WMS产品设计：基于物联网技术的智能仓储原型系统

什么是物资储存保管？

物资的储存和运输是整个物流过程中的两个关键环节，被人们称之为“物流的支柱”，储存保管是指通过仓库对商品进行储存和保管。

“仓”指仓库，存放物品的建筑物和场地，房屋建筑、大型容器、洞穴或者特定的场地具有存放、保护物品的功能；

“储”表示收存以备使用，有收存、保管、交付使用的意思，适用有形物品时也称为储存。

“仓储”指利用仓库存放、储存未即时使用的物品的行为。

储存保管业务

基本业务包括：

1、物资存储

2、流通调控

3、数量管理

4、质量管理

新业务包括：

1、交易中介

2、流通加工

3、配送

4、配载

仓储业务作业流程

仓储业务作业指从商品入库到商品送出的整个仓储作业全过程。主要包括入库流程、出库流程、库房管理等。

仓储业务作业全过程包括：

1、商品验收入库作业

2、商品保管作业

3、商品盘点作业

4、呆废商品处理

5、退货处理

6、账务处理

7、安全维护

8、商品出库作业

9、资料保管

智能仓储原型系统设计

智能仓储系统集软硬件结合，对仓储中货物进行统一的管理，实现仓储智能化管理。

智能仓储原型系统包括：

1、出入库子系统

2、在库盘点子系统

3、环境监控子系统

4、可视化监控子系统

各个子系统间衔接有序，需要信息流的快速处理与传递，支持和满足仓储系统业务需求。

入库子系统

入库子系统采用 RFID技术，串口通信技术。

硬件设施主要包括：RFID标签，RFID天线、(Reader)阅读器，上位机和门禁通道，保证货物数据信息的获取和快速传递。

基本的REID系统由电子标签、天线、阅读器等组成：

• 电子标签(Tag)：每个电子标签具有全球的识别号(ID)，无法修改和仿造，提供了安全性。电子标签附着在物体上以标示目标对象。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，如保存了待识别物体的种类、生产批次、数量以及所在货架的库位编号等信息

• 天线(Antenna)：标签和阅读器间传递射频信号，即标签的数据信息和阅读器发出的命令信息。

• 阅读器(Reader)：读取或写入电子标签信息的设备，有手持式和固定式。阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，自动识别物体。与计算机相连对读取的标签信息进行处理。

业务流程：

1、货物装箱、贴标环节，

2、经门禁通道RFID天线扫描,将货物的ID信息以及所携带的供应商、数量、规格等信息经过串口线上传至上位机软件

3、上位机获取信息,上传信息到入库子系统数据库中与原来的供应商提供的入库订单信息核对，更新货物的最新在库状态

4、入库子系统奖信息与智能仓储系统中数据库进行实时同步与更新，完成入库操作

库存盘点子系统

库存盘点子系统针对货物库内管理，缩短货物盘点时间，实时掌握货物数量动态和位置动态，实现仓储内货物的可视化管理。

库存盘点子系统目标为对货物准确定位、快速盘点，节约拣选、查询、盘点等信息传递时间，提高仓储内部货物实体的流转效率。

在库盘点子系统功能设计要点：

• 是指货物到达仓储内部指定的货位上，将货物与相应的货位信息绑定

• 在货物在仓储管理的过程中，每次移动，位置更改都要完成在架货物与货位的绑定，智能货架、智能盘点小车、PDA扫描器等获取到货物的RFID标签ID，保证实现对货物位置的准确掌控，迅速定位。

• 能够通过RFID天线的扫描实时掌握货架上的货物数量信息和动态变化，避免因库存不足、库存过多造成经济损失。

智能货架子系统

库存盘点子系统包括：

• 智能货架子系统

• 智能盘点小车子系统

• 手持机PDA盘点子系统。

业务信息逻辑处理以货架业务操作事件为起点，信息感知数据为基础，无线网络为媒介，智能货架管理系统是信息处理和指令控制中心。

整个货架功能模块信息流串联使用了RFID技术和无线网络，实现无需人工的信息传递和信息审核比对、判定。

智能货架设计是在常规货架的每个货格中放一个读写器天线。根据不同货品摆放需要，将天线布局在货格中的底面、上面。主控制器通过控制天线的工作状态来检测不同货格中的物品放置个数、是否放入货格、是否从货格中拿出等状态信息，做到自动化检测货格中货物状态。自动化库存管理的功能。

智能货架的功能模块，主要包括：

1、货物扫描上架管理

2、货位管理

3、货物数量管理

4、下架管理

智能货架设备详细功能：

• 智能货架终端设备能够显示仓库货架上每个货位所存货物的名称、属性、数量；

• 作业者从货位取货，每取一个单位数量的货物,智能货架终端设备自动感知作业者取货状态

• 作业者向货位补货，每补充一个单位数量的货物,智能货架终端设备自动感知作业者补货状态；

• 智能货架终端设备能够将作业信息传送到仓库管理服务器，修改仓库管理系统数据库内容。

智能盘点小车子系统

智能盘点小车设备主要由：控制装置，供电装置、读写装(RFID、读写器、天线)和上位机组成。

• 供电装置：主要为小车的运行提供能量，保证车能够在盘点过程中正常的运行；

• 控制装置：主要控制小车的运行速度和方向，保证小车能够准确的定位和到达。

• 读写装置：用于盘点时进行上下移动控制读取货架上分层货物的RFID标签信息，完成仓库内货架上不同层之间货物的自动盘点功能；

• 上位机：对盘点小车进行远程操作，保证智能盘点小牟能在上位机的远程控制下正常的运行。

智能盘点小车工作原理：

• 智能盘点小车上的移动式天线定时对货物标签进行扫描获取智能货架上商品的位置和货态信息。

• 货架上的每一个货物贴有RFID标签，标签朝外放置，保证能让巷道内的天线读取到。

• 货架与货架间的巷道安装移动式天线，可在人工操作下沿货架方向移动，获取到货物标签信息。也可以在巷道上铺移动天线轨道，对天线进行自动控制，定时在巷道内移动，整个过程不用人工干预。

手持机盘点子系统

手持机盘点子系统采用读写器，提供RFID、条形码两种识读模式，具备GSM/GPRS语音通讯和数据通讯、无线蓝牙，输入/输出支持RS232和USB标准接口，支持TCP/IP接口协议传输，也可以通过无线传输方式进行操作管理。

环境监控子系统

环境监控子系统主要采用ZigBee（双向无线通讯）技术、串口通信技术、WSN（wireless sensor networ无线传感网）技术。

针对仓储中对外界环境有严格要求的货物实现货物温湿度、光照强度、烟雾浓度等信息的实时采集，反映货物是否处于适宜的保管环境中，及时的应对异常情况的发生。

可视化监控子系统

可视化监控子系统实现各个仓库内部管理的简单化，智能化、可视化。硬件设施主要包括：

• 网络摄像头

网络摄像头部署在仓库中准确监控整个内部作业的位置，清晰实现对仓库内部整体工作场所的监控，对仓库内部人员作业流程的监管(比如不安全的操作习惯、货物丢失的查证)，都起到很好的监督作用。

• LED显示屏

LED显示屏实时显示环境监控信息，同时作为仓库内部操作流程的看板，实时显示操作人员的下一步操作任务，提升操作人员执行效率。

• 语音播报音响

语音播报以声音的形式提醒仓库管理者内部监控信息，完成环境信息的自动推送功能。

三种信息形式可以经计算机的有线网络上传至本地监控端，也可以由无线网络上传至远程监控端，供管理部门远程监控。实现远程监督、管理、控制的目的。

出库子系统

出库子系统提高货物出库效率、准确程度，做到出库信息实时共享，仓储物资的实时管理。缓解因出库信息反馈滞后导致的库存过多、过少问题，减少库存费用节约成本。

同时为供应链一体化中仓储业务后端运输监控环节提供信息保障，对于仓储部门、运输部门的业务对接有重要作用，提高供应链信息化程度。

出库子系统中硬件设备包括：

• 门禁通道

• RFID读写器天线

• 读写器

• 上位机和串口线

门禁通道依靠RFID读写器天线进行出库货物的审核和数量上的清点，货物出库时，有叉车或者其他搬运工具将装有货物的托盘经过出库通道。

因为托盘编码和货物的编码有所区别，通过RFID天线将货物上的标签信息获取到，并通过串口通讯的方式上传至工作台上的终端，获取的信息与上位机中的出库信息进行比对审核，审核无误，货物顺利通过门禁通道，完成出库业务。

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