CN105096083A - 一种用于仓库的信息系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于仓库的信息系统，其特征在于，该系统包括：交互界面，集成引擎，业务模块，GIS组件，所述仓库信息系统把根据外部输入系统输入的业务单据作为对象，根据在数据库中存储的物质信息，将业务单据中的数据具体对应到仓库中存储的实际物资对象，实现基于单据的数据到实体对象的数据流转；多个不同用户通过所述交互界面将进行输入，以控制所述业务模块进行处理，形成各自的业务流，实现多个用户对同一批物料执行不同业务的流转。实现物料管理位置清晰化，物料数据管理精细化，降低物料存储成本，提升仓库使用率。使物料在需求产生时，就能与供应商、第三方物流、企业自己、客户进行协同办公，打破数据信息孤岛，各方共享信息。

Description

一种用于仓库的信息系统

技术领域

本发明涉及一种基于信息系统以及在仓库中使用RFID无线射频识别技术的自动化立体仓库信息系统。属于物联网应用领域，旨在解决物流在出入库过程中，通过RFID标签及读取器实现物流数据的采集的问题。

背景技术

自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，是物流仓储中出现的新概念。通过利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化：自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。但是，目前，基本上还是依靠人工采集立体仓库的货物出入库的信息，所以采集速度慢。由于人为因素，采集的准确度也不能保证。随着物流仓储业务的增加，作业效率成为很大的问题。虽然有些厂家使用各种管理系统来控制立体仓库，但是物流数据本身仍然需要人工手动录入，并没有从根本上解决问题。

有些物流在出入仓库过程中使用一维条码，来解决上述数据采集的问题，利用条码信息绑定货物信息，但是使用一维条码存在以下几个问题：

1、条码存储信息量少，绑定的信息有限。

2、条码读取距离较近，并且无法批量读取。

条码容易损坏，玷污后无法读取，很多环境下无法使用。而导致条码仍然解决不了数据采集的问题。

在现有技术中，不使用WMS，仅仅凭SAP做完单据。需要人工对实物进行操作，最后人工把信息补录到SAP中。这样，一方面人工对实物操作错误发生几率高一些，可能出现拿错了，放错了之类的问题，导致数据真实性不能被保证；另一方面，由于信息不是在业务操作过程中实时更新到SAP中，而是事后补录的，因此现有技术中的时效性也不尽如意。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网RFID技术的自动化立体仓库信息系统，本系统解决了自动化仓库作业过程中物资数据信息自动化采集的问题。

本发明提供的信息系统包括交互界面，用户使用所述交互界面向所述信息系统进行输入，同时所述信息系统通过所述交互界面向用户进行显示；集成引擎，用于与外部系统进行交互，其中，所述外部系统通过该集成引擎向所述信息系统输入入库、出库请求；业务模块，在按照所述请求对货物进行处理之后，将每个货物独有的标识与对该货物进行处理的处理信息相关联地进行存储，并且将所述处理信息输出至所述外部系统，使得所述管理系统与所述外部系统中的数据保持同步；GIS组件，其封装了地理信息技术，集成了OpenMap、天地图、百度地图、谷歌地图、ArcGIS接口，并且通过该GIS组件按照包括物料类型、储位、入库单据、批次、物料标签、供应商的多种维度各种维度精确定位单个物料的所处位置和数量；其中，利用RFID标签对货物进行标识；所述仓库信息系统把根据外部输入系统输入的业务单据作为对象，根据在数据库中存储的物质信息，将业务单据中的数据具体对应到仓库中存储的实际物资对象，实现基于单据的数据到实体对象的数据流转；多个不同用户通过所述交互界面将进行输入，以控制所述业务模块进行处理，形成各自的业务流，实现多个用户对同一批物料执行不同业务的流转。

其中，所述入库请求包括记录入库单号、物料编码、物料描述、入库数量、状态、入库凭证号、状态；所述货物信息包括记录入库单号、物料编码、储位编码、物料标签、ERP批次号；所述入库请求与所述货物信息通过所述入库单号进行关联。

该信息系统还包括关系型数据库，该关系型数据库存储所述入库请求、货物信息。

其中，将所述物料编码印刷在RFID标签上，通过读取RFID标签获取所述物料编码所对应的货物信息。

所述外部系统为ERP系统，用来接收数据及业务单据、物料收发货需求、盘点数据的输入。所述ERP系统为SAP系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用RFID标签，数据存储量增加，并且RFID标签不容易损坏，能很好的适应各种恶劣的环境。

2、RFID电子标签的读取距离较远，可达到8米，同时支持批量读取，在大批量货物进出时，能够在短时间内很好的完成数据采集工作。

3、由于采用RFID电子标签和读写器，使出入库能够真正的实现自动化操作，消除了人工操作，节约了人力成本，增加了数据的准确性，提高了工作效率。

4、实现物料管理位置清晰化。

5、物料数据管理精细化。降低物料存储成本，提升仓库使用率。使物料在需求产生时，就能与供应商、第三方物流、企业自己、客户进行协同办公，打破数据信息孤岛，各方共享信息。

附图说明

图1为本发明信息系统及信息平台的示意图；

图2为本发明信息系统结构示意图：

图3为本发明信息系统总体功能框图。

具体实施方式

本发明所采用的技术方案是：提供了一种信息系统，包括交互界面，用户使用所述交互界面向所述信息系统进行输入，同时所述信息系统通过所述交互界面向用户进行显示；集成引擎，用于与外部系统进行交互，其中，所述外部系统通过该集成引擎向所述信息系统输入入库、出库请求；业务模块，在按照所述请求对货物进行处理之后，将每个货物独有的标识与对该货物进行处理的处理信息相关联地进行存储，并且将所述处理信息输出至所述外部系统，使得所述管理系统与所述外部系统中的数据保持同步；其中，利用RFID标签对货物进行标识。

本申请中的信息系统可以用于完成货物的出入库、盘点、移位、调整等仓储作业管理以及数据采集。

下面结合图2和图3的具体实施例对本发明的实现进行详细阐述：

图2示出了本发明实施例一提供的基于物联网技术的信息系统具体框图。依照系统框图对系统进行介绍，以此说明如何实现运用多元化的技术来实现系统功能。

在本实施例中，系统自底向上包括基础层、持久层、通用层、功能层、展示层。其中，本系统的实现并不要求全部以上各个部件，例如，持久层为优选的实施方式，采用持久层可以更好地保持本系统的稳定性。

图2中所示的基础层也为物理层，系统采用SOA架构，支持分布式部署和集中式部署两种方式，可根据企业的需求灵活部署。在本实施例中，该信息系统采用WebService、RestFul实现开放式接口，提供开放式接口服务与ERP系统进行集成。同时本发明的信息系统为供应商订单管理系统、运输管理系统（TMS）预留接口服务，可扩展实现企业供应链协同管理。

此外，通过该仓库信息系统可以控制自动化立体仓库设备的动作，这里所述的立体仓库设备主要包括货架、堆垛机、工控系统、输送系统。根据仓库信息系统的业务模块生成的指令，控制立体仓库设备移动到指定位置，并且对指定物料进行操作。

其中系统数据库分为关系型数据库和非关系型数据库，关系型数据库可以采用商业上普遍可用的Oracle、MsSQL、MySQL等主流数据库，非关系型数据库可以选用开源的MongoDB。主要的业务数据层存储在关系型数据库中，主要的多元数据如视频、文档及其他非结构化数据存储在非关系型数据库中，两者之间通过Key值进行关联。

图2中的持久层也为数据模型层，系统采用面向对象的单据型建模法，把通过例如SAP系统输入的业务单据作为对象，根据在数据库中存储的物资信息，将业务单据中的数据具体对应到仓库中存储的实际物资对象，实现基于单据的数据到实体对象的数据流转。在本实施例中，持久层集成了主流的Hibernate和MyBatis对数据进行持久化，以实现快速开发，并且保证数据库中数据的稳定性。另外也支持原始的JDBC方式，保留了系统无限扩展的灵活性。

图2中的通用层也作为基础平台层，为上层功能层提供技术组件。与图3相结合，可以将这里的通用层看作为公共组件，顾名思义，该通用层提供的各个模块有可能被上层的功能层中多个模块使用到，而且不随着功能的不同而变化。例如，通用层包括工作流引擎、设备中间件、日志组件、缓存组件、GIS引擎、规则引擎、图形/报表组件、异常处理组件、通讯组件和/或集成等组件等。

在通用层中，设备中间件采用插拔式插件开发模式，主要用于硬件数据的采集。本实例中的设备中间件集成有主流标签、传感、读写器、称重设备、仓储AS/DS设备等设备的管理与数据采集，另外可以按照插件模板配置来快速实现新设备的集成。其中，对仓库中储位的唯一识别的电子标志的读取和对于进出库的物料上的唯一识别的电子标志的读取，都是通过这个设备中间件实现并且将读取的数据输入系统的。

日志组件通过IOC/AOP技术实现，在需要的情况下通过配置的方式即可使用，同时日志组件还支持日志的检索功能。

系统缓存采用支持集群技术的开源框架ehcache，主要存储正在进行业务操作的有关数据，例如主要有待处理的单据信息，物料相关的基础数据，用户权限，物料存储的储位信息。通过提供系统缓存提升了系统的性能和横向扩展能力。

GIS引擎封装了地理信息技术，集成了OpenMap、天地图、百度地图、谷歌地图、ArcGIS接口等等。通过该引擎，可以例如以地图形式在显示界面中显示出仓库中的储位位置，以此实现仓储系统中的库存可视化技术。

规则引擎主要是企业用来配置业务规则，可以根据不同企业对业务的不同要求来配置具体的业务规则，从而满足不同企业个性化的需求。例如，在该实施例中，本仓储系统支持入库、拣货、储位分配、拨次、出库、盘点等各业务，企业可以按照自己的需求，通过规则引擎配置并且执行各个环节业务的规则。

图形/报表组件集成开源的Pantoho，另与商业专用IB工具，如Oracle的BIEE，IBM的Cognos能够完美集成，为企业提供不同的商业智能分析方案。

异常处理组件定义了系统各层之间异常处理类型，提供统一的异常处理接口，确保系统运行时各类异常的定义、捕获、监控、告警、分析。

通讯组件提供系统内各模块间，系统与系统之间的通讯处理，支持TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI、RS-232、RS422、RS-485等众多通讯协议。

集成框架采用开放式接口方式，提供WebService、RestFul接口方式与外部系统集成，另外通过接口适配技术，也可以以第三方系统为主的集成方式，例如利用SAP的JDoc集成框架，提供RFC和IDoc两类集成接口，实现SAP和本系统之间的无缝对接。通过利用协同模块，可以实现与供应商、第三方物流、企业本身、客户之间进行协同办公。

图2中的功能层能够实现具体的业务功能。在本实施例中，由于通用层已经提供了相关技术的实现，所以功能层更多的关注于业务逻辑的处理，而无须过多关注如GIS、报表生成、工作流、数据传输、规则解析等底层的技术具体实现。例如，仍然以物料出入库时的工作流作为示例，用户通过SAP系统，经由集成引擎将出入库需求输入到本发明的仓库信息系统中，利用该功能层，将针对每种物料的不同操作组织成接口数据，然后将形成的业务数据发送回SAP系统，这样可以实现本信息系统中的业务数据与SAP系统中的业务数据的同步。在后文中将对该功能层实现的主要功能进行详细说明。

图2中的展示层为用户提供具体功能的用户接口，系统采用B/S架构，支持动态、动态页面技术，以及Flex富客户端技术，并且支持移动端展示。展示层与功能层之间在物理结构上是完全分离的，二者之间通过http协议以服务的形式通信。从某种意义上来讲，即使展示层换成C/S的瘦客户端，后端服务也能够满足要求而无须更改代码。

下面，以采购方进行采购，供应商准备货物，并将货物存储进入仓库、运出仓库的过程为例，说明本发明的信息系统。

在这个例子中，以SAP（systemsapplicationsandproductsindataprocessing）系统为例，进行说明。

步骤1：向SAP系统中录入与货物仓储相关的需求；其中可以包括货物的出库、入库、转移、退货等等操作。例如，向SAP中录入采购需求，其中例如包括要采购什么物料、采购多少等等信息。

步骤2：仓库信息系统读取SAP系统中录入的需求，将SAP需求同步到WMS（warehousemanagementsystem，即本申请中的信息系统）中。

步骤3：与采购方不同的供应商根据采购方输入系统的采购需求备货、发货。这里，供应商可以基于出入库需求单据以及实际已经出库、入库的货物信息来编辑入库单、出库单等。

详细来说，在步骤3中，

步骤3-1，供应商发货的时候可以根据需求打印标签，并粘贴到货物上，以此完成货物与标签的绑定。经过这个步骤之后，在后续业务流程中，只要以货物标签为Key值，就可以获得与其对应的货物信息，也可以知道是哪个订单采购的，哪个发货单发货的，实现反向追溯。同理通过采购订单，可以查找到其对应的发货单，每次发货的货物明细，查找到入库单及入库货物明细，实现正向追溯。即货物、标签、单据被关联在一起。替选地，如果发货的时候供应商没有粘贴标签，仓储人员也可以在仓库收货时打印标签并进行货物绑定。

更进一步，步骤3-2，将供应的货物存储入库时，WMS可以根据货物入库策略，自动分配货位，仓储人员可根据分配的储位对货物进行上架，也可以更改储位。将货物放到货架的储位上时，通过扫描储位标签和货物标签，完成储位和货物的绑定。这样就知道哪个储位里面存放了什么货物，可以精确到单一货物。

如上所述，可以在系统中记录哪个货物对应哪个标签、哪个货物放置在哪个储位上、有关任何一个货物的订购、运输、存储等的相关信息。其中，优选的利用RFID标签来标识上述各种信息。例如，将货物编号印制在RFID上，在读取该RFID标签时，用户就可以获取相关信息。

为此，例如，将入库信息以多个表格的方式存储在数据库中：

入库单据主表例如可以记录有：入库单号、采购单号、入库时间、仓库、单据状态、供应商等信息；

入库单据明细表记录有：入库单号、物料编码、物料描述、计划入库数量、实际入库数量、入库凭证号、状态等信息；

入库货物信息表记录有：入库单号、物料编码、储位编码、物料标签、ERP批次号等信息；

其中通过入库单号作为Key值，将其与入库单据主表、明细表、货物信息表进行关联；

主表利用采购单号作为Key值，与采购订单表进行关联；

货物信息表通过物料编码、物料标签中的一个或两者作为Key值，实现物料与标签的关联和绑定；

可以利用储位编码查找到基础数据储位表，同时利用储位编码找到储位对应的储位标签，实现货物与储位的关联。

在制作出库单时，道理相同。

经过步骤3-1和3-2之后，可以在WMS中形成出、入库单据。

步骤4，在货物上架完成后，WMS将实物入库信息同步到SAP系统中。

可以理解的是，在实际业务过程中，对于一个采购需求单，供应商可能分多次发货，仓储人员也可能分多次入库，所以WMS系统和SAP之间也可能会产生多次信息同步。在本发明的信息系统中，SAP侧重于需求计划、及结果；WMS依据SAP的需求，侧重于针对实物的实际操作，并把每步操作结果反馈到SAP。

换句话说，在SAP发起了需求后，SAP的需求单据的状态停留在初始状态，对业务流程或信息流来说，可以说是不完整的。正是通过WMS系统中对实物的具体操作产生相应的业务数据（比如到货了多少，入库了多少，入库在什么地方），同时把数据同步到SAP，而SAP更新到自己系统中，以此形成完整的流程并确保信息同步。所以SAP中的信息可以保证是真实的，并且是实时更新的。

作为上述实施例的进一步优选实施例，该WMS还可以包括：

步骤5：将出、入库单中包括的物料信息以及对所述物料进行相应的上、下架信息发送给工控系统。

步骤6：所述工控系统将具体的对所述物料进行上、下架指令传送至工控机；

步骤7：由工控机对所述出、入库物料进行上、下架的操作，并且基于GIS引擎实现的定位，将物料放置到指定位置上；

步骤8：通过GIS引擎，按各种维度精确定位单个物料所处的位置；

优选的，还可以通过GIS引擎，确定单个物料的数量。这里需要说明的是，GIS确认单个物料的数量，这只是个辅助功能，提供一种比较直观的展现方式。比方说以图形化（2D或3D模型）的方式呈现仓储布局，选定某一储位后系统会自动展示该储位存储的货物及数量等信息。

通过以上配置，通过使用本发明的信息系统，不同类型的用户都可以通过该系统查看或者浏览到原本只在ERP系统中生成的数据。供应商可以浏览该系统的订单模块，根据系统中的订单信息进行生产、备货、发货；企业仓储人员通过浏览仓库信息系统的发货模块，可以实时查询供应商提供的运单的状态，并可以提前分派接收工作。企业需求部门通过浏览仓库信息系统的订单模块，可以及时了解其采购物资的进度，以便提前安排领料工作。仓储作业人员通过WMS的RF（手持系统）结合RFID系统，可以完成出、入库等作业数据，并通过WMS的集成引擎同步数据到ERP，自动完成数据更新。同理，对于销售业务，通过WMS的销售出库模块，可以达到企业销售部门、仓储、客户之间的工作协同。

在每个业务进行时，不同用户可以按照其自己的账户和权限访问到系统中通过集成引擎获得的该物料的相关订单数据。在经过与其自身相关的操作之后，将其自身的操作数据输入至该系统中，同样其他相关用户可以浏览或者处理相应的操作。这样，通过工作流引擎可以实现多个用户对同一批物料执行不同业务的流转，并且通过界面交互层，将这个工作流形成为可视化。

本发明的信息系统平台中可以实现多种业务。该系统与SAP系统深度无缝对接；与硬件的完美兼容。通过将SAP系统中的业务数据及时同步至本发明的仓库信息系统中，使其他业务人员只需在本发明的信息系统中进行业务操作，即可实现SAP系统业务的完成和实物的上下架操作。

此外，本发明的仓库信息系统还可以按照接收到订单或者通知，与所读取的经过传送带送入仓库中的物料的电子标识进行比较，以此确定该送入仓库的物料是否是订单或通知上所涉及的物料。并且经过上述对物料的RFID电子标签的读取和存储该物料的储位的电子标签进行读取，在数据库中将二者相关联地进行存储。另一方面，如果正在进出库的物料不是入库、出库需求指令中包含的物料，则系统会通过各种方式报警，提示异常操作。以此保障运入、运出仓库的货物确实是客户所需要的物资。

经过系统的后台服务器根据上述数据库中的记载，可以通过显示界面将读取到的物资信息显示在立体显示的立体仓库界面上，用户可以直观地看到哪些储位存储有货物和/或哪些货物，以及哪些储位是空的。

以此，可以实现如附图1所示的多级智能监控、自动化立体仓库、叉车自动引导等网络化、自动化、智能化的仓库信息管理。

Claims (6)

1.一种基于物联网RFID技术的用于仓库的信息系统，其特征在于，该系统包括：

交互界面，用户使用所述交互界面向所述信息系统进行输入，同时所述信息系统通过所述交互界面向用户进行显示；

集成引擎，用于与外部系统进行交互，其中，所述外部系统通过该集成引擎向所述信息系统输入入库、出库请求；

业务模块，在按照所述请求对货物进行处理之后，将每个货物独有的标识与对该货物进行处理的处理信息相关联地进行存储，并且将所述处理信息输出至所述外部系统，使得所述管理系统与所述外部系统中的数据保持同步；

GIS组件，其封装了地理信息技术，集成了OpenMap、天地图、百度地图、谷歌地图、ArcGIS接口，并且通过该GIS组件按照包括物料类型、储位、入库单据、批次、物料标签、供应商的多种维度各种维度精确定位单个物料的所处位置和数量；

其中，利用RFID标签对货物进行标识；

所述仓库信息系统把根据外部输入系统输入的业务单据作为对象，根据在数据库中存储的物质信息，将业务单据中的数据具体对应到仓库中存储的实际物资对象，实现基于单据的数据到实体对象的数据流转；

多个不同用户通过所述交互界面将进行输入，以控制所述业务模块进行处理，形成各自的业务流，实现多个用户对同一批物料执行不同业务的流转。

2.根据权利要求1所述的信息系统，其中，

所述入库请求包括记录入库单号、物料编码、物料描述、入库数量、状态、入库凭证号、状态；

所述货物信息包括记录入库单号、物料编码、储位编码、物料标签、ERP批次号；

所述入库请求与所述货物信息通过所述入库单号进行关联。

3.根据权利要求2所述的信息系统，其中还包括关系型数据库，该关系型数据库存储所述入库请求、货物信息。

4.根据权利要求2所述的信息系统，其中，将所述物料编码印刷在RFID标签上，通过读取RFID标签获取所述物料编码所对应的货物信息。

5.根据权利要求1所述的仓库信息系统，其特征在于：

所述外部系统为ERP系统，用来接收数据及业务单据、物料收发货需求、盘点数据的输入。

6.根据权利要求5所述的仓库信息系统，其特征在于，所述ERP系统为SAP系统。