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目前絕大多數(shù)的物流倉(cāng)儲(chǔ)工作人員的對(duì)物流貨物擺放都是根據(jù)人工標(biāo)記和手動(dòng)查閱的方式進(jìn)行的。物流定位信息改變也都是手動(dòng)進(jìn)行變更, 不會(huì)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地進(jìn)行變更, 物流人員需要擺放貨物時(shí)就需要先查詢貨物需要擺放的位置之后再運(yùn)輸貨物去進(jìn)行擺放。這種方式有一些常見的弊端, 例如物流位置信息不能實(shí)時(shí)更新, 當(dāng)新的物流人員進(jìn)行工作時(shí), 不能及時(shí)地找到貨物需要放的位置。所以, 物流貨物位置信息的可靠性就會(huì)大大降低, 不能真實(shí)地反映實(shí)際的物流位置信息, 而且這種方式容易造成物流工作人員需要多次自己查找擺放位置信息的現(xiàn)象。物流工作人員對(duì)物流區(qū)域位置信息更新時(shí), 需要手動(dòng)地進(jìn)行記錄和更新。管理人員不能實(shí)時(shí)地掌握安防工作人員的位置信息和實(shí)時(shí)工作狀況。

現(xiàn)階段, 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展, 智能手機(jī)終端在每一個(gè)行業(yè)都得到了充分的應(yīng)用, 所以可以運(yùn)用智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)物流工作人員貨物擺放的過(guò)程進(jìn)行智能應(yīng)用。利用智能手機(jī)終端對(duì)實(shí)時(shí)位置進(jìn)行采集更新, 管理所有物流區(qū)域位置基本的信息。在物流人員進(jìn)行尋找貨物位置的過(guò)程中, 可以實(shí)時(shí)地尋找需要擺放的位置信息, 避免物流擺放位置信息不對(duì)的情況的發(fā)生, 可以對(duì)物流位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新和實(shí)時(shí)的記錄。而且智能手機(jī)終端還可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)位置狀況進(jìn)行手工添加場(chǎng)景照片和位置編號(hào), 這樣后期在處理定位問(wèn)題時(shí)可以提供充足的證據(jù)幫助快速地解決問(wèn)題。

i Beacon技術(shù)使用低功耗藍(lán)牙技術(shù)BLE (Bluetooth Low Energy) , 也就是通常所說(shuō)的Bluetooth 4.0或者Bluetooth Smart, 它可以創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)區(qū)域[1]。當(dāng)智能手機(jī)設(shè)備進(jìn)入該區(qū)域時(shí), i Beacon信號(hào)會(huì)將用戶的特定的手機(jī)App喚醒, 為用戶提供特定信息推送, 用戶也可以通過(guò)智能手機(jī)得到一些特定的定制信息。這樣就可以使得工作人員的智能手機(jī)設(shè)備能接收到獨(dú)特的情景計(jì)算和感知能力。

另外, i Beacon作為一種連接線下場(chǎng)景的近場(chǎng)傳感器, 讓每一個(gè)標(biāo)志物都有自己的位置坐標(biāo)信息[2]。當(dāng)用戶設(shè)備在i Beacon的信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi), 用戶可以通過(guò)定制開發(fā)的應(yīng)用程序獲取i Beacon的信息, 也就是通過(guò)用戶的智能手機(jī)設(shè)備獲取位置范圍內(nèi)i Beacon信息。本文設(shè)計(jì)的物流倉(cāng)儲(chǔ)智能定位系統(tǒng)本質(zhì)就是利用i Beacon的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確定點(diǎn)的功能。利用i Beacon來(lái)部署定位信息點(diǎn)十分靈活方便, 而且i Beacon的體積非常的小, 這樣就可以靈活地布置在物流倉(cāng)儲(chǔ)中任意的地點(diǎn)[3], 而且后期維護(hù)和升級(jí)也是十分的便利, 對(duì)部署的環(huán)境因數(shù)需求很小。另外, 每一個(gè)i Beacon擁有一個(gè)唯一的id, 確保id信息的唯一性, id作為定點(diǎn)巡檢的唯一標(biāo)識(shí), 避免發(fā)生錯(cuò)誤標(biāo)記的情況。

正常情況下, i Beacon通過(guò)藍(lán)牙低能量[4]提供技術(shù)范圍描述信息, 如表1所示。

表1 i Beacon藍(lán)牙低能量描述     下載原表

物流倉(cāng)儲(chǔ)智能定位系統(tǒng)主要由i Beacon點(diǎn)和用戶智能手機(jī)終端組成, 還包括基本的云服務(wù)器。其中i Beacon點(diǎn)主要就是負(fù)責(zé)每一個(gè)點(diǎn)的信息采集和發(fā)送工作[5], 能給智能手機(jī)終端提供精準(zhǔn)的位置數(shù)據(jù)信息。智能手機(jī)終端主要就是輔助配合i Beacon點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和發(fā)送的工作, 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新與處理。云服務(wù)器主要就是對(duì)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存操作, 另外, 還會(huì)提供基本的數(shù)據(jù)查詢功能。系統(tǒng)基本組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)基本組成結(jié)構(gòu)圖   下載原圖

一般情況在物流倉(cāng)儲(chǔ)的預(yù)設(shè)在倉(cāng)儲(chǔ)點(diǎn)中需要部署一些基本的i Beacon點(diǎn)來(lái)代表不同的物流區(qū)域。這些位置需要包含基本的核心路徑點(diǎn), 還要保證覆蓋一些可拓展的位置信息點(diǎn)。當(dāng)工作人員拿著智能手機(jī)終端經(jīng)過(guò)這些基本的i Beacon點(diǎn)覆蓋的范圍時(shí), 智能手機(jī)終端會(huì)自動(dòng)接收并跳出當(dāng)前倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域的基本內(nèi)容, 并且保存這個(gè)信息點(diǎn)的一些基本的數(shù)據(jù)。同時(shí)將檢查的內(nèi)容數(shù)據(jù)通過(guò)Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線移動(dòng)蜂窩數(shù)據(jù)上傳到云端數(shù)據(jù)庫(kù)[6]。另外, 為了保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和可靠性, 需要對(duì)系統(tǒng)設(shè)置權(quán)限管理, 保證只有管理人員才能夠隨時(shí)地去檢查每一個(gè)區(qū)域內(nèi)的動(dòng)態(tài)、基本的數(shù)據(jù)信息和物流人員的實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)。

i Beacon設(shè)備在室內(nèi), 低精度由大的圓圈描繪。該裝置可以覆蓋在圓形的任何地方[7], 具體如圖2所示。i Beacon設(shè)備在戶外, 裝在背包里, 覆蓋位置比室內(nèi)的更精確, 代表的是一個(gè)較小的圓圈, 具體如圖3所示。i Beacon設(shè)備在戶外, 沒(méi)有通過(guò)任何的物體遮擋, 所提供的覆蓋位置可以最大程度的提高準(zhǔn)確性, 具體如圖4所示。

圖2 i Beacon設(shè)備在室內(nèi)   下載原圖

圖3 戶外背包中i Beacon設(shè)備   下載原圖

圖4 戶外無(wú)遮擋的i Beacon設(shè)備   下載原圖

如圖5所示, 當(dāng)一個(gè)手機(jī)設(shè)備遠(yuǎn)離i Beacon設(shè)備時(shí), 信號(hào)強(qiáng)度將比接近時(shí)低。由于信號(hào)強(qiáng)度減弱, 手機(jī)設(shè)備對(duì)i Beacon設(shè)備信號(hào)的接收精度不高。這類似于上面的GPS例子中的大圓。當(dāng)靠近i Beacon設(shè)備時(shí), 接收到的信號(hào)強(qiáng)度增加, 因此接近度估計(jì)的準(zhǔn)確度增加。這類似于GPS例子中的小圈。當(dāng)一個(gè)手機(jī)設(shè)備靠近i Beacon時(shí), 由于需要接收相應(yīng)的發(fā)射信號(hào), 因此i Beacon設(shè)備需要具有更高的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)。然而, 就像GPS信號(hào)強(qiáng)度可以被建筑物或放置在背包、錢包或口袋里的物體所削弱一樣, i Beacon的信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)減弱。信號(hào)的衰減或信號(hào)強(qiáng)度的喪失, 可能是由許多外部因素引起的。圍繞著i Beacon設(shè)備的物理材料改變[8], 將影響接收到的信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)有物理物體進(jìn)行遮擋時(shí), 信號(hào)是會(huì)發(fā)生一定的改變的, 但還是可以接收到相應(yīng)的物品信號(hào), 具體的關(guān)系圖如圖6所示。

圖5 設(shè)備信號(hào)強(qiáng)度關(guān)系圖   下載原圖

圖6 有遮擋時(shí)設(shè)備信號(hào)強(qiáng)度關(guān)系圖   下載原圖

物流倉(cāng)儲(chǔ)智能定位系統(tǒng)軟件模塊主要分為手機(jī)App端軟件模塊和服務(wù)器端軟件模塊。為了保證基本的系統(tǒng)模塊完整并且良好的運(yùn)行, 需要對(duì)一些基本的硬件設(shè)備有一定的功能要求。根據(jù)巡更的基本業(yè)務(wù)要求, 并且確保手機(jī)App端軟件模塊的正常運(yùn)行, 本系統(tǒng)需要智能手機(jī)終端最低滿足以下基本要求。對(duì)于Android手機(jī)需要備Android 4.0以上的操作系統(tǒng)版本, 并且配備2 GB以上的內(nèi)存[9]。對(duì)于i OS手機(jī)需要具備i OS 8.0以上的操作系統(tǒng)版本。同時(shí)需要具備WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙功能和移動(dòng)窩蜂數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能。針對(duì)某些極端的工作環(huán)境、例如濕度大、溫度高、光線不足等。所以建議最好選用一些具備三防功能定制智能移動(dòng)設(shè)備, 這樣可以較大地節(jié)約成本。

服務(wù)器端軟件模塊主要是選用阿里云的云服務(wù)器, 基本的一些云端主機(jī)配置為2核4 GB系列, 系統(tǒng)盤選用為/dev/xvda高效云盤[10], 存儲(chǔ)空間為100 GB, 帶寬為100 Mbit/s, 同意配置基本的緩存服務(wù), 基本的操作系統(tǒng)為CentOS 7.4 64位。數(shù)據(jù)庫(kù)類型選用PostgreSQL。

手機(jī)App端軟件模塊主要由一個(gè)登錄界面和4個(gè)子界面組成, 每個(gè)子界面里又會(huì)包含一些分子界面。

首先, 用戶需要使用此App端軟件, 需要同意的登錄注冊(cè)管理, 每一個(gè)用戶創(chuàng)建一個(gè)唯一的用戶名來(lái)標(biāo)示自己的身份。后期針對(duì)每一個(gè)人的數(shù)據(jù)管理也需要是通過(guò)這個(gè)基本的模塊來(lái)完成。其次, 當(dāng)用戶成功登錄軟件后, 服務(wù)器后臺(tái)會(huì)返回一些基本的信息并且下載到用戶手機(jī)上。主要由4個(gè)模塊組成, 分別為數(shù)據(jù)同步模塊、公告模塊、掃描貨物信息模塊和查詢模塊。數(shù)據(jù)同步模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)用戶數(shù)據(jù)的上傳與下載工作, 保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的保存和獲取。公告模塊主要是負(fù)責(zé)發(fā)布一些基本的信息公告。掃描貨物信息模塊主要是負(fù)責(zé)管理物流人員指定放置的貨物路線和物流片區(qū)位置信息的實(shí)時(shí)更新和輔助完善, 還會(huì)涉及一些基本的位置點(diǎn)的拍照采集功能和手動(dòng)描述片區(qū)位置編號(hào)和詳情信息。查詢模塊主要是實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的查詢工作, 實(shí)時(shí)地給用戶返回查詢到的基本數(shù)據(jù)信息, 并且需要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。最后, 當(dāng)物流人員成功登錄軟件后, 后臺(tái)會(huì)根據(jù)物流人員掃描的貨物信息編碼指定相關(guān)的路徑路線。物流人員需要根據(jù)系統(tǒng)分配好的路徑計(jì)劃快速地找到對(duì)應(yīng)的物流區(qū)域進(jìn)行貨物擺放。物流人員到達(dá)貨物片區(qū)的區(qū)域時(shí), 智能手機(jī)設(shè)備的藍(lán)牙模塊會(huì)自動(dòng)接收i Beacon點(diǎn)推送的消息信息, 自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別和定位, 自動(dòng)記錄物流人員到達(dá)位置點(diǎn)的時(shí)間和到達(dá)的位置信息, 并且對(duì)貨物信息和相應(yīng)的位置信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)。另外物流人員還需要跟進(jìn)代辦記錄事項(xiàng), 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照上傳完成物流信息采集, 實(shí)時(shí)地更新位置信息, 確保位置數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可復(fù)查性。手機(jī)App端基本模塊見圖7。

圖7 手機(jī)App端基本模塊   下載原圖

服務(wù)器端軟件主要是負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)基本的數(shù)據(jù)信息, 包括用戶數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、倉(cāng)儲(chǔ)信息管理、當(dāng)前系統(tǒng)關(guān)聯(lián)設(shè)備管理、公告管理和基本的系統(tǒng)管理。另外, 服務(wù)器端軟件還開啟了權(quán)限管理機(jī)制, 管理人員配置了管理員權(quán)限才可以對(duì)所有物流人員進(jìn)行實(shí)際而有效地考核管理, 包括查詢所有的物流人員的基本信息, 全部的物流工作數(shù)據(jù)記錄以及特定時(shí)間段內(nèi)的工作數(shù)據(jù)記錄。另外還可以查詢到當(dāng)前時(shí)間安全物流人員的基本位置信息、工作的狀態(tài), 這樣可以方便管理工作的完善。同時(shí), 預(yù)防沒(méi)有權(quán)限的用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)違規(guī)操作。

服務(wù)器端軟件中基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)包括公司信息、人員信息和物流區(qū)域基本信息, 這些數(shù)據(jù)信息是基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊主要是生成對(duì)應(yīng)的一些報(bào)表數(shù)據(jù), 包括物流擺放的記錄、物流擺放的合格率、物流擺放的漏檢率和物流擺放的準(zhǔn)時(shí)率。物流倉(cāng)儲(chǔ)管理模塊中主要負(fù)責(zé)管理基本的物流片區(qū)信息維護(hù)管理, 物流的基本路線管理和貨物存放計(jì)劃的安排管理。另外, 服務(wù)器端軟件中需要對(duì)設(shè)備動(dòng)態(tài)的添加和維護(hù), 保證手機(jī)設(shè)備信息都是可以注冊(cè)和使用的, 防止出現(xiàn)管理錯(cuò)誤。同時(shí), 服務(wù)器端系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)靈活的進(jìn)行工作排班, 支持添加單個(gè)任務(wù)和批量添加多個(gè)任務(wù), 任務(wù)數(shù)據(jù)靈活配置, 可以及時(shí)地維護(hù)和管理。對(duì)于物流工作人員的配置也是可以靈活動(dòng)態(tài)的配置, 根據(jù)人員工作時(shí)間合理地安排物流擺放和位置更新的計(jì)劃。對(duì)于排好班后, 任務(wù)會(huì)自動(dòng)提醒物流工作人員需要進(jìn)行的工作, 藍(lán)牙模塊自動(dòng)觸發(fā)任務(wù), 并且記錄到達(dá)和停留的時(shí)間, 跟進(jìn)事項(xiàng)記錄全支持。如果由異常情況發(fā)生, 關(guān)鍵信息與數(shù)據(jù)異常, 異常情況可以及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份防止貨物信息出錯(cuò), 降低工作效率?？啥绦呕蜞]件的方式推送至指定管理人員手機(jī), 對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn), 也可以預(yù)警相關(guān)責(zé)任單位, 提前把風(fēng)險(xiǎn)消除。系統(tǒng)可根據(jù)管理者需要, 產(chǎn)生日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)等關(guān)鍵報(bào)表, 方便管理者優(yōu)化巡更任務(wù)、考核員工、節(jié)省成本, 物流數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳, 存放互聯(lián)網(wǎng)云端, 大大地提高工作的效率。服務(wù)器端軟件模塊見圖8。

圖8 服務(wù)器端軟件基本模塊   下載原圖

手機(jī)倉(cāng)儲(chǔ)智能定位系統(tǒng)主要分為手機(jī)客戶端模塊和后臺(tái)管理模塊兩個(gè)部分組成。物流工作人員主要使用客戶端軟件進(jìn)行操作, 客戶端軟件主要包括用戶登錄注冊(cè)模塊、信息公告查詢、貨物信息登記等主要的功能。物流管理操作人員主要使用后臺(tái)管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)查看和統(tǒng)計(jì), 主要包括用戶數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、倉(cāng)儲(chǔ)信息管理等。

物流人員使用手機(jī)倉(cāng)儲(chǔ)智能定位系統(tǒng)的手機(jī)客戶端模塊時(shí), 必須要有一個(gè)系統(tǒng)的賬號(hào), 登錄之后才可以進(jìn)行相關(guān)的功能操作。沒(méi)有賬號(hào)可以進(jìn)行注冊(cè)。具體界面如圖9所示。

圖9 客戶端登錄界面   下載原圖

物流人員使用手機(jī)客戶端記錄貨物信息時(shí), 首先需要掃描貨物的基本信息, 把貨物基本的信息和實(shí)際圖片錄入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。后臺(tái)根據(jù)上傳的貨物信息, 進(jìn)行查詢, 返回線路給物流工作人員。工作人員根據(jù)路線快速的把貨物送到對(duì)應(yīng)的貨物機(jī)位。具體界面如圖10所示。

圖1 0 客戶端記錄貨物信息界面   下載原圖

物流人員還可以查詢貨物的機(jī)位路線信息。當(dāng)貨物需要運(yùn)輸?shù)綄?duì)應(yīng)的貨物機(jī)位時(shí), 通過(guò)客戶端都可以查詢到具體的路線圖和當(dāng)前的運(yùn)輸狀態(tài), 具體界面如圖11所示。

圖1 1 客戶端貨物信息查詢界面   下載原圖

物流管理操作人員使用系統(tǒng)后臺(tái)管理時(shí), 可以查詢現(xiàn)在公司相關(guān)的部門信息、相關(guān)的員工信息、公司的通告消息內(nèi)容, 管理基本的一些報(bào)表數(shù)據(jù)信息, 查詢相關(guān)的報(bào)表的基本數(shù)據(jù)。報(bào)表信息統(tǒng)計(jì)主要就是管理平臺(tái)生成對(duì)應(yīng)的一些報(bào)表數(shù)據(jù), 包括一些基本的物流擺放的記錄、物流擺放的合格率、物流擺放的漏檢率和物流擺放的準(zhǔn)時(shí)率。另外, 系統(tǒng)還會(huì)管理物流倉(cāng)儲(chǔ)中的一些基本的物流片區(qū)信息, 物流基本路線信息管理和貨物存放計(jì)劃的安排管理。具體的管理平臺(tái)軟件基本操作界面如圖12所示。

圖1 2 管理平臺(tái)軟件基本界面   下載原圖

物流人員使用貨物運(yùn)輸車輛在物流倉(cāng)庫(kù)工作時(shí), 將貨物運(yùn)到具體的貨物機(jī)位, 實(shí)現(xiàn)貨物的集中擺放, 方便后期管理和取貨。具體的物流倉(cāng)庫(kù)工作場(chǎng)景如圖13所示。

圖1 3 物流倉(cāng)庫(kù)工作場(chǎng)景   下載原圖

手機(jī)倉(cāng)儲(chǔ)智能定位系統(tǒng), 基于i Beacon定位技術(shù), 能夠精確地布置巡更地點(diǎn)。通過(guò)手機(jī)可以根據(jù)每個(gè)物流片區(qū)點(diǎn)的不同位置, 不同設(shè)備針對(duì)性的下達(dá)不同的檢查內(nèi)容[11], 并對(duì)檢查內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和反饋, 最大限度地實(shí)現(xiàn)物流貨物擺放的自動(dòng)化和智能化。系統(tǒng)能最大限度地調(diào)動(dòng)物流人員的工作積極性, 最終能及時(shí)地完成貨物的存放工作, 從而提升物流公司的效率, 創(chuàng)造出企業(yè)和社會(huì)效益的最大化。