一、背景
某电子制造企业的原材料仓库，物料以“库位 → 载物托盘 → 取样盒”三级载体进行流转。每个生产任务对应唯一的任务码（系统生成）。库位、托盘、取样盒均配备RFID标签，支持系统读写。
实际作业中存在以下痛点：
作业员从托盘取料放入取样盒时，可能多取（超出任务所需数量），需要将多余物料快速归还到正确的托盘中。
归还时，操作员容易因记忆模糊或仓位标识不清，将物料放错托盘（例如放回相邻仓位），导致库存混乱。
需要一种直观的引导方式，让操作员扫描取样盒RFID后，货架上对应原托盘的LED立即亮起，指引归还位置。
本题目要求参赛者在实现完整的多层级出入库与任务追溯的基础上，增加快速归还引导功能。
二、任务
设计并制作一套基于RFID的多层级智能仓储与快速归还系统。系统需以Wi-Fi联网MCU（如ESP32-S3）为核心，配备RFID读写模块（读取托盘、取样盒标签）、WS2812 LED灯带（每个仓位/托盘对应一组灯珠），实现以下核心能力：
四码关联绑定：库位ID、托盘RFID、取样盒RFID、任务码，四者可在系统中建立动态关联。
分批取料与余量管理：支持按任务码取料（从托盘到取样盒），自动更新托盘库存。
快速归还引导：操作员扫描取样盒RFID，系统自动查询该取样盒最后一次是从哪个托盘取料，然后点亮对应托盘位置的LED灯珠，引导操作员将多余物料放回正确托盘。
归还确认与库存恢复：操作员归还物料后，在界面确认，系统自动增加对应托盘的库存数量，并解除取样盒与当前任务的绑定（或标记为已归还）。
三、关键技术说明
1、快速归还的数据流设计
● 取料记录表字段：record_id, task_code, sampling_box_uid, source_tray_uid, source_location, take_quantity, timestamp, is_returned（默认False）
● 扫描取样盒时，查询该盒最近一条 is_returned=False 的记录 → 获取 source_tray_uid → 查找该托盘绑定的库位 → 控制LED点亮
● 确认归还后，更新该记录的 is_returned=True，并更新托盘库存（增加 take_quantity）
2、LED灯带与仓位映射
● WS2812灯带：每个托盘/库位对应一组灯珠（例如3个灯珠为一个仓位）
● 系统维护一个映射表：tray_uid → led_index（或 location_id → led_index）
● 点亮方式：使用ESP32的RMT驱动，发送指定颜色（如绿色）到对应索引的灯珠
3、硬件最小系统建议
● 主控：ESP32-S3-DevKitC-1
● RFID模块：MFRC522（SPI接口）
● LED灯带：WS2812B（8位或16位，GPIO任意）
● LCD触摸屏：3.5寸SPI电容屏（可选，但推荐）
● 电源：Type-C 5V 2A
4、操作系统与开发框架
● 推荐使用 ESP-IDF（官方IoT框架）或 Arduino-ESP32（快速原型）
● 数据库：可使用 SPIFFS + JSON 或 SQLite3 for ESP32（需移植）
● Web前端：使用 ESPAsyncWebServer 提供 REST API + HTML/JS 页面
四、适用对象
综合了嵌入式、数据库、RFID、LED控制、前后端全栈；适合已修完单片机课程、具备一定嵌入式开发经验（ESP-IDF/Arduino）、了解数据库设计的人群。
