冷鏈物流過程可視化研究

吳綺潼 黃露婷

摘要：近年來，隨著國家經濟的不斷快速發展，冷鏈物流行業也迎來了發展的跳板，可借此機會將冷鏈物流發展推向新高度。但由于物聯網技術接入度不足，而導致冷鏈物流貨損率高、消費者信心不足等的問題頻頻發生，使得冷鏈物流在迎來新發展之前先遇到了瓶頸，有效解決當前困境的舉措就是將物聯網技術與冷鏈物流有機結合，實現冷鏈過程可視化。本文通過對冷鏈物流的發展前景做出分析，其次對物聯網進行綜述，簡述實現冷鏈可視化系統的主要構成部分，研究物聯網技術對于冷鏈可視化發展的可行性。

關鍵詞：物聯網;冷鏈物流;可視化

中圖分類號：F253.9;F426.82? 文獻識別碼：A? 文章編號：2096-3157（2020）09-0015-03

一、引言

隨著我國的經濟發展速度不斷加快，國內市場對冷鏈物流的需求量也在逐漸增加，因此，國內的冷藏車數量也呈現出了高速的增長趨勢。從2008年一年生產4522輛冷藏車，到2018年一年生產45489輛冷藏車，通過短短十年的不斷發展，冷藏車的年生產總量已經發生了巨大的變化，這也從側面反應了冷鏈物流的市場在逐漸擴大，并朝著更高的目標發展著。

而且，隨著近年來生鮮電商平臺（如每日優鮮、順豐優選、京東到家等）的不斷崛起，這對冷鏈配送服務也是一次全新的考驗。首先，由于網絡的普及使得網購所能覆蓋范圍逐漸增大，而生鮮電商平臺也借此契機開始崛起。其次，每種不同生鮮食品也有它們不同的貯藏條件，要保證生鮮產品保質保量的送達用戶手中就必須要高效的冷鏈物流與之配合。

此外，經濟快速發展的同時也逐漸使得人們的生活水平日益提高，對食品安全的意識也隨之不斷增強。根據國務院頒發的《物流業發展中長期規劃（2014—2020年）》中提及到，相關單位應積極對易腐食品溫度控制制定強制性標準，并盡快實施。這一舉措的推行，進一步推進冷鏈物流行業的統一標準的形成。

冷鏈物流是當下傳統物流業發展的一個重要的突破口，因為通過冷鏈物流不僅可以將生鮮產品遠銷到更多的地方提高經濟收益，更有效地擴大了消費需求推動了社會經濟的良性發展。然而，冷鏈物流因為與大數據時代的接入度不足導致冷鏈物流成本居高不下使其陷入了發展的瓶頸。運用物聯網技術可以有效地提高冷鏈物流運作過程的效率，同時還能夠給消費者展示一個透明化的運輸過程。

二、目前我國冷鏈物流發展中存在的問題

1.冷鏈覆蓋范圍面積小

冷鏈物流屬于高效率的物流活動，通過快而精的運輸流程將產品送達到客戶手中，這就從一定程度上使得冷鏈物流覆蓋范圍受到了約束。其次，要想有效擴大覆蓋范圍，升級硬件設備是見效較快的舉措之一，但需要較大的前期投入，這就進一步局限了中小型冷鏈物流企業的發展。因此，我國冷鏈覆蓋范圍面積擴展速度緩慢，主要集中分布在東部沿海地區，而在偏遠地區甚至還未設點。

2.冷鏈物流貨損率較高

由于冷鏈物流行業標準不統一，對生鮮產品的實時監控不到位等問題，造成了冷鏈物流貨損率居高不下的情況。據中金證券研究所和菁財資本數據顯示，我國每年因運輸損壞造成的水果、蔬菜的損失金額在1000億元以上。這個龐大的數字，無疑代表著冷鏈物流發展中存在的問題不容小視。

3.即時信息反饋緩慢

在生鮮產品的運輸過程中，車廂溫度會隨著行車所遇到不同的條件變換而出現上下波動的情況。這種情況，往往需要技術人員對車險溫度進行適當調節才能使產品保持在最佳狀態，但由于物聯網技術的接入力度不足，通常情況下會導致冷庫問題無法及時反映至控制室，從而造成溫度控制不及時導致生鮮產品不保鮮，甚至還會出現產品變腐。

三、利用物聯網技術提高冷鏈可視化程度

物聯網（Internet of Things），整體可以分為三層：應用層、網絡層和感知層。由這三個模塊支撐的企業冷鏈可視化平臺，直觀地將透明冷鏈運輸過程呈現客戶眼前。企業冷鏈物流可視化平臺的搭建具體如下圖所示。

1.應用層

應用層是實現物聯網的智能應用，依靠網絡層和感知層實現信息傳遞與匯總，最后利用應用層提供的系統管理、查詢系統和服務提供板塊支撐起冷鏈可視化平臺，讓客戶能夠直觀追蹤冷鏈運輸過程。

2.網絡層

網絡層主要是由云計算平臺、物聯網管理中心、物聯網信息中心和行業專家系統為核心，將所采集到的信息進行有效整合。

3.感知層

感知層作為支撐整個平臺運行的基礎，包含著眾多節點和復雜的過程。當貨物貼上電子標簽后，產品信息可由閱讀器通過天線讀取，產品信息會即時在平臺更新。在貨物由室外轉移到冷藏車的過程中，貨物溫度必然會發生變化，這時RFID傳感器會實時監測溫度變化，將溫度、氣體濃度等數據進行匯總并傳回大數據平臺，這是第一次數據互通。從冷藏車出發開始，GIS便可以將實時的運輸路線反饋給后臺，同時后臺會通過數據整合以立體圖片的形式展示給用戶，這也讓物流運輸路線更清晰和容易理解。在行車過程中，由于汽車發動機熱量和制冷器功率不穩定等情況，冷庫內溫度容易發生波動，這時WSN系統通過利用GIS技術對各個節點進行數據匯總，將波動數據收集、整理，或整合成易于理解的圖表形式，供客戶和工作人員在后臺監測。在貨物進行裝卸和出入庫的時候，生鮮貨物容易發生貨損，所以這個過程由RFID全程監控，嚴格控制溫度變化，一旦溫度發生異常情況便會觸發預警信號，從而減少貨損量。此外，如果客戶在運輸過程中需要改變收貨地址或需要物流公司對貨物進行流通加工活動，可以在信息及時反饋系統進行資料更改。

（1）RFID（Radio Frequency Identification）技術運用

RFID即無線射頻識別技術，屬于一種非接觸式的自動識別技術，通過特定的射頻信號自動識別目標對象，能夠快速地進行物品追蹤和實時數據交換。對于實現冷鏈物流可視化而言，其中不可忽視的一環是物流信息的動向追蹤，而RFID（無線射頻識別）技術恰好能有效彌補冷鏈物流中信息接入度不足的問題。

從冷鏈物流的開端，即在種植和生產的過程中，生產者便可以將產品的名稱、來源、適合儲存的溫度、用途等的產品精確信息完善，進一步提高產品準確信息的透明化程度;RFID技術在倉儲和運輸的過程中，能實現冷鏈物流溫度波動數據的可視化，因為RFID技術能夠實行全程的實時溫度監控，在冷庫設備出現故障時能迅速及時地反饋，減少因設備故障而出現的貨損。此外，在貨物的轉移過程中，可實現溫度波動數據的透明化管理，因為外界溫度、發動機熱量等不確定因素會讓貨物的溫度發生波動，而通過RFID技術可以直觀地觀察到數據變化從而及時調整溫度，為冷鏈物流運作提供了技術保障;在貨物入庫和出庫的過程中，可在倉庫頂部安裝RFID讀寫器，及時反映庫區溫度變化和庫存數量及情況，這樣一來就能夠簡化繁瑣的傳統盤點工作，同時還能極大的提高信息的準確性。

（2）GIS（Geographic Information System）技術應用

GIS即地理信息系統，是在計算機軟、硬件支持下，對整個空間有關地理的分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。GIS技術可通過它獨特的視圖和統計圖將數據制成小型的數據庫系統，從而推動冷鏈可視化發展。

在冷鏈物流運輸過程中，GIS系統將設置在車載終端設備上，通過GIS技術建立一個盡可能完善的冷鏈運輸車輛的網絡系統，為參與者提供冷藏車輛的實時操作信息以及對車輛相關設備進行檢測，保證冷鏈運輸過程的順利完成。

在冷藏車輛的定位設備中應用GIS系統，可通過GIS獨特的視圖和統計圖提供冷鏈物流車輛實時查詢、統計和定位等的信息反饋。比如，物流參與者在后臺查詢車站、裝卸設備以及運輸設備等的數據，GIS系統就會將查詢結果通過平面圖給用戶進行反饋，讓查詢者能夠有更加直觀的圖表信息反饋。此外，基于GIS系統可以建立運輸安全信息反饋的系統，對于車輛行駛路線的路況、天氣狀況、設備狀態等提供快送綜合查詢與分析，以此降低運輸過程中有可能造成的經濟損失。

GIS技術在冷鏈物流中的運用可以推動冷鏈物流可視化的進程，促進物聯網和冷鏈物流的有機結合，對資源和信息進行有效的整合，從而使得冷鏈物流體系進一步完善并加大冷鏈物流布局范圍，使冷鏈運輸過程達到可視化、透明化、公開化。由此，可實現信息的高度對稱，減少信息漏洞和滯后，促使整個冷鏈產業更加完整化，各位物流環節的銜接更加順暢，提高冷鏈物流的可視化程度，從而完善產業鏈的不足之處。

（3）WSN（wireless sensor network）系統運用

WSN即是無線傳感器網絡，WSN系統由數據采集模塊、數據匯集模塊以及服務器這三部分組成，是一項物聯網的關鍵技術，也是高效率的采集貨物準確數據的有效途徑。

WSN系統能夠發揮作用主要是靠眾多的技術節點匯聚，而WSN節點的確認則需要借助GIS技術，因而感知層內的各個模塊是相互連通的運作狀態。節點通過幾次分層匯聚，到達WSN網絡進行數據分析、匯總，通過因特網將相關內容傳送到移動通信系統，即用戶可見的冷鏈可視化平臺。

WSN能推進冷鏈可視化的重要原因就在于它適用于傳統冷鏈所受限的環境，可以提供實時并且有效的真實數據。由于在冷鏈運輸過程中，在低溫貯存生鮮產品的車廂內，空氣濕度相對較高，這就造成了觀察的環境惡劣。但車廂內如果設置了WSN設備監測，觀察數據和圖像并不會受到惡劣條件的影響，還能更好地還原出透明的冷鏈物流過程。

利用物聯網技術追蹤生鮮食品的運輸信息，提高冷鏈可視化水平的同時能更高效率、更安全地將生鮮食品在保鮮期內送達客戶手中。通過物聯網技術的應用，能夠有效減少生鮮食品的腐壞率，從而降低了冷鏈物流的損耗成本。

（4）信息反饋系統運用

信息反饋系統，是依靠車載終端采集到的信息數據通過無線傳輸設備發回監控中心，與監控中心進行實時的信息共享。而實時監控中心從物流大數據服務平臺上調取出相關信息，在此基礎上利用物聯網技術再進行二次的有機整合，最終給冷鏈物流參與者提供出準確而且及時的物流信息反饋，進一步為消費者呈現一個高度可視化的冷鏈物流過程。

信息及時反饋系統結合物聯網能夠將冷鏈物流可視化推向一個新的高度，通過互聯網技術，可以有效將物流信息進行實時數據傳送，將冷鏈物流過程通過高度契合而準確的物流數據高度還原，從而有效地減少了因信息失真導致貨損的情況發生，并由此打造出一個透明的、讓公眾放心的冷鏈物流全過程。

總的來說，物聯網技術應用到生鮮農產品冷鏈物流體系建設中，可以實現冷鏈產品的信息采集、定位、追蹤與追溯、監控等，解決了傳統冷鏈物流中存在各環節銜接不足、運輸責任無法追溯等問題，可從根本上解決了物流與信息脫節的問題，極大地提高了冷鏈物流的效率與效益。

而冷鏈物流是否能實現可視化，一個重要的節點就是與互聯網技術的有機結合。隨著物聯網技術的不斷發展和冷鏈物流的轉型升級，“物聯網+冷鏈物流”的物流運作新模式的推行無疑會將冷鏈物流行業體系進一步完善。

四、結論

在國家積極推進供給側改革的大背景下，各個行業都努力遵循著“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，物流行業也不例外。而物聯網技術作為現代技術領域中的新興技術之一，已經進入了快速發展的新階段，在很多重要領域中都有著廣泛地應用，因此，推動互聯網技術與冷鏈物流有機結合，勢在必行。

本文通過對當前冷鏈物流行業發展中所存在的問題進行概括總結，提出了利用物聯網技術促進冷鏈物流可視化的解決方案，并通過資料收集和深入學習初步構建出冷鏈可視化平臺，以此解決冷鏈物流過程信息接入度不足的問題。

物聯網技術如果能在冷鏈物流得到有效運用，這無疑能夠為廣大消費者提供一個來源可查、去向可追、責任可究、風險可控的可視化冷鏈物流過程，能夠提高消費者的消費信心，更能進一步擴大冷鏈物流的覆蓋范圍打下堅實的基礎。并隨著物流行業進一步健全冷鏈物流標準和服務規范體系病不斷完善冷鏈物流基礎設施建設的舉措，相信在零售業變革日益深化的時代大背景下，“物流網技術+冷鏈物流”的發展模式勢必進入高質量的發展新階段，為促進冷鏈物流可視化的更深層次發展而助力。

參考文獻：

[1]虞新新.基于物聯網的冷鏈物流保鮮平臺發展趨勢研究[J].物流科技，2019，（02）：61～64.

[2]梁琨，肖宏偉，杜瑩瑩等.基于物聯網技術的果蔬冷鏈物流實時監測系統[J].江蘇農業科學，2015，（11）：519～521.

[3]馮賀平，吳梅梅.基于WSN的果蔬冷鏈物流實時監測系統研究[J].保鮮與加工，2016，（5）：103～107.

[4]譚慧芳.高新技術在冷鏈物流中的應用分析[J].物流技術與應用，2019，（S1）：69～71.

[注]基金項目：廣州工商學院2019年省級大學生創新創業訓練計劃項目（基于物聯網技術的冷鏈物流過程可視化研究）（項目編號：S201913714023）

作者簡介：

1.吳綺潼，廣州工商學院學生;研究方向：物流管理。

2.黃露婷，廣州工商學院學生;研究方向：物流管理。