基于物联网技术基础的智慧仓储系统建设与应用分析

孙永武

（林洋能源科技（上海）有限公司，上海 200120）

1 概述

1.1 物联网技术

物联网技术主要是指连接物品应用的网络，是近些年较为热门的词汇。在物联网的发展中，应用中国制造，并且成为我国新经济增长中的关键点，形成了创新发展行业市场，整体效益优良。物联网在使用中，RFID传感器技术以及嵌入式系统技术属于极为关键的物联网技术。其主要核心在于应用对互联网技术，如对红外感应器、RFID、全球定位等诸多传感设备的应用，通过互联网载体，以特定协议达到万物互联效果，使信息实现互联互通，由此使智能管理、智能识别、智能追踪的网络技术得以应用在各垂直产业链中，互联网技术得到广泛应用。诸如智慧物流、智慧城市、智慧电网等领域[1]。

1.2 智慧仓储

智慧仓储在应用中，主要是以物联网技术与各类先进的管理手段识别仓储作业信息，并进行预警与管理。由此提升作业效率，降低仓储的综合成本，智慧仓储具有仓储及集散两类功能。而储存主要是提供对货物进行储存的环境以及相关的过程服务。主要为出入库、检验以及装卸、运输等诸多环节。集散是指物流的分发收集服务，在传统仓储工作中，手工操作是主流的工作模式，无法及时更新货物信息，致使无法批量化、自动化的采集仓储，整体管理效率较低。由此可见，物流等诸多行业中迫切需要应用智慧仓储[2]。

2 智慧仓储系统应用技术

在互联网+的发展思路之下，智慧仓储体系不断完善，国家更加鼓励应用物联网感知技术以及大数据技术，确保物流行业能够健康发展。并且物联网等创新技术的深度发展，使智慧仓储的发展有了新方向。物流仓储领域会产生各类大数据，其处理基础极为庞大。基于创新驱动理念，能够使智慧仓储管理带来创新发展机遇，以下对当前智慧仓储在发展中形成的各类技术进行分析。

2.1 智能信息技术

网络及信息技术不断发展，各类信息技术在智慧仓储中广泛应用，其有着不可替代的重要作用。智慧仓储系统内，通信技术、传感技术以及计算机技术的普遍使用，明显提升了技术应用效率。

2.2 智能感知技术

在互联网+的发展思路之下，物联网智能感知技术在智慧仓储领域不断普及，迎来创新发展的高峰。在物联网技感知技术的应用中，此技术是极为重要的构成部分，是智慧仓储对复杂数据进行收集的主要方式，同时也是智慧仓储感知体系中极为关键的构成部分。

2.3 仓储机器人

在新零售概念推进的背景下，对于仓储系统集成、网络智能柔性化，可视化等诸多要求不断增加，企业在发展中若想实现降本增效，便需要应用智能化仓储管理系统，由此需要对仓储机器人的应用提出更加多元的要求。在我国相关部委各类产业政策引导及全行业的共同努力下，国内仓储机器人在发展过程中迎来了新的发展高潮。但我国多数机器人企业更加注重AGV方面的研发，其研发局限性相对较高[3]。

2.4 智能追溯系统

目前在物联网感知技术应用过程中，最具代表性且应用最为广泛的技术为 RFID技术，其次为GPS和北斗智能定位终端，以及GIS数据采集等诸多智能终端产品。在发展中会构建完善的货物双向赋码追溯系统，使货物能够获得双向追溯，以此类模式可有效监管货物的物流信息。

3 物联网技术为基础的仓储管理系统

3.1 总体目标设计

3.1.1 以互联网技术为基础的仓储管理系统的各类功能

此系统在应用过程中主要有入库、出库、在库管理以及财务管理、仓库管理等功能。在应用中需要实现多途径、全方位的自动信息采集技术、无线有线网络切换技术、多种终端与平台数据同步传输技术、仓库全景3D建设以及用户决策生成报表技术。

3.1.2 分布式架构

在系统构建中以 web servics多层分布式架构为基础，在应用中集成移动APP，满足不同地点以及差异性用户使用系统的需求，保证系统应用不会受到影响。在系统开发完成后，会大幅度的提升企业的储存力、库存以及发货的正确率，降低整体库存短缺损失，使各类设备的实际费用得以降低，确保仓储环节更具节能性、经济性。

3.2 web surprise多层分布架构

在系统设计过程中，会应用RUP确保系统开发与具体实施的质量。同时，在部分CPM及各类关键实施单元之上，会采取敏捷建模以及极限片编程等诸多模式系统。在应用过程中能够做到本地部署，同时也可在云端运行仓库管理，仓库可分散在全国各地，并且可进行个性化的设置。云服务架构在应用中继续进行简单配置，从而能够满足客户的需求。

3.3 功能模块设计

3.3.1 后台管理系统

用户管理。一个用户可以将其隶属于多个分组，而一个组同样可拥有诸多用户，用户组可将其归属于部门。第二，权限管理。此部分管理会授予用户或者相应的用户组实际业务系统的应用权限。授权成功则相应的用户可登录到系统内，依照用户的权限分配用户的应用系统功能。第三，系统管理。在成功设置后完工作计划后，有两方面的应用效果。系统会依照整体计划协作的请求向当班用户发送，由此可使相关用户了解自己和其他用户的实际排班情况。

3.3.2 仓储管理系统

入户管理。主要为入库、申请入库、结算、入库验货以及订单管理4个板块。入库申请主要为导入外部Excel订单以及手工录入订单两种模式。第二，出库管理。主要为出库申请、出库结算、出库验货以及出库订单管理四部分内容。在出库管理中，出库申请为导入Excel订单以及手工录入订单。第三，在库管理。在库管理在应用中主要为盘点管理、移库管理与相应的过户管理。第四，仓库管理。此部分功能主要为货物容器收费、车辆排班、智能报表管理。第五，客户管理。此部分内容主要为客户信息、IC卡以及查询系统管理。

4 物联网技术为基础的智慧仓储建设

4.1 智慧仓储服务平台

在社会共享开放的理念之下，依照模块的特点分解智慧仓储系统，需要详细说明所涉及的各类关键性技术。分步计算仓储数据，梳理各类技术，进行深入的挖掘与研究，在海量数据中，挖掘数据间的内在联系，进一步发挥数据所具有的价值。具体而言，在智慧仓储服务平台框架内，将其分为三个部分。其一为请求端；其二为提供端；其三为服务平台。而服务平台在构建中，并不局限于单一性的对象，需要面向供应商客户，代理商以及相应的生产商。以GPS系统与GIS数据采集模式，向仓储平台发送仓储需求，通过传感器设备所具有的智能感知技术识别相应的货物信息。

4.2 智能仓储系统软件架构

4.2.1 软件功能

仓储管理是系统中的核心环节，系统在应用中不仅能满足基础性的参数管理需求，同时能够以大数据平台为基础构建相关的统计分析模型，主要包括风险预测、库存的智能提示、货物分类等诸多内容，使仓储管理以及生产商能够获得更加高效的数据依据。

4.2.2 入库登记功能

在仓库入口会安装RFID读卡器，当相应的货物入库时，读卡器会有效的读取实际的标签信息，在第一时间回传读取的各类信息，使其进入到仓储管理系统内，系统会自动搜索仓库处于闲置状态的各类货物，依照货物的实际分类，对货位进行更加智能的分配。同时打印货，依照上架规则，将托盘放置在对应的货位上。最后，系统会进行入库检验，在确认无误后，会自动办理入库登记。当货物成功入库后，具有RFID的托盘会回到整体仓库入库所具有的激活区，相应的激活标签会对读卡器发送有关信息，读卡器则会读取相应的标签数据。

4.2.3 出库管理功能

在出库过程中，库存管理系统会依照指令与货物的实际信息提取相应的货物的货位，同时发送 RFID读卡器下架指令。在相应数据采集过程中，会使数据回传至相应的仓库管理系统中，并且自动生成出库单，将库存信息由IP发送至出库无限射频终端。仓库之内相关机器人会依照整体系统所传输的指令，在货位进行拣货工作，同时需要扫描条形码，确认品种数量等诸多信息。而后出货的货物会输送到整理区等待装车，在初步作业完成后，相应的系统会对信息进行自动性的确认，并且由APP对库存的各类信息传输到出库管理模块。在复核无误后，打印出库单，同时由相关部门发送发货通，更新库存信息。

4.3 智能仓储系统的硬件架构

4.3.1 RFID智能货架

RFID智能货架会在货架之上装配分支器、RFID读写器以及天线等诸多设备。同时，会在货物之中张贴高频标签，以确保全仓库的全部货架能获得全方位的感知，获取对每一货物所具有的位置，将整体平板天线固定在货架最顶层，同时整体货架每一层会安装8口天线分支器，并且确保天线能够对货架进行全方位的覆盖。在仓库中设置开放式货架，划分相关的区域。而每一区域都安装识别指示灯，能够由指示灯显示货物当前的位置，同时进行相应的语音播报。

4.3.2 智能机器人

在盘库及搬运机器人时，会安装读写器以及低频激活器。机器人如果经过2.4G+125K双频标签区，能够以2.4G远程识别技术以及125K低频唤醒技术激活标签，同时读取相应的信息。机器人在应用中会拥有定位功能，能够有效的定位及清点货物。低频唤醒器实际工作范围可设置在1～3.5m内，d当到达相应区域的标签，则可自动激活，同时获取标签信息。而标签在平时会处于休眠状态，由此确保使用年限。另外，机机器人在工作中会依照已经制定的线路对货物进行清点，双频设计在应用中能够使货物盘点工作更为便捷，实现一次性盘货。

4.3.3 智能物品管理机器人

需要将货架区进行有效的分类管理，每一区域需要放置一个机器人，开展综合性的管理，提升工作效率。每一区机器人能够共享同一网络拓扑图，为了防止存在碰撞问题，需要有效优化相关服务器的实际算法。

4.3.4 手持终端

手持终端在应用过程中，其主要的作用为清点资产点，在盘存过程中，管理员会通过手持的RFID设备进行操作，而货物信息将自动上传至相应的系统，系统会对信息进行核查，显示出其不同颜色所具有的背景标识，如并无入库，则可标识为浅红色，货物缺失标识为绿色货，物正确标示为白色。由此，仓储管理人员能够及时掌握现场的各类货物信息。

5 结束语

在当前互联网技术不断发展的背景下，智慧仓储创新得到大幅度的提升，仓储管理的综合水平以及效率不断的增加。互联网在当前仓储领域有着更加广阔的前景，但在实际应用中，相应的物联网应用技术仍然处于相对低端的水平，因此需要进一步对相应的物联网的应用进行不断的深入研究，以确保物联网技术在应用中得到不断的深化，真正的将智慧仓储以物联网的角度进行有效的构建，以便仓储行业的创新度以及仓储的综合能力得到不断的提升。■