本发明涉及仓储配送，具体地说，涉及一种商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法。
背景技术：
1、零售设备通过物联网、传感器、自动售货系统和云平台等技术协同作用，实现了对商品的自动化管理、销售数据分析和预测，但是缺少商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送模式。
2、终端设备在补货的时候需要运营商或运营商指派的补货员自行统计缺少的商品及商品数量。以线下方式去经销商门店选择缺少的商品，以整箱的形式获取批发缺少商品，不能拆分以瓶装、杯装等零售形式。并通过相应的运输工具到相应的点位进行拆包补货。
3、现有技术及设备缺少提前分拣并打包好可以存储零售设备的缺货商品，在整个配送过程没有形成完整的链条，由人工统计可能出现误差，比如：①需要补货的商品和数量与缺少的品类不匹配；②配送至零售设备的商品还未学习，不能上架售卖，这样会造成人力物力的浪费，新品申请上新的周期在24-48小时，在这段时间会影响用户的收益下降。
4、鉴于此，我们提出了一种商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了一种商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送系统，包括通过物联网依次连接的零售设备、物联网云平台和智能仓储设备；还涉及零售设备用户和配送员，所述零售设备用户和所述配送员可通过手机终端小程序与所述物联网云平台进行互动。
3、作为本技术方案的进一步改进，所述零售设备包括智能模块和定位模块；所述智能模块用于自动统计零售设备内各商品的信息，包括商品名称、商品重量、商品售出记录、商品余量等，并可以基于库存统计功能，自动生成缺货商品相应的补货单；所述定位模块用于定位其所在零售设备的准确位置信息，并将位置信息发送至物联网云平台进行存储。
4、作为本技术方案的进一步改进，所述手机终端小程序通过物联网与物联网云平台通信连接；所述零售设备用户可以为使用零售设备的客户，也可以为拥有所述零售设备的运营商；所述零售设备用户通过手机终端小程序可以根据位置信息查看对应零售设备的缺货信息，可以一键生成相应的补货单并提交；所述配送员可以通过手机终端小程序查看配送单信息并进行接单、配送操作，也可以通过其本身所在且与所述物联网云平台关联互通的第三方外卖平台直接进行配送单的查看及接单、配送操作。
5、作为本技术方案的进一步改进，所述物联网云平台记录所有零售设备和智能仓储设备的信息，至少包括零售设备的准确位置信息、智能仓储设备的准确位置信息、商品种类、名称、重量等，并配置有云计算匹配算法，用于根据零售设备的定位模块自主上报的位置和相应的补货单，精确计算并匹配到就近的智能仓储设备，并将相应的补货单下发到对应智能仓储设备。
6、作为本技术方案的进一步改进，所述智能仓储设备包括系统模块、控制决策模块、智能机械模块和打包模块；其中，所述系统模块的主要功能包括：其一，设置不同商品摆放的区域货道及对应商品信息，包括商品的名称、重量等；其二，查看零售设备生成的补货单及进度。
7、作为本技术方案的进一步改进，所述控制决策模块的主要功能包括：系统模块可设置商品区域货道，结合数学模型与计算机技术，在控制决策模块中输入不同的商品货道坐标并将分拣任务下发至未派单(没有正在进行分拣工作的)的智能机械模块；
8、所述控制决策模块基于q-learning强化学习算法，通过探索-利用策略学习到一个最优的行动策略，从而达到完成所有商品的分拣；具体为：
9、首先，构建出智能仓储设备中的环境模型，包括起点、以需要分拣的商品为目标的各目标物存放区域、以打包模块为终点、商品货架等位置；然后使用基于q-learning强化学习算法来训练智能机械模块部分的智慧机械臂(或工业机器人)，使其学习如何在给定的环境中执行最佳动作。
10、作为本技术方案的进一步改进，所述q-learning强化学习算法实现的关键过程包括：
11、q-learning主要维护q值表，表的维数为[所有状态s,所有动作a]，表的内容称为q值，体现该状态下采取当前动作的未来奖励期望；智慧机械臂(或工业机器人)每次选择动作时都会查询q值表在当前状态下采取何种动作得到的未来奖励可能最多，从而在所有需要补货的商品中选出最优路径实现商品的分拣完成；具体包括：
12、(1)状态表示：将智能仓储设备中的每个位置都视作一个状态，智慧机械臂(或工业机器人)在智能仓储设备中的位置就是它的状态；
13、(2)行动选择：根据当前状态和q值表，智慧机械臂(或工业机器人)选择下一步的行动；使用ε-greedy策略，在一定概率下进行探索，而在其他情况下选择q值最大的行动；
14、(3)奖励更新：当智慧机械臂(或工业机器人)执行一个行动后，根据所到达的新状态和奖励函数更新q表中的q值；这个表格记录了在特定状态下采取特定动作的预期回报；智慧机械臂(或工业机器人)通过探索环境并接收环境的反馈(奖励或惩罚)来不断更新这个q表；
15、q值表的更新规则：
16、q[s,a]＝(1-α)×q[s,a]+α×(r+γ×max(q[snext,a]))
17、其中，[s,a]表示q值表的维数，s为所有状态，a为所有动作，α为学习速率(learning rate)，γ为折扣因子(discount factor)；r表示奖励，r的维数为r(s,a)，其中，a表示智慧机械臂(或工业机器人)的动作a；max(q[snext,a])指以前学习到的新状态下可能得到的最大奖励期望，也就是记忆中的商品位置；
18、根据公式，学习速率α越大，保留之前训练的效果就越少；折扣因子γ越大，max(q[snext,a])所起到的作用就越大；
19、但如果下一步就是终点即打包模块，那么q值更新公式变为：
20、q[s,a]＝(1-α)×q[s,a]+α×r
21、减少了最后一项γ×max(q[snext,a])，这是因为当下一个状态就是最终目标时不需要知道下个状态在未来可能的路线，因为下个状态就可以完成分拣；
22、(4)训练过程：智慧机械臂(或工业机器人)在智能仓储设备中不断地执行行动，更新q值，直到达到收敛条件(完成所有补货商品的拿取)为止；最终，当q值收敛时，智慧机械臂(或工业机器人)就学会了在智能仓储设备中找到完成所有商品分拣拿取的最优路径的策略。
23、作为本技术方案的进一步改进，所述智能机械模块应用人工智能技术的智慧机械臂(或工业机器人)，通过ai视觉识别算法识别对比订单中的缺货商品与抵达的商品货道商品是否一致；并通过重力识别算法确定缺货商品的数量，以保证商品数量的准确性。
24、作为本技术方案的进一步改进，所述打包模块的功能包括：智慧机械臂(或工业机器人)将商品送至打包入口，并打包好所有待补货的商品，打印小票后将商品放入自助交接柜中，生成对应的取货码；等待配送员输入取货码来取出商品并配送到相应的零售设备；零售设备用户在下单时可设置不同周期，比如一周一次、一周两次，智能仓储设备按照设置的周期，配置好缺货商品；应用程序可打通第三方外卖平台，由外卖员接单定时去智能仓储设备取货并配送到零售设备，这样补货就像订外卖一样方便快捷。
25、本发明的目的之二在于，提供了一种商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，基于上述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送系统，该方法应用于商用零售设备与远置式智能仓储商用设备之间，商用零售设备即零售设备，远置式智能仓储商用设备即智能仓储设备，零售设备与所述智能仓储设备通过物联网云平台进行无线通讯连接；该方法中还涉及通过手机终端小程序进行互动的零售设备用户和配送员；包括如下步骤：
26、s1、客户端下单：
27、s1.1、零售设备的智能模块根据库存统计功能，生成相应补货单，包括缺货的商品名称及对应数量；
28、s1.2、根据生成的补货单，零售设备用户通过手机终端小程序或pc端将需求上报至物联网云平台，根据零售设备的定位模块实现自主位置上报，匹配到就近的智能仓储设备；
29、s1.3、零售设备用户可同时设置取货频次，智能仓储设备按照零售设备用户设置的取货频次准备好缺货的商品及数量，免去客户忘记统计缺货商品；
30、s1.4、下单成功后，零售设备用户可实时查看配送进度；
31、s2、远置式智能仓储商用设备配货：
32、s2.1、智能仓储设备接收订单，并根据订单内容由智能机械模块的智慧机械臂(或工业机器人)分拣；
33、s2.2、将分拣出来的货物移动至打包区，由打包模块自动打包并打印小票后放入自助交接柜中，然后生成对应的取货码；
34、s2.3、由第三方外卖平台的配送员接单，配送员在自助交接柜或手机终端小程序输入取货码即可取到商品；
35、s3、配送侧参与：
36、s3.1、物联网云平台通过与第三方外卖平台打通，配送员通过接单方式将打包好的补货商品配送至零售设备；
37、s3.2、配送员输入取货码，在智能仓储设备取出补货商品，并更新订单状态，零售设备用户可查看配送进度。
38、作为本技术方案的进一步改进，所述步骤s2.1中，智能机械模块的智慧机械臂(或工业机器人)分拣的过程为：智能机械模块通过搭载人工智能技术和控制决策算法，让智慧机械臂(或工业机器人)能够精准根据不同商品货道分拣，智慧机械臂(或工业机器人)通过q-l earn i ng强化学习算法分拣作业；具体实施方式如下：
39、根据q值计算公式：
40、q[s,a]＝(1-α)×q[s,a]+α×r
41、首先初始化一个q值，初始化智慧机械臂(或工业机器人)的位置s，开始一个新的补货订单分拣；通过算法中使用策略π，从而获取智慧机械臂(或工业机器人)的动作a，使其开始前进，同时实时获取智慧机械臂(或工业机器人)的新位置s′即snext，与奖励r(s,a)；q[s,a]←(1-α)×q[s,a]+α×(r(s,a)+γ×max(q[s′,a]))即更新q，s←s′；直至完成所有补货商品的分拣即s为终结状态时，完成一笔补货订单的分拣。
42、本发明的目的之三在于，提供了一种后台主控管理装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法的步骤。
43、本发明的目的之四在于，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法的步骤。
44、与现有技术相比，本发明的有益效果：
45、1.该商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法中，可无需相应补货人员线下统计缺货商品的品类、个数，不必每次补货亲自到经销商门店配货，也不必指定补货员去门店取货，通过打通外卖平台，可通过外卖骑手接单，将远置式智能仓储设备打包分拣好的缺货商品送到指定的点位，节省人力与运输费用，提高补货的效率；
46、2.该商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法通过远置式智能仓储设备，避免人工统计可能出现的错误，避免因设备过多导致配送错商品，避免忘记定时统计设备待补货的商品，支持设备提醒，主动将待补货商品配送至零售设备，使运营更简单、高效；节省额外雇佣补货员的费用，也避免补货员上架错误数量的商品，减少货损；保证库存的正确性，使运营商对账无误。
1.一种商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：该方法应用于商用零售设备与远置式智能仓储商用设备之间，商用零售设备即零售设备(100)，远置式智能仓储商用设备即智能仓储设备(400)，零售设备(100)与所述智能仓储设备(400)通过物联网云平台(300)进行无线通讯连接；该方法中还涉及通过手机终端小程序(200)进行互动的零售设备用户(201)和配送员(202)；包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述零售设备(100)包括智能模块(101)和定位模块(102)；所述智能模块(101)用于自动统计零售设备(100)内各商品的信息，包括商品名称、商品重量、商品售出记录、商品余量，并可以基于库存统计功能，自动生成缺货商品相应的补货单；所述定位模块(102)用于定位其所在零售设备(100)的准确位置信息，并将位置信息发送至物联网云平台(300)进行存储。
3.根据权利要求1所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述手机终端小程序(200)通过物联网与物联网云平台(300)通信连接；所述零售设备用户(201)可以为使用零售设备(100)的客户，也可以为拥有所述零售设备(100)的运营商；所述零售设备用户(201)通过手机终端小程序(200)可以根据位置信息查看对应零售设备(100)的缺货信息，可以一键生成相应的补货单并提交；所述配送员(202)可以通过手机终端小程序(200)查看配送单信息并进行接单、配送操作，也可以通过其本身所在且与所述物联网云平台(300)关联互通的第三方外卖平台直接进行配送单的查看及接单、配送操作。
4.根据权利要求1所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述物联网云平台(300)记录所有零售设备(100)和智能仓储设备(400)的信息，并配置有云计算匹配算法(301)，用于根据零售设备(100)的定位模块(102)自主上报的位置和相应的补货单，精确计算并匹配到就近的智能仓储设备(400)，并将相应的补货单下发到对应智能仓储设备(400)。
5.根据权利要求1所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述智能仓储设备(400)包括系统模块(401)、控制决策模块(402)、智能机械模块(403)和打包模块(404)；其中，所述系统模块(401)的主要功能包括：其一，设置不同商品摆放的区域货道及对应商品信息，包括商品的名称、重量；其二，查看零售设备(100)生成的补货单及进度。
6.根据权利要求5所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述控制决策模块(402)的主要功能包括：系统模块(401)可设置商品区域货道，结合数学模型与计算机技术，在控制决策模块(402)中输入不同的商品货道坐标并将分拣任务下发至未派单的智能机械模块(403)；
7.根据权利要求6所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述q-learning强化学习算法实现的关键过程包括：
8.根据权利要求5所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述智能机械模块(403)应用人工智能技术的智慧机械臂或工业机器人，通过ai视觉识别算法识别对比订单中的缺货商品与抵达的商品货道商品是否一致；并通过重力识别算法确定缺货商品的数量，以保证商品数量的准确性。
9.根据权利要求5所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述打包模块(404)的功能包括：智慧机械臂或工业机器人将商品送至打包入口，并打包好所有待补货的商品，打印小票后将商品放入自助交接柜中，生成对应的取货码；等待配送员(202)输入取货码来取出商品并配送到相应的零售设备(100)；零售设备用户(201)在下单时可设置不同周期，智能仓储设备(400)按照设置的周期，配置好缺货商品。
10.根据权利要求7所述的商用零售设备与远置式智能仓储设备间的配送方法，其特征在于：所述步骤s2.1中，智能机械模块(403)的智慧机械臂或工业机器人分拣的过程为：智能机械模块(403)通过搭载人工智能技术和控制决策算法，让智慧机械臂或工业机器人能够精准根据不同商品货道分拣，智慧机械臂或工业机器人通过q-learning强化学习算法分拣作业；具体实施方式如下：
