基于物聯(lián)網(wǎng)的智能倉儲管理系統(tǒng)

年4月19日基于物聯(lián)網(wǎng)的智能倉儲管理系統(tǒng)文檔僅供參考基于物聯(lián)網(wǎng)的智能倉儲管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)的概念于1999年由美國麻省理工學(xué)院提出，物聯(lián)網(wǎng)是一個動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力，其中物理和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識、物理屬性、虛擬特征和智能接口，而且能夠與信息網(wǎng)絡(luò)無縫整合。物聯(lián)網(wǎng)將于媒體互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一起，構(gòu)成未來互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是經(jīng)過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，以有線或無線的方式把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，以計算、存儲等處理方式構(gòu)成相應(yīng)的靜態(tài)與動態(tài)信息的知識網(wǎng)絡(luò)，用以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是物物相連的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”要滿足一些條件才能夠被納入其范圍：1.有相應(yīng)信息的接收器；2.有數(shù)據(jù)傳輸通路；3.有一定的存儲功能；4.有CPU；5.有操作系統(tǒng);6.有專門的應(yīng)用程序；7.有數(shù)據(jù)發(fā)送器；8.遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；9.在世界網(wǎng)絡(luò)有可識別的唯一編碼。當(dāng)前倉儲管理一部分是人工管理，一部分實現(xiàn)了條形碼管理，僅有少部分開始使用二維碼或射頻標(biāo)簽。條碼系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)相比，存在識別速度慢、信息攜帶量小、尺寸大、易損毀等缺點。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)，能有效地解決倉庫物資流動的信息管理問題。將物聯(lián)網(wǎng)RFID標(biāo)簽貼在倉庫內(nèi)的托盤、包裝箱或元件上。標(biāo)簽內(nèi)包含元件規(guī)格、序列號等信息。當(dāng)物資經(jīng)過安裝在預(yù)置地點的RFID識讀器時，便可自動記錄信息，無線局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_管理信息系統(tǒng)，指揮中心就掌握了實時的物資儲存信息。在這個過程中不需要保管員使用手持條形碼掃描器對倉儲物資進行逐個掃描，這將大大加快物資的流動速度，且能減少操作失誤，降低管理成本，提高倉庫管理的工作效率。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將更加高效、準(zhǔn)確地實現(xiàn)物資設(shè)備的倉儲管理。將存儲到倉庫中的物資貼上RFID標(biāo)簽，能自動記錄每件物資的入庫、出庫等操作，而且還能查詢物資在倉庫中的具體位置，同時能自動識別進出倉庫的車輛、人員等，并能根據(jù)權(quán)限存取對應(yīng)的物資信息。利用信息可視化技術(shù)，實現(xiàn)實時顯示倉庫內(nèi)各種物資的狀況以及車輛、人員情況；同時各倉庫的各類信息可經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)相互連接，建立按組織層次、更大規(guī)模的分層倉儲管理系統(tǒng)，并與其它物流應(yīng)用管理系統(tǒng)相連，形成“大”的物流信息系統(tǒng)，供各級部門或相關(guān)人員查詢、使用，形成層次化的倉儲管理體系結(jié)構(gòu)，各層之間可經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)接口實現(xiàn)互通、互連、互操作，這將大大提高倉儲管理效率，對提高經(jīng)濟效益具有重大的意義。將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)地、具體地用到倉儲系統(tǒng)中，其核心內(nèi)容包括系統(tǒng)編碼體系、射頻識別系統(tǒng)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及軟、硬件設(shè)計四部分，如圖1所示，其管理流程如圖2所示。圖1倉儲系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)由圖2能夠看出，出入庫管理利用RFID實現(xiàn)物品的自動識別，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)建立各物品之間的關(guān)聯(lián)，利用EPC(ElectornicProductCode,中文稱為產(chǎn)品電子代碼）實現(xiàn)物品的統(tǒng)一編碼，并應(yīng)用傳感器及視頻技術(shù)實現(xiàn)物品的實時狀態(tài)監(jiān)控，對物品存放環(huán)境及其工作狀態(tài)進行監(jiān)控，當(dāng)環(huán)境狀態(tài)(例如溫度、濕度、光照、氣體濃度、震動幅度等)超過規(guī)定值時，啟動相應(yīng)的報警措施。由于RFID必須經(jīng)過讀寫器才能收集數(shù)據(jù)，在有些大型倉儲管理系統(tǒng)中，部分物品分布不均勻，距離超過10Om后RFID無法識別，因此，可將無線傳感器與RFID相結(jié)合建立覆蓋整個存儲范圍的倉儲管理系統(tǒng)。圖2倉儲系統(tǒng)管理流程圖一、系統(tǒng)編碼體系編碼是指給編碼對象賦予一定的有規(guī)律、易于計算機識別和處理的符號，形成的代碼元素組合。其目的是用規(guī)定的字符來代表復(fù)雜的概念，便于査詢、統(tǒng)計分析和匯總。在制定編碼規(guī)則時應(yīng)遵循以下基本原則：（1）唯一性。每一個編碼對象僅有一個代碼，而一個代碼只唯一表示一個編碼對象。（2）合理性。代碼結(jié)構(gòu)與分類體系相對應(yīng)，定義合理。（3）可擴充性。每一類編碼設(shè)計等長，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)暮髠渚幋a容量用于擴充。（4）簡明性。結(jié)構(gòu)盡量簡單，長度盡量短，以節(jié)省存儲空問和減少代碼的差錯率。（5）規(guī)范性。在一個編碼體系中，代碼的類型、結(jié)構(gòu)及代碼的編寫格式應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一。（6）系統(tǒng)性。將選定的事物、概念的屬性或特征按一定的排列順序予以系統(tǒng)化，并形成一個合理的編碼體系。倉儲中的實體是操作和管理的最終對象，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)化的步驟，首先確定倉儲系統(tǒng)的實體，然后將所有倉儲實體進行信息抽象。一般將倉儲實體劃分為五類：物資類、設(shè)備類、設(shè)施類、人員類和環(huán)境類?；谖锫?lián)網(wǎng)的倉儲系統(tǒng)需要，根據(jù)各類實體管理要求，對存儲的實體進行相關(guān)操作，因此，要提取實體的基本屬性滿足監(jiān)控的基本要求。各類實體的屬性分析如表1所示。表1各類實體屬性分析屬性內(nèi)容物資類用來描述倉儲系統(tǒng)中多個單件組合而成的一個存儲單元(如包裝盒、包裝箱等)或單個裝設(shè)備的屬性,包括物資編碼、形態(tài)(固、液、氣、顆粒等)、數(shù)量、規(guī)格、物資材質(zhì)、包裝要求、搬運方式、存放方式、人庫時間、存放時間、環(huán)境要求(溫度、濕度、光照、電、氣體密度等)、存放位置、安全級別、保密級別等設(shè)備類用來描述識別各存儲單元的設(shè)備(如RFID識讀器、傳感器、叉車等)的屬性，包括設(shè)備編碼、入庫時間、購買時間、使用年限、已使用年限、設(shè)備材質(zhì)、制造廠商、規(guī)格、設(shè)備類別、使用狀態(tài)(使用或停止?fàn)顟B(tài))、維護歷史、存放位置等設(shè)施類用來描述大型設(shè)施的屬性(如貨架等)，包括設(shè)施編碼、購買時間、使用年限、已使用年限、數(shù)量、設(shè)施材質(zhì)、制造廠商、可移動性、服務(wù)貨類、容量、已使用容量、區(qū)域位置、使用狀態(tài)(使用或停止?fàn)顟B(tài))、維護歷史等人員類用來描述管理倉庫的人員屬性，包括姓名、性別、年齡、聯(lián)系方式、職稱、部門、在職時間、歷史任務(wù)、工作狀態(tài)等環(huán)境類用來描述存儲對象的環(huán)境信息，包括溫度、濕度、光照、電、氣體密度、震動幅度等上述實體屬性僅根據(jù)通用倉儲系統(tǒng)設(shè)定，在具體實現(xiàn)時應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用進行具體分析，給出相應(yīng)的內(nèi)容。這些抽象出來的實體屬性有固定靜態(tài)信息，也有系統(tǒng)運行過程中形成的動態(tài)實時信息。固定靜態(tài)信息一般在系統(tǒng)創(chuàng)立階段或者更新階段直接寫入數(shù)據(jù)庫，不修改，只能讀?。粍討B(tài)實時信息需要由信息設(shè)備按相應(yīng)的存取協(xié)議進行實時采集，并在數(shù)據(jù)庫中進行更新。實體信息存放于數(shù)據(jù)庫中，為其上層不同的功能需求提供信息支持。上層系統(tǒng)利用信息支持對數(shù)據(jù)庫中的實體進行操作，具體的操作如表2所示。表2上層系統(tǒng)對倉庫中的實體操作操作類別操作內(nèi)容物資類標(biāo)識、讀寫、追蹤、移動設(shè)備類標(biāo)識、讀寫、追蹤、啟動關(guān)閉設(shè)施類標(biāo)識、讀寫、啟動關(guān)閉人員類標(biāo)識、讀寫、追蹤環(huán)境類檢測(依靠設(shè)備實現(xiàn))、調(diào)控上述的操作中標(biāo)識是對實體進行編碼，并貼上標(biāo)簽；讀寫是對實體進行信息寫入或讀取，限定活動范圍或功能(用于任務(wù)指派)；追蹤是利用設(shè)備對實體進行定位和路徑査詢；環(huán)境類實體操作是經(jīng)過設(shè)備類實體的活動來監(jiān)測并改變環(huán)境信息。在倉儲系統(tǒng)運行時，實體的屬性和操作信息在數(shù)據(jù)庫中不斷地讀出和寫入更新，數(shù)據(jù)庫讀取頻率最高，因此信息的存儲和采集是構(gòu)建倉儲系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。版本號字段域名管理對象分類序列號8位28位24位36位

在電子標(biāo)簽信息編碼中，國際裝設(shè)備編碼協(xié)會EPCg1oba1標(biāo)準(zhǔn)中常見的96位EPC編碼。EPC碼是由一個版本號(標(biāo)頭)加上另外三段數(shù)據(jù)(依次為域名管理者、物品對象分類、序列號)組成的一組數(shù)字。其中版本號標(biāo)識EPC的版本號，使得EPC隨后的碼段能夠有不同的長度；域名管理是描述與EPC相關(guān)的生產(chǎn)廠商的信息；對象分類記錄產(chǎn)品精確類型的信息；序列號則是物品的唯一標(biāo)識，如表3所示。表3通用標(biāo)識符應(yīng)用EPC技術(shù)可提高出入庫物品信息采集效率和準(zhǔn)確性。在倉儲信息管理中，每物品都有許多要標(biāo)識的信息，如編號、名稱、型號、出廠日期、壽命等，可自動進行信息集，采集速度快，出錯率低。EPC系統(tǒng)可直接與內(nèi)部專用網(wǎng)連接，由射頻識讀器(或無線傳感器)獲取的信息也可直接在內(nèi)部專用網(wǎng)上傳輸，可確保物資在倉儲管理過程中具有準(zhǔn)確的信息流，方便地對物資信息進行管理和査詢，而且能夠和供應(yīng)鏈上其它環(huán)節(jié)進行有的銜接和信息共享。二、射頻識別系統(tǒng)射頻識別系統(tǒng)(RFID)經(jīng)過非接觸讀取數(shù)據(jù)完成系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動采集工作，已經(jīng)成為信息處理所需原始數(shù)據(jù)快速而準(zhǔn)確的有效采集工具。與當(dāng)前廣泛應(yīng)用的條形碼相比，RFID有著以下特點：（1）無方向性。讀取時無需對準(zhǔn)，只需在閱讀器的范圍內(nèi)，利用無線電進行讀取。（2）唯一性。識別碼獨一無二，無法仿造。（3）豐富性。電子標(biāo)簽?zāi)艽鎯^多數(shù)據(jù)，存儲能力可達(dá)幾百字節(jié)，并可重復(fù)讀寫。（4）同時性。一次能讀取數(shù)個至數(shù)千個標(biāo)簽識別碼及數(shù)據(jù)。堅固性。能全天候作業(yè)，不易污損或遭受破壞。利用RFID實現(xiàn)倉儲實時信息管理的工作原理在于經(jīng)過托盤、貨架上安裝電子標(biāo)簽，在標(biāo)簽中寫入物品的具體資料、存放位置等信息，并使貨架和托盤的標(biāo)簽信息一一對應(yīng)，經(jīng)過進出倉庫閱讀器實時掌握倉庫內(nèi)物品的存儲情況，經(jīng)過叉車或手持移動閱讀器能在倉庫中快速、準(zhǔn)確地找到所需物品，其原理體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3中，電子標(biāo)簽是射頻識別系統(tǒng)的核心，是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。該標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象，依據(jù)射頻標(biāo)簽供電方式的不同，能夠分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽。閱讀器(讀寫器)用以產(chǎn)生發(fā)射無線電射頻信號并接收由電子標(biāo)簽反射回的無線電射頻信號，經(jīng)處理后獲取標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息，有時還能夠?qū)懭霕?biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式。天線為標(biāo)簽和讀寫器提供射頻信號空間傳遞的設(shè)備。讀寫器的天線能夠內(nèi)置也能夠外置。在實際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率，天線特別是標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)和環(huán)境因素將影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，從而影響系統(tǒng)的識別距離。圖3系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖倉儲活動是一種針對不同對象的重復(fù)活動，對象包括物資、設(shè)備、設(shè)施和工作人員。由于實體屬性會經(jīng)常變動，因此，RFID標(biāo)簽應(yīng)具有可讀寫性，在物資移動和靜止時實現(xiàn)對信息快速、準(zhǔn)確的存取，設(shè)備標(biāo)簽應(yīng)選取被動式、無源電子標(biāo)簽，讀寫器采用手持和固定兩種，均可用于設(shè)備的出入庫和盤點。RFID系統(tǒng)要求能對識別物品的設(shè)備和搜尋物品的設(shè)施進行有效的標(biāo)識、定位和狀態(tài)檢測。一般倉儲設(shè)施設(shè)備上選用主動有源的高頻標(biāo)簽，可定時主動收發(fā)數(shù)據(jù)，既可用于系統(tǒng)對設(shè)備的定位，又可實時采集作業(yè)裝設(shè)備的數(shù)據(jù)；搬運裝卸設(shè)備上安裝車載讀寫器，工作人員可采用手持讀寫器。另外，還需要特定的傳感器設(shè)備對環(huán)境和設(shè)備進行檢測，以滿足存儲物資對環(huán)境的要求，并可實施安全監(jiān)控。傳感系統(tǒng)由多種傳感設(shè)備組成，可將物理被測量轉(zhuǎn)換成信號，傳感器型號的選擇需根據(jù)環(huán)境或存儲物資的要求，選擇能采集物理、生物和化學(xué)效應(yīng)等相關(guān)被測量的傳感器組成傳感系統(tǒng)。普通倉庫存儲物資對環(huán)境(如溫度、濕度、光照、電、氣體密度、震動幅度等)有共性要求，因此，在倉庫應(yīng)設(shè)置環(huán)境專用傳感器，圖4是一款環(huán)境專用傳感器，電池供電，并具有無線通訊組網(wǎng)功能，同時集成濕度、溫度、大氣壓檢測等功能，使用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)信號無線傳輸，主要應(yīng)用在特殊的生產(chǎn)車間、密集倉庫、圖書館等布線不方便的場合。對于特殊物資的要求或者特殊業(yè)務(wù)往往需要劃定區(qū)域并設(shè)置集成更多功能的傳感器，如重力、氣壓、氣體密度、噪聲傳感器等。集成功能多的傳感器較貴，不易固定使用，當(dāng)貨位改變或裝設(shè)備需求改變時，能夠移動傳感器的位置，并根據(jù)裝設(shè)備的需求開啟和關(guān)閉部分服務(wù)，提高傳感器的利用率。l.入庫檢測當(dāng)單件物資或人經(jīng)過時，設(shè)置與物體體積適應(yīng)的讀寫通道，物體經(jīng)過時標(biāo)簽與天線盡量在同側(cè)，在讀寫器天線最有效的范圍內(nèi)，這種方式的信息采集所需少量讀寫器天線就能滿足要求，主要運用于裝設(shè)備的分揀。如圖5所示。當(dāng)批量物資或者人員成群經(jīng)過門禁時，要求對所有經(jīng)過的裝設(shè)備信息成功讀取。通道設(shè)置一般較寬，通道中的讀寫器采用分體式，天線布局能夠是多個方位，根據(jù)裝設(shè)備的外形和一次性經(jīng)過的數(shù)量，除了出入口，其它面(包括兩側(cè)、頂面和地面)均能布置讀寫設(shè)備天線。圖4環(huán)境傳感器圖5單件物品檢測當(dāng)自動檢測數(shù)據(jù)不正確、對特殊裝設(shè)備進行操作時需使用手工檢測的方式。工作人員采用便攜式讀寫設(shè)備對指定的物資進行單個或批量的信息采集，所采集的信息既可經(jīng)過無線傳輸?shù)姆绞脚c計算機上的數(shù)據(jù)庫實時同步，也可采集完后一次性導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。如圖6所示。圖6人工檢測對于電子標(biāo)簽不能標(biāo)識的物資，管理方法是采用物位測量的輻射方法進行貨位掃描，經(jīng)過物位計發(fā)射激光、紅外、超聲波等對貨位或者不容易標(biāo)識的裝設(shè)備進行掃描成像。如對散裝固體裝設(shè)備、液體或堆場等的形狀進行掃描，運用計算機系統(tǒng)將接收到的反射信號轉(zhuǎn)換成二維或三維圖形，對裝設(shè)備進行識別管理。這種方法使用前不但需要對被測物體的尺寸大小和紅外線、超聲波感應(yīng)范圍進行確定，合理選取傳感器并科學(xué)布局，還需要確定貨位、裝設(shè)備尺寸、形狀與數(shù)量之問的關(guān)系。2.安全檢測安全管理包括防火、防盜、防毒、防破壞等，避免對設(shè)施、設(shè)備、裝設(shè)備和人員造成損失、傷害，以及信息泄露等對部門造成的損失。裝設(shè)備的安全影響因素已包含在裝設(shè)備存儲屬性要求中，因此，倉儲的安全管理主要是避免人為或自然原因引起的災(zāi)難。例如在發(fā)生火災(zāi)時會產(chǎn)生熱量和氣體，經(jīng)過溫度傳感器和氣體傳感器雙重檢測能更有效地檢測到災(zāi)情和災(zāi)區(qū)。其中加強倉庫的訪問權(quán)限管理是安全管理的重要部分，RFID系統(tǒng)和紅外傳感裝置相結(jié)合的門禁管理可實現(xiàn)對工作人員和外來人員管理，這種門禁管理既適用于倉儲區(qū)也可用于辦公區(qū)。三、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面對倉儲管理中存在的物流信息處理效率低以及出入庫盤點不準(zhǔn)確等問題，倉儲管理經(jīng)過RFID電子標(biāo)簽實現(xiàn)物品的自動識別，在物品出入庫時，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對倉儲車間進行實時監(jiān)控，以提高倉儲管理的智能化水平。另外，如果某些物資正處在倉儲車間以外，其存放位置不固定性，則必須采取無線布線方式，以確保能準(zhǔn)確知道某型裝設(shè)備的數(shù)量和位置，以便實施快速、準(zhǔn)確的器材籌措。該物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為混合型結(jié)構(gòu)，RFID標(biāo)簽和WSN傳感器節(jié)點獨立工作，RFID閱讀器作為WSN基站，接收標(biāo)簽和傳感器節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)信息后將其傳送到本地上位機或遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖7所示。圖7倉儲系統(tǒng)異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖中是各倉儲管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建倉儲物聯(lián)網(wǎng)的目的是將各地域的局部倉儲系統(tǒng)經(jīng)過公司專用網(wǎng)連接起來建立覆蓋整個倉儲功能的倉儲物聯(lián)網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)圖8所示。2.信息采集網(wǎng)絡(luò)信息采集網(wǎng)絡(luò)是指信息從實體到讀寫器等采集設(shè)備的路徑集合。物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)中存在多個不同類型的局部信息采集網(wǎng)絡(luò)，由于采集對象不同，使用的采集設(shè)備也不同。采集設(shè)備部署及其組網(wǎng)協(xié)議直接影響著網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、識別效果，合理有效的設(shè)備部署方案能夠增強網(wǎng)絡(luò)性能、減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量，且可實現(xiàn)所在區(qū)域的全面覆蓋和網(wǎng)絡(luò)連通。倉儲信息采集網(wǎng)絡(luò)所采集的信息主要有RFID標(biāo)簽信息和環(huán)境信息，采集設(shè)備是讀寫器和傳感器，因此，信息采集網(wǎng)絡(luò)是基于RFID和圖8智能倉儲物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)圖WSN技術(shù)構(gòu)建成的無線傳感網(wǎng)。根據(jù)對無線傳感網(wǎng)基礎(chǔ)知識和傳感器節(jié)點部署方法的研究，結(jié)合倉儲的實際情況(即倉儲功能短時間不會輕易改動，倉儲應(yīng)用空間大、且設(shè)施設(shè)備較多、環(huán)境復(fù)雜)，確定倉儲內(nèi)無線傳感網(wǎng)采用靜態(tài)節(jié)點、自組網(wǎng)部署，即構(gòu)建Adhoc網(wǎng)絡(luò)。WSN節(jié)點具有環(huán)感知、信息收集、數(shù)據(jù)傳輸、協(xié)同合作等功能，而RFID讀寫器在實時數(shù)據(jù)傳輸上主要還依靠有線的方式。在構(gòu)建倉儲信息采集系統(tǒng)時，能夠整合傳輸數(shù)據(jù)，利用WSN自組網(wǎng)上傳和下發(fā)RFID信息和指令，使得WSN節(jié)點同樣作為RFID的網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點。3.信息采集方式利用信息采集終端進行信息采集的方式一般分為兩種：先下載數(shù)據(jù)庫再采集數(shù)握和實時進行數(shù)據(jù)采集。在野外條件下，無法實時與中心數(shù)據(jù)庫連接，因此，應(yīng)在與中心數(shù)據(jù)庫斷開連接的情況下，還能準(zhǔn)確地實現(xiàn)器材的出入庫和盤庫管理。鑒于二維碼的高信息容量等優(yōu)點，可依靠二維碼，在脫離中心數(shù)據(jù)庫的情況下使用，因此，可采用先下載數(shù)據(jù)庫方式，即：在器材入庫時，將入庫器材的基本信息經(jīng)過條碼掃描儀錄入到數(shù)據(jù)終端，數(shù)據(jù)終端再經(jīng)過做好的軟件接口(即中間件)，按照固定的格式將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成格式文件，再用通訊座或通信電纜傳到中心數(shù)據(jù)庫。器材出庫時，則經(jīng)過通訊座或通信電纜從中心數(shù)據(jù)庫接收出庫文件，數(shù)據(jù)終端根據(jù)出庫文件進行器材出庫。在每次盤點前，從中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中提取關(guān)鍵字段信息，經(jīng)過適用的軟件接口(即中間件)形成格式文件，用通訊座或通訊電纜下載到手持?jǐn)?shù)據(jù)采集終端中，然后到庫房進行盤點。這種方式的好處在于：在進行采集數(shù)據(jù)的同時，實時得知當(dāng)前盤點單品的信息是否與計算機中數(shù)據(jù)庫的理論值相對應(yīng)，如商品條碼是否正確、商品名稱是否符合，亦能夠?qū)崟r對該單品的情況做出處理，如修正數(shù)量、改變擺放貨架等。四、軟硬件設(shè)計1.軟件功能結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，倉儲系統(tǒng)服務(wù)的構(gòu)建是為倉儲實體及其信息的采集、傳輸和處理設(shè)定控制和計算規(guī)則。經(jīng)過這些規(guī)則為應(yīng)用層提供必要的服務(wù)，滿足對象管理的需求。倉儲系統(tǒng)對象的管理需求大致包括安全、定位、防損、防盜、調(diào)度、路徑優(yōu)化、考動和出入盤庫等。滿足對象管理功能需求的服務(wù)有信息采集、數(shù)據(jù)集成、資源調(diào)度、流程優(yōu)化和權(quán)限管理。這些服務(wù)以一定的輸入輸出實現(xiàn)倉儲系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)功能。軟件系統(tǒng)處于倉儲系統(tǒng)最高層，這個層次接受業(yè)務(wù)指令和數(shù)據(jù)錄入，并將指令和數(shù)據(jù)逐級分解到下級的各項服務(wù)，控制底層實體的運行，實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能。倉儲系統(tǒng)中其它層次的設(shè)備及其活動都是以軟件系統(tǒng)為核心，既服務(wù)于它，也被它控制。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐的倉儲軟件系統(tǒng)按功能分大致有業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫和中間件三個部分，其中前兩類的發(fā)展已較為成熟，而中間件也憑借其跨平臺、高集成的特點在信息交互、數(shù)據(jù)安全等方面得到應(yīng)用。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉儲軟件系統(tǒng)的基本功能模塊包括業(yè)務(wù)管理、安全管理、數(shù)據(jù)管理、協(xié)作管理、電子地圖、設(shè)備管理、基本信息，除此以外還包括常見的財務(wù)管理等(圖9)?；竟δ苣K經(jīng)過與數(shù)據(jù)庫和中間件與設(shè)施設(shè)備進行交互，實現(xiàn)其功能。（1）業(yè)務(wù)管理模塊。業(yè)務(wù)管理包括常見的倉儲業(yè)務(wù)管理，在接受入庫、出庫、移庫和盤點業(yè)務(wù)后，根據(jù)各種智能算法，結(jié)合物資屬性、在庫時間、所在位置、目標(biāo)位置和倉儲可利用資源等屬性，經(jīng)過智能計算得出最優(yōu)的貨圖9物聯(lián)網(wǎng)倉儲系統(tǒng)軟件功能圖位、作業(yè)工具、操作人員和作業(yè)路徑。在獲取了最優(yōu)任務(wù)執(zhí)行計劃后，執(zhí)行相應(yīng)的入庫、出庫、庫存和倉位管理，進行數(shù)據(jù)傳輸，指派工作人員和設(shè)備(如叉車)進行倉儲管理作業(yè)；庫存管理對各貨架上物資的數(shù)量進行有效管理，并完成相應(yīng)的報表統(tǒng)計工作。（2）安全管理模塊。安全管理包括權(quán)限管理、環(huán)境監(jiān)控和報警控制三個模塊。權(quán)限管理模塊負(fù)責(zé)對人員的職位、活動區(qū)域及其權(quán)限進行調(diào)控與管理，同時還兼有記錄考勤的功能；環(huán)境監(jiān)控是經(jīng)過設(shè)置環(huán)境專用傳感器、攝像頭、聲納采集器等，對倉庫的環(huán)境進行監(jiān)視，并根據(jù)設(shè)定的條件對設(shè)施設(shè)備進行調(diào)控，使環(huán)境滿足需求；報警控制是與環(huán)境監(jiān)控模塊密切相關(guān)的模塊，當(dāng)環(huán)境監(jiān)測值超過規(guī)定值時，報警模塊給予提示。（3）數(shù)據(jù)管理模塊。數(shù)據(jù)管理由數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)統(tǒng)計三部分組成。數(shù)據(jù)處理是物資、設(shè)備、工作人員、業(yè)務(wù)活動的記錄數(shù)據(jù)，用于支持其它功能模塊的訪問，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)査詢，數(shù)據(jù)更新和備份等功能；數(shù)據(jù)統(tǒng)計實現(xiàn)各部門和人員所需的統(tǒng)計報表等；外部數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)倉儲部門與其它部門的數(shù)據(jù)交換，主要負(fù)責(zé)訪問權(quán)限、格式轉(zhuǎn)變、收發(fā)數(shù)據(jù)等功能；數(shù)據(jù)分析是對數(shù)據(jù)庫中大量信息進行深加工處理的方式，以此獲取有用信息，引導(dǎo)或支持保障決策。（4）電子地圖模塊。 經(jīng)過電子地圖能夠?qū)崟r仿真顯示倉庫中的貨位、裝設(shè)備、人員、設(shè)備的位置分布情況，用于及時應(yīng)對各種突發(fā)事件。也可根據(jù)倉儲實體，對其運動路徑和停留時間進行監(jiān)控管理，形成路徑圖，確保設(shè)備和工作人員工作流程的正確性和有效性。 （5）設(shè)備管理模塊。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊實現(xiàn)對信息進行預(yù)處理，是軟件平臺和硬件平臺的接口模塊，負(fù)責(zé)將收集(或發(fā)送)的信息歸類處理，分發(fā)到系統(tǒng)不同的功能模塊進行處理(或傳輸?shù)讲煌挠布O(shè)備)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊是一個中間件，