基于物聯網的應急物流信息系統的整體構建研究

摘 要：物聯網、物流業信息化取得了較大的發展，我們應以此為契機，建設應急物流信息系統，提高我國的救災反應速度和能力。文中分析了基于物聯網的應急物流信息系統的救災流程，給出了總體視圖和四層架構圖，最后對系統進行了功能模塊劃分。

關鍵詞：應急物流 信息系統 物聯網技術

一、引言

2013年4月20日8點02分四川雅安市蘆山縣發生7.0級地震，震后3小時，7倍于玉樹地震的救援力量被動員向蘆山進發。經雅安地震檢驗，汶川地震后大幅重建的國家救災體系，顯示出及時地響應和強大的動員能力，國家的應急救災能力得到了巨大提升。由于受災地點多在山區，常出現通訊電力中斷、道路房屋損毀、受災情況第一時間難以掌握等，開展應急救災工作難度比較大。在整個救災過程中，應急物流系統可以發揮很大的作用，如災害發生后，對食品、水、藥物和帳篷等物資的緊急統籌調運，對應急車輛的優化調度，對前進道路路徑的最優規劃等等；這些應急物流工作在災后快速高效地開展，為減輕災情、救助災民和災后重建等一系列工作起到很好地保障作用。為提高應急物流信息系統的使用率，可以把信息系統分為“應急狀態”和“平時狀態”兩種狀態，避免系統本身資源的浪費。

二、物聯網和應急物流概念及研究現狀

物聯網（Internet of Things（IOT），也稱Web of Things），被視為互聯網的應用擴展。2005年，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯盟發布了《ITU互聯網報告2005：物聯網》，正式提出了“物聯網”的概念。物聯網是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統GPS、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，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。

2003年SARS 疫情之后，歐忠文等（2004）在國內外首次提出了“應急物流”概念，認為應急物流以提供突發性自然災害、突發性公共衛生事件等突發性事件所需應急物資為目的，以追求時間效益最大化和災害損失最小化為目標的特種物流活動。

基于物聯網的應急物流信息系統是在現有物聯網技術的基礎上，進行應急物流信息系統的開發，滿足應急條件下救災的要求。包括應急物資需求統計分析、應急物資采購、倉儲、運輸、配送、分發以及應急物流監控、優化調度、優化配置等不同環節的應急物流信息的實時傳遞、信息的共享和輔助決策、優化調度等，提高應急救災的科學化水平和效率，減少災害帶來的損失。

應急物流的運作必須在最短的時間內，保障應急的物資需求；應急救災物流實現信息化后可以提高效率和規范管理。熊偉、駱芳（2009）構建一個完整的應急物流信息系統整體模型和所應該具有的基本組成部分，并針對各子系統建設模式及功能模式進行了探討。蔣長兵等（2010）認為基于數據倉庫技術的應急物流信息系統，實現政府應急管理信息的共享，增強應急預警能力，提高應急決策和指揮的效率。羅東等（2011）提出了一種基于GIS的應急物資調運信息系統，并對系統的總體結構、工作流程和基本功能模塊進行了分析，采用GIS優化路徑。邢智毅（2012）探討了物聯網層次結構及物聯網技術在物流信息系統中的應用，認為智慧城市的建設，將綜合運用物聯網時代的各種先進技術。

三、基于物聯網的應急物流信息系統總體構建策略

信息系統是物流系統的神經中樞。當前，我國應急物流體系基本上是在缺乏或者基本沒有信息技術支持的時代背景下創建的，所以在物聯網環境下有更大的機會構建新的應急物流信息系統。

1.應急物流流程簡介

我國應急救災的基本流程為：自然災害等災難突然發生受災情況的評估報告與正式發布政府等部門啟動救災應急預案社會各界組織、機構、基金、個人參與救災。

2.應急物流信息系統的架構圖

在災難突然降臨時，指揮系統只有依靠現代化、網絡化的信息技術，才能有的放矢，合理安排好救災資金物資的籌集、采購、流通、配送等各項工作，第一時間開展救災工作。

為了便于理解，圖1中把信息系統架構主要劃分為四個層次。感知層主要應用RFID、 EDI、條碼、EOS、POS等先進技術，實現救災資金實物信息的動態采集、監視與管理。在傳輸層中，主要依靠現有的各種通信網絡，對災時信息進行傳輸和通信。如果正常通信中斷，相關部門則應該啟用應急通信，保證信息網絡在第一時間打通。技術層主要體現物聯網各種先進技術在救災中的應用，主要有GPS定位技術、GIS地理信息系統、M2M接入技術、DB數據庫技術、Wlan無線網絡技術、GSM移動通信技術和衛星遙感技術等，為救災提供強大的技術支撐，實現高效救災。在系統應用層，主要體現四大方面的應用，在災情實時統計與發布子系統，災區群眾和相關部門可以第一時間發布災害信息；在救災指揮控制與輔助決策子系統中，由政府領導機構對整個救災進行決策、指揮和控制，保證救災快速高效進行；在社會各界救災信息公布子系統中，將及時向社會公眾公布各個慈善、基金、個人的救災信息，保證救災中資金、物資的透明使用；在現場人、財、物管理子系統中，主要解決救災現場情況的管理和相關工作的協調。

3.應急物流信息系統功能模塊劃分

應急物流信息系統的功能模塊劃分主要按時間順序劃分為四大方面，包括事前預防、事中救護、事后留檔總結和系統本身管理維護方面，如下圖2所示。

（1）GIS和衛星遙感災情實時公布子系統。基于GIS和衛星遙感技術，可以在第一時間掌握因災害造成的道路、房屋等損失情況，結合相關部門的預測可以實現從總體上把握災害造成的損失程度和級別，便于盡快實施救援方案。比如蘆山地震發生后，國家就及時采集了衛星遙感的災區實時圖片，加上地震臺的測定，迅速地查明了災害造成的損失程度和大致級別。

（2）應急救災輔助決策指揮控制DSS子系統。依靠現代計算機輔助決策技術，根據災情可以迅速做出救災決策，確定救災方案和開展指揮、部署工作，相應部門能迅速實施救援，達到高效救災的目的。

（3） RFID、GSM、Wlan應急物資管理子系統。由于RFID、GSM、Wlan技術可以實現數據無線高速讀取和傳輸，在物資的倉儲、盤點和配送過程中，可以實現對救災物資實現全程可視化管理，改變傳統的人工盤點等方法，節省寶貴的救災時間。

（4）應急物資GPS配裝、運輸管理子系統。在救災物資的運輸車上安裝帶有GPS、GIS功能等儀器，可以實時掌握車輛的位置和相應的道路狀況，利用路徑優化功能，可以在最短的時間把救災物資送到受災群眾手中。

（5）救災資金物資發放監管子系統。發放監管子系統主要實現資金物資的監管、發放工作。在災時，現場秩序比平時混亂一些，群眾的情緒比較激動，因此在資金物資發放過程中，要做到公平公開，保證受災群眾都能及時領上救災資金和物資。

（6）應急預案管理子系統。子系統實現重在預防的救災思想；對事前預防的有效管理，主要包括應急方案的編寫與演練，對應急救災車輛和資金物資的管理等。

（7）醫療衛生和飲食管理子系統。主要實現對醫療衛生救援的統籌管理和傷病員的及時醫治，保障災區人民的生命和飲食安全。

（8）災區現場管理和救災情況實時公布子系統。主要實現政府、救災組織等指揮部門對救災情況的實時跟蹤發布，對災區群眾合理安置、對救災人員合理分派。同時，可以向社會公眾及時公布救災物資、資金的來源、使用情況。信息公布可以通過短信、網絡、廣播、電視等多種媒體和渠道。

（9）災害匯總留檔子系統。災害過后，要對災害造成的損失、救災中得力措施進行總結，對存在的不足要加以改正，增強整個國家的救災能力；還要對帳篷等通用的救災物資進行回收，保證救災物資的循環使用。

（10）系統維護管理子系統。主要解決系統自身的維護、升級和對使用人員的使用權限、訪問記錄、數據庫日志等實施跟蹤管理。此外為提高信息系統的使用效率，可將系統分為“平時”和“災時”兩種使用狀態。

四、結論

基于物聯網的應急物流信息系統能為救災的高效迅速開展提供強大的智力和信息支撐，對于提高突救災能力水平具有舉足輕重的作用。本文在對我國應急物流、物聯網進行介紹之后，給出了系統的總體視圖，從四層次的架構和子系統劃分和對系統進行了分析，希望為基于物聯網的應急物流信息系統的構建提供參考。

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