摘 要:通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)的介紹,分析了物聯(lián)網(wǎng)在物流中的應(yīng)用。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)及物流運(yùn)作實(shí)際,主要分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)及配送等方面的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。特別是提出了在城市配送方面,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)由主車輛根據(jù)實(shí)時(shí)路況指揮附屬車輛,優(yōu)化配送路線的新思路。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);RFID;WSN;物流
中圖分類號(hào):F25
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-3198(2013)14-0060-02
1 物聯(lián)網(wǎng)概述
2009年8月,隨著溫家寶總理提出“感知中國(guó)”以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)已成為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的下一個(gè)戰(zhàn)略高點(diǎn)。我國(guó)已將“物聯(lián)網(wǎng)”明確列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006一2020)年》和2050年國(guó)家產(chǎn)業(yè)路線圖。物聯(lián)網(wǎng)由此逐漸進(jìn)入公眾的視野。
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)最早是由MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時(shí)提出來(lái)的。它是全球公認(rèn)的繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)又一次新的信息化浪潮,是信息化技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)和發(fā)展,開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景巨大。
2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
(1)RFID技術(shù)是一項(xiàng)非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù),利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信,以達(dá)到自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。
(2)傳感網(wǎng)絡(luò)是由使用傳感器的器件組成的在空間上呈分布式的無(wú)線自治網(wǎng)絡(luò),一般是由在空間分布的、獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成。節(jié)點(diǎn)包含有傳感器來(lái)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的物理或環(huán)境條件,如溫度、濕度、聲音、震動(dòng)、壓力、運(yùn)動(dòng)等。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常帶有無(wú)線電收發(fā)器或其他無(wú)線設(shè)備通信設(shè)備以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把傳感數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫(kù)和其他用戶。這樣,傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于數(shù)據(jù)收集(Data Collection)、目標(biāo)跟蹤(Object tracking)以及報(bào)警監(jiān)控(Alarm monitoring)等。
(3)M2M是物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段最主要的表現(xiàn)形式,是機(jī)器到機(jī)器的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,有時(shí)也包括人對(duì)機(jī)器和機(jī)器對(duì)人的數(shù)據(jù)傳輸。目前,主要有CDMA、GPRS、IEEE802.11a/b/g WLAN等技術(shù)支持M2M網(wǎng)絡(luò)中的終端之間的傳輸。M2M不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)在機(jī)器和機(jī)器之間的傳輸,更重要的是,它是機(jī)器和機(jī)器之間的一種智能化、交互式的通信。也就是說(shuō),即使人們沒(méi)有實(shí)時(shí)發(fā)出信號(hào),機(jī)器也會(huì)根據(jù)既定程序主動(dòng)進(jìn)行通信,并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇,對(duì)相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令。圖1為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)。
3 物聯(lián)網(wǎng)在物流中的應(yīng)用
物流業(yè)作為服務(wù)業(yè),是為企業(yè)提供物流服務(wù)的。同時(shí),物流業(yè)作為一個(gè)產(chǎn)業(yè),是要在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中生存和發(fā)展的。即提供合適的物流服務(wù)和降低成本二者缺一不可。物流作為一個(gè)系統(tǒng),只有提高物流系統(tǒng)的效率才能有效降低成本,而效率的提高在于物流七大功能要素的有效整合?,F(xiàn)有的物流信息技術(shù)在物流效率的提高上發(fā)揮重要作用,但有待進(jìn)一步提高。比如傳統(tǒng)的條碼技術(shù)在物流中得到了廣泛應(yīng)用,但條碼在掃描的效率和可重復(fù)使用等方面無(wú)法與RFID技術(shù)相比,可以預(yù)測(cè),RFID技術(shù)的使用將大大提高物流運(yùn)作的效率。
物流七大功能要素包括運(yùn)輸、儲(chǔ)存、包裝、裝卸搬運(yùn)、流通加工、配送與信息處理。物聯(lián)網(wǎng)在在物流中的應(yīng)用也即在七大功能要素中的應(yīng)用。分析物流七大功能要素結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以看出,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在運(yùn)輸、儲(chǔ)存及配送等方面的應(yīng)用最有潛力。
3.1 物聯(lián)網(wǎng)在運(yùn)輸中的應(yīng)用
從傳統(tǒng)的黑箱到現(xiàn)在的透明化,物流信息技術(shù)在物流運(yùn)輸中發(fā)揮了重要作用。結(jié)合GPS、GIS和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù),就可以對(duì)遠(yuǎn)在千里之外的車輛進(jìn)行監(jiān)控,直觀地顯示車輛的運(yùn)行路線,對(duì)車輛運(yùn)行路線進(jìn)行規(guī)劃,追溯其運(yùn)行軌跡,這無(wú)疑提高了對(duì)運(yùn)輸車輛的管控能力,從而大大提高了物流運(yùn)輸效率。除此之外,傳統(tǒng)GPS終端通過(guò)與GSM/GPRS及GIS結(jié)合還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控?cái)嘤?斷電、越界超速/報(bào)警及緊急報(bào)警等功能。運(yùn)用一組具備通信能力的智能傳感器構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò),協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理區(qū)域中感知對(duì)象的信息,通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將信息傳給遠(yuǎn)方的IT系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)感知對(duì)象的全程監(jiān)控。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對(duì)食品安全越來(lái)越關(guān)注,在食品安全的鏈條上,物流運(yùn)輸成為非常重要的一環(huán)。如何保證在運(yùn)輸過(guò)程中的食品安全及對(duì)在途食品進(jìn)行有效監(jiān)控已成為客戶和物流經(jīng)營(yíng)管理者共同關(guān)心的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)該問(wèn)題的解決提供了有力的工具。結(jié)合GPS、GIS、移動(dòng)通信技術(shù)及傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)易腐爛農(nóng)產(chǎn)品或者水產(chǎn)品進(jìn)行全程跟蹤定位及溫度、濕度等監(jiān)控,確保客戶對(duì)運(yùn)輸中產(chǎn)品狀態(tài)的知情權(quán)及物流經(jīng)營(yíng)管理者對(duì)運(yùn)輸車輛的監(jiān)控和調(diào)度。實(shí)現(xiàn)全程無(wú)間斷的對(duì)溫度、濕度及監(jiān)控。遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)是無(wú)所不在的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),關(guān)鍵是各種信息技術(shù)集成,特別是移動(dòng)通信網(wǎng)和傳感網(wǎng)的融合。實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在、隨時(shí)隨地的物物相連,目前公認(rèn)的最現(xiàn)實(shí)的是各種網(wǎng)絡(luò)或技術(shù)與移動(dòng)通信網(wǎng)的集成與融合。圖2為運(yùn)輸車輛信息監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
以上運(yùn)輸車輛信息監(jiān)控系統(tǒng)大體可以分為三部分,第一部分為感知部分,負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)GPS定位數(shù)據(jù)與傳感數(shù)據(jù)的采集;第二部分包括Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,完成GPS定位數(shù)據(jù)與傳感數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理及GIS與GPS數(shù)據(jù)的匹配;第三部分為終端部分,便于客戶利用瀏覽器對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和物流經(jīng)營(yíng)管理者對(duì)整個(gè)物流過(guò)程的監(jiān)控。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)在儲(chǔ)存中的應(yīng)用
傳統(tǒng)儲(chǔ)存中大量應(yīng)用的商品標(biāo)記及在盤點(diǎn)時(shí)運(yùn)用的無(wú)線手持終端對(duì)商品的識(shí)別大量應(yīng)用條碼技術(shù)。條碼技術(shù)從產(chǎn)生到迅速?gòu)V泛應(yīng)用得到了大型企業(yè)支持,像沃爾瑪?shù)却笮土闶燮髽I(yè)率先使用條碼技術(shù)對(duì)條碼技術(shù)應(yīng)用普及起到了非常重要的推動(dòng)作用。條碼技術(shù)在物流中的大量使用大大提高了物流系統(tǒng)的效率,同時(shí),隨著條碼技術(shù)的應(yīng)用,人們對(duì)物流系統(tǒng)的效率要求越來(lái)越高,條碼在應(yīng)用上的不足也逐漸顯現(xiàn)出來(lái):諸如接觸式掃描;一次只能掃描一個(gè)條碼;掃描效率低;不耐臟;不可重復(fù)使用等。沃爾瑪明確要求2005年以前,它的前一百位供應(yīng)商必須使用無(wú)線射頻技術(shù)(RFID)對(duì)商品進(jìn)行標(biāo)識(shí),又一次擔(dān)當(dāng)起了新技術(shù)應(yīng)用的引領(lǐng)者的角色??梢韵胂?,射頻技術(shù)必將像條碼技術(shù)一樣在未來(lái)得到廣泛應(yīng)用。
目前,條碼技術(shù)仍然在物流中大量使用得益于其低廉的價(jià)格和簡(jiǎn)單易操作,其在物流中的地位暫時(shí)仍然無(wú)法取代,但隨著RFID技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中的大規(guī)模應(yīng)用,電子標(biāo)簽及相關(guān)設(shè)備的價(jià)格必將逐漸降低。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,射頻技術(shù)極有可能取代條碼技術(shù),成為未來(lái)商品標(biāo)識(shí)的中流砥柱,從而融入到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的浪潮中。
電子標(biāo)簽比較高的價(jià)格限制了其在物流中的大量應(yīng)用。目前,較好的方法是射頻技術(shù)與條碼技術(shù)的結(jié)合使用,充分利用二者的優(yōu)勢(shì),使得既可以提高物流效率,又可以在一定程度上控制成本。以下情況可考慮使用RFID技術(shù):(1)用于價(jià)值比較高的有防偽要求的物品上,比如高檔白酒的標(biāo)識(shí)和防偽就是利用電子標(biāo)簽中儲(chǔ)存著高檔白酒的相關(guān)信息,同時(shí)利用電子標(biāo)簽和閱讀器之間的信息傳輸原理實(shí)現(xiàn)防偽功能。(2)用于對(duì)食品等易腐變質(zhì)商品或農(nóng)作物、水產(chǎn)品等進(jìn)行追溯。(3)電子標(biāo)簽可使用于集裝性物流器具上,加快物品的倉(cāng)儲(chǔ)管理效率。
電子標(biāo)簽主要應(yīng)用在托盤等集裝器具上,托盤上碼放同一品種同一數(shù)量的物品,托盤上物品用條碼標(biāo)記,托盤用電子標(biāo)簽標(biāo)記。當(dāng)整盤物品出入庫(kù)時(shí),閱讀器對(duì)多個(gè)托盤進(jìn)行識(shí)讀,就可以加快商品進(jìn)出庫(kù)的速度。當(dāng)不夠一托盤時(shí),使用條碼掃描儀逐個(gè)掃描待出入庫(kù)物品,完成物品出入庫(kù)。這樣既利用了射頻對(duì)整個(gè)托盤出入庫(kù)的高效識(shí)別,同時(shí)也滿足了零星物品出入庫(kù)要求,從而提高出入庫(kù)效率。同時(shí)利用射頻技術(shù),也可大大提高對(duì)在庫(kù)商品的盤點(diǎn)速度,從而提高物品在庫(kù)管理效率。
庫(kù)存成本是物流成本的重要組成部分,因此降低庫(kù)存水平成為現(xiàn)代物流管理的一項(xiàng)核心內(nèi)容。將RFID技術(shù)應(yīng)用于庫(kù)存管理中,企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)掌握商品的庫(kù)存信息,從中了解每種商品的需求情況及庫(kù)存情況,結(jié)合自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)以及供應(yīng)商管理庫(kù)存(VMI)解決方案,提高庫(kù)存管理能力,降低庫(kù)存水平。因此,RFID技術(shù)的使用不但可以提高出入庫(kù)效率,而且能夠降低庫(kù)存成本。
3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在配送中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的最終目的是把世界萬(wàn)物連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)物物之間的通信。隨著人們收入水平的提高,有車一族逐漸增多,城市擁堵現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,交通情況瞬息萬(wàn)變。在城市配送中,如何保證物品及時(shí)正確陪送給客戶是現(xiàn)代城市配送所要解決的問(wèn)題。運(yùn)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及實(shí)時(shí)通訊系統(tǒng)使配送車輛之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信,從而適應(yīng)城市快速、準(zhǔn)時(shí)配送的要求??梢钥紤]在配送車輛中設(shè)置主車輛和附屬車輛,主車輛和附屬車輛之間可以實(shí)時(shí)通信,主車輛接受指揮中心或配送管理中心的指令,根據(jù)交通實(shí)時(shí)情況選擇合適的道路。然后,主車輛指揮其他附屬車輛進(jìn)行道路優(yōu)化選擇,提高配送的準(zhǔn)時(shí)性。當(dāng)主配送車輛無(wú)法與配送管理中心取得聯(lián)系時(shí),主配送車輛可以根據(jù)實(shí)時(shí)路況進(jìn)行優(yōu)化選擇,指揮其他附屬車輛以最優(yōu)路徑實(shí)現(xiàn)貨物配送,這就保證了在任何情況下都能準(zhǔn)時(shí)完成物流配送。這種情況要求主配送車輛配置強(qiáng)大的信息處理與車輛之間通信能力,物聯(lián)網(wǎng)及其他信息技術(shù)的發(fā)展為城市快速配送奠定了良好的基礎(chǔ),這必將對(duì)未來(lái)城市配送產(chǎn)生重要影響,大大提高城市配送效率,解決現(xiàn)代城市交通擁堵下物流配送的難題。
4 結(jié)語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)必將成為繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一次世界范圍的信息革命。我國(guó)應(yīng)當(dāng)抓住時(shí)機(jī),大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一、推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展,創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的良好基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)在物流中的應(yīng)用前景光明,潛力無(wú)窮,但并不是一片坦途。物聯(lián)網(wǎng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用中所存在的問(wèn)題不可避免地存在于物流應(yīng)用中。針對(duì)物流的特點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)在物流中的應(yīng)用主要包括以下問(wèn)題:(1)完全識(shí)別問(wèn)題,電子標(biāo)簽不能100%地被識(shí)別。物流過(guò)程中成千上萬(wàn)的商品可能由于識(shí)別問(wèn)題而損失慘重。(2)成本問(wèn)題,與條碼幾分錢的成本相比,電子標(biāo)簽的成本是條碼的十倍左右。(3)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題,現(xiàn)在世界上還沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)的通一標(biāo)準(zhǔn),這必將制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。其他諸如傳感器的功耗問(wèn)題,安全問(wèn)題等。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中存在問(wèn)題不可避免,相信隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及應(yīng)用,上述問(wèn)題最終會(huì)得到解決,從而促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用。
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