《RFID射频识别技术》-项目06 智慧仓储管理系统(工单)

《RFID射频识别技术》 项目六智慧仓储管理系统项目六智慧仓储管理系统任务书一、任务描述与要求任务描述掌握ISO18000-6C标签的结构ISO180006C卡片数据读写具体要求在仿真系统中，运用读写器识别ID卡，并将此卡的卡号的信息反馈于案例界面中。在安全和非安全的状态下读、写卡二、任务目标知识目标掌握写入数据和读数据的规格方式了解存储锁的概念和用法能力目标1、掌握制卡时的详细步骤2、掌握访问口令的用户知识储备1、RFID仓储管理系统1）RFID技术在仓储中的应用现代化的仓库储备不仅仅是完成对货物进出的简单批次出，还要对库内货品的种类、数量、生成属性、垛位等信息做出清晰的数据库记录。以便在物流环节的各个阶段得到准确的货品数据和供应链信息。目前一维条码/二维条码标识技术在物品分类贴标管理方面得到了广泛的应用。但是其条码技术依赖于可见光扫描反射、识别率低、容易折损、沾污、对水和油污等介质敏感、而且存储信息量很有限、从而影响了其在大规模物流管理中的应用。采用RFID标签替换条码等标识货品，可有效的完成对仓储的自动化管理实现货品信息的自动采集、自动处理和信息报告。通过RFID技术实现了仓库内部成品、货物的实时管理，可提高成品入库效率，降低出库环节人工工作强度，降低出错概率。RFID技术的优越性可以很好地克服传统技术的限制，极大地提高自动识别的效率和可靠性。目前物流、仓储、流通各行业已纷纷采用RFID电子标签来替代条形码或并用。RFID与条形码和二维码都有哪些不同呢，我们通过下列表所示来对比下：三种感知技术对比表（1）货物与标签在货物上贴上RFID标签，或将货物摆放在装有RFID，完成货物与标签的绑定。如下图所示。标签和货物绑定（2）货物入库收到货物信息和车辆信息传到仓库，仓库的仓储管理系统会根据实际情况对货物的库区和储位进行分配。当货物到了以后，仓库工作人员可以用RFID读写器验证货物，读写器会迅速读取货物的相关信息，可以迅速的核对货物是否正确，可以保证货物及时的入库。将货物送到指定的库区后，入库的时候读写器会再次进行扫描和核对，并且会将信息传递到仓储管理系统上面，当出现错误时，由人工进行修正。与传统的仓储管理业务流程相比，RFID智能仓储有了以下优势：仓储库区储位不再由调度员安排，而是由系统进行分配;入库和上架时有读写器进行扫描，提高了准确率。（3）货物出库物流部门的发货人根据销售要求的发货单生成出库单：即根据出库优先级向仓库查询出库货物存储仓位及库存状态，如有客户指定批号则按指定批号查询，并生成出库货物提货仓位及相应托盘所属货物和装货车辆。领货人携出库单至仓库管理员，仓管员核对信息安排叉车司机执行对应产品出库。叉车提货经过出口闸，出口闸RFID阅读器读取托盘上的托盘标获取出库信息，并核实出货产品与出库单中列出产品批号与库位是否正确。出库完毕后，仓储终端提示出库详细供管理员确认，并自动更新资料到数据库。与传统的仓储管理出库业务流程相比，采用了RFID技术的有以下优势：系统会自动生成取货单，不用人工手写取货单，降低了错误率;由带有RFID读写器的自动分拣机进行分拣，提高了效率，降低了失误率;由RFID读写器对出库的货物进行核对，提高了检验的效率，并可以实现货物库存信息的自动更新。货物出库（4）调拨和移库要进行调拨移库的货物，通过进出通道时，会被安装在通道旁的读写器所识别，读写器记录当前标签信息，并发送至后台中心。后台中心根据进出通道识别标签的先后顺序等判断其为入库、出库还是调拨等。还可以通过手持机进行货物移位的操作，当仓库管理员发现某个货物被放错位置时，可手动安放好货物，同时通过手持机更改标签信息并发送给服务器，实现快捷便利的移位功能。（5）异常货物出库当存在错误时，系统会提醒，红灯亮起，禁止通行。图6-1-11货物异常（5）异常货物再出库管理人员需返回排除异常后再次前往通过出库，直到检验无误后才能离开。图6-1-12修复货物异常（6）盘点传统的盘点工作由于是靠人工完成的，不仅浪费了大量的人力资源，且由于操作繁琐，比较容易出错，而且效率低下。但是采用了RFID技术后，这些问题可以很好地得到解决，使盘点工作可以快速的完成，且准确率高。如下图所示，工作人员可采用手持阅读器定期盘库，近距离读取货物标签信息，并与后台管理系统比对，人工盘点库位货物品种、数量、生产日期是否与后台系统一致。如不一致，可现场对系统信息进行修正。盘点货物利用先进的RFID技术、无线局域网、数据库等先进技术，将整个仓库管理与射频识别技术相结合，能够高效地完成各种业务操作，大幅度减少现有模式中查找、定位货位和货物信息的时间，大大加快了出、入库单的流转速度，增强了仓储系统的处理能力，并且提高了人员和设备的利用率，减少了不必要的耗费，降低物流成本。因此，在物流仓储管理中应用RFID技术可以满足现代物流管理模式下仓储管理系统的需求。与传统的盘点工作相比，采用了RFID技术的具有以下的优势：节省了大量的人力资源，可以降低人工成本。提高了工作效率和准确率，降低了企业的损失。通过管理系统对货位进行调整，不需要人工进行调整，更加智能以及准确。2、EPCGen2协议EPCClass1Gen2标准采用物理层(Signaling)和标签标识层两层分层结构，如图所示。Gen2标准分层结构1）物理层物理层规定阅读器与标签通信的物理介质、通信速率、编码方式、调制方式等。2）标签识别层 在EPCGen2协议中，读写器通过选择（Select）、盘存（Inventory）、访问（Access）三个基本操作来管理标签群，每个操作均由一个或一个以上的命令组成。根据读写器的操作，标签对应于就绪（Ready）、仲裁（Arbitrate）、应答（Reply）、确认（Acknowledged）、开放（Open），保护（Secured）、灭活（Kill）7个状态中的一个，如图所示。注意，标签具体状态迁移条件相当复杂，可参阅原版EPCGen2标准规范书。读写器操作和电子标签的状态（1）选择（Select）读写器选择标签群以便于盘存和访问的过程。读写器以一个或一个以上的Select命令在盘存之前选择特定的标签群。（2）盘存（Inventory）读写器识别标签的过程。读写器在对多个通信中的一个传输”Query”命令，开始一个盘存周期。一个或一个以上的标签可以应答。读写器检查某个标签应答，请求该标签发出PC、EPC和CRC-16。同时只在一个通话中进行一个盘存周期，如图所示。读写器和电子标签的盘存（3）访问（Access）读写器与各标签交易（读取或写入标签）的过程。访问前必须要对标签进行认证识别。访问由多个命令组成，首先要发送访问口令使标签进入保护状态。如内存锁定状态允许，读写命令也可以从开放状态开始执行，发送访问口令的过程如图所示。读写器发送访问口令的过程读写器—标签：读写器发送“Req_RN”给已确认的标签。读写器—标签：标签产生一个新的“RN16”（标记为Handle）存储在标签中，同时把Handle发送给读写器。读写器—标签：读写器发送“Reg_RN”给已确认的标签，参数为Handle。读写器—标签：标签产生一个新的随机数“RN16’”发送给读写器。读写器—标签：读写器将高16位访问口令和“RN16’”，进行异或运算计算出密文，并带上参数Handle和CRC一起发送给标签。读写器—标签：读写器发送“Req_RN”给已确认的标签，参数为Handle。读写器—标签：标签产生一个新的随机数RN16发送给读写器。读写器—标签：读写器将低16位访问口令和RN16”进行异或运算计算出密文，并带上参数handle和CRC—起发送给标签。3、EPCGen2电子标签存储器从逻辑上可将EPCGen2标签的存储器分为四个存储体，每个存储体可以由一个或一个以上的存储器字组成，存储器结构如图示：存储器结构分别是：保留内存（Reserver）、EPC存贮器（EPC）、TID存贮器（TID）、用户存贮器（User）。这四个存储体的定义是：1）保留内存保留内存为电子标签存贮密码（口令）的部分。包括灭活口令（KillPassword）和访问口令（Access

Password）。灭活口令和访问口令都为4个字节。其中：灭活口令的地址为00H—03H（以字节为单位）；访问口令的地址为04H—07H。2）EPC存储区EPC存储区用于存贮电子标签的EPC编号、PC（协议-控制字）以及本存贮块数据的CRC-16校验码。其中：CRC-16：存贮地址为00-01H,2个字节，CRC-16为本存贮体中存贮数据的CRC校验码。PC：电子标签的协议-控制字，存贮地址为02-03H，2个字节。PC是指本电子标签的控制信息，包括如下内容：PC为2个字节，16位，其每位的定义为：00-04位：电子标签的EPC号的数据长度=00000：EPC为零个字，0位=00001：EPC为一个字，16位=00010：EPC为二个字，32位…=11111：EPC为31个字，496位05—07位：RFU=00008—0F位：=00000000EPC编号：若干个字，由PC的值来指定。EPC为本标签的编码。EPC存储在以04H字节存储地址开始的EPC存储存储器内，MSB优先。每类电子标签（不同厂商或不同型号）的EPC号长度可能会不同。用户通过读该存贮器内容命令读取EPC号。在发行标签时，可通过改写EPC编号，使该值在系统中唯一，以标明每个商品的ID号。一般地，EPC号为96位，12个字节。操作指南一、制定计划序号作业项目序号作业项目15263748计划审核审核意见：二、实施方案ISO18000-6C标签的结构工单实施1工单名称卡结构存储实验2工单描述通过学习项目案例，掌握超高频卡的存储结构。3工单目的1、掌握ISO18000-6C标签的结构2、详细阅读该实验的参考文献4工单设备超高频读写器、串口线、9V，2A电源、ISO18000-6C卡片1.实验流程图流程图2.实验分阶演示序号操作1修改保留内存中块地址2和块地址3的数据值2.1修改访问口令2.2获取访问口令序号操作1获取保留内存中块地址2和块地址3的数据2.3获取卡号序号操作1获取EPC存储器中块地址1到块地址7的数据，组合就是该标签的产品编码。2.ISO180006C卡片数据读写工单实施工单名称卡数据读写实验工单描述1：在仿真系统中，运用读写器识别ID卡，并将此卡的卡号的信息反馈于案例界面中。2：在安全和非安全的状态下读、写卡工单目的1、掌握制卡时的详细步骤2、掌握访问口令的用户3、掌握写入数据和读数据的规格方式4、了解存储锁的概念和用法工单设备超高频读写器、串口线、9V，2A电源、ISO18000-6C卡片1.实验连线图与流程图连线图流程图第1步：打开超高频系统，设置虚拟串口号，开启模拟实验，打开项目案例，依照下列表格完成实验。默认首页2.实验分阶演示2.1制卡序号操作成功提示失败提示1选择串口无提示无提示2打开串口打开成功，自动寻卡失败原因可能是串口线未连或电源接触不良以及设备异常3制卡制卡成功验证密钥失败、或者写入数据失败实验步骤分析：首先确立要进行操作的存储区和块区，算出操作块地址。本实验是对用户存储区，块地址0到块地址4。点击制卡时进行数据写入、访问口令修改、存储锁修改。将“卡数据”转化十六进制写入到块地址0至快递至4中，然后修改该存储区的访问口令为11111111，存储锁选择“用户存储区”中的“PwdWrite”,意思就是说需要进入安全模式才可写。单击制卡按钮，如提示成功，会弹出该制卡卡号的制卡信息，如显示制卡数据的实验块、存储锁、卡数据、访问口令等。如果提示失败，原因可能是修改口令失败或者修改存储锁失败，这时你要确定你制卡时是否是一张空白卡。如提示制卡失败，导致的原因是可能你对存储锁的值在该实验前对该卡进行了更改存储锁操作。Reserved（保留内存）、EPC（电子产品代码存储）、TID（标签识别号存储）和User（用户存储）2.2安全读卡序号操作成功提示失败提示1选择串口无提示无提示2打开串口打开成功失败原因可能是串口线未连或电源接触不良以及设备异常3寻卡实验界面显示卡号场区内无卡4读取验证访问口令，读数据访问口令错误，与制卡时卡号不符实验步骤分析：读取用户存储区块地址0到块地址4的块区数据，每个块区数据是2个字节。如读取成功后，会在界面中显示读取到的的数据，如读取失败后，提示没有权限，访问口令错误，以及未知错误5转码将读取到的数据进行汉字转码，显示在实验界面中无提示实验步骤分析：将读取到的数据以汉字的转码方式进行转码。2.3安全写卡序号操作成功提示失败提示1选择串口无提示无提示2打开串口打开成功失败原因可能是串口线未连或电源接触不良以及设备异常3寻卡实验界面显示卡号场区内无卡4填写数据无提示无提示实验步骤分析：填写你想输入的内容，在填写数据中并没有做任何的数据处理，所以可填写任何数据。5转码将填写的数据进行汉字转码转化为十六进制转码失败实验步骤分析：将填写的数据以汉字的形式进行转码，转化的数据有16个字节。6写入验证访问口令，写入数据报异常实验步骤分析：将转码后的数据写入到用户存储区中块地址0到块地址4中，然后验证访问口令，检测是否写入成功，如成功则该步骤完成，未成功原因可能是没有权限，或者突然场区没有识别到该卡了。注：如果在操作中，超高频读写器场区没有读到您操作时卡的卡号，也是失败的，这里的操作指读取数据、写入数据等重要操作。2.4非安全读卡序号操作成功提示失败提示1选择串口无提示无提示2打开串口打开成功失败原因可能是串口线未连或电源接触不良以及设备异常3寻卡实验界面显示卡号场区内无卡4读取不验证访问口令，读数据读取数据失败，无权限5转码将读取到的数据进行汉字转码，显示在实验界面中转码失败2.5非安全写卡序号操作成功提示失败提示1选择串口无提示无提示2打开串口打开成功失败原因可能是串口线未连或电源接