文/張?jiān)讫?/p>

人工管理物流倉(cāng)庫(kù)進(jìn)出庫(kù)信息時(shí)間長(zhǎng)，失誤率高，控制效果隨之下降。研究基于射頻技術(shù)的自動(dòng)化物流倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)。硬件上設(shè)計(jì)了ARM9控制芯片與信號(hào)控制器。軟件上，建立物流倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化功能模塊，加強(qiáng)自動(dòng)化控制功能；基于射頻技術(shù)調(diào)試功能模塊的開(kāi)發(fā)環(huán)境，平衡各功能模塊的運(yùn)行模式；構(gòu)建物流倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)庫(kù)，完善系統(tǒng)控制流程。采用系統(tǒng)測(cè)試的方式，驗(yàn)證系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，可以運(yùn)行到實(shí)際物流倉(cāng)庫(kù)中。

0.引言

隨著網(wǎng)購(gòu)的普及，物流倉(cāng)庫(kù)任務(wù)繁重，進(jìn)出庫(kù)貨物會(huì)生成很多文檔數(shù)據(jù)。倉(cāng)庫(kù)貨品存放種類較多，貨品進(jìn)出庫(kù)頻繁，業(yè)務(wù)相對(duì)復(fù)雜，倉(cāng)庫(kù)控制任務(wù)困難重重[1]。本文設(shè)計(jì)了基于射頻技術(shù)的自動(dòng)化物流倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)，利用成熟的射頻技術(shù)，將平面?zhèn)}庫(kù)管理轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw倉(cāng)庫(kù)管理，實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)化出入管理，最大限度地提高物流倉(cāng)庫(kù)的控制水平。

1.硬件設(shè)計(jì)

1.1 ARM9控制芯片。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)以ARM9控制芯片為核心硬件，利用SDRAM與FLASH存儲(chǔ)，將存儲(chǔ)空間最大化。為了適應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)出庫(kù)信息的控制，使用標(biāo)準(zhǔn)RS串口，速率在9500-115500bps，以10M/100MBase-T以太網(wǎng)為接口，支持AUTO-MIX功能，用于識(shí)別交叉電路，以最快的速度得出物流倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部信息[2]。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，ARM9控制芯片在此狀態(tài)下可以選擇使用天線或是端口輸出數(shù)據(jù)，提供其他硬件與原件的運(yùn)行動(dòng)力。其內(nèi)部設(shè)置的存儲(chǔ)空間中，具有多個(gè)名稱，使用戶可以及時(shí)找到存儲(chǔ)信息。本文設(shè)計(jì)的ARM9控制芯片中，配置了不同的輸出功率參數(shù)，當(dāng)切換到不同的端口時(shí)，輸出功率也相應(yīng)不同，可以自動(dòng)分析系統(tǒng)當(dāng)前環(huán)境，配置出適宜的輸出功率，保證高效的運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 信號(hào)控制器。在本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，ARM9控制芯片為核心硬件，而信號(hào)控制器即為控制硬件。其設(shè)計(jì)是為物流倉(cāng)庫(kù)進(jìn)出庫(kù)服務(wù)，包括編碼、解碼、校驗(yàn)等功能[3]。負(fù)責(zé)控制信號(hào)的傳送，其內(nèi)設(shè)置多種轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換率較高，可以滿足倉(cāng)庫(kù)基帶信息采樣的需求；內(nèi)置PLL鎖相環(huán)，使編程過(guò)程更加穩(wěn)定，邏輯單元Logic Array Block可以滿足控制時(shí)序的邏輯要求。

2.軟件設(shè)計(jì)

2.1 建立物流倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化功能模塊。物流倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)化控制可以為不同的用戶實(shí)施權(quán)限配置。本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)化功能模塊以配置簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)為基礎(chǔ)。因此，功能模塊中設(shè)計(jì)了用戶權(quán)限管理模塊、數(shù)據(jù)管理功能模塊、設(shè)備日常管理模塊、自動(dòng)化控制模塊等。通過(guò)數(shù)據(jù)管理功能模塊將貨物信息備份，使其得到安全的存儲(chǔ)效果，如果數(shù)據(jù)丟失，也可以恢復(fù)數(shù)據(jù)，確保貨物數(shù)據(jù)的安全[4]。自動(dòng)化控制模塊可以在物資入庫(kù)時(shí)，自動(dòng)生成貨物標(biāo)簽，在貨物出入庫(kù)時(shí)，自動(dòng)生成清單，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制[5]。

2.2 基于射頻技術(shù)調(diào)試功能模塊的開(kāi)發(fā)環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)物流倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)化功能模塊，本文將融合射頻技術(shù)（PFID），對(duì)功能模塊的開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行調(diào)試。PFID是利用射頻信號(hào)通過(guò)交變磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)非接觸式的信息傳達(dá)過(guò)程[6]。本文將PFID應(yīng)用于物流倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，無(wú)接觸識(shí)別、可移動(dòng)性、可穿透性、內(nèi)存大等特點(diǎn)，對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)化控制。由于PFID應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛，不需要安裝調(diào)試軟件，直接使用互聯(lián)網(wǎng)，即可對(duì)物流倉(cāng)庫(kù)的開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行調(diào)試，使系統(tǒng)可以在功能模塊中處理大部分貨物信息，減少了人工負(fù)擔(dān)。此外，本文在開(kāi)發(fā)環(huán)境的調(diào)試中，添加了交互模式，可以實(shí)現(xiàn)貨物信息的實(shí)時(shí)更新。并利用射頻技術(shù)的三層體系結(jié)構(gòu)，完成開(kāi)發(fā)環(huán)境的調(diào)試[7-8]。

2.3 構(gòu)建物流倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)對(duì)開(kāi)發(fā)環(huán)境的調(diào)試，系統(tǒng)將進(jìn)入最后一步設(shè)計(jì)，即為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。本文在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，為了確保倉(cāng)庫(kù)貨物的自動(dòng)化控制性能，本文將所有屬性和關(guān)系都包含在數(shù)據(jù)庫(kù)中，避免數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)不完整。其一，貨物信息表，包括物流企業(yè)中所有貨物信息。其屬性圖如下圖1所示。

如圖1所示，在自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)庫(kù)中，貨物信息屬性圖包括貨物編號(hào)、貨物名稱、類型、客戶名稱、備注等貨物信息。針對(duì)貨物類別，設(shè)計(jì)出貨物類別的屬性圖如下圖2所示。

圖1 貨物信息屬性圖

圖2 貨物類別圖

如圖2所示，貨物類別包括編號(hào)、名稱、類型等3個(gè)方面。入庫(kù)單屬性圖如下圖3所示。

如圖3所示，入庫(kù)單信息包括入庫(kù)單編號(hào)、倉(cāng)庫(kù)編號(hào)、貨物編號(hào)、數(shù)量、客戶編號(hào)、負(fù)責(zé)人、入庫(kù)日期、放置位置等入庫(kù)信息。與其相同，出庫(kù)單屬性圖如下圖4所示。

圖3 入庫(kù)單屬性圖

圖4 出庫(kù)單屬性圖

如圖4所示，出庫(kù)單信息包括出庫(kù)單編號(hào)、倉(cāng)庫(kù)編號(hào)、貨物編號(hào)、數(shù)量、客戶編號(hào)、負(fù)責(zé)人、出庫(kù)日期、放置位置等出庫(kù)信息。由此設(shè)計(jì)出的數(shù)據(jù)庫(kù)如下表1所示。

表1 自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)庫(kù)

如表1所示，基于數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，物流倉(cāng)庫(kù)的各項(xiàng)貨物信息均可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

3.系統(tǒng)測(cè)試。

為了保證系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，本文對(duì)硬件與軟件進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)每一步設(shè)計(jì)的實(shí)用性。測(cè)試內(nèi)容包括系統(tǒng)集成功能，檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的邏輯性。

3.1 測(cè)試過(guò)程本文對(duì)客戶、倉(cāng)庫(kù)、貨位、貨品等數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，數(shù)據(jù)如下：客戶數(shù)據(jù)：test-kehu00、test-kehu01、test-kehu02、test-kehu03；倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)test-cangguan00、test-cangguan01、test-cangguan02、test-cangguan03；貨位數(shù)據(jù)：倉(cāng)庫(kù)號(hào)碼兩位+街區(qū)號(hào)碼兩位+層數(shù)兩位+貨位順序號(hào)兩位（01A10101、01A10102、01A10103、01A10104）；貨品test-kehu00goods00、test-kehu00goods01。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)以自動(dòng)化為主，因此在入庫(kù)流程中，均為自動(dòng)化模式，在登入系統(tǒng)后，輸入客戶信息，錄入貨物信息，即可自動(dòng)分配貨位；提交入庫(kù)申請(qǐng)單后，自動(dòng)生成貨物條碼；在指定位置卸貨后，系統(tǒng)自動(dòng)生成入庫(kù)清單，用于后續(xù)查驗(yàn)。

3.2 測(cè)試結(jié)果。通過(guò)以上流程，本文對(duì)系統(tǒng)入庫(kù)件數(shù)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下表2所示。

表2 系統(tǒng)進(jìn)出庫(kù)正確次數(shù)

如表2所示，本文對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了60次測(cè)試，每10次為一組，實(shí)際入庫(kù)件數(shù)與本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)得出的入庫(kù)件數(shù)完全保持一致。由此可知，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以應(yīng)用在實(shí)際物流倉(cāng)庫(kù)控制中，具有較好效果。

結(jié)束語(yǔ)：

近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，帶動(dòng)了物流業(yè)的發(fā)展，為人們的生活創(chuàng)造了便捷條件。由于網(wǎng)購(gòu)人數(shù)與日俱增，物流倉(cāng)庫(kù)的壓力持續(xù)升高。由于人工控制進(jìn)出庫(kù)清單較復(fù)雜，失誤率較高，經(jīng)常出現(xiàn)入庫(kù)與實(shí)際庫(kù)存對(duì)不上的情況?；诖吮疚脑O(shè)計(jì)了基于射頻技術(shù)的自動(dòng)化物流倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)，并對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，得出系統(tǒng)入庫(kù)記錄與庫(kù)存相一致的結(jié)論，可以應(yīng)用于實(shí)際物流倉(cāng)庫(kù)中，為物流業(yè)的發(fā)展提供參考性建議。