CN111882009B - 基于rfid技术的仓储物资定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于RFID技术的仓储物资定位系统，包括物资定位系统，还包括与物资定位系统无线连接的管理平台、与管理平台无线连接的射频识别信号基站以及设置在所述射频信号识别基站覆盖区域内的若干仓储厂区，若干所述仓储厂区内设有若干库房，所述库房内设有若干货架，所述货架上设有若干货格，货格内形成储物空间以用于放置货物；所述物资定位系统包括货物定位子系统和货架定位子系统，所述货架定位子系统包括设置在库房内的若干货架摆放区以及安装在货架底部的RFID货架标签，所述货架摆放区内设有货架RFID读写器。本发明的物资定位系统可以对仓储厂区内的货物和货架进行精准的定位并通过管理平台进行实时监控，该定位系统低能耗且定位准确。
Description
技术领域
本发明涉及曲轴加工设备技术领域，具体为基于RFID技术的仓储物资定位系统。
背景技术
无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，操作快捷方便。
在传统的仓储系统中，物品存放时往往有较大的随意性，这样就造成货物管理效率低以及管理混乱的问题，并且不知道货物放在什么位置；以及不同仓储厂区之间会涉及到货架的调用，但是对货架没有位置的定位追踪，经常会发生不知道货架放在哪的情况，不便于对货架的管理。随着仓库的物资种类在不断的增加，仓库的管理工作越来越复杂，给企业带来很大管理上的麻烦，同时也增加了企业的运营成本。
发明内容
本发明的目的在于提供了基于RFID技术的仓储物资定位系统，可以对仓储厂区内的货物和货架进行精准的定位并通过管理平台进行实时监控，该定位系统低能耗且定位准确。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于RFID技术的仓储物资定位系统，还包括与物资定位系统无线连接的管理平台、与管理平台无线连接的射频识别信号基站以及设置在所述射频信号识别基站覆盖区域内的若干仓储厂区，若干所述仓储厂区内设有若干库房，所述库房内设有若干货架，所述货架上设有若干货格，货格内形成储物空间以用于放置货物；
所述物资定位系统包括货物定位子系统和货架定位子系统，所述货架定位子系统包括设置在库房内的若干货架摆放区以及安装在货架底部的RFID货架标签，所述货架摆放区内设有货架RFID读写器，所述RFID货架标签存储有该货架的数据信息，该货架的数据信息包括货架的规格和尺寸信息，所述货架上还设有与所述第一RFID读写器电性连接的货架主控器，所述货架主控器与所述管理平台电性连接；
所述货物定位子系统包括安装在各个货物上的RFID货物标签以及安装在所述货格一侧壁的第一RFID读写器，所述第一RFID读写器与RFID货物标签无线连接，所述RFID货物标签存储有该货物的数据信息，该货物的数据信息包括货物的种类和规格信息，所述第一RFID读写器内设有供电回路以及用于控制供电回路通断的信息采集控制电路，所述信息采集控制电路包括预设有第一阈值范围的红外发射器；
所述货架主控器与所述货架RFID读写器无线连接，且所述货架RFID读写器配置有货架定位策略，所述货架定位策略包括当所述货架RFID读写器接收到RFID货架标签信息时，控制所述货架主控器向第一RFID读写器的信息采集控制电路发送第一启动信号；
所述信息采集控制电路配置有通电策略，所述通电策略为当货物处于第一阈值范围时且信息采集控制电路接收到第一启动信号时，信息采集控制电路控制所述供电回路闭合以使供电回路接通；
所述物资定位系统包括设置在库房出入口的第二RFID读写器，所述第二RFID读写器与RFID货物标签和RFID货架标签均通过近场通讯无线连接，且所述第二RFID读写器与射频信号识别基站无线连接，所述第二RFID读写器用于采集货物和货架经过库房出入口的信息，并将该信息通过射频信号识别基站传输至管理平台。
优选的，所述信息采集控制电路还包括与所述红外发射器的输出端电连接的主控芯片，所述主控芯片的第一信息接收端口用于接收第一启动信号，所述主控芯片的第二数字发送端口连接有第二开关，用于当第一信息接收端口接收到第一启动信号时接通第二开关，所述主控芯片的第一数字发送端口连接有第一开关，用于当货物处于第一阈值范围接通第一开关，所述第一开关和第二开关均串联连接在第一RFID读写器的供电回路中，用于控制供电回路的通断。
优选的，所述主控芯片配置有防误操作策略，所述防误操作策略为所述第一开关闭合且第二开关断开时，主控芯片向货架主控器发送误操作信号，货架主控器将误操作信号传送至管理平台。
优选的，所述防误操作策略包括所述第一开关与第一继电器线圈串联连接，所述第二开关与第二继电器线圈串联连接，将第一继电器线圈的常开触点和第二继电器线圈的常闭触点与主控芯片的第三数据接收端口串联连接，用于当第一开关闭合且第二开关断开时向第三数据接收端口发送误操作启动信号。
优选的，所述第一RFID读写器内还包括磁场发生电路，所述磁场发生电路内设有与供电回路电连接的RFID线圈，所述RFID线圈通过供电回路提供电能；所述第一RFID读写器配置有磁场增强策略，所述磁场增强策略为根据货格内储物空间的大小选择相应发散功率的RFID线圈，以使RFID线圈产生的磁场可以充满所述储物空间。
优选的，所述货架主控器内设有无线发送模块，所述管理平台包括计算机平台以及与所述计算机平台电连接的主控箱，所述主控箱内设有与无线发送模块相匹配的无线接收模块。
优选的，所述计算机平台包括库房信息数据库，所述库房信息数据库包括存储有所述库房剩余货物信息的货物存量信息表以及存储有所述库房剩余货架和剩余货格信息的剩余储存空间信息表；所述计算机平台配置有数据统计策略，所述数据统计策略被配置为根据主控箱接收到的信息实时更新货物存量信息表和剩余储存空间信息表。
优选的，所述计算机平台还包括位置定位模块，所述定位模块用于获取第一RFID读写器、货架RFID读写器和第二RFID读写器的位置信息以及其所采集到的标签信息，所述定位模块还包括显示单元，用于显示货物和货架的具体位置。
优选的，所述货架主控器配置有定位策略，所述定位策略为将货格依次标号，利用每个货格内的第一RFID读写器采集货格内的货物信息，并将货物位置信息发送至主控箱，由主控箱将货物位置信息上传至计算机平台。
优选的，所述库房出入口设有与第二RFID读写器电连接的出入口控制器，所述出入口控制器电连接有出入检测器，所述出入检测器包括两个以上沿库房出入口的进出方向设置的红外检测器，所述出入口控制器配置有进出检测策略，所述进出检测策略包括利用各个红外检测器接受到红外信号的时间先后顺序以及所产生的时间差来判断货物和货架的进出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设置货物定位子系统和货架定位子系统，可以实现对货物和货架的定位，并且货物定位子系统还可以实现将货物精准定位至在哪个货格上，实现了对货物的精准定位，避免货物丢失。
另一方面，通过设置用于控制供电回路通断的信息采集控制电路，信息采集控制电路包括红外发射器，当红外发射器检测到货物时且货架处于货架摆放区内时才激发RFID读写器的第一供电电路，开始检测过程，一方面是可以避免在非使用状态下电能的损耗，另一方面可以避免货架没有放置在正确的位置时，操作人员就开始摆放货物，造成货物定位信息的错乱。
通过计算机平台的货物存量信息表和剩余储存空间信息可以清楚的知道库存信息，利用剩余储存空间信息可以为进货数量提供数据支撑。
附图说明
图1为本发明基于RFID技术的仓储物资定位系统第一种实施例的电路连接图；
图2为本发明基于RFID技术的仓储物资定位系统第二种实施例的电路连接图；
图3为本发明基于RFID技术的仓储物资定位系统的结构连接示意图；
图4为本发明基于RFID技术的仓储物资定位系统中库房的结构示意图。
图中：1、射频识别信号基站；2、计算机平台；3、主控箱；4、仓储厂区；410、库房；401、货架；402、库房出入口；403、第二RFID读写器；404、出入检测器。
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做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。
如图1和图3-4所示，本发明提供的第一种实施例，一种基于RFID技术的仓储物资定位系统，包括物资定位系统，还包括物资定位系统管理平台、与管理平台无线连接的射频识别信号基站以及设置在所述射频信号识别基站1覆盖区域内的若干仓储厂区4，若干所述仓储厂区4内设有若干库房410，所述库房410内设有若干货架401，所述货架401上设有若干货格，货格内形成储物空间以用于放置货物；
所述物资定位系统包括货物定位子系统和货架定位子系统，所述货架定位子系统包括设置在库房410内的若干货架摆放区以及安装在货架底部的RFID货架标签，所述货架摆放区内设有货架RFID读写器，所述RFID货架标签存储有该货架的数据信息，该货架的数据信息包括货架的规格和尺寸信息，所述货架上还设有与所述第一RFID读写器电性连接的货架主控器，所述货架主控器与所述管理平台电性连接。
所述货物定位子系统包括安装在各个货物上的RFID货物标签以及安装在所述货格一侧壁的第一RFID读写器，所述第一RFID读写器与RFID货物标签无线连接，所述RFID货物标签存储有该货物的数据信息，该货物的数据信息包括货物的种类和规格信息，如货物的种类和规格，RFID货物标签便于对货物进行集中分类摆放；
第一RFID读写器内设有供电回路以及用于控制供电回路通断的信息采集控制电路，所述信息采集控制电路包括预设有第一阈值范围的红外发射器；所述货架主控器与所述货架RFID读写器无线连接，且所述货架RFID读写器配置有货架定位策略，所述货架定位策略包括当所述货架RFID读写器接收到RFID货架标签信息时，控制所述货架主控器向第一RFID读写器的信息采集控制电路发送第一启动信号；所述信息采集控制电路配置有通电策略，所述通电策略为当货物处于第一阈值范围时且信息采集控制电路接收到第一启动信号时，信息采集控制电路控制所述供电回路闭合以使供电回路接通；通过信息采集控制电路对第一RFID读写器的供电电路进行通电控制，可以有效避免不必要的电能损耗。
所述货架401定位子系统包括设置在货架401上的RFID货架标签，所述RFID货架标签存储有该货架401的数据信息，所述货架401上还设有与所述第一RFID读写器电性连接的货架401主控器，所述货架401主控器与所述管理平台电性连接；第一RFID读写器可以检测各个货格上是否有货物以及分辨出属于什么类型的货物，各个第一RFID读写器将采集到的信息发送至货架401主控器，货架401主控器将各个货格的货物信息汇总后发送至管理平台进行统一监管。
所述物资定位系统包括设置在库房出入口402的第二RFID读写器403，所述第二RFID读写器403与RFID货物标签和RFID货架标签均通过近场通讯无线连接，且所述第二RFID读写器403与射频信号识别基站无线连接。第二RFID读写器403可以对经由库房出入口402的货架401和货物进行次数的记录，自动形成进出库统计数据。
如图2和图3-4所示，本发明提供的第二种实施例，与第一种实施例的区别之处在于，所述信息采集控制电路还包括与所述红外发射器的输出端电连接的主控芯片，所述主控芯片的第一信息接收端口用于接收第一启动信号，所述主控芯片的第二数字发送端口连接有第二开关，用于当第一信息接收端口接收到第一启动信号时接通第二开关，所述主控芯片的第一数字发送端口连接有第一开关，用于当货物处于第一阈值范围接通第一开关，所述第一开关和第二开关均串联连接在第一RFID读写器的供电回路中，用于控制供电回路的通断；当红外发射器被货物遮挡时，说明该货格上有货物存在，此时红外发射器的输出端形成低电平信号传送至主控芯片，主控芯片控制第一数字发送端口输出高电平，控制第一开关的接通，当货架处于货架摆放区内时，第一信息接收端口会接收到第一启动信号，控制器此时接通第二开关，第一开关和第二开关同时导通控制第一RFID读写器的供电回路导通，开始读取RFID货物标签信号，一方面，货架处于货架摆放区构成第一RFID读写器供电回路导通的必要条件，避免了货架没有放置在正确的位置时，操作人员就开始摆放货物，造成货物定位信息的错乱，另一方面，当红外发射器检测到货物时才激发供电电路，开始检测过程，可以避免在非使用状态下电能的损耗。
所述主控芯片配置有防误操作策略，所述防误操作策略包括获取所述第一开关的状态和第二开关的状态，当所述第一开关闭合且第二开关断开时，主控芯片向货架主控器发送误操作信号，货架主控器将误操作信号传送至管理平台。
误操作是指当货架没有放置在货架摆放区时，操作人员就开始摆放货物，这种操作容易导致货物的定位信息混乱，该防误操作策略可以提醒管理平台的监控人员该种情况的发生。
所述防误操作策略包括所述第一开关与第一继电器线圈串联连接，所述第二开关与第二继电器线圈串联连接，将第一继电器线圈的常开触点和第二继电器线圈的常闭触点与主控芯片的第三数据接收端口串联连接，用于当第一开关闭合且第二开关断开时向第三数据接收端口发送误操作启动信号。
所述第一RFID读写器内还包括磁场发生电路，所述磁场发生电路内设有与供电回路电连接的RFID线圈，所述RFID线圈通过供电回路提供电能。进一步的，所述第一RFID读写器配置有磁场增强策略，所述磁场增强策略为根据货格内储物空间的大小选择相应发散功率的RFID线圈，以使RFID线圈产生的磁场可以充满所述储物空间；由于RFID识别技术是非接触式的，无论货物在货格上的摆放位置和朝向如何，只要RFID货物标签出现在RFID线圈产生的磁场中，就能够被第一RFID读写器识别。
优选的，所述计算机平台2包括库房410信息数据库，所述库房410信息数据库包括存储有所述库房410剩余货物信息的货物存量信息表以及存储有所述库房410剩余货架401和剩余货格信息的剩余储存空间信息表，通过计算机平台2的货物存量信息表和剩余储存空间信息可以清楚的知道库存信息，利用剩余储存空间信息可以为进货数量提供数据支撑。
优选的，所述货架401主控器内设有无线发送模块，所述管理平台包括计算机平台2以及与所述计算机平台2电连接的主控箱3，所述主控箱3内设有与无线发送模块相匹配的无线接收模块；货架401主控器通过无线发送模块将货物信息传送至主控箱3内的无线接收模块，经由主控箱3将数据上传至计算机平台2进行定位和数据统计。
优选的，所述计算机平台2包括库房410信息数据库，所述库房410信息数据库包括存储有所述库房410剩余货物信息的货物存量信息表以及存储有所述库房410剩余货架401和剩余货格信息的剩余储存空间信息表。
优选的，所述计算机平台2还包括位置定位模块，所述定位模块用于获取第一RFID读写器、货架RFID读写器和第二RFID读写器的位置信息以及其所采集到的标签信息，所述定位模块还包括显示单元，用于显示货物和货架的具体位置。可以实现对货物和货架401的定位，并且货物定位子系统还可以实现将货物精准定位至在哪个货格上，实现了对货物的精准定位，避免货物丢失。定位模块的定位是通过定位第一RFID读写器和第二RFID读写器403的位置以及其二者采集到的数据对货物和货架401的位置进行定位的。
优选的，所述货架401主控器配置有定位策略，所述定位策略为将货格依次标号，利用每个货格内的第一RFID读写器采集货格内的货物信息，并将货物位置信息发送至主控箱3，由主控箱3将货物位置信息上传至计算机平台2，在计算机平台2进行统一的货物位置信息监控。
优选的，所述计算机平台2配置有数据统计策略，所述数据统计策略被配置为根据主控箱3接收到的信息实时更新货物存量信息表和剩余储存空间信息表，实时更新数据信息，保证了统计数据信息和定位信息的及时准确。
优选的，所述库房出入口402设有与第二RFID读写器403电连接的出入口控制器，所述出入口控制器电连接有出入检测器404，所述出入检测器404包括两个以上沿库房出入口402的进出方向设置的红外检测器，所述出入口控制器配置有进出检测策略，所述进出检测策略包括利用各个红外检测器接受到红外信号的时间先后顺序以及所产生的时间差来判断货物和货架401的进出；第二RFID读写器403与射频识别信号基站1无线连接，通过射频识别信号基站1将数据传送至极端及平台，通过出入检测器404和第二RFID读写器403的设置可以对货物和货架401的出入口次数进行统计。进一步的，出入检测器404配置有关联策略，所述关联策略被配置为当第二RFID读写器403检测到有RFID货物标签或RFID货架标签信号时，启动出入检测器404进行信号检测。
工作原理：进货时，将货物经由库房出入口402输送至对应库房410内，此时设置在库房出入口402的第二RFID读写器403和出入检测器404会检测到货物，会生成相应类别和规格的货物进库的信息，便于为库房410信息管理提供数据支持；当货物放到相应货架401的货格上时，第一RFID读写器会识别到相应类别和规格的货物放入哪个货格上的信息，并将该信息传送至货架401主控器。
出货时，第一RFID读写器能够识别相应类别和规格的货物被取走的信息，并将该信息传送至货架401主控器，经由货架401主控器传送至计算机平台2；并且，第二RFID读写器403和出入检测器404会检测到相应类别和规格的货物出库的信息，经由射频识别信号基站1传送至计算机平台2。第一RFID读写器和第二RFID读写器403在将其识别到的货物信息传送至计算机平台2时以及第二RFID读写器403将其识别到的货架401信息传送至计算机平台2时，计算机平台2的定位模块也就可以对相应的货物和货架401进行定位了。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.基于RFID技术的仓储物资定位系统，包括物资定位系统，其特征在于，还包括与物资定位系统无线连接的管理平台、与管理平台无线连接的射频识别信号基站以及设置在所述射频信号识别基站覆盖区域内的若干仓储厂区，若干所述仓储厂区内设有若干库房，所述库房内设有若干货架，所述货架上设有若干货格，货格内形成储物空间以用于放置货物；
所述物资定位系统包括货物定位子系统和货架定位子系统，所述货架定位子系统包括设置在库房内的若干货架摆放区以及安装在货架底部的RFID货架标签，所述货架摆放区内设有货架RFID读写器，所述RFID货架标签存储有该货架的数据信息，该货架的数据信息包括货架的规格和尺寸信息；
所述货物定位子系统包括安装在各个货物上的RFID货物标签以及安装在所述货格一侧壁的第一RFID读写器，所述第一RFID读写器与RFID货物标签无线连接，所述RFID货物标签存储有该货物的数据信息，该货物的数据信息包括货物的种类和规格信息，所述货架上设有与所述第一RFID读写器电性连接的货架主控器，所述货架主控器与所述管理平台电性连接；所述第一RFID读写器内设有供电回路以及用于控制供电回路通断的信息采集控制电路，所述信息采集控制电路包括预设有第一阈值范围的红外发射器；
所述货架主控器与所述货架RFID读写器无线连接，且所述货架RFID读写器配置有货架定位策略，所述货架定位策略包括当所述货架RFID读写器接收到RFID货架标签信息时，控制所述货架主控器向第一RFID读写器的信息采集控制电路发送第一启动信号；
所述信息采集控制电路配置有通电策略，所述通电策略为当货物处于第一阈值范围时且信息采集控制电路接收到第一启动信号时，信息采集控制电路控制所述供电回路闭合以使供电回路接通；
所述物资定位系统包括设置在库房出入口的第二RFID读写器，所述第二RFID读写器与RFID货物标签和RFID货架标签均通过近场通讯无线连接，且所述第二RFID读写器与射频信号识别基站无线连接，所述第二RFID读写器用于采集货物和货架经过库房出入口的信息，并将该信息通过射频信号识别基站传输至管理平台。
2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述信息采集控制电路还包括与所述红外发射器的输出端电连接的主控芯片，所述主控芯片的第一信息接收端口用于接收第一启动信号，所述主控芯片的第二数字发送端口连接有第二开关，用于当第一信息接收端口接收到第一启动信号时接通第二开关，所述主控芯片的第一数字发送端口连接有第一开关，用于当货物处于第一阈值范围接通第一开关，所述第一开关和第二开关均串联连接在第一RFID读写器的供电回路中，用于控制供电回路的通断。
3.根据权利要求2所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述主控芯片配置有防误操作策略，所述防误操作策略包括获取所述第一开关的状态和第二开关的状态，当所述第一开关闭合且第二开关断开时，主控芯片向货架主控器发送误操作信号，货架主控器将误操作信号传送至管理平台。
4.根据权利要求3所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述第一开关与第一继电器线圈串联连接，所述第二开关与第二继电器线圈串联连接，将第一继电器线圈的常开触点和第二继电器线圈的常闭触点与主控芯片的第三数据接收端口串联连接，用于当第一开关闭合且第二开关断开时向第三数据接收端口发送误操作启动信号。
5.根据权利要求1所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述第一RFID读写器内还包括磁场发生电路，所述磁场发生电路内设有与供电回路电连接的RFID线圈，所述RFID线圈通过供电回路提供电能；所述第一RFID读写器配置有磁场增强策略，所述磁场增强策略为根据货格内储物空间的大小选择相应发散功率的RFID线圈，以使RFID线圈产生的磁场可以充满所述储物空间。
6.根据权利要求1所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述货架主控器内设有无线发送模块，所述管理平台包括计算机平台以及与所述计算机平台电连接的主控箱，所述主控箱内设有与无线发送模块相匹配的无线接收模块。
7.根据权利要求6所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述计算机平台包括库房信息数据库，所述库房信息数据库包括存储有所述库房剩余货物信息的货物存量信息表以及存储有所述库房剩余货架和剩余货格信息的剩余储存空间信息表；所述计算机平台配置有数据统计策略，所述数据统计策略被配置为根据主控箱接收到的信息实时更新货物存量信息表和剩余储存空间信息表。
8.根据权利要求6所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述计算机平台还包括位置定位模块，所述定位模块用于获取第一RFID读写器、货架RFID读写器和第二RFID读写器的位置信息以及其所采集到的标签信息，所述定位模块还包括显示单元，用于显示货物和货架的具体位置。
9.根据权利要求6所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述货架主控器配置有定位策略，所述定位策略为将货格依次标号，利用每个货格内的第一RFID读写器采集货格内的货物信息，并将货物位置信息发送至主控箱，由主控箱将货物位置信息上传至计算机平台。
10.根据权利要求1所述的基于RFID技术的仓储物资定位系统，其特征在于：所述库房出入口设有与第二RFID读写器电连接的出入口控制器，所述出入口控制器电连接有出入检测器，所述出入检测器包括两个以上沿库房出入口的进出方向设置的红外检测器，所述出入口控制器配置有进出检测策略，所述进出检测策略包括利用各个红外检测器接受到红外信号的时间先后顺序以及所产生的时间差来判断货物和货架的进出。
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