ZigBee自组网技术在第三方物流智能仓储中的应用
3 组网硬件布置
以一个第三方物流平面仓库为例,读卡器安装于各个货位以及仓库进出门口,而货物随托盘进出库,电子标签贴于托盘,标签存储货物的ID号。用于组网的ZigBee设备选择基于TI公司CC2530F256芯片、且运行ZigBee2007/PRO协议、电路已经整合好的ZigBee模块,它具有ZigBee协议的全部特点。使用模块的好处在于用户不需要了解复杂的ZigBee协议,所有ZigBee协议处理,均在ZigBee模块内部自动完成,且节点程序均以嵌入式方式写入模块,用户只需要通过串口传输数据即可。
其中ZigBee模块与读卡器及服务器之间遵循RS 232异步串行双向通信格式;所有的RFID读卡器及其指示灯信号均通过集线装置接在单片机上,由单片机统一控制,读卡器与单片机也通过RS 232串口连接。ZigBee模块与RFID读卡器以及单片机电源均在5~12 V之间,采用标准的TTL电平。
服务器及主控ZigBee模块安装在仓库总调度室,用于仓储作业的收发指令及正常调度;所有的读卡器及ZigBee设备均安装在仓库实际库位及仓库出入口成为单个网络节点,所有节点组成基于ZigBee无线传输的RFID系统。由单片机控制的货位状态指示灯安装在货位上方用来提示工作人员正常仓储作业;经数据库进行处理后转化的可视化界面一方面显示在调度室的主机上,另一方面显示在仓库中的大屏幕上供工作人员浏览,如图2所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/153940.htm
具体的进出库(位)数据传输作业流程如图3所示。
当仓储作业中出现其他工作流程及突发状况时,比如库存盘点、货物库区转移、货物异位或标签损坏等,RFID阅读器通过实时感应到的信号及时唤醒ZigBee路由器,再将信息及时传递到中心协调器交由后台数据库进行储存管理。几乎所有流程都将工作人员从传统的作业方式中解放出来,准确的信息采集模式,提高了系统的数据管理可靠性,有效的防止了人为失误。
4 结语
经实际运行测试,室内环境下ZigBee模块相互间隔3 m左右,信号良好,正常仓储作业条件下,服务器收到数据包时间均在20~40 ms左右,满足正常工作条件。
一个普通的第三方仓库,拥有货位500个左右,则需要ZigBee模块数量也在500个左右。市场上ZigBee模块单价基本上在40~60元人民币。因此仓库内安装一套ZigBee自组网系统,需要造价在2~3万元之间。对于大中型的仓储企业来讲,性价比较高。但对于一些看重利润的小型仓储企业,马上进行业务改进还是有一些难度,因此如果不能有效控制成本,方案便不具备可推广性。针对不同企业规模及不同仓库特点,实际方案实施中,可以适当减少ZigBee模块数量。比如相邻几个RFID读卡器可以通过集线装置共用一个ZigBee模块,这样便有效地降低了成本。但随之而来的问题时,每个ZigBee模块单次传输的数据量非常有限,如果不能很好地解决数据顺次传输方式及传输间隔问题,便会大大影响系统的响应速度及工作效率。不过,相信这些问题会随着ZigBee技术的不断发展,在不久的将来都会得到解决。
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