基于物联网的淮通物流园智能仓储设计
基于物联网的淮通物流园智能仓储设计[20200105144801]
淮通物流是江苏省物流业重大推进项目和淮安市重点扶持企业，然而其仓储管理基本处于人工管理或半自动管理状态，存在产品识别困难、产品信息难以实时获取、仓储管理自动化程度不高、人工依赖性强等诸多问题，为了提高其仓储管理效率，本文特以淮通物流园为研究对象，设计适合其运营的基于物联网的智能仓储系统，将物联网技术和仓储管理系统相结合，通过物联网技术对产品的自动识别，获取产品信息和仓储信息，对产品进行自动跟踪，实现其仓储管理的智能化、网络化和信息化。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:淮通物流园,物联网,RFID,传感器,智能,原型设计
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外的研究现状 2
1.3 本文研究思路 4
2 物联网技术在仓储方面的应用 5
2.1物联网的三层架构和应用特点 5
2.2物联网关键技术应用 6
2.3物联网技术在仓储业应用研究 10
3 基于物联网智能仓储管理系统分析 11
3.1基于物联网的仓储管理系统需求分析 11
3.2基于物联网技术的仓储管理系统的业务流程 12
4 淮通物流园智能仓储管理系统关键设计与实现 16
4.1淮通物流园仓储现状分析 16
4.2智能仓储管理系统架构设计 18
4.3智能仓储系统硬件部署实现 24
5总结 29
致谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 课题研究背景
随着中国经济的快速增长，制造商对于物流的需求量也越来越多，其中仓库管理的需求更是占据了物流管理的中心位置，仓库存储系统中不仅包括形态各异、繁杂不同的商品货物，而且又有存储、移动、分选、组合等复杂的作业流程。怎样才能提高仓库存储系统的工作效率，减少人工操作费力、费时的缺点是物流公司面临的关键问题。目前在中国，仓库管理基本处于人工管理或半管理状态，产品标识困难，产品信息难以实时获取，仓库管理自动化水平不高，人工的依赖性强等诸多问题。而现代物流应以整合流程、协调上下游为己任，静态库存越少越好，其商业模式也建立在物流总成本的考核之上。
物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化 的网络，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业 发展的第三次浪潮 [8]。为了使仓储有效支持供应链上的其他环节，减少库存支出，进一步降低物流费用，提高仓储效率，需要设计出基于物联网的智能仓储管理系统。
图1.1 淮通物流园主要辐射区域
淮通物流是江苏省物流业重大推进项目和淮安市重点扶持企业位于交通便利的淮安市。园区一期投资2.3亿元规划用地18.58万平方米[12]。以综合物流为主业，集公路运输、货物仓储、货物装卸、信息咨询、场地租赁、交通运输设备及物资销售为一体，引导货运、配载、装卸、仓储、配送等物流活动集中统一管理，降低物流成本，建设成一个公共物流服务中心，管理中心和交易中心。仓储中心目前拥有6栋仓库，面积35000多平方米。在消防设施上，仓库建有烟感与喷淋系统。在仓库业务类型设置上，有专业仓、融通仓、保税仓、服务仓等，为客户提供包括仓储、装卸、保管、配送、分拣、包装、融资、担保、货代等多种业务与服务形式。在服务的客户中，有全国棉花交易市场、青岛海尔物流、中石油上海新龙化工公司、江苏韩泰轮胎、中国移动淮安公司、雅戈尔以及为富士康提供配套服务的深圳多家公司，同时也为入驻园区的货代公司提供仓储及相关配套服务。本文将以淮通物流园为研究对象，将物联网技术和仓储管理系统相结合，通过物联网技术对产品的自动识别，获取产品信息和仓储信息，对产品进行自动跟踪，实现其仓储管理的智能化、网络化和信息化 。
1.2 国内外的研究现状
基于物联网技术的智能仓储系统研究以信息为研究核心，将仓储信息作为业务驱动，能够有效地提高仓储企业内部环节之间信息传递效率，缓解电子商务环境下信息流相对滞后于实体流的矛盾，同时加强供应链上下游部门企业之间的信息实时共享能力，对供应链整体中的牛鞭效应有很好的应对与解决，真正实现了实际意义上的仓储信息实时共享。
目前基于物联网的智能仓储系统研究还处在初级阶段，信息化技术得到初步应用，条形码、自动识别、通讯、定位、数据交换和互联网等技术作为信息化工具逐步应用于仓储管理中，物联网技术的发展更是仓储管理更加快捷和高效。21世纪智能仓储将具有广阔应用前景。
1.2.1 国外研究现状
国外在智能仓储管理系统方面发展较早，到现在为止已经基本形成了一套无纸化的、自动化的仓储作业流程，其主要归功于信息系统的开发和使用，借助计算机技术和网络技术的发展，国外制造企业在仓储方面都已普遍采用了信息化管理技术，如仓储管理系统（wms）、RFID、企业资源管理计划（ERP）等，这些有利地推动了国外物流、仓储业的发展。其中美国在智能仓储管理系统开发，相关软件、硬件以及应用上均走在世界前列。
学术方面，韩国釜山国立大学Youngbong Kim、Mikyeong Moon设计了一个RFID快速实施的应用框架—Contextual Event Frameword（CEF）[3]。
德国Jan Mending和Markus Nuttgens研究了EPC系统标记语言EPML建模技术在供应链环节的应用，论证了EPC系统应用的可行性和高效性。
目前，国外已有部分学者和机构对仓储管理RFID技术应用相关的信息系统进行了研究。Joseph Gagnon 将仓储管理RFID技术应用过程划分为三个阶段，即入门（Access）、整合（Integration）和随需应变（On Demand），并总结了各个阶段相应信息系统开发的要点[7]。
O．wen Cooper 等人则分析了仓储管理RFID信息系统的高扇入（fan in）特性，提出了使用流查询处理（Stream query processing）技术实现RFID信息系统数据过滤、事件监控、 数据相关性分析，例外数据侦测等功能的方案。
1.2.2 国内研究现状
国内对于物联网技术在仓储管理系统中的应用方面相对较晚，大多数专家学者主要针对于仓储管理自动化和机械化设备进行设计和研究，目的在于提高仓储内部货物、商品等实体等的流动效率，针对内部信息流滞后的问题研究较少。随着物联网技术的发展，将物联网技术应用于仓储管理系统中以加快仓储内部环节的数据信息传递效率，实现更加智能化的管理，已得到许多专家学者的认可。
刘军教授在基于物联网的仓储管控一体化系统设计策略中提出了一种利用RFID技术和无线传感器网络技术对仓储的整体一体化进行管控的设计策略，借助自动控制系统和信息管理系统的结合对仓储业务中信息进行分层处理。
张仁彬、李玉民在基于物联网技术仓储系统研究中对仓储管理环节的软件功能设计和硬件仓储结构部署进行了详细的说明，指出了利用物联网关键技术中的RFID技术来带动整个物流行业的革新，解决仓储作业效率不高的问题。
淮通物流是江苏省物流业重大推进项目和淮安市重点扶持企业，然而其仓储管理基本处于人工管理或半自动管理状态，存在产品识别困难、产品信息难以实时获取、仓储管理自动化程度不高、人工依赖性强等诸多问题，为了提高其仓储管理效率，本文特以淮通物流园为研究对象，设计适合其运营的基于物联网的智能仓储系统，将物联网技术和仓储管理系统相结合，通过物联网技术对产品的自动识别，获取产品信息和仓储信息，对产品进行自动跟踪，实现其仓储管理的智能化、网络化和信息化。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:淮通物流园,物联网,RFID,传感器,智能,原型设计
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外的研究现状 2
1.3 本文研究思路 4
2 物联网技术在仓储方面的应用 5
2.1物联网的三层架构和应用特点 5
2.2物联网关键技术应用 6
2.3物联网技术在仓储业应用研究 10
3 基于物联网智能仓储管理系统分析 11
3.1基于物联网的仓储管理系统需求分析 11
3.2基于物联网技术的仓储管理系统的业务流程 12
4 淮通物流园智能仓储管理系统关键设计与实现 16
4.1淮通物流园仓储现状分析 16
4.2智能仓储管理系统架构设计 18
4.3智能仓储系统硬件部署实现 24
5总结 29
致谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 课题研究背景
随着中国经济的快速增长，制造商对于物流的需求量也越来越多，其中仓库管理的需求更是占据了物流管理的中心位置，仓库存储系统中不仅包括形态各异、繁杂不同的商品货物，而且又有存储、移动、分选、组合等复杂的作业流程。怎样才能提高仓库存储系统的工作效率，减少人工操作费力、费时的缺点是物流公司面临的关键问题。目前在中国，仓库管理基本处于人工管理或半管理状态，产品标识困难，产品信息难以实时获取，仓库管理自动化水平不高，人工的依赖性强等诸多问题。而现代物流应以整合流程、协调上下游为己任，静态库存越少越好，其商业模式也建立在物流总成本的考核之上。
物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化
图1.1 淮通物流园主要辐射区域
淮通物流是江苏省物流业重大推进项目和淮安市重点扶持企业位于交通便利的淮安市。园区一期投资2.3亿元规划用地18.58万平方米[12]。以综合物流为主业，集公路运输、货物仓储、货物装卸、信息咨询、场地租赁、交通运输设备及物资销售为一体，引导货运、配载、装卸、仓储、配送等物流活动集中统一管理，降低物流成本，建设成一个公共物流服务中心，管理中心和交易中心。仓储中心目前拥有6栋仓库，面积35000多平方米。在消防设施上，仓库建有烟感与喷淋系统。在仓库业务类型设置上，有专业仓、融通仓、保税仓、服务仓等，为客户提供包括仓储、装卸、保管、配送、分拣、包装、融资、担保、货代等多种业务与服务形式。在服务的客户中，有全国棉花交易市场、青岛海尔物流、中石油上海新龙化工公司、江苏韩泰轮胎、中国移动淮安公司、雅戈尔以及为富士康提供配套服务的深圳多家公司，同时也为入驻园区的货代公司提供仓储及相关配套服务。本文将以淮通物流园为研究对象，将物联网技术和仓储管理系统相结合，通过物联网技术对产品的自动识别，获取产品信息和仓储信息，对产品进行自动跟踪，实现其仓储管理的智能化、网络化和信息化 。
1.2 国内外的研究现状
基于物联网技术的智能仓储系统研究以信息为研究核心，将仓储信息作为业务驱动，能够有效地提高仓储企业内部环节之间信息传递效率，缓解电子商务环境下信息流相对滞后于实体流的矛盾，同时加强供应链上下游部门企业之间的信息实时共享能力，对供应链整体中的牛鞭效应有很好的应对与解决，真正实现了实际意义上的仓储信息实时共享。
目前基于物联网的智能仓储系统研究还处在初级阶段，信息化技术得到初步应用，条形码、自动识别、通讯、定位、数据交换和互联网等技术作为信息化工具逐步应用于仓储管理中，物联网技术的发展更是仓储管理更加快捷和高效。21世纪智能仓储将具有广阔应用前景。
1.2.1 国外研究现状
国外在智能仓储管理系统方面发展较早，到现在为止已经基本形成了一套无纸化的、自动化的仓储作业流程，其主要归功于信息系统的开发和使用，借助计算机技术和网络技术的发展，国外制造企业在仓储方面都已普遍采用了信息化管理技术，如仓储管理系统（wms）、RFID、企业资源管理计划（ERP）等，这些有利地推动了国外物流、仓储业的发展。其中美国在智能仓储管理系统开发，相关软件、硬件以及应用上均走在世界前列。
学术方面，韩国釜山国立大学Youngbong Kim、Mikyeong Moon设计了一个RFID快速实施的应用框架—Contextual Event Frameword（CEF）[3]。
德国Jan Mending和Markus Nuttgens研究了EPC系统标记语言EPML建模技术在供应链环节的应用，论证了EPC系统应用的可行性和高效性。
目前，国外已有部分学者和机构对仓储管理RFID技术应用相关的信息系统进行了研究。Joseph Gagnon 将仓储管理RFID技术应用过程划分为三个阶段，即入门（Access）、整合（Integration）和随需应变（On Demand），并总结了各个阶段相应信息系统开发的要点[7]。
O．wen Cooper 等人则分析了仓储管理RFID信息系统的高扇入（fan in）特性，提出了使用流查询处理（Stream query processing）技术实现RFID信息系统数据过滤、事件监控、 数据相关性分析，例外数据侦测等功能的方案。
1.2.2 国内研究现状
国内对于物联网技术在仓储管理系统中的应用方面相对较晚，大多数专家学者主要针对于仓储管理自动化和机械化设备进行设计和研究，目的在于提高仓储内部货物、商品等实体等的流动效率，针对内部信息流滞后的问题研究较少。随着物联网技术的发展，将物联网技术应用于仓储管理系统中以加快仓储内部环节的数据信息传递效率，实现更加智能化的管理，已得到许多专家学者的认可。
刘军教授在基于物联网的仓储管控一体化系统设计策略中提出了一种利用RFID技术和无线传感器网络技术对仓储的整体一体化进行管控的设计策略，借助自动控制系统和信息管理系统的结合对仓储业务中信息进行分层处理。
张仁彬、李玉民在基于物联网技术仓储系统研究中对仓储管理环节的软件功能设计和硬件仓储结构部署进行了详细的说明，指出了利用物联网关键技术中的RFID技术来带动整个物流行业的革新，解决仓储作业效率不高的问题。
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