基于云平臺智能物流倉儲系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測

0 引 言

目前，物流倉儲系統(tǒng)在智能化方面得到了很大提升 [1-2]，通過機(jī)器人等手段實現(xiàn)了自動分類 [3]、按類存儲 [4]、作業(yè)單元、作業(yè)單據(jù)和指令的全條碼化管理 [5]，實物流、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，提升了配送時效。但很多倉儲系統(tǒng)忽視了對物品的環(huán)境監(jiān)測，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) ；一些藥品的儲存對溫濕度的要求比較嚴(yán)格，當(dāng)超過預(yù)定值時，需進(jìn)行及時排風(fēng)降溫處理 ；某些物品對甲醛和 PM2.5 環(huán)境參數(shù)有要求 [7-11]，需要進(jìn)行實時監(jiān)測。本文系統(tǒng)通過對倉儲系統(tǒng)物品的分析進(jìn)行個性化設(shè)計，并能對出現(xiàn)的危險情況進(jìn)行實時報告，實時進(jìn)行遠(yuǎn)程、自動控制，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，完成對環(huán)境數(shù)據(jù)的采集 [12-15]、本地數(shù)據(jù)的顯示、報警及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的接收，通過 MQTT 協(xié)議 [16-18] 接入云平臺。

（2）云平臺模塊完成消息對列和轉(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 移動終端通過 HTML5，JS，CSS 制作前端控制界面 [19]，實現(xiàn)對移動端的控制及數(shù)據(jù)接收。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

2 溫濕度檢測

2.1 底層數(shù)據(jù)的采集及顯示

本文系統(tǒng)采用 DHT11 傳感器檢測溫濕度值，根據(jù)傳感器的時序、流程圖及算法，實現(xiàn)對底層數(shù)據(jù)的采集。溫濕度檢測流程如圖 2 所示。

通過以上算法及函數(shù)的編寫，實現(xiàn)對底層溫濕度數(shù)據(jù)的采集，且采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，實時性強(qiáng)。

2.2 基于云平臺溫濕度數(shù)據(jù)傳送及控制

本文系統(tǒng)通過 EXT-AT3080 的 WiFi 模塊與云平臺及移動終端進(jìn)行連接，每 5 s 向云平臺傳輸數(shù)據(jù) [20]，通過云平臺轉(zhuǎn)發(fā)至本地服務(wù)器或移動終端 [21]，當(dāng)溫度超過設(shè)定的溫度值時，本地報警裝置報警。同時，本地服務(wù)器或移動終端接收到報警數(shù)據(jù)后，將通過移動終端下發(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，本地報警解除，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。云平臺控制流程如圖 3 所示。

3 實驗結(jié)果

本文系統(tǒng)主要采集倉儲中的溫濕度數(shù)據(jù)，利用 STM32對底層數(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 [22-23] 推送至本地服務(wù)器，也可通過移動終端實時顯示數(shù)據(jù)，對倉儲環(huán)境的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，實現(xiàn)自動預(yù)警、解除預(yù)警功能。同時，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)啟動電機(jī)等機(jī)械設(shè)備工作，實現(xiàn)自動處理功能。實驗核心板及顯示結(jié)果如圖 4 ～ 圖 7 所示。

4 結(jié) 語

本文設(shè)計了基于云平臺的智能倉儲系統(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、移動終端控制，實現(xiàn)對環(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。