基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

1、摘 要 無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，與早期的自動識別技術(shù)相比，RFID技術(shù)因其特有的非接觸性以及對多個目標同時識別的特性，正逐漸被廣泛地應(yīng)用在物流、交通和防偽等多個領(lǐng)域。傳統(tǒng)的倉儲管理，一般依賴于一個非自動化的，以紙質(zhì)文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄和跟蹤進出的貨物。這種人工操作方式會導(dǎo)致倉儲管理效率低下、人工錄入錯誤較多等問題。為了彌補傳統(tǒng)倉庫管理系統(tǒng)的不足，我們設(shè)計并實現(xiàn)了基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)。同時，針對RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和檢索問題，我們借鑒了文獻1中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，實現(xiàn)了RFID-Cuboids數(shù)

2、據(jù)倉庫結(jié)構(gòu)。本文首先介紹了RFID技術(shù)的相關(guān)知識，然后簡要地介紹了基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的概念以及實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，其中關(guān)鍵技術(shù)主要包括Alien RFID系統(tǒng)的組成，工作原理以及C#多線程編程技術(shù)等。最后詳細描述了基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，主要分為三個部分：（1）RFID海量數(shù)據(jù)壓縮算法，即新的數(shù)據(jù)倉庫結(jié)構(gòu)RFID-Cuboids的實現(xiàn)。（2）Alien RFID系統(tǒng)接口軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。（3）基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的具體實現(xiàn)。關(guān)鍵字：RFID技術(shù)，倉儲系統(tǒng)，數(shù)據(jù)壓縮，接口軟件ABSTRACTRadio Frequency Identification(RFID) is a

3、 non-contact auto identification technology. Compared with early technologies of automatic identification, RFID is increasingly used in a broad range of areas such as logistics, transportation and anti-counterfeiting for its property of non-contacting and identifying many targets simultaneously. Gen

4、erally, the Warehouse Management System(WMS) in tradition relies on a non-automatic, paper-based system to record and track the cargos. This manual operation method would result in many problems like low efficiency and many human errors. To make up for this deficiency, we designed and developed the

5、WMS based on RFID. Meanwhile, aiming at the problem of data storage and retrieval, we developed RFID-Cuboids warehouse structure using the experience of data compression from the reference1. Firstly, this thesis introduces the related information about RFID technology; subsequently, it introduces th

6、e concept of the RFID-based WMS and the key technologies to develop it in brief. These technologies include the organization of Alien RFID system, operating principles and multi-threading. Finally, the thesis represents the implementation procedure of the RFID-based WMS in detail. It mainly consists

7、 of three parts: I.RFID massive data compression algorithm, namely the realization of new data warehouse structure RFID-Cuboids. II.Design and implementation of Alien RFID systems interface software. III.The specific methods to develop the RFID-based WMS.KEY WORDS: RFID, WMS, data compression, inter

8、face software目 錄第一章前 言51.1.研究背景51.2.國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀51.2.1.RFID技術(shù)51.2.2.倉儲管理系統(tǒng)61.3.研究的目的、意義和關(guān)鍵問題61.4.本文的結(jié)構(gòu)安排7第二章RFID技術(shù)概述82.1.RFID的技術(shù)簡介82.2.RFID的分類82.3.RFID的基本組成部分92.4.RFID系統(tǒng)的基本工作原理112.5.RFID的關(guān)鍵技術(shù)122.6.RFID的標準與技術(shù)規(guī)范132.7.RFID的技術(shù)應(yīng)用132.8.本章小結(jié)14第三章 基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)153.1.Alien RFID 系統(tǒng)153.1.1.Alien RFID 系統(tǒng)概述15

9、3.1.2.Alien RFID 系統(tǒng)的工作原理153.2.C#多線程技術(shù)17第四章 基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的實現(xiàn)194.1.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的需求分析194.2.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)194.3.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)實現(xiàn)的任務(wù)流程204.4.Alien RFID系統(tǒng)接口軟件的設(shè)計與實現(xiàn)204.4.1.Alien RFID Reader的檢測與發(fā)現(xiàn)204.4.2.Alien RFID Reader的連接與登錄204.4.3.Alien RFID Reader的配置214.4.4.實現(xiàn)主機同時接收一個或多個閱讀器的taglist信息214.4.5.Alien R

10、FID 系統(tǒng)接口軟件的演示224.5.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的具體實現(xiàn)244.5.1.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的流程設(shè)計244.5.2.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計254.5.3.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計264.5.4.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)功能模塊的具體實現(xiàn)284.6.RFID海量數(shù)據(jù)壓縮與存儲算法的實現(xiàn)324.6.1.問題的提出324.6.2.RFID-Cuboids數(shù)據(jù)壓縮的主要思想334.6.3.RFID數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)334.6.4.數(shù)據(jù)倉庫模型RFID-Cuboids的組成344.6.5.構(gòu)造RFID-Cuboids數(shù)據(jù)倉庫結(jié)構(gòu)354.6.6.基于RFI

11、D-Cuboids的數(shù)據(jù)查詢374.6.7.程序運行結(jié)果演示38第五章總結(jié)395.1.本文所做的成果395.2.本文的不足39參考文獻40致 謝41畢業(yè)設(shè)計小結(jié)42第一章 前 言1.1. 研究背景無線射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。它利用無限射頻進行非接觸雙向通信，以達到標簽識別和交換標簽數(shù)據(jù)的目的，具有極其廣闊的應(yīng)用前景。RFID具有標簽不易損壞，讀取速度快，范圍大，無需精確定位便可采集多處數(shù)據(jù)等優(yōu)點。在物品跟蹤和供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)中，RFID將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的倉儲管理，一般依賴于一個非自動化的，以紙質(zhì)

12、文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄和跟蹤進出的貨物。這種人工操作方式會導(dǎo)致倉儲管理效率低下、人工錄入錯誤較多等問題。若在現(xiàn)有的倉儲管理中引入RFID技術(shù)，對倉庫到貨檢驗、入庫、出庫、庫存盤點等各個作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)就可以實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)采集，保證倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準確性，確保企業(yè)及時準確地掌握庫存的真實數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫存。像世界零售巨頭沃爾瑪這樣的大型零售商已經(jīng)開始在他們的物品倉庫和配貨中心部署RFID倉儲管理系統(tǒng)。一些研究機構(gòu)估測，沃爾瑪?shù)腞FID系統(tǒng)每天產(chǎn)生大約7兆兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。因此，對于RFID倉儲管理系統(tǒng)，如何存儲和檢索海量RFID數(shù)據(jù)也是一個迫切需要解決的問題。1.2. 國內(nèi)

13、外研究發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1. RFID技術(shù)RFID的基本技術(shù)原理起源于二戰(zhàn)時期，最初盟軍利用無線電數(shù)據(jù)技術(shù)來識別敵我雙方的飛機和軍艦。戰(zhàn)后，由于較高的成本，該技術(shù)一直主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，并未很快在民用領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。直到上世紀八九十年代，隨著芯片和電子技術(shù)的提高和普及，歐洲開始率先將RFID技術(shù)應(yīng)用到公路收費等民用領(lǐng)域。到二十一世紀初，RFID迎來了一個嶄新的發(fā)展時期，其在民用領(lǐng)域的價值開始得到世界各國的廣泛關(guān)注，特別是在西方發(fā)達國家，RFID技術(shù)大量應(yīng)用于生產(chǎn)自動化、門禁、公路收費、停車場管理、身份識別、貨物跟蹤等民用領(lǐng)域中，其新的應(yīng)用范圍還在不斷擴展，層出不窮。本世紀初，RFID已經(jīng)開始在

14、我國進行試探性的應(yīng)用，并很快得到政府的大力支持。2006年6月，我國發(fā)布了中國RFID技術(shù)政策白皮書，標志著RFID的發(fā)展已經(jīng)提高到國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略層面。到2008年底，我國參與RFID的相關(guān)企業(yè)達數(shù)百家，已經(jīng)初步形成了從標簽及設(shè)備制造到軟件開發(fā)集成等一個較為完整的RFID產(chǎn)業(yè)鏈。同時，國內(nèi)RFID技術(shù)的應(yīng)用研究也在不斷進步，RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在身份識別和門禁系統(tǒng)、防偽應(yīng)用、商業(yè)供應(yīng)鏈應(yīng)用、高速公路的不停車收費、車輛自動識別、物流管理、動物的識別與電子門票等項目中。1.2.2. 倉儲管理系統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)是現(xiàn)代倉儲企業(yè)進行貨物管理和處理的業(yè)務(wù)操作系統(tǒng)。它可以實現(xiàn)本地一個倉庫的精細化管理

15、，實現(xiàn)制造企業(yè)、物流企業(yè)在全國范圍內(nèi)、異地多點倉庫的管理，對貨物存儲和出貨等進行動態(tài)安排和對倉儲作業(yè)流程的全過程進行電子化操作。在與第三方軟件的接口上，倉儲管理系統(tǒng)可以與客服中心配合使客戶通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程貨物管理，還可以與企業(yè)的EDI（Electronic Data Interchange）系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接。傳統(tǒng)的倉儲管理，企業(yè)大多依賴于一個非自動化，以紙張為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄、追蹤進出的貨物。相對于以計算機為核心的信息管理系統(tǒng)而言，人為因素的不確定性，必然導(dǎo)致企業(yè)倉儲的工作效率低下和人力資源的嚴重浪費。同時，隨著貨物數(shù)量的增加以及出入庫頻率，這種人工模式會嚴重影響企業(yè)的正常工作。目前，在國內(nèi)

16、外應(yīng)用比較廣泛的倉儲管理系統(tǒng)都采用了條形碼或RFID，還使用了便攜式終端。采用數(shù)據(jù)庫，是所有倉儲管理系統(tǒng)的特征，在倉儲軟件的模式上主要有B/S模式，C/S模式和混合模式。Web技術(shù)、遠程通信技術(shù)也在倉儲管理系統(tǒng)中得到應(yīng)用，但研究最多的還是射頻識別技術(shù)在倉儲中的應(yīng)用?，F(xiàn)階段，雖然我國的倉儲管理技術(shù)應(yīng)用有了一定的發(fā)展，但與國外相比仍有很大的差距。據(jù)有關(guān)報道指出，我國跟發(fā)達國家之間存在幾十年的差距，我國數(shù)萬家倉儲的信息化總體水平還很低，真正實現(xiàn)信息化的還不到10%，大量的倉儲還是以人工操作為主。因此，運用現(xiàn)代化信息技術(shù)，實現(xiàn)倉儲管理的信息化是今后倉儲發(fā)展的必然趨勢。1.3. 研究的目的、意義和關(guān)鍵問

17、題倉儲在整個產(chǎn)品供應(yīng)鏈中起著至關(guān)重要的作用，對整個物流系統(tǒng)都有很大的影響。傳統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)存在效率低下，人工錄入錯誤較多等問題。針對傳統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)的不足，我們研究基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。RFID技術(shù)具有大批量數(shù)據(jù)同時采集、可無需精確對位等特點，因此基于RFID的倉庫管理系統(tǒng)可使企業(yè)從大量重復(fù)作業(yè)中解脫出來，出入庫的數(shù)據(jù)信息可通過RFID實時采集、事實傳遞，降低了人工的勞動強度，提高了工作效率和準確度，避免了人工操作中的一些錯誤。同時在部署RFID的倉儲管理系統(tǒng)中，每天將會產(chǎn)生大量的RFID數(shù)據(jù)信息。針對RFID數(shù)據(jù)的壓縮、存儲、檢索的問題，文獻1中提出了一種新的數(shù)據(jù)倉庫結(jié)構(gòu)：

18、RFID-Cuboids，這種新的數(shù)據(jù)倉庫結(jié)構(gòu)主要是利用大量物品的成批移動，數(shù)據(jù)泛化和部分路徑的融合等特性來進行數(shù)據(jù)壓縮，大大的降低了數(shù)據(jù)存儲空間，提高了查詢效率。本文中我們用C#語言實現(xiàn)了上述的RFID-Cuboids結(jié)構(gòu)。1.4. 本文的結(jié)構(gòu)安排本文的內(nèi)容共分為五章，具體安排如下：第一章即本章的前言部分。首先介紹了本項目的研究背景，然后介紹了RFID技術(shù)以及倉儲管理系統(tǒng)在國內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀，最后簡單介紹了本文的研究目的、意義以及一些相關(guān)的關(guān)鍵問題。第二章主要介紹了RFID的相關(guān)理論知識。首先是RFID的技術(shù)簡介以及RFID的分類，然后對RFID的系統(tǒng)組成和工作原理進行了詳細地描述。接下來

19、簡要介紹了RFID的關(guān)鍵技術(shù)以及制定的國際標準和規(guī)范，最后介紹了RFID技術(shù)典型的應(yīng)用。第三章主要介紹基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)，主要包括Alien RFID Reader的概述，Alien RFID Reader組成及工作原理，多線程技術(shù)等。第四章為本文的核心部分，主要是基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的實現(xiàn)，介紹了基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的需求分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)的任務(wù)流程，Alien RFID Reader接口軟件的設(shè)計與實現(xiàn)，基于RFID倉儲管理系統(tǒng)的具體實現(xiàn)，以及RFID海量數(shù)據(jù)壓縮存儲算法的實現(xiàn)。第五章是總結(jié)部分?？偨Y(jié)了論文所做的工作及成果，指出了目前存在的不足。第二章 R

20、FID技術(shù)概述2.1.RFID的技術(shù)簡介RFID(Radio Frequency Identification)即無線射頻識別技術(shù)，是一種非接觸式自動識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。RFID的技術(shù)前身可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)，當(dāng)時該技術(shù)被英軍用于識別敵我雙方的飛機。其原理是在英方飛機上裝有識別標簽（類似于今天的主動標簽），當(dāng)雷達發(fā)出微波查詢信號時，裝在英方飛機上的識別標簽就會做出相應(yīng)的回執(zhí)，使得發(fā)出微波查詢信號的系統(tǒng)能夠辨別出飛機的身份，此系統(tǒng)IFF（Identify Friend or Foe，敵

21、我識別），目前世界上的飛行管制系統(tǒng)仍是在此基礎(chǔ)上建立的。從概念上來講，RFID類似于條碼掃描，對于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標物，并使用專用的掃描讀寫器利用光信號將信息由條形碼傳送到掃描讀寫器。而RFID則使用專用的RFID閱讀器及專門的可附著于目標物的射頻標簽，利用射頻信號將物品相關(guān)信息由射頻標簽傳送至RFID閱讀器。射頻標簽中載有關(guān)于目標物的各類相關(guān)信息，如：該目標物的名稱，目標物運輸起始、終止地點，中轉(zhuǎn)地點及目標物經(jīng)過某一地的具體時間等，還可以載入諸如溫度等指標。RFID與傳統(tǒng)條形碼技術(shù)相比，具有快速掃描、體積小，易封裝、抗污染能力強和使用壽命長、識別高速運動物體、可重復(fù)

22、使用、穿透性好并且可以無屏障閱讀、數(shù)據(jù)的記憶容量大以及安全性好的技術(shù)優(yōu)勢。同時，RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合，可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。RFID技術(shù)應(yīng)用于物流、制造、公共信息服務(wù)等行業(yè)，可大幅提高管理與運作效率，降低成本。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善和成熟，RFID產(chǎn)業(yè)將成為一個新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群。2.2.RFID的分類根據(jù)射頻系統(tǒng)的特征，可以將RFID系統(tǒng)進行多種分類。（1）按照工作方式劃分為全雙工、半雙工系統(tǒng)和時序系統(tǒng)。全雙工系統(tǒng)中數(shù)據(jù)在閱讀器和電子標簽之間的雙向傳輸是同時進行的，并且從讀寫器到電子標簽的能量傳輸是連續(xù)的，與傳輸?shù)姆较驘o關(guān)；半雙工系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸是交替進行的，并

23、且能量傳輸是連續(xù)的；時序系統(tǒng)中從電子標簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸是電子標簽的能量供應(yīng)間歇時進行的，而從閱讀器到電子標簽的能量傳輸總是在限定的時間間隔內(nèi)完成。（2）按照數(shù)據(jù)載體可以劃分為只讀系統(tǒng)和可讀寫系統(tǒng)。只讀系統(tǒng)中閱讀器只能讀取電子標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)，不能將數(shù)據(jù)寫入電子標簽內(nèi)。在可讀系統(tǒng)中，閱讀器可以改寫電子標簽內(nèi)存儲的信息，可以將數(shù)據(jù)動態(tài)寫入電子標簽內(nèi)。（3）按照能量供應(yīng)可劃分為無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)。在無源系統(tǒng)內(nèi)，無源標簽沒有自己的電源。工作能量從閱讀器發(fā)出的射頻波束中獲取，讀寫器更要發(fā)射更大的射頻功率，識別距離比較近。在有源系統(tǒng)中，電子標簽內(nèi)裝有電池，為電子標簽的工作提供全部或部分能量，無源電子標簽內(nèi)

24、無電池，其識別距離更遠，閱讀器需要的功率較小。（4）按照工作頻率可以劃分為低頻系統(tǒng)、中高頻系統(tǒng)、超高頻和微波系統(tǒng)。 低頻系統(tǒng)的工作頻率一般為30300KHz。典型的工作頻率為125KHz、133KHz，特點是標簽的成本較低、標簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短、閱讀天線方向性不強等。一般適用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如門禁管理、校園卡、動物監(jiān)管等。 中高頻系統(tǒng)的工作頻率一般為330KHz。典型的工作頻率為13.56MHz。基本特點是電子標簽及閱讀器成本較高，標簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大，閱讀距離較遠，適應(yīng)物體高速運動，性能好。一般應(yīng)用于需傳送大量數(shù)據(jù)的場合，其典型的應(yīng)用是電子身份系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)。

25、超高頻和微波系統(tǒng)簡稱微波系統(tǒng)，微波系統(tǒng)的工作頻率一般為300MHz3GHz或大于3GHz。其典型的工作頻率為433.92MHz、862（902）928MHz、2.45GHz和5.8GHz。應(yīng)用于較長的讀寫距離和高速讀寫場合，如火車監(jiān)控、高速公路收費等。（5）按照耦合類型分為電感耦合系統(tǒng)和電磁反向散射耦合系統(tǒng)。在電感耦合系統(tǒng)中，閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的實現(xiàn)為變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合，其依據(jù)是電磁感應(yīng)定律。在電磁反相散射耦合系統(tǒng)中，閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的實現(xiàn)為雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后被反射，同時攜帶目標信息，其依據(jù)的是電磁波的空間傳輸規(guī)律。2.3

26、.RFID的基本組成部分 （1）RFID標簽RFID標簽俗稱電子標簽，也稱應(yīng)答器，根據(jù)工作方式可分為主動式（有源）和被動式（無源）兩大類。本文主要研究被動式RFID標簽及系統(tǒng)。被動式RFID標簽由標簽芯片和標簽天線圈組成，利用電感耦合或電磁反向散射耦合原理實現(xiàn)與讀寫器之間的通訊。RFID標簽中存儲一個唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高，其地址空間大大高于條碼所提供的空間，因此可以實現(xiàn)單品級的物品編碼。當(dāng)RFID標簽進入讀寫器的作用域，就可以根據(jù)電感耦合原理（近場作用范圍力）或電磁反向散射耦合原理（遠場作用范圍力）在天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢差，并在標簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個

27、電流強度超過一個閥值，就可以激活RFID標簽芯片電路工作，從而對標簽芯片中的存儲器進行讀寫操作，微控制器還可以進一步加入諸如密碼或防碰撞算法等復(fù)雜功能。RFID標簽芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲單元四部分。（2）讀寫器 讀寫器也稱閱讀器、詢問器，是對RFID標簽進行讀寫操作的設(shè)備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處理單元兩部分。讀寫器是RFID系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，一方面，RFID標簽返回的微弱電磁信號通過天線進入讀寫器的射頻模塊中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)過讀寫器的數(shù)字信號處理單元對其進行必要的加工整形，最后從中解調(diào)出返回的信息，完成對RFID標簽的識別或讀

28、寫操作；另一方面，上層中間件及應(yīng)用軟件與讀寫器進行交互，實現(xiàn)操作指令的執(zhí)行和數(shù)據(jù)匯總上傳。在上傳數(shù)據(jù)時，讀寫器會對RFID標簽原子事件進行去重過濾或簡單的條件過濾，將其加工為讀寫器事件后在上傳，以減少與中間件及應(yīng)用軟件之間數(shù)據(jù)交換的流量。因此，在很多讀寫器中還集成了微處理器和嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)一部分中間件的功能，如信號狀態(tài)控制、奇偶位錯誤校驗與修正等。未來的讀寫器呈現(xiàn)出智能化、小型化和集成化趨勢，還將具備更加強大的前段控制功能，例如直接與工業(yè)現(xiàn)場的其他設(shè)備進行交互甚至是作為控制器進行在線調(diào)度。在物聯(lián)網(wǎng)中，讀寫器將成為同時具有通訊、控制和計算功能的C3核心設(shè)備。（3）天線 天線是RFID標簽和讀寫

29、器之間實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備。RFID系統(tǒng)中包括兩類天線，一類是RFID標簽上的天線，它和RFID標簽集成為一體，另一類是讀寫器天線，既可以內(nèi)置于讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器的射頻輸出端口相連。目前的天線產(chǎn)品多采用收發(fā)分離技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和接受功能的集成。天線在RFID系統(tǒng)中的重要性往往被人們所忽視，在實際應(yīng)用中，天線設(shè)計參數(shù)是影響RFID系統(tǒng)識別范圍的主要因素。高性能的天線不僅要求具有良好的的阻抗匹配特性，還需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的特點對方向特性、極化特性和頻率特性等進行專門設(shè)計。（4）中間件 中間件是一種面向消息的、可以接受應(yīng)用軟件端發(fā)出的請求、對指定的一個或者多個讀

30、寫器發(fā)起操作并接受、處理后向應(yīng)用軟件返回結(jié)果數(shù)據(jù)的特殊化軟件。中間件在RFID應(yīng)用中除了可以屏蔽底層硬件帶來的多種業(yè)務(wù)場景、硬件接口、適用標準造成的可靠性和穩(wěn)定性的問題，還可以為上層應(yīng)用軟件提供多層、分布式、異構(gòu)的信息環(huán)境下業(yè)務(wù)信息和管理信息的協(xié)同。中間件的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫還可以根據(jù)一個或多個讀寫器的讀寫器事件的過濾、聚合和計算，抽象出對應(yīng)用軟件有意義的業(yè)務(wù)邏輯信息構(gòu)成業(yè)務(wù)事件，以滿足來自多個客戶端的檢索、發(fā)布/訂閱和控制請求。（5）應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是直接面向RFID應(yīng)用最終用戶的人機交互界面，協(xié)助使用者完成對讀寫器的指令操作以及中間件的邏輯設(shè)置，逐漸將RFID原子事件轉(zhuǎn)化為使用者可以理解的業(yè)務(wù)事

31、件，并使用可視化界面進行展示。由于應(yīng)用軟件需要根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的不同企業(yè)進行專門制定，因此很難具有通用性。從應(yīng)用評價標準來說，使用者在應(yīng)用軟件端的用戶體驗是判斷一個RFID應(yīng)用案例成功與否的決定性因素之一。2.4.RFID系統(tǒng)的基本工作原理RFID系統(tǒng)的基本工作原理是在耦合通道內(nèi)，閱讀器和標簽之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間耦合，且根據(jù)時序關(guān)系，完成數(shù)據(jù)的交換和能量的傳遞，其基本工作模型如圖2-1所示：圖2-1 閱讀器與應(yīng)答器信息傳遞示意圖閱讀器向電子標簽提供工作能量。對于無源標簽，當(dāng)標簽離開射頻識別場時，標簽由于沒有能量的激活而處于休眠狀態(tài)，當(dāng)標簽進入射頻識別場時，閱讀器發(fā)射出來的射頻波激

32、活標簽電路，標簽通過整流的方法將射頻波轉(zhuǎn)換為電能存儲在標簽中的電容里，從而為標簽的工作提供能量，完成數(shù)據(jù)的交換。對于半有源標簽來講，射頻場只起到了激活的作用。有源標簽始終處于激活狀態(tài)，處于主動工作狀態(tài)，和閱讀器發(fā)射出的射頻波相互作用，具有較遠的識讀距離。時序指的是閱讀器和標簽的工作次序問題。即閱讀器主動喚醒標簽，這時標簽首先自報家門。對于無源標簽，一般是閱讀器先講的形式對于多標簽同時識讀，可以采用閱讀器先講的形式，也可以是標簽先講的形式。閱讀器和標簽之間的數(shù)據(jù)通信包括閱讀器向標簽的數(shù)據(jù)通信和標簽向閱讀器的數(shù)據(jù)通信。在閱讀器向標簽的數(shù)據(jù)通信中，又包括離線數(shù)據(jù)寫入和在線數(shù)據(jù)寫入。對于標簽向閱讀器的

33、數(shù)據(jù)通信過程，其工作方式包括以下兩種標簽收到閱讀器的射頻能量時，即被激活并向閱讀器發(fā)射標簽存儲的數(shù)據(jù)信息標簽被激活后，根據(jù)閱讀器指令轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)或休眠狀態(tài)。在這兩種工作方式中，前者屬于單向通信，后者屬于半雙工雙向通信。圖2-2可以看出，在射頻識別系統(tǒng)的工作過程中，始終以能量為基礎(chǔ)，通過一定的時序方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。因此，在工作的空間通道中存在三種事件模型以能量提供為基礎(chǔ)的事件模型，以時序方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)形式事件模型，以數(shù)據(jù)交換為目的的事件模型。2.5.RFID的關(guān)鍵技術(shù)RFID的關(guān)鍵技術(shù)包括產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)。（1） RFID產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)主要包括： 標簽設(shè)計與制造：例如

34、低成本、低功耗的RFID芯片設(shè)計與制造，適合標簽芯片實現(xiàn)的新型存儲技術(shù)，防沖突算法及電路實現(xiàn)技術(shù)，芯片安全技術(shù)，以及標簽芯片與傳感器的集成技術(shù)等。 天線設(shè)計與制造：例如標簽天線匹配技術(shù)，針對不同應(yīng)用對象的RFID標簽天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，多標簽天線優(yōu)化分布技術(shù)，片上天線技術(shù)，讀寫器智能波束掃描天線陣技術(shù)，以及RFID標簽天線設(shè)計仿真軟件等。RFID標簽封裝技術(shù)與裝備：例如基于低溫?zé)釅旱姆庋b工藝，精密機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，多物理量檢測與控制，高速高精運動控制，裝備故障自動診斷與修復(fù)，以及在線檢測技術(shù)等。RFID標簽集成：例如芯片與天線及所附著的特殊材料介質(zhì)三者之間的匹配技術(shù)，標簽加工過程中的一致性技術(shù)等。讀

35、寫器設(shè)計：例如密集讀寫器設(shè)計，抗干擾技術(shù)，低成本小型化讀寫器集成技術(shù)，以及讀寫器安全認證技術(shù)等。（2） RFID應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)主要包括： RFID應(yīng)用體系架構(gòu)：例如RFID應(yīng)用系統(tǒng)中各種軟硬件和數(shù)據(jù)的接口技術(shù)及服務(wù)技術(shù)等。RFID系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)管理：例如RFID與無線通信、傳感網(wǎng)絡(luò)、信息安全、工業(yè)控制等的集成技術(shù)，RFID應(yīng)用系統(tǒng)中間件技術(shù)，海量RFID信息資源的組織、存儲、管理、交換、分發(fā)、數(shù)據(jù)處理和跨平臺計算技術(shù)等。RFID公共服務(wù)體系：提供支持RFID社會性應(yīng)用的基礎(chǔ)服務(wù)體系的認證、注冊、編碼管理、多編碼體系映射、編碼解析、檢索與跟蹤等技術(shù)與服務(wù)。RFID技術(shù)檢測與規(guī)范：例如面向不同行業(yè)應(yīng)

36、用的RFID標簽及相關(guān)產(chǎn)品物理特性和性能一致性檢測技術(shù)與規(guī)范，標簽與讀寫器之間空中接口一致性檢測技術(shù)與規(guī)范，以及系統(tǒng)解決方案綜合性檢測技術(shù)與規(guī)范等。2.6.RFID的標準與技術(shù)規(guī)范RFID標準體系分為技術(shù)標準和應(yīng)用標難。技術(shù)標準主要包括接口規(guī)范、物理特性、讀寫器協(xié)議、編碼體系、測試規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范、數(shù)據(jù)管理、信息安全等標準組成。應(yīng)用標準主要分為動物識別、身份識別、商業(yè)、交通、軍事等。目前常用的國際標準主要有ISO/IEC18000標準（包括7個部分，涉及125KHz，12.56MHz，860-960MHz，2.45GHz等頻段）、用于對動物識別的ISO11784和ISO1178，用于非接觸智能卡

37、的ISO10536、15693、14443，用于集裝箱識別的ISO10374等。目前國際上制定RFID標準的組織比較著名的有三個：ISO國際組織、以美國為首的EPC global以及日本的Ubiquitous ID Center，而這三個組織對RFID技術(shù)應(yīng)用規(guī)范都有各自的目標與發(fā)展規(guī)劃。下面簡單介紹一下本文相關(guān)的EPC global國際標準8。EPC(Electronic Product Code)標準使用的頻率有13.56MHz以及902-928MHz，由EPC global Inc所推動提出。EPC的目標主要就是推動讓生活中的每項物品都有一個唯一的編碼，且相互連接形成一個即所謂的物聯(lián)網(wǎng)概

38、念。使用者可以利用物聯(lián)網(wǎng)的EPC編碼名稱解析服務(wù)ONS(Object Name Service)，讓使用EPC RFID標簽的貨品可以流通全球。在2004年6月EPC global正式公布了全球第一的RFID標準，讓全球不同的企業(yè)在使用RFID上有個共通標準，其中EPC Tag所設(shè)定的5個不同等級為：（1）Class0: 只供讀取，簡單被動式，僅提供在出廠時以制訂號碼的唯讀標簽。標簽在出廠時即寫入一組不可更改的號碼，提供簡單的服務(wù)辨識；（2）Class1: 只寫一次，簡單被動式，可供一次寫入；（3）Class2: 重復(fù)讀寫，具有可重復(fù)讀寫功能，被動式標簽；（4）Class3: 內(nèi)設(shè)感應(yīng)器的半被

39、動標簽，有重復(fù)讀寫功能，更包含額外的感應(yīng)器，可偵查溫度!濕度!動向變化等并記錄在標簽中，內(nèi)建電池增加讀取距離；（5） Class4: 屬于天線，是一種半被動標簽，可主動與其他標簽溝通，還在研發(fā)過程中。2.7.RFID的技術(shù)應(yīng)用RFID技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢，逐漸被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化和交通運輸控制管理系統(tǒng)等領(lǐng)域。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的進步以及生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，RFID產(chǎn)品的成本將不斷的降低，其應(yīng)用將越來越廣泛。在物流領(lǐng)域，RFID的大規(guī)模應(yīng)用提升了物流能力?？蓱?yīng)用過程包括：物流過程中的貨物跟蹤，信息自動采集，倉儲管理應(yīng)用，港口應(yīng)用，郵政包裹，快遞等；在零售領(lǐng)域，有沃爾瑪、麥德龍等大

40、超市一手推動的RFID應(yīng)用，可以為零售業(yè)帶來包括降低勞動成本、商品的可適度提高，降低因商品斷貨造成的損失，減少商品偷竊現(xiàn)象等好處。可應(yīng)用的過程包括：商品的銷售數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計，補貨，防盜等；在制造業(yè)領(lǐng)域，RFID應(yīng)用于生產(chǎn)過程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動化生產(chǎn)，個性化生產(chǎn)等。在貴重及精密的貨物生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用更為迫切；在服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，可以應(yīng)用于服裝的自動化生產(chǎn)，倉儲管理，品牌管理，單品管理，渠道管理等過程，隨著標簽價格的降低，這一領(lǐng)域?qū)⒂泻艽蟮膽?yīng)用潛力；在醫(yī)藥領(lǐng)域，可以應(yīng)用于醫(yī)院的醫(yī)療器械管理，病人身份識別，嬰兒防盜等領(lǐng)域。醫(yī)療行業(yè)對標簽的成本比較不敏感，所以該行業(yè)是RFID應(yīng)用的先鋒之一；在身份

41、識別領(lǐng)域，RFID技術(shù)由于天生的快速讀取難于偽造，而被廣泛應(yīng)用于個人的身份識別證件；在汽車領(lǐng)域，可以應(yīng)用于機車自動化，個性化的生產(chǎn)，汽車的防盜，汽車的定位，可以作為安全性較高的鑰匙；航空領(lǐng)域里面，應(yīng)用于旅客機票、行李包裹追蹤等，還可以應(yīng)用于飛機的制造，飛機零部件的保養(yǎng)及質(zhì)量追蹤、快速登機等；在軍事領(lǐng)域，可進行彈藥、槍支、物資、人員、卡車等識別與跟蹤。2.8.本章小結(jié)本章主要介紹了RFID的相關(guān)概念以及RFID的應(yīng)用前景。RFID作為一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。同時，RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識

42、別多個標簽，操作快捷方便。目前，在倉儲管理中，貨物的信息采集主要采用條碼技術(shù)，但條碼技術(shù)具有記錄信息無法更改、存儲容量相對較小的的缺點，條形碼掃描儀必須看到條形碼才能讀取，這樣，工作人員必須親手掃描每件商品的條形碼。如果條形碼被撕裂、虧損或丟失，掃描儀將無法掃描、識別貨物。如果需要改進信息需要重新貼上條形碼標簽，既增加了工序，浪費了人力資源，又增加了成本，降低了效率。因此，我們研究設(shè)計基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)，充分發(fā)揮RFID技術(shù)的獨特優(yōu)勢，彌補傳統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)的一些不足，從而降低物流費用，提高倉儲效率。第三章 基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)3.1.Alien RFID 系統(tǒng)3.1.

43、1.Alien RFID 系統(tǒng)概述本次研究所用到的RFID系統(tǒng)為Alien RFID系統(tǒng)，它便于管理、功能強大，是業(yè)界最為領(lǐng)先的RFID系統(tǒng)。Alien RFID系統(tǒng)主要有三個部分組成：（1）Alien ALR-9900 閱讀器 Alien ALR-9900 閱讀器用于讀取和處理任何EPC標簽，然后將事件信息報告給主機系統(tǒng)。主機可以在本地通過RS-232連接到閱讀器或者在遠程通過網(wǎng)絡(luò)連接。Alien ALR-9900閱讀器具有高性能、操作簡單、易于管理、抗干擾能力強等一系列優(yōu)點。（2）Alien RFID天線 Alien RFID天線用來廣播RFID閱讀器內(nèi)部產(chǎn)生的射頻信號，同時可以接受一定范

44、圍內(nèi)電子標簽的應(yīng)答信號。（3）Alien RFID無源電子標簽 Alien RFID無源電子標簽類似于條形碼，都包含了標記信息。然而Alien RFID電子標簽跟條形碼相比包含了更多的信息，同時它可以在更遠的距離，更復(fù)雜的環(huán)境下被閱讀器識別。3.1.2.Alien RFID 系統(tǒng)的工作原理 Alien RFID系統(tǒng)最基本的功能就是讀取RFID標簽的信息，然后提供給用戶或應(yīng)用程序一個接口將標簽信息列表顯示出來。因此，我們首先必須將Alien RFID閱讀器與計算機主機連接起來。Alien RFID系統(tǒng)提供了兩種連接方式，一種是在本地通過RS-232串行通信端口，一種是通過網(wǎng)絡(luò)。 為了方便網(wǎng)絡(luò)管理

45、，Alien RFID閱讀器提供了“heartbeats”機制，即心跳機制，它允許應(yīng)用程序在局域網(wǎng)內(nèi)方便地發(fā)現(xiàn)閱讀器。 在局域網(wǎng)內(nèi)操作Alien RFID閱讀器，我們必須知道閱讀器的IP地址才能夠與閱讀器進行連接。通過“heatbeats”機制，我們可以在局域網(wǎng)內(nèi)監(jiān)聽heatbeats信息來得到閱讀器的IP地址。 當(dāng)一個閱讀器成功啟動后，它會在局域網(wǎng)內(nèi)通過UDP協(xié)議定時地廣播heartbeats信息。這些heartbeats信息可以被局域網(wǎng)內(nèi)的應(yīng)用程序攔截，同時它提供了足夠的信息在局域網(wǎng)內(nèi)定位閱讀器，與閱讀器進行通信。 Heatbeats機制有四個配置選項，可通過閱讀器提供的命令來設(shè)置。n H

46、eatBeatTime：這個命令用來指定閱讀器廣播heartbeats信息的時間間隔。n HeatBeatPort：這個命令用來指定一個端口信息，heatbeats信息將發(fā)送到HeatBeatAddress命令所指定IP地址的這個端口上。n HeatBeatAddress：這個命令用來指定一個特定的IP地址，heartbeats信息將發(fā)送到這個IP地址。n HeatBeatAddress：這個命令指定一個數(shù)值，代表heartbeats信息所發(fā)送的總數(shù)。 同時，Alien RFID閱讀器提供了兩種讀取標簽信息的方式：Interactive Mode和Autonomous Mode。（1）Inte

47、ractive Mode讀取電子標簽信息在Interactive Mode下非常簡單，只需向閱讀器發(fā)送一條“taglist？”或者“t”命令。當(dāng)taglistformat = text 的時候，讀到的電子標簽信息如下：Tag:E200 3411 B801 0108, Disc:2007/06/29 08:30:49, Last:2007/06/29 10:38:12, Count:292, Ant:0, Proto:2Tag:4461 7669 6445 2E4B, Disc:2007/06/29 10:38:13, Last:2007/06/29 10:38:13, Count:187, A

48、nt:1, Proto:2（2）Autonomous ModeAutonomous Mode是一種需要配置和操作的模式，它可以自動檢測和處理數(shù)據(jù)。在這種工作模式下，首先需要配置一下信息，例如AutoMode命令必須置成“On”。一旦設(shè)置在這種模式下工作，閱讀器可以自主的進行標簽的讀取等操作。主機上的應(yīng)用程序可以設(shè)置監(jiān)聽事件來讀取閱讀器上的電子標簽信息。這種操作模式最主要的優(yōu)勢在于它可以讓許多閱讀器同時向一個主機發(fā)送信息。這樣，一個應(yīng)用程序可以監(jiān)聽并處理局域網(wǎng)內(nèi)多個閱讀器發(fā)來的taglist信息。此外，為了更好地接受多個閱讀器廣播的taglist信息，我們需要對標簽信息進行一些簡單的配置。Tag

49、list Commands主要有以下幾種：n PesistTime：這個命令用來指定標簽的數(shù)據(jù)信息在閱讀器內(nèi)部的活躍標簽列表中存在的時間長度，缺省值為-1。n TagListFormat：這個命令用來指定taglist信息的顯示格式，主要有四種：Text格式，Terse格式，XML格式和Custom格式。n TagListAntennaCombine：這個命令用來打開或者關(guān)閉天線組合模式。當(dāng)該命令為On時，閱讀器會將多個相同的標簽ID值用一個單一的標簽信息來標識，即使這是ID值被不同的天線讀到。反之，當(dāng)TagListAntennaCombine命令為OFF時，閱讀器會保存每個天線發(fā)現(xiàn)的標簽ID

50、信息的多個副本。n TagStreamMode：這個命令用來打開或者關(guān)閉閱讀器的TagStream功能。當(dāng)TagStreamMode命令為On的時候，每個被讀到的標簽信息都會直接發(fā)送給TagStreamAddress命令所指定的IP地址，沒有數(shù)據(jù)緩沖。n TagStreamAddress：這個命令用來指定TagStream事件中數(shù)據(jù)信息應(yīng)該發(fā)送到的地址。n TagStreamFormat：這個命令用來指定TagStream事件中數(shù)據(jù)的顯示格式，區(qū)別于TagListFormat。3.2.C#多線程技術(shù)使用C#編寫任何程序時，都有一個入口：Main()方法。程序從Main()方法的第一條語句開始執(zhí)

51、行，直到這個方法返回為止。這樣的程序結(jié)構(gòu)非常適合有一個可識別的任務(wù)序列的程序，但程序常常需要同時完成多個任務(wù)。例如在使用文字處理軟件的時候，用戶在輸入文字的同時，軟件能同步進行拼寫檢查而不需要用戶的等待；再如在本文基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)中，后臺需要有一個線程不斷的接受閱讀器廣播的taglist數(shù)據(jù)信息并對這些數(shù)據(jù)進行壓縮，然后存儲到本地數(shù)據(jù)庫中，與此同時用戶還可以進行物品的出庫、入庫，庫存盤點等相關(guān)操作。這時我們就需要能讓程序具有同時處理多個任務(wù)的能力，這就是C#的多線程技術(shù)。在C# WinForm程序中創(chuàng)建一個新的線程是非常容易的，可以通過一下語句來完成：Thread t = new T

52、hread(new ThreadStart(ThreadFuc)；tstart();第一條語句創(chuàng)建一個新的Thread對象，并指明一個該線程的方法ThreadFuc()。當(dāng)新的線程開始執(zhí)行時，該方法也就被調(diào)用執(zhí)行了。該線程對象通過一個System.Threading.ThreadStart類的一個實例以類型安全的方法來調(diào)用它要調(diào)用的線程方法。第二條語句正式開始執(zhí)行該新線程，一旦方法Start()被調(diào)用，該線程就保持在一個“alive”的狀態(tài)下。不過，線程對象的Start()方法只是啟動了該線程，而并不保證其線程方法ThreadFuc()能立即執(zhí)行。它只是保證該線程對象能被分配到CPU時間，而實

53、際的執(zhí)行還要有操作系統(tǒng)根據(jù)處理器時間來決定。同時C#的公共語言運行時（Common Language Runtime，CLR）能區(qū)分兩種不同類型的線程：前臺線程和后臺線程。這兩者的區(qū)別是：應(yīng)用程序必須運行完所有的前臺線程才可以退出；而對于后臺線程，應(yīng)用程序則可以不考慮其是否已經(jīng)運行完畢而直接退出，所有的后臺線程在應(yīng)用程序退出時會自動結(jié)束。因此，我們可以將基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)中實時接受閱讀器廣播的數(shù)據(jù)信息的線程設(shè)置為后天線程，這樣用戶就可以同時進行一些其他的庫存操作。假設(shè)有這樣一種情況，兩個線程同時維護一個隊列，如果一個線程向隊列中添加元素，而另外一個線程從隊列中取出元素，那么我們稱添加元

54、素的為生產(chǎn)者，稱取用元素的為消費者。生產(chǎn)者和消費者問題看起來簡單，但卻是多線程應(yīng)用中一個必須要解決的問題，它涉及到線程之間的同步和通訊問題。每個線程都有自己的資源，但是代碼區(qū)是共享的，即每個線程都可以執(zhí)行相同的函數(shù)。但是在多線程環(huán)境下，可能帶來的問題就是幾個線程同時執(zhí)行一個函數(shù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂，產(chǎn)生不可預(yù)料的后果，因此我們必須避免這種情況發(fā)生。C#提供了一個關(guān)鍵字lock，它可以把一段代碼定義為互斥段（critical section），互斥段在一個時刻只允許一個線程進入執(zhí)行，而其他線程必須等待。例如：定義一個隊列：Private Queue TagStreamQueue = new Queue

55、();一個線程Tread_A要執(zhí)行入隊列操作的代碼如下：Lock(TagStreamQueue.SyncRoot) TagStreamQueue.Enqueue(msg);同理，當(dāng)另外一個線程Tread_B要執(zhí)行出隊列操作時，代碼如下：Lock(TagStreamQueue.SyncRoot) TagStreamQueue.Dequeue(msg);第四章 基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的實現(xiàn)4.1.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的需求分析傳統(tǒng)的倉儲管理，一般依賴于一個非自動化的，以紙質(zhì)文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)與人工記憶相結(jié)合來實現(xiàn)庫存管理。這種方式不僅費時費力，而且容易出錯，使得貨物倉儲環(huán)節(jié)效率低下，給企業(yè)

56、帶來不可估量的損失。為了彌補傳統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)的缺點，我們設(shè)計基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)。根據(jù)對實際倉儲管理流程的分析，基于RFID的倉儲管系統(tǒng)應(yīng)滿足以下幾個方面的需求：（1） 具有通常信息管理系統(tǒng)的用戶權(quán)限管理、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計管理等功能。（2） 利用RFID技術(shù)提高貨物查詢的準確性。（3） 利用RFID技術(shù)提高盤點作業(yè)的質(zhì)量。（4） 幫助企業(yè)減低庫存管理的成本。（5） 在貨物庫存量低于安全庫存量或者貨物過期時，系統(tǒng)能夠提供警示。（6） 系統(tǒng)的運動能夠加快貨物出入庫速度，從而增加庫存中心的吞吐量。（7） 能夠給管理員和用戶提供及時準確的庫存信息。（8） 能夠?qū)齑嫘畔⒆詣踊杉?，從而實現(xiàn)庫存管理

57、的無紙化作業(yè)。4.2.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本文所設(shè)計的基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)，如圖4.1所示：（1）用戶界面層是系統(tǒng)的管理界面，它處理用戶交換的信息，調(diào)用業(yè)務(wù)處理層的方法同后臺交換數(shù)據(jù)。（2）業(yè)務(wù)處理層通過ADO.NET來實現(xiàn)，它接受用戶界面層的調(diào)用，通過SQL語句來調(diào)用數(shù)據(jù)存儲層的數(shù)據(jù)。（3）數(shù)據(jù)存儲層是數(shù)據(jù)庫，它接受ADO.NET的調(diào)用，執(zhí)行SQL語句，并將執(zhí)行的結(jié)果返回ADO.NET。用戶界面層 業(yè)務(wù)處理層 數(shù)據(jù)存儲層ADO.NET系統(tǒng)關(guān)系界面圖4.1 三層體系結(jié)構(gòu)4.3.基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)實現(xiàn)的任務(wù)流程 （1）RFID海量數(shù)據(jù)壓縮算法的設(shè)計與實現(xiàn)。 （2）Alien RFID系統(tǒng)接口軟件的設(shè)計與實現(xiàn)。 （3）基于RFID的倉儲管理系統(tǒng)的具體實現(xiàn)。4.4.Alien RFID系統(tǒng)接口軟件的設(shè)計與實現(xiàn)本文3.1節(jié)