一种基于RFID技术的仓库管理方法及系统与流程

一种基于rfid技术的仓库管理方法及系统
技术领域
1.本发明涉及rfid技术领域，具体而言，涉及一种基于rfid技术的仓库管理方法及系统。


背景技术：

2.目前，物资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。但是条码具有易复制、不防污、不防潮、操作繁琐等缺点，加上人工书写单据的繁琐性，容易造成人为损失，使得现在国内的物资仓储管理始终存在着一定的缺陷。rfid技术可以从根本上解决上述的问题，但现有的rfid设备多种多样，使用的通信协议也各有不同，在进行物资仓库的管理过程中，如果使用同一种rfid设备，则容易造成过度应用或应用不足，而使用不同的rfid设备，会由于内置协议不同，无法实现统一管理，造成管理混乱，另外，当rfid设备损坏需要更换时，又限定了更换的自由度，并且通过不同rfid设备进行并网运行时，还会存在相互兼容的问题，影响整体系统的正常运行，因此，急需一种基于rfid技术的仓库管理方法及系统，用于解决现有技术中存在的rfid设备的使用问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于rfid技术的仓库管理方法及系统，与传统的仓库物资管理方案相比，由于应用了rfid技术，无需铺设线路，具有部署方便的特点，适用于军事、救灾、应急等对仓库机动性要求较高的场合。
4.为了实现上述技术目的，本技术提供了一种基于rfid技术的仓库管理方法，包括以下步骤：
5.采集用于表征仓库货物的第一rfid标签，根据用于生成第一rfid标签的第一rfid设备的第一通信协议，将用于改变仓库货物的当前状态的第一状态改变数据，赋予第一rfid标签，生成仓库货物的初始身份标签；
6.获取第二rfid设备的第二通信协议，将第一rfid标签转化为适用于第二rfid设备的第二rfid标签，根据初始身份标签，生成用于表示仓库货物的当前状态的最终身份标签。
7.优选地，在采集第一rfid标签的过程中，基于第一rfid设备，通过获取仓库货物的当前状态数据，依据第一通信协议，生成第一rfid标签，其中，当前状态数据用于表征仓库货物的数据，存储在具有通信功能的智能终端。
8.优选地，在生成第一rfid标签的过程中，根据第一通信协议，建立第一rfid设备与服务器终端的数据交互；
9.将仓库货物的当前状态数据与第一rfid设备的当前状态数据，根据第一通信协议进行编码，生成第一rfid标签，赋予仓库货物，并存储在智能终端和第一rfid设备。
10.优选地，在生成初始身份标签的过程中，通过智能终端获取根据第一状态改变数据生成状态改变指令，将第一状态改变数据，赋予第一rfid标签，生成初始身份标签，并根据第一通信协议，将初始身份标签，传输到第一rfid设备进行标签替换。
11.优选地，在获取第二rfid标签的过程中，根据第二通信协议，建立第二rfid设备与智能终端的数据交互；
12.根据智能终端存储的第一rfid标签，通过第一通信协议进行解析，依据第二通信协议，生成第二rfid标签，并存储至智能终端和第二rfid设备。
13.优选地，在生成第二rfid标签的过程中，同时记录由第一rfid标签转化为第二rfid标签的转化规则；
14.控制智能终端依据转化规则，将第二rfid设备存储的第二rfid标签转化为第一rfid标签，并存储至智能终端和第一rfid设备，其中，智能终端用于通过识别第一rfid标签，获取第二rfid标签对应的仓库货物。
15.优选地，在生成最终身份标签的过程中，通过智能终端获取初始身份标签，根据转化规则，获取第二rfid标签，根据第二通信协议将第一状态改变数据，赋予第二rfid标签，生成最终身份标签，并存储在智能终端和第一rfid设备和第二rfid设备，其中，当仓库货物的当前状态再次发生改变时，通过第一rfid设备或第二rfid设备，将仓库货物的第二状态改变数据，发送到智能终端，对最终身份标签进行更新。
16.优选地，在对最终身份标签进行更新的过程中，基于智能终端，根据转化规则，通过第一通信协议，获取第一rfid标签，将第二状态改变数据，赋予初始身份标签，对最终身份标签进行更新。
17.优选地，在对最终身份标签进行更新的过程中，基于智能终端，根据转化规则，获取第二rfid标签，通过第二通信协议，将第二状态改变数据，对最终身份标签进行更新。
18.本发明公开了一种基于rfid技术的仓库管理系统，包括：
19.第一标签生成模块，用于通过采集用于表征仓库货物的第一rfid标签，根据用于生成第一rfid标签的第一rfid设备的第一通信协议，将用于改变仓库货物的当前状态的第一状态改变数据，赋予第一rfid标签，生成仓库货物的初始身份标签；
20.第二标签生成模块，用于通过获取第二rfid设备的第二通信协议，将第一rfid标签转化为适用于第二rfid设备的第二rfid标签，根据初始身份标签，生成用于表示仓库货物的当前状态的最终身份标签。
21.本发明公开了以下技术效果：
22.(1)本发明解决了不同rfid设备在同一区域内相互协作的技术问题，且设备之间可以采用无线通信方式，不需要铺设电缆，部署方便，适用于军事、救灾、应急等对仓库机动性要求较高的场合，同时可实现仓库管理无纸化操作，不需要纸质单据、条码。
23.(3)本发明可以使手持机一键获取货物存放的位置，一键盘点货物，几乎不需要手动操作，操作简便快捷，便于货物管理。
24.(4)本发明采用2.45g频段rfid射频识别通信技术，该频段射频信号绕射能力强，在仓库这种环境复杂，遮挡物较多的场合能够实现良好的数据传输质量，且该频段为ism开放频段，应用这些频段无需许可证或费用，降低了设备成本和开发难度；gb/t 28925或iso18000-4协议规定的2.45g读写器模式与标签模式其电路物理层参数完全一致，因此，手持机、电子物料标牌、rfid货位标签采用的2.45g射频通信电路可采用完全相同的硬件设计，降低了设计难度。
25.(5)本发明的电子物料标牌与rfid货位标签采用低功耗设计，由于工作模式不同，
电子物料标牌与rfid货位标签采用不同的唤醒方式，电子物料标牌采用定时唤醒，rfid货位标签采用外部125khz信号唤醒，大幅提高了电子物料标牌及rfid货位标签的使用寿命。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明实施例提到的rfid仓库货物管理示意图；
28.图2是本发明实施例提到的电子物料标牌内部电路组成示意图；
29.图3是本发明提到的方法流程图。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.如图1-3所示，本发明提供了一种基于rfid技术的仓库管理方法，包括以下步骤：
32.采集用于表征仓库货物的第一rfid标签，根据用于生成第一rfid标签的第一rfid设备的第一通信协议，将用于改变仓库货物的当前状态的第一状态改变数据，赋予第一rfid标签，生成仓库货物的初始身份标签；
33.获取第二rfid设备的第二通信协议，将第一rfid标签转化为适用于第二rfid设备的第二rfid标签，根据初始身份标签，生成用于表示仓库货物的当前状态的最终身份标签。
34.进一步优选地，本发明在采集第一rfid标签的过程中，基于第一rfid设备，本发明通过获取仓库货物的当前状态数据，依据第一通信协议，生成第一rfid标签，其中，当前状态数据用于表征仓库货物的数据，存储在具有通信功能的智能终端。
35.进一步优选地，本发明在生成第一rfid标签的过程中，本发明根据第一通信协议，建立第一rfid设备与服务器终端的数据交互；
36.将仓库货物的当前状态数据与第一rfid设备的当前状态数据，根据第一通信协议进行编码，生成第一rfid标签，赋予仓库货物，并存储在智能终端和第一rfid设备。
37.进一步优选地，本发明在生成初始身份标签的过程中，本发明通过智能终端获取根据第一状态改变数据生成状态改变指令，将第一状态改变数据，赋予第一rfid标签，生成初始身份标签，并根据第一通信协议，将初始身份标签，传输到第一rfid设备进行标签替换。
38.进一步优选地，本发明在获取第二rfid标签的过程中，本发明根据第二通信协议，建立第二rfid设备与智能终端的数据交互；
39.根据智能终端存储的第一rfid标签，通过第一通信协议进行解析，依据第二通信协议，生成第二rfid标签，并存储至智能终端和第二rfid设备。
40.进一步优选地，本发明在生成第二rfid标签的过程中，同时记录由第一rfid标签转化为第二rfid标签的转化规则；
41.本发明通过控制智能终端依据转化规则，将第二rfid设备存储的第二rfid标签转化为第一rfid标签，并存储至智能终端和第一rfid设备，其中，智能终端用于通过识别第一rfid标签，获取第二rfid标签对应的仓库货物。
42.进一步优选地，本发明在生成最终身份标签的过程中，本发明通过智能终端获取初始身份标签，根据转化规则，获取第二rfid标签，根据第二通信协议将第一状态改变数据，赋予第二rfid标签，生成最终身份标签，并存储在智能终端和第一rfid设备和第二rfid设备，其中，当仓库货物的当前状态再次发生改变时，通过第一rfid设备或第二rfid设备，将仓库货物的第二状态改变数据，发送到智能终端，对最终身份标签进行更新。
43.进一步优选地，本发明在对最终身份标签进行更新的过程中，基于智能终端，本发明根据转化规则，通过第一通信协议，获取第一rfid标签，将第二状态改变数据，赋予初始身份标签，对最终身份标签进行更新。
44.进一步优选地，本发明在对最终身份标签进行更新的过程中，基于智能终端，本发明根据转化规则，获取第二rfid标签，通过第二通信协议，将第二状态改变数据，对最终身份标签进行更新。
45.本发明在上述rfid标签的生成中，主要是考虑了不同rfid设备的标签如何相互识别的技术问题，通过设置智能终端，建立与不同的rfid设备的通信关系，通过获取不同的通信协议进行编码，生成适用于不同rfid设备的rfid标签。这时，对于关联货物的rfid设备只需要与智能终端建立通信关系，智能终端就会依据存储的通信协议进行rfid标签分配，将货物入库的过程，从过去的盘点入库，到现在的识别入库，并生成入库的货物标签，共享到其他rfid设备中，而现有的rfid设备还会通过智能终端与关联货物的rfid设备进行数据交互，实现设备的互通或替换等，另外，入库rfid设备能够与出库rfid设备进行数据交互，而以往的入库rfid设备无法与出库rfid设备进行数据交互，本发明恰好解决了这一技术问题，起作用不仅可以用于溯源，还可以检验货物的正确性。
46.本发明公开了一种基于rfid技术的仓库管理系统，包括：
47.第一标签生成模块，用于通过采集用于表征仓库货物的第一rfid标签，根据用于生成第一rfid标签的第一rfid设备的第一通信协议，将用于改变仓库货物的当前状态的第一状态改变数据，赋予第一rfid标签，生成仓库货物的初始身份标签；
48.第二标签生成模块，用于通过获取第二rfid设备的第二通信协议，将第一rfid标签转化为适用于第二rfid设备的第二rfid标签，根据初始身份标签，生成用于表示仓库货物的当前状态的最终身份标签。
49.实施例1：本发明提供的一种基于rfid技术的仓库管理方法及系统，采用2.45g射频接口作为空中接口，该频段的射频信号绕射能力强，在仓库这种环境复杂，遮挡物较多的场合能够实现良好的数据传输质量，本发明提供的仓库货物管理方法及装置操作非常便捷，只需要几次点击或按键就可以实现货物的查询、盘点等操作。
50.本发明提到的系统包括：手持机及电子物料标牌、rfid货位标签。手持机与电子物
料标牌之间，电子物料标牌与rfid货位标签之间均采用射频通信，射频接口的工作频率为2.45ghz，调制方式为o-qpsk，数据传输速率为250kbps，本发明设计的通信模式可以支持gb/t 28925或iso18000-4协议的规定：
51.(1)本发明提到的手持机，包括条码识别模块，射频通信模块、显示模块、存储模块及处理器模块，货物入库时，可以通过手持机的条码识别模块从货物标签上的条码获取货物信息(或通过手动输入方式录入货物信息)，包括货物名称、编号、规格型号等信息，手持机的射频通信模块工作在rfid读写器模式，可以将货物信息写入货物的电子物料标牌并获取电子物料标牌内的rfid标签id，将货物信息、货物对应的电子标牌id等信息存储到存储模块(存储模块可采用sd卡或emmc芯片等方式存储信息)，在货物位置查询时，便可以根据电子物料标牌的rfid标签id与电子物料标牌通信，获取电子物料标牌内存储的货物位置信息，便于寻找。手持机的显示模块通过屏幕显示操作界面，用户可以通过按键或触屏的方式进行操作。
52.(2)本发明提到的电子物料标牌，标牌采用电池供电，并采用2.45g无线射频接口通信，不需要外部线缆，便于将标牌安置在货物表面与货物一起搬运，支持rfid标签模式与读写器模式，默认工作在标签模式。标牌采用低功耗设计，内部处理器处于休眠状态，通过定时器定时唤醒，以降低功耗，当货物入库时，给货物配发电子物料标牌，手持机通过射频接口将货物信息发送至标牌，包括货物名称、编号、数量或其他信息，标牌将货物信息存储到内部存储区，此时标牌工作在rfid标签模式。将货物放置到货架上之后，若手持机需要获取货物位置，则向电子物料标牌发送读取位置指令，电子物料标牌接收到读取位置指令后，电子物料标牌切换到读写器模式，读取距离最近的rfid货位标签内存储的位置信息，并切换回标签模式，将位置信息返回给手持机。
53.(3)本发明提到的rfid货位标签，采用2.45g无线射频接口通信，不需要外部线缆，支持rfid标签模式，安装在货架上，每个货位安装一个rfid货位标签，标签内部存储位置信息，如所处的货架编号、层号、位置号，用于货物定位，rfid货位标签采用电池供电，并采用低功耗设计，内部处理器处于休眠状态，采用外部125khz信号唤醒方式，仅在外部读写器发送125khz唤醒信号后唤醒内部处理器，最大限度降低功耗。
54.实施例2：本发明公开的用于仓库货物管理的系统具体的如图1所示，至少由手持机、电子物料标牌、rfid货位标签组成。
55.(1)本发明提到的电子物料标牌内部电路由2.45g射频通信电路与125khz发射电路组成，电子物料标牌的2.45g射频通信电路工作可以工作在rfid读写器模式及标签模式，由于gb/t 28925所规定的读写器与标签射频电路参数基本一致(gb/t 28925规定了工作在2.45g的微波频段无线射频识别设备物理层、数据链路层规范，该频段射频信号绕射能力强，在仓库这种环境复杂，遮挡物较多的场合能够实现良好的数据传输质量，且该频段为ism开放频段，应用这些频段无需许可证或费用，降低了设备成本和开发难度)，因此，电子物料标牌仅需要一路2.45g射频通信电路，由射频处理器采用分时复用的方式，根据指令确定2.45g射频电路工作在标签模式或读写器模式，默认工作在标签模式，射频处理器可选用德州仪器公司的cc253x系列处理器，射频前端使用德州仪器的cc2592射频前端芯片，或选择内部集成射频前端的射频处理器方案，如siliconlabs的efr32mg21系列芯片。2.45g射频通信电路应预留天线接口，可根据实际通信距离需求确定是否安装天线及天线参数。由于
电子物料标牌内需要存储的数据仅单个货物信息，因此不需要外挂存储模块，只需要将数据存入射频处理器内部存储空间即可。电子物料标牌的125khz发射电路用于货物定位时唤醒rfid货位标签，可由射频处理器产生pwm信号，并经过功率放大电路发射，由于电子物料标牌与rfid货位标签的通信距离较短，因此射频发射功率较小，也可以减少电路面积，节省空间。
56.(2)本发明提到的rfid货位标签内部电路包括2.45g射频通信电路与125khz接收电路，2.45g射频通信电路与射频处理器与电子物料标牌内的2.45g射频通信电路硬件完全一致，rfid货位标签内的2.45g射频通信电路工作在rfid标签模式(由软件配置实现)，125khz接收电路用于接收外部唤醒信号，可采用pan3501、si3933、as179-92等型号125khz唤醒芯片实现。
57.(3)本发明提到的手持机由条码识别模块，射频通信模块、显示模块、存储模块及处理器模块组成，处理器模块用于数据处理、计算并通过接口控制其他模块运行，条码识别模块用于扫描货物上的条码信息并将获取的货物信息数据发送给处理器模块，存储模块存储货物信息，可采用sd卡或存储芯片形式存储数据，显示模块通过屏幕显示操作界面，用户可以通过按键或触屏的方式进行操作。手持机的射频通信模块采用2.45ghz频段通信，工作在rfid读写器模式，电路形式与电子物料标牌内部2.45g射频通信电路一致。
58.实施例3：使用本发明提到的仓库货物管理方法，包括货物出入库、定位、盘点等流程。
59.(1)货物入库时，首先通过手持机扫描条码的方式获取货物信息(或手动录入)。
60.给货物配发电子物料标牌，手持机通过射频接口获取标牌的rfid标签id，并将货物信息写入电子物料标牌，包括货物名称、编号、数量等必须的信息，并记录货物的标牌id、入库时间等信息，录入完成后即可将货物放置到货架上。
61.(2)盘点货物时，手持机通过射频接口以广播的方式发送盘点命令，电子物料标牌采用基于二叉树的防碰撞算法依次通过射频接口接入手持机并上传货物信息，即可完成货物盘点；
62.(3)货物出库时，手持机根据货物名称、编号查找与货物绑定的电子物料标牌的rfid标签id，通过点对点的方式与标牌通信，发送获取货物位置的指令，收到指令的电子物料标牌切换到读写器模式。首先发送125khz唤醒信号唤醒附近的rfid货位标签，并通过2.45g射频通信电路读取rfid货位标签内的位置信息，若同时读到多个rfid货位标签，则判断每个标签回传信号的rssi(信号强度)，信号强度最高标签即为距离最近的标签，读取距离最近的rfid货位标签内的位置信息后，切换回标签模式，将位置信息回传给手持机，用户通过位置信息可以快速定位货物存放位置。找到货物后，通过手持机的射频接口给货物的电子物料标牌写入擦除货物信息指令，使电子物料标牌恢复初始的空白状态，将货物与电子物料标牌解绑，并记录货物出库时间、取货人等信息，完成出库流程。
63.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
64.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
65.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。