CN107886284A - 一种基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理*** - Google Patents
一种基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理*** Download PDFInfo
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Abstract
一种基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，包括物联网仓库、管理平台、智慧托盘、智能叉车；在物联网仓库内，设置智能视频监控、电子标签读写器；智慧托盘包括托盘本体、物联网智能装置、智能纵梁、传感铺板；物联网智能装置包括主控单元MCU、窄带物联网模组NB‑IoTU、负载接口单元ITU、内置传感器组、外置传感器组、电池组、通信天线；传感铺板表面上按照外置传感器组处开设信息采集孔。其优点是：它是一个面向大宗商品供应链管理的公共服务***，利用物联网、移动互联网、区块链技术等，以智慧托盘为核心，整合信息流、实物流和资金流，实现货物、信息、资金的实时绑定，帮助供应链各利益方优化资源、降低成本、减少风险、创新供应链模式。
Description
技术领域
本发明属于物流仓储管理信息技术领域，具体涉及一种基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***。
背景技术
我国每年大宗商品的进出口货值逾万亿，大宗商品的供应链节点多，参与单位多，对物流信息要求多。尤其是供应链金融领域，需要精准的可靠的供应链信息做信用支持。现有的大宗商品供应链管理，存在物流数据采集上传滞后、货物信息确认不准、货权转移信息反应不及时等严重问题，极大的制约了大宗商品供应链的发展。
面向多用户主体的管理平台，针对不同的客户需求，进行物流和货物数据采集和数据加工、展示、分发。物流和货物的最基本单元是货物托盘，托盘级信息的实时采集，是供应链管理平台的运行基础。将物联网技术应用于托盘，做到对托盘状态、托盘位置、托盘上货物信息等的实时采集，配合安全、可靠、快捷的计算机通信网络，可以实现对供应链实时有效的管理意图。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够实时采集到最小物流单元和货物信息的基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，包括一物联网仓库，其特征在于：还包括一管理平台、若干个可进出所述物联网仓库的智慧托盘、智能叉车；在所述物联网仓库内，设置一智能视频监控、一电子标签读写器；
所述管理平台通过网络向所述物联网仓库的管理子***发出指令，所述物联网仓库的管理子***通过网络向所述智能叉车分配作业指令，所述智能叉车通过所述智慧托盘完成货物的装卸和搬运作业；所述智慧托盘进出物联网仓库的信息，以及对其上货物的装卸和搬运信息，通过网络汇聚到所述管理平台；
所述智能视频监控实时拍摄所述物联网仓库的监控画面，通过画面变化进行比对，辅助所述物联网仓库的安防；所述物联网仓库的管理子***通过网络向所述电子标签读写器分配作业指令，所述电子标签读写器读取、识别和记录进出所述物联网仓库的所述智慧托盘，对比作业指令，判断是否允许所述智慧托盘进出。
优选的，所述智慧托盘，包括一托盘本体，所述托盘本体包括一物联网智能装置、一智能纵梁和一设置于所述智能纵梁上的传感铺板；
所述物联网智能装置包括一主控单元MCU、一窄带物联网模组NB-IoTU、一负载接口单元ITU、一内置传感器组、一外置传感器组、一电池组、一通信天线；
所述智能纵梁内设置一保护盒体，所述主控单元MCU、所述窄带物联网模组NB-IoTU、所述负载接口单元ITU、所述内置传感器组、所述电池组、所述通信天线设置于所述保护盒体内；所述外置传感器组设置于所述传感铺板内，该处的所述传感铺板表面上开设一信息采集孔；
所述主控单元MCU分别与所述窄带物联网模组NB-IoTU、所述负载接口单元ITU相互电联接，所述内置传感器组、所述外置传感器组均电联接所述负载接口单元ITU；所述主控单元MCU通过所述负载接口单元ITU获取所述内置传感器组、所述外置传感器组的数据，进行数据处理，处理后的数据通过所述窄带物联网模组NB-IoTU和所述通信天线发送到移动通讯公网；
所述电池组为所述物联网智能装置提供电源；
所述保护盒体内还包括一内置蓝牙识别标签，用于托盘进出库时对其进行自动识别；在所述物联网仓库内，还设置一蓝牙阅读器，所述物联网仓库的管理子***通过网络向所述蓝牙阅读器分配作业指令；根据所述内置蓝牙识别标签，所述蓝牙阅读器读取、识别和记录进出所述物联网仓库的所述智慧托盘，对比作业指令，判断是否允许所述智慧托盘进出。
优选的，所述智能纵梁表面设置一超高频电子标签，用于叉车上车载电子标签读写器识别该托盘，并与托盘上货物信息绑定；还包括一移动手持终端，所述移动手持终端具有电子标签读写功能，在无线网络支持下实现货物盘点，并实时向所述物联网仓库的管理子***报送盘点信息。
优选的，所述内置传感器组包括但不限于温度传感器、湿度传感器、震动传感器、加速度传感器；所述外置传感器组包括但不限于光传感器、重量传感器；所述保护盒体设置于所述托盘本体外侧的智能纵梁内，所述智能纵梁表面、安装所述保护盒体处，开设一信息传递窗口；
在所述物联网仓库内，设置一红外光栅，所述红外光栅作为所述物联网仓库周界防范措施，对没有进出库作业指令的所有通过光栅的物品进行报警。
优选的，在所述物联网仓库内，设置一工业级无线路由器，所述工业级无线路由器对所述物联网仓库内作业、调度和数据采集提供网络支持。
优选的，还包括一手机APP，所述管理平台通过网络在所述手机APP端展示所述物联网仓库状态信息，并交互操作指令。
优选的，在所述物联网仓库内，设置一库区LED显示屏，所述库区LED显示屏实时显示所述物联网仓库内的货物库存情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是一个面向大宗商品供应链管理的公共服务***，该***利用物联网技术、移动互联网技术、区块链技术等，整合大宗商品供应链业务的信息流、实物流和资金流，实现对大宗商品贸易商、供应商、采购商、物流服务商、仓储服务商、银行、保险、期货交易商、产业基金、融资服务商等各个相关利益方的服务提供。***以智慧托盘为核心，实现了货物与信息化***和资金的实时、“可信”绑定，通过管理平台帮助供应链各利益方优化业务资源、降低资金成本、减少交易风险、创新供应链模式。本发明是物联网技术在供应链领域的革命性创新应用。
附图说明
图1是本发明实施例的结构框图；
图2是本发明实施例中智慧托盘的立体结构示意图；
图3是本发明实施例中智慧托盘的剖视结构示意图；
图4是本发明实施例中智慧托盘中的保护盒体内各部件电原理结构框图。
图中标记为：
1、物联网仓库；11、智能视频监控；12、电子标签读写器；13、蓝牙阅读器；
14、移动手持终端；15、红外光栅；16、工业级无线路由器；17、LED显示屏；
2、管理平台；3、智慧托盘；31、托盘本体；311、智能纵梁；312、传感铺板；
3121、信息采集孔；313、超高频电子标签；314、信息传递窗口；32、物联网智能装置；
321、主控单元MCU；322、窄带物联网模组NB-IoTU；323、负载接口单元ITU；
324、内置传感器组；325、电池组；326、通信天线；328、内置蓝牙识别标签；
329、外置传感器组；4、智能叉车；5、手机APP；6、保护盒体。
具体实施方式
下面结合附图实施例，对本发明做进一步描述：
实施例一
如图1、2、3、4所示，一种基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，包括物联网仓库1、管理平台2、若干个可进出物联网仓库的智慧托盘3、智能叉车4、手机APP5；在物联网仓库1内，设置智能视频监控11、电子标签读写器12、蓝牙阅读器13、移动手持终端14、红外光栅15、工业级无线路由器16、LED显示屏17；
智慧托盘3，包括托盘本体31，托盘本体31包括物联网智能装置32、智能纵梁311、传统纵梁以及在智能纵梁311、传统纵梁上铺设的传感铺板312、传统铺板；
智能纵梁311不是传统的单纯木、塑料或钢质承重结构，智慧托盘3的生产过程中，将保护盒体6组装于传统纵梁内，即形成智能纵梁311；在智能纵梁311内安装有物联网智能装置32；传统纵梁与传统铺板加上智能纵梁311和传感铺板312，按传统的托盘生产工艺链接在一起，构成完整的智慧托盘3。
物联网智能装置32包括设置于保护盒体6内的线路板上的主控单元MCU321、窄带物联网模组NB-IoTU322、负载接口单元ITU323、内置传感器组324、大容量锂电池组325、通信天线326、内置蓝牙识别标签328；外置传感器组329设置于传感铺板312内，该处的传感铺板312的表面上开设信息采集孔3121；外置传感器组329通过负载接口单元ITU323与主控单元MCU321电连接；
主控单元MCU321分别与窄带物联网模组NB-IoTU322、负载接口单元ITU323相互电联接，内置传感器组324、外置传感器组329均电联接负载接口单元ITU323；主控单元MCU321通过负载接口单元ITU323获取内置传感器组324、外置传感器组329的数据，进行数据处理，处理后的数据通过窄带物联网模组NB-IoTU322和通信天线326发送到移动通讯公网；
大容量锂电池组325为物联网智能装置32中的电子部件提供电源，包括主控单元MCU321、窄带物联网模组NB-IoTU322、内置传感器组324、外置传感器组329等。内置传感器组324包括但不限于温度传感器、湿度传感器、震动传感器、加速度传感器等；外置传感器组329包括但不限于光传感器、重量传感器。
内置蓝牙识别标签328，用于智慧托盘3进出库时对其进行自动识别；智能纵梁311的表面设置的超高频电子标签313，用于智能叉车4上车载电子标签读写器识别该智慧托盘3，并与该智慧托盘3上货物信息绑定；保护盒体6设置于托盘本体31外侧的智能纵梁311内，智慧托盘3的制作材料为钢材或塑料；如使用钢材，智能纵梁311的表面、安装保护盒体6处，就开设信息传递窗口314。
管理平台2通过网络向物联网仓库1的管理子***发出指令，物联网仓库1的管理子***通过网络向智能叉车4分配作业指令，智能叉车4通过智慧托盘3完成货物的装卸和搬运作业；智慧托盘3进出物联网仓库1的信息，以及对其上货物的装卸和搬运信息，通过网络汇聚到管理平台2；
智能视频监控11实时拍摄物联网仓库1的监控画面，通过画面变化进行比对，辅助物联网仓库1的安防；物联网仓库1的管理子***通过网络向电子标签读写器12分配作业指令，电子标签读写器12读取、识别和记录进出物联网仓库1的智慧托盘3，对比作业指令，判断是否允许智慧托盘3进出。
在物联网仓库1内，物联网仓库1的管理子***通过网络向蓝牙阅读器13分配作业指令，蓝牙阅读器13读取、识别和记录进出物联网仓库1的智慧托盘3，对比作业指令，判断是否允许智慧托盘3进出。
移动手持终端14具有电子标签读写功能，在无线网络支持下实现货物盘点，并实时向物联网仓库1的管理子***报送盘点信息；红外光栅作15为物联网仓库1周界防范措施，对没有进出库作业指令的所有通过红外光栅作15的物品进行报警；工业级无线路由器16对物联网仓库1内作业、调度和数据采集提供网络支持；管理平台2通过网络在手机APP5端展示物联网仓库1状态信息，并交互操作指令；库区LED显示屏17实时显示物联网仓库1内的货物库存情况。
本发明的智慧托盘3可按照主控板内置的嵌入式程序，定时主动向管理后台发送心跳信息和托盘状态信息。同时自动监控传感器工作，当传感器参数发生变化后，主控单元经过处理和计算，唤醒窄带物联网模块，将需要上传的信息上传到移动运营商的通信基站，通过基站上传到移动运营商物联网数据平台，附加上基于基站定位的智慧托盘位置信息后传递到物流服务商的管理平台2。
智慧托盘3采用超低功耗窄带物联网技术，使用内部大容量锂电池组供电，不依赖于外部电源，实现了即使在仓库全部断电的情况下，也能对智慧托盘3和货物进行监控、盘点和异常报警。
本方面发明是典型的第三方服务***，它可以进行云计算部署，可供不同的大宗商品贸易商、第三方物流服务商等注册使用。本发明首先实现物联网终端设备的管理功能，透过移动通信运营商的使能平台，可以同时管理不同地区、不同主体的多个物联网仓库内的智慧托盘，具有智慧托盘注册管理功能和状态显示功能。
本发明按照不同客户的不同数据要求，根据其业务逻辑，配置数据采集工作流，通过物联网中间件，自动获取前端智慧托盘和物联网仓库的数据，并对采集过程中的异常情形进行处理和报警；利用获取的物联网数据，根据业务模型和数据关联关系，结合大宗商品贸易业务、仓储业务、质押业务等进行数据加工；将加工后的数据按照不同统计方式和不同展现方式予以展现；根据交易、监管、融资、保值、保险等不同业务需求，对应不同业务接口，实现数据利用；鉴于***数据的金融属性，为了让利益各方确信数据无中间篡改，***实现区块链技术的嵌入，保证数据严谨性和唯一性；***数据以私有云存储为主，充分利用云服务商的安全措施和数据加密措施，保证数据安全；整个***中所有设备读取的握手机制，都充分考虑了恶意攻击、恶意获取等情况；通过安全数字证书进行验证，保证整个***的物联网安全。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，包括一物联网仓库，其特征在于：还包括一管理平台、若干个可进出所述物联网仓库的智慧托盘、一智能叉车；在所述物联网仓库内，设置一智能视频监控、一电子标签读写器；
所述管理平台通过网络向所述物联网仓库的管理子***发出指令，所述物联网仓库的管理子***通过网络向所述智能叉车分配作业指令，所述智能叉车通过所述智慧托盘完成货物的装卸和搬运作业；所述智慧托盘进出物联网仓库的信息，以及对其上货物的装卸和搬运信息，通过网络汇聚到所述管理平台；
所述智能视频监控实时拍摄所述物联网仓库的监控画面，通过画面变化进行比对，辅助所述物联网仓库的安防；所述物联网仓库的管理子***通过网络向所述电子标签读写器分配作业指令，所述电子标签读写器读取、识别和记录进出所述物联网仓库的所述智慧托盘，对比作业指令，判断是否允许所述智慧托盘进出。
2.根据权利要求1所述的基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，其特征在于：所述智慧托盘，包括一托盘本体，所述托盘本体包括一物联网智能装置、一智能纵梁和一设置于所述智能纵梁上的一传感铺板；
所述物联网智能装置包括一主控单元MCU、一窄带物联网模组NB-IoTU、一负载接口单元ITU、一内置传感器组、一外置传感器组、一电池组、一通信天线；
所述智能纵梁内设置一保护盒体，所述主控单元MCU、所述窄带物联网模组NB-IoTU、所述负载接口单元ITU、所述内置传感器组、所述电池组、所述通信天线设置于所述保护盒体内；所述外置传感器组设置于所述传感铺板内，该处的所述传感铺板表面上开设一信息采集孔；
所述主控单元MCU分别与所述窄带物联网模组NB-IoTU、所述负载接口单元ITU相互电联接，所述内置传感器组、所述外置传感器组均电联接所述负载接口单元ITU；所述主控单元MCU通过所述负载接口单元ITU获取所述内置传感器组、所述外置传感器组的数据，进行数据处理，处理后的数据通过所述窄带物联网模组NB-IoTU和所述通信天线发送到移动通讯公网；
所述电池组为所述物联网智能装置提供电源；
所述保护盒体内还包括一内置蓝牙识别标签，用于托盘进出库时对其进行自动识别；在所述物联网仓库内，还设置一蓝牙阅读器，所述物联网仓库的管理子***通过网络向所述蓝牙阅读器分配作业指令；根据所述内置蓝牙识别标签，所述蓝牙阅读器读取、识别和记录进出所述物联网仓库的所述智慧托盘，对比作业指令，判断是否允许所述智慧托盘进出。
3.根据权利要求2所述的基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，其特征在于：所述智能纵梁表面设置一超高频电子标签，用于叉车上车载电子标签读写器识别该托盘，并与托盘上货物信息绑定；还包括一移动手持终端，所述移动手持终端具有电子标签读写功能，在无线网络支持下实现货物盘点，并实时向所述物联网仓库的管理子***报送盘点信息。
4.根据权利要求1至3任一所述的基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，其特征在于：所述内置传感器组包括但不限于温度传感器、湿度传感器、震动传感器、加速度传感器；所述外置传感器组包括但不限于光传感器、重量传感器；所述保护盒体设置于所述托盘本体外侧的智能纵梁内，所述智能纵梁表面、安装所述保护盒体处，开设一信息传递窗口；
在所述物联网仓库内，设置一红外光栅，所述红外光栅作为所述物联网仓库周界防范措施，对没有进出库作业指令的所有通过光栅的物品进行报警。
5.根据权利要求4所述的基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，其特征在于：在所述物联网仓库内，设置一工业级无线路由器，所述工业级无线路由器对所述物联网仓库内作业、调度和数据采集提供网络支持。
6.根据权利要求5所述的基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，其特征在于：还包括一手机APP，所述管理平台通过网络在所述手机APP端展示所述物联网仓库状态信息，并交互操作指令。
7.根据权利要求6所述的基于智慧托盘的大宗商品供应链物联网管理***，其特征在于：在所述物联网仓库内，设置一库区LED显示屏，所述库区LED显示屏实时显示所述物联网仓库内的货物库存情况。
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