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目前, 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展, 已經(jīng)進(jìn)入到4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代[1]。2013年12月4日, 工業(yè)和信息化部正式發(fā)放4G牌照, 宣告我國通信行業(yè)進(jìn)入4G時(shí)代。另外, 倉儲(chǔ)管理[2]的業(yè)務(wù)受理、日常巡視、出入庫等工作都發(fā)生在庫房現(xiàn)場(chǎng)。在這種管理模式下, 倉管工作受到地域及時(shí)域的很大限制。

因4G網(wǎng)絡(luò)具有高帶寬、高速率、高穩(wěn)定性等特點(diǎn), 為革新倉儲(chǔ)管理模式、提高倉儲(chǔ)管理效率提供了良好條件。鑒于此, 本文在理論上提出了一種基于4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的倉儲(chǔ)分布式管理模式。

4G是第四代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的簡稱, G是generation (一代) 的縮寫[3]。4G技術(shù)的發(fā)展不是一蹴而就的。從2G的GSM、GPRS到現(xiàn)在的4G是一個(gè)不斷演化的過程。起初的移動(dòng)電話, 如大哥大, 是采用非數(shù)字的調(diào)制解調(diào)的蜂窩通信技術(shù)。這種技術(shù)只能提供語音通信服務(wù), 而且效果不佳, 防竊密性差, 且受地域限制也大。隨著移動(dòng)電話數(shù)量的增多, GSM技術(shù)出現(xiàn)了。這種技術(shù)是窄帶TDMA, 可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)射頻組的同時(shí)聯(lián)通, 但是它提供的數(shù)據(jù)傳輸率僅為9.6kb/s。為了彌補(bǔ)這項(xiàng)缺陷, 2000年GPRS技術(shù)出現(xiàn), GPRS能夠在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)之間提供一種連接, 給移動(dòng)用戶提供高速無線IP和X.25分組數(shù)據(jù)接入服務(wù)[4]。隨后, 象征3G通信的標(biāo)志技術(shù)WCDMA成為通信的主流技術(shù)。WCDMA通過有效地利用寬頻帶, 不僅實(shí)現(xiàn)了順暢的音頻、視頻、網(wǎng)絡(luò)傳輸, 而且WCDMA和MPEG-4技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了真實(shí)動(dòng)態(tài)圖像的處理。在上述技術(shù)的基礎(chǔ)上, 無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)邁向了4G時(shí)代。

4G網(wǎng)絡(luò)通信的主要優(yōu)勢(shì)如下。一是通信速度更快。第一代只支持語音;第二代的速率為9.6kpbs;第三代為2Mbps;第四代可實(shí)現(xiàn)100Mbps的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速度, 這種速度相當(dāng)于目前手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速度的1萬倍。二是網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬。據(jù)權(quán)威報(bào)告顯示, 每個(gè)4G信道將占有100MHz的頻譜, 相當(dāng)于W-CDMA 3G網(wǎng)絡(luò)的40多倍。三是通信更加靈活。4G無線網(wǎng)絡(luò)可支持各種數(shù)據(jù)的傳輸, 其手持終端也不限于手機(jī), 也可是一種小型電腦。四是智能性更高。4G手持終端的高級(jí)編程軟件智能程度較高, 能夠?qū)崿F(xiàn)基于4G網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用程序編輯。五是兼容性更高。手持終端可擴(kuò)展各種應(yīng)用接口, 如串口、網(wǎng)口等, 甚至是工業(yè)用口[5]。總之, 如果說2G、3G通信對(duì)于人類信息化的發(fā)展是微不足道的話, 那么4G通信卻帶來了真正的基于無線的暢通聯(lián)絡(luò), 并將徹底改變既定的生活方式。

(1) 入庫業(yè)務(wù)受理?？蛻粝忍峤蝗霂鞓I(yè)務(wù)申請(qǐng), 倉庫經(jīng)理經(jīng)考慮后, 如果同意則與客戶簽訂入庫管理協(xié)議。否則退回申請(qǐng)。

(2) 貨物入庫管理。貨物入庫時(shí)需記錄貨物各種屬性, 如數(shù)量、品牌、顏色、狀態(tài)、儲(chǔ)存條件等, 進(jìn)而對(duì)貨物的存放地點(diǎn)、入庫時(shí)間、管理方式等進(jìn)行記錄和備案。貨物入庫后, 按照倉庫管理?xiàng)l例, 進(jìn)行例行巡檢、安保、存儲(chǔ)條件維持等工作, 確保貨物的安全、有效, 當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)處理、上報(bào)。

(3) 出庫業(yè)務(wù)受理。當(dāng)倉儲(chǔ)管理協(xié)議到期, 或者客戶提出出庫要求時(shí), 倉庫經(jīng)理考察各種費(fèi)用結(jié)算, 如倉儲(chǔ)管理費(fèi)、配套費(fèi)等。如果同意, 則簽發(fā)貨物出庫單, 否則進(jìn)一步與客戶商議。

(4) 貨物出庫管理。貨物出庫時(shí), 需記錄出庫貨物的數(shù)量、種類等信息, 對(duì)空出的存放地點(diǎn)做好記錄, 以便其他貨物入庫時(shí)使用。另外, 對(duì)貨物出庫時(shí)間、出庫單據(jù)等做好記錄。圖1給出了倉儲(chǔ)管理業(yè)務(wù)示意圖。

圖1 倉管業(yè)務(wù)示意圖   下載原圖

4G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高速率的無線數(shù)據(jù)聯(lián)通, 借助4G網(wǎng)絡(luò)隨地、隨時(shí)的應(yīng)用特點(diǎn), 可以改變當(dāng)前倉儲(chǔ)管理的時(shí)、空限制。依托4G無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)受理、貨物管理、出入庫操作等功能。在4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下, 實(shí)現(xiàn)分布式管理模式。如辦公人員可以在家里辦公, 經(jīng)理人可以在異地進(jìn)行業(yè)務(wù)受理, 在線指導(dǎo)工作人員進(jìn)行特定活動(dòng)。圖2給出了倉管革新規(guī)劃示意圖。

從圖2中可以看出, 在4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋下, 倉庫根據(jù)倉管業(yè)務(wù)需要建立基于4G網(wǎng)絡(luò)的倉管硬件、倉管軟件。建立4G網(wǎng)絡(luò)信息接收及控制的通道和端口。實(shí)現(xiàn)經(jīng)理人、工作人員分別利用4G智能手持終端, 無線的對(duì)倉庫業(yè)務(wù)進(jìn)行受理和管理。下面給出基于4G的倉庫軟硬件構(gòu)建規(guī)劃。

圖2 倉管革新規(guī)劃   下載原圖

根據(jù)倉管業(yè)務(wù)需要, 基于4G的倉庫硬件規(guī)劃有四項(xiàng)內(nèi)容, 其硬件搭建示意圖如圖3所示。

圖3 硬件搭建示意圖   下載原圖

(1) 4G視頻監(jiān)控系統(tǒng)的部署。視頻監(jiān)控對(duì)于倉儲(chǔ)管理具有特別意義。通過部署視頻監(jiān)控系統(tǒng), 可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化、異地化的實(shí)時(shí)巡檢。4G視頻監(jiān)控硬件設(shè)備包括:攝像頭、云臺(tái)、4G無線信息收發(fā)設(shè)備、視頻服務(wù)器等。

(2) 4G業(yè)務(wù)受理平臺(tái)部署。通過部署4G業(yè)務(wù)受理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理。如入庫業(yè)務(wù)受理、協(xié)議簽訂、數(shù)字水印簽字、出庫業(yè)務(wù)受理、在線費(fèi)用統(tǒng)計(jì)、單據(jù)網(wǎng)絡(luò)生成等。主要硬件有業(yè)務(wù)受理平臺(tái)服務(wù)器。

(3) 4G智能控制系統(tǒng)的部署。如基于4G無線網(wǎng)絡(luò)的智能門控制、燈光控制、溫濕度調(diào)節(jié)控制、報(bào)警信息通知等。主要硬件包括繼電器、空調(diào)、除濕機(jī)、PLC等。

(4) 4G貨物管理系統(tǒng)的部署。貨物管理包括貨物錄入操作、貨物刪除操作、貨物出庫操作、貨物入庫操作、貨物毀損記錄等。主要硬件有貨物管理系統(tǒng)服務(wù)器、Web服務(wù)器等。

根據(jù)倉庫的硬件部署, 合理開發(fā)軟件支持硬件運(yùn)行。

(1) 4G視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)目標(biāo)是能夠采集攝像頭視頻信息, 并上傳至視頻服務(wù)器, 視頻服務(wù)器整合各路視頻數(shù)據(jù)至緩沖池, 實(shí)時(shí)存入大容量硬盤, 并設(shè)定循環(huán)采集、記錄周期, 如一個(gè)月等。視頻服務(wù)器接入4G無線網(wǎng)絡(luò), 經(jīng)理人和倉庫管理工作人員可以異地訪問該4G設(shè)備, 獲取其視頻資料, 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視功能。

(2) 4G業(yè)務(wù)受理平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)倉管業(yè)務(wù)需求, 軟件實(shí)現(xiàn)貨物管理功能、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用功能、企業(yè)出入庫業(yè)務(wù)提交受理功能、合同協(xié)議生成功能。業(yè)務(wù)服務(wù)器 (包括Web服務(wù)器) 通過4G無線設(shè)備直接接入互聯(lián)網(wǎng)。

(3) 4G智能控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。軟件采用總分式結(jié)構(gòu), 部署一個(gè)4G控制主機(jī), 4G控制主機(jī)中分布各種控制接口、紅外無線收發(fā)口等, 接入電機(jī)系統(tǒng) (倉儲(chǔ)門、傳送帶等) 、弱電系統(tǒng) (監(jiān)控云臺(tái)、燈光系統(tǒng)、空調(diào)、加濕器、烘干機(jī)等) 。其工作流程為:4G控制主機(jī)在入網(wǎng)后, 實(shí)時(shí)接收4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的控制命令, 當(dāng)接收到信息后, 與既定協(xié)議相匹配, 分析命令類型, 再由相關(guān)控制口發(fā)送相應(yīng)命令, 其軟件設(shè)計(jì)流程如圖4所示。

圖4 4G智能控制軟件流程   下載原圖

(4) 4G貨物管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)思想為:在.Net編程軟件的C#環(huán)境中, 搭建三層架構(gòu), 上層為Web網(wǎng)頁、中層為Ajax動(dòng)態(tài)通信層、底層為SQL數(shù)據(jù)庫層。上層Web網(wǎng)頁提供貨物管理的操作界面, 中層提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)通信, 實(shí)現(xiàn)界面的動(dòng)態(tài)刷新功能, 底層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能。具體的設(shè)計(jì)如下所述。

(1) SQL數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。建立四個(gè)數(shù)據(jù)表分別為貨物表、庫存表、出入庫記錄表。貨物表的作用是記錄貨物的種類, 并對(duì)此貨物的屬性進(jìn)行描述和記錄。貨物表的字段為貨物ID號(hào)、貨物名稱、入庫時(shí)間、出庫時(shí)間、價(jià)格、質(zhì)量、顏色、生產(chǎn)地、保質(zhì)期、保存條件等, 其中貨物ID號(hào)為貨物表的關(guān)鍵字段。庫存表的作用是記錄當(dāng)前在庫的所有貨物, 能夠生成庫存清單。庫存表的字段為貨物ID、貨物批次、管理人、所有人等。其中貨物ID為關(guān)鍵字段, 可以索引庫存表中的各個(gè)記錄。出庫記錄表的作用是記錄貨物出庫的歷史, 可進(jìn)行出庫記錄查詢。出庫記錄表的字段為出庫記錄ID、出庫時(shí)間、貨物ID、審批人、出庫原因、接收方、經(jīng)手人等, 其中出庫記錄ID為出庫表的關(guān)鍵字段。入庫記錄表的作用是記錄貨物入庫的歷史, 可進(jìn)行貨物入庫記錄查詢。入庫記錄表的字段為入庫記錄ID、入庫時(shí)間、貨物ID、審批人、入庫事由、經(jīng)手人、管理員等, 其中入庫記錄ID為入庫表的關(guān)鍵字段。這四個(gè)數(shù)據(jù)表可以通過貨物ID關(guān)聯(lián)起來, 進(jìn)行數(shù)據(jù)的多表提取。

(2) Web界面設(shè)計(jì)。此管理系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu), 利用C#的Web程序開發(fā)環(huán)境, 通過創(chuàng)建Web應(yīng)用程序, 實(shí)現(xiàn)經(jīng)理人和倉管工作人員的4G無線訪問。Web界面是4G貨物管理系統(tǒng)的用戶操作部分。界面上的操作設(shè)計(jì)為:一是用戶管理頁面;二是出庫管理頁面;三是入庫管理頁面;四是綜合應(yīng)用頁面。在用戶管理頁面中, 通過輸入用戶名和密碼進(jìn)行用戶確認(rèn), 還包括用戶注冊(cè)、用戶注銷、用戶信息更新等操作。在出庫管理頁面中, 通過輸入出庫信息, 確定后系統(tǒng)自動(dòng)更新數(shù)據(jù)庫, 完成出庫操作。在入庫管理頁面中, 通過輸入入庫信息, 確定后系統(tǒng)更新數(shù)據(jù)庫后, 完成入庫操作。在綜合應(yīng)用頁面中, 可以進(jìn)行各種基于SQL數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì), 如庫存情況、出入庫情況、貨物情況等, 還能進(jìn)行高級(jí)的數(shù)據(jù)挖掘操作, 如近期倉庫入庫率等。

(3) Ajax動(dòng)態(tài)通信層設(shè)計(jì)。Ajax為Web頁面動(dòng)態(tài)信息通信技術(shù), 通過Ajax能實(shí)現(xiàn)局部信息與服務(wù)器的交互。在Web頁面中需要與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的地方進(jìn)行Ajax模式編程, 實(shí)現(xiàn)Ajax動(dòng)態(tài)通信功能。

在倉庫4G管理系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)搭建完成后, 倉庫經(jīng)理人和倉管工作人員可以在有4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方, 通過手機(jī)智能設(shè)備接入4G網(wǎng)絡(luò), 分布式的訪問部署在倉庫中的業(yè)務(wù)服務(wù)器, 進(jìn)行倉管業(yè)務(wù)受理、倉庫現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)視、智能控制、出入庫數(shù)據(jù)管理等工作, 暢享4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來的新工作模式。

在4G技術(shù)全面推廣之際, 本文以4G技術(shù)為依托, 從理論上給出了一種基于4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的倉儲(chǔ)分布式管理模式, 給出了基于4G技術(shù)的倉儲(chǔ)管理革新規(guī)劃。通過部署4G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、搭建系統(tǒng)硬件、開發(fā)系統(tǒng)軟件, 實(shí)現(xiàn)了倉儲(chǔ)管理經(jīng)理人、倉儲(chǔ)工作人員分布式的倉儲(chǔ)業(yè)務(wù)管理, 能夠?qū)崿F(xiàn)基于4G網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程在線視頻監(jiān)視、智能控制、數(shù)據(jù)庫管理、業(yè)務(wù)受理、出入庫管理等功能, 具有一定的理論指導(dǎo)意義。

下一步的研究工作是關(guān)注4G網(wǎng)絡(luò)的最新硬件及軟件技術(shù), 實(shí)現(xiàn)4G技術(shù)在倉儲(chǔ)管理上的實(shí)際應(yīng)用。