zigbee在倉庫、倉儲、物流智能定位信息系統中應用

分類：技術教程日期：2007-11-26 00:00:00

管理中引入Zigbee技術，對倉庫到貨檢驗、入庫、出庫、調撥、移庫移位、庫存盤點等各個作業環節的數據進行自動化的無線數據采集，無線數據更新。保證倉庫管理各個環節數據輸入的速度和準確性，確保企業及時準確地掌握庫存的真實數據，合理保持和控制企業庫存。通過科學的編碼，還可方便地對物品的批次、保質期等進行管理。利用系統的庫位管理功能，更可以及時掌握所有庫存物資當前所在位置，有利于提高倉庫管理的工作效率。
　　利用本系統建立的無線傳輸網絡，可根據倉庫需要接入溫度、濕度、安防等倉庫信息智能設備。將各種系統完全整合在一個網絡中，一次投資多重應用，避免重復投資。
　　二、應用介紹
　　1、倉庫應用Zigbee系統效益
　　提高管理信息系統中數據的可靠性
　　高效、準確的數據采集，提高作業效率
　　遠程無線數據維護，高效集中管理
　　分區盤點，實時進行，庫存動態數據時時更新
　　入庫，出庫定位管理，防止人為失誤
　　準確、高效提高生產作業能力
　　2、托盤（貨架）式數字化管理優勢
　　當今托盤（貨架）化已成為物流的必然趨勢。托盤作為基本數字化管理單位，即托盤上嵌入Zigbee智能身份識別卡，這樣既不影響貨物的外觀質量，又提高貨物整體數字化平均單位數量，便于實現大批量貨物的精確數字化管理。Zigbee智能身份識別卡在物流配送中心的應用，是基于數字倉庫管理應用軟件、計算機無線網絡技術、現代物流立體高架倉庫思想等實現的。
　　◆ 作業效率高
　　◆ 物流過程中的破損率大大降低
　　◆ 適應作業過程機械化、自動化的需要
　　3、叉車配置Zigbee收發器應用
　　對于物流應用環境，Zigbee叉車是最佳選擇
　　■ 收發貨時，叉車配置Zigbee收發器可根據實際情況調整信號讀寫距離，靈活應用。
　　■ 可以對托盤進行全過程連續跟蹤，而不是離散式跟蹤。對貨物出入庫整個過程，入庫放置位置及出庫取貨位置做智能定位跟蹤，比對工作防止人為失誤。
　　■ 配合相應的庫房管理系統，可以實現單步式的作業控制，排除人工介入，提高作業效率的同時，改進和加強管理，實時掌握詳細庫存及分布
　　三應用流程
　　1、入庫
　　當貨物通過進貨口傳送帶進入倉庫時，每托盤貨物信息通過進貨口讀寫器寫入托盤，然后通過計算機倉儲管理信息系統運算出貨位，并通過網絡系統將存貨指令發到叉車車載系統，并可按照要求存放到相應貨位。
　　2、出庫
　　叉車接到出貨指令，到指定貨位叉取托盤貨物。叉取前叉車讀寫器再次確認托盤貨物準確性，然后將托盤貨物送至出貨口傳送帶，出貨口傳送帶讀寫器讀取托盤標簽信息是否準確，校驗無誤出貨。
　　3、庫存盤點
　　倉庫內讀寫器實時讀取在庫貨物標簽信息，核對實時盤點數據與數據庫中統計的倉儲信息是否一致。
　　4、貨物區域定位，轉移
　　倉庫內讀寫器實時讀取貨物標簽信息，控制中心根據讀卡器網絡判斷各個貨物存放區域，統計倉庫使用情況，并據此安排新入庫貨物存放位置。
一、整體組網結構

　　系統整體分為三層網絡結構：

　　整體網絡結構圖

　　1、在整個倉庫區域根據倉庫大小現場環境配置SC8836B遠距離收發模塊組建無線數據骨干網絡。

　　2、每個倉庫內部采用雙頻定位收發模塊SC8836A+b，時時采集倉庫內部庫存信息，配合倉庫信息管理軟件系統，進行貨物定位倉位分配管理。并可通過定位收發模塊對托盤上配置信息卡進行發射功率，休眠間隔，卡號信息，聲光提示等工作模式進行設置修改。

　　倉庫內部圖

　　3、托盤智能信息卡，定時向系統發送信息。保證系統庫存，倉位使用情況時時更新，可配置聲光提示模塊，對入庫盤點，出庫進行導航提示。

　　車載和手持設備

　　4、叉車載讀卡器，進庫、出庫、移庫對貨物、倉位進行比對驗證。可配置顯示系統，系統將入庫、出庫、移庫目標倉位、目標數量顯示在屏幕上，提示叉車操作人員進行精確操作。

　　5、手持設備，可調整自身設備發射功率、頻率。

　　5.1入庫尋貨：

　　工作人員攜帶手持設備入庫尋貨，目標貨物配置智能卡在接收到信號時，發出聲光提示，引導尋貨人員快速定位。

　　5.2入庫查庫：

　　工作人員采用手持設備定期人工查庫，近距離讀取托盤信息卡信息，并與后臺管理系統比對，人工盤點庫位貨物品種、數量、生產日期是否與后臺系統一致。如不一致，可現場對系統信息進行修正，或對智能信息卡進行修正。

　　5.3出入庫信息維護

　　工作人員可采用手持設備對出入庫托盤信息進行維護，入庫托盤與貨物品種、數量等信息寫入信息系統。出庫托盤與貨物品種、數量等信息寫入信息系統。
二、工作流程說明

　　1、入庫流程：

　　（1）運輸單元將貨物運輸到倉庫后，到倉庫信息系統進行入庫登記；

　　（2）信息系統根據入庫貨物品種、數量等條件，通過zigbee無線網絡向倉庫查詢可用倉位，并智能分配倉位。

　　（3）根據分配倉位，貨物托盤放置智能卡向智能卡寫入信息與信息系統倉位信息、入庫貨物信息進行匹配。

　　（4）信息系統同時向叉車發送入庫貨物分配倉位信息，叉車根據倉位分配信息把對應的入庫貨物送入對應倉位。如送錯倉庫叉車車載系統和倉庫信息系統都會主動告警，提示叉車及時更正。

　　（5）入庫完成后，入庫貨物托盤所附智能卡定時向信息系統發送庫存信息。時時更新庫存狀態。

　　2、出庫流程：

　　（1）領貨人員向倉庫信息系統提交出庫申請；

　　（2）信息系統輸入出庫貨物信息，根據出庫優先級（比如生產日期靠前的優先出庫）向倉庫查詢出庫貨物存儲倉位及庫存狀態。并生成出庫貨物提貨倉位及相應托盤所屬貨物。

　　（3）向叉車發出出庫指令，叉車通過zigbee無線網絡接收到出庫倉位，出庫托盤所屬貨物。

　　（4）叉車根據指引向指定倉位取貨，當叉車接近倉位，托盤智能卡接收到信息，卡上配置的LED燈開始閃爍提示叉車操作人員準確取貨。叉車取貨后駛離本庫信號覆蓋范圍后閃爍提示關閉，智能卡進入省電狀態。

　　（5）出庫貨物裝車前，通過出庫口讀卡器或手持設備進行最終確認。

　　（6）收回智能卡，循環使用。裝車出庫完成。
一、系統硬件介紹：

　　系統包括四個部分：智能卡（貨物托盤配置），雙頻定位收發器（安裝在倉庫，雙頻可更加降低智能卡功耗），骨干網絡收發協調器和與倉庫智能信息系統（軟件），智能卡和讀寫器都是由高度集成的微功率單芯片無線收發機和單片機制成，它們的體積都非常小，單芯片收發機還可有一個全世界獨一無二的廠家編號（燒錄在芯片中），這個單芯片收發機還具有接收信號強度指示功能（RSSI）。新系統的智能卡和讀寫器，使用的是無需申請的2.4G ISM免費頻段，而且都滿足國家對2.4G頻道無線產品的相關規定。

　　1、智能卡（貨物托盤配置）

　　（1）硬件功能

　　a) 采用高強度ABS塑料，防止磨損。

　　b) 可添加聲光報警功能，出庫或尋貨時對工作人員進行引導。，

　　c) 電池低壓告警，電池容量低壓時主動上報低壓信息，提示管理人員更換電池。

　　（2）性能指標：

　　a) 頻率：2.4 GHz–2.488 GHz 免費頻段,83個頻道，3822個信道， 32/64位 PN 碼

　　b) 接收靈敏度：-97dBm

　　c) 輸出功率：可達 +4dBm

　　d) 控制單片機配置： Atmega88

　　e) 自身通信距離： 150/ 250米（僅指 SC8836A 與 SC8836A 模塊之間，使用微帶（PCB）天線/內置天線時的通信距離，SC8836與其它模塊的通信距離可以遠得多，例如SC8836A(作為接收端)與SC8836b （作為發射端，使用5-10厘米小天線）其通信距離則可達1500米，參見本公司產品說明）可提供SMA外接天線接口（選項）

　　f) 傳輸速率： 250 kbits/sec，125kbs, 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可設置

　　g) 直序擴頻： DSSS通信方式，抗干擾力強，保密性高;

　　h) 高集成度，只有很少分離元器件，可靠性高，低成本

　　i) 提供TTL電平接口（3 – 15）；（RS232/RS485接口為選項）

　　j) 12-MHz 輸入時鐘運行

　　k) 休眠電流接收 & 接收 => 發射)

　　x) 模塊尺寸：40 X 17 mm x 5 mm (可根據用戶需要尺寸進行設計)

　　y) 典型應用：門禁系統，定位系統，不停車收費系統，遙控玩具，無線身份識別卡等；

　　z) 發射功率，頻道信道，模塊編號可通過有線或無線的方式，可由用戶自己設置。

　　2、雙頻定位收發（讀寫）器