基于大型倉儲貯藏?zé)o人遠程環(huán)境監(jiān)控APP的開發(fā)與探討

熊壯 張帆

摘要：物流業(yè)是重要的服務(wù)業(yè)，伴隨互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟和物流配送需求增加，據(jù)統(tǒng)計，我國社會物流總和在2018年達到了500.7萬億元，社會物流總費用與GDP的比率比2017年降低了1.1個百分點，說明經(jīng)濟運作中物流成本有所下降，但物流成本中倉儲費用反而增長5%。本文利用環(huán)境參數(shù)溫濕度為對象開展研究，用基于無線技術(shù)的傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，結(jié)合智能家居中發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，集成一些智能的溫度控制遺傳算法，用戶可以選擇固定的溫度設(shè)置，也可以選擇多天溫度設(shè)置的編程模式，倉儲貯藏中的應(yīng)用將有助于解決現(xiàn)代物流倉儲中對于環(huán)境監(jiān)控設(shè)備有線系統(tǒng)的局限性。

關(guān)鍵詞：倉儲貯藏：遠程環(huán)境監(jiān)控;無線技術(shù)

物流業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，伴隨互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟和物流配送需求增加，據(jù)統(tǒng)計，我國社會物流總和在2018年達到了500.7萬億元，比2017年增進了6.1個百分點，物流總費用為13.1萬億元，同比增進2.9%，繼續(xù)維持低速增長。社會物流總費用與GDP的比率為14. 9%，比2017年降低了1.1個百分點，說明經(jīng)濟運作中物流成本有所下降，但在物流成本中倉儲費用反而增長5%。倉儲費用的增加主要體現(xiàn)在“新零售”概念的興起，因為產(chǎn)品在搬運和運輸過程中的臨時存放，由于搬運方式的不當(dāng)造成產(chǎn)品嚴重影響的現(xiàn)象十分普遍。產(chǎn)品的貯藏過程中，由于溫濕度、大氣壓等貯存環(huán)境不適造成意外資源損耗的情況也常有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計監(jiān)測，我國果蔬等生鮮農(nóng)產(chǎn)品在采摘、運輸和儲存等環(huán)節(jié)的損失率達25%-30%。而溫濕度是直接影響生鮮農(nóng)產(chǎn)品保鮮期和品質(zhì)的重要因素，這還不包括倉儲中存放的油、糧、金以及其他物質(zhì)等，這些都對企業(yè)、民生極為重要，也是屬于物流配送成本過高的一部分。

本文所介紹大型倉儲貯藏?zé)o人遠程環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是在指導(dǎo)老師的設(shè)計下，通過系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)溫濕度為對象開展研究，結(jié)合智能家居中發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，集成一些智能的溫度控制遺傳算法，用戶可以選擇固定的溫度設(shè)置，也可以選擇多天溫度設(shè)置的編程模式。在多天溫度設(shè)置的編程模式下，智能溫度器可以在沒有人為干預(yù)的情況下，按照預(yù)定的程式進行控制。解決現(xiàn)代物流倉儲貯藏中對于環(huán)境監(jiān)控設(shè)備有線系統(tǒng)的局限性。并且通過無人遠程環(huán)境監(jiān)控APP應(yīng)用方便監(jiān)管人員獲取實時環(huán)境參數(shù)，可以考慮將它作為物聯(lián)網(wǎng)組成的一部分投入到危險貨物運輸?shù)谋O(jiān)管中去。

下面我們就以倉儲貯藏?zé)o人遠程環(huán)境系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計為例，結(jié)合研究內(nèi)容中體現(xiàn)三個技術(shù)方面進行具體的介紹：

一、監(jiān)測節(jié)點結(jié)合監(jiān)控云端通過web服務(wù)對用戶進行認證和授權(quán)

監(jiān)測節(jié)點需要能實時采集與傳輸大型倉儲環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)，并且根據(jù)上層控制，對環(huán)境進行干預(yù)，特別是個監(jiān)測節(jié)點之間必須要能自動轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。并且在監(jiān)控云端接收節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)，自動效驗，對合法數(shù)據(jù)能顯示到手機或者平板電腦的屏幕上，把傳感器數(shù)據(jù)進行匯總，根據(jù)貨物貯藏需要維持適宜溫度，以遺傳算法形成空調(diào)控制指令，實現(xiàn)自適應(yīng)溫度調(diào)節(jié)。

二、遺傳算法在智能化編程中的決定作用

遺傳算法的作用是需要采集物流配送中倉儲貨品在每個時節(jié)，每個周期，針對不同的貯藏貨品，針對倉儲環(huán)境的濕度、C02含量以及通風(fēng)調(diào)節(jié)量等需要建立溫度控制模型，通過基因突變和基因重組， 使用評估函數(shù)挑選好的結(jié)果。

三、溫控系統(tǒng)的三大固件之間的通訊設(shè)計

通訊設(shè)計的固件主要都是基于TI傳感器而言，特別是在閃爍部分和電路板的電源控制問題，當(dāng)然，傳感器的配置文件就像數(shù)據(jù)接口標準一樣。通過驅(qū)動程序的數(shù)據(jù)可以填充到任何一個配置文件中，那么來自LIS3DH的數(shù)據(jù)如何填充到MPU6050配置文件中都是必須要解決的問題; 并且來自熱電偶的數(shù)據(jù)可以自動填入IR溫度。如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是正確的，則可以按照您的意愿使用數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)錯誤，TI傳感器標簽APK不會關(guān)心真實的數(shù)據(jù)源。 所以需要對配置文件進行特殊的安排。

其中，最為關(guān)鍵的問題一是采集數(shù)據(jù)完成后如何對溫室溫度進行自動生成問題。設(shè)想是通過引入RNNLM是一個基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無監(jiān)督算法，采用Delta函數(shù)和迭代法設(shè)計神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值調(diào)節(jié)率，來獲取權(quán)值自適應(yīng)調(diào)節(jié)過程，從而獲得閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有效提高了系統(tǒng)的精度。特別是如何設(shè)計控制器控制參數(shù)并且在加權(quán)系數(shù)的調(diào)整中引入二次型性能指標都成為是否間接實現(xiàn)對輸出誤差和控制增量加權(quán)的約束條件這都是需要去動手解決的。

二是MCU芯片中SPIO和Jtag之間的沖突問題。根據(jù)CC2650的數(shù)據(jù)表，TDI和SCLK是相同的引腳。 一旦將4線JTAG連接到PCB板，無論您是否處于調(diào)試模式，SPIO都無法工作。所以要避免這種沖突，焊接和電線工作需要手工完成非常關(guān)鍵。

四、結(jié)論

筆者根據(jù)指導(dǎo)老師的意見，結(jié)合四人小組協(xié)同合作下共同完成，首先對系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計，所述系統(tǒng)包括：通過監(jiān)控終端可以尋址查詢傳感器，這在倉儲管理與運輸上有很重要的意義。把傳感器可尋址化，有選擇的實時采集數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯總到監(jiān)控云端，并且監(jiān)控云端也能夠根據(jù)傳感器實時數(shù)據(jù)進行環(huán)境控制，特別是溫度控制器會當(dāng)溫控器運行很長的時間后，智能溫控器會在液晶顯示器上顯示一些信息提醒管理人員。如果溫室溫度出現(xiàn)過熱或者過冷的情況下，能夠進行手機或者平板顯示報警信息提醒相關(guān)人員去查看故障。相信該項目借助互聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)智能倉儲無人監(jiān)測管理，市場潛力極大，隨著近幾年物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢良好，物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)通信可靠性不斷提高，本軟件可以進行倉儲的溫度、濕度、光照等環(huán)境因素的檢測，倉儲物品的中轉(zhuǎn)流通有效保障，設(shè)計相對簡單，成本低，具有很好的應(yīng)用優(yōu)勢。