面向冷鏈物流的車聯網系統搭建

于世灃

重慶大學自動化學院，重慶，400000

面向冷鏈物流的車聯網系統搭建

于世灃

重慶大學自動化學院，重慶，400000

針對我國目前冷鏈物流中運輸車輛的管理調度問題，通過搭建出一套面向冷鏈物流的管理社會車輛的車聯網系統，實現了車輛信息、貨物信息的融合，可以很好地供冷鏈物流公司使用。

冷鏈物流；車聯網；運輸車輛

1 冷鏈物流運輸車輛的現狀

我國冷鏈物流運輸車倆的規格各異，面對冷鏈運輸貨物的多種溫度需求，單一種類的車輛很難滿足。作為冷鏈物流企業必須使用多種運輸車輛進行物流活動。且冷鏈運輸車造價高昂，保養維護昂貴，對于冷鏈物流企業而言又很難大量購置保有。急需一種類似于Uber等的車聯網系統進行管理。

2 車聯網的概念及其應用

車聯網通過汽車收集、處理、共享道路與車輛信息，實現人與車、車與車、車與控制中心的多重互動。綜合了物聯網、智能交通、車載信息服務、云計算和汽車電子等多種技術并應用，使汽車不再是孤立的單元，而是成為活動的網絡節點。隨著互聯網的普及，在“互聯網+”的時代，從Uber、到滴滴打車、到最近崛起于客運市場的“滴滴巴士”和貨運行業的“一號貨車”等都展露了頭角。

3 應用于冷鏈運輸車輛的車聯網系統搭建

為了對社會上的冷鏈運輸車輛進行統一管理和調度，對社會車輛的信息（包括其位置信息、貨物種類信息、貨物狀態信息等）進行實時的收集和監控，可搭建一個其專用的車聯網系統，將所有的社會車輛納入其車聯網系統中，進行統一調度和管理。

用一個基于車聯網而設計的信息處理平臺對社會車輛進行管理，首先是進行平臺的搭建，結合冷鏈物流自身企業運作的特點，搭建車聯網平臺，信息傳遞大致如圖1所示。

圖1 車聯網結構

體系結構分為感知層、網絡層、應用層，并根據3層內容搭建車聯網平臺。

3.1 感知層

根據冷鏈物流公司需要社會運輸車輛反饋回來的信息（位置、溫度等信息）來對感知層進行設計，其主要功能是對網絡中的結點進行識別、感知并采集車輛位置、貨物狀態（溫度）、行駛速度、道路交通狀況、天氣情況等信息。此層為基本層，要處理很多基本性的問題。

首先需要用到許多物理硬件設備，比如有RFID標簽和讀寫器、各類車用傳感器等，車用傳感器是車聯網最終端的神經末梢，內部感知包括感知貨物溫度、車輛速度和進氣溫濕度等狀態信息，外部感知包括對道路環境的感知、天氣情況的感知等。

除了基本性的硬件問題以外，還要處理一些可能遇到的社會問題，比如征集而來的社會運輸車需要進行審核車輛內部溫控條件是否達標，車主是否同意在其貨車上安裝供車聯網信息系統用于采集信息的GPS感應器與溫度傳感器，以及要對征集而來的社會車輛進行司機的注冊，比如駕照、身份證和運貨車輛的載運量等車輛屬性，這些條件都需要車主的車輛技術層面達標以及征得車主方的同意，只有這些條件都滿足了，才能開始進行后續的網絡層和應用層的設計。

3.2 網絡層

這部分主要的任務是將采集而來的信息反饋給信息系統終端，實現Internet接入，從感知層獲取數據信息通過協議對其進行封裝，并通過網絡系統進行網絡互聯，以達到數據長距離傳輸的目的，并且在此層當中，承擔著一個承上啟下的作用，既需要傳輸從感知層實時反饋而來的信息，也需要傳輸從應用層公司信息管理端和個人車主端接收的信息，因此在網絡層中該信道必須為全雙工的信道，并且傳輸速度需要得到保證，以更好地達到實時從另外一端收到信息的目的。

傳統的WiFi網絡不適合車載環境下的寬帶無線通信。車輛的高速行駛所引起的車載環境下移動節點拓補結構的快速變化，車輛與車輛之間、車輛與地面基礎設施之間的通信對這一變化反映敏感。另外，車輛的高速行駛還會帶來嚴重的多普勒效應，加上行車過程中周圍路況、天氣情況的影響等等因素，這些車載環境中的特殊情況對遠程通信性能的特定要求都是傳統無線WiFi網絡無法滿足的，而適用于車聯網的WAVE，是目前最有前途的車聯網無線通信標準,它考慮了實際應用中車聯網通信的特點,能完成在高速移動的車載條件下的信息高效傳輸。WAVE協議棧由DSRC標準發展而來，該項技術應用于車聯網的網絡層能極大地提高車載信息實時的傳輸效率，在國外已經有一定的發展水平，國內還相對比較薄弱WAVE的協議棧如圖2所示。

3.3 應用層

這部分主要的任務是搭建人機交互接口，搭建一平臺對采集而來的數據信息進行分析和處理，以應用的方式進行人機交互，在應用層，冷鏈物流企業的員工可通過此層對貨物以及車輛信息進行監控并向司機等反饋狀態信息，比如可以將信息反饋到需要此信息的人的手機APP上或者司機的手機APP上及車載計算機里，以此來達到遠程監控的目的。同時，也可以將實時傳過來的溫度和位置等貨物狀態信息反饋給服務的企業，這樣該企業就可以將這個貨物的狀態信息實時監測，使客戶的體驗更好，從而實現車聯網系統的價值。

圖2 WAVE協議棧

4 結語

搭建完成的上述車聯網系統，能夠對原本車輛信息難以調控的社會冷鏈運輸車輛達到比較好的把控，使得社會車輛能夠變成一個對于冷鏈物流企業來說更加穩定的額外運輸資源，能夠提高當貨運量超過企業內部車輛運輸能力時的處理能力，降低了冷鏈物流企業的運營成本。同時實現了貨物信息和車輛位置信息的監測，對客戶來說實現了信息的可視化，提高了物流服務的質量，增強了冷鏈物流企業的競爭力。

[1]王自力.物聯網 關鍵 技術與 應用 之我見[J].電子測試.2013(06):173-174.

[2]王保云.物聯網技術研究綜述[J].電子測量與儀器學報.2009(12):1-7.

[3]沈蘇彬,范曲立,宗平,等.物聯網的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報: 自然科學版.2009(06):1-11.

[4]趙海霞.物聯網關鍵技術分析與發展探討[J].中國西部科技.2010(14):25-26.

[5]胡向東.物聯網研究與發展綜述[J].數字通信.2010(02):17-21.

[6]關珍洋.淺析互聯網與物聯網的聯系及其發展趨勢[J].電腦知識與技術.2016(03):276-278.

[7]成桂蘭,程雪梅.融合互聯網與物聯網發展電子商務[J].長沙鐵道學院學報: 社會科學版.2013(01):24-25.

[8]劉延吉.物聯網技術研究綜述[J].價值工程.2013,(22):226-227.

[9]許巖,李勝琴.物聯網技術研究綜述[J].電腦知識與技術.2011,(09):2039-2040.

[10]王保云.物聯網技術研究綜述[J].電子測量與儀器學報.2009,(12):1-7.

于世灃/1994年生/男/山東青島人/本科/研究方向為物流工程