CN107886143A - 基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统 - Google Patents

基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，包括：图像编码装置包括图像识别贴纸和图像识别模块，图像识别贴纸携带图像编码信息，用于对货物进行唯一标识；图像识别模块读取货物上图像识别贴纸携带的图像编码信息，并将图像识别结果发送至UWB定位装置；UWB定位装置用于对智能仓库中的运输工具进行定位，当UWB定位装置接收到图像识别结果为识别成功后，判断货物正被运输工具运输中；当UWB定位装置接收到图像识别结果为识别失败后，判断货物已被放下。本发明具有定位精度高，硬件成本低，具有降低仓库管理成本的优点。

Description

基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统
技术领域
本发明涉及UWB室内定位领域和图像编码识别技术领域，特别涉及一种基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统。
背景技术
随着经济的不断进步，物流领域的货物吞吐量越来越多，在物理管理上耗费的人力就越来越多，为提高货物管理效率，节省人力物力，对货物定位管理的需求就与日俱增。
从技术角度讲，UWB能实现亚米级的定位精度，但因仓库内一般货物数量较大，使用UWB标签的成本太过夸张，影响推广和普及。因此使用UWB和其他成本低于UWB的混合定位方式是有降低成本的能力和需求的。
在已有的基于UWB和蓝牙的混合定位管理模式中，蓝牙有着供电需求和成本较高的缺点，同时标签的回收利用也是一笔管理上的开销。此外，在已有的基于UWB和RFID识别的混合定位管理模式中，无源的标签不易识别，有源的标签同样存在电源管理问题，给实际使用带来不便。
然而，在低成本定位方式中，图像编码识别技术，因为仅仅是一张纸，具有成本低，无需供电的优点，同时无需回收，降低了管理上的开销。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，包括：图像编码装置和UWB定位装置，其中，
所述图像编码装置包括图像识别贴纸和图像识别模块，其中，所述图像识别贴纸在货物入库时粘贴在货物上，其中，所述货物放置于运输工具上，所述图像识别贴纸携带图像编码信息，用于对所述货物进行唯一标识；所述图像识别模块安装于所述智能仓库的运输工具上，用于读取所述货物上图像识别贴纸携带的图像编码信息，并将所述图像识别结果发送至UWB定位装置；
所述UWB定位装置用于对智能仓库中的运输工具进行定位，当所述UWB定位装置接收到所述图像识别结果为识别成功后，判断对应的货物在所述运输工具上，并根据对所述运输工具的定位推算得到所述货物的实时位置，判断所述货物正被所述运输工具运输中；当所述UWB定位装置接收到所述图像识别结果为识别失败后，判断对应的货物离开所述运输工具，所述货物已被放下。
进一步，所述图像识别贴纸采用携带有一维码、二维码或图像编码信息的贴纸，用于对货物进行唯一标识。
进一步，所述UWB定位装置包括：UWB定位标签、UWB定位基站和服务器，
所述UWB定位标签安装于所述运输工具上，且与所述图像识别模块进行通信，处于工作状态下向所述UWB定位基站发送所述运输工具的实时位置信息和来自所述图像识别模块的图像识别结果；
所述UWB定位基站安装在所需定位区域内，用于接收来自所述UWB定位标签上传的实时位置信息和图像识别结果，并所述实时位置信息和图像识别结果发送至所述服务器；
所述服务器用于根据上报的运输工具的实时位置信息和的图像识别结果，解算叉车等运输工具位置，推算货物位置，判断对应的货物是否还在所述运输工具上。
进一步，所述UWB定位基站通过TOA或TDOA方式对UWB定位标签进行定位；获取定位数据。
进一步，所述UWB定位基站通过网口、WiFi将时间信息或时间差信息汇集于某一节点，所述服务器获得该信息进行解算，获取UWB标签的位置信息；
所述UWB定位基站通过网口、WiFi将当前识别的图像编码信息汇集于某一节点，所述服务器获得图像编码信息并与当前UWB标签定位位置匹配关联。
进一步，所述服务器根据图像识别结果为识别成功，判断对应的货物在所述运输工具上，并根据对所述运输工具的定位推算得到所述货物的实时位置，判断所述货物正被所述运输工具运输中；所述服务器根据图像识别结果为识别失败，判断对应的货物离开所述运输工具，所述货物已被放下，记录当前实时位置为货物最终放置位置。
进一步，所述运输工具为叉车时，所述图像识别模块安装于所述叉车的叉子上方，向下扫描所述货物上的图像识别贴纸。
进一步，所述服务器还用于在新货物入库和已储存货物位置变更的情况下，更新货物位置并与规划中的存储位置比对，将比对结果上报给用户；
所述服务器还用于在货物出库的情况下，将货物的最终位置与规划中的交货位置，若一切正常，则存为历史记录，并注销该货物的图像编码信息；若存在差异，则上报给用户。
根据本发明实施例的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，通过使用UWB对运输车辆定位、使用图像编码识别对车上的货物定位的方式，间接获得叉车位置就是货物位置的结论，具有定位精度高，硬件成本低，具有降低仓库管理成本的优点。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统的结构图；
图2为根据本发明实施例的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统的工作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例的于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，包括：图像编码装置2和UWB定位装置1。
具体地，图像编码装置2包括图像识别贴纸和图像识别模块22。
其中，图像识别贴纸在货物入库时粘贴在货物上，其中，货物放置于运输工具3上，图像识别贴纸携带图像编码信息，用于对货物进行唯一标识。
在本发明的一个实施例中，图像识别贴纸采用携带有一维码、二维码或其他能有一定识别度图像编码信息的贴纸，用于对货物进行唯一标识。图像编码的编码信息唯一，且粘贴时与货物信息通过后台关联。其中，图像编码贴纸21就是将图像编码印在贴纸上，粘贴于货物上，保证贴纸朝向图像识别模块22，一般朝上。
图像识别模块22安装于智能仓库的运输工具3上，具体安装位置以便于读取图像编码信息为宜，用于读取货物上图像识别贴纸携带的图像编码信息，并将图像识别结果发送至UWB定位装置1。在本发明的一个实施例中，运输工具3为叉车时，图像识别模块22安装于叉车的叉子上方，向下扫描货物上的图像识别贴纸。
图像识别模块22具有识别图像编码贴纸21的编码信息的功，并将识别到的图像识别结果传输给UWB定位标签11。
UWB定位装置1用于对智能仓库中的运输工具3进行定位，当UWB定位装置1接收到图像识别结果为识别成功后，判断对应的货物在运输工具3上，并根据对运输工具3的定位推算得到货物的实时位置，判断货物正被运输工具3运输中。
当UWB定位装置1接收到图像识别结果为识别失败后，判断对应的货物离开运输工具3，货物已被放下。
具体地，UWB定位装置1包括：UWB定位标签11、UWB定位基站12和服务器13。
UWB定位标签11安装于运输工具3上，且与图像识别模块22进行通信，处于工作状态下向UWB定位基站12发送运输工具3的实时位置信息和来自图像识别模块22的图像识别结果。UWB定位标签11具有在基站同步的前期下，发送定位信号的功能。
UWB定位基站12安装在所需定位区域内，用于接收来自UWB定位标签11上传的实时位置信息和图像识别结果，并实时位置信息和图像识别结果发送至服务器13。
在本发明的一个实施例中，UWB定位基站12是对UWB定位标签11定位的参考源，具有接收定位信号、通过TOA(TOF)或TDOA方式对UWB定位标签11进行定位的功能。UWB定位基站12通过TOA或TDOA方式对UWB定位标签11进行定位，获取定位数据。
UWB定位基站12还用于接收标签发送的定位信号数据包内当前识别的图像识别结果。
服务器13用于根据上报的运输工具3的实时位置信息和的图像识别结果，解算叉车等运输工具3位置，推算货物位置，判断对应的货物是否还在运输工具3上。
UWB定位基站12通过网口、WiFi将时间信息或时间差信息汇集于某一节点，服务器13获得该信息进行解算，获取UWB标签的位置信息；
UWB定位基站12通过网口、WiFi将当前识别的图像编码信息汇集于某一节点，服务器13获得图像编码信息并与当前UWB标签定位位置匹配关联。
服务器13根据图像识别结果为识别成功后，判断对应的货物在运输工具3上，并根据对运输工具3的定位推算得到货物的实时位置，判断货物正被运输工具3运输中；服务器13根据图像识别结果为识别失败，判断对应的货物离开运输工具3，货物已被放下，记录当前实时位置为货物最终放置位置。
此外，服务器13还用于在新货物入库和已储存货物位置变更的情况下，更新货物位置并与规划中的存储位置比对，将比对结果上报给用户；
服务器13还用于在货物出库的情况下，将货物的最终位置与规划中的交货位置，若一切正常，则存为历史记录，并注销该货物的图像编码信息；若存在差异，则上报给用户。
在仓库的工作流程中，一般存在新货物入库、已储存货物位置变更、货物出库三种基本流程。
图2为根据本发明实施例的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统的工作流程图。
步骤S1，贴纸粘贴准备
在本步骤中，货物类型判断，包括新货物入库、已储存货物位置变更、货物出库三种情况：
(1)新货物入库时，需要货物粘贴上贴纸，同时服务器13要匹配贴纸上的编码信息和货物信息；
(2)已储存货物位置变更时，因货物入库时已粘贴贴纸，无需理会此步骤；
(3)货物出库时，因货物入库时已粘贴贴纸，无需理会此步骤；
在本步骤中，将贴纸粘贴于货物上时，应保证贴纸朝向图像识别模块22，一般朝上。
步骤S2，叉车开始运输货物
叉车运输等运输工具3叉起货物，并运输货物。以叉车为例，货物应存在于叉车叉子之上；
步骤S3，图像识别模块22识别货物
图像识别模块22一般按照于叉车叉子的上方，向下扫描，当完成步骤S2时，应当能扫描到货物的图像编码信息，表明叉车上已有货物。将该货物上的编码信息通过UWB定位标签11上报给服务器13，同时UWB定位模块进入高刷新率的定位模式中，频繁获取定位信息。
步骤S4，服务器13判定货物正在被运输
由步骤S3可以判定此时货物在叉车上，因UWB定位标签11也安装在叉车上，所以服务器13可以判断UWB定位标签11位置即为货物的实时位置。
步骤S5，叉车放下货物并离开
叉车运输等运输工具3运输至目的地时，当放下货物进行其他工作内容。此时，以叉车为例，货物将不再存在于叉车叉子之上。
步骤S6，图像识别模块22识别失败
当叉车上不再有货物时，图像识别模块22将不能读取到图像编码信息，表明货物已经放下，该信息将通过UWB定位标签11上报给服务器13。
步骤S7，服务器13判定货物已经被放下
服务器13搜索历史记录，判定本次流程中，存在图像编码信息的最后时刻为货物放置时刻，该时刻下的UWB标签位置即为货物最终放置位置。
步骤S8，最终数据处理
在新货物入库和已储存货物位置变更的情况下，更新货物位置并与规划中的存储位置比对，将比对结果上报给用户。
在货物出库的情况下，将货物最终位置比对规划中的交货位置，若一切正常，存为历史记录，并注销该货物的图像编码信息；若存在差异，上报给用户。
根据本发明实施例的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，通过使用UWB对运输车辆定位、使用图像编码识别对车上的货物定位的方式，间接获得叉车位置就是货物位置的结论，具有定位精度高，硬件成本低，具有降低仓库管理成本的优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (8)

1.一种基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，其特征在于，包括：图像编码装置和UWB定位装置，其中，
所述图像编码装置包括图像识别贴纸和图像识别模块，其中，所述图像识别贴纸在货物入库时粘贴在货物上，其中，所述货物放置于运输工具上，所述图像识别贴纸携带图像编码信息，用于对所述货物进行唯一标识；所述图像识别模块安装于所述智能仓库的运输工具上，用于读取所述货物上图像识别贴纸携带的图像编码信息，并将所述图像识别结果发送至UWB定位装置；
所述UWB定位装置用于对智能仓库中的运输工具进行定位，当所述UWB定位装置接收到所述图像识别结果为识别成功后，判断对应的货物在所述运输工具上，并根据对所述运输工具的定位推算得到所述货物的实时位置，判断所述货物正被所述运输工具运输中；当所述UWB定位装置接收到所述图像识别结果为识别失败后，判断对应的货物离开所述运输工具，所述货物已被放下。
2.如权利要求1所述的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，其特征在于，所述图像识别贴纸采用携带有一维码、二维码或图像编码信息的贴纸，用于对货物进行唯一标识。
3.如权利要求1所述的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，其特征在于，所述UWB定位装置包括：UWB定位标签、UWB定位基站和服务器，
所述UWB定位标签安装于所述运输工具上，且与所述图像识别模块进行通信，处于工作状态下向所述UWB定位基站发送所述运输工具的实时位置信息和来自所述图像识别模块的图像识别结果；
所述UWB定位基站安装在所需定位区域内，用于接收来自所述UWB定位标签上传的实时位置信息和图像识别结果，并所述实时位置信息和图像识别结果发送至所述服务器；
所述服务器用于根据上报的运输工具的实时位置信息和的图像识别结果，解算运输工具位置，推算货物位置，判断对应的货物是否还在所述运输工具上。
4.如权利要求3所述的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，其特征在于，所述UWB定位基站通过TOA或TDOA方式对UWB定位标签进行定位，获取定位数据。
5.如权利要求3或4所述的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，其特征在于，所述UWB定位基站通过网口、WiFi将时间信息或时间差信息汇集于某一节点，所述服务器获得该信息进行解算，获取UWB标签的位置信息；
所述UWB定位基站通过网口、WiFi将当前识别的图像编码信息汇集于某一节点，所述服务器获得图像编码信息并与当前UWB标签定位位置匹配关联。
6.如权利要求3所述的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，其特征在于，所述服务器根据图像识别结果为识别成功，判断对应的货物在所述运输工具上，并根据对所述运输工具的定位推算得到所述货物的实时位置，判断所述货物正被所述运输工具运输中；所述服务器根据图像识别结果为识别失败，判断对应的货物离开所述运输工具，所述货物已被放下，记录当前实时位置为货物最终放置位置。
7.如权利要求1所述的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，其特征在于，所述运输工具为叉车时，所述图像识别模块安装于所述叉车的叉子上方，向下扫描所述货物上的图像识别贴纸。
8.如权利要求3所述的基于超宽带及图像编码的智能仓库物资定位管理系统，其特征在于，所述服务器还用于在新货物入库和已储存货物位置变更的情况下，更新货物位置并与规划中的存储位置比对，将比对结果上报给用户；
所述服务器还用于在货物出库的情况下，将货物的最终位置与规划中的交货位置，若一切正常，则存为历史记录，并注销该货物的图像编码信息；若存在差异，则上报给用户。
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