基于 Linux的智慧仓储系统设计
摘要：本课题旨在通过软硬件相结合的方式完成一套智慧仓储系统。将物联网和仓库相结合，用硬件代替人工完成出库入库的信息提取、仓库环境参数的检测、仓库内部设施的智能控制等功能。通过软件完成出库入库信息记录、实时显示环境参数、远程控制仓库内部设施等功能，从而极大地提高工作人员的工作效率。
关键字：仓储，物联网，Linux
引言：近年来，随着电商、物流产业的发展，快递物流已经是生活中不可或缺的角。然而随着人口红利的消退，用人成本不断提升，传统物流体系寻求改革，智能仓储优势凸显。智慧物流、绿物流、数字化物流无疑是行业发展主旋律；仓储智能化、无人化将是必然趋势。但现代物流仓储管理在我国还处于起步和不断完善的阶段，很多方面还主要依赖于人力工作，自动化程度不高，产品的信息不能及时更新，一套较为完善的智慧仓储系统就显得十分重要。若将物联网技术与仓库相结合便可完成仓库智慧化和无人化。基于以上情况我们设计了一套基于Linux的智慧仓储系统。
一、当前仓库面临的问题
1.1仓库的远程监管
目前我国大多数仓库管理仍然是采用人工线下的方式来进行，在信息化飞速发展的现在就显得有点格格不入。对于仓库来说，线上管理系统既可以节省人力物力又可以提高工作人员工作效率，实现对仓库的远程监控就显得十分重要。
1.2出库入库信息记录
传统仓库出库入库的信息记录都是由人工来完成，很容易发生信息的遗漏，工作人员也很难做到清楚每一个入库货物的具体位置、出库入库时间等信息，这样不利于对仓库的高效管理。
1.3仓库环境参数采集
冷库内储存的可能会有易腐物品，当仓库内部环境异常的时候，如果工作人员不能及时的发现，可能会造成很大的损失。传统的仓库管理采用的是人工巡查的方式，往往会出现巡查不到位的情况，无法及时的发现故障，这就使得仓库内的食品的质量得不到保障。所以可以实时获取仓库内部环境参数就显得十分重要。
1.4仓库监控
对于仓库的远程管理来说，能够实时的获取仓库内部视频信息就显得很重要，通过视频可以直观的观察到仓库内部情况，还能有效的防盗。
二、本设计实现的功能及特
2.1本设计硬件实现的功能华为linux系统下载
2.1.1出库入库功能
物品进入仓库，工作人员可以任意将物品放入某一区域，仓库区域化检测模块检测到物品放入，则会将物品信息和所在区域的位置信息，同时上传至客户端记录，在工作人员客户端会将信息可视化的体现出来，例如A区第3层放入的物品为苹果入库时间也会有详细的记录。工作人员若将物品取走则出库完成，客户端自动将该区域信息清除。无论出库入库在客户端都会有货物信息的状态记录，以方便追溯物品动向。
2.1.2环境参数检测功能
仓库内部还装有温湿度传感器，会实时的将仓库内部每个区域的温湿度打包发送至工作人员客户端，并在客户端对应的区域显示出来，当仓库内温度或湿度异常就会触发报警系统，系统会自动将异常区域的具体位置信息发送至工作人员手机，以便工作人员尽快处理异常情况。
2.1.3监控功能
仓库内部装有摄像头，可以实时的记录仓库内部情况，工作人员可以随时远程查看仓库的内部具体情况。
2.2本设计软件实现的功能
2.2.1实时显示仓库内部状态
在工作人员客户端会实时显示仓库内部状态，如每个区域的环境温湿度、冷库温湿度平均值、每个区域的占用情况、仓库的总占用情况等，且单击某一区域便可获得该区域的具体情况，如物品名称、入库时间等。这样便可以让工作人员在远程更加直观的了解到仓库内部情况，从而方便工作人员对仓库进行管理。
2.2.2出库入库信息记录
在工作人员客户端会对出库入库的物品信息进行记录，包括入库或出库时间、物品名称、所在区域、当前状态等。
2.2.3远程控制仓库内部设施
工作人员可以通过客户端远程控制仓库内部设施，如打开风扇，打开灯等
2.3本设计的特
1、我们将云服务器和仓库相结合实现了数据共享和对仓库的远程监控，有效的提高了工作人员的工作效率，使得工作人员对仓库的管理更加方便。
2、我们将仓库区域化，即方便了出库入库和对冷库剩余容量的检测，同时也使得工作人员可以更直观的了解仓库内的情况。
3、我们的系统具有很强的扩展能力，硬件之间的通讯是通过ZigBee来完成的，这就为后期加入其他的扩展模块提供了方便。
三、智慧仓储系统设计方案
3.1智慧仓储系统框图
图1智慧仓储系统框图
3.2具体设计方案
图2智慧仓储系统层次结构图
本设计遵循物联网三层结构[1]设计，最底层感知层，包含了获取数据的传感器模块，网络层我们用到了ZigBee[2]、mqtt协议和TCP/IP协议。应用层用到了华为云平台，和用QT开发的客户端。
3.3智慧仓储系统流程图
图3智慧仓储系统流程图
货物进入冷库，首先要通过扫码模块对物品二维码进行扫描，扫码将物品信息提取出来保存，冷库区域化检测模块检测到物品放入，则会将物品信息和所在区域的位置信息，同时上传至客户端记录，工作人员若将物品取走则出库完成，客户端自动将该区域信息清除。冷库内部还有温湿度传感器，会实时的将冷库内部温湿度发送至工作人员客户端。冷库内部部分设备可由客户端远程控制。
结束语：
随着时代的发展，人们的生活水平的提高，人们对智能化的需求逐渐增加。如今在不同的领域物联网均起着很重要的作用，作为当代大学生，我们希望为祖国智能化事业献计献策。当然，个人水平有限，但还是有很多想法未实施。当下正是疫情肆虐的时期，冷链传播疫情形势严峻，在我们智慧储藏的基础上，完全可以细化，例如做智慧防疫冷库。希望可以通过硬件代替人工，在冷库这一环节阻止冷链传播疫情。相信在全国人民的不懈努力下我们终将战胜新冠病毒。
基金项目：西北民族大学中央高校基本科研业务费资助本科生科研创新项目（XBMU21151）（指导老师：杨雪松）
参考文献：
[1]龚华明,阴躲芬.物联网三层体系架构及其关键技术浅析[J].科技广场,2013(02):20-23.
[2]顾瑞红,张宏科.基于ZigBee的无线网络技术及其应用[J].电子技术应用,2005(06):1-3.