無線溫濕度傳感器物流行業(yè)廣泛應(yīng)用

時間：2015-03-03作者：內(nèi)蒙古德明電子科技有限公司瀏覽：121

摘要:隨著網(wǎng)絡(luò)購物以及快遞運輸?shù)娜找姘l(fā)展，物流的重要性也是日漸**，貨品往來或是相關(guān)商品的交易促成很大程度上都要依賴于空運，貨運等物流方式，如今國內(nèi)物流業(yè)競爭也是達(dá)到了白熱化 
        隨著網(wǎng)絡(luò)購物以及快遞運輸?shù)娜找姘l(fā)展，物流的重要性也是日漸**，貨品往來或是相關(guān)商品的交易促成很大程度上都要依賴于空運，貨運等物流方式，如今國內(nèi)物流業(yè)競爭也是達(dá)到了白熱化，可以說物流的智能化完善與否跟后期獲利有著直接的聯(lián)系，也是實現(xiàn)智能家居和企業(yè)發(fā)展的伊始。
 
發(fā)展物流必定要以物流倉儲來作為后備軍，因此為了能夠好的利用倉儲資源，一定高科技設(shè)備的配備也是**的，像是近期熱門的無線溫濕度傳感器，就是很多智能家居中經(jīng)常出現(xiàn)的配件之一，在物流倉庫貯存也起到了很大的作用。
 
無線溫濕度傳感器對于空間的溫控和濕度檢測很靈敏，能夠直觀的通過無線技術(shù)將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋給用戶，讓用戶可以對家居或是某一環(huán)境空間的現(xiàn)時溫度以及濕度等了然于心，從提高生活質(zhì)量來看，他能夠讓用戶在了解溫濕度的基礎(chǔ)上加以調(diào)控相應(yīng)的環(huán)境溫度使其有利于人體健康；于提高物流倉儲來看，它可以讓產(chǎn)品安置地加貼合產(chǎn)品屬性，如倉儲環(huán)境溫度過高時，那就可以暫時避免一些要暗處理或是對于溫度有要求的產(chǎn)品放進(jìn)來，**產(chǎn)品的質(zhì)量。
 


對于物流業(yè)發(fā)展來說，無線溫濕度傳感器的出現(xiàn)可以幫助他們進(jìn)行行之有效的產(chǎn)品分類，從而可以減少在倉儲過程中的意外損耗，物流公司也可以規(guī)避掉許多不必要的風(fēng)險，對于公司的后續(xù)經(jīng)營有著很好的幫助，智能化帶來的好處在各行各業(yè)都是比較明顯的，故而科技是發(fā)展力那是至理名言。隨著公眾對于此高科技設(shè)備的逐漸熟悉，它也開始進(jìn)入公眾日常生活，無線溫濕度傳感器大的好處在于傳遞信息敏捷且精準(zhǔn)度高，因此很多家庭用戶都會在居室里安裝一個傳感器，讓自己可以隨時隨地了解到居室的溫度，好的完善了智能家居的概念，有理由相信，隨著科技的發(fā)展，會有多驚喜帶給我們，讓生活和工作加和便捷。




目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在物流業(yè)中的應(yīng)用十分有限，大部分還都停留在學(xué)術(shù)研究或是開發(fā)實驗階段。


    WSN在物流中應(yīng)用


    WSN在物流中應(yīng)用將是未來的一大趨勢，但是由于種種原因其廣泛應(yīng)用還需要時日。要在物流業(yè)獲得廣泛應(yīng)用，其中有很多關(guān)鍵技術(shù)還需要探討，如能量管理、節(jié)點定位、拓?fù)淇刂?、MAC協(xié)議和路由協(xié)議等技術(shù)，此外應(yīng)用成本問題也需要解決。


    （1）對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，的問題就是能源管理。因為傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分布數(shù)量眾多、覆蓋范圍大、工作環(huán)境復(fù)雜，很多時候換電池是不方便的。比如危險品物流的監(jiān)測中。在設(shè)計傳感器網(wǎng)絡(luò)時必須充分考慮節(jié)能問題，使得節(jié)點生存時間長達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年，以盡可能少的能量完成盡可能多的任務(wù)。在目前對于節(jié)能問題的研究進(jìn)展中，休眠機(jī)制是節(jié)省能源的有效的方式之一。由于傳感器節(jié)點監(jiān)測事件的偶發(fā)性，沒有必要讓所有單元均工作在正常狀態(tài)下，此時即可啟用休眠模式，能自適應(yīng)的休眠和喚醒，進(jìn)行突發(fā)工作，節(jié)省能量。比如，在特殊品倉儲與運輸?shù)谋O(jiān)測系統(tǒng)中，如果溫度或壓力等測量值在正常范圍內(nèi)，可以讓大多數(shù)單元進(jìn)入休眠模式，當(dāng)過警戒值[FS:PAGE]時，喚醒某些節(jié)點將信息傳遞給節(jié)點后到達(dá)終端，使管理者能夠采取相應(yīng)措施。這樣就能節(jié)省大量能量，延長網(wǎng)絡(luò)的工作壽命。總之，在滿足系統(tǒng)要求的情況下，采用各種方法降低耗電量是非常必要的。


    （2）無論是將傳感器節(jié)點安裝在倉庫中還是運輸工具上，節(jié)點定位都是一個關(guān)鍵問題。節(jié)點定位是指確定傳感器節(jié)點的相對位置或位置。節(jié)點所采集到的數(shù)據(jù)必須結(jié)合其在 測量坐標(biāo)系內(nèi)的位置信息才有意義。比如說在物流監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)某個監(jiān)測值有異常，那么必須知道是哪個位置才能采取相應(yīng)的措施來解決。目前主要有兩類節(jié)點定位算法：基于測量距離的定位算法與測量距離無關(guān)的定位算法。節(jié)點定位問題的研究還有待進(jìn)一步深入，基于測量距離的定位方法需要附加的硬件設(shè)備，與測量距離無關(guān)的定位方法精度又很低。


    與GPS技術(shù)結(jié)合是比較流行的一種位置定位技術(shù)，但是由于成本、功耗、擴(kuò)展性的問題不可能廣泛使用，一般采用的方法是少數(shù)節(jié)點預(yù)先配置或者通過GPS得知自身位置信息而作為信標(biāo)節(jié)點，其他節(jié)點依靠信息計算出自身的位置。物流應(yīng)用當(dāng)中到底采用哪種節(jié)點定位方法能夠以較小的成本獲得比較好的效果還需要進(jìn)一步研究和測試。


    （3）在物流中應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，有一部分節(jié)點可以移動，比如某些節(jié)點的位置隨著車輛移動而變化，這就涉及到一個移動控制問題。移動控制負(fù)責(zé)檢測和控制節(jié)點的移動，維護(hù)到匯聚點的路由，還可使傳感器節(jié)點能夠跟蹤它的鄰居。而且一個節(jié)點可能會因為電池能量用完或其他故障等原因，退出網(wǎng)絡(luò)運行；也可能有節(jié)點由于某種需要而被添加到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中。這些都會使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因此網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂凭哂刑貏e重要的意義。通過拓?fù)淇刂谱詣由闪己玫木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠提高路由協(xié)議和MAC協(xié)議的效率，可為數(shù)據(jù)融合、時間同步和目標(biāo)定位等很多方面奠定基礎(chǔ)，有利于節(jié)省節(jié)點的能量來延長網(wǎng)絡(luò)的生存期。傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂颇壳爸饕难芯繂栴}是在滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋度和連通度的前提下，通過功率控制和骨干網(wǎng)節(jié)點選擇，剔除節(jié)點之間不必要的無線通信鏈路，生成一個的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。


    （4）MAC協(xié)議對節(jié)點能耗有重要影響，因為它直接控制射頻模塊，而射頻模塊是節(jié)點*的耗能部件，因此到目前為止，能源效率是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議主要的設(shè)計目標(biāo)。目前，MAC協(xié)議在降低功耗方面主要采用的方法有減少數(shù)據(jù)流量，增[FS:PAGE]加射頻模塊休眠時間和沖突避免等。其中，減少數(shù)據(jù)流量是根本的解決方案，目前主要靠在網(wǎng)絡(luò)層或者在數(shù)據(jù)鏈路層上增加一個數(shù)據(jù)融合層來實現(xiàn)。但在MAC層是否能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)融合以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)融合是目前研究較少的 領(lǐng)域，還沒有成熟的研究成果。而在物流的應(yīng)用中，諸如可靠性、實時性、移動性等要求會在未來的研究中體現(xiàn)得較明顯。


    （5）路由協(xié)議的主要任務(wù)是在傳感器節(jié)點和sink節(jié)點間建立路由，可靠地傳遞數(shù)據(jù)。其首要設(shè)計原則是節(jié)省能量，延長網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生存期。基于以上原因，協(xié)議不能太復(fù)雜，不能在節(jié)點保存太多的狀態(tài)信息，節(jié)點間不能交換太多的路由信息；同時應(yīng)盡量避免發(fā)送冗余信息，減少能量的浪費。


    WSN在物流中的應(yīng)用前景分析


    雖然WSN目前在物流中的實際應(yīng)用成功的還很少，但是這個領(lǐng)域的研究正日益增多，相信在不久的將來，隨著研究的深入和許多關(guān)鍵技術(shù)得到很好地解決，WSN在物流中將得到大規(guī)模的應(yīng)用。


    （1）WSN可以用于倉庫環(huán)境監(jiān)測，滿足溫度、濕度、空氣成分等環(huán)境參數(shù)的分布式監(jiān)控的需求，實現(xiàn)倉儲環(huán)境智能化；WSN還可以應(yīng)用于運輸車輛與在運物資的全程跟蹤與監(jiān)測，傳感器節(jié)點能夠?qū)崟r監(jiān)測每個物資在運輸途中的位置和狀態(tài)，向監(jiān)控中心發(fā)送物資的流向和狀態(tài)信息，這種基于無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)的物流監(jiān)控系統(tǒng)可以使管理者能有效地管理和控制物流過程，確保產(chǎn)品的品質(zhì)。


    （2）WSN 在危險品的物流管理中也大有可為。危險品物流作為物流領(lǐng)域的一個分支，其作用和影響也逐漸凸顯。我國危 險品物流管理還處于起步階段，大部分危險品的物流運作仍是沿用傳統(tǒng)普通貨物的物流操作，安全事故時有發(fā)生。危險品物流的特殊性，需要強(qiáng)調(diào)安全性。應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r監(jiān)測危險品以及其容器的狀態(tài)，一旦過警戒值可以及時報警，這樣就能為危險品物流過程的跟蹤、監(jiān)控、管理等提供安全**。


    （3）冷鏈物流中的貨物在儲運過程中易受到外界溫度、濕度等條件影響而發(fā)生腐爛變質(zhì)，為了保持易腐貨物的本來品質(zhì)和使用，在運輸途中不發(fā)生腐爛變質(zhì)和數(shù)量上的短缺，就必須將易腐貨物置于其保鮮所需的較低溫度條件下；因此，如果把無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在冷鏈物流中，就可以全程監(jiān)控冷凍環(huán)境中的產(chǎn)品溫度以及濕度，及時調(diào)控溫濕度，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。


    將WSN技術(shù)與RFID技術(shù)以及GPRS等無線通信技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用[FS:PAGE]在物流中將是一大趨勢。傳感器網(wǎng)絡(luò)對節(jié)點一般都不會采用全局標(biāo)識，而RFID技術(shù)對節(jié)點的標(biāo)識有其優(yōu)勢，將兩者結(jié)合應(yīng)用能夠彌補(bǔ)彼此的缺陷，傳感器節(jié)點可以將網(wǎng)絡(luò) 的主要精力集中到數(shù)據(jù)上，當(dāng)需要考慮某個具體節(jié)點信息時，就可以利用RFID的標(biāo)識功能。例如：監(jiān)控倉庫物品的狀態(tài)。其中，RFID技術(shù)實現(xiàn)人員、貨物、車輛等目標(biāo)識別，WSN技術(shù)實現(xiàn)倉儲環(huán)境智能，滿足溫度、濕度、空氣成分等環(huán)境參數(shù)的分布式監(jiān)控需求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的sink節(jié)點還可以通過GPRS等無線通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及控制命令下達(dá)等。


    WSN的研究與應(yīng)用越來越廣泛，但在物流中的應(yīng)用還有待時日。要使WSN在物流中得到廣泛應(yīng)用需要解決許多關(guān)鍵 技術(shù)問題，諸如能源管理、節(jié)點定位、拓?fù)淇刂?、MAC協(xié)議和路由協(xié)議等問題?？梢灶A(yù)見，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在物流中具有廣闊的應(yīng)用前景，先應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的幾個典型物流領(lǐng)域可能是：倉儲環(huán)境監(jiān)測、在運物資的實時跟蹤監(jiān)測、危險品物 流管理和冷鏈物流管理等。GPS等相關(guān)技術(shù)在物流可視化管理與智能定位追蹤方面的應(yīng)用。
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