0 引言

目前,物流仓储系统在智能化方面得到了很大提升[1,2],通过机器人等手段实现了自动分类[3]、按类存储[4]、作业单元、作业单据和指令的全条码化管理[5],实物流、单据流、数据流同步统一[6],库存更准确,物品可跟踪,订单库存可视化,可根据运输安排提前备货,缓解仓库压力,提升了配送时效。但很多仓储系统忽视了对物品的环境监测,易造成物品的安全隐患。例如,随着气温升高,易爆易燃物品容易爆炸,继而造成火灾;一些药品的储存对温湿度的要求比较严格,当超过预定值时,需进行及时排风降温处理;某些物品对甲醛和PM2.5环境参数有要求[7,8,9,10,11],需要进行实时监测。本文系统通过对仓储系统物品的分析进行个性化设计,并能对出现的危险情况进行实时报告,实时进行远程、自动控制,人工智能特点突出。

1 系统结构

本文系统由3部分组成。

(1)底层数据采集模块以STM32为核心,完成对环境数据的采集[12,13,14,15]、本地数据的显示、报警及远程数据的接收,通过MQTT协议[16,17,18]接入云平台。

(2)云平台模块完成消息对列和转发操作,接收客户端的主题订阅,并转发该主题消息。阿里云平台数据传递至应用服务器,此模块功能在浏览器端完成操作。

(3)Web移动终端通过HTML5,JS,CSS制作前端控制界面[19],实现对移动端的控制及数据接收。

系统结构如图1所示。

图1 系统结构 

2 温湿度检测

2.1 底层数据的采集及显示

本文系统采用DHT11传感器检测温湿度值,根据传感器的时序、流程图及算法,实现对底层数据的采集。温湿度检测流程如图2所示。

图2 温湿度检测流程   

部分操作代码如下：

通过以上算法及函数的编写,实现对底层温湿度数据的采集,且采集的数据准确度高,实时性强。

2.2 基于云平台温湿度数据传送及控制

本文系统通过EXT-AT3080的WiFi模块与云平台及移动终端进行连接,每5 s向云平台传输数据[20],通过云平台转发至本地服务器或移动终端[21],当温度超过设定的温度值时,本地报警装置报警。同时,本地服务器或移动终端接收到报警数据后,将通过移动终端下发指令,控制电机等机械设备工作与停止,直到温湿度数据正常,本地报警解除,实现远程控制。云平台控制流程如图3所示。

图3 云平台控制流程   

3 实验结果

本文系统主要采集仓储中的温湿度数据,利用STM32对底层数据进行采集,采用OLED在本地显示温湿度数据,通过阿里云平台[22,23]推送至本地服务器,也可通过移动终端实时显示数据,对仓储环境的参数进行设置,实现自动预警、解除预警功能。同时,根据环境数据启动电机等机械设备工作,实现自动处理功能。实验核心板及显示结果如图4～图7所示。

4 结语

本文设计了基于云平台的智能仓储系统,通过环境参数的采集及智能控制,底层数据的采集处理与显示,及MQTT协议进行数据转发与处理、移动终端控制,实现对环境数据的远程控制及显示。该系统基本达到了预期效果,但其功能仍需要不断完善,未来将在原有基础上不断扩展功能。

图4 下发控制指令   

图5 移动终端   

图6 STM32核心板及电机 

图7 OLED显示