陳卓慧 唐本平 劉翠翠

摘要：在信息技術(shù)和社會經(jīng)濟的驅(qū)動作用下，我國現(xiàn)代物流行業(yè)已從起步發(fā)展到轉(zhuǎn)型升級階段，物流園區(qū)對我國物流行業(yè)發(fā)展起到重要的支撐作用，但其存在的諸多痛點使其無法充分發(fā)揮效用。本文以廣州保稅物流園區(qū)為研究對象，立足于園區(qū)倉庫管理和進出口貿(mào)易物流兩大核心業(yè)務(wù)，針對園區(qū)存在信息孤立、作業(yè)流程復雜、人員分配不合理等問題，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流園區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);物流園區(qū);廣州保稅物流園區(qū);應(yīng)用系統(tǒng)

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.13.077

1研究現(xiàn)狀

1.1物流園區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

隨著新興技術(shù)的創(chuàng)新和我國經(jīng)濟水平的提高，物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到不斷完善，物流服務(wù)質(zhì)量水平也有很大提高。物流園區(qū)作為各物流企業(yè)的空間集聚體，在集中各種物流設(shè)備的同時，為社會提供物流基本功能服務(wù)。在聚集不同產(chǎn)業(yè)以實現(xiàn)設(shè)備共享和資源整合的過程中，物流園區(qū)對提高區(qū)域物流作業(yè)效率，拉動區(qū)域經(jīng)濟增長起到重要作用。但在發(fā)展的進程中，物流設(shè)備及平臺的增多導致其存在信息孤立，物流作業(yè)流程過于復雜，人員分配不合理等問題。

1.2廣州保稅區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

廣州保稅物流園區(qū)于2017年12月3日經(jīng)國務(wù)院批準而立，該物流園區(qū)位于珠江主干流交匯之處，具備優(yōu)越的地理位置和交通條件，能夠與周邊黃埔港實現(xiàn)區(qū)港聯(lián)動，對于不同運輸形式配備完善的物流基礎(chǔ)設(shè)施。廣州保稅物流園區(qū)主要業(yè)務(wù)有承接貨物倉庫存放管理和進出口貿(mào)易物流，但在其經(jīng)營的過程中存在園區(qū)內(nèi)企業(yè)標準不統(tǒng)一，阻礙企業(yè)之間信息交流致使園區(qū)運營效率的降低，園區(qū)倉庫貨物多樣復雜使得管理難度加大，貨物堆積不利于保管和庫存周轉(zhuǎn)。此外，園區(qū)內(nèi)多采用傳統(tǒng)管理方法，作業(yè)人員的工作安排靈活性較低，使其應(yīng)對突發(fā)事件能力差。

為此本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)，以廣州保稅物流園區(qū)為例，針對園區(qū)中現(xiàn)存問題提出解決措施，通過應(yīng)用系統(tǒng)整合園區(qū)物力、人力和信息資源，實現(xiàn)物流園區(qū)信息化程度的提高，加強倉庫貨物的有效管理，結(jié)合線上線下管理方法，提高工作人員安排的機動性。從而加快廣州保稅物流園區(qū)發(fā)展進程，為我國其他物流園區(qū)提供解決典范，最大限度發(fā)揮物流園區(qū)的重要作用，推動我國物流行業(yè)進一步發(fā)展。

2系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)原理

本系統(tǒng)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)可劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

2.1感知層

感知層是位于系統(tǒng)的底端結(jié)構(gòu)，能對物體進行全方面的感知，通過對物體進行識別實現(xiàn)采集物體相關(guān)信息，同時對采集到的變量進行處理形成數(shù)據(jù)，傳送到系統(tǒng)的傳輸層。應(yīng)用系統(tǒng)中采用的技術(shù)包括RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)和視頻服務(wù)。在RFID技術(shù)結(jié)構(gòu)中，通過將射頻標簽貼附于物體表面，當物體進入讀寫器的識別范圍內(nèi)，通過電感耦合或電磁反向散射耦合，射頻標簽將會被激活，此時讀寫器將會讀取標簽信息實現(xiàn)非接觸式識別，最后將信息傳輸?shù)綉?yīng)用系統(tǒng)。在傳感器技術(shù)中，敏感元件會將被測量傳入系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)換元件對被測量進行特定轉(zhuǎn)換后，信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路將被測量轉(zhuǎn)換為電量輸出。在視頻服務(wù)中，攝像頭終端將記錄實時場景，利用計算機強大的處理技術(shù)，提取關(guān)鍵信息并去除無效信息干擾。

2.2網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是位于系統(tǒng)的中端結(jié)構(gòu)，能夠?qū)?shù)據(jù)進行有效傳輸，對感知層傳來的數(shù)據(jù)進行處理和存儲。利用相關(guān)技術(shù)分析數(shù)據(jù)，提取數(shù)據(jù)中存在的有用信息并將其顯示在應(yīng)用層，處理完數(shù)據(jù)將會存儲于數(shù)據(jù)庫中。應(yīng)用系統(tǒng)采用的技術(shù)包括5G技術(shù)和GPS技術(shù)。在5G技術(shù)中，其傳輸速度可達10Gb/s，能極大提高數(shù)據(jù)傳輸速率，通過宏基站和微基站擴大信號覆蓋范圍，且在終端使用D2D技術(shù)，減少時間延遲和電源耗用。在GPS技術(shù)中，利用定位衛(wèi)星實現(xiàn)實時定位，通過人造衛(wèi)星組網(wǎng)全方位、全天候、全時段地為用戶提供高精度的三維位置，提高用戶對于對象位置信息獲取的速度。

2.3應(yīng)用層

應(yīng)用層是位于系統(tǒng)的頂端結(jié)構(gòu)，能夠?qū)?shù)據(jù)進行智能處理，并將數(shù)據(jù)中存在的有效信息展示在終端設(shè)備上，為信息技術(shù)和各行業(yè)之間橋梁，推動各個行業(yè)發(fā)展的智能化。應(yīng)用系統(tǒng)采用的技術(shù)包括中間件技術(shù)和邊緣技術(shù)。在中間件技術(shù)中，將系統(tǒng)中硬件系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)相結(jié)合，提供具有標準的程序接口和協(xié)議，支持硬件平臺和操作系統(tǒng)在統(tǒng)一的環(huán)境下協(xié)調(diào)運行。在邊緣技術(shù)中，能在網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備上增加執(zhí)行任務(wù)計算和數(shù)據(jù)分析的處理能力，大大提高了數(shù)據(jù)處理效率，降低資源的消耗率。

3應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流園區(qū)的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

3.1感知層

在感知層中，RFID技術(shù)應(yīng)用于園區(qū)的庫存管理中，在貨物入庫前，射頻標簽將貼在貨物表面，而當貨物入庫時，貨物將經(jīng)過進口處讀寫器設(shè)備，讀寫器將會對射頻標簽進行解碼，并成功讀取其中的數(shù)據(jù)信息。讀取完的信息將會傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中進行保存，以方便倉管人員對貨物進行在庫管理。在貨物出庫時，貨物經(jīng)過出口處讀寫器設(shè)備時，貨物庫存信息將會被修改并保存。傳感器設(shè)備應(yīng)用于園區(qū)的運輸管理中，在貨物運輸過程中，運輸設(shè)備將會裝置相應(yīng)的感應(yīng)設(shè)備，隨時隨地監(jiān)控貨物在運輸中的實時狀態(tài)。當貨物在運輸過程中發(fā)生變質(zhì)時，傳感器立即將感知到的信息傳輸?shù)綉?yīng)用端，使管理人員迅速了解貨物狀況后采取相應(yīng)措施，從而保證貨物運輸過程中的質(zhì)量。視頻服務(wù)應(yīng)用于園區(qū)的人員管理中，在園區(qū)各工作人員崗位上，安裝適當視頻服務(wù)設(shè)施，實時掌握人員工作情況，對其人員工作狀態(tài)實行獎賞或處罰。在提高人員工作積極性和效率的同時，合理安排各崗位工作人員的數(shù)量和內(nèi)容。即在感知層綜合運用物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)、傳感器、視頻服務(wù)技術(shù)，在物流園區(qū)的應(yīng)用中可完成貨物數(shù)據(jù)采集并為園區(qū)高效管理提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2網(wǎng)絡(luò)層

在傳輸層中，5G技術(shù)將感知層中各設(shè)備收集信息傳輸至應(yīng)用層中，在庫存管理中將貨物出入庫相關(guān)信息收集整理傳輸至倉庫管理系統(tǒng)平臺，在運輸管理中將貨物運輸狀況傳輸至配載人員手端應(yīng)用軟件上。此外，GPS技術(shù)實現(xiàn)車輛的定位和管理，在配載人員工作時，可提供車輛是否被使用的信息，在配送過程中，將會根據(jù)起始點及終點道路現(xiàn)狀，優(yōu)化車輛配載最優(yōu)路徑，減少貨物配送時間從而提高效率。在網(wǎng)絡(luò)層中采用5G技術(shù)和GPS技術(shù)，提高管理人員對園區(qū)貨物、車輛、人員等對象信息的獲取速度，最終通過中間件技術(shù)和邊緣計算，將信息呈現(xiàn)于管理人員終端設(shè)備，方便人員根據(jù)獲取的信息做出決策和反應(yīng)。

3.3應(yīng)用層

在應(yīng)用層中，中間件技術(shù)將硬件平臺及操作系統(tǒng)將融合，倉庫人員在登錄庫存系統(tǒng)中，即可查詢貨物入庫、在庫、出庫狀態(tài)，可根據(jù)實時需求隨時調(diào)整貨物相關(guān)庫存。車輛配載人員可通過登錄手端應(yīng)用軟件，查看車輛使用情況，方便對車輛進行維修保護。同時可提前預訂合適的車輛，在配載過程中，查詢行駛路程現(xiàn)狀并規(guī)劃最優(yōu)路徑。管理人員可登錄進入視頻后臺系統(tǒng)，查看人員工作時長及狀況，根據(jù)工作內(nèi)容靈活安排在崗人員。在應(yīng)用系統(tǒng)運行過程中，邊緣技術(shù)將實時監(jiān)控園區(qū)安防及預警，在發(fā)生突發(fā)事件時，可迅速啟動園區(qū)應(yīng)急系統(tǒng)，提高園區(qū)應(yīng)對緊急事件能力，協(xié)助管理人員做出相應(yīng)決策解決突發(fā)問題。

4應(yīng)用系統(tǒng)創(chuàng)新性

4.1技術(shù)創(chuàng)新

在技術(shù)創(chuàng)新方面，本應(yīng)用系統(tǒng)將傳統(tǒng)技術(shù)和新興技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用在園區(qū)各作業(yè)流程上，其中5G技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸過程中的使用，相較于傳統(tǒng)4G技術(shù)而言，其具有高速度、泛在網(wǎng)、低功耗、低時延的優(yōu)勢。5G技術(shù)速度提高將近100倍，在園區(qū)庫存、車輛和人員信息進行快速傳輸，極大降低信息在網(wǎng)絡(luò)層的延時。邊緣技術(shù)在數(shù)據(jù)邊緣處進行處理，相較于云計算將各端數(shù)據(jù)收集至云端層，邊緣技術(shù)減少數(shù)據(jù)處理時長，在相同時間內(nèi)可處理大量數(shù)據(jù)信息，提高數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量和效率。

4.2服務(wù)創(chuàng)新

在服務(wù)創(chuàng)新方面，應(yīng)用系統(tǒng)基于廣州保稅物流園區(qū)提供的物流業(yè)務(wù)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各管理系統(tǒng)上的應(yīng)用，貨物庫存管理中，RFID技術(shù)對貨物的無接觸自動化識別，相較于條碼技術(shù)手動掃描貨物，在節(jié)省倉管人員工作時長的同時，方便其對園區(qū)大量貨物的管理。在人員管理中，管理人員可根據(jù)現(xiàn)實需要，查看各崗位工作實時狀態(tài)，通過線上形式對工作人員進行合理分配，提高人員安排的靈活性。創(chuàng)新的服務(wù)模式擴大廣州保稅物流園區(qū)的知名度和影響力，利于吸引大型物流企業(yè)入駐園區(qū)，進而提高物流園區(qū)在珠三角地區(qū)的強輻射力。

4.3應(yīng)用創(chuàng)新

在應(yīng)用創(chuàng)新方面，相關(guān)技術(shù)在廣州保稅物流園區(qū)的應(yīng)用呈現(xiàn)點線面環(huán)環(huán)相扣，從庫存管理、運輸管理到人員管理，應(yīng)用系統(tǒng)使園區(qū)各作業(yè)環(huán)節(jié)相結(jié)合，打通天網(wǎng)（信息）、地網(wǎng)（配送）、人網(wǎng)（人員）。通過感知層設(shè)備采集信息，簡化物流作業(yè)流程，利用網(wǎng)絡(luò)層新型技術(shù)，打破園區(qū)原本信息孤立現(xiàn)象的同時提高信息傳輸速率，方便稅務(wù)部門核查物流企業(yè)退稅、報稅等問題。在應(yīng)用層中終端設(shè)備顯示，人員合理調(diào)配使原有人員分配不合理問題得到解決。此外，應(yīng)用系統(tǒng)不僅使廣州保稅物流園區(qū)內(nèi)部資源得到聚集，增強園區(qū)的集約功能，還使園區(qū)與珠三角周邊園區(qū)的資源和信息得以共享，增強園區(qū)間的協(xié)調(diào)功能。

5應(yīng)用價值

5.1經(jīng)濟價值

在經(jīng)濟價值方面，本系統(tǒng)在廣州保稅物流園區(qū)的應(yīng)用減少園區(qū)資源耗費，物流園區(qū)內(nèi)部信息和資源的不統(tǒng)一、不協(xié)調(diào)等行為使其產(chǎn)生資源浪費的問題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用在庫存管理上簡化作業(yè)流程，在車輛管理上減少時間和能源消耗，使得投入的時間和金額成本得到節(jié)約。信息的有效收集匯總、分析處理，作業(yè)流程的簡便化提高單位時間工作效率，促使園區(qū)整體運作的提高。此外，應(yīng)用系統(tǒng)在物流園區(qū)的應(yīng)用將會物流物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備及相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，帶動物流園區(qū)及周邊區(qū)域經(jīng)濟增長。

5.2社會價值

在社會價值方面，在提供廣州保稅物流園區(qū)基本服務(wù)功能外，促進園區(qū)內(nèi)部及園區(qū)間車輛交通的協(xié)調(diào)，優(yōu)化車輛配送路徑，可以有效避免車輛油能浪費，減少對生態(tài)環(huán)境破壞從而起到綠色環(huán)保作用。應(yīng)用系統(tǒng)使得園區(qū)內(nèi)部及園區(qū)之間溝通控制功能得到加強，使園區(qū)內(nèi)物流企業(yè)管理更加標準化、規(guī)范化，企業(yè)之間分工專業(yè)，相互協(xié)調(diào)，資源共享，形成集約優(yōu)勢。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流園區(qū)的應(yīng)用將會帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加相關(guān)就業(yè)崗位，帶動周邊地區(qū)就業(yè)率增長。

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基金項目：2021年廣東省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐項目“無人化智能物流機巢中樞系統(tǒng)研究”（s202113684025s）;2021年廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略“攀登計劃”專項資金項目“無人機快遞包裹智能配送系統(tǒng)機巢中樞設(shè)計”（pdjh2021b0634）;廣東省教育廳2021年本科高校教學質(zhì)量與教學改革工程課程教研室建設(shè)項目“智能物流應(yīng)用教研室建設(shè)”。

作者簡介：劉翠翠（1984-），女，講師，研究方向：物流系統(tǒng)規(guī)劃、戰(zhàn)略管理。