物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲物流領域應用分析與展望

武曉釗

（北京財貿(mào)職業(yè)學院，北京市 101101）

物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲物流領域應用分析與展望

武曉釗

（北京財貿(mào)職業(yè)學院，北京市 101101）

物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是通過各類信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，根據(jù)需要實現(xiàn)物品互聯(lián)互通的網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的智能網(wǎng)絡系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個從信息自動提取、信息整合、物品局域聯(lián)網(wǎng)、局部系統(tǒng)的智能服務與管控等向全網(wǎng)融合逐步深化的過程。我國倉儲業(yè)自2003年底開始探索應用物聯(lián)網(wǎng)技術以來，企業(yè)倉儲物聯(lián)網(wǎng)技術應用取得了一定進展，但大多局限于智能倉儲管理與自動化作業(yè)層面，目前倉儲業(yè)應用的物聯(lián)網(wǎng)技術主要有自動控制技術、智能機器人堆碼垛技術、智能信息管理技術、移動計算技術、數(shù)據(jù)挖掘技術等。今后，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲業(yè)應用的逐步深入，射頻識別技術在倉儲業(yè)的應用將快速發(fā)展，感知技術集成應用將成為一個潮流，無線網(wǎng)絡與通信技術將得到應用，無人搬運車與智能機器人將融入倉儲物聯(lián)網(wǎng)，倉儲物聯(lián)網(wǎng)將出現(xiàn)互通互聯(lián)的大趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)；倉儲物流；應用；展望

一、引言

以物聯(lián)網(wǎng)為核心的信息技術的發(fā)展被譽為第三次信息技術革命。2010年以來，中國政府對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展極為重視，一系列物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策及規(guī)劃相繼出臺，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不是一個突變的過程，而是一個從信息自動提取、信息整合、物品局域聯(lián)網(wǎng)、局部系統(tǒng)的智能服務與管控等向全網(wǎng)融合逐步深化的過程。物聯(lián)網(wǎng)的理念最初基于射頻識別/產(chǎn)品電子代碼（以下簡稱RFID/EPC）技術而提出，后來隨著各種感知技術與網(wǎng)絡技術的突破不斷提升和完善。[1]

1999年，基于RFID/EPC技術的物聯(lián)網(wǎng)技術首次提出時，物流行業(yè)被寄予厚望，倉儲業(yè)由于其在物流行業(yè)的核心地位，最先開展了物聯(lián)網(wǎng)技術應用的探索。從2003年底開始，我國倉儲業(yè)開始探索基于RFID/EPC的物聯(lián)網(wǎng)技術應用，2004～2006年也曾經(jīng)歷過一波物聯(lián)網(wǎng)應用的炒作。目前射頻識別（以下簡稱RFID）等物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲業(yè)的應用已經(jīng)有了很多成功的案例，但大多局限于智能倉儲管理與自動化作業(yè)層面。

二、目前倉儲業(yè)應用的主要物聯(lián)網(wǎng)技術

物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是通過各類傳感裝置、RFID技術、視頻識別技術、紅外感應、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，根據(jù)需要實現(xiàn)物品互聯(lián)互通的網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的智能網(wǎng)絡系統(tǒng)。[2]、[3]

物聯(lián)網(wǎng)主要有三層架構，即感知層、網(wǎng)絡層和應用層。根據(jù)這一物聯(lián)網(wǎng)架構，物聯(lián)網(wǎng)主要包括三大技術體系：一是感知技術體系，二是通信與網(wǎng)絡技術體系，三是智能技術體系。

在智能倉儲中，為了對倉儲貨物實現(xiàn)感知、定位、識別、計量、分揀、監(jiān)控等，主要采用傳感器、RFID、條碼、激光、紅外、藍牙、語音及視頻監(jiān)控等感知技術。

在以倉儲為核心的物流中心信息系統(tǒng)中，通常采用企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)直接相連的網(wǎng)絡技術，并留有與互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)擴展的接口，而在不方便布線的地方，一般采用無線局域網(wǎng)技術。

現(xiàn)代倉儲系統(tǒng)內(nèi)部不僅物品復雜、形態(tài)各異、性能各異，而且作業(yè)流程復雜，既有存儲，又有移動，既有分揀，也有組合。因此，以倉儲為核心的智能物流中心，經(jīng)常采用的智能技術有自動控制技術、智能機器人堆碼垛技術、智能信息管理技術、移動計算技術、數(shù)據(jù)挖掘技術等。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲業(yè)應用狀況分析

1.感知技術應用情況。華夏物聯(lián)網(wǎng)研究中心的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，相對而言，目前在我國倉儲業(yè)應用最多的物聯(lián)網(wǎng)感知技術是RFID技術，在一些先進的倉儲配送中心，RFID標簽及智能無線射頻（RF）手持終端有比較廣泛的應用。這是因為，RFID技術與托盤系統(tǒng)結合，在倉儲配送中心閉環(huán)應用，可以有效降低成本。此外，基于RFID技術的智能手持揀選終端，可以提升揀選效率和速度。2010年，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，RFID技術在倉儲業(yè)的應用也獲得了快速發(fā)展，增長速度估計在18%以上。

在普通的倉儲系統(tǒng)中，除了基于條碼的自動識別技術具有廣泛應用外，“電子標簽輔助揀選系統(tǒng)”也有一定的應用。這里所謂的電子標簽指的不是RFID標簽，而是采用電子指示標簽進行揀選作業(yè)的系統(tǒng)。利用這一系統(tǒng)，將出入庫訂單經(jīng)計算機系統(tǒng)分解后，傳輸?shù)截浖芨髫浳?，用電子顯示技術引導揀貨的輔助揀選系統(tǒng)。這一系統(tǒng)簡潔實用，應用較廣。近兩年還出現(xiàn)了采用無線網(wǎng)絡傳輸揀選數(shù)據(jù)的技術，不再需要現(xiàn)場布線搭建系統(tǒng)，大大方便了技術的應用。

在一些先進的制造業(yè)倉儲配送系統(tǒng)中，全自動輸送分揀系統(tǒng)也經(jīng)常采用激光、紅外等技術進行物品感知、定位與計數(shù)，進行全自動快速分揀。此外，為了使倉儲作業(yè)做到可視化，對倉庫實行視頻監(jiān)控，部分倉儲系統(tǒng)采用了視頻感知監(jiān)控系統(tǒng)，取得了良好的效果。

2010年，一種基于輔助語音揀選的系統(tǒng)也開始在國內(nèi)得到應用。這一系統(tǒng)由倉儲信息系統(tǒng)將出入庫的訂單進行分解處理，形成語音提示信息，借助無線網(wǎng)絡和戴在揀貨員頭上的耳機，向揀貨員發(fā)出揀貨指令，完成揀選作業(yè)。

此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，2010年在無錫糧食物流中心、濟寧物聯(lián)網(wǎng)大蒜冷庫基地，均采用了溫度、濕度等傳感器感知技術，將傳感器技術與其他感知技術集成，實時感知物品的溫度、濕度等物理信息，使感知技術得到了更為深入的應用。

2.智能倉儲的網(wǎng)絡與傳輸技術應用情況?，F(xiàn)代物流最大的趨勢就是網(wǎng)絡化與智能化。在制造企業(yè)內(nèi)部，現(xiàn)代倉儲配送中心往往與企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)相融合，倉儲系統(tǒng)作為生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分，在企業(yè)生產(chǎn)管理中起著非常重要的作用。企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構，往往都是以企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)為主體建設的獨立網(wǎng)絡系統(tǒng)。

物流公司面對大范圍的物流網(wǎng)絡，各網(wǎng)點的倉儲信息管理往往借助于互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與企業(yè)局域網(wǎng)相連接進行傳輸。物流中心與門店和配送點的信息傳輸也往往借助于互聯(lián)網(wǎng)技術。2010年以來，基于無線局域網(wǎng)的技術在倉儲業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也得到了應用。

3.智能倉儲作業(yè)與管控技術。根據(jù)對相關資料的統(tǒng)計分析，目前倉儲業(yè)智能終端技術有機器人技術、無線射頻（RF）手持終端、語音提示終端、視頻監(jiān)控終端、無人搬運車等技術。借助這些技術，實現(xiàn)了物品的自動搬運、機器人自動堆碼垛、物品自動識別、智能輔助人工揀選等作業(yè)。在智能倉儲管控系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術與倉庫管理系統(tǒng)（WMS）相結合，實現(xiàn)了倉儲業(yè)的智能化與自動化。

目前，能夠實現(xiàn)物流全過程智能控制與管理的還不多，物聯(lián)網(wǎng)及物流信息化還僅僅停留在對物品進行自動識別、自動感知、自動定位、過程追溯、在線追蹤、在線調(diào)度等一般應用水平上。在專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡融合與信息共享優(yōu)化、智能調(diào)度與線路自動化調(diào)整管理等智能管理技術的應用方面還存在很大差距。

在企業(yè)物流系統(tǒng)中，部分物流系統(tǒng)還可以做到與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)無縫結合，智能運作；部分智能化與自動化的物流中心可以做到全自動化與智能化物流作業(yè)。

四、企業(yè)倉儲物聯(lián)網(wǎng)技術應用的實踐

2010年，在倉儲物聯(lián)網(wǎng)技術應用方面，很多企業(yè)借助物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展熱潮，開始了全新的探索和實踐，下面簡單介紹2010年幾個倉儲物聯(lián)網(wǎng)技術應用的案例。

2010年6月，全國首個物聯(lián)網(wǎng)冷庫綜合監(jiān)控系統(tǒng)在“大蒜之鄉(xiāng)”——山東省濟寧市金鄉(xiāng)縣開通。物聯(lián)網(wǎng)大蒜冷庫基地建設項目是濟寧移動與金鄉(xiāng)縣政府戰(zhàn)略合作的重要內(nèi)容之一。傳統(tǒng)的冷庫溫度控制主要通過人工實時監(jiān)控的方式進行溫度調(diào)整，精度較差，而且耗費人力、物力，大蒜經(jīng)常出現(xiàn)低溫凍壞或高溫生芽腐爛的情況，因冷庫內(nèi)二氧化碳濃度過高造成人員窒息的情況時有發(fā)生。利用全新的物聯(lián)網(wǎng)技術可有效解決這一問題。該項目主要是通過傳感器對冷庫內(nèi)溫度、濕度及二氧化碳等綜合指標進行監(jiān)測，將監(jiān)測信息通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)娇刂贫耍刂贫送ㄟ^與系統(tǒng)預設的溫度、濕度及二氧化碳濃度進行比對，通過指令，自動實現(xiàn)對制冷設備和排風系統(tǒng)的控制。同時，還可以隨時將庫內(nèi)溫度、濕度及二氧化碳數(shù)值等報警短信發(fā)送到業(yè)主手機上，有效實現(xiàn)無人值守、手機端24小時監(jiān)控，在為冷庫業(yè)主節(jié)省管理費用的同時，提高管理水平與監(jiān)控準確率。據(jù)初步統(tǒng)計，使用物聯(lián)網(wǎng)冷庫自動監(jiān)控系統(tǒng)可節(jié)約總體運營成本20%～30%，節(jié)電25%以上，對于推進環(huán)保、節(jié)能、低碳的綠色農(nóng)業(yè)信息化工程將起到積極的促進與示范作用。

2010年，誠通集團所屬中儲發(fā)展股份有限公司漢口分公司與武漢理工大學聯(lián)合研發(fā)的“無線傳感器網(wǎng)絡與移動機器人相結合的物聯(lián)網(wǎng)技術研究與應用”項目榮獲2010年度湖北省科技進步二等獎。此項目是在射頻識別（RFID）、全球定位系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)技術基礎上研發(fā)出來的，其運用與推廣能夠優(yōu)化倉儲作業(yè)流程，實現(xiàn)貨物智能化識別、物資現(xiàn)場入庫及銷單、車輛進出庫登記及注銷，并可通過數(shù)字貨場三維定位，標識并跟蹤裝卸物資，解決因貨物堆碼不規(guī)范而造成的查找困難。該物聯(lián)網(wǎng)技術的應用有助于解決困擾倉儲物流企業(yè)的收貨難、出貨難、加工難等問題，實現(xiàn)倉儲室內(nèi)管理與室外管理的有機結合，提升倉庫管理的數(shù)字化水平。

2010年，無錫糧食科技物流中心采用最新的傳感網(wǎng)技術建設了感知物流系統(tǒng)。從糧食安全監(jiān)管角度來說，感知物流系統(tǒng)的管理信息集成平臺建成以后，可在第一時間發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，擴大監(jiān)管的覆蓋面，將銷售企業(yè)自律、物流中心自管與糧油質(zhì)檢部門監(jiān)管有機結合起來，為實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈食品安全追溯奠定基礎。

2010年，浙江嘉興電力局應急物資儲備倉庫引入物聯(lián)網(wǎng)技術，在智能倉儲試點獲得成功的基礎上，進一步拓展了智能化應用領域，將智能化倉庫技術延伸到基層供電營業(yè)所的物料小庫，通過大庫與小庫之間的遠程聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)應急物資儲備倉庫的“存儲、配送、盤點”三大智能化。該應急物資儲備倉庫物聯(lián)網(wǎng)技術的應用是一大亮點，初步實現(xiàn)了物料與物料之間的信息交流和通信，做到了智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理。例如，貨物入庫時，貼有電子標簽的托盤載著物品通過RFID射頻系統(tǒng)，進行電子標簽掃描，將自動接收到的數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)诫娔X進行入庫的數(shù)據(jù)處理。然后，叉車將物料運送到自動傳輸帶之后，堆垛機將物資自動存放到立體貨架指定的位置，同時入庫單同步進入企業(yè)員工輔助計劃與企業(yè)資源管理系統(tǒng)（以下簡稱EAPSAP管理系統(tǒng)），從而完成物資的入庫流程。出庫時同樣也必須經(jīng)過射頻掃描進行數(shù)據(jù)自動錄入，一切都是自動進行，沒有人為干預，實現(xiàn)了物資自動出入庫、自動盤點、自動生成裝車計劃以及運輸車輛實時監(jiān)控等功能。如今，嘉興南湖、秀洲、濱海供電分局共5個基層供電營業(yè)所的物料小庫在納入局系統(tǒng)的EAP-SAP管理系統(tǒng)并與大庫聯(lián)網(wǎng)后，小庫物資原有的申報、驗收、入庫、保管、領用、退料、廢舊物資回收等信息得到了共享，實現(xiàn)了物料信息流的互動，系統(tǒng)可追蹤大庫流向小庫后其物料的具體使用情況，也方便了小庫與小庫之間的物料調(diào)配和互補。

2010年，“扳手大王”——威力工具集團因為看好物聯(lián)網(wǎng)的應用前景，開始應用智能倉儲物聯(lián)網(wǎng)技術，從產(chǎn)品入庫開始，就對其進行無線射頻識別，信息可以通過傳感器傳到電腦里，以便隨時掌握庫存信息。同樣，產(chǎn)品出庫時，也是通過這種方式，對出庫的信息、中間移動的信息與靜態(tài)信息進行實時監(jiān)控，為企業(yè)決策提供判斷依據(jù)。

五、2011年物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲業(yè)應用的發(fā)展趨勢

1.RFID技術在倉儲業(yè)的應用將快速發(fā)展。RFID是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動的物體并同時識別多個標簽，操作快捷方便。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給RFID在倉儲業(yè)的應用帶來了良好的發(fā)展機遇。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，在倉儲領域，RFID的應用將由點到面，逐步拓展到更為廣闊的領域，并與產(chǎn)品智能追溯物流系統(tǒng)融合，產(chǎn)生更大的效益。

2.感知技術集成應用將成為一個潮流。物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展以及人們對物品物理性能的日益關注，將推動倉儲業(yè)各類感知技術的集成應用。例如，RFID技術與傳感器技術的集成可以對糧食、水果、蔬菜、藥品等具有特殊要求的倉儲物品進行更具深度的感知，為人們提供更為便利的服務。2010年這一趨勢已經(jīng)開始顯現(xiàn)，無錫糧食物流中心和濟寧物聯(lián)網(wǎng)冷庫系統(tǒng)的成功案例被廣泛報道，也必然會帶動這一感知技術集成應用成為一個發(fā)展潮流。

借助感知技術集成應用，在特殊品倉儲的監(jiān)測系統(tǒng)中，可以用于倉庫環(huán)境監(jiān)測，滿足溫度、濕度、空氣成分等環(huán)境參數(shù)分布式監(jiān)控的需求，實現(xiàn)倉儲環(huán)境智能化。在危險品物流管理中應用無線傳感器網(wǎng)絡，能夠實時監(jiān)測危險品及其容器的狀態(tài)，一旦超過警戒值可及時報警，從而為危險品物流過程的跟蹤、監(jiān)控、管理等提供安全保障。在冷藏物流系統(tǒng)中，可以全程監(jiān)控冷凍環(huán)境中產(chǎn)品的溫度及濕度，及時調(diào)控溫度和濕度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3.無線網(wǎng)絡與通信技術將得到應用。第三代（3rd Generation，簡稱3G）移動通信技術的發(fā)展，為倉儲配送中心搭建無線網(wǎng)絡系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。目前，無線技術在倉儲系統(tǒng)已經(jīng)得到了較多應用。例如，無線電子標簽輔助揀選系統(tǒng)可以省卻布線環(huán)節(jié)，大大方便了系統(tǒng)建設；叉車、揀選車等移動設備、移動終端，采用無線通信技術進行實時通信和移動計算，有利于實現(xiàn)倉儲智能化作業(yè)，等等。2011年，預計無線網(wǎng)絡技術和移動通信技術在倉儲物聯(lián)網(wǎng)領域將獲得更為廣泛的應用。

4.無人搬運車與智能機器人將融入倉儲物聯(lián)網(wǎng)。隨著傳感技術和信息技術的發(fā)展，無人搬運車（Automated Guided Vehicle，以下簡稱AGV）也在向智能化方向發(fā)展，因此也稱AGV為智能搬運車。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，在全自動化智能物流中心，無人搬運車作為物聯(lián)網(wǎng)的一個重要組成部分，成為一個具有智慧的物流終端，與物流系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)作業(yè)、智能運作，實現(xiàn)了智慧物流。相信，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展與智能化技術的應用，一定會使AGV獲得一個更為廣闊的發(fā)展。

5.倉儲物聯(lián)網(wǎng)將出現(xiàn)互通互聯(lián)的大趨勢。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術還僅限于在獨立的倉儲配送中心內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)應用，仍然是獨立的、局域的智能倉儲系統(tǒng)。借助物聯(lián)網(wǎng)技術，將這些獨立的智能倉儲系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，打破信息孤島，實現(xiàn)互通互聯(lián)，組成真正的倉儲物聯(lián)網(wǎng)，就是在智能倉儲基礎上產(chǎn)生新的變革，這會帶來倉儲信息化的革命。預計2011年會出現(xiàn)這方面的探索。

如果真正實現(xiàn)倉儲物聯(lián)網(wǎng)，就可以此為基礎在更大的倉儲物流網(wǎng)絡中實現(xiàn)倉儲系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)與智能化，使物在倉儲物聯(lián)網(wǎng)大系統(tǒng)中具有一定的智能，讓物流中的物自己知道要到哪里去，應存放到什么位置等，在這一理念下建立物流的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，就與原來的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)大不一樣了。這將完全打破物流信息系統(tǒng)原來的架構，甚至對物流運作過程中的現(xiàn)代物流技術裝備產(chǎn)生巨大影響，對現(xiàn)代倉儲、物流中心的結構帶來革命性的變化。這將是真正的智慧物流，并真正實現(xiàn)智慧物流的變革。

[1]王繼祥.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推動中國智慧物流變革[J].物流技術與應用，2010（6）：30-35.

[2]王繼祥，武曉釗等.物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景調(diào)查報告[A]//中國物流技術協(xié)會信息中心、北京財貿(mào)職業(yè)學院.2010年中國物流信息化發(fā)展報告[C].物流技術與應用，2010（增刊）：7-31.

[3]武曉釗，王繼祥.物聯(lián)網(wǎng)技術在物流業(yè)應用現(xiàn)狀與前景[J].物流技術與應用，2011（2）：53-59.

Analysis on the Application of Internet of Thing to the Field of Storage Logistics and the Prospect

WUXiao-zhao

(Beijing Vocational College of Finance and Commerce，Beijing101101，China)

Internet of Thing is the internet of connected things;it can help the things to be connected with each other according to the predetermined agreement with the help of different kinds of information sensing equipment.The development of Internet of Thing is a process of developing to be integrated into the whole internet.The storage industry in China began to explore the application of Internet of Thing from the end of 2003.And great achievement has been made in terms of the application of Internet of Thing.But most of the application has been limited to intellectual storage management and automatic operation.In the future,with the development of application of Internet of Thing to storage industry,the application of RFID to the storage industry will be accelerated and the great trend of"being connected with each other"will be prevailing in storage Internet of Thing.

the net of thing；storage logistics；application；prospect

F252.24

A

1007－8266（2011）06－0036－04

武曉釗（1966-），男，山西省文水縣人，北京財貿(mào)職業(yè)學院信息物流系主任，副教授，北京市中青年骨干教師，2010年獲第六屆北京市高等學校教學名師獎，主要研究方向為物流企業(yè)信息化管理與現(xiàn)代物流技術應用。

陳靜