zigbee在倉(cāng)庫(kù)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流智能定位信息系統(tǒng)中應(yīng)用

一、概述
　　在現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)管理中引入Zigbee技術(shù)，對(duì)倉(cāng)庫(kù)到貨檢驗(yàn)、入庫(kù)、出庫(kù)、調(diào)撥、移庫(kù)移位、庫(kù)存盤點(diǎn)等各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的無(wú)線數(shù)據(jù)采集，無(wú)線數(shù)據(jù)更新。保證倉(cāng)庫(kù)管理各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性，確保企業(yè)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握庫(kù)存的真實(shí)數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫(kù)存。通過(guò)科學(xué)的編碼，還可方便地對(duì)物品的批次、保質(zhì)期等進(jìn)行管理。利用系統(tǒng)的庫(kù)位管理功能，更可以及時(shí)掌握所有庫(kù)存物資當(dāng)前所在位置，有利于提高倉(cāng)庫(kù)管理的工作效率。
　　利用本系統(tǒng)建立的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可根據(jù)倉(cāng)庫(kù)需要接入溫度、濕度、安防等倉(cāng)庫(kù)信息智能設(shè)備。將各種系統(tǒng)完全整合在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，一次投資多重應(yīng)用，避免重復(fù)投資。
　　二、應(yīng)用介紹
　　1、倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用Zigbee系統(tǒng)效益
　　提高管理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的可靠性
　　高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集，提高作業(yè)效率
　　遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)維護(hù)，高效集中管理
　　分區(qū)盤點(diǎn)，實(shí)時(shí)進(jìn)行，庫(kù)存動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)更新
　　入庫(kù)，出庫(kù)定位管理，防止人為失誤
　　準(zhǔn)確、高效提高生產(chǎn)作業(yè)能力
　　2、托盤（貨架）式數(shù)字化管理優(yōu)勢(shì)
　　當(dāng)今托盤（貨架）化已成為物流的必然趨勢(shì)。托盤作為基本數(shù)字化管理單位，即托盤上嵌入Zigbee智能身份識(shí)別卡，這樣既不影響貨物的外觀質(zhì)量，又提高貨物整體數(shù)字化平均單位數(shù)量，便于實(shí)現(xiàn)大批量貨物的精確數(shù)字化管理。Zigbee智能身份識(shí)別卡在物流配送中心的應(yīng)用，是基于數(shù)字倉(cāng)庫(kù)管理應(yīng)用軟件、計(jì)算機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代物流立體高架倉(cāng)庫(kù)思想等實(shí)現(xiàn)的。
　　◆ 作業(yè)效率高
　　◆ 物流過(guò)程中的破損率大大降低
　　◆ 適應(yīng)作業(yè)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化的需要
　　3、叉車配置Zigbee收發(fā)器應(yīng)用
　　對(duì)于物流應(yīng)用環(huán)境，Zigbee叉車是最佳選擇
　　■ 收發(fā)貨時(shí)，叉車配置Zigbee收發(fā)器可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整信號(hào)讀寫距離，靈活應(yīng)用。
　　■ 可以對(duì)托盤進(jìn)行全過(guò)程連續(xù)跟蹤，而不是離散式跟蹤。對(duì)貨物出入庫(kù)整個(gè)過(guò)程，入庫(kù)放置位置及出庫(kù)取貨位置做智能定位跟蹤，比對(duì)工作防止人為失誤。
　　■ 配合相應(yīng)的庫(kù)房管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)單步式的作業(yè)控制，排除人工介入，提高作業(yè)效率的同時(shí)，改進(jìn)和加強(qiáng)管理，實(shí)時(shí)掌握詳細(xì)庫(kù)存及分布
　　三 應(yīng)用流程
　　1、入庫(kù)
　　當(dāng)貨物通過(guò)進(jìn)貨口傳送帶進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)時(shí)，每托盤貨物信息通過(guò)進(jìn)貨口讀寫器寫入托盤，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)倉(cāng)儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)運(yùn)算出貨位，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將存貨指令發(fā)到叉車車載系統(tǒng)，并可按照要求存放到相應(yīng)貨位。
　　2、出庫(kù)
　　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(rèn)托盤貨物準(zhǔn)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(biāo)簽信息是否準(zhǔn)確，校驗(yàn)無(wú)誤出貨。
　　3、庫(kù)存盤點(diǎn)
　　倉(cāng)庫(kù)內(nèi)讀寫器實(shí)時(shí)讀取在庫(kù)貨物標(biāo)簽信息，核對(duì)實(shí)時(shí)盤點(diǎn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中統(tǒng)計(jì)的倉(cāng)儲(chǔ)信息是否一致。
　　4、貨物區(qū)域定位，轉(zhuǎn)移
　　倉(cāng)庫(kù)內(nèi)讀寫器實(shí)時(shí)讀取貨物標(biāo)簽信息，控制中心根據(jù)讀卡器網(wǎng)絡(luò)判斷各個(gè)貨物存放區(qū)域，統(tǒng)計(jì)倉(cāng)庫(kù)使用情況，并據(jù)此安排新入庫(kù)貨物存放位置。

一、整體組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)整體分為三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

　　

　　整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

　　1、在整個(gè)倉(cāng)庫(kù)區(qū)域根據(jù)倉(cāng)庫(kù)大小現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境配置SC8836B遠(yuǎn)距離收發(fā)模塊組建無(wú)線數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)絡(luò)。

　　2、每個(gè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部采用雙頻定位收發(fā)模塊SC8836A+b，時(shí)時(shí)采集倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部庫(kù)存信息，配合倉(cāng)庫(kù)信息管理軟件系統(tǒng)，進(jìn)行貨物定位倉(cāng)位分配管理。并可通過(guò)定位收發(fā)模塊對(duì)托盤上配置信息卡進(jìn)行發(fā)射功率，休眠間隔，卡號(hào)信息，聲光提示等工作模式進(jìn)行設(shè)置修改。

　　

　　倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部圖

　　3、托盤智能信息卡，定時(shí)向系統(tǒng)發(fā)送信息。保證系統(tǒng)庫(kù)存，倉(cāng)位使用情況時(shí)時(shí)更新，可配置聲光提示模塊，對(duì)入庫(kù)盤點(diǎn)，出庫(kù)進(jìn)行導(dǎo)航提示。

　　

　　車載和手持設(shè)備

　　4、叉車載讀卡器，進(jìn)庫(kù)、出庫(kù)、移庫(kù)對(duì)貨物、倉(cāng)位進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證?？膳渲蔑@示系統(tǒng)，系統(tǒng)將入庫(kù)、出庫(kù)、移庫(kù)目標(biāo)倉(cāng)位、目標(biāo)數(shù)量顯示在屏幕上，提示叉車操作人員進(jìn)行精確操作。

　　5、手持設(shè)備，可調(diào)整自身設(shè)備發(fā)射功率、頻率。

　　5.1入庫(kù)尋貨：

　　工作人員攜帶手持設(shè)備入庫(kù)尋貨，目標(biāo)貨物配置智能卡在接收到信號(hào)時(shí)，發(fā)出聲光提示，引導(dǎo)尋貨人員快速定位。

　　5.2入庫(kù)查庫(kù)：

　　工作人員采用手持設(shè)備定期人工查庫(kù)，近距離讀取托盤信息卡信息，并與后臺(tái)管理系統(tǒng)比對(duì)，人工盤點(diǎn)庫(kù)位貨物品種、數(shù)量、生產(chǎn)日期是否與后臺(tái)系統(tǒng)一致。如不一致，可現(xiàn)場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行修正，或?qū)χ悄苄畔⒖ㄟM(jìn)行修正。

　　5.3出入庫(kù)信息維護(hù)

　　工作人員可采用手持設(shè)備對(duì)出入庫(kù)托盤信息進(jìn)行維護(hù)，入庫(kù)托盤與貨物品種、數(shù)量等信息寫入信息系統(tǒng)。出庫(kù)托盤與貨物品種、數(shù)量等信息寫入信息系統(tǒng)。

二、工作流程說(shuō)明

　　1、入庫(kù)流程：

　　

　?。?） 運(yùn)輸單元將貨物運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)庫(kù)后，到倉(cāng)庫(kù)信息系統(tǒng)進(jìn)行入庫(kù)登記；

　?。?） 信息系統(tǒng)根據(jù)入庫(kù)貨物品種、數(shù)量等條件，通過(guò)zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向倉(cāng)庫(kù)查詢可用倉(cāng)位，并智能分配倉(cāng)位。

　?。?） 根據(jù)分配倉(cāng)位，貨物托盤放置智能卡向智能卡寫入信息與信息系統(tǒng)倉(cāng)位信息、入庫(kù)貨物信息進(jìn)行匹配。

　?。?） 信息系統(tǒng)同時(shí)向叉車發(fā)送入庫(kù)貨物分配倉(cāng)位信息，叉車根據(jù)倉(cāng)位分配信息把對(duì)應(yīng)的入庫(kù)貨物送入對(duì)應(yīng)倉(cāng)位。如送錯(cuò)倉(cāng)庫(kù)叉車車載系統(tǒng)和倉(cāng)庫(kù)信息系統(tǒng)都會(huì)主動(dòng)告警，提示叉車及時(shí)更正。

　?。?） 入庫(kù)完成后，入庫(kù)貨物托盤所附智能卡定時(shí)向信息系統(tǒng)發(fā)送庫(kù)存信息。時(shí)時(shí)更新庫(kù)存狀態(tài)。

　　2、出庫(kù)流程：

　　

　?。?） 領(lǐng)貨人員向倉(cāng)庫(kù)信息系統(tǒng)提交出庫(kù)申請(qǐng)；

　?。?） 信息系統(tǒng)輸入出庫(kù)貨物信息，根據(jù)出庫(kù)優(yōu)先級(jí)（比如生產(chǎn)日期靠前的優(yōu)先出庫(kù)）向倉(cāng)庫(kù)查詢出庫(kù)貨物存儲(chǔ)倉(cāng)位及庫(kù)存狀態(tài)。并生成出庫(kù)貨物提貨倉(cāng)位及相應(yīng)托盤所屬貨物。

　?。?） 向叉車發(fā)出出庫(kù)指令，叉車通過(guò)zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收到出庫(kù)倉(cāng)位，出庫(kù)托盤所屬貨物。

　?。?） 叉車根據(jù)指引向指定倉(cāng)位取貨，當(dāng)叉車接近倉(cāng)位，托盤智能卡接收到信息，卡上配置的LED燈開(kāi)始閃爍提示叉車操作人員準(zhǔn)確取貨。叉車取貨后駛離本庫(kù)信號(hào)覆蓋范圍后閃爍提示關(guān)閉，智能卡進(jìn)入省電狀態(tài)。

　?。?） 出庫(kù)貨物裝車前，通過(guò)出庫(kù)口讀卡器或手持設(shè)備進(jìn)行最終確認(rèn)。

　?。?） 收回智能卡，循環(huán)使用。裝車出庫(kù)完成。
一、系統(tǒng)硬件介紹：

　　系統(tǒng)包括四個(gè)部分：智能卡（貨物托盤配置），雙頻定位收發(fā)器（安裝在倉(cāng)庫(kù)，雙頻可更加降低智能卡功耗），骨干網(wǎng)絡(luò)收發(fā)協(xié)調(diào)器和與倉(cāng)庫(kù)智能信息系統(tǒng)（軟件），智能卡和讀寫器都是由高度集成的微功率單芯片無(wú)線收發(fā)機(jī)和單片機(jī)制成，它們的體積都非常小，單芯片收發(fā)機(jī)還可有一個(gè)全世界獨(dú)一無(wú)二的廠家編號(hào)（燒錄在芯片中），這個(gè)單芯片收發(fā)機(jī)還具有接收信號(hào)強(qiáng)度指示功能（RSSI）。新系統(tǒng)的智能卡和讀寫器，使用的是無(wú)需申請(qǐng)的2.4G ISM免費(fèi)頻段，而且都滿足國(guó)家對(duì)2.4G頻道無(wú)線產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)定。

　　1、智能卡（貨物托盤配置）

　　

　　

　　

　?。?） 硬件功能

　　a) 采用高強(qiáng)度ABS塑料，防止磨損。

　　b) 可添加聲光報(bào)警功能，出庫(kù)或?qū)へ洉r(shí)對(duì)工作人員進(jìn)行引導(dǎo)。，

　　c) 電池低壓告警，電池容量低壓時(shí)主動(dòng)上報(bào)低壓信息，提示管理人員更換電池。

　?。?） 性能指標(biāo)：

　　a) 頻率：2.4 GHzC2.488 GHz 免費(fèi)頻段,83個(gè)頻道，3822個(gè)信道， 32/64位 PN 碼

　　b) 接收靈敏度：-97dBm

　　c) 輸出功率：可達(dá) +4dBm

　　d) 控制單片機(jī)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(nèi)置天線時(shí)的通信距離，SC8836與其它模塊的通信距離可以遠(yuǎn)得多，例如SC8836A(作為接收端)與SC8836b （作為發(fā)射端，使用5-10厘米小天線）其通信距離則可達(dá)1500米，參見(jiàn)本公司產(chǎn)品說(shuō)明）可提供SMA外接天線接口（選項(xiàng)）

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

　　g) 直序擴(kuò)頻： DSSS通信方式，抗干擾力強(qiáng)，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 C 15）；（RS232/RS485接口為選項(xiàng)）

　　j) 12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)行

　　k) 休眠電流 接收 接收 => 發(fā)射)

　　x) 模塊尺寸：40 X 17 mm x 5 mm (可根據(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì))

　　y) 典型應(yīng)用：門禁系統(tǒng)，定位系統(tǒng)，不停車收費(fèi)系統(tǒng)，遙控玩具，無(wú)線身份識(shí)別卡等；

　　z) 發(fā)射功率，頻道信道，模塊編號(hào)可通過(guò)有線或無(wú)線的方式，可由用戶自己設(shè)置。

　　2、雙頻定位收發(fā)（讀寫）器

　　

　　

　?。?） 硬件功能

　　a) 采用高強(qiáng)度防水耐磨ABS塑料，或鑄鋁材料。

　　b) 采用SC8836A＋SC8836b雙頻工作模式，精確定位與遠(yuǎn)距離傳輸。SC8836A負(fù)責(zé)確定定位范圍及通過(guò)變頻精確定位，SC8836b負(fù)責(zé)接收智能卡上傳信息，和轉(zhuǎn)發(fā)信息至骨干中心模塊。

　　c) 可室內(nèi)外安裝也可作為手持設(shè)備。

　　d) 可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用區(qū)域調(diào)節(jié)信號(hào)覆蓋范圍。

　　e) 自動(dòng)定時(shí)回報(bào)狀態(tài)信息。

　?。?） 性能指標(biāo)

　　a) 頻率：2.4 GHzC2.488 GHz 免費(fèi)頻段,83個(gè)信道 32/64位 PN 碼

　　b) 接收靈敏度：-100dBm

　　c) 輸出功率：可達(dá) +4dBm

　　d) 控制單片機(jī)配置： Atmega88 或 MSP430

　　e) 自身通信距離： 200 米

　　f) 傳輸速率： 250 kbits/sec， 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可設(shè)置

　　g) 直序擴(kuò)頻： DSSS通信方式，抗干擾力強(qiáng)，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) 直序擴(kuò)頻可重新設(shè)置基帶相關(guān)系數(shù)

　　j) 提供RS232或RS485 接口；

　　k) 12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)行

　　l) 休眠電流 接收 接收 => 發(fā)射)

　　y) 模塊尺寸：55 X 24 mm x 6 mm (可根據(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì))

　　z) 典型應(yīng)用：數(shù)據(jù)采集和傳輸模塊，定位系統(tǒng)定位點(diǎn)模塊，讀寫器模塊等。

　　3、骨干數(shù)據(jù)收發(fā)基地臺(tái)

　　

　　（1） 硬件功能

　　a) 骨干基地臺(tái)在倉(cāng)庫(kù)范圍內(nèi)組建無(wú)線定位信息系統(tǒng)骨干無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)。

　　b) 采用高強(qiáng)度防水鑄鋁材料。

　　c) 自動(dòng)定時(shí)回報(bào)狀態(tài)信息。

　　d) 可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用區(qū)域調(diào)節(jié)信號(hào)覆蓋范圍。

　　e) 骨干基地臺(tái)間可采用無(wú)線自組網(wǎng)，數(shù)據(jù)接力傳遞，無(wú)需布設(shè)有線電纜或光纖。

　?。?） 性能指標(biāo)

　　a) 頻率：2.4 GHzC2.488 GHz 免費(fèi)頻段,83個(gè)信道 32/64位 PN 碼

　　b) 接收靈敏度：-100 dBm

　　c) 輸出功率：可達(dá) 20dBm

　　d) 控制單片機(jī)配置： Atmega88 或 MSP430

　　e) 自身通信距離： 2000 米（天線高度8米以上，無(wú)阻擋；增加全向中饋天線可傳輸5000米）

　　f) 傳輸速率： 250 kbits/sec， 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可設(shè)置

　　g) 直序擴(kuò)頻： DSSS通信方式，抗干擾力強(qiáng)，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) 直序擴(kuò)頻可重新設(shè)置基帶相關(guān)系數(shù)

　　j) 提供RS232或RS485 接口；

　　k) 12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)行

　　l) 休眠電流：10 μA

　　m) 集成 64-bit 廠家 ID 編號(hào)

　　n) 最大接收信號(hào) C20 C6 dBm

　　o) 具有測(cè)量點(diǎn)電池電壓功能

　　p) 工作溫度 C40 to 85C

　　q) 發(fā)射電流：約 300 mA

　　r) 接收電流：約 30 mA

　　s) 工作電壓 1.8 V to 3.6V (一般為可充電電池，或220V電源)

　　t) 天線類型：外接天線

　　u) 數(shù)據(jù)速率：250kps （DSSS模式） 1Mps (GFSK模式)

　　v) 晶振啟動(dòng)時(shí)間：1mS

　　w) 頻綜穩(wěn)定時(shí)間：100uS

　　x) 收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間：30uS (發(fā)射 => 接收 接收 => 發(fā)射)

　　y) 模塊尺寸：65 X 30 mm x 6 mm (可根據(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì))

　　z) 典型應(yīng)用：遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)中繼模塊等；