物品查找装置及利用该装置查找物品的方法与流程

本发明涉及一种仓储货物快速定位领域，具体的说，涉及了一种物品查找装置及利用该装置查找物品的方法。

背景技术：

经济的快速发展，尤其互联网经济的崛起，带动一大批物流企业迅猛发展。仓储管理一直是这些企业管理的难点，比如仓储的空间管理，货物的快速定位，仓储货物的盘点等等。在这些难点中，货物定位尤其费力费时，严重影响了整个物流公司的工作效率。

目前已有很多方法来解决货物的定位问题，比如：基于rfid技术的仓库管理，将改变传统的仓库管理的工作方式与流程，把所有关键的因素通过贴上rfid标签，在仓库管理的核心业务流程：出库、入库、盘点、库存控制上实现高效的管理；再比如，利用基站定位方式确定物品的货架信息；然而这些定位方式均只能定位物品所在的大致区域，而每个区域内常有很多物品，还需要工作人员进行进一步翻找才能找到，耗费时间仍然比较长。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种物品查找装置及利用该装置查找物品的方法，帮助工作人员快速定位货物，提高工作效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种物品查找装置，包括外壳、控制电路和通信模块，所述外壳外部划分为若干个灯光指示区域，每个灯光指示区域具有唯一编号，每个灯光指示区域连接有一根用于固定物品的线缆；

每个灯光指示区域内安装有指示灯组，所述指示灯组与所述控制电路连接；

所述控制电路通过所述通信模块与外界设备连接，根据接收的外界指令控制目标灯光指示区域内的指示灯组发出灯光信号，所述外界指令包括目标灯光指示区域的编号和目标线缆的状态。

基于上述，所述目标线缆的状态分为线缆占用状态、线缆位置查询状态和线缆空闲状态三种；所述灯光信号分为红灯信号、绿灯信号和蓝灯信号，所述线缆占用状态对应所述红灯信号，所述线缆位置指示状态对应所述蓝灯信号，所述线缆空闲状态对应所述绿灯信号。

基于上述，每根线缆上附着有代表该灯光指示区域编号的条形码。

基于上述，不同物品查找装置中的灯光指示区域的编号也各不相同。

基于上述，所述控制电路包括程序下载端口、单片机和指示灯驱动芯片，所述程序下载端口连接所述单片机，用于向所述单片机下载所述外界指令；所述单片机与所述驱动芯片连接，根据所述外界指令中的目标线缆的状态生成相应的灯光信号的驱动指令，并将所述灯光信号的驱动指令和所述目标灯光指示区域的编号发送给所述指示灯驱动芯片；所述指示灯驱动芯片根据所述目标灯光指示区域的编号和所述灯光信号的驱动指令驱动所述目标灯光指示区域内的指示灯组发出相应的灯光信号。

基于上述，所述指示灯组包括红色半导体二极管、绿色半导体二极管和蓝色半导体二极管。

基于上述，还包括语音指示电路，所述语音指示电路包括三极管和语音播放器，所述单片机通过限流电阻连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极通过上拉电阻连接所述语音播放器的一端，所述语音播放器的另一端连接供电电源，所述三极管的发射极接地。

基于上述，所述语音播放器内预存有多种语音提示音。

一种物品查找方法，包括多个上述的物品查找装置、手持条形码采集仪、网关和上位机，具体步骤包括初始阶段、入库阶段、查询阶段和出库阶段四个阶段；

初始阶段：

每个物品查找装置为其上的每个灯光指示区域预置编号，该编号在所有物品查找装置中唯一，然后将该代表着该编号的条形码附着在对应灯光指示区域的线缆上；

在每个待入库物品上粘贴代表货物唯一编号的条形码；

入库阶段：

工作人员随机选择选择一个灯光信号为绿色的灯光指示区域，并将待入库物品固定在所述灯光指示区域的线缆上，此时所述灯光指示区域即为目标灯光指示区域；

工作人员利用所述手持条形码采集仪扫描待入库物品的条形码和所述目标灯光指示区域的条形码，获得待入库物品的编号和所述目标灯光指示区域的编号，通过所述手持条形码采集仪的入库功能将待入库物品的编号和所述目标灯光指示区域的编号编辑成入库指令，通过所述网关转发至所述上位机；

所述上位机从所述入库指令中取出待入库物品的编号和所述目标灯光指示区域的编号，生成一条所述目标灯光指示区域内线缆的占用状态信息记录存入后台数据库，并将所述目标灯光指示区域的编号和线缆占用状态编辑成外界指令发送给所述网关；

所述网关接收并广播所述外界指令；

所述物品查找装置收到所述外界指令后，从所述外界指令中取出所述目标灯光指示区域的编号和所述线缆占用状态，查询所述控制电路中是否预存有所述目标灯光指示区域的编号，若有，则根据所述线缆占用状态控制所述目标灯光指示区域内的指示灯组发出红灯信号；

查询阶段：

工作人员在所述手持条形码采集仪上输入待查找物品的编号，并通过所述手持条形码采集仪的查询功能将待查找物品的编号编辑成查询指令，通过所述网关转发至所述上位机；

所述上位机从所述查询指令中取出待查找物品的编号，在所述后台数据库中查找与待查找物品的编号相对应的目标灯光指示区域的编号，将所述目标灯光指示区域内线缆的占用状态信息变为线缆位置指示状态，并将所述目标灯光指示区域的编号和所述线缆位置指示状态编辑成外界指令发送给所述网关；

所述网关接收并广播所述外界指令；

所述物品查找装置收到所述外界指令后，从所述外界指令中取出所述目标灯光指示区域的编号，查询所述控制电路中是否预存有所述目标灯光指示区域的编号，若有，则根据所述线缆位置指示状态控制所述目标灯光指示区域内的指示灯组发出蓝灯信号，同时控制所述语音指示电路发出声音指示；

出库阶段：

工作人员通过查询阶段查找出待出库物品后，将待出库物品从所述目标灯光指示区域处的线缆上去掉；

工作人员利用所述手持条形码采集仪扫描待出库物品的编号，并通过所述手持条形码采集仪的出库功能将待出库物品的编号编辑成出库指令，通过所述网关转发至所述上位机；

所述上位机从所述出库指令中取出待出库物品的编号，在所述后台数据库中查找与待出库物品的编号相对应的目标灯光指示区域的编号，将所述目标灯光指示区域内线缆的占用状态信息变为线缆空闲状态，并将所述目标灯光指示区域的编号和所述线缆空闲状态编辑成外界指令发送给所述网关；

所述网关接收并广播所述外界指令；

所述物品查找装置收到所述外界指令后，从所述外界指令中取出所述目标灯光指示区域的编号，查询所述控制电路中是否预存有所述目标灯光指示区域的编号，若有，则根据所述线缆空闲状态控制所述目标灯光指示区域内的指示灯组发出绿灯信号。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过物品查找装置将每一个物品与一个线缆以及一个指示灯组绑定，通过指示灯组发出的灯光信号即可查找到相应线缆，解决了物品堆积在一起人工很难快速准确定位的问题，具有设计科学、定位精准、查找时间短的优点；基于该物品查找装置还构建了一个物品查找方法，能够实现物品的入库、盘点和出库控制，实现更高效的管理仓储。

附图说明

图1是本发明物品查找装置的结构示意图。

图2是本发明的电路结构示意图。

图3是本发明中伸缩装置的结构示意图。

图4是本发明中固定锁的结构示意图。

图5是基于本发明构造的物品查找系统的原理框图。

图中，1.外壳；2.线缆；3.灯光指示区域；4.控制室；5.指示灯组；6.缠绕盘；7.电机；8.伸缩开关；9.壳体；10.卷筒；11.转轴；12.复位弹簧；13.定位卡头；14.挂钩；15.锁鼻；16.锁链。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种物品查找装置，包括外壳1和控制电路，所述控制电路设置在所述外壳1内的控制室4内，所述外壳1外部划分为若干个灯光指示区域3，每个灯光指示区域3具有唯一编号，每个灯光指示区域3连接有一根用于固定物品的线缆2；

每个灯光指示区域内3安装有指示灯组5，所述指示灯组5包括红色半导体二极管、绿色半导体二极管和蓝色半导体二极管，所述指示灯组5与所述控制电路连接；

所述控制电路与外界设备连接，根据接收的外界指令控制目标灯光指示区域内的指示灯组发出灯光信号，所述外界指令包括目标灯光指示区域的编号和目标线缆的状态。

具体的，所述目标线缆的状态分为线缆占用状态、线缆位置查询状态和线缆空闲状态三种；所述灯光信号分为红灯信号、绿灯信号和蓝灯信号，所述线缆占用状态对应所述红灯信号，所述线缆位置指示状态对应所述蓝灯信号，所述线缆空闲状态对应所述绿灯信号。

具体的，每根线缆上附着有代表该灯光指示区域编号的条形码。使用时通过外部扫码设备获取该灯光指示区域编号的条形码，并将所述灯光指示区域编号的条形码和所述线缆的状态绑定后上传给外界设备，所述外界设备根据所述灯光指示区域编号的条形码和所述线缆的状态向所述控制电路发送所述外界指令。

具体的，如图2所示，所述控制电路分别连接4个指示灯组5和一个语音指示电路，所述控制电路包括程序下载端口、单片机和指示灯驱动芯片，其中，所述单片机为stm32f030c8t6单片机，所述指示灯驱动芯片为ht1632c单片机；所述程序下载端口的swdio端口连接所述单片机的pa13/swdio引脚，用于向所述单片机下载所述外界指令；所述程序下载端口的swclk引脚连接所述单片机的pa14/swclk引脚，用于向所述单片机提供串行时钟信号；所述单片机的oscin引脚和oscout引脚间串接有晶振电路，用于向所述单片机提供时钟信号；供电电源通过rc滤波电路连接所述单片机的nrst引脚，用于向所述单片机提供复位电压；所述单片机通过pa3引脚、pa4引脚和pa5引脚连接指示灯驱动芯片，根据所述外界指令中的目标线缆的状态生成相应灯光信号的驱动指令，并将所述灯光信号的驱动指令和所述目标灯光指示区域的编号发送给所述指示灯驱动芯片；所述指示灯驱动芯片根据所述目标灯光指示区域的编号和所述灯光信号的驱动指令驱动所述目标灯光指示区域内的指示灯组5发出相应的灯光信号。

具体的，如图2所示，不同灯光指示区域的指示灯组5组成指示灯矩阵，所述指示灯矩阵的行向量为每个灯光指示区域的指示灯组5，所述指示灯矩阵的列向量为不同灯光指示区域中相同颜色的半导体二极管；所述指示灯驱动芯片的行驱动输出引脚row0-row2依次对应连接所述指示灯矩阵的每一列半导体二极管的阴极，所述指示灯驱动芯片的公共输出引脚com0-com3分别连接所述指示灯矩阵的每一行半导体二极管的阳极；所述指示灯驱动芯片根据目标灯光指示区域的编号确定要控制的指示灯组5，并根据所述灯光信号的驱动指令控制所述指示灯组5发出相应的灯光信号。

例如，当目标灯光指示区域的编号所对应的指示灯组5为所述指示灯矩阵的第一行，且所述外界指令为线缆占用指令时，所述灯光信号为红灯信号，所述指示灯驱动芯片控制所述指示灯矩阵第一行中的红色半导体二极管的阳极电压大于阴极电压，点亮第一行的红色半导体二极管，发出红灯信号；

当目标灯光指示区域的编号所对应的指示灯组5为所述指示灯矩阵的第三行时，且所述外界指令为线缆位置指示指令时，所述灯光信号为蓝灯信号，所述指示灯驱动芯片控制所述指示灯矩阵第三行中的蓝色半导体二极管的阳极电压大于阴极电压，点亮第三行的蓝色半导体二极管，发出蓝灯信号。

由于进行物品查找时，要求定位精准、快速查找，因此为了便于工作人员能够迅速查找到目标灯光指示区域，所述蓝灯信号为蓝灯闪烁指示，且所述蓝灯闪烁指示的闪烁时长和闪烁间隔可以自定义设置。

为了进一步提示工作人员目标指示灯区域和目标线缆的位置，所述物品查找装置还包括语音提示电路，所述语音指示电路包括三极管q6和语音播放器，优选的，所述语音播放器为蜂鸣器；所述stm32f030c8t6单片机的pa12引脚通过限流电阻连接所述三极管q6的基极，所述三极管q6的集电极通过上拉电阻r5连接所述语音播放器的一端，所述蜂鸣器的另一端连接供电电源，所述三极管q6的发射极接地。当所述stm32f030c8t6单片机的pa12引脚输出低电平时，所述三极管q6导通，接通所述蜂鸣器，发出蜂鸣。

在实际使用中，仓储空间非常大，需要多个所述物品查找装置才能实现整个仓储内物品的查找，此时为了方便快捷的找到物品，防止出现多个物品查找装置均报警的情况，还需确保每个灯光指示区域的编号在整个系统中唯一；并且如果所有的物品查找装置均采用相同的语音提示音，则不容易区分多个物品查找装置，不利于物品的快速查找，为了区别每个物品查找装置，所述语音播放器内还预存有多种语音提示音，使用时为每个物品查找装置选定一个唯一的语音提示音，工作人员通过不同的语音提示音即可区别物品查找装置，并最终实现物品的快速查找。

具体的，如图3所示，所述目标灯光指示区域内还设置有用于伸缩所述线缆2的伸缩装置，所述伸缩装置为类似于卷尺的结构，优选的，所述伸缩装置包括用于缠绕盘6和用于驱动所述缠绕盘6的电机7，所述线缆2位于所述目标灯光指示区域内的一端缠绕在所述缠绕盘6上，所述线缆2伸出所述目标灯光指示区域的一端设置有伸缩开关8，所述伸缩开关8连接所述电机7。按下所述伸缩开关8的时候，所述电机7开始工作，驱动所述缠绕盘6旋转，带动所述线缆2在仓储内随意移动。再次按下所述伸缩开关8将所述伸缩开关8复位时，所述电机7开始反向旋转，驱动所述缠绕盘6反向旋转，带动所述线缆2缩回所述壳体9。

具体的，如图4所示，所述线缆2的活动端设置有用于固定物品的固定锁，所述固定锁包括壳体9和设置在所述壳体9外侧的锁鼻15，所述壳体9内设置有转轴11、套设在所述转轴11上的卷筒10以及缠绕在所述卷筒10上的锁链16，所述锁链16的活动端伸出所述壳体9外侧，所述转轴11的一端通过定位卡头13固定在所述壳体9上，所述转轴11的另一端通过复位弹簧12固定在所述壳体9上，所述锁链16的活动端设置有用于插入所述锁鼻15的挂钩14。

使用时，根据物品的尺寸拉动所述挂钩14，等到所述锁链16将物品缠绕后将所述挂钩14插入所述锁鼻15中，完成物品的固定操作。使用完毕后，将所述挂钩14从所述锁鼻15中取出，所述转轴117在所述复位弹簧12的复位作用下反向旋转，从而将所述锁链16缠绕在所述卷筒10上。通过所述锁链16和所述锁鼻15的配合使得所述线缆2可以固定任何尺寸的物品，增加了所述物品查找装置的通用性。

一种基于所述物品查找装置的物品查找系统，如图5所示，包括多个上述的物品查找装置、手持条形码采集仪、网关和上位机，所述手持采集仪、所述上位机和所述物品查找装置通过所述网关通信，优选的，所述上位机和电脑；使用时，将多个所述物品查找装置设置在需要仓库的多个区域内，每个物品查找装置负责该区域内的物品查找；基于该系统的物品查找方法包括初始阶段、入库阶段、查询阶段和出库阶段四个阶段；

初始阶段：

每个物品查找装置为其上的每个灯光指示区域预置编号，该编号在所有物品查找装置中唯一，然后将该代表着该编号的条形码附着在对应灯光指示区域的线缆上；

在每个待入库物品上粘贴代表货物唯一编号的条形码；

入库阶段：

工作人员随机选择选择一个灯光信号为绿色的灯光指示区域，并将待入库物品固定在所述灯光指示区域的线缆上，此时所述灯光指示区域即为目标灯光指示区域；

工作人员利用所述手持条形码采集仪扫描待入库物品的条形码和所述目标灯光指示区域的条形码，获得待入库物品的编号和所述目标灯光指示区域的编号，通过所述手持条形码采集仪的入库功能将待入库物品的编号和所述目标灯光指示区域的编号编辑成入库指令，通过所述网关转发至所述上位机；

所述上位机从所述入库指令中取出待入库物品的编号和所述目标灯光指示区域的编号，生成一条所述目标灯光指示区域内线缆的占用状态信息记录存入后台数据库，并将所述目标灯光指示区域的编号和线缆占用状态编辑成外界指令发送给所述网关；

所述网关接收并广播所述外界指令；

所述物品查找装置收到所述外界指令后，从所述外界指令中取出所述目标灯光指示区域的编号和所述线缆占用状态，查询所述控制电路中是否预存有所述目标灯光指示区域的编号，若有，则根据所述线缆占用状态控制所述目标灯光指示区域内的指示灯组发出红灯信号；

查询阶段：

工作人员在所述手持条形码采集仪上输入待查找物品的编号，并通过所述手持条形码采集仪的查询功能将待查找物品的编号编辑成查询指令，通过所述网关转发至所述上位机；

所述上位机从所述查询指令中取出待查找物品的编号，在所述后台数据库中查找与待查找物品的编号相对应的目标灯光指示区域的编号，将所述目标灯光指示区域内线缆的占用状态信息变为线缆位置指示状态，并将所述目标灯光指示区域的编号和所述线缆位置指示状态编辑成外界指令发送给所述网关；

所述网关接收并广播所述外界指令；

所述物品查找装置收到所述外界指令后，从所述外界指令中取出所述目标灯光指示区域的编号，查询所述控制电路中是否预存有所述目标灯光指示区域的编号，若有，则根据所述线缆位置指示状态控制所述目标灯光指示区域内的指示灯组发出蓝灯信号，同时控制所述语音指示电路发出声音指示；

出库阶段：

工作人员通过查询阶段查找出待出库物品后，将待出库物品从所述目标灯光指示区域处的线缆上去掉；

工作人员利用所述手持条形码采集仪扫描待出库物品的编号，并通过所述手持条形码采集仪的出库功能将待出库物品的编号编辑成出库指令，通过所述网关转发至所述上位机；

所述上位机从所述出库指令中取出待出库物品的编号，在所述后台数据库中查找与待出库物品的编号相对应的目标灯光指示区域的编号，将所述目标灯光指示区域内线缆的占用状态信息变为线缆空闲状态，并将所述目标灯光指示区域的编号和所述线缆空闲状态编辑成外界指令发送给所述网关；

所述网关接收并广播所述外界指令；

所述物品查找装置收到所述外界指令后，从所述外界指令中取出所述目标灯光指示区域的编号，查询所述控制电路中是否预存有所述目标灯光指示区域的编号，若有，则根据所述线缆空闲状态控制所述目标灯光指示区域内的指示灯组发出绿灯信号。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。