基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的中小型飼料企業(yè)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)構(gòu)建

成啟明

（河北旅游職業(yè)學(xué)院，河北承德 067000）

隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，飼料企業(yè)隨之增加。中國(guó)飼料工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布2021年全國(guó)10萬t和50萬t以上規(guī)模飼料生產(chǎn)廠分別有957家和14家，較上年增加208家和5家（崔海軍，2022）。從這個(gè)數(shù)據(jù)可以看出，新增大量中小型飼料企業(yè)。在飼料企業(yè)總體運(yùn)營(yíng)中，飼料成品的倉(cāng)儲(chǔ)管理占據(jù)重要地位（李慧，2020）。倉(cāng)儲(chǔ)是通過倉(cāng)庫(kù)對(duì)商品與物品的儲(chǔ)存與保管，利用倉(cāng)庫(kù)及相關(guān)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行物品入庫(kù)、存儲(chǔ)、出庫(kù)的活動(dòng)，是集中反映工廠物資活動(dòng)狀況的綜合場(chǎng)所，連接生產(chǎn)、供應(yīng)和銷售，對(duì)促進(jìn)生產(chǎn)、提高效率起著重要的輔助作用。飼料容易受溫度、濕度及蟲害的影響，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境和倉(cāng)儲(chǔ)管理要求較高，飼料存儲(chǔ)更適用于現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化管理（盛強(qiáng)，2020）。目前隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已覆蓋工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、物流等行業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設(shè)備，按約定協(xié)議將任何物體與網(wǎng)絡(luò)相連接，物體通過信息傳播媒介進(jìn)行信息交換和通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能（李凌樂，2022）。在應(yīng)用過程中，主要有傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)和M2M技術(shù)等（Li，2022）。構(gòu)造信息系統(tǒng)能更好地對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行管理，信息系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟件、信息資源、信息用戶和規(guī)章制度組成的以處理信息流為目的的人機(jī)一體化系統(tǒng)（吳川徽，2020）。為了提高飼料企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化水平，本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建中小型飼料企業(yè)現(xiàn)代化倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)。

1 飼料倉(cāng)儲(chǔ)的特點(diǎn)

飼料中的淀粉、蛋白質(zhì)含量較高，這些成分具有親水特性，容易吸濕返潮。因此，在倉(cāng)儲(chǔ)中應(yīng)做好防潮工作，控制倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的濕度。飼料中含有糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)成分，會(huì)滋生細(xì)菌，從而導(dǎo)致飼料生霉變質(zhì)，倉(cāng)儲(chǔ)也應(yīng)做好防霉工作，在生產(chǎn)飼料時(shí)可以加入適量防霉劑，同時(shí)應(yīng)控制倉(cāng)儲(chǔ)溫濕度，并做好通風(fēng)工作。飼料也容易生蟲害，應(yīng)做好防蟲防鼠等工作。飼料倉(cāng)儲(chǔ)前，對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行全面徹底地清掃，堵塞墻角漏洞，定期檢查倉(cāng)庫(kù)蟲害情況，定期清掃倉(cāng)庫(kù)（王實(shí)軍，2012）。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建中小型飼料企業(yè)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)的總體架構(gòu)本文中中小型飼料企業(yè)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)模式，該結(jié)構(gòu)是三層結(jié)構(gòu)模式，由瀏覽器和服務(wù)器組成，將系統(tǒng)分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，具體見表1（謝東彤，2009）。本系統(tǒng)選用J2EE作為開發(fā)平臺(tái)，通訊協(xié)議采用的TCP/IP協(xié)議以及HTTP協(xié)議。

2.2 需求分析需求分析是構(gòu)建信息系統(tǒng)的第一步，只有了解飼料企業(yè)具體需求，才能構(gòu)建符合要求的系統(tǒng)。需求分析對(duì)信息系統(tǒng)構(gòu)建起到至關(guān)重要的作用。

筆者根據(jù)飼料企業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)的實(shí)際情況，對(duì)中小型飼料企業(yè)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息系具體的需求描述如下：

2.2.1 基礎(chǔ)信息管理 用戶管理包含飼料企業(yè)管理人員和倉(cāng)儲(chǔ)管理員個(gè)人基本信息管理及權(quán)限設(shè)置；客戶信息管理也就是購(gòu)買飼料成品的企業(yè)信息；飼料成品信息管理對(duì)飼料企業(yè)內(nèi)所有品類的飼料信息進(jìn)行登記分類；設(shè)備管理對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)中所用到的各類設(shè)備進(jìn)行管理，如托盤、叉車等。

2.2.2 倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)管理 入庫(kù)時(shí)飼料相關(guān)信息錄入，數(shù)據(jù)調(diào)整，出入庫(kù)和盤點(diǎn)過程中導(dǎo)致存儲(chǔ)飼料數(shù)量變更時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的刪除、修改及更新；數(shù)據(jù)查詢、排序、統(tǒng)計(jì)、分析、導(dǎo)出，能隨時(shí)對(duì)倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的飼料信息進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、導(dǎo)出。

2.2.3 環(huán)境監(jiān)控 倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫濕度監(jiān)控和異常情況報(bào)警提示。

2.2.4 系統(tǒng)安全防護(hù) 為了防止系統(tǒng)故障，定期對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

2.3 倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)上一章節(jié)通過分析確定了該系統(tǒng)的需求，了解了該系統(tǒng)想要達(dá)到的目標(biāo)和所需要完成的工作，因此，將該信息系統(tǒng)劃分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊、飼料成品庫(kù)存管理模塊、環(huán)境監(jiān)控模塊和系統(tǒng)安全防護(hù)模塊。系統(tǒng)功能模塊如圖1所示。

2.3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊包含用戶信息管理、客戶信息管理、飼料成品信息管理和設(shè)備管理。該模塊主要是對(duì)信息進(jìn)行錄入、存儲(chǔ)、添加、修改和刪除。

用戶信息管理主要對(duì)登錄該系統(tǒng)的員工進(jìn)行管理，包含飼料企業(yè)的總經(jīng)理、物流部經(jīng)理和倉(cāng)庫(kù)管理員。首先是用戶登錄信息，包含用戶名和密碼。其次是在登錄系統(tǒng)后的權(quán)限管理，總經(jīng)理、物流部經(jīng)理和倉(cāng)庫(kù)管理員在該系統(tǒng)所能查看的信息及所能進(jìn)行的操作。除此之外，該模塊還能進(jìn)行用戶信息添加和修改。

客戶信息管理是購(gòu)買飼料的企業(yè)信息管理，包含企業(yè)基本信息及購(gòu)買飼料的品類、時(shí)間、數(shù)量。

飼料成品信息管理是對(duì)所有飼料成品的種類進(jìn)行集中管理，包含名稱、類別、編號(hào)、保質(zhì)期等內(nèi)容，便于查詢飼料成品及修改相關(guān)信息。

設(shè)備管理是對(duì)倉(cāng)庫(kù)中所有的設(shè)備進(jìn)行登記管理，包含設(shè)備名稱、規(guī)格型號(hào)、數(shù)量、購(gòu)入時(shí)間、供應(yīng)商、使用時(shí)間及其他信息。這樣使倉(cāng)庫(kù)管理員能對(duì)倉(cāng)庫(kù)里的設(shè)備進(jìn)行清晰地了解，方便設(shè)備分配，達(dá)到資源高效利用。

2.3.2 飼料成品庫(kù)存管理模塊 飼料成品庫(kù)存管理模塊包含飼料成品入庫(kù)、飼料成品盤點(diǎn)、飼料成品出庫(kù)和無人叉車和倉(cāng)位管理。該模塊主要是對(duì)飼料出入庫(kù)和庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存進(jìn)行管理。該模塊是整個(gè)信息系統(tǒng)最核心的部分，掌握著整個(gè)飼料企業(yè)的命脈。

（1）飼料成品入庫(kù)。飼料成品入庫(kù)是從飼料生產(chǎn)車間搬運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)的過程，采集入庫(kù)信息并生成入庫(kù)單。在這個(gè)模塊主要運(yùn)用條形碼和RFID技術(shù)記錄入庫(kù)過程，并對(duì)庫(kù)存信息采集、更新、存儲(chǔ)。

飼料成品一般都是袋裝，將條形碼貼在飼料外包裝上，記載飼料名稱、編號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)日期、入庫(kù)日期等基本信息。托盤上安裝RFID電子標(biāo)簽，記載托盤信息，倉(cāng)位信息和裝載在托盤上的飼料信息，這樣倉(cāng)庫(kù)里的每一塊托盤都有了唯一的身份識(shí)別碼，有利于精準(zhǔn)管理。

當(dāng)飼料運(yùn)達(dá)倉(cāng)庫(kù)前需要由質(zhì)檢員工對(duì)需要入庫(kù)的飼料進(jìn)行質(zhì)量檢查，并對(duì)合格的飼料開具檢驗(yàn)單。倉(cāng)庫(kù)管理員根據(jù)檢驗(yàn)單和入庫(kù)單清點(diǎn)飼料名稱、數(shù)目，打印出條形碼貼于飼料外包裝上，并將飼料放置在托盤上。倉(cāng)庫(kù)管理員用RFID手持終端對(duì)托盤的電子標(biāo)簽和飼料外包裝上的條形碼進(jìn)行掃描，使兩者建立聯(lián)系，并傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)進(jìn)行入庫(kù)。無人叉車讀取托盤上的RFID電子標(biāo)簽，將托盤搬運(yùn)到綁定倉(cāng)位。

（2）飼料成品盤點(diǎn)。飼料成品盤點(diǎn)是定期或臨時(shí)對(duì)庫(kù)存內(nèi)的實(shí)際飼料數(shù)量進(jìn)行清查盤點(diǎn)，采集、核對(duì)、更新庫(kù)存信息。倉(cāng)庫(kù)管理員手持RFID手持終端進(jìn)入庫(kù)存盤點(diǎn)界面，以托盤為單位進(jìn)行盤點(diǎn)，對(duì)飼料外包裝上的條形碼進(jìn)行掃描，數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)胶笈_(tái)系統(tǒng)并與托盤上裝載的飼料信息進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)數(shù)據(jù)一樣時(shí)盤點(diǎn)通過，數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差時(shí)再重新進(jìn)行盤點(diǎn)，查看是員工操作有誤還是確實(shí)存在誤差，并查看缺少或多余的飼料信息并進(jìn)行登記。

（3）飼料成品出庫(kù)。飼料成品出庫(kù)是飼料成品離開倉(cāng)庫(kù)時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證、配貨、點(diǎn)交、復(fù)核、登賬等工作的總稱，是倉(cāng)庫(kù)作業(yè)活動(dòng)的最終環(huán)節(jié)，錄入出庫(kù)信息并生成出庫(kù)單。倉(cāng)庫(kù)管理員輸入賬號(hào)和密碼登錄倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)，根據(jù)需要出庫(kù)的飼料名稱、編號(hào)、類型在信息系統(tǒng)進(jìn)行查詢，根據(jù)先進(jìn)先出原則，對(duì)同一類飼料進(jìn)行入庫(kù)時(shí)間排序，根據(jù)所需要的數(shù)量選擇入庫(kù)時(shí)間早的飼料，確定好出庫(kù)飼料名稱、批次、數(shù)量、倉(cāng)位信息、托盤信息后生成出庫(kù)清單。倉(cāng)庫(kù)管理員把出庫(kù)倉(cāng)位信息和托盤信息傳輸?shù)綗o人叉車系統(tǒng)，叉車根據(jù)信息找到承載飼料的托盤位置，并對(duì)托盤上的RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行掃描，并運(yùn)輸至倉(cāng)庫(kù)門口，倉(cāng)庫(kù)管理員對(duì)托盤RFID電子標(biāo)簽和飼料外包裝上的條形碼進(jìn)行掃描完成出庫(kù)。如果托盤上所有的飼料全部出庫(kù)只需掃描托盤的RFID電子標(biāo)簽，使用RFID手持終端對(duì)全部飼料完成出庫(kù)作業(yè)；如果只是部分飼料進(jìn)行出庫(kù)，倉(cāng)庫(kù)管理員需掃描電子標(biāo)簽和需要出庫(kù)的飼料條形碼完成出庫(kù)。搬運(yùn)工將飼料裝上車后無人叉車再將該托盤運(yùn)回原處，最后更新托盤電子標(biāo)簽的信息。

（4）無人叉車和倉(cāng)位管理。無人叉車和倉(cāng)位管理是無人叉車到達(dá)所有倉(cāng)位的路線規(guī)劃管理，輸入位置并查詢相關(guān)路線。首先規(guī)劃每個(gè)倉(cāng)位、倉(cāng)庫(kù)門口及無人叉車停放處兩兩之間的路線，將路線導(dǎo)入倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)無人叉車和倉(cāng)位管理模塊。除了存儲(chǔ)路線信息，該模塊還存儲(chǔ)無人叉車的編號(hào)、倉(cāng)位信息、倉(cāng)庫(kù)門口位置及無人叉車停放位置。當(dāng)需要使用無人叉車時(shí)，倉(cāng)庫(kù)管理員輸入起點(diǎn)，終點(diǎn)和無人叉車，系統(tǒng)自動(dòng)查詢并將路線傳輸?shù)綗o人叉車系統(tǒng)。

（5）飼料成品庫(kù)存查詢。飼料成品庫(kù)存查詢是對(duì)庫(kù)存數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，隨時(shí)可以查詢各類飼料庫(kù)存數(shù)量，某段時(shí)間內(nèi)飼料的出入庫(kù)情況和各類單據(jù)，并可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，導(dǎo)出相關(guān)報(bào)表。該模塊可以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)飼料整體的查詢管控，了解各時(shí)段各類飼料的情況。

2.3.3 環(huán)境監(jiān)控模塊 環(huán)境監(jiān)控模塊包含溫度監(jiān)控和濕度監(jiān)控。該模塊可監(jiān)控倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫度、濕度并進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)前面章節(jié)對(duì)飼料倉(cāng)儲(chǔ)特性的描述，飼料倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)做好溫濕度控制。該模塊主要運(yùn)用無線傳感器，由若干傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)基站構(gòu)成，可以對(duì)溫度、濕度、氣壓、光線等要素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和相關(guān)數(shù)據(jù)采集（徐杰，2018）。溫度監(jiān)控和濕度監(jiān)控采用溫濕度傳感器，不同飼料企業(yè)根據(jù)飼料類別設(shè)置溫濕度臨界值，當(dāng)溫濕度達(dá)到臨界值時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)警報(bào)，工作人員應(yīng)采取相應(yīng)措施。

2.3.4 系統(tǒng)安全防護(hù)模塊 系統(tǒng)安全防護(hù)模塊是數(shù)據(jù)備份。在該模塊設(shè)置備份內(nèi)容和備份間隔時(shí)間，能定期對(duì)系統(tǒng)中的重要內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。

2.4 倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫(kù)是MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，具有體積小、速度快、可移植性好的優(yōu)點(diǎn)，并且可以支持多種語言，經(jīng)常被企業(yè)所使用（蘇磊，2018）。根據(jù)之前的分析，該數(shù)據(jù)庫(kù)主要包含員工、客戶、飼料成品、托盤、叉車、RFID手持終端、賬號(hào)信息表、飼料入庫(kù)單、飼料出庫(kù)單、飼料盤點(diǎn)單、飼料庫(kù)存。

3 結(jié)論

本文對(duì)飼料和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景進(jìn)行介紹，并描述了飼料倉(cāng)儲(chǔ)特點(diǎn)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了中小型飼料企業(yè)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)。首先介紹該系統(tǒng)的總體架構(gòu)，進(jìn)行需求分析，明確系統(tǒng)想要達(dá)到的目標(biāo)，基于需求分析對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分，并詳細(xì)闡述了模塊功能。最后介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)。本文構(gòu)建的倉(cāng)儲(chǔ)信息系統(tǒng)提高了飼料倉(cāng)儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化水平，基于射頻技術(shù)加快了出入庫(kù)的效率和準(zhǔn)確度，基于傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控飼料的倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境，提高了飼料的安全性。