CN117196467A - 一种基于rfid技术的智能仓库货架管理*** - Google Patents
一种基于rfid技术的智能仓库货架管理*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，该***包括关联模块，用于建立数据库，将每一货品与一唯一标识符进行关联，将含有唯一标识符的RFID标签附着于与之关联的货品，位置获取模块，用于确定每个货品的实时位置，统计更新模块，用于以预设频率获取并根据全部货品实时位置判断其所在货架序号，记录货架序号对应的货品数量并更新数据库，优化管理模块，用于根据数据库中每个货架序号对应的货品数量的变化情况对每个货品的摆放位置进行动态优化管理，自动操作模块，用于根据动态优化管理结果，生成自动化机器人的行为流程。本发明引入RFID技术和自动化机器人对仓库进行智能管理，提高了仓库放取效率及准确度。
Description
技术领域
本发明涉及RFID技术的智能仓库货架管理领域，尤其涉及一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***。
背景技术
随着全球化的发展，物流和供应链行业已成为全球经济发展的关键驱动力。仓库作为物流和供应链的重要环节，其管理效率直接影响整个供应链的运行效率。然而目前，在传统的仓库货架管理中，货品的摆放位置没有进行有效优化，往往是基于到货的时间顺序进行摆放，而非货品自身特性，这造成了效率问题。并且在传统的仓库货架管理中通常是使用人工来进行货品摆放和拿取，如申请号为：201910020250.4的发明公开了一种仓库货物存储管理***及管理方法，所述管理方法中的管理服务器根据货品信息判断该货品的存放位置，再通过移动端提示叉车工具体的货品存放料位，该发明仍在使用人工来进行货品放取，因此仍存在效率问题，且摆放准确度也无法达到预计要求。
发明内容
本发明提供了一种基于RFID技术的智能仓库货架，利用RFID技术及自动化机器人来进行仓库货品自动摆放，用以解决背景技术中提到的目前在仓库中基于到货顺序摆放及使用人工进行仓库管理带来的运行效率低且准确率差的问题。
一种基于RFID技术的智能仓库货架，该***包括：
关联模块，用于建立数据库，将每一货品与一唯一标识符进行关联，将含有唯一标识符的RFID标签附着于与之关联的货品；
位置获取模块，用于在货架每一层以预设距离设置RFID阅读器，根据所述RFID阅读器接收的RFID标签信号，确定每个货品的实时位置；
统计更新模块，用于以预设频率获取并根据全部货品实时位置判断其所在货架序号，记录货架序号对应的货品数量并更新数据库；
优化管理模块，用于根据数据库中每个货架序号对应的货品数量的变化情况对每个货品的摆放位置进行动态优化管理；
自动操作模块，用于根据动态优化管理结果，生成自动化机器人的行为流程。
优选的，所述关联模块，包括：
数据库构建子模块，用于获取并使用不同货品的属性信息构建数据库；
第一关联子模块，用于根据每个货品属性信息、生成标识符时的计算设备的信息及使用预设函数生成的随机数生成每个货品的唯一标识符并将该货品与其唯一标识符进行关联；
RFID标签生成子模块，用于使用不同唯一标识符生成与不同货品相关联的多个RIFD标签；
附着子模块，用于将每个RFID标签通过挂绳或胶水的方式附着到与该RFID标签关联的货品上。
优选的，所述位置获取模块，包括：
货架分割子模块，用于确定货架长度，根据货架长度将货架每一层按照预设距离分割为多个等面积区域；
设置子模块，用于在每个分割区域的中轴线上设置RFID阅读器，在设置完成之后，获取不同RFID阅读器的位置；
信号发送子模块，用于通过多个RFID阅读器持续发出射频信号；
选择子模块，用于获取每个货品的RFID标签接收到的多个射频信号，确定发出每个射频信号的RFID阅读器并选择射频信号强度最强的目标RFID阅读器；
信号反馈子模块，用于通过每个货品的RFID标签向该货品的目标RFID阅读器发送含有唯一标识符的反馈信号；
位置确定子模块，用于通过多个RFID阅读器接收到多个反馈信号，根据不同RFID阅读器位置，确定其接收到的每个反馈信号所关联货品的位置。
优选的，所述统计更新模块，包括：
时间获取子模块，用于获取不同货品属性信息并根据属性信息得到每个货品被预测的周转时间；
时间计算子模块，用于对所有货品被预测的周转时间进行均值计算，所得均值即为整体货品被预测的平均周转时间；
实时获取子模块，用于根据平均周转时间设定更新周期，根据更新周期周期性地获取全部货品的实时位置；
货架序号获取子模块，用于根据每个货品的实时位置获取不同货品当前所在货架序号；
统计子模块，用于获取不同货架序号下的货品数量；
更新子模块，用于根据全部货品的实时位置以及不同货架序号下的货品数量，向数据库发送更新指令进行更新，并生成数据库更新日志。
时间获取子模块，用于获取不同货品属性信息并根据属性信息得到每个货品被预测的周转时间；
时间计算子模块，用于对所有货品被预测的周转时间进行均值计算，所得均值即为整体货品被预测的平均周转时间；
实时获取子模块，用于根据平均周转时间设定更新周期，根据更新周期周期性地获取全部货品的实时位置；
货架序号获取子模块，用于根据每个货品的实时位置获取不同货品当前所在货架序号；
统计子模块，用于获取不同货架序号下的货品数量；
更新子模块，用于根据全部货品的实时位置以及不同货架序号下的货品数量，向数据库发送更新指令进行更新，并生成数据库更新日志。
优选的，所述优化管理模块，包括：
销售频率计算子模块，用于获取数据库更新日志，以三个月为间隔时间获取在此间隔时间内每个货品数量变化情况，使用每个货品数量变化情况与间隔时间计算商值，商值即为不同货品销售频率；
库存数量统计子模块，用于检索数据库，统计不同货品库存数量；
装载情况判断子模块，用于根据不同货架序号下的货品数量，得到不同货架的装载情况，将装载量大于预设装载比例的货架标记为满载；
货架间转移子模块，用于获取不同货品属性信息，得到并根据不同货品的重量、尺寸、品类以及货架装载情况生成货架间转移策略，对货品进行货架间位置转移；
货架内转移子模块，用于根据货品的销售频率和库存数量，生成货架内转移策略，对货品进行货架内部位置转移；
方法生成子模块，用于使用货架间和货架内转移策略，生成综合动态优化管理方法。
优选的，所述自动操作模块，包括：
流程生成子模块，用于将所述货架间转移策略及货架内转移策略依次分解为单独步骤，并根据单独步骤编写多个任务函数，将多个任务函数合并生成自动化机器人移动及操作流程；
流程执行子模块，用于根据所述自动化机器人移动及操作流程，通过控制自动化机器人行为，将货品在不同货架间及货架内部进行移动；
监测子模块，用于监测自动化机器人工作情况及运行状态并进行异常判定；
异常处理子模块，用于若判定自动化机器人存在异常，生成异常处理方案并进行处理。
优选的，所述货架间转移子模块，包括：
重量设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品的重量，将低于第一公斤的货品设定为低重量货品，将高于第一公斤的货品设定为高重量货品；
尺寸设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品的尺寸，将任何一边长度未大于第一厘米的货品设定为小尺寸货品，将任何一边长度大于第一厘米小于第二厘米的货品设定为中尺寸货品，将任何一边长度大于第二厘米的货品设定为大尺寸货品；
品类设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品功能，并根据每个货品功能将全部货品品类设定多种类型；
第一转移单元，用于获取并判断每个货架装载情况，若目标货架被判定为满载，跳过该货架，直至找到未满载货架，根据同一货架只放置同一品类货品原则，将不同货品从该货品所在位置放置于未满载货架，将高重量且同时为大尺寸的货品置于货架底部一二层并将其余重量和尺寸的组合随机摆放。
优选的，所述货架内转移子模块，包括：
销售频率标记单元，用于获取不同货品的预计销售频率，将不同货品的预计销售频率与预设销售频率阈值作对比，若一个货品预计销售频率高于或等于预设销售频率阈值，将该货品标记为易销货品，若一个货品预计销售频率低于预设销售频率阈值，则将该货品标记为难销货品；
库存量标记单元，用于获取不同货品库存量并将其与对应销售频率作商值计算，得到不同货品的周转天数，若一个货品的周转天数大于或等于预设周转天数，将该货品标记为高库存量货品，若一个货品的周转天数小于预设周转天数，则将该货品标记为低库存量货品；
赋分单元，用于将每个货品根据销售频率、库存数量进行组合赋分，将被标记为易销货品和低库存量货品的第一货品赋分为最高，将被标记为易销产品和高库存量货品的第二货品赋分为次高，将被标记为难销货品和低库存量货品的第三货品赋分为中等，将被标记为难销货品和高库存量货品的第四货品赋分为低；
第二转移单元，用于将除高重量且同时为大尺寸的货品外的全部货品，根据货品被赋分由高到低，从货架左上角开始放置。
优选的，所述监测子模块，包括：
记录单元，用于使用摄像头记录自动化机器人每次将货品摆放至目标区域的准确度；
获取单元，用于使用预设软件实时监控自动化机器人运行时硬件状态，同时实时对软件运行日志进行监测；
第一异常判断单元，用于在每小时判断自动化机器人在该时间段内将货品摆放至目标区域的准确度是否达到预设准确度，若否，将该自动化机器人工作状态标记为异常，生成第一异常指令；
第二异常判断单元，用于判断自动化机器人硬件报告及软件运行日志是否出现错误，若是，生成第二异常指令。
优选的，在生成每个货品的唯一标识符过程中，所属***还用于：
获取每个货品的品类编码；
将每个货品的品类编码进行对称加密，并使用预设转换函数转换至二进制；设定自定义时刻，并将自定义时刻作为第一时刻；
获取在对每个货品的品类编码进行对称加密时产生的第二时刻；
将第二时刻与第一时刻计算差值，获取每个货品的时刻差值，并将时刻差值的单位转换为秒，使用预设转换函数转换至二进制；
获取在第二时刻时，对每个货品进行对称加密的计算设备的中央处理器和显卡的利用率，将所述中央处理器和显卡的利用率进行加法计算，得到和值；
创建一个随机数生成函数，将所述和值作为随机数生成函数的第一初始输入；
在第一初始输入后添加经过对称加密的货品的品类编码，得到第二初始输入；
将第二初始输入作为随机数生成函数的实际初始输入，生成与每个货品对应的随机数并将所述随机数使用预设转换函数转换至二进制；
将每个货品经过对称加密且转换至二进制的品类编码、与每个货品对应的经过二进制转换的时刻差值，与每个货品对应的经过二进制转换的随机数组合生成每个货品的唯一标识符，并使用特殊二进制符作为分隔符。
通过上述技术方案，本发明可取得如下有益效果：
1)通过根据货品自身品类以及销售频率、库存量进行摆放，提高了货品在出库时的效率，节约了大量时间；
2)通过自动化机器人以根据自动生成的流程将货品在货架间及货架内摆放，提高了货品摆放的准确度，避免了因人为因素造成摆放错误。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***的关联模块的结构示意图；
图3为本发明实施例中一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***的位置获取模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
随着全球化的发展，物流和供应链行业已成为全球经济发展的关键驱动力。仓库作为物流和供应链的重要环节，其管理效率直接影响整个供应链的运行效率。然而目前，在传统的仓库货架管理中，货品的摆放位置没有进行有效优化，往往是基于到货的时间顺序进行摆放，而非货品自身特性，这造成了效率问题。并且在传统的仓库货架管理中通常是使用人工来进行货品摆放和拿取，如申请号为：201910020250.4的发明公开了一种仓库货物存储管理***及管理方法，所述管理方法中的管理服务器根据货品信息判断该货品的存放位置，再通过移动端提示叉车工具体的货品存放料位，该发明仍在使用人工来进行货品放取，因此仍存在效率问题，且摆放准确度也无法达到预计要求。为解决上述问题，本实施例公开了一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***。
实施例1
本实施例提供了一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，如图1所示，包括：
关联模块101，用于建立数据库，将每一货品与一唯一标识符进行关联，将含有唯一标识符的RFID标签附着于与之关联的货品；
位置获取模块102，用于在货架每一层以预设距离设置RFID阅读器，根据所述RFID阅读器接收的RFID标签信号，确定每个货品的实时位置；
统计更新模块103，用于以预设频率获取并根据全部货品实时位置判断其所在货架序号，记录货架序号对应的货品数量并更新数据库；
优化管理模块104，用于根据数据库中每个货架序号对应的货品数量的变化情况对每个货品的摆放位置进行动态优化管理；
自动操作模块105，用于根据动态优化管理结果，生成自动化机器人的行为流程。
该实施例中，唯一标识符指使用货品自身品类编码、计算唯一标识符时计算设备所处第二时刻与预设第一时刻的时间差值以及随机数分隔符组成
该实施例中，建立的数据库采用mysql数据库；
该实施例中，唯一标识符指在本***中唯一，并非全球唯一；
该实施例中，附着指RFID标签与货品连接，并且非快速移动情况下不会发生脱落；
该实施例中，RFID标签工作流程是接收到RFID阅读器所发送的射频信号之后发送含有唯一标识符的反馈信号；
该实施例中，每个货品的位置即为接收到该货品所关联的唯一标识符的RFID阅读器的位置；
该实施例中，动态优化管理指根据生成的货架间与货架内转移策略对货品进行动态转移。
上述技术方案的工作原理：通过关联模块101，建立数据库，将每一货品与一唯一标识符进行关联，将含有唯一标识符的RFID标签附着于与之关联的货品，通过位置获取模块102，在货架每一层以预设距离设置RFID阅读器，根据所述RFID阅读器接收的RFID标签信号，确定每个货品的实时位置，通过统计更新模块103，以预设频率获取并根据全部货品实时位置判断其所在货架序号，记录货架序号对应的货品数量并更新数据库，通过优化管理模块104，根据数据库中每个货架序号对应的货品数量的变化情况对每个货品的摆放位置进行动态优化管理，通过自动操作模块105，根据动态优化管理结果，生成自动化机器人的行为流程。
上述技术方案的有益效果：通过根据货品自身特性来进行放取，减少了在放取时所需检索的时间，可以更快生成路径，解决了按照货品根据入库时间摆放而造成的摆放混乱，放取效率低的问题，通过采用自动化机器人货品进行移动操作，因为自动化机器人结构精密，操作精度高，解决了因人为因素而导致的摆放错误，提高了摆放的准确度，有效提高仓库管理效率从而提高供应链运行效率。
实施例2
在实施例1的基础上，所述一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，所述关联模块101，包括：
数据库构建子模块1011，用于获取并使用不同货品的属性信息构建数据库；
第一关联子模块1012，用于根据每个货品属性信息、生成标识符时的计算设备的信息及使用预设函数生成的随机数生成每个货品的唯一标识符并将该货品与其唯一标识符进行关联；
RFID标签生成子模块1013，用于使用不同唯一标识符生成与不同货品相关联的多个RIFD标签；
附着子模块1014，用于将每个RFID标签通过挂绳或胶水的方式附着到与该RFID标签关联的货品上。
该实施例中，货品的属性信息包括：货品的被预测的周转时间，重量、尺寸、种类；
该实施例中，生成标识符时的计算设备的信息包括在生成标识符时的计算设备的时刻与预设第一时刻的差值及所述计算设备的物理地址；
该实施例中，预设函数为一个随机数生成函数；
该实施例中，使用挂绳或胶水目的是当RFID标签被附着到货品上时不会因货品的快速移动而导致RFID标签脱落。
上述技术方案的有益效果为：通过获取并使用不同货品属性信息构建数据库，提高了之后利用不同货品属性信息时的查找效率，通过根据多种信息生成与不同货品相关联的多个唯一标识符，提高了货品放取时的效率，通过将每个RFID标签通过挂绳或胶水的方式附着到与该RFID标签关联的货品上，提高了附着的稳定性。
实施例3
在实施例1的基础上，所述一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，所述位置获取模块102，包括：
货架分割子模块1021，用于确定货架长度，根据货架长度将货架每一层按照预设距离分割为多个等面积区域；
设置子模块1022，用于在每个分割区域的中轴线上设置RFID阅读器，在设置完成之后，获取不同RFID阅读器的位置；
信号发送子模块1023，用于通过多个RFID阅读器持续发出射频信号；
选择子模块1024，用于获取每个货品的RFID标签接收到的多个射频信号，确定发出每个射频信号的RFID阅读器并选择射频信号强度最强的目标RFID阅读器；
信号反馈子模块1025，用于通过每个货品的RFID标签向该货品的目标RFID阅读器发送含有唯一标识符的反馈信号；
位置确定子模块1026，用于通过多个RFID阅读器接收到多个反馈信号，根据不同RFID阅读器位置，确定其接收到的每个反馈信号所关联货品的位置。
该实施例中，仓库货架长度为200厘米的倍数，故预设距离此处可以设置为200厘米；
该实施例中，RFID阅读器位置包含所在货架序号及所在货架分割区域位置；
该实施例中，射频信号是一种无线电信号，主要用于设备之间进行无线通信；
该实施例中，RFID标签需要选择射频信号强度最强的目标RFID阅读器的原因是，RFID标签处于多个RFID阅读器所发出的射频信号范围内，而信号强度最强代表RFID标签距离此RFID阅读器位置最近；
该实施例中，反馈信号指RFID标签接收到RFID阅读器所发送的射频信号后所发送的信号。
上述技术方案的有益效果为：通过根据货架长度将货架每一层以预设距离进行分割，便于之后确定RFID阅读器位置，在每个货架分割区域中轴线设置RFID阅读器，使得每个RFID标签可以根据不同RFID阅读器射频信号的强度来判断该RFID标签的位置，通过RFID标签在接收到射频信号后再发送反馈信号，减少了能量损耗，选择射频信号强度最强的目标RFID阅读器，可以最快选择到与RFID标签最近的RFID阅读器。
实施例4
在实施例1的基础上，所述一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，所述统计更新模块，包括：
时间获取子模块，用于获取不同货品属性信息并根据属性信息得到每个货品被预测的周转时间；
时间计算子模块，用于对所有货品被预测的周转时间进行均值计算，所得均值即为整体货品被预测的平均周转时间；
实时获取子模块，用于根据平均周转时间设定更新周期，根据更新周期周期性地获取全部货品的实时位置；
货架序号获取子模块，用于根据每个货品的实时位置获取不同货品当前所在货架序号；
统计子模块，用于获取不同货架序号下的货品数量；
更新子模块，用于根据全部货品的实时位置以及不同货架序号下的货品数量，向数据库发送更新指令进行更新，并生成数据库更新日志。
该实施例中，每个货品被预测周转时间是根据历史大数据提前进行预测的；
该实施例中，对所有货品被预测的周转时间进行均值计算的原因是可以反应整体货品周转速度，减少了极端值对整体货品周转速度的影响；
该实施例中，更新指令包含全部货品的实时位置以及不同货架序号下的货品数量信息以及对数据库更新指令；
该实施例中，数据库更新日志在每一次数据库信息发生变动时均要重新生成。
上述技术方案的有益效果为：通过使用整体货品被预测的平均周转时间实时获取不同货品当前所在货架序号，有效降低了更新频率，节省了计算资源，通过生成数据库更新日志，方便历史数据的查询和问题的追踪，提高了可用性及可维护性。
实施例5
在实施例1的基础上，所述一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，所述优化管理模块，包括：
销售频率计算子模块，用于获取数据库更新日志，以三个月为间隔时间获取在此间隔时间内每个货品数量变化情况，使用每个货品数量变化情况与间隔时间计算商值，商值即为不同货品销售频率；
库存数量统计子模块，用于检索数据库，统计不同货品库存数量；
装载情况判断子模块，用于根据不同货架序号下的货品数量，得到不同货架的装载情况，将装载量大于预设装载比例的货架标记为满载；
货架间转移子模块，用于获取不同货品属性信息，得到并根据不同货品的重量、尺寸、品类以及货架装载情况生成货架间转移策略，对货品进行货架间位置转移；
货架内转移子模块，用于根据货品的销售频率和库存数量，生成货架内转移策略，对货品进行货架内部位置转移。
该实施例中，以三个月为间隔时间原因是，三个月正好可能是一个季度或包含两个季度的销售数据，更具有代表性；
该实施例中，进行装载情况判断的原因是防止货架过载风险，提高了操作过程中的安全系数；
该实施例中，先将货品进行货架间转移的原因是需要将同一品类的货品摆放至同一货架；
该实施例中，货架间转移策略指根据不同货品的重量、尺寸、品类以及货架装载情况生成的货品在货架间移动的总流程；
该实施例中，预设装载比例此处设置为95％；
该实施例中，货架内转移策略指根据货品的销售频率和库存数量生成的货品在货架内移动的总流程。
上述技术方案的有益效果为：以三个月为间隔时间，获取该间隔时间内每个货品数量变化情况，由于以三个月为间隔时间可以代表一个季度或两个季度内每个货品数量变化情况，提高了之后计算所得销售频率的准确性，对货架装载情况进行判断，可以防止货架过载风险，提高了操作过程中的安全系数，将货品先进行货架间转移再进行货架内部转移，可以有效提高操作效率。
实施例6
在实施例1的基础上，所述一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，所述自动操作模块，包括：
流程生成子模块，用于将所述货架间转移策略及货架内转移策略依次分解为单独步骤，并根据单独步骤编写多个任务函数，将多个任务函数合并生成自动化机器人移动及操作流程；
流程执行子模块，用于根据所述自动化机器人移动及操作流程，通过控制自动化机器人行为，将货品在不同货架间及货架内部进行移动；
监测子模块，用于监测自动化机器人工作情况及运行状态并进行异常判定；
异常处理子模块，用于若判定自动化机器人存在异常，生成异常处理方案并进行处理。
该实施例中，将所述动态优化管理方法分解为单独步骤目的是将一个大任务分解为多个小任务，便于之后进行编程实现；
该实施例中，任务函数指对单独步骤对编程实现，每一个任务函数执行一项具体任务，比如导航至目标货架，搬运目标货品；
该实施例中，机器人操作流程包括但不限于旋转、抓取、放下；
该实施例中，异常处理方案指针对所存在的异常而生成的解决方案，分为两种，一种需要工程师进行操作修复，一种通过自我调控进行修复；
该实施例中，异常包括但不限于路径异常、抓取异常、RFID标签扫描异常；
上述技术方案的有益效果为：将动态优化管理方法分解为单独步骤可以有效提高之后编程实现的效率，使用自动化机器人执行货架间转移策略和货架内转移策略，提高了货品摆放的准确性，对自动化机器人进行异常监测及判定，提高了自动化机器人运行时的稳定性。
实施例7
在实施例5的基础上，所述一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，所述货架间转移子模块，包括：
重量设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品的重量，将低于第一公斤的货品设定为低重量货品，将高于第一公斤的货品设定为高重量货品；
尺寸设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品的尺寸，将任何一边长度未大于第一厘米的货品设定为小尺寸货品，将任何一边长度大于第一厘米小于第二厘米的货品设定为中尺寸货品，将任何一边长度大于第二厘米的货品设定为大尺寸货品；
品类设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品功能，并根据每个货品功能将全部货品品类设定多种类型；
第一转移单元，用于获取并判断每个货架装载情况，若目标货架被判定为满载，跳过该货架，直至找到未满载货架，根据同一货架只放置同一品类货品原则，将不同货品从该货品所在位置放置于未满载货架，将高重量且同时为大尺寸的货品置于货架底部一二层并将其余重量和尺寸的组合随机摆放。
该实施例中，所述第一公斤此处可设定为20公斤；
该实施例中，所述第一厘米此处可设定为50厘米；
该实施例中，所述第二厘米此处可设定为100厘米；
该实施例中，将高重量且同时为大尺寸的货品置于货架底部一二层原因是其放取时出现问题概率更大；
该实施例中，所述全部货品品类包括但不限于食品类、家居电器类、健康美容类、日用消费类。
上述技术方案的有益效果为：将同一货架只放置同一品类的货品，提高了拿取时的查找效率，将高重量且大尺寸货品放置于货架第一、二层，减少了拿取高重量且大尺寸货品时可能发生的风险。
实施例8
在实施例5的基础上，所述一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，所述货架内转移子模块，包括：
销售频率标记单元，用于获取不同货品的预计销售频率，将不同货品的预计销售频率与预设销售频率阈值作对比，若一个货品预计销售频率高于或等于预设销售频率阈值，将该货品标记为易销货品，若一个货品预计销售频率低于预设销售频率阈值，则将该货品标记为难销货品；
库存量标记单元，用于获取不同货品库存量并将其与对应销售频率作商值计算，得到不同货品的周转天数，若一个货品的周转天数大于或等于预设周转天数，将该货品标记为高库存量货品，若一个货品的周转天数小于预设周转天数，则将该货品标记为低库存量货品；
赋分单元，用于将每个货品根据销售频率、库存数量进行组合赋分，将被标记为易销货品和低库存量货品的第一货品赋分为最高，将被标记为易销产品和高库存量货品的第二货品赋分为次高，将被标记为难销货品和低库存量货品的第三货品赋分为中等，将被标记为难销货品和高库存量货品的第四货品赋分为低；
第二转移单元，用于将除高重量且同时为大尺寸的货品外的全部货品，根据货品被赋分由高到低，从货架左上角开始放置。
该实施例中，预计销售频率为使用过往销售成绩而进行预计的；
该实施例中，预设销售频率阈值此处可设置为50件每天；
该实施例中，预设周转天数此处可设置为45天；
该实施例中，赋分时可将第一货品赋分为4，将第二货品赋分为3，将第三货品赋分为2，将第四货品赋分为1；
该实施例中，不转移高重量且同时为大尺寸原因是为了提高货架的稳定性；
该实施例中，根据货品被赋分高低进行摆放原因是赋分越高的货品表示需求量越高且库存量越少，需要放置在易于拿取的位置。
上述技术方案的有益效果为：为不同销售频率及库存量的货品进行赋分，便于之后进行摆放排序时对不同货品进行选择，将高重量且同时为大尺寸的货品固定在货架一二层，提高了货架安全性和稳定性。
实施例9
在实施例6的基础上，所述一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，所述监测子模块，包括：
记录单元，用于使用摄像头记录自动化机器人每次将货品摆放至目标区域的准确度；
获取单元，用于使用预设软件实时监控自动化机器人运行时硬件状态，同时实时对软件运行日志进行监测；
第一异常判断单元，用于在每小时判断自动化机器人在该时间段内将货品摆放至目标区域的准确度是否达到预设准确度，若否，将该自动化机器人工作状态标记为异常，生成第一异常指令；
第二异常判断单元，用于判断自动化机器人硬件报告及软件运行日志是否出现错误，若是，生成第二异常指令。
该实施例中，所述预设软件作用是实时获取自动化机器人硬件的温度、电量、速度等信息；
该实施例中，所述自动化机器人硬件包括但不限于电动马达，控制器；
该实施例中，所述软件运行日志包含自动化机器人已执行的步骤、用户操作记录、软件运行错误报告；
该实施例中，所述预设准确度为98％；
该实施例中，在使用摄像头记录自动化机器人每次将货品摆放至目标区域的准确度的过程中，包括：
将货架每一层进行精确刻度的标记；
在自动化机器人工作区域顶部配置高分辨率摄像头；
使用预设同步程序将高分辨率摄像头与自动化机器人实现同步启动；
向自动化机器人多次发出搬运命令；
在自动化机器人每次接收到搬运命令后的搬运过程中，通过高分辨率摄像头连续记录整个搬运过程，得到多个记录数据；
将每个记录数据通过预设机器学习模型分割为位置移动记录数据和机械臂移动记录数据；
将搬运命令通过预设的命令解析函数，解析为位置移动指令和机械臂移动指令，对位置移动指令和机械臂移动指令进行解析，得到目标移动位置和目标机械臂移动位置；
将位置移动记录数据和机械臂移动记录数据分别输入至预设的分析模型，
得到第一实际移动位置和第一实际机械臂移动位置；
将第一实际移动位置与目标移动位置作差值计算，将所得第一差值作为第一误差；
将第一实际机械臂移动位置与目标机械臂移动位置作差值计算，将所得第二差值作为第二误差；
若第一误差和第二误差均高于预设误差阈值，获取自动化机器人移动装置及机械臂，并在自动化机器人移动装置及机械臂配置预设有控制函数的控制器；
利用预设有控制函数的控制器根据第一误差及第二误差对自动化机器人移动装置及机械臂进行修正；
将自动化机器人放置于执行搬运命令前的位置，重新执行搬运命令中的位置移动指令和机械臂移动指令，得到目标记录数据；
将目标记录数据通过预设机器学习模型分割为目标位置移动记录数据和目标机械臂移动记录数据；
将目标位置移动记录数据和目标机械臂移动记录数据分别输入至预设的分析模型，得到第二实际移动位置和第二实际机械臂移动位置；
将第二实际移动位置与目标移动位置作差值计算，将所得第三差值作为第三误差；
将二实际机械臂移动位置与目标机械臂移动位置作差值计算，将所得第四差值作为第四误差；
将第三误差绘制为第一折线图，并在所述第一折线图标示预设误差阈值；
将第四误差绘制为第二折线图，并在所述第二折线图标示预设误差阈值；
将第一折线图和第二折线图用作后续对自动化机器人准确度判断的依据。
上述技术方案的有益效果为：通过使用摄像头对自动化机器人工作结果进行记录并判断，可以有效对自动化机器人综合状态进行判断，对自动化机器人同时进行软件及硬件的实时监控，可以在其初步发生错误时便可及时处理，提高了运行时的可靠性。
实施例10
在一个实施例中，在生成每个货品的唯一标识符过程中，所述***还用于：
获取每个货品的品类编码；
将每个货品的品类编码进行对称加密，并使用预设转换函数转换至二进制；设定自定义时刻，并将自定义时刻作为第一时刻；
获取在对每个货品的品类编码进行对称加密时产生的第二时刻；
将第二时刻与第一时刻计算差值，获取每个货品的时刻差值，并将时刻差值的单位转换为秒，使用预设转换函数转换至二进制；
获取计算设备在第二时刻对每个货品进行对称加密时，其中央处理器和显卡的利用率，将所述中央处理器和显卡的利用率进行加法计算，得到和值；
创建一个随机数生成函数，将所述和值作为随机数生成函数的第一初始输入；
在第一初始输入后添加经过对称加密的货品的品类编码，得到第二初始输入；
将第二初始输入作为随机数生成函数的实际初始输入，生成随机数并将所述随机数使用预设转换函数转换至二进制；
将每个货品经过对称加密且转换至二进制的品类编码、经过二进制转换的时刻差值和经过二进制转换的随机数组合生成每个货品的唯一标识符，并使用特殊二进制符作为分隔符。
该实施例中，所述货品的品类编码为根据货品功能所分类的编码；
该实施例中，所述对称加密指使用一个密钥进行加密和解密；
该实施例中，所述预设转换函数功能为将各种数据先转换为ASCII码，再将对应ASCII码转换为二进制；
该实施例中，所述自定义时刻不可晚于第二时刻，此处设置为1970年1月1日；
该实施例中，此处特定二进制字符可以设定为“01111100”，即ASCII编码中的“|”。
上述技术方案的有益效果为：通过根据每个货品的品类编码、每个货品对应的时刻差、每个货品对应的随机数，生成唯一标识符，确保了标识符对唯一性，避免了识别计算时出现错误。
本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，该***包括：
关联模块，用于建立数据库，将每一货品与一唯一标识符进行关联，将含有唯一标识符的RFID标签附着于与之关联的货品；
位置获取模块，用于在货架每一层以预设距离设置RFID阅读器，根据所述RFID阅读器接收的RFID标签信号，确定每个货品的实时位置；
统计更新模块，用于以预设频率获取并根据全部货品实时位置判断其所在货架序号，记录货架序号对应的货品数量并更新数据库；
优化管理模块，用于根据数据库中每个货架序号对应的货品数量的变化情况对每个货品的摆放位置进行动态优化管理；
自动操作模块，用于根据动态优化管理结果，生成自动化机器人的行为流程。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，所述关联模块，包括：
数据库构建子模块，用于获取并使用不同货品的属性信息构建数据库；
第一关联子模块，用于根据每个货品属性信息、生成标识符时的计算设备的信息及使用预设函数生成的随机数生成每个货品的唯一标识符并将该货品与其唯一标识符进行关联；
RFID标签生成子模块，用于使用不同唯一标识符生成与不同货品相关联的多个RIFD标签；
附着子模块，用于将每个RFID标签通过挂绳或胶水的方式附着到与该RFID标签关联的货品上。
3.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，所述位置获取模块，包括：
货架分割子模块，用于确定货架长度，根据货架长度将货架每一层按照预设距离分割为多个等面积区域；
设置子模块，用于在每个分割区域的中轴线上设置RFID阅读器，在设置完成之后，获取不同RFID阅读器的位置；
信号发送子模块，用于通过多个RFID阅读器持续发出射频信号；
选择子模块，用于获取每个货品的RFID标签接收到的多个射频信号，确定发出每个射频信号的RFID阅读器并选择射频信号强度最强的目标RFID阅读器；
信号反馈子模块，用于通过每个货品的RFID标签向该货品的目标RFID阅读器发送含有唯一标识符的反馈信号；
位置确定子模块，用于通过多个RFID阅读器接收到多个反馈信号，根据不同RFID阅读器位置，确定其接收到的每个反馈信号所关联货品的位置。
4.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，所述统计更新模块，包括：
时间获取子模块，用于获取不同货品属性信息并根据属性信息得到每个货品被预测的周转时间；
时间计算子模块，用于对所有货品被预测的周转时间进行均值计算，所得均值即为整体货品被预测的平均周转时间；
实时获取子模块，用于根据平均周转时间设定更新周期，根据更新周期周期性地获取全部货品的实时位置；
货架序号获取子模块，用于根据每个货品的实时位置获取不同货品当前所在货架序号；
统计子模块，用于获取不同货架序号下的货品数量；
更新子模块，用于根据全部货品的实时位置以及不同货架序号下的货品数量，向数据库发送更新指令进行更新，并生成数据库更新日志。
5.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，所述优化管理模块，包括：
销售频率计算子模块，用于获取数据库更新日志，以三个月为间隔时间获取在此间隔时间内每个货品数量变化情况，使用每个货品数量变化情况与间隔时间计算商值，商值即为不同货品销售频率；
库存数量统计子模块，用于检索数据库，统计不同货品库存数量；
装载情况判断子模块，用于根据不同货架序号下的货品数量，得到不同货架的装载情况，将装载量大于预设装载比例的货架标记为满载；
货架间转移子模块，用于获取不同货品属性信息，得到并根据不同货品的重量、尺寸、品类以及货架装载情况生成货架间转移策略，对货品进行货架间位置转移；
货架内转移子模块，用于根据货品的销售频率和库存数量，生成货架内转移策略，对货品进行货架内部位置转移。
6.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，所述自动操作模块，包括：
流程生成子模块，用于将所述货架间转移策略及货架内转移策略依次分解为单独步骤，并根据单独步骤编写多个任务函数，将多个任务函数合并生成自动化机器人移动及操作流程；
流程执行子模块，用于根据所述自动化机器人移动及操作流程，通过控制自动化机器人行为，将货品在不同货架间及货架内部进行移动；
监测子模块，用于监测自动化机器人工作情况及运行状态并进行异常判定；
异常处理子模块，用于若判定自动化机器人存在异常，生成异常处理方案并进行处理。
7.根据权利要求5所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，所述货架间转移子模块，包括：
重量设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品的重量，将低于第一公斤的货品设定为低重量货品，将高于第一公斤的货品设定为高重量货品；
尺寸设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品的尺寸，将任何一边长度未大于第一厘米的货品设定为小尺寸货品，将任何一边长度大于第一厘米小于第二厘米的货品设定为中尺寸货品，将任何一边长度大于第二厘米的货品设定为大尺寸货品；
品类设定单元，用于根据每个货品属性信息获取每个货品功能，并根据每个货品功能将全部货品品类设定多种类型；
第一转移单元，用于获取并判断每个货架装载情况，若目标货架被判定为满载，跳过该货架，直至找到未满载货架，根据同一货架只放置同一品类货品原则，将不同货品从该货品所在位置放置于未满载货架，将高重量且同时为大尺寸的货品置于货架底部一二层并将其余重量和尺寸的组合随机摆放。
8.根据权利要求5所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，所述货架内转移子模块，包括
销售频率标记单元，用于获取不同货品的预计销售频率，将不同货品的预计销售频率与预设销售频率阈值作对比，若一个货品预计销售频率高于或等于预设销售频率阈值，将该货品标记为易销货品，若一个货品预计销售频率低于预设销售频率阈值，则将该货品标记为难销货品；
库存量标记单元，用于获取不同货品库存量并将其与对应销售频率作商值计算，得到不同货品的周转天数，若一个货品的周转天数大于或等于预设周转天数，将该货品标记为高库存量货品，若一个货品的周转天数小于预设周转天数，则将该货品标记为低库存量货品；
赋分单元，用于将每个货品根据销售频率、库存数量进行组合赋分，将被标记为易销货品和低库存量货品的第一货品赋分为最高，将被标记为易销产品和高库存量货品的第二货品赋分为次高，将被标记为难销货品和低库存量货品的第三货品赋分为中等，将被标记为难销货品和高库存量货品的第四货品赋分为低；
第二转移单元，用于将除高重量且同时为大尺寸的货品外的全部货品，根据货品被赋分由高到低，从货架左上角开始放置。
9.根据权利要求6所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，所述监测子模块，包括：
记录单元，用于使用摄像头记录自动化机器人每次将货品摆放至目标区域的准确度；
获取单元，用于使用预设软件实时监控自动化机器人运行时硬件状态，同时实时对软件运行日志进行监测；
第一异常判断单元，用于在每小时判断自动化机器人在该时间段内将货品摆放至目标区域的准确度是否达到预设准确度，若否，将该自动化机器人工作状态标记为异常，生成第一异常指令；
第二异常判断单元，用于判断自动化机器人硬件报告及软件运行日志是否出现错误，若是，生成第二异常指令。
10.根据权利要求2所述的一种基于RFID技术的智能仓库货架管理***，其特征在于，在生成每个货品的唯一标识符过程中，还包括：
获取每个货品的品类编码；
将每个货品的品类编码进行对称加密，并使用预设转换函数转换至二进制；
设定自定义时刻，并将自定义时刻作为第一时刻；
获取在对每个货品的品类编码进行对称加密时产生的第二时刻；
将第二时刻与第一时刻计算差值，获取每个货品的时刻差值，并将时刻差值的单位转换为秒，使用预设转换函数转换至二进制；
获取计算设备在第二时刻对每个货品进行对称加密时，其中央处理器和显卡的利用率，将所述中央处理器和显卡的利用率进行加法计算，得到和值；
创建一个随机数生成函数，将所述和值作为随机数生成函数的第一初始输入；
在第一初始输入后添加经过对称加密的货品的品类编码，得到第二初始输入；
将第二初始输入作为随机数生成函数的实际初始输入，生成随机数并将所述随机数使用预设转换函数转换至二进制；
将每个货品经过对称加密且转换至二进制的品类编码、经过二进制转换的时刻差值和经过二进制转换的随机数组合生成每个货品的唯一标识符，并使用特殊二进制符作为分隔符。
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