條碼技術,數據采集器在物流供應連管理的應用

便攜式數據采集終端（Portable Data Terminal, PDT），也稱為便攜式數據采集器，或手持終端(Hand-hold Terminal, HT)。又因其用于自動識別條形碼故稱做便攜式條碼掃描終端（以下統稱為便攜式數據采集器）。便攜式數據采集器是集激光掃描、漢字顯示、數據采集、數據處理、數據通訊等功能于一體的高科技產品，它相當于一臺小型的計算機，將電腦技術與條形碼技術完美的結合，利用物品上的條形碼作為信息快速采集手段。簡單地說，它兼具了掌上電腦、條碼掃描器的功能。硬件上具有計算機設備的基本配置：CPU、內存、依靠電池供電、各種外設接口；軟件上具有計算機運行的基本要求：操作系統；可以編程的開發平臺；獨立的應用程序。它可以將電腦網絡的部分程序和數據下傳至手持終端，并可以脫離電腦網絡系統獨立進行某項工作。其基本工作原理是：首先按照用戶的應用要求，將應用程序在計算機編制后下載到便攜式數據采集器中。便攜式數據采集器中的基本數據信息必須通過PC的數據庫獲得，而存儲的操作結果也必須及時的導入到數據庫中。.手持終端作為電腦網絡系統的功能延伸，滿足了日常工作中人們各種信息移動采集、處理的任務要求。

一、便攜式數據采集器的產品特點

嚴格意義上講，便攜式數據采集器不是傳統意義上的條碼產品，它的性能在更多層面取決于其本身的數據計算、處理能力，這恰恰是計算機產品的基本要求。與目前很多條碼產品生產廠商相比，很多計算機公司生產的數據采集器在技術上有較強的領先優勢，比如說斑馬，霍尼韋爾等世界著名的PDA生產廠商的產品，憑借著這些廠商在微電子、電路設計生產方面的領先優勢，其相關的產品具有良好的性能。

下面詳細介紹數據采集器的產品硬件特點：

1、CPU處理器：隨著數字電路技術的發展，數據采集器大多采用16位或是更好的32位CPU（中央微處理器）。CPU的位數、主頻等指標的提高，使得數據采集器的數據處理能力、處理速度要求越來越高。使用戶的現場工作效率得到改善。

2、手持終端內存：目前大多數產品采用FLASH-ROM+ RAM型內存。操作系統、應用程序、字庫文件等重要的文件存儲在FLASH-ROM里面，即使長期的不供電也能夠保持。采集的數據存儲在RAM里面，依靠電池、后備電池保持數據。由于RAM的讀寫速度較快，使得操作的速度能夠得到保證。手持終端內存容量的大小，決定了一次能處理的數據容量。用戶往往比較關心這一個指標。認為內存容量越大，一次能同時處理的數據就越多。但是用戶通常忽略了這樣一個事實：即手持終端的內存容量要與其CPU處理速度相對應。在一定的處理器速度下，盲目提高其內存容量，只能是增加用戶使用時的處理、等待時間。試想一下，當您掃描、手輸之后，要花數秒時間等待手持終端的處理輸出。該是多么令人遺憾的事。

3、功耗：包括條碼掃描設備的功耗、顯示屏的功耗、CPU的功耗等及部分。由電池支持工作。

對于CPU的功耗，對手持終端的運行穩定性有很大影響。大家知道CPU在高速處理數據時會產生熱量。對于臺式PC機大都裝有散熱風扇，同時有較大空間散發熱量。大家常用的筆記本電腦，雖然其CPU的功耗要遠遠低于臺式PC機。但因其結構緊湊，不易散熱。因此運行時會出現“死機”等不穩定現象。手持數據采集終端的體積小巧、密封性好等制造特點決定了其內部熱量不易散發。因而要求其CPU的功耗要比較低。普通的X86型CPU在功耗上不能滿足手持終端產品的性能需要。高檔的手持終端一般采用專業廠家生產的CPU產品。

整機功耗：目前數據采集器在使用中采用普通電池、充電電池兩種方式。但是如果長時間在戶外進行工作，無法回到單位進行充電的應用場合，充電電池就明顯受到限制。對于低檔的數據采集器，若采用一般AA鹼性電池只能使用十幾個小時左右。而一些高檔手持終端。由于其整機功耗非常低，采用兩節普通的AA鹼性電池可以連續工作100個小時以上。且由于其低耗電量、電池特性好等特點，當電池電量不足時機器仍可工作一段時間，不須馬上更換電池。這個特性為用戶在使用手持終端時提供了非常好的操作性能。

4、輸入設備：包括條碼掃描輸入、鍵盤輸入兩種方式。條碼輸入又分為CCD\LASER(激光)\CMOS等掃描原理的不同。目前常用的是激光條碼掃描設備，具有掃描速度快，操作方便等優點。但是第三代的CMOS掃描輸入產品具有成像功能，不僅能夠識讀一維、二維條碼，還能夠識讀各種圖像信息，其優勢已經被部分廠家所認識，并且應用在各種領域中。鍵盤輸入包括標準的字母、英文、符號等方法，同時都具有功能快捷鍵；有些數據采集器產品還具有觸摸屏，可使用手寫識別輸入等功能。對于輸入方式的選擇應該充分考慮到不同應用領域具有不同的要求。數據采集器就是為了解決快速數據采集的應用要求，如何滿足人體工程學的要求，是用戶應該考慮的主要原因。

5、顯示輸出：目前的數據采集器大都具備大屏液晶顯示屏。能夠顯示中英文、圖形等各種用戶信息。同時在顯示精度、屏幕的工業性能上面都有較嚴格的要求。

6、與計算機系統的通訊能力：作為計算機網絡系統的延伸，手持終端采集的數據及處理結果要與計算機系統交換信息。因此要求手持終端有很強的通訊能力。目前高檔的便攜式數據采集器都具有串口、紅外線通訊口等幾種方式。由于數據采集器每天都要將采集的數據傳送給計算機，如果采用串口線連接，反復的插拔會造成設備的損壞。所以目前大多采用紅外通訊的方式傳輸數據，不須任何插拔部件。降低了出現故障的可能性，提高了產品的使用壽命。

7、外圍設備驅動能力：利用數據采集器的串口、紅外口，可以聯接各種標準串口設備，或者通過串-并轉換可以連結各種并口設備。包括：串并口打印機、調制解調器等，實現電腦的各種功能。

二、無線數據采集器產品的特點

便攜式數據采集器是對于傳統手工操作的優勢已經是不言而喻的，然而一種更先進的設備——無線數據采集器則將普通便攜式數據采集器的性能進一步的擴展。無線數據采集器大都是便攜式的，除了具有一般便攜式數據采集器的優點外，還有在線式數據采集器的優點，它與計算機的通訊是通過無線電波來實現的，可以把現場采集到的數據實時傳輸給計算機。相比普通便攜式數據采集器又更進一步的提高了操作員的工作效率，使數據從原來的本機校驗、保存轉變為遠程控制，實時傳輸。

無線式數據采集器之所以稱之為無線，就是因為它不需要像普通便攜式數據采集器那樣依靠通訊座和PC進行數據交換，而可以直接通過無線網絡和PC、服務器進行實時數據通訊。要使用無線手持終端就必須先建立無線網絡。無線網絡設備——登陸點（Access Point）相當于一個連接有線局域網和無線網的網橋，它通過雙絞線或同軸電纜接入有線網絡（以太網或令牌網），無線手持終端則通過與AP的無線通訊和局域網的服務器進行數據交換。

無線式數據采集器通訊數據實時性強，效率高。無線數據采集器直接和服務器進行數據交換，數據都是以實時方式傳輸。數據從無線數據采集器發出，通過無線網絡到達當前無線終端所在頻道的AP，AP通過連接的雙絞線或同軸電纜將數據傳入有線LAN網，數據最后到達服務器的網卡端口后進入服務器，然后服務器將返回的數據通過原路徑返回到無線終端。所有數據都以TCP/IP通訊協議傳輸。可以看出操作員在無線數據采集器上所有操作后的數據都在第一時間進入后臺數據庫，也就是說無線數據采集器將數據庫信息系統延伸到每一個操作員的手中。

無線數據采集器的產品硬件技術特點與便攜式的要求一致，包括CPU、內存、屏幕顯示、輸入設備、輸出設備等等。除此之外，比較關鍵的就是無線通訊機制。目前使用比較廣泛的有無線跳頻技術、無線擴頻技術兩種。應該說兩種技術各有優缺點，但是對于普通的倉儲物流、零售應用來說，跳頻技術由于其抗干擾能力較強，數據傳輸穩定，所以采用較廣泛。

每個無線數據采集器都是一個自帶IP地址的網絡節點，通過無線的登陸點（AP），實現與網絡系統的實時數據交換。

無線數據采集器與計算機系統的連接基本上采用三種方式:

1、TELNET終端仿真連接：在這種方式下，無線數據采集器本身不需要開發應用程序。只是通過TELNET服務登陸到應用服務器上，遠程運行服務器上面的程序。在這種方式下工作，由于大量的終端仿真控制數據流在無線采集器和服務器之間交換，通訊的效率相對會低一些。但是由于在數據采集器上無需開發應用程序，在系統更新升級方面會相對簡單、容易。

2、傳統的C/S結構：將無線數據采集器作為系統的CLIENT端，采集器上面根據用戶的應用流程要求進行程序的開發。開發平臺與便攜式一樣，根據不同產品有所不同。這種方式下工作，數據采集器與通訊服務器之間只需要交換采集的數據信息，數據量小，通訊的效率相應的較高。但是像便攜式數據采集器一樣，每臺無線數據采集器都要安裝應用程序，對于后期的應用升級顯得較麻煩。

3、B/S結構：在無線數據采集器上面內嵌瀏覽器，通過HTTP協議與應用服務器進行數據交換。這種方式對無線數據采集器的系統要求較高，基于WinCE平臺下面的產品相對來講比較容易實現。

從上面可以看出，在應用無線數據采集器時，具體采用何種方式進行，應該根據實際的應用情況而定。

三、數據采集器的應用性能指標

由于手持終端大都在室外使用，周圍的濕度、溫度等環境因素對手持終端的操作影響比較大。尤其是液晶屏幕、RAM芯片等關鍵部件，低溫、高溫特性都受限制。因此用戶要根據自身的使用環境情況選擇手持終端產品。

在寒冷的冬天，作業人員使用手持終端在戶外進行數據采集。當工作完畢，返回到屋內時，由于市內外的溫度差會造成電路板的積水。此時如果馬上開機工作，電流流過潮濕的電路板會造成機器電路短路。與中低檔手持終端產品不同，高檔手持終端產品針對這項指標進行過嚴格的測試，給用戶以可靠的操作性能。同時用戶在使用手持終端產品時要十分注意避免以上現象的發生。

同時因為作業環境比較惡劣，手持終端產品要經過嚴格的防水測試。能經受飲料的潑濺、雨水的澆淋等常見情況的測試都應該是用戶選擇產品時應該考慮的因素。針對便攜產品防水性的考核，國際上有IP標準進行認證。對通過測試的產品，發給證書。

抗震、抗摔性能也是手持終端產品另一項操作性能指標。作為便攜使用的數據采集產品，操作者無意間的失手跌落是難免的。因而手持終端要具備一定的抗震、抗摔性。目前大多數產品能夠滿足1米以上的跌落高度。

四、數據采集器產品的軟件功能

數據采集器的軟件功能一般分為操作系統、應用軟件兩部分。

操作系統目前沒有統一的標準。由于數據采集器采用各個廠家獨立開發生產的CPU、主板等關鍵零部件，所以大多采用各自標準的OS操作系統。也有部分廠家推出了基于PALM/WinCE平臺的操作系統，但是目前此類產品目前的推出是針對數據管理型的應用領域，對于傳統供應鏈物流領域的數據采集還不是非常適用。同時由于此類產品目前的功耗問題還比較高；而且對于普通的操作人員來講，上面兩種平臺過于復雜；使用起來維護量較大。所以在物流供應鏈領域較少采用，多是應用在辦公自動化領域。

應用軟件根據用戶的應用流程進行開發。軟件開發工具一般采用C語言或其他語言。對于數據采集器的應用而言，隨著條碼技術與IT技術更加廣泛的結合，便攜式數據采集器將得到廣泛的應用，與行業應用結合的更加緊密，成為行業解決方案的一部分。

數據采集器與用戶的行業應用系統一起完成了整體的解決方案。以目前條碼技術應用比較集中的物流供應鏈管理為例，從產品的生產到成品下線，銷售、運輸、倉儲、零售等各個環節，都可以應用條碼技術，使用數據采集器進行方便、快捷的管理。

條碼技術象一條紐帶，把產品生命期中各階段發生的信息聯接在一起，可跟蹤產品從生產到銷售的全過程，使企業在激烈的市場競爭中處于有利地位。并且條碼化可以保證數據的準確性，使用條碼設備既方便又快捷，自動識別技術的效率與鍵盤是無法比擬的。　　

日本某電子公司多年來采用條碼化的倉庫管理系統。過去以紙為基的作業方式，在發貨和入庫方面，每月約有200個錯誤發生，錯誤發生后，往往需要幾個月來跟蹤這些差異，以免擴大其影響。現在每一件貨物出入庫時，操作員馬上把貨物上的條碼用手持式激光數據采集器識讀，通過數據采集器把數據及時地送入計算機進行統計和管理。倉庫作業數呈二位數字增加，人員數卻沒有增加，且庫存精度達到百分之百；發貨和進貨作業的差異率降為零，而且一些勞動量大的工作也壓縮了。

隨著信息科技的快速發展及企業信息化的日益普及，在物流倉儲、物流配送、制造業、郵政、圖書管理等行業的人工單品管理已經不能適用于市場經濟的發展，從而出現對移動數據采集信息系統的迫切需求，便攜式數據采集器便成為不可獲缺的必備關鍵設備。條碼掃描型掌上電腦作為一種快速、高效的移動信息采集、處理終端，在國防、公共安全、醫療、工業、金融、商業、郵政、貨物運輸等領域有極為廣泛的應用前景。