物聯網技術在倉庫無人設備集群調度中的應用研究

張鵬

北京琛達物聯信息科技有限公司 北京 100015

引言

倉庫設備管理與控制是一項十分煩瑣的工作，其日常關聯性較強，影響后續倉庫應用形成。尤其是對倉庫內部無人設備的集群性調度，更是需要嚴格處理。目前倉庫無人設備調度多采用定向的應用技術，李志等人[1]和夏天等人[2]分別提出了改進人工蜂群和深度強化學習的無人設備集群調度模式。該方法雖然可以實現預期的調度目標，但是易受到外部環境及因素的影響，導致調度環節出現誤差[3]。物聯網技術是一項通過信息傳感設備，按約定協議實現數據信息傳輸的網絡連接程序[4-6]，將該技術應用于倉庫無人設備集群調度中，可以加強對調度誤差的控制。為此，研究物聯網技術在倉庫無人設備集群調度中的應用。

1 設計倉庫無人設備物聯網集群調度應用方法

1.1 集群調度應用環境搭建

倉庫無人設備在進行集群調度的過程中，會面臨復雜變化的工作條件，常規的自適應調度形式并不完整，在一定程度上會影響應用調度效果[7]。為確保日常的管控調度效率，需要將常規控制結構改為智能控制結構，形成自動化的控制程序，合理增加貨位識別自主性。在控制程序中增設上位機和下位機，形成控制關系之后，測算出集群調度的覆蓋區域，如公式1所示：

1.2 制定多目標自動調度控制過程

初始的自動化調度控制過程重點針對單向調度，一旦遇到集群調度這一類復雜的控制任務，較容易受到外部環境及因素的影響，出現控制誤差，為此制定多目標自動調度控制過程。首先，利用設定的調度控制節點，采集倉庫無人設備的具體數據﹑信息，將其通過特定的格式轉換為具體的數據包，并傳輸至對應的控制系統內部，此次以SQL Server 數據庫管理系統為設計存儲對象。

利用上位機對數據進行處理，過程中還需要根據設備的應用范圍及程度，設定對應的識別應用編碼，相當于一個應用指令，便于對設備后期的使用進行多方向控制。基于此，綜合物聯網技術，設計多目標自動調度控制過程。通過物聯網技術中的嵌入式技術和傳感技術，依據實際的需求及標準，適當調整控制過程，便于設備的關聯使用。

1.3 構建物聯網倉庫無人設備集群調度應用模型

物聯網技術可以幫助倉庫無人設備在集群調度的過程中形成多階的應用流程，并針對不同的情況，構建對應的應用方案，以此來強化模型的實際應用能力。在設備作業和非作業狀態下，確定貨物的發送量，選擇相應的指令下達。通過物聯網技術中的傳感技術對貨品進行識別，實現實時控制調度。在倉庫中標定出單元位置，對不同節點覆蓋范圍之內的無人設備進行分類，形成循環性的調度模型應用原理。綜合日常的設備調度和需求，不斷調整模型的應用指標，改變調度流程。

1.4 RFID標定處理實現設備集中調度

RFID標簽主要是對集群調度的對象做出統一的標定，為后續的應用提供便利條件。無人設備作為個體進行智能化的標定與編號，隨機根據具體的分類標準，傳輸到控制系統中，進行智能化標定間距的設置，如公式2所示：

2 實驗分析

此次實驗主要是對物聯網技術在倉庫無人設備集群調度中的實際應用效果進行分析。首先，選定兩個倉庫作為測試對象，采用對比方式展開分析，設定李志等人提出的改進人工蜂群無人設備集群調度方法為對照組1﹑夏天等人提出的深度強化學習無人設備集群調度方法為對照組2，本次設計的物聯網倉庫無人設備集群調度為測試組。根據實際的測定需求及標準，針對最終獲取的測試結果，比照驗證研究，然后，進行基礎測試環境的搭建。

2.1 實驗準備

根據上述設計的集群調度方法，綜合物聯網技術，進行基礎調度環境的設定和搭建。利用部署的節點，針對不同的倉庫進行數據信息的采集。對兩個倉庫無人設備的數量以及狀態進行核驗，總數量為150臺，狀態良好。設計一個循環性的調度控制程序，與主控系統形成關聯之后，建立智能化的調度網。

基于此，對150臺無人設備進行RFID標定，設計6個集群調度任務作為測試的目標，通過物聯網技術將任務傳輸至主控測試系統之中，完成對測試環境的搭建，接下來，進行具體的測驗分析。

2.2 實驗過程及結果分析

在上述搭建的測試環境中，融合物聯網技術，對選定的兩個倉庫無人設備集群調度情況進行驗證。利用節點采集數據和信息，傳輸至對應的位置之后，通過智能化系統調取對應的調度編號，查看設備的實時狀態，確保其穩定后。利用主控系統分批次下達對設備的集群調度指令，分5次分析，最終測算出單向指令的調度響應時間，如公式3所示：

圖1 測試對比結果

根據圖1完成對測試對比結果的分析，通過5次測定，對比于對照組1與對照組2的兩種無人設備集群調度方法，本次設計的物聯網倉庫無人設備集群調度測試組最終得出調度響應時間能夠控制在了2s以下，說明本次設計的物聯網倉庫無人設備集群調度方法的針對性更強，調度范圍更大，調度誤差可控，具有實際的應用價值。

3 結束語

綜上所述，研究物聯網技術在倉庫無人設備集群調度中的應用，對比于李志等人和夏天等人提出的無人設備集群調度應用方式，此次融合物聯網技術，所構建的設備調度結構相對更為靈活﹑多變，調度的針對性也會更強一些。不僅如此，物聯網技術的融合應用，進一步提升了倉庫設備的應用效率，縮短貨物的出入庫的定向時間，逐步強化對應的應用流程，為后續的創新發展奠定基礎環境。