基于RFID&GPS/GPRS技術下的電商生鮮物流配送

盧發利 李昌剛

摘 要：目前，因客戶不能及時了解生鮮運輸過程中的具體狀況從而對網上銷售的生鮮產品出現了信任危機，導致生鮮電商發展緩慢。針對生鮮的特點及目前生鮮電商存在的問題，本文設計了一種基于RFID&GPS/GPRS技術方案，對電商生鮮物流配送中的問題進行了研究：通過RFID技術和采集GPS和實時溫度等信息，遞送生鮮商品的同時交給客戶一份時間—位置—商品狀態信息表，使客戶對生鮮商品的出庫、運輸、到站和入庫及時間狀態一目了然，解決了生鮮網上銷售的生鮮電商和消費者之間的信任危機。此外，后臺服務器通過整理數據信息，可以了解生鮮產品的運輸狀態以及司機和車輛的工作狀態，方便物流公司對生鮮產品、司機和車輛的管理。

關鍵詞：生鮮物流 配送模式 信任危機 RFID GPS/GPRS

中圖分類號：F724 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2018）04（c）-009-03

1 引言

隨著互聯網電商的飛速發展，客戶在生鮮電商平臺購買生鮮產品的需求也變得越來越旺盛了，生鮮電商為適應這一時代需求也逐漸發展起來。但是，由于對生鮮產品的特點了解不夠深入，電商在運營時出現了各種棘手問題，導致生鮮電商一個接一個倒下。如何讓生鮮電商成為一個常態行業，如何降低生鮮配送的成本、如何取得消費者的信任與滿意度，已成為生鮮電商能否生存及發展壯大的至關因素。

1.1 生鮮電子商務的概念

生鮮電子商務是指新鮮類的食品通過電子商務的方式進行生產、營銷和交付的商業服務。生鮮電商是在互聯網技術支持下的線上進行新鮮農產品和水產品等的營銷，線下進行配送的商品服務方。在過去，成千上萬的家庭要獲得鮮類產品主要通過傳統的養殖場和超市；分銷渠道主要通過大型的批發市場；而隨著生鮮電子商務的到來，使生鮮產品從原產地直發到消費者家中成為了可能[1]。

1.2 RFID技術的概念、組成和工作原理

射頻識別（Radio Frequency Identifi cation，縮寫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據[2]。RFID的組成及其工作原理，如圖1所示[2]。

RFID系統由閱讀器、電子標簽Tag、天線、RFID中間件和應用軟件四個模塊組成。電子標簽和閱讀器上需要燒寫程序；天線是閱讀器用來感應電子標簽的出現；中間件程序即射頻模塊負責在閱讀器和服務器的通信，服務器提供應用程序供實際運用，并保存數據，提供后臺相應服務或者前臺界面的支持。RFID的基本工作原理是標簽進入磁場后接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理[3～5]。

2 生鮮商品的特點、配送要求及生鮮電商發展所存在的問題

2.1 生鮮商品的特點及配送要求

生鮮商品具有如下特點：（1）生鮮商品相對于其他商品容易腐爛、變質、變味等；（2）生鮮商品種類豐富，可分為水產品和農產品兩大類，水產品又可以分為魚類、貝殼類及其他類。農產品又可分為根菜類、葉菜類、瓜果類、菌藻類等。

由上述生鮮商品的特點可對應得出生鮮產品的配送要求：（1）在配送過程中要冷藏；（2）在配送時要做好規劃，將冷藏溫度大致相等的商品放在一起進行配送，這樣可以保證生鮮商品的質量，提高配送效益；（3）配送要及時；（4）過程要監控。

2.2 生鮮電商所存在的問題

客戶之所以會對網購的生鮮產品不滿意，原因主要在于網購生鮮產品的品質問題和新鮮度問題，如產品出現腐爛、變質、變味、異味、串味等。一旦出現這些問題產品客戶無法食用，電商也不愿意退換貨。而對于客戶而言，電商無法賠償其損失，自己買來的問題產品只能自行解決，在未來很長一段時期內該客戶將很少再涉足電商生鮮產品市場。

通過以上對生鮮產品的特點和生鮮電商當前存在的主要問題的分析，可知消費者和生鮮電商之間的主要問題：生鮮電商沒有向消費者提供生鮮產品的動態狀態和運輸信息，當消費者收到問題產品向生鮮電商詢問原因和解決方法時，生鮮電商又無法給出生鮮產品出現問題的原因和解決措施，從而使客戶失去了對生鮮電商的信任，導致客戶在網上購買生鮮產品的力度越來越弱。

3 基于RFID和GPS/GPRS技術的電商生鮮物流配送

為了解決上文中提到的消費者和生鮮電商之間存在的問題，本文提出了一種應用RFID、GPS/GPRS技術和溫度傳感器于生鮮物流的整體解決方案，既方便了生鮮電商對生鮮產品運輸狀態的管理，又能增加消費者對生鮮電商的信任度。這種模式是通過互聯網把生鮮電商的服務器端和車載移動終端聯系起來，服務器端通過互聯網與車載移動終端的信息交互，對車載移動終端的信息進行加工，再向車載移動終端發布最合適的命令。

3.1 車載移動終端的組成和運行

車載移動終端由電源變換模塊、多路溫度傳感器、GPS/ GPRS定位通信模塊、LCD和MCU組成。各模塊之間的結構關系，如圖2所示。

電源變換模塊是將貨車上的24V直流電壓變換為不同的電壓分別給LCD、MCU、多路溫度傳感器和GPS/GPRS通信模塊進行供電；每個車廂內裝有五個溫度傳感器，分別布置與車廂的四個角落和車廂的中間頂部，向遠程服務器發送的某時刻的溫度值是通過算法所得的溫度平均值；GPS/GPRS模塊可以實時的將生鮮產品的具體位置信息通過GPRS傳送給后臺服務器；LCD顯示屏的頁面由MCU通過編程確定，顯示一些時間—位置—狀態信息等。此外，在LCD顯示屏右側設計四個緊急按鈕，它們的功能分別定義如下。

緊急按鈕1：貨車出現故障。

緊急按鈕2：溫度傳感器出現故障。

緊急按鈕3：RFID出現故障。

緊急按鈕4：司機不能正常開車。

有了這幾個緊急按鈕，司機可以第一時間向后臺服務器報告運輸狀態，這樣后臺服務器也會第一時間給出解決方案，從而確保生鮮產品運輸的及時性。

3.2 生鮮產品運輸的狀態和流程

生鮮的運輸流程主要包括三個方面，分別是生鮮出貨地、生鮮運輸和生鮮收貨地。

3.2.1 生鮮的運輸流程

首先，一輛空車由后臺服務器通過互聯網傳遞命令給車載移動終端，司機通過車載移動終端接收命令，并根據具體路線趕往生鮮發貨地，裝貨完畢后開始生鮮運輸，此時有兩種情況：第一種是前往生鮮收貨地進行卸貨；另外一種是前往另一生鮮發貨地繼續裝貨，這是一個循環往復的過程。對于采取哪種情況，后臺服務器會根據收貨、發貨地點進行優化計算，發出最為經濟、利潤最大化的命令。

3.2.2 生鮮運輸時序及狀態跟蹤

生鮮出貨：將生鮮產品打包完成并貼上RFID標簽，方便RFID閱讀器識別生鮮產品，標簽中存有生鮮產品的靜態信息，如訂單編號、生鮮產品產地、收貨人姓名、收貨人地址、收貨人聯系方式等；訂單編號方便生鮮電商對生鮮產品的管理；生鮮產品產地可以追蹤生鮮產品的來源，生鮮電商結合運輸過程中采集的狀態信息，方便其追溯生鮮產品出現問題的根源；收貨人姓名和收貨人聯系方式方便生鮮電商通知客戶生鮮產品的到達狀況；收貨人地址方便生鮮電商安排送貨路徑。其后準備出庫，在出庫端安裝一個能自動識別的RFID閱讀器，當貨物出庫時，RFID閱讀器通過電磁感應感應到生鮮產品并自動生成時間，這個時間就是生鮮產品的出貨時間戳；由于在出貨地，位置信息在一定的時間內是不變的，可以通過編碼將位置信息用一個簡短的符號表示，從而可以減少傳輸數據量，并且每隔固定時間段（例如每隔十分鐘）將位置信息和溫度信息通過車載移動終端的GPS/GPRS模塊傳遞給后臺服務器，存于服務器的數據庫中。

生鮮運輸：將打包好的生鮮產品裝車后，每一輛貨車都裝有GPS定位系統和溫度傳感器，實時監測著生鮮產品的具體位置和溫度，并且每隔固定時間間隔（例如每隔一個小時）將生鮮產品的位置信息和溫度信息通過車載移動終端發送給后臺服務器，存于服務器的數據庫中，這個過程傳送的兩個信息都是動態的，后臺服務器可以根據收到的位置信息計算運輸車輛的速度。服務器若檢測到數據信息異常，會通過互聯網和車載移動終端告知司機，使問題得到及時解決。

生鮮收貨地：生鮮到達代理點，代理點裝有溫度傳感器和RFID閱讀器。其中，溫度傳感器用于記錄生鮮產品存于代理點的溫度信息。當生鮮產品從RFID閱讀器閱讀范圍內穿過時，RFID閱讀器會自動感應到生鮮產品從而確定生鮮產品的到貨時間并將數據信息傳送給后臺數據庫，同時通過數據庫中的收貨人聯系方式一一向收貨人自動發送收貨信息和一張商品位置—時間—狀態信息表；當收貨人憑信息取走貨物時，貨物離開代理點，RFID會感應到生鮮產品離開代理點并將時間傳輸給數據庫作為訂單完成時間，此時代表本單業務已完成。

因為數據傳輸服務需要成本，所以不能將生鮮的運輸狀態進行實時傳輸，但又要監測生鮮產品的運輸狀態。因此，本文設計的方案是當貨車裝貨完畢關上廂門后，冷藏車廂的溫度趨于平穩，這時候可以每隔一小時傳輸一次數據，但當貨車打開車門裝卸商品時，這時冷藏車內的溫度是變化的，應該每隔較短的時間（例如10分鐘）對生鮮產品的狀態數據進行傳輸。

3.3 后臺借助位置信息和溫度信息的自動分析功能

后臺服務器通過實時接收車載移動終端的溫度信息和位置信息，且由于位置信息和溫度信息在時間上是同時采集的，隱含一一對應的關系，所以只需畫出溫度變化曲線圖，即可進行時間—位置-狀態分析，且當鼠標靠近溫度變化曲線圖時就會自動顯示出當前的時間—位置—狀態信息。

服務器端可以根據生鮮產品的溫度變化曲線和位置信息得出裝貨時長、運輸時長和卸貨時長信息。根據位置信息顯示貨車到達裝貨地點后，裝貨時長是從打開廂門后溫度逐漸升高的起點到關閉廂門后溫度開始降低的起點這一個時間段；運輸時長是繼廂門關閉后溫度開始降低的那一點到溫度趨于平衡（達到冷藏車廂后設定的溫度）然后由于打開廂門溫度開始上升的起點這一時間段；根據位置信息顯示貨車到達卸貨地點后，卸貨時長是繼廂門打開后溫度開始上升的那一點到關閉廂門后溫度開始下降的起點這一時間段。

通過裝貨時長、運輸時長和卸貨時長物流公司可以有效地監督司機的工作效率，方便物流公司對司機和車輛的管理，從而使得生鮮運輸高效、快速的運行，確保了生鮮運輸的準實時性，從而保障了生鮮產品的到貨質量。

4 結語

本文通過分析生鮮產品的自身特點以及當前生鮮電商存在的問題，闡述了客戶和生鮮電商之間的信任危機。為了解決這個問題，本文設計了一種基于RFID和GPS/GPRS技術下的解決方案，使得原本模糊的配送過程透明化，增加了客戶的信任度，從而能促進客戶在線上購買生鮮產品的力度。同時，后臺服務器通過整理數據信息，可以分析出司機和貨車的工作狀態以及生鮮產品的運輸狀態，方便物流公司對生鮮產品、司機和貨車的管理。

參考文獻

[1] 生鮮物流配送相關概念與理論基礎[J].物流論文，2016（6）.

[2] 吳理門.基于RFID技術的農產品冷鏈物流供應鏈系統[J].物流工程與管理，2011（11）.