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    物联网中的智能物流仓储系统研究

      信息来源:   发布时间:2021-10-18  点击数:

    一、引言

    在商品流通供应环节当中,物流是非常重要的,是国民经济发展的重要支撑。而现代物流的中心环节是仓储,在仓储管理的过程中由于会产生一系列仓储管理信息,跟随货物管理流程的进展,如仓库订货、出货、入库和管理变化而变化,具有强大分析数据和承载巨大物流信息能力。只有高效地进行仓储才能够对货物进行有效的监管,达到对货物合理的操作。如何减少存货的成本,同时加强存货的管理,提升空间人员和设备的使用效率,减短出货流程和人工干预的时间都是实现企业经济发展以及提高自身竞争力优势的关键所在。

    物流仓储发展到今天可以分成三个方面,一是人工和机械化进行仓储,二是自动化,三是智能化仓储。而现代化信息技术飞速发展已成为仓储技术的重要支撑,自动化仓储以及无线感应装置的使用帮助仓储走上智能化的道路。物联网成为智能仓储系统的操作平台,通过互联网与货物数据相连,将所有的货物进行远程的控制和感知实现智能最大化,因此,研究物联网化的智能仓储系统在当今时代是非常重要的。

    二、物联网的概念

    物联网的定义产生于20世纪末,将其定义为是借由信息传感设备,比如红外感应器、全球定位系统以及激光扫描仪等,按照相关的网络协议将物品和互联网接连起来,达到信息的共享和置换,帮助实现人工智能化定位识别监控和管理的一种网络技术。

    (一)物联网的网络系统

    当今物联网已经被应用到了多个领域,比如物流仓储、智能房屋、智能电表和自来水网络管理等基础设施设备,但我国的物联网应用还处于基础阶段,并没有发展到普及的状态并且也没有根据国家下发出统一的规范标准,但要深入的运用物联网发展物联网的网络体系,就必须要对物联网的应用系统和实际状况进行分析,达到对物联网信息的全面掌握。根据物联网的概念及其基本的应用可以构建出基于电子产品代码EPC的物联网体系,包括三个方面:物联网感知层,网络层和应用层。物联网的感知层是基础阶段,通过传感器数据收集管理系统,将数据接入到系统中,然后建立智能终端平台;在由网络层通过互联网技术将物品与互联网进行连接,能够达到对信息的保存和管理查询等功能;应用层则可以达到对数据的分析,为用户提供特殊的服务,如智能交通、智能建筑、环境监测和医疗护理等功能。

    (二)应用EPC的物联网系统

    电子产品代码EPC物联网系统,是以一种EPC标签为全球通用的产品标识能够达到对所存储的信息利用射频识别技术进行物流仓储管理。通过EPC信息服务可以达到多项功能,并且可以查询相关的资源数据。此物联网系统就形成了一个由互联网对象名字服务、EPC中间件、EPC阅读器等构成的一个EPC物联网系统格局。

    三、智能化物流仓储系统

    智能物流仓储系统可以对入库、出库、移动和管理进行管控,对货物具体的位置和环境温度进行监测,同时还具有报警设备能够对仓储进行安全性的监管。智能仓物流智能化物流仓储系统,包括硬件和App两个方面:App主要是有仓储管理系统,按照仓储的标准要求对货物、信息和人员进行配置,使整个仓储系统达到高效的运作,同时把整个系统和互联网连接起来,达到资源共享和保存;硬件部分是由仓储管理系统的各种机械设备和元器件组成。

    智能化物流仓储系统,整个物联网都可以查到货物的信息、订货、出货等方面能够达到实时监测和远程操纵的目的。

    (一)智能物流仓储系统业务功能分析

    传统仓库一直面临入库环节复杂,库内盘点工作繁琐,货物定位缺乏精准度,环境信息缺失等问题,为了提升仓储环节工作效率,开展智慧化管理,各仓储子系统需要达到实现如下功能:

    1.入库子系统

    入库是仓储工作开展的第一环节,入库子系统是物流仓储系统管理的第一站,在货物还未进入仓储之前,入库子系统需要做好必要的准备工作,比如,提前确定货物在仓储中以包装箱形式流通存储还是托盘形式,制定打包规则、编码规则,分配货物存储货位等等。

    2.在库盘点子系统

    在库盘点子系统就是将货位分配至指定货物,并将货物信息和货位信息对应起来。通过在库盘点子系统能够准确掌握单个货物在仓储管理位置以及货物数量,对仓库内货物的管理,包括检查识别、数量查验、退换货和报废等功能的处理。借助在库盘点子系统,货物在仓库中每次更改位置,都需要同货位匹配,同时借助智能货架和盘点小车等读取货物的RFID标签ID,进而掌握货物位置。同时通过RFID天线扫描实时盘点货物数量及动态变化,提高了仓储货物流转效率。

    3.环境监控子系统

    在货物仓储的过程中,对仓库环境把控十分重要。储存环境变化可能会影响货物属性,甚至影响货物的使用寿命,因此需要依靠环境监控子系统监控仓库的温度、湿度、烟雾等情况,实时判定货物是否处于安全环境中,如果出现环境问题则及时触发警报系统,提醒仓库管理人员查验,确保货物外部环境监控数值处于正常范围内。

    4.远程监控子系统

    远程监控子系统主要是依靠摄像头监控仓库内的人员、设备,动态观察人员操作等。通过远程监控系统能够及时展现仓库整体情况,确保工作人员操作安全、规范。仓库内LED大屏幕或者语音播报系统动态提示当前仓库内部的温度、湿度等情况,并将信息传递至仓库管理端,加强仓储管理。

    物流仓储各个子系统相互依存,整个物流管理环节是否畅通主要取决于各个业务系统信息能否准确、及时传递。因而,只有把握好各个子系统才能实现仓储系统智能化管理。

    (二)智能物流仓储系统功能实现

    1.入库子系统

    入库子系统分别采用串口通信技术、RFID技术,硬件方面需要配备RFID标签、RFID天线、上位机等,软硬件结合实现货物信息精准采集和传递。按照编码规则设置RFID标签电子编码,以其作为货物在仓库内流通的唯一标识,帮助实现货物在本仓库的追溯。通道两侧设置RFID天线可以精准读取RFID标签信息,信息采集后通过串口通讯将信息传递至上位机,各硬件设备配合完成入库操作。简单来说,入库流程就是要对货物的RFID标签电子输入码进行检验,然后将信息传输到数据处理中心进行储存,电脑进行计算将要抵达的具体位置,安排叉车发出操作指令,并且对货物进行定位和跟踪,确保货物能够稳固的放入合适的存储货位。

    2.在库盘点子系统

    库存盘点子系统重点在于缩短货物的盘点时间,实时把控货物的数量动态和位置动态,实现货物可视化管理。一方面,在库盘点子系统通过智能货架子系统对货物上架、货位、数量、下架等信息采集、读取、管理,做到自动化监测货格内货物状态;另一方面,在库盘点子系统借助智能盘点小车子系统对仓库内或动物进行盘点。智能盘点小车设备包含控制、供电、读写三大设备及上位机。供电装置提供能量,控制装置控制运行,读写装置用于读取货物的RFID标签信息,进行货物自动盘点,上位机则是对小车进行远程控制。另外,还需要借助手持机盘点子系统利用RFID和条形码两种形式进行识读,对货物进行盘点。这种盘点模式能够让盘点工作人员摆脱纸张束缚,简化传统盘点操作流程,实现盘点信息实时更新,增强盘点工作的可视化和可读性。

    3.出库子系统

    出库流程就是先由拿货人对仓库信息管理系统进行申请,对信息进行处理后,安排叉车进行操作,叉车把货物准确地交由拿货人,确保每个环节都能够达到精准化的操作。出库子系统提高了货物出库的准确度和效率。出库子系统通过门禁通道的RFID读写器天线对出库货物及其数量进行审核。货物出库时搬运工具搬运货物经过门禁通道,由通道两侧RFID读写器天线采集货物标签信息将其通过串口通讯方式上传至管理终端,对比上位机的出库信息,如果对比正确则允许货物通过门禁通道,完成出库。

    四、智能仓储系统结构的分析

    (一)无线传感器网络和电子产品代码结合的分析

    无线传感器网络是通过在较大区域内布置众多传感器节点组成的,通过无线传输的方式的一种网络系统能够达到对所监测地区对象信息的感知、收集和处理。以往的智能仓储管理系统只是仅仅由一种技术作为支撑,但是并不能达到真正的智能化,如果是基于EPC的智能仓储管理系统,可以操作移动叉车和设备,但是还要建立无线传输网络,而对于基于无线传感器网络的智能仓储管理系统,就需要建立大量的节点,但当前并不能实现节点的微型化。因此,可以将无线传输网络和电子产品代码结合应用到系统当中,就能够达到对仓储环境和光线的监测以及对物品定点移动,实现真正的智能化发展。将无线传感器网络和电子产品代码结合可以实现智能化仓储系统结构以无线传感器网络为基础,通过传感器达到对物流过程的各种数据变化进行收集和传输,对货物信息进行感知,降低节点成本,因此两者的结合是可行且必要的。

    (二)智能物流仓储系统的研究设计

    为了要达到物流仓储智能化的自由状态,可以将阅读器与无线传感器网络的节点相融合,这样可以操纵阅读器扫描电子产品信息代码,并且传输环境监测的信息,可提高无线传感器网络的可靠性,形成一个网络监管系统,成为当今智能物流仓储系统的研究重点。

    五、结语

    本文先容了物联网和智能物流仓储系统,并且提出将电子产品代码和无线传感器网络相结合以及阅读器与无线传感器网络相结合,以达到物流仓储的效率。物联网应用前景非常广阔,能够为人们的生活带来更多的便利,促进社会发展。

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