基于单片机和RFID的仓库自动盘点技术_开题报告

目前电子标签技术已广泛应用在物流和仓储的各个环节中，由于其易扫描和速度快的特点，大大提高了仓储的工作效率，并且给仓储的发展带来了一些新的设想和可能性。盘点一直是仓储中间环节的工作重心，针对如今盘点工作操作繁琐的缺点，本文设想由电子标签技术收集数据、单片机处理数据来实现自动盘点的技术，并研究其可行性和一些初步的方案。

关键词　仓储管理  单片机  电子标签   仓库盘点

目录

摘要I

第1章 研究背景及研究意义2

1.1仓储管理概论2

1.2射频识别技术和电子标签3

1.3国内外研究现状4

1.3.1国外研究现状7

1.3.2国内研究现状7

1.4 研究原理及意义4

第2章自动盘点硬件系统7

2.1系统结构7

2.1.1阅读器电路设计7

2.1.2单片机与读卡器接口设计7

2.2电子标签的组成7

2.2.1硬件与电路组成7

2.2.2工作原理7

第3章软件流程设计与技术支持8

3.1工作流程介绍8

3.2防碰撞算法8

3.3Zigbee网络8

第4章结束语9

6.19

6.29

参考文献10

1.研究背景及研究意义

1.1仓储管理概论

仓储管理，是指对在仓库内的物资进行存储、管理，它由一系列的而管理流程构成，从而为物流供应链进行服务的重要环节。传统的仓储管理，对物品的检验、入库、堆垛、盘点、出库等整个流程都由人力或辅以机械完成，耗时耗力，工作效率很低。因此，随着经济和科技的发展，同行业之间的竞争日趋扩大，传统仓储已无法满足生产流通的需要，于是，现代化的智能和自动化的仓储管理潜力正在被慢慢地发掘出来。采用了以计算机技术、网络技术、技术为核心的新兴解决仓储管理难题方案。同时引入人工智能技术，帮助仓管工作人员进行物品管理、数据分析，使得仓储更具智能化；自动化仓储的核心是程序控制机器自动完成目标任务，利用电子计算机、微型计算机和单片机可编程的特点，将一系列反复的、有序的工作汇编成程序存入程序存储器中，通过控制单元控制机器进行作业，如自动堆垛、自动分拣等，免去了人力资源在大量重复劳动上的浪费。

1.2射频识别技术和电子标签

射频识别（Radio Frequency Identification以下简称RFID）技术是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与目标之间建立机械或光学接触。射频识别技术广泛用于各种领域，如电子门禁、高速ETC系统、单位考勤机制等，银行卡、IC卡都是射频技术的应用。

电子标签，射频识别技术的一种应用，非接触式的自动识别技术，阅读器无需靠近扫描标签，只要通过读取电子标签射频信号即可完成扫描，在LED屏幕上显示相关数据。电子标签有以下特点：读取速度快、存储空间大、穿透性强、安全性高、使用寿命长等特点。在如今的数字信息时代，每个物品所需要的信息十分庞大，如生产日期、产地、品种、技术要求、存放要求等，都必须要有明确的标识，使得对这些信息的记录和处理，工作人员必须手动地进行采集和录入，增加了日常工作量，工作效率降低。传统的条码技术，将纸质条码贴印在物品上，读码器发射激光扫描条码显示物品信息，虽然在一定程度上缓解了这一瓶颈，但由于纸质条码易损坏不耐脏，一旦破损或被涂抹很容易造成读码器无法识别的情况，所以纸质条码正逐渐被电子标签取代。电子标签的出现，对仓储管理具有十分深远的革新意义，大大提高了仓储管理工作效率，增加了仓库的吞吐量，降低了企业管理成本。

1.3国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

纵观全球，RFID技术在全世界都有非常广泛的应用，目前RFID产业主要集中在RFID技术应用比较成熟的欧美市场。飞利浦、西门子、ST、TI等半导体厂商基本垄断了RFID芯片市场；IBM、HP、微软、SAP、Sybase、Sun等国际巨头抢占了RFID中间件、系统集成研究的有利位置；Alien、Intermec、Symbol、Transcore、Matrics、Impinj等公司则提供RFID标签、天线、读写器等产品及设备。美国政府是RFID应用的积极推动者，在其推动下美国在RFID标准的建立、相关软硬件技术的开发与应用领域均走在世界前列，TI、Intel等美国集成电路厂商目前都在RFID领域投入巨资进行芯片开发。Symbol等已经研发出同时可以阅读条形码和RFID的扫描器。IBM、Microsoft和HP等也在积极开发相应的软件及系统来支持RFID的应用。目前美国的交通、车辆管理、身份识别、生产线自动化控制、仓储管理及物资跟踪等领域已经开始逐步应用RFID技术。在物流方面，美国已有10多家企业承诺支持RFID应用，这其中包括：零售商沃尔玛；制造商吉列、强生、宝洁；物流行业的联合包裹服务公司以及政府方面国防部的物流应用。欧洲RFID标准追随美国主导的EPCglobal标准。在封闭系统应用方面，欧洲与美国基本处在同一阶段。在产业方面，欧洲的Philips，ST Microelectronics在积极开发廉价RFID芯片；Checkpoint在开发支持多系统的RFID识别系统；诺基亚在开发并推广其能够基于RFID的移动电话购物系统；SAP则在积极开发支持RFID的企业应用管理软件。

1.3.2国内研究现状

相较于欧美等发达国家或地区，我国在RFID产业上的发展还较为落后。目前，我国RFID企业总数虽然超过100家，但是缺乏关键核心技术，特别是在超高频RFID方面。从包括芯片、天线、标签和读写器等硬件产品来看，低高频RFID技术门槛较低，国内发展较早，技术较为成熟，产品应用广泛，目前处于完全竞争状况；超高频RFID技术门槛较高，国内发展较晚，技术相对欠缺，从事超高频RFID产品生产的企业很少，更缺少具有自主知识产权的创新型企业。从产业链上看，RFID的产业链主要由芯片设计、标签封装、读写设备的设计和制造、系统集成、中间件、应用软件等环节组成。目前我国还未形成成熟的RFID产业链，产品的核心技术基本还掌握在国外公司的手里，尤其是芯片、中间件等方面。中低、高频标签封装技术在国内已经基本成熟，但是只有极少数企业已经具备了超高频读写器设计制造能力。国内企业基本具有RFID天线的设计和研发能力，但还不具备应用于金属材料、液体环境上的可靠性RFID标签天线设计能力。系统集成是发展相对较快的环节，而中间件及后台软件部分还比较弱。

1.4研究原理及意义

由于单片机特别适用于控制领域，如果将电子标签比作眼睛，那么单片机就是神经系统，将程序指令编入ROM中，使之能够自动完成既定操作。仓库内的盘点事宜是一项费时费力的工作，每天要进行一次日盘，一周一次的周盘，还有每个月都要进行一次的大盘点，工作十分繁复。本文提出一个可以进行自动盘点的设想，由计算机主机、单片机、电子标签、阅读器和ZIGbee网络组成自动盘点系统，原理图如下：