搜索
物联网技术在物流业应用现状与发展前景调研报告中国物流技术协会信息中心中国电子学会物联网专业委员会北京财贸职业学院2010年10月摘要：本报告通过对物流信息化优秀企业的面谈与案例分析，通过组织专家座谈会等形式，对物流业物联网应用进行了广泛而深入调研。在调研基础上，报告总结了物流行业物联网应用发展历程，分析了物流行业主要应用的物联网技术，对RFID、GPS、WSN、智能机器人等物联网技术在物流行业实际应用及前景做了深度剖析。物联网是各类信息技术的集成性应用创新，物联网的价值也体现在集成应用创新方面。调研报告结合物流领域物联网技术的集成应用，行业物流的物联网技术集成应用展开深入研究，做了深入分析，并指出了未来物联网在物流业应用的五大发展趋势。本报告是中国中国物流技术协会信息中心、北京财贸职业学院与电子学会物联网专业委员会联合完成的，版权归中国物流技术协会信息中心、北京财贸职业学院和中国电子学会物联网专业委员会联合所有。报告所使用的各类图表、数据、观点，一部分来自于国家权威机构的统计数据或分析报告，一部分来自于我们的调研结果。鉴于物联网在物流行业应用为一个新生事物，缺乏公开的统计数据和完善分析资料，因此本报告的一些分析结论及数据可能存在误差，欢迎各方面专家指正。课题组成员课题顾问：邬贺铨（中国工程院院士、副院长）课题负责人：王继祥（中国物流技术协会副理事长）王新霞（中国电子学会物联网专委会副秘书长）课题主要参与人员：武晓钊张伦李作聚刘健孙林周世岩一、调研背景1、引言以物联网为核心的信息技术发展被誉为第三次信息技术革命，2009年以来全球各国都在大力推动物联网的技术发展与应用。中国政府对物联网的发展极为重视，加快物联网的研发应用写进了政府工作报告，一系列物联网发展的产业政策及规划相继出台，物联网已经上升为国家战略。物流行业是最早接触物联网理念的行业，也是物联网超前发展及被寄予厚望的一个行业。早在1998年前后即开始接触RFID等技术，从2003年开始全面推动基于RFID/EPC的物联网技术应用，在2004年-2006年也曾经历过一波物联网应用的炒作。目前，物流行业的局部物联网应用已有很多成功案例，但历经炒作后的物流行业，面对当前全国物联网热潮与炒作，表现的又很实在与冷静。在全国物联网大潮来临之际，历经启蒙、炒作、理性发展的物流行业物联网技术应用状况如何？物联网在物流信息化领域有什么样的发展前景，物流信息化的企业如何看待物联网热潮？物流企业及企业物流系统物联网技术有哪些成功应用？这是目前业界普遍关注的问题。为了弄清上述问题，在中国电子学会物联网专业委员会主任邬贺铨的指导下，中国电子学会物联网专业委员会决定与中国物流技术协会信息中心联合开展“物联网技术在物流领域应用现状与发展前景”的调查活动。2、调查方法根据物流行业实际情况，本次调研我们采取企业访谈、案例分析、专家座谈等多种方式。在2010年9月上旬，利用中国物流与采购信息化推进大会的机会，我们集中访谈了十多家物流信息化应用的优秀企业，与企业领导、信息技术负责人进行了深入交流；从2010年8月起，我们利用掌握大量案例资料的有利条件，分析解剖了100多家物流企业信息化优秀案例；在2010年9月16日，我们组织了“物流行业物联网应用”的专家座谈会，来自中国物品编码中心、北京邮电大学、北京科技大学、中国物流技术协会、德国弗朗恩霍夫物流研究院等权威机构专家与今天国际、汇通天下等企业专家出席了座谈会并发表了精彩的演讲；自2002年以来，中国物流技术协会信息中心就一直跟踪物联网技术在物流行业应用与发展状况，在2004年组织主办的“中国物流技术创新大会”即把物联网创新应用作为大会研讨重点，并曾组织过RFID技术在物流业应用推进工程，组织过RFID技术在智能交通中应用的座谈会，组织过RFID技术在应急物流与军事物流应用座谈会，提出车联网理念并组织推进实施；在2009年中国物流技术协会信息中心联合中国物流产品网、《物流技术与应用》杂志在行业首次提出智慧物流理念并做了全方位推动；2010年以来，在调研基础上，我们完成了“2010年物联网与现代物流发展报告”、“质量安全追溯体系市场调查报告”、“中国烟草物联网发展应用”调查报告等。本报告就是在以上工作基础上，与中国电子学会物联网专业委员会联合完成的。二、中国物流行业物联网应用发展历程我们认为，物联网的发展并不是一个突变的过场，而是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的智慧物流逐步深化的过程。物联网的理念最初是基于RFID/EPC的技术而提出的，并首先在物流业进行了启蒙与推广，后来物联网的理念又是随着各种感知技术与网络技术的突破而提升和完善。根据调研和与企业座谈，我们认为中国物流行业已经历经了如下三个物联网发展阶段1、启蒙阶段（2003-2004）在启蒙阶段，物流行业的物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的，一个是基于RFID/EPC的技术路线，另一个是基于GPS/GIS的技术路线。1999年国际上基于RFID/EPC基础上提出了物联网概念后，由全球产品电子代码管理中心来管理和实施EPC工作。2003年11月，EPCglobal成立，同年基于RFID/EPC的物联网概念引入中国。在中国成立了EPCglobal的分支机构，由中国物品编码中心管理和实施EPC工作。EPCglobal于2004年1月12日授权中国物品编码中心为EPCglobal在中国境内的唯一代表，负责在中国境内EPC的注册、管理和业务推广。随着物联网概念的引入，在中国物流领域首先开展了早期的物联网应用启蒙，2004年4月，中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛。2004年10月，举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年关于物联网的图书首次在中国出版。在这一时期，中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小高潮，组织了一系列关于RFID/EPC的会议，一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办，人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望，在各个物流领域，基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现，智慧化的物流系统开始出现。关于GPS/GIS的技术与物流可视化管理系统的理念，也大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道，从2001年前后开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用，从2003年前后开始出现一些成功的应用案例，从2003年以后开始探讨物流配货信息与GPS物流运输跟踪定位相结合，陆续出现了实时物流理念、物流透明化管理理念、物流可视化管理理念等。这一阶段也是结合GPS/GIS感知与定位技术和互联网技术，以实现对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作，初步具备了物联网三大本质特征，但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。在物流行业物联网启蒙的这一阶段，人们对物联网的认识还是朦胧的和肤浅的，对于物联网的概念认识还局限在RFID/EPC技术范围。此外，由于RFID的成本较高，物流品种复杂多变，单品价值很低，在物流单品终端推动RFID技术应用遇到了成本瓶颈问题，在一定程度上限制了RFID大范围的普及应用，而RFID不能大范围、标准化的统一应用也在一定程度上限制了RFID的成本进一步降低。因此，在物流领域，并没有出现人们期望的RFID大规模应用的局面。同样。基于GPS/GIS的物联网技术在物流行业应用，也受到了种种限制，发展的也不理想。2、起步发展与探索阶段（2005-2009）虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题，但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。如：针对RFID芯片成本问题，一方面通过加快技术创新，不断降低RFID芯片成本，另一方面，物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式，消除成本带来的影响。首先，物流行业尝试在高附加值产品上应用RFID标签，从而在物流作业系统能够对高附加值产品自动识别与定位，使产品信息自动进入物流管理信息网络系统，实现对产品的生产、加工等物流的全过程进行信息追溯和网络检索查询。其次，借助物流运作的单元化技术，在物流单元上应用RFID电子标签，由于物流单元是由很多物品所组成，整体价值较大，RFID标签成本相对于物流单元的价值就很小了。以物流单元为终端节点，实现对物流单元的自动感知、定位、追踪、管理与控制，形成以物流单元为终端节点的物联网体系，从而实现智慧物流运作与管理，是目前物流行业初级物联网应用的主要形式。其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合，可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息，对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要的意义。目前，该系统已在中美、中日、中加、中马等多条国际航线上应用，《集装箱RFID货运标签系统》也因此成为中国第一个达到伙计领先水平的系统，起系统规范也进入国际物联网标准体系的标准，将由国际标准组织面向全球发布。除了以集装箱为单元的物联网应用，很多企业还在探索以更小的物流单元—托盘物流单元的为终端节点的物流行业物联网系统。将RFID芯片嵌入或贴在托盘上，作为物联网终端节点，实现对托盘单元的自动感知、定位、追踪、管理、控制，形成托盘物联网体系。这样的系统在物流行业智能化配送中心的闭环系统中应用较多，在开环系统中也有成功案例。其中烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签，利用RFID技术与其他各类信息技术集成应用，试图打通从原料、生产、成品、库存、流通、配送全系统的物流信息，实现烟草物联网应用。在GPS/GIS方面，为了实现智能调度、可视化运输管理，很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统，从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台，也借助这一技术，对在途车辆的提供在线配货信息服务，实现回程空车可就近配货、在线监控与管理，从而实现货运物联网应用。3、理念提升阶段（2009-）2005年11月17日，国际电信联盟（ITU）借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念，从更广泛的角度提升了物联网理念，发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU2005年发布的以物联网为标题的年度报告，物联网理念得到了全面提升，形成了目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。围绕三大本质特征，目前物联网感知技术更加丰富，除RFID技术以外，面向所有感知技术开放，凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系，目前常用的传感知技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系；网络方面，互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合，也可纳入物联网网络技术体系；智能应用则更加广泛了，从而打开了智能物流发展创新的空间，一个智慧物流的时代正向我们走来。目前物联网已经成为全社会的信息技术热点，成为第三次信息技术革命，面对全社会对物联网的概念探讨与热潮，先行一步的物流行业反而愈加理性与冷静，大家已经超越了对名词概念的解析，对物联网技术知识的普及，以及对物联网名词的迷恋，而是踏踏实实的在实践着物联网的应用，甚至很多的具备物联网技术特征的物流行业应用从名称上看更为实际，并不被称之为物联网系统，但却不妨碍物流行业物联网应用的发展。中国目前具备物联网本质特征的局域网或相对独立的网络系统非常多，优秀案例也非常多，新的探索与创新也非常多，据不完全统计，已经有数百个案例。但是，物联网是现代信息技术的集成创新，物联网的应用是逐步深入和广泛的。目前物流行业局部的物联网应用，独立的物联网体系也需要进一步发展，需要互联互通，需要互相融合，需要更广泛的网络覆盖，需要更深入的全面感知，需要更智慧的物流管理，总之物联网在物流业应用还任重道远，空间无限，目前物流行业物联网应用正处在快速发展的起点。