库房货物定位系统的制作方法

本实用新型涉及仓库货物管理系统技术领域，更具体地涉及库房货物定位系统。

背景技术：

传统的库房管理主要是依赖于以文字为基础的系统进行记录和追踪货物的进库和出库，依靠人为的记忆和习惯去寻找库房中的货物，对于规模较小的库房尚可。但是随着中国经济的快速发展，物流库房的规模越来越大，传统的库房管理模式已不能适应市场的发展。

目前，大多数物流企业已经开始采用计算机数据管理系统进行库房货物数据的管理，但是采用的方式还是先通过纸张记录，然后再将记录在纸张上的内容录入到计算机系统的方式。相对于传统的纯文字记录方式，计算机管理系统在效率上有所提高，但是因人为因素占据较大的比例，所以依然存在准确率低的问题。

随着库房规模的不断扩大，库房管理的物资种类数量在不断的增加，出入库的频率也有了急剧的增加。因此，传统的人工库房管理方式和数据采集、录入的方式也不能满足当前库房管理的快速、准确的要求。

无线射频识别技术的发展给库房货物的管理模式带来了一场变革，其通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，具有无需与特定目标之间建立机械或光学接触的优势。如授权公告号为CN205015920U的中国实用新型专利公开的一种基于RFID的物业管理仓库物品定位系统，其采用的具体技术方案为：

包括RFID射频电子标签、微控制模块、设置在仓库内的第一RFID读写器模块、设置在仓库门口的第二RFID读写器模块、PC机端管理模块、服务器模块、查询显示模块和RFID射频电子标签管理模块。其中，RFID射频电子标签管理模块的输出端与服务器模块的一个输入端相连，第一RFID读写器模块和第二RFID读写器模块的输出端经PC机端管理模块均与服务器模块的另一个输入端相连，服务器模块和微控制器模块相连，微控制器模块和查询显示模块相连。

在物品新入库时，RFID射频电子标签管理模块读取新入库物品信息，将物品与RFID射频电子标签绑定，将物品信息和绑定信息传给服务器模块，物品入库时供第二RFID读写器模块扫描，第二RFID读写器模块将物品去向、 RFID射频电子标签ID号及物品相关信息传给PC机端管理模块；PC机端管理模块将这些信息传给服务器模块，服务器模块把信息存入数据库中，实现物品快速、准确入库的数据采集。

在用户需要查询仓库物品的位置时，用户通过查询显示模块输入需要查询的物品信息，查询显示模块将输入的信息传入微控制器模块；微控制器模块将信息传给服务器模块，服务器模块将物品相关信息及位置信息传回微控制器模块，再经微控制器模块把信息返回查询显示模块形成电子地图，供用户查看。实现了物品快速、准确定位，使用户查找物品更加方便。

上述技术方案中的物品的位置是事先规划好的，并且是固定不动的，一旦物品的放置位置发生迁移，就必须重新进行物品的入库操作，更新数据库中的相关信息。

UWB实时定位技术的发展，使得对库房内物品的实时定位成为了可能，本领域的技术人员将UWB实时定位技术应用到了库房货物的定位管理系统中，并取得了不错的成效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种库房货物定位系统，具有实时定位的优点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种库房货物定位系统，包括货架和UWB定位系统，所述货架包括用于放置货物的置物板和开设有滑移槽的置物柱，所述滑移槽内滑移连接有折叠式支撑架，所述UWB定位系统包括固定安装在库房的墙体上的多个UWB定位基站、通信连接于所述UWB定位基站并通过所述支撑架放置在货物上且存储有唯一的标签ID的UWB定位标签、通信连接于所述UWB定位基站的位置计算引擎、以及通信连接于所述位置计算引擎的图形呈现系统，还包括用于把存储有的标签ID和货物信息对应联系起来的数据库。

通过采用上述技术方案，UWB定位标签将自己的位置传输给UWB定位基站，定位基站计算定位标签与自己的距离并将计算的结果数据传输给位置计算引擎，位置计算引擎接收由定位基站传输的结果数据并基于结果数据计算出定位标签的具体位置，同时将具体位置传输给图形呈现系统，图形呈现系统把定位标签的具体位置以图形的方式展现出来；库房管理人员通过查询数据库即可把货物信息与标签ID一一对应上，想要查看某个货物的位置时，查询带有与其对应的标签ID的定位标签的位置即可；当货物在存储过程中出现放置位置迁移时，定位标签会实时把自己的位置传输给UWB定位基站，UWB定位基站根据接收到位置计算新的位置数据，并将新的位置数据传输给位置计算引擎，位置计算引擎基于新的位置数据计算出定位标签的新的具体位置，并在图形呈现系统中把新的具体位置展示出来；通过上述过程，实现了货物位置自动更新的功能，提高了库房货物定位系统的自动化。

作为优选，还包括粘贴在货物上的RFID电子标签、用于扫描RFID电子标签以获取货物信息的RFID阅读器、以及通信连接于所述RFID阅读器以接收并存储由所述RFID阅读器传入的货物信息的PC端管理系统。

通过采用上述技术方案，提高了对货物信息采集的自动化，提高了数据采集的正确率。

作为优选，所述UWB定位标签包括单片机和电性连接于所述单片机的无线收发芯片。

作为优选，所述无线收发芯片采用的是nRF24L01无线收发芯片。

通过采用上述技术方案，nRF24L01无线收发芯片具有能够直接传输串口数据、数据传输效率高的优点。

作为优选，所述单片机采用的是C8051F921单片机。

通过采用上述技术方案，C8051F921单片机具有尺寸小、功耗低的优点。

作为优选，所述支撑架包括宽度方向边沿带有挡边的板体和一端铰接于所述板体的底部的支撑脚。

通过采用上述技术方案，支撑架在一侧挡边和支撑脚的共同作用下实现支撑架的直立，从而实现对UWB定位标签的支撑。

作为优选，所述支撑脚与所述板体的铰接处靠近其中一侧的所述挡边。

通过采用上述技术方案，具有使支撑架在直立状态下保持较好的稳定性的优点。

作为优选，靠近所述支撑脚与所述板体的铰接处的挡边的内侧固定连接有弹性件，所述弹性件的端部固定连接有抵接板，所述板体上开设有供所述抵接板嵌入并形成滑移连接的导轨。

通过采用上述技术方案，UWB定位标签卡接在抵接板和挡边之间时，UWB定位标签对抵接板施加一个使弹性件压缩的抵接力，相应地，弹性件向抵接板施加一个与抵接力方向相反的回复力，从而提高对UWB定位标签的夹紧力；另外，导轨在抵接板抵接于UWB定位标签时起到防止抵接板向着远离板体的方向运动的作用。

作为优选，所述抵接板采用的是橡胶抵接板。

通过采用上述技术方案，橡胶抵接板具有摩擦力较大的优点。

作为优选，所述板体的底部开设有供所述支撑脚翻入的嵌槽。

通过采用上述技术方案，支撑架在收起状态下，收起支撑脚使其翻入嵌槽内，并将支撑架滑入滑移槽内，具有减小支撑脚的放置空间的优点。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一，通过设有的UWB定位系统，能够实现对货物的实时定位，在货物存储过程中发生位置迁移时，能够对货物的位置实现实时更新，具有提高库房货物定位系统的自动化程度的优点；

其二，设有的RFID电子标签、RFID阅读器和PC端管理系统具有提高货物数据采集的自动化程度和正确率的优点；

其三，通过设有的弹性件与板体的一侧挡边固定连接的抵接板与板体的另一侧挡边共同作用，提高对UWB定位标签的夹紧力；

其四，开设于板体的底部的嵌槽使得支撑脚在收起状态下，能够把铰接于板体的底部的支撑脚翻入嵌槽内，从而具有减小支撑架在收起状态下的占用空间的优点。

附图说明

图1是用以显示库房、货架的结构的示意图；

图2是UWB定位系统的逻辑框图；

图3是UWB定位标签的硬件结构图；

图4是图1中A处的局部放大示意图；

图5是用以显示开设于支撑架的底部的嵌槽的示意图；

图6是图1中B处的局部放大示意图；

图7是图1中C处的局部放大示意图；

图8是图1中D处的局部放大示意图；

图9是RFID电子标签、RFID阅读器和PC端管理系统的逻辑框图。

图中，1、库房；2、UWB定位基站；3、UWB定位标签；4、位置计算引擎；5、图形呈现系统；6、货物；7、支撑架；8、货架；9、RFID电子标签；1A、RFID阅读器；1B、PC端管理系统；11、墙体；71、板体；72、挡边；73、弹簧；74、抵接板；75、导轨；76、支撑脚；77、嵌槽；78、抓取口；81、置物板；82、置物柱；821、滑移槽。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也也可以是电性连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种库房货物定位系统，请参阅图1，为更清晰的展示库房1内的技术特征，附图1中隐藏了库房1前侧和右侧的墙体11。为实现库房1货物6的实时定位功能，在库房1内构建了UWB定位系统。请参阅图1和图2，UWB定位系统包括通过螺钉固定在库房1的墙体11的内壁上的多个UWB定位基站2、存储有唯一的标签ID且通信连接于UWB定位基站2的UWB定位标签3、安装在计算机上的位置计算引擎4和图形呈现系统5。计算机上还安装有把标签ID和货物信息对应联系起来的数据库，货物信息包括货物名称、货物数量、发货人、发货人联系方式、接货人、接货人联系方式等。

其中，UWB定位标签3必须和与其对应的货物6放置在一起，或者把UWB定位标签3放置在与其对应的货物6上。UWB定位标签3向外发射无线信号，把自己的位置传输给UWB定位基站2，UWB定位基站2根据接收到的位置计算出UWB定位标签3和自己的距离，并通过无线局域网把结果数据传输给位置计算引擎4，位置计算引擎4根据接收到的结果数据解算出UWB定位标签3的具体位置，并将具体位置传输给图形呈现系统5，图形呈现系统5把UWB定位标签3的具体位置以图形的方式进行展示。

工作人员需要查询某类货物6在库房1中的具体位置时，首先通过数据库查询到该类货物6对应的UWB定位标签3的标签ID；然后在图形呈现系统5中找到对应标签ID的UWB定位标签3的位置即找到了该类货物6的位置，具有效率高、速度快的优点。

另外，若货物6在存储过程中发生了位置迁移，把货物6和与其对应的UWB定位标签3迁移至新的位置后，UWB定位标签3会把自己新的位置传输给UWB定位基站2，UWB定位基站2计算出UWB定位标签3与自己的新的距离，并将新的结果数据传输给位置计算引擎4，位置计算引擎4解算出UWB定位标签3新的具体位置，并把新的具体位置传输给图形呈现系统5，图形呈现系统5即展示新的具体位置；与现有的基于RFID的物业管理仓库物品定位系统相比，数据库中不需要存储货物6的存放位置，在货物6的存放位置发生变更时，也不需要手动更改数据库中存储的货物6的存放位置。

请参阅图3，本实施例中的UWB定位标签3的硬件设计包括C8051F921单片机、nRF24L01无线收发芯片、以及用于向C8051F921单片机提供工作电压的锂电池。

C8051F921单片机带有SPI接口，便于与nRF24L01无线收发芯片连接；并且内置有足够存储数据和程序的FLASH存储器；而内置的C2编程接口具有方便编程接口的设计的优点。

nRF24L01无线收发芯片可以直接接在C8051F921单片机串口使用，能够直接传输串口数据，且具有数据传输效率高的优点。

请参阅图4，本实施例中的UWB定位标签3通过支撑架7放置在货物6上，支撑架7包括板体71和一体成型于板体71的宽度方向的边沿的挡边72；其中的一侧挡边72上嵌接有与挡边72形成固定连接的弹簧73，弹簧73的端部套接有与弹簧73形成固定连接的橡胶抵接板74，板体71沿着板体71的长度方向开设有供橡胶抵接板74嵌入并形成滑移连接的导轨75。

UWB定位标签3卡接在另一侧挡边72和抵接板74之间，放置UWB定位标签3时，施力于抵接板74使弹簧73压缩，然后将UWB定位标签3放置在板体71上，使UWB定位标签3的一端与另一侧挡边72抵接，然后撤去施加于抵接板74上的力使抵接板74在弹簧73的回复力作用下向着靠近UWB定位标签3的方向运动，并与UWB定位标签3相抵接，抵接板74与另一侧挡边72共同作用，将UWB定位标签3夹紧。

板体71的底部铰接有支撑脚76，且支撑脚76与板体71的铰接处靠近固定连接有弹簧73的一侧的挡边72，翻转支撑脚76至合适的位置，使板体71在支撑脚76和另一侧挡边72的共同作用下，保持直立，并且为提高板体71在直立状态下的稳定性，另一侧挡边72自板体71的宽度方向边沿倾斜向外设置。

请参阅图5，板体71的底部开设有嵌槽77，支撑架7在收起状态时，可翻转支撑脚76使其嵌入嵌槽77内，并且在嵌槽77的边沿处开设有便于将支撑脚76从嵌槽77内翻出的抓取口78。

请回阅图1，库房1内放置有货架8，货架8包括用于放置货物6的多层置物板81和一体成型于置物板81的一端的置物柱82，置物柱82上开设有滑移槽821，请参阅图6，支撑架7在收起状态时，能够滑入滑移槽821内；请参阅图7，并且自板体71的宽度方向边沿倾斜向外设置的挡边72位于滑移槽821的槽口，且突出滑移槽821外，具有便于从滑移槽821内取出支撑架7的优点。

在货物6的存放过程中，按照数据库中的货物信息依次将对应的货物6运入库房1，并在给货物6配发UWB定位标签3的同时，将UWB定位标签3的标签ID录入数据库中，使得标签ID与货物信息一一对应。然后在经过置物柱82的时候，从置物柱82的滑移槽821内取出一个支撑架7；一般情况下，同一类货物6放置在同一层置物板81上，货物6放置完毕后，从嵌槽77内取出支撑脚76并将其展开，使支撑架7立于货物6上，然后把UWB定位标签3卡接在支撑架7上。

货物信息的采集可以采用传统的手工录入的方式，也可以基于RFID技术，本实施例中货物信息的采集采用的是RFID技术。请参阅图4，货物6上粘贴有包括货物名称、货物数量、发货人、发货人联系方式、接货人、接货人联系方式信息的RFID电子标签9，请参阅图8，使用RFID阅读器1A扫描货物6上的RFID电子标签9，获取货物信息；请参阅图9，RFID阅读器1A将获取的货物信息传输给与其通信连接的PC端管理系统1B，传输至PC端管理系统1B的货物信息可以通过复制的方式录入到数据库中，也可以通过开发相应的读写程序，从PC端管理系统1B中读取货物信息并将其写入数据库中。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。