基于物聯網技術的自動化物流設備

王苑 丁瓊

【摘? 要】在現代化社會快速發展形勢下，電子商務得以廣泛推行，推動了現代化物流行業的崛起，為人們的日常生產生活提供了較大便利。就物流行業而言，物聯網技術的應用十分普遍，便捷全面的自動化物流設備全程參與貨物分揀、倉儲配送、貨物管理等相關物流活動，提升物流服務水平與質量，節約物流成本。在此基礎上，論文對基于物聯網技術的相關物流設備進行詳細分析。

【Abstract】Under the rapid development of modern society， e-commerce has been widely implemented， which promotes the rise of modern logistics industry and provides greater convenience for people's daily production and life. As far as the logistics industry is concerned， the application of internet of things technology is very common. Convenient and comprehensive automatic logistics equipment participate in the whole process of goods sorting， storage and distribution， goods management and other related logistics activities， improve the level and quality of logistics services， and save logistics costs. On this basis， this paper analyzes the logistics equipment based on internet of things technology in detail.

【關鍵詞】物流系統;物聯網;自動化;物流設備

【Keywords】logistics system; internet of things; automation; logistics equipment

【中圖分類號】F253.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）09-0184-02

1 物聯網對于自動化物流設備的要求分析

就結構層面而言，物聯網可劃分為：感知層，通過RFID、各類傳感器、二維碼、GPS、圖像識別等技術實現對外界的感知，識別或定位物體，完成信息采集并將采集到的數據上傳;傳輸層，按約定的通信協議，把物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信;應用層，利用經過分析處理的感知數據，為用戶提供豐富的特定服務，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理等功能。

物聯網結構層實施需以技術為支持，如智能預算技術、RFID技術、納米嵌入技術、泛在傳感技術等。相關設備與智能預算技術的有機結合從屬于自動化設備范疇。物流自動化即于既定時間空間內，基于計算機網絡控制系統全方位控制工業機器人、高速堆垛機、AGV、輸送設備、倉儲設備、通信聯系設備等，從而形成具備獨特功能的有機整體系統。

目前多數設備都未實現與互聯網的連接，未來在實現IPV4到IPV6技術協議過渡后，互聯網保持和所有電子設備相銜接將具備堅定的技術支持，而且傳感器技術的不斷發展，也會在很大程度上推動此進程。以物聯網技術實現物物相連、全方位感知的應用要求，傳感設備將會面對各種信息采集對象，而對于設備目前所測量的常規物理量，測量的功能要求與應用方位需適度擴大，如光纖傳感與在線分析等，此演變主要由傳感器MEMS技術的發展趨勢所決定。

MEMS即微電機系統，是微電路和微機械按功能要求在芯片上的集成，尺寸在幾毫米乃至更小的傳感器裝置，主要優點是微型化、靈敏度高、易于集成、性能穩定可靠等。MEMS是構筑物聯網感知層傳感器的最主要選擇之一，可嵌入大尺寸系統中，把自動化、智能化和可靠性水平提高至一個新水平。MEMS涉及多項科學技術工程，將是未來國民經濟和軍事科研領域的新增長點。

物聯網所關聯且影響的行業較多，除傳統工業制造領域外，物流領域中領先的便是物聯網引領的技術應用，而各種應用領域對于儀器儀表等設備的要求也各不相同，所以未來儀器儀表將會迎來全新發展。

2 基于物流系統的物聯網自動化物流設備開發建議

2.1 詳細分析物聯網自動化物流技術需求

就整個物流系統而言，涉獵運輸、倉儲、包裝、裝卸等環節，屬于集成化系統，對各環節共同協作要求非常高，在保障高效且持續的工作形態后，許多工作都具循環性，以物聯網技術實現物流自動化，可顯著提升工作效率與水平。通常情況下，以物聯網為基礎的運行控制裝置、傳感器、MEMS等，可切實解決各種倉儲問題。以物聯網為基礎的AGV，可自動定位，安全性較高。在機器人技術與光電傳感器實時更新趨勢下，自動化分揀與裝卸裝置實現了廣泛應用，整個物流系統自動化水平顯著提升。在物聯網自動化物流設備開發時，需針對項目實際需要，詳細分析系統各環節所存在的具體問題，以技術研究與優化更新，設計科學可行的開發方案，從而滿足物流自動化需求。

2.2 全方位做好關鍵性技術的應用開發

物聯網自動化物流設備相關功能的實現需以多種關鍵性技術作為支撐。就現有物流設備而言，主要采用的是RFID技術與無線傳感器網絡技術。

射頻識別技術（RFID），主要通過射頻信號，自動識別電子標簽，來實現感知定位、過程追溯、信息采集、物品分類揀選。利用信息流精確控制物流過程，將庫存、運輸的成本降至最低。除數據信息動態化更新與傳輸等相關功能之外，還具備保密、信息安全、信息追蹤、信息自動化錄入等功能。

無線傳感器網絡技術（WSN），是在一定范圍內大量部署微型傳感器節點，由這些節點通過無線通信方式形成一個多跳的自組織網絡系統，實時采集、相互聯系處理、傳遞信息，該網絡是傳感器技術、嵌入式系統、無線通信技術、信息分布處理技術的綜合。現階段，物流領域以物聯網技術為載體，支持倉儲、運輸、配送等多環節工作開展，以提升物流效率，節約物流成本。而物流設備類型繁多，將物聯網技術融入輸送機與叉車等物流設備，以實現物流設備自動化控制，并全程實時采集物流相關數據信息，從而提升各環節物流管理整體效率。在開發物聯網自動化物流設備時，需充分合理利用各種物聯網技術，促使其與設備密切關聯，進而實現物流設備自動化控制水平顯著提升。

3 基于物聯網自動化物流設備的物流系統管理應用

基于物聯網自動化物流設備的物流系統分為四個層次：基于傳感器與驅動器構成的控制物流終端設備的執行層，主要包含堆垛設備、分揀設備、傳輸設備、掃描設備、電子標簽設備;物流系統物流設備工作控制層，主要包含PLC、單片機、變頻器等控制設備;軟件操作層，主要包含自動化立體庫整理模塊、自動化分揀模塊、自動化輸送模塊、自動化管理模塊，以面向物流系統全部物流設備進行自動化操作，通過軟件技術進行物流控制;業務處理層，通過ERP業務系統優化管理貨物信息。

①自動化立體庫整理模塊即面向物流中心進行貨物自動化存儲整理，對倉庫的整體空間布局，以控制站操控物流設備，從而實現倉庫貨物自動化整理。其中包含堆垛與輸送模塊，分別負責控制堆垛設備與輸送設備。

②自動化分揀模塊負責準確快速分類貨物、儲存位置、地址等，即通過控制分揀設備、供件設備、分流設備，針對貨物條碼自動化分配，將貨物分配于不同通道，加以存儲。貨物條碼信息即自動化分揀模塊的信息單元，系統以條碼評估貨物類型，以此實現高效準確分揀。在貨物進入分揀模塊后，系統會自動評估貨物狀態，如果處于皮帶機上，便會自動運轉，由條碼掃描器完成貨物掃描，所采集的信息傳輸于上位機解析，并針對貨物進行類型、儲存位置、地址等評判，然后利用分流機分配貨物至指定通道，確保貨物準確到達對應區域。

③自動化輸送模塊即自動控制貨物于整個運輸流程，貨物分揀完成后，通過自動化輸送模塊傳輸貨物至指定儲存位置，還可輸送貨物出入庫。自動化輸送模塊通過控制輸送機，覆蓋物流中心所有出入庫通道及存儲區域，此模塊具備貨物信息健全、運行優化管理、安全保障、自檢診斷等多項功能，信息健全即貨物運輸過程中自動掃碼，自主分配運輸通道;運行管理即運輸時優化管理運輸狀態，設置手動啟動、停止、終止按鈕，在錯誤發生時，可立即停止或重啟;安全保障即故障發生時，物流系統會自動啟動安全保障措施，以確保設備與員工安全;自檢診斷即自動診斷錯誤信息，詳細記錄故障診斷信息，以便后續維護與管理。

④自動化管理模塊即以物聯網自動化物流設備為輔助進行控制的核心，負責接收、調度貨物，管理物流設備運行狀態、處理訂單等。通過物流編碼、貨物條碼、設備編號完成指定操作，從而保障物流設備工作實效性與可靠性。自動化管理模塊即面向物流中心進行全方位管控，即入庫處理、庫內處理、出庫處理、基礎資料、系統管理等。

4 結語

總之，對于物流系統而言，物聯網自動化設備是保障物流系統正常穩定運轉的關鍵，應根據實際需要及物流存在的主要問題，科學設計與研發，以滿足實際應用要求。就物聯網自動化物流設備應用層面而言，實現現代化信息技術與物流設備的密切結合，可在很大程度上提高物流系統整體工作效率與水平。

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