CN102567871A - 基于物联网的实时仓储监控***及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的实时仓储监控***及其监控方法，***包括与仓库中若干货架一一对应的物联网节点、一监控台和通过物理接口连接该监控台的信宿节点。方法包括以下步骤：物联网部署、货物入库管理、货物实时监控管理、货物实时信息查询和货物出库管理。本发明通过物联网节点实现对仓储货物实时环境信息的监控，通过货物的电子标签信息实现对整个仓储管理流程的管理，通过物联网节点间的通信完成对仓储货物进行实时跟踪，最终达到节省人力资源成本，提高仓库空间利用率，减少资金占用率、提高仓储货物完好率的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的实时仓储监控***及其监控方法。
背景技术
物联网(Internet of Things，IOT)即“物物相连的互联网”，是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位***、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，可以实时监测、感知、采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对信息进行处理，并把信息传送到需要这些信息的用户。
随着全球经济的发展，企业面对的竞争越来越激烈。为了企业的生存与发展，企业必须最大程度地缩减成本与开支。然而，传统的仓储***基本处于人工管理或半自动化管理状态，存在资金占用量大、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。因此，现代仓储***往往只保留多种货物的少量库存。为了确保仓库中的货物可以满足生产需求，仓储设施的规划与监控变得极其重要。同时，必须对仓库中的货物进行实时监控，以确保库存中的货物质量满足生产与销售需求。这种情况尤其对有使用时限要求的货物更加重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基于物联网的实时仓储监控***及其监控方法，替代现有的仓储理***，通过物联网节点实现对货物实时质量信息的监控，通过货物的电子标签信息实现对整个仓储管理流程的管理，通过物联网节点间的通信来完成对仓储货物进行实时跟踪，最终达到节省人力资源成本，提高仓库空间利用率，减少资金占用率、提高仓储货物完好率的作用。
实现上述目的的技术方案是：
本发明之一的一种基于物联网的实时仓储监控***，该***用于实时监控和管理仓库中的货物信息，包括与仓库中若干货架一一对应的物联网节点、一监控台和通过物理接口连接该监控台的信宿节点，其中，
每种货物均附有标识其信息的RFID标签；
每个物联网节点包括一RFID标签读取器，用于读取货物的RFID标签；
所述信宿节点与各物联网节点组成物联网，它们之间无线连接且传递信息；
所述物联网节点收集货物的物理环境信息，并将其与标识该货物信息的RFID标签进行比较，一旦超过RFID标签内指定的阈值，发出报警信息；所述报警信息、货物的物理环境信息以及RFID标签内的信息经其他物联网节点传递，最终通过所述信宿节点传给所述监控台；
所述监控台收集各物联网节点发送来的物理环境信息、报警信息和RFID标签内的信息，并实现人机交互。
上述的基于物联网的实时仓储监控***，其中，所述物联网节点还包括温湿度传感器和Zigbee无线收发模块。
上述的基于物联网的实时仓储监控***，其中，所述的货物的物理环境信息指温度信息和湿度信息。
本发明之二的基于上述***的实时仓储监控方法，包括：
物联网部署：对应仓库中各个货架，布置各物联网节点；
货物入库管理：对入库的货物进行入库检验、入库查询、入库作业以及入库单检查；
货物实时监控管理：实时采集货物的物理环境信息，并与RFID标签内指定的阈值比较，一旦超过，向所述监控台报警；
货物实时信息查询：查询指定的物联网节点的货物的物理环境信息以及对应该货物的RFID标签内的信息；
货物出库管理：对出库的货物进行出库查询、出库作业以及出库报表生成。
上述的实时仓储监控方法，其中，物联网部署步骤包括：
步骤1.将仓库区域划分为若干个货架，每一货架部署物联网节点；
步骤2.对每一个物联网节点设置货架信息表以及空闲货位信息表；
步骤3.设置物联网节点物理环境信息收集时间间隔。
上述的实时仓储监控方法，其中，货物入库管理步骤包括：
步骤4.向新入库货物的RFID标签中写入供应商所供应货物的信息、货物存储过程中必须满足的物理环境以及阈值信息，生成预入库信息，进行货架分配和***的货物信息更新；
步骤5.仓储监控***对入库货物的信息进行检验，若合格则将货物信息转成库存信息，并通过查询空闲货位信息选择待放空闲货位，并生成货物抵达货位的最优路径，否则***提示出错，由工作人员解决；
步骤6.货物到达指定位置后，物联网节点确认货物就位，通知监控台更新库存信息；
步骤7.货物入库后，打印入库清单。
上述的实时仓储监控方法，其中，货物实时监控管理步骤包括：
步骤8.根据选定的货物、步骤6中的库存信息以及步骤4中写入的货物存储过程中必须满足的物理环境信息，确定要采集的物理环境信息及其阈值，并确定该货物所在的物联网节点；
步骤9.步骤8中确定的物联网节点根据步骤3中设定的物理环境信息收集时间间隔定时采集物理环境信息；
步骤10.将采集到的物理环境信息与阈值信息进行比对，一旦超过阈值，就向监控台告警。
上述的实时仓储监控方法，其中，货物实时信息查询步骤包括：
步骤11.所述监控台根据管理员的输入，向信宿节点发出货物查询指令；
步骤12.信宿节点向指定物联网节点进行信息交互；
步骤13.指定物联网节点采集相应信息，并反馈给监控台。
上述的实时仓储监控方法，其中，货物出库管理步骤包括：
步骤14.所述实时仓储监控***根据订单信息自动生成最优出货方案，确定出货货架，并通知工作人员进行提货；
步骤15.待工作人员提取货物时，物联网节点负责收集所提货物信息，并对货物信息表和空闲货位信息表进行更新，并将更新后的货架货物信息表和空货位信息表发送给监控台，否则提示出错；
步骤16.监控台收到物联网节点发送的货架货物信息表和空闲货位信息表后通知仓储监控***进行更新库存信息以及空闲货位信息；
步骤17.待货物出库完成后，生成出库报表。
本发明的有益效果是：本发明通过物联网节点实现对货物实时质量信息的监控，通过货物的电子标签信息实现对整个仓储管理流程的管理，通过物联网节点间的通信完成对仓储货物进行实时跟踪，最终达到节省人力资源成本，提高仓库空间利用率，减少资金占用率、提高仓储货物完好率的作用。本发明具有很好的灵活性，实用性强。
附图说明
图1是本发明的之一的基于物联网的实时仓储监控***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明之一的基于物联网的实时仓储监控***，包括与仓库中若干货架一一对应的物联网节点1、一监控台3和通过物理接口连接该监控台的信宿节点2，其中，
每种货物均附有标识其信息的RFID标签，RFID标签包含货物存储过程中必须满足的物理存储环境信息及其阈值；
每个物联网节点1包括一RFID标签读取器，用于读取货物的RFID标签，还包括温湿度传感器和Zigbee无线收发模块；其中，Zigbee，在中国被译为“紫蜂”，它与蓝牙相类似，是一种新兴的短距离无线技术；
信宿节点2是一个特殊的物联网节点，它不仅具有其他的物联网节点1的功能，而且可以与监控台3直接进行信息交互；信宿节点2与各物联网节点1组成物联网，它们之间无线连接且传递信息；
物联网节点1收集货物的物理环境信息，并将其与标识该货物信息的RFID标签进行比较，一旦超过RFID标签内指定的阈值，发出报警信息；所述报警信息、货物的物理环境信息以及RFID标签内的信息经其他物联网节点1传递，最终通过信宿节点2传给监控台3；
监控台3收集各物联网节点1发送来的物理环境信息、报警信息和RFID标签内的信息，并实现人机交互。监控台3是整个***的核心，负责整个***的管理。
监控台3包括货物基本信息管理模块、入库管理功能模块、出库管理功能模块、货物实时信息查询模块、货物状态告警处理模块以及库存管理功能模块，其中：
货物基本信息管理功能模块：主要要实现向RFID标签中读出或写入供应商所供应货物的信息、货物存储过程中必须满足的物理环境信息，在此基础上实现对仓储***货位信息、货物信息的实时跟踪；
入库管理功能模块：主要实现入库货物的检验、入库查询、入库作业以及入库单检查的功能；
出库管理功能模块：主要实现出库货物查询、出库作业以及出库报表生成的功能；
货物实时信息查询模块：主要实现对货物当前货物物理环境信息的查询功能；
货物状态告警处理模块：主要实现一旦货物所在货物物理环境不能满足货物储存要求时，向仓储管理员告警时的信息处理功能；
库存管理功能模块：主要实现货物盘点和货位查询的功能。
本实施例中，货物的物理环境信息指温度信息和湿度信息，物联网节点1用温湿度传感器收集。
本发明之二的基于上述实时仓储监控***的实时仓储监控方法，包括：
物联网部署：对应仓库中各个货架，布置各物联网节点；包括：
步骤1.将仓库区域划分为若干个货架，每一货架部署物联网节点1；
步骤2.对每个物联网节点1设置货架信息表以及空闲货位信息表；
步骤3.设置物联网节点1的物理环境信息收集时间间隔。
货物入库管理：对入库的货物进行入库检验、入库查询、入库作业以及入库单检查；包括：
步骤4.向新入库货物的RFID标签中写入供应商所供应货物的信息、货物存储过程中必须满足的物理环境以及阈值信息，生成预入库信息，进行货架分配和***的货物信息更新；
步骤5.仓储监控***对入库货物的信息进行检验，若合格则将货物信息转成库存信息，并通过查询空闲货位信息选择待放空闲货位，并生成货物抵达货位的最优路径，否则***提示出错，由工作人员解决；
步骤6.货物到达指定位置后，该货物所在物联网节点确认货物就位，通知监控台3更新库存信息；
步骤7.货物入库后，打印入库清单。
货物实时监控管理：实时采集货物的物理环境信息，并与RFID标签内指定的阈值比较，一旦超过，向监控台3报警；包括：
步骤8.根据选定的货物、步骤6中的库存信息以及步骤4中写入的货物存储过程中必须满足的物理环境信息，确定要采集的物理环境信息及其阈值，并确定该货物所在的物联网节点；
步骤9.步骤8中确定的物联网节点根据步骤3中设定的物理环境信息收集时间间隔定时采集物理环境信息；
步骤10.将采集到的物理环境信息与阈值信息进行比对，一旦超过阈值，就向监控台3告警。
货物实时信息查询：查询指定的物联网节点的货物的物理环境信息以及对应该货物的RFID标签内的信息；包括：
步骤11.监控台3根据管理员的输入，向信宿节点2发出货物查询指令；
步骤12.信宿节点2向指定物联网节点进行信息交互；
步骤13.指定物联网节点采集相应信息，并反馈给监控台3。
货物出库管理：对出库的货物进行出库查询、出库作业以及出库报表生成；包括：
步骤14.所述实时仓储监控***根据订单信息自动生成最优出货方案，确定出货货架，并通知工作人员进行提货；
步骤15.待工作人员提取货物时，该货物所在的物联网节点负责收集所提货物信息，并对货物信息表和空闲货位信息表进行更新，并将更新后的货架货物信息表和空货位信息表发送给监控台3，否则提示出错；
步骤16.监控台收到物联网节点发送的货架货物信息表和空闲货位息表后通知仓储监控***进行更新库存信息以及空闲货位信息；
步骤17.待货物出库完成后，生成出库报表。
以下提供一个具体例子进行说明：
货物为食品货物，每一种食品都装备RFID标签；每一个货架都安装了至少一个物联网节点1；信宿节点2与监控台之间3通过RS232连接。
食品入库时需往货物RFID标签中写入保存该食品的物理环境信息，比如某类食品存储必须保证温度在15℃-22℃之间，湿度在50％-60％之间。检验合格后送往相应货架，并在该货架对应物联网节点进行RFID标签扫描，该物联网节点通过无线方式向监控台3确认货物到位。
食品到位后，物联网节点根据设定时间定时采集温湿度，如果一旦超标就向监控台3告警。
当工作人员需要查询某种食品时，监控台通过查询数据库获取该种食品所在货架，并实时返回食品当前的温湿度信息。
食品出库时，监控台3通过查询数据库获取该种食品所在货架，并实时返回食品当前的温湿度信息以及是否有温湿度超标记录，并进行相应处理，同时生成最优出货方案，确定出货货架，并通知工作人员进行提货。工作人员提取货物时，需在该货架对应物联网节点进行出货信息采集，同时通过无线方式更新货物信息表和空闲货位信息表。待货物出库完成后，生成出库报表。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (9)
1.一种基于物联网的实时仓储监控***，该***用于实时监控和管理仓库中的货物信息，其特征在于，包括与仓库中若干货架一一对应的物联网节点、一监控台和通过物理接口连接该监控台的信宿节点，其中，
每种货物均附有标识其信息的RFID标签；
每个物联网节点包括一RFID标签读取器，用于读取货物的RFID标签；
所述信宿节点与各物联网节点组成物联网，它们之间无线连接且传递信息；
所述物联网节点收集货物的物理环境信息，并将其与标识该货物信息的RFID标签进行比较，一旦超过RFID标签内指定的阈值，发出报警信息；所述报警信息、货物的物理环境信息以及RFID标签内的信息经其他物联网节点传递，最终通过所述信宿节点传给所述监控台；
所述监控台收集各物联网节点发送来的物理环境信息、报警信息和RFID标签内的信息，并实现人机交互。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的实时仓储监控***，其特征在于，所述物联网节点还包括温湿度传感器和Zigbee无线收发模块。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的实时仓储监控***，其特征在于，所述的货物的物理环境信息指温度信息和湿度信息。
4.一种基于权利要求1所述***的实时仓储监控方法，其特征在于，包括：
物联网部署：对应仓库中各个货架，布置各物联网节点；
货物入库管理：对入库的货物进行入库检验、入库查询、入库作业以及入库单检查；
货物实时监控管理：实时采集货物的物理环境信息，并与RFID标签内指定的阈值比较，一旦超过，向所述监控台报警；
货物实时信息查询：查询指定的物联网节点的货物的物理环境信息以及对应该货物的RFID标签内的信息；
货物出库管理：对出库的货物进行出库查询、出库作业以及出库报表生成。
5.根据权利要求1所述的实时仓储监控方法，其特征在于，物联网部署步骤包括：
步骤1.将仓库区域划分为若干个货架，每一货架部署物联网节点；
步骤2.对每一个物联网节点设置货架信息表以及空闲货位信息表；
步骤3.设置物联网节点物理环境信息收集时间间隔。
6.根据权利要求5所述的实时仓储监控方法，其特征在于，货物入库管理步骤包括：
步骤4.向新入库货物的RFID标签中写入供应商所供应货物的信息、货物存储过程中必须满足的物理环境以及阈值信息，生成预入库信息，进行货架分配和***的货物信息更新；
步骤5.仓储监控***对入库货物的信息进行检验，若合格则将货物信息转成库存信息，并通过查询空闲货位信息选择待放空闲货位，并生成货物抵达货位的最优路径，否则***提示出错，由工作人员解决；
步骤6.货物到达指定位置后，物联网节点确认货物就位，通知监控台更新库存信息；
步骤7.货物入库后，打印入库清单。
7.根据权利要求6所述的实时仓储监控方法，其特征在于，货物实时监控管理步骤包括：
步骤8.根据选定的货物、步骤6中的库存信息以及步骤4中写入的货物存储过程中必须满足的物理环境信息，确定要采集的物理环境信息及其阈值，并确定该货物所在的物联网节点；
步骤9.步骤8中确定的物联网节点根据步骤3中设定的物理环境信息收集时间间隔定时采集物理环境信息；
步骤10.将采集到的物理环境信息与阈值信息进行比对，一旦超过阈值，就向监控台告警。
8.根据权利要求7所述的实时仓储监控方法，其特征在于，货物实时信息查询步骤包括：
步骤11.所述监控台根据管理员的输入，向信宿节点发出货物查询指令；
步骤12.信宿节点向指定物联网节点进行信息交互；
步骤13.指定物联网节点采集相应信息，并反馈给监控台。
9.根据权利要求8所述的实时仓储监控方法，其特征在于，货物出库管理步骤包括：
步骤14.所述实时仓储监控***根据订单信息自动生成最优出货方案，确定出货货架，并通知工作人员进行提货；
步骤15.待工作人员提取货物时，物联网节点负责收集所提货物信息，并对货物信息表和空闲货位信息表进行更新，并将更新后的货架货物信息表和空货位信息表发送给监控台，否则提示出错；
步骤16.监控台收到物联网节点发送的货架货物信息表和空闲货位信息表后通知仓储监控***进行更新库存信息以及空闲货位信息；
步骤17.待货物出库完成后，生成出库报表。
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