基于無線通信的倉儲中心環境監控系統設計

[摘 要] 應用無線通信與嵌入式控制器技術設計應用于物流倉儲中心的環境監控系統，系統將倉儲中心的多個倉庫的環境信息通過無線通信采集，由管理計算機監控，實現報表及歷史數據查看，同時實現了環境狀態報警信息的短信息通知功能，提高了物流倉儲中心管理和服務的質量。

[關鍵詞] 環境監控系統 物流倉儲中心

物流中心信息化水平已經是物流中心效率和服務水平提升的關鍵因素。但隨著越來越多的行業依賴現代化物流，許多企業對物流服務特別是物流倉儲服務提出了個性化的服務需求，例如一些大型的商場和超市也對倉儲中心提出了溫濕度分區控制的需求；食品行業中的乳品企業對原料及成品的倉儲需要對溫度嚴格控制；煙草行業對原料倉儲的濕度比較敏感。本文針對這些倉儲個性化需求，研制了應用于物流倉儲中心的環境監控系統，主要對倉儲中心各區域的溫度和濕度進行個性化檢測和控制，采用無線通信技術，使得系統配置靈活，功能全面，并具有較高的性能價格比。

一、系統結構

目前許多倉儲中心尚無環境監控信息系統，有些則采用簡單的溫度、濕度顯示記錄儀表，這些傳統的設備大多是單機工作，不便于網絡化信息管理，有些顯示記錄儀表雖然帶有通信接口，但一般采用有線通信，網絡布線復雜，建設成本高，后期維護費用高，不便于系統結構調整。本文設計了基于無線通信的分布式監控系統，是得倉儲中心環境監控變得靈活簡單。如圖1所示，在倉儲中心的辦公室（或管理中心）安裝管理計算機，管理計算機通過無線通信與分布與各個倉庫中的環境監控器通信，采集各倉庫的環境信息，包括溫度濕度數據，然后將數據記錄于管理計算機以便于信息的歷史查詢與報表，這是環境監視功能；管理計算機還可以根據用戶的需求設置需要的溫濕度要求，溫濕度隨時間的變化可以用表格設置，管理計算機按照用戶的需求通過無線通信控制環境監控器來控制空調和通風裝置，這是環境控制功能；如某倉庫環境異常，管理計算機可將異常信息報告通過短信方式發送到倉儲中心管理員的手機上，這是無線匯報功能。通過本設計的環境監、控和無線匯報功能可使倉儲中心服務質量得到提升。

如圖1所示，系統實際安裝時，倉庫和管理中心頂部無需安裝天線，圖中天線僅為示意，實際的天線都為安裝于室內的小型天線。對于環境監控器，天線直接安裝于監控器機箱上，對于管理計算機天線安裝于通信控制器上。一個倉庫的不同區域可以安裝多個環境監控器，只要能提供220V交流電源的位置就可以安裝環境監控器。整個系統無需網絡布線，環境監控器采用壁掛式結構，安裝方便，在使用過程中，可隨時隨地移動位置。管理計算機采用普通計算機或筆記本電腦，計算機通過USB2.0與無線通信控制器連接，實現監控數據的雙向傳輸。

二、系統設計

整個倉儲中心環境監控系統的硬件分為三部分，即環境監控器、管理計算機、無線通信控制器。其中環境監控器和無線通信控制器為自主研發的硬件設備。這兩部分都采用嵌入式系統設計完成。

圖2為無線通信控制器結構圖，其核心使用Philips公司ARM7微控制器LPC2148處理通信數據，完成一個有線通道和兩個無線通道的通信橋接功能。設計中通信控制器與管理計算機的通信采用LPC2148集成的USB2.0控制器，通信控制器與無線數傳模塊使用UART0接口，信號電平為TTL，與GSM短信模塊的通信使用LPC2148的UART1，通過Max232轉換為RS232電平。通信控制器內置開關電源，供電為220V，采用標準的計算機用電源電纜。

管理計算機管理軟件設計中的重點之一是無線通信控制器USB2.0接口的通信驅動軟件設計，Philips已經為處理器LPC2148提供了全面的USB2.0設計解決方案，包括在嵌入式端的標準接口函數和基于Windows操作系統的PC端的連接庫DLL，連接庫提供了USB端點訪問的基本API函數，通過使用這些標準的設計接口，可快速實現這一通信功能。

三、結論

現代化的物流服務是物資中轉，再加工、存儲、銷售、分發等業務的紐帶，物流信息化是提升物流服務的重要手段，本文設計的倉儲中心環境監控系統通過使用無線通信與嵌入式控制技術，實現了倉儲中心各倉庫各區域的溫濕度監控和無線遠程匯報，可提高倉儲中心服務水平。可以展望，若使系統中的管理計算機接入互聯網，將系統管理軟件升級為Web版本，本系統將為客戶提供遠程個性化配置、監控和管理功能。

參考文獻:

[1]王 健:物流中心知識管理研究.中國流通經濟[J].2007.8. p14～17

[2]劉萬強 王 博:我國物流信息化現狀與發展研究.物流科技[J].2006，8，29卷，p49～50

“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文”