基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化物流設(shè)備

王苑 丁瓊

【摘? 要】在現(xiàn)代化社會(huì)快速發(fā)展形勢(shì)下，電子商務(wù)得以廣泛推行，推動(dòng)了現(xiàn)代化物流行業(yè)的崛起，為人們的日常生產(chǎn)生活提供了較大便利。就物流行業(yè)而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用十分普遍，便捷全面的自動(dòng)化物流設(shè)備全程參與貨物分揀、倉(cāng)儲(chǔ)配送、貨物管理等相關(guān)物流活動(dòng)，提升物流服務(wù)水平與質(zhì)量，節(jié)約物流成本。在此基礎(chǔ)上，論文對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)物流設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)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(guān)鍵詞】物流系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng);自動(dòng)化;物流設(shè)備

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

【中圖分類(lèi)號(hào)】F253.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）09-0184-02

1 物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于自動(dòng)化物流設(shè)備的要求分析

就結(jié)構(gòu)層面而言，物聯(lián)網(wǎng)可劃分為：感知層，通過(guò)RFID、各類(lèi)傳感器、二維碼、GPS、圖像識(shí)別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)外界的感知，識(shí)別或定位物體，完成信息采集并將采集到的數(shù)據(jù)上傳;傳輸層，按約定的通信協(xié)議，把物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信;應(yīng)用層，利用經(jīng)過(guò)分析處理的感知數(shù)據(jù)，為用戶(hù)提供豐富的特定服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能。

物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)層實(shí)施需以技術(shù)為支持，如智能預(yù)算技術(shù)、RFID技術(shù)、納米嵌入技術(shù)、泛在傳感技術(shù)等。相關(guān)設(shè)備與智能預(yù)算技術(shù)的有機(jī)結(jié)合從屬于自動(dòng)化設(shè)備范疇。物流自動(dòng)化即于既定時(shí)間空間內(nèi)，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)全方位控制工業(yè)機(jī)器人、高速堆垛機(jī)、AGV、輸送設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、通信聯(lián)系設(shè)備等，從而形成具備獨(dú)特功能的有機(jī)整體系統(tǒng)。

目前多數(shù)設(shè)備都未實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接，未來(lái)在實(shí)現(xiàn)IPV4到IPV6技術(shù)協(xié)議過(guò)渡后，互聯(lián)網(wǎng)保持和所有電子設(shè)備相銜接將具備堅(jiān)定的技術(shù)支持，而且傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，也會(huì)在很大程度上推動(dòng)此進(jìn)程。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)物物相連、全方位感知的應(yīng)用要求，傳感設(shè)備將會(huì)面對(duì)各種信息采集對(duì)象，而對(duì)于設(shè)備目前所測(cè)量的常規(guī)物理量，測(cè)量的功能要求與應(yīng)用方位需適度擴(kuò)大，如光纖傳感與在線(xiàn)分析等，此演變主要由傳感器MEMS技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)所決定。

MEMS即微電機(jī)系統(tǒng)，是微電路和微機(jī)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(yōu)點(diǎn)是微型化、靈敏度高、易于集成、性能穩(wěn)定可靠等。MEMS是構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)感知層傳感器的最主要選擇之一，可嵌入大尺寸系統(tǒng)中，把自動(dòng)化、智能化和可靠性水平提高至一個(gè)新水平。MEMS涉及多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)工程，將是未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事科研領(lǐng)域的新增長(zhǎng)點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)所關(guān)聯(lián)且影響的行業(yè)較多，除傳統(tǒng)工業(yè)制造領(lǐng)域外，物流領(lǐng)域中領(lǐng)先的便是物聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)的技術(shù)應(yīng)用，而各種應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ趦x器儀表等設(shè)備的要求也各不相同，所以未來(lái)儀器儀表將會(huì)迎來(lái)全新發(fā)展。

2 基于物流系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備開(kāi)發(fā)建議

2.1 詳細(xì)分析物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流技術(shù)需求

就整個(gè)物流系統(tǒng)而言，涉獵運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝、裝卸等環(huán)節(jié)，屬于集成化系統(tǒng)，對(duì)各環(huán)節(jié)共同協(xié)作要求非常高，在保障高效且持續(xù)的工作形態(tài)后，許多工作都具循環(huán)性，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化，可顯著提升工作效率與水平。通常情況下，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的運(yùn)行控制裝置、傳感器、MEMS等，可切實(shí)解決各種倉(cāng)儲(chǔ)問(wèn)題。以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的AGV，可自動(dòng)定位，安全性較高。在機(jī)器人技術(shù)與光電傳感器實(shí)時(shí)更新趨勢(shì)下，自動(dòng)化分揀與裝卸裝置實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，整個(gè)物流系統(tǒng)自動(dòng)化水平顯著提升。在物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備開(kāi)發(fā)時(shí)，需針對(duì)項(xiàng)目實(shí)際需要，詳細(xì)分析系統(tǒng)各環(huán)節(jié)所存在的具體問(wèn)題，以技術(shù)研究與優(yōu)化更新，設(shè)計(jì)科學(xué)可行的開(kāi)發(fā)方案，從而滿(mǎn)足物流自動(dòng)化需求。

2.2 全方位做好關(guān)鍵性技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)

物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)需以多種關(guān)鍵性技術(shù)作為支撐。就現(xiàn)有物流設(shè)備而言，主要采用的是RFID技術(shù)與無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

射頻識(shí)別技術(shù)（RFID），主要通過(guò)射頻信號(hào)，自動(dòng)識(shí)別電子標(biāo)簽，來(lái)實(shí)現(xiàn)感知定位、過(guò)程追溯、信息采集、物品分類(lèi)揀選。利用信息流精確控制物流過(guò)程，將庫(kù)存、運(yùn)輸?shù)某杀窘抵磷畹汀３龜?shù)據(jù)信息動(dòng)態(tài)化更新與傳輸?shù)认嚓P(guān)功能之外，還具備保密、信息安全、信息追蹤、信息自動(dòng)化錄入等功能。

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（WSN），是在一定范圍內(nèi)大量部署微型傳感器節(jié)點(diǎn)，由這些節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式形成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集、相互聯(lián)系處理、傳遞信息，該網(wǎng)絡(luò)是傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、信息分布處理技術(shù)的綜合。現(xiàn)階段，物流領(lǐng)域以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為載體，支持倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送等多環(huán)節(jié)工作開(kāi)展，以提升物流效率，節(jié)約物流成本。而物流設(shè)備類(lèi)型繁多，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入輸送機(jī)與叉車(chē)等物流設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)物流設(shè)備自動(dòng)化控制，并全程實(shí)時(shí)采集物流相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而提升各環(huán)節(jié)物流管理整體效率。在開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備時(shí)，需充分合理利用各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，促使其與設(shè)備密切關(guān)聯(lián)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物流設(shè)備自動(dòng)化控制水平顯著提升。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備的物流系統(tǒng)管理應(yīng)用

基于物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備的物流系統(tǒng)分為四個(gè)層次：基于傳感器與驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的控制物流終端設(shè)備的執(zhí)行層，主要包含堆垛設(shè)備、分揀設(shè)備、傳輸設(shè)備、掃描設(shè)備、電子標(biāo)簽設(shè)備;物流系統(tǒng)物流設(shè)備工作控制層，主要包含PLC、單片機(jī)、變頻器等控制設(shè)備;軟件操作層，主要包含自動(dòng)化立體庫(kù)整理模塊、自動(dòng)化分揀模塊、自動(dòng)化輸送模塊、自動(dòng)化管理模塊，以面向物流系統(tǒng)全部物流設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化操作，通過(guò)軟件技術(shù)進(jìn)行物流控制;業(yè)務(wù)處理層，通過(guò)ERP業(yè)務(wù)系統(tǒng)優(yōu)化管理貨物信息。

①自動(dòng)化立體庫(kù)整理模塊即面向物流中心進(jìn)行貨物自動(dòng)化存儲(chǔ)整理，對(duì)倉(cāng)庫(kù)的整體空間布局，以控制站操控物流設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)貨物自動(dòng)化整理。其中包含堆垛與輸送模塊，分別負(fù)責(zé)控制堆垛設(shè)備與輸送設(shè)備。

②自動(dòng)化分揀模塊負(fù)責(zé)準(zhǔn)確快速分類(lèi)貨物、儲(chǔ)存位置、地址等，即通過(guò)控制分揀設(shè)備、供件設(shè)備、分流設(shè)備，針對(duì)貨物條碼自動(dòng)化分配，將貨物分配于不同通道，加以存儲(chǔ)。貨物條碼信息即自動(dòng)化分揀模塊的信息單元，系統(tǒng)以條碼評(píng)估貨物類(lèi)型，以此實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確分揀。在貨物進(jìn)入分揀模塊后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)評(píng)估貨物狀態(tài)，如果處于皮帶機(jī)上，便會(huì)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，由條碼掃描器完成貨物掃描，所采集的信息傳輸于上位機(jī)解析，并針對(duì)貨物進(jìn)行類(lèi)型、儲(chǔ)存位置、地址等評(píng)判，然后利用分流機(jī)分配貨物至指定通道，確保貨物準(zhǔn)確到達(dá)對(duì)應(yīng)區(qū)域。

③自動(dòng)化輸送模塊即自動(dòng)控制貨物于整個(gè)運(yùn)輸流程，貨物分揀完成后，通過(guò)自動(dòng)化輸送模塊傳輸貨物至指定儲(chǔ)存位置，還可輸送貨物出入庫(kù)。自動(dòng)化輸送模塊通過(guò)控制輸送機(jī)，覆蓋物流中心所有出入庫(kù)通道及存儲(chǔ)區(qū)域，此模塊具備貨物信息健全、運(yùn)行優(yōu)化管理、安全保障、自檢診斷等多項(xiàng)功能，信息健全即貨物運(yùn)輸過(guò)程中自動(dòng)掃碼，自主分配運(yùn)輸通道;運(yùn)行管理即運(yùn)輸時(shí)優(yōu)化管理運(yùn)輸狀態(tài)，設(shè)置手動(dòng)啟動(dòng)、停止、終止按鈕，在錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，可立即停止或重啟;安全保障即故障發(fā)生時(shí)，物流系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)安全保障措施，以確保設(shè)備與員工安全;自檢診斷即自動(dòng)診斷錯(cuò)誤信息，詳細(xì)記錄故障診斷信息，以便后續(xù)維護(hù)與管理。

④自動(dòng)化管理模塊即以物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備為輔助進(jìn)行控制的核心，負(fù)責(zé)接收、調(diào)度貨物，管理物流設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、處理訂單等。通過(guò)物流編碼、貨物條碼、設(shè)備編號(hào)完成指定操作，從而保障物流設(shè)備工作實(shí)效性與可靠性。自動(dòng)化管理模塊即面向物流中心進(jìn)行全方位管控，即入庫(kù)處理、庫(kù)內(nèi)處理、出庫(kù)處理、基礎(chǔ)資料、系統(tǒng)管理等。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)于物流系統(tǒng)而言，物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備是保障物流系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要及物流存在的主要問(wèn)題，科學(xué)設(shè)計(jì)與研發(fā)，以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用要求。就物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備應(yīng)用層面而言，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化信息技術(shù)與物流設(shè)備的密切結(jié)合，可在很大程度上提高物流系統(tǒng)整體工作效率與水平。

【參考文獻(xiàn)】

【1】陳利民，趙卓，余振寧.基于物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2019，38（4）：88-91.

【2】陳波.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下自動(dòng)化物流設(shè)備的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].物流工程與管理，2020，42（4）：72-74，39.

【3】李東獻(xiàn).物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化物流設(shè)備的設(shè)計(jì)和應(yīng)用分析[J].科學(xué)與信息化，2020（18）：62.

【4】劉貴生.基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化物流設(shè)備開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2015（6）：71-73.