【正文】 存儲到附在產(chǎn)品上的標簽中，能夠可靠、快速、經(jīng)濟地讀寫數(shù)據(jù)；而且MOBY系列標簽通信速率快、抗干擾性強，具有不同存儲容量、不同環(huán)境耐受條件的移動存儲單元，有不同的讀／寫距離和數(shù)據(jù)傳輸速率，根據(jù)具體應用需求可選擇配合不同的接口模塊使用，可以以不同的通信方式和業(yè)務控制系統(tǒng)進行通信。具體應用中可以在倉庫入口和出口處各定點安裝24套S蹦A11C RF系列讀寫器，用于實現(xiàn)入／出庫操作；在倉庫內(nèi)部再配置24套移動讀寫器，用于倉儲盤點和物品揀選。2）RFID中間件及數(shù)據(jù)過濾西門子SIMATIC RF．MANAGER中間件為SIMATIC RF600提供了一體化的軟件解決方案，但并不適用于本系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)的物流倉儲管理應用，因此需要設計一種針對系統(tǒng)實用的RFID中間件。中間件的功能模塊包括：RFID讀寫器接口模塊、邏輯讀寫器映射模塊、RFID數(shù)據(jù)過濾模塊、設備管理模塊、業(yè)務系統(tǒng)接口模塊，如下圖所示。其中，RFID讀寫器接口用于中間件與RFID讀寫器的數(shù)據(jù)通信。主要有獲取RFID數(shù)據(jù)以及下達設備管理模塊的讀寫器指令；設備管理模塊用于調整RFID讀寫設備的工作狀態(tài)，配置相應的接口參數(shù)等；邏輯讀寫器映射模塊用于將多個物理讀寫器或者讀寫器的多條天線映射成為一個邏輯讀寫器。一個邏輯讀寫器代表了一個有具體含義的數(shù)據(jù)采集點，而不管該采集點在物理上由多少個讀寫器和天線組成。它屏蔽了數(shù)據(jù)采集點的具體實現(xiàn)方式，減少了數(shù)據(jù)過濾等上層模塊與下層數(shù)據(jù)采集部分的軟件耦合度。對于上層業(yè)務系統(tǒng)來說，可見的只有邏輯讀寫器，所以邏輯讀寫器映射模塊對RFID數(shù)據(jù)有初步過濾的功能。 圖46 RFID中間件設計RFID采集的原始數(shù)據(jù)量非常大，在實際應用中，根據(jù)具體的配置不同，每臺讀寫器每秒可以上報數(shù)個至數(shù)十個不等的電子標簽數(shù)據(jù)，如重復多次掃描同一個電子標簽，但其中只有少部分是對用戶有意義的、非重復性的數(shù)據(jù)，這樣大量的數(shù)據(jù)如果不經(jīng)過去冗等處理而直接上傳，將會給整個RFID系統(tǒng)帶來很大的負擔。因此，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)采集事件編碼的方法對RFID采集的數(shù)據(jù)進行過濾處理。首先對電子標簽狀態(tài)的改變進行編碼，定義標簽出現(xiàn)的狀態(tài)編碼為0，標簽狀態(tài)消失的編碼為1；然后加入計時器機制，對計時器有效時間內(nèi)的同一標簽的狀態(tài)跳變進行忽略，從而在狀態(tài)定義和時間維度兩個方面對數(shù)據(jù)進行去重化。該方法能夠很好地消除冗余數(shù)據(jù)，減少上層系統(tǒng)的負荷。3）傳感器、微處理器、通信芯片及協(xié)議在智能倉儲物聯(lián)網(wǎng)中，針對倉儲物品監(jiān)控模塊的應用需求，采用Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡和有線網(wǎng)絡相結合并與局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)相連的設計思路實現(xiàn)整個倉儲車間的物品監(jiān)控。Zigbee技術具有功耗極低、系統(tǒng)簡單、組網(wǎng)方式靈活、成本低、低等待時間等性質，適用于此類監(jiān)控系統(tǒng)的設計。出于節(jié)能的考慮，倉儲物品監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)采集應要求傳感器體積小、低功耗、外圍電路簡單，最好采用不需要信號調理電路的數(shù)字式傳感器。主控單元建議采用Atmcl公司的Atmegal6L單片機。無線通信模塊建議采用CCl000芯片與微控器及一些外圍無源元件一起構成。4）業(yè)務系統(tǒng)圖47 業(yè)務系統(tǒng)架構流程圖業(yè)務系統(tǒng)基于Internet環(huán)境，采用B／S模式進行開發(fā)。如圖所示，在Java EE平臺上設計并實現(xiàn)的業(yè)務系統(tǒng)包括RFID通信管理、物品入庫管理、物品出庫管理、物品在庫管理(包括在庫物品監(jiān)控、查詢和盤點)、貨位優(yōu)化管理、合同管理、報表管理、費用管理、系統(tǒng)管理等模塊。從而使整個基于物聯(lián)網(wǎng)技術的倉儲管理系統(tǒng)無縫連接，徹底實現(xiàn)了信息采集、倉儲物品識別、倉儲物品監(jiān)控、后臺服務器維護及本地數(shù)據(jù)庫維護等功能。5）入庫流程（1） RFID 收貨： 在車輛到達后，搬運貨品托盤進入倉庫入庫區(qū)；當貨品通過入庫區(qū)RFID 閱讀器的時候， 閱讀器自動從貨物包裝上的RFID 標簽信息中讀取貨品信息，并將所讀取的信息返回給管理主機，管理主機系統(tǒng)檢查當前貨品信息及來源單號，并自動分配上架儲位，將儲位信息通過RFID 閱讀器寫入每一件貨品包裝上的RFID 中。（2） 收貨單：管理主機系統(tǒng)將入庫的貨品計數(shù)數(shù)量信息及對應單號以收貨單的形式打印出來。（3） 到貨確認：倉庫保管在收貨單上簽字后交給送貨人， 表示確認貨已收到后。（4） 打印上架指示單： 管理主機系統(tǒng)將入庫的貨品數(shù)量信息及自動分配的上架儲位以上架指示單的形式打印出來。（5） 上架作業(yè)： 倉庫保管按照上架指示單上所指示的儲位， 把貨品從入庫區(qū)移動到上架儲位中。（6） 入庫確認： 保管員在完成上架作業(yè)后， 通過手持終端確認當前入庫作業(yè)已經(jīng)完成。手持終端通過無線網(wǎng)絡將入庫確認信息發(fā)送給管理主機系統(tǒng)。6）出庫流程（1） 出庫指示： 倉庫報關員在收到貨主的出庫指示信息后，通過管理主機系統(tǒng)對貨品的揀貨儲位進行分配,分配規(guī)則可根據(jù)具體貨品需求進行配置，如先進先出、先到期先出、后進先出， 等等。（2） 揀貨指示單： 管理主機將已分配的出庫指示信息以揀貨單的形式打印出來， 打印順序按照揀貨路線進行排序。（3） 揀貨作業(yè)； 倉庫保管員根據(jù)揀貨指示單到貨品儲位處揀貨， 將待出庫的貨品移到出庫區(qū)， 完成后通過手持終端確認輸入已揀貨的出庫單號。（4） RFID 校驗： 將貨品從出庫區(qū)移動到裝車月臺， 當貨品通過出庫區(qū)RFID 閱讀器的時候， 閱讀器自動從貨物包裝上的RFID 標簽信息中讀取貨品及貨位信息， 并將所讀取的信息返回給管理主機， 管理主機對系統(tǒng)檢查當前貨品信息并計數(shù)處理， 并通過RFID 閱讀器向貨品包裝上的RFID 標簽中寫入已出庫的標記。在整個托盤出庫完成后， 自動找尋已完成揀貨的出庫單中的出庫貨品及數(shù)量與之匹配校驗， 并返回校驗結果信息。（5） 裝車指示單：管理主機系統(tǒng)校驗通過后，自動打印裝車指示單（一式多聯(lián)）。（6） 裝車確認：在貨品完成裝車后，送貨司機在裝車單上簽字，作為出庫裝車的依據(jù)交還倉庫保管。（7） 出庫確認：在出庫作業(yè)完成后，保管員通過手持終端確認當前出庫作業(yè)已經(jīng)完成。手持終端通過無線網(wǎng)絡將出庫確認信息發(fā)送給管理主機系統(tǒng)。第五章 課題總結本文對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)問題進行了分析，提出了將RFID與WSN結合起來應用到數(shù)字化倉庫中的解決方案，將RFID技術的唯一標識能力與WSN的多跳傳輸能力進行結合，并在此基礎上對物聯(lián)網(wǎng)下數(shù)字化倉庫的中間件系統(tǒng)與軟件架構進行研究與設計，本文的主要工作可以概括為以下幾點：①結合現(xiàn)代物流的時代環(huán)境，對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)進行研究與分析，同時指出現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中存在的問題。②對RFID技術與WSN技術及其技術優(yōu)勢進行介紹，并對RFID與WSN在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應用中的融合方式進行了介紹，并提出應用方案。③物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字化倉庫中的物品信息通過RFID系統(tǒng)實現(xiàn)無接觸的獲取，并且倉庫內(nèi)部署的WSN網(wǎng)絡通過無線通信的方式傳遞至網(wǎng)關節(jié)點，然后交由中間件系統(tǒng)處理與分析。針對于此，設計了基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化倉庫系統(tǒng)體系結構，使得RFID系統(tǒng)與WSN網(wǎng)絡可以協(xié)同工作，實現(xiàn)倉庫內(nèi)物品信息的共享。④針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特點與需求，對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行了需求分析、相關算法流程的設計、以及子系統(tǒng)模塊的設計，并對底層設備的控制管理方式進行了分析與研究。⑤為了減輕數(shù)字化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分析處理數(shù)據(jù)時的壓力，設計了基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化中間件系統(tǒng)，包括RFID中間件、ZigBee中間件以及與其他中間件交互接口的詳細設計，以提高管理效率。48 / 48