CN110248882A - 操作系统区域之间的平衡负载 - Google Patents

Abstract

实施例涉及输送机系统和用于控制输送机系统内的物品的引导的方法。在一种情况下，输送机控制系统在输送机系统中实现硬件传感器，以生成关于操作环境中的第一区域的操作状态的传感器读数，其中所述第一区域是执行订单的区域。所述输送机控制系统从所述输送机系统的硬件传感器接收传感器数据。所述传感器数据包括用于控制所述输送机系统的反馈信息。所述输送机控制系统然后评估所接收的传感器数据以确定哪些可输送物品当前处于所述第一区域中，并且基于所述评估，将可输送物品引导到所述第一区域的输送机上。

Description

操作系统区域之间的平衡负载

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月29日提交的题为“Balancing Load Among OperationalSystem Zones”的美国专利申请No.15/825,463的优先权和权益，该美国申请要求2016年12月1日提交的题为“Balancing Load Among Operational System Zones”的美国临时专利申请No.62/428,872的权益和优先权，该申请通过引用整体并入本文。

背景技术

计算系统已经无处不在，从小型嵌入式设备到电话和平板电脑，再到PC和后端服务器。这些计算系统中的每一个都被设计为处理软件代码。该软件允许用户执行功能，与计算系统提供的硬件进行交互。在一些情况下，这些计算系统可以配备有通信组件，例如无线电或有线网络控制器。这些通信组件允许计算系统发送和接收来自其他计算系统以及其他设备的通信。在一些情况下，通信组件允许计算系统从设备或其他系统接收反馈数据。

发明内容

本文描述的实施例涉及输送机系统和用于控制输送机系统内的物品的引导的方法。在一个实施例中，输送机控制系统在输送机系统中实现硬件传感器，以产生关于操作环境中的第一区域的操作状态的传感器读数，其中所述第一区域是执行订单的区域。所述输送机控制系统从所述输送机系统的硬件传感器接收传感器数据。所述传感器数据包括用于控制所述输送机系统的反馈信息。所述输送机控制系统然后评估所接收的传感器数据以确定哪些可输送物品当前处于所述第一区域中，并且基于所述评估，将可输送物品引导到所述第一区域的输送机上。

在另一个实施例中，提供了一种输送机系统，所述输送机系统控制所述输送机系统的输送机上的可输送物品的流动。所述输送机系统还包括硬件传感器，所述硬件传感器配置成产生关于所述输送机系统中第一区域的操作状态的传感器读数。所述输送机系统还包括引导系统，所述引导系统通过执行以下操作来确定可输送物品被生产和提供给输送机系统的顺序：从所述输送机系统的所述硬件传感器接收传感器数据，所述传感器数据包括用于控制所述引导系统的反馈，评估所接收的传感器数据以确定哪些可输送物品当前在至少所述第一区域中，以及基于所述评估，将可输送物品引导到所述第一区域中的输送机系统的指定输送机上。

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附加的特征和优点将在下面的描述中阐述，并且通过该描述部分地对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，或者可以通过本文的教导的实践来学习。借助于所附权利要求中特别指出的仪器和组合，可以实现和获得本文描述的实施例的特征和优点。根据以下描述和所附权利要求，本文描述的实施例的特征将变得更加明显。

附图说明

为了进一步阐明本文描述的实施例的上述和其他特征，将通过参考附图来呈现更具体的描述。应理解，这些附图仅描绘了本文描述的实施方案的实例，因此不应视为限制其范围。通过使用附图，将通过附加的特征和细节来描述和解释实施例，附图中：

图1示出了本文描述的实施例可以在其中实行的计算机体系结构，包括控制输送机系统内的物品的流动。

图2示出了具有多个装载区的执行中心的实施例。

图3A-图3I示出了可输送物品在输送机系统中生产的实施例。

图4示出了用于控制输送机系统内的物品的引导的示例方法的流程图。

具体实施方式

本文描述的实施例涉及输送机系统和用于控制输送机系统内的物品的引导的方法。在一个实施例中，输送机控制系统在输送机系统中实现硬件传感器，以产生关于操作环境中的第一区域的操作状态的传感器读数，其中所述第一区域是执行订单的区域。所述输送机控制系统从所述输送机系统的所述硬件传感器接收传感器数据。所述传感器数据包括用于控制所述输送机系统的反馈信息。所述输送机控制系统然后评估所接收的传感器数据以确定哪些可输送物品当前处于至少所述第一区域中，并基于所述评估，将可输送物品引导到用于所述第一区域的输送机上。

在另一个实施例中，提供了一种输送机系统，所述输送机系统控制所述输送机系统的输送机上的可输送物品的流动。所述输送机系统还包括硬件传感器，所述硬件传感器配置成产生关于所述输送机系统中第一区域的操作状态的传感器读数。所述输送机系统还包括引导(induction)系统，所述引导系统通过执行以下操作来确定可输送物品被生产和提供给输送机系统的顺序：从所述输送机系统的所述硬件传感器接收传感器数据，所述传感器数据包括用于控制所述引导系统的反馈，评估所接收的传感器数据以确定哪些可输送物品当前在所述第一区域中，以及基于所述评估，将可输送物品引导到所述第一区域中的输送机系统的指定输送机上。

以下讨论涉及可以由本文公开的主题的一个或多个实施例执行的多种方法和方法动作。应该注意的是，虽然方法动作可以按特定顺序讨论或者在流程图中示出为按特定顺序发生，但除非特别说明，否则不一定需要特定排序，或者不一定因为动作取决于在该动作被执行之前完成的另一动作而需要特定排序。

这里描述的实施例可以实现各种类型的计算系统。这些计算系统现在越来越多地采用各种形式。计算系统可以是例如移动电话、电子设备、提电脑、平板电脑、可穿戴设备、台式计算机、大型机等。如这里所使用的，术语“计算系统”包括任何设备、系统或其组合，其包括至少一个处理器，以及能够在其上具有可由处理器执行的计算机可执行指令的物理和有形计算机可读存储器。计算系统可以分布在网络环境上，并且可以包括多个组成计算系统。

计算系统通常包括至少一个处理单元和存储器。存储器可以是物理系统存储器，其可以是易失性的、非易失性的、或两者的某组合。术语“存储器”在本文中还可以用于指代非易失性大容量存储，例如物理存储介质或物理存储设备。如果计算系统是分布式的，则也可以分发处理、存储器和/或存储能力。

如这里所使用的，术语“可执行模块”或“可执行组件”可以指代可以在计算系统上执行的软件对象、程序、方法或类似的计算机可执行指令。这里描述的不同组件、模块、引擎和服务可以实现为在计算系统上执行的对象或进程(例如，作为单独的线程)。

如本文所述，计算系统还可以包含允许该计算系统通过有线或无线网络与其他消息处理器通信的通信信道。这样的通信信道可以包括基于硬件的接收器、发送器或收发器，其被配置为接收数据、发送数据或执行两者。

本文描述的实施例还包括用于携带或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是可由通用或专用计算系统访问的任何可用物理介质。

计算机存储介质是存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理硬件存储介质。物理硬件存储介质包括计算机硬件，例如RAM、ROM、EEPROM、固态驱动器(“SSD”)、闪存、相变存储器(“PCM”)、光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备，或者可以用于以计算机可执行指令或数据结构的形式存储程序代码的任何其他硬件存储设备，其可以由通用或专用计算系统访问和执行以实现本文中描述的实施例的公开的功能。数据结构可以包括基本类型(例如字符、双精度、浮点数)、复合类型(例如数组、记录、联合等)、抽象数据类型(例如容器(container)、列表、集合、堆栈、树等)、散列、图形或任何其他类型的数据结构。

如这里所使用的，计算机可执行指令包括指令和数据，当在一个或多个处理器处执行时，使得通用计算系统、专用计算系统或专用处理设备执行特定功能或功能组。计算机可执行指令可以是例如二进制文件，诸如汇编语言的中间格式指令，或甚至是源代码。

本领域技术人员将理解，本文描述的原理可以在具有许多类型的计算系统配置的网络计算环境中实践，所述计算系统配置包括：个人计算机，台式计算机，手提电脑，消息处理器，手持设备，多处理器系统，基于微处理器或可编程的消费电子产品，网络PC，小型计算机，大型计算机，移动电话，PDA，平板电脑，寻呼机，路由器，交换机等。这里的实施例也可以在分布式系统环境中实施，其中本地和远程计算系统通过网络链接(通过硬连线数据链路、无线数据链路、或通过硬连线和无线数据链路的组合)，两者都执行任务。这样，在分布式系统环境中，计算系统可以包括多个组成计算系统。在分布式系统环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备两者中。

本领域技术人员还会理解，本文的实施例可以在云计算环境中实践。云计算环境可以为分布式，但这不是必需的。为分布式时，云计算环境可以在组织内进行国际分布和/或具有跨多个组织所拥有的组件。在本说明书和以下权利要求中，“云计算”被定义为用于实现对可配置计算资源(例如，网络、服务器、存储、应用和服务)的共享池的按需网络访问的模型。“云计算”的定义不限于在适当部署时可从这种模型获得的任何其他众多优点。

此外，这里描述的系统架构可以包括多个独立的组件，每个独立的组件有助于系统作为整体的功能。当遇到平台可扩展性问题时，这种模块化允许增加灵活性，并且为此提供了各种优点。通过使用功能范围有限的小型部件，可以更轻松地管理系统复杂性和增长。通过使用这些松散耦合的模块，可以增强平台容错能力。随着业务需求的要求，各个组件可以逐步增长。模块化开发还可转化为缩短新功能的上市时间。可以在不影响核心系统的情况下添加或减少新功能。

参考附图，图1示出了本文描述的至少一个实施例可以在其中采用的计算机体系结构100。所述计算机体系结构100包括计算机系统101。计算机系统101包括至少一个处理器102和一些系统存储器。计算机系统101可以是任何类型的本地或分布式计算机系统，包括云计算机系统。计算机系统101包括用于执行各种不同功能的模块。例如，通信模块可以被配置为与其他计算机系统通信。所述通信模块可以包括可以从或向其他计算机系统接收和/或发送数据的任何有线或无线通信手段。所述通信模块可以被配置为与数据库、移动计算设备(诸如移动电话或平板电脑)、嵌入式或其他类型的计算机系统进行交互。

计算机系统101还包括数据访问器103。数据访问器103可以被配置为从操作环境110中的输送机系统来访问数据。操作环境110可以是任何类型的仓库、执行中心、分发中心、工厂或在其中使用输送机(conveyor)的其他环境。由所述数据访问器103接收和访问的数据是来自输送机系统111中的一个或多个硬件传感器的传感器数据109。

例如，输送机系统111可以具有不同的区域(例如区域1(113A)和区域2(113B))。例如，这些区域可以是操作工人将物品放入容器中以便装运的区或位置。每个区域可以具有硬件传感器(例如112A和112B)，所述硬件传感器确定容器或其他可输送物品何时在该区域内。因此，如果输送机114环绕经过包括区域1和2的多个区域，则硬件传感器112A和112B将指示其他可输送物品当前是否在那些区域中。根据正在使用的传感器类型，所述计算机系统101可以准确地识别每个区域中有哪些物品。例如，条形码阅读器可以唯一地识别每个物品，并提供其当前位置的指示。

在其他实施例中，可以使用不同类型的硬件传感器。例如，硬件传感器112A和112B可以放置在整个操作环境110中，包括在输送机114上和在各个区域(例如113A、113B或其他区域)中。所述硬件传感器可以被编程为中继与可包装物品或设备的当前位置有关的传感器数据109。此外，传感器数据109可以涉及在所述输送机上移动的物品或设备的当前轨迹，或者物品或设备的物理特性等。这些特性或位置或轨迹可以通过可见光或不可见光传感器、重量传感器、压力传感器、温度传感器、照相机、声学传感器、惯性传感器或其他类型的传感器来进行测量。实际上，基本上任何类型的硬件传感器都可以在操作环境110中使用。

一些传感器，例如压电传感器，可以放置在操作环境110内的某些位置，例如，以测量压力、加速度、力、应变或温度的变化。这些传感器测量值可用于识别当前设备的位置(通过所述输送机上某一点的压力或重量变化来证明)、所述设备所遵循的轨迹、设备当前的样子或者是什么目前在设备中(使用侧装或顶装相机)、目前哪些可包装物品位于每个区域、哪些工人当前位于给定区域(例如使用能够检测体热的重量或红外传感器)、或者任何数量的其他类型的反馈传感器数据118，所述反馈传感器数据可用于确定是否生产和/或释放给定的设备。

包括蓝牙无线电、射频识别(RFID)、WiFi、蜂窝、全球定位系统(GPS)或其他无线电的硬件无线电可用于与嵌入在设备中和/或在所述可输送物品108内的无线电或收发器进行通信。无线电可以使用来自嵌入式无线电的信号来确定关于设备或其内容物的当前位置、当前轨迹、当前内容或其他信息。这些硬件无线电还可以与工作人员使用的或在所述操作环境内的工作站使用的移动电子设备通信。物联网(IOT)设备可以使用这种无线电进行通信，并且可以被编程为将关于所述设备和可输送物品的信息传送到中央服务器和/或输送机控制系统101。所述IOT设备还可以与各种硬件传感器通信。因此，所述输送机控制系统可以从硬件设备、传感器和无线电设备接收各种输入，以控制设备的生产，并进一步控制所述设备在操作环境110内将去到的位置。

传感器数据109持续地发送到计算机系统101。在某些情况下，应该注意，所述计算机系统101可以是操作环境的一部分，并且可以集成到输送机系统111中。在其他情况下，计算机系统101与输送机系统111分离，并通过有线或无线传输将传感器数据109接收到所述计算机系统的通信模块。一旦在计算机系统101处接收到传感器数据，反馈分析器104就将分析作为反馈发送到所述计算机系统的数据。所述传感器数据可指示所述输送机系统当前如何操作、所述输送机系统是否在正常参数内操作、可输送物品在输送机114上的位置等等。该数据可用作反馈以控制输送机系统111如何操作。

例如，引导模块105可以控制何时可输送物品108被引导或提供给输送机114。设备生产机器106可以配置成生产可输送物品，例如箱子，并将这些物品提供给输送机系统111。设备生产机器106可以采用预制或原材料107，并生成箱子或其他可输送物品。设备生产机器106可以配置成使得它生产这些可输送物品108并在特定时间将它们引导至输送机系统111中，以减少所述输送机系统内的瓶颈和交通拥堵。

例如，如图2所示，示出了执行中心200。所述执行中心200包括蛇行通过各拣选区域1-5(即202A-202E)的输送机201。图1中的输送机系统111上的机械臂可用于将一旦被生产出来的箱子引导到不同的区域。但是，如果任何一个区域中的箱子太多，则可能会发生拥塞(backup)从而降低生产率。例如，如果每个区域包括充满用于执行客户订单的可包装物品的货架和箱柜，则每个区域可能能够每分钟或每小时填充一定数量的订单。此外，每个区域可能具有不同的货物，这些货物将被放入箱子中以执行订单。因此，可以使用一个或多个设备生产机器204在引导区域203处生成箱子。可以以最大化各个区域中的工人的生产率、并且最小化区域内的交通拥堵的方式生成箱子。

实际上，在一些执行/分发中心，货物的客户订单通过使用输送机系统来包装，所述输送机系统将空箱子运输到拣选区域，在拣选区域中产品被“拣选”或放入箱子中以执行订单。每个拣选区域在变得拥塞之前都能够处理一定量的负载。负载量取决于拣选区域的大小、操作所述拣选区域的工人数量、所述拣选区域中的可包装物品的数量等。通过在特定时间生成箱子，输送机控制系统101可以调节各区域之间的箱子的流动。这种流动调节在此可以称为负载均衡(load leveling)。

在一些情况下，可以通过基于第一拣选区域(并且在一些情况下有用于箱子的附加拣选区域)将箱子分组到指定组中来执行负载均衡。每组保持有1...n拣选区域。这些组被分配了箱子引导系统维持的指定比率。所述比率基于每个拣选区域中可包装物品的估计数量和每个区域中的拣选器数量，其中后面的拣选区域与第一拣选区域相比具有较低的比率，因为可能是将区域1作为第一个拣选区域的箱子也需要停在额外的拣选区域。本文描述的实施例基于每个拣选区域处的当前负载来引导箱子。这包括每个拣选区域内的箱子数量，以及在特定拣选区域有停靠点的其他区域处的箱子数量。

在一些情况下，可从所述操作环境110获得不同数量的信息。例如，如果只有区域1(113A)具有传感器，那么将要前往其他区域的箱子的生产决策可以基于推测的数据。如果根据所述传感器数据109，所述第一拣选区域当前为有空的，则设备生产机器106可以根据该区域的优选箱子数目来生产箱子并将箱子分发到所述第一拣选区域。如果需要来自其他拣选区域的可包装物品来执行订单，则可以调整该优选箱子数目，以考虑箱子的多个停靠点。

例如，后面的拣选区域(即2-5)可能需要较低的优选箱子数目，因为至少在某些情况下，具有第一拣选区域1的箱子也可能需要来自拣选区域5的产品。这可以通过来自所述输送机系统111的反馈来实现，包括从所述拣选区域接收的传感器数据109，使得所述输送机控制系统101知道每个拣选区域的箱子数量。这样的实施例还可以考虑每个拣选区域处的拣选速率，使得所述拣选区域处的箱子数目是该区域处的拣选速率的函数。设备生产机器106将基于距离所述优选箱子数目最远的拣选区域来生产下一个箱子。如果所有的拣选区域都满负荷，则设备生产机器106不会将任何新的箱子引导到输送机上，直到拣选区域具有可用的位置(slot)为止。

如果所有拣选区域都可用，则设备生产机器106可以具有在任何给定时间可以发送到每个拣选区域的箱子数量的数量限制。这可以包括所述拣选区域(例如113A)处的箱子数量以及输送机系统111中以特定拣选区域作为即将到来的目的地的箱子数量。在一个示例中，如果具有拣选区域5的当前箱子在到达拣选区域5之前在所述输送机系统内具有多个停靠点作为即将到来的目的地，则例如额外的箱子可以被引导用于拣选区域5。利用来自所述区域的反馈允许输送机控制系统101获得输送机系统111内的所有箱子的当前拣选区域位置。

另外，如果每个拣选区域处的可包装物品可用于所述设备生产机器106，则可以提供进一步的优化。例如，如果箱子A在拣选区域1处具有一个可包装物品，并且拣选区域2作为该箱子的即将到来的目的地，则因为从引导区到达拣选区域2的引导和运输时间(因为箱子A和箱子B可能同时到达拣选区域2)，设备生产机器106可能不会生产需要去到拣选区域2的第二个箱子(箱子B)。然而，如果箱子A在拣选区域1处具有五个拣选，则输送机控制系统101可以确定它可以引导箱子B去拣选区域2，这是因为箱子1在拣选区域1处获得五个物品将需要更长的时间。输送机控制系统101可以进一步确定当前在拣选区域2中的箱子将被拣选并且在箱子B到达拣选区域2之前被运送到下一个目的地。所述系统内的其他类型的反馈可以作为关于哪些箱子正在执行以及箱子需要去哪来执行的任何知识的补充或替代使用。例如，每个区域的拣选速率可用于确定何时将箱子引导入系统。

用于实现该负载均衡的方法可以使用在达到该拣选区域的极限前停止及开始对特定拣选区域的引导的能力，以便应对拣选速率的意外波动。这些波动可能由于补充可包装物品所需的时间、工人的休息、输送机114的机械故障、溢出的内容物等而发生。一旦所述拣选区域被重新激活，设备生产机器106将为该拣选区域生产更多的箱子，因为该拣选区域距离其负载极限最远。

在一个实施例中，提供输送机系统111，其包括输送机控制系统101。所述输送机控制系统控制所述输送机系统的输送机114上的可输送物品的流动。输送机系统111包括一个或多个硬件传感器112A/112B，其配置成产生关于所述输送机系统(例如113A/113B)中的拣选区域的操作状态的传感器读数。所述输送机控制系统还包括引导系统，所述引导系统确定可输送物品被生产和提供给所述输送机系统的顺序。所述引导系统可以包括例如数据访问器103、反馈分析器104、引导模块105和/或设备生产机器106。数据访问器103从输送机系统111的硬件传感器112A接收和访问传感器数据109。所述传感器数据包括关于输送机系统111的所述操作状态的反馈。该反馈可用于控制所述引导系统，并且具体地用于控制由所述设备生产机器106生产可输送物品108的顺序。

所述引导系统的反馈分析器104评估所接收的传感器数据109以确定哪些可输送物品108当前处于所述第一区域中，并且基于所述评估，引导模块105将一个或多个可输送物品引导至所述第一区域113A中的输送机系统111的指定输送机114上。可以以指定的顺序生成可输送的物品，以避免在不同的拣选区域处有交通拥堵。所述反馈分析器可以考虑各种不同的因素，包括可包装物品位于各个拣选区域中的位置，可用于将可包装物品放入箱子的工人数量，执行箱子需要去到的哪些拣选区域，以及目前有箱子的哪些区域的读数。引导模块105在确定要生成哪些箱子以及在何时生成箱子时要考虑这些因素中的任何一个或全部(包括可能影响所述输送机系统111的其他因素)。

应该理解的是，设备生产机器106可以配置成产生各种不同的物品，但是为了简单起见，本文将集中于箱子。因此，设备生产机器106可以生产各种不同的箱子。这些箱子可以具有不同的形状和尺寸，并且可以具有不同的负载能力。每个箱子可以由原材料107产生，或者由诸如纸板的预制材料产生。在一些情况下，所述设备生产机器106可以被配置为获取纸板片材，并移动、折叠、密封和以其他方式操纵纸板以产生不同尺寸的箱子。随着订单的接收，这些箱子的创建和/或引导是按需的。然而，当接收到订单时，并不总是立即创建箱子，因为这可能导致输送机系统111中的交通拥堵。因此，来自所述输送机系统的反馈被提供给所述引导系统，所述引导系统在确定何时创建箱子时考虑许多不同的因素。然后，控制何时生成箱子可以在各个拣选区域之间调整负载的水平。

例如，假设接收到需要执行三个可包装物品的订单。此外，假设这些可包装物品中的一个在区域1(113A)中，并且两个物品在区域2(113B)中。所述反馈分析器可以查看指示当前在区域1和2中有多少箱子的传感器数据109，并且还可以基于当前在那些拣选区域中工作的工人的数量来确定那些区域的负载能力。还可以考虑其他因素，包括紧急订单(隔夜邮件)或定制订单。可以加速生产用于执行这些订单的箱子。然而，在大多数情况下，所述引导系统将查看一个或多个因素并确定将箱子创建并引导到输送机114上的最佳时间，以便箱子在适当的时间到达区域1以执行(并且避免交通拥堵)，然后在适当的时候到达所述输送线下游的区域2。如果使用两个以上的区域(如图2所示)，也可以考虑其他区域的因素。

输送机系统111可以包括控制臂，所述控制臂在被致动时防止或允许可输送物品到达所述输送机系统上。所述控制臂还可用于为箱子规定路线到不同的拣选区域。所述控制臂可以与设备生产机器106结合使用，以控制输送机114上的箱子到不同区域的流动。所述箱子可以由设备生产机器106在最佳时间基于所述输送机系统中的当前条件生成，并且所述控制臂可以在需要时用于在允许箱子到达输送机114之前阻止箱子，并且还可以用于为箱子规划直接到不同区域的路线。例如，如果图2中的箱子需要直接进入区域5，则可以为其规划路线直接到达拣选区域5而不通过拣选区域1-4。

所述引导系统可以包括本地处理器，或者可以访问诸如由云提供的分布式处理。所述处理器可以执行对所接收的传感器数据109的评估，以确定哪些可输送物品当前在各区域中，并且应当基于当前未决的订单和每个拣选区域中已经存在的当前箱子数量来生成哪些。来自输送机系统111的反馈数据允许所述处理器调整设备生产机器106的制造箱子的时间，以便调整各个拣选区域之间的负载水平。如前所述，来自所述输送机系统的反馈数据可以包括所述输送机系统内每个箱子的当前拣选区域位置，并且还可以包括每个区域的当前拣选速率(即，可包装物品被从货架上取下并放入箱子装运的速率)。

因此，输送机系统111可以在每个箱子行进通过所述输送机系统时跟踪每个箱子的位置。这可以通过使用每个拣选区域处的硬件传感器、使用箱子的视觉检查(例如，当箱子经过诸如照相机的图像创建设备时拍摄它们的图像)、通过在箱子通过RFID读取器时扫描射频识别器(RFID)标签、或者当它们进出拣选区域时使用其他一些识别箱子的方法来实现。图3A-3I示出了一个实施例，其中生产10个不同的箱子并规划路线通过输送机系统来用于执行。图3A示出“示例1-第一箱子”，表示图3A示出了关于箱子1的路径选择和生产时机决策。

图表301表示为了执行与箱子1相关的订单所需的拣选区域。具体地，图表301指示箱子1将需要前往拣选区域1、4和5来执行。图3B示出了箱子1(B1)现在位于输送机系统303的输送机上。图表302表示箱子1已被分配至拣选区域1，并且该拣选区域1中总共具有一个箱子。图3C表示箱子B1现在位于拣选区域1的位置1中，并且箱子B4是下一个要被选择用于处理和引导入所述输送机系统303的箱子。如图表301所示，箱子B4朝着拣选区域2、4和5前进。当拣选区域2当前为空时，箱子B4在箱子2和3之前被发送，箱子2和3前往将用于执行箱子2的拣选区域。由于拣选区域2不会用于箱子B1的执行，因此可以立即发送箱子B4。

图表302现在表示，根据传感器，箱子B1在拣选区域1中，箱子B4被分配给拣选区域2，并且箱子B1接下来将前往拣选区域4。该过程继续并且可以通过图3D-3I来接续。当为每个箱子B1-B10考虑时机和路线时，这些箱子的生成顺序将使所有拣选区域之间的负载均衡。下面将关于图4的方法400进一步解释这些概念。

鉴于上述系统和架构，参考图4的流程图将更好地理解可以根据所公开的主题实现的方法。出于简化说明的目的，将方法示出并描述为一系列块。然而，应该理解和认识到，所要求保护的主题不受块的顺序的限制，因为一些块可以以不同的顺序发生和/或与本文描绘和描述的其他块同时发生。此外，可能不需要所有示出的块来实现下文描述的方法。

图4示出了用于控制输送机系统内物品的引导的方法400的流程图。现在将经常参考图1的环境100的组件和数据来描述方法400。

方法400包括在输送机系统中实施至少一个硬件传感器以产生关于操作环境中的至少第一区域的操作状态的传感器读数，所述第一区域包括执行订单的区域(410)。例如，硬件传感器112A可以用在输送机系统111中以产生指示给定拣选区域或其他区域内的设备和/或人员的操作状态的传感器数据。操作状态数据可以指示哪些输送机当前正在运行，哪些拣选区域中有工人以及有多少工人，哪些拣选区域已经完全地存放可包装物品以及哪些拣选区域存放较低，哪些拣选区域当前在其中具有箱子或已分配以及何时这些箱子到达所述拣选区域，以及其他数据，包括拣选速率数据，所述拣选速率数据表明在给定的拣选区域填充箱子有多快。

方法400接下来包括从输送机系统111的硬件传感器112A接收传感器数据109，其中所述传感器数据包括用于控制所述输送机系统的反馈信息(420)。反馈分析器104查看所述传感器数据109以确定哪些可输送物品当前在所述第一区域(430)中。因此，使用所述传感器数据109，所述反馈分析器可以识别所述输送机系统111的每个拣选区域中有哪些箱子。然后，基于所述评估，引导模块105将一个或多个可输送物品引导到所述第一区域的输送机上(440)。可以对输送机系统111中的每个拣选区域和/或用于执行订单的每个箱子重复所述过程。

如上所述，操作环境111包括多个拣选区域，包括第一区域113A和第二区域113B。每个拣选区域具有其自己的硬件传感器112A/112B，其配置成生成关于其相应区域的操作状态的传感器读数。例如，操作状态可以指示给定区域中当前有多少个箱子。因此，传感器数据109可以指示区域1具有三个箱子而区域2具有一个箱子。这可以基于每个区域的当前生产能力指示该区域可以承载更多的箱子，或者是满的并且当时不能再承载任何箱子。如果拣选区域可以承载更多的箱子，则可以通过制造箱子或其他包装材料并将该箱子发送到指定的拣选区域，来执行具有位于这些区域中的可包装物品的新到订单。

除了当前位于每个区域中的箱子的数量之外，传感器数据109可以准确地指示区域中有哪些箱子(因为每个箱子是按照每个订单的需要生成的)，用相应的可包装物品填充箱子可能需要多长时间(基于先前的拣选速率)，以及密封和完成箱子所需的时间，这些箱子或者有它们需要的一切或者将被发送到另一个拣选区域以执行。其他信息也可用于确定哪些可输送物品被引导到所述第一区域的输送机上。例如，所述信息可以包括每个区域的操作人员的数量。然后，在给定区域中为执行而生产的箱子的数量可能受到每个拣选区域中的工人数量的限制。

更进一步地，用于确定引导哪些可输送物品的信息可包括箱子的物理长度。例如，每个箱子可以有具有物理维度的已知物理尺寸。例如，如果区域中所有箱子的长度总和不能大于X英寸或英尺数，并且已经在区域中的现有箱子已满足该长度，则不会再将箱子引导入该区域，直到足够的箱子尺寸容量已被清空。还应注意，在至少一些实施例中，可以在没有任何传感器数据的情况下做出引导决定。例如，可以在从任何硬件传感器接收传感器数据之前执行由所述系统执行的评估。在这种情况下，所述评估将基于每个区域特有的引导系统信息进行。这样的信息可以包括每个区域的当前拣选速率、每个区域中将要发生的预定拣选的数量、和/或每个区域中的箱子限制(box limit)。当然，可以在没有传感器数据的情况下使用其他信息来做出引导决定。

此外或可选地，所述信息可以包括所需用来执行与可输送物品相关联的订单的拣选的总数。因此，在给定区域中为执行而生产的箱子的数量可能受到在区域中为了执行该部分订单而需要发生的拣选的总数的限制。拣选的数量大致等同于或等于位于拣选区域内的可包装物品的数量。但是，如果订单要求大量相同的产品，即使拣选不用于不同的产品，拣选的数量也会增加。更进一步地，用于确定生产哪些箱子以及何时生产它们的信息可以包括来自在位置上邻后于第一区域的区域的传感器数据。因此，所述系统可以查看前方即将到来的拣选区域，或者前面的接下来的两个区域，或接下来的三个区域等等，以便确定何时生产箱子(如图3A-图3I中一般所示)。

可以在每个拣选区域中提供硬件传感器，以提供关于每个区域的当前状态的信息。来自所述硬件传感器的反馈结合指示已经生产了哪些箱子以及何时生产了这些箱子的数据，提供了所述输送机系统中每个可输送物品的当前位置。在一些实施例中，所述反馈分析器可以被配置为对每个拣选区域处的当前负载与每个区域处的当前拣选速率进行权衡。如果负载高且拣选速率高，则也许可以将另一个箱子发送到该区域。然而，如果给定区域的负载较高，并且拣选速率较低，则可能不适合将另一个箱子发送到该区域。因此，这些因素可以彼此相对并且与其他因素相互权衡，以确定生产箱子并将其提供给输送机系统111的最佳时间。

输送机控制系统101还可以被配置为生成存储所述接收的传感器数据109的组织数据库结构。所述组织数据库结构包括指示将哪些可包装物品装载到给定的箱子以执行订单的信息。然后，数据访问器103可以访问所述组织数据库结构，以识别影响在输送机控制系统101内如何控制物品流动的操作环境因素。因此，所述组织数据库结构可以被设计为包括正确评估要生产哪些箱子以及何时生产它们所需的那些数据部分。上述任何因素都可以包含在所述组织数据库结构中。针对每个拣选区域、针对每个箱子、针对每个设备生产机器106，可以生成唯一的组织数据结构，或者可以生成包括用于操作环境110的所有设备和区域的信息的单个组织数据库结构。

在一个实施例中，提供了一种在输送机控制系统处实现的方法。所述方法包括用于控制所述输送机控制系统内的物品的引导进入和/或流动的各种步骤。具体地，所述方法包括访问从输送机系统中的硬件传感器接收的传感器数据。所述传感器数据提供关于操作环境中拣选区域的操作状态的信息。如上所述，所述拣选区域是包装材料被装以可包装物品的区域。所述方法包括：评估所访问的传感器数据以确定包装材料的哪些物品当前在所述拣选区域中，并且基于所述评估，生成包装材料的物品并将包装材料的该物品引导到用于所述拣选区域的输送机上。

所述评估可以被配置为访问指示多个不同区域处的当前负载的进一步信息。因此，当执行所述评估时，所述输送机控制系统可以查看多个不同拣选区域的当前负载值，所述当前负载值指示已经在那些区域中的包装材料的数量。来自不同区域的该当前负载数据可用于确定是否要生成包装材料的指定物品并将其释放到所述输送机系统中。在一些情况下，所述评估可另外访问指示包装材料的每件物品将要完成执行的区域数量的信息。因此，如果一件包装材料的物品要到达三个不同的区域以便执行，而另一件物品只需要去到一个拣选区域，则可以首先生成并释放仅需要一个拣选区域的箱子。此外，所述评估可以考虑每个拣选区域的工人数量、每个工人的拣选速率(即工人将可包装物品放入箱子中的速率)、或影响每个拣选区域效率的其他因素。

在一个实施例中，如果一定数量的拣选区域是有空的，则所述输送机控制系统可在每个拣选区域确立优选箱子数目。可以调整该优选箱子数目以考虑不同箱子的多个停靠。优选箱子数目将作为每个拣选区域中当前箱子数量的限制。当箱子被执行时，可以引入新箱子以保持每个拣选区域的优选箱子数目。箱子的该数量可以包括所述拣选区域处的箱子的数量以及所述输送机系统中具有特定拣选区域作为即将到来的目的地的箱子的数量(即，对于需要两个或更多个拣选区域来执行的箱子)。例如，如果具有该拣选区域作为即将到来的目的地的当前箱子在到达该拣选区域之前具有多个停靠点，则可以为给定的拣选区域引导额外的箱子。

还可以提供额外的优化。例如，如果箱子A在拣选区域1有一个拣选和在作为即将到来的目的地的拣选区域2有一个拣选，则由于从所述引导区域到达拣选区域2的引导和运输时间，所述引导系统可能不会引导箱子B至拣选区域2。然而，如果箱子A在拣选区域1处有五个拣选，则所述引导系统可以确定它可以立即引导箱子B至拣选区域2，这是因为在箱子A到达拣选区域2之前，已经在拣选区域2中的箱子将被执行和被运输到下一个目的地。因此，所述评估可以考虑通过各种硬件传感器测量的箱子的当前位置，以及哪些箱子在拣选区域中，它们在每个区域需要多少拣选用于执行，以及每个箱子有多少拣选区域需要前往来实现最终执行。因此，一个拣选区域中的少量箱子可以触发更多箱子流到该区域，而另一个拣选区域中的大量箱子可以在指定的时间量内阻止箱子流到该拣选区域。

因此，提供了控制输送机系统内物品的流动的方法、系统和计算机程序产品。在不脱离其精神或描述特征的情况下，本文描述的概念和特征可以以其他特定形式体现。所描述的实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是前面的描述表示。在权利要求的含义和等同范围内的所有变化都包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种在输送机控制系统上实现的方法，用于控制输送机系统内物品的引导，所述输送机控制系统包括至少一个处理器，所述方法包括：

在输送机系统中实施至少一个硬件传感器，以产生关于操作环境中的至少第一区域的操作状态的传感器读数，所述第一区域包括发生一个或多个指定操作的区域；

从所述输送机系统的所述硬件传感器接收传感器数据，所述传感器数据包括用于控制所述输送机系统的反馈信息；

评估所接收的传感器数据以确定哪些可输送物品当前在所述第一区域中；以及

基于所述评估，将一个或多个可输送物品引导到所述第一区域的输送机上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作环境包括多个区域，所述多个区域包括所述第一区域和至少第二区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一区域和第二区域中的每一个具有其自己的硬件传感器，所述硬件传感器被配置为生成关于其相应区域的操作状态的传感器读数。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述传感器数据包括每个区域处的包装材料的数量的指示。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括评估进一步信息的一个或多个部分，以确定哪些可输送物品将被引导到所述第一区域的输送机上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述进一步信息的一个或多个部分包括每个区域的操作人员的数量。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述进一步信息的一个或多个部分包括执行与所述可输送物品相关联的订单所需的拣选的总数。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述进一步信息的一个或多个部分包括来自至少一个区域的传感器数据，所述至少一个区域位于所述第一区域随后的位置。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述进一步信息的一个或多个部分包括每个区域的当前拣选速率。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，来自所述硬件传感器的反馈结合来自一个或多个其他区域中的一个或多个其他硬件传感器的反馈，提供所述输送机系统中的每个可输送物品的当前位置。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

生成存储所接收的传感器数据的组织数据库结构，所述组织数据库结构包括指示多个可包装物品中的哪些将被装入包装材料中的信息；以及

访问所生成的组织数据库结构，以识别影响在所述输送机控制系统内如何控制物品流动的一个或多个操作环境因素。

12.一种输送机系统，包括：

输送机控制系统，被配置为控制所述输送机系统的一个或多个输送机上的可输送物品的引导；

硬件传感器，被配置为产生关于所述输送机系统中的至少第一区域的操作状态的传感器读数；和

引导系统，通过执行以下操作确定可输送物品被生产并提供给所述输送机系统的顺序：

从所述输送机系统的所述硬件传感器接收传感器数据，所述传感器数据包括用于控制所述引导系统的反馈；

评估所接收的传感器数据以确定哪些可输送物品当前在所述第一区域中；以及

基于所述评估，将一个或多个可输送物品引导到所述第一区域中的所述输送机系统的指定输送机上。

13.根据权利要求12所述的输送机系统，还包括第一控制臂，所述第一控制臂在被致动时防止或允许可输送物品到达所述输送机系统上。

14.根据权利要求12所述的输送机系统，其中，所述引导系统包括处理器，所述处理器执行所接收的传感器数据的评估以确定每个区域中当前有哪些可输送物品。

15.根据权利要求14所述的输送机系统，其中，所述评估还基于来自所述输送机控制系统的反馈数据。

16.根据权利要求15所述的输送机系统，其中，来自所述输送机控制系统的所述反馈数据包括所述输送机系统内的一个或多个可输送物品的当前拣选区位置。

17.根据权利要求12所述的输送机系统，其中，在从所述硬件传感器接收传感器数据之前执行所述评估，所述评估基于区域特定的引导系统信息的至少一部分，所述区域特定的引导系统信息包括每个区域的当前拣选速率、每个区域中将要发生的预定的拣选的数量、和/或每个区域中的箱子限制。

18.一种在输送机控制系统上实现的方法，用于控制所述输送机控制系统内的物品的引导，所述输送机控制系统包括至少一个处理器，所述方法包括：

访问从输送机系统中的至少一个硬件传感器接收的传感器数据，所述传感器数据提供关于操作环境中的至少第一区域的操作状态的信息，所述第一区域包括包装材料被装载物品的区域；

评估所访问的传感器数据以确定包装材料的哪些物品当前位于所述第一区域中；以及

基于所述评估，生产包装材料的至少一件物品并引导包装材料的所述至少一件物品至所述第一区域的输送机上。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述评估访问指示多个区域处的当前负载的进一步信息。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述评估访问进一步信息，所述进一步信息指示包装材料的每件物品要完成执行的区域的数量。