物联网技术在仓库无人设备集群调度中的应用研究

张鹏

北京琛达物联信息科技有限公司 北京 100015

引言

仓库设备管理与控制是一项十分烦琐的工作，其日常关联性较强，影响后续仓库应用形成。尤其是对仓库内部无人设备的集群性调度，更是需要严格处理。目前仓库无人设备调度多采用定向的应用技术，李志等人[1]和夏天等人[2]分别提出了改进人工蜂群和深度强化学习的无人设备集群调度模式。该方法虽然可以实现预期的调度目标，但是易受到外部环境及因素的影响，导致调度环节出现误差[3]。物联网技术是一项通过信息传感设备，按约定协议实现数据信息传输的网络连接程序[4-6]，将该技术应用于仓库无人设备集群调度中，可以加强对调度误差的控制。为此，研究物联网技术在仓库无人设备集群调度中的应用。

1 设计仓库无人设备物联网集群调度应用方法

1.1 集群调度应用环境搭建

仓库无人设备在进行集群调度的过程中，会面临复杂变化的工作条件，常规的自适应调度形式并不完整，在一定程度上会影响应用调度效果[7]。为确保日常的管控调度效率，需要将常规控制结构改为智能控制结构，形成自动化的控制程序，合理增加货位识别自主性。在控制程序中增设上位机和下位机，形成控制关系之后，测算出集群调度的覆盖区域，如公式1所示：

1.2 制定多目标自动调度控制过程

初始的自动化调度控制过程重点针对单向调度，一旦遇到集群调度这一类复杂的控制任务，较容易受到外部环境及因素的影响，出现控制误差，为此制定多目标自动调度控制过程。首先，利用设定的调度控制节点，采集仓库无人设备的具体数据﹑信息，将其通过特定的格式转换为具体的数据包，并传输至对应的控制系统内部，此次以SQL Server 数据库管理系统为设计存储对象。

利用上位机对数据进行处理，过程中还需要根据设备的应用范围及程度，设定对应的识别应用编码，相当于一个应用指令，便于对设备后期的使用进行多方向控制。基于此，综合物联网技术，设计多目标自动调度控制过程。通过物联网技术中的嵌入式技术和传感技术，依据实际的需求及标准，适当调整控制过程，便于设备的关联使用。

1.3 构建物联网仓库无人设备集群调度应用模型

物联网技术可以帮助仓库无人设备在集群调度的过程中形成多阶的应用流程，并针对不同的情况，构建对应的应用方案，以此来强化模型的实际应用能力。在设备作业和非作业状态下，确定货物的发送量，选择相应的指令下达。通过物联网技术中的传感技术对货品进行识别，实现实时控制调度。在仓库中标定出单元位置，对不同节点覆盖范围之内的无人设备进行分类，形成循环性的调度模型应用原理。综合日常的设备调度和需求，不断调整模型的应用指标，改变调度流程。

1.4 RFID标定处理实现设备集中调度

RFID标签主要是对集群调度的对象做出统一的标定，为后续的应用提供便利条件。无人设备作为个体进行智能化的标定与编号，随机根据具体的分类标准，传输到控制系统中，进行智能化标定间距的设置，如公式2所示：

2 实验分析

此次实验主要是对物联网技术在仓库无人设备集群调度中的实际应用效果进行分析。首先，选定两个仓库作为测试对象，采用对比方式展开分析，设定李志等人提出的改进人工蜂群无人设备集群调度方法为对照组1﹑夏天等人提出的深度强化学习无人设备集群调度方法为对照组2，本次设计的物联网仓库无人设备集群调度为测试组。根据实际的测定需求及标准，针对最终获取的测试结果，比照验证研究，然后，进行基础测试环境的搭建。

2.1 实验准备

根据上述设计的集群调度方法，综合物联网技术，进行基础调度环境的设定和搭建。利用部署的节点，针对不同的仓库进行数据信息的采集。对两个仓库无人设备的数量以及状态进行核验，总数量为150台，状态良好。设计一个循环性的调度控制程序，与主控系统形成关联之后，建立智能化的调度网。

基于此，对150台无人设备进行RFID标定，设计6个集群调度任务作为测试的目标，通过物联网技术将任务传输至主控测试系统之中，完成对测试环境的搭建，接下来，进行具体的测验分析。

2.2 实验过程及结果分析

在上述搭建的测试环境中，融合物联网技术，对选定的两个仓库无人设备集群调度情况进行验证。利用节点采集数据和信息，传输至对应的位置之后，通过智能化系统调取对应的调度编号，查看设备的实时状态，确保其稳定后。利用主控系统分批次下达对设备的集群调度指令，分5次分析，最终测算出单向指令的调度响应时间，如公式3所示：

图1 测试对比结果

根据图1完成对测试对比结果的分析，通过5次测定，对比于对照组1与对照组2的两种无人设备集群调度方法，本次设计的物联网仓库无人设备集群调度测试组最终得出调度响应时间能够控制在了2s以下，说明本次设计的物联网仓库无人设备集群调度方法的针对性更强，调度范围更大，调度误差可控，具有实际的应用价值。

3 结束语

综上所述，研究物联网技术在仓库无人设备集群调度中的应用，对比于李志等人和夏天等人提出的无人设备集群调度应用方式，此次融合物联网技术，所构建的设备调度结构相对更为灵活﹑多变，调度的针对性也会更强一些。不仅如此，物联网技术的融合应用，进一步提升了仓库设备的应用效率，缩短货物的出入库的定向时间，逐步强化对应的应用流程，为后续的创新发展奠定基础环境。