CN116002270B - 基于物联网的仓库货物存储管理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于物联网的仓库货物存储管理方法和系统，其以仓库货物的历史物流记录为基准，确定处于库存量短缺状态的商品在仓库内部所处区域，并利用物联网对相应区域进行视觉识别，得到货物存放状态信息，便于指示机器人将货物运送到目标监测区域和将货物转移放置在目标监测区域，其利用物联网对仓库内部货物的存储状态进行监测，以及利用机器人进行货物的运输和搬运，提高仓库内部货物的存储管理效率和可靠性。

Description

基于物联网的仓库货物存储管理方法和系统

技术领域

本发明涉及仓库物流管理的技术领域，特别涉及基于物联网的仓库货物存储管理方法和系统。

背景技术

电商仓库是用于存储货物，其根据来自外界的货物订单需求，从电商仓库内部调取相应的货物进行出仓。当接收到的货物订单越多，电商仓库内部对应货物的库存量也越少，为了保证电商仓库内部货物具有充足的库存量，需要定期对电商仓库内部进行巡检。由于电商仓库内部空间广大，完整一次巡检所需的时间较长，无法及时准确掌握电商仓库内部的所有货物的实际库存量，降低仓库内部货物的存储管理效率和可靠性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于物联网的仓库货物存储管理方法和系统，其根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域，分析目标监测区域的区域影像，得到目标监测区域的货物存放状态信息；再通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到目标监测区域；还通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在目标监测区域，其以仓库货物的历史物流记录为基准，确定处于库存量短缺状态的商品在仓库内部所处区域，并利用物联网对相应区域进行视觉识别，得到货物存放状态信息，便于指示机器人将货物运送到目标监测区域和将货物转移放置在目标监测区域，其利用物联网对仓库内部货物的存储状态进行监测，以及利用机器人进行货物的运输和搬运，提高仓库内部货物的存储管理效率和可靠性。

本发明提供基于物联网的仓库货物存储管理方法，包括如下步骤：

步骤S1，根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；采集所述目标监测区域的区域影像，对所述区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放状态信息；

步骤S2，根据所述货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到所述目标监测区域；

步骤S3，当机器人将货物运送到所述目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在所述目标监测区域。

进一步，在所述步骤S1中，根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；采集所述目标监测区域的区域影像，对所述区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放状态信息，包括：

从仓库货物的历史物流记录中提取每种货物的历史出仓数量，根据所述历史出仓数量，判断对应货物是否处于仓储短缺状态，并将处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的仓储区域确定为目标监测区域；

指示接入到物联网的摄像头采集所述目标监测区域的全景区域影像，对所述全景区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，以此作为所述货物存放状态信息。

进一步，在所述步骤S2中，根据所述货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到所述目标监测区域，包括：

从所述货物存放状态信息中提取得到所述目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，根据所述包装状态信息，确定所述目标监测区域当前存放的包装破损的货物的数量；再根据所述货物存放总数量和所述包装破损的货物的数量，确定向所述目标监测区域补充货物的补充数量；

通过物联网向与所述目标监测区域距离最近的机器人发送包含所述补充数量的货物补充操作指令，以使机器人沿着相应路径将相应数量的货物运送到所述目标监测区域。

进一步，在所述步骤S3中，当机器人将货物运送到所述目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在所述目标监测区域，包括：

分析机器人在运送货物过程中采集得到的运动前方环境影像，判断机器人是否到达所述目标监测区域；

当机器人到达所述目标监测区域后，分析机器人采集得到的所述目标监测区域的货物摆放影像，得到相应的货物摆放状态信息；其中，所述货物摆放状态信息包括货物摆放位置和摆放姿态信息；

根据所述货物摆放状态信息，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以此机器人对所述目标监测区域已摆放的货物进行挪动移位以及将运送的货物转移到所述目标监测区域。

进一步，在所述步骤S2或步骤S3中，物联网向机器人发送控制指令的过程包括，物联网先向机器人发送测速指令，通过所述测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度，在得到所述交互速度后，所物联网向机器人发送控制指令，并且根据所述控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度得到交互时长阈值，再在所述交互时长阈值时间内根据所述物联网接收到的返回信息，判断所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，若未成功接收到所述控制指令，则控制物联网重复上述过程重新发送控制指令直到所述机器人在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令为止，其过程为：

步骤A1，物联网先向机器人发送测速指令，利用下面公式(1)，通过所述测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，

在上述公式(1)中，V1表示当前物联网与机器人之间的交互速度；V2表示进行交互机器人的数据处理速度；C₂表示所述测速指令的二进制形式；H₂表示所述测速指令的返回信息的二进制形式；t₀表示所述测速指令的返回信息中包含的物联网向机器人发送测速指令的时刻；t_s表示所述测速指令的返回信息中包含的所述机器人接收到物联网发送的测速指令的时刻；t_d表示所述测速指令的返回信息中包含的所述物联网接收到所述返回信息的时刻；t_f表示所述测速指令的返回信息中包含的所述机器人发送返回信息的时刻；len()表示求取括号内二进制数据的数据位数；

步骤A2，利用下面公式(2)，根据所述控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，得到交互时长阈值，

在上述公式(2)中，T表示交互时长阈值；Y₂表示所述控制指令的二进制形式；

步骤A3，利用下面公式(3)，在所述交互时长阈值时间内，根据所述物联网接收到的返回信息，判断所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网是否需要重新发送控制指令，

在上述公式(3)中，G(T)表示所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令的判定值；[h(a)]₂表示在所述交互时长阈值时间内所述物联网接收到的第a个返回信息的二进制形式；F(Y₂)表示所述控制指令对应的标准形式返回信息的二进制形式；| |表示求取绝对值；n(T)表示在所述交互时长阈值时间内所述物联网接收到的返回信息总个数；

若G(T)＝1，则表示所述机器人在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网不重新发送控制指令；

若G(T)＝0，则表示所述机器人在交互时长阈值时间内未成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网重新发送控制指令。

本发明还提供基于物联网的仓库货物存储管理系统，包括：

目标监测区域确定模块，用于根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；

货物存放状态确定模块，用于采集所述目标监测区域的区域影像，对所述区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放状态信息；

第一机器人控制模块，用于根据所述货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到所述目标监测区域；

第二机器人控制模块，用于当机器人将货物运送到所述目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在所述目标监测区域。

进一步，所述目标监测区域确定模块用于根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域，包括：

从仓库货物的历史物流记录中提取每种货物的历史出仓数量，根据所述历史出仓数量，判断对应货物是否处于仓储短缺状态，并将处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的仓储区域确定为目标监测区域；

所述货物存放状态确定模块用于采集所述目标监测区域的区域影像，对所述区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放状态信息，包括：

指示接入到物联网的摄像头采集所述目标监测区域的全景区域影像，对所述全景区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，以此作为所述货物存放状态信息。

进一步，所述第一机器人控制模块用于根据所述货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到所述目标监测区域，包括：

从所述货物存放状态信息中提取得到所述目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，根据所述包装状态信息，确定所述目标监测区域当前存放的包装破损的货物的数量；再根据所述货物存放总数量和所述包装破损的货物的数量，确定向所述目标监测区域补充货物的补充数量；

通过物联网向与所述目标监测区域距离最近的机器人发送包含所述补充数量的货物补充操作指令，以使机器人沿着相应路径将相应数量的货物运送到所述目标监测区域。

进一步，所述第二机器人控制模块用于当机器人将货物运送到所述目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在所述目标监测区域，包括：

分析机器人在运送货物过程中采集得到的运动前方环境影像，判断机器人是否到达所述目标监测区域；

当机器人到达所述目标监测区域后，分析机器人采集得到的所述目标监测区域的货物摆放影像，得到相应的货物摆放状态信息；其中，所述货物摆放状态信息包括货物摆放位置和摆放姿态信息；

根据所述货物摆放状态信息，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以此机器人对所述目标监测区域已摆放的货物进行挪动移位以及将运送的货物转移到所述目标监测区域。

相比于现有技术，该基于物联网的仓库货物存储管理方法和系统根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域，分析目标监测区域的区域影像，得到目标监测区域的货物存放状态信息；再通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到目标监测区域；还通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在目标监测区域，其以仓库货物的历史物流记录为基准，确定处于库存量短缺状态的商品在仓库内部所处区域，并利用物联网对相应区域进行视觉识别，得到货物存放状态信息，便于指示机器人将货物运送到目标监测区域和将货物转移放置在目标监测区域，其利用物联网对仓库内部货物的存储状态进行监测，以及利用机器人进行货物的运输和搬运，提高仓库内部货物的存储管理效率和可靠性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

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获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于物联网的仓库货物存储管理方法的流程示意图。

图2为本发明提供的基于物联网的仓库货物存储管理系统的结构示意图。

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。

参阅图1，为本发明实施例提供的基于物联网的仓库货物存储管理方法的流程示意图。该基于物联网的仓库货物存储管理方法包括如下步骤：

步骤S1，根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；采集该目标监测区域的区域影像，对该区域影像进行分析处理，得到该目标监测区域的货物存放状态信息；

步骤S2，根据该货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到该目标监测区域；

步骤S3，当机器人将货物运送到该目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在该目标监测区域。

上述技术方案的有益效果为：该基于物联网的仓库货物存储管理方法根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域，分析目标监测区域的区域影像，得到目标监测区域的货物存放状态信息；再通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到目标监测区域；还通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在目标监测区域，其以仓库货物的历史物流记录为基准，确定处于库存量短缺状态的商品在仓库内部所处区域，并利用物联网对相应区域进行视觉识别，得到货物存放状态信息，便于指示机器人将货物运送到目标监测区域和将货物转移放置在目标监测区域，其利用物联网对仓库内部货物的存储状态进行监测，以及利用机器人进行货物的运输和搬运，提高仓库内部货物的存储管理效率和可靠性。

优选地，在该步骤S1中，根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；采集该目标监测区域的区域影像，对该区域影像进行分析处理，得到该目标监测区域的货物存放状态信息，包括：

从仓库货物的历史物流记录中提取每种货物的历史出仓数量，根据该历史出仓数量，判断对应货物是否处于仓储短缺状态，并将处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的仓储区域确定为目标监测区域；

指示接入到物联网的摄像头采集该目标监测区域的全景区域影像，对该全景区域影像进行分析处理，得到该目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，以此作为该货物存放状态信息。

上述技术方案的有益效果为：在实际工作中，从仓库管理平台终端调取仓库货物的历史物流记录，对该历史物流记录进行解析处理，得到每种货物在预设历史时间段内的历史出仓数量，若该历史出仓数量大于预设数量阈值，则判断对应货物处于仓储短缺状态，此时以处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的存放位置记录为基准，将处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的仓储区域确定为目标监测区域，从而便于后续对相应目标监测区域进行针对性的视觉识别分析。此外，仓库内部设置有分布式摄像头，每个摄像头均接入到物联网中，通过物联网控制相应的摄像头采集目标监测区域的全景区域影像，能够对目标监测区域中货物的实际存放状态进行实时确定，便于后续向目标监测区域运送相应数量的货物。

优选地，在该步骤S2中，根据该货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到该目标监测区域，包括：

从该货物存放状态信息中提取得到该目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，根据该包装状态信息，确定该目标监测区域当前存放的包装破损的货物的数量；再根据该货物存放总数量和该包装破损的货物的数量，确定向该目标监测区域补充货物的补充数量；

通过物联网向与该目标监测区域距离最近的机器人发送包含该补充数量的货物补充操作指令，以使机器人沿着相应路径将相应数量的货物运送到该目标监测区域。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，根据目标监测区域当前存放的货物的包装状态信息，识别其中存在包装破损情况的货物的数量，并结合目标监测区域的货物存放总数量，确定目标监测区域补充货物的补充数量，其中该补充数量根据目标监测区域的货物存放总数量，存在包装破损情况的货物的数量，以及目标监测区域允许存放的最大货物数量计算得到。再通过物联网向与目标监测区域距离最近的机器人发送包含该补充数量的货物补充操作指令，当机器人接收到货物补充操作指令后，会沿着相应路径将路径承载相应数量的货物运动到目标监测区域，从而实现对目标监测区域的货物补充。

优选地，在该步骤S3中，当机器人将货物运送到该目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在该目标监测区域，包括：

分析机器人在运送货物过程中采集得到的运动前方环境影像，判断机器人是否到达该目标监测区域；

当机器人到达该目标监测区域后，分析机器人采集得到的该目标监测区域的货物摆放影像，得到相应的货物摆放状态信息；其中，该货物摆放状态信息包括货物摆放位置和摆放姿态信息；

根据该货物摆放状态信息，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以此机器人对该目标监测区域已摆放的货物进行挪动移位以及将运送的货物转移到该目标监测区域。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，在机器人承载货物进行运动过程中，利用机器人自带的摄像头对运动前方环境进行拍摄，并识别分析拍摄得到的运动前方环境影像，判断机器人是否已经到达目标监测区域，从而保证在机器人到达目标监测区域后及时控制机器人停止运动。再利用机器人自带的摄像头对目标监测区域进行拍摄，得到货物摆放影像，以此分析确定货物摆放状态信息，便于机器人通过自身的机械手对目标监测区域已摆放的货物进行挪动移位和将运送的货物转移到目标监测区域，从而实现对目标监测区域的货物整理，提高目标监测区域的货物摆放整齐性。

优选地，在该步骤S2或步骤S3中，物联网向机器人发送控制指令的过程包括，物联网先向机器人发送测速指令，通过该测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度，在得到该交互速度后，所物联网向机器人发送控制指令，并且根据该控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度得到交互时长阈值，再在该交互时长阈值时间内根据该物联网接收到的返回信息，判断该机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到该控制指令，若未成功接收到该控制指令，则控制物联网重复上述过程重新发送控制指令直到该机器人在交互时长阈值时间内成功接收到该控制指令为止，其过程为：

步骤A1，物联网先向机器人发送测速指令，利用下面公式(1)，通过该测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，

在上述公式(1)中，V1表示当前物联网与机器人之间的交互速度；V2表示进行交互机器人的数据处理速度；C₂表示该测速指令的二进制形式；H₂表示该测速指令的返回信息的二进制形式；t₀表示该测速指令的返回信息中包含的物联网向机器人发送测速指令的时刻；t_s表示该测速指令的返回信息中包含的该机器人接收到物联网发送的测速指令的时刻；t_d表示该测速指令的返回信息中包含的该物联网接收到该返回信息的时刻；t_f表示该测速指令的返回信息中包含的该机器人发送返回信息的时刻；len()表示求取括号内二进制数据的数据位数；

步骤A2，利用下面公式(2)，根据该控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，得到交互时长阈值，

在上述公式(2)中，T表示交互时长阈值；Y₂表示该控制指令的二进制形式；

步骤A3，利用下面公式(3)，在该交互时长阈值时间内，根据该物联网接收到的返回信息，判断该机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到该控制指令，并控制该物联网是否需要重新发送控制指令，

在上述公式(3)中，G(T)表示该机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到该控制指令的判定值；[h(a)]₂表示在该交互时长阈值时间内该物联网接收到的第a个返回信息的二进制形式；F(Y₂)表示该控制指令对应的标准形式返回信息的二进制形式；表示求取绝对值；n(T)表示在该交互时长阈值时间内该物联网接收到的返回信息总个数；

若G(T)＝1，则表示该机器人在交互时长阈值时间内成功接收到该控制指令，并控制该物联网不重新发送控制指令；

若G(T)＝0，则表示该机器人在交互时长阈值时间内未成功接收到该控制指令，并控制该物联网重新发送控制指令。

上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)，通过该测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，从而知晓物联网与被交互的机器人之间当前的交互状态，便于后续进行相应的分析与控制；然后利用上述公式(2)，根据该控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，得到交互时长阈值，从而便于后续分析控制指令是否交互成功提供判断依据；最后利用上述公式(3)，在该交互时长阈值时间内，根据该物联网接收到的返回信息，判断该机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到该控制指令，并控制该物联网是否需要重新发送控制指令，从而在交互不成功或不顺畅时及时的再次发送控制指令，确保系统的可靠性。

参阅图2，为本发明实施例提供的基于物联网的仓库货物存储管理系统的结构示意图。该基于物联网的仓库货物存储管理系统包括：

目标监测区域确定模块，用于根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；

货物存放状态确定模块，用于采集该目标监测区域的区域影像，对该区域影像进行分析处理，得到该目标监测区域的货物存放状态信息；

第一机器人控制模块，用于根据该货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到该目标监测区域；

第二机器人控制模块，用于当机器人将货物运送到该目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在该目标监测区域。

上述技术方案的有益效果为：该基于物联网的仓库货物存储管理系统根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域，分析目标监测区域的区域影像，得到目标监测区域的货物存放状态信息；再通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到目标监测区域；还通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在目标监测区域，其以仓库货物的历史物流记录为基准，确定处于库存量短缺状态的商品在仓库内部所处区域，并利用物联网对相应区域进行视觉识别，得到货物存放状态信息，便于指示机器人将货物运送到目标监测区域和将货物转移放置在目标监测区域，其利用物联网对仓库内部货物的存储状态进行监测，以及利用机器人进行货物的运输和搬运，提高仓库内部货物的存储管理效率和可靠性。

优选地，该目标监测区域确定模块用于根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域，包括：

从仓库货物的历史物流记录中提取每种货物的历史出仓数量，根据该历史出仓数量，判断对应货物是否处于仓储短缺状态，并将处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的仓储区域确定为目标监测区域；

该货物存放状态确定模块用于采集该目标监测区域的区域影像，对该区域影像进行分析处理，得到该目标监测区域的货物存放状态信息，包括：

指示接入到物联网的摄像头采集该目标监测区域的全景区域影像，对该全景区域影像进行分析处理，得到该目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，以此作为该货物存放状态信息。

上述技术方案的有益效果为：在实际工作中，从仓库管理平台终端调取仓库货物的历史物流记录，对该历史物流记录进行解析处理，得到每种货物在预设历史时间段内的历史出仓数量，若该历史出仓数量大于预设数量阈值，则判断对应货物处于仓储短缺状态，此时以处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的存放位置记录为基准，将处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的仓储区域确定为目标监测区域，从而便于后续对相应目标监测区域进行针对性的视觉识别分析。此外，仓库内部设置有分布式摄像头，每个摄像头均接入到物联网中，通过物联网控制相应的摄像头采集目标监测区域的全景区域影像，能够对目标监测区域中货物的实际存放状态进行实时确定，便于后续向目标监测区域运送相应数量的货物。

优选地，该第一机器人控制模块用于根据该货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到该目标监测区域，包括：

从该货物存放状态信息中提取得到该目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，根据该包装状态信息，确定该目标监测区域当前存放的包装破损的货物的数量；再根据该货物存放总数量和该包装破损的货物的数量，确定向该目标监测区域补充货物的补充数量；

通过物联网向与该目标监测区域距离最近的机器人发送包含该补充数量的货物补充操作指令，以使机器人沿着相应路径将相应数量的货物运送到该目标监测区域。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，根据目标监测区域当前存放的货物的包装状态信息，识别其中存在包装破损情况的货物的数量，并结合目标监测区域的货物存放总数量，确定目标监测区域补充货物的补充数量，其中该补充数量根据目标监测区域的货物存放总数量，存在包装破损情况的货物的数量，以及目标监测区域允许存放的最大货物数量计算得到。再通过物联网向与目标监测区域距离最近的机器人发送包含该补充数量的货物补充操作指令，当机器人接收到货物补充操作指令后，会沿着相应路径将路径承载相应数量的货物运动到目标监测区域，从而实现对目标监测区域的货物补充。

优选地，该第二机器人控制模块用于当机器人将货物运送到该目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在该目标监测区域，包括：

分析机器人在运送货物过程中采集得到的运动前方环境影像，判断机器人是否到达该目标监测区域；

当机器人到达该目标监测区域后，分析机器人采集得到的该目标监测区域的货物摆放影像，得到相应的货物摆放状态信息；其中，该货物摆放状态信息包括货物摆放位置和摆放姿态信息；

根据该货物摆放状态信息，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以此机器人对该目标监测区域已摆放的货物进行挪动移位以及将运送的货物转移到该目标监测区域。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，在机器人承载货物进行运动过程中，利用机器人自带的摄像头对运动前方环境进行拍摄，并识别分析拍摄得到的运动前方环境影像，判断机器人是否已经到达目标监测区域，从而保证在机器人到达目标监测区域后及时控制机器人停止运动。再利用机器人自带的摄像头对目标监测区域进行拍摄，得到货物摆放影像，以此分析确定货物摆放状态信息，便于机器人通过自身的机械手对目标监测区域已摆放的货物进行挪动移位和将运送的货物转移到目标监测区域，从而实现对目标监测区域的货物整理，提高目标监测区域的货物摆放整齐性。

从上述实施例的内容可知，该基于物联网的仓库货物存储管理方法和系统根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域，分析目标监测区域的区域影像，得到目标监测区域的货物存放状态信息；再通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到目标监测区域；还通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在目标监测区域，其以仓库货物的历史物流记录为基准，确定处于库存量短缺状态的商品在仓库内部所处区域，并利用物联网对相应区域进行视觉识别，得到货物存放状态信息，便于指示机器人将货物运送到目标监测区域和将货物转移放置在目标监测区域，其利用物联网对仓库内部货物的存储状态进行监测，以及利用机器人进行货物的运输和搬运，提高仓库内部货物的存储管理效率和可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.基于物联网的仓库货物存储管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；采集所述目标监测区域的区域影像，对所述区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放状态信息；

步骤S2，根据所述货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到所述目标监测区域；

步骤S3，当机器人将货物运送到所述目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在所述目标监测区域；

其中，在所述步骤S2或步骤S3中，物联网向机器人发送控制指令的过程包括，物联网先向机器人发送测速指令，通过所述测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度，在得到所述交互速度后，所物联网向机器人发送控制指令，并且根据所述控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度得到交互时长阈值，再在所述交互时长阈值时间内根据所述物联网接收到的返回信息，判断所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，若未成功接收到所述控制指令，则控制物联网重复上述过程重新发送控制指令直到所述机器人在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令为止，其过程为：

步骤A1，物联网先向机器人发送测速指令，利用下面公式(1)，通过所述测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，

在上述公式(1)中，V1表示当前物联网与机器人之间的交互速度；V2表示进行交互机器人的数据处理速度；C₂表示所述测速指令的二进制形式；H₂表示所述测速指令的返回信息的二进制形式；t₀表示所述测速指令的返回信息中包含的物联网向机器人发送测速指令的时刻；t_s表示所述测速指令的返回信息中包含的所述机器人接收到物联网发送的测速指令的时刻；t_d表示所述测速指令的返回信息中包含的所述物联网接收到所述返回信息的时刻；t_f表示所述测速指令的返回信息中包含的所述机器人发送返回信息的时刻；len()表示求取括号内二进制数据的数据位数；

步骤A2，利用下面公式(2)，根据所述控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，得到交互时长阈值，

在上述公式(2)中，T表示交互时长阈值；Y₂表示所述控制指令的二进制形式；

步骤A3，利用下面公式(3)，在所述交互时长阈值时间内，根据所述物联网接收到的返回信息，判断所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网是否需要重新发送控制指令，

在上述公式(3)中，G(T)表示所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令的判定值；[h(a)]₂表示在所述交互时长阈值时间内所述物联网接收到的第a个返回信息的二进制形式；F(Y₂)表示所述控制指令对应的标准形式返回信息的二进制形式；||表示求取绝对值；n(T)表示在所述交互时长阈值时间内所述物联网接收到的返回信息总个数；

若G(T)＝1，则表示所述机器人在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网不重新发送控制指令；

若G(T)＝0，则表示所述机器人在交互时长阈值时间内未成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网重新发送控制指令。

2.如权利要求1所述的基于物联网的仓库货物存储管理方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；采集所述目标监测区域的区域影像，对所述区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放状态信息，包括：

从仓库货物的历史物流记录中提取每种货物的历史出仓数量，根据所述历史出仓数量，判断对应货物是否处于仓储短缺状态，并将处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的仓储区域确定为目标监测区域；

指示接入到物联网的摄像头采集所述目标监测区域的全景区域影像，对所述全景区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，以此作为所述货物存放状态信息。

3.如权利要求1所述的基于物联网的仓库货物存储管理方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，根据所述货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到所述目标监测区域，包括：

从所述货物存放状态信息中提取得到所述目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，根据所述包装状态信息，确定所述目标监测区域当前存放的包装破损的货物的数量；再根据所述货物存放总数量和所述包装破损的货物的数量，确定向所述目标监测区域补充货物的补充数量；

通过物联网向与所述目标监测区域距离最近的机器人发送包含所述补充数量的货物补充操作指令，以使机器人沿着相应路径将相应数量的货物运送到所述目标监测区域。

4.如权利要求1所述的基于物联网的仓库货物存储管理方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，当机器人将货物运送到所述目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在所述目标监测区域，包括：

分析机器人在运送货物过程中采集得到的运动前方环境影像，判断机器人是否到达所述目标监测区域；

当机器人到达所述目标监测区域后，分析机器人采集得到的所述目标监测区域的货物摆放影像，得到相应的货物摆放状态信息；其中，所述货物摆放状态信息包括货物摆放位置和摆放姿态信息；

根据所述货物摆放状态信息，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以此机器人对所述目标监测区域已摆放的货物进行挪动移位以及将运送的货物转移到所述目标监测区域。

5.基于物联网的仓库货物存储管理系统，其特征在于，包括：

目标监测区域确定模块，用于根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域；

货物存放状态确定模块，用于采集所述目标监测区域的区域影像，对所述区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放状态信息；

第一机器人控制模块，用于根据所述货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到所述目标监测区域；

第二机器人控制模块，用于当机器人将货物运送到所述目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在所述目标监测区域；

其中，所述第一机器人控制模块或第二机器人控制模块通过物联网向机器人发送控制指令的过程包括，物联网先向机器人发送测速指令，通过所述测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度，在得到所述交互速度后，所物联网向机器人发送控制指令，并且根据所述控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度得到交互时长阈值，再在所述交互时长阈值时间内根据所述物联网接收到的返回信息，判断所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，若未成功接收到所述控制指令，则控制物联网重复上述过程重新发送控制指令直到所述机器人在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令为止，其过程为：

步骤A1，物联网先向机器人发送测速指令，利用下面公式(1)，通过所述测速指令的返回信息计算得到当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，

在上述公式(1)中，V1表示当前物联网与机器人之间的交互速度；V2表示进行交互机器人的数据处理速度；C₂表示所述测速指令的二进制形式；H₂表示所述测速指令的返回信息的二进制形式；t₀表示所述测速指令的返回信息中包含的物联网向机器人发送测速指令的时刻；t_s表示所述测速指令的返回信息中包含的所述机器人接收到物联网发送的测速指令的时刻；t_d表示所述测速指令的返回信息中包含的所述物联网接收到所述返回信息的时刻；t_f表示所述测速指令的返回信息中包含的所述机器人发送返回信息的时刻；len()表示求取括号内二进制数据的数据位数；

步骤A2，利用下面公式(2)，根据所述控制指令的数据量以及当前物联网与机器人之间的交互速度和机器人的数据处理速度，得到交互时长阈值，

在上述公式(2)中，T表示交互时长阈值；Y₂表示所述控制指令的二进制形式；

步骤A3，利用下面公式(3)，在所述交互时长阈值时间内，根据所述物联网接收到的返回信息，判断所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网是否需要重新发送控制指令，

在上述公式(3)中，G(T)表示所述机器人是否在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令的判定值；[h(a)]₂表示在所述交互时长阈值时间内所述物联网接收到的第a个返回信息的二进制形式；F(Y₂)表示所述控制指令对应的标准形式返回信息的二进制形式；||表示求取绝对值；n(T)表示在所述交互时长阈值时间内所述物联网接收到的返回信息总个数；

若G(T)＝1，则表示所述机器人在交互时长阈值时间内成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网不重新发送控制指令；

若G(T)＝0，则表示所述机器人在交互时长阈值时间内未成功接收到所述控制指令，并控制所述物联网重新发送控制指令。

6.如权利要求5所述的基于物联网的仓库货物存储管理系统，其特征在于：

所述目标监测区域确定模块用于根据仓库货物的历史物流记录，确定仓库内部的目标监测区域，包括：

从仓库货物的历史物流记录中提取每种货物的历史出仓数量，根据所述历史出仓数量，判断对应货物是否处于仓储短缺状态，并将处于仓储短缺状态的货物在仓库内部的仓储区域确定为目标监测区域；

所述货物存放状态确定模块用于采集所述目标监测区域的区域影像，对所述区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放状态信息，包括：

指示接入到物联网的摄像头采集所述目标监测区域的全景区域影像，对所述全景区域影像进行分析处理，得到所述目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，以此作为所述货物存放状态信息。

7.如权利要求5所述的基于物联网的仓库货物存储管理系统，其特征在于：

所述第一机器人控制模块用于根据所述货物存放状态信息，通过物联网向机器人发送货物补充操作指令，以使机器人将货物运送到所述目标监测区域，包括：

从所述货物存放状态信息中提取得到所述目标监测区域的货物存放总数量和当前存放的货物的包装状态信息，根据所述包装状态信息，确定所述目标监测区域当前存放的包装破损的货物的数量；再根据所述货物存放总数量和所述包装破损的货物的数量，确定向所述目标监测区域补充货物的补充数量；

通过物联网向与所述目标监测区域距离最近的机器人发送包含所述补充数量的货物补充操作指令，以使机器人沿着相应路径将相应数量的货物运送到所述目标监测区域。

8.如权利要求5所述的基于物联网的仓库货物存储管理系统，其特征在于：

所述第二机器人控制模块用于当机器人将货物运送到所述目标监测区域后，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以使机器人将货物放置在所述目标监测区域，包括：

分析机器人在运送货物过程中采集得到的运动前方环境影像，判断机器人是否到达所述目标监测区域；

当机器人到达所述目标监测区域后，分析机器人采集得到的所述目标监测区域的货物摆放影像，得到相应的货物摆放状态信息；其中，所述货物摆放状态信息包括货物摆放位置和摆放姿态信息；

根据所述货物摆放状态信息，通过物联网向机器人发送货物整理操作指令，以此机器人对所述目标监测区域已摆放的货物进行挪动移位以及将运送的货物转移到所述目标监测区域。