物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理運(yùn)用研究

李子涵 王增超 李科鋒 蘇明 郝鋒

[摘? ? 要]伴隨著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，相對(duì)應(yīng)的倉(cāng)儲(chǔ)管理的物資種類和數(shù)量也隨之不斷攀升，進(jìn)而出入庫(kù)的頻率也不斷增加，倉(cāng)儲(chǔ)管理的工作向著越來越復(fù)雜、多樣化的趨勢(shì)發(fā)展。面對(duì)越來越復(fù)雜多樣的倉(cāng)儲(chǔ)管理工作，傳統(tǒng)的人工倉(cāng)儲(chǔ)管理方式已經(jīng)越來越難以滿足快速、精確的倉(cāng)儲(chǔ)管理作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集工作，進(jìn)而在一定程度上對(duì)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率造成影響。在本次研究中在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上將在智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理當(dāng)中使用移動(dòng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)通信、RFID、可視化等應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)而使物資管理的效率得到提升，降低物資管理成本，最終在智慧倉(cāng)儲(chǔ)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)的優(yōu)化管理。

[關(guān)鍵詞]智慧倉(cāng)儲(chǔ);物聯(lián)網(wǎng);倉(cāng)儲(chǔ)管理

[中圖分類號(hào)]TP391.44;TN929.5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）10–0–03

Research on the Application of Internet of Things

Technology in Smart Warehouse Management

Li Zihan，Wang Zeng-chao，Li Ke-feng，Su Ming，Hao Feng

[Abstract]With the continuous development of China's Internet of Things technology， the types and quantities of materials for corresponding warehouse management have also continued to rise， and the frequency of in and out of the warehouse has also increased， and the work of warehouse management has become more and more complex and diversified. develop. Faced with increasingly complex and diverse warehousing management tasks， traditional manual warehousing management methods have become increasingly difficult to meet fast and accurate warehousing management operation modes and data collection tasks， which in turn will affect the operational efficiency of enterprises to a certain extent. In this study， on the basis of power Internet of Things technology， mobile applications， network communications， RFID， visualization and other application technologies will be used in smart warehouse management， which will improve the efficiency of material management， reduce material management costs， and finally Realize the optimized management of warehousing on the basis of warehousing.

[Keywords]smart warehousing; Internet of things; warehousing management

在互聯(lián)技術(shù)時(shí)代的大環(huán)境下，隨著互聯(lián)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也得到了飛速的發(fā)展。諸如射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、紅外感應(yīng)器等現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展帶動(dòng)了多個(gè)行業(yè)的發(fā)展。單從智慧倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)來說，運(yùn)用這些前沿領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)需要參照約定協(xié)議，進(jìn)而在物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)技術(shù)之間構(gòu)建信息交換的渠道，最終目的是實(shí)現(xiàn)具備定位、跟蹤、調(diào)控、監(jiān)控、識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

為了深入貫徹落實(shí)相關(guān)的政府工作報(bào)告，國(guó)家電網(wǎng)公司在全國(guó)范圍內(nèi)啟動(dòng)“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目建設(shè)的核心關(guān)鍵在于電力系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)，使移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、智能技術(shù)等一系列前衛(wèi)的現(xiàn)代信息、通信技術(shù)有機(jī)的應(yīng)用到電力系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)備的互聯(lián)、互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的多方位感知、高效率處理信息、實(shí)踐中更加靈活應(yīng)用，最終打造高效的智能服務(wù)系統(tǒng)。

隨著我國(guó)新能源事業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)企業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭越來越好，業(yè)務(wù)的范圍與規(guī)模更是越來越大，包括物資的類型、數(shù)量、倉(cāng)儲(chǔ)的出入頻率都隨著業(yè)務(wù)范圍的不斷增加而增加，發(fā)展勢(shì)頭越來越好，業(yè)務(wù)數(shù)量也在不斷增加，但是在公司的倉(cāng)儲(chǔ)管理工作當(dāng)中仍然使用的是非常傳統(tǒng)的人工管理方式與手段，很明顯這種傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)管理方式不能完全滿足現(xiàn)代能源企業(yè)發(fā)展的新形勢(shì)，因此在倉(cāng)儲(chǔ)管理工作中引入智能倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)是十分必要的。

所謂的智能倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)當(dāng)中主要運(yùn)用RFID射頻識(shí)別、WiFi等先進(jìn)的現(xiàn)代信息通信技術(shù)以及先進(jìn)管理方法，最終可以在智能倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了智能倉(cāng)儲(chǔ)的入庫(kù)、出庫(kù)、盤庫(kù)、移庫(kù)等一系列管理信息的信息自動(dòng)抓取、識(shí)別、預(yù)警、管理。

本次研究的目的在于設(shè)計(jì)出一套具備全方位感知、安全同步傳輸、可視化重現(xiàn)，具有高效率作業(yè)的智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理架構(gòu)，進(jìn)而從本質(zhì)上提升企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)管理工作效率，擺脫傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)管理模式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流的有機(jī)整合，最終切實(shí)將電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作可以在日常物資管理工作當(dāng)中深入落實(shí)。

1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)提出了一個(gè)通用概念，即不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從其周圍的世界感知和收集重要信息的能力的一般概念，然后在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上共享該信息，并在其中訪問，處理和利用該信息用于其他各種目的。物聯(lián)網(wǎng)的概念將成為未來生產(chǎn)和生活不可或缺的一部分。在各種物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐應(yīng)用中，智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是一套相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，包含了許多現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，其中的主要關(guān)鍵技術(shù)包括了物資基礎(chǔ)信息庫(kù)技術(shù)、激光二維碼技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS定位跟蹤技術(shù)、出入庫(kù)識(shí)別門技術(shù)、屏幕顯示技術(shù)。

1.1 物資基礎(chǔ)信息庫(kù)技術(shù)

對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)工作來說，每個(gè)分倉(cāng)都是實(shí)行信息的自行填報(bào)的，即對(duì)新到物資與庫(kù)存物資的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，物資信息統(tǒng)計(jì)完畢后，再由各分倉(cāng)將這些物資信息批量的存儲(chǔ)到智能倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)平臺(tái)當(dāng)中，隨后智能倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)平臺(tái)會(huì)根據(jù)物資信息自動(dòng)生成指定的物資編碼。

1.2 激光二維碼技術(shù)

在倉(cāng)儲(chǔ)工作中引進(jìn)激光二維碼技術(shù)的目的在于實(shí)現(xiàn)標(biāo)示的不易脫落，使用激光二維碼技術(shù)以后，可以將標(biāo)示打印在各種材質(zhì)的包裝上，而不再需要任何種類的介質(zhì)。

在激光二維碼技術(shù)的基礎(chǔ)上，智能倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)平臺(tái)物資基礎(chǔ)臺(tái)賬可以自動(dòng)生成二維碼標(biāo)簽，并將二維碼標(biāo)簽打印至物資的合適位置。負(fù)責(zé)倉(cāng)儲(chǔ)工作的各級(jí)人員需要在手機(jī)上下載專用的App并掃描二維碼，通過二維碼信息即可查閱物資的詳細(xì)資料，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)在智能倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行針對(duì)性的操作。盡管激光二維碼的方式具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)也存在一些不足。這種用二維碼進(jìn)行物資出入庫(kù)的管理方式僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)物資出入庫(kù)管理并進(jìn)行掃描，并不能實(shí)現(xiàn)批量化管理與信息識(shí)別，從而很大程度上使效率下降，因而打造智慧倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)引入激光二維碼技術(shù)需要結(jié)合自身的實(shí)際需要進(jìn)行慎重考慮。

1.3 RFID

RFID即射頻識(shí)別技術(shù)，其工作原理是在空間電磁耦合的基礎(chǔ)上通過射頻信號(hào)傳遞無接觸信息，在實(shí)現(xiàn)信息傳遞的同時(shí)對(duì)物體進(jìn)行有效識(shí)別，主要組成部分包括電子標(biāo)簽、讀寫器和、天線。在RFID技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)鑲嵌或粘貼物資的電子標(biāo)簽，在此基礎(chǔ)上將RFID電子標(biāo)簽批量寫入基礎(chǔ)信息臺(tái)賬，隨后借助射頻信號(hào)對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行感應(yīng)識(shí)別，工作人員可以借此對(duì)物資信息進(jìn)行讀取和了解，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物資的批量管理。而RFID技術(shù)在對(duì)流動(dòng)頻率高、不易損毀的物資進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)管理時(shí)具有快速性和高效性。

1.4 GPS

在倉(cāng)儲(chǔ)物資當(dāng)中使用GPS設(shè)備和技術(shù)就可以對(duì)物資進(jìn)行跟蹤定位，同時(shí)通過智能倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)平臺(tái)可以實(shí)時(shí)查詢物資的位置。在管理水電物資的工作中，可以選擇將GPS設(shè)備加裝在重要的工作設(shè)備上。

1.5 庫(kù)門識(shí)別

智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)使用的是非接觸式庫(kù)門，在庫(kù)門上設(shè)有多部RFID設(shè)備進(jìn)和信號(hào)接收天線，進(jìn)而可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物資的芯片信息進(jìn)行讀取與識(shí)別，還可以即時(shí)打印物資出入庫(kù)的單據(jù)，簡(jiǎn)化操作。

1.6 屏幕顯示

智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)需要使用到顯示屏，從而方便工作人員觀看物資和倉(cāng)庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)畫面，同時(shí)可以搭建具備存儲(chǔ)物資領(lǐng)用、庫(kù)存、維修、報(bào)廢等服務(wù)項(xiàng)目的綜合展示平臺(tái)，皆可以通過顯示屏實(shí)現(xiàn)實(shí)況呈現(xiàn)。

2 對(duì)智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的描述

2.1 介紹系統(tǒng)功能

智能盤庫(kù)系統(tǒng)的諸多配件當(dāng)中主要包括RFID技術(shù)電子標(biāo)簽、智能化貨架、專業(yè)負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)闹悄軝C(jī)器人、專業(yè)負(fù)責(zé)盤庫(kù)的智能機(jī)器人、專業(yè)負(fù)責(zé)物品管理的智能機(jī)器人、智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)軟件等，在這些設(shè)備的支持下可以實(shí)現(xiàn)以下功能。

2.1.1 自動(dòng)定位

在智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)的支持下可以自動(dòng)對(duì)庫(kù)存物品進(jìn)行定位，其精度更是可以高達(dá)厘米的級(jí)別，進(jìn)而對(duì)庫(kù)管人員達(dá)到庫(kù)存指定位置起到指引作用。

2.1.2 自動(dòng)盤庫(kù)

在智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)的支持下可以對(duì)物資轉(zhuǎn)運(yùn)路線進(jìn)行事先規(guī)劃，庫(kù)存物資的盤點(diǎn)工作也可以自動(dòng)完成，如果出現(xiàn)物品擺放錯(cuò)誤位置或者是違規(guī)擺放等現(xiàn)象，在智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，盤庫(kù)報(bào)表也同時(shí)形成。

2.1.3 自動(dòng)搬運(yùn)

在智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)的支持下物資可以自動(dòng)被運(yùn)輸至指定位置，實(shí)現(xiàn)物資的全程自動(dòng)運(yùn)輸。

2.1.4 自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警

如果存在未經(jīng)授權(quán)的物資或人員擅自進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警提示工作人員。

2.1.5 其他

除上述主要功能外，智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)還具備其他功能，如自主充電、攝像、即時(shí)通信等。

2.2 介紹系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層

2.2.1 數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層需要對(duì)每部設(shè)備設(shè)置RFID標(biāo)簽。專門負(fù)責(zé)盤庫(kù)的智能機(jī)器人會(huì)按照事先已經(jīng)規(guī)劃好的路線對(duì)所有貨架進(jìn)行清點(diǎn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。在物資出入庫(kù)時(shí)還可以將物資傳送至指定位置，使工作人員的負(fù)擔(dān)減輕;在全覆蓋天線的環(huán)境下可以使用智能貨架，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有倉(cāng)儲(chǔ)物資RFID標(biāo)簽的采集;為了使每一個(gè)庫(kù)存物資的位置更加明確，可以在普通貨架原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)改造，具備聲光定位功能，對(duì)工作人員到指定位置提取物資起到引導(dǎo)作用;智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)還需要具備RFID標(biāo)簽初始化以及物資的租借歸還功能。

2.2.2 業(yè)務(wù)層

智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)的運(yùn)行離不開無線局域網(wǎng)的覆蓋，為了配合專門負(fù)責(zé)盤庫(kù)的智能機(jī)器人工作，前端設(shè)備局域網(wǎng)采取自建的形式，而智能機(jī)器人可以在無線網(wǎng)條件下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸;對(duì)智能機(jī)器人采集到的一系列數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，進(jìn)一步確定庫(kù)存物資的精確位置。

2.2.3 應(yīng)用層

在可以確定倉(cāng)儲(chǔ)物資精確位置的基礎(chǔ)上，在智能盤庫(kù)系統(tǒng)管理平臺(tái)當(dāng)中可以引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，試圖實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)管理全程自動(dòng)化、智能化，盡可能減少人員參與，而盤庫(kù)數(shù)據(jù)是分析的重點(diǎn)內(nèi)容，通過數(shù)據(jù)可以得出是否需要補(bǔ)充倉(cāng)儲(chǔ)物資以及倉(cāng)庫(kù)的狀況是否正常。

3 智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)軟件架構(gòu)

圖1為倉(cāng)儲(chǔ)功能架構(gòu)。在該平臺(tái)的作用下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員身份的智能審核，包括人臉識(shí)別、身份信息讀取、人員工作信息與數(shù)據(jù)庫(kù)的配對(duì)等;如需要轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)儲(chǔ)物資，工作人員按照指示可以選擇調(diào)配轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人;系統(tǒng)會(huì)對(duì)物資租借、歸還信息進(jìn)行審核，避免物資的租借、歸還出現(xiàn)失誤現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

為提升倉(cāng)儲(chǔ)工作的效率，在倉(cāng)儲(chǔ)工作中應(yīng)用互聯(lián)技術(shù)和智能技術(shù)，由此來最大程度上打造高效的物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)智慧倉(cāng)儲(chǔ)。建設(shè)智慧倉(cāng)儲(chǔ)的前提條件是要實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)工作的標(biāo)準(zhǔn)化與信息化，更是順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然需求。盡管智慧倉(cāng)庫(kù)在現(xiàn)階段仍處于起步時(shí)期，但是隨著技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，智慧倉(cāng)庫(kù)在未來實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中一定會(huì)得到廣泛的應(yīng)用，為社會(huì)生產(chǎn)創(chuàng)造巨大的價(jià)值，降低企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)管理成本，提升企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)管理效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 許智科.智慧物流視角下醫(yī)藥倉(cāng)儲(chǔ)管理優(yōu)化研究[J].中國(guó)物流與采購(gòu)，2020（10）：54-56.

[2] 婁季峰，張迪.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧倉(cāng)儲(chǔ)建設(shè)與應(yīng)用[J].科技視界，2019（33）：243-244.

[3] 王松波，陳凡健.“智慧物流”背景下的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代信息科技，2019，3（17）：160-162.

[4] 羅慶兵，曹權(quán)林，王秋菊，等.現(xiàn)代智慧倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)及其應(yīng)用[J].化工自動(dòng)化及儀表，2019，46（6）：479-484.

[5] 羅雁君.倉(cāng)儲(chǔ)管理課程創(chuàng)新教學(xué)改革探究[J].物流工程與管理，2019，41（5）：172-173.

[6] 張秋嵐.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的開發(fā)[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2015（Z2）：7-10.