基于Android的智能仓储系统的研究

傅 伟，蒋道霞，安业品

（江苏财经职业技术学院 机械电子与信息工程学院，江苏 淮安 223003）

0 引言

仓储在现代物流业和制造业中扮演着重要的角色，对于加速货物流通和生产决策起着重要的作用[1-3]。传统对仓储管理依赖于手工处理，产品的入库、出库等信息都需要手工进行统计，然后录入系统中，系统虽然能够起到一定的管理作用，但是由于大量的工作都需要手工去完成，系统只是单纯地起到记录数据的作用，另外对于仓储的环境更是无法做到实时监测，然而在仓储中对环境监测也显得比较重要，大部分货物怕潮，有些货物甚至对温度也有严格要求，仅靠人工管理无法做到实时监控的要求。随着物联网的兴起，利用ZigBee技术、RFID技术等可以将实物与互联网联接起来，通过上位机软件进行实时监控，即省时又省力，因此结合物联网和移动互联网实现智能仓储管理成为可能。

1 系统总体架构设计

系统能够实现对仓储环境的温湿度、光照度、空气质量、烟雾等进行监测，同时能对货物的出库、入库进行实时记录，通过系统了解各类货物库存情况以及所处位置。在环境监测方面主要采用ZigBee网络进行部署，收集仓储环境实时信息并传入系统服务器；利用 RFID技术进行实时采集货物信息，其整体架构如图1所示，ZigBee结点主要进行环境监测，在仓储的不同位置放置若干ZigBee节点，对仓储的温湿度、光照度、PM 值、烟雾进行监测，通过ZigBee网络将数据传送到系统服务器，服务器根据监测到的数据通过移动互联网，将数据推送至移动客户端并提醒用户，若环境变量数值超出预先设置的阈值，系统将作出相应的处理，使仓储环境变量值处于正常范围。仓储中的货物均贴上 RFID标签，当货物经过 RFID读写器时，货物中的相关信息自动被读入数据库系统中，全程无需人工干预，大大提高了工作效率。限于篇幅，本文主要从Android移动客户端的设计与实现进行深入研究。

系统整体架构Fig.1 S ystem overall architecture

2 系统设计与实现

2.1 系统功能设计

系统主要分为以下几个模块：环境监测、烟雾报警、货物入库管理、货物出库管理、货物库存查询等。环境监测主要由温湿度和光照度等节点构成，在仓库的每个角落均放置有相应的传感器，实时采集温湿度和光照度，根据不同的货物存储要求，控制合适的温湿度和光照度。防火报警节点主要采集烟雾信息，当仓库里有烟雾异常时，启动报警器，打开通风设备，同时通过服务器端将报警信息推送至客户端；通过视频监控节点采集人脸信息，实现防盗报警，当仓库里有人入侵时，通过人脸识别模块，启动报警器，同时通过服务器端将警报信息推送到移动客户端。货物入库管理主要通过 RFID标签和RFID读写器实现，货物入库时RFID读写器自动对货物上的 RFID标签进行读取，货物的入库信息经智能网关定时上传至系统服务器中，其信息主要包括货物名称、货物产地、货物入库操作员名称、货物入库时间等；通过 RFID设备对货物出库信息经智能网关定时上传至系统服务器中。另外如果需要了解货物库存情况，通过输入货物编号，可以通过系统查看货物的总库存量、日入库量、入库价格、日出库量、出库价格等相关信息，系统功能模块如图2所示。

2.2 数据库设计

根据系统要求，数据库中主要有：用户表、货物表、设备表。用户表主要用于用户管理，根据所属的权限的不同，拥有对系统操作的不同权限，如表1所示；货物表主要用于存储货物信息，表中包括货物编号、货物名称、货物产地等信息，如表 2所示；设备表主要用于存储各环境结点所采集的信息，表中包括设备编号、设备类型、设备相关数据、设备更新时间等信息，如表3所示。

2.3 Andr oid移动端设计

2.3.1 页面布局设计

为了使页面设计比较灵活，系统中的页面大都采用混合布局，在最外层通过 RelativeLayout进行布局，页面内每个部分再用LinearLayout进行布局，结构显得比较美观。为了简化设计有些部分可以单独用一个布局文档来设计，然后在其它文档中通过include语句将其包括进来，这样可以重复利用已经设计好的布局，比如在每个界面中都有“返回”按钮，先单独设计其布局界面如下：

图2 系统功能模块Fig.2 Sy stem function module

表1 用户信息表Tab.1 Use r information table

表2 货物表Tab.2 Goods table

表3 设备表Tab.3 Equipme nt table

在主界面中只需要将其包括进来即可，无需重复设计相同界面，其引用代码如下：

2.3.2 数据库操作设计

利用 DatabaseHelper类访问数据库，Database-Helper是访问SQLite的助手类，提供两个方面的功能，其一通过 getReadableDataBase( )、getWriteableData( )两个方法获得SQLiteDatabase对象，其二通过提供了 onCreate( )和 onUpgrade( )两个回调函数，允许用户在创建和升级数据库时进行相应的操作。为了提高移动端系统运行效率，启动系统时将服务器端数据同步到移动端SQLite数据库中，从而减少网络数据流量。获取 DatabaseHelper对象和Sqlite对象代码如下：

SqliteDBHelper dbHelper = new SqliteDBHelper(context, "zncc.db");//获取助手类对象

Sqlite rSqlite = dbHelper.getReadableDaoTool();//通过助手类对象获取SQLite对象

Sqlite wSqlite = dbHelper.getWritableDaoTool();//通过助手类对象获取SQLite对象

2.3.3 采用JSON数据解析

在网络传输中JSON是一种比较好的数据交换格式，相比 XML能够减少很多冗余字符，最大限度地提高网络传输效率[4-6]。JSON具有比较简洁和清晰的语法结构，比较容易编写，同时解析也比较方便，在将数据传送到系统服务器中主要采用JSON解析数据，货物相关信息都封装成 JSON对象，相关代码如下：

3 关键技术

3.1 多线程处理网络数据传输

在Android应用中经常会有些比较耗时的操作，比如网络连接或者上传下载文件操作[7-10]。这些操作如果都在一个主线程中开启，在网络连接不佳的情况下，主线程很有可能卡死，用户体验极其不佳，为了获得比较好的用户体验，必须重新开启线程，在货物入库、出库等功能模块中均开启了线程，达到比较好的用户体验效果，系统中采用 Android中已封装的 AsyncTask类进行多线程操作，在AsyncTask类中主要有 onPreExecute( )、doInBackground(Params… params)、onProgressUpdate(Progress… values)、onPostExecute(Result result)等方法。当需要完成一些准备工作时，首先调用 onPre-Execute( )方法；执行的后台任务均写在 doInBackground(Params… params)中，publishProgress 调用onProgressUpdate(Progress… values)，表示任务进度更新；在后台任务执行完毕后，调用 onProgressUpdate(Progress… values)方法，参数为后台任务返回结果。doInBackground(Params… params)方法由AsyncTask内部线程池执行，其它方法均在主线程中执行。

4 实验结果

本系统在Android 4.4.2环境下进行开发，采用Android Developer Tools集成开发工具进行实现，开发硬件平台为CPU主频2.5GHz、内存8G，限于篇幅，只展示系统的部分界面，如图3所示。

5 结束语

图3 系统部分界面Fig.3 S ystem part interface

仓储是现代物流业和制造业储存货物的重要场所，实现仓储智能化是现代信息技术发展的必然要求[11-15]。随着物联网和移动互联网的快速发展，智能仓储已经逐步在大中型企业开始应用。本文从系统体系结构、系统设计、系统实现等环节进行探索，实现了基于 Android的移动端智能仓储平台，经过测试，系统性能达到了设计要求。

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