基于RFID技术的托盘管理系统的制作方法

基于rfid技术的托盘管理系统
技术领域
1.本实用新型属于物流技术领域，涉及托盘管理技术，具体地说，涉及一种基于rfid技术的托盘管理系统。


背景技术：

2.在物流过程中，物料需要经常被搬运，搬运过程中一般采用托盘承载物品，托盘上承载物品后一般由叉车运送至目标位置，实现搬运。托盘在使用过程中易出以下问题：(1)有些托盘在使用完成后被工作人员遗忘在某个角落里，当托盘不够用时却无法找寻到，托盘的使用效能低。(2)有些托盘会被经常使用导致严重损耗，在搬运物品的过程中可能会对物品或搬运物品的工作人员带了危险，存在安全性问题。(3)托盘遗失后还需要重新购买新的托盘以满足使用要求，提高了使用成本。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有物流过程中托盘使用时存在的托盘使用效能低等上述问题，提供了一种成本低、效率高的基于rfid技术的托盘管理系统，能够有效管理托盘丢失，提高托盘的使用效能。
4.为了达到上述目的，本实用新型提供了一种基于rfid技术的托盘管理系统，包括：
5.多个托盘，每个托盘表面设有至少一个带有该托盘唯一标志信息的rfid标签；
6.第一读写装置，包括：
7.多个rfid天线，设于托盘工作区域内，覆盖托盘工作区域内全部空间位置；
8.rfid读写器，与rfid天线连接；
9.第二读写装置，包括:
10.一体式rfid读写器，设于运输装置前端；
11.wifi模块，设于rfid一体机读写器内；
12.通信装置，分别与rfid读写器和wifi模块通信；
13.服务器，记录有rfid天线的位置信息及其对应的rfid天线名称、rfid标签的标志信息及其对应的托盘名称，服务器与通信装置连接，接收通信装置发送的被识别托盘的标志信息和识别标志信息时产生的时间，并存储该时间及对应的被识别托盘名称、识别被识别托盘上rfid标签标志信息的rfid天线名称和该rfid天线对应的位置信息。
14.优选的，每个托盘表面设有两个及两个以上rfid标签时，两个及两个以上rfid标签分别位于托盘表面的不同方向上。
15.优选的，相邻两个rfid天线的覆盖范围不重叠。
16.优选的，所述rfid天线还设于托盘工作区域出入口处和托盘工作区域窗口处。
17.优选的，所述通信装置包括：
18.无线路由器，与wifi模块无线通信；
19.交换机，分别与rfid读写器和无线路由器连接，所述服务器与交换机连接。
20.进一步的，还包括边缘网关，所述边缘网关分别与所述交换机和所述服务器连接。
21.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
22.(1)本实用新型通过rfid标签对托盘进行管理，通过两个读写装置自动识别每个托盘上的rfid标签获取托盘的使用信息(即使用时间)和位置信息(即获取托盘上rfid标签信号最强的rfid天线坐标)，及时在服务器上记录托盘的使用信息和位置信息。服务器记录的托盘使用信息和位置信息，可以用于用户定期查看托盘的使用情况，用户还可结合服务器上的地图引擎(即根据托盘工作区域比例绘制的地图)展示各托盘在工作区域的实施动向。若现场确认托盘已丢失的情况后，可通过服务器的分析引擎根据服务器记录的托盘使用信息和位置信息生成疑似丢失托盘最后活动时间和坐标，调取工作区域相应位置的摄像头信息，快速查看当时情况，能够有效管理托盘丢失，提高托盘的使用效能。
23.(2)本实用新型服务器记录的托盘使用信息和位置信息可用于结合历史上托盘报废时间建立数学模型，预测托盘报废时间，方便管理人员结合预测的数据区现场查看具体托盘的使用情况，并最终进行人工确认，是否需要更换托盘，以保证搬运过程中物品及工作人员的安全。
附图说明
24.图1为本实用新型一实施例所述基于rfid技术的托盘管理系统的结构示意图；
25.图2为本实用新型另一实施例所述基于rfid技术的托盘管理系统的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例所述基于rfid技术的托盘管理系统的原理图。
27.图中，1、托盘，2、rfid标签，3、rfid天线，4、rfid读写器，5、一体式rfid读写器，6、wifi模块，7、无线路由器，8、交换机，9、服务器，10、边缘网关。
具体实施方式
28.下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，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。
30.实施例1：参见图1、图3，本实施例提供了一种基于rfid技术的托盘管理系统，包括：
31.多个托盘1，每个托盘表面设有一个带有该托盘唯一标志信息的rfid标签2；
32.第一读写装置，包括：
33.多个rfid天线3，设于托盘工作区域内，覆盖托盘工作区域内全部空间位置，相邻两个rfid天线的覆盖范围不重叠；
34.rfid读写器4，与rfid天线3连接；
35.第二读写装置，包括:
36.一体式rfid读写器5，设于运输装置(如叉车等)前端；
37.wifi模块6，设于rfid一体机读写器5内；
38.通信装置，包括：
39.无线路由器7，与wifi模块6无线通信；
40.交换机8，分别与rfid读写器4和无线路由器7连接；
41.服务器9，记录有rfid天线的位置信息及其对应的rfid天线名称、rfid标签的标志信息及其对应的托盘名称，服务器9与交换机8连接，接收并存储交换机8发送的被识别托盘的标志信息和识别标志信息时产生的时间，并存储该时间及对应的被识别托盘名称、识别被识别托盘上rfid标签标志信息的rfid天线名称和该rfid天线对应的位置信息。
42.为了进一步有效防止托盘丢失，所述rfid天线还设于托盘工作区域出入口处和托盘工作区域窗口处。通过rfid天线获取工作区域出入口及窗口处的托盘信息，能够获知是否有托盘被从工作区域出入口及窗口处带出，减少遗漏。
43.继续参见图1、图3，本实施例上述托盘管理系统还包括边缘网关10，所述边缘网关分别与所述交换机和所述服务器连接。通过边缘网关先对获取的rfid标签位置信息进行过滤，然后再讲过滤后的rfid标签位置信息发送至服务器。由于同一时间段可能会有多个rfid天线扫描到rfid标签，通过边缘网关进行过滤，选择rfid标签信号最强的rfid天线坐标作为该rfid标签的坐标发送至服务器。具体地，边缘网关为每个rfid标签维护一个设定时间(例如：1秒钟)的rfid天线数据队列，队列为空则直接插入，若队列有数据需要根据之前rfid天线数据判断，新插入的rfid天线数据与之前rfid天线物理距离有跳跃则直接淘汰掉，只允许之前rfid天线临近的rfid天线插入到队列中。每隔设定间隔时间(例如：3秒钟)在各队列中选择信号最强的rfid天线坐标来作为该rfid标签的坐标发送至服务器。
44.本实施例上述托盘管理系统，在进行托盘管理时，在区域较广的托盘工作区域(例如：仓库、车间、办公室等)采用功率较大的第一读写装置扫描rfid标签，第一读写装置中，采用多个rfid天线，覆盖范围大；在小区域的托盘工作区域(例如：叉车等)内采用第二读写装置扫描rfid标签，可以减少误读的可能性，提高识别精度。此外，通过第二读写装置获取的托盘使用信息和位置信息能够获知托盘的使用效能，例如：当托盘被叉车插上并且运行一段时间后又放下，便可以记录托盘被叉车使用了一次，当托盘在叉车上时被记录为正在使用中，用来记录托盘的使用时间和次数。用户可通过服务器分析引擎每隔一段时间根据获取的托盘位置信息判断托盘的坐标位置是否在托盘工作区域，若坐标位置不在托盘工作区域并且长时间没有移动，则生成疑似丢失的报警，用户可结合服务器上的地图引擎(即根据托盘工作区域比例绘制的地图)展示各托盘在工作区域的实施动向，查看托盘的具体状态。若现场确认托盘已丢失的情况后，可通过服务器的分析引擎根据服务器记录的托盘使用信息和位置信息生成疑似丢失托盘最后活动时间和坐标，调取工作区域相应位置的摄像头信息，快速查看当时情况，能够有效管理托盘丢失，提高托盘的使用效能。
45.实施例2：参见图2、图3，本实施例提供了一种基于rfid技术的托盘管理系统，包括：
46.多个托盘1，每个托盘表面设有三个带有该托盘唯一标志信息的rfid标签2，三个rfid标签分别位于托盘表面的不同方向上；
47.第一读写装置，包括：
48.多个rfid天线3，设于托盘工作区域内，覆盖托盘工作区域内全部空间位置，相邻
两个rfid天线的覆盖范围不重叠；
49.rfid读写器4，与rfid天线3连接；
50.第二读写装置，包括:
51.一体式rfid读写器5，设于运输装置(如叉车等)前端；
52.wifi模块6，设于rfid一体机读写器5内；
53.通信装置，包括：
54.无线路由器7，与wifi模块6无线通信；
55.交换机8，分别与rfid读写器4和无线路由器7连接；
56.服务器9，记录有rfid天线的位置信息及其对应的rfid天线名称、rfid标签的标志信息及其对应的托盘名称，服务器9与交换机8连接，接收并存储交换机8发送的被识别托盘的标志信息和识别标志信息时产生的时间，并存储该时间及对应的被识别托盘名称、识别被识别托盘上rfid标签标志信息的rfid天线名称和该rfid天线对应的位置信息。
57.为了进一步有效防止托盘丢失，所述rfid天线还设于托盘工作区域出入口处和托盘工作区域窗口处。通过rfid天线获取工作区域出入口及窗口处的托盘信息，能够获知是否有托盘被从工作区域出入口及窗口处带出，减少遗漏。
58.继续参见图2、图3，本实施例上述托盘管理系统还包括边缘网关10，所述边缘网关分别与所述交换机和所述服务器连接。通过边缘网关先对获取的rfid标签位置信息进行过滤，然后再讲过滤后的rfid标签位置信息发送至服务器。由于同一时间段可能会有多个rfid天线扫描到rfid标签，通过边缘网关进行过滤，选择rfid标签信号最强的rfid天线坐标作为该rfid标签的坐标发送至服务器。具体地，边缘网关为每个rfid标签维护一个设定时间(例如：1秒钟)的rfid天线数据队列，队列为空则直接插入，若队列有数据需要根据之前rfid天线数据判断，新插入的rfid天线数据与之前rfid天线物理距离有跳跃则直接淘汰掉，只允许之前rfid天线临近的rfid天线插入到队列中。每隔设定间隔时间(例如：3秒钟)在各队列中选择信号最强的rfid天线坐标来作为该rfid标签的坐标发送至服务器。
59.需要说明的是，本实施例设有三个rfid标签，每个托盘设有多个rfid标签，且rfid标签设于托盘表面的不同方向。在进行标签识别时，可通过不同方向扫描rfid标签，避免了由于rfid标签可能会有遮挡、损坏导致扫描不到，提高识别率。还需要说明的是，rfid标签不限于设为三个，还可以设为二个、四个、五个等，具体可以根据实际情况而定。
60.本实施例上述托盘管理系统，在进行托盘管理时，在区域较广的托盘工作区域(例如：仓库、车间、办公室等)采用功率较大的第一读写装置扫描rfid标签，第一读写装置中，采用多个rfid天线，覆盖范围大；在小区域的托盘工作区域(例如：叉车等)内采用第二读写装置扫描rfid标签，可以减少误读的可能性，提高识别精度。此外，通过第二读写装置获取的托盘使用信息和位置信息能够获知托盘的使用效能，例如：当托盘被叉车插上并且运行一段时间后又放下，便可以记录托盘被叉车使用了一次，当托盘在叉车上时被记录为正在使用中，用来记录托盘的使用时间和次数。用户可通过服务器分析引擎每隔一段时间根据获取的托盘位置信息判断托盘的坐标位置是否在托盘工作区域，若坐标位置不在托盘工作区域并且长时间没有移动，则生成疑似丢失的报警，用户可结合服务器上的地图引擎(即根据托盘工作区域比例绘制的地图)展示各托盘在工作区域的实施动向，查看托盘的具体状态。若现场确认托盘已丢失的情况后，可通过服务器的分析引擎根据服务器记录的托盘使
用信息和位置信息生成疑似丢失托盘最后活动时间和坐标，调取工作区域相应位置的摄像头信息，快速查看当时情况，能够有效管理托盘丢失，提高托盘的使用效能。
61.上述实施例用来解释本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。