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基于物联网的智能物流仓储管理系统研究

2010 International Conference on Remote Sensing (ICRS)Research on the Intelligent Logistics WarehouseManagement System based on Internet of ThingsZHOU Xian-cheng1, HE Cai-hong2, SHI Biao1,XU Ge2(1.School of Computer and Electronic Engineering, Hunan University of Commerce , Changsha, China,4102052. School of Accounting , Hunan University of Commerce , Changsha, China ,410205)1.zxc6501@ ,2. hecaihong1991@16 ,3. stonebiao@ ,4. sweetsugar1121@Abstract: In view of the difficulties in the product identification, real-time acquisition of information, and low-level automation in the warehouse management, an integrated system framework is designed. Being combined the internet of things with warehouse management system, the integrated system automatically identifies products by applying the radio frequency identification technology, acquires information of products and warehouse via internet of things, and integrates a perfect software system.The integrated system can automatically acquire products information and inventory information, implement intelligent supervision of stock-in, stock-out and stock verification , and realize intelligentization, cyberization and IT application of warehouse management. Key words: Internet of Things, EPC , Radio Frequency Identification, Intelligent Logistics, Warehouse Management基于物联网的智能物流仓储管理系统研究周鲜成1,贺彩虹2,石彪1,徐戈2(1.湖南商学院计算机与电子工程学院,湖南长沙,410205;2.湖南商学院会计学院,湖南长沙,410205)1.zxc6501@ ,2. hecaihong1991@16 ,3. stonebiao@ ,4. sweetsugar1121@摘要:针对目前我国仓储管理存在产品识别困难,产品信息难以实时获取,仓储管理自动化程度不高等诸多问题,将物联网技术和仓储管理系统相结合,通过射频识别技术实现产品的自动识别,利用物联网获取产品信息和仓储信息,集成完善的软件系统,设计出一套集成的智能仓储管理系统框架。

该系统能自动获取产品信息和库存信息,对产品入库、出库和库存盘点进行智能化管理,并具有各类库存信息的综合查询功能,能有效实现仓储管理的智能化、网络化和信息化。

关键词:物联网;电子产品代码;射频识别;智能物流;仓储管理1 引言随着现代物流业和供应链管理理念的不断发展,仓储管理在物流管理中的重要性日益提高,仓储管理已成为物流管理的核心部分和关键环节。

目前在我国,仓储管理基本处于人工管理或半自动化管理状态,存在产品识别困难,产品信息难以实时获取,仓储管理自动化程度不高、人工依赖性强等诸多问题。

为使仓储有效支持供应链上的其他环节,减少库存支出,进一步降低物流费用,提高仓储效率,设计了基于物联网(Internet of Things)的智能仓储管理系统。

该系统将物联网技术和仓储管理系统相结合,通过射频识别技术实现产品的自动识别,利用物联网获取产品信息和仓储信息,集成完善的软件系统,设计出一套集成的智能仓储管理系统框架,实现仓储管理的智能化、网络化和信息化[1,2]。

2 智能仓储管理系统的基本功能基于物联网的仓储管理系统是以RFID(Radio Frequency Identification:射频识别)技术为基础,充分利用物联网技术,集成先进的硬件设备和完善的软件系统建立的智能仓储管理系统。

具有以下功能[2]:(1) 自动精确地获得产品信息和仓储信息;(2) 自动形成并打印入库清单和出库清单;(3) 动态分配货位,实现随机存储,从而最大限度利用仓储空间;(4) 产品库存数量、库存位置、库存时间和货位信息查询;(5) 产品库存随机抽查盘点;(6) 仓库系统综合盘点;(7) 汇总和统计各类信息,输出各类统计报表。

3 基于物联网的智能仓储管理系统物联网是以电子产品码EPC(Electronic Product Code)和基于射频技术的电子标签为核心,建立在计算机互联网基础上的实物互联网络,其宗旨是实现全球物品信息的实时共享和互通。

基于物联网的智能仓储管理系统是以电子标签作为产品识别和信息采集的技术纽带,通过在仓库出入口设置读写器对产品进行自动识别,通过物联网获取产品的详细信息自动生成入库清单和出库清单,达到自动入库和出库管理的目的;库内各货架中间设置一定数量的RFID手持终端或者无线车载数据终端,以追踪货物在库内的信息,实现仓储管理系统对货物从入库开始的自动识别、定位、输送、存取、出库等全部作业过程的信息化管理。

同时,通过相应的功能模块,实现库存控制、货位管理和查询统计等功能。

一个基于物联网的智能仓储管理系统结构如图1所示。

主要由信息采集系统、PML 服务器、产品命名服务器(ONS)、仓储管理功能模块和本地数据中心等部分组成[3-5]。

Fig1. Schematic map of intelligent logistics warehouse management system based on internet of things图1 基于物联网的智能仓储管理系统结构图3.1信息采集系统基于物联网的仓储管理系统采用EPC码作为产品的唯一标识码,EPC码是Auto-ID研究中心提出的应用于电子标签的编码规范,它使全球所有的商品都具有唯一的标识,其最大特色就是可以进行单品识别。

每个产品都附有一个电子标签,电子标签内写有EPC 码作为产品的唯一编码。

信息采集系统由产品电子标签、读写器、驻留有信息采集软件的计算机组成,主要完成产品的识别和产品EPC码的采集和处理。

存储有EPC码的电子标签在经过读写器的感应区域时,EPC码会自动被读写器捕获,从而实现自动化的产品识别和EPC信息采集。

在仓库入/出口处设置入/出库读写器,对进入/运出仓库的产品进行自动识别,通过手持读写器或车载读写器读取库存和货位信息,并将读取的EPC码通过数据采集接口传送到信息采集软件进行进一步处理,完成数据校对、数据过滤、数据完整性检查等工作,以供上层应用管理系统使用。

3.2 PML服务器PML(Physical Markup Language,物理标识语言)服务器是由产品生产商建立并维护的产品信息服务器,它以标准的XML为基础,提供产品的详细信息,如产品名称、产品分类、生产厂家、生产日期、产品说明等。

PML服务器的作用在于提供自动生成产品入库清单所需的产品详细信息,并允许通过产品EPC码对产品信息进行查询。

PML服务器的优势在于它屏蔽了产品数据存储的异构性,以统一的格式和接口向客户端提供透明的产品信息服务。

3.3 产品命名服务器(ONS)和应用管理系统产品命名服务器ONS(Object Name Service)在各信息采集节点与PML信息服务器之间建立联系,实现从产品EPC码到产品PML描述信息之间的映射。

应用管理系统通过和信息采集软件(如Savant)之间的接口获取产品EPC信息,并通过ONS找到产品的PML信息服务器,从而获取产品详细信息以实现诸如入库管理、产品路径跟踪等应用功能。

3.4 功能模块3.4.1 入库管理入库管理模块是系统的核心功能模块,它通过数据采集接口、远程数据接口和本地数据接口三个接口同产品命名服务器(ONS)、PML服务器等其它部分进行交互,从而实现产品自动入库管理的功能。

产品入库时,由设置在仓库入口的入库读写器读取产品的EPC码并通过数据采集接口交由入库管理模块,入库管理模块根据EPC码由远程数据接口通过Internet访问产品命名服务器获取对应的PML服务器地址,再通过Internet访问PML服务器获取产品详细信息,并自动生成产品入库清单,然后通过本地数据接口将入库产品信息更新到本地数据中心。

入库管理模块按最佳的储存方式,选择空货位,通过叉车上的射频终端,通知叉车司机,并指引最佳途径,抵达空货位,扫描货位编码,以确定货物被放置在正确的货位。

货物就位后,扫描货物的电子标签,确认货物已储存在这一货位,以供日后按订单发货。

货物入库完毕后,通过打印机打印入库清单。

3.4.2 出库管理当仓库收到来自销售部门的订单或发货通知时,出库管理模块按预定规则分组,区分先后,合理安排。

根据订单要求,出库管理模块自动生成拣货方案。

按照拣选方案,安排订单拣选任务。

操作人员通过射频终端指引到货位,按照拣选方案进行拣选。

经扫描货物应答器和货位应答器,确认拣选货物正确,货物的存货状态转换为待出库。

产品出库时,由设置在仓库出口的出库读写器读取产品的EPC码,并通过数据采集接口交由出库管理模块,自动生成产品出库清单,并与订单对比。

若有差错,系统将发出提示,提醒仓库管理员进行清查;若两者一致,则顺利出库,打印出库清单,并对产品库存信息进行更新。

3.4.3 库存控制模块库存控制模块对库存进行控制管理,根据系统确定的库存控制策略生成库存决策方案。

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