基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理系統(tǒng)設計研究

劉雪斐

（北京鐵路局?貨運處，北京?100860）

根據物聯網“十二五”規(guī)劃，物聯網重點應用領域包括智能交通、智能物流等，每個領域物聯網應用的質量都會對我國整個物聯網產業(yè)帶來直接的影響。隨著我國鐵路貨場不斷向鐵路物流中心轉型發(fā)展，基于物聯網技術的鐵路物流中心系統(tǒng)的研究越來越受到關注和重視，而中長期鐵路網規(guī)劃為鐵路運輸的物聯網整體規(guī)劃提供了政策支撐。為此，設計基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理系統(tǒng)，從而為物聯網在鐵路物流中心的推廣和應用提供技術支持。

1 基于物聯網技術的鐵路物流中心體系結構概述

物聯網是指基于互聯網、傳統(tǒng)電信網等信息承載體，使所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡[1]。物聯網的技術架構主要有 3 層：感知層、網絡層和應用層[2]。感知層是物聯網發(fā)展和應用的基礎，主要負責識別物體、采集信息；網絡層立足于感知層，將感知層感知到的信息通過傳感器進行高效、安全的傳輸；應用層是通過云計算將傳輸的數據進行統(tǒng)一的調度和管理，是物聯網和用戶的接口。物聯網體系架構如圖 1 所示。

圖1 物聯網體系架構

鐵路物流中心的物聯網以提高鐵路運輸市場競爭能力、增運增收為目標，向貨主提供優(yōu)質服務[3]。鐵路物流中心的物聯網體系結構主要有感知層、網絡層、業(yè)務支持層、應用層 4 層結構。鐵路物流中心的物聯網體系結構圖如圖 2 所示。

圖2 鐵路物流中心的物聯網體系結構圖

2 基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理系統(tǒng)設計

2.1 鐵路物流中心倉儲業(yè)務流程

鐵路物流中心業(yè)務流程自始端到末端，主要包括集貨、運輸、配送、倉儲等一系列作業(yè)，從而形成聯動的流程，達到鐵路物流運輸反應快速、運作高效、收費低廉的要求[4]。

基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理業(yè)務可以通過快速、自動識別技術來提高操作準確度及工作效率，通過提供鐵路物流庫存的實時與準確的信息，實現快速安全供貨并最大限度地降低庫存成本，因此將物聯網 RFID 等技術應用到鐵路物流中心的倉儲管理過程中，可以有效避免人工輸入可能出現的失誤，大大提高物流中心倉儲流程中物品的入庫、出庫、驗貨、盤點、補貨等環(huán)節(jié)的工作效率，從而有效保證信息的有效傳遞，減少人工作業(yè)和重復作業(yè)，提高業(yè)務效率，使作業(yè)流程更順暢，最終達到壓縮流程總時間的目的。基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理業(yè)務流程圖如圖 3 所示。

圖3 基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理業(yè)務流程圖

基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲業(yè)務流程主要包括 4 部分：入庫前準備、入庫管理、倉儲管理和出庫管理。

（1）入庫前準備。鐵路物流中心采取車輛上門取貨或貨主自行送貨的方式，將分散的、小批量的貨物集中成大批量貨物，并通過系統(tǒng)電子數據交換進行貨物清單交接，采用入庫系統(tǒng)感知系統(tǒng) ( 如 RFID 掃描、紅外感知等 ) 對入庫貨物進行信息感知，完成貨物的智能驗收。實現高效率、低成本、快速度的物流運作，可以為客戶節(jié)省大量的精力和時間。

（2）入庫管理。鐵路物流中心將貨物和車輛的信息錄入信息系統(tǒng)，根據裝車計劃進行合理配車，再按順序進行裝車、編組、運輸到達。入庫業(yè)務包括確認貨物信息后理貨入庫、智能貨位分配和堆碼、電子手續(xù)辦理等內容。貨物經過信息感知后進行入庫作業(yè)，通過貨物屬性統(tǒng)籌貨位分派、處理及堆碼作業(yè)，同時進行電子手續(xù)辦理內容。一系列的工作由于信息的有效傳輸和引導，可以節(jié)省大量的人工環(huán)節(jié)，從而降低裝卸成本。

（3）倉儲管理。倉儲管理具有緩沖、調節(jié)和平衡運輸的作用。鐵路物流中心具備強大的貨物儲存潛力，鐵路物流中心利用物聯網技術，通過感知技術物品屬性進行實時采集，將獲取的貨物信息輸入屬性庫以供查詢，從而節(jié)約時間成本。

（4）出庫管理。主要包括辦理電子出庫手續(xù)、裝載搬運和發(fā)貨運輸等內容。在物流中心的出庫環(huán)節(jié)設置流通加工和包裝功能，能節(jié)省貨物出站再進站再出站等類似情況的運作和時間成本。

2.2 鐵路物流中心倉儲管理系統(tǒng)設計

針對鐵路物流中心倉儲業(yè)務流程，將 RFID 技術用于鐵路物流中心業(yè)務的出、入庫操作及庫存盤點過程中，通過對出、入庫及盤點的貨物進行掃描，RFID 讀寫器自動采集相關貨物信息并與訂單進行匹配，確認貨物信息后，將 RFID 傳感器通過設備及數據接口，運用物聯網中間件技術，對海量的貨物信息進行過濾與處理，將貨物信息傳遞至數據網絡中。

鐵路物流中心倉儲管理系統(tǒng)還能實現對貨物自動分揀、智能托盤、虛擬庫存及虛擬倉庫的管理[5]。倉儲管理人員基于物聯網技術通過對相關的貨物庫存進行盤點與控制，完成貨物的訂單管理，而無需通過人工進行現場處理，不僅避免了由于人工輸入可能出現的失誤，而且減少了貨物在搬運過程中的損耗。通過智能托盤，可以將貨物相關信息存放在貼有 RFID 標簽的托盤中，從而節(jié)省分貨和包裝時間。同時企業(yè)能夠實時掌握商品的庫存信息，從中了解每種商品的需求模式并及時進行補貨，從而提高庫存管理能力，降低庫存成本，增強作業(yè)準確性及快捷性，最終實現智能化、網絡化、倉庫一體化的管理模式。

通過設備接口和功能接口將數據傳送至數據網絡中，之后運用物聯網資源尋址技術進行名稱解析服務，將其轉化為相關的數據庫信息，同時通過云計算平臺與數據庫技術相結合，對海量數據進行有效計算與存儲，最終將信息數據有效地存儲于自動化流程倉儲管理系統(tǒng)中。倉儲管理人員及客戶能夠通過該系統(tǒng)對貨物庫存狀態(tài)進行查詢，并且根據貨物庫存信息對倉庫進行虛擬化管理，及時掌握鐵路物流中心的庫存信息和存儲環(huán)境并最終將信息傳遞至銷售管理系統(tǒng)、采購管理系統(tǒng)、客戶管理系統(tǒng)及供應商庫存管理系統(tǒng)。

基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理系統(tǒng)示意圖如圖 4 所示。

圖4 基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理系統(tǒng)

3 結束語

隨著鐵路貨場不斷向鐵路物流中心轉型發(fā)展，基于物聯網技術的鐵路物流中心倉儲管理系統(tǒng)的應用將逐漸得到推廣。在鐵路物流中心倉儲管理中采用物聯網技術可以實時掌握商品的庫存信息，提高庫存管理能力，降低庫存成本，增強作業(yè)準確性及快捷性，最終實現智能化、網絡化、倉庫一體化的管理模式。

[1] Koshizuka N，Sakamura K. Ubiquitous ID:Standards for Ubiquitous Computing and the Internet of Things[J]. Pervasive Computing，IEEE. 2010，9(4)：98-101.

[2] 喻 嘩. 鐵路物聯網應用需求與前景規(guī)劃研究[D]. 北京：北京交通大學，2012.

[3] 孫其博，劉 杰，黎 . 物聯網：概念、架構與關鍵技術研究綜述[J]. 北京郵電大學學報，2010，33(3)：1-9.

[4] 劉錦武，秦四平，李思陽. 鐵路貨場向鐵路物流中心轉型的分析與思考[J]. 鐵道貨運，2013，31(3)：16-21.

[5] 尤 冰，王 彥. 基于物聯網技術的自動化冷藏倉儲管理系統(tǒng)設計研究[J]. 商業(yè)經濟，2012(19)：38-39.