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仓储管理中的RFID中间件设计
针对无线射频识别(RFID)技术在仓储管理中的应用,探讨如何设计RFID中间件的问题。采用数据过滤,数据聚合,添加业务逻辑处理、查询支持等方法,将数据流转换为适合上层应用程序的逻辑形式,实现仓储管理的自动化、智能化。
引言 在一个典型的仓库里,卡车回到坞门卸下托盘上的货物,该托盘或者集装箱都有无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签(目前,低价商品还不能拥有自己的标签)。仓库内被划分为具有相应识别电子码的不同货位,RFID阅读器可安装在仓库的出入门和仓库内部。整个仓库内及各出入门附近都由网络(无线或有线)覆盖,以实现信息共享。 一个典型的RFID系统由射频电子标签(RFID Tag)、读写器(RFID Reader)及应用支撑软件组成。电子标签由芯片与天线组成,每个芯片都有唯一的标识码。标签可附着在被标识的物品上,当带有电子标签的被识别物品经过读写器的可识读范围内时,读写器自动识别该标签并将信息发送给后端软件,从而实现自动识别物品或自动收集物品标志信息的功能。 介于前端RFID读写器硬件模块和后端数据库与应用软件之间的中介,称为RFID中间件(RFID_middhware)。应用程序端使用中间件所提供的一组通用的应用程序接口(API),即能连接到RFID读写器,读取RFID标签数据。中间件实现对底层设备的精确控制,实时采集原始数据,对数据进行过滤,并在其中封装典型的应用逻辑,使系统接口简单透明,从而达到系统的协调工作。 1 模拟仓库环境 开发中间件,首先要模拟仓库环境。由于标签的价格原因,我们不可能在每个货物上都贴上标签,只能通过标示托盘来追踪货物。如图1所示,在每个托盘、叉车和出入库人员上安装和佩戴射频标签卡,并在车间和仓库出入口安装读写器,通过读写器获取RFID标签经过出入口的情况,从而将托盘上所属仓库的信息与射频卡捆绑输入数据库,同时记录叉车和人员的出入库情况。在出入I:1安装摄像头,判断通过出入口的货物数量。 图1 仓库环境 系统通过RFID标签的类别来区别出人库对象,通过仓库管理人员及工作人员共同遵守的规则,在读取RFID标签时,判断出人库情况,并通过视频图像判断托盘的状态(空或满及装载货物数量),从而计算产品出人库数量。定期进行统计分析,为管理人员提供决策支持,并在异常情况发生时进行报警。 2 RFID中间件设计 RFID中间件位于企业应用程序与底层设备之间,提供统一的应用逻辑接口与设备接口,在实际应用中起到读写器的管理和数据的处理、传递功能。它的最终目的是数据为上层系统所用。如图2所示,功能上可分为原始数据采集层和事件处理层。 图2 中间件架构 2.1 原始数据采集层 为屏蔽各类设备之间的差异,实现应用对设备的透明操作。中间件将每个设备(RFID阅读器,打印机,传感器等)用统一的代理来模拟,由代理和设备直接交互。不同的设备,代理处理的消息类型、处理的方法也不同。代理之间通过UDP/IP上的XML消息来交流信息。使用XML的优点是它的异构性、可扩展性、灵活性,适用于松耦合特性的分布式系统。
责编:刘沙
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