一种基于双频RFID及无人机的仓储管理系统的制作方法

本发明涉及一种基于双频rfid及无人机的仓储管理系统。

背景技术：

在物流仓储管理系统中，货物的盘点是一项非常重要的工作。所谓盘点，是指定期或不定期的对仓储库存中的货品实际数量进行清查、核对、清点的作业，目的是为了核实和掌握货物的流动情况(如入库、在库、暂存、出库等货品流动情况)，对仓储中货品的实际数量与物料管理账本或物流管理系统上记录的数量相核对，以便准确地掌握库存数量。目前，盘点作业还主要以手工盘点为主，工作量很大，耗时较长。一方面，人工盘点所投入的人力、物力较多，时间周期长，而且盘点过程仓储需停止作业；另一方面，人工盘点往往难以及时掌握仓库物资的最新变化情况，对于出入库的物资，即便是出现数量不符的情况，往往需要等到下次盘库的时候才能够发现，发现时间不及时，很难核对当时的具体物资。因此，本发明提出一种基于双频rfid及无人机的仓储管理系统，可以及时进行库存物资盘点，对于物资数量的异常变化情况可以及时发现，可有效的节省人力和物力。

rfid是radiofrequencyidentification的缩写，rfid技术是射频识别技术，它是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。在智能仓储领域，rfid技术在仓库的到货、检验、入库、出库和调拨等多个环节进行自动化的数据采集。改善了仓储的运行方式，减少货物出入库的时间，合理保持和控制企业库存并保证仓储信息的准确率，方便对仓库的物料的批次、保质期等进行管理。同时运用rfid技术改变原有的传统信息录入方式为自动化方式，降低员工的劳动强度，节约劳动力成本。利用rfid技术还可以将货物信息与网络连接，进行数据的传递和交换，实现仓储的智能化管理，为企业的信息化做了铺垫。

无人机是一种由动力装置驱动，无需搭载驾驶人员，可重复使用的飞行器。无人机能代替部分人力完成仓库盘点工作。当货物摆放在高货架上时，用无人机清点货物会更方便，或者是在一些高温或有危险的空间，用无人机完成作业也会更加安全。无人机技术目前广泛应用于航拍、农业、快递运输、灾难营救、监控等多个方面。

技术实现要素：

为了解决目前的货物盘点需要人工操作、费事费力的问题，本发明的目的就是提供一种通过rfid及无人机技术自动采集信息，对物品进行盘点、快速、高效的基于双频rfid及无人机的仓储管理系统。

本发明所述的一种基于双频rfid及无人机的仓储管理系统，其特征在于，包括：货架、物料盒、rfid标签、无人机和电子显示标签，其中：

所述货架上设有若干货位，且每个货位配置一个电子显示标签，用于显示货位信息以及货物信息；

所述物料盒放置在货架的货位，用于储存货物；

所述rfid标签设置于物料盒上，包括高频模块和超高频模块，其中高频标签用于采集被分拣的物品盒内货物信息，超高频标签用于无人机定位；

所述的无人机停靠在货架顶部，所述无人机包括无人机控制系统、无人机机械本体、电池、读写器、读写器天线、图像采集摄像头以及电池供电模块，其中：

读写器天线设置在无人机机械本体上，读写器天线与rfid标签无线信号连接，用于读取rfid标签内写入的货物信息；

读写器和电池供电模块设置于无人机机械本体内，读写器和电池供电模块都集成在无人机机械本体上，读写器的信号输入端与读写器天线的信号输出端信号连接，读写器的信号输出端与无人机控制系统的信号输入端电连接，用于接收读写器天线读取的rfid标签信息，并将rfid标签内的信息写入后台的无人机控制系统；

所述电池的电极连接端通过电池供电模块与无人机内的用电部件电连接，用于对无人机内各个用电部件供电；

图像采集摄像头嵌装在无人机上，并且图像采集摄像头的信号输出端与所述无人机控制系统的信号输入端口电连接，用于与rfid标签对接。

无人机定位时，需要其中任意3个超高频标签定位点即可辅助无人机进行定位：在x-z平面，根据无人机获得的超高频能量圈半径r1和r2，可以根据方程(1)，计算出无人机位置(x,z)；同理，在x-y平面，根据无人机获得的超高频能量场半径r3，可根据方程(2)，计算出无人机位置(x，y)，这样可以获得无人机三维坐标(x，y，z)；

所述rfid外表面打印条码或二维码标签，rfid标签信息涵盖条码或二维码信息，并进行一对一绑定，用于与无人机的图像采集摄像头和/或条码扫描终端对接。

无人机配置多个读写器天线，读写器天线为读写器天线，且读写器天线的读写范围覆盖整个货架内所有物料，读写器为读写器，用于识别超高频和高频标签。

本发明的有益效果是：

1)本发明其结构组成设计科学合理，采用先进的rfid射频识别技术，是一种非接触、可穿透的信息采集技术，采集时间快，系统稳定性强，在标签外表面被非金属物遮挡，或被污损的情况，标签信息仍然可以识别，在物流分拣中值得大力推广。

2)本发明的无人机内含电池供电模块和rifd读写器模块，可对仓储货物进行盘点，不需要人工操作，系统通过rfid及无人机技术自动采集信息，对物品进行盘点等。

3)本发明所用无人机读写器天线可全方位读取rfid标签，不需固定标签位置，也不需人工进行操作干涉，rfid标签外表面可打印条码信息，方便与条码扫描终端对接。

4)本发明的rfid标签可存储被分拣物品相关信息，可通过读写器直接写入到标签芯片内，比传统的条码标签信息容量大。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明无人机的结构示意图；

图3为本发明rfid标签示意图；

图4为本发明定位示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

参照附图：

实施例1本发明所述的一种基于双频rfid及无人机的仓储管理系统，包括：货架1、物料盒2、rfid标签4、无人机3和电子显示标签5，其中：

所述货架1上设有若干货位，且每个货位配置一个电子显示标签5，用于显示货位信息以及货物信息；

所述物料盒2放置在货架的货位，用于储存货物；

所述rfid标签4设置于物料盒2上，包括高频模块41和超高频模块42，其中高频标签41用于采集被分拣的物品盒内货物信息，超高频标签42用于无人机定位；

所述的无人机3停靠在货架顶部，所述无人机3包括无人机控制系统31、无人机机械本体32、电池33、读写器34、读写器天线35、图像采集摄像头36和以及电池供电模块，其中：

读写器天线35设置在无人机机械本体32上，读写器天线35与rfid标签4无线信号连接，用于读取rfid标签4内写入的货物信息；

读写器34和电池供电模块设置于无人机机械本体32内，即读写器34和电池供电模块都集成在无人机机械本体32上，读写器34的信号输入端与读写器天线35的信号输出端信号连接，读写器34的信号输出端与无人机控制系统31的信号输入端电连接，用于接收读写器天线读取的rfid标签信息，并将rfid标签内的信息写入后台的无人机控制系统；

所述电池33的电极连接端通过电池供电模块与无人机内的用电部件电连接，用于对无人机内各个用电部件供电；

图像采集摄像头36嵌装在无人机机械本体32上，并且图像采集摄像头36的信号输出端与所述无人机控制系统31的信号输入端口电连接，用于与rfid标签4对接。

无人机定位时，需要其中任意3个超高频标签42定位点即可辅助无人机进行定位：在x-z平面，根据无人机3获得的超高频能量圈半径r1和r2，可以根据方程(1)，计算出无人机位置(x,z)；同理，在x-y平面，根据无人机3获得的超高频能量场半径r3，可根据方程(2)，计算出无人机位置(x，y)，这样可以获得无人机三维坐标(x，y，z)；

所述rfid外表面打印条码或二维码标签，rfid标签信息涵盖条码或二维码信息，并进行一对一绑定，用于与无人机的图像采集摄像头和/或条码扫描终端对接。

无人机配置多个读写器天线，读写器天线为读写器双频天线，且读写器双频天线的读写范围覆盖整个货架内所有物料，读写器为双频读写器，用于识别超高频和高频标签。

实施例2本发明所述的一种基于双频rfid及无人机的仓储管理系统，包括：货架、物料盒、rfid标签、无人机和电子显示标签，其中：

所述无人机3停靠在货架1顶部，无人机3包括无人机控制系统31、无人机机械本体32、电池33、读写器34、读写器天线35、图像采集摄像头36和电池供电模块，无人机内设电池供电模块和读写器34(又称rifd读写器模块)，可对仓储货物进行盘点；

所述的货架1上面放置物料盒2，物料盒2的外面粘贴rfid标签4；所述rfid标签4包括高频模块(hf)41和超高频模块(uhf)42，其中超高频标签42用于无人机3定位，高频标签用于物料盒信息采集。rfid标签含有物品的信息，比如：产品名称、数量、型号、厂家，生产日期等信息。所述的电子显示标签5安装在货架1上物料盒2对应位置。物品放入物料盒时，无人机3根据系统提示把信息写入rfid标签信息，物料盒物品信息可显示在货架电子显示标签5上。

rfid标签为rfid双频标签，且所述的rfid标签4外表面可打印条码等信息，方便与无人机摄像头及条码扫描终端对接使用，标签在被非金属物品遮挡、或者在操作过程标签外表面被污损的情况，标签仍然可以被识别。

具体的：物料盒内可放入物品，物料盒外粘贴rfid标签，rfid标签也为rfid双频标签，其中超高频标签用于无人机定位，高频标签用于物料盒信息采集，rfid标签外表面可打印条码或二维码，rfid标签信息涵盖条码或二维码信息，进行一对一绑定，无人机读写器读写范围覆盖整个货架，rfid标签内信息将自动被无人机的读写器天线35采集，然后传输给读写器，并经读写器上传给后台的无人机控制系统31，无人机控制系统31根据信息进行相应的处理；在货架各个货位处安装电子显示标签5，电子显示标签5可显示货位号、货品数量等；无人机停靠在货架顶部，无人机内设的电池供电模块和rifd读写器模块可对仓储货物进行盘点。该方法不需要人工操作，系统通过rfid及无人机技术自动采集信息，对物品进行盘点等。电池为微型电池。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。