專利名稱：一種基于rfid的公共倉庫實時信息管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種倉庫信息管理系統(tǒng)，具體是指基于RFID的公共倉庫的實時
信息管理系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的倉庫中通常以紙張記錄方式來進行倉儲數據的人工管理，數據精確度低， 處理速度慢，歷史資料追溯難，管理規(guī)模也非常有限；計算機倉管系統(tǒng)的引入初步解決了數據的存儲規(guī)模、處理效率等問題，然而數據采集環(huán)節(jié)依然采取先紙張記錄、再手工輸入計算機的方式，數據錄入的成本、效率、精度等問題仍未得到解決。隨著倉儲規(guī)模的不斷擴大和出入庫頻率的劇增，基于RFID，條形碼和二維碼等自動識別技術和數據采集方式的倉庫管理系統(tǒng)逐漸產生并趨于流行。通過在物品或托盤等關鍵物料上綁定標簽并在關鍵庫位安裝相應讀寫器，系統(tǒng)可實現主要作業(yè)環(huán)節(jié)的數據自動化采集，保證各環(huán)節(jié)數據的錄入速度和準確性，并實時的掌握庫存物資的當前位置和數量信息，提高倉庫管理效率。隨著國際、國內企業(yè)競爭加劇，以匯集技術優(yōu)勢來形成區(qū)域整體產業(yè)競爭優(yōu)勢的思路逐漸被國家和地方政府采納，從而形成了各級、各類的“工業(yè)園區(qū)”。工業(yè)園區(qū)中的企業(yè)通過將廠房、設備、資金、技術、信息等資源進行有效共享，不僅可以提高生產技術，降低生產成本，也可以擴大區(qū)域影響力、提升產品需求量。而工業(yè)園區(qū)中有限的倉庫使用面積一向被認為是制約內部企業(yè)擴大生產規(guī)模的重要因素，冗余、低效的物流流程也成為降低產品成本的障礙?！肮矀}庫”正是為了使園區(qū)企業(yè)共享各類倉儲資源(庫房、設備、人力、技術等)而形成的一種第三方倉儲服務形式?，F有的RFID倉庫管理系統(tǒng)多采用一種特定的自動識別技術(如包括RFID，條形碼或二維碼)、面向一個特定的倉儲環(huán)境、按照一種特定的存儲和配送流程、為一個特定企業(yè)進行服務。將其應用于“工業(yè)園區(qū)”中的多企業(yè)共享的“公共倉庫”進行物料管理和配送時，其信息架構在物料訂單的導入、排序、執(zhí)行和記錄等自上而下的四個層面存在著以下不足生產企業(yè)信息接口層面由于不同企業(yè)往往采用不同的物料需求計劃系統(tǒng)MRP(或不同的ERP系統(tǒng))，其程序接口及產生的物料訂單的數據格式、規(guī)范不同，無法采用一致的方式導入倉管系統(tǒng)進行處理；倉庫訂單任務處理層面由于不同企業(yè)所需的服務等級(根據所付服務費用)、其生產特點(如批量或JIT生產)、訂單參數(交貨期、物料數量)等均可能不同，倉管系統(tǒng)不能再采用傳統(tǒng)處理方式按照訂單下達的先后次序安排配送任務；倉庫操作流程執(zhí)行層面由于不同企業(yè)、不同物料的出入庫、配送流程可能不同， 例如需要額外的裝/拆箱、質檢操作等，無法按照統(tǒng)一的操作流程進行倉儲操作和數據的獲取、記錄；倉庫現場數據采集層面由于不同企業(yè)、不同物料使用的標簽種類可能不同(如條形碼或RFID)，倉管系統(tǒng)中無法使用統(tǒng)一的自動識別工具采集所有物料的數據獲取和記錄。發(fā)明內容本實用新型克服傳統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)只能面向一家工業(yè)企業(yè)，按照固定倉儲業(yè)務操作流程，使用固定的數據采集手段和數據處理方法進行實時倉儲信息管理的局限，提供一種基于RFID的公共倉庫實時信息管理系統(tǒng)。實現本實用新型目的的技術方案是一種基于RFID的公共倉庫實時信息管理系統(tǒng)，其特征是包括服務器群、智能網關和智能對象；所述服務器群，包括異構數據源服務器、動態(tài)任務池服務器、工作流管理服務器和數據庫服務器；所述數據庫服務器裝有數據庫服務模塊，包括靜態(tài)庫和動態(tài)庫，用于存儲整個系統(tǒng)預設和產生的各種數據；所述數據庫服務器包含有存放預設數據的靜態(tài)庫和存放實際操作中產生的各種數據的動態(tài)庫，所述靜態(tài)庫包括將訂單(或稱訂單任務、物料訂單)標準化的ISA95轉換規(guī)則庫、存儲訂單任務權重的權重庫、包含工作流定義文件的工作流庫和包含實例化的智能對象的數據采集接口的智能對象資源庫；所述動態(tài)庫包括存放標準訂單的標準訂單庫、存放訂單序列的動態(tài)任務池、存放訂單實施執(zhí)行信息的實時執(zhí)行信息庫以及存放智能對象實時狀態(tài)的對象實時狀態(tài)庫。所述異構數據源服務器裝有基于ISA 95工業(yè)標準的數據源服務模塊，用于收集來自各個企業(yè)的ERP (或MRP)所發(fā)送的訂單信息，并從基于ISA95標準預定義的ISA95轉換規(guī)則庫中查找對應于不同訂單的轉換規(guī)則，將訂單中所包含的各項條目做數據映射，生成標準的訂單任務，并將該訂單任務轉發(fā)到動態(tài)任務池服務器并存入數據庫。所述動態(tài)任務池服務器與數據庫服務器連接，裝有基于任務池的物料訂單動態(tài)調度服務模塊，用于將數據源服務模塊產生的標準訂單轉化成待執(zhí)行的倉儲操作任務(即待執(zhí)行訂單任務)并按訂單的所屬企業(yè)、緩急程度、生產流程類型等屬性從權重庫中索引相應的“屬性權重”，結合動態(tài)任務池中的已有訂單任務與新增訂單任務的“相似性權重”，計算出該新增訂單任務的綜合權重值，按綜合權重值的大小優(yōu)化得出新增訂單任務與已有訂單任務的組合方式，并按該組合方式把訂單任務隊列存入數據庫。所述工作流管理服務器與數據庫服務器連接，裝有面向RFID的可重配置工作流管理服務模塊，其將動態(tài)任務池中綜合權重值最大的任務按照該任務屬性從工作流庫中索引對應的工作流定義文件并進行加載，然后逐一為工作流節(jié)點從智能對象資源庫中匹配查找合適的智能對象，配置形成工作流執(zhí)行模型，按照所定義的節(jié)點次序執(zhí)行工作流，即通過節(jié)點智能對象對應的Agent (Agent本身是個“智能體”，具有智能，通常擁有自己的知識庫和推理機)調用智能對象完成實時信息采集操作，并將實時執(zhí)行信息(如任務進度)存入實時執(zhí)行信息庫；所述智能網關，包括固定式智能網關和手持式智能網關，裝有基于Agent的智能對象管理器服務模塊，用于接收上述工作流管理服務器發(fā)送的數據工作流實例，根據需要對智能對象進行管理，再將智能對象的狀態(tài)發(fā)動到數據庫服務器；所述智能對象，指的是用于倉儲操作中的各種自動識別設備，包括安裝有條形碼閱讀器、二維碼閱讀器、超高頻RFID讀寫器、高頻RFID讀寫器、RFID標簽的各種工具和帶有上述讀寫器或標簽的工作人員。[0018]與現有技術相比，本使用新型的有益效果在于(1)滿足不同類型生產企業(yè)的個性化倉儲需求，支持RFID與其他多種自動識別技術在現場數據采集流程中的動態(tài)融合使用，以及基于實時信息的訂單處理技術，為第三方物流運營商開發(fā)基于RFID的公共倉庫管理系統(tǒng)建立了一個可行且通用的實時信息系統(tǒng)。(2)為公共倉庫面向動態(tài)變動的客戶企業(yè)， 差異化的物料倉儲業(yè)務流程，個性化的實時信息采集需求，實施基于RFID并兼容多種自動采集設備的實時倉儲信息管理系統(tǒng)提供了解決方案和關鍵技術。(3)本實用新型對中小型企業(yè)以共享方式、規(guī)模的使用RFID技術進行實時物料倉儲及配送過程的信息管理提供了解決方案，從而解決中小型制造企業(yè)在使用RFID技術長期以來具有的三高(即資金門檻高、技術門檻高、風險高)的問題，對推動RFID技術在工業(yè)園區(qū)或工業(yè)集團中的高速普及應用具有積極效果。

附圖1為本實用新型系統(tǒng)組成結構示意圖；附圖2為本實用新型的系統(tǒng)架構圖。
具體實施方式
為了便于本領域技術人員的理解，
以下結合附圖和貨物出/入庫具體實施例對本實用新型的技術方案作一詳細描述如圖1，本實用新型所述的基于RFID的公共倉庫實時信息管理系統(tǒng)，包括服務器群、智能網關和智能對象；所述服務器群包括異構數據源服務器、動態(tài)任務池服務器、工作流管理服務器以及數據庫服務器；所述異構數據源服務器裝有基于ISA 95工業(yè)標準的數據源服務模塊，用于收集來自各個企業(yè)的ERP (或MRP)所發(fā)送的訂單信息，并將該信息轉發(fā)到動態(tài)任務池服務器并存入數據庫；所述動態(tài)任務池服務器與數據庫服務器連接，裝有基于任務池的物料訂單動態(tài)調度服務模塊，用于將數據源服務模塊產生的標準訂單轉化待執(zhí)行的倉儲操作任務并與已有的任務進行動態(tài)優(yōu)化與調度，再將優(yōu)化后的訂單任務隊列存入數據庫；所述工作流管理服務器與數據庫服務器連接，裝有面向RFID的可重配置工作流管理服務模塊，用于將待執(zhí)行倉儲操作任務轉化為可執(zhí)行的數據工作流實例并將工作流的實時執(zhí)行信息存入數據庫；所述數據庫服務器裝有數據庫服務模塊，包括靜態(tài)庫和動態(tài)庫，用于存儲整個系統(tǒng)預設和產生的各種數據；所述智能網關，包括固定式智能網關和手持式智能網關，裝有基于Agent的智能對象管理器服務模塊，用于接收上述工作流管理服務器發(fā)送的數據工作流實例，根據需要對智能對象進行管理，再將智能對象的狀態(tài)發(fā)動到數據庫服務器；所述智能對象，指的是用于倉儲操作中的各種自動識別設備，包括安裝有條形碼閱讀器、二維碼閱讀器、超高頻RFID讀寫器、高頻RFID讀寫器、RFID標簽的各種工具和帶有上述讀寫器或標簽的工作人員。當某企業(yè)的一批貨物到達時，該企業(yè)從其ERP或者MRP將其原始的貨物入庫訂單發(fā)送到異構數據源服務器，異構數據源服務器從數據庫服務器的靜態(tài)數據庫的ISA95轉換規(guī)則庫中查找相應物料訂單的轉換規(guī)則，將訂單中所包含的如所屬企業(yè)、該批貨物的詳細信息(貨物名稱、編碼、預計到貨數量、堆放規(guī)格、生產日期等)、生產流程類型等各項條目做數據映射，并形成基于xml的標準訂單發(fā)送給動態(tài)任務池服務器并存入動態(tài)數據庫的標準訂單庫中，以供別的后續(xù)模塊使用。動態(tài)任務池服務器從異構數據源服務器接收到新加入的物料訂單的xml文件，從該訂單文件提取出訂單的各種屬性，再通過多目標訂單優(yōu)化調度器按訂單的所屬企業(yè)、緩急程度、生產流程類型等屬性從權重庫中索引相應的“屬性權重”，然后結合動態(tài)任務池中的已有訂單任務與新增訂單任務的“相似性權重”，計算出該新增訂單任務的綜合權重值， 按綜合權重值的大小優(yōu)化得出新增訂單任務與已有訂單任務的組合方式，并按該組合方式把訂單任務隊列存入數據庫。工作流管理服務器從數據庫提取權重最高的訂單任務(此處假設該入庫訂單任務權重最高，為優(yōu)先執(zhí)行的訂單任務)，按照入庫訂單任務屬性從數據庫查找工作流定義文件配置對應的智能對象，也就是依據實際貨物數量進行分貨計算，即根據貨物的屬性、貨位使用情況、用戶事先制定的存儲規(guī)則等信息分配各種倉儲設備資源(如持有自動識別設備的工作人員、裝有自動識別設備的貨位、貨物托盤、叉車等)，并實例化成工作流，最后將該工作流發(fā)送到智能網關處理并保存到數據庫。工作人員從智能網關獲取工作流的內容，對貨物進行相關操作，并反饋到智能網關，搬運工人根據系統(tǒng)的分配將貨物搬運至不同的托盤上，叉車司機或庫房管理員通過叉車上的RFID讀寫器及車載系統(tǒng)或手持終端上的RFID讀寫器將貨物信息與電子標簽ID進行綁定。然后，將該組命令傳給庫房管理員(使用RFID手持終端)、叉車操作員(使用如便攜PC、手持終端或車載系統(tǒng)等操作終端和車載RFID讀寫器)等相關人員，叉車操作員叉取托盤時，根據叉車上RFID天線讀取到的信息，智能網關將立即返回該托盤計劃放入的貨位信息，叉車操作員根據這些提示信息進行貨物的搬運。入庫時叉車上的RFID天線將讀取到貨位標簽，智能網關根據之前確定的庫位分配信息來確認托盤(即貨物)是否放入正確的貨位，如有錯誤及時發(fā)出警告。在正確上架之后，操作終端提示操作員該作業(yè)完成，同時向智能網關發(fā)出確認，智能網關將信息反饋給工作流管理服務器，工作流管理服務器自動更新數據庫確認貨物入庫。至此貨物入庫業(yè)務流程結束。當企業(yè)有貨物需要提取的時候，與入庫流程基本相同，企業(yè)從其ERP或者MRP將其原始的貨物出庫訂單發(fā)送到異構數據源服務器轉化成標準的訂單文件，經過動態(tài)任務池服務器進行優(yōu)化調度，再經過工作流管理服務器生成可執(zhí)行的任務數據工作流實例，最后通過智能網關(PC、手持終端等)對智能對象(物料、工具、員工等)進行相應的調配。工作人員從智能網關獲取工作流的內容，對貨物進行確認，并反饋到智能網關，同入庫業(yè)務的貨位分配、搬運操作相類似，利用RFID設備檢查托盤與貨位信息，判斷是否有錯誤操作，并對應出庫單記錄物品交接信息。搬運分揀工在分貨區(qū)根據要求將貨物拆分、打包、裝車。在實際操作中，可能出現托盤上的貨物并不是一次性出庫的情況，管理員或叉車司機需要利用RFID設備動態(tài)關聯托盤，并根據實時記錄更新托盤信息。在正確出庫之后，管理員向原倉儲系統(tǒng)發(fā)出確認，系統(tǒng)根據RFID系統(tǒng)記錄的實時貨品信息更新訂單數據庫確認貨物出庫。至此貨物出庫業(yè)務流程結束。在以上過程中，所有對應的智能對象均被實例化為Agent而形成多Agent管理系統(tǒng)，隨著工作流節(jié)點的執(zhí)行，相應的Agent調用智能對象進行數據采集，也就是在實際操作中諸如“01號叉車將02號托盤放到03號貨位”的工作指令中所出現的叉車的RFID讀寫器識別02號托盤和03號貨位等情況的數據采集，并判斷相關的數據(托盤號、貨位等)是否正確，正確才做最后確認，完成數據采集。當智能對象完成數據采集后，智能網關將實時操作數據反饋給工作流管理服務器上的工作流管理器，并將智能對象狀態(tài)(如叉車、托盤的位置等)存入動態(tài)數據庫的對象實時狀態(tài)庫，工作流管理器根據當前的工作流的執(zhí)行信息(如任務進度、所采集的數據等)存入動態(tài)數據庫的實時執(zhí)行信息庫?？紤]到實際應用中不會有太多的智能網關，對于大規(guī)模的應用，可以利用PC機、 手持終端及車載系統(tǒng)等連接智能網關，以實現相應的對智能對象的管理等操作。當然，本實用新型還有其他多種實施例，如比較通用的簡單應用單純地在托盤或者貨物上附加電子標簽，用手持終端或固定在貨位上的讀寫器實現數據采集；或者是更加全面的應用倉庫門口及其他地方加固定式讀寫器，人員胸牌加電子標簽，實現簡單的人員管理和考勤管理，叉車裝讀寫器，倉庫地面下埋設電子標簽，可以實現識別叉車位置，智能規(guī)劃行車路線(相當于RFID式的倉庫內GPS)等功能，每個貨位及貨架安裝定向讀寫器，實現物料動態(tài)管理，配合軟件相應模塊，可基本實現倉儲無人管理。在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種基于RFID的公共倉庫實時信息管理系統(tǒng)，其特征是包括服務器群、智能網關和智能對象；所述服務器群，包括異構數據源服務器、動態(tài)任務池服務器、工作流管理服務器以及數據庫服務器；所述異構數據源服務器、動態(tài)任務池服務器及工作流管理服務器與數據庫服務器連接，工作流管理服務器與智能網關連接；所述智能網關，包括固定式智能網關和手持式智能網關，與工作流管理服務器、數據庫服務器及智能對象連接；所述智能對象是用于管理倉儲操作中的自動識別設備，包括安裝有條形碼閱讀器、二維碼閱讀器、超高頻RFID讀寫器、高頻RFID讀寫器、RFID標簽的各種工具和帶有上述讀寫器或標簽的工作人員。
2.根據權利要求1所述的基于RFID的公共倉庫實時信息管理系統(tǒng)，其特征是智能對象和智能網關之間的連接根據智能對象類型采用相應數據接口相連，連接方式包括藍牙、 USB、串口、ZinBee、WiFi。
3.根據權利要求2所述的基于RFID的公共倉庫實時信息管理系統(tǒng)，其特征是服務器之間、服務器群和智能網關及數據庫之間使用物理網絡或無線網絡進行連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于RFID的公共倉庫實時信息管理系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括作為服務器群的異構數據源服務器、動態(tài)任務池服務器、工作流管理服務器以及與以上三個服務器連接的數據庫服務器，與工作流管理服務器和數據庫服務器連接的智能網關以及與智能網關連接的一系列智能對象。本系統(tǒng)面對公共倉庫面向動態(tài)變動的客戶企業(yè)、差異化的物料倉儲業(yè)務流程、個性化的實時信息采集需求，實施基于RFID并兼容多種自動采集設備的實時倉儲信息管理系統(tǒng)提供了解決方案和關鍵技術；本實用新型滿足不同類型生產企業(yè)的個性化倉儲需求，提供高效的公共倉庫管理方法，對推動RFID技術在工業(yè)園區(qū)或工業(yè)集團中的高速普及應用具有積極效果。
文檔編號G06Q10/00GK201955811SQ201020643619
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權日2010年12月6日
發(fā)明者屈挺, 李志安, 董泉, 黃國全 申請人:廣東夠快物流信息科技有限公司