物联网在物流智能仓储系统中的应用研究

马一鸣

【摘  要】电子商务的快速发展对物流作业的效率提出了越来越高的要求。将物联网先进的自动化识别技术、无线传感网技术应用到现代物流业的智能仓储系统的开发中，有助于提高国内物流产业的信息化程度，推动电子商务的持续繁荣。基于RFID等技术，分析了物流智能仓储的方向和模式，并对物联网在物流智能仓储系统中的应用进行了研究。

【关键词】物联网;智能仓储系统;智能识别

随着物联网技术、电子商务技术的发展和人们消费方式的改变，物流在现在生活中的作用日益突出，同时与商流的结合也更加紧密，物流作为商流的保证，成为商流顺利实现的坚实基础，然而电子商务给人们提供便捷的同时却向物流环节提出了各式各样的挑战。物流仓储环节作业滞后现象严重，顾客服务得不到及时的满足，促使仓储行业需要重新定位，以适应电子商务环境下物流仓储各环节的业务需求，达到提高仓储运作效率的目的等。仓储环节的信息流问题逐渐成为当今物流界研究的焦点。本论文在此基础上，对物联网在物流智能仓储系统中的应用进行研究，从而实现了以仓储中信息流拉动业务流，提高上层业务运作效率的目的，增强了仓储环节对货物的集散功能。

1物联网技术

物聯网的全称是“The Internet of Things"，其核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络，将功能延伸和扩展到了物物之间，实现了人与人、人与物、物与物之间的互连并能进行信息交换和通信。物联网主要有3层架构：感知层、网络层和应用层，本文以物联网技术为基础，主要对其应用层进行研究，在应用层开发了智能仓储和物流

运输管理系统，系统实现示意如图1所示。

2 智能物流网络中智能仓储环节建设方向

2.1仓储物资数据信息的可视化智能建设方向

在物流活动的整体流程中，仓库是物资从源头到目的地顺利流通的中转站。小、微物流企业信息化程度普遍较低，特别在仓储环节中基本都还依赖于人工对物资出入库进行信息采集的工作，仓储物资的库存信息无法实现可视化的网络查询，更谈不上对仓储物资进行有效组织、优化配置[1]。在智能型的仓储单元中，不仅仅是实现自动采集物资信息，还要与网络相连，随时把采集后的仓储物资信息通过网络传输到数据中心，进行实时可视化的数据调整和指挥。具备自动感知、能自适应并与外界平滑交互的智能化仓储单元是提高物流整体操作智能化的关键环节。

2.2由传统的“人找货”升级为“货找人”的高效智能仓储模式

目前，物流产业链中的仓储单元依赖于人工采集物资信息下的“人找货”模式，不仅效率低下，而且出错频繁，货物损耗大。在国家提倡提高国民工资水平背景下，加之通货膨胀，劳动力成本的急剧增加己经成为物流业迅速发展的瓶颈。非接触式的RFID识别技术实现数据的自动采集，有助于加强物流企业中仓储环节的信息化，提高物资出入库及物资查询盘点的工作效率。将RFID芯片嵌入叉车托盘或者直接贴在货物上，作为物联网的终端节点，实现对仓储物资的自动识别、追踪、管理，构成物联网框架下的智能型物流仓储单元。川另外，使用RFID技术的手持终端可以同时对多个目标进行较远距离的扫描读取物资信息，而传统条形码只能逐个货物进行人工近距离读取，效率太低。

3物联网在物流智能仓储系统中的应用策略

3.1提高无线组网模式的便捷性

无线传感网络W SN与RFID技术的综合运用是发挥物联网功能的必要条件，但是如果组网方式的复杂程度过高，易造成后期维护效率偏低。为此，本研究重新设定智能仓储系统中智能仓储管理单元的无线组网模式。通过采样内部局域网分布，将预留网络端口与无线网进行并联[s]。在该系统中智能仓储管理单元为信息传递的中枢区间，应用现场总线技术，实现库区的无线网络组间[2]。进行网络信息管理的现场防火墙配置，提高物流智能仓储系统的安全性，提高物流仓储管理的可靠性与稳定性。

3.2引入LORA通信技术

物联网由局域网和广域网组成。仓储信息由无线技术联系起来，进而达到预期的信息传递效果，如2.4 GHz的WiFi、蓝牙、Zigbee等网络通信技术。无线网络也从2G拓展为4G，提高了物联网信息传递效率。然而这些技术本身优缺点较为突出，在LPWAN技术应用之前，远距离与低功耗的双向技术指标只能任选其一。而LPWAN技术可以在提高通信速度的前提下，兼顾通信能耗的问题，实现了更长距离的通信，并保持了更低的功耗，同时，还可节省额外的中继器成本。而LoRa技术是基于LPWAN通信技术的延伸性开发，由美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。利用这一方案的技术优势，能够以LoRa为核心通信技术，将全球免费频段作为物流仓储的通信基础，进而在433，868，915 MHz等频道中交互物流仓储信息，在较低能耗的前提下，提高物流仓储信息传输效率。

3.3开发NB-IoT技术

NB-IoT是基于蜂窝的窄带物联网技术，目前NB-IoT已成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络中，而且其实际消耗带宽极低，仅为180 kHz。物流仓储管理系统中，如果无限提高带宽只能增加管理成本。而NB-IoT技术本身的带宽需求降低，因此，更加适合用在拓展信息量的过程中，降低信息管理成本。而且NB-IoT技术可直接部署于GSM，UMTS，LTE等网络体系中，相应的部署成本较低，完全可以适应物流仓储信息管理的实际需求，进而通过平滑升级实现高速信息通道的全面构建。因此，NB-IoT技术所提供的仓储信息管理模式，能够支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接中快速获取交互信息，并支持超长待机时间，进而达到物流仓储管理设备对于网络连接的实际要求，并保证高效连接辅助信息交互的应用功能[3]。尤其NB-IoT设备的电池寿命可以延长10年以上，因此，可以在维护成本相对较低的情况下完善室内蜂窝数据连接覆盖，进而为物流仓储管理提供可行性更高的技术支持。

3.4提高货物信息管理的状态

如果要提升智能仓储系统的货物信息管理状态，必须转变传统的“人找货”模式，将其升级为“货找人”的智能化仓储管理模式。虽然在物联网应用于智能仓储系统之后，极大提升了物流仓储管理的时效性，但是基于RFID的手持终端设备仍然需要以核对货物信息为鉴别条件。本研究建议将RFID技术与GPS技术相结合，通过在叉车托盘中标附加并嵌入GPS追踪器和RF工D芯片，以户外信息作为物联网终端节点的信息获取渠道，进而在仓储场地完成所有货物信息的第一时间对接，通过构建物联网框架下的物流仓储单元，达到“货找人”的智能化仓储管理目标，进而提升该系统的运行效率。

结束语

物联网技术的应用正在各个行业中逐渐推广开来，对物流行业中的仓储环节信息化研究更是以后研究重点，本研究以一种原型系统为研究起点，重点针对仓储中信息流滞后问题展开讨论研究，综合了物联网各大技术如RFID技术，ZigBee技术等，集成了很多硬件设施的应用，目的在于提高仓储管理环节中底层数据的获取效率，同时对原始数据的处理进行了深入分析，旨在从底层最原始数据的提取处理和原始数据的标准化转换效率上提升信息流在整个仓储系统的流转效率。

参考文献：

[1]马朝斐.物联网技术支持下的智能仓储管理系统设计思考[J].技术与市场，2019，26（01）：133-134.

[2]刘军，赵东杰，徐燕.基于物联网的仓储管控一体化系统实现路径[J].中国流通经济，2018，32（07）：20-26.

[3]屈婷婷.“互联网+”背景下智能仓储安全评价体系研究[D].武汉纺织大学，2018.

（作者单位：国网山西省电力公司物资分公司）