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    面向3G移动手持终端的二维QR码识别物流仓储管理系统

      信息来源:   发布时间:2022-01-05  点击数:

    长期以来, 仓储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, 填写各种表格、凭证、账册、卡片和文件, 处理速度慢, 影响信息及时性, 易出现错误, 影响信息精确性, 不便于查询, 缺乏综合性, 不能起控制作用, 越来越不适应现代仓储管理工作的需要。随着市场经济发展, 现代社会正在逐步由工业型向信息型转变, 以信息处理为主的仓储管理模式越来越受到人们的重视。随着物资存储数量的不断增加, 出入库频率急速增长, 如何利用现代化技术来高效地管理仓库, 实时全面地掌握仓储信息, 已经成为企业在竞争中取胜的重要因素。

    WMS (Warehouse Management System) 即仓储管理系统, 是一个实时仓库资料管理的信息系统, 它能够按照业务规则和运算法则, 对产品信息、货物资源、物流行为、仓库存货和分销运作进行更加完善地管理[1], 使公司最大化满足有效产出和仓库管理精确性的要求。基于上述架构与问题出发, 根据物流仓储管理方面的实际需求, 设计具有符合仓库管理和采购统计需要的用户界面, 使用移动手持数据采集终端对现场入库和出库物品上的二维QR码做采集工作, 并通过3G网络向公司中央服务器传送实时数据, 及时做到对物品的归类、出入库统计、以及补货等工作。

    1 相关技术

    1.1 移动手持数字终端和移动通信技术

    在通信产业飞速发展的今天, 移动终端的概念也在逐渐发生变化, 它的功能早已超出了移动电话本身的定义, 向智能化和多媒体化方向发展。目前市面上各种PDA、智能手机、随身多媒体播放器已经随处可见, 以Android[2]和Win CE为代表的智能移动手持终端的应用开发已经得到广泛实践。Android平台上支持的SQLite是遵守ACID的关系数据库管理系统, 占用资源非常的低, 处理速度较MySQL、PostgreSQL快, 适合在移动手持数字终端上进行嵌入式应用系统开发。

    3G是将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统, 其最大的优点即是高速的数据下载能力, 随使用环境的不同约有300k-2Mbps左右的数据传输速度, 具有GPRS的全天候工作能力, 适于实现移动手持数字终端和数据中心的大批量数据传输, 采用3G传输也利于向超高速的4G通信技术 (静态传输速率达到1Gbps, 用户在高速移动状态下可以达到100Mbps) 过渡。

    1.2 二维条形码识别技术

    条形码 (简称条码) 技术具有速度快、准确率高、可靠性强、寿命长、成本低廉等特点, 因而广泛应用于商品流通、工业生产、图书管理、仓储标证管理、信息服务等领域[3]。由于受信息容量的限制, 一维条码仅仅是对“物品”的标识, 而不是对“物品”的描述。故一维条码的使用, 不得不依赖数据库的存在。在没有数据库和不便联网的地方, 一维条码的使用受到了较大的限制, 有时甚至变得毫无意义。另外, 要用一维条码表示汉字的场合, 显得十分不方便, 且效率很低。现代高新技术的发展, 迫切要求用条码在有限的几何空间内表示更多的信息, 从而满足千变万化的信息表示的需要。二维条码正是为了解决一维条码无法解决的问题而产生的。因为它具有高密度、大容量、高可靠性等特点[4], 所以可以用它表示数据文件 (包括汉字文件) 、图像等。QR[5]码仅用13bit即可表示一个汉字, 比其他的二维条码表示汉字的效率提高了20%, 在相同的符号面积上, 能容纳更多的信息QR码比普通条码可存储更多数据, 亦无需像普通条码般在扫描时需直线对准扫描仪。

    鉴于3G能提供全天候的无线数据传输, 无须物流公司搭建无线通信网络, 且数据传输收费也在可控范围之内, 而二维QR码有充足的数据存储能力和保密性, 本项目采用3G实现移动手持数字终端和数据中心实现数据传输, 采用二维QR码对仓储货物进行编码和识别。

    2 系统结构设计

    2.1 系统总体结构

    为了解决传统的人工和非移动仓储管理的弊端, 拟采用移动数字终端和二维条码扫描技术, 实现对仓储物资的入库、出库和盘点的移动管理, 构建如图1所示的面向移动终端的仓储管理系统。

    图1 面向移动终端的仓储管理系统

    图1 面向移动终端的仓储管理系统  下载原图


    该系统主要功能包括:用户登录、入库管理、出库管理、在库盘点、统计分析、打印和系统设置, 其中, 入库管理、出库管理、在库盘点为其核心功能。

    2.2 网络总体结构

    图2 仓储管理系统总体工程网络结构图

    图2 仓储管理系统总体工程网络结构图  下载原图


    根据图2的网络结构图, 在仓库管理中心配备有专门的数据库服务器和Web服务器, 分别用以运行管理中心的中心数据库和仓储管理平台。在仓库管理点还配备有用于系统维护的Web客户机, 通过Internet与Web服务器连接, 即可负责服务器的日常维护工作和后台管理操作, 也可实现仓储管理。除了Web客户机之外, 在各个库房中还各自配备了无线的QR码扫描器, 用于实现货物物资信息的录入, 这些扫描器可通过专用的数据线与库房内的Web客户机相连接, 实现数据的传输, 也可通过3G与Web服务器相连, 实现实时仓储管理。

    3 物资管理模型

    系统的总体数据流图如图3所示。

    图3 总体数据流图

    图3 总体数据流图  下载原图


    3.1 物资入库管理模型

    物质入库时扫描器识读器材上的条码标签, 同时录入物质的存放信息, 将商品的特性信息及存放信息一同存入指定的数据库中, 存储时进行检查, 看是否是重复录入, 如图4所示。

    图4 物质入库模型

    图4 物质入库模型  下载原图


    通过条码传递信息, 有效的避免了人工录入的失误, 实现了数据的无损传递和快速录入, 将物质的管理推进到更深的层次———个体管理。

    3.2 物质出库管理模型

    根据仓库管理中心产生的物质发送单或配送单, 选择相应的物质出库。为出库备货方便, 根据物质的特征生成用于移动终端的数据文件。物质出库时, 要扫描物质上的条码, 对出库物质的信息进行确认, 同时更改其库存状态, 如图5所示。

    图5 物质出库模型

    图5 物质出库模型  下载原图


    4 系统的实施

    面向移动手持终端的物流仓储管理系统操作界面包括移动终端 (如图6) 和Web客户端 (如图7) 。

    图6 移动终端

    图6 移动终端  下载原图


    图7 Web客户端

    图7 Web客户端  下载原图


    系统采用Android SDK作为移动终端的开发平台, 用Microsoft Visual Studio.Net开发后台管理系统;Web Server端采用的是Windows 2003 Server操作系统, 数据中心采用Microsoft SQL Server 2005, 部署在一台安装Windows Server 2008 Datacenter x86系统的联想ThinkServer RD630服务器上;扫描器PDA采用Android操作系统, 用SQLite作为终端数据库管理系统。系统实现对仓库作业的结果记录、核对和管理, 对仓库作业过程的指导和规范, 增加仓库的效率、管理透明度、真实度, 降低成本。

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