物聯網在物流智能倉儲系統中的應用研究

馬一鳴

【摘 ?要】電子商務的快速發展對物流作業的效率提出了越來越高的要求。將物聯網先進的自動化識別技術、無線傳感網技術應用到現代物流業的智能倉儲系統的開發中，有助于提高國內物流產業的信息化程度，推動電子商務的持續繁榮。基于RFID等技術，分析了物流智能倉儲的方向和模式，并對物聯網在物流智能倉儲系統中的應用進行了研究。

【關鍵詞】物聯網;智能倉儲系統;智能識別

隨著物聯網技術、電子商務技術的發展和人們消費方式的改變，物流在現在生活中的作用日益突出，同時與商流的結合也更加緊密，物流作為商流的保證，成為商流順利實現的堅實基礎，然而電子商務給人們提供便捷的同時卻向物流環節提出了各式各樣的挑戰。物流倉儲環節作業滯后現象嚴重，顧客服務得不到及時的滿足，促使倉儲行業需要重新定位，以適應電子商務環境下物流倉儲各環節的業務需求，達到提高倉儲運作效率的目的等。倉儲環節的信息流問題逐漸成為當今物流界研究的焦點。本論文在此基礎上，對物聯網在物流智能倉儲系統中的應用進行研究，從而實現了以倉儲中信息流拉動業務流，提高上層業務運作效率的目的，增強了倉儲環節對貨物的集散功能。

1物聯網技術

物聯網的全稱是“The Internet of Things"，其核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡，將功能延伸和擴展到了物物之間，實現了人與人、人與物、物與物之間的互連并能進行信息交換和通信。物聯網主要有3層架構：感知層、網絡層和應用層，本文以物聯網技術為基礎，主要對其應用層進行研究，在應用層開發了智能倉儲和物流

運輸管理系統，系統實現示意如圖1所示。

2 智能物流網絡中智能倉儲環節建設方向

2.1倉儲物資數據信息的可視化智能建設方向

在物流活動的整體流程中，倉庫是物資從源頭到目的地順利流通的中轉站。小、微物流企業信息化程度普遍較低，特別在倉儲環節中基本都還依賴于人工對物資出入庫進行信息采集的工作，倉儲物資的庫存信息無法實現可視化的網絡查詢，更談不上對倉儲物資進行有效組織、優化配置[1]。在智能型的倉儲單元中，不僅僅是實現自動采集物資信息，還要與網絡相連，隨時把采集后的倉儲物資信息通過網絡傳輸到數據中心，進行實時可視化的數據調整和指揮。具備自動感知、能自適應并與外界平滑交互的智能化倉儲單元是提高物流整體操作智能化的關鍵環節。

2.2由傳統的“人找貨”升級為“貨找人”的高效智能倉儲模式

目前，物流產業鏈中的倉儲單元依賴于人工采集物資信息下的“人找貨”模式，不僅效率低下，而且出錯頻繁，貨物損耗大。在國家提倡提高國民工資水平背景下，加之通貨膨脹，勞動力成本的急劇增加己經成為物流業迅速發展的瓶頸。非接觸式的RFID識別技術實現數據的自動采集，有助于加強物流企業中倉儲環節的信息化，提高物資出入庫及物資查詢盤點的工作效率。將RFID芯片嵌入叉車托盤或者直接貼在貨物上，作為物聯網的終端節點，實現對倉儲物資的自動識別、追蹤、管理，構成物聯網框架下的智能型物流倉儲單元。川另外，使用RFID技術的手持終端可以同時對多個目標進行較遠距離的掃描讀取物資信息，而傳統條形碼只能逐個貨物進行人工近距離讀取，效率太低。

3物聯網在物流智能倉儲系統中的應用策略

3.1提高無線組網模式的便捷性

無線傳感網絡W SN與RFID技術的綜合運用是發揮物聯網功能的必要條件，但是如果組網方式的復雜程度過高，易造成后期維護效率偏低。為此，本研究重新設定智能倉儲系統中智能倉儲管理單元的無線組網模式。通過采樣內部局域網分布，將預留網絡端口與無線網進行并聯[s]。在該系統中智能倉儲管理單元為信息傳遞的中樞區間，應用現場總線技術，實現庫區的無線網絡組間[2]。進行網絡信息管理的現場防火墻配置，提高物流智能倉儲系統的安全性，提高物流倉儲管理的可靠性與穩定性。

3.2引入LORA通信技術

物聯網由局域網和廣域網組成。倉儲信息由無線技術聯系起來，進而達到預期的信息傳遞效果，如2.4 GHz的WiFi、藍牙、Zigbee等網絡通信技術。無線網絡也從2G拓展為4G，提高了物聯網信息傳遞效率。然而這些技術本身優缺點較為突出，在LPWAN技術應用之前，遠距離與低功耗的雙向技術指標只能任選其一。而LPWAN技術可以在提高通信速度的前提下，兼顧通信能耗的問題，實現了更長距離的通信，并保持了更低的功耗，同時，還可節省額外的中繼器成本。而LoRa技術是基于LPWAN通信技術的延伸性開發，由美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。利用這一方案的技術優勢，能夠以LoRa為核心通信技術，將全球免費頻段作為物流倉儲的通信基礎，進而在433，868，915 MHz等頻道中交互物流倉儲信息，在較低能耗的前提下，提高物流倉儲信息傳輸效率。

3.3開發NB-IoT技術

NB-IoT是基于蜂窩的窄帶物聯網技術，目前NB-IoT已成為萬物互聯網絡的一個重要分支。NB-IoT構建于蜂窩網絡中，而且其實際消耗帶寬極低，僅為180 kHz。物流倉儲管理系統中，如果無限提高帶寬只能增加管理成本。而NB-IoT技術本身的帶寬需求降低，因此，更加適合用在拓展信息量的過程中，降低信息管理成本。而且NB-IoT技術可直接部署于GSM，UMTS，LTE等網絡體系中，相應的部署成本較低，完全可以適應物流倉儲信息管理的實際需求，進而通過平滑升級實現高速信息通道的全面構建。因此，NB-IoT技術所提供的倉儲信息管理模式，能夠支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接中快速獲取交互信息，并支持超長待機時間，進而達到物流倉儲管理設備對于網絡連接的實際要求，并保證高效連接輔助信息交互的應用功能[3]。尤其NB-IoT設備的電池壽命可以延長10年以上，因此，可以在維護成本相對較低的情況下完善室內蜂窩數據連接覆蓋，進而為物流倉儲管理提供可行性更高的技術支持。

3.4提高貨物信息管理的狀態

如果要提升智能倉儲系統的貨物信息管理狀態，必須轉變傳統的“人找貨”模式，將其升級為“貨找人”的智能化倉儲管理模式。雖然在物聯網應用于智能倉儲系統之后，極大提升了物流倉儲管理的時效性，但是基于RFID的手持終端設備仍然需要以核對貨物信息為鑒別條件。本研究建議將RFID技術與GPS技術相結合，通過在叉車托盤中標附加并嵌入GPS追蹤器和RF工D芯片，以戶外信息作為物聯網終端節點的信息獲取渠道，進而在倉儲場地完成所有貨物信息的第一時間對接，通過構建物聯網框架下的物流倉儲單元，達到“貨找人”的智能化倉儲管理目標，進而提升該系統的運行效率。

結束語

物聯網技術的應用正在各個行業中逐漸推廣開來，對物流行業中的倉儲環節信息化研究更是以后研究重點，本研究以一種原型系統為研究起點，重點針對倉儲中信息流滯后問題展開討論研究，綜合了物聯網各大技術如RFID技術，ZigBee技術等，集成了很多硬件設施的應用，目的在于提高倉儲管理環節中底層數據的獲取效率，同時對原始數據的處理進行了深入分析，旨在從底層最原始數據的提取處理和原始數據的標準化轉換效率上提升信息流在整個倉儲系統的流轉效率。

參考文獻：

[1]馬朝斐.物聯網技術支持下的智能倉儲管理系統設計思考[J].技術與市場，2019，26（01）：133-134.

[2]劉軍，趙東杰，徐燕.基于物聯網的倉儲管控一體化系統實現路徑[J].中國流通經濟，2018，32（07）：20-26.

[3]屈婷婷.“互聯網+”背景下智能倉儲安全評價體系研究[D].武漢紡織大學，2018.

（作者單位：國網山西省電力公司物資分公司）