唐成

摘要：防疫救災物資大多來自社會各界的愛心捐贈，物資是否被安全、快速、準確的送達到被救助單位和人員是全社會關心的問題。如何實現(xiàn)對物資流轉(zhuǎn)全過程透明化、可視化地智慧化管理是公益組織，政府面臨的難題。本文著眼于實際，基于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算、三維仿真等技術的創(chuàng)新應用，采用全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)（GSI系統(tǒng)），全面探索標準化具有推廣性的防疫（救災）物資倉儲等智慧化管理解決方案，為提高公共衛(wèi)生等事件應急救助效率，推進我國公益慈善事業(yè)誠信建設，提升政府監(jiān)管能力提供了參考。

關鍵詞：防疫救災;GS1;物聯(lián)網(wǎng);人工智能;區(qū)塊鏈

中圖分類號：TP312 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）13-0039-03

1研究背景

防疫（救災）物資倉儲等智慧化管理解決方案是基于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算、三維仿真等技術，與GSl全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)“對標”，實現(xiàn)物資的自動化出人庫管理和透明化流程監(jiān)管，覆蓋相關機構(gòu)、人員、服務等的創(chuàng)新研究成果，可為抗擊新冠疫情等提供透明、高效、智慧化的管理保障，技術支撐。GSl系統(tǒng)是在商品條碼的基礎上發(fā)展而成的全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)，又被稱為全球統(tǒng)一和通用的商業(yè)語言。近些年來，我國社會公益慈善事業(yè)受“紅十字總會郭美美”等失信事件影響，誠信、公信力被重創(chuàng)。暴露出來的問題固然很多，但智慧化水平和監(jiān)管服務能力低才是重中之重。本文的研究解決方案是作者及其團隊在取得多領域成功經(jīng)驗基礎上的理論升華，相信對公益慈善事業(yè)賑災、救助、搶險等物資的標準化、智慧化管理，推動事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展有所裨益。

2需求分析

針對當前我國防疫中物資管理和庫房作業(yè)所暴露的短板，借鑒已有的庫房自動化與管理全流程可視化解決方案的成功經(jīng)驗和模式，基于三維建模、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈和人工智能等先進技術，優(yōu)化防疫物資管理與庫房作業(yè)流程，實現(xiàn)防疫物資管理和庫房業(yè)務流程自動化、智能化，提高運行效率，同時，對防疫物資管理和庫房數(shù)據(jù)進行全方位分析，進行三維可視化展示，實現(xiàn)對防疫物資管理和庫房的透明化、安全管理，為政府監(jiān)管、內(nèi)部管理與全供應鏈提供數(shù)據(jù)支撐。

2.1物資管理自動化

自動識別、測量、稱重、定位：確保人庫物資與捐贈物資重量一致，保證高效、準確入庫，有效提高貨架利用率。

流程自動化：利用車載終端和手持終端軟件，實現(xiàn)自動任務單提醒、選擇，推薦貨位以及導航，實現(xiàn)業(yè)務全流程自動化。

智能安防：確保防疫物資存儲安全。

2.2透明化及監(jiān)管

視頻監(jiān)控：通過智能眼鏡、視頻監(jiān)控以及三維可視化實現(xiàn)庫房管理可視化。

業(yè)務流程：基于定位數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)以及視頻數(shù)據(jù)實現(xiàn)防疫物資全流程業(yè)務視頻可視化管理。

數(shù)據(jù)監(jiān)管：對庫內(nèi)防疫物資數(shù)據(jù)實時分析、查詢可視化展示，同時支持與監(jiān)管平臺以及其他第三方平臺對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳、監(jiān)管和發(fā)布。

3系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

資產(chǎn)信息數(shù)字化：依托GSl標準，采用包括智能眼鏡、手持終端、智能改造叉車、智能采集設備、定位設備和安防監(jiān)控相關設備，用于采集庫房運轉(zhuǎn)的實時信息，實現(xiàn)資產(chǎn)信息數(shù)字化。

信息傳輸實時化：實時將資產(chǎn)數(shù)字化信息上傳至后臺服務端，并及時將服務端指令下達至資產(chǎn)端設備。

業(yè)務服務智能化：包括業(yè)務流程服務、三維數(shù)字服務、自動識別及測量服務、郵件服務、短信服務、定位服務、報警服務、視頻服務、本地WMS服務以及系統(tǒng)接人服務等模塊，為應用系統(tǒng)系統(tǒng)響應服務功能，同時實現(xiàn)與用戶主流WMS系統(tǒng)交互對接。通過多種智能化服務組件，為上層應用提供庫房相關的智能化功能。WMS（WebMap Service）是OGC制定的基于XML的WMS地圖服務規(guī)范。

業(yè)務應用可視化：包括業(yè)務應用軟件、穿戴式終端軟件、應用管理軟件、智能安防軟件、數(shù)字看板軟件以及車輛園區(qū)管理系統(tǒng)，提供庫房和園區(qū)的全方位智能化管理應用。以可視化的方式展示庫房相關業(yè)務，使管理人員能夠方便高效掌握庫房運轉(zhuǎn)情況。

3.2功能模塊

（1）防疫物資收貨全過程直播

采用基于AR+AI智能眼鏡快速實現(xiàn)端到端人工智能，實現(xiàn)如下功能：第一視角直播、全流程記錄防疫物資收貨全過程;為客戶和物資捐贈者提供完整收貨過程資料，實現(xiàn)透明管理;識別送貨車牌、人臉、二維碼、OCR，自動匹配、校驗、顯示運單;語音控制破損貨物拍照，解放雙手，提高作業(yè)效率;與移動終端APP結(jié)合，自動上傳照片、視頻，一鍵自動郵件發(fā)送;支持貨位識別及現(xiàn)場查驗功能，可通過語音控制攝像機查驗高層貨架貨物。

（2）防疫物資、貨位自動識別

通過實現(xiàn)防疫物資倉庫管理電子化、自動化，為工作人員和叉車佩戴手持、車載和穿戴式終端設備，基于管理軟件，實現(xiàn)無紙化辦公，避免人為操作的差錯，精細化管理以及提高倉庫管理效率。基于手持終端和工業(yè)車載終端和智能傳感器，實現(xiàn)功能如下：

物資識別——采用GSl國際統(tǒng)一編碼規(guī)則，基于條碼、RFID技術，識別貨物、貨位信息，避免取錯貨物，導致庫存管理混亂。系統(tǒng)和“中國商品信息服務平臺”對接，通過掃描商品上的一維條碼實現(xiàn)商品信息的自動獲取，一是減少數(shù)據(jù)二次采集的成本，二是從源頭上保障了數(shù)據(jù)的真實性、完整性和有效性。對庫區(qū)內(nèi)負責對庫區(qū)內(nèi)負責轉(zhuǎn)運貨物的叉車安裝RFID讀取系統(tǒng)、車載終端電腦以及為高架叉車的設計可拆卸盤點天線RFID。RFID讀取系統(tǒng)包括讀寫器設備和天線設備，固定安裝在叉車臂上，負責RFID數(shù)據(jù)的采集。車載終端電腦安裝在叉車司機駕駛室內(nèi)，其上運行車載RFID倉儲管理終端系統(tǒng)，通過WIFI實時與后臺完成數(shù)據(jù)交互，并通過藍牙的方式與RFID讀取系統(tǒng)中的讀寫器進行數(shù)據(jù)傳輸交互。專用可拆卸盤點RFID天線，需要盤點時高架叉車叉臂側(cè)面安裝上盤點天線與RFID讀寫器鏈接，升至適合高度，隨著叉車的行駛，自動盤點該層貨物，盤點完成后卸下即可。

人員識別——基于人臉識別，認證登錄、情緒和姿態(tài)識別，對疲勞駕駛的駕駛員進行及時提醒，確保倉庫安全。

車輛識別——基于U-WB（Uhra Wide Band）無線定位技術，識別車輛、導航定位，對實現(xiàn)車輛作業(yè)自動定位、高效導航。

行為識別——基于激光測距，識別叉取和放置貨物動作、叉臂高度，結(jié)合叉車定位信息，實時確保貨物存放高效、準確。

（3）防疫物資尺寸自動測量

因貨物的尺寸和重量信息不同，往往是根據(jù)人為經(jīng)驗判斷貨物該放位置，這不僅效率低下，而且容易出錯。自動識別及自動測量系統(tǒng)。利用立體攝像機和測高光柵自動測量貨物的高度，系統(tǒng)通過智能算法為貨物匹配貨位，實現(xiàn)自動推薦庫位。該功能針對立體高架貨位，可有效提高貨架利用率。各地捐贈的防疫物資是否都已抵達庫房？庫房到貨與捐贈實際數(shù)量是否有差異？這些問題都可以通過重量匹配來解決。安裝在叉車上的附加電子秤設備，自動測量防疫物資重量。

通過角度補償技術確保叉車錄到路面前后左右不平時測量數(shù)據(jù)準確可靠。通過偏載調(diào)節(jié)技術確保物體在叉子上位置不同時測量數(shù)據(jù)準確可靠。測量精度01%-0.3%，達到國際合法計量組織OIML的Y（B）精度等級。

（4）防疫物資定位，實時掌握存放情況

所有的存儲位置采用GLN全球位置碼統(tǒng)一標識，當大量物資集中抵達庫房，集中人庫操作往往會產(chǎn)生一些錯誤，造成物品存放位置與系統(tǒng)記錄位置不一致，再出庫時找不到應出庫的貨物造成工作效率低下，需要智能化的手段確保貨物存放位置與系統(tǒng)記錄位置相符，保證出入庫操作是高效且準確的。通過庫房安裝部署的UWB定位設備和人員、叉車攜帶定位標簽，實現(xiàn)叉車、人員及貨物實時定位跟蹤，定位精度達30cm。準確定位救援物資存放貨位。

（5）智能安防確保防疫物資存儲安全

智能安防能夠有效確保防疫物資存儲安全，有效避免非法人員出庫，監(jiān)測非法取貨出庫、非法移庫等行為，有效減少不必要的庫存損耗，避免盤虧，將有限的物資全部用于救援，發(fā)揮最大效用?；谥悄芤曨l監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)倉儲安全管理功能包括：

·庫房視頻監(jiān)控全覆蓋，出//k口與UWB、RFID聯(lián)動實現(xiàn)安防預警。

·多攝像機目標檢測與跟蹤實現(xiàn)業(yè)務流程監(jiān)控，全程操作可視化

·電子圍欄：非法取貨、非法移庫、非法操作報警，為貨物安全提供保障。

·貨物視覺識別、遠程盤點，方便監(jiān)管部門對庫房進行視頻監(jiān)管。

（6）防疫物資出入庫全過程可追溯

綜合利用定位數(shù)據(jù)、業(yè)務流程數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)實現(xiàn)對防疫物資的工作流程全程節(jié)點時間信息、圖像和視頻以及數(shù)據(jù)分析信息進行展示，實現(xiàn)工作流程的全程可視化。同時，還可實時查看正在處理的每單貨物所處的流程環(huán)節(jié)信息、經(jīng)過的流程環(huán)節(jié)信息和對應的視頻、圖片信息等。通過圖片、視頻或者流程提示等實現(xiàn)對貨物全流程的可視化管理，使每個流程都有圖可依，有數(shù)可查。物資上可按照《商品二維碼》國家標準加貼二維碼，在出庫環(huán)節(jié)和下級接收單位進行綁定，下級接受單位在收貨時可以掃碼進行確認，最終用戶可以掃碼查詢完整追溯流程。

（7）防疫物資數(shù)據(jù)實時分析、查詢、可視化展示

數(shù)據(jù)實時分析查詢系統(tǒng)，可實時、定時生成各種報告，包括：庫存報告、庫房利用率報告、人員及車輛工作報告等。讓監(jiān)管工作一目了然，同時也為大眾提供透明、直觀的數(shù)據(jù)。

·貨位利用率分析：可視化展示庫房貨位的空間利用率。

·叉車利用率分析：可視化展示叉車的利用率，及時調(diào)整庫房叉車數(shù)量。

·貨位自動推薦：對貨位信息、貨物信息進行智能分析，為叉車司機自動推薦貨位，提高貨物上架效率。

·歷史軌跡查詢：根據(jù)貨物單號查詢叉車運行歷史軌跡，顯示叉車在一個小時、一天、一周的歷史軌跡。

·行駛里程展示：對不同叉車一定時間范圍內(nèi)的形式里程進行可視化展示、對比分析。

·人員工作量分析：對不同人員在一定時間范圍內(nèi)的揀選量進行對比分析。

3.3外部接口

系統(tǒng)支持與第三方業(yè)務平臺對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享：

WMS平臺：與客戶業(yè)務數(shù)據(jù)對接，保證客戶業(yè)務數(shù)據(jù)準確、管理高效。

IOT平臺：與客戶資產(chǎn)數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)庫房資產(chǎn)實時監(jiān)測、診斷。

業(yè)務監(jiān)管平臺：與上級監(jiān)管平臺對接，實現(xiàn)對庫房的實時有效監(jiān)管。

視頻直播平臺：與第三方視頻直播平臺對接，支持向公眾透明化展示庫房實時狀況。

國家商品信息數(shù)據(jù)庫、國家食品（產(chǎn)品）安全追溯平臺：與隸屬于國家市場監(jiān)督管理總局的“中國第一追溯平臺”數(shù)據(jù)對接，實現(xiàn)物資數(shù)據(jù)，機構(gòu)、人員、服務信息公開可信，并可根據(jù)需要實現(xiàn)全球數(shù)據(jù)共享。

4總結(jié)

在防控新型冠狀病毒感染的肺炎疫情中，多地紅十字會、慈善總會等部門出現(xiàn)物資積壓、滯留，不合理分配及違紀等問題，而救治一線卻出現(xiàn)物資短缺……已引起社會詬病，造成巨大負面影響。本文采用GSI全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)，國際統(tǒng)一編碼規(guī)則，基于條碼（二維碼）、RFID技術，自動識別貨物信息與精準定位貨物位置，確保貨物高效準確出入庫管理;通過自動測量和自動稱重，確保人庫貨物與實際捐贈相符;通過智能匹配貨位，有效提高庫房貨位利用率;通過庫智能安防管理，確保物資存儲安全;通過智能眼鏡與視頻監(jiān)控應用，可以第一視角直播、記錄防疫物資收貨及出入庫全過程，實現(xiàn)物資存儲透明化，為監(jiān)管提供幫助。通過系統(tǒng)開放的接口，可與監(jiān)管平臺和第三方系統(tǒng)對接，為物資接收、倉儲、物流、用戶（醫(yī)療機構(gòu)等）、消費者等全鏈條系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。