基于uhf智能傳感標簽的物流倉儲監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種物流倉儲監控系統，具體是涉及一種基于特高頻(Ultra HighFrequency, UHF)智能傳感標簽的物流倉儲監控系統。
【背景技術】
[0002]現代物流倉儲行業的迅猛發展，使物流倉儲自動化程度越來越高，為保證物流倉儲作業的效率、準確率，降低錯誤操作帶來的損失，作業中貨物各方面信息的采集和及時反饋就顯得格外重要。傳統的標簽只標記了貨物的基本信息，而現有的傳感標簽不能很好的及時反饋信息，Zigbee、WiFi等傳感監控技術存在結構復雜，功耗大等問題。無線射頻識別技術(RFID)作為一種廣泛應用于物流倉儲的非接觸式自動識別技術沒有發揮出最大作用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種基于UHF智能傳感標簽的物流倉儲監控系統，其利用射頻識別技術、傳感技術、嵌入式技術的有機結合，實現物流倉儲作業中貨物識別、狀態信息監控、作業環節提示的功能，解決目前射頻識別技術信息獲取量少，沒有信息反饋的問題，為物流倉儲作業提供及時可靠的信息反饋，提高整個物流倉儲環節的效率，降低錯誤率。
[0004]本發明實現上述目的的技術方案是:
[0005]包括UHF智能傳感標簽、固定電子標簽讀寫器終端、車載電子標簽讀寫器終端、GPRS網絡模塊、云端服務中心、移動智能終端、計算機管理系統。計算機管理系統通過讀寫器終端與UHF智能傳感標簽進行通訊，固定電子標簽讀寫器終端、車載電子標簽讀寫器終端讀取UHF智能傳感標簽采集的傳感信息和貨物的編碼信息，通過串口或互聯網傳遞給計算機管理系統，計算機管理系統對數據分析處理后，再通過串口或互聯網，將控制命令傳遞給固定電子標簽讀寫器終端、車載電子標簽讀寫器終端，固定電子標簽讀寫器終端、車載電子標簽讀寫器終端將控制命令寫入UHF智能傳感標簽，UHF智能傳感標簽根據系統的反饋信息，通過自身的信息顯示單元將信息呈現給工作人員。
[0006]按上述方案，所述UHF智能傳感標簽包括:微控制器MCU、傳感單元、信息顯示單元、標簽芯片、電源單元、標簽天線、二維碼。微控制器MCU具有I2C接口、SPI接口 ；標簽芯片具有I2C接口功能和一個大容量EEPROM，符合EPCglobal射頻識別協議第I類第2代UHF RFID 860MHz至960MHz通信協議；傳感單元可以是溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、光度傳感器等，可與微控制器MCU進行數據通訊的尺寸合適的傳感設備；信息顯示單元可以是LED燈、蜂鳴器、液晶屏等，可與微控制器MCU進行通訊的尺寸合適的信息顯示設備；UHF智能傳感標簽可安放在托盤、貨架、物流箱等物流倉儲設施中。
[0007]微控制器MCU的引腳P00、P01、P02和標簽芯片以I2C接口的形式連接，實現數據的讀寫傳輸和射頻信號的收發；微控制器MCU的引腳P21、P22和傳感單元以I2C接口形式連接，實現采集的環境數據傳輸；信息顯示單元和微控制器MCU連接，用于顯示信號的傳輸；微控制器MCU的引腳P10、P11、P12分別和LED1、LED3、LED3連接，引腳的高低電平實現燈的狀態控制；電源單元采用紐扣電池，為UHF智能傳感標簽供電。
[0008]按上述方案，所述固定電子標簽讀寫器終端和車載電子標簽讀寫器終端具有讀寫電子標簽的功能，安放在貨架、倉庫或物流運輸車輛中。固定電子標簽讀寫器終端通過串口與計算機管理系統連接；固定電子標簽讀寫終端讀取標簽存儲的編碼信息和傳感信息，通過串口上傳到計算機管理系統，計算機管理系統對信息分析處理后，根據讀寫器端口地址可以定位貨物所在區域，根據傳感信息可以監控貨物狀態，也可以發送相應指令控制UHF智能傳感標簽的信息顯示單元。車載電子標簽讀寫器終端連接GPRS網絡模塊，與云端服務中心通過互聯網進行通訊，云端服務中心與計算機管理系統通過互聯網保持信息同步，從而實現車載電子標簽讀寫器終端與計算機管理系統的通訊。
[0009]按上述方案，所述云端服務中心保存貨物的各類信息，可以通過互聯網和車載電子標簽讀寫終端、計算機管理系統進行信息交換，并且設有移動智能終端的訪問接口。
[0010]按上述方案，所述計算機管理系統設置有貨物信息的數據庫、傳感信息顯示和分析模塊、控制指令發送模塊。計算機管理系統的貨物信息數據庫包括貨物的生產信息、物流倉儲作業信息、傳感信息；計算機管理系統的傳感信息顯示和分析模塊，接收電子標簽讀寫終端讀取UHF智能傳感標簽采集的傳感信息，實現傳感信息的實時監控顯示。當計算機管理系統分析對比設定的信息閾值后，判斷是否報警，并發送反饋信息給UHF智能傳感標簽；計算機管理系統的控制指令發送模塊根據導入的貨物編碼數據，發送包括貨物進出庫、待裝、復檢等相關物流倉儲作業指令，控制UHF智能傳感標簽的信息顯示單元。
[0011]本發明的有益效果是:基于UHF智能傳感標簽和RFID射頻技術，實現了貨物傳感信息的采集和反饋，以及物流倉儲作業信息的有效提示，結合云服務和互聯網，實現了貨物運輸途中的實時監控，為物流倉儲作業提供及時可靠的信息反饋，提高整個物流倉儲環節的效率，降低錯誤率，也可以通過掃描二維碼快速便捷的獲取貨物信息。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明系統框圖。
[0013]圖2是本發明智能傳感標簽電路原理圖。
[0014]圖3是本發明智能傳感標簽外觀示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，一種基于UHF智能傳感標簽的物流倉儲監控系統，包括UHF智能傳感標簽、固定電子標簽讀寫器終端、車載電子標簽讀寫器終端、GPRS網絡模塊、云端服務中心、移動智能終端、計算機管理系統。計算機管理系統通過讀寫器終端與UHF智能傳感標簽進行通訊，固定電子標簽讀寫器終端、車載電子標簽讀寫器終端工作在860-928MHZ頻段，讀取UHF智能傳感標簽采集的傳感信息和貨物的編碼信息，通過串口或互聯網傳遞給計算機管理系統，計算機管理系統對數據分析處理后，再通過串口或互聯網，將控制命令傳遞給固定電子標簽讀寫器終端、車載電子標簽讀寫器終端，固定電子標簽讀寫器終端、車載電子標簽讀寫器終端將控制命令寫入UHF智能傳感標簽，UHF智能傳感標簽根據系統的反饋信息，通過自身的信息顯示單元將信息呈現給工作人員。工作人員根據信息提示進行操作可提高作業效率、降低錯誤率。
[0016]UHF智能傳感標簽包括:微控制器MCU、傳感單元、信息顯示單元、標簽芯片、電源單元、標簽天線、二維碼。微控制器MCU具有I2C接口、SPI接口 ；標簽芯片是NXP公司型號為SL3S4021的無源射頻識別標簽芯片，具有I2C接口功能和一個3328bit大容量EEPROM，符合EPCglobal射頻識別協議第I類第2代UHF RFID 860MHz至960MHz通信協議；傳感單元可以是溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、光度傳感器等可與微控制器MCU進行數據通訊的尺寸合適的傳感設備；信息顯示單元可以是LED燈、蜂鳴器、液晶屏等可與微控制器MCU進行通訊的尺寸合適的信息顯示設備；UHF智能傳感標簽可安放在托盤、貨架、物流箱等物流倉儲設施中。
[0017]如圖2所示，微控制器MCU的引腳P00、P01、P02和標簽芯片以I2C接口的形式連接，實現數據的讀寫傳輸和射頻信號的收發；微控制器MCU的引腳P21、P22和傳感單元以I2C接口形式連接，實現采集的環境數據傳輸；信息顯示單元和微控制器MCU連接，用于顯示信號的傳輸；微控制器MCU的引腳P10、P11、P12分別和LED1、LED3、LED3連接，引腳的高低電平實現燈的狀態控制；電源單元采用紐扣電池，為UHF智能傳感標簽供電。
[0018]UHF智能傳感標簽的微控制器MCU通過I2C接口接收傳感單元的數據信號，再通過I2C接口將傳感信息寫入標簽芯片內部的EEPR0M，讀寫器讀取編碼信息和傳感信息上傳給計算機管理系統分析處理，對每一件貨物的狀態進行監控。反之，計算機管理系統通過讀寫器將控制命令，如報警提示、出庫、入庫、復檢等物流作業提示命令，寫入標簽芯片內部的EEPR0M，微控制器MCU通過I2C接口讀取標簽芯片內部的EEPROM存儲的命令信息，根據程序執行命令，進行燈的控制、顯示屏顯示文字