[管理] 条码库存管理系统与 RFID 无线管理系统简介

随着市场经济的高速发展，国内企业大多都面临着国际竞争的压力，尽管国内一部分大型企业在全国范围内建立了许多专卖店，形成了比较完善的营销网络体系，而且部分实施了ERP企业资源管理系统，但在建设现代化的物流管理体系方面还存在许多不足，尤其在管理模式的建立和管理方面仍停留在人工操作管理阶段。落后的管理模式和设施对于企业日益增长的货物配送需求愈发难以适应，因此，应用先进的计算机网络通信技术改变管理模式，实现仓库管理的自动化已经成为一种必然。于是无线通讯网络的解决方案开始为越来越多的企业所关注，无线通信技术在解决了仓库管理操作人员的流动性问题的同时，实现了数据的实时传输。因此，我们设计、开发了 RF 无线实时管理系统。无线实时仓库管理系统是以条码技术为核心，充分应用无线网络通讯技术、地理信息系统和无线手持电脑终端，结合 C/S 和 B/S 体系结构，建立的自动化实时仓库管理系统。

无线实时仓库管理系统的实现可以大幅提高仓储运作与管理的工作效率，大幅度减少了现有模式中查找货位信息的时间（经检测可以缩短 2/3 左右），提高了查询和盘点精度（精确度可以达到 99.95% 以上），大大加快出、入库单的流转速度，增强了处理能力。同时系统的实现还减少人力资源浪费，由于采用了人力资源动态综合分配，经统计可以减少20%左右，最重要的是提高了人员的利用率，减少了不必要的耗费。因此，条码与RF无线实时仓库管理系统可以满足现代物流管理模式下仓库管理系统的需求。而在这个体系中最为重要的两个部分就是：“RFID 系统”和“条码管理系统”，其中条码管理系统应该是现在世界范围内应用最广也是最成熟的商品管理方案了，而 RFID 频射识别系统则是新出现的更加先进的解决方案（但是成本也相对较高），石头认为可以根据企业具体的情况来选择实施方案，实际上这两种方案只要运用的好都是能给库存管理带来巨大的收益的。本文的目的也就是让大家能认识一下这两个领域相关的一些基本知识。

> RFID 技术

[ 特点 ]
读取方便快捷：数据的读取无需光源，甚至可以透过外包装来进行。有效识别距离更大，采用自带电池的主动标签时，有效识别距离可达到30米以上。
识别速度快：标签一进入磁场，解读器就可以即时读取其中的信息，而且能够同时处理多个标签，实现批量识别。
数据容量大：数据容量最大的二维条形码(PDF417)，最多也只能存储 2725 个数字；若包含字母，存储量则会更少；RFID 标签则可以根据用户的需要扩充到数十K。
使用寿命长：其无线电通信方式，使其可以应用于粉尘、油污等高污染环境和放射性环境，而且其封闭式包装使得其寿命大大超过印刷的条形码。
更好的安全性：不仅可以嵌入或附着在不同形状、类型的产品上，而且可以为标签数据的读写设置密码保护，从而具有更高的安全性。
动态实时通信：标签以与每秒50～100次的频率与解读器进行通信，所以只要RFID标签所附着的物体出现在解读器的有效识别范围内，就可以对其位置进行动态的追踪和监控。
[ 背景 ]
射频识别技术 RFID（Radio Frequency Identification Technology）是从上世纪八十年代起走向成熟的一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。从概念上来讲，RFID 类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光电信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的 RFID 单元，利用 RF 信号将信息由 RFID 单元传送至 RFID 读写器。RFID 单元中载有关于目标物的各类相关信息，如：该目标物的名称，目标物运输起始终止地点、中转地点及目标物经过某一地的具体时间等，还可以载入诸如温度等指标。RFID单元，如标签、卡等可灵活附着于从车辆到载货底盘的各类物品。
[ 结构 ]
最基本的RFID系统组成：

阅读器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。
天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别体的目的。通常阅读器与电脑相连，所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步处理。
标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；每个标签都有一个全球唯一的 ID 号码 - UID，UID 是在制作芯片时放在 ROM 中的，无法修改。用户数据区(DATA)是供用户存放数据的，可以进行读写、覆盖、增加的操作。

> UPC 码 （Universal Product Code）

[ 特点 ]
目前主要在美国和加拿大使用。

版本	应用对象	格 式
UPC-A	通用商品	SXXXXX XXXXXC
UPC-B	医药卫生	SXXXXX XXXXXC
UPC-C	产业部门	XSXXXXX XXXXXCX
UPC-D	仓库批发	SXXXXX XXXXXCXX
UPC-E	商品短码	XXXXXX
注： S －系统码　　 X －资料码　　 C －检查码

[ 背景 ]
以美国食品边锁协会于 1970 年作为食品统一商品代码制定的 UPGIP 为基础，在 1973 年以美国、加拿大为对象制定的统一商品代码的原版。A 版由 NS1 位数字、厂商识别代码 5 位数字、商品项目代码 5 位数字、校验码1位数字的共计 12 位数字组成。由于在美国、加拿大，以 12 位数字的 UPC 为基础的系统得到普及，因此无法使用目前 13 位数字的 EAN 条码符号。所以，向上述两个国家的商品出口必须获得 UPC 的厂商识别代码来表示 UPC 符号。

[ 结构 ]

UPC-A 码：UPC-A 码供人识读的数字代码只有 12 位，它的代码结构由厂商识别代码（6位,包括系统字符1位）、商品项目代码（5位）、和校验码（1位）共三部分组成。UPC-A 码的代码结构中没有前缀码，它的系统字符为一位数字，用以标识商品类别。带有规则包装的商品，其系统字符一般为“0，6或7”。
UPC-E 码：UPC-E 码是 UPC-A 码的缩短版，是 UPC-A 码系统字符为 0 时，通过一定规则销 0 压缩而得到的。

> EAN 码 （European Article Number）

[ 特点 ]
EAN 码是国际物品编码协会（INTERNATIONAL ARTICLE NUMBERING ASSOCIATION）在全球推广应用的商品条码，是定长的纯数字型条码，它表示的字符集为数字 0～9。在实际应用中，EAN 码有两种版本，标准版和缩短版。标准版是由 13 位数字组成，称 EAN-13 码或长码；缩短版 EAN 码是由 8 位数字组成，称为 EAN-8 码或者短码。
[ 背景 ]
随着 UPC 的普及与成功，于 1977 年以欧洲各国为中心制定的统一商品代码。此后成为国际性统一商品代码。JAN 也属于其中的一种。UPC 由 12 位数字构成，与此相对，EAN 由包括前置码1位数字及国别码 2-3 位数字的 13 位数字构成。EAN 条码符号是指对国际EAN协会授与的国别码 2～3 位数字与厂商识别代码 5～4 位数字组成的 7 位数字、商品项目代码 5 位数字、校验码 1 位数字等共计 13 位数字进行条码化的符号。JAN 符号也包含其中。
[ 结构 ]

EAN-13 码是按照“模块组合法”进行编码的。它的符号结构由八部分组成：符号结构、左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、校验符、终止符、右侧空白区、模块数。
例如 234235654652 的条形码如下：

其中前 7 位为厂商识别代码，用于对厂商的唯一标识。

> 国际标准书号 ISBN （International Standard Book Number）

[ 特点 ]
专用于图书出版，全球唯一。
[ 背景 ]
1966 年 11 月在柏林举行的第 3 次国际图书市场调查与贸易合理化会议上提出制订国际标准书号的建议。尔后，英国 F.G.福斯特根据 1966 年美国图书批发商史密斯公司和鲍克公司合作编制的统一书号设计了新型书号（即现行的 ISBN）。 1967 年底英国出版者协会开始采用，后经美国、加拿大、澳大利亚等国推广使用，至 1972 年被国际标准化组织认定为国际标准。
[ 结构 ]
国际标准书号由 10 位阿拉伯数字组成，分为 4 个部分，即组号、出版者号、书名号和校验号，数字间用连字符或空格隔开，书号前均有“ISBN”字样。例如：
　　ISBN　 组号　 出版者号　 书名号　　校验号
　　ISBN　　7　—　 5383　 —　0276　—　X
或　ISBN　　7　　　 5383　　　 0276　　　X
组号代表国家、地区或语种，由国际书号中心（设在德国普鲁士文化遗产州立图书馆）负责分配，取 1～5 位数字。例如,“0”代表英语区,“4”代表日本,“5”代表苏联，“7” 代表中国。出版者号由国家或地区的ISBN中心分配，取 1～7 位数字。组号与出版者号合称为“出版者前缀”，它是一个出版者在国际上的标准代号，取 2～8 位数字。书名号是由出版者给每种出版物编的号码。校验号是为了避免转抄或印刷过程中出现错误，用计算机自动校验而设置的,固定为 1 位数，当出现“10”时，用罗马数字“X”表示。2004 年，位于柏林的国际 ISBN 机构（International ISBN Agency）出版了《13位国际标准书号指导方针(Guidelines for the Implementation of 13-Digit ISBNs)》，描述了将于 2007 年启用的 13 位的 ISBN 的概况。新的 ISBN 实际上就是现在的 EAN 号（European Article Number, 即欧洲商品号）。大家现在就可以看到，图书封四的 ISBN 上有一个 13 位的号码，其实就是 EAN 号，即在 ISBN 前加 978 （代表图书），但是最后一位（校验码）与 ISBN 不同。正式启用 13 位 ISBN 以后，可能会增加前三位的号码（例如：978, 979, 980），但是后面的号码用法与过去一样。

> PDF417 二维条码

[ 特点 ]
信息容量大：PDF417 条码可以容纳 1848 个字母字符或 2729 个数字字符，约 500 个汉字信息。
编码范围广：PDF417 条码可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等凡可数字化的信息进行编码。
保密性能好：PDF417 条码具有多重防伪特性，它可以采用密码防伪、软件加密及利用所包含的信息如指纹、照片等进行防伪，因此具有极强的保密防伪性能。
译码可靠性高：普通条码的译码错误率约为百万分之二左右，而 PDF417 条码的误码率不超过千万分之一，译码可靠性极高。
修正错误能力强：PDF417 条码采用了世界上最先进的数学纠错理论，如果破损面积不超过 50％，条码由于沾污、破损等所丢失的信息，可以照常破译出丢失的信息。
容易制作成本很低：利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏/热转印、制卡机等打印技术，即可在纸张、卡片、PVC、甚至金属表面上印出 PDF417 二维条码。由此所增加的费用仅是油墨的成本，因此人们又称 PDF417 是“零成本”技术。
条码符号的形状可变：同样的信息量，PDF417 条码的形状可以根据载体面积及美工设计等进行自我调整。
[ 背景 ]
由于一维条码的信息容量很小，如商品上的条码仅能容纳几位或者几十位阿拉伯数字或字母，商品的详细描述只能依赖数据库提供，离开了预先建立的数据库，一维条码的使用就受到了局限。基于这个原因，人们迫切希望发明一种新的码制，除具备一维条码的优点外，同时还有信息容量大、可靠性高、保密防伪性强等优点。为了满足人们的这种需求，美国讯宝公司经过几年的努力，于 1991 年正式推出名为 PDF417 的二维条码，简称为 PDF417 条码，即“便携式数据文件”。
[ 结构 ]
由於 PDF417 二维条码的容量较大，除了可将人的姓名、单位、地址、电话等基本资料进行编码外，还可将人体的特徵如指纹、视网膜扫瞄、及照片等个人纪录储存在条码中，这样不但可以实现证件资料的自动输入，而且可以防止证件的伪造，减少犯罪。PDF417 已在美国、加拿大、纽西兰的交通部门的执照年审、车辆违规登记、罚款及定期检验上开始应用。美国并同时将 PDF417 应用在身分证、驾照、军人证上。此外墨西哥也将 PDF417 应用在报关单据与证件上，从而防止了仿造及犯罪。PDF417 是一个公开码，任何人皆可用其演算法而不必付费，因此是一个开放的条码系统。PDF417 的 PDF 为可携性资料档 (Portable Data File) 的缩写，取其条码类似一个资料档，可储存较多资料，且可随身携带或随产品走而得名 (Paclidis, 1992)。正如其名，每一个 PDF 码的储存量可高达 1,108 个文数字(Bytes)，若将数字压缩则可存放至 2,729Bytes。每一个 PDF417 码是由 3～90 横列堆叠而成，而为了扫瞄方便，其四周皆有静空区，静空区分为水平静空区与垂直静空区，至少应为 0.020 寸，如下图所示。

> QR 码

[ 特点 ]
QR 码比其他二维码相比，具有识读速度快、数据密度大、占用空间小的优势。QR 码的三个角上有三个寻象图形，使用 CCD 识读设备来探测码的位置、大小、倾斜角度、并加以解码，实现 360 读高速识读。每秒可以识读 30 个含有 100 个字符 QR 码。QR 码容量密度大，可以放入 1817 个汉字、7089 个数字、4200 个英文字母。QR 码用数据压缩方式表示汉字，仅用 13bit 即可表示一个汉字，比其他二维条码表示汉字的效率提高了 20%。QR具有 4 个等级的纠错功能，即使破损或破损也能够正确识读。
[ 背景 ]
QR 码是由日本 Denso 公司于 1994 年 9 月研制的一种矩阵二维码符号，QR 码除具有一维条码及其它二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图象多种文字信息、保密防伪性强等优点外，QR码还具有如下主要特点：普通的一维条码只能在横向位置表示大约 20 为的字母或数字信息，无纠错功能，使用时候需要后台数据库的支持，而QR码二维条码是横向纵向都存有信息，可以放入字母、数字、汉字、照片、指纹等大量信息，相当一个可移动的数据库。如果用一维条码与二维条码表示同样的信息，QR二维码占用的空间只是条码 1/11 的面积。
[ 结构 ]

QR 码 QR Code 可高效地表示汉字，相同内容，其尺寸小于相同密度的 PDF417 条码。目前市场上的大部分条码打印机都支持 QR Code 条码，其专有的汉字模式更加适合我国应用。因此，QR 码在我国具有良好的应用前景。目前很多高铁的车票使用的就是 QR Code，详细说明参考：http://www.systron.com.cn/qr2.htm