一种智能物流标签系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种智能物流标签系统及其使用方法。


背景技术：

2.目前在生产制造行业和仓储运输行业上下游存在信息不交互的问题，从而直接影响了供应链上下游的供应关系，使得物流成本提高。且现在市场上绝大多数的货物运输的标签系统采用传统纸质标签，依靠人工记录货物在流通过程中的变化信息，大部分没有解决货物在流通环节中的监测、定位、数据追溯和数据交换的问题，没有实现信息交互功能。
3.由于传统纸质版标签大部分在流通过程中属于一次性物品，不能重复多次使用，需要消耗大量的人力、物力，使得物流成本难以降低，难以实现绿色物流发展理念。
4.以往的标签系统面临以下问题：
5.1、属于一次性物品，不能重复使用。
6.2、需要人工实时监测货物记录相关数据，增加工人的工作量。
7.3、纸质标签储存不方便，容易丢失，难以查找货物的相关记录。


技术实现要素：

8.本发明提出的一种智能物流标签系统，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
9.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
10.一种智能物流标签系统，以stm32f103zet6主控制模块为核心，包括温度传感器模块、声光报警模块、北斗 gps定位模块、移动互联网通信模块以及触控显示模块，所述温度传感器模块主要负责实时对指定位置进行温度探测，北斗 gps模块负责实时进行位置定位测量，通信模块负责将记录的温度和位置发送回控制中心，控制中心可以给物流管理标签系统发送需要运输人员进行的操作，声光报警模块在超过指定阈值时发出报警提醒工作人员，同时上报控制中心，触摸显示屏模块负责在没有操作和非节电模式的情况下按设计好的格式呈现标签状显示。
11.优选地，所述主控制模块是stm32单片机，采用的单片机是32位基于arm内核的cortex-m3微控制器的stm32f103zet6，该单片机集成了丰富的接口、通信模块以及外设功能模块。
12.优选地，所述温度传感器模块采用ds18b20&dht11模块，传感器采用单总线数据格式，单个数据引脚端口完成输入输出双向传输，其可以在运输中的各个环节监控容器指定位置的温湿度，并在测温精度达到指定要求的情况下通过相应的算法推算容器内部的温度分布状况。
13.优选地，所述北斗 gps定位模块采用bc20模块，支持北斗和gps双卫星导航系统，其能够在最小功耗时实现工业级的接收灵敏度、高精确度以及快速首次定位，当定位器接收信号确定位置，将位置数据传送到微控制器，微控制器通过无线通信模块将数据传输到云端。
14.优选地，所述移动互联网通信模块采用esp-12fwifi模块，可以实现串口与互联网相互传输数据的功能，与阿里云、百度云物联网云平台连接，将实时监测的温湿度数据、北斗 gps定位数据传输到云端，云端将数据传输到用户的设备中。
15.优选地，所述声光报警模块具有预警温度设置功能和报警功能，通过设置报警温度阈值，当检测温度超过指定阈值时，发出声光报警提醒运输人员，同时上报控制中心。
16.优选地，所述触摸显示屏模块连接stm32单片机可以进行智能化的操作，具有传送和接收的中心操作信息的功能，在没有操作和非节电模式的情况下，终端的显示屏可以按指定格式呈现标签状显示。
17.优选地，所述智能物流标签系统的设计采用了b/s架构，即“浏览器/服务器”模式，物联网终端设备不具有入网的能力，需要进行本地组网后统一通过网关再接入网络，根据b/s架构理念，物联网传感网技术、定位技术被应用到物流管理系统的数据采集以及处理中。
18.优选地，所述智能物流标签系统的设计采用了云服务器和硬件可通过通信协议进行交流的功能，硬件将采集的信息传送至平台，平台也可将相应指令发送至料筐等储运装备，将设施设备信息与订单信息进行绑定，委托方或承运方只需要通过输入所需查询的这张订单，就能看到其所在位置和容器内产品的信息以及环境的实时温度湿度，包括历史的数据。
19.一种如上述的智能物流标签系统的使用方法，包括如下:
20.1)货物出入库和整理工作层面的管理应用：智能物流标签系统的使用时运用了物联网技术中的北斗 gps定位模块，实现快速地入库与出库管理,以提高了工作效率，提高货物管理效率；
21.2).基于供应链优化层面的管理应用：智能物流标签系统在使用时，将其安装在料框等物流储运装备，通过物流信息管理平台对货物信息的实时记录，使供应商和买家之间形成联系,能够使供应商迅速、高效地掌握买家动态；
22.3).对精益生产和冷链运输层面的管理应用：汽车等精益生产和疫苗、医药等货物对运输条件的要求较高，采用该系统在运输过程中通过对环境温度的变化进行监控，若温度超过预定阈值，则会发出声光报警并发送信息通知运输人员及时做出调整；以通信技术、温度监测为基本指导,进一步加强对整个物流过程的监控,并以此方式进一步降低物流成本。
23.本发明的有益效果为：
24.1、本发明能够解决托盘级的物流容器的监测、定位、数据追溯和数据交换的问题。
25.2、本发明通过应用北斗 gps定位模块、移动互联网通信模块实现物品在流通环节上的信息交互功能，减少工人的工作量，能进一步提升信息透明化程度，提高物流效益和经济效益。
26.3、本发明可取代纸质版标签，实现物流运作“无纸化”管理，极大地提高货物管理效率，降低物流成本。
27.其使用应用范围广，可对物流的设备或货物实现监测、定位、数据追溯和数据交换，非常简单实用有效。
附图说明
28.图1为本发明的系统的整体框架图。
29.图2为本发明的温湿度传感器电路图。
30.图3为本发明的北斗 gps定位模块电路图。
31.图4为本发明的esp-12fwifi模块电路图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.参照图1-图4所示，一种智能物流标签系统，以stm32f103zet6主控制模块为核心，包括温度传感器模块、声光报警模块、北斗 gps定位模块、移动互联网通信模块以及触控显示模块等外围设备构成控制系统设计，该系统的整体框架如图1所示；
34.所述温度传感器模块主要负责实时对指定位置进行温度探测，北斗 gps模块负责实时进行位置定位测量，通信模块负责将记录的温度和位置发送回控制中心，控制中心可以给物流管理标签系统发送需要运输人员进行的操作，声光报警模块在超过指定阈值时发出报警提醒工作人员，同时上报控制中心，触摸显示屏模块负责在没有操作和非节电模式的情况下按设计好的格式呈现标签状显示。
35.所述主控制模块是stm32单片机，采用的单片机是32位基于arm内核的cortex-m3微控制器的stm32f103zet6，该单片机集成了丰富的接口、通信模块以及其他功能模块，拥有更高级的外设，在功耗方面控制得比较好，在此功能的基础上，结合系统的设计要求，将其选定为该系统的核心芯片。
36.如图2所示，所述温度传感器模块采用ds18b20&dht11模块，传感器采用单总线数据格式，单个数据引脚端口完成输入输出双向传输，其可以在运输中的各个环节监控容器指定位置的温湿度，并在测温精度达到指定要求的情况下通过相应的算法推算容器内部的温度分布状况。
37.如图3所示，所述北斗 gps定位模块采用bc20模块，支持北斗和gps双卫星导航系统，其能够在最小功耗时实现工业级的接收灵敏度、高精确度以及快速首次定位，当定位器接收信号确定位置，将位置数据传送到微控制器，微控制器通过无线通信模块将数据传输到云端。
38.如图4所示，所述移动互联网通信模块采用esp-12fwifi模块，可以实现串口与互联网相互传输数据的功能，与阿里云、百度云物联网云平台连接，将实时监测的温湿度数据、北斗 gps定位数据传输到云端，云端将数据传输到用户的设备中。
39.所述声光报警模块具有预警温度设置功能和报警功能，通过设置报警温度阈值，当检测温度超过指定阈值时，发出声光报警提醒运输人员，同时上报控制中心。
40.所述触摸显示屏模块连接stm32单片机可以进行智能化的操作，提高操作效率，具有传送和接收的中心操作信息的功能，在没有操作和非节电模式的情况下，终端的显示屏可以按指定格式呈现标签状显示。
41.所述智能物流标签系统的设计采用了b/s架构(browser/server)，即“浏览器/服务器”模式，物联网终端设备不具有入网的能力，需要进行本地组网后统一通过网关再接入
网络，根据b/s架构理念，物联网传感网技术、定位技术被应用到物流管理系统的数据采集以及处理中。
42.所述智能物流标签系统的设计采用了云服务器和硬件可通过通信协议进行交流的功能，硬件将采集的信息传送至平台，平台也可将相应指令发送至料筐等储运装备，将设施设备信息与订单信息进行绑定，委托方或承运方只需要通过输入所需查询的这张订单，就能看到其所在位置和容器内产品的信息以及环境的实时温度湿度，包括历史的数据。
43.本发明采用stm32f103作为主控制器设计了硬件和编写了上位机管理软件系统，实现了托盘级物流容器的全过程管理与监控，通过北斗和wifi全程获取物流容器的定位信息，实现预警警报，管理数据的实时交互与追溯等功能，对运输物品的管理提升到托盘级物流容器级别，从而进一步提升信息透明化程度，提高物流效益和经济效益。
44.本发明在货物出入库和整理工作层面的管理、供应链优化层面的管理、精益生产和冷链运输层面的管理三个层面有如下应用：
45.1.货物出入库和整理工作层面的管理应用：智能物流标签系统的设计充分运用了物联网技术中的北斗 gps定位技术，实现快速地入库与出库管理,极大地提高了工作效率，提高货物管理效率。
46.2.基于供应链优化层面的管理应用：智能物流标签系统在供应链优化层面的应用,主要是对物流装备进行创新应用。将其安装在料框等物流储运装备，通过物流信息管理平台对货物信息的实时记录，使供应商和买家之间形成联系,能够使供应商迅速、高效地掌握买家动态。
47.3.对精益生产和冷链运输层面的管理应用：汽车等精益生产和疫苗、医药等货物对运输条件的要求较高，该系统能够在运输过程中通过对环境温度的变化进行监控，若温度超过预定阈值，则会发出声光报警并发送信息通知运输人员及时做出调整。以通信技术、温度监测为基本指导,进一步加强对整个物流过程的监控,并以此方式进一步降低物流成本。
48.综上所述，本发明特色包括实现多功能同时使用，实现托盘级的物流容器的监测、定位、数据追溯和数据交换，实现物流运作“无纸化”管理，减少工人的工作量等。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。