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    面向3G移動手持終端的二維QR碼識別物流倉儲管理系統

      信息來源:   發布時間:2022-01-05  點擊數:

    長期以來, 倉儲管理工作中的信息管理是采用人工的方式, 要付出大量人力, 填寫各種表格、憑證、賬冊、卡片和文件, 處理速度慢, 影響信息及時性, 易出現錯誤, 影響信息精確性, 不便于查詢, 缺乏綜合性, 不能起控制作用, 越來越不適應現代倉儲管理工作的需要。隨著市場經濟發展, 現代社會正在逐步由工業型向信息型轉變, 以信息處理為主的倉儲管理模式越來越受到人們的重視。隨著物資存儲數量的不斷增加, 出入庫頻率急速增長, 如何利用現代化技術來高效地管理倉庫, 實時全面地掌握倉儲信息, 已經成為企業在競爭中取勝的重要因素。

    WMS (Warehouse Management System) 即倉儲管理系統, 是一個實時倉庫資料管理的信息系統, 它能夠按照業務規則和運算法則, 對產品信息、貨物資源、物流行為、倉庫存貨和分銷運作進行更加完善地管理[1], 使公司最大化滿足有效產出和倉庫管理精確性的要求。基于上述架構與問題出發, 根據物流倉儲管理方面的實際需求, 設計具有符合倉庫管理和采購統計需要的用戶界面, 使用移動手持數據采集終端對現場入庫和出庫物品上的二維QR碼做采集工作, 并通過3G網絡向公司中央服務器傳送實時數據, 及時做到對物品的歸類、出入庫統計、以及補貨等工作。

    1 相關技術

    1.1 移動手持數字終端和移動通信技術

    在通信產業飛速發展的今天, 移動終端的概念也在逐漸發生變化, 它的功能早已超出了移動電話本身的定義, 向智能化和多媒體化方向發展。目前市面上各種PDA、智能手機、隨身多媒體播放器已經隨處可見, 以Android[2]和Win CE為代表的智能移動手持終端的應用開發已經得到廣泛實踐。Android平臺上支持的SQLite是遵守ACID的關系數據庫管理系統, 占用資源非常的低, 處理速度較MySQL、PostgreSQL快, 適合在移動手持數字終端上進行嵌入式應用系統開發。

    3G是將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統, 其最大的優點即是高速的數據下載能力, 隨使用環境的不同約有300k-2Mbps左右的數據傳輸速度, 具有GPRS的全天候工作能力, 適于實現移動手持數字終端和數據中心的大批量數據傳輸, 采用3G傳輸也利于向超高速的4G通信技術 (靜態傳輸速率達到1Gbps, 用戶在高速移動狀態下可以達到100Mbps) 過渡。

    1.2 二維條形碼識別技術

    條形碼 (簡稱條碼) 技術具有速度快、準確率高、可靠性強、壽命長、成本低廉等特點, 因而廣泛應用于商品流通、工業生產、圖書管理、倉儲標證管理、信息服務等領域[3]。由于受信息容量的限制, 一維條碼僅僅是對“物品”的標識, 而不是對“物品”的描述。故一維條碼的使用, 不得不依賴數據庫的存在。在沒有數據庫和不便聯網的地方, 一維條碼的使用受到了較大的限制, 有時甚至變得毫無意義。另外, 要用一維條碼表示漢字的場合, 顯得十分不方便, 且效率很低。現代高新技術的發展, 迫切要求用條碼在有限的幾何空間內表示更多的信息, 從而滿足千變萬化的信息表示的需要。二維條碼正是為了解決一維條碼無法解決的問題而產生的。因為它具有高密度、大容量、高可靠性等特點[4], 所以可以用它表示數據文件 (包括漢字文件) 、圖像等。QR[5]碼僅用13bit即可表示一個漢字, 比其他的二維條碼表示漢字的效率提高了20%, 在相同的符號面積上, 能容納更多的信息QR碼比普通條碼可存儲更多數據, 亦無需像普通條碼般在掃描時需直線對準掃描儀。

    鑒于3G能提供全天候的無線數據傳輸, 無須物流公司搭建無線通信網絡, 且數據傳輸收費也在可控范圍之內, 而二維QR碼有充足的數據存儲能力和保密性, 本項目采用3G實現移動手持數字終端和數據中心實現數據傳輸, 采用二維QR碼對倉儲貨物進行編碼和識別。

    2 系統結構設計

    2.1 系統總體結構

    為了解決傳統的人工和非移動倉儲管理的弊端, 擬采用移動數字終端和二維條碼掃描技術, 實現對倉儲物資的入庫、出庫和盤點的移動管理, 構建如圖1所示的面向移動終端的倉儲管理系統。

    圖1 面向移動終端的倉儲管理系統

    圖1 面向移動終端的倉儲管理系統  下載原圖


    該系統主要功能包括:用戶登錄、入庫管理、出庫管理、在庫盤點、統計分析、打印和系統設置, 其中, 入庫管理、出庫管理、在庫盤點為其核心功能。

    2.2 網絡總體結構

    圖2 倉儲管理系統總體工程網絡結構圖

    圖2 倉儲管理系統總體工程網絡結構圖  下載原圖


    根據圖2的網絡結構圖, 在倉庫管理中心配備有專門的數據庫服務器和Web服務器, 分別用以運行管理中心的中心數據庫和倉儲管理平臺。在倉庫管理點還配備有用于系統維護的Web客戶機, 通過Internet與Web服務器連接, 即可負責服務器的日常維護工作和后臺管理操作, 也可實現倉儲管理。除了Web客戶機之外, 在各個庫房中還各自配備了無線的QR碼掃描器, 用于實現貨物物資信息的錄入, 這些掃描器可通過專用的數據線與庫房內的Web客戶機相連接, 實現數據的傳輸, 也可通過3G與Web服務器相連, 實現實時倉儲管理。

    3 物資管理模型

    系統的總體數據流圖如圖3所示。

    圖3 總體數據流圖

    圖3 總體數據流圖  下載原圖


    3.1 物資入庫管理模型

    物質入庫時掃描器識讀器材上的條碼標簽, 同時錄入物質的存放信息, 將商品的特性信息及存放信息一同存入指定的數據庫中, 存儲時進行檢查, 看是否是重復錄入, 如圖4所示。

    圖4 物質入庫模型

    圖4 物質入庫模型  下載原圖


    通過條碼傳遞信息, 有效的避免了人工錄入的失誤, 實現了數據的無損傳遞和快速錄入, 將物質的管理推進到更深的層次———個體管理。

    3.2 物質出庫管理模型

    根據倉庫管理中心產生的物質發送單或配送單, 選擇相應的物質出庫。為出庫備貨方便, 根據物質的特征生成用于移動終端的數據文件。物質出庫時, 要掃描物質上的條碼, 對出庫物質的信息進行確認, 同時更改其庫存狀態, 如圖5所示。

    圖5 物質出庫模型

    圖5 物質出庫模型  下載原圖


    4 系統的實施

    面向移動手持終端的物流倉儲管理系統操作界面包括移動終端 (如圖6) 和Web客戶端 (如圖7) 。

    圖6 移動終端

    圖6 移動終端  下載原圖


    圖7 Web客戶端

    圖7 Web客戶端  下載原圖


    系統采用Android SDK作為移動終端的開發平臺, 用Microsoft Visual Studio.Net開發后臺管理系統;Web Server端采用的是Windows 2003 Server操作系統, 數據中心采用Microsoft SQL Server 2005, 部署在一臺安裝Windows Server 2008 Datacenter x86系統的聯想ThinkServer RD630服務器上;掃描器PDA采用Android操作系統, 用SQLite作為終端數據庫管理系統。系統實現對倉庫作業的結果記錄、核對和管理, 對倉庫作業過程的指導和規范, 增加倉庫的效率、管理透明度、真實度, 降低成本。

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