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1、基于物联网的产品检测系统设计说明书v1.01 第 1 章系统总体设计1.1 网络架构针对产品检测中存在的物流信息处理效率低以及出入库盘点不准确等问题，提出一种锐沃产品检测信息管理软件V1.0设计方案。方案中的锐沃产品检测信息管理软件V1.0通过RFID 电子标签实现物品的自动识别和出入库，利用无线传感器网络对仓储车间进行实时监控，从而极大地提高了产品检测的智能化水平。其系统物联网的总体结构如图2.1 所示。图2.1 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 总体结构1.2 系统流程产品检测系统的工作流程包括入库、物质、移库、盘点、拣选与分发等环节。系统采用国际上最先进的无线射频身份识别技术（RFID）
2、，为每件物品提供一个惟一标志码（EPC 代码）， 并在服务器中存储货物的相关属性信息，从而使系统能够自动识别物品，可以对物品进行跟踪和监控。另外，仓储车间还安装多个摄像头或视频传感器以及温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等构成无线传感器网络，并使其基本覆盖所有盲区，这样工作人员可以在监控中心随时了解仓储车间的情况，并及时处理。这样就在高效、准确、快捷的基础上，进一步提高了产品检测的安全性。物品物品无线射频识别系统上位机业务系统服务器本地数据库服务器Internet 后台信息服务器标签标签名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
3、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.02 1.3 系统组成结合上述分析，锐沃产品检测信息管理软件V1.0主要由仓储物品识别、信息采集处理、仓储物品监控、后台信息服务器、本地数据库服务器、业务系统六大模块组成。在仓储物品识别模块，系统采用EPC 代码作为物品的惟一标志码，为每个物品贴上一个具有EPC 的RFID 标签。标签由存入 EPC 的硅芯片和天线组成， 附在被标志物品上， EPC 代码内含一串数字代表物品ID、类别、名称、供应商、生产日期、产地、入库时间、货架号等信息
4、，信息存储在后台EPC-IS 服务器的数据库中。同时，随着物品在仓库内外的转移或变化，这些数据可以得到实时地更新。在信息采集处理模块，通过RFID 数据采集接口获取物品的详细信息从而进行处理。当物品通过仓储车间入口时，由设置在仓库入口的物品标签读写器读取物品的EPC 代码，然后根据物品的 EPC 代码访问后台 EPC-IS 服务器，获得物品的详细信息，并将相关信息保存到本地数据库，最后交由信息处理模块进行处理。仓储车间入口处可以安装多部读写器进行分类处理，还应为不可读标签提供手动编码区。在仓储物品监控模块，通过在仓储车间内外布置一系列的传感器，包括视频传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器
5、等，使其基本覆盖所有盲区，自组织构成一个无线传感器网络，通过该网络与Internet 及业务系统互联，使工作人员可以在监控中心随时了解仓储车间内外的各类情况，以便及时处理。后台信息服务器用于存储物品的详细信息，如物品ID、类别、名称、入库时间等，并能实时地响应远程应用程序的请求，允许通过物品的EPC 码对物品信息进行查询。本地数据库服务器用于存储信息采集处理模块所获得的物品信息，以便在业务系统中查询和维护。仓储工作人员可以通过无线设备或 Web 客户端随时随地查询物品的当前状态。业务系统的功能除了出入库管理外主要就是在库管理，在库管理包括在库物品保管、在库物品查询、在库物品盘点等作业。在库物品
6、查询、在库物品盘点作业过程中均采用RFID 技术。1.4 系统总体技术架构根据产品检测系统的具体业务需求和特点，本系统采用了C/S和B/S相混合的三层体系架构。系统总体技术架构分为：技术支持层、数据层和信息交互层三部分。架构以Windows XP 为前台操作平台，技术支持层主要包括了RFID、JSP 、GPS 和防火墙、网关等；数据层主要以 SQLServer2005数据库和 Analysis Service数据仓库为后台服务平台。在整个系统的硬件基础建立在全球定位系统GPS 、全球移动通信 GSM 和无线射频识别技术RFID之上。有效的将这些高科技技术融合，实现产品检测的管理。其中RFID
7、用于非接触识别货物信息。货物信息就能自动被识别，通过无线网络传递给后台系统，完成货物入名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.0 3 库、物质和盘点的管理，大大提高了仓库吞吐量。同时，系统考虑了可扩展性，有效的与ERP 、CRM 等系统进行集成，如图 2.2 所示为系统总体技术架构。图2.2 系统总体技术架构1.5 系统功能结构设计1.5.1 系统的功能模块设计锐沃产品
8、检测信息管理软件V1.0有效的提高了企业物流管理的质量和效率，降低企业库存成本，提升企业市场竞争力。系统的系统功能模块具体如图2.3 所示。基础信息管理主要包括客户管理、机构管理、人员管理和商品信息管理等；系统管理主要包括权限管理、参数设置等； 库存管理主要包括入库通知单台账、送货凭证台账、 入库单台账、装卸单台账、入库差异台账等；物质业务管理主要包括物质通知单台账，物质单台账，集货表台账，物质差异台账等；移库管理；库存盘点管理；库存分析管理。主要包括库存周转率分析和滞留商品报警等；接口管理，产品检测系统与ERP 系统的集成。本课题主要设计库存管理，盘点管理。识别管理模块物质管理模块盘点管理模
9、块HTTP/SOAP 信息核对服务数据/文件访问引擎基础管理数据产品检测数据RFID GPS JSP 安全管理数据结构CRM EDI ERP 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.04 图2.3 系统的功能模块图2.4 入库管理模块物质管理入库管理移库管理库存分析管理库存管理总体结构系统管理盘点管理基础信息管理产品查询产品盘点RFID终端批处理入库管理RFID识别产品
10、入库信息传回数据库名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.0 5 图2.5 物质管理模块图2.6 移库管理模块移库管理物质入库RFID识别信息传回数据库库见移动库内移动物质管理调拨物质销售物质产品拣货单RFID识别信息传回数据库变更信息RFID识别信息传回数据库名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
11、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.06 图2.7 库存分析管理模块1.5.2 系统的数据库设计基于RFID自动识别技术结合无线网络技术的现代化智能产品检测系统的数据表设计是系统设计中最重要的一部分，内容相对比较复杂，本文选取部分作为分析说明。具体数据库表 ER 图如图 2.7 所示。如：产品信息管理中 PROD-INFO 表包括产品编码、 产品名称、产品系列号、产品简称、规格型号、产品类别、货号、产品说明、产品成本价和产品售价等信息。人员信息管理中PERSON-INFO表
12、中包括人员编码、人员姓名、岗位、口令、人员级别和所属部门等信息。库存分析管理库存周转分析仓库利用分析滞留产品报警名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.0 7 图2.8 系统数据库 ER 图PERSON_INFO PKID I1 FK1 FK2 PERSON_ID PERSON_NAME PERSON_POST PERSON_ORGAN STOCK_INFO PK I1
13、 ID STOCK_ID STOCK_NAME STOCK_DISCRIPT STOCK_DIRECTOR POST_INFO PK I1 ID POST_ID POST_NAME POST_DISCRIPT CATEGORY_INFO PK FK1 I1 ID CATEGORY_ID CATEGORY_NAME CATEGORY_DIRECTOR PROD_INFO PK FK2 I1 FK1 ID PROD_ID PROD_NAME PROD_TYPE PROD_PRICE PROD_DESCRIPT CUSTOMER_INFO PK FK1 I1 ID CUSTOMER_ID CUSTO
14、MER_NAME ADDRESS POSTNAME ORGANIZATION PK I1 ID ORGAN_ID ORGAN_NAME ORGAN_CLASS ORGAN_DIRECTOR IN_PLAN PK I1 FK1 I2 ID PROD_ID PROD_TIME OUT_PLAN PK I1 FK1 I2 ID PROD_ID PROD_TIME SHIFT_PLAN PK I1 FK1 I2 ID PROD_ID PROD_TIME 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
15、 - 第 7 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.08 第 2 章系统详细设计2.1 基于 RFID技术的库存管理流程设计汽车将物料送至仓库门口，一般情况下，贷架上摆放多件箱体，每个货架和箱体都应该有自己的 RFID标签( 实际上现在很多低附加值的物品并没能完全做到，部分也是因为客广隐私的原因 )。RFID 阅读器则放置在仓库大门、传送带、堆放点和叉车臂上。通过阅读器读取到的标签信息，货架和架上箱体(container)在供应链上活动的一系列信息都可以被跟踪采集到。2.1.1 总体流程现代库存营理的主要业务流程是基础资料管理、
16、收货入库管理、库存盘点管理和拣货物质管理，系统流程图如图3.1 所示。图3.1 产品检测整体业务流程图供应商接到采购部门发送来的订单后安排发货，经过一系列收验货程序，仓储部门安排入库，同时将入库单据发往财务部门。仓储部门需要定期盘点库存，将信息向财务部门报告。在销售过程中，销售部门将审核完毕的客户订单传往仓储部门，仓储部门根据订单安排货物物质配送。采购部门供应商财务部门采购部门采购部门客户仓库部门采购订单库存盘点基础数据管理拣货物质收货入库发货入库订单客户订单库存分析需求预测报告出入库分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
17、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.0 9 2.1.2 收货入库流程图3.2 收货入库业务流程图收货入库流程如图 3.2 所示。(1) 仓储部门接收并核实供应商的发货通知单。(2) 根据入库货物的类型和数量，产品检测系统对该批货物的存储区域和存储位置进行分配。(3) 仓库入口处 RFID阅读器通过电子标签采集货物信息，并将信息与货单比对。(4) 仓库管理系统发出货位安排及相关指令，检测出空闰叉车供装载使用。(5) 叉车搬运货物，入库设备根据货住安排将货物上架。入库操作关
18、键部分是读取标签信息：首先判断阅读器是否正常，如果正常则读取标签信息，读取标签信息正常时将阅读器读取代码等相关内容显示出来。简单的实现代码如下。private void getID() TagInfo t = new TagInfo; String strTagList; 采购部门供应商采购部门RFID 阅读器采购部门带有RFID 阅读器的叉车采购部门财务部门RFID 中间件信息核对货位安排订单发货发货通知单入库单入库确认收货指令货位安排名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第
19、 9 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.010 int i; booean bParseResult; if(Reader.IsConnected) strTagList=Reader.TagList; bParseResult=Reader.ParseTagList(strTagList，t); if(bParseResult) txtField0 = t0.tagID; else JOptionPane.showMessageDialog(null,”No Tags”, ”提示信息” , JOptionPane.ERRO
20、R_MESSAGE); else JOptionPane.showMessageDialog(null,”not connected ”, ”提示信息”, JOptionPane.ERROR_MESSAGE); 2.1.3 库存盘点流程库存盘点是指对现有库存进行清点，并将实际库存状况与账面统计予以比对，业务流程如图 33所示：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.0
21、 11 图 3.3 库存清点业务流程图(1) 选择所要盘点的仓库及具体库区。(2) 生成盘点清单和盘点表。(3) 管理系统通过无线网络发送指令，堆垛机定位库区，接受系统指令控制阅读器读取数据。(4) 阅读器将盘点数据传送到后台管理系统。(5) 系统进行后期数据处理，核对统计仓库实际溢损数量。2.1.4 物质流程物质流程主要根据货物物质单信息，对所需货物进行分拣处理，并进行物质管理，业务流程如图 3.7 所示。财务部门库存管理系统移动式 RFID阅读器RFID 中间件带有 RFID阅 读 器 的堆垛机制定盘点计划实地盘点盘点清单盘点数据盘点数据更新数据名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
22、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.012 图3.4 物质业务流程图(1) 仓储系统接收来自销售部门的客户订单及发货通知。(2) 库存控制系统计算出物质数据并发出物质指令。(3) 叉车或者堆垛机接到指令，到制定库位依次取货。(4) 手持阅读器或固定阅读器将操作结果传送至库存管理系统。(5) 分拣出的货物由分拣系统执行物质操作。(6) 在货物运动过程中，安装在自动分拣系统上的RFID自动识别装置阅读 RFID
23、标签，识别货物隶属于哪个订单。(7) 包装、封口、物质过程中，系统根据输入在仓库查找商品，自动查询对应的仓库号和库位 ID，供工作人员进行物质操作安排。关键查找过程如下。public void loadPosList() ResultSet rs=statement.executeQuery(sql); while(rs.next) 销售部门客户RFID 中间件固 定RFID阅读器财务部门库存管理系统物质口包装线自动分组系统客户叉车 /堆垛机货位安排数据处理数据读取订单客户订单物质采集拣货取货结果拣货数据采集物质信息采集名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
24、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.0 13 CombolPos.AddItem(rs.getString( “WarehouseName”) ; rs close(); private void addCombolPos() String sql=”select warehousePosID，WarehouseName from WarehouseTable Where Status = GoodsID ”; ResultSet rs
25、=statement.executeQuery(sql); txtFields.Text=rs.getString(“WarehousePosID ”); rs close(); 2.2 系统的主要功能模块流程图在本章主要说明系统各个子模块的设计细节, 根据结构化设计方法 , 用模块的实现流程图说明模块功能的具体实现. 由于本系统的子模块比较多, 模块的耦合程度比较松散,许多子模块的设计与实现非常相似, 只是处理的信息不同而已 . 如果要一一列出实现流程图, 就显得有点废话多 . 所以在本章中只给出比较具有代表性的模块的设计。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -
26、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.014 2.2.1 货物贴标登记图3.5 货物贴标登记流程图进入厂区加入标识位1 开始结束RFID卡是否有效进入称重等待区磅 上 是 否有货物自动开启1 号道闸让货物上磅同时开启红外感应设备是否完全上磅自动关闭1 号道闸，亮红灯，摄像机抓拍货物信息货物信息，称重信息等记录到 RFID 卡，加入标识位2 完成称重，自动开启 2 号道闸，亮绿灯，放行写入货物信息并加入标识位3 装载货物判 断 流 程
27、是否正确出厂区保安检查是否是否是否是否名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.0 15 2.2.2 商品入库图3.6 商品入库流程图从数据采集接口获取产品EPC 码结束开始自动生成产品入库清单返 回 产 品 详 细 信根据 EPC 码访问 PML 服务器产品入库库存超限报警指示产品入库是否名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
28、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.016 2.2.3 仓位自动分配图3.7 仓位自动分配流程图入库清单验收采集数据确认到货货物号，数量，包装等不服提示上架单生成正确执行上架根据车载设备或手持设备指示识别对应货位、上架数量确认上架库位、货物箱号、数量等错误提示正确重复执行直至上架单完入库单入库确认 关闭判断单 据是否完全执行完成流程名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
29、 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.0 17 2.2.4 上架商品盘点图3.8 上架商品盘点流程图盘点启动生成盘点清单仓库管理员配车载或手持终端调出盘点单扫描现场货位、 货位标签确认盘点货物信息，若每个库存单位不是一个标签， 则人工实盘数量数量匹配提示重盘正确盘点下一个直至实盘完成根据差异数据复盘直至确认汇总初 盘盘点数据 生成差异数据库存调整汇总盘点数据结束名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名
30、师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 18 页 - - - - - - - - - 锐沃产品检测信息管理软件V1.0 设计说明书v1.018 2.2.5 物质图3.9 物质流程图在系统中输入物质数据生成分拣单出货通知单指示拣 选库重复拣选、物质直至分拣单完成确认库位，箱号数量、仓号利用车载或手持移动设备扫描相应货位、货物标签错误提示操作员提货完毕终端记录拣货确认正确物质门式读写器物质检查正确不符提示仓库管理员执行分拣物质单确认关闭结束名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 18 页 - - - - - - - - -