一、引言
在現代物流體系中,流通中心作為貨物中轉、存儲與配送的關鍵節點,面臨著高效運作與精準管理的雙重挑戰。傳統管理手段在應對復雜的物資流動、人員車輛協同作業時,逐漸暴露出效率低下、準確性不足等問題。UWB(Ultra-Wideband)技術,即超寬帶技術,以其獨特的優勢為流通中心的智能化升級帶來了新契機。它能夠實現高精度定位、高效數據傳輸,有效提升流通中心的運營管理水平,優化物流流程,增強安全保障能力。
二、UWB 技術概述
(一)技術原理
UWB 技術通過發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,與傳統的窄帶通信技術截然不同。在定位方面,UWB 利用到達時間(TOA)、到達時間差(TDOA)等算法,通過測量信號從發射端到多個接收端的傳播時間,精確計算出目標的位置坐標。例如,在一個由多個 UWB 基站組成的定位網絡中,當攜帶 UWB 標簽的物體發出信號,各基站接收到信號的時間存在細微差異,系統依據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確地解算出物體的三維位置。
(二)技術特點
高精度定位:UWB 技術的定位精度極高,在理想環境下可達厘米級,一般應用場景中也能穩定在分米級。相比傳統的藍牙、Wi-Fi 定位技術,其精度優勢明顯,能夠滿足流通中心對貨物、人員和車輛精準定位的嚴苛要求。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,使其在復雜電磁環境下具備出色的抗干擾性能。在流通中心這樣電子設備眾多、電磁信號繁雜的場所,UWB 技術能夠穩定工作,信號不易受到其他無線信號的干擾,保障定位和數據傳輸的可靠性。
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構或貨物堆疊環境中,仍能實現對目標的有效定位和通信,無需擔心因障礙物阻擋而導致信號丟失或定位失效。
低功耗:UWB 設備在工作時功耗較低,無論是基站還是標簽,都能在較長時間內持續運行,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備的流通中心場景。
三、UWB 技術在流通中心的應用場景
(一)貨物管理
精準庫存盤點:在流通中心,貨物種類繁多、數量巨大,傳統的庫存盤點方式耗時費力且容易出錯。借助 UWB 技術,可為每件貨物或每個貨物托盤配備 UWB 標簽,在倉庫內合理部署 UWB 基站。盤點時,系統能夠快速讀取所有標簽信息,實時獲取貨物的位置、數量等數據,自動生成庫存報表。這大大縮短了盤點時間,提高了盤點準確性,有效避免了貨物積壓或缺貨現象。例如,以往人工盤點一個大型倉庫可能需要數天時間,且誤差率較高,采用 UWB 技術后,可在數小時內完成精準盤點,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 標簽就為其賦予了唯一的 “身份標識”。在貨物存儲、分揀、運輸等各個環節,通過 UWB 基站實時追蹤貨物位置,記錄其移動軌跡。一旦出現貨物丟失、損壞或質量問題,可迅速根據追蹤信息進行溯源,查明問題發生的環節和原因,便于及時采取措施解決問題,保障供應鏈的順暢運行。比如,當某批次貨物在運輸途中出現異常,通過 UWB 系統可快速確定貨物在哪個分揀區域、由哪輛叉車搬運過等詳細信息,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,工作區域分散,傳統考勤方式難以準確記錄員工的實際工作時間和在崗情況。利用 UWB 技術,員工佩戴 UWB 標簽,系統通過基站實時監測員工位置,自動完成考勤統計。同時,根據員工在不同工作區域的停留時間、移動軌跡等數據,可評估員工的工作效率和任務完成情況。例如,通過分析員工在分揀區的工作時長和移動路徑,判斷其分揀操作是否高效合理,為優化工作流程和員工績效考核提供數據依據。
人員安全保障:在流通中心的一些危險區域,如大型貨架下方、叉車作業區等,人員誤入可能會面臨安全風險。UWB 系統可設置電子圍欄,當佩戴標簽的人員靠近危險區域時,系統立即發出警報,提醒人員注意安全,同時通知管理人員。此外,在發生緊急情況時,如火災、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救援,提高應急響應速度和救援成功率。
(三)車輛管理
叉車防撞與路徑優化:叉車是流通中心貨物搬運的主要工具,其作業頻繁且速度較快,容易發生碰撞事故。基于 UWB 技術的叉車防撞系統,在叉車上安裝 UWB 基站和標簽,同時在倉庫墻壁、貨架等固定設施以及其他車輛、人員身上也安裝相應標簽。通過實時測量各設備之間的距離,當叉車與障礙物、其他車輛或人員的距離小于安全閾值時,系統立即觸發聲光報警,提醒駕駛員采取制動措施,有效預防碰撞事故發生。同時,UWB 系統還可根據倉庫布局和實時交通狀況,為叉車規劃最優行駛路徑,避免叉車之間的擁堵和碰撞,提高作業效率。例如,在倉庫高峰期,系統可根據各叉車的位置和任務需求,動態調整行駛路線,確保叉車能夠快速、安全地完成貨物搬運任務。
車輛調度與管理:對于流通中心的配送車輛,UWB 技術可實時監測車輛在停車場和裝卸貨區域的位置。結合訂單信息和車輛裝載情況,管理人員能夠合理調度車輛,優化車輛使用效率,減少車輛等待時間,提高貨物配送及時性。例如,當有新的配送訂單時,系統可根據車輛位置和載貨能力,快速確定最佳配送車輛,并規劃行駛路線,實現高效的車輛調度管理。
四、結論與展望
UWB 技術憑借其高精度定位、抗干擾強等諸多優勢,在流通中心的貨物管理、人員管理和車輛管理等方面展現出巨大的應用潛力,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。盡管目前在應用過程中面臨著一些挑戰,但隨著技術的不斷發展和完善,UWB 技術有望與 5G、人工智能等新興技術深度融合,進一步拓展其在流通中心的應用場景,如智能倉儲機器人的精準導航、基于大數據分析的物流預測與決策等,為流通中心的智能化、數字化轉型提供更強大的技術支撐,推動現代物流行業邁向更高水平的發展階段。