( 2012/2/23 15:23 )
摘要：針對目前現代化倉儲管理的需求，結合rfid技術的特點，設計了一種基於epc編碼規則的倉管人員提貨管理方案。通過對提貨人員epc特殊編碼，從而實現提貨許可權的合理分配與管理。
有效解決了大型倉庫出入庫操作的複雜流程，大大減少提貨出錯問題，滿足了現代化倉儲管理的需求。
倉儲管理系統中人員許可權問題是當前研究的熱點，乙個好的管理系統會從多個方面考慮許可權的劃分問題；稍有不得當，不但會造成系統不穩定，還可能會造成重要的資料資訊洩露。從安全的角度考慮，一般情況，我們在程式設計時都會遵循最小授權原則；即在最少的時間內授予程式**所需的最低許可權，除非程式需要，否則不會允許使用管理員許可權執行應用程式。而在乙個多功能資訊系統整合平台中，它含有多個子模組，而每個模組都有可能需要自己的一套特有許可權系統，一般軟體開發者只有通過修改**來實現使用者的需求。
多數情況下許可權系統往往是在實施初期使用者就要求設定，因而設計乙個健全的許可權方案對資訊系統整合平台尤為重要。
那麼在現代高度整合化的貨物倉儲管理中，如何合理安排人員許可權問題呢?針對乙個大型貨運倉庫，如果能做到恰當安排人員的提貨許可權，那麼就可以大大減少甚至避免發貨物、提錯貨、貨物丟失的情況；從而實現高效的自動化倉儲管理。本文提出一種基於rfid技術實現的自動化人員許可權管理策略，依託軟硬體相結合，實現倉管人員提貨的自動化管理。
1 方案分析
整個自動化倉儲管理人員提貨許可權方案是建立在兩個基礎上進行深入研究的。
1)射頻識別系統的核心技術一多路訪問時防碰撞演算法的實現。在rfid系統中主要存在有兩種通訊方式：①無線廣播方式，即在乙個讀寫器的閱讀範圍內存在多個應答器，讀寫器發出的資料流有時可能會被多個應答器接收。
②多路訪問方式，即在讀寫器的作用範圍內有多個應答器同時傳輸資料給讀寫器。前者不是筆者考慮的重點，而後者就會出現通訊衝突和資料碰撞問題。目前，解決方法基本有4種：
空分多路法(sdma-space division multiple access)、頻分多路法(fdma-frequency division multiple access)、時分多路法(tdma-time division multiple access)和碼分多路法(cdma-code division multiple access)。考慮rfid系統通訊形式、功耗、系統的複雜性以及成本等因素，選擇tdma方法來實現射頻識別系統中的防碰撞機制。基於tdma防碰撞演算法又分為：
基於位元的二進位制搜尋演算法和基於時隙的aloha演算法；本方案採用二進位制搜尋演算法來解決防碰撞問題。
2)射頻識別系統的基礎——epc資料編碼格式的設計。epc資料編碼方案的選取將決定著epc資料採集的方便實現。在本方案中，epc資料編碼格式設計包括兩部分：
①人員提貨許可權編碼的設計。②貨物標識的epc編碼設計。目前，epc編碼方案有13種，其通用結構是由乙個分層次、可變長度的標頭以及一系列數字字段組成如圖1所示。
標頭定義了總長，識別型別和epc編碼結構，其中還可以包括它的濾值；標頭的長度是可變的。
2 方案設計
該方案設計包括2個部分：貨物編碼方案設計和提貨人員許可權方案設計。在貨物編碼方案設計部分，根據系統設計的需要，採用其中一種gid-96通用識別符號。
它不依賴於任何現有已知的規範及標識方案，採用由3個字段(通用管理者**、物件分類**、序列號)組成的96位epc**。加入標頭後，保證了epc命名空間的唯一性。其格式如表1所示。
其中，通用管理者**用來標識乙個組織實體，例如乙個公司、管理者等；它負責維持後字段的編號；物件分類**用來標識通用管理者**下的物品的種類或者型別；序列號用來標識物件分類**下的每個具體物件。三者的編碼都是唯一的，而且在同一型別下是不允許重複的。通過這種編碼格式可以看出，物件分類**部分表示了倉儲物資的型別；也就代表著倉庫中所儲存的物資種類，當乙個大型貨運倉庫有多個提貨人員時，該**也給出了一種合理的分配提貨人員許可權的辦法。
鑑於提貨人員只是針對乙個特定的物流企業，其提貨許可權很少涉及對外方面；而且考慮到倉儲管理系統的高效運作及健壯性與穩定性，在提貨人員許可權編碼方案設計部分，採用單獨給提貨人員設立一套自定義的許可權編碼格式。其編碼格式仍然以gid-96為基礎進行自定義設計，目的是為了在批量檢索資料庫時更方便實現、效率更高。其編碼格式如表2所示。
編碼中通用管理者分為2種：具有最高許可權的董事部、分管不同提貨人員的倉管部；分別賦予不同編碼來表示。在物件分類**部分：
董事部下屬物件分類**全部置1，表示著董事部人員具有最高許可權，可以檢視當前倉庫中各種物資的庫存情況及提取倉庫中的各種物資。倉管部分管的不同提貨人員具有不同的物件分類**，這也意識不同的提貨人員所提貨物型別不同。在序列號部分，根據人員人數n，採取高位使用辦法：
n=2m-2(其中，m<36，全0、全1不用，故要減2)；剩下36-m位，不考慮通用管理者及物件分類，對其全部置0。校驗碼採用迴圈冗餘碼校驗(crc)，其最大優點就是識別錯誤的可靠性高，即使在有多重錯誤時，也只需少量操作就可以識別出錯誤所在；而且16位crc可以校驗4千位元組長的資料塊的資料完整性，輕鬆滿足rfid系統需求。
3 方案實現
首先，不同型別的物資在出庫操作時，分別由具有不同許可權的提貨人員來實現。提貨人員的許可權由其epc編碼中的「物件分類**」來表示，提貨人員首先將自身攜帶的提貨許可權由專用許可權閱讀器讀取得到。系統獲取得到該電子標籤資料後，通過擷取指令將許可權標籤資料中的「物件分類**」擷取儲存到乙個私有變數中。
其所提的貨物在出庫時，由閱讀器得到每個貨物的電子標籤，並將採集得到的電子標籤通過中介軟體傳輸到系統中去，在傳輸過程中，要做兩個操作：1)擷取貨物電子標籤中的物件分類**與提貨人員許可權電子標籤中的物件分類**進行模式匹配操作，當匹配成功時，則以該物資電子標籤資料為搜尋條件遍歷資料庫中庫存表：當匹配不成功時，(即所提貨物標籤中的物件分類**與提貨人員許可權標籤中的物件分類**不同)，說明提貨人員不具備提取該物品的許可權，則將該貨物的電子標籤反饋到液晶顯示終端，並呈高亮顯示；以備倉管人員檢查核對。
2)當提貨成功後，貨物出庫操作；同時，以該貨物電子標籤資料為搜尋條件檢索資料庫，更新當前資料庫倉儲物資庫存表；保證庫存表中貨物數量與倉庫中一一對應。該更新操作與貨物入庫操作有一些相似。其整個提貨操作流程如圖2所示。
epc資料採集部分：出庫物資的電子標籤資料採集與人員許可權電子標籤資料採集二者操作是「非同步」的。先採集提貨人員許可權標籤資料，獲取後再與採集出庫物資電子標籤資料進行模式匹配。
這樣做的原因在於儲存倉儲物資資訊的資料庫與人員許可權資訊的資料庫是分開管理的，這樣可以有效保證提貨人員許可權資訊不被洩露或竊取，防止倉儲物資損失。
應用程式模組部分：鑑於多個讀寫器同時工作時，其每秒鐘讀取得到的標籤數量非常龐大。通常採用開闢一塊緩衝區來暫存電子標籤資料。電子標籤資料以訊息佇列的方式儲存，其結構如圖3所示。
為了方便理解，筆者僅以epc資料佇列中任意乙個電子標籤為例來演示其整個處理過程。首先電子標籤資料出佇列操作，進入應用程式介面。圖4是整個處理流程圖。
4 方案驗證
鑑於epc資料採集是在硬體部分實現，這裡不在過多贅述。模擬已採集得到的epc資料，對方案進行驗證。採集得到的epc資料以形同二維表的形式儲存在excel**中，當前倉儲物資庫存表儲存在oracle資料庫中，進行批量檢索資料庫。
由於批量檢索資料庫對查詢響應時間要求非常高，這裡採用劃分-抽樣-匹配的思想。物資在入庫操作時已進行了簡單的分類的劃分，因而在批量檢索時只需對每類倉儲物資抽取庫存表中第乙個進行匹配。當物件分類**部分與當前庫存表中儲存記錄吻合時，再進行序列號的匹配；該方法最在的好處是：
一次擷取，多次使用。批量檢索資料資料庫的物件分類**在核對人員提貨許可權時會再次使用，只需乙個臨時變數來暫存該**即可：大大減少了擷取工作量，縮短了處理時間。
針對上述研究，在matlab中分3種環境進行**。**環境1：庫存表記錄固定1000條，出庫標籤變化：8～100個，提貨人員為1人；**結果如圖5所示。
**環境2：出庫標籤固定30個，庫存表記錄變化：100～1 500個，提貨人員為1人；**結果如圖6所示。
**環境3：出庫標籤變化：20～70個，庫存表記錄變化：150～1 450個，提貨人員為1人；**結果如圖7所示。
從**結果可以看出，該方法能夠正確處理資料；實現以物件分類**為核心的分類提貨管理。相比普通提貨方法，縮短出庫時間。通過對貨物電子標籤的鎖定，使得提貨出錯故障降低到最小，達到了方案設計時的初衷。
為現代化的倉儲提貨管理提供了乙個新的思路。
5 結論
為了實現高效、快捷的現代化倉儲管理，提出了一種基於rfid技術的人員提貨許可權自動化管理方案。依託對提貨人員epc特殊編碼，合理分配了倉管人員提貨許可權，解決了出庫慢、提貨出錯的問題。但從設計許可權編碼本身特點看，該提貨許可權方案具有一定的侷限性。
當倉儲物資型別繁多時，每個倉管人員只單獨賦予一種貨物型別的提貨許可權可能將無法滿足倉儲管理靈活性需求，導致倉管人員浪費，增加了倉儲管理投資成本。這也是本方案下一步有待改進的地方。
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