智能貨架(Smart Shelf)

什麼是智能貨架

智能貨架是智能庫房管理的基礎。智能庫房中的現場單片機都安裝在智能貨架上。

智能貨架的要求

(1)管理主機通過現場機(單片機)能對貨架存放的物品進行簡便直觀的錄入,方便迅速的查詢,靈活的分類統計。

(2)能通過資料庫查詢並顯示所需物品存放的位置。

(3)能通過電腦智能控制貨架的開啟與關閉;如遇故障或停電可手動控制進行操作。

(4)貨架L有易於設置的標識,以方便管理人員對庫存物品的管理

(5)貨架上有故障和誤操作報警裝置,以便瞭解系統的工作狀態。

(6)貨架宜採用安全的低壓直流電供電,採用微電流觸摸開關。

智能貨架的結構

智能貨架是一種發展中的新技術,目前尚沒有定型產品。在結構上各廠家正在摸索和開發,就目前的成品而言,其結構有下列特點:

(1)在每一列貨架上都裝有一個單片機控制系統,用於處理和協調本列貨架的相關數據和各個動作。貨架的單片機系統與管理主機採用雙向通信,管理主機向單片機發送控制指令,單片機向管理主機回送執行情況和故障信息。

(2)貨架的機械結構常取組列式結構,在每一組的第一列貨架上通常設置有20×15crn的液晶顯示屏,能方便直觀地顯示本組中多列貨架的丁作狀況(包括相關數據和操作項目),顯示物品存放的列號、節號、層號,同時還可實時地顯示本組貨架內的溫度和濕度。

(3)貨架上的操作、顯示裝置常有:貨架列顯示器、大液晶顯示屏、操作控制按鈕、貨物位置顯示及移動控制、貨架手動搖柄、組鎖定開關、安全保護開關等。

(4)貨架操作有三種工作狀態,即智能、電動、手動。用電採用多項保護措施,其中有:電動機過載保護、電壓突變保護、人身安全保護、紅外線安全保護、漏電自動保護等。

智能貨架的軟體功能

智能貨架的軟體受管理主機的控制,但採用分散式系統時,智能貨架也能獨立運行。

(1)貨架開啟操作:能完成人庫管理、出庫管理、貨物存放位置查詢、庫存物品查詢、物品檔案檢索、數據備份及恢復、報表彙總列印等。

(2)發放物品操作:首先在庫存查詢中進行檢索查找,系統會自動顯示出存放位置(某區、某列、某節、某層),存放該物品的貨架會自動打開,並按取出的數量改寫庫存

基於RFID的智能貨架及其發展前景

一個基本的RFID系統由三大部分組成:標簽(Tag),閱讀器(Reader)。

標簽進入磁場後,接收解讀器發出的射頻信號,憑藉感應電流所獲得的能量發送出存儲在晶元中的產品信息,或者主動發送某一頻率信號;閱讀器讀取信息並解碼後,送至中央信息系統進行有關數據處理。一切RFID系統皆由此經典的三角結構衍生而來。在零售企業中,最接近企業實際業務同時也最廣泛地為企業接受的,便是基於智能貨架的RFID部署方案。

在智能貨架系統中,用戶使用安裝於特別設計的貨架上的RFID閱讀器來獲得放置於貨架上的貨物信息,在此基礎上進行物流跟蹤、客流分析等應用層面的工作。不僅如此,相對於採用EAN/UCC編碼規則的傳統非電子標簽,RFID標簽可以通過標簽本身傳遞豐富的信息,包括商品生產商,保質期和各種按需定製的屬性可直接通過讀取得到,無需在業務系統中管理繁雜的數據。這種部署方案在形式上也接近傳統賣場佈局,一定基礎上可由當前設施改造而成,從而成為RFID應用初期最為廣泛的選擇方案。包括麥德龍在內的多家大型零售企業便採用過其各種衍生方案進行賣場管理。但是,我們也必須看到這種方案的局限性:首先,這是一套昂貴的投資計劃。大規模地部署RFID讀取器勢必在硬體費用上帶來很大壓力。其次,由於此方案多採用讀取距離小的被動式RFID標簽,在某些情況下需要使用多個閱讀器來覆蓋同一貨架來保證數據採集的正確率,勢必導致一定程度的資源浪費。

為了剋服早期智能貨架的缺點,RFID供應商試圖在RFID系統的各個部分提供進階的解決方案。一種思想是採用主動式的RFID標簽。主動式標簽和被動式標簽的主要區別在於其採用內置的電池作為能源,主動發射射頻訊號,從而可以採用密度小以及接受敏感度較低的閱讀器來讀取。同時,主動式標簽的可靠性也較被動式標簽高。只是因為主動式標簽本身成本較高,壽命受電池影響,而其閱讀器也價格不菲,目前無法在銷售賣場廣泛應用。但隨著大規模生產帶來的成本降低,和其支持802.11標準的先天優勢,主動式標簽將會在零售業中占據一席之地。根據最新的資料,採用主動式RFID標簽的使用者和供應商在過去的一年中整整翻了一番,而根據業內預測這一速度在將來的幾年還會加快。

另一種解決問題的思路是採用配置了方向性天線的長距離閱讀器來替代固定的閱讀器。大功率的方向性閱讀器可以做到“掃過”貨架即可完成識別,並可一次性處理大量的標簽信息,使得採集工作效率大為提高。但是,正是由於其這一特點也給其應用帶來了一定的不可控性。在美國軍方進行的一系列實驗和應用中,發現在某些情況下,這類設備需要額外的工作來將之前已經讀取過的標簽信息鑒別出來,防止對標簽的重覆識別;同時,因為識別器的敏感度較高,區別標簽信號和電子背景噪音也是一個必須考慮的問題。最近,方向性天線已經被成功地應用在電子標簽本身之上,芬蘭Wisteq公司已經開始銷售成本低廉的該類產品,他們的產品甚至在金屬和液體中也能令人滿意地工作。

讓固定的閱讀器轉開始”移動”的也不失為一個好辦法。在很多場合我們並不需要持續的RFID信息,只需要定時或者需要時能夠完成識別即可。在這種情況下,完全可以採用人工持有的攜帶型閱讀器完成採集工作。同時,基於如Windows CE等智能操作系統的便攜電子設備將給此方案帶來極其豐富的擴展可能。甚至有人根據分析得到的數據指出,將適當的閱讀器部署於智能購物車之上,不僅能夠對放入其中的貨物進行即時識別,從而支持自助收銀服務,還能對顧客經過的貨架上的各種標簽信息進行採集,巧妙地利用顧客的移動完成了原本需要複雜的閱讀器部署方案來解決的問題。

作為標簽和閱讀器之間傳輸紐帶的天線模塊也在被持續的改進著。目前已經在使用的智能天線技術便是其中之一。這種技術採用併列的自適應天線組,在特別設計的處理器控制下工作。通過對不同天線接收到的信號的分析,該系統可準確地定位出標簽所處的方向和距離,提供了多維的識別信息。這類設備可廣泛應用於倉庫管理等位置相關的領域。另外,採用導電墨水來印製RFID電路和天線的技術也已經逐步走嚮應用。就在不久以前,位於南韓大田市的ABC納米技術公司發佈消息聲稱其已經研究成功了新型的導電墨水,這種納米級的材料將不僅可以被用於印刷電路板,用其印刷的RFID天線也具有與傳統銅線圈同樣的性能。這一成果的普及將大幅度降低RFID的成本,帶來更為廣闊的應用前景。

RFID技術將給零售業帶來的變革是前所未有的,廣泛應用RFID相關技術的“未來商店”模型無疑給零售業描繪了一個美好的未來。同時,也給軟體和硬體供應商提出了更多的新問題。RFID標簽和閱讀器的成本還不能被大多數零售商接受,樂觀的預測指出,當標簽的需求至少達到百萬張數量級時,其成本才能降至可被接受的3至5美分/張的水平。而RFID的讀取準確率也需要進一步提高,即使在美國軍方的應用中也只能達到99%的準確率,其餘1%的遺漏或錯誤仍需要其他系統的特別處理

即使如此,隨著RFID技術的不斷發展,這些難關終將被剋服,相信會有更多的應用模式脫穎而出,服務於始終跟隨潮流前進的零售業從業者們。

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