一種用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置。該定位裝置包括綁定在貨物上的移動標簽、貼在貨物上的條形碼、感知定位設備和倉儲系統(tǒng)服務器，移動標簽、條形碼與感知定位設備通過無線射頻連接，感知定位設備和倉儲系統(tǒng)服務器通過無線射頻或有線電纜連接；移動標簽為可游離移動的無線設備；感知定位設備用于標識倉儲區(qū)內(nèi)不同的指定區(qū)域、感知其周邊范圍內(nèi)的移動標簽和條形碼及匯集貨物的相關數(shù)據(jù)并與倉儲系統(tǒng)服務器進行數(shù)據(jù)交互，指定區(qū)域是將倉儲區(qū)按平面立體空間劃分。本實用新型通過無線感應及信息采集技術準確獲悉貨物所在位置、倉庫區(qū)內(nèi)貨物數(shù)量以及貨物移動進出的狀況等重要信息，使倉儲系統(tǒng)具備了貨物定位、貨物移動跟蹤等核心功能。
【專利說明】-種用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及物流倉儲【技術領域】，更具體地，涉及一種用于倉儲系統(tǒng)的定位裝 置。

【背景技術】
[0002] 倉儲管理理論經(jīng)歷了多年的發(fā)展，已經(jīng)非常成熟。確保倉儲作業(yè)制度化、規(guī)范化、 簡單化、合理化、系統(tǒng)化、標準化，使物流/信息流順暢、快捷、高效、有序是現(xiàn)代倉儲管理的 目標。然而，這些嚴密的管理理論在具體實施上卻是對倉儲管理人員有著極高的要求，企 業(yè)時刻要對倉儲相關人員進行不斷的培訓與教育，甚至是聘請專業(yè)的倉儲管理顧問進行管 理，以確保倉儲管理的實際運作質(zhì)量。
[0003] 倉儲管理通常要實現(xiàn)以下的管理要點：
[0004] 1.帳物一致；2.先進先出；3.整理整頓；4.儲位規(guī)劃和管理；5.不良品管理； 6.呆滯料管理；7.庫存周轉管理；8. ROHS管理；9.盤點；10.安全與防護；11.標識管理； 12.重點物料管理。
[0005] 在這些管理要點中，帳物一致、儲位規(guī)劃和管理、整理整頓、盤點這幾點往往成為 管理難點，因為其要求對進庫，出庫，移位等操作都必須一一記錄到倉儲系統(tǒng)中，但是現(xiàn)實 的運作狀況并非如此理想，在繁忙的倉庫環(huán)境往往因為信息登記滯后，或是人為疏忽記錄， 導致倉庫信息可信性降低。要么進行人工盤點，要么組織人員維護海量的倉儲數(shù)據(jù)，否則倉 儲系統(tǒng)形同虛設，倉庫倒退到無管理狀態(tài)，與企業(yè)當初建設現(xiàn)代化倉庫的理想相去甚遠。
[0006] 因此，急切需要尋找一種能準確獲悉貨物所在位置、倉庫區(qū)內(nèi)貨物數(shù)量、貨物移動 進出的狀況等重要信息的定位裝置。 實用新型內(nèi)容
[0007] 本實用新型要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足而提供一種用于倉儲系統(tǒng) 的定位裝置。應用該定位裝置使倉儲系統(tǒng)具備了貨物定位，貨物移動跟蹤等核心功能。
[0008] 為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：
[0009] -種用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，包括綁定在貨物上的移動標簽、貼在貨物上的條 形碼、感知定位設備和倉儲系統(tǒng)服務器，所述移動標簽、條形碼與感知定位設備通過無線射 頻連接，所述感知定位設備和倉儲系統(tǒng)服務器通過無線射頻或有線電纜連接；所述移動標 簽為可游離移動的無線設備；所述感知定位設備用于標識倉儲區(qū)內(nèi)不同的指定區(qū)域、感知 其周邊范圍內(nèi)的移動標簽和條形碼及匯集貨物的相關數(shù)據(jù)并與倉儲系統(tǒng)服務器進行數(shù)據(jù) 交互，所述指定區(qū)域是將倉儲區(qū)按平面立體空間劃分。根據(jù)需要將倉儲區(qū)劃分為若干個指 定區(qū)域，能容納的定位設備數(shù)量顯著提高。
[0010] 進一步優(yōu)選的方案，所述感知定位設備包括固定標簽、無線網(wǎng)關，所述移動標簽與 固定標簽、固定標簽與無線網(wǎng)關均為無線射頻連接，所述無線網(wǎng)關和倉儲系統(tǒng)服務器通過 無線射頻或有線電纜連接；所述固定標簽為固定安裝在指定區(qū)域的無線設備，用于標識指 定區(qū)域和感知其周邊范圍內(nèi)的移動標簽；所述無線網(wǎng)關用于匯集固定標簽送來的數(shù)據(jù)并與 倉儲系統(tǒng)服務器進行數(shù)據(jù)交互。
[0011] 更進一步優(yōu)選的方案，所述感知定位設備還包括同步器，所述同步器為固定安裝 的無線設備，用于管理和指揮周邊范圍內(nèi)的固定標簽，并將數(shù)據(jù)傳送給無線網(wǎng)關。增加同步 器，作為專門負責時間同步的無線射頻設備，為現(xiàn)場被定位的固定標簽提供時間核對，及時 調(diào)整被定位的固定標簽的休眠規(guī)律，減少了同時廣播時造成的信息沖突，確保了定位信息 的數(shù)據(jù)采樣有效性。
[0012] 更進一步優(yōu)選的方案，所述固定標簽設有平板天線，用于準確定位。因為平板天線 具有很強的指向性，可用以提供更明顯的信號特征，所以定位更準確。
[0013] 更進一步優(yōu)選的方案，所述移動標簽設有蜂鳴器和/或LED燈。借助聲光輔助功 能，讓倉管人員實現(xiàn)快速找出目標貨物。
[0014] 更進一步優(yōu)選的方案，還包括配備在倉庫人員身上的導航裝置。該導航裝置可以 為頭戴式顯示器或手持設備，比如手持終端機、無線射頻智能電話、無線射頻工業(yè)平板電腦 等。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型技術方案的有益效果是：
[0016] 本實用新型定位裝置通過無線感應技術及信息采集技術準確獲悉貨物所在位置、 倉庫區(qū)內(nèi)貨物數(shù)量以及貨物移動進出的狀況等重要信息，從而使倉儲系統(tǒng)具備了貨物定 位，貨物移動跟蹤等核心功能。通過本實用新型感知定位設備的運作，為減少人工操作發(fā)揮 出極大的作用，在貨物的入庫，庫內(nèi)移動，出庫的整個環(huán)節(jié)中，僅僅是在貨物初始化綁定移 動標簽與登記時需要人工錄入，從而拋棄了依賴人工數(shù)據(jù)記錄的老舊管理模式，提供一個 能自己管理自己的零管理倉儲系統(tǒng)。另外，本實用新型借助人員定位技術，聲光輔助和導航 功能，指導倉管人員搜尋目標貨物，迅速完成揀貨操作，徹底解決尋貨難的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型實施例定位裝置的功能架構示意圖。
[0018] 圖2為本實用新型實施例定位裝置的設備安裝效果示意圖。
[0019] 圖3為本實用新型實施例定位裝置的設備協(xié)作時序圖。
[0020] 圖4為三點定位法的定位示意圖。
[0021] 圖5為本實用新型實施例平板天線信號特征示意圖一。
[0022] 圖6為本實用新型實施例平板天線信號特征示意圖二。

【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖詳細描述本實用新型的實施例，通過參考附圖描述的實施例是示例 性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0024] 本實用新型涉及到的術語及解釋：
[0025] 1、零管理--倉儲系統(tǒng)具備很強的自我管理能力，減低對人力的各項操作成本。
[0026] 2、定位感知設備--通過系列設備協(xié)同運作，從而實現(xiàn)對貨物的位置和狀態(tài)的準 確掌握，實時獲知貨物所在的空間區(qū)域。
[0027] 3、移動標簽--允許游離移動的一種無線設備，體積小巧自帶電源。
[0028] 4、固定標簽--一種固定安裝的無線設備，用于標識指定區(qū)域和感知設備周邊范 圍內(nèi)的移動標簽。
[0029] 5、同步器--一種固定安裝的無線設備，用于管理和指揮周邊范圍內(nèi)的定點標 簽。
[0030] 6、無線網(wǎng)關--一種數(shù)據(jù)匯集設備，用于從無線通道中收集同步器的數(shù)據(jù)，通過 無線射頻或有線電纜與計算機服務器進行數(shù)據(jù)交互。
[0031] 7、貨物跟蹤--倉儲管理的核心內(nèi)容是貨物的存放和運輸?shù)墓芾?，貨物跟蹤就?對貨物這個過程中的任何存儲狀態(tài)和移動狀態(tài)都進行準確的記錄。
[0032] 8、自動盤點--為了保證帳物一致，倉儲管理中不免要進行貨物盤點，通常是人 工進行。自動盤點就是指不需要人工參與，系統(tǒng)自動定時完成。
[0033] 9、倉位評估--對倉庫可用率進行評估，列出剩余的可儲存區(qū)域。
[0034] 10、導航揀貨--為揀貨的倉庫人員繪畫出前往目標貨物的線路圖，提示倉庫人 員與貨物之間的位置，提供導航服務。
[0035] 11、帳物一致--倉儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中所記錄的貨物狀態(tài)(包括數(shù)量位置）與實際倉 庫環(huán)境中的貨物狀態(tài)是否一致。
[0036] 正如【背景技術】部分說的在倉儲管理要點中，帳物一致、儲位規(guī)劃和管理、整理整 頓、盤點這幾點往往成為管理難點，因為現(xiàn)有技術中采用的是常見的無線RTLS (time locating system實時定位）技術，而該技術有以下兩個的局限性：
[0037] 首先定位難，一般的無線RTLS技術，采用的是三點定位法。利用被定位的目標到 定位的參考點的距離，來估算出目標物的實地坐標。如圖4, A、B、C是三個參考點，目標物 送出信號可以推估與A點的距離為ra,以A為圓心、ra為半徑畫一圓為圓A。依此法做出 圓B及圓C，根據(jù)三個圓相交位置可得目標物所在的位置。三點定位法的概念很簡單，一個 被定位點必須至少要三個以上的參考點才能達到定位的目的。而實際的情況是由于無線感 知網(wǎng)絡的環(huán)境，許多傳感器都是任意擺設，造成無法定位的情況。
[0038] 其次是，定位采樣無效。三點定位法依賴于大量的無線采樣數(shù)據(jù)，被定位點需要不 停地向參考點發(fā)送數(shù)據(jù)包，以便保證采樣值的有效性。這樣一來造成了無線通道極其繁忙， 無線信號干擾性增大，從而導致RSSI ( Received Signal Strength Indication接收信號 的強度）信號值波動，定位采樣無效。
[0039] 更嚴重的是頻繁發(fā)送數(shù)據(jù)包，導致被定位點的無線射頻模塊標簽耗電嚴重，因此 此方案通常僅限于理論，不利于實際應用。
[0040] 針對無線RTLS技術的局限性，本實用新型采用按平面空間劃分為不同的區(qū)域進 行定位，采用平板天線（Patch Antenna)以實現(xiàn)正確的定位等。
[0041] 具體的，如圖1中，本實用新型公開一種用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，包括綁定在貨 物上的移動標簽、貼在貨物上的條形碼、感知定位設備和倉儲系統(tǒng)服務器，其中，移動標簽 為可游離移動的無線設備；感知定位設備包括固定標簽和無線網(wǎng)關，移動標簽、條形碼與固 定標簽、固定標簽與無線網(wǎng)關均為無線射頻連接，無線網(wǎng)關和倉儲系統(tǒng)服務器通過無線射 頻或有線電纜連接，圖2中示例，采用有線電纜連接；固定標簽為固定安裝在指定區(qū)域的無 線設備，用于標識指定區(qū)域和感知其周邊范圍內(nèi)的移動標簽、條形碼；無線網(wǎng)關用于匯集固 定標簽送來的數(shù)據(jù)并與倉儲系統(tǒng)服務器進行數(shù)據(jù)交互。
[0042] 而，倉儲區(qū)按平面立體空間劃分為若干個指定區(qū)域，能容納的定位設備數(shù)量顯著 提高。該定位方式有別于RTLS技術，其并非通過三點定位確定相對坐標方式。
[0043]另外，由于無線射頻技術有一個技術限制的特性，當一個無線射頻模塊同時收到 兩個或更多的信號時，只能處理一個信號，將其他信號拋棄。這樣的特性對定位精度造成很 大的耗損。因此本實用新型的感知定位設備增加一個同步器，是專門負責時間同步的無線 射頻設備，為現(xiàn)場被定位的固定標簽提供時間核對，及時調(diào)整被定位的固定標簽的休眠規(guī) 律，減少了同時廣播時造成的信息沖突，確保了定位信息的數(shù)據(jù)采樣有效性。
[0044] 還有，由于無線RTLS信號有時因室內(nèi)環(huán)境因素，例如隔間導致信號的衰減，甚至 中斷或是信號重疊，無法判斷正確的定位所在。所以本實用新型利用天線方向性來解決這 個問題，同時節(jié)省無線射頻模塊的耗電量和設備的成本，依信號強弱來判斷信號來源，本實 用新型在固定標簽中設置平板天線（Patch Antenna)。如圖5和圖6,平板天線具有很強的 指向性，可用于提供更明顯的信號特征，其在天線的法線正向的方向，信號非常集中，呈立 體錐體，而天線的背向及其它的方向上，則信號明顯的變小。
[0045] 通過上述的定位裝置已經(jīng)可以得知貨物所在的指定區(qū)域甚至是貨架，而如果要進 一步準確的找出目標貨物，則可以在移動標簽中設置蜂鳴器和LED燈。通過倉儲系統(tǒng)激活 蜂鳴器和LED燈工作，借助聲光輔助功能，讓倉庫人員快速找出目標貨物。
[0046] 還可以通過配備在倉庫人員身上的導航裝置。導航裝置對被定位的移動標簽發(fā)出 尋找指令后，被定位的移動標簽上的蜂鳴器和LED將會工作，讓倉庫人員快速尋獲目標貨 物。該導航裝置可以為頭戴式顯示器或手持設備，比如手持終端機、無線射頻智能電話、無 線射頻工業(yè)平板電腦等。
[0047] 圖2為本實用新型定位裝置的設備安裝效果示意圖，本實用新型的無線射 頻芯片傳輸技術包括433Hz，800Hz，2. 4G或5G技術為基礎的各類通訊技術，如藍牙， WIFI, Zigbee, Xbee 等等。
[0048] 圖3為本實用新型定位裝置的設備協(xié)作時序圖。
[0049] 如圖3所示，移動標簽定時向固定標簽發(fā)送廣播無線數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包中包含了移 動標簽的唯一標識碼，固定標簽收集了移動標簽的數(shù)據(jù)包時可以測量出移動標簽的信號強 度，然后把這些數(shù)據(jù)以無線方式轉遞給網(wǎng)關，再由網(wǎng)關轉遞給服務器。由服務器進行邏輯運 算，得出移動標簽當前的狀態(tài)和位置。
[0050] 服務器會定期發(fā)送同步指令給同步器，同步器收到同步指令后暫時記錄下來，當 移動標簽向同步器請求同步指令時，同步器則以無線方式轉發(fā)同步指令給移動標簽，從而 使移動標簽知道了自己下一次的廣播時間是在什么時候，實現(xiàn)了數(shù)量龐大的移動標簽依次 廣播，由于錯開了廣播因此極大提高了無線通道的傳輸質(zhì)量，減少了不必要的無線數(shù)據(jù)包 沖撞。
[0051] 為進一步表示倉儲系統(tǒng)采用了本實用新型定位裝置和定位方法達到的效果，采用 表格做如下對比。
[0052]

【權利要求】
1. 一種用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，包括綁定在貨物上的移動標簽、貼在貨 物上的條形碼、感知定位設備和倉儲系統(tǒng)服務器，所述移動標簽、條形碼與感知定位設備通 過無線射頻連接，所述感知定位設備和倉儲系統(tǒng)服務器通過無線射頻或有線電纜連接；所 述移動標簽為可游離移動的無線設備；所述感知定位設備用于標識倉儲區(qū)內(nèi)不同的指定區(qū) 域、感知其周邊范圍內(nèi)的移動標簽和條形碼并與倉儲系統(tǒng)服務器進行數(shù)據(jù)交互，所述指定 區(qū)域是將倉儲區(qū)按平面立體空間劃分。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，所述感知定位設備 包括固定標簽、無線網(wǎng)關，所述移動標簽與固定標簽、固定標簽與無線網(wǎng)關均為無線射頻連 接，所述無線網(wǎng)關和倉儲系統(tǒng)服務器通過無線射頻或有線電纜連接；所述固定標簽為固定 安裝在指定區(qū)域的無線設備，用于標識該指定區(qū)域和感知其周邊范圍內(nèi)的移動標簽；所述 無線網(wǎng)關用于匯集固定標簽送來的數(shù)據(jù)并與倉儲系統(tǒng)服務器進行數(shù)據(jù)交互。
3. 根據(jù)權利要求2所述的用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，所述感知定位設備 還包括同步器，所述同步器為固定安裝的無線設備，用于管理和指揮周邊范圍內(nèi)的固定標 簽，并將數(shù)據(jù)傳送給無線網(wǎng)關。
4. 根據(jù)權利要求3所述的用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，所述固定標簽設有 平板天線，用于準確定位。
5. 根據(jù)權利要求3所述的用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，所述移動標簽設有 蜂鳴器和/或LED燈。
6. 根據(jù)權利要求1至5任一項所述的用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，還包括配 備在倉庫人員身上的導航裝置。
7. 根據(jù)權利要求6所述的用于倉儲系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，所述導航裝置為頭 戴式顯示器或手持設備。
【文檔編號】G06Q10/08GK204166567SQ201320718710
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權日:2013年5月17日
【發(fā)明者】郭才貴 申請人:郭才貴