SmartWarehouse_빅데이터 활용, IoT시스템을 갖춘 스마트창고

(Feat. SpringFramework, Android, Hadoop, R)

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목차

1. 프로젝트 개요
   1-1. 배경
   1-2. 내용
   1-3. 기대효과
   1-4. 기간 및 절차
   1-5. 인원 및 역할
   

2. 사용자WorkFlow 및 기능소개(동영상)
   

3. 시스템 구성도 및 사용 기술
   3-1. 구성도
   3-2. 기술스택
   3-3. ERD
   

4. 시스템 컴포넌트별 상세
   4-1. ERP (Web Application Server) *Hadoop/R
   4-2. TCP/IP Server
   4-3. 창고 DASHBOARD (Android Tablet)
   4-4. 지게차 (TCP/IP · CAN Protocol)
   

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1. 프로젝트 개요

1-1. 배경

• 기존 창고(지게차+파렛트랙)에 대한 전산화 및 자동화 도입

• 앞으로 사업 확장에 유연한 시스템 구축

  
  

1-2. 내용

① ERP개발을 통한 물류운영 전산화

② 스마트 창고 시스템 도입을 통한 물류자동화

1-3. 기대효과

• 창고 무인 자동화를 통한 24시간 운영
  → 물류센터의 유효 가동시간을 증가
  → 물류 처리량 증가 및 인건비 감소

• 창고 운영 기록 통계를 바탕으로 한 효율적 재고배치 솔루션 제공
  → 지게차 동선 최적화 및 운영 비용 감소
  

  
  

1-4. 프로젝트 기간 및 관리

• 기간 : 20.3.23(월) ~ 20.4.29(수) 약 5주

• 관리 : GitHub(소스코드), 문서(GoogleDocs), 커뮤니케이션(Slack)

  
  

1-5. 인원 및 역할 (5인)

• 강동욱(팀장)
  : 프로젝트 기획, 창고DashBoard(Android Tablet) 제작, 최종 보고 발표

• 김연주
  : Hadoop 서버 구축 , R을 통한 데이터 분석으로 재고배치효율화 솔루션 도출

• 백대현
  : ERP(Web Application Server) 지게차 관리기능 구현, DB 구축

• 이슬
  : ERP(Web Application Server) 재고 등록·입출고 기능 / 로그인 및 직원 관리기능 / 솔루션 화면 구현, DB 구축

• 최여진
  : 지게차(LattePanda 및 CanPro활용한 프로젝트 환경) 구축, TCP/IP서버 구축, 각 시스템 컴포넌트 네트워크 연동, AWS서버 구축, 서비스 시연영상 제작

  
  
  
  

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2. 사용자WORKFLOW 및 기능소개(동영상)

2-1. 사용자 WORKFLOW

i) ERP(Web)를 통한 재고 입·출고 주문작업 송신
ii) Tablet에서 작업 수신 및 대기중인 지게차에 작업 할당
iii) 지게차는 작업 수행 및 주기적으로 Tablet에 자신의 상태 전송
iv) Tablet에서 지게차 실시간 상태 확인 및 ERP로 지게차의 주요 운용·상태 정보 송신
v) ERP에서 창고별 지게차 상태 및 창고 운영 내역 확인

2-2. 🎬YouTube에서 서비스 시연연상 보기

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3. 시스템 구성도 (및 기술스택, ERD)

3-1. 시스템 구성도

3-2. 기술스택

3-3. ERD

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4. 시스템 컴포넌트별 상세

4-1. ERP (Web Application Server)

① 최초 접속화면(로그인)

직원 등록은 관리자 전용페이지에서 가능 (회원가입 기능X)

② 재고관리 화면 (상품 등록 / 입·출고 주문 및 내역 조회)

i)상품 등록
ii)상품 조회
iii)상품 발주
iv)발주 내역 조회

③ 지게차 관리 화면

i) 최근 일주일간 지게차 주행 거리
ii) 지게차 상태(실시간으로 반영)

④ 재고 배치 효율화 솔루션 제공 화면

• HeatMap으로 시각화 : 선택한 기간동안의 창고 상품 좌표별 입출고 건수
• 입출고 건수가 높은 상품을 창고 입구 가까이에 배치
  → 동일한 상품 입출고에 대한 지게차 이동거리 감소
  ex) 10m2회+30m10회=320m → 10m10회+30m2회=160m (50%감소)
• Hadoop / R
  i) 창고 입출고 내역 및 지게차 이동거리 Log를 Hadoop Server에 저장
  ii) Log전처리(Hadoop) 및 Heatmap(R)사용 창고 내 상품별 입출고 빈도수 시각화
  iii) 상품위치 변경하여 지게차 이동거리가 최소화되는 알고리즘 구현
  

⑤ (관리자 전용) 직원 관리 화면

관리자만 접근 가능한 직원관리 화면
i) 창고별 직원수 통계
ii) 직원 등록
iii) 직원 조회

4-2. TCP/IP Server

• ERP(Web)와 창고별 태블릿간 네트워크 중개
• 새로운 태블릿만 새로 TCP/IP에 연동시, 시스템 변경 없이 창고 추가 가능
  *Thread Pool을 사용한 구현으로, 안정적 네트워크 지원

4-3. 창고 DASHBOARD (Android Tablet)

i) 지게차 현재 위치 표시 (1초 주기 갱신)

ii) 지게차별 상태 (1초 주기 갱신)
WAITING · WORKING · CHARGING / 현재작업 / 온도 / 배터리

iii) 주요 상태메세지
네트워크 연결 상태 / 작업 할당 / 지게차 상태변화 등

iv) ERP(Web)로 부터 수신한 입출고 작업 목록

4-4. 지게차 (TCP/IP · CAN Protocol)

• LattePanda, CanPro를 이용한 지게차 구현 *프로젝트 환경
  i) TABLET과의 외부 통신은 TCP/IP
  ii) 지게차 내부 통신은 Can Protocol 사용
  

• CONTROLLER
  i) TABLET으로부터 입출고 작업 수신(상품 위치, 수량 등)
  ii) 1초 주기로 각 ECU의 상태를 TABLET으로 송신

• ECU① Location : 현재 위치

• ECU② Battery
  i) Battery 30% 미만시 CHARGING
  ii) 작업 수신 시 WAITING → WORKING
  iii) 작업 완료 시 WORKING → WAITING
  *상태별로 배터리 증가/감소 속도 차이

• ECU③ Temperature : 현재 온도