供电局电表仓库RFID管理.docx
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供电局电表仓库RFID管理
贵阳供电局电表仓库RFID管理
深圳市远望谷信息技术股份有限公司
二〇〇九年十月
目录
一、前言2
1.RFID技术2
2.关于远望谷4
二、系统方案5
1.系统设计目标5
2.系统设计5
3.系统工作原理7
三、硬件设备10
1.移动RFID扫描器10
2.电表电子标签11
3.RFID天线12
4.RFID手持机12
四、RFID和条码技术比较13
1.条码扫描出入库13
2.RFID数据采集出入库13
3.RFID技术的优势13
五、成功案例14
1.杭州烟厂14
2.部队可视化物资管理系统14
3.移动资产管理项目15
一、
前言
为响应国资委提出的利用RFID技术，高效合理的利用和管理国有资产，防止国有资产的流失和浪费的号召，目前通讯、铁路、钢铁、电力等行业国有大中型企业都在积极尝试使用RFID技术进行管理技术的革新。
现代仓储管理已经转变成履行中心，它的功能包括：
传统的仓库管理、交叉转运/在途合并、增值服务流程、退货、质量保证和动态客户服务。
远望谷的RFID仓储管理系统是一个实时的计算机软件系统，它能够按照运作的业务规则和运算法则，对信息、资源、行为、存货和分销运作进行更完美地管理，使其最大化满足有效产出和精确性的要求。
这里所称的"仓储"包括生产和供应领域中各种类型的储存仓库和配送中心。
传统的仓储管理运作包括：
收货、上架、补货、拣货、包装、发货。
在目前的竞争环境下，企业必须不断改进以适应供应链竞争的需要。
远望谷仓储管理系统按照常规和用户自行确定的优先原则，来优化仓库的空间利用和全部仓储作业。
对上，它通过电子数据交换（EDI）等电子媒介，与企业的局域网联网，由主机下达收货和定单的原始数据。
对下它通过无线网络、手提终端、条码系统和射频数据通信（RFID）等信息技术与仓库的员工联系。
上下相互作用，传达指令、反馈信息并更新数据库，同时，生成所需的条码标签和单据文件。
1.RFID技术
RFID技术是21世纪发展最快的一项高科技技术，随着与传统网络的结合，RFID技术展现出巨大的市场应用潜力，被称为“物联网”和“第二代Internet”。
无线射频识别（RFID）技术是一种非接触式自动识别技术，是英文RadioFrequencyIdentification的缩写。
它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需可视及人工干预，并可工作于各种工作环境。
无线射频识别系统由电子标签（Tag）、读写器（Reader）和天线（Antenna）三部分组成。
具体的工作原理如下图所示：
上位机发送指令使读写器工作，读写通过天线发送射频信号，电子标签接收到射频信号后，转化为电流，供芯片工作，读出内部所储存的数据，经调制后发送出去；天线接收标签反馈的信息并送至读写器，经解调后还原出标签数据，发送给上位机进行处理。
图1.1RFID系统工作原理图
需要指出，电子标签不含有电池，它接收到阅读器的电磁信号后经整流为直流电供芯片工作，可做到免维护。
每个电子标签都有全球唯一的ID号，且有用户数据区可供用户写入信息，它的重量轻、体积小，寿命非常长、价格便宜，通过合理的加工工艺可以实现大规模批量生产。
RFID技术将为数据采集的应用带来重大的变革，射频识别技术优势在于：
1．可长距离读取数据。
2．无需可视，环境适应性好，穿透力强；
3．识读准确率高，近乎100%，远远高于条形码的识读率；
4．识读速度快，最快每秒可同时读取数百个电子标签；
5．可识别高速运动物体；
6．可重复读、写数据；
7．使用寿命长（10万次读写），信息存储量大，耐用性强，不易损坏。
作为一种在迅速发展并具有广阔应用前景的先进识别技术，RFID技术在读取数量、读取距离和读取正确率等诸多方面均强化许多，且在应用层面上也更为广泛，是一项将取代条码且具有广泛应用领域的技术，势必成为下一代识别技术的主流。
对推动RFID技术的应用最有影响的是最近美国国防部（DOD）和全球最大的连锁超市WAL-MART全面采用符合EPC标准的无源式超高频（UHF）RFID电子标签，以提高其物流管理效率和降低成本。
因此，RFID技术被列为本世纪十大重要技术项目之一，世界各国无不全力发展。
2.关于远望谷
深圳市远望谷信息技术股份有限公司（股票代号：
002161，股票简称：
远望谷）是中国领先的RFID产品的解决方案供应商，从1993年起就致力于RFID技术的产品研发，支持中国铁路信息化建设。
远望谷拥有自主知识产权的RFID产品和多项专利技术，可满足客户的个性化需求。
远望谷拥有5大系列60多种RFID产品，包括阅读器、电子标签、天线及衍生产品，为多个领域提供高性能的RFID解决方案：
铁路运输、烟草、军事物流、图书管理、资产管理，物流及供应链、门票门禁等。
远望谷设有深圳市射频识别工程技术研发开发中心，是深圳市政府批准组建的市级工程技术研究开发中心之一。
经国家人事部批准，远望谷还设立了企业博士后流动工作站。
同时与西电科大合作成立了射频识别技术研究中心，专业从事射频识别技术的基础性研究工作。
远望谷凝聚了中国RFID行业的顶尖人才，现有员工近300人，其中研发人员占40%，销售与服务人员占30%。
同时，远望谷还率先引进了世界最先进的电子标签生产设备，满足省内外物流、生产企业对电子标签的大规模需求。
远望谷公司按深圳总部、分公司、省区售后服务点三级服务体制，为客户提供售前、售中和售后三个层面的周全服务，可及时快速的满足客户需要。
二、
系统方案
RFID自动识别系统主要负责对电子标签信息进行采集，作为仓库管理系统的统一数据源。
并将一些异常信息实时上传管理中心系统服务器，使管理人员及时掌仓库的最新信息，实现对仓库的实时管理。
对贵阳电网公司的每只电表粘贴一个编号电子标签，同时对仓库的电表箱粘贴一个箱电子标签。
标签粘贴完好的电表就可以自由的出入电网公司电表仓库并对电表的出入信息进行实时的记录和管理。
1.系统设计目标
采用RFID技术结合网络、数据库和信息管理等技术，为仓库管理者提供基于RFID技术的新型的仓库信息化管理。
最大程度上提高仓库的出入库效率。
系统实施的目标：
（1）建立完整的电表仓库计算机管理系统，实现电表电子标签打印、信息写入、电子标签张贴、数据采集、数据汇总统计、信息分析、查询、报表等整个流程的管理。
（2）高速防冲撞机制能同时百分百读取20只电表电子标签，提高电表出入库的效率。
箱标签能完成对电表标签进行捆绑，以便电表的多种出库模式。
（3）电表出库实现条码扫描枪、批量RFID采集、以箱为单位数据采集、直接箱号输入等出库模式。
（4）可以快速完成仓库盘点，及时掌握仓库库存。
2.系统设计
（1）系统组成
本系统是集成RFID自动识别技术、计算机软件及控制技术、网络技术为一体的创新型项目。
系统大致应包括数据中心、电子标签打印张贴、电表入库、盘点、电表出库、统计查询，等几大功能模块，具体见下图：
系统功能图
（2）系统网络结构
该系统主要有前端标签编码分配、电子标签打印、信息写入，电子标签粘贴，电网公司仓库电表仓储管理，电网公司仓库管理系统数据中心三个主要功能模块组成。
这三个功能模块的分布可以集中也可以分散在不同的单位。
3.系统工作原理
主管部门根据销售需求分配指定电表序列号码。
电表序列号码由主管部门分配给电子标签供应商。
供应商根据编码进行标签打印和信息写入。
打印好的电子标签由电表生产厂家在生产线进行粘贴。
粘贴好电子标签的电表配送给相应的供电局仓库。
由此就进入了电网公司的RFID仓储管理信息系统。
对需要出入库的电表可以通过RFID设备进行出入库数据采集。
当有粘贴有电子标签的电表通过扫描设备时，天线以微波通讯的方式与电子标签进行双向数据交换，从电子标签上读取相关信息，并把数据信息实时的传送到数据中心。
（1）编码分配
电表的编码分配需主管上级部门进行分配。
对规划好的电表号码发送给电子标签打印部门。
（2）标签打印、信息写入
电表电子标签的打印、信息写入工作可以由RFID标签供应商完成，以保证标签信息的正确。
电表标签由于量很大所以需要专业的RFID打印机进行打印电表编码和数据信息写入。
RFID打印机可以在打印编码的同时对电表电子标签的EPC码进行写操作。
标签表面的编码可以随意选择字体和图标。
（3）标签粘贴
电表电子标签粘贴工作必须的由电表厂家完成比较方便。
电子标签供应商把打印好的发送到相应的电表厂家，电表厂家在电表生产线末端对电表进行电子标签粘贴工作。
电子标签粘贴工作一定要保证编码的正确配对，以免造成电网的仓储管理混乱。
（4）电表入库
电表厂家把粘贴好电子标签的电表运送到电网公司仓库进行入库。
电表入库需要通过RFID专业的扫描设备进行数据采集作为管理系统的唯一数据源。
电表入库可以有两种模式：
一，批量入库；二，单箱入库。
批量入库模式操作方便、工作速度快，但是批量入库模式没有了箱标签捆绑的保证，所有批量入库的电表默认为1号箱。
批量入库有可能造成不合格的电表出现在仓库无法辨认，只有在出库的严格检查可以把不合格的电表清除。
对于批量入库的电表则必须要进行批量出库操作。
批量入库模式是把所有的电表一起通过扫描设备，当所有电表数据采集完毕才把电表数据发送给系统数据中心作为电表的入库记录凭据。
单箱入库相比较批量入库在速度上稍慢，操作也比较简便。
单箱入库的最大优势在于可以把电表和箱号捆绑入库，这样操作就保证了电表入库的精确，容易把不合格的电表在入库环节排查出来。
在入库环节严格把关就可以最大程度上减少出库环节的工作量，提高出库效率。
（5）电表盘点
电表盘点主要是查看电表的数量和在库的电表号码。
电表盘点只要使用RFID手持设备扫描电表箱号就可以查看电表是否在库，数量是否齐全。
（6）电表出库
电表出库可以有多种模式选择，是操作最方便的环节。
对于批量入库的电表必须的选择批量出库模式。
批量出库时查找不合格电表稍微麻烦一些，这样有点增加现场工作人员的工作量。
对于以单箱捆绑入库的电表就可以选择两种模式出库极为方便快捷。
首先对于单箱入库的电表可以采用RFID手持机扫描箱号进行单箱出库，这样操作很简单。
RFID手持机扫描箱号需要工作人员进入仓库对箱标签进行扫描，这样操作就可以对仓库的电表出库进行有效的规划。
第二种出库方式就是在营销系统界面直接输入箱号码也可以直接出库。
直接输入箱号码出库只需要把出库的电表箱号按顺序排列好就可以在办公室直接操作出库不需要工作人员去仓库扫描，但是这种操作方式需要工作人员对仓库的电表摆放和电表位置非常熟悉才不会给仓库管理带来麻烦和错误。
（7）电表查询
电表的一些相关信息查询可以在电网公司营销系统上面完成。
营销系统可以把仓库内每只电表的详细信息显示给工作人员，为工作人员的下一步操作做出正确的判断。
（8）数据中心
该系统的数据由营销系统开发人员组建、维护、管理。
RFID仓库管理系统只需要把重要的电表数据发送给数据中心即可。
数据中心主要负责仓库电表数据的安全。
（9）接口软件
接口软件是为了和电网公司营销系统结合开发出来的。
接口软件主要负责把通过RFID扫描设备的电表电子标签信息全部发送到数据中心进行记录保存。
这个接口软件具有批量出入、单箱出入库两种模式供用户选择，在软件启动的时候默认为是单箱出入库模式，如果用户需要批量出入库的话则需要进行模式选择。
该软件界面友好、操作简单容易让人掌握软件的操作技巧。
软件操作细则请阅读RFID设备附带的光盘资料《贵阳供电局-营销系统接口软件用户手册》。
三、
硬件设备
该项目硬件设备主要选择本公司自主研发且具有独立知识产权的RFID产品，该产品具有以下优势：
1）国内具有行业领先水平的知名品牌；
2）具有自主知识产权、研发和生产能力；
3）产品的性价比；
4）售后服务信誉及质量。
1.移动RFID扫描器
该设备为定制产品，里面包含一个远望谷公司最新型号的网络智能型读写器：
XCRF—860。
下面为详细参数：
产品名称：
读写器
型号：
XCRF-860
工作频率范围：
920MHz～928MHz
工作温度：
-20℃～+70℃
储存温度：
-40℃～+80℃
空中接口协议：
ISO18000-6c
自带操作系统，能支持简单应用软件
丰富的网络通信功能，适合组网应用
超强抗干扰能力，能在恶劣电磁环境下工作
能同时读取100个以上的电子标签
移动扫描器图
2.电表电子标签
产品名称：
电表标签
型号：
XCTF-8100
尺寸：
20mmX80mm
工作模式：
R/W（可读写）
工作频率：
902MHz～928MHz
读写距离：
0～10m（与不同的天线相配合）
工作温度：
－20℃～70℃
通信协议：
ISO18000-6C
3.RFID天线
产品名称：
天线
型号：
XCAF-12L
频率范围：
902～928MHz
极化方式：
圆极化
驻波比：
≤1.3
天线增益：
7.15dBi
接头方式：
N型
4.RFID手持机
得罗辑7527
5级触摸屏
IP65防护等级
操作温度-10°~50°
空中接口协议ISO18000—6B
四、
RFID和条码技术比较
1.条码扫描出入库
贵阳电网公司的原始仓库出入库管理系统使用条形码技术进行电表数据采集。
使用条形码技术采集数据需要仓库工作人员对每只需要出入库的电表进行扫描，而且扫描的时候条码枪光束必须对准电表标签条形码表面，条形码表面必须保持清洁、整齐，这样就导致了电表出入库的时间和工作效率很低。
电表条形码数据每扫描一条就需要实时上传到数据中心进行数据校验，对于网络状态不好的情况下出入库工作无法正常进行下去或者工作进度缓慢。
2.RFID数据采集出入库
使用RFID技术对电表电子标签进行扫描时，电表可以随意摆放，对电表标签表面的灰尘要求可以不严格。
RFID技术可以同时扫描整箱电表电子标签数据，扫描完毕后才把数据整体上传和校验。
数据整体上传和校验在网络不正常的情况下可以先保存在本地计算机上，等到网络正常的时候再进行上传和校验工作，这样就可以到达不影响出入库的工作进度。
由于RFID数据采集技术可以做到整箱数据采集所以大大节省了电表出入库的工作时间，最大程度上提高仓库管理工作的效率。
3.RFID技术的优势
RFID技术相比条码技术的优势在于数据采集时间缩短，读取精度提高，对电表表面的清洁程度要求不是很严格。
RFID技术可以每秒读取多达20只电表电子标签，而且RFID技术可以穿透电表读取底层电表电子标签的数据信息。
下面以10箱电表入库来进行条码技术和RFID技术的工作时间、强度比较。
一箱电表共20只，10箱电表则200只。
条码枪扫描一只电表的条形码需要约2秒钟，扫描200只电表则需要约400秒钟，加上电表的移动、搬箱、数据校验的时间使用条码枪入库200只电表总共需要约900秒钟（约15分钟），但是这样的工作强度会是仓库工作人员容易疲劳。
使用RFID技术扫描一箱电表（20只电表）需要约2妙，扫描10箱则需要20秒钟，加上搬箱、数据校验的时间，使用RFID技术扫描200只电表总共需要的时间约200秒钟（约3分钟），而且这种工作模式的强度不容易使仓库工作人员疲劳。
条形码扫描技术在工作时间上是RFID技术的5倍左右，工作强度约5倍以上。
由以上计算可以看出RFID技术相比条形码技术在工作强度、工作时间上都有非常大的优势。
条形码出入库
RFID出入库
五、
成功案例
1.杭州烟厂
为了使杭州烟厂达到烟草行业信息化一号工程的要求，通过国家烟草专卖局及杭州烟厂的有关领导多次评定，我司有幸成为杭州烟厂一号工程RFID项目系统设备提供商。
目前全国卷烟厂都采用条码，杭州烟厂应用RFID跟踪每个卷烟的托盘，在每个相应的托盘上面放一个RFID电子标签，杭州烟厂是第一个用电子标签进行“物品追踪”的企业，现已可以满足“一库制”配送运转模式要求，适用于大规模繁忙物流配送，可确保供应链的高质量数据交流，可为卷烟生产经营提供决策依据，达到烟草行业信息化一号工程的要求。
同时，通过RFID系统实现的“源头”追踪解决方案以及提升供应链中各环节的透明度，可以有效遏制甚至杜绝体外循环，能够在烟草专卖管理上发挥了巨大作用。
针对杭州烟厂的实际情况（码垛环节、入库环节、仓储环节、出库环节），在软件方面与合作伙伴制定了针对垛进行出入库扫描的功能设计，为了不影响现有的工作模式，保证出厂扫描的效率，在一号工程烟厂管理数据库中增加一个子数据库，用来保存当前电子标签和件烟条码的关联关系。
在硬件方面，远望谷根据设备现场安装的环境和相关技术部门提出的个性化需求，专门开发了XCTF-5010型工业级电子标签、XCRF-500WA/D型读出器、XCAF-12型天线和XCRF-520A型移动式读出器。
2.部队可视化物资管理系统
军事信息化，简言之就是建设信息化部队和实施信息化战争，通过军用通信网络，以计算机为平台，获取、传输及处理战场信息，建立“精确型”战场物资保障系统，实现物资保障决策的科学化和快速化，提高战场物资保障效率和效益。
我司采用RFID技术为某部队构建的可视化物质管理系统，是通过使用固定及手持式读写器在军事物资从小箱装入中箱，中箱放入托盘、托盘进入仓库的过程中实时地读取电子标签信息以确定物品的位置，提高仓库管理的信息化程度及军事物流的管理水平。
项目的实施得到了军方的肯定，目前，RFID技术已逐渐成为提高军事物流供应链管理水平，降低保障成本，增强部队战斗力不可缺少的技术工具和手段。
3.移动资产管理项目
RFID技术是21世纪发展最快的一项高科技技术，随着与传统网络的结合，RFID技术展现出巨大的市场应用潜力，RFID资产管理是RFID应用的一个重要方面。
但是RFID技术在通信仪器设备资产管理中应用案例还很少见，因此，市场上没有可直接应用于通信仪器设备资产管理的RFID产品，开展RFID技术在通信仪器设备管理中的应用具有拓展意义。
中山移动和我司开展RFID技术在资产管理领域应用的专项研究，主要是利用RFID免接触无线自动识别技术，创建一个遍布各个机房、仓库的网络平台，充分利用移动网络的GPRS无线传输技术，通过后台资产管理系统与MIS等系统进行数据共享，实现对日常管理中的资产调拨等信息进行实时监控、记录和自动更新，为公司领导、网络规划投资与设计、网络优化等部门提供更准确、实时的网络资产实物信息，提高资产使用效率，有效降低和控制日常管理和生产成本，从而创造良好的社会及经济效益，并作为06年广东省移动公司重点管理创新项目由中山公司负责牵头实施，并取得了相应的研究成果和应用效果。
鉴于中山移动公司通信设备进出主要集中在各基站门口和仓库大门，通信设备变动频繁等特点，我司对移动公司各基站的出入口进行联网管理，在各基站门口设立读写器自动识别资产的进出，从而达到实时的管理效果。
同时采用手持机定期采集各个基站等场所的设备信息，通过GPRS上传数据至资产管理系统进行基站设备信息的盘点。
通信行业资产具有种类繁多、规格不一且大都是金属表面，金属干扰是RFID技术一直以来的应用难点，本项目为解决金属干扰和易于粘贴在各种规格资产上等难题，我司成功研发了适用于不同大小规格资产的贴附标签和吊牌标签，通过对标签内置天线的特殊设计和包装，标签具有优良的抗金属干扰性能。
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