基于RFID的嵌入式仓储管理终端

论文摘要

仓储管理是物流流通中的一个重要环节,目前已有的管理方法具有多种缺陷,射频识别技术的出现和应用改变了仓储管理的现状,本文以射频识别技术、嵌入式技术和无线网络技术为基础,实现对仓储的实时、准确的管理。首先,对目前仓储管理中存在的主要缺陷进行理论分析,设计了系统的总体框架,验证了系统的可行性;结合RFID技术和嵌入式无线网络技术对终端进行按需裁剪,一方面降低成本,另一方面提高了终端的移动性和灵活性,方便用户进行各种进销存操作。其次,介绍了射频识别系统的相关技术,尤其针对RFID技术的难点防碰撞算法进行了深入研究,针对仓储管理中货品的电子标签具有标签数目多、标签序列号相似度高的特点,提出了一种新型的适应于物流行业特点的防碰撞算法。仿真结果表明,与其他算法相比,大大减少了读写器的问询次数,提高了系统的吞吐率。再次,设计并实现了手持式RFID终端硬件平台,该平台基于S3C2410A核心,扩展设计了液晶屏接口、RS232接口、以太网接口、USB接口、无线网卡接口等,通过RS232接口与RFID读写器相连。最后,本文设计实现了仓储管理的软件系统,由主机数据库服务器端软件和手持终端软件构成。服务器端软件主要是用于验证本手持机终端功能的数据库管理程序,手持机终端移植了嵌入式Linux操作系统,以此为基础开发了液晶屏驱动程序和读写器驱动程序,结合Qt技术,进行图形用户界面的设计开发。并针对本系统进行了相关测试,给出了的测试数据和实验结果。本设计主要针对基于嵌入式Linux操作系统进行终端开发,具有一定的借鉴意义,对物流行业具有商业实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外现状分析
• 1.1.1 仓储管理
• 1.1.2 RFID技术
• 1.2 设计目标
• 1.3 总体方案设计和研究内容
• 第2章 RFID关键技术研究及仿真
• 2.1 RFID技术概述
• 2.1.1 RFID系统组成及分类
• 2.1.2 RFID协议与标准
• 2.1.3 RFID编码体系
• 2.2 RFID系统的基本通信形式
• 2.3 防碰撞算法介绍
• 2.3.1 ALOHA算法
• 2.3.2 时隙ALOHA算法
• 2.3.3 动态时隙ALOHA算法
• 2.3.4 二进制搜索算法
• 2.3.5 动态二进制搜索算法
• 2.3.6 跳跃式动态树形防碰撞算法
• 2.4 改进的二进制防碰撞算法
• 2.4.1 算法约定
• 2.4.2 算法原理
• 2.4.4 计算机仿真验证
• 第3章 手持RFID读写控制器硬件设计
• 3.1 读写控制器硬件基本原理框图
• 3.2 核心板模块
• 3.3 扩展板模块设计
• 3.3.1 核心板接口电路复位电路
• 3.3.2 JTAG接口电路
• 3.3.3 USB接口电路
• 3.3.4 SD卡接口电路
• 3.3.5 RS232串口电路
• 3.3.6 LCD显示接口电路
• 3.3.7 以太网接口电路
• 3.3.8 PCMCIA接口电路
• 3.3 RFID读写器模块
• 3.4 硬件平台实物
• 第4章 嵌入式LINUX系统构建
• 4.1 RFID手持终端开发环境搭建
• 4.2 BOOTLOADER
• 4.2.1 BootLoader的两种不同操作模式
• 4.2.2 BootLoader的启动流程
• 4.3 嵌入式LINUX内核移植
• 4.4 构建LINUX文件系统
• 4.5 读写器模块驱动设计
• 4.5.1 RFID读写器通信协议
• 4.5.2 RFID读写器驱动应用程序
• 4.6 TFT-LCD驱动设计
• 4.6.1 TFT-LCD驱动参数
• 4.6.2 Framebuffer设备驱动
• 第5章 仓储管理系统应用软件设计
• 5.1 手持RFID终端应用程序开发
• 5.1.1 Qt/Embedded的分析与移植
• 5.1.2 RFID手持管理模块设计
• 5.2 主机服务器端应用程序开发
• 5.2.1 服务器端软件设计
• 5.2.2 服务器端数据库建立
• 第6章 系统测试
• 6.1 测试环境
• 6.1.1 测试环境建立
• 6.1.2 测试系统配置
• 6.2 测试过程
• 6.2.1 RFID读写器模块性能测试及分析
• 6.2.2 主机数据库服务测试
• 6.2.3 RFID手持终端测试
• 结论与展望
• 致谢
• 附录
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文