一種基於倉儲物流管理的多功能手持機及物流管理方法
2023-05-09 01:13:51
一種基於倉儲物流管理的多功能手持機及物流管理方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於倉儲物流管理的多功能手持機及物流管理方法，包括控制單元，還包括GPS模塊、GPRS模塊、RFID模塊，控制單元與GPS模塊、GPRS模塊、RFID模塊通訊連接；控制單元控制RFID模塊對貨物上的電子標籤讀寫，RFID模塊將讀取的電子標籤信息傳送至控制單元；GPS模塊將獲得的地理位置信息傳送至控制單元；控制單元通過GPRS模塊將前述的電子標籤信息和地理位置信息傳送至總部伺服器。
【專利說明】一種基於倉儲物流管理的多功能手持機及物流管理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於倉儲物流管理的多功能手持機及物流管理方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會分工的進步和經濟全球化進程的加快，物流已滲透於生產和流通的各個環節，成為衡量一個國家生產力發展水平的重要指標之一。倉儲作為物流中的核心環節，高效合理的倉儲可以幫助企業加快物資流動的速度，降低成本，保障生產的順利進行，並實現對資源有效控制和管理。目前，倉儲物流管理仍更多地靠人工作業進行統計記錄。這種方法不僅費時費力、成本提高，而且容易出錯、導致貨物遺失。當倉庫分散且數量多時，總部常常數據更新滯後，不能對倉儲資源進行有效的控制。另外，電子商務的興起也要求對配送過程進行全程跟蹤。
[0003]與本專利最接近的現有技術，一個是「可以讀條形碼的手持機裝置」專利(專利號:CN200710040129.5)，但這種手持機只適合應用於流通領域，如超市營業櫃檯等，且條形碼易損壞，使用受環境影響；另一個是「基於RFID的手持機裝置」專利(專利號:CN201110229492.8)，這種手持機雖然很好地解決了倉儲物流管理中貨物盤點效率的問題，但沒有實現遠程數據實時上傳，且功能有限。
【發明內容】
[0004]本發明目的在於提供一種基於倉儲物流管理的多功能手持機及物流管理方法，能夠快速獲取貨物信息和地理位置信息，並實現數據的實時上傳。
[0005]基於同一發明構思，本發明目具有兩個獨立的技術方案:
[0006]1.一種基於倉儲物流管理的多功能手持機，包括控制單元，其特徵在於:還包括GPS模塊、GPRS模塊、RFID模塊，控制單元與GPS模塊、GPRS模塊、RFID模塊通訊連接。
[0007]控制單元還接有IXD觸控螢幕。
[0008]控制單元採用Micro2440核心板，Micro2440核心板通過排孔實現與手持機底板的通訊連接，Micro2440核心板通過手持機底板的三個串口分別接GPS模塊、GPRS模塊和RFID模塊。
[0009]Micro2440核心板通過手持機底板的接口接IXD觸控螢幕。
[0010]2.一種利用上述基於倉儲物流管理的多功能手持機的物流管理方法，其特徵在於:控制單元控制RFID模塊對貨物上的電子標籤讀寫，RFID模塊將讀取的電子標籤信息傳送至控制單元；GPS模塊將獲得的地理位置信息傳送至控制單元；控制單元通過GPRS模塊將前述的電子標籤信息和地理位置信息傳送至總部伺服器。
[0011]GPS模塊通過如下方法獲得地理位置信息，
[0012]步驟1:GPS模塊串口初始化；
[0013]步驟2:等待接收緩衝區滿，當緩衝區滿時，進入步驟3 ；
[0014]步驟3:讀取接收緩衝區中數據，並保存為字符串形式；[0015]步驟4:判斷步驟3中提取的字符串，是否以$GPRMC打頭；如果是，進入步驟5 ;否則進入步驟2 ；
[0016]步驟5:根據$GPRMC類數據的格式，對步驟3中提取的字符串進行處理，提取出經度、緯度、速度、航向地理位置信息；
[0017]步驟6:將步驟5獲取的地理位置信息在IXD觸控螢幕上顯示；
[0018]步驟7:對步驟5獲取的地理位置信息按格式進行封裝，並上傳；
[0019]步驟8:定時器定時5S;
[0020]步驟9:判斷步驟8中定時器的定時時間是否到；如果是，返回步驟2 ;否則繼續等待。
[0021]RFID模塊通過如下方法獲得電子標籤信息，
[0022]步驟1:RFID模塊串口初始化；
[0023]步驟2:設置預期標籤數；
[0024]步驟3:向串口寫入多次讀取Type C標籤ID命令；
[0025]步驟4:等待接收緩衝區滿；當緩衝區滿時，進入步驟5 ;否則進入步驟6 ；
[0026]步驟5:根據RFID閱讀器返回的數據格式，提取出通知信息中的標籤電子碼；完成後進入步驟8 ；
[0027]步驟6:定時器定時200ms，完成後進入步驟7 ；
[0028]步驟7:判斷步驟6中定時器的定時時間是否到；如果是，返回步驟4 ;否則繼續等待;
[0029]步驟8:將步驟5獲取的電子標籤信息在IXD觸控螢幕上顯示；
[0030]步驟9:定時器定時10S，完成後進入步驟11 ;
[0031]步驟10:判斷步驟9中定時器的定時時間是否到；如果是，進入步驟11 ;否則，繼
續等待；
[0032]步驟11:語句提示「讀標籤完成！ 」，結束程序流程。
[0033]GPRS模塊通過如下方法將信息傳送至總部伺服器，
[0034]步驟1:GPRS模塊串口初始化；
[0035]步驟2:向串口寫入「AT」命令；
[0036]步驟3:當接收緩衝區滿時，讀取緩衝區中數據，判斷GPRS模塊是否返回「0K」 ;如果是，進入步驟4 ;否則，進入步驟5 ;
[0037]步驟4:向串口輸入「AT+CGATT=1 」命令，使GPRS附著，完成後進入步驟6 ；
[0038]步驟5:語句提示「GPRS模塊加載異常」，完成後結束程序流程；
[0039]步驟6:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟7 ;否則，一定延時後繼續執行步驟4;
[0040]步驟7:向串 口輸入 「AT+CGDC0NT=1 」，「 IP」，「3GNET」 命令設置 PDP 上下文；
[0041]步驟8:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟9 ;否則，一定延時後繼續執行步驟7 ；
[0042]步驟9:向串口輸入「AT~IPCALL=1，」命令獲取臨時IP位址；
[0043]步驟10:判斷GPRS模塊是否返回IP位址；如果是，進入步驟11 ;否則，一定延時後繼續執行步驟9 ；[0044]步驟11:與上位機進行連接；
[0045]步驟12:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟13 ;否則，進入步驟14 ；
[0046]步驟13:設置Socket為Transfer模式，進入數據透明傳輸，完成後進入步驟15 ；
[0047]步驟14:語句提示「與上位機連接失敗」，完成後結束程序流程；
[0048]步驟15:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟16 ;否則，一定延時後返回步驟13 ；
[0049]步驟16:語句提示「準備數據上傳」，結束程序流程。
[0050]本發明具有的有益效果:
[0051]本發明控制單元控制RFID模塊對貨物上的電子標籤讀寫，RFID模塊將讀取的電子標籤信息傳送至控制單元；GPS模塊將獲得的地理位置信息傳送至控制單元；控制單元通過GPRS模塊將前述的電子標籤信息和地理位置信息傳送至總部伺服器，充分結合了嵌入式技術、RFID技術、GPRS技術和GPS技術，本發明可以快速讀取貨物上的標籤信息，從而實現貨物的快速盤點和出入庫登記，有效提高工作效率，並能將貨物信息實時地上傳給總部伺服器，使總部能對倉儲資源進行有效的控制和管理，同時，手持機還能獲取實時的地理位置信息並能不斷地將位置數據上傳給總部伺服器，實現對配送車輛的導航和監控管理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0052]圖1為本發明手持機的電路原理框圖；
[0053]圖2為本發明獲取地理位置信息流程圖；
[0054]圖3為本發明掃描電子標籤程序流程圖；
[0055]圖4為本發明數據遠程上傳程序流程圖；
[0056]圖5為本發明手持機用戶程序操作界面；
[0057]圖6為倉儲物流智能監管系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0058]如圖1所示，控制單元U14分別通過串口 3U10、串口 2U9、串口 1U8與GPS模塊U13、GPRS模塊Ul2、RFID模塊Ull通訊連接，經IXD觸控螢幕接口 U7接IXD觸控螢幕，控制單元U14還接有SD卡接口 U1、按鍵U6、蜂鳴器U5、USB接口 U2、DB9串口接口 U3、復位電路U4、電源U15。實施時，控制單元U14採用Micro2440核心板，Micro2440核心板通過手持機底板的三個串口分別接GPS模塊、GPRS模塊和RFID模塊。
[0059]控制單元控制RFID模塊對貨物上的電子標籤讀寫，RFID模塊將讀取的電子標籤信息傳送至控制單元；GPS模塊將獲得的地理位置信息傳送至控制單元；控制單元通過GPRS模塊將前述的電子標籤信息和地理位置信息傳送至總部伺服器。
[0060]如圖2所示，GPS模塊通過如下方法獲得地理位置信息，
[0061]步驟1:GPS模塊串口初始化，設置好波特率、接收緩衝區大小等，完成後進入步驟
2；
[0062]步驟2:等待接收緩衝區滿，當緩衝區滿時，進入步驟3 ;否則繼續等待；
[0063]步驟3:讀取接收緩衝區中數據，並保存為字符串形式，完成後進入步驟4 ;
[0064]步驟4:判斷步驟3中提取的字符串，是否以$GPRMC打頭；如果是，進入步驟5 ;否則進入步驟2 ；
[0065]步驟5:根據$GPRMC類數據的格式，對步驟3中提取的字符串進行處理，提取出經度、緯度、速度、航向等地理位置信息，完成後進入步驟6 ；
[0066]步驟6:將步驟5獲取的地理位置信息在IXD觸控螢幕上顯示，完成後進入步驟7 ；
[0067]步驟7:對步驟5獲取的地理位置信息按格式進行封裝，準備上傳，完成後進入步驟8;
[0068]步驟8:定時器定時5S，完成後進入步驟9 ；
[0069]步驟9:判斷步驟8中定時器的定時時間是否到；如果是，返回步驟2 ;否則繼續等待。
[0070]如圖3所示，RFID模塊通過如下方法獲得電子標籤信息，
[0071]步驟1:RFID模塊串口初始化，設置好波特率、接收緩衝區大小等，完成後進入步驟2;
[0072]步驟2:設置好預期標籤數，完成後進入步驟3 ；
[0073]步驟3:向串口寫入多次讀取Type C標籤ID命令，完成後進入步驟4 ；
[0074]步驟4:等待接收緩衝區滿。當緩衝區滿時，進入步驟5 ;否則進入步驟6 ；
[0075]步驟5:根據RFID閱讀器返回的數據格式，提取出通知信息中的標籤電子碼，即EPC0完成後進入步驟8 ；
[0076]步驟6:定時器定時200ms，完成後進入步驟7 ；
[0077]步驟7:判斷步驟6中定時器的定時時間是否到。如果是，返回步驟4 ;否則繼續等待;
[0078]步驟8:將步驟5獲取的EPC數據在IXD觸控螢幕上顯示，完成後進入步驟9 ；
[0079]步驟9:定時器定時10S，完成後進入步驟11 ;
[0080]步驟10:判斷步驟9中定時器的定時時間是否到。如果是，進入步驟11 ;否則，繼
續等待；
[0081]步驟11:語句提示「讀標籤完成！ 」，結束程序流程。
[0082]如圖4所示，GPRS模塊通過如下方法將信息傳送至總部伺服器，
[0083]步驟1:GPRS模塊串口初始化，設置好波特率、接收緩衝區大小等，完成後進入步驟2 ;
[0084]步驟2:向串口寫入「AT」命令，完成後進入步驟3 ；
[0085]步驟3:當接收緩衝區滿時，讀取緩衝區中數據，判斷GPRS模塊是否返回「0K」。如果是，進入步驟4 ;否則，進入步驟5 ;
[0086]步驟4:向串口輸入「AT+CGATT=1 」命令，使GPRS附著，完成後進入步驟6 ；
[0087]步驟5:語句提示「GPRS模塊加載異常」，完成後結束程序流程；
[0088]步驟6:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟7 ;否則，一定延時後繼續執行步驟4;
[0089]步驟7:向串 口輸入 「AT+CGDC0NT=1 」，「 IP」，「3GNET」 命令設置 PDP 上下文；
[0090]步驟8:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟9 ;否則，一定延時後繼續執行步驟7 ；
[0091]步驟9:向串口輸入「AT~IPCALL=I, 」命令獲取臨時IP位址；[0092]步驟10:判斷GPRS模塊是否返回IP位址；如果是，進入步驟11 ;否則，一定延時後繼續執行步驟9，完成後進入步驟10 ；
[0093]步驟11:與上位機進行連接(上位機IP位址、監聽埠號已公布)，完成後進入步驟12 ；
[0094]步驟12:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟13 ;否則，進入步驟14 ；
[0095]步驟13:設置Socket為Transfer模式,進入數據透明傳輸,完成後進入步驟15 ；
[0096]步驟14:語句提示「與上位機連接失敗」，完成後結束程序流程；
[0097]步驟15:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟16 ;否則，一定延時後返回步驟13 ；
[0098]步驟16:語句提示「準備數據上傳」，結束程序流程。
[0099]如圖5所示，手持機用戶程序操作界面包括串口初始化欄、貨物電子碼信息欄、地理位置信息欄、操作欄以及信息欄。串口初始化欄用於初始化RFID模塊通信串口(RFID模塊通過接口固定在手持機上，可從手持機上單獨分離)，包括設置串口號、波特率等。當串口初始化完成後就可以進行相應操作。當按下操作欄中的貨物盤點按鍵，就可以掃描電子標籤，讀取的電子碼信息將在貨物電子碼信息欄中顯示並自動編號；電子碼信息欄中的「狀態」欄用於編輯並顯示貨物的狀態，包括「在庫」、「配送中」、「配送完成」。當按下操作欄中的獲取位置信息按鍵後，地理位置信息欄中將顯示實時的地理位置信息，包括經度、緯度、速度、加速度、航向等，從而達到導航目的。另外，操作欄中的連接和進入透明傳輸按鍵用於手持機遠程數據上傳的初始化(必須先完善上位機IP和埠號)。當遠程數據上傳初始化完成後，按軌跡跟蹤按鍵，地理位置數據將上傳給上位機，實現對配送過程的監控管理。而操作欄中的上傳數據按鍵用於將讀取的電子碼信息遠程上傳給上位機。信息欄用於接收總部發布的即時消息。當按下退出程序按鍵後，將退出用戶操作界面。
[0100]如圖6所示，通過該多功能手持機，本倉儲物流智能監管系統可完成倉儲貨物的出入庫登記、庫存檔點以及對配送過程的監控管理。入庫時，首先給貨物貼上指定電子標籤，然後用手持機掃描電子標籤並把貨物狀態改為「在庫」，最後手持機將初步數據遠程傳輸給總部資料庫，由總部進一步完善貨物相關信息，如生產商、生產日期以及貨架位置等。出庫時，手持機掃描貼有電子標籤的貨物，將貨物狀態改為「配送中」，並將數據上傳給總部，貨物即可出庫。庫存檔點時，操作人員將手持機設置為「貨物盤點」模式，在倉庫內走動，RFID模塊將掃描電子標籤，完成庫存的盤點。配送過程中，手持機能提供具體地理位置信息，實現對配送車輛的導航；當把手持機設置為「軌跡跟蹤」模式時，手持機將把配送車輛的地理位置信息上傳給總部，使總部能對配送過程進行監控。配送完成時，操作人員用手持機掃描貨物，把貨物狀態改為「配送完成」並把數據上傳給總部，配送過程結束。
【權利要求】
1.一種基於倉儲物流管理的多功能手持機，包括控制單元，其特徵在於:還包括GPS模塊、GPRS模塊、RFID模塊，控制單元與GPS模塊、GPRS模塊、RFID模塊通訊連接。
2.根據權利要求1所述的基於倉儲物流管理的多功能手持機，其特徵在於:控制單元還接有IXD觸控螢幕。
3.根據權利要求2所述的基於倉儲物流管理的多功能手持機，其特徵在於:控制單元採用Micro2440核心板，Micro2440核心板通過排孔實現與手持機底板的通訊連接，Micro2440核心板通過手持機底板的三個串口分別接GPS模塊、GPRS模塊和RFID模塊。
4.根據權利要求3所述的基於倉儲物流管理的多功能手持機，其特徵在於:，Micro2440核心板通過手持機底板的接口接IXD觸控螢幕。
5.一種利用權利要求1所述基於倉儲物流管理的多功能手持機的物流管理方法，其特徵在於:控制單元控制RFID模塊對貨物上的電子標籤讀寫，RFID模塊將讀取的電子標籤信息傳送至控制單元；GPS模塊將獲得的地理位置信息傳送至控制單元；控制單元通過GPRS模塊將前述的電子標籤信息和地理位置信息傳送至總部伺服器。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於:GPS模塊通過如下方法獲得地理位置信息， 步驟1:GPS模塊串口初始化； 步驟2:等待接收緩 衝區滿，當緩衝區滿時，進入步驟3 ； 步驟3:讀取接收緩衝區中數據，並保存為字符串形式； 步驟4:判斷步驟3中提取的字符串，是否以$GPRMC打頭；如果是，進入步驟5 ;否則進入步驟2 ； 步驟5:根據$GPRMC類數據的格式，對步驟3中提取的字符串進行處理，提取出經度、緯度、速度、航向地理位置信息； 步驟6:將步驟5獲取的地理位置信息在IXD觸控螢幕上顯示； 步驟7:對步驟5獲取的地理位置信息按格式進行封裝，準備上傳； 步驟8:定時器定時5S ； 步驟9:判斷步驟8中定時器的定時時間是否到；如果是，返回步驟2 ;否則繼續等待。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於:RFID模塊通過如下方法獲得電子標籤信息， 步驟1:RFID模塊串口初始化； 步驟2:設置預期標籤數； 步驟3:向串口寫入多次讀取Type C標籤ID命令； 步驟4:等待接收緩衝區滿；當緩衝區滿時，進入步驟5 ;否則進入步驟6 ; 步驟5:根據RFID閱讀器返回的數據格式，提取出通知信息中的標籤電子碼；完成後進入步驟8 ； 步驟6:定時器定時200ms，完成後進入步驟7 ； 步驟7:判斷步驟6中定時器的定時時間是否到；如果是，返回步驟4 ;否則繼續等待； 步驟8:將步驟5獲取的電子標籤信息在IXD觸控螢幕上顯示； 步驟9:定時器定時10S，完成後進入步驟11 ； 步驟10:判斷步驟9中定時器的定時時間是否到；如果是，進入步驟11 ;否則，繼續等待; 步驟11:語句提示「讀標籤完成！ 」，結束程序流程。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於:GPRS模塊通過如下方法將信息傳送至總部伺服器， 步驟1:GPRS模塊串口初始化； 步驟2:向串口寫入「AT」命令； 步驟3:當接收緩衝區滿時，讀取緩衝區中數據，判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟4;否則，進入步驟5; 步驟4:向串口輸入「AT+CGATT=1 」命令，使GPRS附著，完成後進入步驟6 ； 步驟5:語句提示「GPRS模塊加載異常」，完成後結束程序流程； 步驟6:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟7 ;否則，一定延時後繼續執行步驟4 ; 步驟7:向串口輸入「A T+CGDC0NT=1」，「IP」，「3GNET」命令設置PDP上下文； 步驟8:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟9 ;否則，一定延時後繼續執行步驟7 ; 步驟9:向串口輸入「AT~IPCALL=I, 」命令獲取臨時IP位址； 步驟10:判斷GPRS模塊是否返回IP位址；如果是，進入步驟11 ;否則，一定延時後繼續執行步驟9 ； 步驟11:與上位機進行連接； 步驟12:判斷GPRS模塊是否返回「OK」;如果是，進入步驟13 ;否則，進入步驟14 ； 步驟13:設置Socket為Transfer模式，進入數據透明傳輸，完成後進入步驟15 ； 步驟14:語句提示「與上位機連接失敗」，完成後結束程序流程； 步驟15:判斷GPRS模塊是否返回「0K」;如果是，進入步驟16 ;否則，一定延時後返回步驟13 ； 步驟16:語句提示「準備數據上傳」，結束程序流程。
【文檔編號】G06Q50/28GK103903116SQ201410098137
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】李冰, 劉江華, 許長魁, 邢博聞, 張蘭勇 申請人:哈爾濱工程大學