非接觸式IC卡在倉庫管理中的應(yīng)用
文章出處：http://botanicstilllife.com 作者：王建宏 彭云輝 劉光斌 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月13日
摘 要：介紹了一種非接觸式IC卡倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)組成、主要功能及其實(shí)現(xiàn)，并對(duì)系統(tǒng)安全性進(jìn)行了討論。
隨著非接觸式IC卡技術(shù)的迅速發(fā)展，因其不易污染、磨損、劃傷，及卡本身是無源件，體積小，耐用可靠，操作迅速方便等優(yōu)點(diǎn)［1］，正被廣泛地應(yīng)用于公路收費(fèi)、考勤、門禁、餐廳記帳及身份識(shí)別等系統(tǒng)中，給人民生活帶來了前所未有的方便。
目前，倉庫管理主要是基于相應(yīng)規(guī)范的手工作業(yè)及電腦半自動(dòng)化管理實(shí)現(xiàn)的。其弊病顯而易見，即需要投入大量人力進(jìn)行規(guī)范物品的放置、定期整理盤點(diǎn)以及出入庫登記等工作，這使得倉庫管理問題十分繁瑣，浪費(fèi)大量時(shí)間。因此，把非接觸式IC卡應(yīng)用于倉庫管理比較理想，這也是非接觸式IC卡一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。
1、非接觸式IC卡簡介
非接觸式IC卡又稱射頻式識(shí)別卡（Radio Frequency Identification Card）是近年來迅速發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，具有非接觸雙向通訊、操作迅速、讀寫可靠、安全性高等特點(diǎn)。如圖1所示，非接觸式IC卡的硬件結(jié)構(gòu)由天線和專用芯片兩部分組成。天線是只有幾組繞線的線圈，很適合封裝到ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的卡片中；專用芯片是由1個(gè)高速射頻接口，1個(gè)存取單元和1個(gè)E２PROM組成。射頻接口部分以其本身的共振電路接收信號(hào)并從中產(chǎn)生電源和工作時(shí)鐘，接口還解調(diào)從讀寫設(shè)備傳輸?shù)椒墙佑|式IC卡的數(shù)據(jù)及從非接觸式IC卡傳輸?shù)阶x寫設(shè)備的數(shù)據(jù)。控制單元用于密碼校驗(yàn)、編程模式檢查、數(shù)據(jù)加密和解密等，并控制對(duì)E２PROM的讀寫操作。為防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，非接觸式IC卡還具有防沖突閉合機(jī)制。當(dāng)有多張卡片進(jìn)入讀寫器的操作范圍，防沖突閉合電路首先選擇1張作為預(yù)處理對(duì)象，而其他卡片處于空閑模式以等待下一次被選中，這樣可連續(xù)處理多張卡片［2］。
2、基于非接觸式IC卡的倉庫管理系統(tǒng)
非接觸式IC卡倉庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)物品出入庫控制、物品存放位置及數(shù)量統(tǒng)計(jì)、信息查詢過程的自動(dòng)化，方便管理人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢和掌握物資流動(dòng)情況。為達(dá)到方便、快捷、安全、高效等要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下。
2.1系統(tǒng)組成
非接觸式IC卡倉庫管理系統(tǒng)硬件包括：主機(jī)、打印機(jī)、出入庫讀寫機(jī)、位置讀寫機(jī)、移動(dòng)讀寫器、RS485接口卡、電動(dòng)控制門、報(bào)警檢測(cè)裝置等。其中主機(jī)安裝了管理軟件，通過RS485接口卡與出入庫讀寫機(jī)及所有的位置讀寫機(jī)相連接并對(duì)它們進(jìn)行控制，如設(shè)置權(quán)限、讀取記錄及統(tǒng)計(jì)查詢等；位置讀寫器記錄物品的放置，出入庫讀寫器控制電動(dòng)控制門，采集物品出入庫記錄等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。本系統(tǒng)使用非接觸式IC卡作為物品的標(biāo)識(shí)，存儲(chǔ)其型號(hào)、生產(chǎn)日期、數(shù)量等資料。
本系統(tǒng)管理軟件是在Windows 98環(huán)境下，采用VB 6.0開發(fā)的，主要包括：系統(tǒng)設(shè)置、入庫管理、出庫管理、物質(zhì)管理以及數(shù)據(jù)庫管理五大模塊。
系統(tǒng)設(shè)置包括密碼修改，倉庫區(qū)域、讀寫器地址、串口及報(bào)警規(guī)則等設(shè)置；
出、入庫管理讀、寫IC卡，添加、刪除記錄，生成報(bào)表等模塊；
物質(zhì)管理內(nèi)有物資定位、盤點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)及生成報(bào)表等功能；
數(shù)據(jù)庫管理對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行瀏覽、查詢、排序等操作，只能修改或編輯部分信息，如損壞程度、備注等，無權(quán)添加或刪除任何記錄。
2.2系統(tǒng)主要功能及其實(shí)現(xiàn)
（1） 物資定位
物品進(jìn)出倉庫中某區(qū)域時(shí)需經(jīng)過該區(qū)的位置讀寫器，讀寫器記錄此物品，由邏輯電路判斷出物品進(jìn)出方向，如圖3所示。主機(jī)接收記錄及進(jìn)出標(biāo)識(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改。若物品進(jìn)入某區(qū)，就在數(shù)據(jù)庫中將記錄添加到該區(qū)；反之則刪除記錄。這就實(shí)現(xiàn)了倉庫物資的實(shí)際位置與主機(jī)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息一一對(duì)應(yīng)，為管理人員查詢、點(diǎn)驗(yàn)、尋找物資帶來了很大的方便。
?。?） 出入庫管理
物資出入庫登記是倉庫管理中的重要環(huán)節(jié)。一旦物品種類數(shù)量過多，工作量就很大，而且容易出錯(cuò)，可能造成國家財(cái)產(chǎn)或企業(yè)財(cái)產(chǎn)的損失。系統(tǒng)本著謹(jǐn)慎小心的原則，采用人工檢查和自動(dòng)化辦公雙重管理。出入庫管理子系統(tǒng)的工作流程如圖4所示。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是物資出入庫與數(shù)據(jù)庫的添加刪除同步，并最終生成報(bào)表，大大減少了管理人員的工作量。
需要說明的是該系統(tǒng)中的出入庫讀寫機(jī)與位置讀寫機(jī)類似，裝配有2個(gè)紅外線接收器用來判斷是入庫操作還是出庫操作。另外，正常情況下電動(dòng)擋板是在人工指令和出入庫讀寫機(jī)指令相“與”的控制下工作的，在讀寫器工作異常時(shí)可人為強(qiáng)制打開或合上。
?。?） 物資清點(diǎn)
在倉庫管理中，定期進(jìn)行盤點(diǎn)是必不可少的工作。本系統(tǒng)還配置了移動(dòng)讀寫器，工作人員手持它在倉庫中巡視一圈即可迅速完成物資清點(diǎn)任務(wù)。具體流程是：分區(qū)域進(jìn)行；讀寫器讀取IC卡信息，輸送到主機(jī)作為記錄存入新數(shù)據(jù)庫；一個(gè)區(qū)域讀取完畢后，主機(jī)進(jìn)行該區(qū)域的新舊數(shù)據(jù)庫比較并記錄結(jié)果；進(jìn)入下一區(qū)域重復(fù)以上過程。倉庫盤點(diǎn)結(jié)束后，生成物資統(tǒng)計(jì)報(bào)表和差異報(bào)表，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。
2.3接口通信設(shè)計(jì)
主機(jī)通過RS232串行口或RS485串行接口卡（聯(lián)網(wǎng)）與出入庫讀寫機(jī)、位置讀寫機(jī)及移動(dòng)讀寫器相連。
?。?） 讀寫器接口協(xié)議
命令/應(yīng)答格式“長度 命令字 地址 參數(shù) 校驗(yàn)數(shù)”，其中，長度為從“命令字”到“校驗(yàn)數(shù)”的字節(jié)數(shù)地址分配如下：主機(jī)地址為00H，出入庫讀寫器地址為FFH，位置讀寫器地址為01－F0H，移動(dòng)讀寫器地址為FEH；校驗(yàn)為偶校驗(yàn)。
串口參數(shù)波特率為9 600，8位，1位停止位，無校驗(yàn)。
（2）接口函數(shù)
系統(tǒng)采用Windows API通信接口函數(shù)來實(shí)現(xiàn)主機(jī)與各讀寫器之間的數(shù)據(jù)通信。
2.4系統(tǒng)安全性分析
隨著非接觸式IC卡技術(shù)的迅速發(fā)展，各非接觸式IC卡生產(chǎn)廠家為用戶提供的安全體系也越來越完善。首先每張卡的序列號(hào)都是唯一的，在生產(chǎn)過程中已被固化，不可以更改。在通訊安全上采用符合ISO9798國際標(biāo)準(zhǔn)的3次互感校驗(yàn)技術(shù)，以對(duì)卡和讀寫器的合法性進(jìn)行相互校驗(yàn)；在數(shù)據(jù)通訊上采用DSA算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)不被非法修改。在讀寫控制上采用授權(quán)方式，即讀寫設(shè)備必需先獲得“設(shè)備受權(quán)卡”的授權(quán)后才能讀寫本系統(tǒng)的IC卡，而卡的初始化又必須經(jīng)過上級(jí)授權(quán)卡的授權(quán)，并且只能在指定的授權(quán)設(shè)備上進(jìn)行。因此受權(quán)方式不存在密碼被破解問題，只要保證授權(quán)卡不被盜用，即可保證系統(tǒng)的安全性［3］。
因此，正確規(guī)范IC卡的管理制度，妥善保存和使用各授權(quán)卡，將確保本系統(tǒng)的高安全性。
2.5兩點(diǎn)說明
?。?） 由于非接觸式IC卡的讀寫距離較短，所以需規(guī)范倉庫管理人員的操作，以保證數(shù)據(jù)讀寫有效；
（2）非接觸式IC卡的價(jià)格較貴，倉庫內(nèi)物品種類數(shù)量眾多，因此要求合理配置IC卡，以使系統(tǒng)的性價(jià)比最佳。
3結(jié)語
基于非接觸式IC卡的倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，是非接觸式IC卡技術(shù)的一個(gè)新的應(yīng)用。隨著非接觸式IC卡技術(shù)的不斷發(fā)展，相信在不久的將來，其讀寫距離會(huì)不斷改善，這將為倉庫管理帶來更大的方便，從而更加產(chǎn)生積極的社會(huì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
1王卓人,鄧晉鈞,劉宗祥.IC卡的技術(shù)與應(yīng)用.北京:電子工業(yè)出版社, 1999
2馬海峰,唐濤.非接觸式IC卡及其發(fā)展和應(yīng)用.電子技術(shù),1998,4
3熊立扉.非接觸式IC卡技術(shù).深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版)，1998(15)，9：2~3
