基于物联网技术的智慧仓储管理系统的开发

　　1.研发过程

　　

　　1.1企业需求调研

　　

　　深人了解物流企业（广西丽都物流有限公司、广西南宁南都物流有限公司、广西昊晟国际物流有限公司）仓储管理过程，均发现现在的物流企业普遍存在耗时长、效率低、成本高的问题。

　　

　　1.2系统的设计阶段

　　

　　根据市场调研结果，为企业生产线仓储管理的每一个过程设计相应的实施模块，保证企业在运用系统时能够与企业生产紧密结合。

　　

　　1.3系统代码编写阶段

　　

　　根据系统的设计模块需求，使用RFID自动识别技术、E-DI交换技术代码访问安全性指定基性类CodeAccessSecuri-tiesAttribute等技术进行、系统代码编写，本研发采用通用的RUP保证了实施质量。在一些CPM上和关键实施单元，大量米用了敏捷建模(AgileModeling,AM)和极限编程（ExtremeProgramming：XP极限编程），大大地提高了研发的实施效率。

　　

　　1.4系统测试及试点

　　

　　首先对研发的系统进行相关扣程序测试，其次通过中试阶段后，将系统实地进驻广西丽都物流有限公司、广西南宁南都物流有限公司、广西昊晟国际物流有限公司试点考察。

　　

　　2.基于物联网技术的仓储管理系统的设计

    2.1总体目标设计

　　

　　2.1.1基于物联网技术的仓储管理系统主要功能该系统主要功能包括人库管理、出库管理、在库管理、财务管理和仓库管理。实现五项关键技术：多途径全方位自动采集物资信息；有线无线网络无缝切换；在多种终端与系统平台之间安全同步传输数据；建立仓库全景3D;面向用户角色生成报表。

     2.1.2分布架构

　　

　　基于WebSERVICES多层分布式架构，集成移动APP应用，支持不同地点、不用的用户使用系统而不受任何影响。系统开发完成后将会使企业储能力库存和发货正确率进一步提高；同时库存和短缺损耗减少，劳动、设备、消耗等费用降低。这些最终都给物流仓储企业带来实在的经济效益。

　　

　　2.2基于WebServices多层分布式架构

　　

　　系统的设计开发采用通用的RUP(RationalUnifiedPro¬cess),保证了系统开发和实施的质量，同时在一些CPM(CriticalPathMethod,关键路径法）上和关键实施单元’大量地采用敏捷建模（AgileModeling,AM)和极限编程（ExtremeProgramming：XP极限编程)。

　　

　　系统可以本地部署，也可以运行于云端，仓库也许分布于全国各地，但是都可以有个性化设置。云服务架构只需进行简单配置，就能够适应客户需求，并且他们之间还能有效协作，同时系统把二维码、条码、FFID进行整合，把温度传感器、上湿器和WMS进行整合，打通控制和管理系统的壁垒，真正实现双向控制智慧物联（如图1所示)。

　　

　　2.3功能模块设计

　　

　　物联网智慧仓储管理系统主要功能模块如图2所示。

　　

　　2.3.1后台管理系统

　　

　　(1) 用户管理。一个用户可以属于多个组，一个组可以包含多个用户。用户组相当于部门的概念（用户组每次层次的概念，也就是说用户组不能包含用户组)。(2)权限管理。“权限管理”是对用户（职员）或部门(用户组）授予用户对业务系统的使用权限。授权成功，用户登录业务系统，系统将按照权限分配用户（权限取用户和用户组并集，可以理解为最大权限）可使用功能。(3)系统管理。工作计划设置成功后有两方面用途，系统会根据计划协作请求发送当班用户（职员），用户（职员）登录业务系统后可以了解自己和其他用户（职员）排班情况。

    2.3.2仓储管理系统

　　

　　(1) 入库管理。人库管理主要包括“入库申请、入库结算、入库验货、入库订单管理”四大功能块，主要业务流程如图3所示。入库申请有两种方式：①以导入外部EXCEL订单；②手工录人订单。

　　

　　(2) 出库管理。出库管理主要包括“出库申请、出库结算、出库验货、出库订单管理”四大功能块，主要业务流程如图4所示。出库申请有两种方式：①以导人外部EXCEL订单；②手工录人订单。

　　

　　(3)在库管理。在库管理主要包括“盘点管理、移库管理和过户管理”三大功能块，仓管员制定盘点和移库计划，业务员负责受理过户业务，主要业务流程如图5所示。

    (4) 仓库管理。仓库管理主要包括“货物管理、容器管理、收费设置、车辆管理、排班计划、智能报表”等几大功能块。①货物管理：添加、删除和修改仓库可以存储的货物类别(货物类别分级管理)。添加、删除和修改货物类别下属货物种类。仓库管理过程中的货物，必须是巳定义的类别或货物。②容器管理：分类管理不同货物需要的包装容器。仓库管理过程中，必须使用已定义的容器。③收费设置：设置系统的收费产品、费率和折扣。仓库管理过程中，必须使用已经定义的收费产品。④车辆管理：添加、删除、修改和査询车辆和司机信息。⑤排班计划：用户可以实时查看工作计划，当前在岗人员情况，方便工作协作。系统会根据真实的工作计划，把系统消息和协作请求推送给在岗工作人员。⑥智能报表：通过数据建模、统计分析和CrystalReports技术，面向不同角色用户，定制化、自动化提供各种二维、三维报表。

　　

　　(5) 客户管理。客户管理主要包括“客户信息、1C卡管理、统计査询”三大功能块。①客户信息：系统可以服务的对象必须是系统的注册客户，在这里可以添加、修改、删除和査询客户信息。②1C卡信息：管理客户1C卡信息，在这里可以为客户办卡或为1C卡充值。充值完成后，系统也可以通过1C卡结算。③统计查询：系统可将客户相关信息全部或部分进行统计汇总分类,并可以实时查询到客户及货物的相关物流信息。

　　

　　3主要技术‘施

    3.1 WebService架构

　　

　　WebService臬基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得WebService能与其他兼容的组件进行互操作。InternetInter-OrbProtocol(HOP)已经发布了很长时间，但是这些模型都依赖于特殊对象模型协议、而WebServices利用SOAP和XML对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展，以消除特殊对象模型的障碍。WebServices主要利用HTTP和SOAP协议使商业数据在Web上传输，SOAP通过HTTP调用商业对象执行远程功能调用，Web用户能够使用SOAP和HTTP通过Web调用的方法来调用远程对象。

　　

　　3.2 JAVA语言J2EE标准

　　

　　J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共同的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容，企业内部或外部难以互通的窘境。

　　

　　J2EE组件和“标准的”Java类的不同点在于它被装配在一个J2EE应用中，具有固定的格式并遵守J2EE规范，由J2EE服务器对其进行管理。J2EE规范是这样定义J2EE组件的：客户端应用程序和applet是运行在客户端的组件；JavaServlet和JavaServerPages(JSP)是运行在服务器端的Web组件；EnterpriseJavaBean(EJB)组件是运行在服务器端的业务组件。

　　

　　3.3 移动ANDROIDSDK

　　

　　Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。Android操作系统最初由AndyRubin开发，_主要支持手机。2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良Android系统。随后Google以Apache开源许可证的授权方式，发布了Android的源代码。第一部Android智能手机发布于2008年10月。Android逐渐扩展到平板电脑及其他领域上，如电视、数码相机、游戏机等。

　　

　　3.4物联网IOT应用

　　

　　3.4.1物联网

　　

　　物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“TheInternetofthings’’。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，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。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。

　　

　　3.4.2条形码

　　

　　条形码（barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案。

　　

　　二维码（2-dimensionalbarcode),又称二维条码，最早起源于日本，它是用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）上分布的黑白相间的图形，是所有信息数据的一把钥匙。在现代商业活动中，可实现的应用十分广泛，如：产品防伪/溯源、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位/导航、电子凭证、车辆管理、信息传递、名片交流、wifi共同享等。

　　

　　3.4.3射频识别

　　

　　射频识别即RFID(RadioFrequencyIDentification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125~134.2K)、高频(13.56MHz)、超高频、微波等技术。RFTD读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如图书馆、门禁系统、食品安全溯源等3.4.4第三代移动通信技术

　　

　　第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在四种标准：CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。

　　

　　4.系统测试及分析

　　

　　4.1完全基于WEB的应用

　　

　　系统利用J2EE平台开发，采用B/S架构，系统发布在外网服务器上（http://222.73.181.109：60888)，用户可以通过IE浏览器、CHT0ME、360浏览器（http://222.73.181.109：60888)即可打开系统登录页面，在登录页面中输人用户名、密码及验证码，进人到系统，操作系统功能，真正实现了SAAS服务模式的应用。

　　

　　4.2多途径全方位自动采集

　　

　　系统在收货人库、入库验货、库存盘点等各系统功能环节中使用条码、二维码和RFID作为货物采集标识，系统定义了一套基于EDI数据交换的标准结构，以实现上行对客户、厂家，下行对财务系统、GPS系统、短消息平台等实现标准化接口，保证了系统的开放性。

　　

　　4.3仓库全景3D和智能报表

　　

　　通过HTML5实现了3D可视化仓库操作。通过数据建模、统计分析和CrystalReports技术，面向不同角色用户，定制化、自动化提供各种二维、三维报表。实现了面向出人库业务、面向客户、面向财务和面向仓库的动态三维报表。

　　

　　4.4系统具有友好的人机界面，操作简单方便，界面形象简洁

　　

　　系统功能菜单实现上采用现代物流通用术语模块功能简单、易用，真正做到了会用电脑、了解物流就能够使用系统。界面设计上主要以方便、简洁、实用等几个方面人手，目前已得到试用公司的良好评价。

　　

　　4.5具有良好的模块化集成及多层体系结构

　　

　　软件系统分为多层架构。DBE—数据引擎，RE层一转发引擎，WEX—WEB数据交换层，各个层相互数据调用又保持相对独立，从而保证软件系统的模块化，耦合程度低的特点，降低系统复杂度过高而出BUG的概率。

　　

　　4.6多途径全方位自动采集

　　

　　利用条码、二维码、RFID、GIS和GPS技术，实现人库、出库、验货、盘点、调拨、移库等各个环节物资数量、位置信息的全方位感知和自动采集。

　　

　　4.7双向物联

　　

　　通过利用10转换技术实现电信号和数字信号双向转换，打通监控、广播和仓储管理系统的双向互联，实现真正意义上的M2M应用。

　　

　　5.结语

　　

　　仓储是物流各环节的连接点，在物流管理中处于核心地位’仓储管理技术的发展直接影响企业运营效率。本文将物联网技术运用到仓储管理的各个环节，对系统的技术支持和功能模块给出了设计方案，搭建出来了智能仓储管理系统，并对系统进行了测试分析，实现了仓储的智能化管理。这不仅解决了传统仓储业存在的问题，同时也适应了现代物流仓储发展的趋势，在物流企业的应用发展中起到了髙效和快捷的作用，提高了企业经济效益，同时也能对物联网技术在供应链其他环节的利用起到示范作用。

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