物联网技术仓储管制的实用性

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系统架构设计

系统物理架构煤炭企业中的设备仓库内使用的无线网络拓扑结构是无线接入点AP（AccessPoint）连接型。采用该结构的主要原因是各个移动节点之间不需要进行通信过程，而且终端的操作区域遍及仓库的每一个角落[2-3]。为此需要保证安装的AP点能对整个仓储中心进行无线信号的全覆盖。方案中的设备仓储管理通过RFID电子标签实现设备的入库、出库、自动识别等。利用无线射频阅读器对仓储车间的入库门和出库门进行实时监控，从而极大地提高了煤炭企业设备仓储管理的智能化水平。系统的网络拓扑结构如图2所示。系统管理流程从网络拓扑结构图中可以看出，系统应涵盖煤炭企业设备仓储管理的日常作业，即收货作业、拣货作业、库存盘点、订单核对、发货作业，以及单据管理。利用无线射频技术，将电子标签贴在仓库的货架、托盘和物品上。这样每个设备都有了唯一一个标志码即EPC码（ElectronicProductCode）。货架上的电子标签可以识别站号和位置，同时用来记录货架当前已经摆放好的设备数量和种类。托盘上的电子标签用来保存某次装货的品种与数量，并能够即时送到数据中心进行数据交换，便于记录和验证。仓储中的RFID识别系统分为移动式和固定式2种，前者安装在各类手持终端（比如PDA、专用终端等）上，使用与操作地点不固定的场合，使用方法和条形码阅读器类似；后者主要出现在仓库的进出通道处，用于自动识别和跟踪校验。在煤炭企业设备仓储管理系统中，不管是所存设备的信息查询、订购，还是设备流通都可以方便地进行远程操作和监控。主要作业的操作流程如下：（1）入库流程。①利用入库通道处的固定RFID识别系统对待入设备的EPC码进行扫描验证；②将该EPC码所对应的信息（比如：设备的编号、计量单位、规格、单价等）传送到数据中心进行货物登记，计算出分配给该设备的仓位和最佳行进路线；③向叉车发送指令，对设备进行跟踪和定位，以确保设备存放到正确的仓位。（2）库存管理。对库存设备进行内部操作处理，主要包括设备指引与到位检查、货位自动识别和数量自动校验、分配库区是否正确、退货处理、掉换处理、包装处理和报废处理等功能。（3）出库流程。①出库员向系统提交出库申请单，系统将根据优先级查询出库单中所需设备的信息和当前所在的仓位；②向叉车发出调度指令，叉车就位后通过移动式RFID识别系统核对货架上的设备信息，无误后开始转运设备。为了确保各个环节的操作都准确无误，阅读器设备信息将被及时地发送回数据管理中心以进行判断。根据图2所示的网络拓扑结构图以及系统流程分析，设计如图3所示的基于物联网技术的仓储管理系统。系统功能模块设计（1）基本信息管理：包括对仓库中的货位、工作人员等基本组成部分进行管理。（2）库存管理：煤炭企业设备的存储特征描述（即对设备的存储地区、仓库、仓库内的存储区域等信息的描述），库存查询、预警、库存状况分析报表的生成、盘点等。（3）入/出库管理：负责对入/出库设备信息进行维护，入库作业管理，包括工作小组的选取和验货、收货、上架等的管理；出库作业管理，自动生成出库货位以及出库单管理等功能。（4）终端设备接口：RFID读写设备、网络终端、网线网络节点等的接口。（5）第三方系统接口：基础数据导入/出、商务协同作业平台接口、企业内部的ERP（企业资源计划）接口等。

系统实现及特点

根据具体的应用环境、成本规模和能耗等因素综合考虑选择合适的感知层设备，主要是RFID识别系统的确定。针对仓储物品监控模块的应用需求，采用接入点连接性无线网络，结合Zigbee技术并与internet网相连的设计思路实现煤炭仓储内的设备监控。出于节能的考虑，仓储设备监控模块的数据采集应要求传感器体积小、低功耗、电路简单，最好采用不需要信号调理电路的数字式传感器。软件系统基于B/S（Browser/Server）结构进行开发。在.NET2008平台上设计并实现包括RFID通信管理、入库作业、设备出库作业、库存管理、第三方接口管理、系统管理等模块。从而实现整个系统无缝连接，彻底将信息采集、仓储设备识别、仓储设备监控等功能完全电子化、智能化。通过系统的实施，达到了提升煤炭企业仓储管理的水平、精确有效地控制库存、防偷窃，降低损失的目的，同时使得管理者能在第一时间掌握煤炭企业仓库中设备的动态信息，提高反应决策能力，从而极大地提高了工作效率。但是由于目前RFID电子标签的单个价格偏高，有些甚至超过了一个小型设备的价格，导致成本过高，难以大面积推广。

结语

文中描述了物联网的基本概念，重点分析了该系统的设计方案、系统架构、管理流程，以及功能模块。由于物联网技术在安全性方面的问题以及成本的居高不下，导致目前还未能大面积的普及。如何降低系统成本、提高网络安全性，还需要进一步深入研究。

作者：万建臣 付辉 单位：黄河科技学院