基于物聯(lián)網(wǎng)技術基礎的智慧倉儲建設與應用

孫兆臣 孫曉琴 楊文

摘要：近年來，供電事業(yè)發(fā)展取得可喜成效，倉儲物資數(shù)量不斷增多，且物資種類繁多，貨物出入庫頻次陡增，物流中心管理工作難度系數(shù)增加，以往傳統(tǒng)的人工倉儲作業(yè)模式已難以適應現(xiàn)代化倉儲管理需求，嚴重制約了物流中心工作效率的提升?；诖耍疚氖紫汝U述了物聯(lián)網(wǎng)技術和智慧倉儲的概念，接著立足物聯(lián)網(wǎng)技術分析了智慧倉儲平臺框架、軟硬件系統(tǒng)，以期能夠提高供電企業(yè)倉儲物資管理水平。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術;智慧倉儲;系統(tǒng)設計

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）28-0237-02

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，智慧中國理念逐漸普及，而物聯(lián)網(wǎng)技術的廣泛應用，推動了智慧醫(yī)療、智慧城市等智能系統(tǒng)的發(fā)展，給人們的日常生活帶來諸多便利。2019年全國電網(wǎng)加大了“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設工程力度，通過人工智能、移動互聯(lián)等現(xiàn)代科技的應用，推動電子系統(tǒng)各環(huán)節(jié)智能化發(fā)展。倉儲管理作為供電企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，為應對時代變革，適應新形勢發(fā)展，建設智慧倉儲迫在眉睫。

1相關概念解析

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things，IOT）顧名思義就是指連接物品的網(wǎng)絡，是近年來較為熱門的詞匯。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，已逐漸成為一個“中國制造”的概念，其作為我國一個新經(jīng)濟增長點的新興產(chǎn)業(yè)，市場效益良好。在物聯(lián)網(wǎng)應用中，傳感器技術、RFID標簽以及嵌入式系統(tǒng)技術是關鍵性物聯(lián)網(wǎng)技術，其核心和基礎是互聯(lián)網(wǎng)技術，主要是通過RFID、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)等傳感設備，以互聯(lián)網(wǎng)為載體，通過既定協(xié)議將萬物聯(lián)系起來，進行信息互通共享，從而實現(xiàn)智能管理、識別、追蹤的網(wǎng)絡技術[1]。當前，在垂直產(chǎn)業(yè)鏈中，物聯(lián)網(wǎng)技術應用較為廣泛，如智能電網(wǎng)、智慧城市、智能家居、智慧物流等。

1.2 智慧倉儲

智慧倉儲就是指利用物聯(lián)網(wǎng)技術及先進的管理手段，對倉儲作業(yè)信息進行自動識別、預警以及管理，從而達到提高作業(yè)效率、降低倉儲成本的目的。倉儲服務具有存儲和集散兩大功能，其中存儲就是指提供貨物儲存環(huán)境及過程服務，包含檢驗、出入庫、運輸以及裝卸等環(huán)節(jié)。而集散則是指貨物流通過程中的聚集和分散服務。在傳統(tǒng)的倉儲工作中，手工操作依舊占比較大，不能實時更新貨物信息，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)批量化、自動化采集，倉儲管理效率較低，在面對日漸提升的物流需求時，常常“力不從心”，因此智慧倉儲建設十分有必要。

2基于物聯(lián)網(wǎng)技術基礎的智慧倉儲建設

2.1 智慧倉儲服務平臺框架設計

基于“開放、共享、社會化”的理念，根據(jù)實際模塊將智慧倉儲系統(tǒng)進行分解，并對其中所涉及的關鍵性技術進行解釋說明，是智慧倉儲服務平臺框架設計的基本思想。利用分布式計算、并行技術梳理、挖掘、分析倉儲數(shù)據(jù)，在海量數(shù)據(jù)中去發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間所存在的關系，發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。圖1為智慧倉儲服務平臺的具體框架。

智慧倉儲服務平臺主要包括三部分：請求端、提供端和服務平臺。其中服務平臺不再局限于單一對象，而是面向供應商、生產(chǎn)商、客戶及代理商。通過GPS定位系統(tǒng)和GIS數(shù)據(jù)采集技術，可以直接向倉儲平臺發(fā)出倉儲需求，從而獲得相應的倉儲服務。而提供端則通過傳感器設備智能感知和識別貨物信息[2]。

2.2 智慧倉儲系統(tǒng)軟件架構

2.2.1 軟件功能

倉儲管理是整個系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，系統(tǒng)不僅可以滿足基本的倉儲管理需求，同時基于大數(shù)據(jù)平臺構建了統(tǒng)計分析模型，包括風險預警、庫存智能提示、貨物分類等，從而為倉儲管理、生產(chǎn)經(jīng)營提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.2.2 入庫登記功能

在倉庫入口處安裝有RFID讀卡器，當貨物入庫時，讀卡器將會對標簽信息進行自動讀取，并在第一時間將所讀取的信息傳回到倉儲管理系統(tǒng)中;系統(tǒng)則會自動對倉庫內(nèi)處于空閑狀態(tài)的貨位進行搜索，根據(jù)貨物類別進行貨位智能分配，同時將入庫單打印出來，并根據(jù)上架規(guī)則將托盤放置到對應的貨位上。最后，系統(tǒng)會對入庫進行檢驗，當確認無誤后自動辦理入庫登記，入庫登記流程如圖2所示。

貨物成功入庫后，帶有RFID的托盤將自動回到倉庫入口的激活區(qū)域，激活標簽將會向讀卡器主動發(fā)送信息，讀卡器將對標簽數(shù)據(jù)進行讀取，并對讀取時間、地點以及入庫物資的相關信息進行如實記錄，經(jīng)過AP向庫存管理系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，從而在庫存管理系統(tǒng)中自動生成貨物庫存報表，并對原有的庫存信息進行自動更改[3]。

2.2.3 出庫管理功能

在出庫時，倉儲管理系統(tǒng)會根據(jù)指令及貨物信息，對貨物所在的貨位信息進行提取，并發(fā)出下架指令，具體出庫作業(yè)流程如圖3所示。

RFID讀寫器在數(shù)據(jù)采集后，將數(shù)據(jù)信息傳回到倉儲管理系統(tǒng)中，自動生成出庫單，并把出庫信息經(jīng)過AP發(fā)送給出庫無線射頻終端。倉庫中的機器人會根據(jù)系統(tǒng)所發(fā)出的指令到對應的貨位上進行揀貨，同時掃描貨物條碼，確認品種、數(shù)量等信息是否正確，接著將所需出貨的貨物搬運到整理區(qū)等待裝車。在出庫作業(yè)完成后，系統(tǒng)會自動進行信息確認，并經(jīng)由AP將出庫信息傳輸?shù)匠鰩旃芾砟K中，經(jīng)過復核無誤后打印出庫單，同時向相關部門發(fā)送發(fā)貨通知，并及時更新庫存信息。

2.3 智慧倉儲系統(tǒng)硬件架構

2.3.1 RFID智能貨架

將RFID讀寫器、分支器、天線等設備部署在貨架上，并在貨物中貼上高頻標簽，確保能夠?qū)}庫全部貨架進行全面感知，從而獲取每個貨物的具體位置。將平板天線固定到貨架最頂層，同時貨架每一層都安裝8口天線分支器，將天線進行級聯(lián)，實現(xiàn)對貨架全覆蓋。若倉庫中設有開放式貨架，可對其進行區(qū)域劃分，并在每個區(qū)域都安裝標識指示燈，系統(tǒng)可以通過指示燈顯示出貨物當前所處的位置，同時進行語音播報。

2.3.2 智能機器人

將安裝讀寫器、低頻激活器安裝在盤庫和搬運機器人上，當機器人經(jīng)過“2.4G+125K”雙頻標簽區(qū)域時，通過2.4G遠距離識別技術和125K低頻喚醒技術可以激活標簽，同時對信息進行讀取，而機器人具有定位功能，即可對貨物進行定位和清點[4]。低頻激勵器的工作范圍可設定在1-3.5m，只要是到達該區(qū)域的標簽將會被自動激活并獲取標簽信息。而標簽在平時則自動處于休眠狀態(tài)，從而來提高使用年限。此外，機器人會根據(jù)指定的路線進行貨物清點，雙頻設計能夠?qū)崿F(xiàn)物資盤點一次性完成。

2.3.3 智能物品管理機器人

將貨架區(qū)進行分類管理，每個區(qū)域放置一個機器人進行管理，這樣便于提高工作效率。每個區(qū)域的機器人共享同一個網(wǎng)絡拓撲圖，而為了避免出現(xiàn)相撞情況，則需要對服務器的算法進行優(yōu)化設計。

2.3.4 手持終端

手持終端主要是用于資產(chǎn)清點，在進行盤存時，管理員手持RFID設備，貨物信息將會自動上傳到系統(tǒng)，而系統(tǒng)則會對信息進行核查，并顯示出不同顏色的背景標識。如無入庫為淺紅色、缺失為綠色、正確為白色，這樣倉儲管理員能夠在現(xiàn)場實時掌握貨物信息。

3結語

智慧倉儲管理系統(tǒng)具有較強的分析力和問題處理能力，對于多種電子標簽的讀寫器均適用，還可以對海量的物資信息進行同時讀取，快速生成出入庫單，并進行信息過濾。此外，通過圖表等形式，將系統(tǒng)自動讀取的RFID標簽信息展示出來，并對存在異常狀態(tài)的數(shù)據(jù)發(fā)出預警，有效實現(xiàn)了物資智能化、可視化管理，提高了倉儲管理效率和水平。

總而言之，隨著時代的飛速發(fā)展，現(xiàn)代信息技術不斷革新，智慧倉儲已成為大勢所趨，其應用為智能型供電系統(tǒng)的建設奠定了良好基礎。目前，供電行業(yè)物資管理智能倉儲系統(tǒng)的建設尚處于摸索階段，系統(tǒng)功能還需要結合行業(yè)特點進行優(yōu)化完善，但是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的成熟和進步，以及供電企業(yè)對智慧倉儲建設重視度的提升，智慧倉儲系統(tǒng)必然會在行業(yè)得到更為廣泛的應用，從而推動企業(yè)實現(xiàn)降本增效，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1] 劉燕虎，劉雙，胡梓錫，等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能倉儲作業(yè)管理平臺[J].百科論壇電子雜志，2018（6）：395.

[2]胡旭東，吳健超，王筠琛.電力物資智慧倉儲網(wǎng)絡建設[J].百科論壇電子雜志，2018（13）：563.

[3] 安明，楊志東，朱軍，等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的應急電力物資智能倉儲與調(diào)配管理研究[J].中國市場，2018（4）：136-137.

[4] 高寧，楊永鋒，顧亮，等.基于條碼識別及物聯(lián)網(wǎng)的移動智慧倉儲系統(tǒng)的構建[J].計算機應用，2019，39（S1）：228-234.

【通聯(lián)編輯：李雅琪】