楊霞 田申 龍婷

摘 要：隨著科技的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為了近年來最具影響力的創(chuàng)新項目之一。它通過互聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術(shù)，將物體與物體、物體與人進行連接，實現(xiàn)了信息共享與遠程控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，給許多行業(yè)帶來了革命性的變革，其中就包括物流業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧物流中的應(yīng)用，有助于提升物流效率、優(yōu)化資源配置、降低運營成本，為物流行業(yè)發(fā)展帶來了新的機遇?；诖?，文章論述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧物流中的運用，并通過對其要素的整理歸納得出智慧物流體系的系統(tǒng)架構(gòu)，具體包括系統(tǒng)體系、功能體系和支撐體系。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智慧物流；體系構(gòu)建

中圖分類號：F272文獻標志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.08.011

Abstract： With the rapid development of science and technology， Internet of Things （IoT） technology has become one of the most influential innovations in recent years. It connects objects with objects and objects with people through the Internet， sensors and other technologies to achieve information sharing and remote controlling. The emergence of IoT technology has revolutionized many industries， including logistics. The application of IoT technology in smart logistics helps to improve logistics efficiency， optimise resource allocation and reduce operating costs. It has brought new opportunities for the development of the logistics industry. Based on this， this paper discusses the use of Internet of Things technology in smart logistics， and then obtains the system structure of the smart logistics system through organizing and summarizing its elements which includes a system of systems， a functional system and a support system.

Key words： Internet of Things technology; intelligent logistics; system construction

1 ? ?理論概述

1.1 ? ?物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，簡稱IoT）是指通過互聯(lián)網(wǎng)將各種物理設(shè)備連接起來，實現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和信息共享的技術(shù)體系[1]。目前，物聯(lián)網(wǎng)在智能物流中的應(yīng)用廣泛，感知技術(shù)負責(zé)采集和感知物流環(huán)境中的各種信息。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)負責(zé)信息傳輸快速高效，應(yīng)用層技術(shù)負責(zé)對數(shù)據(jù)信息進行分析并作出決策。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有全面感知、可靠傳輸、智能處理等特點，因此，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能物流倉庫中可以有效解決物流設(shè)備之間、多源物流存儲數(shù)據(jù)之間的信息共享及協(xié)同管理問題[2]。

1.2 ? ?智慧物流概述

2008年，IBM公司在提出“智能地球”概念的基礎(chǔ)上，進一步提出了“智慧物流”的概念。2009年12月，中國物流科技學(xué)會和華夏物聯(lián)網(wǎng)也聯(lián)合提出了“智慧物流”的概念[3]。自此，學(xué)術(shù)界和企業(yè)界開始圍繞“智慧物流”展開熱烈的討論和探索。“智慧物流”是指通過智能軟硬件、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等智能化技術(shù)手段，實現(xiàn)物流在各個環(huán)節(jié)的精細化、動態(tài)化、可視化管理，提高物流系統(tǒng)智能化分析決策和自動化操作執(zhí)行能力，最終實現(xiàn)提升物流運作效率的現(xiàn)代化物流模式?！爸腔畚锪鳌钡膬?nèi)涵和意義在智能交通、智慧城市以及物聯(lián)網(wǎng)等國家發(fā)展戰(zhàn)略中均得到體現(xiàn)。這些戰(zhàn)略旨在通過利用先進的信息技術(shù)，實現(xiàn)物流運作的智能化和高效化轉(zhuǎn)型升級，從而推動經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。

智慧物流中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對物品的實時跟蹤和監(jiān)控，提高物流運作的透明度和效率[4]。同時，借助云計算、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)孿生、邊緣計算、人工智能等智能化技術(shù)，智慧物流能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析和處理，為決策者提供更加準確和及時的信息，從而更好地滿足市場需求和客戶需求。

在未來的發(fā)展中，智慧物流將成為推動物流行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要力量。它將以更加智能化、高效化、可靠化的方式，實現(xiàn)物流資源的優(yōu)化配置和互通共享，降低物流成本，提高物流效率和服務(wù)質(zhì)量。同時，智慧物流也將促進綠色物流的發(fā)展，減少能源消耗和環(huán)境污染，為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

2 ? ?物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧物流中的運用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧物流中的應(yīng)用主要包括以下幾個方面。

2.1 ? ?運輸智能化

在傳統(tǒng)的貨運流程中，運輸貨物常常會面臨許多不確定因素，如路況、天氣、車輛信息等。這些不確定因素可能使得貨運時間增加，導(dǎo)致無法按時交貨，增加運輸成本，進而影響企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。為了解決這些問題，可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對商品流通的各個環(huán)節(jié)進行革新升級。通過將貨物運輸與大數(shù)據(jù)相融合，增強物流各節(jié)點之間的連貫性，降低空載率，提高物流資源的分配效率，提升車輛利用效率。同時，利用定位技術(shù)實時監(jiān)測物流車輛的位置，動態(tài)提供最佳路線建議，使運輸過程變得更加透明、高效。這樣不僅可以有效降低運輸過程中的風(fēng)險，而且還可以提高物流效率，為企業(yè)的發(fā)展帶來更多機會。

2.2 ? ?倉儲智能化

智慧倉儲是指利用先進的信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對倉儲管理體系進行優(yōu)化和智能化的過程。智能化設(shè)備的融入，將有效節(jié)省人工成本的投入。利用智能化設(shè)備替代傳統(tǒng)人員勞動力，在減少人力成本支出的同時，還可以提高倉庫運營效率，例如，AGV小車可不間斷工作5小時以上，快充20分鐘即可繼續(xù)工作2～3小時，在時效性以及成本投入方面都要優(yōu)于原有人工倉儲模式[5]。

在傳統(tǒng)物流中，商品分揀環(huán)節(jié)主要靠揀貨員人工操作，不但效率低，還容易出錯。隨著物流行業(yè)的發(fā)展，對揀選的要求也在不斷提高。為了讓整個物流過程更加智能高效，利用軟件技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動分揀技術(shù)、射頻識別技術(shù)等先進技術(shù)，配合AGV（自動導(dǎo)向車）機器人、傳送線、揀選機械臂等硬件支持，以倉庫管理系統(tǒng)、倉庫控制系統(tǒng)、運輸管理系統(tǒng)作指揮分配，將實現(xiàn)倉儲無人化智能運作模式。通過北斗定位、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)技術(shù)，實現(xiàn)從訂單、分揀、發(fā)運到送達終端客戶等全流程貨物可視化管理。隨著庫內(nèi)自動化的推進，倉庫揀選員只需站在固定位置等待，揀選機器人便會根據(jù)系統(tǒng)指示把貨架運到揀選員面前，實現(xiàn)從“人找貨”到“貨到人”的轉(zhuǎn)變，提高工作效率。

2.3 ? ?配送動態(tài)化

傳統(tǒng)的物流管理方式需要消耗大量的人力和時間來處理貨物信息，且容易出現(xiàn)錯誤和延誤。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動識別技術(shù)的發(fā)展，手持終端PDA應(yīng)運而生，而PDA的應(yīng)用，可實現(xiàn)信息的自動化錄入和實時更新，極大地提高了工作效率。物流員工只需在PDA上掃描貨物標簽信息，系統(tǒng)便可自動獲取貨物相關(guān)信息，并實時記錄其位置和狀態(tài)。這種實時信息識別技術(shù)不僅方便了貨物追蹤，提高了貨物安全性，而且還能幫助管理人員實時精確掌握貨物的動態(tài)，作出更迅速、更準確的決策。

PDA集成了掃碼槍、打印機、GPS定位等多個功能模塊，實現(xiàn)了多功能的一體化。物流員工可以通過PDA掃描客戶二維碼，自動生成運單，并直接打印出來；在配送過程中，相關(guān)人員可以通過GPS定位功能，實時準確定位貨物位置，動態(tài)安排最優(yōu)路線，有效避免配送延誤。PDA一體化功能的使用，極大地提升了物流配送的精確度和效率。

3 ? ?基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧物流系統(tǒng)體系的構(gòu)建

3.1 ? ?系統(tǒng)體系整體架構(gòu)

RFID技術(shù)、條碼技術(shù)、通信技術(shù)和遙感技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的四大關(guān)鍵技術(shù)。它們的應(yīng)用使得物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)物體的自動識別、追蹤和管理，以及設(shè)備之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)傳輸。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷革新和發(fā)展，其全方位的感知能力、可靠的信息傳輸能力和智能化的信息處理能力，為物流行業(yè)注入了新的活力，推動物流行業(yè)向信息化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。在我國，常用的智能物流體系是M2M（Machine-to-Machine），本文所構(gòu)建的智慧物流體系也基于M2M框架進行設(shè)計的。

3.1.1 ? ?感知層設(shè)計

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧物流系統(tǒng)中，感知層是系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，負責(zé)采集和感知物流環(huán)境中的各種信息。感知層的設(shè)計主要包括傳感器節(jié)點的布置和數(shù)據(jù)采集方式的選擇。

傳感器節(jié)點的布置：根據(jù)物流環(huán)境的特點，確定傳感器節(jié)點的布置方案。傳感器節(jié)點主要包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、GPS定位傳感器、煙霧報警器、圖像傳感器、加速度傳感器等。根據(jù)物流環(huán)境的不同，合理布置傳感器節(jié)點可以提高數(shù)據(jù)采集的準確性和安全性。

數(shù)據(jù)采集方式的選擇：根據(jù)傳感器節(jié)點的種類，選擇合適的數(shù)據(jù)采集方式。常見的數(shù)據(jù)采集方式包括有線采集和無線采集。有線采集可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，但受限于布線的長度。無線采集可以提高數(shù)據(jù)采集的靈活性，但受限于傳輸距離和信號干擾的影響。根據(jù)具體情況，傳感器安裝在固定位置時可以選用有線采集方式；傳感器需要在一定范圍內(nèi)移動時可以采用無線采集方式；傳感器跟隨貨物一起移動時可以采用“有線+無線”的方式采集數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)采樣頻率的設(shè)置：根據(jù)物流環(huán)境的需要，設(shè)置合適的數(shù)據(jù)采樣頻率。較高的數(shù)據(jù)采樣頻率可以提供更加準確的數(shù)據(jù)，但在一定程度上也會增加能耗。較低的數(shù)據(jù)采樣頻率可以降低能耗，但可能會丟失一些重要的數(shù)據(jù)。

通過合理的感知層設(shè)計，選擇合適的傳感器類型、數(shù)據(jù)采集方式、數(shù)據(jù)采樣頻率，可以實現(xiàn)對物流環(huán)境的全面感知和數(shù)據(jù)的準確采集，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析、處理和決策提供可靠的依據(jù)和保障。

3.1.2 ? ?網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計

首先，感知層采集的數(shù)據(jù)需要借助大數(shù)據(jù)、云計算、邊緣計算和人工智能等技術(shù)，對感知到的數(shù)據(jù)進行分析、挖掘和處理，以提取有價值的信息。因此，在網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計中，需要考慮引入數(shù)據(jù)分析和處理的算法和模型，以實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的高效實時處理。

其次，在經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和處理后，網(wǎng)絡(luò)層需要根據(jù)系統(tǒng)的工作目標，生成相應(yīng)的決策指令。這些決策指令包括貨物的運輸路徑規(guī)劃、倉儲設(shè)備的調(diào)度安排、物流貨物的追蹤等。同時，網(wǎng)絡(luò)層還需要通過通信技術(shù)，將生成的決策指令及時下達到執(zhí)行系統(tǒng)，以實現(xiàn)對物流過程的控制和調(diào)度。

因此，網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計在智慧物流系統(tǒng)中具有重要的地位。通過構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)傳輸通道、引入強大的數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)，以及實現(xiàn)智能決策和指令下達的功能，網(wǎng)絡(luò)層能夠為智慧物流系統(tǒng)的運行提供有力支撐，從而實現(xiàn)物流過程的智能化和優(yōu)化升級。

3.1.3 ? ?應(yīng)用層設(shè)計

應(yīng)用層也是執(zhí)行層，在實際場景中，所有執(zhí)行智慧物流系統(tǒng)決策的系統(tǒng)都屬于執(zhí)行層，既包括單體智能設(shè)備，又包括物流設(shè)備系統(tǒng)，甚至人工操作也可以屬于執(zhí)行機構(gòu)。智慧物流執(zhí)行層最主要的設(shè)備是智能化的物流技術(shù)設(shè)備，其自動執(zhí)行物流大腦的決策與判斷。

應(yīng)用層采用目前主流的C/S構(gòu)架模式，可支持智能手機、PAD、PC、大屏、多媒體查詢機、TV等終端適配能力豐富的各種互聯(lián)網(wǎng)終端，管理服務(wù)器終端保證資源合理配給，提高運作效率。

3.2 ? ?智慧物流功能體系的構(gòu)建

智慧物流功能體系旨在提升物流行業(yè)的效率和智能化水平，把線下操作轉(zhuǎn)移到線上來，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、云計算、邊緣計算、人工智能等技術(shù)手段實現(xiàn)體系的構(gòu)建。該功能體系通過GPS定位技術(shù)對貨物進行精準定位，并為貨物貼上特有的標簽，確保能夠?qū)崟r掌握貨物的動態(tài)信息。這些貨物信息為后期物流路徑規(guī)劃和物流選址提供了有力的數(shù)據(jù)支持，從而提高了物流效率，降低了物流成本，增強了整個供應(yīng)鏈的透明度和可控性。

智慧物流功能體系的主要流程如圖1所示，客戶或銷售員首先通過前臺系統(tǒng)提交貨物訂單，然后該訂單信息通過銷售系統(tǒng)發(fā)送給后臺管理系統(tǒng)。后臺操作人員將接收到的物流貨單發(fā)送給各物流企業(yè)。收到貨單的物流公司便會前往系統(tǒng)指定地點進行收貨。在物流公司確認收貨后，后臺管理系統(tǒng)會自動更新貨物信息，并在數(shù)據(jù)庫中留檔記錄。這個流程實現(xiàn)了智慧物流的自動化管理，提高了物流效率，同時也保證了貨物信息的準確性和可追溯性。

3.2.1 ? ?后臺管理系統(tǒng)

后臺管理系統(tǒng)是智慧物流功能體系的核心部分，負責(zé)對物流信息進行管理、監(jiān)控和分析，以實現(xiàn)物流運輸過程的高效化、智能化管理。

后臺管理系統(tǒng)通過集成物流信息采集、處理、分析等功能，實時監(jiān)控物流運輸過程中的發(fā)貨、運輸、配送等環(huán)節(jié)。同時，后臺管理系統(tǒng)通過對物流數(shù)據(jù)進行分析，為管理者提供決策支持，幫助企業(yè)降低物流成本、提高物流效率。后臺管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能。

貨物跟蹤：通過物流信息采集，后臺管理系統(tǒng)可以實時跟蹤貨物的位置，提供準確的貨物追蹤服務(wù)。

訂單管理：對物流訂單進行管理，包括訂單的生成、分配、調(diào)度等環(huán)節(jié)，從而確保訂單的及時處理。

資源調(diào)度：根據(jù)物流需求和資源情況進行智能調(diào)度，提高資源利用率。

數(shù)據(jù)分析：對物流數(shù)據(jù)進行分析，包括貨物運輸時間、成本、效率等指標，從而為企業(yè)提供決策支持。

報表生成：生成貨物運輸情況、成本統(tǒng)計、效率評估等各種物流運輸報表，方便企業(yè)進行數(shù)據(jù)分析。

3.2.2 ? ?銷售系統(tǒng)

銷售系統(tǒng)功能主要包括銷售預(yù)測、銷售訂單管理、銷售出庫和銷售分析等。

銷售預(yù)測：根據(jù)歷史銷售數(shù)據(jù)和市場趨勢，進行銷售預(yù)測，幫助企業(yè)制定合理的生產(chǎn)和庫存計劃。

銷售訂單管理：接收和整合來自各渠道的訂單信息，對訂單進行實時跟蹤，確保訂單的及時交付。

銷售出庫：根據(jù)訂單信息，自動生成出庫單，并協(xié)調(diào)倉庫管理人員進行發(fā)貨，提高出庫效率。

銷售分析：提供詳細的數(shù)據(jù)分析功能，幫助企業(yè)了解銷售狀況，發(fā)現(xiàn)市場變化趨勢，優(yōu)化銷售策略。

3.2.3 ? ?前臺系統(tǒng)

前臺系統(tǒng)以App的形式呈現(xiàn)在客戶的手持設(shè)備或PC終端上，只需通過互聯(lián)網(wǎng)連接，用戶就能輕松登錄該平臺。該系統(tǒng)打破了時間和空間的限制，讓用戶可以隨時隨地獲取物流公司的信息，實時進行在線下單并掌握貨物動態(tài)。一旦用戶成功登錄，將能夠選擇所需的服務(wù)，例如，購買服務(wù)并下單、查看訂單的狀態(tài)等。收發(fā)員在接收貨物后，將通過前臺系統(tǒng)使用條形碼技術(shù)上傳貨物的訂單信息，手動或自動地實時更新貨物的狀態(tài)。此外，前臺系統(tǒng)還具備訂單管理、付款管理、商品查詢和統(tǒng)計等功能。

4 ? ?結(jié) ? ?語

在智慧物流中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以顯著提高物流效率，降低物流成本，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，相關(guān)人員可以實時監(jiān)控物流狀態(tài)、物品溯源，預(yù)測物流需求，優(yōu)化物流路線，以及智能化處理物流信息。盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧物流中的應(yīng)用取得了顯著的成效，但仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的互操作性、數(shù)據(jù)安全和隱私保護、以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和標準化等問題。為了解決這些問題，相關(guān)研究人員仍需繼續(xù)科研創(chuàng)新，推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

總的來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧物流中的應(yīng)用具有巨大潛力。隨著技術(shù)的進步和政策的推動，相信未來的智慧物流將會更加高效、安全、智能和環(huán)保。

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