物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧倉儲建設(shè)應(yīng)用x

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧倉儲建設(shè)應(yīng)用引言在技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的過程中，物聯(lián)網(wǎng)借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，應(yīng)用射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器與紅外感應(yīng)器等信息設(shè)備與技術(shù)，將已經(jīng)約定的協(xié)議作為根據(jù)，在物品與互聯(lián)網(wǎng)之間建立起信息交換的橋梁。這樣就構(gòu)建成定位、跟蹤、調(diào)控、監(jiān)控與識別的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)［1］。國家電網(wǎng)公司2019年全面啟動“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)〃建設(shè)，就是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進(jìn)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的智慧服務(wù)系統(tǒng)。目前，國網(wǎng)新源公司倉儲管理仍借助于傳統(tǒng)的人工管理方法和手段，采用智慧倉儲的應(yīng)用迫在眉睫。智慧倉儲就是利用RFID射頻識別及先進(jìn)管理方法，實(shí)現(xiàn)信息自動抓取、自動識別、自動預(yù)警及智能管理功能，以降低倉儲成本、提高倉儲效率，提升倉儲智慧管理能力。本文以浙江仙居抽水蓄能有限公司為例，研究設(shè)計出了一套全方位感知、安全同步傳輸、可視化重現(xiàn)的高效智慧倉儲管理系統(tǒng)，通過改善傳統(tǒng)倉庫的管理模式，改變?nèi)斯?、紙張文件記錄為基礎(chǔ)的管理方式、追蹤進(jìn)出庫的物資，提升倉庫管理的效率，實(shí)現(xiàn)能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一〃，將泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作落實(shí)在日常物資管理工作中。1智慧倉儲系統(tǒng)介紹1.1系統(tǒng)功能介紹智能盤庫系統(tǒng)主要包括RFID電子標(biāo)簽、智能貨架、智能運(yùn)輸機(jī)器人、智能盤庫機(jī)器人、智能物品管理機(jī)器人、智能盤庫系統(tǒng)管理平臺軟件等設(shè)備。并實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）自動定位：盤庫系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對所有庫存物品的自動定位，定位精度達(dá)到厘米級，可以引導(dǎo)倉庫管理人員到庫存物品附近。（2）自動盤庫：盤庫系統(tǒng)可以按照規(guī)劃好的路徑，自動完成庫房內(nèi)存儲物資的盤點(diǎn)，當(dāng)物品被誤放到錯誤位置時，會自動發(fā)出報警信號，并形成盤庫報表。（3）自動搬運(yùn)：盤庫系統(tǒng)可以自動將物品運(yùn)送到指定的位置，包括從倉庫門口運(yùn)送到規(guī)劃好的存儲位置，以及從存儲位置運(yùn)送到倉庫門口。（4）自動檢測和報警功能，當(dāng)未經(jīng)授權(quán)的物品或人員進(jìn)出時，系統(tǒng)可以自動報警。（5）其他功能：盤庫系統(tǒng)中的機(jī)器人可以自動進(jìn)行充電，并具備攝像和實(shí)時通信功能。1.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)層介紹盤庫系統(tǒng)架構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集層、業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層。（1）數(shù)據(jù)采集層：在每個資產(chǎn)設(shè)備部署RFID標(biāo)簽。智能盤庫機(jī)器人按照既定的路徑規(guī)劃，完成整個貨架的數(shù)據(jù)清點(diǎn)、巡更；同時支持出入庫時，自動將物品運(yùn)送到指定的位置，減輕工作負(fù)擔(dān)。智能貨架依托于全覆蓋的天線，自動采集所有資產(chǎn)的RFID標(biāo)簽信息。為了便于定位每個物品的位置，對普通貨架做簡單改造，支持聲光定位提醒，便于工作人員到指定位置提取相關(guān)物品。工作臺完成RFID標(biāo)簽的初始化、資產(chǎn)的借用、歸還等操作。（2）業(yè)務(wù)層?？紤]到系統(tǒng)處于局域網(wǎng)內(nèi)，為了便于智能盤庫機(jī)器人協(xié)同工作，將前段采集設(shè)備自建局域網(wǎng)，智能盤庫機(jī)器人支持采用WIFI傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)交互。將采集到的機(jī)器人的視頻數(shù)據(jù)、RFID采集數(shù)據(jù)、RFID標(biāo)簽信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，準(zhǔn)確定位每個資產(chǎn)的具體位置。（3）應(yīng)用層。依托于采集到的每個物資的具體精確位置，進(jìn)行大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用。全流程無人參與，重點(diǎn)對自動盤庫后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確認(rèn)是否需要補(bǔ)庫、在庫情況是否異常等。2智慧倉儲系統(tǒng)軟件架構(gòu)2.1軟件功能倉儲管理作為整個系統(tǒng)的核心部分，除了提供基本倉儲管理功能外，基于大數(shù)據(jù)平臺建立庫存預(yù)警、庫存策略優(yōu)化、庫存分類分析等統(tǒng)計分析模型，為庫存管理、生產(chǎn)運(yùn)維提供輔助決策。2.2入庫登記功能制定編碼規(guī)則，通過條碼打印機(jī)，將資產(chǎn)按照倉庫、貨架等信息，形成規(guī)則，事先做好對應(yīng)的條碼。通過RFID工作站讀取標(biāo)簽表面的條碼或者二維碼信息，自動生成資產(chǎn)的EPC碼，寫到RFID標(biāo)簽EPC區(qū)，完成卡號的初始化工作。將對資產(chǎn)進(jìn)行唯一標(biāo)識的EPC信息、TID信息、二維碼/條碼信息、資產(chǎn)名稱、資產(chǎn)規(guī)格、倉庫號、生產(chǎn)廠家、使用時機(jī)、管理分工、接裝驗(yàn)收人、使用維護(hù)人、是否是易耗品等信息上報平臺，寫到對應(yīng)數(shù)據(jù)庫表中。2.3借用管理功能提交借用申請，刷工作卡或人臉識別，讀取身份信息，并與操作人員的基本信息包括姓名、部門、職工編碼、聯(lián)系電話等進(jìn)行數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，確認(rèn)操作人員身份。選擇要借用的資產(chǎn)，并自動進(jìn)行語音和貨架上的安裝指示燈提醒，可選擇調(diào)配機(jī)器人協(xié)助搬運(yùn)。機(jī)器人自動到指定貨架位置，從貨架上拿取相應(yīng)的資產(chǎn)。機(jī)器人將資產(chǎn)拿到指定的工作臺邊。在工作站電腦上顯示刷卡記錄，核對申請借用清單與實(shí)際借用是否符合，彈出取出的資產(chǎn)列表、未取出的列表、取錯的報警列表；由借用人員點(diǎn)擊確認(rèn)，完成借用。2.4資產(chǎn)歸還功能刷工作卡或人臉識別，讀取身份信息，確認(rèn)操作人員身份。把歸還資產(chǎn)放到工作站讀寫器掃描區(qū)或者手持機(jī)app盤點(diǎn)；點(diǎn)擊“歸還〃按鈕，系統(tǒng)自動盤點(diǎn)歸還設(shè)備，顯示歸還列表。聲光提醒歸還的貨位，確認(rèn)歸還資產(chǎn)。機(jī)器人將歸還的資產(chǎn)搬運(yùn)到指定貨架。3智慧倉儲系統(tǒng)硬件架構(gòu)3.1RFID智能貨架通過將小件物品都部署上超高頻標(biāo)簽RFID標(biāo)簽，智能貨架部署RFID讀寫器、天線、分支器等，確保全面感知整個貨架，可實(shí)時獲取每個小物品的位置。在每層的頂部固定平板天線，每層部署8口天線分支器，將所有的天線進(jìn)行級聯(lián)，完成對整個架子的全覆蓋管理?？蛇M(jìn)行實(shí)時盤庫。對開放式管理架進(jìn)行區(qū)域劃分，同時每個區(qū)域部分部署標(biāo)識指示燈。通過一個顯示器以及指示燈實(shí)時顯示當(dāng)前資產(chǎn)的位置情況，并進(jìn)行語言播報。3.2智能盤庫機(jī)器人/智能搬運(yùn)機(jī)器人采用2.4G遠(yuǎn)距離識別技術(shù)和125K低頻喚醒技術(shù)，在機(jī)器人上安裝讀寫器、低頻激活器，機(jī)器人經(jīng)過貼有125K+2.4G雙頻標(biāo)簽的區(qū)域時，標(biāo)簽將被激活讀取，因?yàn)闄C(jī)器人具備導(dǎo)航定位功能，從而完成對資產(chǎn)的定位以及清點(diǎn)。可設(shè)置低頻激勵器的工作范圍：1米到3.5米，到該區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽激活并上報數(shù)據(jù)。此外，平時標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，以節(jié)省電源，增加標(biāo)簽使用壽命。盤庫機(jī)器人按照指定的路徑完成自動清點(diǎn)，同時免去了對貨架的改造，采用雙頻方案可控制區(qū)域覆蓋，一次經(jīng)過可完成全部物資盤點(diǎn)。3.3智能物品管理機(jī)器人設(shè)置不同的貨架區(qū)，每個貨架區(qū)由指定一臺智能管理機(jī)器人管理，這樣可以提高機(jī)器人工作效率。所有智能機(jī)器人共享一個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，為了避免相撞，需要中心調(diào)度服務(wù)器設(shè)計改進(jìn)算法。3.4手持終端用于資產(chǎn)清點(diǎn)確認(rèn)。盤點(diǎn)時，管理員手持RFID手持終端，庫存信息盤點(diǎn)上傳，系統(tǒng)會自動進(jìn)行信息核實(shí)，無入庫內(nèi)的工具以淺紅色背景標(biāo)識、缺失的工具以淺綠色背景標(biāo)識、正確的工具以白色背景標(biāo)識，管理員能夠現(xiàn)場直觀掌握工具信息。盤點(diǎn)結(jié)果上傳至計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計保存結(jié)果。3.5智能通道門當(dāng)未授權(quán)的資產(chǎn)進(jìn)出倉庫時，智能通道門會自動報警。4結(jié)束語智慧倉儲系統(tǒng)具有強(qiáng)大的事件集中收集分析和處理能力，可適用于多種電子標(biāo)簽的電子芯片讀寫器，能夠同時自動讀取大量物資信息，并及時生成出入庫單據(jù)、進(jìn)行有效信息過濾和分析。智慧倉儲系統(tǒng)動態(tài)讀取RFID標(biāo)簽信息［2］，利用圖表等展示形式顯示讀取狀態(tài)，對異動數(shù)據(jù)進(jìn)行提示告警，同時能實(shí)現(xiàn)對物資生命周期管理的智能化和可視化，倉庫管理從而實(shí)現(xiàn)方便快捷且真實(shí)可信的無紙化辦公。伴隨著信息技