物聯網在現代物流業中的應用研究①

河北建材職業技術學院 田可倫

物流關注的是物品流動過程，而物聯網本身就是在物品流通過程中，物品和互聯網的連接，因此，物聯網在物流業中的應用很廣泛。

物流業中，物流過程普遍存在信息滯后、信息不全面等弊端，使物流及時調節和協同操作實現困難。物聯網中,沒有生命的物體植入各種微型感應芯片后,借助網絡就能實現互相通信,人與物體可以“對話”,物體與物體也可以“交流”。物流專家研究發現，企業每投入1元錢進行信息化改造，平均能帶來1.61元的經濟效益。利用物聯網可以降低物流成本，提高物流效率。

1 物聯網與現代物流業

物聯網目前整體上還處于研究和初步發展階段，對于物聯網沒有標準定義，一般認為物聯網是指通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，結合已有的網絡技術、數據庫技術、中間件技術等，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

我國國家標準《物流術語》對物流的定義是物品從供應地向接收地的實體流動過程，根據實際需要，將儲存、運輸、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本功能實施的有機結合來實現用戶要求的過程。

現代物流不僅單純的考慮從生產者到消費者的貨物配送問題，而且還考慮從供應商到生產者對原材料的采購，以及生產者本身在產品制造過程中的運輸、保管和信息等各個方面。

2 物聯網在現代物流業各環節的應用

2.1 儲存

目前，企業庫存中貨物通常使用條碼標簽或是人工單據等方式進行管理。貨物的出庫入庫，都需要有大量的人工參與，并且條碼標簽有易復制、易污染、不防潮等缺點，人工單據則有繁瑣、費時、容易有人為錯誤的缺陷，使貨物的出入庫容易出現人工差錯。存儲管理直接依據采購訂單或合同,進行粗放式的簡單規劃和計劃，形成的儲存模式造成存儲資源大量浪費。

物聯網中，每個貨物有一個基于射頻識別RFID標簽，一方面包含貨物的物理特性，比如貨物的名稱、大小、重量、數量、狀態、來源等，這是實現物聯網中貨物“通信”的基礎；另一方面包含貨物的動態特性，比如貨物的存放地點、庫房之間移動軌跡等，它們由傳感器進行實時探測，然后存儲在RFID標簽，通過無線數據通信網絡自動采集到中央信息系統,這是實現物聯網中貨物定位跟蹤的基礎。

當貨物入庫時，在庫房入口安裝RFID閱讀器，寫入貨物的物理特性、存放位置等信息，保證接收貨物的齊全與完整。當貨物進庫后，在庫房中布置若干個讀寫設備，如手持式RFID讀寫、架載式RFID、讀寫器，通過RFID讀寫設備，庫管人員可輕易獲知給貨物的位置、存放地點、確認貨物的移動和保存狀況，對倉庫中的貨品進行快速而準確的盤點操作。

當貨物出庫后，只要是在權限允許的范圍內，可以是同一單位相鄰的庫房，也可以是跨單位的庫房，在倉庫出口安裝RFID閱讀器，寫入貨物送達方的詳細資料，以辨識貨物在倉庫中的流通。

貨架上的閱讀器可以定時向后臺系統傳送信息, 根據當前客戶訂單及庫存情況，當貨架上庫存數量降低到安全庫存以下時，終端將采集到的信息，通過配送中心內部的無線局域網上傳至倉儲管理系統，系統根據接收到的數據實時更新數據，自動發出補貨請求能夠監控易過期商品的有效期限。

在庫房中布置各種感知芯片,并在芯片中存儲設定信息,使其能“感知”包括溫度、濕度、化學氣體或液體濃度，及時預警。庫房自動感知系統使貨物存儲擺脫人力因素影響，更加科學、智能。特別對存儲危險化學品、易碎易爆物品的庫房，對溫度、濕度、光照、震動、化學成分等進行實時監視，一旦發現危險隱患立即預警通知管理人員進行實時處理。

2.2 運輸

目前，在物流運輸管理中，大多采用人工中轉的方式，由于某些原因例如天氣原因、道路原因或車輛本身故障使貨物不能及時到達目的地時，賣家和消費者不能得到主動的提示信息，采取主動方案，只能進行人工查詢，進行人工干預。

物聯網中，在途貨物安裝RFID標簽，車號信息及車輛的技術參數寫入車輛的RFID標簽，在貨品的運輸線上的主要檢測點上安裝RFID閱讀器，物聯網把各種感應器嵌入到鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、大壩、油氣管道等各種物體中，通過衛星或手機無線網絡，公司可以實時掌握每件貨品的運輸進度，對在途貨物和車輛進行實時監控調度。

當車輛產生故障時，對故障車輛進行主動告知，通過接收到的數據對故障信息和設備狀態進行分析，對故障及時處理，確保貨物在最短時間到達消費者手中。當運輸道路不暢通時，后方管理者實時監測和采集區域內的路況信息，把汽車、駕駛者、道路以及相關的服務部門信息關聯起來，通過數字化定位最優線路，運輸車輛如果偏離制定路線，信管中心會自動報警。

貨物在運輸過程中出現部分貨物卸貨和貨物重新配貨時，通過閱讀器讀取車輛的RFID標簽，貨物運輸工具自動告知剩余空間大小，提供合理的貨物裝配策略。

2.3 生產配送

隨著產品的生產制造全球化，產品原材料、零部件、半成品和成品在不同生產線、不同企業、不同國家準確、合理配送成為產品生產制造的重要環節。目前，物流配送過程往往與工業企業的生產制造過程脫節,無法即時感知工業企業的物品生產和需求狀態,無法與工業企業之間建立即時響應、智能協作的實時聯動機制。

物聯網應用到生產配送中，把產品的整個生產過程對RFID系統讀取的數據進行實時核對，當產品的某一環節中產量過量或缺乏時，從物聯網中了解需求信息，調整產量并及時進行合理配送。從產品原材料、制造資源配置、產品零部件流動情況到生產進度的控制，各個生產節點企業根據物聯網提供的資源，對信息進行有效集成，及時作出反應，協調各成員間的行為，使節點企業合作的廣度和深度得到加強，建立更方便快捷和精準的判斷。

在生產配送的整個過程中，物聯網的每個配送環節一直在通過自己的閱讀器識別、確認產品的相關信息，并通過相關系統與服務器建立連接，不斷生成每個環節的跟蹤文件。在產品的關鍵部位貼裝標簽，當產品發生質量問題時，能夠通過RFID回溯，及時發現問題產生的原因，從物聯網查到與之相關的信息，實現對問題產品的快速召回，降低安全事故造成的危害，使產品的合格率得到大幅提高，同時也可用于產品質檢，為以后的維修、保養和更換提供信息。

當產品銷量發生轉變時，生產商從物聯網的信息流中馬上覺察并迅速反應，利用自動補貨系，改進產品性能或轉向生產其他產品，或進行產量增量或減量，最終平衡供需關系，防止庫存不足或積壓，實現企業對各生產配送環節的透明管理, 提高了生產配送協同能力。

2.4 產品零售

產品零售商場中，由于物聯網中所有產品都有自己的RFID電子標簽，標簽信息存儲量大，可用讀寫器對已被顧客翻亂的貨架輕松盤點，可以迅速搜尋特定型號、尺寸的產品，提高管理水平和服務水平。

可以實現付費的自動掃描和計費，因為每個產品的RFID電子標簽信息不同，在出口裝有閱讀器，當標簽被閱讀器激活并通過無線電波將標簽中攜帶的信息傳送到信息處理中心，完成產品結算清單等信息的自動控制和處理功能。如果有與相應的結算賬戶相連，可實現自動在賬戶上扣款的操作，從而取代人工收費。

零售環節貨架上的閱讀器可以定時向后臺系統傳送信息,提醒零售商及時補貨,可以減少零售商人工清算的差錯。

3 物聯網在現代物流業中應用存在的問題

3.1 設計實時的時空數據處理的數據庫系統問題

在整個現代物流業中，從庫存的管理、產品的運輸、生產配送到零售，數以億計相關的“物體”在物聯網中以數據表示，物流中數十億或數萬億個無線識別的“物體”彼此聯結和整合而成的動態網絡是物聯網的一部分，這些龐大的智能設備進行實時數據采集和彼此之間信息交互，產生了巨大的數據量。物流過程中人們希望能在任何時刻，任何地點訪問所需數據，訪問或更新數據庫，利用物聯網強大的數據海量存儲能力，設計一種支持實時的時空數據處理的數據庫系統需求尤為迫切。

3.2 實時軌跡追蹤查詢優化

物流中物體經常進行物理性位移，需要通過數據查詢，獲得物理節點的狀態信息或者相關事件信息，制定系統反應規則或事件處理措施。查詢的效率對數據庫系統的性能起到了決定性作用。對查詢語句的優化是提高查詢效率的重要途徑之一，物聯網中數據在物流業中查詢優化是保證物聯網中數據的完整性、可靠性和及時性的重要途徑。

3.3 隱私問題

物聯網中任意一個的物體因為標有RFID識別碼，可被閱讀器任意掃描，不加區別地回應閱讀器的指令并將其所存儲的信息傳輸給閱讀器，個人隱私和敏感物體未經授權就被識別和跟蹤，這些隱私問題必須在技術和法律層面取得突破。

4 結語

國務院總理溫家寶在2010年3月十一屆全國人大三次會議的政府工作報告上指出，要大力培育戰略性新興產業，積極推進“三網”融合取得實質性進展，加快物聯網的研發應用。我國的通信網絡、互聯網絡技術比較成熟，已經覆蓋城鄉，把每一個具有RFID標識的產品互聯，構建一個象因特網那樣通達的應用于物流業的物聯網，實現物流業相關企業內部信息化管理，物流業通過綜合信息平臺的建立，共享資源，優化資源配置，降低運輸成本，減少資源浪費、效率低下現象，具有重大的社會和經濟效益。

[1]高舉紅.物流系統規劃與設計[M].北京:清華大學出版社,北京交通大學出版社,2010.

[2]傅莉萍.物流管理信息系統[M].北京:機械工業出版社,2010.

[3]朱國平.國內外物聯網產業發展動態[J].杭州:杭州科技,2010(1).