CN108875859A - 一种基于wifi-rfid智能物流管理系统 - Google Patents

一种基于wifi-rfid智能物流管理系统 Download PDF

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吴元清
李鸿
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Abstract

本发明公开一种基于WIFI‑RFID智能物流管理系统，包括粘贴于货物表面的货物条形码贴纸，货物条形码贴纸表面印刷有条形码，货物放置于智慧托盘之上，智慧托盘侧面设置有有源的RFID电子标签，条形码和RFID电子标签通过移动终端采集器建立关联并与无线路由RFID读写器相连；RFID电子标签与无线路由RFID读写器相连；RFID电子标签与设置于智能叉车表面的车载RFID终端相对，车载RFID终端与无线路由RFID读写器相连，无线路由RFID读写器还通过RFID信标与RFID电子标签以及车载RFID终端相连，无线路由RFID读写器还与数据服务器相连交互通信。相对现有技术，本发明技术方案具有方便、简单、可靠等优点，可有效提高物流配送效率以及节约成本。

Description

一种基于WIFI-RFID智能物流管理系统
技术领域
本发明涉及物流管理技术领域，特别涉及一种基于WIFI-RFID智能物流管理系统。
背景技术
现有技术的定位技术主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套位置定位体系，从而实现人员、物品等在空间中的位置监控，而现有技术主流的定位管理系统主要包括RFID定位系统，Wi-Fi被动定位系统以及iBeacon定位系统。
其中RFID定位系统又被称为无线射频识别，主要利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位目的，这种技术通常应用于区间定位，因此无法实时定位，并且需要部署大量基站且成本较高。
而Wi-Fi被动定位系统的优势为广泛应用于实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务，比较符合当前多数的用户习惯，而其缺点是在部署实施时需要 AP需布线，因此实施较为复杂、网络成本较高，主要应用于手机低精度位置统计。
而iBeacon定位系统是一个基于BLE(低功耗蓝牙技术)的2.4G射频技术，根据射频场强随距离衰减的模型计算距离，因为射频信号传播本身就容易受到环境干扰且不稳定，因此仅适合在室内进行布局且传播精度在3米范围内。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种方便、可靠的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，旨在提高物流配送效率以及节约成本。
为实现上述目的，本发明提出的一种基于WIFI-RFID智能物流管理系统，包括粘贴于货物表面的货物条形码贴纸，所述货物条形码贴纸表面印刷有条形码，所述货物放置于智慧托盘之上，所述智慧托盘侧面设置有有源的 RFID电子标签，所述条形码和所述RFID电子标签通过移动终端采集器建立关联并与无线路由RFID读写器相连；所述RFID电子标签与所述无线路由 RFID读写器相连；所述RFID电子标签与设置于智能叉车表面的车载RFID 终端相对，所述车载RFID终端与所述无线路由RFID读写器相连，所述无线路由RFID读写器还通过RFID信标与所述RFID电子标签以及所述车载 RFID终端相连，所述无线路由RFID读写器还与数据服务器相连交互通信。
优选地，所述RFID信标设置于建筑物的顶端。
优选地，所述条形码的有效期与对应订单有效期相同。
优选地，所述RFID电子标签与太阳能供电模块相连以供电。
优选地，所述太阳能供电模块为太阳能电池板。
优选地，所述车载RFID终端向所述无线路由RFID读写器发送自身信号以及对所述RFID电子标签读取。
优选地，所述移动终端采集器与所述无线路由RFID读写器以局域网方式相连传输数据。
优选地，所述基于WIFI-RFID智能物流管理系统还包括设置于仓库门口的门禁装置，所述门禁装置内部设有的RFID读写器与所述智慧托盘和所述智能叉车相连并交互通信，所述门禁装置与所述数据服务器相连通信。
优选地，所述数据服务器可与用户的电脑、智能手机终端相连并输送控制数据。
本发明技术方案相对现有技术具有以下优点：
本发明技术方案通过结合RFID及WIFI无线局域网的优点，采用RFID信标取代传统WIFI或RFID基站，可极大降低成本，另外设置于建筑物顶端的 RFID标签信号较强和覆盖范围较广，可有效提升定位精度。
另外，本发明技术方案在覆盖无线局域网的工业园区内，管理人员只需通过智能手机、便携电脑等设备随时监控各种具有RFID标签对象，从而方便地知道每个智慧托盘、智能叉车的工作状态。管理人员远程查询园区内运营动态，随时随地掌握货物动向，使得本发明技术方案不仅有效提高物流配送效率，还实现工业园智能化管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明基于WIFI-RFID智能物流管理系统的结构关系示意图；
图2为本发明实施例的智能托盘与货物绑定过程工作原理示意图；
图3为本发明实施例的智能叉车通过门禁装置的工作原理示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 货物 5 移动终端采集器
2 条形码 6 门禁装置
3 智慧托盘 7 智能叉车
4 RFID电子标签
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种基于WIFI-RFID的智能物流管理系统。
请参见图1至图3，在本发明实施例中，基于WIFI-RFID的智能物流管理系统包括粘贴于货物1表面的货物条形码贴纸，货物条形码贴纸表面印刷有条形码2，货物放1置于智慧托盘3之上，智慧托盘3侧面安装有有源的 RFID电子标签4，条形码2和RFID电子标签4通过移动终端采集器5建立关联并与无线路由RFID读写器相连；RFID电子标签4与无线路由RFID读写器相连；RFID电子标签4与设置于智能叉车7表面的车载RFID终端相对，车载RFID终端与无线路由RFID读写器相连，无线路由RFID读写器还通过 RFID信标与RFID电子标签4以及车载RFID终端相连，无线路由RFID读写器还与数据服务器相连交互通信。
优选地，RFID信标设置于建筑物的顶端。
优选地，条形码2的有效期与对应订单有效期相同。
优选地，RFID电子标签4与太阳能供电模块相连以供电。
优选地，太阳能供电模块为太阳能电池板。
优选地，车载RFID终端向无线路由RFID读写器发送自身信号以及对 RFID电子标签4读取。
优选地，移动终端采集器5与无线路由RFID读写器以局域网方式相连传输数据。
优选地，基于WIFI-RFID智能物流管理系统还包括设置于仓库门口的门禁装置6，门禁装置6内部设有的RFID读写器与智慧托盘3和智能叉车7 相连并交互通信，门禁装置与数据服务器相连通信。
优选地，数据服务器可与用户的电脑、智能手机终端相连并输送控制数据。
具体地，本发明实施例的货物条形码贴纸是粘贴于待运送的货物1表面，并且该货物条形码贴纸表面印刷有货物唯一识别符信息的条形码2，该条形码2的有效期限与货物对应订单的有效期相同，若订单结束后，该条形码2 则会失效。
用于承托货物1的智慧托盘3侧面设置有RFID电子标签4，并且RFID 电子标签4与太阳能供电模块进行供电，从而可持续进行供电而不需经常更换电池，并且RFID电子标签4的尺寸小于纽扣电池并附着于智慧托盘3一侧。
而智能叉车7安装有车载RFID终端，该车载RFID终端除了具有与RFID 电子标签4相同发送自身信号的功能之外，还具有RFID读写器功能，因此可大大提升智能叉车7与智慧托盘3对接过程中的精度。
本实施例的移动终端采集器5具有扫描条形码2以及与RFID读写器相同的功能，可用于对货物条形码贴纸上的条形码2进行扫描读取，从而识别出运送该货物1的智慧托盘3的RFID电子标签4，完成对货物1的订单信息与智慧托盘3的相关绑定，以作为生产物流配送任务，然后通过无线局域网将数据发送至数据服务器。
本实施例的无线路由RFID读写器集成了RFID读写器、无线接入点、无线路由器的功能，并且与RFID信标链接，通过无线网络广播信号，与仓库内的RFID电子标签4进行配对并建立双向链路，实现对智慧托盘3以及智能叉车7的定位，然后再将定位信息以及RFID电子标签4信息发送至数据服务器。
其中本实施例的RFID信标是一种单向广播的装置，与无线路由RFID 读写器建立通信连接后，可以进行无线发射信号，以取代传统的WIFI或RFID 基站，不仅具备辅助定位的功能，同时还提供数据中继和频段切换的功能，可安装于工业园中较高的建筑外墙位置。
本发明实施例的门禁装置6具有为RFID读写器，并且门禁装置6与数据服务器相连通信，门禁装置6安装在园区各个仓库出入口的位置，使得仓库具备货物1保护的功能，智慧托盘3和智能叉车7离开仓库之前，必须与数据服务器建立联系，向数据服务器写入离开仓库的安全代码，否则门禁装置6会发出相应的报警提示，并将异常信息反馈至数据服务器。
而数据服务器为基于Web可视化的软件平台同时具有物流信息管理功能的服务器，对RFID标签反馈位置信息以及对RFID标签信息进行处理和分析等数据操作，可实时显示智慧托盘3以及智能叉车7位置信息，将可视化结果在便携式电脑、智能手机等终端进行显示。
请参见图1至图3，本实施例的智慧托盘3以及智能叉车7的RFID标签能够与无线路由RFID读写器的广播信号进行配对，建立“物主关系”，当配对完成后，智慧托盘3和智能叉车7会将自身的位置信息以及状态信息进行编码并自动发送至无线路由RFID读写器。当无线路由RFID读写器接收到编码信息并进行解码，然后传送至数据服务器上进行计算，数据服务器采用RSSI信号强度定位三角算法实现对智慧托盘3和智能叉车7在工业园区内的精确定位。
智慧托盘3设置的RFID电子标签4具有RSSI功能，可以反馈当前信号的强度，并且智慧托盘3上的RFID电子标签4对应唯一的识别信息，便于软件识别和数据传输。RFID电子标签4周期性地向无线路由RFID读写器发送信号，其中发送信号包括RFID电子标签4的识别信息、无线传感信息、当前信号强度等信息。另外，RFID电子标签4通过与太阳能电池板进行持续的供电，并且RFID电子标签4的工作状态为“休眠”和“响应”两种状态，当RFID电子标签4处于休眠状态时，相当于无源的RFID电子标签4，其内部消耗的电能较低，而当RFID电子标签4进入仓库无线网路区域时，则会收到来自RFID信标的广播信号而进入工作状态。
当移动终端采集器5将货物条形码和智慧托盘3的RFID电子标签4的信息进行绑定后，移动终端采集器5将相应绑定关系信息发送至数据服务器，而数据服务器根据绑定信息而生成相应的物流配送任务，与此同时为智慧托盘3的RFID标签分配相应的生产物流配送任务，并且可为各种配送任务设置优先级别，其中优选级别从高到低可分为“紧急”、“快速”“正常”三个等级或者其他类型的级别。
进一步地，当数据服务器为各个物流配送任务时，并且向智能叉车7推送物流任务时，会综合分析物流配送任务要求和配送任务的优先等级以及智能叉车7的实时位置信息，从而指定最优方案。对于优先级别为“紧急”的物流任务，会从闲置状态下的叉车中筛选距离最近的叉车安排运输，并允许抽调附近处于“快速”或“正常”级别任务下的智能叉车7；对于优先级别为“快速”的物流任务，则会从闲置状态下的叉车中筛选距离最近的叉车安排进行运输，并允许抽调附近处于“正常”级别任务下的智能叉车7；对于优先级别为“正常”的物流任务，仅会从闲置状态下的叉车中筛选距离最近的叉车安排进行运输。
优选地，本实施例的智能叉车7在接收到来自数据服务器推送的物流任务时，其自身具备的车载RFID终端具有接收或拒绝该指定的物流任务，并将接受或者拒绝的信息通过无线网络传输至数据服务器中，数据服务器接接收反馈信息后，会及时更改当前智能叉车7的工作状态，并添加该智能叉车 7的配送信息；而对于被“紧急”任务或“快速”任务抽调的叉车，数据服务器则会推送新的物流任务，并将该智能叉车7的当前派送任务重新录入至数据服务器中制定新的配送任务。而当数据服务器检测到智能叉车7多次拒绝接受物流配送任务且位置信息长时间没有被更新，则会将该智能叉车7标记为故障车辆，以提醒工作人员去核查情况，同时在推送物流任务时，自动过滤该智能叉车7以提高筛选效率。
数据服务器确认物流配送任务生效后，会在实时访问智慧托盘3和智能叉车7的位置信息，根据反馈的实时位置动跟踪到达货物1到达指定的仓库。如图3所示，当数据显示智能叉车7与目标地点的距离小于预设定值时，车载RFID终端则会向数据服务器发送信息，提示所运输的货物1已经到达目的地，在进入仓库时，仓库的门禁装置6会发送信息给数据服务器，再次确认货物1已经进入仓库，实现双重保险以保证货物1准确到达仓库，而管理人员可通过手机或便携电脑查看提示信息。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，包括粘贴于货物表面的货物条形码贴纸，所述货物条形码贴纸表面印刷有条形码，所述货物放置于智慧托盘之上，所述智慧托盘侧面设置有有源的RFID电子标签，所述条形码和所述RFID电子标签通过移动终端采集器建立关联并与无线路由RFID读写器相连；所述RFID电子标签与所述无线路由RFID读写器相连；所述RFID电子标签与设置于智能叉车表面的车载RFID终端相对，所述车载RFID终端与所述无线路由RFID读写器相连，所述无线路由RFID读写器还通过RFID信标与所述RFID电子标签以及所述车载RFID终端相连，所述无线路由RFID读写器还与数据服务器相连交互通信。
2.如权利要求1所述的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，所述RFID信标设置于建筑物的顶端。
3.如权利要求1所述的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，所述条形码的有效期与对应订单有效期相同。
4.如权利要求1所述的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，所述RFID电子标签与太阳能供电模块相连以供电。
5.如权利要求4所述的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，所述太阳能供电模块为太阳能电池板。
6.如权利要求1所述的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，所述车载RFID终端向所述无线路由RFID读写器发送自身信号以及对所述RFID电子标签读取。
7.如权利要求1所述的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，所述移动终端采集器与所述无线路由RFID读写器以局域网方式相连传输数据。
8.如权利要求1所述的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，所述基于WIFI-RFID智能物流管理系统还包括设置于仓库门口的门禁装置，所述门禁装置内部设有的RFID读写器与所述智慧托盘和所述智能叉车相连并交互通信，所述门禁装置与所述数据服务器相连通信。
9.如权利要求1所述的基于WIFI-RFID智能物流管理系统，其特征在于，所述数据服务器可与用户的电脑、智能手机终端相连并输送控制数据。
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