倉儲電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

1、    倉儲電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用    姚偉 王吉 李穎川摘 要：傳統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)中，紙質(zhì)標(biāo)簽存在著數(shù)據(jù)更新效率低、可展示信息有限、顯示內(nèi)容單一、系統(tǒng)整體運維成本高等問題。為較好地解決這些問題，設(shè)計實現(xiàn)了一種基于電子貨架標(biāo)簽的倉儲管理系統(tǒng)。系統(tǒng)由服務(wù)器、工作終端、標(biāo)簽讀寫器以及電子貨架標(biāo)簽組成，用戶的所有倉儲作業(yè)結(jié)果可通過標(biāo)簽讀寫器實時更新到貨架標(biāo)簽上。相對傳統(tǒng)紙頁式標(biāo)簽而言，電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)更新及時、管理成本低以及綠色環(huán)保等優(yōu)點，可有效提高倉儲作業(yè)的快捷性、準確性、經(jīng)濟性與可靠性。關(guān)鍵詞：電子貨架標(biāo)簽;倉儲管理;管理信息系統(tǒng);rfid;傳

2、輸;通信：tp393：a：2095-1302（2019）08-00-030 引 言在射頻識別技術(shù)1（radio frequency identification，rfid）的發(fā)展推動下，電子貨架標(biāo)簽（electronic shelf label，esl）一經(jīng)出現(xiàn)就備受物流倉儲零售業(yè)的關(guān)注。相比較傳統(tǒng)的紙質(zhì)標(biāo)簽，esl具有以下應(yīng)用優(yōu)勢2-3：（1）數(shù)據(jù)更新及時，esl可根據(jù)后臺指令實時更新顯示數(shù)據(jù)，具有準確快速、靈活高效的特點;（2）節(jié)約管理成本，采用esl解決方案后，可免去頻繁更新標(biāo)簽數(shù)據(jù)的人工操作，進一步節(jié)約人力資源、降低人為損耗;（3）綠色節(jié)能環(huán)保，由于取代了紙頁式標(biāo)簽，每年可為國家節(jié)約大

3、量的森林資源與購買紙張的成本。esl電子貨架標(biāo)簽通常由顯示單元、控制單元、數(shù)據(jù)通信單元、存儲單元以及電源組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。顯示單元主要負責(zé)數(shù)據(jù)顯示，一般由tn液晶屏或電子紙實現(xiàn)。根據(jù)所選數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)通信單元可采用nfc，wifi，藍牙，zigbee，rfid等技術(shù)實現(xiàn)4-9?？刂茊卧饕撠?zé)控制通信單元的數(shù)據(jù)收發(fā)并驅(qū)動顯示單元的數(shù)據(jù)更新，一般由單片機或微控制器實現(xiàn)。數(shù)據(jù)存儲單元主要用于存儲控制程序與顯示數(shù)據(jù)，一般由非易失性存儲器實現(xiàn)。作為有源電子標(biāo)簽，esl一般采用獨立電源供電，根據(jù)系統(tǒng)功耗可選擇鋰電池或紐扣電池作為系統(tǒng)電源。1 系統(tǒng)總體設(shè)計1.1 系統(tǒng)架構(gòu)倉儲電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)硬件主

4、要由esl服務(wù)器、工作終端、手持式移動終端、esl標(biāo)簽讀寫器、esl電子貨架標(biāo)簽組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。工作終端主要負責(zé)如下工作：（1）設(shè)置與控制esl標(biāo)簽讀寫器;（2）運行倉儲管理程序并提供系統(tǒng)與用戶交互界面。手持式移動終端主要實現(xiàn)移動環(huán)境下對倉儲管理對象的管理功能，如裝備物資上下架、盤庫、移庫等操作。esl服務(wù)器上安裝有數(shù)據(jù)庫，運行倉儲管理系統(tǒng)。esl標(biāo)簽讀寫器根據(jù)用戶需求接收工作終端的響應(yīng)指令，更新esl電子貨架標(biāo)簽的顯示內(nèi)容。整個系統(tǒng)基于ip網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建：esl標(biāo)簽讀寫器、工作終端、esl服務(wù)器均采用有線連接，手持式移動終端采用wifi連接。1.2 軟件架構(gòu)系統(tǒng)軟件以b/s架構(gòu)實現(xiàn)。倉

5、儲電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)由web應(yīng)用管理服務(wù)程序、esl標(biāo)簽讀寫程序、移動管理程序以及數(shù)據(jù)庫組成。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。web應(yīng)用管理服務(wù)程序主要實現(xiàn)如下目標(biāo)：（1）庫房、裝備物資、查詢統(tǒng)計等與倉儲操作相關(guān)的管理功能;（2）標(biāo)簽讀寫器設(shè)置與控制。esl標(biāo)簽讀寫程序主要實現(xiàn)如下目標(biāo)：（1）接收管理服務(wù)程序的控制指令，設(shè)置自身工作狀態(tài);（2）更新esl電子標(biāo)簽中的顯示內(nèi)容。移動管理程序、esl標(biāo)簽讀寫程序通過web service與主程序交互。2 系統(tǒng)實現(xiàn)倉儲電子貨架系統(tǒng)采用visual studio 200810開發(fā)，開發(fā)語言為c#，數(shù)據(jù)庫選用sql server 2008 rtm。2.1 esl標(biāo)

6、簽讀寫程序本系統(tǒng)中，系統(tǒng)為每個庫房配置三臺esl標(biāo)簽讀寫器并為每層貨架配置一枚esl電子貨架標(biāo)簽。每枚貨架標(biāo)簽擁有唯一的8位十六進制id，用于進行身份標(biāo)識。在使用中，標(biāo)簽讀寫器通過該id標(biāo)識查詢esl貨架標(biāo)簽并更新其數(shù)據(jù)顯示：標(biāo)簽讀寫器首先廣播貨架標(biāo)簽id，貨架標(biāo)簽接收到廣播指令后，會檢測廣播id與自身id標(biāo)識是否一致。如標(biāo)簽id匹配，則繼續(xù)接收數(shù)據(jù)并更新數(shù)據(jù)顯示;如不匹配則簡單地拋棄處理。本系統(tǒng)標(biāo)簽讀寫器與esl貨架標(biāo)簽分別選用富士康cmc19111與cmc370312。cmc191標(biāo)簽讀寫器開發(fā)過程如下：（1）根據(jù)預(yù)先設(shè)置的工作參數(shù)連接標(biāo)簽讀寫器，若連接成功，則向讀寫器發(fā)送控制指令，同時，

7、在命令的回調(diào)函數(shù)中實現(xiàn)貨架標(biāo)簽數(shù)據(jù)的更新操作;（2）關(guān)閉標(biāo)簽讀寫器。開發(fā)流程如圖4所示。esl貨架標(biāo)簽顯示內(nèi)容動態(tài)更新過程如下：（1）當(dāng)裝備物資上下架后，系統(tǒng)首先根據(jù)貨架標(biāo)簽id計算出該層貨架存放的物品名稱與數(shù)量;（2）利用.net gdi+動態(tài)繪制一張表格，并將表格保存為bmp格式的文件;（3）連接cmc191讀寫器并發(fā)送update命令，更新此貨架標(biāo)簽id號的顯示，顯示內(nèi)容即為剛剛生成的bmp文件。操作cmc191標(biāo)簽讀寫器的主要實現(xiàn)代碼如下：uint32 ret = 128;/聲明回調(diào)函數(shù)f = fun_cmc;ret = esllib.connectdev（ip， ref hwd， f

8、）;/連接標(biāo)簽讀寫器if （0 = ret）/連接成功/回調(diào)函數(shù)public uint32 fun_cmc（uint32 funid， intptr data， int size）switch （funid）case wm_user + 4：/找到esl標(biāo)簽/更新顯示esllib.updateesl（hwd， 3， tagid， bmpfile）break;2.2 移動管理程序手持移動端主要實現(xiàn)移動環(huán)境下的倉儲管理操作，如裝備物資的上下架、庫存盤點等作業(yè)。本系統(tǒng)手持終端選用富士康cmc165c。cmc165采用微軟的wince 6.0嵌入式操作系統(tǒng)，支持rfid與2d條碼功能。裝備物資上架過程

9、如下。（1）將裝備上架并碼放整齊。（2）通過cmc165c讀取調(diào)撥單。（3）掃描pcb貨柜標(biāo)識，并依次掃描上架裝備的rfid標(biāo)簽。（4）提交系統(tǒng)驗證，如果cmc165掃描到的上架裝備與調(diào)撥單不一致，系統(tǒng)給予相應(yīng)提示，上架操作失敗;如果核對一致，系統(tǒng)則根據(jù)操作立即更新貨架標(biāo)簽顯示內(nèi)容。cmc165c的開發(fā)過程與windows桌面應(yīng)用開發(fā)過程并沒有太大區(qū)別：在visual studio 2008上編寫相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯，然后將編譯好的程序通過activesync下載到cmc165c上執(zhí)行即可。activesync是微軟提供的用于上位機與目標(biāo)機之間同步程序與數(shù)據(jù)的開發(fā)工具。cmc165c的rfid功能開

10、發(fā)流程如下：（1）指定rfid讀寫器的串口端口號;（2）連接并打開讀寫器;（3）執(zhí)行讀、寫、尋卡等操作，并在對應(yīng)操作的回調(diào)函數(shù)中添加需要處理的業(yè)務(wù)邏輯代碼;（4）關(guān)閉讀寫器。3 結(jié) 語倉儲電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)將esl電子貨架標(biāo)簽引入傳統(tǒng)的倉儲管理系統(tǒng)中，在降低人力開銷的基礎(chǔ)上，有效提高了倉儲作業(yè)的準確性與快捷性。目前，esl電子貨架標(biāo)簽已成功地應(yīng)用于倉儲物流、零售超市、供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。參 考 文 獻1游戰(zhàn)清.無線射頻識別技術(shù)（rfid）理論與應(yīng)用m.北京：電子工業(yè)出版社，2004.2蘇州漢郎光電有限公司.電子貨架標(biāo)簽發(fā)展淺析j.信息與電腦，2013（1）：112.3郭穎，

11、吳曉康，郭天太，等.電子價格標(biāo)簽的應(yīng)用研究及演示系統(tǒng)開發(fā)j.微型機與應(yīng)用，2017（19）：95-98.4邱明華，魏學(xué)業(yè)，吳小進.基于射頻技術(shù)的電子貨架標(biāo)簽設(shè)計j.鐵路計算機應(yīng)用，2012，21（3）：33-35.5江余.基于433 mhz無線通信的電子貨架標(biāo)簽設(shè)計d.蘇州大學(xué)，2016.6周云.基于nfc的電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)設(shè)計d.武漢：華中科技大學(xué)，2017.7胡宏梅.基于zigbee技術(shù)的超市貨架商品標(biāo)簽系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)j.電子技術(shù)，2017，46（3）：40-42.8王玉泉，朱韶紅.基于rfid技術(shù)的智能貨架的研究j.微計算機信息，2010（26）：132-133.9 wang y，hu y.design of electronic shelf label systems based on zigbee c/ proceedings of 2013 ieee 4th international conference on software engineering and service s