基于云平臺(tái)智能物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)

王史春 楊海嘉

摘 要：當(dāng)前的物流系統(tǒng)只關(guān)注物流智能化而忽略了環(huán)境監(jiān)測(cè)，對(duì)物品的安全檢測(cè)存在不足。為了對(duì)智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高物品的安全性，設(shè)計(jì)了基于云平臺(tái)的智能物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)，對(duì)底層數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，對(duì)云平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收與轉(zhuǎn)存，通過Web，APP，微信小程序終端實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，也可由終端實(shí)時(shí)回發(fā)數(shù)據(jù)至底層，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制設(shè)備的功能。在常用環(huán)境檢測(cè)基礎(chǔ)上，提出個(gè)性化環(huán)境檢測(cè)，根據(jù)客戶需要，實(shí)時(shí)上傳環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制。實(shí)踐結(jié)果表明，該系統(tǒng)個(gè)性化、實(shí)時(shí)性的效果突出。

關(guān)鍵詞：STM32;智能倉儲(chǔ);實(shí)時(shí)控制;云平臺(tái);Web前端;個(gè)性化

中圖分類號(hào)：TP391.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2019）10-00-03

0 引 言

目前，物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)在智能化方面得到了很大提升[1-2]，通過機(jī)器人等手段實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)分類[3]、按類存儲(chǔ)[4]、作業(yè)單元、作業(yè)單據(jù)和指令的全條碼化管理[5]，實(shí)物流、單據(jù)流、數(shù)據(jù)流同步統(tǒng)一[6]，庫存更準(zhǔn)確，物品可跟蹤，訂單庫存可視化，可根據(jù)運(yùn)輸安排提前備貨，緩解倉庫壓力，提升了配送時(shí)效。但很多倉儲(chǔ)系統(tǒng)忽視了對(duì)物品的環(huán)境監(jiān)測(cè)，易造成物品的安全隱患。例如，隨著氣溫升高，易爆易燃物品容易爆炸，繼而造成火災(zāi);一些藥品的儲(chǔ)存對(duì)溫濕度的要求比較嚴(yán)格，當(dāng)超過預(yù)定值時(shí)，需進(jìn)行及時(shí)排風(fēng)降溫處理;某些物品對(duì)甲醛和PM2.5環(huán)境參數(shù)有要求[7-11]，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本文系統(tǒng)通過對(duì)倉儲(chǔ)系統(tǒng)物品的分析進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，并能對(duì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)告，實(shí)時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程、自動(dòng)控制，人工智能特點(diǎn)突出。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本文系統(tǒng)由3部分組成。

（1）底層數(shù)據(jù)采集模塊以STM32為核心，完成對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集[12-15]、本地?cái)?shù)據(jù)的顯示、報(bào)警及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的接收，通過MQTT協(xié)議[16-18]接入云平臺(tái)。

（2）云平臺(tái)模塊完成消息對(duì)列和轉(zhuǎn)發(fā)操作，接收客戶端的主題訂閱，并轉(zhuǎn)發(fā)該主題消息。阿里云平臺(tái)數(shù)據(jù)傳遞至應(yīng)用服務(wù)器，此模塊功能在瀏覽器端完成操作。

（3）Web移動(dòng)終端通過HTML5，JS，CSS制作前端控制界面[19]，實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)端的控制及數(shù)據(jù)接收。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 溫濕度檢測(cè)

2.1 底層數(shù)據(jù)的采集及顯示

本文系統(tǒng)采用DHT11傳感器檢測(cè)溫濕度值，根據(jù)傳感器的時(shí)序、流程圖及算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層數(shù)據(jù)的采集。溫濕度檢測(cè)流程如圖2所示。

部分操作代碼如下：

temper_reset（）;//主機(jī)發(fā)時(shí)序指令

u16 read_bit（void）//讀取位函數(shù)

u16 read_byte（void）//讀取字節(jié)函數(shù)

u16 read_data（u8 buffer[5]）//讀取數(shù)據(jù)

check=buffer[0]+buffer[1]+buffer[2]+buffer[3];//校對(duì)和

通過以上算法及函數(shù)的編寫，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層溫濕度數(shù)據(jù)的采集，且采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

2.2 基于云平臺(tái)溫濕度數(shù)據(jù)傳送及控制

本文系統(tǒng)通過EXT-AT3080的WiFi模塊與云平臺(tái)及移動(dòng)終端進(jìn)行連接，每5 s向云平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)[20]，通過云平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)至本地服務(wù)器或移動(dòng)終端[21]，當(dāng)溫度超過設(shè)定的溫度值時(shí)，本地報(bào)警裝置報(bào)警。同時(shí)，本地服務(wù)器或移動(dòng)終端接收到報(bào)警數(shù)據(jù)后，將通過移動(dòng)終端下發(fā)指令，控制電機(jī)等機(jī)械設(shè)備工作與停止，直到溫濕度數(shù)據(jù)正常，本地報(bào)警解除，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。云平臺(tái)控制流程如圖3所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文系統(tǒng)主要采集倉儲(chǔ)中的溫濕度數(shù)據(jù)，利用STM32對(duì)底層數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采用OLED在本地顯示溫濕度數(shù)據(jù)，通過阿里云平臺(tái)[22-23]推送至本地服務(wù)器，也可通過移動(dòng)終端實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，對(duì)倉儲(chǔ)環(huán)境的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警、解除預(yù)警功能。同時(shí)，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)啟動(dòng)電機(jī)等機(jī)械設(shè)備工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理功能。實(shí)驗(yàn)核心板及顯示結(jié)果如圖4～圖7所示。

4 結(jié) 語

本文設(shè)計(jì)了基于云平臺(tái)的智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)，通過環(huán)境參數(shù)的采集及智能控制，底層數(shù)據(jù)的采集處理與顯示，及MQTT協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與處理、移動(dòng)終端控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程控制及顯示。該系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期效果，但其功能仍需要不斷完善，未來將在原有基礎(chǔ)上不斷擴(kuò)展功能。

參 考 文 獻(xiàn)

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