CN113888079A - 智能货架管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智能货架管理系统及方法，包括货架、管理终端以及与管理终端连接的RFID模块、红外感应模块和指示灯模块，管理终端用于根据获取的物料存取信息，发出指令点亮指示灯模块指示物料对应的货位，RFID模块用于识别物料的标签信息，红外感应模块用于感应货位状态，管理终端用于接收并根据上述标签信息及货位状态得到存取记录并存储。本系统在采用RFID技术对物料进行电子标签绑定的基础上，操作人员在存取物料操作时，只要在管理终端输入物料存取信息，即可通过指示灯模块的指示精准的获取物料对应的货架与货位，避免拿错放错的情况，管理终端还可通过反馈的信息自动记录物料出入库的存取记录，大大提高了管理人员的管理效率。

Description

智能货架管理系统及方法

技术领域

本申请涉及智能仓储管理技术，特别是涉及一种智能货架管理系统及方法。

背景技术

现代化企业中，随着产品品种的多样化，对货架中的物料储存管理提出了更高的要求。传统货架上存储的物料出入库时，一般采用人工存取、记录的方式，不仅效率低且极易出错，严重影响到企业仓储的日常管理及经济效益。

随着管理方式日益信息化，开始对物料应用RFID(Radio FrequencyIdentification，射频识别技术)进行电子标签绑定，用自动读取物料电子标签内信息的方式代替人工，提高出入库记录的准确性。但即便如此，还是有在物料出入库时，无法快速精准定位，时常拿错物料或放错位置等问题，管理效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对无法快速精准定位货架上的物料的位置、物料存储出入库管理效率低的问题，提供一种智能货架管理系统及方法。

一种智能货架管理系统，包括货架、管理终端以及与所述管理终端连接的RFID模块、红外感应模块和指示灯模块，所述RFID模块、所述红外感应模块以及所述指示灯模块均设置于所述货架，所述货架的数量为两个以上；

所述管理终端用于根据获取的物料存取信息，发出指令点亮所述指示灯模块指示所述物料对应的货架与货位，所述RFID模块用于识别所述物料的标签信息并反馈给所述管理终端，所述红外感应模块用于感应货位状态并反馈给所述管理终端，所述管理终端还用于根据所述标签信息及所述货位状态得到存取记录并存储。

在其中一个实施例中，所述货架包括两个以上的层板，各所述层板上设置有两个以上的货位。

在其中一个实施例中，所述RFID模块包括RFID主板、RFID天线及RFID标签，所述RFID天线及所述RFID标签的数量为两个以上，所述RFID天线设置于所述层板，所述RFID标签设置于所述物料，所述RFID天线连接所述RFID主板，所述RFID主板连接所述管理终端。

在其中一个实施例中，所述红外感应模块包括红外传感器及红外主板，所述红外传感器的数量与所述货位的数量一致，各所述红外传感器设置于对应货位，各所述红外传感器连接所述红外主板，所述红外主板连接所述管理终端。

在其中一个实施例中，所述指示灯模块包括指示灯主板、塔灯及货位灯，所述货位灯的数量与所述货位的数量一致，所述塔灯与各所述货位灯均连接所述指示灯主板，所述指示灯主板连接所述管理终端。

在其中一个实施例中，所述管理终端包括主机及交互装置，所述主机连接所述交互装置、所述RFID模块、所述红外感应模块以及所述指示灯模块。

在其中一个实施例中，上述的智能货架管理系统还包括身份认证装置，所述身份认证装置连接所述主机。

在其中一个实施例中，上述的智能货架管理系统还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器连接所述主机。

在其中一个实施例中，提出一种智能货架管理方法，基于上述的智能货架管理系统实现，包括：

根据获取的物料存取信息，发出指令点亮所述指示灯模块指示所述物料对应的货位；

接收RFID模块识别得到的所述物料的标签信息；

接收红外感应模块感应得到的货位状态；

根据所述标签信息及所述货位状态判断得到存取记录并存储。

在其中一个实施例中，在所述根据获取的物料存取信息，发出指令点亮所述指示灯模块指示所述物料对应的货位之前，还包括：

根据身份认证装置获取的身份认证信息判断得到用户身份；

当检测所述用户身份具备存取物料操作权限时，执行所述根据获取的物料存取信息，发出指令点亮所述指示灯模块指示所述物料对应的货位的步骤。

上述智能货架管理系统，在采用RFID技术对物料进行电子标签绑定的基础上，操作人员在存取物料操作时，只要在管理终端输入物料存取信息，即可通过指示灯模块的指示精准的获取物料对应的货架与货位，避免拿错放错的情况，管理终端还可通过RFID模块与红外感应模块反馈的信息自动记录物料出入库的存取记录，大大提高了管理人员的管理效率。

附图说明

图1为一实施例中智能货架管理系统的系统框图；

图2为一实施例中智能货架管理系统的简易示意图；

图3为一实施例中智能货架管理方法的流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在一个实施例中，针对企业中需要用到货架对存储的物料采用更高效的方式进行管理及盘点记录的场景，提供一种智能货架管理系统。如图1所示，包括货架、管理终端110以及与管理终端110连接的RFID模块120、红外感应模块130和指示灯模块140，RFID模块120、红外感应模块130以及指示灯模块140均设置于货架，货架的数量为两个以上。管理终端110用于根据获取的物料存取信息，发出指令点亮指示灯模块140指示物料对应的货架与货位，RFID模块120用于识别物料的标签信息并反馈给管理终端110，红外感应模块120用于感应货位状态并反馈给管理终端110，管理终端110还用于根据标签信息及货位状态得到存取记录并存储。

具体地，货架用于放置物料，货架的数量为两个以上，可根据仓储容量即需存储的物料的数量来设置。各货架的结构不作限定，可根据物料的数量及大小形状进行规划，例如，在一个实施例中，如图2所示，货架包括两个以上的层板，各层板上设置有两个以上的货位。可以理解，各层板之间的间距可以相同，也可以不同，各层板上对应划分有两个以上的货位，每个货位的大小也可以相同，可以不同，均可根据物料的情况进行对应设置。其中，每一层板上设置的货位的数量并不固定，可以相同，也可以不同，在本实施例中，为了便于对物料的盘点统计，同一货架用于放置同类型物料，且同一货架上各层板设置的货位的数量均一致，每一货位上对应放置一个物料。另外，为了便于管理，货架具有唯一的货架编号，货位也具有唯一的货位编号。

进一步地，RFID模块120与红外感应模块130以及指示灯模块140的数量均可根据货架的数量与仓储容量来设置，均连接管理终端110以辅助完成对货架上物料的存取管理。

RFID模块120用于对货架的层板上放置的物料进行标签信息的识别并发送至管理终端110。可以理解，每一物料上均设置有唯一的RFID标签，对应保存该物料的标签信息。其中，标签信息的具体内容并不唯一，可根据实际情况在管理终端110的管理后台数据库中进行设置，例如，本实施例的标签信息包含物料名称、物料型号、厂家信息、购入时间、报废时间以及试验时间等身份属性信息，还包含入库编码、第一次入库时间、货架编号与货位编号等存储属性信息。

红外感应模块130用于感应货架的货位上是否有放置物料，输出该货位的货位状态至管理终端110。对应地，货位状态包括有物料与无物料两种状态。当该货位上放置有物料时，红外感应模块130处于被遮挡状态，输出的货位状态为有物料状态；当该货位上未放置物料时，红外感应模块130处于未被遮挡状态，输出的货位状态为无物料状态。另外，每一红外感应模块130也具有唯一的红外编号，与货位编号一一对应。

指示灯模块140接受管理终端110发出的指令控制，点亮后实现指示功能。具体地，指示灯模块140可包括设置于各货架的顶端用于提供货架指示功能的指示灯，该指示灯的数量与货架的数量一致，也具有唯一的编号，与货架编号一一对应；还可包括设置于各货位的前方用于提供货位指示功能的指示灯，该指示灯的数量与货位的数量一致，也具有唯一的编号，与货位编号一一对应。其中，指示功能可包括物料查找指示、异常指示以及补货指示等。可以理解，物料查找指示为点亮后实现对需存取的物料对应的货架与货位进行指示，辅助操作人员快速存取物料；异常指示为点亮后实现对各模块存在故障或异常时进行指示，辅助管理人员及时发现故障进行维修，或辅助操作人员及时发现存取物料错误情况；补货指示为点亮后实现对货架上报废物料或长期无物料放置的货位进行指示，辅助管理人员及时进行补货。另外，各指示功能的表现形式并不唯一，可采用不同颜色显示进行区分，也可以增加不同的闪烁频率进行区分，不以此为限定。例如，物料查找指示可采用绿色指示灯表示，异常指示可采用红色指示灯表示，设施故障的异常指示采用快速闪烁的红色指示灯表示，补货指示可以采用黄色指示灯表示。

管理终端110的数量也可根据货架与仓储容量来设置，可直接设置于货架上，也可以单独设置。在将管理终端110设置于货架上时，设置有管理终端110的货架为主架，未设置管理终端110的货架为副架。在具体使用中，可以是所有的货架均为主架，每一货架上均设置有一个管理终端110；也可以是根据仓储容量设置两个以上的主架用于管理；还可以是整个仓储系统中仅采用一个主架设置管理终端110，其余均为副架，可根据实际情况选定。可以理解，当包含两个以上的管理终端110时，各管理终端110之间底层数据库互通。

管理终端110用于根据操作人员的操作获取物料存取信息，并根据物料存取信息发出指令点亮指示灯模块140。具体地，物料存取信息包括物料入库信息与物料出库信息，可以理解，物料入库信息对应操作人员进行的存物料操作时的信息，例如操作人员将需存入物料的RFID标签，给RFID模块120进行识别后，获取到的标签信息。管理终端110将根据该标签信息中的货架编号与货位编号对应输出查找指令至指示灯模块140，指示物料对应的货架与货位。物料出库信息对应操作人员进行的取物料操作时的信息，例如操作人员在管理终端110上输入的需取出物料的物料名称，管理终端110将根据该物料名称获取对应的货架编号与货位编号，再输出查找指令至指示灯模块140点亮指示物料对应的货架与货位。

进一步地，在存物料操作完成后，对应层板上的RFID模块120将识别到的物料的标签信息发送至管理终端110，红外感应模块130将感应到的货位状态发送至管理终端110，管理终端110将根据接收到的标签信息及货位状态生成一条存物料记录并存储至数据库。在取物料操作完成后，红外感应模块130将感应到的对应货位状态发送至管理终端110，管理终端110将根据接收到的货位状态生成一条取物料记录并存储至数据库。

另外，管理终端110还用于根据接收到的标签信息与货位状态进行错误报警提示。操作人员完成存或取物料操作后，在标签信息中的货位编号对应的货位状态与接收的货位状态不一致时，管理终端110发出错误报警指令至指示灯模块140进行异常指示。

上述智能货架管理系统，在采用RFID技术对物料进行电子标签绑定的基础上，操作人员在存取物料操作时，只要在管理终端110输入物料存取信息，即可通过指示灯模块140的指示精准的获取物料对应的货架与货位，避免拿错放错的情况，管理终端110还可通过RFID模块120与红外感应模块130反馈的信息自动记录物料出入库的存取记录，大大提高了管理人员的管理效率。

在一个实施例中，如图2所示，RFID模块120包括RFID主板、RFID天线及RFID标签，RFID天线及RFID标签的数量为两个以上，RFID天线设置于对应层板，RFID标签设置于物料，RFID天线连接RFID主板，RFID主板连接管理终端110。

具体地，RFID天线设置于货架的层板的下端面，用于从上往下对下一层层板上放置的物料的RFID标签进行识别。RFID天线的数量可根据货架以及层板的大小、货位的数量来设定，只要满足对层板上所有货位上的物料的RFID标签均能进行识别到即可。RFID标签设置于物料，每一物料上均设置有唯一的RFID标签，对应保存该物料的标签信息。RFID主板上设置有RFID读写器，所有的RFID天线均连接RFID读写器并将识别到的标签信息发送至RFID读写器，RFID读写器再将标签信息发送至管理终端110。RFID主板的数量与货架的数量一致，每一货架上对应一个RFID主板，且在每一货架上都设置有一个管理终端110时，RFID主板设置于管理终端110。

在一个实施例中，如图2所示，红外感应模块130包括红外传感器及红外主板，红外传感器的数量与货位的数量一致，各红外传感器设置于对应货位，各红外传感器连接红外主板，红外主板连接管理终端110。

具体地，红外传感器的数量与货位的数量一致，每一红外传感器通过开孔的方式固定于层板的一个货位上，每一红外传感器具有唯一的红外编号，与货位编号一一对应。进一步地，红外主板的数量与层板的数量一致，各红外主板贴合设置于层板的下端面，层板上的各红外传感器均连接该红外主板。在对应货位存入物料时，红外传感器发出的红外光被遮挡，将输出该货位有物料的货位状态至红外主板；在对应货位取出物料时，红外传感器发出的红外光未被遮挡，将输出该货位无物料的货位状态至红外主板。红外主板将接收到的货位状态发送至管理终端110，辅助管理终端110自动记录存取记录。

在一个实施例中，如图2所示，指示灯模块140包括指示灯主板、塔灯及货位灯，货位灯的数量与货位的数量一致，塔灯与各货位灯均连接指示灯主板，指示灯主板连接管理终端110。

具体地，塔灯的数量与货架的数量一致，设置于各货架的顶端，用于提供货架指示功能。货位灯的数量与货位的数量一致，设置于各货位的前方，用于提供货位指示功能。塔灯与货位灯均连接指示灯主板，指示灯主板管理终端110。管理终端110根据获取的物料存取信息，发出物料查找指令至指示灯主板，指示灯主板控制对应塔灯与货位灯点亮进行相应指示，辅助操作人员快速存取物料。管理终端110根据接收到的标签信息与货位状态，发出错误报警指令至指示灯主板，指示灯主板控制对应的塔灯与货位点亮进行相应指示，辅助操作人员及时发现存取物料错误情况。管理终端110还根据RFID模块120与红外感应模块130的故障信息，发出故障指令至指示灯主板，指示灯主板控制对应的塔灯与货位点亮进行相应指示，辅助管理人员及时发现故障进行维修。管理终端110还根据标签信息及货位状态，对已达到标签信息中报废时间的物料、货位状态在预设时间后均为无物料状态等情况发出补货指令至指示灯主板，指示灯主板控制对应的塔灯与货位点亮进行相应指示，辅助管理人员及时进行补货。其中，预设时间并不唯一，可根据实际情况设定。

另外，在管理终端110发出指令至指示灯主板，指示灯主板控制对应的塔灯与货位点亮进行相应指示后，管理终端110还在预设关断时间后，发出关断指令至指示灯主板，指示灯主板控制对应的塔灯与货位熄灭。其中，预设关断时间并不唯一，只要保证在时间内进行指示时，能辅助完成相应操作即可。

在一个实施例中，如图2所示，管理终端110包括主机及交互装置，主机连接交互装置、RFID模块120、红外感应模块130以及指示灯模块140。

具体地，交互装置为带显示屏的操作装置，显示屏可以是触摸显示屏，还可包括按键、扬声器及麦克风，辅助操作人员及管理人员完成物料存取信息及其他相关信息的输入，具体可以是按键输入、触摸屏输入或者语音输入，不做此限定。

进一步地，主机接收交互装置输入的物料存取信息，接收RFID主板及红外主板发送的标签信息和货位状态，发出指令至指示灯主板控制塔灯及货位灯进行相应指示。

在一个实施例中，如图2所示，上述的智能货架管理系统还包括身份认证装置，身份认证装置连接主机。

具体地，身份认证装置可以是密码输入装置、指纹输入装置或人脸输入装置。可以理解，身份认证装置可以是与交互装置设置为一体，例如，当采用密码输入时，可以是操作人员或管理人员直接在交互装置的显示屏上进行密码输入；当采用人脸输入时，可以采用带摄像头的交互装置。

进一步地，身份认证装置用于将用户输入的身份认证信息发送至主机，主机再根据接收的身份认证信息判断得到用户身份，对应开启相应权限。其中，用户身份可包括操作人员与管理人员，操作人员仅支持存取物料操作权限，管理人员除存取物料操作权限外，还支持后台管理权限。后台管理权限可包括存取记录管理、库存物料统计与盘点以及系统设备维护等管理权限。另外，当输入的身份认证信息无法对应获取到用户身份时，表示该用户属于未注册身份，主机可在交互界面中提供用户注册功能，在注册后再对应开启相应权限。

在一个实施例中，上述的智能货架管理系统还包括蜂鸣器，蜂鸣器连接主机。具体地，在存在故障或存取物料错误时，蜂鸣器可接收主机发出的控制指令进行报警提示，辅助管理人员及时发现故障进行维修，或辅助操作人员及时发现存取物料错误情况。

在一个实施例中，如图3所示，提出一种智能货架管理方法，基于上述的智能货架管理系统实现，包括：

步骤S120：根据获取的物料存取信息，发出指令点亮指示灯模块指示物料对应的货位。

具体地，物料存取信息包括物料入库信息与物料出库信息，可以理解，物料入库信息对应操作人员进行的存物料操作时的信息，例如操作人员将需存入物料的RFID标签，给RFID模块进行识别后，获取到的标签信息。管理终端将根据该标签信息中的货架编号与货位编号对应输出查找指令至指示灯模块，指示物料对应的货架与货位。物料出库信息对应操作人员进行的取物料操作时的信息，例如操作人员在管理终端上输入的需取出物料的物料名称，管理终端将根据该物料名称获取对应的货架编号与货位编号，再输出查找指令至指示灯模块140点亮指示物料对应的货架与货位。

步骤S130：接收RFID模块识别得到的物料的标签信息。

具体地，在存物料操作完成后，对应层板上的RFID模块将识别到的物料的标签信息发送至管理终端。

步骤S140：接收红外感应模块感应得到的货位状态。

具体地，在存或取物料操作完成后，对应货位的红外感应模块将感应到的货位状态发送至管理终端。

步骤S150：根据标签信息及货位状态判断得到存取记录并存储。

具体地，在接收到的标签信息中的货位编号对应的货位状态与接收的货位状态一致时，管理终端根据接收到的标签信息及货位状态生成一条存或取物料记录并存储至数据库。在标签信息中的货位编号对应的货位状态与接收的货位状态不一致时，管理终端发出错误报警指令至指示灯模块进行异常指示。

在一个实施例中，在步骤S120之前，还包括步骤S110：根据身份认证装置获取的身份认证信息判断得到用户身份。当检测用户身份具备存取物料操作权限时，执行步骤S120。

具体地，用户通过身份认证装置输入的身份认证信息并发送至管理终端，再根据接收的身份认证信息判断得到用户身份，对应开启相应权限。当检测得到的用户身份具备存取物料操作权限时，才执行步骤S120。其中，用户身份可包括操作人员与管理人员，操作人员仅支持存取物料操作权限，管理人员除存取物料操作权限外，还支持后台管理权限。后台管理权限可包括存取记录管理、库存物料统计与盘点以及系统设备维护等管理权限。另外，当输入的身份认证信息无法对应获取到用户身份时，表示该用户属于未注册身份，主机可在交互界面中提供用户注册功能，在注册后再对应开启相应权限。

关于智能货架管理方法的具体限定可以参见上文中对于智能货架管理系统的限定，在此不再赘述。

在本实施例中，在采用RFID技术对物料进行电子标签绑定的基础上，操作人员在存取物料操作时，只要在管理终端输入物料存取信息，即可通过指示灯模块的指示精准的获取物料对应的货架与货位，避免拿错放错的情况，管理终端还可通过RFID模块与红外感应模块反馈的信息自动记录物料出入库的存取记录，大大提高了管理人员的管理效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能货架管理系统，其特征在于，包括货架、管理终端以及与所述管理终端连接的RFID模块、红外感应模块和指示灯模块，所述RFID模块、所述红外感应模块以及所述指示灯模块均设置于所述货架，所述货架的数量为两个以上；

所述管理终端用于根据获取的物料存取信息，发出指令点亮所述指示灯模块指示所述物料对应的货架与货位，所述RFID模块用于识别所述物料的标签信息并反馈给所述管理终端，所述红外感应模块用于感应货位状态并反馈给所述管理终端，所述管理终端还用于根据所述标签信息及所述货位状态得到存取记录并存储。

2.根据权利要求1所述的智能货架管理系统，其特征在于，所述货架包括两个以上的层板，各所述层板上设置有两个以上的货位。

3.根据权利要求2所述的智能货架管理系统，其特征在于，所述RFID模块包括RFID主板、RFID天线及RFID标签，所述RFID天线及所述RFID标签的数量为两个以上，所述RFID天线设置于所述层板，所述RFID标签设置于所述物料，所述RFID天线连接所述RFID主板，所述RFID主板连接所述管理终端。

4.根据权利要求2所述的智能货架储管理系统，其特征在于，所述红外感应模块包括红外传感器及红外主板，所述红外传感器的数量与所述货位的数量一致，各所述红外传感器设置于对应货位，各所述红外传感器连接所述红外主板，所述红外主板连接所述管理终端。

5.根据权利要求2所述的智能货架管理系统，其特征在于，所述指示灯模块包括指示灯主板、塔灯及货位灯，所述货位灯的数量与所述货位的数量一致，所述塔灯与各所述货位灯均连接所述指示灯主板，所述指示灯主板连接所述管理终端。

6.根据权利要求1所述的智能货架管理系统，其特征在于，所述管理终端包括主机及交互装置，所述主机连接所述交互装置、所述RFID模块、所述红外感应模块以及所述指示灯模块。

7.根据权利要求6所述的智能货架管理系统，其特征在于，还包括身份认证装置，所述身份认证装置连接所述主机。

8.根据权利要求6所述的智能货架管理系统，其特征在于，还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器连接所述主机。

9.一种智能货架管理方法，其特征在于，基于权利要求1-8中任意一项所述的智能货架管理系统实现，包括：

根据获取的物料存取信息，发出指令点亮所述指示灯模块指示所述物料对应的货位；

接收RFID模块识别得到的所述物料的标签信息；

接收红外感应模块感应得到的货位状态；

根据所述标签信息及所述货位状态判断得到存取记录并存储。

10.根据权利要求9所述的智能货架管理方法，其特征在于，在所述根据获取的物料存取信息，发出指令点亮所述指示灯模块指示所述物料对应的货位之前，还包括：

根据身份认证装置获取的身份认证信息判断得到用户身份；

当检测所述用户身份具备存取物料操作权限时，执行所述根据获取的物料存取信息，发出指令点亮所述指示灯模块指示所述物料对应的货位的步骤。

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