丘少樺 莫凱淇

[提要] 國家將冷鏈物流列入政府工程與物流業(yè)積極投身于冷鏈物流的建設(shè)中，冷鏈物流開始進入一個新的發(fā)展階段。本文通過構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”鮮果產(chǎn)品物流體系，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上綜合利用RFID、WSN、3S、視頻監(jiān)控等相關(guān)技術(shù)，提供一個透明化的路徑選擇、溫度控制以及儲存運輸過程，使冷鏈物流體系得到進一步完善，并擴展冷鏈物流發(fā)展格局，實現(xiàn)運輸過程可視化、透明化、公開化，令整體供應(yīng)鏈做到可控性和完整性。

關(guān)鍵詞：鮮果產(chǎn)品;冷鏈物流;物聯(lián)網(wǎng);可視化

基金項目：廣州工商學(xué)院2019年省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目：“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的冷鏈物流過程可視化研究”（項目編號：S201913714023）

中圖分類號：F259.22 文獻標(biāo)識碼：A

收錄日期：2020年3月27日

一、引言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國人民消費能力和生活水平逐漸上升，對生鮮果品的需求也日漸增加，擴大了我國對冷鏈物流的市場需求，政府與企業(yè)的一系列政策也在推動冷鏈物流的發(fā)展。同時，消費者對鮮果食品的安全質(zhì)量要求不斷提高，而國內(nèi)冷鏈物流目前仍然缺乏實時共享信息的狀況，直接導(dǎo)致了鮮果產(chǎn)品無法得到有效的監(jiān)控，使得冷鏈物流的健康快速發(fā)展存在著一定程度上的阻礙。

本文從“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”的角度出發(fā)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展冷鏈物流，整合物聯(lián)網(wǎng)、WSN和3S定位系統(tǒng)，設(shè)計一個透明化的路徑選擇、溫度控制以及儲存運輸體系，實現(xiàn)運輸過程可視化、透明化、公開化。首先，在對物品進行實時監(jiān)控的過程中及時有效地發(fā)現(xiàn)存在的問題，并對其及時做出反應(yīng)，這樣可以有效地降低運營的成本，提高鮮果品質(zhì)。其次，通過在信息豐富性層面提升供應(yīng)商提供貨物的價值，以此增強競爭力，促進B2B經(jīng)濟發(fā)展的同時增強消費者的消費信心以及提高消費者的滿意度。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

齊林（2012）等以ZigBee協(xié)議為基礎(chǔ)，圍繞CC2530型無線傳感片上系統(tǒng)，設(shè)計了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）的水產(chǎn)品冷鏈物流實時監(jiān)控系統(tǒng)，并進行完備的冷鏈環(huán)境系統(tǒng)測試和通信性能測試。皮邵輝（2013）在論文中以現(xiàn)有研究理論為基礎(chǔ)對將射頻識別技術(shù)（RFID）應(yīng)用到冷鏈物流溫度控制系統(tǒng)中進行了研究討論，并通過LabVIEW仿真平臺建立仿真程序，對系統(tǒng)的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)信息存儲功能進行模擬仿真。南京航空航天大學(xué)繆彩兵（2016）將嵌入式技術(shù)、GPS定位、GPRS無線通信三種技術(shù)進行綜合利用，并結(jié)合GIS地理信息技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，設(shè)計了一種車載監(jiān)控終端和監(jiān)控中心監(jiān)控管理系統(tǒng)。劉影（2018）研究了基于RFID技術(shù)和云平臺的冷鏈物流監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計，可以實現(xiàn)定位追蹤冷鏈物流系統(tǒng)中物品和實時監(jiān)控物品溫度的操作，在該系統(tǒng)中管理人員可以得到從可視化監(jiān)管中心監(jiān)測到的物品實時地理位置和實時溫度等數(shù)據(jù)信息。

L.Ruiz-Garcia（2007）在文章中探討了無線傳感器技術(shù)在水果儲運狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用潛力。Arebey M（2010）構(gòu)建了射頻識別（RFID）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、通用分組無線通信系統(tǒng)（GPRS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等通信技術(shù)與攝像機相結(jié)合的固體廢物監(jiān)測系統(tǒng)。Sobhi Mejjaouli（2018）對易腐產(chǎn)品冷鏈物流決策模型進行了深入研究。該決策模型是在云平臺由每次發(fā)貨或一系列發(fā)貨相關(guān)聯(lián)的臨時虛擬器（VMS）執(zhí)行的。

三、我國鮮果冷鏈物流過程存在的問題

據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2017年我國鮮果市場成交額達(dá)到7，364.43億元，隨著人均GDP的提高，如今人們對于鮮果的需求與日俱增。隨著鮮果需求量的急劇增加，針對目前鮮果冷鏈物流過程的問題不斷涌現(xiàn)。主要問題集中在市場鮮果需求量與冷鏈物流體系不匹配的問題。細(xì)化問題主要分為以下幾點：

（一）我國冷鏈物流平臺建設(shè)落后，冷鏈物流行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完善。我國自2010年國家發(fā)改委出臺《農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》后，冷鏈物流的發(fā)展才越來越得到政府的重視，其表現(xiàn)主要為：國家將冷鏈物流列入政府工程，物流行業(yè)積極參與調(diào)整和完善冷鏈物流體系建設(shè)。自此冷鏈物流才進入一個新的階段，鮮果冷鏈流通方面得到了進一步的發(fā)展。伴隨著冷鏈物流的發(fā)展，冷庫、冷藏車等設(shè)施設(shè)備得到升級，冷鏈相關(guān)技術(shù)得到改善，整體更加規(guī)范化。就冷鏈物流整體而言，冷庫和冷藏保鮮車數(shù)量增長較快，年均增長率達(dá)到30%，制冷技術(shù)顯著提高。但相對于發(fā)達(dá)國家而言，我國冷鏈物流現(xiàn)今仍處于初步發(fā)展階段。我國的專業(yè)冷鏈物流設(shè)備仍然落后，就冷藏車為例，我國的冷藏車所占比相對于發(fā)達(dá)國家有較明顯的差距，如表1所示。（表1）

（二）冷鏈運輸腐損率高?，F(xiàn)階段，我國大部分冷鏈物流設(shè)施設(shè)備更新滯后，很多冷鏈基礎(chǔ)設(shè)備陳舊，導(dǎo)致我國鮮果腐損率較高，與發(fā)達(dá)國家相對比，如圖1所示，我國腐損率居高不下，難以適應(yīng)較大份額的鮮果市場需求。再者，落后的冷鏈信息設(shè)備，導(dǎo)致冷鏈運輸過程中信息流通不暢、信息不對等，使大多數(shù)鮮果的質(zhì)量安全在冷鏈流通過程中缺乏保障性，運輸過程斷鏈、鮮果損壞等現(xiàn)象比比皆是，在途冷鏈運輸腐損率占鮮果總腐損率較高。同時，鮮果產(chǎn)品的質(zhì)量與安全受到冷鏈流通影響，新鮮程度下降，營養(yǎng)價值流失。（圖1）

（三）冷鏈流通率比例較低。我國長期以來缺乏冷鏈運輸意識，鮮果市場著重于生產(chǎn)質(zhì)量的把控卻忽視冷鏈運輸?shù)闹匾?，對鮮果流通方面投入相對薄弱，如圖2所示。在鮮果生產(chǎn)能力大幅度提高的同時，冷鏈運輸流通率比例仍然較低。大部分企業(yè)為降低總體成本，選擇粗放型鮮果運輸，忽視鮮果在途運輸?shù)牟煌晟贫鴮?dǎo)致鮮果腐損，并由其帶來企業(yè)形象受損、消費者的再選擇等后果，從而導(dǎo)致其實際成本與降低總成本的目標(biāo)相悖。同時，冷鏈物流規(guī)模發(fā)展格局較小，資源整合程度方面也是接下來冷鏈物流改革升級的一道要點。（圖2）

（四）消費者對于鮮果冷鏈流通持懷疑態(tài)度。由于我國冷鏈物流體系存在不完善性，各個節(jié)點缺乏順暢的銜接，信息資源整合與信息對等方面缺乏協(xié)調(diào)性。長期以來，鮮果腐損問題遲遲未得到解決，而日益劇增的鮮果需求和人們對鮮果質(zhì)量要求的提高與現(xiàn)今我國冷鏈運輸設(shè)備不平衡等問題直接導(dǎo)致了現(xiàn)今我國消費者對當(dāng)前我國冷鏈運輸不信任的問題。

四、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鮮果冷鏈物流過程可視化研究

（一）研究總目標(biāo)。在“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”體系基礎(chǔ)上結(jié)合WSN和3S定位系統(tǒng)，使鮮果冷鏈物流體系得到進一步完善的同時擴大鮮果冷鏈物流布局范圍。利用“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”體系使鮮果冷鏈物流從供應(yīng)商到消費者的整條供應(yīng)鏈上，從運輸路徑到溫度控制整個過程達(dá)到可視化、公開化、透明化。通過公布動態(tài)冷鏈信息，在促進2B經(jīng)濟發(fā)展的同時增強消費者的消費信心和消費滿意度。再者，“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”這一新的運作模式體系是對傳統(tǒng)冷鏈物流運作模式體系的革新，通過這一新模式體系，使整個鮮果冷鏈物流體系更加科學(xué)化的同時促進鮮果冷鏈物流行業(yè)的再一次新革新升級。

利用“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”，減少鮮果產(chǎn)品的破損率，提高鮮果產(chǎn)品質(zhì)量和物流服務(wù)水平，從而增強消費者的消費信心，促進二次消費，增強鮮果市場活躍度。達(dá)到生產(chǎn)、銷售和消費三者間的良性循環(huán)。

（二）體系結(jié)構(gòu)設(shè)計。構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”鮮果產(chǎn)品物流體系，基于“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”鮮果產(chǎn)品物流體系建設(shè)，綜合運用到了RFID、WSN、3S技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，確保鮮果產(chǎn)品從供應(yīng)商到消費者整體供應(yīng)鏈各個節(jié)點間的信息、物流狀況都可以達(dá)到可視化、公開化、透明化，且整體供應(yīng)鏈做到可控性和完整性。其中，利用PVS、SN連貫物流體系操作的各個環(huán)節(jié)，具體如圖3所示。（圖3）

（三）實施步驟

1、在供應(yīng)商初端鮮果訂單進入系統(tǒng)，在感知管理層中利用RFID和UPN初步獲得鮮果產(chǎn)品基礎(chǔ)信息，WSN獲取鮮果產(chǎn)品溫度信息，到達(dá)信息采集預(yù)期。

2、利用網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)層中的RFID、GPS、GIS和攝像機技術(shù)設(shè)備對冷鏈運輸進行合適的調(diào)整，然后在控制層中，通過溫度傳感器、制冷裝備和溫度調(diào)節(jié)裝備對鮮果冷鏈運輸過程的溫度控制與管理進行實時感測，最后在監(jiān)控層利用監(jiān)控系統(tǒng)對鮮果冷鏈運輸車輛進行實時監(jiān)控。

3、對于運輸過程中的冷藏溫度信息的可視化，RFID用于識別不同批次對象，傳感器與攝像機同時對冷藏車內(nèi)的鮮果溫度與實時情況進行上傳分享，利用GPS與GIS對冷鏈運輸?shù)穆窂酵该骰?，有利于促進冷鏈運輸路徑選擇的進一步優(yōu)化。

4、針對冷鏈運輸過程可能會存在溫度變化差異大或溫度斷裂等現(xiàn)象，利用PVS、WSN、報警器和穩(wěn)壓電源開關(guān)組成冷鏈運輸過程的預(yù)警系統(tǒng)。利用預(yù)警系統(tǒng)可以在一定程度上自動調(diào)整制冷偏差，同時可以對設(shè)備故障進行立即反應(yīng)并給出警報提醒。

5、銷售端處于冷鏈運輸?shù)哪┒?，同時也是直接與消費者接觸的前端。因此，對于這一部分的溫度控制及鮮果狀態(tài)也是要做到可視化。運用RFID、傳感器、GPS、攝像機這幾種設(shè)施設(shè)備組成銷售溫度控制，達(dá)到從供應(yīng)商到消費者手中整個過程鮮果溫度及路徑、狀態(tài)透明化，可視化。

利用以上五個部分組成基于物聯(lián)網(wǎng)下冷鏈物流可視化構(gòu)架，通過五個部分間的系統(tǒng)合作與信息傳遞，達(dá)到整個基于物聯(lián)網(wǎng)下冷鏈物流可視化構(gòu)架信息共享且透明可視。

消費者可以在多方官網(wǎng)上通過訂單編號全程跟蹤、實時了解鮮果產(chǎn)品溫度狀況與流通信息，對于企業(yè)和物流公司也可以從側(cè)面達(dá)到相應(yīng)的企業(yè)宣傳效果。企業(yè)和物流公司可以通過可視化實時了解鮮果運輸狀態(tài)，對于突發(fā)狀況可以迅速響應(yīng)并及時解決，有利于降低腐損率，增加冷鏈流通率。利用基于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)下鮮果冷鏈物流可視化系統(tǒng)做到從初端到末端整個供應(yīng)鏈中鮮果信息全程可視化、公開化、透明化。

目前，基于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)下鮮果冷鏈物流可視化系統(tǒng)仍處在設(shè)計和初步試驗階段。隨著后期不斷探索改進，冷鏈物流可視化系統(tǒng)完善程度不斷提升，也可以進一步促進冷鏈物流的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

五、總結(jié)

冷鏈物流的發(fā)展是物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，如何更好地完善冷鏈物流體系，擴大冷鏈物流格局，是我們不斷思考與實踐的要求?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)下的冷鏈物流發(fā)展有利于對冷鏈物流產(chǎn)業(yè)進行革新，提高冷鏈物流市場活躍度，優(yōu)化整個冷鏈物流體系。利用“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”體系在促進2B經(jīng)濟發(fā)展的同時增強消費者的消費信心和消費滿意度。同時，利用“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”，可以減少鮮果產(chǎn)品的破損率，提高鮮果產(chǎn)品質(zhì)量的同時使得物流服務(wù)水平也得到提高，從而有利于增強消費者的消費信心，促進二次消費，增強鮮果市場活躍度。達(dá)到生產(chǎn)、銷售和消費三者間的良性循環(huán)。

“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”這一新的運作模式體系是對傳統(tǒng)冷鏈物流運作模式體系的革新，通過這一新模式體系使整個鮮果冷鏈物流體系更加科學(xué)。且利用鮮果冷鏈物流的一次革新促進行業(yè)再升級。

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