碩士論文答辯PPT

1、歡迎各位老師和同學(xué)歡迎各位老師和同學(xué)參加我的碩士論文答辯參加我的碩士論文答辯LOGO論論文文題題目：目：基于射頻識別技術(shù)的智能基于射頻識別技術(shù)的智能倉儲管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)倉儲管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)n學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：XXXXXXXXXXn專專 業(yè)：計(jì)算機(jī)技術(shù)業(yè)：計(jì)算機(jī)技術(shù)n研究方向：嵌入式系統(tǒng)技術(shù)研究方向：嵌入式系統(tǒng)技術(shù)n指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：XXXXXXXXXXXX課題來源、選題依據(jù)和立論背景課題來源、選題依據(jù)和立論背景 倉儲管理在銷售管理中占據(jù)核心地位。倉儲管理在銷售管理中占據(jù)核心地位。傳統(tǒng)的銷售業(yè)倉儲管傳統(tǒng)的銷售業(yè)倉儲管理是以人工筆錄或者使用條形碼對倉儲物品進(jìn)行識別記錄，隨著理是以人工筆錄或

2、者使用條形碼對倉儲物品進(jìn)行識別記錄，隨著銷售業(yè)的快速發(fā)展，市場要求銷售產(chǎn)品種類多樣化，更新速度快銷售業(yè)的快速發(fā)展，市場要求銷售產(chǎn)品種類多樣化，更新速度快，加上承包倉庫場地成本的提高，加上承包倉庫場地成本的提高，這種依靠筆錄或者條形碼對倉這種依靠筆錄或者條形碼對倉儲產(chǎn)品進(jìn)行管理的方式儲產(chǎn)品進(jìn)行管理的方式越來越顯現(xiàn)出其弊端，越來越顯現(xiàn)出其弊端，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實(shí)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實(shí)市場高速運(yùn)轉(zhuǎn)的需要市場高速運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，因此，建立一個，因此，建立一個能夠快速識別及定位庫存能夠快速識別及定位庫存物品物品，能夠適應(yīng)產(chǎn)品多樣化、更新周期快速化，借助電腦化、信，能夠適應(yīng)產(chǎn)品多樣化、更新周期快速化，借助電腦化、信息

3、化將庫存物品信息、物品存儲量及位置與倉庫管理者三者緊密息化將庫存物品信息、物品存儲量及位置與倉庫管理者三者緊密聯(lián)合的智能倉儲系統(tǒng)是市場發(fā)展的新需求，是很有必要的。聯(lián)合的智能倉儲系統(tǒng)是市場發(fā)展的新需求，是很有必要的。論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容uRFIDRFID技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)u射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理u智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)u射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)u智能倉儲管理系統(tǒng)運(yùn)行及測試智能倉儲管理系統(tǒng)運(yùn)行及測試u總結(jié)與展望總結(jié)與展望u致致 謝謝RFI

4、DRFID技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 1.RFID 1.RFID技術(shù)特性技術(shù)特性 RFIDRFID是一項(xiàng)易于操控、簡單實(shí)用且特別適合于自動化控制的是一項(xiàng)易于操控、簡單實(shí)用且特別適合于自動化控制的靈活性的應(yīng)用技術(shù)靈活性的應(yīng)用技術(shù), , 其所其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其他識別技術(shù)無法具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其他識別技術(shù)無法比擬的。比擬的。主要體現(xiàn)在以下幾個方面主要體現(xiàn)在以下幾個方面: : 讀取方便快捷讀取方便快捷: : 數(shù)據(jù)的讀取無需光源數(shù)據(jù)的讀取無需光源, , 甚至可以透過外包甚至可以透過外包裝來進(jìn)行。裝來進(jìn)行。識別速度快識別速度快: : 標(biāo)簽一進(jìn)入磁場標(biāo)簽一進(jìn)入磁場, , 閱讀

5、器就可以即時閱讀器就可以即時讀取其中的信息讀取其中的信息, ,而且能夠同時處理多個標(biāo)簽而且能夠同時處理多個標(biāo)簽, , 實(shí)現(xiàn)批量識別。實(shí)現(xiàn)批量識別。 數(shù)據(jù)容量大數(shù)據(jù)容量大: : 二維條形碼最多也只能表示二維條形碼最多也只能表示2725Byte, 2725Byte, 若包含字若包含字母存儲量則會更少；母存儲量則會更少； 而而RFID RFID 標(biāo)簽則可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)充到標(biāo)簽則可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)充到數(shù)數(shù)10kB10kB。 標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改標(biāo)簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改: : 利用編程器可以向電子標(biāo)簽里利用編程器可以向電子標(biāo)簽里RFIDRFID技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 寫入數(shù)據(jù)

6、寫入數(shù)據(jù), ,從而賦予從而賦予RFID RFID 標(biāo)簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能標(biāo)簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能, ,而且寫入而且寫入時間比打印條形碼更短。更好的安全性時間比打印條形碼更短。更好的安全性: RFID : RFID 電子標(biāo)簽不僅可以電子標(biāo)簽不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上, , 而且可以為標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀而且可以為標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫設(shè)置密碼保護(hù)寫設(shè)置密碼保護(hù), , 從而具有更高的安全性。動態(tài)實(shí)時通信從而具有更高的安全性。動態(tài)實(shí)時通信: : 標(biāo)簽標(biāo)簽以以5050次次/s/s100100次次/s/s的頻率與閱讀器進(jìn)行通信的頻率與閱讀器進(jìn)行通信, ,所以只

7、要所以只要RFID RFID 標(biāo)簽所標(biāo)簽所附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識別范圍內(nèi)附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識別范圍內(nèi), , 就可以對其位置進(jìn)行就可以對其位置進(jìn)行動態(tài)的追蹤和監(jiān)控。動態(tài)的追蹤和監(jiān)控。RFIDRFID技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 2.RFID 2.RFID技術(shù)融入倉儲管理系統(tǒng)的好處技術(shù)融入倉儲管理系統(tǒng)的好處 首先成本方面，使用首先成本方面，使用RFID設(shè)備管理倉庫存儲信息，大大簡化了設(shè)備管理倉庫存儲信息，大大簡化了工作人員的工作量，工作人員的工作量，降低了企業(yè)的人力成本降低了企業(yè)的人力成本。同時由于實(shí)現(xiàn)了倉儲。同時由于實(shí)現(xiàn)了倉儲記錄相對于倉庫中存檔數(shù)據(jù)的實(shí)

8、時性，使得企業(yè)對于圖紙，檔案資記錄相對于倉庫中存檔數(shù)據(jù)的實(shí)時性，使得企業(yè)對于圖紙，檔案資料的利用率提高，料的利用率提高，減少了不必要的資料存檔，減少了不必要的資料存檔，同樣節(jié)省了成本。同樣節(jié)省了成本。 其次，在業(yè)務(wù)流程優(yōu)化方面，其次，在業(yè)務(wù)流程優(yōu)化方面，RFID技術(shù)作為一種全新的、先進(jìn)技術(shù)作為一種全新的、先進(jìn)的信息技術(shù)，能夠有效地輔助實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息管理理論的思想與目標(biāo)的信息技術(shù)，能夠有效地輔助實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息管理理論的思想與目標(biāo)。針對研究分析的目標(biāo)物品進(jìn)行資料分類、存放位置記錄、數(shù)量、。針對研究分析的目標(biāo)物品進(jìn)行資料分類、存放位置記錄、數(shù)量、出入流水賬等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)唯標(biāo)簽序列號管理，出入流水賬等作業(yè)，

9、實(shí)現(xiàn)唯標(biāo)簽序列號管理，大大簡化人工操作量大大簡化人工操作量。傳統(tǒng)倉儲管理中的手工書寫記錄、人工查找資料信息的方法已傳統(tǒng)倉儲管理中的手工書寫記錄、人工查找資料信息的方法已RFIDRFID技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)用于智能倉儲系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 經(jīng)經(jīng)越來越多地顯示出弊端。越來越多地顯示出弊端。RFIDRFID技術(shù)的出現(xiàn)，適時地解決了這個問技術(shù)的出現(xiàn)，適時地解決了這個問題，與信息技術(shù)的結(jié)合幫助企業(yè)更為合理有效地利用倉庫空間，以題，與信息技術(shù)的結(jié)合幫助企業(yè)更為合理有效地利用倉庫空間，以更為快速、準(zhǔn)確、低成本的庫存管理方式為企業(yè)帶來更高效益。更為快速、準(zhǔn)確、低成本的庫存管理方式為企業(yè)帶來更高效益。 最后，在

10、數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性方面最后，在數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性方面，RFIDRFID技術(shù)可在一定距離外技術(shù)可在一定距離外非接觸的實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)采集，從而減少了人工干預(yù)，避免了繁瑣的非接觸的實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)采集，從而減少了人工干預(yù)，避免了繁瑣的手工輸入等流程，這種特性對于手工輸入等流程，這種特性對于解決倉儲管理中各種記錄的精確輸解決倉儲管理中各種記錄的精確輸入與輸出，入與輸出，以及以及減少出錯率等難題減少出錯率等難題十分有效。十分有效。射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理 （1 1）射頻識別系統(tǒng)基本組成）射頻識別系統(tǒng)基本組成 射頻識別系統(tǒng)主要由射頻識別系統(tǒng)主要由RFIDRFID讀寫器、電子標(biāo)簽和

11、計(jì)算機(jī)組成，如圖所讀寫器、電子標(biāo)簽和計(jì)算機(jī)組成，如圖所示示: :射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理 （2 2）基本工作原理）基本工作原理 無源射頻識別卡自身沒有電源，其工作能量依靠無源射頻識別卡自身沒有電源，其工作能量依靠LCLC震蕩電路從震蕩電路從閱讀器天線發(fā)出的電磁波轉(zhuǎn)化獲得。閱讀器天線發(fā)出的電磁波轉(zhuǎn)化獲得。 1 1）閱讀器上電初始化之后，讀寫基站將準(zhǔn)備好要發(fā)送的數(shù)據(jù)編）閱讀器上電初始化之后，讀寫基站將準(zhǔn)備好要發(fā)送的數(shù)據(jù)編碼后利用頻率為碼后利用頻率為13.56MHz13.56MHz的載波發(fā)送出去，在附近空間內(nèi)形成交變的載波發(fā)送出去，在附近空間內(nèi)形成交變的電磁場，并

12、每隔一定時間便將一條命令數(shù)據(jù)調(diào)制好發(fā)送到天線的電磁場，并每隔一定時間便將一條命令數(shù)據(jù)調(diào)制好發(fā)送到天線RFRF射頻信號中，尋找周圍電子標(biāo)簽。射頻信號中，尋找周圍電子標(biāo)簽。 2 2）當(dāng)射頻識別卡電子標(biāo)簽（電子標(biāo)簽內(nèi)含有一個天線，其諧振）當(dāng)射頻識別卡電子標(biāo)簽（電子標(biāo)簽內(nèi)含有一個天線，其諧振頻率與頻率與RFIDRFID閱讀器天線的諧振頻率一致）進(jìn)入閱讀器讀寫范圍內(nèi)的閱讀器天線的諧振頻率一致）進(jìn)入閱讀器讀寫范圍內(nèi)的交變電磁場，標(biāo)簽內(nèi)的交變電磁場，標(biāo)簽內(nèi)的LCLC振蕩電路感應(yīng)出一定頻率的交變電信號，振蕩電路感應(yīng)出一定頻率的交變電信號，射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理 諧振電路即

13、天線將產(chǎn)生電荷的積累，經(jīng)過標(biāo)簽內(nèi)的整流穩(wěn)壓電路將交諧振電路即天線將產(chǎn)生電荷的積累，經(jīng)過標(biāo)簽內(nèi)的整流穩(wěn)壓電路將交流電信號整流成直流電信號，當(dāng)此電信號積累足夠大時，就可為電子流電信號整流成直流電信號，當(dāng)此電信號積累足夠大時，就可為電子標(biāo)簽中的電子電路提供工作所需電壓，從而獲得工作電源，供內(nèi)部芯標(biāo)簽中的電子電路提供工作所需電壓，從而獲得工作電源，供內(nèi)部芯片電路工作。片電路工作。 3 3）電子標(biāo)簽檢測到射頻信號中包含的數(shù)據(jù)信息，通過解調(diào)電路）電子標(biāo)簽檢測到射頻信號中包含的數(shù)據(jù)信息，通過解調(diào)電路將有用數(shù)據(jù)從射頻信號中分離，并對其進(jìn)行判斷處理。再將處理結(jié)果將有用數(shù)據(jù)從射頻信號中分離，并對其進(jìn)行判斷處理。再

14、將處理結(jié)果經(jīng)過調(diào)制后通過內(nèi)部天線線圈發(fā)送到閱讀器設(shè)備。經(jīng)過調(diào)制后通過內(nèi)部天線線圈發(fā)送到閱讀器設(shè)備。 4 4）閱讀器設(shè)備天線感應(yīng)到標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，將其解調(diào)出來）閱讀器設(shè)備天線感應(yīng)到標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，將其解調(diào)出來，送至微控制器處理。到此便完成一次電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫過程。，送至微控制器處理。到此便完成一次電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫過程。射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理 （3 3）副載波信號調(diào)制與）副載波信號調(diào)制與BPSKBPSK信號解碼原理信號解碼原理 電子標(biāo)簽傳送回閱讀器的數(shù)據(jù)采用副載波負(fù)載調(diào)制方式，此時，電子標(biāo)簽傳送回閱讀器的數(shù)據(jù)采用副載波負(fù)載調(diào)制方式，此時，電子標(biāo)簽的

15、諧振電路消耗由閱讀器發(fā)出電磁波產(chǎn)生的能量，這個消耗電子標(biāo)簽的諧振電路消耗由閱讀器發(fā)出電磁波產(chǎn)生的能量，這個消耗能量有重新被激活的效應(yīng)，這種現(xiàn)象使得閱讀器出現(xiàn)壓降。這種效應(yīng)能量有重新被激活的效應(yīng)，這種現(xiàn)象使得閱讀器出現(xiàn)壓降。這種效應(yīng)可通過改變電子標(biāo)簽內(nèi)可通過改變電子標(biāo)簽內(nèi)ICIC的電阻或負(fù)載將數(shù)據(jù)從標(biāo)簽傳送回閱讀器。的電阻或負(fù)載將數(shù)據(jù)從標(biāo)簽傳送回閱讀器。射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理射頻識別系統(tǒng)基本組成及工作原理 BPSK BPSK方式是用調(diào)相的方法對信號進(jìn)行調(diào)制的，信號中當(dāng)數(shù)據(jù)方式是用調(diào)相的方法對信號進(jìn)行調(diào)制的，信號中當(dāng)數(shù)據(jù)位位0 0跳變到跳變到1 1或者由或者由1 1跳變到跳變到0 0時信號

16、產(chǎn)生時信號產(chǎn)生180180度相移，若數(shù)據(jù)位保持度相移，若數(shù)據(jù)位保持0 0或或1 1不變則信號不會產(chǎn)生相移。當(dāng)產(chǎn)生相移時該數(shù)據(jù)位所在周期就不變則信號不會產(chǎn)生相移。當(dāng)產(chǎn)生相移時該數(shù)據(jù)位所在周期就會多出半個波的時間，而沒有發(fā)生相移的周期是正常的，不會變。會多出半個波的時間，而沒有發(fā)生相移的周期是正常的，不會變。智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì) 1. 1.智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)主要由業(yè)務(wù)管理軟件、射頻數(shù)據(jù)識別采集系統(tǒng)和本系統(tǒng)主要由業(yè)務(wù)管理軟件、射頻數(shù)據(jù)識別采集系統(tǒng)和RFIDRFID電子標(biāo)簽組成。電子標(biāo)簽組成。這幾個部分相互聯(lián)

17、系，共同完成智能倉儲管理的各這幾個部分相互聯(lián)系，共同完成智能倉儲管理的各個流程。其中射頻數(shù)據(jù)識別采集系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能管理能力的手段和個流程。其中射頻數(shù)據(jù)識別采集系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能管理能力的手段和基礎(chǔ)。業(yè)務(wù)管理軟件是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心，負(fù)責(zé)處理和存儲與射頻基礎(chǔ)。業(yè)務(wù)管理軟件是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心，負(fù)責(zé)處理和存儲與射頻數(shù)據(jù)識別采集系統(tǒng)通訊的數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽則用于對倉庫貨物信息進(jìn)數(shù)據(jù)識別采集系統(tǒng)通訊的數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽則用于對倉庫貨物信息進(jìn)行標(biāo)注，提供貨物信息數(shù)據(jù)給射頻數(shù)據(jù)識別采集系統(tǒng)。行標(biāo)注，提供貨物信息數(shù)據(jù)給射頻數(shù)據(jù)識別采集系統(tǒng)。 將倉儲貨架根據(jù)實(shí)際需要分為將倉儲貨架根據(jù)實(shí)際需要分為A A、B B、C C等區(qū)，每

18、個小區(qū)都安裝等區(qū)，每個小區(qū)都安裝有射頻閱讀器以唯一區(qū)別其他區(qū)域，每個閱讀器均與計(jì)算機(jī)相連。有射頻閱讀器以唯一區(qū)別其他區(qū)域，每個閱讀器均與計(jì)算機(jī)相連?；窘Y(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：基本結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì) 2. 2.智能倉儲管理方案設(shè)計(jì)智能倉儲管理方案設(shè)計(jì) 精準(zhǔn)倉庫過程一般包括收貨、上架、撿貨、補(bǔ)貨、出庫、盤點(diǎn)精準(zhǔn)倉庫過程一般包括收貨、上架、撿貨、補(bǔ)貨、出庫、盤點(diǎn)幾個流程，下面從這六個過程來說明幾個流程，下面從這六個過程來說明RFIDRFID倉庫管理系統(tǒng)的

19、具體實(shí)施倉庫管理系統(tǒng)的具體實(shí)施過程。過程。 為了支持為了支持RFIDRFID或者電子標(biāo)簽等現(xiàn)代化物流設(shè)備在物流中心內(nèi)部或者電子標(biāo)簽等現(xiàn)代化物流設(shè)備在物流中心內(nèi)部的使用，需要在的使用，需要在倉庫內(nèi)所有作業(yè)單元、存貨庫位等倉庫內(nèi)所有作業(yè)單元、存貨庫位等環(huán)節(jié)進(jìn)行標(biāo)簽化環(huán)節(jié)進(jìn)行標(biāo)簽化化規(guī)劃與設(shè)計(jì)以做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備?；?guī)劃與設(shè)計(jì)以做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。 （1 1）收貨）收貨 收貨檢驗(yàn)；收貨檢驗(yàn)； 錄入電子標(biāo)簽信息；錄入電子標(biāo)簽信息； 在即將入庫的在即將入庫的物品或箱體上固定標(biāo)簽；倉庫作業(yè)人員將貨物運(yùn)送至指定庫區(qū)。物品或箱體上固定標(biāo)簽；倉庫作業(yè)人員將貨物運(yùn)送至指定庫區(qū)。智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)智能倉儲管理

20、系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)（2 2）上架）上架 根據(jù)貨物的包裝、屬性分配不同的位置并在庫區(qū)中找到根據(jù)貨物的包裝、屬性分配不同的位置并在庫區(qū)中找到相應(yīng)的庫位；相應(yīng)的庫位； 將貨物標(biāo)簽在庫位所在區(qū)域閱讀器上進(jìn)行掃描；將貨物標(biāo)簽在庫位所在區(qū)域閱讀器上進(jìn)行掃描；（3 3）揀貨）揀貨 這里采用固定揀貨管理模式。揀貨位設(shè)定庫存上限和庫存這里采用固定揀貨管理模式。揀貨位設(shè)定庫存上限和庫存下限，當(dāng)庫存剩余量低于庫存下限時，系統(tǒng)發(fā)出警報，提醒倉庫管下限，當(dāng)庫存剩余量低于庫存下限時，系統(tǒng)發(fā)出警報，提醒倉庫管理人員及時進(jìn)行補(bǔ)貨。理人員及時進(jìn)行補(bǔ)貨。（4 4）補(bǔ)貨）補(bǔ)貨 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出補(bǔ)貨指令提示倉庫管理人員，倉庫管理

21、人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出補(bǔ)貨指令提示倉庫管理人員，倉庫管理人員看到指令后定位指定的貨物，核對數(shù)量，將相應(yīng)的貨物轉(zhuǎn)移到指員看到指令后定位指定的貨物，核對數(shù)量，將相應(yīng)的貨物轉(zhuǎn)移到指定目標(biāo)庫位中，修改對應(yīng)電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)，并向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)反饋定目標(biāo)庫位中，修改對應(yīng)電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)，并向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)反饋操作數(shù)據(jù)。操作數(shù)據(jù)。（5 5）出庫）出庫 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出出庫指令提示倉庫管理人員，倉庫管理人員計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出出庫指令提示倉庫管理人員，倉庫管理人員智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)智能倉儲管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì) 看到指令后定位指定的貨物，核對數(shù)量，取下貨物上的掛式便攜看到指令后定位指定的貨物，核對數(shù)量，取下

22、貨物上的掛式便攜電子標(biāo)簽，將相應(yīng)的貨物轉(zhuǎn)移到指定目標(biāo)位置，修改對應(yīng)電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽，將相應(yīng)的貨物轉(zhuǎn)移到指定目標(biāo)位置，修改對應(yīng)電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)，并向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)反饋操作數(shù)據(jù)。中的數(shù)據(jù)，并向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)反饋操作數(shù)據(jù)。 （6 6）盤點(diǎn)）盤點(diǎn) 貨架、庫位、揀貨位貨物箱體、托盤或其他包裝上均貨架、庫位、揀貨位貨物箱體、托盤或其他包裝上均安裝有攜帶貨物信息的掛式電子標(biāo)簽，操作人員通過手持安裝有攜帶貨物信息的掛式電子標(biāo)簽，操作人員通過手持RFIDRFID閱閱讀器對每個存貨去進(jìn)行逐一掃描，并將掃描貨物信息傳送到終端計(jì)讀器對每個存貨去進(jìn)行逐一掃描，并將掃描貨物信息傳送到終端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以供倉庫管理人員核對盤算倉儲

23、貨物種類數(shù)量。算機(jī)系統(tǒng)中，以供倉庫管理人員核對盤算倉儲貨物種類數(shù)量。射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)1.1.閱讀器的設(shè)計(jì)閱讀器的設(shè)計(jì) （1 1）硬件設(shè)計(jì)）硬件設(shè)計(jì) RFIDRFID閱讀器設(shè)備結(jié)構(gòu)組成閱讀器設(shè)備結(jié)構(gòu)組成: :射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)總體硬件電路設(shè)計(jì)圖總體硬件電路設(shè)計(jì)圖射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 1 1）讀卡芯片的選擇）讀卡芯片的選擇 EM4094EM4094是一款集成收發(fā)器芯片，可用于組成是一款集成收發(fā)器芯片，可用于組成RFIDRFID閱讀器的模擬閱讀器的模擬前端讀寫基站模塊。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：支持前端讀寫基站模塊。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

24、支持ISO15693ISO15693協(xié)議、協(xié)議、ISO14443ISO14443協(xié)議等多種協(xié)議；可選用開關(guān)鍵控天線驅(qū)動或選用協(xié)議等多種協(xié)議；可選用開關(guān)鍵控天線驅(qū)動或選用ASKASK模模塊的單一天線驅(qū)動；較高的輸出功率，可在塊的單一天線驅(qū)動；較高的輸出功率，可在5V5V電源下輸出電源下輸出200mW200mW功功率；具有天線短路保護(hù)功能；具有率；具有天線短路保護(hù)功能；具有AGCAGC信號放大器的信號放大器的PM/AMPM/AM解調(diào)解調(diào)；支持；支持BPSKBPSK、ManchesterManchester多種副載波兼容譯碼；可選的接收增多種副載波兼容譯碼；可選的接收增益；益；SPI(Serial

25、Peripheral Interface) 3SPI(Serial Peripheral Interface) 3線串行總線控制的降線串行總線控制的降功耗模式；支持功耗模式；支持848kHz848kHz、424kHz424kHz、212kHz212kHz多種副載波兼容接收。多種副載波兼容接收。射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 2 2）讀卡芯片的設(shè)計(jì)）讀卡芯片的設(shè)計(jì) 電源設(shè)計(jì)電源設(shè)計(jì) 該芯片具有三個不同電源引腳，該芯片具有三個不同電源引腳，VDDA1VDDA1、VDDA2VDDA2和和VDDVDD。其中其中VDDA1VDDA1和和VDDA2VDDA2為內(nèi)部天線驅(qū)動器為內(nèi)部天線驅(qū)動器A

26、NT1ANT1、ANT2ANT2提供電源。每個驅(qū)動器提供電源。每個驅(qū)動器獨(dú)立供電。由于兩個驅(qū)動器可能產(chǎn)生較大電流，因此要在獨(dú)立供電。由于兩個驅(qū)動器可能產(chǎn)生較大電流，因此要在VDDA1VDDA1及及VDDA2VDDA2引腳間接入一個引腳間接入一個3.3F3.3F電容，以給天線提供足夠電能。另外，再并聯(lián)兩電容，以給天線提供足夠電能。另外，再并聯(lián)兩個個1nF1nF和和100nF100nF的電容，以對電源進(jìn)行濾波和去耦。第三個電源（的電容，以對電源進(jìn)行濾波和去耦。第三個電源（VDDVDD）用）用于給其它所有的內(nèi)部邏輯電路供電。在這個電源線上同樣為了對電源進(jìn)于給其它所有的內(nèi)部邏輯電路供電。在這個電源線上

27、同樣為了對電源進(jìn)行濾波和去耦并聯(lián)兩個行濾波和去耦并聯(lián)兩個1nF1nF和和100nF100nF的電容，這兩個電容最好采用的電容，這兩個電容最好采用X7RX7R和和COGCOG等介電材料的陶瓷電容，因?yàn)檫@種電容的容差較小，溫度穩(wěn)定性高。等介電材料的陶瓷電容，因?yàn)檫@種電容的容差較小，溫度穩(wěn)定性高。這里應(yīng)該注意的是，對這三條電源線應(yīng)施加相同電壓這里應(yīng)該注意的是，對這三條電源線應(yīng)施加相同電壓(5V(5V或或3.3V)3.3V)。同時同時所有電源線都應(yīng)當(dāng)與模擬地相連。所有電源線都應(yīng)當(dāng)與模擬地相連。 射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 振蕩器輸入振蕩器輸入 在在OSCOUTOSCOUT和和OSCI

28、NOSCIN兩個引腳上外兩個引腳上外接接13.56MHz13.56MHz的晶體的晶體以提供脈沖信號，以提供脈沖信號，這一信號被送至天線驅(qū)動器輸出端。這一信號被送至天線驅(qū)動器輸出端。在晶振兩端跨接在晶振兩端跨接的兩個的兩個NPONPO電容可確保晶振的起振以及穩(wěn)定性。電容可確保晶振的起振以及穩(wěn)定性。NPONPO電容的大小由電容的大小由EM4094EM4094的可選跨導(dǎo)和晶體參數(shù)決定的可選跨導(dǎo)和晶體參數(shù)決定 。 天線驅(qū)動器天線驅(qū)動器 輸出閱讀器天線與輸出閱讀器天線與EM4094EM4094芯片集成到同一塊芯片集成到同一塊PCBPCB板板上，上，選用直接天線連接的方法。選用直接天線連接的方法。天線線圈

29、和串聯(lián)的電容形成天線線圈和串聯(lián)的電容形成LCLC震蕩回路震蕩回路，回路的諧振頻率設(shè)計(jì)為閱讀器的發(fā)送頻率，串聯(lián)一個電阻用以抑制品回路的諧振頻率設(shè)計(jì)為閱讀器的發(fā)送頻率，串聯(lián)一個電阻用以抑制品質(zhì)因數(shù)且將天線電流設(shè)計(jì)在質(zhì)因數(shù)且將天線電流設(shè)計(jì)在EM4094EM4094額定電流值以下。頻率額定電流值以下。頻率。在天線工作。在天線工作于其諧振頻率時，天線即可獲得較高的輸出功率。于其諧振頻率時，天線即可獲得較高的輸出功率。 帶隙參考輸出帶隙參考輸出 為了確保閱讀器內(nèi)部芯片的穩(wěn)定性及可靠性，用為了確保閱讀器內(nèi)部芯片的穩(wěn)定性及可靠性，用兩個值分別為兩個值分別為100nF100nF和和1nF1nF的電容對帶隙參考輸

30、出電壓進(jìn)行去耦。的電容對帶隙參考輸出電壓進(jìn)行去耦。射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 收發(fā)器信號接收收發(fā)器信號接收 引腳引腳RFIN1RFIN1、RFIN2RFIN2是該芯片接收鏈上的輸入是該芯片接收鏈上的輸入引腳，該引腳上的電壓設(shè)計(jì)在引腳，該引腳上的電壓設(shè)計(jì)在VDDVDD和和GNDGND之間。沒有使用的輸入引腳要之間。沒有使用的輸入引腳要通過一個通過一個10nF10nF電容接到模擬地。電容接到模擬地。 數(shù)據(jù)輸入與輸出數(shù)據(jù)輸入與輸出 SPISPI接口可用來對讀寫器芯片內(nèi)部的位寄存接口可用來對讀寫器芯片內(nèi)部的位寄存器進(jìn)行設(shè)置及讀寫數(shù)據(jù)的傳輸。它們與控制芯片的器進(jìn)行設(shè)置及讀寫數(shù)據(jù)的傳輸。

31、它們與控制芯片的SPISPI口連接?？谶B接。射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 3 3）控制單片機(jī)的選擇與設(shè)計(jì)）控制單片機(jī)的選擇與設(shè)計(jì) EM4094EM4094芯片勝出其它芯片勝出其它RFIDRFID射頻識別讀卡器芯片的地方在于它允許射頻識別讀卡器芯片的地方在于它允許閱讀器設(shè)計(jì)者自由選擇最適合其功率需求與處理的微控制器單片機(jī)。閱讀器設(shè)計(jì)者自由選擇最適合其功率需求與處理的微控制器單片機(jī)。EM4094EM4094芯片芯片ISO14443 BISO14443 B協(xié)議對單片機(jī)的要求：協(xié)議對單片機(jī)的要求： 15k15k字節(jié)程序字節(jié)程序FlashFlash內(nèi)內(nèi)存；存； 500500字節(jié)的字節(jié)的S

32、RAM SRAM ； 帶有捕獲模式的帶有捕獲模式的2 2個定時器個定時器T1T1和和T2 T2 ； 3 3個輸入輸出接口（用于連接個輸入輸出接口（用于連接EM4094EM4094的引腳的引腳DINDIN、DOUTDOUT、DCLKDCLK）；）； 看看門狗（可設(shè)置門狗（可設(shè)置2.2s2.2s）；）； RFIDRFID通信過程中允許外部中斷；通信過程中允許外部中斷； 綜合前述條件和功能，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用綜合前述條件和功能，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用PIC16F877PIC16F877單片機(jī)，此款單單片機(jī)，此款單片機(jī)具有自帶看門狗、資源豐富、低功耗、性能穩(wěn)定和支持片機(jī)具有自帶看門狗、資源豐富、低功耗、性能穩(wěn)定和

33、支持ISPISP在線串在線串行編程等的優(yōu)點(diǎn)。行編程等的優(yōu)點(diǎn)。射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)控制芯片電路設(shè)計(jì)如下圖所示：控制芯片電路設(shè)計(jì)如下圖所示：射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 4 4）天線設(shè)計(jì)）天線設(shè)計(jì) 天線線圈電感值隨著其大小、形狀不同而受影響天線線圈電感值隨著其大小、形狀不同而受影響，而且利用計(jì)算，而且利用計(jì)算公式計(jì)算得來的數(shù)值與實(shí)際大小可能會存在誤差。在實(shí)際設(shè)計(jì)時，先公式計(jì)算得來的數(shù)值與實(shí)際大小可能會存在誤差。在實(shí)際設(shè)計(jì)時，先用計(jì)算公式估算出所需線圈的圈數(shù)、大小、形狀，再進(jìn)行制作。對制用計(jì)算公式估算出所需線圈的圈數(shù)、大小、形狀，再進(jìn)行制作。對制作好的電感進(jìn)行

34、測量，將測量值與計(jì)算值比較，再根據(jù)結(jié)果進(jìn)行微調(diào)作好的電感進(jìn)行測量，將測量值與計(jì)算值比較，再根據(jù)結(jié)果進(jìn)行微調(diào)。下面是常用的一種計(jì)算天線線圈電感的公式：。下面是常用的一種計(jì)算天線線圈電感的公式： Lcoil = 2 Lcoil = 2 * * Lcm Lcm * * (ln (Lmm / Dmm - 1.04) (ln (Lmm / Dmm - 1.04) * * N Np p ) ) 其中，其中，L L：天線一圈的長度；：天線一圈的長度；N N：天線圈數(shù)，一般是：天線圈數(shù)，一般是4 4圈；圈；D D：導(dǎo)體寬度：導(dǎo)體寬度或線圈直徑；或線圈直徑；P P：由天線線圈技術(shù)確定。：由天線線圈技術(shù)確定。 品

35、質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)Q Q的計(jì)算：的計(jì)算： Qcoil = w Qcoil = w * * Lcoil/Rcoil = 2 Lcoil/Rcoil = 2* *13.56/Rcoil13.56/Rcoil射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 一般，天線線圈品質(zhì)因數(shù)在一般，天線線圈品質(zhì)因數(shù)在3030到到6060之間，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，之間，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，Q Q值還必須值還必須小于小于6060，以確保數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和可靠性，否則天線有效操作范圍，以確保數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和可靠性，否則天線有效操作范圍內(nèi)存在死區(qū)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信不可靠。內(nèi)存在死區(qū)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信不可靠。 本設(shè)計(jì)中，在本設(shè)計(jì)中，在PCBPCB

36、板上印刷天線線圈，矩形形狀，圈數(shù)板上印刷天線線圈，矩形形狀，圈數(shù)4 4圈，線圈圈，線圈外圈長外圈長6.8cm6.8cm，寬，寬5.5cm5.5cm，線寬，線寬1mm1mm，線間距，線間距0.2mm0.2mm。 天線電路原理圖如下：天線電路原理圖如下：射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 5 5）USBUSB轉(zhuǎn)串口設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)串口設(shè)計(jì) USBUSB到到RS-232RS-232的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊采用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊采用PL2303PL2303專用轉(zhuǎn)換芯片，外加一專用轉(zhuǎn)換芯片，外加一些外圍的電容和電阻構(gòu)成，其主要作用是對些外圍的電容和電阻構(gòu)成，其主要作用是對RS-232RS-232類型數(shù)據(jù)和類型數(shù)據(jù)和U

37、SBUSB類類型數(shù)據(jù)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換和雙向傳輸。型數(shù)據(jù)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換和雙向傳輸。PL2303PL2303芯片含有自動握手功能，芯片含有自動握手功能，其輸入和輸出口電平與其輸入和輸出口電平與TTLTTL電平兼容，可以直接與單片機(jī)串行口連接電平兼容，可以直接與單片機(jī)串行口連接。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)和。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)和USBUSB接口閱讀器之間的通信流程構(gòu)成接口閱讀器之間的通信流程構(gòu)成了一個了一個RS232RS232轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)USBUSB轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)RS232RS232過程。即避免了復(fù)雜的過程。即避免了復(fù)雜的USBUSB通信協(xié)議編程通信協(xié)議編程又使得在又使得在USBUSB接口設(shè)備與主機(jī)之間的通信是按照接口

38、設(shè)備與主機(jī)之間的通信是按照USBUSB協(xié)議的高速數(shù)據(jù)協(xié)議的高速數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行，支持設(shè)備熱插拔，支持設(shè)備即插即用的功能，而且無需傳輸進(jìn)行，支持設(shè)備熱插拔，支持設(shè)備即插即用的功能，而且無需外部電源，極大的方便了用戶使用。外部電源，極大的方便了用戶使用。射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì) 在布線時在布線時USBUSB與接口與接口PL2303PL2303芯片的距離盡可能的短，芯片的距離盡可能的短，D-D-和和D+D+差分差分?jǐn)?shù)據(jù)線長度也要盡可能相同，以避免差分?jǐn)?shù)據(jù)線的阻抗不連續(xù)性。數(shù)據(jù)線長度也要盡可能相同，以避免差分?jǐn)?shù)據(jù)線的阻抗不連續(xù)性。其電路原理圖如下圖所示：其電路原理圖如下圖所示：射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)6 6）其它外圍電路的設(shè)計(jì)）其它外圍電路的設(shè)計(jì)電源模塊設(shè)計(jì)電源模塊設(shè)計(jì)蜂鳴器報警提示模塊蜂鳴器報警提示模塊信號指示燈模塊信號指示燈模塊射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)（2 2）軟件設(shè)計(jì)）軟件設(shè)計(jì)1 1）主程序設(shè)計(jì)）主程序設(shè)計(jì) 2 2）讀寫射頻電子標(biāo)簽子程序）讀寫射頻電子標(biāo)簽子程序射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)3 3）串行通信控制程序）串行通信控制程序 4 4）蜂鳴器驅(qū)動程序）蜂鳴器驅(qū)動程序射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)射頻識別系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)