Aplikimi i sistemit RFID ZigBee në logjistikën e palëve të treta

Ky artikull përdor magazinë e sheshtë të kompanisë logjistike të palëve të treta në rritje në Zonën e Re të Tianjin Binhai si mjedis aplikimi për të krijuar një grup zgjidhjesh inteligjente magazinimi bazuar në konceptin e Internetit të Gjërave dhe me vlerë të shkallëzueshme. Në sistemin RFID të magazinimit inteligjent, secila ose disa etiketa elektronike RFID duhet të kenë lexuesin/shkrimtarin përkatës për sensibilizimin e informacionit, dhe çdo grup lexuesish të kartave RFID gjithashtu duhet të shkëmbejë të dhëna me serverin. Megjithatë, në operacionet e magazinimit, sipërfaqja e rrugës për ngritjen e Mjeteve duhet të jetë e lëmuar për të siguruar funksionim të qetë, dhe hapësira e magazinës është e gjatë dhe ka një hapësirë ​​të gjerë, kështu që shtrirja me tela është e papërshtatshme. Rrjetet me valë duhet të përdoren për të arritur ndërveprimin e të dhënave me valë. Prandaj, teknologjia ZigBee gjithnjë e më e pjekur përdoret për të rrjetuar me valë lexuesit e kartave RFID për të arritur shkëmbim dinamik të të dhënave.

1 demonstrim i zgjidhjes së rrjetit ad hoc ZigBee

Bazuar në karakteristikat e funksionimit të magazinimit të logjistikës së palëve të treta dhe metodave aktuale të transmetimit me valë, pas disa kërkesave aktuale të transmetimit në distancë të bazuar në distancë. u zgjodh teknologjia ZigBee. Rrjeti ad hoc ZigBee është një platformë e rrjetit të transmetimit të të dhënave pa tel me besueshmëri të lartë e bazuar në teknologjinë e komunikimit pa tel IEEE802.1 5.4 dhe e përbërë nga deri në 65,535 module të transmetimit të të dhënave me valë. Brenda të gjithë rrjetit, çdo modul i transmetimit të të dhënave ZigBee mund të komunikojë me njëri-tjetrin dhe distanca midis nyjeve mund të zgjerohet pafundësisht nga standardi 75 m. Ka karakteristikat e përdorimit të lehtë, funksionimit të besueshëm dhe çmimit të ulët.

Krahasuar me metodat e tjera të rrjetit, teknologjia ZigBee së pari miraton një metodë komunikimi të rrjetit ad hoc. Çdo nyje ZigBee mund të funksionojë në mënyrë të pavarur. Pasi të shfaqet një problem në një nyje, të dhënat mund të transmetohen përmes nyjeve të tjera dhe RFID e re mund të transmetohet në çdo kohë dhe kudo. Kur lexuesi bashkohet me rrjetin, kjo nuk do të ndikojë në përdorimin e të gjithë rrjetit; nëse përdoret teknologjia Wifi, një dështim i një AP do të bëjë që të gjithë lexuesit RFID në zonën e mbulimit të mos jenë në gjendje të shkëmbejnë të dhëna. Së dyti, grumbulli i protokollit ZigBee është i thjeshtë dhe relativisht i lehtë për t'u zbatuar. Ekzekutimi i ZigBee kërkon një sistem Burimi është rreth 28 Kb, ndërsa grumbulli i protokollit Bluetooth është relativisht kompleks dhe kërkon rreth 250 Kb burime të sistemit. Përveç kësaj, ZigBee është më fleksibël se Bluetooth dhe është më i favorshëm për kontrollin e kostove të sistemit.

Në operacionet e magazinimit, sipas procesit të funksionimit, kërkohet një numër i madh i nyjeve të transmetimit të të dhënave dhe kostoja e një numri të madh pajisjesh komunikimi dhe kostot e komunikimit kur funksionojnë në rrjet ndikojnë drejtpërdrejt në koston e sistemit; Teknologjia ZigBee nuk do të gjenerojë më shumë përveç kostos fillestare të investimit. Tarifat e përdorimit ditor. Megjithëse shpejtësia e transmetimit të ZigBee nuk është e shpejtë (brezi i frekuencës 2,4 GHz është vetëm 250 Kb/s), duke marrë parasysh karakteristikat e operacioneve të magazinimit, etiketa elektronike në paletën e ngarkesave shkruan vetëm numrin ID të ngarkesës dhe gjatësia e bajtit është zakonisht brenda 32 B, kështu që nuk do të ketë shumë ndikim në kushtet normale të transmetimit dhe në shpejtësinë normale të transmetimit. Për më tepër, ZigBee ka konsum të ulët të energjisë. Në të njëjtin mjedis të furnizimit me energji, koha e vazhdueshme e punës së Bluetooth dhe WIFI është shumë më e shkurtër se ZigBee.

Protokollet e lidhura me RFID përcaktojnë vetëm ndërfaqet e komunikimit, ndërsa ZigBee ka një protokoll rrjeti komunikimi relativisht të plotë. ZigBee mund të zgjedhë brezin e frekuencës 2.4 GHz ISM (bandën e përbashkët globale të frekuencës) në brezin e frekuencës së punës, ndërsa RFID mund të funksionojë në 915 MHz ose breza të tjerë të frekuencës. Të dyja Mos ndërhyjnë me njëra-tjetrën në frekuencën e komunikimit. Duke marrë parasysh që magazina është një mjedis i brendshëm dhe distanca midis nyjeve është relativisht e afërt, moduli ZigBee mund të depërtojë në pengesa të një trashësie të caktuar gjatë funksionimit, kështu që dobësimi i sinjalit është i papërfillshëm. Nëpërmjet protokolleve të rrjetit vetë-organizues, pajisjet në rrjet mund të komunikojnë drejtpërdrejt ose tërthorazi me valë. Besueshmëria dhe përdorimi i frekuencës së rrjetit janë shumë të larta dhe ZigBee ka një modalitet relativisht të plotë të vërtetimit të sigurisë.

Si përmbledhje, është më e përshtatshme të zgjedhësh teknologjinë ZigBee si rrjetin e transmetimit të të dhënave për sistemin RFID në magazinimin inteligjent të logjistikës së palëve të treta.

2. strukturat

Një rrjet ZigBee duhet të përbëhet nga një koordinator qendror (Koordinator) dhe një ruter (Ruter). Çdo rrjet ZigBee kërkon dhe ka nevojë vetëm për një koordinator qendror për të krijuar rrjetin. Kur një nyje bashkohet, ajo cakton adresa për nyjet fëmijë; ruteri është përgjegjës për dërgimin, marrjen dhe përcjelljen e të dhënave dhe gjetjen e rrugës më të përshtatshmeng rrugën. Kur një nyje bashkohet, Nyjeve u caktohen adresa kur bashkohen, kështu që një rrjet ZigBee mund të kërkojë disa rutera. Kur një rrjet përbëhet nga një koordinator qendror dhe N ruter, rrjeti është një rrjet i vërtetë MESH dhe të gjitha të dhënat e dërguara nga secila nyje drejtohen automatikisht në nyjen e synuar.

Aplikimi i sistemit RFID të bazuar në ZigBee në rrjetin logjistik të palëve të treta në magazinimin inteligjent të rrjetit logjistik të palëve të treta

Sistemi ZigBe e vetëorganizuar RFID bazuar në-MES. të një nyje kontrolli kryesor dhe të disa nënnyjeve (numri i nënnyjeve varet nga numri i lexuesve RFID në magazinë), siç tregohet në figurën 1. Nyja kryesore e kontrollit është e përbërë nga serveri dhe koordinatori qendror përmes portës serike; nënnyja përbëhet nga lexuesi i kartave dhe ruteri përmes portës serike. Porta serike zgjedh mënyrën e komunikimit të dyanshëm RS 232.

Pasi të nisen të gjitha pajisjet ZigBee, nyja kryesore do të fillojë të ndërtojë një rrjet ZigBee, të shtojë të gjitha nënnyjet në rrjet, të caktojë adresat e rrjetit për secilën nënnyje dhe të ruajë informacionin në bazën e të dhënave. Pasi lexuesi i kartave të mbledhë të dhënat e etiketës, së pari i dërgon të dhënat në ruterin e lidhur me të. Më pas ruteri dërgon të dhënat e etiketës së bashku me informacionin e lexuesit të kartës në nyjen kryesore të kontrollit përmes rrjetit ZigBee me shumë hop për ruajtje. Nyja kryesore e kontrollit e dërgon lexuesin te lexuesi i kartave. Komanda e konfigurimit të parametrave i dërgohet lexuesit përmes komunikimit me ruterin, dhe më pas pajisja e nyjës së vendndodhjes hyn në modalitetin e kursimit të energjisë; kur nyja kryesore e kontrollit lëshon një komandë për nyjen e fëmijës, pajisja e nyjës së vendndodhjes mund të zgjohet në çdo kohë, duke kërkuar rrjetin e adresës së nyjes së fëmijës dhe më pas përcjellë komandën te ruteri përmes rrjetit multi-hop sipas adresës së rrjetit dhe më pas ia kalon lexuesit përkatës të kartave përmes ruterit. Më në fund, ruteri dërgon një njoftim konfirmimi për marrjen e komandës te nyja kryesore.

3. Paraqitja e harduerit të rrjetit

Duke marrë si shembull një depo të sheshtë logjistike të palëve të treta, lexuesit e kartave janë instaluar në çdo hapësirë ​​ngarkese dhe në hyrje dhe dalje të magazinës. Malli hyn dhe del nga magazina me paletë. Etiketa elektronike vendoset në paletë dhe etiketa ruan numrin ID të mallit. Pajisja ZigBee e përdorur për rrjetëzim bazohet në çipin CC2530F256 të kompanisë TI, drejton protokollin ZigBee2007/PRO dhe qarku është integruar në modulin ZigBee. Ai ka të gjitha karakteristikat e protokollit ZigBee. Avantazhi i përdorimit të modulit është se përdoruesit nuk kanë nevojë të kuptojnë protokollin kompleks ZigBee. I gjithë përpunimi i protokollit ZigBee përfundon automatikisht brenda modulit ZigBee dhe programet e nyjeve shkruhen në modul në një mënyrë të ngulitur. Përdoruesi duhet vetëm të transmetojë të dhëna përmes portës serike.

Midis tyre, moduli ZigBee, lexuesi i kartave dhe serveri ndjekin formatin e komunikimit të dyanshëm serial asinkron RS 232; të gjithë lexuesit e kartave RFID dhe sinjalet e tyre treguese lidhen me mikrokontrolluesin përmes pajisjes së shpërndarësit dhe kontrollohen në mënyrë uniforme nga mikrokontrolluesi. Lexuesi i kartave Është gjithashtu i lidhur me mikrokontrolluesin përmes portës serike RS 232. Furnizimet me energji të modulit ZigBee, lexuesit të kartave RFID dhe mikrokontrolluesit janë të gjitha midis 5 dhe 12 V, duke përdorur nivele standarde TTL.

Serveri dhe moduli kryesor i kontrollit ZigBee janë instaluar në dhomën e përgjithshme të dërgimit të magazinës dhe përdoren për dërgimin dhe marrjen e udhëzimeve dhe funksionimin normal të dërgimit të luftës; të gjithë lexuesit e kartave dhe pajisjet ZigBee janë instaluar në vendndodhjet aktuale të magazinës dhe hyrjet dhe daljet e magazinës për t'u bërë një nyje e vetme rrjeti. Të gjitha nyjet janë të përbëra nga sistemi RFID i bazuar në transmetimin pa tel ZigBee. Drita treguese e statusit të hapësirës së ngarkesës e kontrolluar nga mikrokontrolluesi është instaluar mbi hapësirën e ngarkesës për t'i kujtuar stafit operacionet normale të magazinimit; ndërfaqja vizuale e konvertuar pas përpunimit nga baza e të dhënave shfaqet në kompjuterin pritës në dhomën e dërgimit nga njëra anë, dhe nga ana tjetër shfaqet në magazinë Një ekran i madh ofrohet për të shfletuar stafin.

Aplikimi i sistemit RFID (ZigBee) në logjistikën e palëve të treta, flukse luftarake të tilla gjatë operacioneve të tjera. numërimi i inventarit, transferimi i mallrave në zonat e magazinës, mallrat e gabuara ose etiketat e dëmtuara, etj., lexuesi RFID zgjon ruterin ZigBee në kohë përmes sinjalit të ndjerë në kohë reale dhe më pas transmeton informacionin në kohën e duhur. Ai i dorëzohet koordinatorit qendror në bazën e të dhënave backend për menaxhimin e ruajtjes. Pothuajse të gjitha proceset i çlirojnë punëtorët nga metodat tradicionale të funksionimit. Përmirësohet mënyra e mbledhjes së informacionit të saktëështë besueshmëria e menaxhimit të të dhënave të sistemit dhe parandalon në mënyrë efektive gabimet njerëzore.

4 Përfundim

Pas testimit aktual të funksionimit, modulet ZigBee ndahen me rreth 3 m nga njëri-tjetri në një mjedis të brendshëm dhe sinjali është i mirë. Në kushte normale të funksionimit të magazinimit, koha që i duhet serverit për të marrë paketat e të dhënave është rreth 20 deri në 40 ms, që plotëson kushtet normale të punës.

Një magazinë e zakonshme e palës së tretë me rreth 500 hapësira ngarkese kërkon rreth 500 module ZigBee. Çmimi për njësi i moduleve ZigBee në treg është në thelb 40 RMB deri në 60 RMB. Prandaj, kostoja e instalimit të një sistemi rrjeti vetë-organizues ZigBee në magazinë është midis 20,000 dhe 30,000 juanë. Për kompanitë e magazinimit të mëdhenj dhe të mesëm, është me kosto efektive. Megjithatë, për disa kompani të vogla magazinimi që vlerësojnë fitimet, është ende e vështirë të përmirësojnë menjëherë biznesin e tyre. Prandaj, nëse kostot nuk mund të kontrollohen në mënyrë efektive, plani nuk do të jetë i përgjithësueshëm. Sipas madhësive të ndryshme të ndërmarrjeve dhe karakteristikave të ndryshme të magazinës, numri i moduleve ZigBee mund të reduktohet siç duhet gjatë zbatimit të zgjidhjes aktuale. Për shembull, disa lexues kartash RFID ngjitur mund të ndajnë një modul ZigBee përmes një pajisjeje hub, duke ulur kështu në mënyrë efektive kostot. Megjithatë, problemi që pason është se sasia e të dhënave të transmetuara nga çdo modul ZigBee në një kohë është shumë e kufizuar. Nëse problemi i metodës së transmetimit sekuencial të të dhënave dhe intervalit të transmetimit nuk mund të zgjidhen mirë, shpejtësia e përgjigjes dhe efikasiteti i punës së sistemit do të ndikohen shumë. Megjithatë, besoj se këto probleme do të zgjidhen në të ardhmen e afërt me zhvillimin e vazhdueshëm të teknologjisë ZigBee.