KR20190016016A - Ｑｒ 코드 스캔 기능과 rfid 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 id 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템이 개시된다. 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 시스템은 Logistics 4.0 개념을 도입하여 물류센터 창고(warehouse)에서 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 카메라와 비쥬얼 디스플레이, GPS 수신기, QR 코드 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스가 Wi-Fi 또는 LTE 통신을 통해 앱(App) 서버의 인터페이스 엔진과 연결되고 데이터베이스와 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)과 연동되며, 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 수신받아 비쥬얼 디스플레이로 출력하고, 물류센터 창고에서 작업자가 착용한 스마트 글래스를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드 또는 RFID 태그를 인식하며 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)으로 전송하여 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리, 및 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공한다.
Description
본 발명은 스마트 글래스(Smart Glasses)를 사용한 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Logistics 4.0 개념을 도입하여 물류센터 창고(warehouse)에서 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅(Hands free mobile computing) 기술을 사용하는 카메라와 비쥬얼 디스플레이, GPS 수신기, QR 코드 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스가 Wi-Fi 통신 또는 LTE 통신을 통해 앱(App) 서버의 인터페이스 엔진과 연결되고 데이터베이스와 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)과 연동되며, 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 수신받아 비쥬얼 디스플레이로 출력하고, 물류센터 창고에서 작업자가 착용한 스마트 글래스를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드 또는 RFID 태그를 인식하고 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)으로 전송하여 입고 관리, 출고 관리, 재고 관리를 제공하며, 비콘 태그(Beacon tag) 기반 위치 관리를 제공하며, QR 코드 스캔 기능과 RFID reader와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 ID 기반 위치 관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템에 관한 것이다.
이와 관련된 선행기술1로써, 특허 등록번호 10-11070080000에서는 "스마트 단말기와 연계한 물류창고 관리 방법, 및 이를 위한 물류창고 관리 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체"가 공개되어 있다.
도 1은 물류 창고(warehouse)에서 입고와 적재 과정을 도시한 시스템 구성도이다. 창고에 입고될 제품은 신제품 또는 기존에 사용되던 중고 제품이며, 중고 제품인 경우 반출지에서 고정된 상태를 해체하는 작업을 선행된다.
반출지에서는 각 제품의 정보를 기록한 패킹 리스트(packing list)를 작성하여 제품과 함께 운송 차량에 상차된다.
패킹 리스트는 입고 날짜, 제조사, 모델명, 시리얼번호, 공정, 세트 수량, 제조년월 등을 포함한다.
반출지로부터 차량에 운반되어 창고에 하차되면, 창고에 입고되기 전에 창고관리 작업자는 각 제품과 해당 패킹 리스트를 확인하고, 각 제품과 해당 패킹 리스트의 동일 여부를 확인하며, 해당 패킹 리스트의 정보를 창고의 서버 컴퓨터에 입력하여 저장한다.
서버 컴퓨터는 저장된 제품의 해당 패킹 리스트를 기반으로 각 제품의 고유정보에 대한 바코드 또는 RFID 태그를 생성하고, 서버 컴퓨터와 연동되는 라벨 출력기를 통해 바코드 또는 RFID 태그가 출력된다. 출력된 바코드 또는 RFID 태그는 관리 작업자가 해당 제품에 부착된다. 바코드 또는 RFID 태그가 부착된 제품은 창고에 마련된 지게차 또는 카트를 사용하여 창고의 지정된 로케이션으로 이동하여 적재되어 보관된다.
제품의 고유정보에 대한 바코드 또는 RFID 태그가 생성되면, 이때부터 입고된 제품에 대한 제어는 서버 컴퓨터와 3G, 4G 통신망을 통해 스마트 단말기가 연동된다. 스마트 단말기는 스마트폰, 이동통신 모뎀과 바코드 리더 또는 RFID 리더가 탑재된 PDA를 사용한다.
창고 내부 지정된 로케이션에 적재된 제품들은 바코드 또는 RFID 태그에 따라 재고 관리가 이루어진다. 창고의 내부에는 일정한 구역의 로케이션이 구획되어 있으며, 각 로케이션에는 고유정보를 갖는 바코드 또는 RFID 태그가 구비된다.
제품들은 창고 내부 지정된 로케이션에 적재되며, 하나의 고유정보를 갖는 로케이션에 하나의 제품이 적재될 수 있고, 여러 개로 분리된 세트 단위의 제품이 하나의 로케이션에 적재될 수 있다.
창고 내의 재고 관리 시에, 창고 관리 작업자는 서버 컴퓨터를 확인하고 바코드 스캐너/RFID 리더를 구비하여 스마트 단말기를 휴대한 상태로 해당 로케이션으로 이동하여 로케이션의 고유정보에 대한 바코드 또는 RFID 태그를 검색한다. 스마트폰을 사용하는 경우, 해당 로케이션의 바코드 또는 RFID 태그에 대한 고유정보를 입력하여 지정된 로케이션에 해당 제품이 올바르게 적재되었는지 여부를 확인하며, 바코드 또는 RFID 태그를 스캔할 수 있는 바코드 스캐너 또는 RFID 리더를 통해 작업자가 직접 현장 창고에서 확인할 수 있다.
창고에 적재된 제품들은 온/오프 라인을 통한 매각이 결정되면, 제품의 매수자는 창고를 직접 방문하여 주문 수량만큼의 제품을 확인하여 상차할 수 있다.
이 경우, 창고관리 작업자는 스마트 단말기에 창고의 지정된 로케이션에 위치된 해당 제품의 바코드 또는 RFID 태그에 대한 고유정보를 입력하여 확인 후, 서버 컴퓨터로부터 출고요청서를 생성하고 출력한다. 여기서 스마트 단말기를 휴대한 창고관리 작업자는 서버 컴퓨터에 접속하여 스마트 단말기를 통해 출고요청서를 생성한다.
출고요청서가 출력되면, 지게차 작업자는 매각이 결정된 수량 만큼의 해당 제품을 창고의 지정된 로케이션으로부터 도크장으로 이송하게 된다. 여기서, 도크장은 출고된 제품을 외부로 운송하기 위해 배차 차량에 제품을 상차하는 장소이다.
도크장에 이송되어 상차하기 전에, 스마트 단말기를 휴대한 창고관리 작업자는 서버 컴퓨터와 연동하여 해당 제품의 바코드 또는 RFID 태그에 대한 고유정보를 검색하여 출고되는 제품을 확인함으로써 제품의 출고전 최종 검수를 한다.
일반적으로, 물류 정보 시스템(LIS: Logistics Information System)은 3가지 시스템을 구비한다.
1) 주문 정보 시스템(OMS: Ordering Management System)
2) 물류센터 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)
3) 수배송관리 시스템(TMS, Transportation Management System)
주문 정보 시스템(OMS: Ordering Management System)에서 발주된 발주량이 포함된 입고 예정 정보가 물류센터 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)과 수배송관리 시스템(TMS, Transportation Management System)과 연계되고, 발주량이 포함된 제품의 주문, 입/출고, 창고별 재고 관리가 이루어진다.
WMS의 재고 정보는 OMS 발주 정보와 출고 정보에 의해 관리된다. 발주량 만큼의 제품의 입/출고는 실시간으로 바코드 또는 RFID 태그가 처리되면 재고 관리를 한다.
도 2a는 기존 물류센터 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)의 기능을 나타낸 도면이다.
기존 물류센터 창고 관리 시스템(WMS)은 ERP(Enterprise Resource Planning, 전사적 자원 관리) 시스템, SCM(supply chain management, 공급망 관리) 시스템 등과 연동되어 사용되고, 서버 컴퓨터에 구비되며, 바코드/RFID 태그 기반 제품 입고 관리, 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리 및 위치 관리, 과금 관리, 도크 관리, 배송 관리, 작업 지시 기능을 제공하며,
입출고, 재고 관리 시에 컴퓨터 또는 POS 단말기에 연결된 바코드 스캐너 또는 RFID 리더를 사용하여 제품에 부착된 바코드(bar code) 또는 RFID tag를 판독한다.
일반적으로, 물류센터에서 물류를 관리하면서 발생하는 창고의 입출고 관리, 재고 관리의 업무 내용은 다음과 같다.
- 제품 입고시 수량, 품질 상태 체크(거래 명세서 및 입고증)
- 제품 이동(Rack, 보관 창고 내)
- 물류 가공(Picking, Packing, 세트 작업, 라벨링 작업 등)
- 물류 정보 시스템(입고, 출고 입력)
- 배송처별 제품 출고 작업을 위한 분류, 재포장, 이동, 택배 송장 및 출고증 발급
- 아이템별 제품 수량 체크(재고 관리)
도 2b는 현재의 물류 창고 관리 방식을 나타낸 도면이다.
WMS 시스템은 창고 관리 작업자가 수동으로 key-in하고, 데이터 정합성이 부족하며, 창고 관리의 생산성 저하 및 작업시간이 많이 든다. 창고 관리를 위해 바코드 리더/RFID 리더와 PDA 단말기 등의 MDE-Terminal을 사용하므로 사용하기 불편하고(hands not free), 창고 관리 정보를 저장하는 서버 컴퓨터와 유연성 및 확장성이 떨어진다.
디지털 피킹 시스템(DPS: Digital Picking System), DAS(Digital Assorting System), DPC(Cart)는 설치 비용이 비싸며, 유연성이 없으며 유지보수 비용이 과다하게 발생한다.
디지털 피킹 시스템은 크게 출하작업을 자동화한 피킹 방식(DPS: Digital Picking System)과 분배 방식(DAS: Digital Assorting System)으로 두 가지로 구분된다. DPS 시스템은 출하작업을 자동화한 피킹방식이며, DAS 시스템은 분배방식의 출하자동화 작업이다.
DPS 시스템은 표시장치(수량표시부)와 응답장치(응답램프)로 구성된 표시기(indicator)를 사용하여 물류센터 및 자재창고에서 주문출하와 관련된 피킹과 분배작업을 지원하는 현장 작업지원 시스템이다. 주로 사람이 직접 표시기의 수량을 보고 제품을 박스에 투입한 후, 완료 버튼을 누르는 동작을 진행하므로 맨머신(Man-Machine)시스템이라고 부른다.
구체적으로 DPS 시스템은 피킹할 상품의 아이템 수에 맞추어서 표시기를 부착하게 되며, 피킹할 점포의 순서에 따라 계속적으로 작업을 실시하는 방식이다. 응용분야로는 식품업, 편의점, 잡화업, 문구업, 제약업, 제화업 등의 물류센터나 부품창구 자재창고, 생산라인 등에 사용되고 있다.
DAS 시스템은 출하될 점포수에 맞추어서 표시기를 부착하며, 분배한 상품의 순서에 따라 작업을 계속적으로 하는 작업방식이다. 의류업체, 냉장업체들이 주로 사용하고 있다.
스피커를 구비한 헤드폰(pick by voice)은 실시간 검증이 안되었으며, 서버 컴퓨터와 연동이 되지 않는다.
그러나, 4차 산업혁명(Industry 4.0) 시대에, 물류센터 창고(Warehouse)에서 Logistics 4.0의 개념을 적용하여 창고관리 작업자가 QR 코드 스캔부를 구비한 스마트 글래스를 착용하여 앱 서버와 창고 관리 시스템과 연동하여 납품/입하하여 창고에 적재 보관하는 입고 관리, 포장 분류 후에 배차/출고의 출고관리, 재고 관리 기능을 제공하지 않았다.
기존 창고에서 작업자나 카트의 움직임은 대부분 실내에서 이동하기 때문에 GPS를 이용하여 이동경로 및 위치 안내를 하기에는 불가능하다. 따라서 실내에 비콘을 설치하여 대략 50m 반경 이내에서 스마트 글래스와 저전력 블루투스 방식으로 통신을 하여 비콘 단말이 발신하는 특정 ID 값을 통해 스마트 글래스의 위치를 확인하여 Wi-Fi 또는 LTE 통신을 통해 위치정보를 비콘 매니저가 있는 앱(App) 서버로 전송한다. 전송된 위치 정보를 가지고 App 서버에서는 작업자의 동선이나 위치 관련 정보 및 설정된 메시지를 스마트 글래스로 전송해주는 방식이다.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 Logistics 4.0 개념을 도입하여 물류센터 창고(warehouse)에서 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅(Hands free mobile computing) 기술을 사용하는 카메라와 비쥬얼 디스플레이, GPS 수신기, QR 코드 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스(smart glasses)가 Wi-Fi 또는 LTE 통신을 통해 앱(App) 서버의 인터페이스 엔진과 연결되고 데이터베이스와 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)과 연동되며, 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 수신받아 비쥬얼 디스플레이로 출력하고, 물류센터 창고에서 작업자가 착용한 스마트 글래스를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드 또는 RFID 태그를 인식하며 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)으로 전송하여 입고 관리, 출고 관리, 재고 관리를 제공하며, 비콘 태그(Beacon tag) 기반 위치 관리를 제공하며, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 물류 창고 관리 시스템은, 카메라, 비쥬얼 디스플레이, 제어부(MCU), 메모리, GPS 수신기, QR 코드 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스; 상기 스마트 글래스로 작업 지시 메시지를 전송하고, 상기 스마트 글래스로부터 물류센터 창고로 납품 입하, 창고 내 이동, 창고로부터 출하되는 제품에 부착되는 QR 코드 또는 RFID 태그와, 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 정보 및 블루투스(BLE) 비콘을 이용한 위치 정보를 수신받는 앱 서버와 데이터베이스; 및 상기 앱 서버와 데이터베이스와 연동되며, 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 정보를 수신받고, 상기 스마트 글래스로부터 수신된 제품에 부착된 QR 코드 또는 RFID 태그에 의해 입고 관리와 반품 관리, 보관장의 적재/보관, 피킹, 출고 분류, 재고 관리 및 위치 관리, 분류장의 포장/분류, 합포장, 출고관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템을 포함하며,
상기 스마트 글래스는 로지스틱스 앱(Logistics 4.0 App)이 설치되고, QR 코드 스캔 또는 RFID 태그 인식, AR(증강현실) 알고리즘을 이용한 위치 및 물체 인식 표시, 작업 지시 메시지 표시, 터치 방식 실적 송신, 음성 데이터 송수신, 물류 센터 창고 관리 시스템으로 동영상 데이터 전송, 물류센터 창고 관리 이동경로, 및 GPS 위치 또는 비콘 태그 기반 위치 정보가 추적되며,
상기 스마트 글래스의 Micro USB 연결부는 작업자가 휴대하고 다니는 RFID 리더와 USB 케이블로 연결되며, 상기 스마트 글래스의 QR 코드 스캔부를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드 인식, 또는 작업자가 휴대하는 상기 RFID 리더가 제품에 부착되는 RFID 태그를 인식하며, 상기 RFID 리더를 휴대하며 스마트 글래스를 착용한 작업자가 물류센터 창고관리를 위해 작업 지시서에 따라 지정된 로케이션에서 RFID 태그가 부착된 제품에 부착된 입고/출고/재고 관리 정보를 상기 물류센터 창고 관리 시스템로 전송하며,
상기 물류센터 창고 관리 시스템은 웹서버와, QR 코드 또는 RFID 태그 기반으로 물류센터의 입고와 반품 정보, 재고 정보, 및 출고 정보를 관리하는 입고관리/출고관리/재고관리부를 구비하며,
상기 물류센터 창고 관리 시스템은 ERP 시스템, MES, 또는 SCM 시스템과 연동되며, QR 코드 또는 RFID 태그 기반 제품 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리 및 위치 관리, 도크 관리, 배송 관리, 과금 관리, 작업 지시 메시지 전송 기능을 제공하고,
상기 물류센터 창고 관리 시스템은 상기 스마트 글래스 또는 상기 출입증에 부착된 비콘 태그를 센싱하는 물류센터 창고 내에 여러 지역에 설치된 복수의 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)와 RTLS 서버와 연동되어 비콘 태그의 위치 관리를 제공한다.
본 발명의 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템은 Logistics 4.0의 개념을 도입하여 물류센터 창고(warehouse)에서 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 카메라와 비쥬얼 디스플레이, GPS 수신기, QR 코드 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스(smart glasses)가 Wi-Fi 또는 LTE 통신을 통해 앱(App) 서버의 인터페이스 엔진과 연결되고 데이터베이스와 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)과 연동되며, 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 수신받아 비쥬얼 디스플레이로 출력하고, 물류센터 창고에서 작업자가 착용한 스마트 글래스를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드, 또는 RFID 태그를 인식하고 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)으로 전송하여 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리를 제공하며, 비콘 태그(Beacon tag) 기반 위치 관리를 제공한다.
또한, 창고관리 작업자가 착용한 스마트 글래스의 위치 및 작업 정보를 실시간으로 파악하고, 대형 물류센터에서 최적의 이동경로를 제시하고, 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 전송하여 스마트 글래스의 비쥬얼 디스플레이로 출력하여 증강현실(Augmented Reality)을 사용한 위치 및 물체인식 표시, 스마트폰과 병행하여 작업 정보 전달이 가능하게 되었다.
또한, QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 시스템은 대형 물류 센터 창고 관리의 작업 정확성이 증가하고, 피킹(Picking) 속도가 높아져 생산성이 향상과 비용 절감 효과를 제공하며, 설치 및 유지 보수 비용이 적게 든다.
또한, 물류센터 창고 관리 시스템은 물류센터 창고 관리, 공장의 생산 현장의 제조 관리, 건설 현장 관리에 적용될 수 있다.
도 1은 물류센터 창고에서 입고와 적재 과정을 도시한 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2a는 기존 물류센터 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)의 기능을 나타낸 도면이다.
도 2b는 현재의 물류센터 창고 관리 방식을 나타낸 도면이다.
도 2c는 Logistics 4.0에 따라 변화되는 물류센터 창고 관리 방식을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 스마트 글래스(smart glasses)의 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 시스템 구성도이다.
도 5는 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스의 블럭도이다.
도 6은 스마트 글래스의 적용 분야를 나타낸 도면이다.
도 7은 Logistics 4.0의 개념을 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템과 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 스마트 글래스의 기능과 효과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 QR 코드 스캔 기능을 갖는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 솔류션(Logistics 4.0 솔류션) 구성도이다.
도 10a와 10b는 스마트 글래스와 Wi-Fi 통신을 통해 물류센터 창고 관리 시스템과 연결되고, 스마트 글래스의 블루투스 통신부(BLE 비콘)를 통해 일정 시간 간격으로 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)에 BLE 비콘의 Tag ID를 전송하면 여러 장소에 구비된 비콘 AP로부터 BLE 비콘의 Tag ID와 감지된 시각 정보를 RTLS(Real Time Location Service) 서버로 전송하여 스마트 글래스를 착용한 작업자의 위치를 확인하며, 스마트 글래스의 Micro USB 연결부를 통해 작업자가 휴대하는 USB 타입 RFID 리더를 연결하여 창고 물류 관리에 사용되는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 태그(Beacon Tag) 기반 위치 관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 실제 물류 창고에서의 바코드 스캔 기능을 갖는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리(WMS/ERP/MES)를 시연한 도면이다.
도 2a는 기존 물류센터 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)의 기능을 나타낸 도면이다.
도 2b는 현재의 물류센터 창고 관리 방식을 나타낸 도면이다.
도 2c는 Logistics 4.0에 따라 변화되는 물류센터 창고 관리 방식을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 스마트 글래스(smart glasses)의 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 시스템 구성도이다.
도 5는 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스의 블럭도이다.
도 6은 스마트 글래스의 적용 분야를 나타낸 도면이다.
도 7은 Logistics 4.0의 개념을 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템과 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 스마트 글래스의 기능과 효과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 QR 코드 스캔 기능을 갖는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 솔류션(Logistics 4.0 솔류션) 구성도이다.
도 10a와 10b는 스마트 글래스와 Wi-Fi 통신을 통해 물류센터 창고 관리 시스템과 연결되고, 스마트 글래스의 블루투스 통신부(BLE 비콘)를 통해 일정 시간 간격으로 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)에 BLE 비콘의 Tag ID를 전송하면 여러 장소에 구비된 비콘 AP로부터 BLE 비콘의 Tag ID와 감지된 시각 정보를 RTLS(Real Time Location Service) 서버로 전송하여 스마트 글래스를 착용한 작업자의 위치를 확인하며, 스마트 글래스의 Micro USB 연결부를 통해 작업자가 휴대하는 USB 타입 RFID 리더를 연결하여 창고 물류 관리에 사용되는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 비콘 태그(Beacon Tag) 기반 위치 관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 실제 물류 창고에서의 바코드 스캔 기능을 갖는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리(WMS/ERP/MES)를 시연한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2c는 Logistics 4.0에 따라 변화되는 물류센터 창고 관리 방식을 나타낸 도면이다.
스마트 글래스를 사용한 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)은 DPS(Digital Picking System) 디바이스와 CPS(Cyber Physical System)과 핸즈 프리의 개념이 적용된 스마트 글래스를 사용하여 입출고 관리, 재고 관리를 적용하고,
창고관리 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 및 작업 정보를 실시간으로 파악하고, 대형 물류센터에서 이동경로를 제시하고, 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 전송하고 스마트 글래스(smart glasses)의 소형 비쥬얼 디스플레이로 출력하여 증강현실(Augmented Reality)을 사용한 작업 정보 전달이 필요하게 되었다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 시스템 구성도이다.
본 발명의 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 물류 창고 관리 시스템은 Logistics 4.0에 따른 물류센터 창고(warehouse)에서 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅(Hands free mobile computing) 기술을 사용하는 카메라와 비쥬얼 디스플레이, GPS 수신기, QR 코드 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스(smart glasses)가 Wi-Fi 또는 LTE 통신을 통해 앱(App) 서버의 인터페이스 엔진과 연결되고 데이터베이스와 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)과 연동되며, 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시서를 수신받아 비쥬얼 디스플레이로 출력하고, 물류센터 창고에서 작업자가 착용한 스마트 글래스의 QR 코드 스캔부를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드 인식, 또는 작업자가 휴대하는 RFID 리더가 제품에 부착되는 RFID 태그를 인식하여 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)으로 전송하여 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리를 제공하며, 비콘 태그(Beacon tag) 기반 위치 관리를 제공하고,
창고관리 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 및 작업 정보를 실시간으로 파악하고, 대형 물류센터에서 이동경로를 제시하고, 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 전송하여 스마트 글래스의 비쥬얼 디스플레이로 출력함으로써 증강현실(Augmented Reality)을 사용한 작업 정보를 전달한다.
물류센터 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)은 ERP(Enterprise Resource Planning, 전사적 자원 관리) 시스템, MES(Manufacturing Execution System), 또는 SCM(supply chain management, 공급망 관리) 시스템과 연동되어 사용되며, 서버 컴퓨터에 구비되며, QR 코드/RFID 태그 기반 제품 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리 및 위치 관리, 도크 관리, 배송 관리, 과금 관리, 작업 지시 기능을 제공한다.
물류센터 창고 관리 시스템(732)은 ERP(Enterprise Resource Planning, 전사적 자원 관리) 시스템, MES(Manufacturing Execution System), 또는 SCM(supply chain management, 공급망 관리) 시스템과 연동되어 사용된다.
물류센터 창고 관리 시스템(732)은 QR 코드 또는 RFID 태그 기반 제품 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리 및 위치 관리, 도크 관리, 배송 관리, 과금 관리, 작업 지시 메시지 전송 기능을 제공한다.
본 발명에서는 입출고, 재고 관리 시에 QR 코드 또는 RFID 태그를 사용한다.
MES(Manufacturing Execution System)은 제조 및 물류 및 작업내역 추적 관리, 상태파악, 불량관리에 초점을 맞춘 현장 시스템이다.
본 발명의 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 창고 관리 시스템은,
카메라, 비쥬얼 디스플레이, MCU, 메모리, GPS 수신기, 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스(710);
상기 스마트 글래스(710) 또는 출입증에 부착된 비콘 태그(Beacon Tag)(71);
작업자가 착용한 스마트 글래스(710)로 작업 지시 메시지를 전송하고, 상기 스마트 글래스로부터 물류센터 창고로 납품 입하, 창고 내 이동, 창고로부터 출하되는 제품에 부착되는 QR 코드 또는 작업자가 휴대하는 RFID 리더에 의해 RFID 태그를 수신받고, 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 정보 및 저전력 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy) 비콘을 이용한 위치 정보를 수신받는 앱 서버와 데이터베이스(720); 및
상기 앱 서버와 데이터베이스(720)와 연동되며, 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 정보를 수신받고, 상기 스마트 글래스(710)로부터 수신된 제품에 부착된 QR 코드 또는 RFID 태그에 의해 입고 관리와 반품 관리, 보관장의 적재/보관, 피킹, 출고 분류, 재고 관리와 위치 관리, 분류장의 포장/분류, 합포장, 출고관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템(732);을 포함하며,
상기 스마트 글래스(710)의 Micro USB 연결부는 작업자가 휴대하고 다니는 RFID 리더와 USB 케이블로 연결되며, 상기 스마트 글래스(710)의 QR 코드 스캔부를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드, 또는 작업자가 휴대하는 RFID 리더가 제품에 부착되는 RFID 태그를 인식하며, 상기 RFID 리더를 휴대하며 스마트 글래스를 착용한 작업자가 물류센터 창고관리를 위해 작업 지시서에 따라 지정된 로케이션에서 RFID 태그가 부착된 제품에 부착된 입고/출고/재고 관리 정보를 물류센터 창고 관리 시스템(732)로 전송하며,
상기 스마트 글래스(710)의 Micro USB 연결부는 작업자가 휴대하고 다니는 RFID 리더와 USB 케이블로 연결되며, 상기 스마트 글래스의 QR 코드 스캔부를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드 인식, 또는 작업자가 휴대하는 상기 RFID 리더가 제품에 부착되는 RFID 태그를 인식하며, 상기 RFID 리더를 휴대하며 상기 스마트 글래스(710)를 착용한 작업자가 물류센터 창고관리를 위해 작업 지시서에 따라 지정된 로케이션에서 RFID 태그가 부착된 제품에 부착된 입고/출고/재고 관리 정보를 상기 물류센터 창고 관리 시스템(732)로 전송하며,
상기 물류센터 창고 관리 시스템(732)은 웹서버와; QR 코드 또는 RFID 태그 기반으로 물류센터의 입고와 반품 정보, 재고 정보, 및 출고 정보를 관리하는 입고관리/출고관리/재고관리부를 구비하며,
상기 물류센터 창고 관리 시스템(732)은 ERP 시스템, MES, 또는 SCM 시스템과 연동되며, QR 코드 또는 RFID 태그 기반 제품 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리 및 위치 관리, 도크 관리, 배송 관리, 과금 관리, 작업 지시 메시지 전송 기능을 제공하고,
상기 물류센터 창고 관리 시스템(732)은 상기 스마트 글래스(710) 또는 상기 출입증에 부착된 비콘 태그를 센싱하는 물류센터 창고 내에 여러 지역에 설치된 복수의 비콘 AP(Beacon AP, Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)와 RTLS 서버와 연동되어 상기 비콘 태그의 위치 관리를 제공한다.
상기 스마트 글래스(710)는 Android 운영체제 상에서 로지스틱스 앱(Logistics 4.0 App)이 설치되고, QR 코드 스캔 또는 RFID 태그 인식, AR(증강현실) 알고리즘을 이용한 위치 및 물체 인식 표시, 작업 지시 메시지 표시, 터치 방식 실적 송신, 음성 데이터 송수신, 물류 센터 창고 관리 시스템(732)으로 동영상 데이터 전송, 물류센터 창고 관리 이동경로, 및 GPS 위치 또는 비콘 태그 기반 위치 정보가 추적되어 GIS 서버에 표시된다.
스마트 글래스(710)의 스캔부는 작업자가 휴대하고 다니는 QR 코드 스캔부 인 것을 특징으로 한다.
스마트 글래스(710)의 Micro USB 연결부는 작업자가 휴대하고 다니는 RFID 리더(RFID reader)와 USB 케이블로 연결되어 제품에 부착되는 RFID 태그를 인식한다.
스마트 글래스(710)는 Micro USB 연결부과 USB 케이블을 통해 작업자가 휴대하는 USB 타입 RFID 리더를 연결하여 창고 물류 관리에 사용되며, 스마트 글래스는 RFID 태그 정보를 수신하며, 스마트 글래스(710)와 스마트폰과 블루투스로 연결되어 RFID 태그에 대한 작업 정보를 상기 스마트폰으로부터 상기 물류센터 창고 관리 시스템으로 전송될 수 있다.
RFID 리더는 USB 케이블, 블루투스 통신, Wi-Fi 통신이 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 스마트 글래스(smart glasses)의 사진이다.
스마트 글래스(Smart Glasses)는 Android OS(예, Icecream Sandwidth OS버전 4.0.3)를 사용하는 제어부(MCU), 메모리(16 GB) 카메라, 비쥬얼 디스플레이[화면 해상도 640ㅧ360(16:9)], GPS 수신기, 터치버튼부, 마이크, 음성 인식부, 음성 처리부, 스피커, Wi-Fi 통신부, 마이크로 USB 연결부, 배터리, 스캔부(QR 코드)를 구비하며,
예를 들면, 스마트 글래스를 착용하고 음성 인식과 터치를 통해 비쥬얼 디스플레이를 통해 눈에 보이는 화면이 데이터가 전송되어 비디오 서버와 연동된 스마트폰에 보이게 되며, 음성 인식과 터치에 따라 특정 음성 데이터를 말하면, 이를 인식하여 게임(play a game with), 전화(make a call to), 사진 촬영(take a picture), 문자 메시지 전송(send a message), 증강 현실(AR)을 사용한 위치 및 물체 인식 표시, 네비게이션 기능을 제공한다.
스마트 글래스는 증강 현실(AR) 알고리즘을 사용한 위치 및 물체 인식 표시 기능을 제공한다.
도 5는 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스의 블럭도이다.
스마트 글래스(710)는 음성 인식 기능을 구비하며, 음성 인식과 터치에 의해 스마트 글래스의 각 기능을 제어하는 제어부(MCU)(711); 상기 제어부(MCU)(711)에 연결되고 터치 정보를 제공하는 터치버튼부; 상기 제어부(MCU)(711)와 연결되며, 스마트 글래스의 GPS 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기(712-1); 상기 제어부(MCU)(711)와 연결되며, 물류센터 창고 관리 시스템(732)으로부터 스마트 글래스(710)로 작업 지시 메시지를 수신받고 현재 GPS 위치 정보와 작업 정보를 전송하는 Wi-Fi 통신부(712-2); 물류 센터 창고내 여러 곳에 설치된 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)로 비콘 Tag ID를 전송하는 블루투스 통신부(712-3); 상기 제어부(MCU)(711)와 연결되며, 작업자가 휴대하고 다니는 RFID 리더와 USB 케이블로 연결되는 Micro USB 연결부(712-4); 상기 제어부(MCU)(711)와 연결되며, 운영 프로그램과 작업 지시 메시지를 저장하는 메모리(713); 전원을 공급하는 배터리(714); 제어부(MCU)(711)에 연결되며, 스마트 글래스의 영상을 촬영하는 카메라부(715); 음성 신호를 입력받는 마이크(MIC); 상기 마이크(MIC)로부터 음성 신호를 처리하는 음성 처리부(717); 상기 제어부(MCU)(711)에 연결되며, 음성을 압축 복원하는 오디오 코덱(716); 제품에 부착된 QR 코드를 스캔하는 스캔부(718), 및 작업 지시 메시지를 표시하고, 음성 통화, 사진 촬영, 메시지 전송, 증강 현실(AR)을 사용한 위치 및 물체 인식 표시, 보이스 네비게이션(Voice Navigation) 화면을 소형 디스플레이에 출력하는 비쥬얼 디스플레이(719)를 포함한다.
상기 앱 서버와 데이터베이스(720)와 상기 물류센터 창고 관리 시스템(730)은, 물류센터 창고 관리를 위한 텍스트와 이미지 정보를 입력하는 스마트폰과 태블릿 PC를 포함하는 스마트 기기와 연동되고 정보 입력 기능을 제공하며, QR 코드 또는 RFID 태그 기반 입고 관리와 반품 관리, 보관장의 적재/보관, 피킹, 출고 분류, 재고 관리, 분류장의 포장/분류, 합포장, 출고관리를 제공할 수 있다.
도 6은 스마트 글래스의 적용 분야를 나타낸 도면이다.
스마트 글래스는 창고 물류(Warehouse Logistics), 제조 관리 SW를 통한 프로세스 향상-제조(Manufacturing), 현장 의료진 또는 임상가의 카메라를 통해 촬영된 스트리밍 품질의 비디오/오디오 데이터 전송-원격 의료(Tele-Medicine), 2-Way 비디오(양방향 비디오 서비스) 등에 사용된다.
창고 물류(Warehouse Logistics)는 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업 지시 메시지 표시, 스마트 글래스의 스캔부의 2D QR code 스캔, 또는 스마트 글래스의 마이크로 USB 연결부에 연결된 RFID 리더의 제품에 부착된 RFID 태그를 인식하고, 물류센터 창고의 입고/출고/재고 관리, 작업자의 창고 관리 공정상 최적화 이동경로 및 작업자 위치정보 표시, 스마트 글래스(핸즈 프리 디바이스)를 사용하여 생산성 향상 비용 절감 기능을 제공한다.
도 7은 Logistics 4.0의 개념을 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템과 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 스마트 글래스의 기능과 효과를 나타낸 도면이다.
스마트 글래스의 기능은 2차원 QR 코드 스캔, AR(증강현실) 알고리즘을 사용한 위치 및 물체 인식 표시, 작업 지시 메시지 표시, 터치 방식 실적 송수신, 제스처 센서(Gesture Sensor) 기능, 음성 데이터 송수신, 물류센터 창고 관리 시스템으로 동영상 데이터 전송, 물류센터 창고 관리 최적 이동경로 및 위치 정보 표시, 공정 및 창고 변경에 따른 유연한 대처, Wi-Fi 통신부를 통한 통신 인터페이스(web service, XML 등) 기능을 제공한다.
QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 시스템은 물류 센터 창고 관리의 작업 정확성이 증가하고, 피킹(picking) 속도가 높아져 생산성이 향상과 비용 절감 효과를 제공하며, 설치 및 유지 보수 비용이 적게 든다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 방법을 나타낸 도면이다.
이하, QR 코드 스캔 기능과 USB 타입 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 창고 관리 방법을 설명한다. 상기 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 시스템은 Logistics 4.0 개념을 도입하여 물류센터 창고(warehouse)에서 핸즈 프리 모바일 컴퓨팅 기술을 사용하는 카메라와 비쥬얼 디스플레이, GPS 수신기, QR 코드 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스가 Wi-Fi 통신을 통해 앱(App) 서버와 데이터베이스와 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)과 연동되며, 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 수신받아 비쥬얼 디스플레이로 출력하고, 물류센터 창고에서 작업자가 착용한 스마트 글래스를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드 또는 RFID 태그를 인식하고 물류센터 창고 관리 시스템(WMS/ERP/MES)으로 전송하여 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 및 재고 관리를 제공한다.
또한, 창고관리 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 및 작업 정보를 실시간으로 파악하고, 대형 물류센터에서 최적의 이동경로를 제시하고, 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 Wi-Fi 통신을 통해 스마트 글래스로 작업지시 메시지를 전송하여 스마트 글래스의 비쥬얼 디스플레이로 출력하여 증강현실(Augmented Reality) 알고리즘을 사용한 위치 및 물체 인식 표시, 및 작업 정보를 물류센터 창과 관리 시스템으로 전달한다.
예를들면, 물류센터 창고 관리 시스템과 통신되는 Wi-Fi 통신 기능을 제공하는 RFID 리더를 휴대하며 스마트 글래스를 착용한 작업자는 물류센터 창고관리를 위해 작업 지시서에 따라 지정된 로케이션에서 RFID 태그가 부착된 제품에 부착된 입고/출고/재고 관리 정보를 전송하여 관리된다.
RFID는 10cm 이하 근거리에서는 13.56MHz를 사용하며, 또는 900MHz 대역, 2.4 GHz 대역이 사용될 수 있다.
납품/입하, 배차/집하 후에 스마트 글래스를 사용하여 물류센터 창고관리 시스템으로 입고 정보가 입력 저장되어 입고 관리가 이루어진다.
창고에 입고된 신제품 또는 기존에 사용되던 중고 제품이며, 중고 제품인 경우 반출지에서 고정된 상태를 해체하는 작업을 선행된다. 반출지에서는 각 제품의 정보를 기록한 패킹 리스트(packing list)를 작성하여 제품과 함께 운송 차량에 상차된다. 패킹 리스트는 입고 날짜, 제조사, 모델명, 시리얼번호, 공정, 세트 수량, 제조년월 등을 포함한다. 반출지로부터 차량에 운반되어 창고에 하차되면, 창고에 입고되기 전에 창고관리 작업자는 각 제품과 해당 패킹 리스트를 확인하고, 각 제품과 해당 패킹 리스트의 동일 여부를 확인하며, 해당 패킹 리스트의 정보를 창고의 서버 컴퓨터에 입력하여 저장한다.
서버 컴퓨터는 저장된 제품의 해당 패킹 리스트를 기반으로 각 제품의 고유정보에 대한 QR 코드 또는 RFID태그를 생성하고, 서버 컴퓨터와 연동되는 라벨 출력기를 통해 QR 코드 또는 RFID 태그가 출력된다. 출력된 QR 코드 또는 RFID 태그는 관리 작업자가 해당 제품에 부착된다. QR 코드 또는 RFID 태그가 부착된 제품은 창고에 마련된 지게차 또는 카트를 사용하여 대형 물류센터의 창고의 지정된 로케이션(location)으로 이동하여 적재되어 보관된다.
창고 내의 재고 관리 시에, 창고 관리 작업자는 물류센터 창고 관리 시스템의 서버의 정보를 확인하고, 작업자가 휴대하고 다니는 RFID 리더, 또는 QR 코드 스캔부를 구비한 스마트 글래스를 착용한 상태에서 창고 내 해당 로케이션으로 이동하여 로케이션의 고유정보에 대한 QR 코드 또는 RFID를 검색한다. 창고의 지정된 로케이션에 적재되도록 해당 제품의 QR 코드 또는 RFID 태그에 대한 고유정보를 확인 후, 스마트 글래스를 착용한 창고관리 작업자는 스마트폰을 사용하여 작업 정보를 물류센터 창고 관리 시스템으로 전송하고, 물류센터 창고 관리 시스템에서 물류센터의 입출고 및 재고 정보를 관리한다.
창고에 적재된 제품들은 온/오프 라인을 통한 영업으로 매각이 결정되면, 제품의 매수자는 창고를 직접 방문하여 주문 수량만큼의 제품을 확인하여 상차할 수 있다.
이 경우, 창고의 지정된 로케이션에 위치된 해당 제품의 QR 코드 또는 RFID 태그에 대한 고유정보를 확인 후, 스마트 글래스를 착용한 창고관리 작업자는 스마트폰을 사용하여 작업 정보를 물류센터 창고 관리 시스템으로 전송하고, 물류센터 창고 관리 시스템의 서버로부터 출고요청서를 생성하고 출력한다. 여기서, 스마트 단말기를 휴대한 창고관리 작업자는 서버 컴퓨터의 물류센터 창고관리 시스템에 접속하여 스마트폰을 통해 출고요청서를 생성한다.
출고요청서가 출력되면, 지게차 작업자는 매각이 결정된 수량 만큼의 해당 제품을 창고의 지정된 로케이션으로부터 도크장으로 이송하게 된다. 여기서, 도크장은 출고된 제품을 외부로 운송하기 위해 배차 차량에 제품을 상차하는 장소이다.
도크장에 이송되어 상차하기 전에, 스마트 단말기를 휴대한 창고관리 작업자는 서버 컴퓨터와 연동하여 해당 제품의 QR 코드 또는 RFID 태그에 대한 고유정보를 검색하여 출고되는 제품을 확인함으로써 제품의 출고전 최종 검수를 한다.
전체 물류 정보 시스템(LIS: Logistics Information System)은 1) 주문 정보 시스템(OMS: Ordering Management System), 2) 물류센터 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System), 3) 수배송관리 시스템(TMS, Transportation Management System)를 포함한다.
주문 정보 시스템(OMS: Ordering Management System)에서 발주된 발주량이 포함된 입고 예정 정보가 물류센터 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System)과 수배송관리 시스템(TMS, Transportation Management System)과 연계되고, 발주량이 포함된 제품의 주문, 입/출고, 창고별 재고 관리가 이루어진다.
WMS의 재고 정보는 OMS 발주 정보와 출고 정보에 의해 관리된다. 발주량 만큼의 제품의 입/출고는 실시간으로 제품에 부착된 QR 코드 또는 RFID 태그가 처리되면 재고 관리를 한다.
도 9는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리 솔류션(Logistics 4.0 솔류션) 구성도이다.
스마트 글래스는 Android 운영 체제 상에서 로지스틱스 앱(Logistics 4.0 App)이 설치되고,
앱 서버는 Windows/Linux 운영체제 상에서 Logistics 4.0 Builder로써, 메시징, 데이터베이스/텔레그램, 응용프로그램, RESTful 서버를 포함하며,
물류센터 창고 관리 시스템(고객 시스템)은 Windows/Linux 운영체제 상에서 ERP(Enterprise Resource Planning) 시스템, 창고 관리 시스템(WMS, Warehouse Management System), MES(Manufacturing Execution System), 또는 SCM(supply chain management, 공급망 관리) 시스템과 연동되며,
시스템 아키텍처에 따라 양방향 통신은 SOAP 또는 REST, FTP 배치 또는 XML과 같은 웹 서비스를 실행한다.
도 10a와 10b는 스마트 글래스와 Wi-Fi 통신을 통해 물류센터 창고 관리 시스템과 연결되고, 스마트 글래스의 블루투스 통신부(BLE 비콘)를 통해 일정 시간 간격으로 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)에 BLE 비콘의 Tag ID를 전송하면 여러 장소에 구비된 비콘 AP로부터 BLE 비콘의 Tag ID와 감지된 시각 정보를 RTLS(Real Time Location Service) 서버로 전송하여 스마트 글래스를 착용한 작업자의 위치를 확인하며, 스마트 글래스의 Micro USB 연결부를 통해 작업자가 휴대하는 USB 타입 RFID 리더를 연결하여 창고 물류 관리에 사용되는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 물류센터 창과 관리 시스템 구성도이다.
USB 타입 RFID 리더(RFID reader of USB type)를 이용한 스마트 글래스에서의 RFID 정보 수집은 스마트 글래스에 USB 연결부가 구비되어 제품에 부착된 RFID 태그를 USB 타입 RFID 리더를 연결하면, 스마트 글래스는 RFID 태그 정보를 수신할 수 있다.
스마트 글래스의 내부 또는 외부에 또는 출입증에 비콘 태그(Beacon Tag)를 구비하고, 이를 센싱할 수 있는 물류센터 창고 내에 여러 지역에 설치된 복수개의 비콘 AP(Beacon AP, Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)가 구비되며, 비콘 태그가 일정 주기로 비콘 Tag ID와 RSSI(Received signal strength indicator, 수신 신호 세기) 값을 단방향으로 송신하면 이를 인근 지역의 복수의 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)에서 인식하여 비콘 Tag ID와 RSSI값, 비콘 AP의 정보(비콘 Tag ID, 설치 위치)를 RTLS(Real Time Location Service) 서버로 전송하여 3각 측량에 의해 스마트 글래스의 비콘 태그의 위치 추적 및 이동 경로를 모니터링한다. RTLS 서버는 대형 물류센터 창고의 2D/3D 지도(map) 상에 시간대별 비콘 태그가 구비된 스마트 글래스의 위치 정보를 표시하고, POI(Point of Interest) 정보를 표시하는 GIS 서버와 연동되어 사용될 수 있다.
BLE Beacon을 이용한 대형 물류센터의 창고 실내 공간에서의 위치 정보를 수집하며, GPS 수신기는 실내에서 작동이 되지 않으므로, 실내 창고인 경우는 블루투스 통신을 이용한 BLE 비콘을 사용하게 되면 5센티 정도까지의 정밀한 위치정보를 받을 수 있다.
이를 통해, 작업자 및 Cart에게 이동경로 및 작업위치를 표시할 수 있으며, Cart 충돌방지도 할 수 있다.
스마트 글래스(710)의 내부 또는 외부 또는 출입증에 비콘 태그(Beacon Tag)를 구비하며,
물류센터 창고 관리 시스템(732)은 스마트 글래스(710)의 비콘 태그(Beacon Tag)를 센싱할 수 있는 물류센터 창고 내에 여러 지역에 설치된 복수의 비콘 AP(Beacon AP, Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)(740); 비콘 태그가 일정 주기로 비콘 Tag ID와 RSSI 값을 송신하면, 이를 인식하는 인근 지역의 복수의 비콘 AP에서 인식된 비콘 Tag ID와 RSSI값, 비콘 AP의 정보(비콘 Tag ID, 설치 위치)를 전송받아 3각 측량에 의해 스마트 글래스의 비콘 태그의 위치 추적 및 이동 경로를 모니터링하는 RTLS(Real Time Location Service) 서버를 더 포함한다.
RTLS 서버는 대형 물류센터 창고의 2D/3D 지도(map) 상에 시간대별 비콘 태그가 구비된 스마트 글래스의 위치 정보를 표시하고, POI(Point of Interest) 정보를 표시하는 GIS 서버(770)와 연동되어 사용된다.
도 11을 참조하면, 비콘 AP(740)는 Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이로써, 무선송수신부(741), 제어부(742), 저장부(744), Wi-Fi 통신부(743)를 포함하며, 스마트 글래스(710) 또는 출입증에 부착된 비콘 태그로부터 2.4GHz BLE 통신을 통해 비콘 Tag ID를 수신하여 RTLS 서버에 의해 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하며, RTLS 서버는 GIS 서버와 연동되어 3각 측량을 통해 대형 물류센터의 비콘 태그 위치 관리를 하며, 비콘 태그의 그 위치를 지도상에 표시한다.
물류센터 창고 관리 시스템(732)은 웹서버, QR 코드 또는 RFID 태그 기반으로 물류센터의 입고, 재고, 출고 정보를 관리하는 입고관리/출고관리/재고관리부; 물류센터의 작업자 정보와 비콘 태그 정보, 입고/출고/재고 정보를 저장하는 DB 서버; 여러곳에 설치된 비콘 AP(740)의 설치 위치와 비콘 태그의 정보를 관리하는 비콘 태그 정보 관리부; GIS 서버(770)와 연동되며, 비콘 태그의 위치 관리를 하는 RTLS 서버; 물류센터 창고 관리 작업 지시 정보를 스마트 글래스(710)로 전송하고 스마트 글래스 또는 스마트폰으로부터 이에 대한 작업 정보를 수신하는 작업 지시부를 포함한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 실제 물류 창고에서의 스캔 기능을 갖는 스마트 글래스를 사용한 물류센터 창고 관리(WMS/ERP/MES)를 시연한 도면이다.
예를들면, 사용자 이름(USER)이 표시되고, 작업 정보 표시 리스트, 스캔 데이터가 화면에 표시된다.
스캔시에 테두리 데이터가 표시된다. 스마트 글래스의 GPS 수신기에 의해 작업자의 현재 이동위치와 경로가 화면에 표시된다.
실시예에서는, 자동차 부품과 전자 부품을 보관하는 창고에서 3주동안 10명의 작업자가 스마트 글래스를 사용하여 주어진 시간 내에서 9,000개의 주문을 수행하여 2만개 이상의 품목을 선택하였고, 작업자에게 통로, 제품 위치 및 수량을 포함하여 피킹 프로세스 동안 각 작업 정보를 표시하였으며, 23% 피킹 프로세스가 향상되었다.
물류센터 창고 관리 시스템은 물류센터 창고 관리, 공장의 생산 현장의 제조 관리, 건설 현장 관리에 적용될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
71: 비콘 태그
710: 스마트 글래스 711: MCU
712-1: GPS 수신기 712: Wi-Fi 통신부
712-3: 블루투스 통신부 712-4: Micro USB 연결부
713: 카메라부 714: 배터리
715: 메모리 716: 오디오 코덱
717: 음성 처리부 MIC: 마이크
718: 스캔부
719: 비쥬얼 디스플레이
720: 앱 서버와 데이터베이스
731: WMS/ERP/MES 시스템
732: 물류센터 창고관리 시스템
740: 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi Gateway)
770: GIS 서버
790: 스마트폰(App)
710: 스마트 글래스 711: MCU
712-1: GPS 수신기 712: Wi-Fi 통신부
712-3: 블루투스 통신부 712-4: Micro USB 연결부
713: 카메라부 714: 배터리
715: 메모리 716: 오디오 코덱
717: 음성 처리부 MIC: 마이크
718: 스캔부
719: 비쥬얼 디스플레이
720: 앱 서버와 데이터베이스
731: WMS/ERP/MES 시스템
732: 물류센터 창고관리 시스템
740: 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi Gateway)
770: GIS 서버
790: 스마트폰(App)
Claims (8)
- 카메라, 비쥬얼 디스플레이, 제어부(MCU), 메모리, GPS 수신기, QR 코드 스캔부, Wi-Fi 통신부, 블루투스 통신부, 마이크로 USB 연결부를 구비한 스마트 글래스;
상기 스마트 글래스 또는 출입증에 부착된 비콘 태그;
상기 스마트 글래스로 작업 지시 메시지를 전송하고, 상기 스마트 글래스로부터 물류센터 창고로 납품 입하, 창고 내 이동, 창고로부터 출하되는 제품에 부착되는 QR 코드 또는 RFID 태그와, 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 정보 및 블루투스(BLE) 비콘을 이용한 위치 정보를 수신받는 앱 서버와 데이터베이스; 및
상기 앱 서버와 데이터베이스와 연동되며, 작업자가 착용한 스마트 글래스의 GPS 위치 정보를 수신받고, 상기 스마트 글래스로부터 수신된 제품에 부착된 QR 코드 또는 RFID 태그에 의해 입고 관리와 반품 관리, 보관장의 적재/보관, 피킹, 출고 분류, 재고 관리, 출고관리, 위치 관리를 제공하는 물류센터 창고 관리 시스템을 포함하며,
상기 스마트 글래스는 로지스틱스 앱(Logistics 4.0 App)이 설치되고, QR 코드 스캔 또는 RFID 태그 인식, AR(증강현실) 알고리즘을 이용한 위치 및 물체 인식 표시, 작업 지시 메시지 표시, 터치 방식 실적 송신, 음성 데이터 송수신, 물류 센터 창고 관리 시스템으로 동영상 데이터 전송, 물류센터 창고 관리 이동경로, 및 GPS 위치 또는 비콘 태그 기반 위치 정보가 추적되며,
상기 스마트 글래스의 Micro USB 연결부는 작업자가 휴대하고 다니는 RFID 리더와 USB 케이블로 연결되며, 상기 스마트 글래스의 QR 코드 스캔부를 사용하여 제품에 부착되는 QR 코드 인식, 또는 작업자가 휴대하는 상기 RFID 리더가 제품에 부착되는 RFID 태그를 인식하며, 상기 RFID 리더를 휴대하며 상기 스마트 글래스를 착용한 작업자가 물류센터 창고관리를 위해 작업 지시서에 따라 지정된 로케이션에서 RFID 태그가 부착된 제품에 부착된 입고/출고/재고 관리 정보를 상기 물류센터 창고 관리 시스템로 전송하며,
상기 물류센터 창고 관리 시스템은 웹서버와; QR 코드 또는 RFID 태그 기반으로 물류센터의 입고와 반품 정보, 재고 정보, 및 출고 정보를 관리하는 입고관리/출고관리/재고관리부를 구비하며,
상기 물류센터 창고 관리 시스템은 ERP 시스템, MES, 또는 SCM 시스템과 연동되며, QR 코드 또는 RFID 태그 기반 제품 입고 관리와 반품 관리, 출고 관리, 재고 관리 및 위치 관리, 도크 관리, 배송 관리, 과금 관리, 작업 지시 메시지 전송 기능을 제공하고,
상기 물류센터 창고 관리 시스템은 상기 스마트 글래스 또는 상기 출입증에 부착된 비콘 태그를 센싱하는 물류센터 창고 내에 여러 지역에 설치된 복수의 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)와 RTLS 서버와 연동되어 비콘 태그의 위치 관리를 제공하는, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 물류센터 창고 관리 시스템은
상기 스마트 글래스 또는 상기 출입증에 부착된 비콘 태그를 센싱할 수 있는 물류센터 창고 내에 여러 지역에 설치된 복수의 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)와, 비콘 태그를 인식하는 인근 지역의 복수의 비콘 AP에서 인식된 비콘 Tag ID와 RSSI값, 비콘 Tag ID와 설치 위치를 포함하는 비콘 AP의 정보를 전송받아 3각 측량에 의해 상기 스마트 글래스의 비콘 태그의 위치 추적 및 이동 경로를 모니터링하는 RTLS 서버를 더 포함하는, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 RTLS 서버는 대형 물류센터 창고의 2D/3D 지도(map) 상에 시간대별 비콘 태그가 구비된 스마트 글래스의 위치 정보를 표시하고, POI(Point of Interest) 정보를 표시하는 GIS 서버와 연동되어 사용되는, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 스마트 글래스는
음성 인식과 터치에 의해 스마트 글래스의 각 기능을 제어하는 제어부(MCU);
상기 제어부(MCU)에 연결되고 터치 정보를 제공하는 터치버튼부;
상기 제어부(MCU)와 연결되며, 스마트 글래스의 GPS 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기;
상기 제어부(MCU)와 연결되며, 상기 물류센터 창고 관리 시스템으로부터 상기 스마트 글래스로 작업 지시 메시지를 수신받고 현재 GPS 위치 정보와 작업 정보를 전송하는 Wi-Fi 통신부;
창고내 여러 곳에 설치된 비콘 AP(Bluetooth/Wi-Fi 게이트웨이)로 비콘 Tag ID를 전송하는 블루투스 통신부;
상기 제어부(MCU)와 연결되며, 작업자가 휴대하고 다니는 RFID 리더와 USB 케이블로 연결되는 Micro USB 연결부;
상기 제어부(MCU)와 연결되며, 운영 프로그램과 작업 지시 메시지를 저장하는 메모리;
전원을 공급하는 배터리;
상기 제어부(MCU)에 연결되며, 스마트 글래스의 영상을 촬영하는 카메라부;
음성 신호를 입력받는 마이크(MIC);
상기 마이크(MIC)로부터 수신된 음성 신호를 처리하는 음성 처리부;
상기 제어부(MCU)에 연결되며, 음성을 압축 복원하는 오디오 코덱;
제품에 부착된 QR 코드를 스캔하는 스캔부; 및
상기 작업 지시 메시지를 표시하고, 음성 통화, 사진 촬영, 메시지 전송, 증강 현실(AR)을 사용한 위치 및 물체 인식 표시, 보이스 네비게이션 화면을 출력하는 비쥬얼 디스플레이;
를 포함하는 QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 앱 서버와 데이터베이스와 상기 물류센터 창고 관리 시스템은
스마트폰과 태블릿 PC를 포함하는 스마트 기기와 연동되고 정보 입력 기능을 제공하며, QR 코드 또는 RFID 태그 기반 입고 관리와 반품 관리, 보관장의 적재/보관, 피킹, 출고 분류, 재고 관리, 출고관리를 제공하는, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 스마트 글래스는 Android 운영 체제 상에서 로지스틱스 앱(Logistics 4.0 App)이 설치되고,
상기 앱 서버는 Windows/Linux 운영체제 상에서 Logistics 4.0 Builder로써, 메시징, 데이터베이스/텔레그램, 응용프로그램, RESTful 서버를 포함하며,
시스템 아키텍처에 따라 양방향 통신은 SOAP 또는 REST, FTP 배치 또는 XML 웹 서비스를 실행하는, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 스마트 글래스는 상기 Micro USB 연결부과 USB 케이블을 통해 작업자가 휴대하는 USB 타입 RFID 리더를 연결하여 창고 물류 관리에 사용되며, 상기 스마트 글래스는 RFID 태그 정보를 수신하며, 상기 스마트 글래스와 스마트폰과 블루투스로 연결되어 RFID 태그에 대한 작업 정보를 상기 스마트폰으로부터 상기 물류센터 창고 관리 시스템으로 전송되는, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 물류센터 창고 관리 시스템은
웹서버;
QR 코드 또는 RFID 태그 기반으로 물류센터의 입고와 반품 정보, 재고 정보, 및 출고 정보를 관리하는 입고관리/출고관리/재고관리부;
물류센터의 작업자 정보와 비콘 태그 정보, 입고/출고/재고 정보를 저장하는 DB 서버;
여러곳에 설치된 비콘 AP의 설치 위치와 비콘 태그의 정보를 관리하는 비콘 태그 정보 관리부;
GIS 서버와 연동되며, 비콘 태그의 위치 관리를 하는 RTLS 서버;
물류센터 창고 관리 작업 지시 정보를 상기 스마트 글래스로 전송하고 이에 대한 작업 정보를 수신하는 작업 지시부를 포함하는, QR 코드 스캔 기능과 RFID 리더와 통신할 수 있는 스마트 글래스를 사용한 비콘 태그 기반 위치 관리를 제공하는 창고 관리 시스템.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |