基于物联网技术基础的智慧仓储建设与应用

孙兆臣 孙晓琴 杨文

摘要：近年来，供电事业发展取得可喜成效，仓储物资数量不断增多，且物资种类繁多，货物出入库频次陡增，物流中心管理工作难度系数增加，以往传统的人工仓储作业模式已难以适应现代化仓储管理需求，严重制约了物流中心工作效率的提升。基于此，本文首先阐述了物联网技术和智慧仓储的概念，接着立足物联网技术分析了智慧仓储平台框架、软硬件系统，以期能够提高供电企业仓储物资管理水平。

关键词：物联网技术;智慧仓储;系统设计

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）28-0237-02

随着现代科技的不断发展，智慧中国理念逐渐普及，而物联网技术的广泛应用，推动了智慧医疗、智慧城市等智能系统的发展，给人们的日常生活带来诸多便利。2019年全国电网加大了“泛在电力物联网”建设工程力度，通过人工智能、移动互联等现代科技的应用，推动电子系统各环节智能化发展。仓储管理作为供电企业经济发展的重要环节，为应对时代变革，适应新形势发展，建设智慧仓储迫在眉睫。

1相关概念解析

1.1 物联网技术

物联网（Internet of things，IOT）顾名思义就是指连接物品的网络，是近年来较为热门的词汇。随着物联网的发展，已逐渐成为一个“中国制造”的概念，其作为我国一个新经济增长点的新兴产业，市场效益良好。在物联网应用中，传感器技术、RFID标签以及嵌入式系统技术是关键性物联网技术，其核心和基础是互联网技术，主要是通过RFID、红外感应器、全球定位系统等传感设备，以互联网为载体，通过既定协议将万物联系起来，进行信息互通共享，从而实现智能管理、识别、追踪的网络技术[1]。当前，在垂直产业链中，物联网技术应用较为广泛，如智能电网、智慧城市、智能家居、智慧物流等。

1.2 智慧仓储

智慧仓储就是指利用物联网技术及先进的管理手段，对仓储作业信息进行自动识别、预警以及管理，从而达到提高作业效率、降低仓储成本的目的。仓储服务具有存储和集散两大功能，其中存储就是指提供货物储存环境及过程服务，包含检验、出入库、运输以及装卸等环节。而集散则是指货物流通过程中的聚集和分散服务。在传统的仓储工作中，手工操作依旧占比较大，不能实时更新货物信息，无法实现数据批量化、自动化采集，仓储管理效率较低，在面对日渐提升的物流需求时，常常“力不从心”，因此智慧仓储建设十分有必要。

2基于物联网技术基础的智慧仓储建设

2.1 智慧仓储服务平台框架设计

基于“开放、共享、社会化”的理念，根据实际模块将智慧仓储系统进行分解，并对其中所涉及的关键性技术进行解释说明，是智慧仓储服务平台框架设计的基本思想。利用分布式计算、并行技术梳理、挖掘、分析仓储数据，在海量数据中去发现数据之间所存在的关系，发挥数据价值。图1为智慧仓储服务平台的具体框架。

智慧仓储服务平台主要包括三部分：请求端、提供端和服务平台。其中服务平台不再局限于单一对象，而是面向供应商、生产商、客户及代理商。通过GPS定位系统和GIS数据采集技术，可以直接向仓储平台发出仓储需求，从而获得相应的仓储服务。而提供端则通过传感器设备智能感知和识别货物信息[2]。

2.2 智慧仓储系统软件架构

2.2.1 软件功能

仓储管理是整个系统的核心环节，系统不仅可以满足基本的仓储管理需求，同时基于大数据平台构建了统计分析模型，包括风险预警、库存智能提示、货物分类等，从而为仓储管理、生产经营提供有效的数据依据。

2.2.2 入库登记功能

在仓库入口处安装有RFID读卡器，当货物入库时，读卡器将会对标签信息进行自动读取，并在第一时间将所读取的信息传回到仓储管理系统中;系统则会自动对仓库内处于空闲状态的货位进行搜索，根据货物类别进行货位智能分配，同时将入库单打印出来，并根据上架规则将托盘放置到对应的货位上。最后，系统会对入库进行检验，当确认无误后自动办理入库登记，入库登记流程如图2所示。

货物成功入库后，带有RFID的托盘将自动回到仓库入口的激活区域，激活标簽将会向读卡器主动发送信息，读卡器将对标签数据进行读取，并对读取时间、地点以及入库物资的相关信息进行如实记录，经过AP向库存管理系统发送数据，从而在库存管理系统中自动生成货物库存报表，并对原有的库存信息进行自动更改[3]。

2.2.3 出库管理功能

在出库时，仓储管理系统会根据指令及货物信息，对货物所在的货位信息进行提取，并发出下架指令，具体出库作业流程如图3所示。

RFID读写器在数据采集后，将数据信息传回到仓储管理系统中，自动生成出库单，并把出库信息经过AP发送给出库无线射频终端。仓库中的机器人会根据系统所发出的指令到对应的货位上进行拣货，同时扫描货物条码，确认品种、数量等信息是否正确，接着将所需出货的货物搬运到整理区等待装车。在出库作业完成后，系统会自动进行信息确认，并经由AP将出库信息传输到出库管理模块中，经过复核无误后打印出库单，同时向相关部门发送发货通知，并及时更新库存信息。

2.3 智慧仓储系统硬件架构

2.3.1 RFID智能货架

将RFID读写器、分支器、天线等设备部署在货架上，并在货物中贴上高频标签，确保能够对仓库全部货架进行全面感知，从而获取每个货物的具体位置。将平板天线固定到货架最顶层，同时货架每一层都安装8口天线分支器，将天线进行级联，实现对货架全覆盖。若仓库中设有开放式货架，可对其进行区域划分，并在每个区域都安装标识指示灯，系统可以通过指示灯显示出货物当前所处的位置，同时进行语音播报。

2.3.2 智能机器人

将安装读写器、低频激活器安装在盘库和搬运机器人上，当机器人经过“2.4G+125K”双频标签区域时，通过2.4G远距离识别技术和125K低频唤醒技术可以激活标签，同时对信息进行读取，而机器人具有定位功能，即可對货物进行定位和清点[4]。低频激励器的工作范围可设定在1-3.5m，只要是到达该区域的标签将会被自动激活并获取标签信息。而标签在平时则自动处于休眠状态，从而来提高使用年限。此外，机器人会根据指定的路线进行货物清点，双频设计能够实现物资盘点一次性完成。

2.3.3 智能物品管理机器人

将货架区进行分类管理，每个区域放置一个机器人进行管理，这样便于提高工作效率。每个区域的机器人共享同一个网络拓扑图，而为了避免出现相撞情况，则需要对服务器的算法进行优化设计。

2.3.4 手持终端

手持终端主要是用于资产清点，在进行盘存时，管理员手持RFID设备，货物信息将会自动上传到系统，而系统则会对信息进行核查，并显示出不同颜色的背景标识。如无入库为浅红色、缺失为绿色、正确为白色，这样仓储管理员能够在现场实时掌握货物信息。

3结语

智慧仓储管理系统具有较强的分析力和问题处理能力，对于多种电子标签的读写器均适用，还可以对海量的物资信息进行同时读取，快速生成出入库单，并进行信息过滤。此外，通过图表等形式，将系统自动读取的RFID标签信息展示出来，并对存在异常状态的数据发出预警，有效实现了物资智能化、可视化管理，提高了仓储管理效率和水平。

总而言之，随着时代的飞速发展，现代信息技术不断革新，智慧仓储已成为大势所趋，其应用为智能型供电系统的建设奠定了良好基础。目前，供电行业物资管理智能仓储系统的建设尚处于摸索阶段，系统功能还需要结合行业特点进行优化完善，但是随着物联网技术的成熟和进步，以及供电企业对智慧仓储建设重视度的提升，智慧仓储系统必然会在行业得到更为广泛的应用，从而推动企业实现降本增效，创造更多的经济效益。

参考文献：

[1] 刘燕虎，刘双，胡梓锡，等.基于物联网技术的智能仓储作业管理平台[J].百科论坛电子杂志，2018（6）：395.

[2]胡旭东，吴健超，王筠琛.电力物资智慧仓储网络建设[J].百科论坛电子杂志，2018（13）：563.

[3] 安明，杨志东，朱军，等.基于物联网技术的应急电力物资智能仓储与调配管理研究[J].中国市场，2018（4）：136-137.

[4] 高宁，杨永锋，顾亮，等.基于条码识别及物联网的移动智慧仓储系统的构建[J].计算机应用，2019，39（S1）：228-234.

【通联编辑：李雅琪】