基于RFID與WSN技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)當(dāng)前倉(cāng)儲(chǔ)管理自動(dòng)化水平低的現(xiàn)狀，以RFID和WSN技術(shù)為核心，結(jié)合SOL Server數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、ASPNET網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，設(shè)汁了一套自動(dòng)化、效率高、功能齊全的可視化倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要功能、軟件設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)將RFID技術(shù)與WSN技術(shù)融合，實(shí)時(shí)采集與記錄倉(cāng)庫(kù)設(shè)備的基本屬性與環(huán)境信息，提高了倉(cāng)儲(chǔ)管理的自動(dòng)化程度及物資信息的可追溯性。
關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；SOL Server數(shù)據(jù)庫(kù)；ASPNET 2．0

0 引言
隨著市場(chǎng)的國(guó)際化和物流業(yè)的不斷發(fā)展，倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)作為物流管理中重要組成成分的地位愈顯舉足輕重。
射頻識(shí)別(RFID)是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，利用射頻信號(hào)及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的自動(dòng)識(shí)別。RFID由于采用電子標(biāo)簽(tag)作為信息載體，具有信息容量大、非可視識(shí)別、快速讀寫(xiě)等優(yōu)勢(shì)，識(shí)別過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，抗干擾能力強(qiáng)。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。
將RFID與WSN技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集與存儲(chǔ)，可以及時(shí)更新倉(cāng)儲(chǔ)物資信息，監(jiān)視設(shè)備所處的環(huán)境情況，保證物資安全。

1 倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)主要包括兩大部分：RFID系統(tǒng)和WSN系統(tǒng)，如圖1所示。

1．1 RFID系統(tǒng)
電子標(biāo)簽附著在設(shè)備上，記錄設(shè)備的基本屬性：設(shè)備標(biāo)簽編碼、名稱(chēng)、維修記錄、生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中的相關(guān)信息。讀寫(xiě)器可通過(guò)串口與上位機(jī)連接，亦可作為有源標(biāo)簽，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)連接。
工作過(guò)程：讀寫(xiě)器通過(guò)天線發(fā)送一定頻率的超高頻信號(hào)，當(dāng)tag進(jìn)入有效工作區(qū)域時(shí)被激活，將自身存儲(chǔ)的信息通過(guò)內(nèi)置天線發(fā)送出去，讀寫(xiě)器接收到調(diào)制信號(hào)，經(jīng)解調(diào)與編碼后送到倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)軟件處理。

電子標(biāo)簽：共有三個(gè)存儲(chǔ)塊：EPC(電子產(chǎn)品編碼)、TID(標(biāo)簽標(biāo)識(shí))、用戶區(qū)。EPC采用十六進(jìn)制842l編碼，共96位(如圖2)，為世界每個(gè)對(duì)象提供一個(gè)唯一的編碼。用戶區(qū)是為用戶預(yù)留的一段空間，用戶可根據(jù)實(shí)際情況自行寫(xiě)入信息。
1．2 WSN系統(tǒng)
在倉(cāng)庫(kù)的四周隨機(jī)布置傳感器節(jié)點(diǎn)，采集設(shè)備所處的環(huán)境信息(如溫度、濕度)。Sink節(jié)點(diǎn)是具有路由功能的傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議之間的通信轉(zhuǎn)換。
工作過(guò)程：分布在倉(cāng)庫(kù)周?chē)膫鞲衅鞴?jié)點(diǎn)自組織形成網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)多跳中繼將設(shè)備的環(huán)境信息逐級(jí)傳至sink節(jié)點(diǎn)，sink節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線讀寫(xiě)器將數(shù)據(jù)傳輸給Tinyos管理中心進(jìn)行處理并保存到Tinydb數(shù)據(jù)庫(kù)。
協(xié)議轉(zhuǎn)換：由于WSN采用的IEEE 802．1 5．4是短程無(wú)線通信協(xié)議，Internet是TCP／IP有線協(xié)議，為了將數(shù)據(jù)傳送到SOL數(shù)據(jù)庫(kù)中，需要通過(guò)路由器將Tinydb轉(zhuǎn)換為SOL的數(shù)據(jù)格式與有線傳輸協(xié)議，附加到SOL數(shù)據(jù)庫(kù)表的屬性中。
1．3 將RFID與WSN技術(shù)相融合
WSN系統(tǒng)采集設(shè)備的環(huán)境信息，RFID系統(tǒng)采集設(shè)備的基本屬性信息，兩者結(jié)合，完整實(shí)時(shí)地記錄了設(shè)備的全部信息。