CN107885202A - 基于rfid的仓库导航系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于RFID的仓库导航系统，包括：导航装置(11)，设置于目标区域的地面上，用于存储并发送位置信息；物流车(12)，用于接收所述位置信息，并将货物送至目标地址；导航软件(13)，安装于所述物流车(12)，用于分析位置信息以生成导航路线。本发明提供的基于RFID的仓库导航系统，通过采用RFID标签作为导航装置来为物流车导航，从而可以极大地节省人工成本；此外，该方案相对简单，成本较低，可行性高。

Description

基于RFID的仓库导航系统
技术领域
本发明属导航技术领域，特别涉及一种基于RFID的仓库导航系统。
背景技术
目前，在物流中心、工厂、仓库、超市、储藏室等地，物流车已经成为货物仓储运输的重要工具。现有的物流车运输货物主要是以人力为主，由于存储货物的物流中心等地范围大，货物种类繁多，货物架安装密度高，人力驾驶物流车难以高效准确的放置或取出货物。
因此，随着科技的发展，高智能的自动化仓储控制系统逐渐受人关注。高度自动化的物流车及一套控制性能良好的导航系统是实现仓储运输智能与自动化的必须。
现有的基于RFID的仓库导航系统主要是基于WiFi、ZigBee等异构无线网络的导航系统，基于WiFi和蜂窝网络的导航系统由于受到卫星信号低穿透性、信道噪声问题和多径干扰问题的限制，大大影响着导航的精度，并不适用于精确的室内定位，同时现有的智能导航系统存在成本高、维护难度大，难以得到广泛的应用。
因此发明一种低成本、简单、使用方便的基于RFID的仓库导航系统变的越来越重要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于RFID的仓库导航系统，该导航系统包括：
导航装置11，设置于目标区域的地面上，用于存储并发送位置信息；
物流车12，用于接收所述位置信息，并将货物送至目标地址；
导航软件13，安装于所述物流车12内，用于分析位置信息以生成导航路线。
在本发明的一个实施例中，所述导航装置11以地砖的形式按0.5～1m的间隔距离铺设于目标区域地面。
在本发明的一个实施例中，所述导航装置11包括：
凹形外壳111；
凹形缓冲层112，设置于所述凹形外壳111的第一凹槽内；
安装支架113，设置于所述凹形缓冲层112的第二凹槽底部第一指定区域；
RFID标签114，设置于所述安装支架113上并位于所述凹形外壳111内部，用于存储所述位置信息；
加固层115，填充于所述凹形缓冲层112、所述安装支架113及所述RFID标签114形成的空间内；
盖板116，覆盖于所述凹形外壳111及所述加固层115上。
在本发明的一个实施例中，所述RFID标签114为无源RFID标签。
在本发明的一个实施例中，所述物流车12包括：
RFID标签读写装置121，设置于所述物流车12的底部或前端，用于从所述导航装置11获取位置信息；
上位机122，设置于所述物流车12内并电连接所述RFID标签读写装置121，用于获取目标地址的信息，并根据所述目标地址与所述位置信息生成控制指令；
驱动装置123，设置于所述物流车12内并电连接所述上位机122，用于根据所述控制指令驱动所述物流车12向所述目标地址处移动。
在本发明的一个实施例中，所述物流车12还包括提示装置124，所述提示装置124电连接所述上位机122，用于提示用户将货物从所述物流车12上取出。
在本发明的一个实施例中，所述物流车12还包括监控装置125，用于监控所述物流车12运行的图像信息。
在本发明的一个实施例中，所述导航系统还包括构建目标区域的数字地图；其中，所述数字地图存储有目标区域内导航装置的坐标信息。
在本发明的一个实施例中，所述导航软件13用于在所述数字地图中分析当前位置信息和目标地址以生成导航路线。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明提供的基于RFID的仓库导航系统，通过获取实时位置信息形成导航路线，可以准确的将货物运送至目标位置。
第二，本发明提供的基于RFID的仓库导航系统成本低、使用方便；导航装置安装更换方便。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
图1为本发明实施例提供的一种基于RFID的仓库导航系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种导航装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于RFID的仓库导航实施流程图；
图4为本发明实施例提供的一种物流车逻辑结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种基于导航装置的物流车驱动方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
实施例一
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种基于RFID的仓库导航系统的结构示意图。该导航系统包括：
导航装置11，设置于目标区域的地面上，用于存储并发送位置信息；
物流车12，用于接收所述位置信息，并将货物送至目标地址；
导航软件13，安装于所述物流车12内，用于分析位置信息以生成导航路线。
具体地，所述导航装置11以地砖的形式按0.5～1m的间隔距离铺设于目标区域地面。
优选地，请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种导航装置的结构示意图，所述导航装置11包括：
凹形外壳111；
凹形缓冲层112，设置于所述凹形外壳111的第一凹槽内；
安装支架113，设置于所述凹形缓冲层112的第二凹槽底部第一指定区域；
RFID标签114，设置于所述安装支架113上并位于所述凹形外壳111内部，用于存储所述位置信息；
加固层115，填充于所述凹形缓冲层112、所述安装支架113及所述RFID标签114形成的空间内；
盖板116，覆盖于所述凹形外壳111及所述加固层115上。
其中，所述RFID标签114为无源RFID标签。
优选地，所述导航系统还包括构建目标区域的数字地图；其中，所述数字地图存储有目标区域内导航装置的坐标信息。
具体地，所述导航软件13用于在所述数字地图中分析当前位置信息和目标地址以生成导航路线。
本实施例提供的基于RFID的仓库导航系统，通过采用RFID标签存储发送位置信息来为物流车导航，解决了现有智能物流车成本高、不可靠的问题，实现了低成本、实用便捷、可行性高的物流车导航。
实施例二
为便于更清楚地理解，在上述实施例的基础上，下面针对具体实施方法对本发明的一种基于RFID的仓库导航系统进行详细描述。
请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种基于RFID的仓库导航实施流程图。包括：
步骤一、构建目标区域数字地图；
根据目标区域的平面，构建数字地图；其中，所述目标区域可以为物流中心或工厂或仓库或超市或储藏室等；所述数字地图存储有目标区域的的所有导航装置的信息和坐标。
步骤二、将目标区域的标识物和道路等与数字地图进行匹配；
对目标区域的所有建筑物进行编号，根据建筑物位置在数字地图上进行位置匹配；
对目标区域的所有货物架进行编号，根据货物架位置在数字地图上进行位置匹配；
将目标区域内所有面积按一定分辨率进行编号(如1平方米)，并在数字地图上进行匹配；
对目标区域所有的道路进行编号，并在数字地图上进行匹配；
对目标区域内所有的公共设施进行编号(如立柱、消防设施以及逃生设施等)，并在数字地图上进行匹配。
步骤三、安装导航装置；
在步骤二中所有编号的位置安装导航装置，其中，导航装置包含有其所在位置信息；导航装置可以在铺设路面时根据需要预先铺设，也可以根据需要对路面的部分普通砖块或故障导航装置进行更换；其中，导航装置的安装可以为每间隔0.5～1.5m安装一个；导航装置的位置信息等可以在铺设前写入，也可以在铺设后写入擦除等。
优选地，导航装置内设置有无源RFID标签，无源RFID标签具有价格低、体积小、无需电源以及应用灵活的优点。
步骤四、获取导航信息；
用户打开安装于物流车上的上位机的导航软件，在软件中的数字地图输入目标地址；
物流车进入目标区域后，获取最近的第一导航装置发出的第一位置信息；
导航软件根据第一位置信息和目标地址生成第一导航路线，以引导物流车到达目标地址；
优选地，所述第一导航路线是由第一位置至目标地址的所有导航装置的坐标信息组成的导航路线。
进一步地，物流车到达目标地址后，工作人员或者工作机器人可以将货物搬运上物流车或从物流车搬运下。
本实施例提供一种基于RFID的仓库导航系统，该系统采用在目标区域各处预置无源RFID标签，物流车通过上位机的导航软件和无源RFID标签的位置信息获得导航路线，解决了现有智能物流车成本高不可靠的问题，实现了低成本、实用便捷、可行性高的物流车导航。
实施例三
进一步，在上述实施例的基础上，下面针对具体实施方法对本发明的一种物流车结构及原理进行详细描述。
具体地，请参见图4图4为本发明实施例提供的一种物流车逻辑结构示意图，所述物流车12包括：
RFID标签读写装置121，设置于所述物流车12的底部或前端，用于从所述导航装置11获取位置信息；
上位机122，设置于所述物流车12内并电连接所述RFID标签读写装置121，用于获取目标地址的信息；并根据所述目标地址与所述位置信息生成控制指令；
驱动装置123，设置于所述物流车12内并电连接所述上位机122，用于根据所述控制指令驱动所述物流车12向所述目标地址处移动。
优选地，所述RFID标签读写装置121在工作状态下会发送射频信号；导航装置11中的RFID标签114接收到该射频信号后，通过其产生的感应电流将自身存储的位置信息以一定频率的电磁波发送出；RFID标签读写装置121通过该电磁波就可以获取RFID标签114中存储的位置信息。
优选地，所述上位机122包括输入输出单元、处理单元、存储单元和通讯单元；其中，所述存储单元用于存储数字地图等；所述输入输出单元可以为包含输入及显示功能的触摸屏，用于输入目标地址信息、显示数字地图及导航路线等；所述处理单元用于根据所述导航软件13生成的导航路线形成控制指令等；所述通讯单元用于上位机内部及上位机与外部通讯。
进一步地，所述上位机122还包括有无线传输通信单元，可以远程接收用户指令。
具体地，所述上位机122根据所述导航软件13生成的导航路线形成控制指令；该控制指令为直行控制指令、转向控制指令或后退控制指令等；其中，若导航路线中下一导航装置相对于物流车所处的导航装置在前进方向上没有改变，生成直行控制指令；若导航路线中下一导航装置相对于物流车所处的导航装置在前进方向上发生改变，例如下一导航装置在所处导航装置直行方向的右边，则生成右转向控制指令。
优选地，所述驱动装置123包括直行驱动子单元、转向驱动子单元和后退驱动子单元。其中，若驱动装置123从上位机122接受到的控制指令为直行控制指令，则直行驱动子单元工作，并驱动物流车直行移动；若驱动装置123从上位机122接收到的控制指令为转向控制指令，例如为右转向控制指令，则转向驱动子单元工作，并驱动物流车底部的轮子向右转90°角度，待轮子方向调整完毕后，转向驱动子单元停止工作，直行驱动子单元开始工作，并驱动物流车向着调整后的方向移动。
进一步地，所述物流车12还包括提示装置124和监控装置125，其中，所述提示装置124电连接所述上位机122，用于提示用户将货物从所述物流车12上取出，该提示装置124可以为语音提示装置，例如扬声器，也可以为灯光提示装置，通过灯的亮与灭来达到提示的效果。
所述监控装置125电连接所述上位机122，用于采集物流车运行图像信息等。
本实施例采用具有RFID标签读写功能的智能物流车，通过获取RFID标签的位置信息和设置目标地址，在物流车的上位机中生成导航路线，并由物流车的驱动装置驱动物流车沿导航路线行驶至目标地址，实现了物流车的智能导航，提高了物流运输的效率。
实施例四
进一步，在上述实施例的基础上，下面针对具体实施方法对本发明的一种物流车驱动方法进行详细描述。
优选地，物流车驱动方法包括：在数字地图生成导航路线后，物流车根据当前位置的坐标信息和导航路线中下一个导航装置的坐标信息判断下一次运行指令为直行控制指令、转向控制指令或后退控制指令。
具体地，请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种基于导航装置的物流车驱动方法示意图；包括：在数字地图中存储有包括目标区域所有导航装置的坐标的信息；下面将举例对物流车驱动方法进行说明：
例如，物流车获取到当前位置导航装置的坐标信息为第一坐标(1,1)，其目标地址为位于第C列货物架的第二坐标(6,7)；根据当前位置和目标地址在数字地图上生成由导航装置坐标形成的导航路线N；其中，所述导航路线包括第一坐标(1,1)、第三坐标(1,2)、第四坐标(1,7)、第五坐标(2,7)以及第六坐标(6,7)等坐标信息。
进一步地，第三坐标(1,2)和第四坐标(1,7)相对第一坐标(1,1)其横坐标没变，纵坐标有所改变，因此物流车可以获取直行控制指令；
进一步地，物流车直行至第四坐标(1,7)后，第五坐标(2,7)和第六坐标(6,7)相对第四坐标(1,7)其横坐标第一次发生了改变，因此物流车可以获取转向控制指令，同时，第三坐标(1,2)和第四坐标(1,7)相对第一坐标(1,1)其纵坐标数值递增，第五坐标(2,7)和第六坐标(6,7)相对第四坐标(1,7)其横坐标数值递增，则所述转向控制指令为右转控制指令。
进一步地，完成右转控制指令后，第五坐标(2,7)和第六坐标(6,7)相对第四坐标(1,7)其纵坐标没有改变、横坐标改变，因此物流车可以获取直行控制指令直至到达目标地址。
实施例五
进一步，在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种基于RFID的仓库导航方法。具体地，所述导航方法包括：
步骤一、接收用户在所述导航软件中的数字地图输入的目标地址；
步骤二、所述物流车的RFID标签读写装置获取导航装置发出的位置信息，并将所述位置信息发送至所述导航软件；
步骤三、所述导航软件根据所述位置信息和所述目标地址生成导航路线，以控制所述物流车到达所述目标地址。
优选地，所述目标地址可以为多个目标地址。
具体地，若所述目标地址为多个目标地址，用户可以在导航软件上设置目标地址的优先级别，所述导航路线按照预先设置的优先级依次经过多个目标地址。
进一步地，若所述目标地址为多个目标地址，用户还可以在生成当前位置到达第一目标地址的导航路线后，用户根据需要再次设置下一个目标地址，并再次生成当前位置到达下一目标地址的导航路线。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于RFID的仓库导航系统，其特征在于，包括：
导航装置(11)，设置于目标区域的地面上，用于存储并发送位置信息；
物流车(12)，用于接收所述位置信息，并将货物送至目标地址；
导航软件(13)，安装于所述物流车(12)内，用于分析位置信息以生成导航路线。
2.根据权利要求1所述的导航系统，其特征在于，所述导航装置(11)以地砖的形式按0.5～1m的间隔距离铺设于目标区域地面。
3.根据权利要求2所述的导航系统，其特征在于，所述导航装置(11)包括：
凹形外壳(111)；
凹形缓冲层(112)，设置于所述凹形外壳(111)的第一凹槽内；
安装支架(113)，设置于所述凹形缓冲层(112)的第二凹槽底部第一指定区域；
RFID标签(114)，设置于所述安装支架(113)上并位于所述凹形外壳(111)内部，用于存储所述位置信息；
加固层(115)，填充于所述凹形缓冲层(112)、所述安装支架(113)及所述RFID标签(114)形成的空间内；
盖板(116)，覆盖于所述凹形外壳(111)及所述加固层(115)上。
4.根据权利要求3所述的导航系统，其特征在于，所述RFID标签(114)为无源RFID标签。
5.根据权利要求1所述的导航系统，其特征在于，所述物流车(12)包括：
RFID标签读写装置(121)，设置于所述物流车(12)的底部或前端，用于从所述导航装置(11)获取位置信息；
上位机(122)，设置于所述物流车(12)内并电连接所述RFID标签读写装置(121)，用于获取目标地址的信息，并根据所述目标地址与所述位置信息生成控制指令；
驱动装置(123)，设置于所述物流车(12)内并电连接所述上位机(122)，用于根据所述控制指令驱动所述物流车(12)向所述目标地址处移动。
6.根据权利要求5所述的导航系统，其特征在于，所述物流车(12)还包括提示装置(124)，所述提示装置(124)电连接所述上位机(122)，用于提示用户将货物从所述物流车12上取出。
7.根据权利要求5所述的导航系统，其特征在于，所述物流车(12)还包括监控装置(125)，用于监控所述物流车(12)运行的图像信息。
8.根据权利要求1所述的导航系统，其特征在于，所述导航系统还包括构建目标区域的数字地图；其中，所述数字地图存储有目标区域内导航装置的坐标信息。
9.根据权利要求8所述的导航系统，其特征在于，所述导航软件(13)用于在所述数字地图中分析当前位置信息和目标地址以生成导航路线。
10.一种基于RFID的仓库导航方法，其特征在于，应用于基于RFID的仓库导航系统，所述基于RFID的仓库导航系统包括导航装置、物流车及导航软件；其中，所述方法包括：
所述导航软件接收用户在所述导航软件中的数字地图输入的目标地址；
所述物流车的RFID标签读写装置获取导航装置发出的位置信息，并将所述位置信息发送至所述导航软件；
所述导航软件根据所述位置信息和所述目标地址生成导航路线，以控制所述物流车到达所述目标地址。
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