隨著商品經(jīng)濟和信息技術(shù)的發(fā)展，自動化倉儲系統(tǒng)(ASS—Automatic Storage System)已在大型集團企業(yè)、商場和國防等各個領(lǐng)域中得到應用。ASS的發(fā)展之所以如此迅速，主要的原因有以下幾點：

      1、可以用計算機檢測和控制。用電腦對信息進行準確的存儲和管理，自動打印出各種報表。
      2、是一種高層貨架存儲，占地面積小，充分利用了庫房空間，庫容量大。
      3、能自動存取，收發(fā)準確迅速，儲運損耗小，物流效率高和庫存占用資金低及資金周轉(zhuǎn)快等優(yōu)點。

　　ASS由高層立體貨架、堆垛機、輸送系統(tǒng)、信息識別系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等組成。其中信息識別系統(tǒng)的作用是完成對貨物品名、類別、貨號、數(shù)量、等級、生產(chǎn)廠，甚至貨位地址的識別。為實現(xiàn)這些功能，可用條形碼、磁條、光學字符和射頻等識別技術(shù)來對物流信息進行采集，而貨位的虛實識別技術(shù)，即自動判斷某汽車貨位上貨物的有無則是信息識別系統(tǒng)的重要組成部分，是實現(xiàn)倉儲貨位自動管理的基礎(chǔ)，是解決堆垛機和貨物安全的必須，也是ASS正常運行的前提。
　　
      軟件法是貨位虛實識別技術(shù)的首選

　　應該說貨位虛實識別技術(shù)的方法有多種，但是用軟件法來判別貨位虛實，其設計思想簡單、實施方便，可在線自動完成貨位虛實的判別及修改。

　　軟件法是使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在管理計算機數(shù)據(jù)庫中設置一張貨位表，如圖1所示。表中字段“有貨”為“是/否”邏輯型。字段值為YES的貨位，表示該貨位有貨即“實”，字段值為NO的貨位，表示該貨位無貨即“虛”。從圖2所示可見，貨位編號1、2、4、7、9等貨位為“實”， 即有貨，而貨位號為3、5、6、8貨位為“虛”，即無貨。

　　貨位的虛實是由AS/RS監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)貨物入出庫實際情況自動修改的。其工作流程如下：當有貨物準備入庫時，監(jiān)控系統(tǒng)程序查詢貨位表中有貨字段為NO的空閑貨位，將其分配給相應的堆垛機，并發(fā)出存貨命令，堆垛機將貨物放在該貨位后，向上位機監(jiān)控程序返回“存貨命令己完成”的信息，這時上位機監(jiān)控程序就將該貨位對應地有貨字段改YES為；貨物出庫時反之。這樣，就實現(xiàn)了貨位虛實的在線判別與修改。

　　然而當工作在離線方式時，軟件法則無法完成貨位虛實判別的任務，此時應用傳感器法。
　　
      傳感器法的應用
　　傳感器法主要有反射式光電傳感器、超聲波傳感器等類型。傳感器法是將傳感器安裝在堆垛機貨叉的適當位置上，在存取貨時即可檢測欲操作貨位上是否有貨存在。

　　1、光電傳感器的檢測
　　安裝在堆垛機貨叉上的組件式光電傳感器，其輸出作為堆垛機控制器的輸入信號。存貨時，如果欲存貨的貨位無貨，則光電傳感器無輸出信號；如果欲存貨的貨位有貨，則光電傳感器有輸出信號，堆垛機控制器接收該信號后，便立即停止運行，同時向上位計算機發(fā)出故障信號，等候處理。

　　2、超聲波傳感器的檢測
　　組件式超聲波傳感器由聲波發(fā)射器、接收器、定時器及控制器等組成，應用了回聲測距的原理。當堆垛機貨叉向貨位運動時，首先由聲波發(fā)射器向貨位發(fā)射高頻脈沖波束，波束發(fā)射后即刻自行關(guān)機，同時又打開聲波接收器檢測回聲信號，則定時器記錄在空氣中聲波的傳播時間，從而換算出被測貨物到聲波傳感器之間的距離，從而識別貨位虛實。見圖3所示超聲波傳感器的檢測示意圖。
　　
    新型的一線（網(wǎng)絡）法(1-Wire Net) 設計方案

    這種方法更適用對于貨位要求和可靠性高的場合，即在的每個貨位上安裝一個開關(guān)，開關(guān)可以是機械、光電、磁或其它原理的。但問題是大量的開關(guān)與識別裝置（計算機）的聯(lián)線是比較另人煩惱的。因此，最大限度減少聯(lián)線的數(shù)目是該方法的關(guān)鍵。為此，采用當代最新型的一線（網(wǎng)絡）法，可謂是一種性能價格比較好的設計方案。

　　1、1-Wire通用網(wǎng)絡簡介

　　1-Wire為外設器件沿著一條電連接線進行雙向數(shù)據(jù)傳輸提供了一種簡單的方案，任何系統(tǒng)都包括一臺主機和一個以上的從機，它們共用一條數(shù)據(jù)線。這條數(shù)據(jù)線被地址、控制、及數(shù)據(jù)信息復用。大多數(shù)器件完全靠從數(shù)據(jù)線上獲得的電源供電。當數(shù)據(jù)線上為高電平時，電荷存儲在器件內(nèi)部；為數(shù)據(jù)線低電平時，利用這些電荷提供能量。多個器件通過一個端口連接到微處理器，1-Wire器件有存儲NVRAM、EEPROM、可尋址開關(guān)、數(shù)字傳感器、時鐘等類型。1-Wire器件中的DS2401為尺寸極小(1.3mm×0.6mm)的全球惟一電子序列號。

　　2、一線（網(wǎng)絡）法(1-Wire Net) 基本組成

    該技術(shù)也稱為微局域網(wǎng)(Micro LAN)，是由總線主機(BUS Master)、數(shù)據(jù)線——普通雙絞線(及其扦接件)和1-Wire器件等三類設備所構(gòu)成廉價網(wǎng)絡，見圖4所示。在總線主機與1-Wire器件之間雙向（半雙工）傳遞信號和給1-Wire器件供電僅靠一根線(普通雙絞線——數(shù)據(jù)線)，1-Wire Net因此而得名。一線網(wǎng)絡對總線主機的要求不高，任何標準微處理器都可作為總線主機，如晶振頻率1.8MHz以上的8051系列單片機、具有115.2kpbs UART的微型計算機(PC)等。

　　3、用1-Wire器件和PC機組成的擴展微局域網(wǎng)，如圖6所示，實現(xiàn)AS/RS實用化。

　　貨位虛實的檢測。DS2401是1-Wire器件中最簡單的一種(見圖5)，是一種可尋址開關(guān)。利用DS2401可以為貨位貼上一個惟一的電子標簽。每個器件都由工廠用激光刻寫一個唯一的、不可更改的64位序列號，即它內(nèi)部有64位串行碼組成的8字節(jié)的標識碼。第一個字節(jié)表示1-Wire器件類型；接下來的6個字節(jié)是其惟一的地址碼，使得同類具有248種地址碼，以保證在微局域網(wǎng)上不會產(chǎn)生節(jié)點地址沖突；最后一個字節(jié)是CRC校驗碼，以供主機在讀地址是判斷是否發(fā)生傳輸錯誤。因此，如需判斷某開關(guān)的開閉狀態(tài)時，主機只要讀與開關(guān)相連的DS2401地址碼即可，若讀到器件的地址碼，說明該開關(guān)處于閉合狀態(tài)，其貨位為實；否則說明開關(guān)處于斷開狀態(tài)，其貨位為虛。這樣就實現(xiàn)了的貨位檢測。因為在此，每一個1-Wire器件的DS2401可尋址開關(guān)，代表著一個貨位。

　　當DS2401 1-Wire器件的數(shù)目超過98時，則必須使用1-Wire擴展器件DS2409，見圖6所示，這樣使得可使用的1-Wire器件數(shù)目幾乎沒有限制。這樣只要在AS/RS中的每個貨位上安裝含64K EEPROM的可尋址開關(guān)1-Wire器件，就等于給貨位加上了一個可讀／寫的電子標簽。這樣，電子標簽中不僅包含貨位的虛實狀態(tài)，而且還可包含貨物其它信息，例如在貨位的適當位置安裝數(shù)字溫度傳感器，可以了解貨位的溫度。

      微波射頻自動識別(RFID) 技術(shù)——微波射頻式位置檢測技術(shù)

　　微波射頻識別是近年來國外應用最廣泛的一項新型自動識別技術(shù)，能實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的自動識別。對于遠距離(可達10m以上)、高速移動(時速100km以上)、無接觸物體識別場合尤為適用。其典型工作頻率有915MHz、2.45GHz、5.8GHz三個頻段，廣泛應用于車輛自動識別、門禁、物流、生產(chǎn)線管理、防偽領(lǐng)域。

　　微波射頻式位置檢測技術(shù)突出的優(yōu)點是利用無線射頻方式進行非接觸識別，無需外露電觸點，無源電子標簽可按不同的應用要求來封裝。系統(tǒng)可同時識別多個靜止的和高速運動的電子標簽。以完成多目標識別。

    1、微波射頻識別系統(tǒng)組成

　　微波射頻識別系統(tǒng)由讀寫器、天線、電子標簽、專用短程通信協(xié)議DSRC及其相關(guān)的監(jiān)控、定位和報警設備等構(gòu)成。（圖7）。
   * 電子標簽由低功耗芯片、基片和微帶電路組成。按供電方式分為有源和無源電子標簽；按應答方式分為主動式和被動式，目前無源卡已能工作在915MHz、2.45GHz兩個微波頻段。
    * 讀寫器用于啟動(激活)電子標簽，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，并承擔防碰撞和身份驗證的任務。對無源識別系統(tǒng)，還應提供電子標簽足夠的微波能量。
    * 微波射頻天線用來接收和發(fā)射微波功率，具有良好的方向性。
    * DSRC專用短程通信協(xié)議通過空間濾波、極化濾波、頻率濾波、信號處理濾波和利用跳頻進行頻譜擴展等技術(shù)提高系統(tǒng)的準確識別率。
　　2、在物流自動化倉儲系統(tǒng)中的應用
　　1、電子標簽貼裝于貨物上，芯片標簽內(nèi)存EEPROM有貨物品名、類別、貨號、數(shù)量、等級、生產(chǎn)廠家等數(shù)據(jù)。
　　2、讀寫器與天線在安裝在堆垛機貨叉上，當堆垛機貨叉向貨位運動過程時不斷地發(fā)射微波能量與接收從射頻卡(電子標簽)發(fā)回的微波能量。
　　3、用讀寫器通過天線啟動(激活)電子標簽并讀取貨位上有無貨物號及其它的數(shù)據(jù)，將其傳送至PC機上，從而實現(xiàn)了貨物有無的鑒別。能確保倉儲系統(tǒng)實時掌握貨物所在位置和狀態(tài)，完成商品的收發(fā)與轉(zhuǎn)運等全過程的監(jiān)控，從而提高供應鏈各個環(huán)節(jié)的效率和資產(chǎn)利用率。

    3、微波射頻自動識別的主要優(yōu)點
    1、成本低廉，便于大面積使用，提高了系統(tǒng)的可靠性
    2、電子標簽無須裸露，可用耐火材料或陶瓷封裝，耐腐蝕，最高耐溫可超過300℃。可長期工作于高頻強干擾、震動、粉塵、油污等各種惡劣環(huán)境。最適合在煉鋼廠使用。
    3、安裝維護簡便，標簽安裝無嚴格要求，接收距離最遠可達10米。
    4、采用絕對編址，無累計誤差。使位置識別準確無誤。
　　
　　
　　應該說，用計算機檢測技術(shù)與射頻識別技術(shù)RFID在物流自動化倉儲系統(tǒng)的應用有許多方法。設計時應根據(jù)實際情況的要求選用。但無論采用何種設計與方法，均以獲得最佳性能價格比為前提，從而使物流信息技術(shù)的運行成為自動化倉儲系統(tǒng)發(fā)展的重要保障。