一、引言
在現(xiàn)代物流體系中,流通中心作為貨物中轉(zhuǎn)、存儲與配送的關(guān)鍵節(jié)點,面臨著高效運作與精準(zhǔn)管理的雙重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)管理手段在應(yīng)對復(fù)雜的物資流動、人員車輛協(xié)同作業(yè)時,逐漸暴露出效率低下、準(zhǔn)確性不足等問題。UWB(Ultra-Wideband)技術(shù),即超寬帶技術(shù),以其獨特的優(yōu)勢為流通中心的智能化升級帶來了新契機。它能夠?qū)崿F(xiàn)高精度定位、高效數(shù)據(jù)傳輸,有效提升流通中心的運營管理水平,優(yōu)化物流流程,增強安全保障能力。
二、UWB 技術(shù)概述
(一)技術(shù)原理
UWB 技術(shù)通過發(fā)送和接收具有納秒級甚至皮秒級的極窄脈沖信號來進行通信與定位。這些脈沖信號占用極寬的頻譜帶寬,通常在 500MHz 以上,與傳統(tǒng)的窄帶通信技術(shù)截然不同。在定位方面,UWB 利用到達(dá)時間(TOA)、到達(dá)時間差(TDOA)等算法,通過測量信號從發(fā)射端到多個接收端的傳播時間,精確計算出目標(biāo)的位置坐標(biāo)。例如,在一個由多個 UWB 基站組成的定位網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)攜帶 UWB 標(biāo)簽的物體發(fā)出信號,各基站接收到信號的時間存在細(xì)微差異,系統(tǒng)依據(jù)這些時間差以及已知的基站位置信息,運用特定算法即可快速準(zhǔn)確地解算出物體的三維位置。
(二)技術(shù)特點
高精度定位:UWB 技術(shù)的定位精度極高,在理想環(huán)境下可達(dá)厘米級,一般應(yīng)用場景中也能穩(wěn)定在分米級。相比傳統(tǒng)的藍(lán)牙、Wi-Fi 定位技術(shù),其精度優(yōu)勢明顯,能夠滿足流通中心對貨物、人員和車輛精準(zhǔn)定位的嚴(yán)苛要求。比如在倉庫中,可精確確定每個貨物托盤的位置,誤差極小,便于快速準(zhǔn)確地進行貨物存取操作。
抗干擾能力強:由于 UWB 信號的獨特脈沖形式和極寬頻譜,使其在復(fù)雜電磁環(huán)境下具備出色的抗干擾性能。在流通中心這樣電子設(shè)備眾多、電磁信號繁雜的場所,UWB 技術(shù)能夠穩(wěn)定工作,信號不易受到其他無線信號的干擾,保障定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br />
穿透性較好:UWB 信號具有一定的穿透能力,可穿透墻壁、木板、塑料等常見障礙物。這一特性使得在流通中心的多層建筑結(jié)構(gòu)或貨物堆疊環(huán)境中,仍能實現(xiàn)對目標(biāo)的有效定位和通信,無需擔(dān)心因障礙物阻擋而導(dǎo)致信號丟失或定位失效。
低功耗:UWB 設(shè)備在工作時功耗較低,無論是基站還是標(biāo)簽,都能在較長時間內(nèi)持續(xù)運行,減少了頻繁更換電池或充電的麻煩,降低了運營成本,尤其適用于需要大量部署設(shè)備的流通中心場景。
三、UWB 技術(shù)在流通中心的應(yīng)用場景
(一)貨物管理
精準(zhǔn)庫存盤點:在流通中心,貨物種類繁多、數(shù)量巨大,傳統(tǒng)的庫存盤點方式耗時費力且容易出錯。借助 UWB 技術(shù),可為每件貨物或每個貨物托盤配備 UWB 標(biāo)簽,在倉庫內(nèi)合理部署 UWB 基站。盤點時,系統(tǒng)能夠快速讀取所有標(biāo)簽信息,實時獲取貨物的位置、數(shù)量等數(shù)據(jù),自動生成庫存報表。這大大縮短了盤點時間,提高了盤點準(zhǔn)確性,有效避免了貨物積壓或缺貨現(xiàn)象。例如,以往人工盤點一個大型倉庫可能需要數(shù)天時間,且誤差率較高,采用 UWB 技術(shù)后,可在數(shù)小時內(nèi)完成精準(zhǔn)盤點,誤差率趨近于零。
貨物追蹤與溯源:從貨物進入流通中心的那一刻起,UWB 標(biāo)簽就為其賦予了唯一的 “身份標(biāo)識”。在貨物存儲、分揀、運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié),通過 UWB 基站實時追蹤貨物位置,記錄其移動軌跡。一旦出現(xiàn)貨物丟失、損壞或質(zhì)量問題,可迅速根據(jù)追蹤信息進行溯源,查明問題發(fā)生的環(huán)節(jié)和原因,便于及時采取措施解決問題,保障供應(yīng)鏈的順暢運行。比如,當(dāng)某批次貨物在運輸途中出現(xiàn)異常,通過 UWB 系統(tǒng)可快速確定貨物在哪個分揀區(qū)域、由哪輛叉車搬運過等詳細(xì)信息,為問題排查提供有力支持。
(二)人員管理
實時考勤與工作效率評估:流通中心工作人員眾多,工作區(qū)域分散,傳統(tǒng)考勤方式難以準(zhǔn)確記錄員工的實際工作時間和在崗情況。利用 UWB 技術(shù),員工佩戴 UWB 標(biāo)簽,系統(tǒng)通過基站實時監(jiān)測員工位置,自動完成考勤統(tǒng)計。同時,根據(jù)員工在不同工作區(qū)域的停留時間、移動軌跡等數(shù)據(jù),可評估員工的工作效率和任務(wù)完成情況。例如,通過分析員工在分揀區(qū)的工作時長和移動路徑,判斷其分揀操作是否高效合理,為優(yōu)化工作流程和員工績效考核提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
人員安全保障:在流通中心的一些危險區(qū)域,如大型貨架下方、叉車作業(yè)區(qū)等,人員誤入可能會面臨安全風(fēng)險。UWB 系統(tǒng)可設(shè)置電子圍欄,當(dāng)佩戴標(biāo)簽的人員靠近危險區(qū)域時,系統(tǒng)立即發(fā)出警報,提醒人員注意安全,同時通知管理人員。此外,在發(fā)生緊急情況時,如火災(zāi)、地震等,可通過 UWB 定位快速確定所有人員位置,便于救援人員進行精準(zhǔn)救援,提高應(yīng)急響應(yīng)速度和救援成功率。
(三)車輛管理
叉車防撞與路徑優(yōu)化:叉車是流通中心貨物搬運的主要工具,其作業(yè)頻繁且速度較快,容易發(fā)生碰撞事故。基于 UWB 技術(shù)的叉車防撞系統(tǒng),在叉車上安裝 UWB 基站和標(biāo)簽,同時在倉庫墻壁、貨架等固定設(shè)施以及其他車輛、人員身上也安裝相應(yīng)標(biāo)簽。通過實時測量各設(shè)備之間的距離,當(dāng)叉車與障礙物、其他車輛或人員的距離小于安全閾值時,系統(tǒng)立即觸發(fā)聲光報警,提醒駕駛員采取制動措施,有效預(yù)防碰撞事故發(fā)生。同時,UWB 系統(tǒng)還可根據(jù)倉庫布局和實時交通狀況,為叉車規(guī)劃最優(yōu)行駛路徑,避免叉車之間的擁堵和碰撞,提高作業(yè)效率。例如,在倉庫高峰期,系統(tǒng)可根據(jù)各叉車的位置和任務(wù)需求,動態(tài)調(diào)整行駛路線,確保叉車能夠快速、安全地完成貨物搬運任務(wù)。
車輛調(diào)度與管理:對于流通中心的配送車輛,UWB 技術(shù)可實時監(jiān)測車輛在停車場和裝卸貨區(qū)域的位置。結(jié)合訂單信息和車輛裝載情況,管理人員能夠合理調(diào)度車輛,優(yōu)化車輛使用效率,減少車輛等待時間,提高貨物配送及時性。例如,當(dāng)有新的配送訂單時,系統(tǒng)可根據(jù)車輛位置和載貨能力,快速確定最佳配送車輛,并規(guī)劃行駛路線,實現(xiàn)高效的車輛調(diào)度管理。
四、結(jié)論與展望
UWB 技術(shù)憑借其高精度定位、抗干擾強等諸多優(yōu)勢,在流通中心的貨物管理、人員管理和車輛管理等方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,能夠有效提升流通中心的運營效率和管理水平,增強安全保障能力。盡管目前在應(yīng)用過程中面臨著一些挑戰(zhàn),但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,UWB 技術(shù)有望與 5G、人工智能等新興技術(shù)深度融合,進一步拓展其在流通中心的應(yīng)用場景,如智能倉儲機器人的精準(zhǔn)導(dǎo)航、基于大數(shù)據(jù)分析的物流預(yù)測與決策等,為流通中心的智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更強大的技術(shù)支撐,推動現(xiàn)代物流行業(yè)邁向更高水平的發(fā)展階段。