CN109858847A - 一种基于物联网的物流仓储管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于物联网的物流仓储管理系统，包括数据采集端的硬件平台为基于ARM Cortex‑M3核的ST微处理器的32位微控制器STM32F107VCT6，可集成多个模块，数据分析端采用硬件平台包括LCD显示模块、ZigBee无线通信模块、预警模块、Wifi通信模块，根据仓储信息及时调控相关设备并实时显示；通过Wifi模块与RFID中间件进行信息交互；数据清洗模块采用RFID中间件技术对数据分析端预处理过的数据进行二次清洗，并接收上层系统请求指令，发送上层系统请求的数据；本发明提能够有效提高物流数据中有效数据的提取效率和物流仓储系统的存储效率，使远程信息流得到实时共享。
Description
技术领域
本发明涉及物流仓储系统技术领域，特别涉及一种基于物联网的物流仓储管理系统。
背景技术
在现有的物流仓储管理系统基本处于人工管理或半自动化管理状态，存在产品信息识别效率低，实时获取困难，仓储管理自动化程度不高、人工依赖性强等诸多问题。导致这些问题的根本原因是由于仓储系统的现有架构不能满足功能需求。随着经济社会的发展，仓储企业不仅要面临存储商品多样化、复杂化的存储要求，还要应对更加激烈的行业竞争，因此更新仓储企业系统架构具有重要的现实意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种基于物联网的物流仓储管理系统，具有产品信息识别效率高，实时获取简单，仓储管理自动化程度高的特点。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于物联网的物流仓储管理系统，包括数据采集端，数据分析端，数据信息清洗终端，仓储应用管理系统；
其中数据采集端通过无线传输模块与数据分析端通信，数据信息清洗终端通过TCP/IP协议与上层应用系统及数据分析端对接；
所述数据采集端主要包括传感器模块和RFID模块，传感器模块置于仓储系统内部，主要采集仓储系统内部温度、湿度和光照等信息，RFID模块包括RFID读写器和天线以及贴于待存储货物上部的RFID标签，RFID读写器和天线放置于仓储系统出入口处，用于采集存储货物内部信息以及出入库时间；
所述数据分析端采用以Cortex_A8为核心的FS_S5PV210的硬件平台，进行接收、分析、处理数据采集端采集的仓储内部信息；，当采集的仓储内部信息例如内部温湿度高于所设定阈值进行报警和及时调控相关设备并实时显示；数据分析端内部数据信息分析端软件中的主进程创建各个线程之前已创建完成存储仓储信息的空数据库表，为数据库线程中对这些数据库表进行直接操作做好准备，数据库线程能够实现对仓储的环境数据信息进行实时更新和对RFID数据信息预先分类及简单过滤；通过Wifi模块与RFID中间件进行信息交互；
所述数据清洗终端采用RFID中间件技术对RFID模块读取的数据进行二次清洗，并接收上层系统请求指令，发送上层应用系统请求的数据；上层应用系统通过调用 RFID中间件的应用程序接口，可以与RFID中间件系统建立连接，然后获取标签数据信息；
所述仓储应用管理系统通过TCP/IP协议与数据清洗终端连接，主要是将中间件系统传来的RFID数据流以及相关事件流进行业务逻辑处理，使数据变成易懂及可视化信息，仓储管理人员可登录管理系统点击相关事件进行远程管理业务等操作。
所述数据采集端包括无线传输模块，将采集货物的信息通过无线传输模块发送数据分析端进行数据分析、处理、显示。
所述数据分析端移植Linux嵌入式操作系统，通过多线程技术接收数据采集端采集的数据信息，并且在对数据进行分析和预处理后利用WI-FI将RFID数据流发送给RFID中间件系统；创建消息队列接收上层应用系统发送的控制指令；控制自身设备正常运转及预警；通过ZigBee模块向数据采集端发送控制指令。
所述数据清洗终端采用RFID中间件技术对数据采集模块采集的RFID数据进行二次清洗，RFID中间件是用来处理和加工来自阅读器的RFID数据流的软件，位于是应用系统与硬件系统之间，并为它们之间的信息交互提供统一的接口，对数据分析端发送的预处理后RFID数据进行二次清洗。
所述仓储应用管理系统的应用程序服务器上的控制台采用的是J2EE系统架构，服务器的开发使用的是MyEclipse开发软件，服务器上的数据库采用的开源软件MY SQL数据库，主要负责存储系统逻辑处理所需仓储信息和标签数据，仓储应用管理系统采用B/S架构设计。
本发明的有益效果是：
本发明提出一种双重数据清洗处理方法，可以很好的解决仓储系统数据繁杂、混乱和利用率不高等问题，能够有效提高物流数据中有效数据的提取效率和物流仓储系统的存储效率，能够实时动态地适应仓储业务信息的变化，使远程信息流得到实时共享，具有产品信息识别效率高，实时获取简单，仓储管理自动化程度高的特点，
附图说明
图1为系统总体结构图。
图2为系统总体设计框图。
图3a为数据采集端硬件结构框图一。
图3b为数据采集端硬件结构框图二。
图3c为数据采集端硬件结构框图三。
图4为数据分析端线程关系图。
图5为RFID中间件系统架构图。
图6为应用系统拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细叙述。
如图2图3a图3b图3c所示：本系统的数据采集端硬件平台为基于ARM Cortex-M3核的ST微处理器的32位微控制器STM32F107VCT6，其外围连接装置分别有预警设备；仓储环境采集设备光感设备模块；温湿度传感器模块；仓储货物进库出库的RFID模块，仓储信息显示设备LCD设备模块；仓储通风设备模块；无线通信设备等等，该硬件平台用以采集物流仓储各项数据。
如图1图2所示：包括数据采集端，数据分析端，数据信息清洗终端，仓储应用管理系统等，其中数据采集端通过无线传输模块与数据分析端通信，数据清洗终端通过TCP/IP协议与上层应用系统与数据分析端对接,
所述数据采集端主要包括传感器模块和RFID模块，传感器模块置于仓储系统内部，主要采集仓储系统内部温度、湿度和光照等信息，RFID模块包括RFID读写器和天线以及贴于待存储货物上部的RFID标签，RFID读写器和天线放置于仓储系统出入口处，用于采集存储货物内部信息以及出入库时间；
所述数据分析端采用以Cortex_A8为核心的FS_S5PV210的硬件平台，该硬件平台具有低成本、低功耗、高性能，可移植操作系统等特点。主要构成模块有：LCD 显示模块、ZigBee无线通信模块、预警模块、Wifi通信模块。主要功能有：接收、分析、处理数据采集端采集的仓储内部信息；根据仓储信息及时调控相关设备并实时显示；通过Wifi模块与RFID中间件进行信息交互；
所述数据清洗终端采用RFID中间件技术对RFID模块读取的数据进行二次清洗，应用系统通过调用RFID中间件的应用程序接口，可以与RFID中间件系统建立连接，然后获取标签数据信息；
所述仓储应用管理系统通过TCP/IP协议与数据清洗终端连接，主要是将中间件系统传来的RFID数据流以及相关事件流进行业务逻辑处理，使这些数据变成易懂及可视化信息；PC客户端是方便仓储管理人员远程登录访问服务器管理仓储内部业务，及时了解库存信息等。
如图4所示数据分析端线程关系图，数据分析端采用硬件平台为以Cortex_A8 为核心的FS_S5PV210的硬件平台，该硬件平台具有低成本、低功耗、高性能，可移植操作系统等特点。主要构成模块有：LCD显示模块、ZigBee无线通信模块、预警模块、Wifi通信模块。移植Linux嵌入式操作系统，通过多线程技术接收数据采集端采集的数据信息，并且在对数据进行分析和预处理后利用WI-FI将RFID数据流发送给RFID中间件系统；创建消息队列接收上层系统发送的控制指令；控制自身设备正常运转及预警；通过ZigBee模块向数据采集端发送控制指令。数据分析端主要由四个模块构成，分别是：数据接收模块、数据分析处理模块、数据库模块、控制模块。其中数据接收模块主要功能是通过信息接收线程向数据分析线程提交数据；数据分析处理模块主要包括数据分析处理线程和内存刷新线程，通过数据分析处理线程处理接收的数据并刷新内存；数据库模块主要包括数据库线程，用于存储接收的数据采集端发送的数据；控制模块主要功能是根据数据分析处理线程处理的结果唤醒相应线程，如操作数据库、向信息采集端发送控制指令、控制LED显示等。
为了保证RFID标签读写率，物流仓储出入库附近会分布多台RFID读写器，这些阅读器可能会同时读写同一标签，形成多条重复数据流，若是直接将这些数据发送出去，会占用上位机存储空间，因此需要对数据进行清洗。
如图5所示：该模块主要功能有：
连接并控制数据分析端，进而控制数据采集端RFID读写器的操作；
接收数据分析端预处理过的RFID数据流，并对这些数据进行去冗余、格式化数据、数据分组等一系列的数据清洗操作，并将清洗好的数据存入数据库；
通过TCP/IP协议与与上层应用系统对接，接收上层系统请求指令，发送上层系统请求的数据。
如图6所示：所述仓储应用管理系统主要功能是方便仓储管理人员通过浏览器远程查看管理仓储，并可对RFID中间件进行工作参数和接口参数的配置。该系统的设计主要是应用程序服务器的搭建，应用程序服务器上的控制台采用的是J2EE系统架构，服务器的开发使用的是MyEclipse开发软件，该软件上自带服务器软件Apache Tomcat 6.0，服务器上的数据库采用的开源软件MY SQL数据库，主要负责存储系统逻辑处理所需仓储信息和标签数据。仓储应用管理系统采用B/S架构设计，拓扑结构采用了星系结构，这保证了系统较易维护和访问。
所述仓储应用管理系统通过TCP/IP协议与数据清洗终端连接，主要是将中间件系统传来的RFID数据流以及相关事件流进行业务逻辑处理，使这些数据变成易懂及可视化信息；PC客户端是方便仓储管理人员远程登录访问服务器管理仓储内部业务，及时了解库存信息等。
Claims (5)
1.一种基于物联网的物流仓储管理系统，其特征在于，包括数据采集端，数据分析端，数据信息清洗终端，仓储应用管理系统；
其中数据采集端通过无线传输模块与数据分析端通信，数据信息清洗终端通过TCP/IP协议与上层应用系统及数据分析端对接；
所述数据采集端主要包括传感器模块和RFID模块，传感器模块置于仓储系统内部，主要采集仓储系统内部温度、湿度和光照等信息，RFID模块包括RFID读写器和天线以及贴于待存储货物上部的RFID标签，RFID读写器和天线放置于仓储系统出入口处，用于采集存储货物内部信息以及出入库时间；
所述数据分析端采用以Cortex_A8为核心的FS_S5PV210的硬件平台，接收、分析、处理数据采集端采集的仓储内部信息，当采集的仓储内部信息例如内部温湿度高于所设定阈值进行报警和及时调控相关设备并实时显示，数据分析端内部数据信息分析端软件中的主进程创建各个线程之前已创建完成存储仓储信息的空数据库表，为数据库线程中对这些数据库表进行直接操作做好准备，数据库线程能够实现对仓储的环境数据信息进行实时更新和对RFID数据信息预先分类及简单过滤；通过Wifi模块与RFID中间件进行信息交互；
所述数据清洗终端采用RFID中间件技术对RFID模块读取的数据进行二次清洗，并接收上层系统请求指令，发送上层应用系统请求的数据；上层应用系统通过调用RFID中间件的应用程序接口，与RFID中间件系统建立连接，然后获取标签数据信息；
所述仓储应用管理系统通过TCP/IP协议与数据清洗终端连接，主要是将中间件系统传来的RFID数据流以及相关事件流进行业务逻辑处理，使数据变成易懂及可视化信息，仓储管理人员可登录管理系统点击相关事件进行远程管理业务等操作。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的物流仓储管理系统，其特征在于，所述数据采集端包括无线传输模块，将采集货物的信息通过无线传输模块发送数据分析端进行数据分析、处理、显示。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的物流仓储管理系统，其特征在于，所述数据分析端移植Linux嵌入式操作系统，通过多线程技术接收数据采集端采集的数据信息，并且在对数据进行分析和预处理后利用WI-FI将RFID数据流发送给RFID中间件系统；创建消息队列接收上层应用系统发送的控制指令；控制自身设备正常运转及预警；通过ZigBee模块向数据采集端发送控制指令。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的物流仓储管理系统，其特征在于，所述数据清洗终端采用RFID中间件技术对数据采集模块采集的RFID数据进行二次清洗，RFID中间件是用来处理和加工来自阅读器的RFID数据流的软件，位于是应用系统与硬件系统之间，并为它们之间的信息交互提供统一的接口，对数据分析端发送的预处理后RFID数据进行二次清洗。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的物流仓储管理系统，其特征在于，所述仓储应用管理系统的应用程序服务器上的控制台采用的是J2EE系统架构，服务器的开发使用的是MyEclipse开发软件，服务器上的数据库采用的开源软件MY SQL数据库，主要负责存储系统逻辑处理所需仓储信息和标签数据，仓储应用管理系统采用B/S架构设计。
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