RFID技术物资仓库物品定位声光查找系统.docx

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RFID技术物资仓库物品定位声光查找系统

RFID技术仓库物品定位声光查找系统

1.引言

1.1文档说明

此方案目的是让集成商、工程商及使用方了解物联网RFID定位技术在仓储领域的设计理念、原则、整体规划及如何发挥其巨大作用的并详细阐述相关物联网设备工作原理、安装位置等信息，以便集成商、工程商、使用方正确认识物联网在仓储领域带来的革命性变革及目前该技术存在的不足，树立物联网在仓储领域正确的认识。

如您在阅读过程中，遇到任何不解和困惑，请与方案撰写者联系。

上海仁微电子科技有限公司对本文档拥有最终解释权。

1.2术语与缩写解释

术语解释

术语

解释

RFID\射频识别技术

一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触

半有源电子标签

标签未进入工作状态前，一直处于休眠状态，当标签进入阅读器的读出区域时，受到激活器发出的射频信号激励，进人工作状态

激活器

处于实时寻址状态，实时“主动式”侦测周边有源电子标签，并将自身携带ID编码及天线ID编号发送到有源电子标签接收模块

全向读写器

全向接收并解调电子标签发送出的射频信号

声光查找标签

当需要查找物品的时候只需要在软件输入物品的ID，绑在物品的上的标签会自动发出光和声

仓储管理软件

为实现RFID仓库物品查找定位所开发的后台管理程序

2.项目背景

2.1现状分析  

市场竞争日益激烈，提高生产效率、降低运营成本，对于企业来说至关重要。

目前，仓储管理系统通常使用条码标签或是人工仓储管理单据等方式支持自有的仓储管理。

但是条码的易复制、不防污、不防潮、操作繁琐等特点，和人工书写单据的繁琐性，容易造成人为损失，使得现在国内的仓储管理始终存在着缺陷,为此RFID（电子标签、射频识别）技术应运而生。

RFID（电子标签、射频识别）这一最新科技产品的投入应用，可以从根本上解决上述的问题。

2.2系统建设意义

●实现跨区域集中式管理、分布式操作和实时监控功能；

●高效地完成各种业务操作，查找物品，改进仓储管理，提升效率及价值；

●提高物品出入库过程中的识别率，同时识别多个物品，确保实物与单据数量保持一致，提高出入库效率；

●缩减盘点周期，提高数据实时性，实时动态掌握库存情况，实现对库存物品的可视化管理；

●精确掌握库存情况，优化合理库存；实时掌握仓库环境状态及变化。

●实时观察仓库内工作人员工作情况，掌握工作进度；

●安全管理仓库，防止偷盗、恶意破坏等违法行为。

3.系统设计

3.1系统建设原则

系统研发与建设遵循以下原则：

注重整体规划

基于半有源RFID技术仓储系统由三部分组成，第一，看基于半有源RFID技术仓储系统核心硬件（包括：

双频电子标签、声光查找标签、工业级读写器、定向读写器、125K低频激活器、工业级手持式读写器）；第二，基于半有源RFID技术仓储系统软件（包括前端展示软件和后台管理软件组成）；第三，中间件（包括工业级交换机、机柜、PC机、服务器、不间断电源等）。

立足自主研发

系统建设的核心技术采用市场通用的标准2.4G 及125K低频触发技术，公司提供的所有核心设备都拥有完全自主知识产权，2.4G微功耗技术、电子标签声光查找设计、125K缆式天线技术，同步收发机制等都为公司独创，使得标签在使用寿命上及定位精度上都得到了很高的提升，远远超出国内同行业水平。

着眼未来发展

在系统整体架构、服务设备选型、标签功能选型、基础数据采集等方面，均充分考虑后续功能的实现，兼顾设备的兼容性、系统的扩充性、功能的扩展性和应用的多样性；

强化系统规范

系统开发和资源建设符合统一的技术规范和表征体系，注重开发工作的连续性和共享性，注意为后续系统的研发、推广留有规范的数据及控制接口。

统一开发应用技术、数据存储格式、信号传输制式、互联接口模式等技术指标；

发挥建设效益

系统开发与建设要结合监区现有实际情况，在现有系统基础上进一步加仓库的管理工作；按照统筹规划、边建边用、逐步完善的建设思路，充分发挥建设效益。

3.2系统工作原理

首先根据结合仓库区域现场具体情况，放置一定数量的读卡基站，使得仓库区域内信号全覆盖。

为入库的物品绑定一个 T868声光查找电子标签，当入库完成后将物品和定位卡放置在基站的信号覆盖范围内，读卡基站都接收到定位卡的信息，并上传到传输接口，传输接口上传到主机，主机经过软件处理，得出物品具体位置信息，定位时主机地图上可显示物品的区域位置，结合定位卡的声光提示，可准确方便的找到该物品。

物品绑定定位卡入库后，信息经读卡基站上传到系统，物品信息显示在物品管理中的物品信息栏中，可根据物品的所属区域、物品编号、定位卡号、状态、入库时间等进行查询。

定位卡的指示灯配合蜂鸣器的响声有四种只是状态，可表示物品四种不同的状态，分别是：

缺配件——红灯闪烁四次、蜂鸣器响四声，待维护——定位卡红灯闪烁一次、蜂鸣器响一声，维护中——定位卡红灯和绿灯同时闪两次、蜂鸣器响两声，已维护——绿灯闪三次、蜂鸣器响三声。

按定位卡上的按键短按约1秒钟可查看物品当前状态，按定位卡上的按键长按约3秒以上，可在四种状态下进行切换。

每改变一次状态系统都会记录状态的改变，从而形成状态记录，方便跟踪和查询。

系统具有自动统计各类型物品的功能，定位卡在入库时输入物品编号、定位卡号、物品类型、物品描述，信息经读卡基站上传到传输接口，传输接口上传到主机，主机经分析统计，计算出各类型的数量，完成库存物品的盘点。

物品出库统计可记录物品编号、物品类型、入库时间、出库的时间、去向等信息，在出库时物品编号、物品类型、入库时间、出库的时间系统自动生成，去向需客户进行选择，去向的选择为客户事先录入的信息。

3.3系统总体设计图纸

3.4系统功能

●入库管理：

为物品绑定一个定位卡，入库时可输入物品编号、定位卡号、物品类型及物品描述等相关信息，信息经基站上报给主机后显示在物品管理的物品信息栏中。

●物品查询：

提供多种查询方式，可按所属区域、货架编号、物品类型、物品编号、定位卡号、维修状态、入库时间进行物品查询。

●物品定位：

物品定位提供三种定位方式：

物品编号定位、物品卡号定位及物品类型定位。

输入物品编号或卡号或选择物品类型点击定位后被定位的物品所绑定的卡号可产生声光报警，同时定位信息显示的仓库地图上，可根据地图上的位置及定位卡的声光报警信息很方便的寻找被定位的物品。

●物品维护记录：

定位卡上有两个指示灯，可根据指示灯的状态来记录物品的当前状态，共四种状态，分别是：

红灯闪一次蜂鸣器响一声、红灯和路灯各闪两次蜂鸣器响两声、绿灯闪三次蜂鸣器响三声、红灯闪四次蜂鸣器响四声。

四种状态可分别代表物品的四种不同状态：

缺配件、待维护、维护中、已维护。

●物品盘点：

物品盘点可自动统计出各种类型的物品及数量，而无需人工操作。

●物品出库统计：

出库统计包含物品编号、物品类型、入库时间、出库时间、去向等信息。

可根据物品编号、物品类型、去向、时间进行查询。

4.系统建设规划

4.1硬件组成

●全向读写器，安装固定在仓库的门禁或者仓库的墙面上，每隔100米安装一套，用于接收电子标签发射出的无线射频信号；

●激活器，安装在货架上，每个货架安装一套激活器，用于激活声光查找标签和将自身编码远程写入电子标签芯片中，该编码通过2.4G标签无线远程传输给定向读写器；

●光纤通讯系统，光发信机、光收信机、光纤、中继器、光纤连接器、耦合器等共同组成了光纤通信系统，用于将读写器收到的射频信号传输到监控中心。

4.2硬件安装注意事项

●全向读写器安装需注意安装高度（一般在3-4米）、接头防水（电源接头、网络接头）、天线面板方位；

●激活器的安装，激活器天线安装位置一般选择货架中间或距离货架1米水平

●激活器安装高度一般为2-3米，注意接头防水处理；

●光纤通信系统安装主要注意接头防水；

1.硬件设备介绍

1.1R921吸顶式读写器

识别距离：

0～150米

识别速度：

200公里/小时

识别能力：

同时识别500张以上的标签

识别角度：

全向

天线增益：

4dBi，双天线

工作频段：

2.4GHz

电源标准：

DC7.5～24V800～3000mA

封装特性：

ABS工程塑料

可靠性：

工业级

尺寸：

Φ180mm、厚度51mm

重量：

0.7kg

安装方式：

吊顶或墙面安装，提供专用安装卡件

1.2R808发卡器

识别距离：

10cm

识别速度：

100毫秒

识别能力：

同时识别单张或多张标签

识别角度：

全向识别

工作频段：

2.45GH或2.45GHz+125K

功耗标准：

工作功率为毫瓦级

通信机制：

基于HDLC时分多址和同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防链路侦测

指示灯：

可实时监控发卡器的工作状态

接口标准：

标配USB2.0,选配RS232

工作电压：

USB供电5V

封装特性：

ABS工程塑料

可靠性：

防冲击，满足工业环境要求

尺寸：

120×100×25mm

重量：

103g

1.3T868型 声光查找电子标签

识别距离：

0～80米可调

识别速度：

200公里/小时

识别能力：

具备200张/秒的防冲突性能

识别方式：

全向识别

可变增益：

0～3级可按需选定

工作频段：

2.4GHz、可加载有源125KHz模块

通讯速率：

1M

通信机制：

基于HDLC时分多址和同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

读写功能：

176B或1KB存储空间（可选）

使用特点：

>定时发送信息，时间间隔等参数可无线配置

>接收到查找指令时，标签具备声、光提示功能

>软件支持单个查找、批量查找功能

功耗标准：

平均工作功率为微瓦级

电池配置：

2颗5号标准柱状电池（镍氢电池/镍镉电池/碱性电池）

使用寿命：

3年左右（与查找频率有关），可更换电池

电压检测：

低电压信号提醒

封装特性：

ABS+PC材质，抗高强度跌落与振动

环境特性：

工作温度－20℃～＋60℃

工作湿度＜95％

外形：

长条型，可提供OEM定制服务

颜色：

白色/灰色

尺寸：

92.5mm*40mm*19.5mm

重量：

40g（不含电池）

安装方式：

挂绳或双面胶粘贴

1.4标准卡式电子标签

识别距离：

0～150米可调

识别速度：

200公里/小时

识别能力：

具备200张/秒的防冲突性能

识别方式：

全向识别

固定增益：

0～3级可按需选定

工作频段：

2.45GHz、125KHz、13.56MHz（可选）

通讯速率：

250Kb/s、1Mb/s、2Mb/s

功耗标准：

平均工作功率为微瓦级

电池配置：

扣式锂锰电池，容量500mAh

使用寿命：

1～3年左右，可更换电池

环境特性：

工作温度－40℃～85℃

　　　　　　工作湿度＜95％

可靠性：

防冲击，满足工业环境要求

外形：

方卡型，可提供OEM定制服务

尺寸：

86×54×6mm

重量：

24g

安装方式：

双面胶粘贴或挂扣

1.5R750低频激活器

激活范围 ：

 0 ～ 3.5米半径

激活速度 ：

 最大100 公里 / 小时

激活能力 ：

 同时激活300张以上的标签

激活角度 ：

 全向

极化方式 ：

 双极化或者垂直极化

工作频段 ：

 125K Hz

抗干扰性 ：

 采用码分多址技术，多设备互不干扰

穿透能力 ：

 低频波长较长，可完全穿透人体和墙体

可 靠 性 ：

 防水防冲击，满足工业环境要求

标准接口 ：

 TTL、RS485接口

电源标准 ：

 DC 7.5～18V   1000～3000mA

外形尺寸 ：

 85×55×45 mm（内置或外接天线）

重    量 ：

 200 g

工作温度 ：

 -40～+85℃

安装方式 ：

 吸顶、挂壁或其他安装方式