曾慶煌 廖清楊 馮景韜 西北民族大學電氣工程學院

基于RFID的倉儲設備管理系統(tǒng)的設計

曾慶煌 廖清楊 馮景韜 西北民族大學電氣工程學院

本文主要針對高校內的實驗室設備管理而設計的，大部分實驗室管理仍然采用傳統(tǒng)的人工登記、檢查等方式，為了方便校內的設備便捷、高效、安全的管理，本文提出了一種基于RFID技術的設備管理系統(tǒng)的設計方案。該方案利用RFID技術對實驗室的各種設備進行記錄，并通過ZigBee技術實現信息的傳輸。實驗室管理人員或教師只需要通過移動端的APP或者電腦端的客戶端便可進行查詢。

RFID 設備管理 ZigBee技術

隨著我國科技的快速而深入的發(fā)展，高校成為孕育現代科技的重要搖籃之一，學校的信息化建設也在逐步推進。RFID無線射頻技術的高效性、提成本性在實際運用中顯得十分突出，成為了高校設備管理中的有效方式。在如今的高校中，普遍的實驗室設備管理仍然采用傳統(tǒng)的人工方式，效率不高，費時費力。鑒于此，在高校的實驗室建設一套智能化的管理系統(tǒng)尤為重要。

首先在實驗室設備上貼上RFID標簽，在實驗室門口安裝RFID的閱讀器，當實驗室設備經過閱讀器是變化產生感應，通過后臺記錄該數據。也可用移動的RFID閱讀器在實驗室對設備進行掃描，查看實驗室設備情況，而不需要人工去一個一個的查詢具體的文字記錄。硬件部分主要由RFID標簽、RFID閱讀器、ZigBee節(jié)點和電腦端組成。方案總體設計框架如圖1所示。

圖1 方案總體設計框架圖

1 無線傳感網絡的設計

本系統(tǒng)需要借助由ZigBee模塊構成的無線傳感器網絡實現，該無線傳感器網絡采用星形拓撲結構由多個終端和一個協調器構成，終端完成信息的采集，協調器將接收到的信息通過串口傳輸給上位機。

2 RFID系統(tǒng)的工作模式

RFID系統(tǒng)一般由三大組件構成，即閱讀器、天線和標簽。閱讀器是用來激活RFID卡片工作，通過發(fā)射頻率信號達到數據交換的功能。天線是用于標簽和閱讀器之間傳遞射頻信號。標簽通常有耦合元件和一定存儲容量的芯片構成，附著在物體用于存儲被識別物體的信息，在工作時達到與閱讀器互相識別和通信的目的。

3 RFID讀卡器的設計

RFID模塊采用NXP公司生產的MFRC522芯片，該芯片是高度集成的非接觸式（13．56MHz）讀寫卡芯片。MFRC522無需其它的電路，其內部發(fā)送器就可驅動讀寫器天線與ISO 14443A/MIFARE卡和應答機通信，同時提供解調和譯碼電路去處理ISO14443A兼容的應答器信號。MFRC522還支持MIFARE更高速的非接觸通信，并且雙向數據傳輸速率高達424Kb/s。

4 設備管理系統(tǒng)的手機軟件設計

4.1 Android開發(fā)

手機Android端使用Android Studio開發(fā)環(huán)境進行開發(fā)，Android Studio是一個基于Intellij IDEA的Android集成開發(fā)工具，類似于Eclipes ADT。HttpClient是Apache Jakarta Common下的子項目，可以用來提供高效的、最新的、功能豐富的支持HTTP協議的客戶端編程工具包，并且它支持HTTP協議最新的版本和建議，Android端通過HttpClient框架與系統(tǒng)服務器實現數據的交互。該APP還設計有藍牙接口，移動的RIFD閱讀器還可以直接和手機通過藍牙連接，便于隨時查詢設備。

5 結語

實驗室設備管理系統(tǒng)是利用RFID射頻識別技術和ZigBee技術，通過RFID系統(tǒng)獲取實驗室相關設備的信息并通過ZigBee網絡實現信息的無線傳輸，實驗室管理人員可通過手機APP和PC端進行設備管理。本文對整個系統(tǒng)進行了大致的描寫，可在實驗室中長期而有效的運用。而且對其進行稍加改造之后，也可運用去其他場景。RFID技術所帶來的改變，將會隨著技術的更加成熟，而逐步擴大其應用場景。

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2017年西北民族大學中央高?；究蒲袠I(yè)務費資金資助項目，基于RFID技術的倉儲物流設備管理系統(tǒng)（項目編號：Y17101）。