物聯網技術在倉儲物流領域的應用分析與展望

曹林 王昌慧

摘要：利用自己修建或租用他人的庫房和場地，對商品進行保管、儲存、配送及裝卸搬運，叫作倉儲物流。物聯網是根據不一樣的信息傳輸感應設施，保證協議中所約定的要求，對運送物品流通的網進行相互連接，將相關信息進行連接、溝通并交換，實現物品管理、識別、監控、定位和跟蹤的智能網絡系統。現在，物聯網在倉儲中的應用，主要包括以下技術：自動控制、數據挖掘、移動計算、智能信息管理、智能機器人堆碼垛等。物聯網技術在倉儲物流的使用比例漸漸加大，勢必會導致倉儲物流和物聯網相互通連的狀況逐漸頻繁。

關鍵詞：倉儲物流;物聯網;應用分析;展望

中圖分類號：G646 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）07-0217-03

物聯網技術的出現，為倉儲物流系統的進一步前進，指明“智能化”的方向。管理者可以根據物聯網智能倉儲系統提供的叉車、貨物及托盤狀態等情況，對行為決策進行建議、制定和規范，從而達到有效管理，降低生產運營成本。物聯網憑借射頻識別、互聯網等和無線數據通信相關的技術，達到對每個商品進行識別與跟蹤的目的。根據這些特征，將其應用到物流的每個環節，對貨物的生產、運輸、倉儲、銷售及消費的全過程進行識別、跟蹤，保證貨物安全及時效。本文就物聯網在倉儲物流中每個環節的應用進行分析，對物聯網在國內物流的應用現狀進行概述。

一、物聯網的概念

物聯網的英文名字是“the Internet of things”，翻譯成中文是“物品與物品相互連接的互聯網”，有兩層意思：第一層，用戶端延伸和擴展到任何物體與物體之間，進行信息交換和通信;第二層，互聯網是物聯網的核心和基礎，在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡就叫物聯網。所以，如果通過激光掃描、全球定位、射頻識別、紅外感應等信息傳感設備，按照協議中約定的要求，把物品與互聯網進行連接，對信息進行交換和通信，以便實現智能化的定位、跟蹤、識別、管理和監控的一種網絡，就是物聯網。

二、物聯網相關技術在倉儲行業的應用

1.物聯網的主要結構。物聯網結構主要有三層，包括應用層、感知層和網絡層。按照物聯網的主要結構來分析，物聯網技術體系主要有三個大的結構：一是通信與網絡;二是智能;三是感知（如圖1）。在智能倉儲系統中，主要使用視頻監控、激光、語音、射頻識別、藍牙、條碼、傳感器及紅外等感知技術，以便對倉儲中的貨物進行感知、定位、識別、計量、分揀、監控等。

2.物聯網常用連接技術。物流中心信息系統經常會采用企業內部局域網進行直接相連，主要連接方式包括現場總線技術、無線局域網技術、局域網技術等，而且會提前預留出與無線網、互聯網連接的端口。在沒有辦法預留線的位置時，一般會使用無線局域網技術進行連接。倉儲系統的內部是一個形態和性能不一樣，物品復雜多樣，工作流程繁雜，分揀和組合、存儲和移動相互結合的地方。所以，智能物流中心經常使用的技術包括：智能信息管理、自動控制、移動計算、數據挖掘、智能機器人堆碼跺等技術。

三、物聯網技術在倉儲物流的應用狀況分析

1.感知技術應用。現在，中國范圍內的倉儲物流，應用最多的是射頻識別技術，在一些比較高端、大型的倉儲物流配送中心，普遍使用的是射頻識別上的標簽和手持終端產品。因為射頻識別技術可以和托盤系統相結合，或者使用有射頻識別技術的智能手持揀選終端，在倉儲物流配送中心封閉使用時，可以有效地提升揀選效率和速度，大大地降低成本。技術排在第二位，主要是用在物流運輸與配送環節的車輛或物品上，對該車輛或物品進行管理、定位、追蹤與監控。物流系統中如果有運輸環節，大部分會使用GPS或GIS技術。

排在第三位的是視頻與圖像感知技術。由于此項技術需要人為操作，才能對圖像進行分析，沒有自動感應和識別功能，所以到現在為止還處在監控階段。在對物流系統進行安防監控或物流運輸過程中進行安全防盜時，經常使用該技術。由于該技術常與射頻識別、GPS等技術結合使用，所以在物流系統中，該技術主要起到為其他感知技術提供輔助的作用。最后是傳感器感知技術。同樣，與視頻與圖像感知技術一樣，常與射頻識別、GPS等技術結合應用，用在對危險、食品、冷鏈等物流系統中的物品實況及當時環境進行感知。在倉儲物流領域也存在其他少量使用的感知技術，包括掃描、紅外、激光、藍牙等，在自動化物流中心的自動輸送分揀系統中會使用這些技術，主要是對物品編碼進行分揀、自動掃描（不包括手持終端的條碼掃描）、計數等工作。物流系統中的智能搬運機器人，也會使用激光和紅外。

2.智能倉儲的網絡與傳輸技術的應用。（1）物流的最大趨勢是網絡化與智能化。在公司中，生產系統與倉儲物流配送中心常常是緊密結合的，倉儲系統在公司生產管理中有著很重要的作用，是生產系統中不可或缺的一部分。以公司內部局域網為主體，可以建設獨立的網絡系統。（2）物流公司面對大范圍的物流網絡傳輸方式，借助于互聯網系統與公司內部局域網相互連接進行傳輸，是管理每個網點倉儲信息的方式。物流中心也經常使用互聯網對每個門店和每個配送點的信息進行傳輸。從2010年開始，在倉儲業物聯網系統中，借助無線局域網的技術，得到大面積的使用。

3.智能化的倉儲作業與管控。根據市場調查統計分析，智能化的倉儲終端技術主要有視頻監控、機器人、無人搬運車、射頻手持、語音提示等技術或終端。使用這些技術，能更好地完成貨物搬運、堆碼跺、識別、揀選等自動化工作。由于現在對物聯網及物流信息化的使用，只是暫時地對物品的感知、識別、過程追溯、定位、在線調度、在線追蹤等，導致完成對物流全過程進行智能控制與管理的公司非常少。在公司倉儲物流系統中，有些智能化和自動化的物流中心，可以完成全自動化與智能化相銜接的物流作業;有些生產管理系統，還可以做到與倉儲物流系統無縫銜接，達到智能化運行。

四、倉儲物聯網技術在公司中的應用實踐

許多公司借倉儲物聯網發展非常快的浪潮，在企業生產、倉儲、物流中開始進行全面研究，根據自身公司情況進行有效實踐，以下簡單介紹一個使用倉儲物聯網技術應用的成功案例。河北沃爾思科技有限公司推出“倉庫物品出入管理系統”，該系統結合條形碼、不干膠電子標簽以及2.4G遠距離有源電子標簽技術，通過對倉庫到貨檢驗、入庫、出庫、調撥、移庫、移位、庫存盤點等工作環節的數據進行自動化收集，保證倉庫管理每個環節數據收集的速度和準確性，保證企業能夠及時地掌握庫存的真實數據，合理地保持和控制企業商品庫存，以便能夠合理地做出下一步決策，從而為企業的生存發展提供一個重要理據。

1.倉庫物品出入管理系統工作原理。（1）對貴重物品，采用2.4G遠距離有源電子標簽識別技術。通過手持機PDA讀卡器，對安裝2.4G遠距離有源電子標簽的物品進行識別跟蹤管理。利用PDA自動讀取標簽的信息（可遠距離），把讀到的信息通過手工的方式，利用USB接口把信息導入電腦或直接通過無線局域網（Wi-Fi）傳給電腦，通過電腦添加更詳細信息（如名稱、類別、形狀、色澤、市場價格、生產日期、使用期等），自動將最完整數據上傳給數據庫。（2）對非貴重物品管理，采用不干膠標簽技術和條形碼技術。對于入庫操作，只要在入庫前分類產品，逐類貼上不干膠標簽或條形碼，再使用手持機PDA讀卡器逐個自動記錄信息。此過程中，只需記錄產品先后入庫的順序便可。而后，將記錄信息以上述同樣方式上傳到數據庫，由數據庫統一保管數據。對于出庫操作，更是簡單，只需用手持機PDA讀卡器逐個讀取出庫物品信息，再將信息上傳便可。分站電腦可以訪問后臺數據庫，查看數據，如何時、何種物品被借出等。（3）后臺存儲物品的基本信息，如物品名稱、編號、種類、出庫時間、進庫時間等，及對物品進行有效管理。

2.倉庫物品出入管理系統特點。（1）對到貨檢驗、入庫、出庫、調撥、移庫、移位、庫存盤點等倉庫現場作業的操作過程進行管理和監控，及時幫助企業掌握作業執行情況，減少執行錯誤組，提升倉庫管理的工作效率及透明度和真實度，大大地降低公司倉庫管控運營成本。（2）由于取得數據的正確率增高，可以大大地減少人工操作時的失誤，節省相應的人力和物力，將節省的人力、物力盡量運用到其他更需要的地方。（3）對寫在標簽上的信息，可以進行加密處理，也可以進行一定權限管理，如果該人員沒有相應權限，則專用讀取器不能讓該人員讀取標簽內容，確保物品的隱秘性。（4）有專業技術支持，具有射頻識別領域中最新最強的技術，匯集當前最寬泛、最節約的三種識別技術。

五、2015年物聯網技術在倉儲物流中應用的發展趨勢

1.射頻識別技術。一種不用通過人為碰觸，通過射頻信號認識辨別商品并拿到相關數據的技術，就是射頻識別技術，射頻識別技術中的認識辨別工作，不需要人為參與，任何惡劣環境下都可以進行工作。射頻識別技術可以認識辨別非常多的標簽，并且物體在急速運動下也可以進行認識辨別，操作方便、快捷，利于工作開展。在倉儲物流業中，射頻識別技術靠著物聯網的發展，打開更大的應用市場。物聯網技術發展得越快，射頻識別技術則會向多功能、小型化、多接口、嵌入式、便攜式多讀寫器協調與組網技術、模塊化等方向發展得越快。同時，倉儲物流業中，將會更全面地使用該項技術，久而久之，倉儲管理將被現代管理技術全面代替。發揮射頻識別技術的優勢，將貨物變成可以定位、跟蹤并且包裝的“商品”，在商品配送、調撥、庫存盤點、入庫、移位、出庫、生產等工作環節就會更加靈活和緊密，做到每個環節環環相扣，成為物流供應系統的技術基礎。在物流范圍內，電子標簽如果有射頻識別效果，則在很多地方會被使用，包括產品防偽、供應鏈自動管理、自動倉儲庫存管理、產品物流跟蹤、產品裝配和生產管理等。為了提升供應系統和物流作業的管理程度，生產企業或物流公司可以大面積地使用這種射頻識別技術。它在倉儲物流業中的使用主要在下列方面：機場貨運車輛的智能調度與管理，配送中心管理，道路貨運車輛的跟蹤與管理，航空集裝設備、貨物追蹤及行李管理，托盤等裝載設備的跟蹤管理及貨運集裝箱追蹤與管理。

2.感知技術。感知技術集成應用這一趨勢，將會加大人們對倉儲業不一樣種類感知技術的發展和應用的關注力度。如果要對有特殊要求的倉儲商品進行仔細查看，就可以使用傳感器技術與射頻識別技術的合成，為管理者提供更方便、更全面的服務。同樣，在倉庫中需要特殊環境的商品，也可以在感知技術的集成應用中進行關注控制。倉儲環境智能化的實現，代表人們可以通過對倉庫環境的管控，跟蹤、查看空氣溫度、濕度和氣體成分等環境數據對商品的影響，根據特殊商品的要求進行更改變換。使用無線傳感器網絡，實時監測危險品盛裝容器的狀態，可以對易燃易爆等危險品進行全面監控。一旦易燃易爆等危險品達到臨界點，可以立即報警提醒管理人員，保障易燃易爆等危險品在運輸過程中的安全。如果產品需要冷藏輸送保存，管理人員可以通過這一技術全程監控冷藏產品的溫度及濕度，如有變化，可以及時調控溫濕度，保證產品質量。

3.無線網絡與通信技術。倉儲配送中心如果搭建無線網絡系統，則可以借助4G無線通信技術。無線通信技術已廣泛的地應用到倉儲系統中。例如，如果省掉布線環節，就可以使用無線電子標簽作為揀選系統的輔助作用，簡化系統的建立。此外，實現倉儲智能化作業，用無線通信技術完成實時通信和移動計算，這也是揀選車、叉車等移動設備的移動終端。

4.無人搬運車。無人搬運車也叫智能搬運車，跟隨傳感信息技術的發展，正向智能化方向前進。無人搬運車是物聯網的一個重要組成部分。如果實現“智能物流”，無人搬運車必須成為一個具備“智慧”、可以自行辨別的物流終端，和物流系統中的物聯網進行聯網操作、智能工作。今后，智能搬運車（無人搬運車）也將跟隨智能化技術的應用和物聯網技術的發展，達到一個更高的領域。

5.倉儲物聯網會出現的趨勢。如果實現倉儲物聯網，可能會改變傳統物流信息中的系統結構，以及現在物流技術設備和倉儲物流中心結構，意味著倉儲物聯網可以在很多很大的企業倉儲物流網絡中實現“物”聯網與智能化，讓商品在倉儲物聯網的系統中具有自行辨別的“智慧”，讓物流中的“物”曉得自己應該要去哪里，該放在什么位置等。這就是真正實現了智能物流的改革，也就是真正意義上的“智慧物流”。

發展物聯網技術，是將來信息科技的必然趨勢，是將來國際新一輪的科技競爭開端。對于將來的物聯網新時代，物流領域的物聯網應用很快將進入快速發展時期。與此同時，現代倉儲物流中信息的第一要素是物聯網的應用，物流信息化的核心技術將是物聯網技術。一個物流業務的開展，離不開物聯網技術的支撐。在物流領域，在產品防偽、產品裝配、產品物流跟蹤、生產管理、供應鏈自動管理和自動倉儲庫存管理等方面，管理者都可以大面積地使用具有射頻識別功能的電子標簽。如果要提升全部的供應系統和生產作業管理水平，則可以大量使用射頻識別電子標簽。如果實現了倉儲物聯網，則可以改變傳統物流信息中的系統結構，使倉儲物流網絡實現倉儲系統中的“物”聯網與智能化，使“物”在倉儲物聯網的大系統中具有一定的“智慧”，使現代倉儲、物流中心的結構發生革命性改變，即實現真正意義上的“智慧物流”。

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