物联网在物流领域的应用

物联网在智能智能物流中的应用内容摘要：智能物流管理被称为企业的“第三利润源”，但是，目前许多企业智能物流的管理手段落后，并且缺乏“第三利润源”和协同竞争的理念。现代智能物流的发展需要数据的采集和传播具备高效性、准确性以及安全性，而物联网技术恰恰具备这些功能，因此，将物联网应用在智能物流中具有很高的现实意义。本文将对物联网在智能智能物流中的应用进行研究。关键词：物联网、智能智能物流一、物联网应用于智能智能物流中的必然性在我国，将物联网应用于智能物流中主要经历了三个阶段：启蒙阶段（2003~2004年）、起步发展与探索阶段（2005~2009年）、理念提升阶段（2009年至今）。前两个阶段主要是沿着RFID/EPC和GPS/GIS两条技术路线不断探索的。而以2009年为开端的第三个阶段则是质的飞跃，物联网理念得到了补充和完善，逐渐形成三大技术核心：感知技术、网络通信技术和智能应用技术[14]。物联网在智能物流中的应用和发展是具有必然性的，它表现为主观的可能性和客观的迫切性。1）主观可能性首先，在理论上，物联网具有推动现代智能物流发展的能力。其次，物联网的三大技术核心已经有了初步发展，甚至有的技术已相当成熟，这为其在智能物流中的应用奠定了技术支撑。最后，物联网在智能物流领域的应用已有较多的实验研究或实践基础，如未来商店、智能配送、智能仓库、集装箱通关等领域，都在实践中运用了物联网技术。总之，无论是在理论上、实验中还是初步的实践中，物联网在智能物流领域中的应用已经初见雏形，并且有进一步发展的主观可能性。2）客观迫切性a）推进物联网在智能物流领域中应用是智能物流行业发展的需要。我国智能物流行业近年来虽然有了很大程度的发展，但是在全球经济化趋势加大的背景下，面对国际上强劲的竞争对手，我国智能物流行业没有明显的竞争优势。借助于物联网提高智能物流服务水平，降低智能物流成本，增强行业竞争力是我国智能物流行业的迫切需求。b）推进物联网在智能物流领域中应用是其他行业发展的需要。随着全球经济的进一步复苏，国内其他行业也在把握时机加快发展。这些行业的急速发展迫切要求有与之相适应的高质量、高效率的现代智能物流作为其发展的助推器。二、物联网在智能智能物流中的应用范畴随着物联网自身的发展，物联网在智能物流领域中应用的方面也在不断扩展，本文只简单介绍四个方面。1）供应链管理方面目前，越来越多的企业将供应链管理作为提高自己经济效益的一个重要部分，而鉴于物联网强大的信息采集和共享的特性，物联网将减缓供应链的“牛鞭效应”。供应链管理中，通过RFID、红外视频等感知技术可以实时获取物品当前的状态，然后通过物联网的网络层将信息传达给销售商、生产商以及原料供应商，使供应链上的各个环节具备信息快速获取的能力，增加其可供处理的时间。这种供应链的智能物流信息化管理会提高客户需求预测的准确度，促使供应链上下游企业的密切合作，实现整体效益的提高，而不是利润的简单转移。2）智能物流配送中心方面配送中心可以利用物联网中的RFID等技术，根据需要将电子标签贴在货物、托盘或者周转箱上面，通过物品信息的实时记录、处理，再结合物联网的智能处理系统，实现货物出入库、盘点、配送的一体化管理。比如，贴有RFID标签的货物通过入库口时，读写器将自动读取货物信息，并将信息通过网络传送到数据库与订单进行对比，清点无误便可入库，系统的信息库随之更新。在配送过程中，智能软件系统根据客户需求自动安排货物出库计划，出库过程与入库相似。在平时的盘点过程中，可以用固定或者手持读写器进行自动扫描，大大提高工作效率。当然，可以将物联网中的智能终端设备，如智能码垛机器人、无人搬运小车等与操作软件相结合，进一步提高智能物流中心的智能化程度。3）可视化管理方面目前，物联网的GPS/GIS技术、RFID技术、传感器网络技术在智能物流中已展开初步应用，以便实时了解关注对象的位置与状态，力图建立可视化的智能系统。比如，现在的智能物流运输系统积极应用物联网技术，已经在某种程度上实现可视化。通过在运输路线上布置一些网络节点，当装有相应标签或传感器等设备的货车经过时，便可获知其运输的路线、时间、货物等相关信息，使后台管理者实现可视化管理。当然，也可将这种技术落实在企业内部的生产线、汽车食品温度实时监控等场合，以增强整个智能物流过程的透明度。4）可追溯管理方面应用物联网建立可追溯的智能系统，主要是为了实现在智能物流过程中的质量管理和责任追究的功能。比如，将物联网中的视频技术镶嵌在生产系统中，不仅能够实时监控产品的制造过程，而且可以事后进行查询。目前，主要是在食品安全、药品安全等领域运用物联网实施可追溯管理。通过产品追溯体系可以实现产品质量、效率等方面的智能物流保障[14]。三、物联网在智能智能物流中应用的主要技术物联网在智能物流中应用的主要技术可根据其体系架构划分为三大技术体系：一是感知技术体系；二是网络通信技术体系；三是智能技术体系。下面将根据物联网在智能物流中的具体应用环境进行描述。（1）智能智能物流中的物联网感知技术目前在智能智能智能物流行业常用的物联网感知技术主要有RFID技术、GPS/GIS技术、传感器技术、视频识别技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术以及视频技术等。根据在智能智能物流中不同的应用范围及目的，必须针对性地采取不同的感知技术，具体分类如表4-1所示。表4-1感知技术的应用分类序号应用范围及目的感知技术1对“物”进行识别、追溯RFID技术、条码技术等2对“物”进行分类、拣选、计数RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等3对“物”进行定位、追踪GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术、车载视频技术等4对“物”进行监控视频识别技术、RFID技术、GPS技术等5对物品，尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别传感器技术、RFID技术与GPS技术等下面以RFID技术为例，简单阐述它在智能物流领域的应用。RFID技术是物联网最基本和目前应用最广泛的技术。在智能物流领域，RFID技术主要应用于仓库管理、配送中心管理、供应链管理、集装箱运输管理、停车场管理、货运车辆管理以及产品防伪等多个方面。随着物联网发展力度的加大，RFID技术在智能物流领域的应用无论是在广度上还是深度上都在进一步升级，主要体现在以下方面：1）RFID技术在智能追溯方面的应用不断加深，特别是在医疗卫生、食品安全、动物疾病预防方面发展迅速。通过RFID技术建立智能追溯体系，实时监控药物、食品的信息以及动物的状态，以便控制其质量或健康状态。2）在供应链管理方面，通过RFID技术，可将信息锁定到具体的货物、托盘以及周转箱等，减缓供应链上下游之间的信息获取时间的滞后程度。但是，RFID技术在供应链管理上的推广需要整个供应链的共同支持，需要循循渐进。3）在仓库管理方面，利用RFID可以提高货物出入库以及盘点的效率和准确性，加快信息化的步伐。同样，可以将RFID的应用延伸到企业的设备或者重要的工装夹具的管理，通过RFID系统的追踪和定位，减少企业资产的损失。4）在零售业方面，将RFID技术与电子银行等技术相结合，便可省去在收银台排队扫描商品和现金付账找零的环节，既方便了广大顾客，也为超市节约了相关的人力和管理成本。总之，随着智能物流信息化趋势的加剧，作为物联网基础技术的RFID技术在智能物流领域的应用仍具有巨大的发展空间。（2）智能物流中的物联网通信技术智能物流领域常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、现场总线技术、互联网技术和无线通信技术等，以实现“物”的互联互通。同样的，根据不同的应用范围，必须针对性地采取不同的技术，具体分类如表4-2所示。表4-2通信与网络技术的应用分类序号应用范围通信与网络技术1区域范围内的智能物流管理局域网技术2不方便布线的地方无线局域网技术3大范围的智能物流运输管理与调度互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合，组建货运车联网4以仓储为核心的智能物流中心信息系统现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等5网络通信方面无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等下面以WSN技术为例，简单阐述其在智能物流领域的应用。无线传感器网络（WSN，WirelessSensorNetworks）是由大量部署在作用区域内的、具有无线通信与计算能力的微小传感器节点通过自组织方式构成的分布式网络。它能够协同地实时感知、采集和处理网络覆盖区域中监测对象的信息，并以多跳的网络方式传送给观察者。WSN技术在智能物流领域中有很多应用，主要涉及生产线环境监测、危险品智能物流管理、企业设备监测、仓库环境监测、运输车辆的跟踪与监测、冷链智能物流管理等方面。虽然WSN技术在智能物流领域中的应用潜力巨大，但是目前大部分WSN技术的应用还是停留在理论研究或者实验开发阶段，在智能物流中真正的应用仍然十分有限。因此，必须加大对关键技术的攻关力度，如传感器节点的定位、能量的管理、拓扑控制等技术急需解决，为其在智能物流中的应用开辟道路[17]。（3）智能物流中的物联网智能技术智能物流领域中常采用的智能技术主要包括云计算技术、智能计算技术、智能调度技术、数据挖掘技术、专家系统技术和ERP技术等。同样的，根据不同的应用范围，必须针对性地采取不同的技术，具体分类如表4-3所示。表4-3智能技术的应用分类序号应用范围智能技术1企业厂区的生产智能物流物联网系统ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等2大范围的社会智能物流运输系统数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等3以仓储为核心的智能智能物流中心自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等4以智能物流为核心的智能供应链综合系统、智能物流公共信息平台等领域智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等下面以智能机器人为例，简单阐述其在智能物流领域的应用。在我国现代智能物流中，智能机器人主要有两种：一种是从事码垛作业的码垛机器人，包括直角坐标式机器人和极坐标式机器人等，主要从事码垛、成品拆码、拣选等作业；另一种是从事无人搬运的自动搬运小车（AGV），它们一般由计算机控制，通过系统软件发出搬运指令来控制AGV的路线和操作。智能机器人在智能物流中的应用最早出现在我国烟草行业。卷烟厂主要采用码垛机器人对烟草成品进行码垛和拣选作业，采用自动搬运小车对烟草进行搬运作业。目前，智能机器人作为物联网智能终端的一个典型，在我国烟草、电子产品、医药、汽车等行业的智能物流系统中得到了比较广泛的应用，在提高智能物流效率、减少智能物流成本和提高智能物流自动化水平方面起到重要的推动作用。随着智能物流信息化的加剧，智能机器人已经逐渐成为现代智能物流系统的重要组成部分。四、应用中存在的问题及其解决方案将物联网应用到智能物流领域当中确实对企业带来了很多的积极效应，但是，不得不承认物联网的应用毕竟还处于初级阶段。因此，物联网在智能物流领域的应用当中不免出现一些问题，针对这些问题，本文提出一些探索性的解决方案。1）商业模式方面问题：智能物流现代化要求实行供应链管理，致使物联网的应用也将涉及整个供应链上各个企业。由于各企业自身的资金能力以及对物联网的认知程度参差不齐，致使商业模式不合理，难以实现规模产业。对策：一方面加强政策引导，推进管理理念的转变；另一方面大力推广示范应用，加快供应链合作，以专业智能物流企业为核心引领各企业进行商业模式的转变。2）标准化方面问题：鉴于物联网在智能物流中的应用刚刚起步，不同国家、地区和行业的技术标准缺乏统一性。如果继续各行其是，则感知技术无法采集信息，网络技术无法互联互通，应用技术不能兼容以致无法执行，整个物联网将无法实现其功能。对策：加强不同国家、地区和行业之间的交流合作，加强相互之间的协调，加深物联网在智能物流中应用标准的统一性，同时确保硬件设备与软件系统的兼容性。3）技术方面问题：目前，物联网的一些通用技术，如中间件技术、智能数据处理技术等还处于研发或者试应用阶段。不仅如此，智能物流业的个性化需求显然对物联网技术提出了更高的要求。对策：