1 引言
伴随着快速发展的物流业，作为技术灵魂的仓储管理系统(Warehouse Management System：WMS)有着低风险、高回报的选择。当仓储设备由机械化进入自动化阶段时，自动化设备的使用使业务信息的处理量和处理速度成为系统运作的瓶颈，无法有效地控制系统与自动化设备的应用，而条码技术正是解决此瓶颈并使WMS通用性更强、自动化程序更高不可缺少的个功能模块。
该文从一具体实例出发，结合条码及相关技术对其在WMS中的应用进行了设计和实现。
2 现状与分析
2.1 应用背景
中国加入WTO之后，物流业成为一个迅速崛起倍受关注的行业，而物流业技术的灵魂是WMS系统。该系统的特点是客户服务水平高、规模大、附加值高、快速并具有现代化管理能力，它要求信息准确，可实时查询，同时物流企业还可参与客户的供应链建设，其中快速服务是现代物流的重要特征之一。
因为具体环境不同，每个物流企业都需要订制自己的WMS，但系统的特点和要求使得软件在设计过程中趋向通用性发展，条码应用系统已被实践证实是完成以上功能和要求的个重要模块。
条码技术是电子与信息科学领域的高新技术，是多项技术相结合的产物。长期的研究和实践应用使条码技术已发展为非常成熟的实用技术。条码技术主要研究如何将需要向计算机输入的信息用条码这种特殊的符号加以表示，以及如何将条码所表示的信息转变为计算机可自动识读的数据。条码技术与无线射频技术(radiofrequency：RF)的相互渗透、相互促进，改变了传统产品的结构和性质，利用条码识读器的可识别和可编程功能，成功地实现与WMS的结合。
2.2 可行性分析
由于条码技术具有先进、适用、操作简单和见效快等特点，因而其应用范围极为广泛，商业POS、物流中心、配送中心、大型商业城、连锁家庭商店都基本条码化了，而且世界各国把条码技术的发展重点向着生产自动化、交通运输现代化、金融贸易国际化、票证单据数字化、安全防盗防伪保密化等领域推进。对于WMS来说，需要对物品的入库、出库和盘点等进行计算机管理，以仓库盘点为例，在仓库的每个货位上贴上标明物品编号的条码标签，盘库时，通过便携式条码识别器，扫描物品的编号和数量，然后将便携式条码识别器与主机连接，把采集到的数据输入主机进行盘亏、盘盈处理。通过为流通中的每一个商品赋予一个惟一的条码并在流通过程采集该条码信息，使物流信息更为准确和全面，提高了管理质量，使系统涵盖了从商品生产出厂、仓储运输到市场销售整个过程，而RE通讯使得WMS实时数据处理成为可能，新的系统可以优化流程，使得大部分传统的流程省略和改变，因此在WMS中应用条码技术是可行而又必需的一步。
2.3 系统结构与特点
条码按照不同的分类方法、不同的编码规则可以分成许多种，条码的分类方法主要依据条码的编码结构和条码的性质来决定。通常条码可分为一维条码和二维条码。维条码按照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN条码和UPC条码，物流条码包括128条码、ITF条码、39条码、库德巴条码等。二维条码根据构成原理、结构形状的差异，可分为行排式一维条码和矩阵式二维条码两大类型。条码大多印刷在纸质介质上，为扩大应用领域并保证条码标识在各个领域、各种工作环境的应用还研究开发，金属条码、纤维织物条码、隐形条码等类型。
结合条码与RF技术，一般WMS系统包括软件、计算机硬件、RF设备及其它外围设备，其中RF设备作用主要是数据采集和系统指令的传达，RF设各以其独有的灵活性、可扩展性和实施的简单性在传输速率、抗干扰性、兼容性和未来可升级性等方面满足了WMS的需要。通常RF手持数据采集终端的开发模式主要有4种：①基于Telnet结构：RF手持终端远程登录到主机服务器上，运行主机服务器上的WMS软件，将采集的数据实时直接存入数据库，查询结果返回RF手持终端显示；②客户/服务器(C/S)结构：主机服务器上运行WMS软件，在RF手持终端上运行相应的仓储数据采集客户软件；⑧基于WEB结构：主机服务器上运行WWW服务器和仓储管理应用服务软件，在RE手持终端上运行嵌入式浏览器；④多种系统共存：这种模式通过两种方法进行解决，一种是将不同无线网络的域名区分开，这适合于使用独立无线网络设备的不同公司之间，另一种是将不同系统的终端指向不同的服务器，这适合于同一公司使用两套或多套系统，但只适用一个无线网络的情况。以上4种方式中，基于Telnet结构的优势在于可以充分利用主机服务器的处理能力，结构较为简单；客户/服务器结构对于RE手持终端的处理能力要求较高，同时从编程角度而言，对厂商提供的开发工具的依赖性较强；基于Web结构的优势在于编程、维护简单，集中在服务器端开发，但对于RF手持终端的输入、显示配置要求较高。
由于WMS融合了条码扫描和无线射频技术，最大限度地在工作场地实时、快速、准确地输入、查询和更新系统数据，并且采用高效的客户，服务器方式和本地数据检验，快速完成系统响应。
3 设计与实现
3.1 系统设计
条码应用系统由条码、识读设备、计算机系统及通信系统组成。应用范围不同，条码应用系统的配置也不同。要建立自动化实时仓储管理系统，需要以条码技术为核心，充分应用无线网络通讯技术和无线手持电脑终端，结合C/S和B/S体系结构，硬件主要由无线终端、无线网关与服务器构成，系统的建立必须满足以下条件：
实时数据采集：由于人员操作的流动性，必须采用无线网络技术和无线手持电脑终端。
商品条码化：条码是商品的唯一标识，现代商业管理的基础是商品的条码化。目前我国有相应的条码管理标准，但也要结价国际惯例综合选择合适的条码标准。
货位规范化、条码化：自动化的仓储管理必须借助条码技术建立货位管理规范化。
3.2 环境说明
此系统的实现主要分为两部分，一是用于仓储管理服务、统计等的服务器软件，另个是RE手持终端登录后运行的功能模块的实现。该系统使用Delphi或Power Builder作为开发语言，实现仓储管理、统计等功能的服务器软件和RF手持终端登录后运行的功能模块客户软件，采用C/S结构，为了提高数据库访问速度以及处理数据冲突，对于数据库的操作采用存储过程和触发器机制。货位查询系统基于B/S结构，同时应用地理信息系统GIS的概念，采用Java实现货位的图形可视化查询。
3.3 条码设计
对于规模不一的物流企业来说，设计一种符合自己产品和应用的条码是企业成功完成自动化设备与WMS软件相结合的种手段。对该实例来讲，可以设计两种条码，一类标明货物和货位，条码的长度可以根据需要设定，功能主要为完成货物和货位在系统中的信息查询和打印而设。另类是备种订单条码，包括入库单条码、出库单条码、盘点单条码及移库单条码等，长度根据订单需要而设定，主要是打印需要。
3.4 功能模块应用
条码设定以后，完成与WMS的结合就是RF技术的正确设计与编程以实现实时快速的物流系统。根据一般的功能需求，可以将RF与WMS结合的功能处理表示为图1所示。
图1 条码收集器功能
在此应用中，条码处理主要应用在5个部分：入库、盘点，移库和出库时的数据收集和各种数据查询。
入库操作时，根据清点货物后的订单，产生货物条码，用条码收集器收集货物上的条码信息和对应的货位信息，存在条码收集器中。进行入库确认时，收集器放置在通讯底座上与计算机相连接进行通讯，将收集到的信息输入到计算机并保存到数据库中，由仓库管理程序做进一步的处理。而盘点、移库和出库操作时则根据入库时生成的条码以与入库操作相似的操作流程进行处理。
3.5 接口设计
利用以上模块设计对条码和WMS进行通讯除了使用条码通讯设备外还要设计接口程序。手持终端完成数据存储、处理和通信传输功能，座机一直和PC机通过串口相连，在连接时通过接口程序与计算机进行通讯，接口程序要根据设各自行设计。在应用时主要完成两个功能：数据的下发和上传。对于操作员资料，在应用时由PC机向座机下发资料进行确认；对于采集到的信息，由手持终端通过座机上传到PC机，在数据库内形成文件，然后通过对文件的读写进行数据操作。对于条码采集器与主机之间的文件数据传递，根据各企业的需要自行定义，如数据下发时，操作员信息明码传送，员工编码和口令等可在一行中作为独立域处理；数据上传时备种仓储数据根据条码的设计生成不同格式的文件。
4 结论
在WMS系统中，利用条形码和条码扫描器，可以轻松快捷地处理数据和货物的移动，作为最有效与成本低廉的识别手段，条码技术是物流系统基本技术之一。无线实时仓储管理系统的实现，可以大幅度提高仓储式物流中心运作与管理的工作效率，大幅度减少现有模式中查找货位信息的时间，提高查询和盘点精度，加快了商品流转速度，同时减少了人力资源浪费，提高了人员的利用率。
作为WMS企业管理的快速有效的要求，我们设计的条码应用模块基本实现了企业对WMS的需求功能。当然，实现更为完整和具有代表性的功能模块还需要更加严谨的运用和尝试。
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本文标题：条码技术在WMS中的设计与应用
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