一種智能物流實驗與展示平臺設備的製作方法
2023-09-18 12:37:25 1
一種智能物流實驗與展示平臺設備的製作方法
【專利摘要】本發明提出了一種智能物流實驗與展示平臺設備，包括：物流沙盤；運輸倉監測模塊採集環境數據；運輸工具定位模塊用於運輸倉的全球定位；運輸工具網關模塊收發運輸倉所有環境數據；運輸倉門禁模塊對開關倉門人員進行鑑別；物流數據中心進行數據匯總分析並提供決策支持；手持終端用於運輸倉與倉庫之間貨物的增減登記；遠程查詢模塊用於客戶或工作人員查詢貨物當前狀態；視頻演示系統音頻解說和視頻展示；實驗指導系統提供開發指導；學生實驗箱用於學生開發測試。本發明可以實現智能物流運輸倉數據採集、貨物定位、貨物自動登統計和智能決策，滿足智能物流的演示推廣和開發測試實驗的需要。
【專利說明】一種智能物流頭驗與展不平臺設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線傳感技術、無線射頻標籤和物流實驗及教學【技術領域】，特別涉及一種智能物流實驗與展示平臺設備。
【背景技術】
[0002]現有的物流實驗教學都是將學生帶到實際物流庫房內參觀學習，並且提供學習的實際物流庫房採用的還是原始的人工值守方式，提供給學生學習的平臺設備也是原始的人工值守方式。對於智能物流控制的物流尚未有提供學生學習的平臺，從而對於學生學習智能化物流控制帶來不便，影響學生的學習主動性。各地在推廣智能物流項目的過程中也缺少可視化的模型和手段。
【發明內容】
[0003]本發明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。
[0004]為此，本發明的目的在於提出一種智能物流實驗與展示平臺設備，該設備可以實現智能物流運輸倉數據採集、貨物定位、貨物自動登統計和智能決策，滿足智能物流的演示推廣和開發測試實驗的需要。
[0005]為了實現上述目的，本發明的實施例提供一種智能物流實驗與展示平臺設備，包括:物流沙盤，用於模擬真實環境下物流的設備和環境，所述物流沙盤包括倉庫模型、道路模型、多個運輸模型，其中，每個所述運輸工具模型包括多個運輸倉模型；運輸倉監測模塊，所述運輸倉監測模塊包括多個運輸倉監測單元，所述多個運輸倉監測單元位於所述物流沙盤的運輸倉模型內，用於採集所述運輸倉內的多個環境數據和貨物姿態數據，其中，所述多個環境數據和貨物姿態數據包括:溫度、溼度、振動、氧氣、傾角、壓力、實時影像；運輸工具網關模塊與所述運輸倉監測模塊進行通信，用於接收所述運輸倉監測模塊上報的所述多個環境數據和貨物姿態數據，並將所述多個環境數據和貨物姿態數據轉換為預設通信協議類型的環境和貨物數據包，轉發所述環境和貨物姿態數據包；物流數據中心，所述物流數據中心與運輸工具網關模塊進行通信，用於接收所述運輸工具網關模塊轉發的環境和貨物姿態數據包，並根據預設控制理論和經驗數據對所述數據包進行分析，以及根據分析結果發出對應的告警指令，並且所述物流數據中心將所述告警指令發送至所述運輸工具網關模塊，所述運輸工具網關模塊將所述告警指令進行聲音和圖像提示；運輸工具定位模塊，所述運輸工具定位模塊與所述運輸工具網關模塊進行通信，通過全球定位系統GPS或北鬥信號對所述運輸工具模型進行全球定位；運輸倉門禁模塊，所述運輸倉門禁模塊與所述運輸工具網關模塊進行通信，所述運輸倉門禁模塊包括指紋讀取器和無線通信裝置，所述運輸倉門禁模塊安裝在所述物流沙盤的運輸倉門，通過對所述運輸倉門的門鎖的控制實現對開倉門人員進行鑑別；手持終端，所述手持終端與所述物流數據中心進行通信，所述手持終端包括RFID讀寫器、讀條形碼模塊和無線通信裝置，在對所述運輸倉貨物進行裝卸時，首先讀取運輸倉和倉庫的RFID標籤，然後讀取裝卸的貨物條形碼，實現運輸倉與倉庫之間貨物的增減登記；遠程查詢模塊，所述遠程查詢模塊與所述物流數據中心進行通信，用於客戶或工作人員查詢貨物當前狀態；視頻演示系統，所述視頻演示系統與所述物流數據中心相連，用於向學生提供所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的性能指標的音頻解說和工作效果的視頻展示，以及提供與所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的工作相關的體驗控制應用程式，用戶通過選擇並執行所述體驗控制應用程式學習所述智能物流實驗與展示平臺設備的各個功能；實驗指導系統，所述實驗指導系統與所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊相連，用於提供所述物流沙盤、所述物流運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的理論原理和相關專業知識進行視頻和文本教學，並且，所述實驗指導系統用於根據學生選擇的開發模塊，向所述學生提供與選擇的開發模塊對應的學習內容，其中，所述開發模塊包括所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊中的一種或多種，所述實驗指導系統安裝於每個學生的計算機上；學生實驗箱，所述學生實驗箱用於學生體驗開發測試所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊。
[0006]在本發明的一個實施例中，所述運輸倉監測模塊以預設周期通過無線的方式向所述運輸工具網關模塊發送所述多個環境數據和貨物姿態數據。
[0007]在本發明的一個實施例中，所述運輸工具網關模塊通過通用分組無線服務技術GPRS將環境和貨物姿態數據包發送給所述物流數據中心。
[0008]在本發明的又一個實施例中，所述運輸工具網關模塊還用於將來自所述物流數據中心的告警指令進行聲音和圖像的提示。
[0009]在本發明的再一個實施例中，所述物流數據中心還用於保存來自所述運輸工具網關模塊的環境和貨物姿態數據包。
[0010]在本發明的一個實施例中，所述運輸倉門禁模塊可以通過以下方式之一對人員進行授權:
[0011](I)所述運輸倉門禁模塊在所述運輸工具出發前完成開運輸倉門人員授權；
[0012](2)所述運輸倉門禁模塊遠程由物流數據中心對人員進行授權。
[0013]在本發明的一個實施例中，所述視頻演示系統包括:觸控螢幕，用於接收用戶的觸摸操作，並根據所述觸摸操作展示所述智能物流實驗與展示平臺設備的組成、性能、參數和應用，以及提供與所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的工作相關的體驗控制應用程式，用戶通過觸摸操作選擇並執行所述體驗控制應用程式以學習所述智能物流實驗與展示平臺設備的各個功能；硬碟播放器，用於向學生提供所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的性能指標的音頻解說和工作效果的視頻展示。
[0014]在本發明的一個實施例中，向學生提供所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊各自對應的原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口。
[0015]在本發明的一個實施例中，所述實驗指導系統提供的與選擇的開發模塊對應的學習內容包括:該開發模塊的使用說明、理論講解、開發工具使用講解、開發重點源碼講解、開發過程分布講解、理論掌握程度測試、常見問題解答、開發筆記匯總以及相關工具和資料。
[0016]在本發明的又一個實施例中，所述學生實驗箱包括:串口，用於調試或下載程序、傳輸數據信息；網口，用於接入網絡信號；電源接口，用於接入電源；溫溼度
[0017]監測模塊開發板和紅外人像監測模塊開發板，用於通過無線方式與所述運輸工具網關模塊進行通信，所述學生通過所述溫溼度監測模塊開發板和紅外人像監測模塊開發板對所述運輸倉監測模塊進行體驗開發測試，並且開發測試的結果可以通過所述運輸工具網關模塊接入至網絡中，以進行後續的分析和控制；振動及氧氣監測模塊開發板和傾角及壓力監測模塊開發板，用於通過無線方式與所述運輸工具網關模塊進行通信，所述學生通過所述振動及氧氣監測模塊開發板和傾角及壓力監測模塊開發板對所述運輸倉監測模塊進行體驗開發測試，並且開發測試的結果可以通過所述運輸工具網關模塊接入至網絡中，以進行後續的分析和控制；運輸工具網關模塊開發板，所述學生通過所述運輸工具網關模塊開發板體驗開發測試所述運輸工具網關模塊；遠程查詢模塊開發板，所述學生通過所述遠程查詢模塊開發板體驗開發測試所述遠程查詢模塊；手持終端模塊開發板，所述學生通過所述手持終端模塊開發板體驗開發測試所述手持終端；門禁模塊開發板，所述學生通過門禁模塊開發板體驗開發測試所述運輸倉門禁模塊；定位模塊開發板，所述學生通過定位模塊開發板體驗開發測試所述運輸工具定位模塊。
[0018]根據本發明實施例的智能物流實驗與展示平臺設備，可以實現智能物流運輸倉數據採集、貨物定位、貨物自動登統計和智能決策，滿足智能物流的演示推廣和開發測試實驗的需要。並且本發明實現了智能物流中物品自動識別、信息更新、實時位置、環境信息、物品快遞狀態等數據、狀態的實時採集和監測，智能控制與遠程人工控制相結合，真實實現智能物流的物品信息、快遞信息的實時監測，可有力支持院校教學實驗，助力智能物流的推廣，也給實際應用提供借鑑，提高物流安全、準確度，提升物流效率。
[0019]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1為根據本發明實施例的智能物流實驗與展示平臺設備的結構圖；
[0022]圖2為根據本發明實施例的運輸工具網關模塊與運輸倉監測模塊的通信示意圖；
[0023]圖3為根據本發明實施例的視頻演示系統的示意圖；
[0024]圖4為根據本發明實施例的實驗指導系統的工作流程圖；
[0025]圖5為根據本發明實施例的實驗箱的布置圖；[0026]圖6為根據本發明實施例的智能物流實驗與展示平臺設備的網絡拓撲圖。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0028]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0029]下面參考圖1對本發明實施例的智能物流實驗與展示平臺設備進行描述。
[0030]如圖1所示，本發明實施例的智能物流實驗與展示平臺設備包括:物流沙盤1、運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8、視頻演示系統9、實驗指導系統管理10和學生實驗箱。
[0031]具體來說，物流沙盤I用於模擬真實環境下物流的設備和環境。其中，物流沙盤包括倉庫模型、道路模型和多個運輸工具模型。在本發明的實施例中，每個運輸工具模型包括多個運輸倉模型等。
[0032]運輸倉監測模塊2包括多個運輸倉監測單元，其中多個運輸倉監測單元位於物流沙盤I的運輸倉模型內，用於採集運輸倉內的多個環境數據和貨物姿態數據。
[0033]在本發明的又一個實施例中，運輸倉監測模塊2以預設周期通過無線的方式向運輸工具網關模塊3發送多個環境數據和貨物姿態數據。
[0034]在本發明的一個實施例中，多個環境數據和貨物姿態數據包括:溫度、溼度、振動、氧氣、傾角、壓力、實時影像等。其中，預設周期可以為5秒。
[0035]運輸倉監測模塊2還可以向學生提供原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口，從而學生可學習借鑑、修改和調試運輸倉監測模塊2，幫助學生掌握無線數據傳輸和環境監測等學科的知識。
[0036]在本發明的一個示例中，運輸倉監測模塊2的數據讀取是在Zigbee中的單片機實現的，並且可以繼續連接其他任何類型傳感器以實現對物流環境的監測。
[0037]運輸工具網關模塊3與運輸倉監測模塊2進行通信，用於接收運輸倉監測模塊2上報的多個環境數據和貨物姿態數據，並將所述多個環境數據和貨物姿態數據轉換為預設通信協議類型的環境和貨物姿態數據包，轉發該環境和貨物姿態數據包。其中，運輸工具網關模塊3可以通過通用分組無線服務技術GPRS將環境和貨物姿態數據包發送給物流數據中心4。
[0038]如圖2所示，物流沙盤I包括駕駛艙和N個運輸倉。其中，運輸工具網關模塊3設置在駕駛倉內，每個運輸倉內設置有N個運輸倉監測單元。每個運輸倉監測單元採集其所在運輸倉內的多個環境數據和貨物姿態數據，然後將上述環境數據和貨物姿態數據發送給駕駛倉內的運輸工具網關模塊3，由運輸工具網關模塊3將上述多個環境數據和貨物姿態數據轉換為預設通信協議類型的環境和貨物數據包，轉發該環境和貨物姿態數據包。[0039]需要說明的是，各個模塊對外發送的數據均需要通過運輸工具網關模塊3進行轉發，由此各個模塊對外發送的數據均通過唯一的通道進行傳輸，提高了數據傳輸的安全可靠性，並且數據不直接傳輸至物流數據中心4，可以在一定程度上減輕物流數據中心4的負擔。
[0040]此外，運輸工具網關模塊3還可以向學生提供原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口，學生可學習借鑑、修改和調試運輸工具網關模塊3，從而幫助學生掌握通信協議轉換、多線程編程等知識。
[0041]物流數據中心4與運輸工具網關模塊3進行通信，用於接收運輸工具網關模塊3轉發的環境和貨物姿態數據包，並根據預設控制理論和經驗數據對數據包進行分析，以及根據分析結果發出對應的告警指令。並且物流數據中心4將告警指令發送至運輸工具網關模塊3，運輸工具網關模塊3將告警指令進行聲音和圖像提示。
[0042]其中，環境和貨物姿態數據包包括運輸倉監測模塊2的實時數據，由運輸倉監測模塊2以5S為周期發送給運輸工具網關模塊3，運輸工具網關模塊3將所有的運輸倉監測模塊2周期發送的數據整理成數據包發送給物流數據中心4。物流數據中心4根據專家系統等控制理論對數據包進行分析，根據分析的結果發出告警和控制信號。例如運輸倉監測模塊2的實時數據中的溫度數據指示溫度在10度以下已經15分鐘了，則物流數據中心4發出加溫控制指令。
[0043]並且，物流數據中心4還用於保存來自運輸工具網關模塊3的環境和貨物姿態數據包。
[0044]在本發明的一個實施例中，物流數據中心4可以採用自動和手動方式接收和分析環境數據包並發出告警指令，並轉發給運輸工具網關模塊3。
[0045]此外，物流數據中心4還用於向學生提供操作說明和程序源碼，幫助學生掌握專家系統、人工智慧等學科的知識。
[0046]運輸工具定位模塊5與運輸工具網關模塊3進行通信，通過GPS (GlobalPositioning System,全球定位系統)或北鬥信號對運輸工具模型進行全球定位。
[0047]此外，運輸工具定位模塊5還可以向學生提供原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口，學生可學習借鑑、修改和調試運輸工具定位模塊5，從而幫助學生掌握定位等知識。
[0048]運輸倉門禁模塊6與運輸工具網關模塊3進行通信。其中，運輸倉門禁模塊6包括指紋讀取器和第一無線通信裝置，其中運輸倉門禁模塊安裝在物流沙盤I的運輸倉門，通過對運輸倉門的門鎖的控制實現對開倉門人員進行鑑別。具體地，通過指紋讀取器獲取開倉門人員錄入的指紋信息，並將該指紋信息通過第一無線通信裝置發送給運輸工具網關模塊3，再由運輸工具網關模塊3轉發給物流數據中心4。由物流數據中心4將運輸工具網關模塊3轉發的指紋信息與預存的授權人員的指紋信息進行鑑別比對，如果符合則發出授權指令給運輸工具網關模塊3。運輸工具網關模塊3將接收到的授權指令轉發給運輸倉門禁模塊6，運輸倉門禁模塊6根據該授權指令允許對應的人員開倉。反之，則不允許指紋信息不符合的人員開倉。
[0049]在本發明的一個實施例中，運輸倉門禁模塊6可以通過以下方式之一對人員進行授權:[0050](I)運輸倉門禁模塊6在運輸工具出發前完成開運輸倉門人員授權；
[0051](2)運輸倉門禁模塊6遠程由物流數據中心對人員進行授權。
[0052]此外，運輸倉門禁模塊6還可以向學生提供原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口，學生可學習借鑑、修改和調試運輸倉門禁模塊6。
[0053]手持終端7與物流數據中心4進行通信。其中，手持終端7包括RFID讀寫器、讀條形碼模塊和第二無線通信裝置。在對運輸倉貨物進行裝卸時，首先由RFID讀寫器讀取運輸倉和倉庫的RFID標籤，然後由條形碼模塊讀取裝卸的貨物條形碼，並將上述讀取的RFID標籤和貨物條形碼通過第二無線通信裝置發送給物流數據中心4以實現運輸倉與倉庫之間貨物的增減登記。
[0054]此外，手持終端7還可以向學生提供原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口，學生可學習借鑑、修改和調試手持終端7，幫助學生掌握通信技術等學科的知識。
[0055]遠程查詢模塊8與物流數據中心4進行通信，用於客戶或工作人員查詢貨物當前狀態。遠程查詢模塊8可以理解為一個接口，讓客戶和相關人員通過手機或計算機可以進行遠程查詢。此外，遠程查詢模塊8還可以向學生提供原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口，學生可學習借鑑、修改和調試手持終端7，幫助學生掌握遠程通信技術等學科的知識。
[0056]視頻演示系統9與物流數據中心4相連，用於向學生提供物流沙盤1、運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8的性能指標的音頻解說和工作效果的視頻展示，以及提供與物流沙盤1、運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8的工作相關的體驗控制應用程式，用戶通過選擇並執行所述體驗控制應用程式學習所述智能物流實驗與展示平臺設備的各個功能。
[0057]如圖3所示，視頻演示系統9包括:觸控螢幕901和硬碟播放器902，觸控螢幕901與硬碟播放器902相連。其中，觸控螢幕901用於接收用戶的觸摸操作，並根據觸摸操作展示本發明的智能物流實驗與展示平臺設備的組成、性能、參數和應用，以及提供與物流沙盤1、運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8的工作相關的體驗控制應用程式。用戶可以通過觸摸操作選擇並執行體驗控制應用程式以學習智能物流實驗與展示平臺設備的各個功能，即可在視頻演示的觸控螢幕上體驗控制效果。硬碟播放器902用於向學生提供物流沙盤1、運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8的性能指標的音頻解說和工作效果的視頻展示。此外，視頻演示系統9還包括音箱903，用於對音頻信號進行放大處理後由音箱903本身回放出聲音，使其聲音變大。
[0058]具體地，視頻演示系統9可以自動播放智能物流實驗與展示平臺的介紹視頻短片，也可通過用戶的觸摸操作展示智能物流實驗與展示平臺的組成、性能、參數、應用等方面的資料。並且，通過在觸控螢幕901上安裝體驗控制功能的體驗控制應用程式APK，實現視頻和控制進行聯動，展示當前物流沙盤I內的實時信息，例如溫度、溼度等。並且，學生還可以通過觸摸操作進行控制體驗，例如體驗控制應用程式APK上帶有控制按鈕進行定位、調溫之類操作。由此可知，視頻演示系統9可以提供展示效果、宣傳推廣科技使用，並且也便於學生對本發明的智能物流試驗與展示平臺的各項功能的學習。
[0059]實驗指導系統10與物流沙盤1、運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8相連，用於提供物流沙盤1、運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊
5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8的理論原理和相關專業知識進行視頻和文本教學。並且，實驗指導系統10用於根據學生選擇的開發模塊，向學生提供與選擇的開發模塊對應的學習內容。
[0060]圖4為根據本發明實施例的實驗指導系統的工作流程圖。
[0061]如圖4所示，實驗指導系統的工作流程如下:
[0062]步驟SI，學生選擇開發模塊。
[0063]其中，開發模塊包括運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8中的一種或多種。
[0064]步驟S2，根據學生選擇的開發模塊，向學生提供與選擇的開發模塊對應的學習內容。
[0065]其中，學習內容包括:該開發模塊的使用說明、理論講解、開發工具使用講解、開發重點源碼講解、開發過程分布講解、理論掌握程度測試、開發測試、常見問題解答、開發筆記匯總以及相關工具和資料。
[0066]在本發明的一個實施例中，實驗指導系統10安裝於每個學生的計算機上。
[0067]在本發明的一個實施例中，實驗指導系統10可以提供視頻文件和電子書以進行理論原理和相關專業知識進行視頻和文本教學。例如，實驗指導系統10可以對本發明的智能物流實驗與展示平臺設備所使用的技術理論以電子書和視頻教學的模式進行講解、對開發利用到的硬體元器件進行介紹、硬體設計過程進行講解、對開發用到的軟體開發工具進行針對性的教學和對開發源碼進行詳細的講解。實驗指導系統10主要是指導開發方面，如對開發用的軟硬體開發技術進行講解(例如VC，PiOtel)，對開發的流程和源碼進行講解，讓學生知道從哪下手、為什麼要這樣做、每行源碼都是幹什麼用的等。
[0068]實驗指導系統10可以做成軟體形式，安裝在學生的計算機上，用於指導學生開發用的。並且，實驗指導系統10可以設置為目錄形式，學生打開軟體後根據想要學習的內容從目錄中直接點開，點開後的內容可以包括視頻、電子書和程序源碼。
[0069]需要說明的是，運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8均可以向學生提供各自對應的原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口，供學生學習掌握無線數據傳輸、傳感器、協議轉換、專家系統、自動控制等知識。學生可以在每個功能模塊上對進行調試改變實驗參數，因為提供模擬量和數字量採集的方法，所以修改起來很容易學習，從而可以有力支持院校教學實驗，又可用於展示助力智能物流的推廣，向實際應用提供借鑑。
[0070]在本發明的一個實施例中，本發明實施例的智能物流實驗與展示平臺設備進一步包括向每個學生分配的學生實驗箱。學生實驗箱用於學生體驗開發測試運輸倉監測模塊2、運輸工具網關模塊3、物流數據中心4、運輸工具定位模塊5、運輸倉門禁模塊6、手持終端7、遠程查詢模塊8。每個學生的開發過程可以在實驗箱內進行操作，驗證過程可以在物流沙盤I進行。[0071]圖5為根據本發明實施例的實驗箱的布置圖。
[0072]如圖5所示，本發明實施例的學生實驗箱包括:串口、網口、電源接口、溫溼度監測模塊開發板、紅外人像監測模塊開發板、振動及氧氣監測模塊開發板和傾角及壓力監測模塊開發板、運輸工具網關模塊開發板、遠程查詢模塊開發板和多個手持終端模塊開發板。
[0073]具體來說，串口用於調試或下載程序、傳輸數據信息。具體地，學生可以通過該串口從上位機調試或下載程序、數據信息等到對應的開發模塊，從而實現對開發模塊的調試和開發管理。
[0074]網口可以用於接入網絡信號，其中，學生實驗箱中的網關模塊開發板可以通過網口與學生計算機進行通信，其中，學生計算機可以視為一臺伺服器。
[0075]電源接口可以用於接入電源。
[0076]溫溼度監測模塊開發板和紅外人像監測模塊開發板，用於通過無線方式與運輸工具網關模塊3進行通信。學生通過該溫溼度監測模塊開發板和紅外人像監測模塊開發板對運輸倉監測模塊2進行體驗開發測試，並且開發測試的結果可以通過運輸工具網關模塊3接入至網絡中，以進行後續的分析和控制學生可以通過運輸工具網關模塊開發板體驗開發測試運輸工具網關模塊3。
[0077]振動及氧氣監測模塊開發板和傾角及壓力監測模塊開發板，用於通過無線方式與運輸工具網關模塊3進行通信。學生通過振動及氧氣監測模塊開發板和傾角及壓力監測模塊開發板對運輸倉監測模塊2進行體驗開發測試，並且開發測試的結果可以通過運輸工具網關模塊3接入至網絡中，以進行後續的分析和控制。
[0078]學生通過運輸工具網關模塊開發板體驗開發測試運輸工具網關模塊3。並且學生可以通過遠程查詢模塊開發板體驗開發測試遠程查詢模塊8。此外，學生還可以通過手持終端模塊開發板體驗開發測試手持終端7，通過門禁模塊開發板體驗開發測試運輸倉門禁模塊6,通過定位模塊開發板體驗開發測試運輸工具定位模塊5。
[0079]圖6為根據本發明實施例的智能物流實驗與展示平臺設備的網絡拓撲圖。
[0080]如圖6所示，運輸工具網關模塊3負責所有環境和貨物姿態數據和告警指令的接收和轉發。具體地，運輸工具網關模塊3通過Zigbee和WIFI技術與運輸倉環境監測模塊2中的各個監測單元進行通信。運輸工具網關模塊3通過Zigbee技術接收溫度傳感器模塊、溼度傳感器模塊、紅外傳感器模塊採集到的環境數據。運輸工具網關模塊3通過3G、GPRS技術將運輸倉環境監測模塊2的數據轉發給物流數據中心4。運輸工具網關模塊3通過Zigbee技術、WIFI方式向運輸工具定位模塊5和運輸倉門禁模塊6轉發來自物流數據中心4的控制指令。物流數據中心4通過WIF1、3G、GPRS將與手持終端7和遠程查詢模塊8進行通信。物流數據中心4通過WIF1、乙太網與視頻演示系統9進行通信，以及向視頻演示系統9轉發控制指令。此外，運輸工具網關模塊3可以通過以WIF1、乙太網與學生計算機進行通信，其中，學生計算機上安裝有實驗指導系統10，運輸工具網關模塊3可以與實驗指導系統10進行數據傳輸。運輸工具網關模塊3可以通過Zigbee技術、WIFI與學生實驗箱中的開發板進行通信，從而學生可以體驗開發測試運輸工具網關模塊3。並且，學生實驗箱可以通過串口、乙太網、WIFI與學生計算機進行通信，學生計算機可以視為一臺伺服器，學生通過從學生計算機上下載程序到學生實驗箱的開發板上，實現對開發板的功能調試。
[0081]本發明實施例提供的智能物流實驗與展示平臺設備涉及無線傳感網絡【技術領域】，尤其是涉及傳感器數據採集、分析、處理及智能控制的實驗與展示平臺。本發明可以實現智能物流運輸倉數據採集、貨物定位、貨物自動登統計和智能決策，滿足智能物流的演示推廣和開發測試實驗的需要。並且本發明實現了智能物流中物品自動識別、信息更新、實時位置、環境信息、物品快遞狀態等數據、狀態的實時採集和監測，智能控制與遠程人工控制相結合，真實實現智能物流的物品信息、快遞信息的實時監測，可有力支持院校教學實驗，助力智能物流的推廣，也給實際應用提供借鑑，提高物流安全、準確度，提升物流效率。
[0082]本發明結合講解和實驗，滿足智能物流的演示推廣和在此平臺上進行開發測試實驗的需要。本發明可以提供原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口，供學生學習掌握無線數據傳輸，提高了學生的學習主動性和學習效率。
[0083]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0084]儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。本發明的範圍由所附權利要求極其等同限定。
【權利要求】
1.一種智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，包括:物流沙盤，用於模擬真實環境下物流的設備和環境，所述物流沙盤包括倉庫模型、道路模型，多個運輸工具模型，其中，每個所述運輸工具模型包括多個運輸倉模型； 運輸倉監測模塊，所述運輸倉監測模塊包括多個運輸倉監測單元，所述多個運輸倉監測單元位於所述物流沙盤的運輸倉模型內，用於採集所述運輸倉內的多個環境數據和貨物姿態數據，其中，所述多個環境數據和貨物姿態數據包括:溫度、溼度、振動、氧氣、傾角、壓力、實時影像； 運輸工具網關模塊與所述運輸倉監測模塊進行通信，用於接收所述運輸倉監測模塊上報的所述多個環境數據和貨物姿態數據，並將所述多個環境數據和貨物姿態數據轉換為預設通信協議類型的環境和貨物姿態數據包，轉發所述環境和貨物姿態數據包； 物流數據中心，所述物流數據中心與運輸工具網關模塊進行通信，用於接收所述運輸工具網關模塊轉發的環境和貨物姿態數據包，並根據預設控制理論和經驗數據對所述數據包進行分析，以及根據分析結果發出對應的告警指令，並且所述物流數據中心將所述告警指令發送至所述運輸工具網關模塊，所述運輸工具網關模塊將所述告警指令進行聲音和圖像提不; 運輸工具定位模塊，所述運輸工具定位模塊與所述運輸工具網關模塊進行通信，通過全球定位系統GPS或北鬥信號對所述運輸工具模型進行全球定位； 運輸倉門禁模塊，所述運輸倉門禁模塊與所述運輸工具網關模塊進行通信，所述運輸倉門禁模塊包括指紋讀取器和無線通信裝置，所述運輸倉門禁模塊安裝在所述物流沙盤的運輸倉門，通過對所述運輸倉門的門鎖的控制實現對開倉門人員進行鑑別； 手持終端，所述手持終端與所述物流數據中心進行通信，所述手持終端包括RFID讀寫器、讀條形碼模塊和無線通信裝置，在對所述運輸倉貨物進行裝卸時，首先讀取運輸倉和倉庫的RFID標籤，然後讀取裝卸的貨物條形碼，實現運輸倉與倉庫之間貨物的增減登記；遠程查詢模塊，所述遠程查詢模塊與所述物流數據中心進行通信，用於客戶或工作人員查詢貨物當前狀態； 視頻演示系統，所述視頻演示系統與所述物流數據中心相連，用於向學生提供所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的性能指標的音頻解說和工作效果的視頻展示，以及提供與所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的工作相關的體驗控制應用程式，用戶通過選擇並執行所述體驗控制應用程式學習所述智能物流實驗與展示平臺設備的各個功能； 實驗指導系統，所述實驗指導系統與所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊相連，用於提供所述物流沙盤、所述物流運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的理論原理和相關專業知識進行視頻和文本教學，並且，所述實驗指導系統用於根據學生選擇的開發模塊，向所述學生提供與選擇的開發模塊對應的學習內容，其中，所述開發模塊包括所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊中的一種或多種，所述實驗指導系統安裝於每個學生的計算機上； 學生實驗箱，所述學生實驗箱用於學生體驗開發測試所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊。
2.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，所述運輸倉監測模塊以預設周期通過無線的方式向所述運輸工具網關模塊發送所述多個環境數據和貨物姿態數據。
3.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，所述運輸工具網關模塊通過通用分組無線服務技術GPRS將環境和貨物姿態數據包發送給所述物流數據中心。
4.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，所述運輸工具網關模塊還用於將來自所述物流數據中心的人告警指令進行聲音和圖像的提示。
5.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，所述物流數據中心還用於保存來自所述運輸工具網關模塊的環境和貨物姿態數據包。
6.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，所述運輸倉門禁模塊可以通過以下方式之一對人員進行授權: (I)所述運輸倉門禁模塊在所述運輸工具出發前完成開運輸倉門人員授權； (2 )所述運輸倉門禁模塊遠程由物流數據中心對人員進行授權。
7.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，所述視頻演示系統包括: 觸控螢幕，用於接收用戶的觸摸操作，並根據所述觸摸操作展示所述智能物流實驗與展示平臺設備的組成、性能、參數和應用，以及提供與所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的工作相關的體驗控制應用程式，用戶通過觸摸操作選擇並執行所述體驗控制應用程式以學習所述智能物流實驗與展示平臺設備的各個功能； 硬碟播放器，用於向學生提供所述物流沙盤、所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊的性能指標的音頻解說和工作效果的視頻展示。
8.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，向學生提供所述運輸倉監測模塊、所述運輸工具網關模塊、所述物流數據中心、所述運輸工具定位模塊、所述運輸倉門禁模塊、所述手持終端、所述遠程查詢模塊各自對應的原理圖、操作說明、程序源碼和調試下載接口。
9.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，所述實驗指導系統提供的與選擇的開發模塊對應的學習內容包括:該開發模塊的使用說明、理論講解、開發工具使用講解、開發重點源碼講解、開發過程分布講解、理論掌握程度測試、常見問題解答、開發筆記匯總以及相關工具和資料。
10.如權利要求1所述的智能物流實驗與展示平臺設備，其特徵在於，所述學生實驗箱包括:串口，用於調試或下載程序、傳輸數據信息； 網口，用於接入網絡信號； 電源接口，用於接入電源； 溫溼度監測模塊開發板和紅外人像監測模塊開發板，用於通過無線方式與所述運輸工具網關模塊進行通信，所述學生通過所述溫溼度監測模塊開發板和紅外人像監測模塊開發板對所述運輸倉監測模塊進行體驗開發測試，並且開發測試的結果可以通過所述運輸工具網關模塊接入至網絡中，以進行後續的分析和控制； 振動及氧氣監測模塊開發板和傾角及壓力監測模塊開發板，用於通過無線方式與所述運輸工具網關模塊進行通信，所述學生通過所述振動及氧氣監測模塊開發板和傾角及壓力監測模塊開發板對所述運輸倉監測模塊進行體驗開發測試，並且開發測試的結果可以通過所述運輸工具網關模塊接入至網絡中，以進行後續的分析和控制； 運輸工具網關模塊開發板，所述學生通過所述運輸工具網關模塊開發板體驗開發測試所述運輸工具網關模塊； 遠程查詢模塊開發板，所述學生通過所述遠程查詢模塊開發板體驗開發測試所述遠程查詢模塊； 手持終端模塊開發板，所述學生通過所述手持終端模塊開發板體驗開發測試所述手持終端； 門禁模塊開發板，所述學生通過門禁模塊開發板體驗開發測試所述運輸倉門禁模塊； 定位模塊開發板，所述學生通過定位模塊開發板體驗開發測試所述運輸工具定位模塊。
【文檔編號】G09B19/00GK103915012SQ201410124574
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】鍾秋發, 尚久慶, 張靖軒 申請人:石家莊恆運網絡科技有限公司