第二章 智能仓储管理系统终端应用研究
图2-2 条形码结构组成示意图
世界上存在多种编码规则，造就了多种多样的条形码，我国商品广泛应用的条形码是采用欧洲的EAN码，有标准版与缩短版之分。标准版为13位码，缩短版为8位码，是在标准版基础上进行压缩得到的，更省空间，可以在体型较小的商品上使用。
2.1.2 条形码系统构成及工作原理
条码识别系统主要由条形码标签、生成和打印条码设备、扫描阅读器等部分组成
[17,18,20]
。其中条码扫描仪主要由光电系统、译码系统、通信系统和用于处理数据信息的
后台服务系统[19]。
条形码阅读器由光学系统，放大整形电路，译码电路和计算机系统等部分组成，其结构如图2-3所示：
图2-3 条形码识别系统结构示意图
条形码是用图像和符号代表一定的数字或字母，组成条形码的条和空的分布需要通过一定的光学器件来扫描；因为条和空的反射率不同，得到和条形码条和空对应的波形就不同，再经过译码器的解调就能得到条形码所代表的信息[19,14]。具体信号处理过程如下图2-4所示：
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基于条形码射频识别和超声红外室内定位的智能仓储管理系统研究
图2-4 信号识别过程
另外,条形码除了可以用激光扫描识别外，还可以通过摄像头拍摄图像，通过对图像的处理得到条形码所包含的信息[21]。
2.1.3 条形码技术的优点
条形码具有许多优异特性使其得到广泛应用，其优点如下[8，17,22]：
可靠性高：键盘人工输入可能因为人为失误造成数据错误，条形码扫描就不会出现这种情况[1]。
数据输入速度快：条形码扫描一个商品往往仅仅需要一两秒时间，而人工输入时就非耗时[1]。
简单易用：简单易用使得条形码技术的应用没有门卡，操作人员不需要特殊培训就能熟练使用，因此应用领域广泛。
经济便宜：条形码技术是识别技术领域中制造成本最低的技术，另外使用方便，不需要培训就能运用也是其成本低廉的一个重要因素。
灵活实用：条形码技术具有很好的兼容性，他能够和许多系统结合，以实现自动化
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和信息化，同时又可以在必要的时候人工操作，以弥补其不能发挥作用的领域[8]。
容错性好：条形码都有一定的高度，其实在纵向条形码是没有信息的，他的目的是为了扫描方便，即使条形码有缺陷也能正常工作。
2.1.4 条形码的应用
由于条形码众多优异的特性，使得条形码应用到社会的各个行业，如在商品贸易、流通、金融、邮电、产品制造、图书情报、医药等领域中的应用[8,15,23,24]。
当一个制造商包装运输产品时，一个独特的识别号码(UID)可以分配给这个盒子。可以通过一个通信系统传送这些信息，零售商在货物到达之前即可获取货物信息。当货物到达最终目的地通过UID扫描，商店可以知道这批货物的来源、内容、和成本。条形码扫描仪是相对成本较低的极其精确的信息采集器，具体的出错率取决于条形码的类型。
在销售，仓储管理过程中，条码系统可以提供详细的最新业务信息，加速决策[4]。例如:畅销的物品可以快速识别并自动重新排序。滞销物品可以被识别，防止库存积压。实时监控销售变动的影响，允许快速移动，使有利可图的货物占据最好的空间。历史数据可用于具有周期性的产品上进行预测，特别是服装领域的应用。
在快递或者邮件上贴上条形码，就避免了繁重的分拣工作，通过条形码阅读设备就能实现信息快速采集，以实现自动化管理，使物品能够实时进行数据采集，以便对物品或者货物的监控。生产线上为每个零部件打上标签就能实现产品的质量跟踪和售后服务。
2.2 射频识别技术
2.2.1 理论基础
射频识别技术是一种通过电磁耦合来实现非接触自动识别的技术，他主要由三部分组成，分别是电子标签，读写器，中间件和后台计算机系统组成[1]。读写器通过电磁耦合与射频标签实现数据传输，进而实现读写器对电子标签的读取或者写入。
电子标签是信息存储的载体[25]，它可以是多种形状和样式，既可以是纽扣，也可以是卡片，把电子标签贴到或者插入物品上，当电子标签处于射频读写器覆盖的范围时，读写器可以读取电子标签上的信息，实现对货物的自动识别和监控[26-28]。
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2.2.2系统结构和工作原理
射频识别系统的结构主要由电子标签，读写器，中间件三部分组成[1,16]，电子标签能接收读写器发来的信号，并反馈自身存储的信息，或作为存储器实现从读写器写入信息的功能。读写器：在读写器覆盖区域内的，电子标签就能与读写器形成互感，进而实现信息的非接触读取和写入。中间件：中间件处于读写器和后端计算机系统之间，是数据传输通道，用于沟通前后台设备。系统结构如图2-5所示：
图2-5 射频识别系统结构图
工作原理[1,29]，射频识别系统通过射频信号实现阅读器和标签间的数据的传输，阅读器通过天线向四周发射射频信号，当电子标签在阅读器所产生的场内时，标签上的天线因互感产生电流，标签内的芯片就能够利用这些电流发出芯片内的信息；阅读器通过天线接收标签发送到信息，经解码后送到后台计算机系统进行相应处理。阅读器和电子标签结构如图2-6（a）和图2-6（b）所示：
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图2-6（a） 射频读写器结构
图2-6（b） 电子标签结构
2.2.3射频识别技术的应用
在仓储作业中，如在车辆，作业设备或手持终端安装上射频读写器，就能实现确定当前货位或车辆上的物品信息[27,28,23]。如给货盘或其他容器装上电子标签就能实现，设备和产品的实时监控，提升管理效率。监视存货变化，提高准确率，实时监控库存状态，省去了繁杂的盘点流程[30]。
特殊领域物品标识和管理，比如消防器材；此外在公共交通领域中的车牌防伪、识别，在高速公路收费站等处设置识读器，就能实现车辆的不停车收费。停车场，仓库，海关等场合出人口安装射频识别设备，就能实现出人口的非接触读取，并将数据传输到后台，实现数据库的自动更新[26]。
应用到门禁系统中，通过射频识别器感应进入人员身上携带的电子标签，当信息比对成功时，相关人员能够正常进入，当没有电子标签或者电子标签信息在数据库中没有存储时，门禁系统用声光系统发出警报。
2.3 室内定位技术
近些年地图软件中GPS定位[31]技术改变了我们的生活习惯，这种变化使导航或者搭
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