畢業(yè)設(shè)計(jì)--倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的信息采集接口設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1、<p>　　倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的信息采集接口設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　近年來(lái)，物流業(yè)快速發(fā)展,處于物流中心環(huán)節(jié)的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),也隨之加快了發(fā)展步伐.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的快速進(jìn)步,倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)已向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展.射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)作為新一代自動(dòng)

2、識(shí)別技術(shù),其具有的顯著優(yōu)勢(shì),在倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注。</p><p>　　無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳遞方面，具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。在倉(cāng)庫(kù)中采用RFID作為信息傳遞的載體, 可以有效避免人工輸入可能出現(xiàn)的失誤，大大提高入庫(kù)、出庫(kù)、驗(yàn)貨、盤點(diǎn)、補(bǔ)貨等工作的效率。推廣RFID技術(shù)，讓該技術(shù)盡快發(fā)揮其對(duì)物流行業(yè)強(qiáng)大推動(dòng)作用，是國(guó)際物流企業(yè)技術(shù)應(yīng)用的大趨勢(shì)。</p><p>

3、;　　本文在對(duì)射頻識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理的深入學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，將RFID技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)信息采集接口中，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于RFID自動(dòng)出入庫(kù)的倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)。其中研究的重點(diǎn)是RFID標(biāo)簽與條碼信息的關(guān)聯(lián)以及基于RFID出入庫(kù)的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　本文通過(guò)使用深圳當(dāng)代讀寫器，RFID標(biāo)簽等硬件設(shè)備，以及Eclipse，SQL Server等軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了軟硬件的良好結(jié)合。在數(shù)據(jù)采集方面實(shí)現(xiàn)了條碼信息與RFID標(biāo)

4、簽的關(guān)聯(lián)，而在出入庫(kù)過(guò)程中屏蔽掉了條碼錄入的不確定性以及低精確性，實(shí)現(xiàn)了基于RFID的自動(dòng)出入庫(kù)管理。</p><p>　　在倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的信息采集中應(yīng)用RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)貨品的動(dòng)態(tài)出入庫(kù)管理，極大地提高了對(duì)出入庫(kù)產(chǎn)品信息記錄采集準(zhǔn)確性，同時(shí)使貨品跟蹤，實(shí)時(shí)查詢更為高效。</p><p>　　關(guān)鍵詞：RFID，關(guān)聯(lián)，自動(dòng)出入庫(kù)</p><p>　　The desig

5、n and implement of the interface of information-collection in warehouse management</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Recently，with the rapid development of logistic，the storage syste

6、m，in the central tache of the logistic developed quickly. With the fast development of computer technology and automatic technology，the storage system became automated and intelligentized. Radio Frequency Identification(

7、RFID) technology as a newly Auto-ID technology，it has distinct advantages，and its application in storage system draws widely attention.</p><p>　　RFID has special predominance in data-collection and data tran

8、sfer. Apply RFID as the carrier of information transfer，we could avoid the mistake by manual work in input efficiently，and enhance the efficiency of en-warehouse，ex-warehouse，check and complementarity. To promote RFID te

9、chnology，and to make full use of its impetus to logistic，is a trend in the application of international logistic corporation.</p><p>　　After studying the configuration and working principle of RFID System，th

10、e paper apply RFID technology to the interface of information-collection in warehouse，and make a warehouse management prototype system based on RFID in en-warehouse and ex-warehouse come true. The paper play emphasis on

11、the association of RFID transponder and barcode and the implement of en-warehouse and ex-warehouse based on RFID.</p><p>　　In this thesis，using Shenzhen Drf Reader，RFID transponder and software Eclipse，SQL S

12、erver，we make the combination of hardware and software come true. In data-collection，we combine RFID transponder and barcode，and in the process of en-warehouse and ex-warehouse，we avoid the uncertainty and low accuracy c

13、aused by barcode input，and implement automated en-warehouse and ex-warehouse based on RFID.</p><p>　　Apply RFID technology in the information-collection of warehouse management system，we could make the goods

14、 en-warehouse and ex-warehouse automated，and enhance the accuracy of the record of the goods. Meanwhile，we could make the track of the goods and real-time query more efficiently.</p><p>　　Keywords: RFID，comb

15、ination，automated en-warehouse and ex-warehouse</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b>&

16、lt;/p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 目的及意義1</p><p>　　1.3 射頻識(shí)別技術(shù)的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀2</p><p>　　1.4 全文內(nèi)容和章節(jié)安排5</p><p>　　2 射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介7</p><p>　　2.1 典型的RFID系統(tǒng)7

17、</p><p>　　2.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)基本模型7</p><p>　　2.3 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的分類8</p><p>　　2.4 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理10</p><p>　　2.5 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中應(yīng)用射頻技術(shù)的好處11</p><p>　　3 開(kāi)發(fā)環(huán)境及語(yǔ)言簡(jiǎn)介12</p><p

18、>　　3.1 軟硬件環(huán)境12</p><p>　　3.2 Eclipse開(kāi)發(fā)環(huán)境12</p><p>　　3.2.1 Eclipse平臺(tái)簡(jiǎn)介12</p><p>　　3.2.2 Eclipse環(huán)境特點(diǎn)13</p><p>　　3.3 Java語(yǔ)言及相關(guān)技術(shù)13</p><p>　　3.3.1 Java編

19、程語(yǔ)言13</p><p>　　3.3.2 JDBC技術(shù)14</p><p>　　4 倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.1 需求分析15</p><p>　　4.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)16</p><p>　　4.3 設(shè)計(jì)流程16</p><p>　　4.3.1 系統(tǒng)總體框架

20、16</p><p>　　5 倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)23</p><p>　　5.1 信息采集接口的實(shí)現(xiàn)23</p><p>　　5.2 出入庫(kù)管理的實(shí)現(xiàn)25</p><p>　　5.2.1 連接后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)25</p><p>　　5.2.2 入庫(kù)管理的實(shí)現(xiàn)25</p><p>

21、;　　5.2.3 出庫(kù)管理31</p><p>　　6 總結(jié)與展望37</p><p>　　6.1 全文總結(jié)37</p><p>　　6.2 不足及展望37</p><p><b>　　致謝39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p

22、><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　目前，倉(cāng)庫(kù)管理主要是基于相應(yīng)規(guī)范的手工作業(yè)及電腦半自動(dòng)化管理，其弊病顯而易見(jiàn)，它需要投入大量人力進(jìn)行規(guī)范物品的放置、定期整理盤點(diǎn)以及出入庫(kù)登記等工作，這使得倉(cāng)庫(kù)管理工作十分繁瑣，浪費(fèi)時(shí)間。因此，把射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于

23、倉(cāng)庫(kù)管理比較理想，這也是RFID技術(shù)一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　建立一個(gè)基于RFID的數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)，支持成品及原輔料倉(cāng)庫(kù)數(shù)字化管理，包括出入庫(kù)管理、電子貨位管理、溫濕度監(jiān)測(cè)等功能。為充分利用倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)空間并提高貨物出入庫(kù)的效率和準(zhǔn)確性，以托盤為電子貨位管理的基本單位，通過(guò)在每個(gè)托盤上應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)可視化的電子貨位管理，并通過(guò)貨位優(yōu)化分配規(guī)則，實(shí)現(xiàn)貨物先進(jìn)先出管理。能對(duì)庫(kù)區(qū)溫濕度信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

24、，并能通過(guò)電子顯示牌進(jìn)行顯示。</p><p>　　RFID技術(shù)是構(gòu)建數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)最為關(guān)鍵的技術(shù)。通過(guò)建立數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)管理信息自動(dòng)化，促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)化，提高生產(chǎn)效率，降低庫(kù)存和資金占用，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p><b>　　1.2 目的及意義</b></p><p>　　信息采集作為倉(cāng)庫(kù)管理的重要組

25、成部分，關(guān)鍵所在。信息采集的準(zhǔn)確性不僅影響到倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)管理，而且對(duì)整個(gè)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的庫(kù)存管理的自動(dòng)化和智能化程度。目前，國(guó)內(nèi)物流中心大多采用的是條碼掃描技術(shù)作為倉(cāng)庫(kù)管理中貨物流和信息流同步的主要載體。條碼技術(shù)是一個(gè)無(wú)論在技術(shù)上還是標(biāo)準(zhǔn)上都趨于成熟的非接觸式識(shí)別技術(shù)。但是隨著企業(yè)對(duì)信息化要求的不斷提高，條碼技術(shù)在應(yīng)用中也存在許多無(wú)法克服的缺點(diǎn)。</p><p>　　電子標(biāo)簽作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它的出現(xiàn)使倉(cāng)庫(kù)管

26、理煥然一新。電子標(biāo)簽是用來(lái)標(biāo)識(shí)各種物品的一種新的識(shí)別技術(shù)，這種標(biāo)簽根據(jù)無(wú)線射頻識(shí)別原理（RFID,Radio Frequency Identification System）而生產(chǎn)，它與讀寫器通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)交換信息[2][3]。電子標(biāo)簽最大的優(yōu)點(diǎn)就在于：（1）可以實(shí)現(xiàn)非接觸、無(wú)視覺(jué)識(shí)別，因此完成產(chǎn)品識(shí)別工作時(shí)無(wú)須人工干預(yù)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；（2）閱讀距離遠(yuǎn)，識(shí)別速度快，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)貨物快速出入倉(cāng)庫(kù)；（3）可進(jìn)行多目標(biāo)同時(shí)讀取，便于監(jiān)

27、測(cè)大量貨物同時(shí)出入倉(cāng)庫(kù)[4][5]。上述優(yōu)點(diǎn)使電子標(biāo)簽完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息采集，最大限度地降低了人工干預(yù)，為自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理的實(shí)現(xiàn)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為目前最具前景的物流信息采集技術(shù)，受到很多國(guó)際知名廠商和研究機(jī)構(gòu)的青睞。正是基于上述原因，本次課題采用基于電子標(biāo)簽的射頻識(shí)別技術(shù)替代應(yīng)用已經(jīng)較為成熟的二維條碼識(shí)別技術(shù),應(yīng)用到倉(cāng)庫(kù)信息采集系統(tǒng)中。</p><p>　　目前倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中應(yīng)用RFI

28、D技術(shù)主要有兩種模式,一種模式是用電子標(biāo)簽全部替代條形碼；另一種模式是將電子標(biāo)簽和條形碼結(jié)合使用[6]。本課題將電子標(biāo)簽與條形碼關(guān)聯(lián)，并沒(méi)有完全摒棄傳統(tǒng)條形碼技術(shù)，而是把條碼信息作為產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)信息寫入到電子標(biāo)簽中。通過(guò)對(duì)RFID標(biāo)簽號(hào)和寫入信息的讀取實(shí)現(xiàn)基于RFID的自動(dòng)出入庫(kù)，這是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)重要的一步。實(shí)現(xiàn)了基于RFID的信息采集后，對(duì)倉(cāng)庫(kù)的生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程都通過(guò)標(biāo)簽化的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)的追蹤，便可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控庫(kù)存貨品狀態(tài)以及出入庫(kù)管理，

29、實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)的可視化管理。</p><p>　　在強(qiáng)大的市場(chǎng)導(dǎo)向下，RFID技術(shù)在世界范圍內(nèi)必將引起一場(chǎng)重大的變革，它將成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。在現(xiàn)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的信息獲取及處理將成為企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。RFID技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于以信息化為基礎(chǔ)的現(xiàn)代物流管理來(lái)說(shuō)尤為重要。相信在不久的將來(lái)，RFID技術(shù)將逐步深入到現(xiàn)代物流管理的方方面面[7][8]。</p><p>　　

30、1.3 射頻識(shí)別技術(shù)的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀</p><p>　　射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)外發(fā)展得很快，RFID產(chǎn)品種類也較多。如德州儀器公司（MI）、Motorola、Phillips、EM、iPico、Alien等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品，并且它們得產(chǎn)品各有特點(diǎn)，自成系列。下面舉幾個(gè)RFID應(yīng)用的例子：</p><p>　　高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是RFID技術(shù)最成功得應(yīng)用之一。目前中國(guó)的高速公路發(fā)

31、展非?？?，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件就是有便利的交通條件。而高速公路收費(fèi)卻存在一些問(wèn)題，一是交通堵塞，二是少數(shù)不法收費(fèi)員貪污路費(fèi)，使國(guó)家損失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上，能夠充分體現(xiàn)它費(fèi)接觸識(shí)別的優(yōu)勢(shì)，讓車輛高速通過(guò)收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于公路收費(fèi)系統(tǒng)，根據(jù)車輛的大小和形狀不同，需要大約4m的讀寫距離和很快的讀寫速度，也就是要求系統(tǒng)的頻率應(yīng)該在900MH

32、z以上，射頻標(biāo)簽一般在車的擋風(fēng)玻璃后面?，F(xiàn)在最現(xiàn)實(shí)的方案是將多車道的收費(fèi)口分為兩個(gè)部分：自動(dòng)收費(fèi)口和人工收費(fèi)口。將天線架設(shè)在道路的上方，在局收費(fèi)口約50～100m處，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)天線時(shí)，車上的射頻標(biāo)簽被頭頂上的天線收到，以判別車輛是否帶有有效的射頻標(biāo)簽。如果沒(méi)帶標(biāo)簽，讀寫器指示燈指示車輛進(jìn)入不同車道，人工收費(fèi)口仍維持現(xiàn)有的操作方式。進(jìn)入自動(dòng)收費(fèi)口的車輛，養(yǎng)路費(fèi)款被自動(dòng)從用戶賬戶上扣除，且用指示等及蜂鳴器告訴司機(jī)收費(fèi)是否完成，不用停車就可通

33、過(guò)。擋車器將攔下惡意闖入的車輛。香港“駕易通”采用的就是射頻識(shí)別技術(shù)。裝有射頻標(biāo)簽的汽車能被自動(dòng)識(shí)別，無(wú)須停車?yán)U費(fèi)，大大提高了行車速度和效率[9]。</p><p>　　在生產(chǎn)流水線上用RFID技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視、提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約成本。</p><p>　　德國(guó)寶馬汽車公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻標(biāo)簽，以便大量地生產(chǎn)用戶定制地汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式

34、樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬(wàn)種內(nèi)部和外部選項(xiàng)種選定自己所需要的顏色、引擎型號(hào)還有輪胎式樣。這樣一來(lái)，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒(méi)有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)，就很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)。寶馬公司就在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)，他們值用可重復(fù)使用的射頻標(biāo)簽，該射頻標(biāo)簽上帶有詳細(xì)的汽車所需的所有要求，在每個(gè)工作電處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個(gè)流水線位置處能毫不出錯(cuò)的完成裝配任務(wù)[10]。</p>

35、<p>　　幾家著名的集成電路制造商在競(jìng)爭(zhēng)激烈的半導(dǎo)體工業(yè)中采用加入了射頻識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)識(shí)別工序控制系統(tǒng)。半導(dǎo)體生產(chǎn)對(duì)于超凈的特殊需要，使得在此應(yīng)用RFID非常理想；而其他自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，如條形碼在如此苛刻的化學(xué)條件和超凈要求下就不適用。</p><p>　　晶片是集成電路生產(chǎn)的關(guān)鍵。一片8英寸（一英寸_2.54cm）的晶片可以制造出100～1000個(gè)。假如每片芯片零售價(jià)為100美元，那么一個(gè)晶片商所

36、包含的芯片價(jià)便至少就是10000美元。一個(gè)晶片容器可裝25個(gè)晶片，4個(gè)晶片容器可同時(shí)進(jìn)行處理。那么一次誤操作造成的損失就達(dá)1000000美元。顯然，跟蹤每個(gè)晶片容器并消除誤操作是非常必要的。</p><p>　　在一個(gè)超凈車間里，通常能有800個(gè)位點(diǎn)。晶片容器要從一個(gè)位點(diǎn)移動(dòng)到下一位點(diǎn)。有時(shí)，晶片會(huì)因進(jìn)入了錯(cuò)誤的堆而造成損失。射頻識(shí)別系統(tǒng)將核查晶片堆、設(shè)備、工序和操作人員。如果其中任何一項(xiàng)的身份不對(duì)，設(shè)備將不能開(kāi)

37、始工作，同時(shí)向操作人員給出提示[10]。</p><p>　　利用電子物品監(jiān)視系統(tǒng)（Electronic Article Surveillance，EAS）的目的是防止商品被盜竊。系統(tǒng)是基本配置的RFID，內(nèi)存容量?jī)H為1比特，即開(kāi)或管。它是基于從1930年就已知道的磁性物質(zhì)的特性，有四種主要技術(shù)：微波、磁場(chǎng)、聲磁、射頻。系統(tǒng)包括貼在物體上的射頻標(biāo)簽和商品出口處的掃描器。射頻標(biāo)簽在安裝時(shí)被激活，它在激活狀態(tài)時(shí)接近掃

38、描器將會(huì)被探測(cè)到，這樣就會(huì)報(bào)警。EAS系統(tǒng)已被廣泛使用，據(jù)估計(jì)每年消耗約60億套。</p><p>　　在貨物的跟蹤、管理及監(jiān)控方面，澳大利亞和英國(guó)的西思羅機(jī)場(chǎng)將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于旅客行李管理中，大大提高了分揀效率，降低了出錯(cuò)率。在幾年前，歐共體就要求從1997年開(kāi)始生產(chǎn)的新車型必須具有基于射頻識(shí)別技術(shù)的防盜系統(tǒng)。而我國(guó)鐵路行包自動(dòng)追蹤管理系統(tǒng)還只是在計(jì)劃推廣之中，真正應(yīng)用還要假以時(shí)日。</p>&

39、lt;p>　　在射頻卡應(yīng)用方面，1996年1月韓國(guó)就在漢城的600輛公共汽車上安裝射頻識(shí)別系統(tǒng)用于電子月票，實(shí)現(xiàn)了非現(xiàn)金結(jié)算，方便了市民出行。而德國(guó)漢莎航空公司則開(kāi)始試用射頻卡作為飛機(jī)票，改變了傳統(tǒng)的機(jī)票購(gòu)銷方式，簡(jiǎn)化了機(jī)場(chǎng)人關(guān)的手續(xù)。在我國(guó)，射頻卡主要應(yīng)用于公共交通、地鐵、校園、社會(huì)保障等方面。上海、深圳、北京等地陸續(xù)采用了射頻公交卡。在未來(lái)的一、兩年，我國(guó)射頻卡應(yīng)用最大的項(xiàng)目將是第二代公民身份證。</p><

40、;p>　　我國(guó)政府在1993年制定的金卡工程實(shí)施計(jì)劃及全國(guó)范圍的金融卡網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的10年規(guī)劃，使一個(gè)旨在加速推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的重大國(guó)家級(jí)工程，由此各種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛?，F(xiàn)在，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也將在中國(guó)很快地普及，可以說(shuō)，我國(guó)射頻識(shí)別產(chǎn)品的市場(chǎng)是十分巨大的。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾家公司在引進(jìn)國(guó)外的新進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)自己的RFID系統(tǒng)。目前，在我國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)主要應(yīng)用于公共交通、地鐵、校園、社會(huì)保障等

41、方面。不久的將來(lái)，我國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用將在生產(chǎn)線自動(dòng)化、倉(cāng)儲(chǔ)管理、電子物品監(jiān)視系統(tǒng)、貨運(yùn)集裝箱的識(shí)別以及畜牧管理等方面有所突破。</p><p>　　MIT1999年在RFID和Internet的基礎(chǔ)上提出電子產(chǎn)品編碼（Electronic Product Code，EPC）研討會(huì)上首次公開(kāi)展示其研發(fā)了近五年的EPC網(wǎng)絡(luò)——物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)

42、事萬(wàn)物的實(shí)物物聯(lián)網(wǎng)“Internet of Things”,旨在提高現(xiàn)代物流、供應(yīng)鏈管理水平、降低成本。2003年11月1日，國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)（EAN/UCC）成立了EPCglobal，正式接管了EPC在全球的推廣應(yīng)用工作。中國(guó)物品編碼中心在取得了國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)的唯一授權(quán)后，于2004年4月22日在北京成立了EPCglobal China。而作為物聯(lián)網(wǎng)象征的RFID技術(shù)有“得RFID者得天下”之勢(shì)，因此在EPC系統(tǒng)的推動(dòng)下RFID必將

43、迎來(lái)更大的發(fā)展空間[11]。</p><p>　　1.4 全文內(nèi)容和章節(jié)安排</p><p>　　本文主要內(nèi)容由四個(gè)部分組成：第一部分概述課題背景、課題研究的目的及意義、射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀；第二部分詳細(xì)介紹了射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成，結(jié)構(gòu)，分類，工作原理以及應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)域的好處；第三部分簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境以及相關(guān)語(yǔ)言，技術(shù)；第四部分詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，用實(shí)際的軟硬件實(shí)現(xiàn)了一

44、個(gè)完整的倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)。</p><p>　　全文分為六個(gè)章節(jié)，具體安排為：</p><p>　　第一章緒論，簡(jiǎn)介課題的研究背景，目的及意義，射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀；</p><p>　　第二章詳細(xì)描述了射頻識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分類，工作原理，以及應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)管理的好處；</p><p>　　第三章對(duì)本系統(tǒng)所使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境、語(yǔ)言以及相關(guān)技術(shù)做了簡(jiǎn)

45、要介紹；</p><p>　　第四章詳細(xì)介紹了倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括需求分析，設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)流程；</p><p>　　第五章詳細(xì)介紹了倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，包括信息采集，入庫(kù)，出庫(kù)的實(shí)現(xiàn)；</p><p>　　第六章對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)回顧，提出本文中的不足之處。</p><p>　　其中第二、四、五章為全文的重點(diǎn)部分。</p&

46、gt;<p>　　2 射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介</p><p>　　2.1 典型的RFID系統(tǒng)</p><p>　　射頻識(shí)別(即Radio Frequency Identification,簡(jiǎn)稱RFID)技術(shù)是從90年代興起的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它利用無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信,以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)[12]。</p><p>　　與磁卡、IC卡等接觸式識(shí)

47、別技術(shù)不同, RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽和讀寫器之間無(wú)須物理接觸就可完成識(shí)別,因此它可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別,可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。典型的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽(Tag) ,讀寫器(Read /Write Device)以及數(shù)據(jù)交換、管理系統(tǒng)等組成。電子標(biāo)簽也稱射頻卡,它具有智能讀寫及加密通信的能力。讀寫器由無(wú)線收發(fā)模塊、天線、控制模塊及接口電路等組成。無(wú)源RFID系統(tǒng),即電子標(biāo)簽內(nèi)不含電池,電子標(biāo)簽工作的能量是由讀寫器發(fā)出的射頻脈

48、沖提供。電子標(biāo)簽接收射頻脈沖,整流并給電容充電。電容電壓經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后作為工作電壓。數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯?？刂七壿嫿邮苤噶?完成存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其它操作[13]。EEPROM用來(lái)存儲(chǔ)電子標(biāo)簽的識(shí)別號(hào)及其它用戶數(shù)據(jù)。有源RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽由電池供電,可以在較高頻段工作,識(shí)別距離較長(zhǎng),與讀寫器之間的通信速率也較高。RFID系統(tǒng)還可以根據(jù)工作頻率的不同分為低頻、中頻及高頻系統(tǒng)。低頻系統(tǒng)一般工作在100KH

49、z～500KHz,中頻系統(tǒng)工作在10MHz～15MHz左右,它們主要適用于識(shí)別距離短和成本低的應(yīng)</p><p>　　2.2 射頻識(shí)別系統(tǒng)基本模型</p><p>　　射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖2.1所示。其中，電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置、掃描器、讀頭、通信器、讀寫器（取決于電子標(biāo)簽是否可以無(wú)線改寫數(shù)據(jù)）。本文所采用的電子標(biāo)簽是可讀寫的，所以閱讀裝置可以

50、稱為讀寫器。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間（無(wú)接觸）耦合；在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換[15]。</p><p>　　圖2.1 射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型圖</p><p>　　2.3 無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的分類</p><p>　　無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的分類有幾種[15]：</p><p>　　1、根據(jù)標(biāo)簽

51、的供電方式分為有源和無(wú)源系統(tǒng)。</p><p>　　射頻標(biāo)簽可分為有源的和無(wú)源的兩種。有源射頻標(biāo)簽使用標(biāo)簽內(nèi)電池的能量，識(shí)別距離較長(zhǎng)，可達(dá)幾十米甚至上百米，但是它的壽命有限并且價(jià)格較高；標(biāo)簽由于帶有電池，因此，有源標(biāo)簽的體積比較達(dá)，無(wú)法制作成薄卡（比如信用卡標(biāo)簽）。無(wú)源射頻標(biāo)簽不含有電池，利用耦合的讀寫器發(fā)射的電磁場(chǎng)能量作為自己的能量，它的重量輕，體積小，壽命可以非常長(zhǎng)，很便宜，可制成各種各樣的薄卡或掛扣卡；但它

52、的發(fā)射距離受限制，一般是幾十厘米到幾十米，且需要有較大的讀寫器發(fā)射功率。</p><p>　　2、按工作方式分類可分為主動(dòng)式系統(tǒng)和被動(dòng)式系統(tǒng)。</p><p>　　一般來(lái)講，無(wú)源系統(tǒng)為被動(dòng)式，有源系統(tǒng)為主動(dòng)式。主動(dòng)式的射頻系統(tǒng)用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器（讀頭），調(diào)制方式可為調(diào)幅、調(diào)頻或調(diào)相。被動(dòng)式的射頻系統(tǒng)，使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來(lái)調(diào)制自己的信號(hào)，在門

53、禁或交通的應(yīng)用中適宜，因?yàn)樽x寫器可以確保只激活一定范圍內(nèi)的射頻系統(tǒng)，在有障礙物的情況下，采用調(diào)制散射方式，讀寫器的能量必須來(lái)去穿過(guò)障礙物兩次。而主動(dòng)方式的射頻標(biāo)簽發(fā)射的信號(hào)僅穿過(guò)障礙物一次，因此主動(dòng)方式工作的射頻標(biāo)簽主要用于有障礙物的應(yīng)用中，距離更遠(yuǎn)。</p><p>　　3、根據(jù)標(biāo)簽的可讀寫性分為只讀、讀寫和一次寫入多次讀出卡。 </p><p>　　按讀寫方式將射頻卡分為三種:可讀寫

54、(RW)、一次寫入多次讀出(WORM)和只讀(RO)RW卡成本比WORM卡和RO卡高，WORM卡是用戶可以一次寫入的卡，寫入后數(shù)據(jù)不能改變。RO卡存有唯一的號(hào)碼，不能更改，這樣具有較高的安全性。</p><p>　　只讀標(biāo)簽內(nèi)部只有只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM）和隨即存儲(chǔ)器（Random Access Merror，RAM）。ROM用于存儲(chǔ)發(fā)射器操作系統(tǒng)程序和安全性要求較高的數(shù)據(jù)，它與內(nèi)部

55、的處理器或邏輯處理單元完成內(nèi)部的操作控制功能，如響應(yīng)延遲時(shí)間控制、電源開(kāi)關(guān)控制等。另外，只讀標(biāo)簽的ROM中還存儲(chǔ)有標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)信息，這些信息可以在標(biāo)簽制造過(guò)程中由制造商寫入ROM中，也可以在標(biāo)簽開(kāi)始使用時(shí)由使用者根據(jù)特定的應(yīng)用目的寫入特殊的編碼信息。這種信息可以只簡(jiǎn)單地代表二進(jìn)制中的“0”或“1”，也可以像二維條碼那樣，包含復(fù)雜的相當(dāng)豐富的信息。但這種信息只能是一次寫入，多次讀出。只讀標(biāo)簽中的RAM用于存儲(chǔ)標(biāo)簽反應(yīng)和數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中臨時(shí)產(chǎn)生

56、的數(shù)據(jù)。另外，只讀標(biāo)簽中除了ROM和RAM外，一般還有緩沖存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)調(diào)制后等待天線發(fā)送的信息。</p><p>　　4、根據(jù)工作頻率可以分為低頻、高頻及超高頻和微波系統(tǒng)</p><p>　　讀頭發(fā)送無(wú)線信號(hào)時(shí)所使用的頻率被稱為RFID系統(tǒng)的工作頻率，基本上劃分為五個(gè)主要范圍：低頻（30～300kHz）、高頻（3～30MHz）和超高頻（300MHz~3GHz）以及微波（2.45GH

57、z以上）。低頻系統(tǒng)一般工作在100～500kHz，常見(jiàn)的工作頻率有125kHz、134.2kHz；高頻系統(tǒng)工作在10～15MHz左右，常見(jiàn)的高頻工作頻率為13.56MHz；超高頻工作頻率為850～960MHz，常見(jiàn)的工作頻率為915MHz；微波工作在2.4～5GHz的微波頻段。低頻系統(tǒng)用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤；高頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用；超高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和較高的讀

58、寫速度的場(chǎng)合，如火車監(jiān)控、告訴公路收費(fèi)等系統(tǒng)。</p><p>　　5、根據(jù)工作距離分為遠(yuǎn)程、近程和超近程系統(tǒng)。</p><p>　　按工作距離分為遠(yuǎn)程、近程和超近程系統(tǒng)。識(shí)別距離在100cm以上的系統(tǒng)稱遠(yuǎn)程系統(tǒng)；識(shí)別距離lOcm至100cm的系統(tǒng)稱近程系統(tǒng)；識(shí)別距離在0.2cm至lOcm的系統(tǒng)統(tǒng)稱超近程系統(tǒng)。</p><p>　　6、根據(jù)電子標(biāo)簽種類不同。<

59、/p><p>　　根據(jù)電子標(biāo)簽種類的不同，標(biāo)簽與讀頭組成了四種系統(tǒng)，分別為：只讀被動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，只讀主動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，可讀寫被動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)，可讀寫主動(dòng)標(biāo)簽與讀頭系統(tǒng)。</p><p>　　2.4 射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　用圖2.2來(lái)說(shuō)明RFID系統(tǒng)的工作過(guò)程，這個(gè)例子是無(wú)源系統(tǒng)，即電子標(biāo)簽為被動(dòng)電子標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)不含電源，電子標(biāo)簽的工作能量由

60、讀寫器發(fā)出的射頻脈沖提供[15]。</p><p>　　2.2 讀寫器和電子標(biāo)簽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1.讀寫器天線發(fā)射能量形成電磁場(chǎng)，區(qū)域大小取決于發(fā)射功率、工作頻率和天線尺寸。</p><p>　　2.電子標(biāo)簽進(jìn)入這個(gè)區(qū)域時(shí)，接收到讀寫器的射頻脈沖，經(jīng)過(guò)整流后給電容充電。電容電壓經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后作為工作電壓。</p><p>　　3

61、.數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出命令和數(shù)據(jù)并送到控制邏輯部分，邏輯控制部分接收指令并完成存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。</p><p>　　4.如需要發(fā)送數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)調(diào)制后從收發(fā)模塊發(fā)送出去。</p><p>　　5.讀寫器接受到返回的數(shù)據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)來(lái)決定數(shù)據(jù)的有效性，然后通過(guò)RS232，RS422，RS485或無(wú)線接口將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集</p>

62、<p>　　Middleware中。讀寫器發(fā)送的射頻信號(hào)除提供能量外，通常還提供時(shí)鐘信號(hào)，使數(shù)據(jù)同步，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　有源RFID系統(tǒng)的工作原理同上述的過(guò)程基本相似，只是其工作能量是由電池提供的。</p><p>　　2.5 倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中應(yīng)用射頻技術(shù)的好處</p><p>　　將RFID應(yīng)用于智能倉(cāng)庫(kù)貨物管理。RFID完全有效

63、地解決了倉(cāng)庫(kù)里與貨物流動(dòng)有關(guān)的信息管理。它不但增加了一天內(nèi)處理貨物的件數(shù)，還能及時(shí)掌控這些貨物的一切信息；射頻標(biāo)簽貼在貨物所通過(guò)的倉(cāng)庫(kù)大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個(gè)貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)的中心計(jì)算機(jī)里，該貨物的有關(guān)信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物被裝走運(yùn)往別地時(shí)，由另一讀寫器識(shí)別并告知計(jì)算中心它被放在哪個(gè)拖車上。這樣管理中心可以實(shí)時(shí)地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品，并可自動(dòng)識(shí)別貨物，確定貨物的位置。

64、與傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)相比，射頻技術(shù)的引入使得倉(cāng)庫(kù)管理的面貌煥然一新。倉(cāng)庫(kù)管理的效率，準(zhǔn)確性都能得到顯著提高。另一方面，使得倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)化程度提升，減少了人工介入的環(huán)節(jié)?？傊?，射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)益處多多，目前正得到業(yè)內(nèi)的普遍關(guān)注與重視[15][16][17]。</p><p>　　3 開(kāi)發(fā)環(huán)境及語(yǔ)言簡(jiǎn)介</p><p><b>　　3.1 軟硬件環(huán)境</b></

65、p><p>　　為了進(jìn)行本課題的實(shí)驗(yàn)研究，需要配置以下環(huán)境:</p><p>　　硬件環(huán)境:微型計(jì)算機(jī)，內(nèi)存大小:512M。</p><p>　　軟件環(huán)境:操作系統(tǒng):windowsXP，開(kāi)發(fā)平臺(tái):Eclipse,SQL Server</p><p>　　語(yǔ)言:Java語(yǔ)言及JDBC</p><p>　　3.2 Eclips

66、e開(kāi)發(fā)環(huán)境</p><p>　　3.2.1 Eclipse平臺(tái)簡(jiǎn)介</p><p>　　Eclipse最初是作為IBM內(nèi)部的一個(gè)輔助項(xiàng)目而誕生的，旨在為IBM提供一個(gè)在常用軟件基礎(chǔ)上集成其桌面工具的手段。自從加01年秋以開(kāi)放資源的形式發(fā)布以來(lái)，Eclipse取得了出乎意料的成功。目前，它已經(jīng)擁有了自己忠實(shí)的擁夏者，固定的社區(qū)，以及不斷擴(kuò)充的強(qiáng)大應(yīng)用功能[18]。</p>&l

67、t;p>　　Eclipse采用了不同的視角，即一種“以平臺(tái)為中心”而非“開(kāi)發(fā)工具為主”的思考方式。Eclipse平臺(tái)的骨干主要就是一個(gè)“通用”的IDE(Integrated Development Environment)，即集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。它既面向所有工具，又不針對(duì)任何一個(gè)特定工具，一切開(kāi)發(fā)工具都可以同時(shí)被使用。</p><p>　　作為一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，Eclipse是一個(gè)工具集成的平臺(tái)，可以想象成一個(gè)各

68、種工具友好共存的大家庭。它使得用戶的建模、設(shè)計(jì)、編碼以及測(cè)試工具有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以一種更高效、更便捷的方式完成開(kāi)發(fā)任務(wù)。Eclipse為開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)成員提供了一種更方便的手段，去創(chuàng)建、控制，以及管理一套軟件產(chǎn)品。團(tuán)隊(duì)成員可以訪問(wèn)彼此的工作產(chǎn)品，它們是由與Eclipse通過(guò)存儲(chǔ)中性接口集成在一起的源碼管理系統(tǒng)SCM(Source Code Management)來(lái)進(jìn)行管理的。以此避免了數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出及其導(dǎo)致的錯(cuò)誤通信?；贓clipse的所

69、有工具因此能夠以持久、一致的方式進(jìn)行工作[18]。</p><p>　　3.2.2 Eclipse環(huán)境特點(diǎn)</p><p>　　Eclipse提供了一種體系結(jié)構(gòu)和一套Java框架集合來(lái)實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，從而使得編寫集成工具更加容易。用戶可以通過(guò)Eclipse集成其執(zhí)行任務(wù)所正在使用的現(xiàn)有工具，并隨著其經(jīng)驗(yàn)的積累，使用Eclipse建造額外的工具。該框架結(jié)構(gòu)還為所有工具提供了一個(gè)一致的方式，去實(shí)

70、現(xiàn)用戶界面、軟件包，部署新功能，提供在線幫助等.用戶可根據(jù)JDT(Java Development Tool)的強(qiáng)大功能和擴(kuò)展性，去開(kāi)發(fā)新的Java工具，擴(kuò)展Java模型和訪問(wèn)Java模型的API(Application Programming Interface)集，這些特點(diǎn)作為JDT的一部分，為Eclipse增添了更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[18]。</p><p>　　Eclipse支持多種模型。Eclipse與開(kāi)發(fā)模

71、型是分離開(kāi)來(lái)的。無(wú)論是傳統(tǒng)的爆布式開(kāi)發(fā)模型，還是迭代式開(kāi)發(fā)方法，用戶都可以享受到Java工具、調(diào)試環(huán)境及平臺(tái)提供的緊密集成。</p><p>　　3.3 Java語(yǔ)言及相關(guān)技術(shù)</p><p>　　3.3.1 Java編程語(yǔ)言</p><p>　　目前面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言應(yīng)用得相當(dāng)廣泛，己經(jīng)取代傳統(tǒng)的過(guò)程性語(yǔ)言成為程序開(kāi)發(fā)的主流。Java是一種完全的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，它衍

72、生于C++語(yǔ)言，但又剔除了C++的復(fù)雜、易錯(cuò)的一些語(yǔ)言元素，功能強(qiáng)大又極易于使用。Java編程語(yǔ)言產(chǎn)生于1990年，那時(shí)SUN公司利用C++語(yǔ)言為消費(fèi)類家電設(shè)備編寫人機(jī)控制代碼，受到了代碼不能移植的困擾。SUN公司因此而提出了解釋型的語(yǔ)言Java ，該名稱來(lái)源于印尼的一個(gè)島嶼“爪哇”，此島盛產(chǎn)咖啡。Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的窗口程序左上角的小圖標(biāo)是一杯熱氣騰騰的咖啡，這就是Java程序的標(biāo)志。</p><p>　　Jav

73、a是目前使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言之一，它具有簡(jiǎn)單、面向?qū)ο蟆⒎€(wěn)定、與平臺(tái)無(wú)關(guān)、解釋型、多線程、動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)。它的程序運(yùn)行需要一個(gè)解釋器，也就是所謂的“虛擬機(jī)”。虛擬機(jī)以某種高速算法解釋執(zhí)行Java的面向?qū)ο蟠a。Java從Java1.0版本到現(xiàn)在已發(fā)展成Java2.0版本，版本的升級(jí)意味著程序的修正和類庫(kù)的增長(zhǎng)。從Java2.0開(kāi)始，Java分為3個(gè)版本J2ME(微型版本)、J2SE(標(biāo)準(zhǔn)版本)和J2EE(企業(yè)級(jí)版本)，分別用于支持消費(fèi)類

74、電子設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人電腦以及企業(yè)級(jí)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，版本之間的區(qū)別不僅在于所支持的類庫(kù)的大小不同，也在于各版本都對(duì)應(yīng)著不同的Java虛擬機(jī)。也正是由于虛擬機(jī)的使用，使得Java與其他的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言相比較，具備了一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn):Java成為跨平臺(tái)的語(yǔ)言，不僅可在Windows平臺(tái)上運(yùn)行，也可以在UNIX平臺(tái)及一些家電設(shè)備、通信設(shè)備上運(yùn)行[19]。</p><p>　　3.3.2 JDBC技術(shù)</p><

75、p>　　JDBC（Java DataBase Connectivity）是Sun公司開(kāi)發(fā)的、用于Java數(shù)據(jù)庫(kù)連接的應(yīng)用程序編程接口API，需要使用支持ANSI SQL(Structured Query</p><p>　　Language，即結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言)作為查詢語(yǔ)言的數(shù)據(jù)庫(kù)。它具備以下三個(gè)特點(diǎn):JDBC是SQL級(jí)別的API；JDBC借鑒了現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫(kù)API的經(jīng)驗(yàn);JDBC簡(jiǎn)單易行[20]。</p&

76、gt;<p>　　JDBC是SQL級(jí)別的API，意味著在JDBC接口中，允許SQL語(yǔ)句作為參數(shù)嵌入到方法中。但JDBC可以在數(shù)據(jù)庫(kù)和Java應(yīng)用程序之間進(jìn)行平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。為了在獨(dú)立于特定數(shù)據(jù)庫(kù)的模式下完成這項(xiàng)工作，JDBC需要那些數(shù)據(jù)庫(kù)廠商提供其接口的運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)現(xiàn)能夠以所有可識(shí)別的方式把SQL調(diào)用發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)中。</p><p>　　JDBC在設(shè)計(jì)上與開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)連接ODBC（Open Data

77、Base Connectivity）很相似。JDBC和數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接的一種方式是首先建立一個(gè)JDBC-ODBC橋接器。由于ODBC驅(qū)動(dòng)程序被廣泛使用，建立這種橋接器后，使得JDBC有能力訪問(wèn)幾乎所有類型的數(shù)據(jù)庫(kù)。用JDBC寫的程序能夠自動(dòng)地將SQL語(yǔ)句傳送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）。</p><p>　　4 倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 需求

78、分析</b></p><p>　　本文設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID出入庫(kù)的倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)，可以有效提高倉(cāng)庫(kù)管理的效率和自動(dòng)化程度，和應(yīng)用條碼技術(shù)相比，應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽主要有以下優(yōu)勢(shì)：</p><p><b>　　1.出入庫(kù)速度快</b></p><p>　　應(yīng)用條形碼時(shí)，以倉(cāng)庫(kù)為例，根據(jù)應(yīng)用實(shí)際，在托盤上應(yīng)用電子標(biāo)簽，讀寫一個(gè)托盤上貨

79、物的時(shí)間大概在2~3 s之間(包括完成寫信息地所有時(shí)間)，采集數(shù)據(jù)時(shí)操作員不需要下車。而如果應(yīng)用條形碼，一般需要采集三次數(shù)據(jù)(產(chǎn)品編號(hào)、生產(chǎn)批次、托盤編號(hào))，加上操作員上下車的時(shí)間，大概在10~15 s之間.綜合考慮叉車從生產(chǎn)部到倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行時(shí)間(大概在5~10 s之間)，倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)在托盤上應(yīng)用電子標(biāo)簽比應(yīng)用條形碼效率要提高2~3倍。</p><p><b>　　2.貨物出庫(kù)準(zhǔn)確</b><

80、/p><p>　　托盤使用電子標(biāo)簽后，在貨物出庫(kù)時(shí)，電子標(biāo)簽存儲(chǔ)的托盤貨物和貨位信息要和系統(tǒng)出庫(kù)的信息進(jìn)行比較，只有兩者數(shù)據(jù)一致后才允許出庫(kù)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用，在應(yīng)用電子標(biāo)簽后，系統(tǒng)地出庫(kù)準(zhǔn)確性能達(dá)到100％。</p><p><b>　　3.操作方便</b></p><p>　　系統(tǒng)應(yīng)用條形碼時(shí)，托盤貨物信息的采集需要叉車工下車操作，貨物出庫(kù)時(shí)，叉車

81、工既要操作條碼掃描設(shè)備，又要操作叉車觸摸屏，整個(gè)過(guò)程操作不太方便。應(yīng)用電子標(biāo)簽后，除揀選出庫(kù)外，入庫(kù)和整盤出庫(kù)都不需要叉車工下車操作，叉車工只需要在叉車上操作觸摸屏。對(duì)于叉車工來(lái)說(shuō)，應(yīng)用電子標(biāo)簽后，操作十分方便，省時(shí)省力。</p><p>　　因此，在倉(cāng)庫(kù)管理中應(yīng)用RFID系統(tǒng)，可以有效的提高貨物的出入庫(kù)速度和貨物出庫(kù)的準(zhǔn)確性，使出入庫(kù)操作更加方便快捷。同時(shí)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，可以節(jié)省倉(cāng)庫(kù)管理的運(yùn)行成本。</p&

82、gt;<p><b>　　4.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)</b></p><p>　　本課題基于軟硬件結(jié)合的思想，旨在建構(gòu)一個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理原型系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的出入庫(kù)管理以及數(shù)據(jù)采集的功能。預(yù)達(dá)到的目標(biāo)如下：</p><p>　　1.RFID標(biāo)簽的讀寫</p><p>　　基于電子標(biāo)簽技術(shù)的射頻識(shí)別系統(tǒng)有電子標(biāo)簽、電子標(biāo)簽讀寫器以及數(shù)據(jù)交換、管理系

83、統(tǒng)等組成。電子標(biāo)簽技術(shù)是課題中的關(guān)鍵技術(shù)，要設(shè)計(jì)完成并實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫功能。其中寫入的信息主要是貨品的條碼及數(shù)量信息，以實(shí)現(xiàn)條碼與RFID的關(guān)聯(lián)。這其中需要對(duì)讀寫器等硬件進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)能利用軟件，利用面向?qū)ο笳Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)與硬件的連接交互。RFID標(biāo)簽讀寫是實(shí)現(xiàn)基于RFID自動(dòng)出入庫(kù)的關(guān)鍵所在，因此這一部分的設(shè)計(jì)是整個(gè)倉(cāng)庫(kù)管理最重要的部分之一。</p><p>　　2.基于RFID的出入庫(kù)的實(shí)現(xiàn)</p>

84、<p>　　這一部分要實(shí)現(xiàn)貨品的出入庫(kù)管理，它是基于信息采集的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)的出入庫(kù)管理不是傳統(tǒng)概念上的出入庫(kù)管理，而是基于RFID的出入庫(kù)原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。因此在信息采集設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，出入庫(kù)的管理是相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　4.3 設(shè)計(jì)流程</b></p><p>　　4.3.1 系統(tǒng)總體框架</p>&l

85、t;p>　　本系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，信息采集系統(tǒng)，入庫(kù)管理，出庫(kù)管理（如圖2.1所示）。其中出入庫(kù)是作為信息采集的驗(yàn)證部分來(lái)設(shè)計(jì)的。信息采集系統(tǒng)主要是PC機(jī)與RFID讀寫器之間的信息交互，出入庫(kù)部分則為前臺(tái)操作和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的關(guān)聯(lián)。下面對(duì)具體方案進(jìn)行描述。</p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)總體框架示意圖</p><p>　　1. 構(gòu)建基于RFID技術(shù)的信息采集系統(tǒng)</p&

86、gt;<p><b>　?。?） 硬件部分</b></p><p>　　本采集系統(tǒng)采用的是深圳當(dāng)代DRF系列讀寫器，SDK以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件形式提供給用戶使用。</p><p>　　深圳當(dāng)代通信技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的射頻識(shí)別系統(tǒng)是由該公司完全獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)，采用當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)，通訊協(xié)議兼容ISO18000-6B、EPC雙協(xié)議，適用于多種電子標(biāo)簽的新

87、款讀寫器產(chǎn)品。針對(duì)無(wú)源射頻標(biāo)簽，成功解決了遠(yuǎn)距離、高速移動(dòng)目標(biāo)標(biāo)識(shí)物的識(shí)別難題。讀寫器設(shè)計(jì)有Wiegand口、RS485口和RS232輸出接口，豐富的接口給用戶在外接設(shè)備中以較大的選擇。產(chǎn)品在確保高技術(shù)指標(biāo)性能的基礎(chǔ)上，同時(shí)也極大滿足低發(fā)射功率的綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在同類產(chǎn)品中均處于同行業(yè)領(lǐng)先地位。 </p><p>　　DRF系列讀寫器，采用內(nèi)部高度集成化、模塊化和外部一體化的設(shè)計(jì)，性能優(yōu)越、產(chǎn)品外形美

88、觀大方，具有讀寫距離遠(yuǎn)、速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，使產(chǎn)品的功能、性能、應(yīng)用、安全和穩(wěn)定性較行業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品都有很好的體現(xiàn)。用戶可根據(jù)SDK開(kāi)發(fā)指南進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。</p><p><b>　?。?） 軟件部分</b></p><p>　　使用已封裝好的一個(gè)類DrfReaderdll，此類是按照讀寫器的通訊協(xié)議編寫的。其中有開(kāi)關(guān)串口函數(shù)，讀標(biāo)簽函數(shù)，寫標(biāo)簽函數(shù)等

89、。根據(jù)實(shí)際操作情況調(diào)用所需函數(shù)完成對(duì)電子標(biāo)簽的讀寫工作，實(shí)現(xiàn)信息采集的功能。下面對(duì)此動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)接口做一簡(jiǎn)要介紹：</p><p>　　public class DrfReaderDll {</p><p>　　public static native int openPort(String strComm);</p><p>　　public static nati

90、ve int closePort(int portHnd);</p><p>　　public static native int resetDrf(int portHnd);</p><p>　　public static native String getUid(int portHnd);</p><p>　　public static native Strin

91、g read(int portHnd, int addr); </p><p>　　public static native int writeOne(int portHnd, int addr, String values); </p><p>　　public static native int writeFour(int portHnd, int addr, String value

92、s); </p><p>　　public static native String getGen2Epc(int portHnd);</p><p>　　public static native int writeGen2(int portHnd, int addr, String values); </p><p>　　public static native

93、 int initGen2(int portHnd, int bitCount); </p><p>　　public static native String getTag(int portHnd);</p><p>　　public static native String readTag(int portHnd);</p><p>　　public stati

94、c native int writeTag(int portHnd, String values);</p><p><b>　　static</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　System.loadLibrary("DrfReaderDll");</p>

95、<p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　函數(shù)System.loadLibrary告訴系統(tǒng)需要加載DrfReaderDll.Dll文件。由于此類中的函數(shù)均為靜態(tài)函數(shù)，故可以直接調(diào)用。下面對(duì)這些函數(shù)作簡(jiǎn)要介紹。</p><p>　　openPort(String

96、 strComm)函數(shù)：打開(kāi)串口，其中String strComm為串口號(hào)，即“COM1”或“COM2”。成功返回串口句柄。</p><p>　　closePort(int portHnd)函數(shù)：關(guān)閉串口，portHnd為串口句柄。成功返回0。</p><p>　　resetDrf(int portHnd)函數(shù)：讀寫器復(fù)位。portHnd為串口句柄，成功返回0。</p>&l

97、t;p>　　getUid(int portHnd)函數(shù)：獲取多個(gè)標(biāo)簽的UID號(hào)，portHnd為串口句柄，返回格式為”03”+”Uid1”+”Uid2”+”Uid3”；“03”為標(biāo)簽數(shù)量。</p><p>　　read(int portHnd, int addr)函數(shù)：從指定地址讀取多個(gè)標(biāo)簽的編碼信息，portHnd為串口句柄，addr為地址，地址范圍為0～255，前面八位保存標(biāo)點(diǎn)的ID號(hào)（即標(biāo)簽個(gè)數(shù)）。&

98、lt;/p><p>　　writeOne(int portHnd, int addr, String values)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫一個(gè)字節(jié)，地址范圍“18～255”，前18位為廠家寫入用于標(biāo)識(shí)標(biāo)簽號(hào)的，故調(diào)用此函數(shù)時(shí)寫地址必須至少?gòu)?8開(kāi)始。Values為寫入的內(nèi)容。</p><p>　　writeFour(int portHnd, int addr, String val

99、ues)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫四個(gè)字節(jié)，起始地址必須是4的倍數(shù)。在實(shí)際測(cè)試中此函數(shù)調(diào)用是有錯(cuò)的，固不可用。</p><p>　　getGen2Epc(int portHnd)函數(shù)：獲取Gen2標(biāo)簽的EPC號(hào)，返回標(biāo)簽數(shù)量”03”+”epc1”+epc2”+”epc3”。</p><p>　　writeGen2(int portHnd, int addr, String valu

100、es)函數(shù)：向標(biāo)簽中寫入編碼信息，一次寫2個(gè)字節(jié)，地址范圍 “0-5”；高位寫入高地址，地位寫入低地址。</p><p>　　initGen2(int portHnd, int bitCount)函數(shù)：初始化Gen2標(biāo)簽，初始化位數(shù)默認(rèn)值為96位。</p><p>　　getTag(int portHnd)函數(shù)：讀托盤標(biāo)簽UID號(hào)。</p><p>　　readTa

101、g(int portHnd)函數(shù)：讀托盤標(biāo)簽編碼信息。</p><p>　　writeTag(int portHnd, String values)函數(shù)：往托盤標(biāo)簽寫編碼。</p><p>　　因此，在對(duì)上述函數(shù)有了一定了解后，信息采集接口部分的設(shè)計(jì)只需要調(diào)用上述DrfReaderDll類中的相應(yīng)函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　2. 貨物自動(dòng)出入庫(kù)</p&

102、gt;<p>　　這一部分包括入庫(kù)單的管理與查詢，條碼的捕獲，RFID標(biāo)簽的讀寫，出庫(kù)單的管理與查詢，現(xiàn)有庫(kù)存的管理與查詢，其中還涉及到JDBC處理后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。</p><p>　　后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中存有入庫(kù)單信息，現(xiàn)有庫(kù)存信息，出庫(kù)單信息，條碼及對(duì)應(yīng)貨品名稱的信息。貨物在入庫(kù)時(shí)查詢?nèi)霂?kù)單，若經(jīng)檢測(cè)為未處理的入庫(kù)單，則掃貨入庫(kù)，將掃入的貨物信息寫入電子標(biāo)簽即實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的寫入操作，同時(shí)更新后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)

103、的現(xiàn)有庫(kù)存信息；出庫(kù)時(shí)根據(jù)出庫(kù)單查看現(xiàn)有庫(kù)存，并有人工輸入需要出庫(kù)的托盤號(hào)及數(shù)量，同時(shí)改寫電子標(biāo)簽的信息以及數(shù)據(jù)庫(kù)中現(xiàn)有庫(kù)存信息。</p><p>　　因此貨物的自動(dòng)出入庫(kù)部分涉及到軟件部分。在入庫(kù)設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)步驟需按照下述進(jìn)行：入庫(kù)單的查詢操作，條碼掃貨操作，將條碼及相關(guān)的數(shù)量信息寫入RFID電子標(biāo)簽，讀RFID入庫(kù)。</p><p>　　出庫(kù)操作則與入庫(kù)操作相反，同時(shí)出庫(kù)操作不像入庫(kù)

104、那樣需涉及RFID標(biāo)簽的讀寫，而只是在出庫(kù)時(shí)對(duì)相應(yīng)的托盤標(biāo)簽予以改寫即可。有關(guān)出庫(kù)設(shè)計(jì)方面，其步驟為：出庫(kù)單的查詢，根據(jù)出庫(kù)單有關(guān)信息查看現(xiàn)有庫(kù)存，根據(jù)現(xiàn)有庫(kù)存來(lái)決定具體出庫(kù)的貨品。</p><p>　　出入庫(kù)部分均涉及到了數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，下面對(duì)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)做一簡(jiǎn)要介紹：</p><p>　　本系統(tǒng)使用的是武煙項(xiàng)目所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)，本系統(tǒng)新建了四個(gè)表作為實(shí)現(xiàn)本課題任務(wù)的專用表：條碼－物品名

105、稱對(duì)應(yīng)表EAN_NAME(如表5.1 所示)，現(xiàn)有庫(kù)存表CURRENT(如表5.2 所示)，入庫(kù)單表ENT_LIST(如表5.3 所示)，出庫(kù)表OUT_LIST(如表5.4 所示)。本數(shù)據(jù)庫(kù)的表全為方便調(diào)試而設(shè)計(jì)。</p><p>　　表5.1 條碼－物品名稱對(duì)應(yīng)表</p><p>　　在此表中，EAN_13為條碼號(hào)，NAME為條碼號(hào)所對(duì)應(yīng)的貨品名稱。凡是涉及到入庫(kù)，出庫(kù)，查看現(xiàn)有庫(kù)存等跟

106、條碼有關(guān)的都需查詢此表，以確定條碼所對(duì)應(yīng)的貨品名稱。</p><p>　　表5.2 現(xiàn)有庫(kù)存表</p><p>　　在此表中，BARCODE為庫(kù)存貨品對(duì)應(yīng)的條碼號(hào)，AMOUNT為托盤中所含貨品的數(shù)量，RFID為貨品所在托盤的標(biāo)簽號(hào)，DATETIME為貨品的入庫(kù)時(shí)間。現(xiàn)有庫(kù)存表是用來(lái)查詢現(xiàn)有庫(kù)存的，在出庫(kù)時(shí)，選擇完出庫(kù)單后，根據(jù)出庫(kù)單上的條碼信息查詢現(xiàn)有庫(kù)存是否有相關(guān)貨品。此表中的RFID項(xiàng)

107、對(duì)應(yīng)RFID標(biāo)簽號(hào)。</p><p><b>　　表5.3 入庫(kù)單表</b></p><p>　　入庫(kù)單表是用來(lái)存放入庫(kù)單信息的。ENT_ID為入庫(kù)單據(jù)號(hào)，BARCODE為入庫(kù)單上貨品對(duì)應(yīng)的條碼號(hào)，AMOUNT為入庫(kù)單據(jù)上要求的入庫(kù)貨品數(shù)量，WORK_STATUS為入庫(kù)單狀態(tài)標(biāo)志，標(biāo)志為“1”時(shí)表示此入庫(kù)單已處理，標(biāo)志為“0”時(shí)表示此入庫(kù)單未處理。</p>