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物联网技术在仓储物流领域的应用分析与展望

2016-02-19曹林王昌慧

教育教学论坛 2016年7期
关键词:展望物联网应用分析

曹林 王昌慧

摘要:利用自己修建或租用他人的库房和场地,对商品进行保管、储存、配送及装卸搬运,叫作仓储物流。物联网是根据不一样的信息传输感应设施,保证协议中所约定的要求,对运送物品流通的网进行相互连接,将相关信息进行连接、沟通并交换,实现物品管理、识别、监控、定位和跟踪的智能网络系统。现在,物联网在仓储中的应用,主要包括以下技术:自动控制、数据挖掘、移动计算、智能信息管理、智能机器人堆码垛等。物联网技术在仓储物流的使用比例渐渐加大,势必会导致仓储物流和物联网相互通连的状况逐渐频繁。

关键词:仓储物流;物联网;应用分析;展望

中图分类号:G646     文献标志码:A     文章编号:1674-9324(2016)07-0217-03

物联网技术的出现,为仓储物流系统的进一步前进,指明“智能化”的方向。管理者可以根据物联网智能仓储系统提供的叉车、货物及托盘状态等情况,对行为决策进行建议、制定和规范,从而达到有效管理,降低生产运营成本。物联网凭借射频识别、互联网等和无线数据通信相关的技术,达到对每个商品进行识别与跟踪的目的。根据这些特征,将其应用到物流的每个环节,对货物的生产、运输、仓储、销售及消费的全过程进行识别、跟踪,保证货物安全及时效。本文就物联网在仓储物流中每个环节的应用进行分析,对物联网在国内物流的应用现状进行概述。

一、物联网的概念

物联网的英文名字是“the Internet of things”,翻译成中文是“物品与物品相互连接的互联网”,有两层意思:第一层,用户端延伸和扩展到任何物体与物体之间,进行信息交换和通信;第二层,互联网是物联网的核心和基础,在互联网基础上延伸和扩展的网络就叫物聯网。所以,如果通过激光扫描、全球定位、射频识别、红外感应等信息传感设备,按照协议中约定的要求,把物品与互联网进行连接,对信息进行交换和通信,以便实现智能化的定位、跟踪、识别、管理和监控的一种网络,就是物联网。

二、物联网相关技术在仓储行业的应用

1.物联网的主要结构。物联网结构主要有三层,包括应用层、感知层和网络层。按照物联网的主要结构来分析,物联网技术体系主要有三个大的结构:一是通信与网络;二是智能;三是感知(如图1)。在智能仓储系统中,主要使用视频监控、激光、语音、射频识别、蓝牙、条码、传感器及红外等感知技术,以便对仓储中的货物进行感知、定位、识别、计量、分拣、监控等。

2.物联网常用连接技术。物流中心信息系统经常会采用企业内部局域网进行直接相连,主要连接方式包括现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等,而且会提前预留出与无线网、互联网连接的端口。在没有办法预留线的位置时,一般会使用无线局域网技术进行连接。仓储系统的内部是一个形态和性能不一样,物品复杂多样,工作流程繁杂,分拣和组合、存储和移动相互结合的地方。所以,智能物流中心经常使用的技术包括:智能信息管理、自动控制、移动计算、数据挖掘、智能机器人堆码跺等技术。

三、物联网技术在仓储物流的应用状况分析

1.感知技术应用。现在,中国范围内的仓储物流,应用最多的是射频识别技术,在一些比较高端、大型的仓储物流配送中心,普遍使用的是射频识别上的标签和手持终端产品。因为射频识别技术可以和托盘系统相结合,或者使用有射频识别技术的智能手持拣选终端,在仓储物流配送中心封闭使用时,可以有效地提升拣选效率和速度,大大地降低成本。技术排在第二位,主要是用在物流运输与配送环节的车辆或物品上,对该车辆或物品进行管理、定位、追踪与监控。物流系统中如果有运输环节,大部分会使用GPS或GIS技术。

排在第三位的是视频与图像感知技术。由于此项技术需要人为操作,才能对图像进行分析,没有自动感应和识别功能,所以到现在为止还处在监控阶段。在对物流系统进行安防监控或物流运输过程中进行安全防盗时,经常使用该技术。由于该技术常与射频识别、GPS等技术结合使用,所以在物流系统中,该技术主要起到为其他感知技术提供辅助的作用。最后是传感器感知技术。同样,与视频与图像感知技术一样,常与射频识别、GPS等技术结合应用,用在对危险、食品、冷链等物流系统中的物品实况及当时环境进行感知。在仓储物流领域也存在其他少量使用的感知技术,包括扫描、红外、激光、蓝牙等,在自动化物流中心的自动输送分拣系统中会使用这些技术,主要是对物品编码进行分拣、自动扫描(不包括手持终端的条码扫描)、计数等工作。物流系统中的智能搬运机器人,也会使用激光和红外。

2.智能仓储的网络与传输技术的应用。(1)物流的最大趋势是网络化与智能化。在公司中,生产系统与仓储物流配送中心常常是紧密结合的,仓储系统在公司生产管理中有着很重要的作用,是生产系统中不可或缺的一部分。以公司内部局域网为主体,可以建设独立的网络系统。(2)物流公司面对大范围的物流网络传输方式,借助于互联网系统与公司内部局域网相互连接进行传输,是管理每个网点仓储信息的方式。物流中心也经常使用互联网对每个门店和每个配送点的信息进行传输。从2010年开始,在仓储业物联网系统中,借助无线局域网的技术,得到大面积的使用。

3.智能化的仓储作业与管控。根据市场调查统计分析,智能化的仓储终端技术主要有视频监控、机器人、无人搬运车、射频手持、语音提示等技术或终端。使用这些技术,能更好地完成货物搬运、堆码跺、识别、拣选等自动化工作。由于现在对物联网及物流信息化的使用,只是暂时地对物品的感知、识别、过程追溯、定位、在线调度、在线追踪等,导致完成对物流全过程进行智能控制与管理的公司非常少。在公司仓储物流系统中,有些智能化和自动化的物流中心,可以完成全自动化与智能化相衔接的物流作业;有些生产管理系统,还可以做到与仓储物流系统无缝衔接,达到智能化运行。

四、仓储物联网技术在公司中的应用实践

许多公司借仓储物联网发展非常快的浪潮,在企业生产、仓储、物流中开始进行全面研究,根据自身公司情况进行有效实践,以下简单介绍一个使用仓储物联网技术应用的成功案例。河北沃尔思科技有限公司推出“仓库物品出入管理系统”,该系统结合条形码、不干胶电子标签以及2.4G远距离有源电子标签技术,通过对仓库到货检验、入库、出库、调拨、移库、移位、库存盘点等工作环节的数据进行自动化收集,保证仓库管理每个环节数据收集的速度和准确性,保证企业能够及时地掌握库存的真实数据,合理地保持和控制企业商品库存,以便能够合理地做出下一步决策,从而为企业的生存发展提供一个重要理据。

1.仓库物品出入管理系统工作原理。(1)对贵重物品,采用2.4G远距离有源电子标签识别技术。通过手持机PDA读卡器,对安装2.4G远距离有源电子标签的物品进行识别跟踪管理。利用PDA自动读取标签的信息(可远距离),把读到的信息通过手工的方式,利用USB接口把信息导入电脑或直接通过无线局域网(Wi-Fi)传给电脑,通过电脑添加更详细信息(如名称、类别、形状、色泽、市场价格、生产日期、使用期等),自动将最完整数据上传给数据库。(2)对非贵重物品管理,采用不干胶标签技术和条形码技术。对于入库操作,只要在入库前分类产品,逐类贴上不干胶标签或条形码,再使用手持机PDA读卡器逐个自动记录信息。此过程中,只需记录产品先后入库的顺序便可。而后,将记录信息以上述同样方式上传到数据库,由数据库统一保管数据。对于出库操作,更是简单,只需用手持机PDA读卡器逐个读取出库物品信息,再将信息上传便可。分站电脑可以访问后台数据库,查看数据,如何时、何种物品被借出等。(3)后台存储物品的基本信息,如物品名称、编号、种类、出库时间、进库时间等,及对物品进行有效管理。

2.仓库物品出入管理系统特点。(1)对到货检验、入库、出库、调拨、移库、移位、库存盘点等仓库现场作业的操作过程进行管理和监控,及时帮助企业掌握作业执行情况,减少执行错误组,提升仓库管理的工作效率及透明度和真实度,大大地降低公司仓库管控运营成本。(2)由于取得数据的正确率增高,可以大大地减少人工操作时的失误,节省相应的人力和物力,将节省的人力、物力尽量运用到其他更需要的地方。(3)对写在标签上的信息,可以进行加密处理,也可以进行一定权限管理,如果该人员没有相应权限,则专用读取器不能让该人员读取标签内容,确保物品的隐秘性。(4)有专业技术支持,具有射频识别领域中最新最强的技术,汇集当前最宽泛、最节约的三种识别技术。

五、2015年物联网技术在仓储物流中应用的发展趋势

1.射频识别技术。一种不用通过人为碰触,通过射频信号认识辨别商品并拿到相关数据的技术,就是射频识别技术,射频识别技术中的认识辨别工作,不需要人为参与,任何恶劣环境下都可以进行工作。射频识别技术可以认识辨别非常多的标签,并且物体在急速运动下也可以进行认识辨别,操作方便、快捷,利于工作开展。在仓储物流业中,射频识别技术靠着物联网的发展,打开更大的应用市场。物联网技术发展得越快,射频识别技术则会向多功能、小型化、多接口、嵌入式、便携式多读写器协调与组网技术、模块化等方向发展得越快。同时,仓储物流业中,将会更全面地使用该项技术,久而久之,仓储管理将被现代管理技术全面代替。发挥射频识别技术的优势,将货物变成可以定位、跟踪并且包装的“商品”,在商品配送、调拨、库存盘点、入库、移位、出库、生产等工作环节就会更加灵活和紧密,做到每个环节环环相扣,成为物流供应系统的技术基础。在物流范围内,电子标签如果有射频识别效果,则在很多地方会被使用,包括产品防伪、供应链自动管理、自动仓储库存管理、产品物流跟踪、产品装配和生产管理等。为了提升供应系统和物流作业的管理程度,生产企业或物流公司可以大面积地使用这种射频识别技术。它在仓储物流业中的使用主要在下列方面:机场货运车辆的智能调度与管理,配送中心管理,道路货运车辆的跟踪与管理,航空集装设备、货物追踪及行李管理,托盘等装载设备的跟踪管理及货运集装箱追踪与管理。

2.感知技术。感知技术集成应用这一趋势,将会加大人们对仓储业不一样种类感知技术的发展和应用的关注力度。如果要对有特殊要求的仓储商品进行仔细查看,就可以使用传感器技术与射频识别技术的合成,为管理者提供更方便、更全面的服务。同样,在仓库中需要特殊环境的商品,也可以在感知技术的集成应用中进行关注控制。仓储环境智能化的实现,代表人们可以通过对仓库环境的管控,跟踪、查看空气温度、湿度和气体成分等环境数据对商品的影响,根据特殊商品的要求进行更改变换。使用无线传感器网络,实时监测危险品盛装容器的状态,可以对易燃易爆等危险品进行全面监控。一旦易燃易爆等危险品达到临界点,可以立即报警提醒管理人员,保障易燃易爆等危险品在运输过程中的安全。如果产品需要冷藏输送保存,管理人员可以通过这一技术全程监控冷藏产品的温度及湿度,如有变化,可以及时调控温湿度,保证产品质量。

3.无线网络与通信技术。仓储配送中心如果搭建无线网络系统,则可以借助4G无线通信技术。无线通信技术已广泛的地应用到仓储系统中。例如,如果省掉布线环节,就可以使用无线电子标签作为拣选系统的辅助作用,简化系统的建立。此外,实现仓储智能化作业,用无线通信技术完成实时通信和移动计算,这也是拣选车、叉车等移动设备的移动终端。

4.无人搬运车。无人搬运车也叫智能搬运车,跟随传感信息技术的发展,正向智能化方向前进。无人搬运车是物联网的一个重要组成部分。如果实现“智能物流”,无人搬运车必须成为一个具备“智慧”、可以自行辨别的物流终端,和物流系统中的物联网进行联网操作、智能工作。今后,智能搬运车(无人搬运车)也将跟随智能化技术的应用和物联网技术的发展,达到一个更高的领域。

5.仓储物联网会出现的趋势。如果实现仓储物联网,可能会改变传统物流信息中的系统结构,以及现在物流技术设备和仓储物流中心结构,意味着仓储物联网可以在很多很大的企业仓储物流网络中实现“物”联网与智能化,让商品在仓储物联网的系统中具有自行辨别的“智慧”,让物流中的“物”晓得自己应该要去哪里,该放在什么位置等。这就是真正实现了智能物流的改革,也就是真正意义上的“智慧物流”。

发展物联网技术,是将来信息科技的必然趋势,是将来国际新一轮的科技竞争开端。对于将来的物联网新时代,物流领域的物联网应用很快将进入快速发展时期。与此同时,现代仓储物流中信息的第一要素是物联网的应用,物流信息化的核心技术将是物联网技术。一个物流业务的开展,离不开物联网技术的支撑。在物流领域,在产品防伪、产品装配、产品物流跟踪、生产管理、供应链自动管理和自动仓储库存管理等方面,管理者都可以大面积地使用具有射频识别功能的电子标签。如果要提升全部的供应系统和生产作业管理水平,则可以大量使用射频识别电子标签。如果实现了仓储物联网,则可以改变传统物流信息中的系统结构,使仓储物流网络实现仓储系统中的“物”联网与智能化,使“物”在仓储物联网的大系统中具有一定的“智慧”,使现代仓储、物流中心的结构发生革命性改变,即实现真正意义上的“智慧物流”。

參考文献:

[1]俞仲文,陈代芬.仓储物流技术与实务[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]武晓钊,王继祥.物联网技术在物流业应用现状与前景[J].物流技术与应用,2011,(2).

[3]蔡丽艳.物联网时代的智慧物流[J].物流科技,2010,(12).

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“展望” ——阿伦德