吳祥坤^—智慧超市管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、廣西經(jīng)濟管理干部學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）論文題目： 智慧超市管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)院（系）： 計算機系 專業(yè)： 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù) 年級班級：13高職/物應(yīng)（1）班 學(xué)號：508691322105 學(xué)生姓名： 吳祥坤 指導(dǎo)老師： 林興志 教授 摘要摘要：隨著智能超市的發(fā)展,零售業(yè)會因購物環(huán)境的改善和顧客滿意度提高而大幅度增加利潤,由此也會帶動物流等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。智能超市成為零售業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。智慧超市管理信息系統(tǒng)按照智慧物流管理，智能售貨系統(tǒng)，智慧多媒體結(jié)算終端，智能監(jiān)控，綜合管理平臺軟件等四部分構(gòu)建。在超市中運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使管理人員可以方便快捷的更新商品的售價、促銷信息，查看商品的生產(chǎn)日期和存貨

2、情況；為顧客實現(xiàn)智能導(dǎo)航，并實時獲取所在位置附近商品的促銷信息，讓顧客不再為尋找商品和排隊結(jié)賬而煩惱，真正實現(xiàn)無人化導(dǎo)購智能超市模式。其中智慧物流管理主要改善超市、購物中心的倉儲管理方式，節(jié)約人力、時間成本。智慧多媒體結(jié)算終端主要為客戶購物完進(jìn)行快速結(jié)算并支持多種支付方式。智能監(jiān)控主要為超市、大型購物中心、銀行等人流量大，人員構(gòu)成復(fù)雜的區(qū)域提高視頻監(jiān)控的品質(zhì)，及時應(yīng)對突發(fā)事件。綜合管理平臺軟件負(fù)責(zé)管理前面所屬三個部分，為超市、購物中心節(jié)約管理成本。關(guān)鍵字：“物聯(lián)網(wǎng)”，“ RFID”，“智能超市”， “智能貨架”， “ 智能購物車”AbstractAbstract: Along with the

3、 development of the intelligent supermarkets, retail will improve shopping environment and to increase customer satisfaction and increase profits, thus will lead to the development of logistics and related industries. Smart supermarket become retail indicator. Wisdom supermarket management informati

4、on system according to the logistics management wisdom, intelligent vending system, intelligent multimedia settlement terminals, intelligent monitoring, and integrated management platform software four parts such as building.By adopting the technology of Internet of things in the supermarket, make m

5、anagers can quick and easy to update the commodity price, promotion information, check the goods production date and the inventory situation; Intelligent navigation for customers, and near real-time access to location information of sales promotion goods, let customers no longer looking for goods an

6、d check-out queues, truly buy unmanned intelligent supermarket model.Wisdom of logistics management major improvement of the supermarket, shopping center way of warehouse management, saves manpower and time cost. Intelligent multimedia settlement terminal main finished shopping for quick settlement

7、for clients, and support a variety of payment. Intelligent monitoring mainly supermarkets, large shopping centers, Banks, such as stream of people constitute a complex area to improve the quality of the video monitoring, timely respond to emergencies. Integrated management platform software is respo

8、nsible for the management of the front three parts, which save management costs for supermarket, shopping center.Keywords: “The Internet of things”，“RFID”，“smart supermarket”，“smart shelves”，“smart shopping cart”1目 錄摘要1引言41.概論41.1項目背景41.2項目意義51.3項目目標(biāo)51.4可行性分析61.5系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境62.系統(tǒng)整體設(shè)計72.1系統(tǒng)架構(gòu)72.1.1 RFID的識讀

9、系統(tǒng).82.1.2 RFID、GPRS、GIS貨物跟蹤系統(tǒng).82.1.3 倉儲管理系統(tǒng).82.2系統(tǒng)功能模塊102.2.1智能出入庫管理模塊.102.2.1.1入庫管理.102.2.1.2出庫管理.102.2.2 GIS運輸管理模塊.102.2.3 電子商務(wù)配送模塊.103.系統(tǒng)整體描述及流程:103.1業(yè)務(wù)描述113.2業(yè)務(wù)流程124各模塊的實現(xiàn)124.1 智能出入庫管理模塊.124.1.1業(yè)務(wù)流程.124.1.2 應(yīng)用技術(shù).134.1.3功能模塊詳細(xì)設(shè)計.144.1.3.1 RFID 標(biāo)簽及讀寫器.144.1.3.2 RFID 中間件及數(shù)據(jù)過濾.154.1.3.3 傳感器、微處理器、通信芯

10、片及協(xié)議.164.2 GIS運輸管理模塊.164.2.1業(yè)務(wù)流程.164.2.2 應(yīng)用技術(shù).174.2.3功能模塊詳細(xì)設(shè)計.184.2.3.1實時車輛跟蹤.184.2.3.2動態(tài)路徑調(diào)度設(shè)計.184.2.3.3手機接收模塊.204.3 電子商務(wù)配送模塊.214.3.1業(yè)務(wù)流程.214.3.2 應(yīng)用技術(shù).224.3.3功能模塊詳細(xì)設(shè)計.224.3.3.1 RFID 技術(shù)在電子商務(wù)物流配送系統(tǒng)中的應(yīng)用.224.3.3.1.1 庫存管理.234.3.3.1.1.1入庫出庫.234.3.3.1.1.2貨物分揀.234.3.3.1.1.3環(huán)境監(jiān)測.234.3.3.1.2 危險品監(jiān)控.234.3.3.1.

11、3 物流配送跟蹤定位.244.3.3.1.4 商品溯源.244.3.3.2 EDI技術(shù)及其在物流中的應(yīng)用.244.3.3.4 GPS技術(shù)在物流中的應(yīng)用.244.3.3.5電子商務(wù)物流技術(shù)包括硬技術(shù)和軟技術(shù)兩個方面.254.3.3.5.1硬技術(shù)主要包括：.254.3.3.5.2軟技術(shù)主要包括：.254.3.3.6組織管理上的可行性.254.4. 商品銷售訂單與供應(yīng)鏈交互模塊.264.4.1業(yè)務(wù)流程.264.4.3功能模塊詳細(xì)設(shè)計.274.4.3.1 供應(yīng)商關(guān)系管理模塊.274.4.3.2 信息處理模塊.274.4.3.4 基于WEB技術(shù)的人機界面交互模塊.274.4.3.5 數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)管理模塊

12、.284.4.3.6 采購與補充管理模塊.285.智慧超市運作286.總結(jié)29參考文獻(xiàn)303引言隨著超市在我國的興起以及規(guī)模的不斷擴大，管理這些龐大的體系也越來越困難，因為超市里各種商品的情況是隨時改變的，因此必需對商品進(jìn)行動態(tài)的管理，而這對于管理人員來說是一件比較復(fù)雜的事情，進(jìn)貨, 銷售，查詢，是必不可少的業(yè)務(wù)。 為了能讓管理員從繁重的工作中解脫出來，使管理員在使用一個軟件以后能極其容易地對超市的進(jìn)銷存活動進(jìn)行管理，并且準(zhǔn)確無誤，輕松自如。因此開發(fā)一個超市管理系統(tǒng)軟件是當(dāng)務(wù)之急，也是本論文選題的重要意義和研究宗旨 超市管理系統(tǒng)的流通部分是所有超市系統(tǒng)中最重要的部分，流通系統(tǒng)將消費者與商品，消

13、費者與管理員相互間聯(lián)系起來，而且流通系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)類型多，數(shù)量大，精細(xì)且頻繁，因而需要系統(tǒng)應(yīng)具備較完善的檢驗防錯功能，從 而根據(jù)系統(tǒng)的運行及反饋信息高質(zhì)量，高效率地管理系統(tǒng)流通部門的全部功能。 超市管理信息系統(tǒng)是典型的信息管理系統(tǒng)（MIS），其開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)以及前端應(yīng)用程序的開發(fā)兩個方面。本系統(tǒng)采用物流信息與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的ERP管理系統(tǒng)，主要用于大型超市的管理，能夠完成對超市各種進(jìn)銷存活動的輸入，管理和查詢。本系統(tǒng)提供管理員界面和一般用戶界面，方便不同使用者的使用及管理。界面友好，容易上手使用。具有輸入快捷，查詢方便等特點。本系統(tǒng)實現(xiàn)無紙化辦公，能大幅提高工作效率。 該系

14、統(tǒng)主要應(yīng)用于超市的管理，稍加修改也可應(yīng)用于其他進(jìn)銷存系統(tǒng)的管理。它的主要用戶為開發(fā)人員、測試人員及管理人員。通過本次開發(fā)，我學(xué)到了豐富的理論知識與實踐經(jīng)驗，開發(fā)的超市管理系統(tǒng)取得了一定的成績，實現(xiàn)了一定的功能，也存在一定的不足。1.概論1.1項目背景在我國超市形成在20世紀(jì)90年代初期，現(xiàn)在已經(jīng)成為我國零售業(yè)的一種重要形態(tài)，為國民經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。隨著超市高速的發(fā)展，其經(jīng)營管理也變得愈加復(fù)雜，早期的售貨員站柜臺的形式早已不能滿足現(xiàn)有銷售也的發(fā)展這樣就迫切地需要引入新的管理技術(shù)。 超市形態(tài)具有種種優(yōu)點，但在目前狀況下，它仍存在零售業(yè)企業(yè)所共有的落后的一面，如，不能有效地管理每種商品，收

15、款結(jié)算速度慢，容易出現(xiàn)營業(yè)差錯，不宜進(jìn)行商品調(diào)價，盤點效率低等，而且在超市日常管理中商品的進(jìn)、銷、存等決策以經(jīng)驗為主，缺乏實時分析功能，管理人員對及時傳遞資料的要求始終得不到滿足。超市形態(tài)的高速發(fā)展，其經(jīng)營管理也變得愈加復(fù)雜，日常所需要處理的數(shù)據(jù)量也逐漸增大，商業(yè)運轉(zhuǎn)的中間環(huán)節(jié)也越來越多，原始的人工管理已無法應(yīng)對這復(fù)雜的市場。 1.2項目意義在當(dāng)今競爭激烈、物品多樣化的賣方市場的情況下，已經(jīng)不能適應(yīng)快速反應(yīng)信息、快速組織貨物，提高資金周轉(zhuǎn)效率等發(fā)展要求了，造成許多人力、物力和財力的浪費。超市企業(yè)要想提高內(nèi)部管理水平、有效進(jìn)行人力資源管理、降低成本、搞好公共關(guān)系，就必須進(jìn)一步將信息集成，提高經(jīng)營

16、管理決策水平。隨著信息技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍和應(yīng)用層次的不斷提高，這種傳統(tǒng)的管理方法必然被以計算機為基礎(chǔ)的信息管理所取代。超市管理信息系統(tǒng)分析與設(shè)計，針對超市的具體需求，在對超市原有的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行規(guī)范、整合之后，結(jié)合超市發(fā)展的新要求進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)的。系統(tǒng)上線后，可以輕松解決超市在商品流管理、物流管理、人力資源管理、信息流管理等一系列問題，迅速提高超市經(jīng)營管理水平，實現(xiàn)穩(wěn)固客戶群，增加經(jīng)濟效益，提高商業(yè)零售競爭力的目標(biāo)。 所以，發(fā)開超市管理信息系統(tǒng)是非常必要。1.3項目目標(biāo)按物聯(lián)網(wǎng)和物流ERP管理的性質(zhì)與特點，根據(jù)大型超市物流系統(tǒng)的需求和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用特色，結(jié)合物流業(yè)務(wù)流程，以及智能出

17、入庫管理模塊、GIS運輸管理模塊、電子商務(wù)配送模塊、商品銷售訂單與供應(yīng)鏈交互模塊、智能配貨管理模塊、手機移動物聯(lián)網(wǎng)管理模塊等各功能進(jìn)行整合及實現(xiàn)。1.4可行性分析智慧超市的發(fā)展趨勢：智慧超市是要擴充到我們物理空間和虛擬空間。第一個，高速、寬帶、融合、無線的互聯(lián)網(wǎng)信息基礎(chǔ)設(shè)施。第二，精細(xì)、準(zhǔn)確、可視、可靠的傳感智能工程。三，科學(xué)、便捷、系統(tǒng)、集成的數(shù)字化貿(mào)易。第四，虛擬化，個性化的云終端服務(wù)。五，高效、安全的信息流通和物聯(lián)網(wǎng)配送。為什么是智慧超市而不是智能商城。事實上，智慧超市更加突出人與超市之間的互動的因素。智慧更加體現(xiàn)了人與物之間的智慧互動。物充其量只有智能，其實也是人的智慧的結(jié)晶。因此，智

18、慧超市，是更加突出人工智能和人的智慧相互結(jié)合，也就是物理性的智能超市與思想性的智慧管理結(jié)合起來，成為智慧超市。智慧超市更加突出物的智能化和人文化的制度安排的優(yōu)化。如果我們搞網(wǎng)絡(luò)化超市建設(shè)，由于商城的體制、機制、流程的設(shè)計沒有進(jìn)行優(yōu)化的話，你只是在原來的超市網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行固化，這樣難以體現(xiàn)智慧超市本身的內(nèi)涵和價值。因此，智慧超市更加突出人與商城之間的互動和共享，更加強調(diào)互動到突出物物互動，人物互動、人人互動相結(jié)合。因此，超市的發(fā)展階段與趨勢：第一個是物理超市，第二個是物聯(lián)超市，第三是互聯(lián)超市，第四是數(shù)字超市，第五是智慧超市。1.5系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境客戶機/服務(wù)器體系、關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、

19、圖形用戶界面、第四代語言（4GL）、網(wǎng)絡(luò)通訊等C/S架構(gòu)ERPC/S又稱Client/Server或客戶/服務(wù)器模式或胖客戶端。服務(wù)器通常采用高性能的PC、工作站或小型機，客戶端需要安裝專用的客戶端軟件。B/S架構(gòu)ERPB/S是Browser/Server的縮寫，也可稱為瘦客戶端，客戶機上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如IE，瀏覽器通過Web Server 同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。C/C+，這是絕對的優(yōu)勢，所有的操作系統(tǒng)、所有的大型軟件、所有的數(shù)據(jù)庫，全部無一例外地是用C/C+開發(fā)2.系統(tǒng)整體設(shè)計2.1系統(tǒng)架構(gòu)智慧超市管理信息系統(tǒng)是對傳統(tǒng)物流系統(tǒng)的改良，是對傳統(tǒng)信息平臺的更新?lián)Q代，在技術(shù)

20、定位上，采用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)融合等新一代技術(shù)，打造的智慧物流體系的物流平臺。智慧超市管理信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計以貨物追蹤系統(tǒng)為例，其物流系統(tǒng)架構(gòu)如圖下所示。智能物流系統(tǒng)的組成該系統(tǒng)能夠完成商品的進(jìn)出庫、貨物配送、貨物跟蹤、客戶關(guān)系管理等功能，涉及到物流、信息流和資金流，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、方便、經(jīng)濟、安全的系統(tǒng)運行目標(biāo)。通過與各種信息技術(shù)相配合，形成智能物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，對貨物的流動進(jìn)行跟蹤，實現(xiàn)對貨物在整個流動過程中的實時監(jiān)控。2.1.1RFID的識讀系統(tǒng)系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、天線、遠(yuǎn)距離識讀設(shè)備、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)設(shè)置在貨物通行的地方，當(dāng)貨物通過時，識讀設(shè)備接收貨物電子標(biāo)簽發(fā)出的信號，對貨物電子標(biāo)簽和

21、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)進(jìn)行更新和改寫。系統(tǒng)構(gòu)建時要考慮的是RFID標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)化問題，不同的廠商生產(chǎn)的RFID標(biāo)簽都有自己的標(biāo)準(zhǔn)，目前RFID的標(biāo)準(zhǔn)有個集團控制，分別是ISO標(biāo)準(zhǔn)體系、EPC global 標(biāo)準(zhǔn)體系和Ubiquitous ID標(biāo)準(zhǔn)體系、AMI標(biāo)準(zhǔn)體系和IP-X標(biāo)準(zhǔn)體系。而RFID不像條碼，雖有共同的頻率，但廠商在生產(chǎn)時還是可以自行改變的。因此，在選擇標(biāo)簽時要充分考慮與識讀設(shè)備銜接的問題。2.1.2 RFID、GPRS、GIS貨物跟蹤系統(tǒng)系統(tǒng)由RFID、GPRS、GIS 和監(jiān)控系統(tǒng)組成。GPS能夠?qū)υ谕矩浳镞M(jìn)行定位，GIS通過遙感技術(shù)實現(xiàn)對路徑的規(guī)劃，并將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)，對在途貨物實現(xiàn)實

22、時跟蹤定位。種技術(shù)結(jié)合構(gòu)建智能交通物流網(wǎng)絡(luò)的原理是：GIS能夠?qū)⒆R讀器獲得的道路標(biāo)簽的編碼信息進(jìn)行處理，與電子地圖信息庫中的具體位置點對照，實現(xiàn)物理位置和電子地圖上的顯示點之間的對應(yīng)；GPS在衛(wèi)星能夠覆蓋的地區(qū)定位簡單、經(jīng)濟實惠，可以實現(xiàn)對大多數(shù)路面的定位，但是在衛(wèi)星的盲區(qū)，如高樓密集區(qū)、立交橋、高架橋、大型地下停車場等區(qū)域可以采用RFID進(jìn)行定位，在這些地區(qū)先進(jìn)行道路標(biāo)簽的鋪設(shè)。實現(xiàn)的方法就是將車載終端進(jìn)行簡單改造，將GPS終端和閱讀器集成在一起，實現(xiàn)城市道路交通的全程全目標(biāo)監(jiān)控。系統(tǒng)構(gòu)建時要考慮在公共交通繁忙和重要的網(wǎng)絡(luò)中，能不能進(jìn)行射頻標(biāo)簽的鋪設(shè)，這應(yīng)該是政府行為，并且具有導(dǎo)向性，不可能

23、單獨由交管部門和道路使用部門完成。2.1.3 倉儲管理系統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)貨物的出入庫、貨物盤點、供應(yīng)商管理庫存、貨區(qū)、貨位管理以及訂單管理。在此部分使用到的硬件技術(shù)有RFID、條碼、無線傳感、立體倉庫、AGV等，軟件技術(shù)有倉儲管理信息系統(tǒng)、訂貨系統(tǒng)、POS系統(tǒng)等。系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能：訂單管理：通過訂單管理系統(tǒng)對客戶訂單進(jìn)行收集、整理、分類，下到出入庫管理人員手中；入庫管理：對入庫貨物的名稱、種類、等級、時間、存放位置、來源地等信息進(jìn)行登記，然后貼條碼、在RFID標(biāo)簽寫入相關(guān)信息，入庫；出庫管理：對出庫貨物的名稱、數(shù)量、種類、貨位、時間進(jìn)行系統(tǒng)登記，系統(tǒng)具備審核功能，如果發(fā)現(xiàn)問題，會及時報警，

24、提示管理人員進(jìn)行復(fù)核；庫存管理：對在庫貨物進(jìn)行盤點，與供應(yīng)商進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，使供應(yīng)商管理庫存，對貨位進(jìn)行整理；查詢與統(tǒng)計：對物品出入庫狀態(tài)、進(jìn)銷存賬目、貨位利用情況進(jìn)行審核、查詢與統(tǒng)計；倉儲數(shù)據(jù)交換：與各分銷中心或總部進(jìn)行網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸。同時，倉儲管理系統(tǒng)還要具有客戶服務(wù)功能，市場協(xié)調(diào)功能和關(guān)聯(lián)單位的業(yè)務(wù)協(xié)同功能。2.2系統(tǒng)功能模塊2.2.1智能出入庫管理模塊2.2.1.1 入庫管理：對入庫貨物的名稱、種類、等級、時間、存放位置、來源地等信息進(jìn)行登記，然后貼條碼、在RFID標(biāo)簽寫入相關(guān)信息，入庫；2.2.1.2 出庫管理：對出庫貨物的名稱、數(shù)量、種類、貨位、時間進(jìn)行系統(tǒng)登記，系統(tǒng)具備審核功能，如果

25、發(fā)現(xiàn)問題，會及時報警，提示管理人員進(jìn)行復(fù)核；2.2.2 GIS運輸管理模塊GIS能夠?qū)⒆R讀器獲得的道路標(biāo)簽的編碼信息進(jìn)行處理，與電子地圖信息庫中的具體位置點對照，實現(xiàn)物理位置和電子地圖上的顯示點之間的對應(yīng)2.2.3 電子商務(wù)配送模塊采用網(wǎng)絡(luò)化的計算機技術(shù)和現(xiàn)代化的硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)及先進(jìn)的管理手段，針對客戶的需求，根據(jù)用戶的訂貨要求，進(jìn)行一系列分類、編碼、整理、配貨等理貨工作，按照約定的時間和地點將確定數(shù)量和規(guī)格要求的商品傳遞到用戶3 系統(tǒng)整體描述及流程:3.1 業(yè)務(wù)描述1、全程互聯(lián)智慧商城將借助物聯(lián)網(wǎng)和云計算的方式，實現(xiàn)商城運營的全程電子商務(wù)。2、數(shù)字貿(mào)易智慧商城環(huán)境下，不僅是單純的商品交易

26、，而是借助互聯(lián)網(wǎng)的基本功能和特點，整合商鋪、商家、商鋪資源，進(jìn)行數(shù)字化拓展，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)字貿(mào)易。3、云端共享智能傳感設(shè)備將商城設(shè)施物聯(lián)成網(wǎng)，對商城運行的核心系統(tǒng)實時感測。4、集成整合“ 物聯(lián)網(wǎng)”與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)完全連接和融合，將數(shù)據(jù)整合為商城核心系統(tǒng)的運行全圖，提供智慧的基礎(chǔ)設(shè)施。5、平臺創(chuàng)新鼓勵商城、商鋪、商家和商鋪在智慧基礎(chǔ)設(shè)施之上進(jìn)行科技和業(yè)務(wù)的創(chuàng)新應(yīng)用，為智慧商城提供源源不斷的發(fā)展動力。6、協(xié)同運作基于智慧的基礎(chǔ)設(shè)施，商城里的各個關(guān)鍵系統(tǒng)和參與者進(jìn)行和諧高效地協(xié)作，達(dá)成商城運行的最佳狀借助現(xiàn)在信息技術(shù)手段，如射頻技術(shù)（Radio Frequency Identification, RFID）

27、、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Global Positioning System ,GPS）、通用無線分組業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service, GPRS）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System, GIS ）、條碼技術(shù)（Bar Code, BC）、無線傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，將物流活動過程中的作業(yè)環(huán)節(jié)、作業(yè)過程、附屬管理等進(jìn)行集成，使系統(tǒng)具有學(xué)習(xí)，推理判斷和自行解決物流中某些問題的能力。目前，很多先進(jìn)的現(xiàn)代物流系統(tǒng)已經(jīng)具備了信息化、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可視化、自動化等先進(jìn)技術(shù)特征。很多物流系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)也采用了最新的紅外、

28、激光、無線、編碼、認(rèn)址、自動識別、定位、無接觸供電、光纖、數(shù)據(jù)庫、傳感器、RFID、衛(wèi)星定位等高新技術(shù)，這種集光、機、電、信息等技術(shù)于一體的新技術(shù)在物流系統(tǒng)的集成應(yīng)用就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)應(yīng)用的體現(xiàn)。3.2 業(yè)務(wù)流程智能物流系統(tǒng)依靠比較成熟的RFID技術(shù)，采用遠(yuǎn)距離識別方式，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對進(jìn)出庫及在庫商品進(jìn)行智能化、信息化管理，實現(xiàn)自動記錄貨品出入庫信息、智能盤點、記錄及發(fā)布貨品的狀態(tài)信息等功能、車輛配載、卸貨盤點等功能（如下圖所示）4各模塊的實現(xiàn)4.1 智能出入庫管理模塊4.1.1業(yè)務(wù)流程業(yè)務(wù)系統(tǒng)基于Internet 環(huán)境，采用B/S 模式進(jìn)行開發(fā)。如下圖所示，在Java EE 平臺上設(shè)

29、計并實現(xiàn)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括RFID 通信管理、物品入庫管理、物品出庫管理、物品在庫管理（包括在庫物品監(jiān)控、查詢和盤點）、貨位優(yōu)化管理、合同管理、報表管理、費用管理、系統(tǒng)管理等模塊。從而使整個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉儲管理系統(tǒng)無縫連接，徹底實現(xiàn)了信息采集、倉儲物品識別、倉儲物品監(jiān)控、后臺服務(wù)器維護(hù)及本地數(shù)據(jù)庫維護(hù)等功能。4.1.2 應(yīng)用技術(shù)在倉儲物品識別模塊，系統(tǒng)采用EPC 代碼作為物品的惟一標(biāo)志碼，為每個物品貼上一個具有EPC 的RFID 標(biāo)簽。標(biāo)簽由存入EPC 的硅芯片和天線組成，附在被標(biāo)志物品上，EPC 代碼內(nèi)含一串?dāng)?shù)字代表物品ID、類別、名稱、供應(yīng)商、生產(chǎn)日期、產(chǎn)地、入庫時間、貨架號等信息，信息存

30、儲在后臺EPC-IS 服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。同時，隨著物品在倉庫內(nèi)外的轉(zhuǎn)移或變化，這些數(shù)據(jù)可以得到實時地更新。在信息采集處理模塊，通過RFID 數(shù)據(jù)采集接口獲取物品的詳細(xì)信息從而進(jìn)行處理。當(dāng)物品通過倉儲車間入口時，由設(shè)置在倉庫入口的物品標(biāo)簽讀寫器讀取物品的EPC 代碼，然后根據(jù)物品的EPC 代碼訪問后臺EPC-IS 服務(wù)器，獲得物品的詳細(xì)信息，并將相關(guān)信息保存到本地數(shù)據(jù)庫，最后交由信息處理模塊進(jìn)行處理。倉儲車間入口處可以安裝多部讀寫器進(jìn)行分類處理，還應(yīng)為不可讀標(biāo)簽提供手動編碼區(qū)。在倉儲物品監(jiān)控模塊，通過在倉儲車間內(nèi)外布置一系列的傳感器，包括視頻傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器等，使其基本

31、覆蓋所有盲區(qū)，自組織構(gòu)成一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)與Internet 及業(yè)務(wù)系統(tǒng)互聯(lián)，使工作人員可以在監(jiān)控中心隨時了解倉儲車間內(nèi)外的各類情況，以便及時處理。后臺信息服務(wù)器用于存儲物品的詳細(xì)信息，如物品ID、類別、名稱、入庫時間等，并能實時地響應(yīng)遠(yuǎn)程應(yīng)用程序的請求，允許通過物品的EPC 碼對物品信息進(jìn)行查詢。本地數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲信息采集處理模塊所獲得的物品信息，以便在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中查詢和維護(hù)。倉儲工作人員可以通過無線設(shè)備或Web 客戶端隨時隨地查詢物品的當(dāng)前狀態(tài)。業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能除了出入庫管理外主要就是在庫管理，在庫管理包括在庫物品保管、在庫物品查詢、在庫物品盤點等作業(yè)。在庫物品查詢、在庫物品

32、盤點作業(yè)過程中均采用RFID 技術(shù)。4.1.3功能模塊詳細(xì)設(shè)計4.1.3.1 RFID 標(biāo)簽及讀寫器在智能倉儲物聯(lián)網(wǎng)中，針對倉儲物品識別和信息采集處理兩個模塊的應(yīng)用需求，建議采用西門子研發(fā)的適用于物流、倉儲和配送的智能無線射頻識別系統(tǒng)-SIMATIC RFID 系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)直接存儲到附在產(chǎn)品上的標(biāo)簽中，能夠可靠、快速、經(jīng)濟地讀寫數(shù)據(jù)；而且MOBY 系列標(biāo)簽通信速率快、抗干擾性強，具有不同存儲容量、不同環(huán)境耐受條件的移動存儲單元，有不同的讀/寫距離和數(shù)據(jù)傳輸速率，根據(jù)具體應(yīng)用需求可選擇配合不同的接口模塊使用，可以以不同的通信方式和業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。具體應(yīng)用中可以在倉庫入口和出口處各

33、定點安裝2-4 套SIMATIC RF 系列讀寫器，用于實現(xiàn)入/出庫操作；在倉庫內(nèi)部再配置2-4 套移動讀寫器，用于倉儲盤點和物品揀選。4.1.3.2 RFID 中間件及數(shù)據(jù)過濾西門子SIMATIC RF-MANAGER 中間件為SIMATIC RF600 提供了一體化的軟件解決方案，但并不適用于本系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)的物流倉儲管理應(yīng)用，因此需要設(shè)計一種針對系統(tǒng)實用的RFID 中間件。中間件的功能模塊包括：RFID 讀寫器接口模塊、邏輯讀寫器映射模塊、RFID 數(shù)據(jù)過濾模塊、設(shè)備管理模塊、業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口模塊，如圖4 所示。其中：RFID讀寫器接口用于中間件與RFID 讀寫器的數(shù)據(jù)通信，主要有獲取RFID

34、數(shù)據(jù)以及下達(dá)設(shè)備管理模塊的讀寫器指令；設(shè)備管理模塊用于調(diào)整RFID 讀寫設(shè)備的工作狀態(tài)，配置相應(yīng)的接口參數(shù)等；邏輯讀寫器映射模塊用于將多個物理讀寫器或者讀寫器的多條天線映射成為一個邏輯讀寫器。一個邏輯讀寫器代表了一個有具體含義的數(shù)據(jù)采集點，而不管該采集點在物理上由多少個讀寫器和天線組成。它屏蔽了數(shù)據(jù)采集點的具體實現(xiàn)方式，減少了數(shù)據(jù)過濾等上層模塊與下層數(shù)據(jù)采集部分的軟件耦合度。對于上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)來說，可見的只有邏輯讀寫器，所以邏輯讀寫器映射模塊對RFID 數(shù)據(jù)有初步過濾的功能。圖4 RFID 中間件設(shè)計RFID 采集的原始數(shù)據(jù)量非常大，在實際應(yīng)用中，根據(jù)具體的配置不同，每臺讀寫器每秒可以上報數(shù)個至

35、數(shù)十個不等的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，如重復(fù)多次掃描同一個電子標(biāo)簽，但其中只有少部分是對用戶有意義的、非重復(fù)性的數(shù)據(jù)，這樣大量的數(shù)據(jù)如果不經(jīng)過去冗等處理而直接上傳，將會給整個RFID 系統(tǒng)帶來很大的負(fù)擔(dān)。因此，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)采集事件編碼的方法對RFID 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理。首先對電子標(biāo)簽狀態(tài)的改變進(jìn)行編碼，定義標(biāo)簽出現(xiàn)的狀態(tài)編碼為0,標(biāo)簽狀態(tài)消失的編碼為1;然后加入計時器機制，對計時器有效時間內(nèi)的同一標(biāo)簽的狀態(tài)跳變進(jìn)行忽略，從而在狀態(tài)定義和時間維度兩個方面對數(shù)據(jù)進(jìn)行去重化。該方法能夠很好地消除冗余數(shù)據(jù)，減少上層系統(tǒng)的負(fù)荷。4.1.3.3 傳感器、微處理器、通信芯片及協(xié)議在智能倉儲物聯(lián)網(wǎng)中，針對倉儲物品監(jiān)

36、控模塊的應(yīng)用需求，采用ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合并與局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)相連的設(shè)計思路實現(xiàn)整個倉儲車間的物品監(jiān)控。ZigBee 技術(shù)具有功耗極低、系統(tǒng)簡單、組網(wǎng)方式靈活、成本低、低等待時間等性質(zhì)，適用于此類監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。出于節(jié)能的考慮，倉儲物品監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)采集應(yīng)要求傳感器體積小、低功耗、外圍電路簡單，最好采用不需要信號調(diào)理電路的數(shù)字式傳感器。主控單元建議采用Atmel 公司的Atmega16L 單片機。無線通信模塊建議采用CC1000 芯片與微控器及一些外圍無源元件一起構(gòu)成。4.2 GIS運輸管理模塊4.2.1業(yè)務(wù)流程GPS管理系統(tǒng)主要由車載終端、調(diào)度中心、數(shù)字蜂窩移動通訊網(wǎng)(

37、GSM)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)4部分構(gòu)成。具體構(gòu)成如下圖所示。貨物裝車發(fā)出后，當(dāng)運輸車輛上裝載的GPS車載終端接收到GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)時，自動計算出自身所處的地理位置坐標(biāo)，由GPS傳輸設(shè)備將計算出來的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)經(jīng)過移動通訊系統(tǒng)，用短信的方式發(fā)送到GSM 移動通訊網(wǎng)，移動通訊網(wǎng)再將數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度中心調(diào)度中心將收到的坐標(biāo)及其他數(shù)據(jù)處理后，與GIS系統(tǒng)的電子地圖相匹配，在電子地圖上直觀地顯示車輛的準(zhǔn)確位置通過這種方式，車輛管理人員可以直觀地掌握車輛的動態(tài)信息，如位置、狀態(tài)、速度、方向等在此基本定位功能之上，可以根據(jù)企業(yè)實際業(yè)務(wù)的需要，擴充許多其他實用的業(yè)務(wù)服務(wù)由于GSM 公共數(shù)據(jù)蜂窩網(wǎng)具有雙

38、向數(shù)據(jù)傳輸能力，調(diào)度中心也可以對GPS車載終端進(jìn)行各種遠(yuǎn)程遙控操作下圖為該系統(tǒng)的核心部分，調(diào)度中心GPS信息接收處理系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)圖。GPS短信接收程序通過調(diào)用微軟MSCOMM 串口通訊控件，實現(xiàn)GPS短信的接收處理，并將GPS信息保存到GPsGIs數(shù)據(jù)庫中GIS應(yīng)用程序通過調(diào)用MapInfo的MAPX控件，使用數(shù)據(jù)庫中的GPSGIS信息，完成地圖顯示、監(jiān)控車輛運行等功能 系統(tǒng)上層功能主要包括：輔助送貨路單編制、在途車輛管理、送貨情況查詢統(tǒng)計、司機業(yè)績考核、運輸成本核算、地理信息管理以及GPS設(shè)備管理等。4.2.2 應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)：GPS：提供全球、全天候、連續(xù)、實時、以空中衛(wèi)星為基

39、礎(chǔ)的高精度定位。GSM：提供全國聯(lián)網(wǎng)的無縫通信網(wǎng)絡(luò)。GPRS：具有“永遠(yuǎn)在線”、“自如切換”、“高速圖像傳輸”等優(yōu)點，迅速降低服務(wù)成本。GIS：提供地理信息管理4.2.3功能模塊詳細(xì)設(shè)計4.2.3.1實時車輛跟蹤GPS系統(tǒng)需要在地圖中繪制被控車輛狀態(tài)和車輛運行軌跡，完成這些功能主要是利用Map x控件的繪圖方法。由于GPS系統(tǒng)實時采集的數(shù)據(jù)以普通關(guān)系模式存儲在物流運輸管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，因此使用臨時圖層顯示車輛和行車路線，而客戶的地理信息作為永久圖層存入GIS系統(tǒng)通過Map x控件來進(jìn)行管理。車輛實時跟蹤顯示采用了MVC設(shè)計模式作為控制器的GPS短信接收器，將接收到的GPS信息插入到模型部件GP

40、S數(shù)據(jù)容器中作為數(shù)據(jù)庫的對象映射層，GPS數(shù)據(jù)容器可以提供持久性和對數(shù)據(jù)的檢索等功能在具體實現(xiàn)時，使用數(shù)據(jù)庫中的一張表作為實際的數(shù)據(jù)容器，當(dāng)新的GPS信息插入到數(shù)據(jù)庫表中時并不發(fā)出改變通知，作為視圖部件的車輛跟蹤顯示器要主動定時檢索GPS數(shù)據(jù)庫表，將新的改變及時顯示在屏幕上。使用MVC模式，實現(xiàn)了短信接收和GPS信息顯示之間的異步處理，他們之間互不干擾，可以獨立運行。同時，這種設(shè)計可以支持多個顯示器從不同視角對GPS信息進(jìn)行顯示。保存在數(shù)據(jù)庫中的GPS信息不僅用于實時顯示和歷史回放，而且還可以支持基于GPSGIS的各種統(tǒng)計分析。4.2.3.2動態(tài)路徑調(diào)度設(shè)計要實現(xiàn)動態(tài)路徑調(diào)度，其中最關(guān)鍵的是要

41、知道當(dāng)前車輛所在的位置，鑒于目前有很多第三方物流公司都配備了EPS系統(tǒng)，我們可以在它的基礎(chǔ)上實現(xiàn)動態(tài)路徑調(diào)度，車載GPS終端分布在各個移動車輛上，負(fù)責(zé)接受GPS衛(wèi)星定位信息，通過數(shù)據(jù)控制處理器解算出車輛所處的位置坐標(biāo)，坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過符合GSM標(biāo)準(zhǔn)的無線GPRS模塊，將數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)中來。以GPRSSen.，ER控件作為系統(tǒng)與GPRS信息交互的中間件，這樣該車輛的地理信息就可以與系統(tǒng)上的GIS地圖進(jìn)行匹配，并在地圖上動態(tài)顯示坐標(biāo)的正確位置。這樣我們可以直接實時地掌握車輛的動態(tài)信息(位置、速度、車況等)。其中最主要的就是分析各種用戶需求和現(xiàn)實物流系統(tǒng)中的實際應(yīng)用。當(dāng)出現(xiàn)如下情況時，采用動態(tài)

42、處理策略。解決策略流程圖下所 (1)新需求出現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)新需求時其調(diào)度策略如下：a.確定位置、需求量；b.在系統(tǒng)中搜尋派出車輛的行車路線，檢查各服務(wù)車輛滿足服務(wù)后的剩余車載量，從中找出能滿足新需求量的車輛集合。c.從這些車輛集合中找出其行駛線路離新需求最近的車輛。d.用最近插人法把新需求插入到服務(wù)車輛的行車路線當(dāng)中。再以當(dāng)前車輛所在點為出發(fā)點，把它看作一個新的，Isp問題通過調(diào)用Po以is路徑調(diào)度算法庫中的算法進(jìn)行求解。f.確認(rèn)是否重新派車完成新需求。(2)車輛位置的變化。即當(dāng)車輛由于種種原因沒按預(yù)期在優(yōu)化線路上行駛時，調(diào)用上述第d條解決。(3)路況變化。路況變化是動態(tài)調(diào)度最常見的情況。這是由于

43、路段擁擠、堵塞等原因造成在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中邊的權(quán)重發(fā)生了變化。舉個簡單的例子，在市內(nèi)交通中，下班時間道路的通行時間要明顯比平時長。在這種情況下我們有必要對路徑進(jìn)行重新調(diào)度，以得到更優(yōu)的效益。4.2.3.3手機接收模塊普通計算機并無直接接收短信的功能，目前開發(fā)短信應(yīng)用軟件通常使用2種短信接收方式：一種是在ISP申請?zhí)胤柎a，用socket進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，大多數(shù)手機短信增值服務(wù)都采用這種方法；另一種是使用專用手機設(shè)備，如Motorola或Wave COM系列產(chǎn)品，用AT指令進(jìn)行開發(fā)前者的性能和穩(wěn)定性較好，但費用較高，適合業(yè)務(wù)量巨大的應(yīng)用物流車輛管理的GPS短信收發(fā)流量并不很大，因此選擇后者本系統(tǒng)使用支持AT指令集的Wave COM手機設(shè)備，通過RS232串口與計算機相連，在COM 口上進(jìn)行短信的接收手機設(shè)備也可以通過紅外接口與計算機相連當(dāng)手機接收模塊收到短信時