CN207068040U - 一种基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，包括仓库、锚节点、物资标识器和服务器。本实用新型为每个物料都配备物资标识器，利用无线传感器网络的自组织性，实现仓库物联网。由于无线传感器网络节点定位存在误差，通过将仓库货架划分为网格空间，根据传感器网络定位后所在货架网格区域，确定所在货架。本实用新型设立物料堆放区和入库堆放区，实现无人仓库，入库及领料出库全自动化。
Description
技术领域
本实用新型属于智能物资仓库技术领域，具体涉及一种基于无线传感器网络技术的无人值守仓库系统。
背景技术
传统的仓库管理，一般依赖于非自动化的、以纸张文件为基础的系统记录以及进出货物的追踪，完全由人工来执行，因此仓库管理的效率十分低下，所能管理的仓库规模也很小。随着计算机的应用普及，目前大多数企业的仓库管理数据资料已开始采用计算机数据系统管理，但数据采集和统计整理时，还是采用先纸张记录、再手工输入计算机的方式进行。这不仅造成大量的人力资源浪费，而且由于人为的因素，数据录入速度慢、准确率低。随着企业规模的不断发展，仓库管理的物资种类及数量也在不断增加和出入库频率剧增，传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求，严重影响了企业的运行工作效率，成为制约企业发展的一大障碍。目前已有一些智能仓库利用RFID技术无需仓管人员介入入库和出库等记录操作，实现了仓库管理的半自动化，但是在入库时仍需要对入库物资的摆放位置等进行详细记录，并且仓库管理员轮换时，新的仓库管理员需要花费较多的时间来熟悉物资的摆放位置。而本专利所述的无人值守智能仓库，利用无线传感器网络，将仓库内物料连接成为物联网，真正实现物料与人的双向互动，做到出库无需人为操作的全自动化。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用无线传感器网络，使物资和搬运叉车自组织形成物联网，根据物资领取需要完成工作设计，以实现自动化操作的无人值守智能仓库系统。
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题，
一种基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，其特征在于，包括仓库、锚节点、物资标识器和服务器；
所述仓库包括入库堆放区、库房、出库堆放区，以及设在入库堆放区和库房之间的进库门禁，设在库房和出库堆放区之间的出库门禁；
所述入库堆放区为每个物料在进入库房前固定物资标识器的准备区，并通过服务器向所述物资标识器写入物资信息；
所述库房为物料存放区，所述库房内均匀布设锚节点；
所述出库堆放区为物料出库前取下物资标识器的准备区，并将所述物资标识器内的物资信息读取写入服务器；
所述进库门禁，向物资标识器写入入库时间信息；
所述出库门禁，向物资标识器写入出库时间信息；
所述锚节点为定位传感器，根据库房大小和定位传感器的通信半径，在库房内均匀布置所述锚节点，使整个库房空间都在锚节点的通信半径之内，且库房内任意位置均在至少三个锚节点通信范围内；通过至少三个锚节点定位物料在库房中的位置，并向服务器发送位置信息；
所述物资标识器为无线信息传感器，记录物资信息并与所述锚节点进行通信匹配，所述物资信息包括名称、型号、生产厂家、生产日期、保质期、入库时间、出库时间；
所述服务器，接受锚节点发送的物资位置信息并统计物资数量。
作为优化，所述库房通过若干排货架分成若干区，在每排货架上均匀设置锚节点，相邻排货架上的锚节点交错设置；
作为优化，还有仓库门禁和门禁卡，所述仓库门禁分别安装在所述入库堆放区的入口和所述出库堆放区的出口，所述门禁卡为NFC芯片卡，所述仓库门禁识别所述门禁卡后，打开所述仓库门禁对应的所述入库堆放区的入口或所述出库堆放区的出口；
作为优化，所述物资标识器为带有内存的RFID进场芯片；
作为优化，所述锚节点为Zigbee协议的无线射频收发器，接收所述物资标识器信息并发送至所述服务器；
作为优化，所述服务器带有zigbee CC2431无线定位开发套件，所述zigbeeCC2431无线定位开发套件接收所述锚节点发送的所述物资标识器信息，在802.15.4或Zigbee网络中利用多个参照节点或其他动态邻近节点所接收到的信号值，统计、演算与估计所述物资标识器位置，完成定位。
本发明为每个物料都配备物资标识器，利用无线传感器网络的自组织性，实现仓库物联网。由于无线传感器网络节点定位存在误差，通过将仓库货架划分为网格空间，根据传感器网络定位后所在货架网格区域，确定所在货架。本发明设立物料堆放区和入库堆放区，实现无人仓库，入库及领料出库全自动化。
附图说明
图1为本实用新型实施例结构示意图；
图2为本实用新型实施例锚节点分布结构示意图；
图3为本实用新型实施例架构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步详细说明本实用新型的实施过程。
一种基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，包括仓库、锚节点1、物资标识器2和服务器；
所述仓库包括入库堆放区、库房、出库堆放区，以及设在入库堆放区和库房之间的进库门禁，设在库房和出库堆放区之间的出库门禁；
所述入库堆放区为物料放入库房前固定物资标识器2的准备区，并通过服务器向所述物资标识器2写入物资信息；
所述库房为物料存放区，所述库房内均匀布设锚节点1；所述库房通过若干排货架分成若干区，在每排货架上均匀设置锚节点1，相邻排货架上的锚节点1交错设置；
所述出库堆放区为物料出库前取下物资标识器2的准备区，并将所述物资标识器2内的物资信息读取写入服务器；
所述进库门禁，向物资标识器2写入入库时间信息；
所述出库门禁，向物资标识器2写入出库时间信息；
还有仓库门禁和门禁卡，所述仓库门禁分别安装在所述入库堆放区的入口和所述出库堆放区的出口，所述门禁卡为NFC芯片卡，所述仓库门禁识别所述门禁卡后，打开所述仓库门禁对应的所述入库堆放区的入口或所述出库堆放区的出口；
所述锚节点1为定位传感器，根据库房大小和定位传感器的通信半径，在库房内均匀布置所述锚节点1，使整个库房空间都在锚节点1的通信半径之内，且库房内任意位置均在至少三个锚节点1通信范围内；通过至少三个锚节点1定位物料在库房中的位置，并向服务器发送位置信息；所述锚节点1为Zigbee协议的无线射频收发器，接收所述物资标识器2信息并发送至所述服务器；
所述物资标识器2为无线信息传感器，记录物资信息并与所述锚节点1进行通信匹配，所述物资信息包括名称、型号、生产厂家、生产日期、保质期、入库时间、出库时间；所述物资标识器2为带有内存的RFID进场芯片；
所述服务器，接受锚节点1发送的物资标识器2信息并统计物料数量；所述服务器带有CC2431传感器定位模块，所述CC2431传感器定位模块接收所述锚节点1发送的所述物资标识器2信息，在802.15.4或Zigbee网络中利用多个参照节点或其他动态邻近节点所接收到的信号值，统计、演算所述物资标识器2信息并测算所述物资标识器2位置，完成物料定位。
本发明首先根据库房大小和选用锚节点1传感器的通信半径，在库房的内均匀布设固定锚节点1，使整个库房空间都在锚节点1的通信半径之内。
再将物资标识器2置于物料上，利用与至少三个锚节点1间的距离或信号强度确定其在库房内的坐标位置。
在本实施例中，预先将库房通过货架进行网格化处理，再根据物料坐标位置所属的货架网格空间，确定物料所在货架位置。
本实用新型实施包括入库流程和出库流程，具体为：
入库流程：首先由仓库管理人员发起入库申请，预先在服务器中配置好物料的物资信息；当物料到达仓库后，通过仓库门禁识别供应商使用门禁卡，当通过门禁卡所识别供应商名称与入库申请一致时，所述入库堆放区的入口打开；此时物料进入所述入库堆放区，仓库管理人员和供应商比对入库单与物料清单，一致后方可进行下一步操作；之后，仓库管理人员对物料进行验收，验收合格后，仓库管理人员在所述入库堆放区为物料固定物资标识器2，并通过服务器向所述物资标识器2写入物资信息；物料由叉车转移至库房通过所述进库门禁时，向物资标识器2写入入库时间信息；叉车将物料放入库房；库房内的锚节点1接收所述物资标识器2信息并发送至服务器，所述服务器通过统计、演算所述物资标识器2信息并测算所述物资标识器2位置和数量，完成物料定位。
出库流程：首先领料人员通过手持PDA设备或内网电脑，在线从库房中挑选出所需物品，经领导审核通过后，形成领料单下发至叉车，叉车根据服务器中保存的物料定位和数量信息获取相应物料，将物料通过所述出库门禁，服务器记录出库时间信息和出库数量信息，并对库房内的物料进行重新定位，以备下次出库使用；物料放置在所述出库堆放区，仓库管理人员取下物资标识器2或直接等待领取物料，并将所述物资标识器2内的物资信息读取写入服务器；领料人员通过门禁卡确认身份后进入所述出库堆放区，仓库管理人员再次核对领料人、领料单和预备出库物料，一致后完成全部出库操作。
本发明为每个物料都配备物资标识器2，利用无线传感器网络的自组织性，实现仓库物联网，并根据物资标识器2网络定位后所在货架网格区域，确定所在货架。自动实现库房内物料的定位和数据统计，便于仓库工作人员快速取料，实现仓库的自动化管理。
Claims (6)
1.一种基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，其特征在于，包括仓库、锚节点、物资标识器和服务器；
所述仓库包括入库堆放区、库房、出库堆放区，以及设在入库堆放区和库房之间的进库门禁，设在库房和出库堆放区之间的出库门禁；
所述入库堆放区为每个物料在进入库房前固定物资标识器的准备区，并通过服务器向所述物资标识器写入物资信息；
所述库房为物料存放区，所述库房内均匀布设锚节点；
所述出库堆放区为物料出库前取下物资标识器的准备区，并将所述物资标识器内的物资信息读取写入服务器；
所述进库门禁，向物资标识器写入入库时间信息；
所述出库门禁，向物资标识器写入出库时间信息；
所述锚节点为定位传感器，根据库房大小和定位传感器的通信半径，在库房内均匀布置所述锚节点，使整个库房空间都在锚节点的通信半径之内，且库房内任意位置均在至少三个锚节点通信范围内；通过至少三个锚节点定位物料在库房中的位置，并向服务器发送位置信息；
所述物资标识器为无线信息传感器，记录物资信息并与所述锚节点进行通信匹配，所述物资信息包括名称、型号、生产厂家、生产日期、保质期、入库时间、出库时间；
所述服务器，接受锚节点发送的物资位置信息并统计物资数量。
2.如权利要求1所述基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，其特征在于，所述库房通过若干排货架分成若干区，在每排货架上均匀设置锚节点，相邻排货架上的锚节点交错设置。
3.如权利要求1所述基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，其特征在于，还有仓库门禁和门禁卡，所述仓库门禁分别安装在所述入库堆放区的入口和所述出库堆放区的出口，所述门禁卡为NFC芯片卡，所述仓库门禁识别所述门禁卡后，打开所述仓库门禁对应的所述入库堆放区的入口或所述出库堆放区的出口。
4.如权利要求1所述基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，其特征在于，所述物资标识器为带有内存的RFID进场芯片。
5.如权利要求1所述基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，其特征在于，所述锚节点为Zigbee协议的无线射频收发器，接收所述物资标识器信息并发送至所述服务器。
6.如权利要求1所述基于无线传感器网络的无人值守智能仓库系统，其特征在于，所述服务器带有zigbee CC2431无线定位开发套件，所述zigbee CC2431无线定位开发套件接收所述锚节点发送的所述物资标识器信息。
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| CN109102614B (zh) * | 2018-09-06 | 2023-11-28 | 厦门路桥信息股份有限公司 | 基于物联网的无人值守仓库的管理方法、介质及系统 |
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