李亞琦

（廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545004）

1 水產(chǎn)品冷鏈物流及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

1.1 水產(chǎn)品冷鏈物流概述

冷鏈物流是指冷藏冷凍類食品在生產(chǎn)、貯藏、運輸、銷售等各個物流環(huán)節(jié)始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證食品質(zhì)量、減少食品損耗的一項系統(tǒng)工程。水產(chǎn)品冷鏈物流則是通過一系列的冷鏈技術(shù)和設(shè)備保證水產(chǎn)品的生產(chǎn)加工、儲存、運輸配送、銷售等物流環(huán)節(jié)始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保障物流過程中的水產(chǎn)品品質(zhì)和食品安全。水產(chǎn)品冷鏈物流是科學(xué)管理水產(chǎn)品供應(yīng)鏈的有效方法和手段，而冷鏈技術(shù)也成為支撐水產(chǎn)品物流的重要因素。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)尤其是以物聯(lián)網(wǎng)為代表的智能化、自動化技術(shù)的發(fā)展，更促進了冷鏈物流技術(shù)與體系的創(chuàng)新，使水產(chǎn)品的物流過程變得更加高效和安全。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)是指通過各類傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)實時監(jiān)測任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，按照約定的協(xié)議，通過各類通信設(shè)備進行信息交換和通信，實現(xiàn)物與物、物與人、所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，以實現(xiàn)智能化感知、識別、管理和控制的一種網(wǎng)絡(luò)。通俗地講，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。

物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個層次組成。

感知層的主要功能是完成信息采集和信號處理工作，從而實現(xiàn)對“物”的認識與感知。它是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，主要包括條碼及RFID等數(shù)據(jù)采集技術(shù)、傳感技術(shù)、GPS/GIS技術(shù)、嵌入式技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是通過各種接入設(shè)備與通信網(wǎng)絡(luò)如移動通信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等相連，對來自感知層的信息進行接入、傳輸、處理、分類等，用于溝通感知層和應(yīng)用層，主要包括互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動通信技術(shù)、無線短距離通信技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

應(yīng)用層的主要功能是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與專業(yè)技術(shù)相互融合，面向各類行業(yè)實際應(yīng)用的管理平臺和運行平臺，利用分析處理的感知數(shù)據(jù)為用戶提供各類需求服務(wù)。它是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的，也是物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的最高層。其主要包括云計算、中間件、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、M2M等關(guān)鍵技術(shù)。其技術(shù)體系框架如圖1所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系框架

2 我國水產(chǎn)品冷鏈物流現(xiàn)狀分析

2.1 水產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展穩(wěn)步增長，冷鏈物流行業(yè)潛力巨大

根據(jù)國家統(tǒng)計局年鑒數(shù)據(jù)，我國2019 年漁業(yè)總產(chǎn)值為12 572.4億元，同比增長2.5%，2020年總產(chǎn)值為12 775.9億元，同比增長2.2%；全國水產(chǎn)品產(chǎn)量也從2019 年的6 480.4 萬t 增長到2020 年的6 549 萬t。在這個契機下，水產(chǎn)品冷鏈物流行業(yè)得到了快速發(fā)展。據(jù)中物聯(lián)冷鏈委數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，我國冷鏈物流市場規(guī)模超過3 800億元，連續(xù)多年保持兩位數(shù)增長勢頭。越來越多的企業(yè)進入到冷鏈物流行業(yè)，拒不完全統(tǒng)計，截至2021 年，我國冷鏈物流企業(yè)數(shù)量已超過2 000家，2021年全年冷鏈物流行業(yè)共有33 起融資事件，其中20 起超過億元，11 起達到10 億元。

2.2 政策支持力度加大，冷鏈物流行業(yè)迎來發(fā)展機遇期

近年來，政府高度重視冷鏈物流的發(fā)展，出臺了一系列相關(guān)規(guī)劃、政策等，大力推進冷鏈物流行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。當前冷鏈相關(guān)政策主要包括加快冷鏈物流體系建設(shè)、便利冷鏈物流快速發(fā)展、促進農(nóng)副產(chǎn)品流通等幾大類型。如2020年4月，為助力農(nóng)產(chǎn)品倉儲保鮮冷鏈設(shè)施建設(shè)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于加快農(nóng)產(chǎn)品倉儲保鮮冷鏈設(shè)施建設(shè)的實施意見》（農(nóng)市發(fā)〔2020〕2 號）；2021 年12 月，國務(wù)院印發(fā)了《“十四五”冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》，緊密圍繞冷鏈物流體系、產(chǎn)地冷鏈物流、冷鏈運輸、銷地冷鏈物流、冷鏈物流服務(wù)、冷鏈物流創(chuàng)新、冷鏈物流支撐及冷鏈物流監(jiān)管體系等方面，對冷鏈物流的全流程、全環(huán)節(jié)、全場景提出了更高的發(fā)展要求[1]。相關(guān)政策的出臺也將加速全國冷鏈物流體系和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。2020年7月，國家發(fā)改委正式印發(fā)了首批17個國家骨干冷鏈物流基地的名單。隨著政策支持力度的加大，冷鏈物流迎來重要的發(fā)展機遇期，這也為水產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展營造了良好的外部環(huán)境。

2.3 冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步完善，但仍存在明顯短板

據(jù)中物聯(lián)冷鏈委數(shù)據(jù)顯示，2019年全國冷庫總量約6 053 萬t，新增庫容814.5 萬t，同比增長15.6%，2019年全國冷藏車保有量為21.47萬輛，較2018年增長3.47萬輛，同比增長19.28%，冷藏船噸位10萬t，年集裝箱生產(chǎn)能力100萬TEU，冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了較快發(fā)展。2020 年水產(chǎn)品冷鏈流通率達到23%，冷藏運輸率也已經(jīng)達到69%，水產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展環(huán)境和條件不斷改善，并取得了較好的成果。

但冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施仍存在明顯短板，主要體現(xiàn)在冷鏈物流兩端。一是水產(chǎn)品產(chǎn)地“最先一公里”冷鏈物流倉儲設(shè)施有短板，二是面向城市“最后一公里”消費需求的城市末端冷鏈物流配送設(shè)施有短板。目前，我國水產(chǎn)品冷鏈運輸率為69%，而發(fā)達國家這部分指標的平均水平在80%～90%之間。2015—2021年間，我國冷庫總量呈逐年遞增趨勢，但與需求量2.352 億t 差距較大，人均冷庫容積不到發(fā)達國家的1/2。

2.4 水產(chǎn)品全程冷鏈環(huán)節(jié)易出現(xiàn)“斷鏈”現(xiàn)象

冷鏈物流與一般物流相比存在技術(shù)要求高、運行成本高、協(xié)作難度大的難點，易出現(xiàn)“斷鏈”問題。“斷鏈”的原因是多方面的。一是標準不同，設(shè)備、包裝制式有差別，導(dǎo)致水產(chǎn)品在不同環(huán)節(jié)的銜接過程中沒有完全處在低溫環(huán)境下；二是部分技術(shù)達不到要求，如不同類型水產(chǎn)品的適宜溫度有差別，但設(shè)備缺少分區(qū)溫控功能，可能出現(xiàn)環(huán)境溫度與產(chǎn)品適宜溫度不完全匹配。三是因為成本問題人為導(dǎo)致“斷鏈”發(fā)生，如運輸企業(yè)為了降低成本中途關(guān)閉制冷設(shè)備，車廂溫度上升，導(dǎo)致水產(chǎn)品運輸過程未保持全程低溫要求?！皵噫湣爆F(xiàn)象的存在反映出水產(chǎn)品冷鏈物流體系不夠完善，物流節(jié)點之間未能有效銜接，物流過程難以做到實時監(jiān)管，上下游延伸覆蓋力度不夠[2]。

2.5 信息化程度不高，大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)還需加強

受運營成本及設(shè)備技術(shù)水平的限制，我國水產(chǎn)品冷鏈信息化程度較低，全程冷鏈過程中應(yīng)用傳感技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)、無線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)等比例不高，在冷鏈物流環(huán)節(jié)中難以實現(xiàn)信息流的雙向暢通及物流過程的全程監(jiān)管。另外，我國各地均未建成專門的水產(chǎn)品冷鏈物流公共信息平臺用于冷鏈資源數(shù)據(jù)發(fā)布，難以實現(xiàn)冷鏈物流的食品追溯、資源整合優(yōu)化等目標。因此，信息化程度不高導(dǎo)致水產(chǎn)品冷鏈物流存在食品安全隱患、運營效率不高、資源配置不合理、物流成本居高不下等問題沒有完全解決。

2.6 水產(chǎn)品冷鏈物流標準體系不完善

目前，我國無論是水產(chǎn)品冷鏈物流標準體系還是物聯(lián)網(wǎng)標準體系都還不夠健全，如水產(chǎn)品冷鏈物流中的裝卸貨時間、進出貨檢驗、物流操作流程、溫度條件范圍等缺乏統(tǒng)一的標準，導(dǎo)致水產(chǎn)品冷鏈物流部分業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)無標準可參照，出現(xiàn)要求不一、操作隨意、管理不到位等問題。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)時間較新，相關(guān)的標準更加少，導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以實時共享、數(shù)據(jù)融合難實現(xiàn)等問題。

目前實施的冷鏈物流相關(guān)標準主要包括2007年上海地方標準《食品冷鏈技術(shù)與管理規(guī)范》（DB31/T388-2007）、2009 年的國家標準《GB 24616-2009-T冷藏食品物流包裝、標志、運輸和儲存》及《GB 24617-2009-T冷凍食品物流包裝、標志、運輸和儲存》、2010年的國家標準《GB50072-2010 冷庫設(shè)計規(guī)范(完整版)》、2012 年的國家標準《食品冷鏈物流追溯管理要求》（GB/T28843-2012）及《GB/T 28577 冷鏈物流分類與基本要求》等。這些標準主要集中在儲存、運輸、銷售環(huán)節(jié)上, 針對上下游環(huán)節(jié)銜接過程的具體標準較少，且標準制定的時間較早，與水產(chǎn)品冷鏈物流的發(fā)展現(xiàn)狀有一定差距。因此，水產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展亟待出臺全面、詳細的國家標準，從物流環(huán)節(jié)上下游銜接、物流過程兩端延伸、業(yè)務(wù)操作具體技術(shù)要求、水產(chǎn)品物流數(shù)據(jù)交換等方面進行完善，構(gòu)建全面的水產(chǎn)品冷鏈物流標準體系，實現(xiàn)水產(chǎn)品市場健康有序發(fā)展的前提[3]。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)品冷鏈物流體系構(gòu)建

3.1 構(gòu)建思路

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)品冷鏈物流體系是指將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)全方位運用于水產(chǎn)品冷鏈物流全過程，實現(xiàn)水產(chǎn)品生產(chǎn)加工、存儲、運輸配送、銷售等物流環(huán)節(jié)的信息透明和無縫銜接，實現(xiàn)物流系統(tǒng)資源優(yōu)化及產(chǎn)品質(zhì)量追溯，從而降低物流成本，提高系統(tǒng)運行效率。由此構(gòu)建出基于物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)品冷鏈物流體系框架如圖2所示。

該體系采用物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對水產(chǎn)品冷鏈物流全過程相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、存儲、傳輸和管理，以滿足政府部門、冷鏈節(jié)點企業(yè)（水產(chǎn)品生產(chǎn)商、產(chǎn)銷地批發(fā)市場、冷庫或配送中心、水產(chǎn)品加工商、物流商、零售商等）及消費者三大應(yīng)用主體的不同功能需求[4]。

其中政府部門的功能需求主要是對冷鏈物流進行全程監(jiān)管，實現(xiàn)可視化追溯，及時發(fā)現(xiàn)并糾正水產(chǎn)品流通中的問題，同時通過信息平臺大數(shù)據(jù)掌握當?shù)乩滏溛锪鳟a(chǎn)業(yè)情況，以發(fā)揮政府引導(dǎo)扶持作用，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，促進水產(chǎn)品冷鏈物流產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展；冷鏈節(jié)點企業(yè)的功能需求主要是在冷鏈各環(huán)節(jié)（生產(chǎn)加工、倉儲、運輸、銷售等）進行數(shù)據(jù)的采集、傳輸和管理，實現(xiàn)上下游間的信息共享和無縫連接，同時實現(xiàn)對冷鏈全程的可視化追溯，以提高企業(yè)運營管理水平和效率；消費者的功能需求主要是方便地查詢到從水產(chǎn)品捕撈到加工、倉儲、運輸、銷售整個冷鏈全程數(shù)據(jù)，以判斷其購買的水產(chǎn)品是否存在食品安全隱患，保證吃到放心水產(chǎn)品。

圖2 基于物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)品冷鏈物流體系框架

3.2 系統(tǒng)運行機制

（1）感知層主要運行內(nèi)容。生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)應(yīng)用RFID 技術(shù)進行水產(chǎn)品數(shù)據(jù)的采集，應(yīng)用溫度傳感器監(jiān)測加工作業(yè)區(qū)溫度，應(yīng)用視頻監(jiān)控對水產(chǎn)品的加工處理過程進行實時監(jiān)控；存儲環(huán)節(jié)應(yīng)用RFID技術(shù)進行水產(chǎn)品庫存數(shù)據(jù)的采集，應(yīng)用溫度傳感器監(jiān)測存儲區(qū)溫度，應(yīng)用視頻監(jiān)控對存儲過程進行實時監(jiān)控；物流運輸配送環(huán)節(jié)應(yīng)用RFID技術(shù)進行在途水產(chǎn)品數(shù)據(jù)的采集，應(yīng)用溫度傳感器監(jiān)測車廂溫度變化，應(yīng)用視頻監(jiān)控對運輸過程進行實時監(jiān)控，應(yīng)用GPS進行車輛行駛定位，應(yīng)用GIS優(yōu)化運輸配送路線；銷售環(huán)節(jié)應(yīng)用RFID 技術(shù)進行零售終端水產(chǎn)品數(shù)據(jù)的采集，應(yīng)用溫度傳感器監(jiān)測商超內(nèi)水產(chǎn)品區(qū)域溫度，應(yīng)用視頻監(jiān)控對水產(chǎn)品的銷售過程進行實時監(jiān)控；應(yīng)用條碼采集水產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)。

（2）傳輸層主要運行內(nèi)容。將感知層采集到的所有數(shù)據(jù)信息通過4G/5G 通信網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等傳輸?shù)礁鞴?jié)點企業(yè)管理系統(tǒng)及公共信息平臺。

（3）應(yīng)用層主要運行內(nèi)容。各節(jié)點企業(yè)管理系統(tǒng)如企業(yè)信息管理系統(tǒng)、WMS、運輸調(diào)度系統(tǒng)、銷售時點系統(tǒng)收集存儲傳輸層傳來的數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)進行科學(xué)管理，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的有效對接和信息溝通。公共信息平臺收集的數(shù)據(jù)可供政府部門監(jiān)管全程物流、進行風(fēng)險防控、優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)節(jié)點企業(yè)之間各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的有效銜接及信息共享，還可供消費者進行食品信息查詢和質(zhì)量追溯。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)品冷鏈物流體系完善途徑

4.1 加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完善冷鏈物流體系硬件基礎(chǔ)

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵是補齊水產(chǎn)品冷鏈物流兩端短板。一方面，完善國家骨干冷鏈物流基地布局，完善冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，如港口、機場、鐵路、公路貨運站等冷鏈設(shè)施，加強水產(chǎn)品產(chǎn)地倉儲保鮮物流設(shè)施建設(shè)，規(guī)劃冷庫布局等；另一方面，加強產(chǎn)銷冷鏈集配中心建設(shè)，完善大型消費市場配送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，鼓勵供銷合作、郵政快遞、電商企業(yè)、連鎖商品等企業(yè)共建共用冷鏈物流措施，統(tǒng)籌建設(shè)城鄉(xiāng)一體冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)。

4.2 推動各類物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)品冷鏈物流的應(yīng)用，完善冷鏈物流體系軟件基礎(chǔ)

一方面，冷鏈物流企業(yè)要加強數(shù)據(jù)采集設(shè)備、計算機終端設(shè)備、信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的投入和應(yīng)用，提高商品的流通效率和數(shù)據(jù)透明度；另一方面，加大國家政策支持力度，推動國家級、省級水產(chǎn)品公共信息平臺建設(shè)，同時水產(chǎn)品批發(fā)市場、加工企業(yè)、大型連鎖超市等物流主體建立各類市場化信息平臺，形成多層次、多系統(tǒng)、跨區(qū)域的水產(chǎn)品冷鏈食品追溯系統(tǒng)。

4.3 推進水產(chǎn)品冷鏈物流標準化體系建設(shè)，完善冷鏈物流體系管理基礎(chǔ)

要繼續(xù)加大國家標準的制訂力度，政府部門可聯(lián)合相關(guān)行業(yè)機構(gòu)、大型企業(yè)、高校、科研單位等共同合作，通過聯(lián)合項目申報、申請專項基金等形式，積極推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的水產(chǎn)品冷鏈物流標準化建設(shè)工作。一方面，制訂與國際接軌的冷鏈物流操作規(guī)范和技術(shù)標準，尤其是水產(chǎn)品的生產(chǎn)加工、包裝、存儲、運輸、配送、分銷、零售等環(huán)節(jié)的作業(yè)、技術(shù)與管理標準；另一方面，圍繞水產(chǎn)品全程監(jiān)控和質(zhì)量溯源要求，制定數(shù)據(jù)采集、傳輸、管理等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)標準，逐步完善基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)品冷鏈物流標準體系，實現(xiàn)水產(chǎn)品冷鏈物流的規(guī)范化發(fā)展[5]。

4.4 加強專業(yè)人才的培養(yǎng)和引進，完善冷鏈物流體系創(chuàng)新發(fā)展基礎(chǔ)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)品冷鏈物流體系的高效運行，離不開專業(yè)人才?，F(xiàn)階段既具備物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)，又熟悉水產(chǎn)品冷鏈物流管理的人才非常少，因此，政府部門、行業(yè)機構(gòu)、企業(yè)及高校可聯(lián)合開展人才培養(yǎng)，如政府部門提供一定的優(yōu)惠政策吸引與激勵人才引進，行業(yè)機構(gòu)對物聯(lián)網(wǎng)及冷鏈物流相關(guān)技術(shù)應(yīng)用進行研究，并提供專業(yè)化、標準化的培訓(xùn)課程；高校物流管理專業(yè)開設(shè)冷鏈物流及計算機信息技術(shù)相關(guān)課程；企業(yè)安排水產(chǎn)品冷鏈物流管理相關(guān)人員進行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)化培訓(xùn)，多渠道、多方面培養(yǎng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水產(chǎn)品冷鏈物流管理創(chuàng)新型、復(fù)合型人才，為水產(chǎn)品冷鏈物流的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)后備力量。