朱春雪 王勝男

(北京物資學(xué)院 北京 101149)

?

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡在物流揀選中的應(yīng)用

朱春雪 王勝男

(北京物資學(xué)院 北京 101149)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是在虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，是一種通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供虛擬信息來增強(qiáng)用戶對(duì)現(xiàn)實(shí)世界感知的技術(shù)。本文在對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心技術(shù)和主要特點(diǎn)以及現(xiàn)代物流倉儲(chǔ)揀選的存在的問題分析的基礎(chǔ)上，對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡在物流揀選中的技術(shù)應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)方法做出了具體的研究。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)；物流揀選；智能眼鏡

一、引言

近年來，隨著谷歌眼鏡的推出，各種可穿戴的智能設(shè)備層出不窮，它成為當(dāng)前以及未來一段時(shí)間信息通信技術(shù)的熱點(diǎn)。可穿戴的設(shè)備是指把這些進(jìn)行過智能化設(shè)計(jì)的設(shè)備直接穿戴或者整合在穿戴者的身上。和傳統(tǒng)的電子設(shè)備相比較，可穿戴的智能設(shè)備不但具有攜帶方便和交互性好的優(yōu)點(diǎn)，更有智能計(jì)算等特點(diǎn)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡物流揀選中，不但可以解放人們的雙手，在物流揀選中提高工作人員的揀選效率。還可以通過智能計(jì)算降低人工查找的出錯(cuò)幾率。

二、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality,簡(jiǎn)稱AR)一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術(shù)，是虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)技術(shù)的一個(gè)重要分支,也是近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)在的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬環(huán)境和現(xiàn)實(shí)環(huán)境通過顯示、傳感、計(jì)算機(jī)圖形和多媒體等多種技術(shù)融為一體，讓用戶相信虛擬環(huán)境就是在其周圍的真實(shí)環(huán)境。

(一)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅展現(xiàn)了真實(shí)世界的信息,而且將虛擬的信息同時(shí)顯示出來，兩種信息相互補(bǔ)充、疊加。這種技術(shù)的發(fā)展與多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)視頻顯示及控制等多種技術(shù)有這緊密的聯(lián)系，其中核心技術(shù)包括以下幾種：

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。AR眼鏡用戶可以通過透明的護(hù)目鏡看到整個(gè)真實(shí)的世界，由計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界圖像也投射到護(hù)目鏡上，給人造成一種真實(shí)世界與虛擬世界相結(jié)合的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境，從而使用戶“看”到的物理世界景象超出用戶的日常經(jīng)驗(yàn)之外。這種增強(qiáng)的信息可以是在真實(shí)環(huán)境中與之共存的虛擬物體，也可以是實(shí)際存在物體的非幾何信息。

2.跟蹤和定位技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)需要通過定位進(jìn)行交互,所以能夠精確的知道用戶的位置和視角的方向是非常重要的.在室內(nèi),通常是通過放在基準(zhǔn)位置上的標(biāo)記跟蹤真實(shí)的對(duì)象,從而擴(kuò)大跟蹤范圍；在室外一般是通過GPS實(shí)時(shí)跟蹤用戶的位置.也可以通過環(huán)境數(shù)據(jù)庫跟蹤周圍建筑物的預(yù)知視圖,和視頻進(jìn)行匹配。

3.傳感與識(shí)別技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實(shí)世界的融合，必須首先對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的信息進(jìn)行精確掃描，通過攝像頭和傳感器等設(shè)備獲得現(xiàn)實(shí)世界的精確信息，通過計(jì)算機(jī)智能識(shí)別確定用戶和現(xiàn)實(shí)中各個(gè)因素的關(guān)系，并以此作為虛擬世界各要素產(chǎn)生和投放的重要判據(jù)。

(二)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的主要特點(diǎn)

1.真實(shí)世界和虛擬世界的信息集成。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可構(gòu)造一種虛擬和現(xiàn)實(shí)世界結(jié)合的新環(huán)境，它包含了虛擬和真實(shí)兩個(gè)環(huán)境的要素。無論是在現(xiàn)實(shí)世界中添加虛擬的要素，還是在虛擬世界上疊加真實(shí)世界，最終形成了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境都是一個(gè)真實(shí)與虛擬相合成的新環(huán)境。

2.具有實(shí)時(shí)交互性。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中，用戶不是簡(jiǎn)單的對(duì)著虛擬的環(huán)境交流，也不受現(xiàn)實(shí)環(huán)境的限制，而是將自己和周圍的對(duì)象進(jìn)行融合，并能夠?qū)⒔换バ袆?dòng)從一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)展到全部的環(huán)境。

3.在三維尺度空間中增添定位。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡需要通過實(shí)時(shí)計(jì)算出攝像機(jī)的影像位置和角度，虛擬圖像在真實(shí)場(chǎng)景中的位置進(jìn)行定位，來實(shí)現(xiàn)虛擬和真實(shí)世界更自然的融合。

三、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡就是一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的可穿戴眼鏡，它是通過頭戴的顯示設(shè)備、跟蹤系統(tǒng)、移動(dòng)計(jì)算能力等組件集合在一起形成的一種可穿戴設(shè)備，這種設(shè)備可以將真實(shí)世界和電腦圖形結(jié)合起來，可以通過系統(tǒng)將與所需東西有關(guān)的信息通過顯示設(shè)備顯示在眼前。并且，眼鏡所反映的信息會(huì)隨著人的位置的變動(dòng)有所變動(dòng)。

(一)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡在物流揀選中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的倉庫都有其對(duì)應(yīng)的倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)，從而將訂單需求、庫存、進(jìn)庫、出庫等信息通過倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)進(jìn)行記錄，形成一個(gè)信息化程度較高的系統(tǒng)。但是目前的信息表現(xiàn)形式還是紙質(zhì)的文字為主，倉庫的揀選人員面對(duì)紙質(zhì)或電子的文字信息，需要消耗大量的時(shí)間來理解、消化這些信息，從而有可能導(dǎo)致倉儲(chǔ)揀選中效率的低下和倉儲(chǔ)揀選出錯(cuò)率的提高。據(jù)估算，倉儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)成本大約占總物流成本的20%，而其中揀貨成本又占倉儲(chǔ)成本的55%～65%，所以降低揀選成本是降低倉儲(chǔ)成本一個(gè)有效的辦法，而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是大幅度降低成本的一個(gè)有效的辦法。

AR技術(shù)運(yùn)用到倉儲(chǔ)揀選系統(tǒng)中可以有效的優(yōu)化揀選程序，并比傳統(tǒng)的揀貨程序更快更精準(zhǔn)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡能夠快速的識(shí)別商品的能力，幫助倉庫的揀選人員能夠快速準(zhǔn)確的揀選貨物。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡在技術(shù)方面應(yīng)用方面就是通過傳感器識(shí)別與某項(xiàng)貨物有關(guān)的相關(guān)物品，并且識(shí)別貨物的編碼來查找貨物，眼鏡配置的隨身計(jì)算機(jī)可以顯示貨物所在的位置，以虛擬要素的形式表現(xiàn)出來，并且與倉儲(chǔ)揀貨員所處的實(shí)際環(huán)境相結(jié)合，從而給倉庫管理員一個(gè)形象具體的、簡(jiǎn)單快捷的信息表達(dá)。

(二)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡的實(shí)現(xiàn)方法。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行智能揀選主要是與訂單揀選軟件相結(jié)合來使用的。首先訂單揀選軟件提供了實(shí)時(shí)的物品識(shí)別、條碼閱讀、室內(nèi)導(dǎo)航和無縫的信息識(shí)別集成。其技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法主要是以下幾點(diǎn)：首先，倉庫揀選人員通過智能眼鏡的通過智能眼鏡的圖像傳感器進(jìn)行工作人員的身份確認(rèn)。確認(rèn)完成后，倉儲(chǔ)揀選人員通過眼鏡掃描揀選訂單，掃描后智能眼鏡的內(nèi)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)分析訂單中的信息。其次，分析貨物的位置信息，智能眼鏡通過定位追蹤技術(shù)定位訂單中貨物的位置、數(shù)量等信息，并通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將揀選人員要揀選的貨物的貨架位置、位置以及數(shù)量和下一個(gè)要揀選的貨物通過虛擬的圖形顯示在揀選人員的眼前，揀選人員根據(jù)虛擬的位置找到目標(biāo)的貨物。

(三)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡揀選的優(yōu)點(diǎn)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)給揀選人員帶來了一下的好處：首先，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡的揀選可以解放揀選人員的雙手。傳統(tǒng)的倉儲(chǔ)揀選需要手持PDA進(jìn)行掃描，但是，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡可以直接通過眼鏡進(jìn)行掃描，釋放揀選人員的雙手；其次，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡可以降低出錯(cuò)率。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡進(jìn)行無紙化作業(yè)，揀選人員無需自己尋找貨物的各種信息，智能眼鏡的系統(tǒng)自動(dòng)分析貨物信息，降低了揀選人員的識(shí)別差錯(cuò)。最后，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡的揀選可以提高揀選人員的工作效率，據(jù)DHL增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在倉儲(chǔ)中的應(yīng)用測(cè)試表明通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡，揀選人員的揀選的效率提高了25%。

四、總結(jié)

本文在對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心技術(shù)和主要特點(diǎn)以及對(duì)現(xiàn)代物流倉儲(chǔ)揀選的存在的問題分析的基礎(chǔ)上，對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡在物流揀選中的技術(shù)應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)方法做出了具體的研究，旨在推動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在物流中的應(yīng)用。

[1]李俊韜,岳溥庥,朱杰.基于無線PDA技術(shù)的物流智能揀選系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2007,(12):36-37.

[2]陳靖施琦，王涌天.基于視覺增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2001,(21):55-56.

[3]朱文娟.基于AR-Builder的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用探索[J].微型電腦應(yīng)用,2015,(01):62-64.

[4]佐臻.穿戴式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù).微頭條.[EB/OL].http://www.wtoutiao.com/p/1a5aYH.html 2015-12-08/2015-12-24.

朱春雪(1992-)，女，漢族，河南濮陽人，學(xué)生，碩士研究生在讀，研究方向，資源優(yōu)化配置；王勝男(1993-)，女，漢族，山東煙臺(tái)人，學(xué)生，碩士研究生在讀，北京物資學(xué)院，研究方向：資源優(yōu)化配置。