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物联网技术在自动化立体仓库的应用
针对目前自动化立体仓库监控技术存在的缺点，提出了一种基于物联网RFID电子标签无线通信技术的自动化立体仓库监控管理系统。系统以物联网技术为核心，通过电子标签实现系统数据的实时采集；同时，利用GPRS无线模块把采集到的数据发送给监控中心，监控中心接收并处理数据，最后将结果显示给用户或发出监控命令，实现系统管理智能化、网络化和信息化。该物联网技术在自动化立体仓库领域具有较好的应用前景。
针对目前自动化立体仓库监控技术存在的缺点，提出了一种基于物联网RFID电子标签无线通信技术的自动化立体仓库监控管理系统。系统以物联网技术为核心，通过电子标签实现系统数据的实时采集；同时，利用GPRS无线模块把采集到的数据发送给监控中心，监控中心接收并处理数据，最后将结果显示给用户或发出监控命令，实现系统管理智能化、网络化和信息化。该物联网技术在自动化立体仓库领域具有较好的应用前景。
0引言
自动化立体仓库是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，并用相应的物料搬运设备进行货物人库和出库作业的仓库。由于它具有节约用地、减轻劳动强度、提高仓储自动化水平及管理水平、有效减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点，所以越来越受到人们的重视。目前，对自动化立体仓库控制管理系统主要采用条形码技术、射频识别技术。采用条形码技术时，如果条形码污染了，数据就无法读取，且存储信息少，这些缺点不便于对自动化立体仓库进行信息管理。自动化立体仓库若只采用射频识别技术，而不与其他先进技术相结合，则不能组建更高效的自动化立体仓库远程网络通信系统。
针对以上各种现有技术存在的缺点，本文提出一种采用先进物联网技术的自动化立体仓库监控管理系统。该系统采用RFID和GPRS技术相结合的物联网技术。试验表明：该系统能实现自动化立体仓库智能化，具有实时性强、可靠性高等特点，满足企业对自动化立体仓库管理的需要。
1系统总体设计方案
1.1系统的需求
基于物联网的自动化立体仓库监控管理系统以射频识别技术为基础，结合互联网技术，实现自动化立体仓库智能化。
系统需具有如下功能。
①自动实现产品人库和出库功能。
②自动实现立体仓库的盘点功能。
③自动实现库存信息的查询功能。
④自动分配货物货位功能。
⑤自动实现倒库功能。
⑥自动对立体仓库的信息管理功能。
1.2系统的控制系统方案
根据系统的需求，基于物联网的自动化立体仓库监控管理系统采用三层结构，其中，第一层为设备层，主要实现系统的运行、数据的采集；第二层为现场管理层，这一层的硬件设备主要是现场管理计算机，通过开发的自动化立体仓库监控管理信息系统，监控车间运行情况和控制设备层；第三层为远程管理层，主要是远程监控系统的运行情况。设备层以射频识别技术作为主要传递信息的媒介，给每个货品和货格位都贴上无源的电子标签，通过RFID读写器对货品自动识别，并将识别的信息传递给数据库管理服务器。现场管理层和远程管理层则可以通过数据库管理服务器管理整个系统的运行和控制。基于物联网的自动化立体仓库监控管理系统方案如图1所示。
图1 监控管理系统方案框图
Fig.1 Strategic block dim of the monitoring and management system
由于自动化立体仓库空间大，而对于无源的电子标签的识别距离则比较小，所以要布置好RFID读写器的位置。在本系统中，RFID读写器主要分布在出人库托盘输送机系统的出人口、堆垛机的伸缩叉以及手持读写器上。
1.2.1作业流程分析
根据货品的流向，自动化立体仓库监控管理系统主要完成货品的人库、出库和库存盘点等任务。
(1)人库任务流程
①人库准备。对于人库的货品，首先仓库员给货品贴上电子标签，同时通过现场管理层将货品的信息上传给数据库管理服务器；然后把货品堆放在人库的托盘上，堆放时要求货品不要超高、超宽、超重；最后将托盘放人人库托盘输送机系统。
②货位分配。当托盘通过人库托盘输送机系统的人口RFID读写器时，RFID读写器将读取货品的信息，同时将信息通过GPRS模块发送到现场管理层，并通过现场管理层将信息传递给数据库管理服务器；然后在系统的控制下自动分配货位，并将分配好的货位信息传递给堆垛机。
③货品人库。堆垛机接受到货位信息后，则把托盘送入到仓库的货位中。当堆垛机到达指定货位层时，堆垛机上的伸缩叉上升到相应货位的高度，伸缩叉上的RFID读写器则读取货位信息，如果与指定的货位一致，则准备将托盘送入货位中。同时，伸缩叉上的传感器检查货位是否有货，如果没有，则把托盘送人到系统中；如果有，则给上一级系统发送系统有货物的信息并请求重新分配货位。
④人库结束。系统完成人库任务后，将完成的信息发送到现场管理层，并通过现场管理层将信息传递给数据库管理服务器；然后回到待命状态，等待下一个任务。
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