基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流應(yīng)用研究*

□ 陳鈺穎，張 兵

(徐州工程學(xué)院，江蘇 徐州 221018)

1 引言

上世紀(jì)80年代初，“物流”一詞被引入我國(guó)。在國(guó)家政策的支持和全行業(yè)的共同努力下，物流業(yè)發(fā)展迅猛，現(xiàn)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)性行業(yè)。“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念于2005年被正式提出，并引起全球范圍內(nèi)的高度重視。隨后物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展掀起了物流業(yè)的巨大變革。近幾年，“鄉(xiāng)村振興”一詞頻頻出現(xiàn)，是我國(guó)當(dāng)前工作的關(guān)鍵任務(wù)之一。

自古以來(lái)，農(nóng)業(yè)都是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)發(fā)展直接影響著農(nóng)民的收入及生活水平。而生鮮農(nóng)產(chǎn)品流通不暢則一直是農(nóng)業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)所在，它受到時(shí)間和空間的巨大限制。社會(huì)需求量雖然大，但是由于被生鮮農(nóng)產(chǎn)品本身的特性所限制，很大一部分農(nóng)產(chǎn)品只能在原產(chǎn)地及附近區(qū)域銷(xiāo)售，供過(guò)于求，導(dǎo)致農(nóng)民的賣(mài)價(jià)低、銷(xiāo)售難。

還有一部分生鮮農(nóng)產(chǎn)品在流通的過(guò)程中損耗率過(guò)大，所以面對(duì)消費(fèi)者的售價(jià)持續(xù)走高。在抬高的售價(jià)中，有很大一部分是為了補(bǔ)貼在物流運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的損失。解決此類(lèi)問(wèn)題的最佳方法是完善生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流，但與此同時(shí)，我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，限制著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

本文深入研究了目前我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流存在的問(wèn)題，探討了RFID技術(shù)、GNSS、GIS以及傳感技術(shù)在生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流運(yùn)輸中的具體應(yīng)用。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冷鏈物流有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)物流作業(yè)的可視化、智能化。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念

在人類(lèi)幾千年的歷史長(zhǎng)河中，科學(xué)技術(shù)的力量不斷推動(dòng)人類(lèi)去創(chuàng)造不一樣的世界，促使人類(lèi)進(jìn)步。1946年初，計(jì)算機(jī)被發(fā)明出來(lái)，后來(lái)以互聯(lián)網(wǎng)為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來(lái)了人類(lèi)生活的巨大變化。互聯(lián)網(wǎng)以其強(qiáng)大的力量改變了人類(lèi)生活的方方面面。然而，虛幻的網(wǎng)絡(luò)世界再?gòu)?qiáng)大再豐富說(shuō)到底也還是虛擬的，無(wú)法感知到現(xiàn)實(shí)世界，人們迫切的需要一項(xiàng)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

物聯(lián)網(wǎng)，就是“物物相連”的意思，是以互聯(lián)網(wǎng)為依托，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的人、機(jī)、物之間的互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)影響了我們生活的方方面面，可以預(yù)見(jiàn)，在不久的未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)將滲透到我們生活的每一個(gè)細(xì)節(jié)當(dāng)中。

3 我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，越來(lái)越多的食品加工企業(yè)看到了冷鏈?zhǔn)称奉I(lǐng)域有著巨大的利潤(rùn)，紛紛投資冷鏈?zhǔn)称沸袠I(yè)，使得我國(guó)冷鏈物流的倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)模、車(chē)輛數(shù)量等急劇增加，極大地促進(jìn)了冷鏈物流的發(fā)展。

企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，會(huì)使得冷鏈?zhǔn)袌?chǎng)的需求規(guī)模逐步擴(kuò)大。但是我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展程度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比來(lái)說(shuō)，還存在很大差距，我國(guó)雖然擁有龐大的人口數(shù)量，但市場(chǎng)規(guī)模卻依然不大。與此同時(shí)，生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流還存在著許多問(wèn)題。

3.1 市場(chǎng)需求大，冷藏運(yùn)輸率低

據(jù)2018年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，中國(guó)農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到了113579.53億元，連續(xù)幾年保持穩(wěn)定快速的增長(zhǎng)。水果、蔬菜、肉類(lèi)、水產(chǎn)品、牛奶這五大類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量更是達(dá)到了11.42億噸，而這五類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品則是需要冷鏈物流的主體，龐大的市場(chǎng)吸引了越來(lái)越多的企業(yè)投資建設(shè)冷鏈物流。2018年，中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求強(qiáng)勁。同時(shí)，我國(guó)果蔬、肉類(lèi)和水產(chǎn)品的冷藏運(yùn)輸率還在不斷增加并保持良好的增長(zhǎng)速度。但是發(fā)達(dá)國(guó)家的平均冷藏運(yùn)輸率已經(jīng)可以達(dá)到90%以上，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比來(lái)說(shuō)，仍然有較大的差距[1]

3.2 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善

在冷鏈物流的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，最重要的就是冷藏冷凍車(chē)與冷庫(kù)的建設(shè)。

目前，中國(guó)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品只有不到40%可以實(shí)現(xiàn)全程冷鏈物流運(yùn)輸,而以美國(guó)、日本為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家可以達(dá)到70%～90%。我國(guó)的冷鏈運(yùn)輸大多依靠車(chē)輛，其中，有不到1/3的車(chē)輛采用封廂式密封保存，不到5%的車(chē)輛具有完善的保溫體系和制冷系統(tǒng)。與美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的大型冷藏車(chē)相比,我國(guó)冷藏車(chē)的體積一般較小。此外,發(fā)達(dá)國(guó)家所使用的車(chē)輛標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化程度更高，無(wú)論是冷鏈運(yùn)輸?shù)乃俣冗€是質(zhì)量,都有更高的保障[2]。

而冷庫(kù)由于前期建設(shè)投資巨大，收益較慢，數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合市場(chǎng)需求。在全國(guó)范圍內(nèi)來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的東部冷庫(kù)數(shù)量較多，欠發(fā)達(dá)的中西部地區(qū)則較少。

3.3 信息化程度低

要保證生鮮農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，就要以更快的速度、更好的質(zhì)量完成從生產(chǎn)源頭到銷(xiāo)售終端的加工流通。這就對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流提出了更高的要求。

生鮮農(nóng)產(chǎn)品是對(duì)時(shí)效很敏感的商品，冷鏈物流時(shí)間短、速度快、效率高是關(guān)鍵。但從目前的市場(chǎng)情況來(lái)看,我國(guó)大多數(shù)冷鏈物流企業(yè)選擇了各自為陣的經(jīng)營(yíng)方式，對(duì)資源整合不夠重視，導(dǎo)致了資源浪費(fèi)，例如空載率過(guò)高等。

銷(xiāo)售信息與方式較為單一，大量農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售不出去，而消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)到的生鮮農(nóng)產(chǎn)品售價(jià)則很高。其中一個(gè)很重要的原因就是缺乏一個(gè)完整龐大的信息平臺(tái)去完成資源的有效整合，再進(jìn)行合理的分配。

3.4 缺乏整體規(guī)劃

生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流涉及到許多環(huán)節(jié)，各節(jié)點(diǎn)之間的對(duì)接情況都會(huì)直接影響冷鏈物流的效率。這些節(jié)點(diǎn)涉及了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地的采收、加工、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸、到最后銷(xiāo)售終端，產(chǎn)品流向需求者等。這一系列的過(guò)程離不開(kāi)管理、技術(shù)支持、信息等相關(guān)服務(wù)，也就是說(shuō)冷鏈物流是由各行業(yè)多服務(wù)相互協(xié)調(diào)構(gòu)成的。

但是在目前情況下，位于供應(yīng)鏈上的各個(gè)企業(yè)之間普遍缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃和協(xié)調(diào)，各個(gè)物流節(jié)點(diǎn)之間的交流合作較少，彼此都還處于原始階段的各自獨(dú)立生長(zhǎng)[3]。同時(shí)，沒(méi)有一套完整系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)依照市場(chǎng)發(fā)展和自身情況各自制定的標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致整個(gè)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流市場(chǎng)魚(yú)龍混雜。

此外，我國(guó)目前的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流過(guò)程繁雜，有的多達(dá)七八道環(huán)節(jié)，產(chǎn)生了很多多余的成本，合理的減少物流環(huán)節(jié)可以有效并且大幅度的降低成本。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流中的應(yīng)用

4.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的介紹

4.1.1 RFID技術(shù)

電子標(biāo)簽保存有一定量的數(shù)據(jù)信息，閱讀器可以遠(yuǎn)距離通過(guò)發(fā)出微波查詢(xún)信號(hào)，掃描并識(shí)別電子標(biāo)簽，讀取數(shù)據(jù)信息，從而識(shí)別物體，進(jìn)而可以通過(guò)計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至管理中心進(jìn)行處理和保存。

4.1.2 傳感技術(shù)

傳感器可以將感受到的信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)或者其他形式的信號(hào)輸出。傳感器輸出的信號(hào)精確且及時(shí)，人們可以根據(jù)輸出的信息及時(shí)做出調(diào)整。

4.1.3 GNSS技術(shù)

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)技術(shù)的工作原理是導(dǎo)航衛(wèi)星向地面監(jiān)控中心發(fā)射信號(hào)，主控站確定衛(wèi)星軌道信息，然后將信息發(fā)射到衛(wèi)星上，讓衛(wèi)星轉(zhuǎn)播軌道信息，最后用戶(hù)端接收、測(cè)量衛(wèi)星信號(hào)，從信號(hào)中獲得衛(wèi)星軌道信息，從而確定所在的空間位置。GNSS在海、陸、空移動(dòng)物體的導(dǎo)航定位方面具有較大優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用廣泛。

4.1.4 GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)(GIS)是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)地表空間中的有關(guān)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、儲(chǔ)存、運(yùn)算、分析、輸出的系統(tǒng)。它具有分析和處理海量地理數(shù)據(jù)信息的能力，能夠完成人類(lèi)難以完成的任務(wù)。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在種植采收環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在采收階段給生鮮農(nóng)產(chǎn)品貼上獨(dú)一無(wú)二的電子標(biāo)簽，消費(fèi)者可以利用RFID技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端追溯到生產(chǎn)采收階段的所有信息，包括采收地、采摘時(shí)間、生長(zhǎng)環(huán)境等。將電子標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)叫畔⑵脚_(tái)，平臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。一旦消費(fèi)者對(duì)買(mǎi)到的生鮮農(nóng)產(chǎn)品有疑問(wèn)或發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)跟蹤信息快速找到問(wèn)題的源頭，并在很大程度上保證食品安全。

此外，種、養(yǎng)殖戶(hù)通過(guò)傳感器和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以隨時(shí)監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題便于及時(shí)調(diào)整。

4.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

倉(cāng)儲(chǔ)是物流環(huán)節(jié)中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。出(入)庫(kù)環(huán)節(jié)更是在整個(gè)物流過(guò)程中占很大的比例。傳統(tǒng)的出(入)庫(kù)操作方式是將待出(入)庫(kù)物品搬運(yùn)放置在發(fā)(收)貨區(qū)進(jìn)行掃描驗(yàn)貨，這一過(guò)程耗費(fèi)了大量的時(shí)間以及人力物力等。利用RFID技術(shù)貨物無(wú)需停留，閱讀器可以遠(yuǎn)距離識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，計(jì)算機(jī)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，大大縮短作業(yè)時(shí)間，同時(shí)也節(jié)省了由搬運(yùn)所帶來(lái)的人力、物力，降低費(fèi)用。

生鮮農(nóng)產(chǎn)品對(duì)儲(chǔ)藏環(huán)境有嚴(yán)格的要求，這就要求管理者要嚴(yán)密監(jiān)控倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度、濕度、含氧量等變化情況。“冷鏈”強(qiáng)調(diào)的是“鏈”，而冷鏈物流過(guò)程中出現(xiàn)“斷鏈”情況多發(fā)生在倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸過(guò)程中。借助傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能倉(cāng)儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以有效降低損耗率，對(duì)品質(zhì)有更大的保障。

4.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在運(yùn)輸環(huán)節(jié)的應(yīng)用

專(zhuān)業(yè)冷鏈運(yùn)輸車(chē)輛造價(jià)高運(yùn)費(fèi)高，但是由于缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃，往往會(huì)出現(xiàn)裝載率不夠、路線(xiàn)重復(fù)等問(wèn)題，既耽誤時(shí)間又浪費(fèi)資源，導(dǎo)致生鮮農(nóng)產(chǎn)品損耗率增加，物流成本上升。

在運(yùn)輸車(chē)輛上安裝GNSS接收設(shè)備，監(jiān)控中心便可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛信息，例如車(chē)輛何時(shí)出發(fā)，在何地停留，是否按照規(guī)劃路線(xiàn)進(jìn)行運(yùn)輸，預(yù)計(jì)還有多久到達(dá)目的地等。出現(xiàn)突發(fā)問(wèn)題監(jiān)控中心可以根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)做出調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)管理控制。等待接貨的經(jīng)銷(xiāo)商或消費(fèi)者也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)了解到運(yùn)輸信息，減少等待的焦慮感。利用GIS技術(shù)，能夠?qū)\(yùn)輸路線(xiàn)進(jìn)行規(guī)劃以及合理的調(diào)配運(yùn)輸車(chē)輛等。避免出現(xiàn)重復(fù)路線(xiàn)等消耗資源和時(shí)間的行為，使效率最大化。并與RFID射頻識(shí)別技術(shù)集成在一起，可以應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品配送管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物流車(chē)輛的集成化可視化管理[4]。

將世界先進(jìn)的GNSS、GIS技術(shù)應(yīng)用到生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流中，對(duì)冷鏈車(chē)輛進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，規(guī)劃路線(xiàn)，提高裝載率。同時(shí)還能及時(shí)地反饋車(chē)輛信息，嚴(yán)密監(jiān)控車(chē)輛情況，方便政府及企業(yè)的管理，消費(fèi)者也能將及時(shí)掌握物流信息。對(duì)于可能遇到的情況做到事中控制甚至事前控制，提高效率。

4.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在銷(xiāo)售環(huán)節(jié)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以讓生鮮農(nóng)產(chǎn)品的整個(gè)物流過(guò)程從源頭到終端都實(shí)現(xiàn)信息化透明化。

一方面，之前的零售商可能并不能具體的知道生鮮農(nóng)產(chǎn)品的保質(zhì)期以及生鮮農(nóng)產(chǎn)品何時(shí)被采摘下來(lái)。現(xiàn)在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，零售商可以根據(jù)標(biāo)簽上的保質(zhì)期信息決定農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售情況，一旦閱讀器識(shí)別的信息顯示生鮮農(nóng)產(chǎn)品即將過(guò)期或已過(guò)期變質(zhì)，零售商應(yīng)當(dāng)立即處理，避免腐爛變質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品流向消費(fèi)者。

另一方面，消費(fèi)者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從信息平臺(tái)上直接看到農(nóng)產(chǎn)品信息。保證從生產(chǎn)源頭到銷(xiāo)售終端的所有信息都對(duì)消費(fèi)者公開(kāi)透明，讓消費(fèi)者買(mǎi)得放心。如果發(fā)生緊急問(wèn)題，也可以通過(guò)追溯信息迅速找到問(wèn)題原因所在。

5 結(jié)語(yǔ)

生鮮農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展與我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的好壞又關(guān)乎我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的未來(lái)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冷鏈物流結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的低損耗率、高利潤(rùn)率刻不容緩。

近年來(lái)，我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流需求迅速增加，市場(chǎng)也在不斷擴(kuò)大。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合起來(lái)，會(huì)使得我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的現(xiàn)狀得到極大的改善，比如有效提高生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸效率，降低生鮮農(nóng)產(chǎn)品腐損率，提高利潤(rùn)率。同時(shí)，可以根據(jù)實(shí)時(shí)反饋的信息對(duì)整個(gè)生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流過(guò)程進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和優(yōu)化。

我們有優(yōu)質(zhì)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品、有龐大的社會(huì)需求、有正在進(jìn)一步完善的物流體系、有高額的利潤(rùn)率吸引著優(yōu)秀的企業(yè)進(jìn)駐，但卻因?yàn)樾畔⒉煌该鞑粚?duì)等而造成了大量的資源浪費(fèi)。現(xiàn)在，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流逐步發(fā)展，消費(fèi)者可以了解實(shí)時(shí)的全冷鏈物流過(guò)程中的生鮮農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)信息，防止假冒農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)，從根本上保證生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全性，保障了市場(chǎng)的良好秩序。