胡正皓

摘 要 隨著現(xiàn)代化電子商務(wù)的發(fā)展，物流倉儲(chǔ)技術(shù)越發(fā)重要，而傳統(tǒng)的半自動(dòng)化倉儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足新的要求，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)是新的發(fā)展方向，它將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于倉儲(chǔ)之中，在信息編碼、產(chǎn)品檢索、倉儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)等方面極大地改進(jìn)了倉儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更高程度的自動(dòng)化倉儲(chǔ)，且更為智能化，其與人的交互也更為簡(jiǎn)單，未來智能倉儲(chǔ)將會(huì)是物流的關(guān)鍵支撐。

關(guān)鍵詞 倉儲(chǔ)；物聯(lián)網(wǎng)；自動(dòng)化

中圖分類號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2019）230-0113-02

1 物聯(lián)網(wǎng)與倉儲(chǔ)自動(dòng)化概述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指現(xiàn)實(shí)物體之間通過網(wǎng)絡(luò)連接，從而可以進(jìn)行信息交互的技術(shù)，它是互聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)階段，其基本的技術(shù)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)。雖然其思想很早就已經(jīng)有了，但直到21世紀(jì)初，物聯(lián)網(wǎng)的概念才被麻省理工學(xué)院提出，隨著近些年信息化的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有了質(zhì)的飛躍。就其實(shí)現(xiàn)方式來說，基本上從三個(gè)層面模仿人類智能化交互，一是感知層，二是網(wǎng)絡(luò)層，三是應(yīng)用層。

倉儲(chǔ)技術(shù)歷史悠久，從最早的簡(jiǎn)單儲(chǔ)存到現(xiàn)今的智能化倉儲(chǔ)，經(jīng)過了多個(gè)階段的發(fā)展，自工業(yè)革命以來，簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備被用于倉儲(chǔ)技術(shù)之中，這個(gè)階段主要是解決搬運(yùn)以及轉(zhuǎn)移的問題，后來隨著自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，倉儲(chǔ)中出現(xiàn)了電氣化的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的標(biāo)記式控制，使整個(gè)系統(tǒng)較為整齊，較之前有很大的進(jìn)步。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，整個(gè)科技行業(yè)邁向信息化，倉儲(chǔ)系統(tǒng)也獲得了較大發(fā)展，尤其是近些年基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化倉儲(chǔ)系統(tǒng)，可以說顛覆了以前的倉儲(chǔ)技術(shù)，這得益于現(xiàn)代化電子商務(wù)及物流的發(fā)展?，F(xiàn)代化智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別編碼、儲(chǔ)存、監(jiān)控、調(diào)取等一站式操作，極大地簡(jiǎn)化了倉儲(chǔ)流程，使其更為智能簡(jiǎn)潔。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能倉儲(chǔ)中產(chǎn)品及設(shè)備之間可以通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，這在技術(shù)上主要依賴于傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)，當(dāng)需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行操作時(shí)，指令可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至操作層，從而快速地做出反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)高程度的自動(dòng)化過程[ 1 ]。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的倉儲(chǔ)技術(shù)

2.1 信息編碼分類技術(shù)

信息編碼技術(shù)是指對(duì)貨物進(jìn)行一定的標(biāo)記識(shí)別以有效對(duì)其管理的技術(shù)，較早的有條形碼標(biāo)記技術(shù)，現(xiàn)今流行的有二維碼技術(shù)以及RFID技術(shù)。

二維碼技術(shù)是通過幾何圖形來識(shí)別標(biāo)記的技術(shù)，它一般是讓一些圖形分布在黑白相間的平面上儲(chǔ)存信息，現(xiàn)代電子商務(wù)及物流中二維碼技術(shù)使用非常廣泛，已經(jīng)成為生活中不可獲取的東西。在智能倉儲(chǔ)中，二維碼技術(shù)也被廣泛用于貨物的標(biāo)記以及排列。二維碼技術(shù)的特點(diǎn)是編碼范圍寬且保密性非常強(qiáng)，同時(shí)其讀寫速度很快，優(yōu)勢(shì)比較明顯。

RFID技術(shù)是通過射頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息識(shí)別的一種技術(shù)，它是非接觸式的，它的優(yōu)勢(shì)在于體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性強(qiáng)，同時(shí)其容量比較大，可以長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)使用。RFID技術(shù)使用非常靈活，可以快速讀寫并且不受到目標(biāo)移動(dòng)的影響，而且可以同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。這些優(yōu)勢(shì)使得RFID技術(shù)大范圍應(yīng)用于現(xiàn)代化物流及制造領(lǐng)域，在智能倉儲(chǔ)中非常普遍，從效率上講，它可以有效地提高編碼標(biāo)記速度，從商業(yè)成本上講，它可以很大程度上降低貨物管理的成本，另外它還可以關(guān)聯(lián)物流和制造業(yè)的關(guān)系，使得二者的匹配更為順暢[ 2 ]。

在物流系統(tǒng)的具體操作中，可以通過二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)以下功能，首先是掃描物流的客戶訂單，獲取物流信息，然后將訂單信息傳輸至控制端，控制端下達(dá)指令，開始掃描訂單配貨碼以及驗(yàn)收碼等，快速地將這一物流信息儲(chǔ)存，等待貨物調(diào)撥的通知。在倉儲(chǔ)碼應(yīng)用方面，鑒于所錄信息較為簡(jiǎn)單，一般都是文字?jǐn)?shù)字等，而且容錯(cuò)率要求較高，所以可以采用簡(jiǎn)單的一維碼來實(shí)現(xiàn)有關(guān)信息的查詢。倉儲(chǔ)標(biāo)記碼一般包括存儲(chǔ)、倉儲(chǔ)位置等，倉儲(chǔ)位置編碼是編碼的重點(diǎn)，倉位編碼一般標(biāo)記在倉庫較為明顯的位置，工作人員可以通過對(duì)其掃描獲取當(dāng)前倉庫中貨物的陳放信息，從而提高整個(gè)工作效率。具體來說，可以通過倉儲(chǔ)位置編碼掃描實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物位置信息的快速掃描，通過對(duì)存儲(chǔ)單元編碼掃面以獲取貨物的身份編碼信息。

2.2 立體智能倉庫

立體化智能倉庫是倉儲(chǔ)系統(tǒng)的重要組成部分，是利用存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)建存儲(chǔ)倉庫的技術(shù)。它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上構(gòu)建集存取、管理、監(jiān)控為一體的自動(dòng)化倉庫，其硬件設(shè)施主要包括貨架、通道、貨物起重機(jī)及叉車，另外還包括一定的控制和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)利用相關(guān)軟件來對(duì)貨物進(jìn)行調(diào)配，可以實(shí)現(xiàn)訂單到出貨的高自動(dòng)化運(yùn)行。就目前來看，立體化倉儲(chǔ)系統(tǒng)有以下幾個(gè)關(guān)鍵因素應(yīng)該重視。

首先是重力式的貨架系統(tǒng)，此系統(tǒng)需要考慮到托盤的位置以及托盤運(yùn)動(dòng)的方式，需要考慮到托盤運(yùn)動(dòng)時(shí)整個(gè)設(shè)施的重量。

其次是安全分離器，對(duì)于重力式倉庫來說，安全分離器非常重要，它可以避免后入的貨物對(duì)前面的貨物產(chǎn)生累計(jì)的壓力，由此不至于影響到貨物的調(diào)取。

最后在自動(dòng)化倉儲(chǔ)中，相關(guān)硬件設(shè)備的角度選取也是值得注意的問題，角度不合適將會(huì)影響到倉庫的正常運(yùn)行，角度過大時(shí)整個(gè)倉庫的空間差會(huì)增大，當(dāng)角度太小時(shí)可能會(huì)造成貨物中途停止，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3 控制及信息系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)建是智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的重中之重，基于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)系統(tǒng)各部件之間的信息交互，從而使得整個(gè)系統(tǒng)中的貨物無時(shí)無刻不在掌握之中，各個(gè)部件之間也可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行配合，共同完成對(duì)貨物的整體性控制。

要構(gòu)建倉儲(chǔ)的控制系統(tǒng)，首先要明確倉庫中貨物以及相關(guān)設(shè)備的形狀、位置等信息，必須從空間上對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃，以形成井然有序的排列。

譬如貨物的分類及排序，需要同運(yùn)輸帶以及移載設(shè)備進(jìn)行綜合考慮。基于上述問題，智能倉儲(chǔ)的控制系統(tǒng)一般采用一對(duì)多的控制模式，硬件上采取主控制板+多個(gè)終端的配置，主控制板總攬整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)分析處理之后，以指令的方式將命令傳輸至終端，從而帶動(dòng)整個(gè)控制系統(tǒng)的工作。

控制主板一般采用無線通信的方式來工作，在硬件上可以搭載一個(gè)無線通信模塊以及一個(gè)WiFi模塊，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)與各個(gè)終端進(jìn)行通信，而主控制器可以直接連接到服務(wù)器端，并且可以直接通過PC機(jī)訪問云端，此時(shí)主服務(wù)器端也可以隨時(shí)查看各個(gè)終端部件的工作狀況，并予以動(dòng)態(tài)的調(diào)控，至此就形成了主服務(wù)器—主控制端—終端的控制架構(gòu)，可以有效地對(duì)整個(gè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

在相關(guān)設(shè)備的具體選擇方面，一般小型的倉庫在無線通信模塊上可以選擇RF模塊，對(duì)于比較大的倉儲(chǔ)系統(tǒng)，則可以選擇433M等通信模塊；控制板選擇方面應(yīng)該主要考慮穩(wěn)定性和成本兩個(gè)方面，一般情況下選擇常規(guī)的STM32單片機(jī)系統(tǒng)即可。

對(duì)于貨物堆放位置的控制，一般可以采用RFID標(biāo)簽結(jié)合讀寫器來實(shí)現(xiàn)，如此可以測(cè)試相關(guān)位置點(diǎn)的距離，對(duì)于多位置點(diǎn)來說，可以設(shè)置三角式的RFID讀寫器來對(duì)其進(jìn)行可視化監(jiān)管。當(dāng)貨物正在被傳輸時(shí)，需要注意排序的問題，要避免出現(xiàn)多個(gè)貨物混亂的情況，此時(shí)應(yīng)該通過相關(guān)傳感器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并將信息傳輸至控制端，以實(shí)現(xiàn)有序的調(diào)配[ 3 ]。

4 倉儲(chǔ)自動(dòng)化發(fā)展前景

倉儲(chǔ)技術(shù)總體上來說向著智能化、模塊化、可靠化發(fā)展。

首先倉儲(chǔ)是建立在現(xiàn)代物流技術(shù)之上的，這決定了它的實(shí)踐來源于現(xiàn)代化電子商務(wù)，其本身就與現(xiàn)代信息智能有很大的聯(lián)系，隨著現(xiàn)代貿(mào)易信息化不斷加強(qiáng)，倉儲(chǔ)首先會(huì)向著智能化發(fā)展，它是保證其他行業(yè)得以順利進(jìn)行的關(guān)鍵基礎(chǔ)之一，從商業(yè)的角度來看，物流是主要成本之一，智能化意味著成本的減少以及人力物力的解放。

其次智能化倉儲(chǔ)將會(huì)走向模塊化，物聯(lián)網(wǎng)及人工智能其底部技術(shù)比較復(fù)雜，而對(duì)于物流來說，人們并不關(guān)系其原理，而在意其效果，因此為了實(shí)現(xiàn)更為簡(jiǎn)潔高效的人機(jī)交互，有必要將其模塊化，即將一批相似的技術(shù)聚集在一起，形成一個(gè)個(gè)可以直接操作的模塊，如此可以極大地提升工作效率。

就物聯(lián)網(wǎng)的具體技術(shù)而言，現(xiàn)今狀況下傳感器技術(shù)的缺陷在于不能很好地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，而網(wǎng)絡(luò)端不夠順暢，現(xiàn)今5G技術(shù)將投入商用，預(yù)計(jì)會(huì)為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)帶來大的變革，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用端，智能運(yùn)輸機(jī)及立體倉儲(chǔ)的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)整個(gè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展[ 4 ]。

參考文獻(xiàn)

[1]袁慶霓，謝永康.基于物聯(lián)網(wǎng)的可視智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2018（6）：110-113.

[2]李冬.自動(dòng)倉儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].設(shè)計(jì)開發(fā)，2015（7）：146-147.

[3]盧堯，任曉明.智能倉儲(chǔ)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化儀表，2017（2）：28-35.

[4]李龍.新工業(yè)時(shí)代下中國(guó)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].智能制造，2015（8）：9-13.