RFID技術を活用し、倉庫作業員の商品ピッキング自動管理ソリューションを実現

倉庫管理システムにおける担当者の権限の問題は、現在の研究で注目されているトピックです。 優れた管理システムでは、さまざまな側面から権限の分割が考慮されます。 適切でないとシステムが不安定になるだけでなく、重要なデータ情報が漏洩する可能性があります。 。 セキュリティの観点から、プログラムを設計する際には、一般に最小権限の原則に従います。 つまり、プログラム コードに必要な最小限のアクセス許可を最小限の時間で付与します。 プログラムが要求しない限り、アプリケーションは管理者権限で実行できません。 。 多機能の情報システム統合プラットフォームには複数のサブモジュールが含まれており、各モジュールには独自の許可システムが必要な場合があります。 一般に、ソフトウェア開発者はコードを変更することによってのみユーザーのニーズを満たすことができます。 ほとんどの場合、実装の初期段階でユーザーが許可システムを要求することが多いため、情報システム統合プラットフォームでは、適切な許可スキームを設計することが特に重要です。

では、高度に統合された現代の貨物倉庫管理において、人員の許可を合理的に調整するにはどうすればよいでしょうか? 大規模な貨物倉庫の場合、担当者の集荷許可を適切に手配できれば、商品の問題や誤った集荷を大幅に削減、または回避することができます。 貨物及び貨物の紛失の状況 効率的な自動倉庫管理を実現します。 この記事では、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせに依存して、商品をピックアップする倉庫担当者の自動管理を実現する、RFID テクノロジーに基づく自動人事権管理戦略を提案します。

1. プログラムの分析

自動倉庫管理要員のピックアップ権限スキーム全体は、綿密な調査のための 2 つの基礎に基づいています。

1) 無線周波数識別システムの中核技術は、マルチチャネル アクセス時の衝突防止アルゴリズムの実装です。 RFID システムには主に 2 つの通信方式があります。 ① 無線ブロードキャスト方式、つまり、リーダ/ライタの読み取り範囲内に複数の応答者が存在し、リーダ/ライタから送信されたデータ ストリームが複数の応答者で受信される場合があります。 。 ②マルチアクセスモード。つまり、リーダーの範囲内で複数のレスポンダーが同時にリーダーにデータを送信します。 前者は私の考察の焦点ではありませんが、後者は通信の競合やデータの衝突の問題を引き起こす可能性があります。 現在、基本的に 4 つのソリューションがあります。SDMA-空間分割多元接続、周波数分割多元接続 (FDMA-周波数分割多元接続)、TDMA-時間分割多元接続、および符号分割多元接続 (CDMA-符号分割多元接続)です。 RFID システムの通信形式、消費電力、システムの複雑さ、コストなどの要因を考慮して、無線周波数識別システムに衝突防止メカニズムを実装するために TDMA 方式が選択されます。 TDMA ベースの衝突防止アルゴリズムは、ビットベースの二分探索アルゴリズムとスロットベースの ALOHA アルゴリズムに分かれています。 このソリューションでは、二分探索アルゴリズムを使用して衝突防止の問題を解決します。

2) 無線周波数識別システムの基礎 - EPC データ符号化形式の設計。 EPC データ エンコーディング スキームの選択により、EPC データ収集の便利な実装が決まります。 この計画では、EPC データのエンコード形式の設計には次の 2 つの部分が含まれます。 ① 要員ピックアップ権限のエンコードの設計。 ②貨物識別のEPCコーディング設計。 現在、13 の EPC エンコーディング スキームがあり、その一般的な構造は、図 1 に示すように、階層的な可変長ヘッダーと一連の数値フィールドで構成されます。ヘッダーは、全長、識別タイプ、および EPC エンコーディング構造を定義します。 そのフィルター値も含めます。 ヘッダーの長さは可変です。

2 スキーム設計

スキーム設計には、貨物コーディング スキーム設計と配送担当者の許可スキーム設計の 2 つの部分が含まれます。 カーゴコーディングスキームの設計部分では、システム設計のニーズに応じて GID-96 ユニバーサル識別子の 1 つが使用されます。 既存の既知の仕様や識別スキームに依存せず、3 つのフィールド (部長コード、オブジェクト分類コード、シリアル番号) から構成される 96 ビットの EPC コードを使用します。 ヘッダーを追加すると、EPC 名前空間の一意性が保証されます。 そのフォーマットを表 1 に示します。

このうち、部長コードは会社や経営者などの組織体を識別するために使用されます。 次のフィールドの数を維持する責任があります。 オブジェクトの分類イオンコードは、ゼネラルマネージャーコードの下でアイテムの種類または種類を識別するために使用されます。 シリアル番号は、オブジェクト分類コードに基づいて各特定のオブジェクトを識別するために使用されます。 3 つのコードは一意であり、同じタイプでの重複は許可されません。 このコーディング形式から、オブジェクト分類コード部分が倉庫資材の種類を表すことがわかります。 また、倉庫に保管されている資材の種類も表します。 大規模な貨物倉庫に複数の集荷担当者がいる場合、このコードは集荷担当者の権限を割り当てる合理的な方法も提供します。

集荷担当者は特定の物流企業のみを対象としているため、集荷権限が外部の側面に関与することはほとんどありません。 また、倉庫管理システムの効率的な運用、堅牢性、安定性を考慮して、集荷担当者の権限のコーディングスキームの設計部分で、集荷担当者に個別の割り当てが与えられます。 カスタム権限エンコード形式を設定します。 そのエンコード形式は、データベースをバッチで取得する際の実装を容易にし、より効率的にすることを目的として、引き続き GID-96 に基づいてカスタマイズされています。 そのエンコード形式を表 2 に示します。

コード上では、最高の権限を持つ取締役会と、さまざまな配送担当者を担当する倉庫管理部門の 2 種類の部長が存在します。 それぞれは異なるコードで表されます。 オブジェクト分類コード部分: 取締役会の下のオブジェクト分類コードはすべて 1 に設定されます。これは、取締役会が最高の権限を持ち、現在の倉庫のさまざまな資材の在庫状況を確認し、さまざまな資材を引き出すことができることを意味します。 倉庫から。 倉庫管理部門を担当する集荷担当者ごとに物品分類コードが異なります。これは、各集荷担当者が運ぶ商品の種類も異なることを意味します。 シリアル番号部分では、従業員数 N に応じて、上位ビットを使用する方法が採用されます。N=2M-2 (このうち、M<36、すべて 0、すべて 1 は使用されないため、2 を減算)。 残りの 36 M ビットは、マネージャおよびオブジェクト分類の一般的な使用には考慮されず、すべて 0 に設定されます。チェック コードは巡回冗長検査 (CRC) を使用します。 最大の利点は、エラーを特定する信頼性が高いことです。 複数のエラーが発生した場合でも、わずかな操作で済みます。 エラーを特定できます。 16 ビット CRC は 4 キロバイト長のデータ ブロックのデータ整合性を検証できるため、RFID システムのニーズを簡単に満たすことができます。

3 計画の実施

まず、さまざまな種類の資材が倉庫から出荷されるとき、それらはさまざまな権限を持つ集荷担当者によって実行されます。 引き取り者の許可は、「物品分類コード」で表される。 EPC コード内で。 送迎者は、まず専用の許可読取装置で自分の携帯する送迎許可書を読み取ります。 システムは電子タグデータを取得した後、「物体分類コード」を傍受して保存します。 インターセプト命令を通じて、許可タグのデータをプライベート変数に格納します。 倉庫から商品が出荷されると、リーダーは各商品の電子タグを取得し、収集した電子タグをミドルウェアを介してシステムに送信します。 送信プロセス中に、次の 2 つの操作が必要です。1) 商品の電子ラベル内のオブジェクト分類コードを傍受し、受け取り人の許可を得て、電子ラベル内のオブジェクト分類コードに対してパターン マッチング操作を実行します。 照合が成功した場合は、材料の電子ラベルデータを検索条件としてデータベース内の在庫テーブルを検索します。 照合が失敗した場合（つまり、ピッキングされた商品のラベルにあるオブジェクト分類コードが （商品を受け取る人の許可ラベルのオブジェクト分類コードとは異なります）、商品を受け取る人が商品を受け取る権限を持っていないことを示し、商品の電子ラベルが供給されます 液晶端子に戻します。 そして、倉庫管理担当者による検査のために強調表示されます。 2) 商品が正常に集荷されると、商品は倉庫から発送されます。 同時に、商品の電子タグデータを検索条件としてデータベースを検索し、現在のデータベース倉庫資材在庫表を更新する。 在庫テーブル内の商品の数量が倉庫内の商品の数量と一致していることを確認します。 この更新操作は、商品の倉庫操作に似ています。 配送操作プロセス全体を図 2 に示します。

EPC データ収集部分: アウトバウンド資料の電子ラベル データ収集と人事当局の電子ラベル データ収集の 2 つの操作は「非同期」です。 まず、集荷担当者の許可ラベルデータを収集し、収集した発送物の電子ラベルデータとパターンマッチングを実行します。 その理由は、倉庫資材情報を格納するデータベースと担当者の権限情報を格納するデータベースが別々に管理されているためです。 これにより、集荷担当者の許可情報の漏洩や盗難を効果的に防ぎ、保管資材の紛失を防ぐことができます。

アプリケーション モジュール部分: 複数のリーダーとライターが同時に動作するという事実を考慮すると、1 秒あたりに読み取られるタグの数は非常に多くなります。 通常、電子タグデータを一時的に保存するためにバッファがオープンされます。

理解を容易にするために、著者は、処理プロセス全体を説明する例として、EPC データ キュー内の電子タグのみを取り上げます。 まず、電子タグ データがデキューされ、アプリケーション インターフェイスに入力されます。

4. 計画の検証

EPC データ収集はハードウェア部分に実装されているため、ここでは詳しく説明しません。 収集した EPC データをシミュレーションして計画を検証します。 収集したEPCデータはEXCELテーブルに2次元テーブル形式で格納され、現在の倉庫資材在庫テーブルはORACLEデータベースに格納され、データベースの一括検索が可能となります。 バッチ検索データベースにはクエリ応答時間に対する非常に高い要件があるため、ここでは分割サンプリング マッチングの考え方が採用されています。 資材は入庫作業時に簡単なカテゴリーに分類されています。 したがって、バッチ検索中は、各タイプの倉庫資材の在庫テーブルの最初のもののみを照合する必要があります。 オブジェクト分類コード部分が現在の在庫テーブルに格納されているレコードと一致する場合、シリアル番号が一致します。 この方法の最大の利点は、一度インターセプトして複数回使用できることです。 一括検索データデータベースのオブジェクト分類コードは、担当者の商品の受け取り許可をチェックするときに再度使用されます。 コードを一時的に保存するには一時変数のみが必要なので、インターセプトの作業負荷が大幅に軽減され、処理時間が短縮されます。

上記の研究を考慮して、MatLab の 3 つの環境でシミュレーションが実行されました。 シミュレーション環境 1: 在庫テーブルのレコードは 1,000 に固定され、出荷ラベルは 8 ～ 100 で変化し、集荷担当者の数は 1 人です。

シミュレーション環境 2: 出荷ラベルは 30 個固定されており、在庫テーブルには 100 ～ 1500 件の変更が記録され、集荷要員の数は 1 人です。

シミュレーション環境3：出荷ラベル変更数：20～70、在庫表レコード変更数：150～1,450、集荷担当者は1名。 シミュレーション結果を図 7 に示します。

シミュレーション結果から、この方式はデータを正しく処理し、物品分類コードを核とした分類配送管理を実現できることが分かる。 通常のピッキング方法に比べて納期が短縮されます。 商品の電子タグをロックすることで、商品の受け取りミスを最小限に抑え、ソリューション設計の本来の目的を達成します。 現代の倉庫配送管理に新しいアイデアを提供します。

  5。結論

効率的かつ迅速な最新の倉庫管理を実現するために、RFID 技術に基づいた担当者のピッキング権限の自動管理ソリューションが提案されています。 集荷担当者向けの特別な EPC コーディングに基づいて、倉庫管理スタッフの集荷権限が合理的に割り当てられ、倉庫からの配送の遅れや商品の集荷エラーの問題が解決されます。 ただし、意匠許可コーディング自体の特性から判断すると、この配信許可スキームには一定の制限があります。 倉庫の資材の種類が多い場合、各倉庫管理者に 1 種類の物品のみを引き取る権利を与えていると、倉庫管理の柔軟性のニーズを満たすことができず、結果的に倉庫管理者の無駄が発生し、倉庫管理への投資コストが増加する可能性があります。 。 これは、次のステップでこのプログラムを改善する必要がある場所でもあります。