物联网技术在物流中的应用分析

摘 要：通过对物联网及其关键技术的介绍，分析了物联网在物流中的应用。结合物联网技术的应用特点及物流运作实际，主要分析了物联网技术在运输、仓储及配送等方面的现实应用。特别是提出了在城市配送方面，运用物联网技术由主车辆根据实时路况指挥附属车辆，优化配送路线的新思路。

关键词：物联网；RFID；WSN；物流

中图分类号：F25

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2013）14-0060-02

1 物联网概述

2009年8月，随着总理提出“感知中国”以来，物联网已成为我国信息产业发展中的下一个战略高点。我国已将“物联网”明确列入《国家中长期科学技术发展规划（2006一2020）年》和2050年国家产业路线图。物联网由此逐渐进入公众的视野。

物联网（Internet of Things）最早是由MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时提出来的。它是全球公认的继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业又一次新的信息化浪潮，是信息化技术的进一步升级和发展，开发应用前景巨大。

2 物联网关键技术

（1）RFID技术是一项非接触式自动识别技术，利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰能力强、操作快捷等许多优点。

（2）传感网络是由使用传感器的器件组成的在空间上呈分布式的无线自治网络，一般是由在空间分布的、独立的网络节点组成。节点包含有传感器来监控节点的物理或环境条件，如温度、湿度、声音、震动、压力、运动等。每个节点通常带有无线电收发器或其他无线设备通信设备以通过网络把传感数据传输给数据库和其他用户。这样，传感器网络可以用于数据收集（Data Collection）、目标跟踪（Object tracking）以及报警监控（Alarm monitoring）等。

（3）M2M是物联网现阶段最主要的表现形式，是机器到机器的无线数据传输，有时也包括人对机器和机器对人的数据传输。目前，主要有CDMA、GPRS、IEEE802.11a/b/g WLAN等技术支持M2M网络中的终端之间的传输。M2M不是简单的数据在机器和机器之间的传输，更重要的是，它是机器和机器之间的一种智能化、交互式的通信。也就是说，即使人们没有实时发出信号，机器也会根据既定程序主动进行通信，并根据所得到的数据智能化地做出选择，对相关设备发出正确的指令。图1为物联网系统架构。

3 物联网在物流中的应用

物流业作为服务业，是为企业提供物流服务的。同时，物流业作为一个产业，是要在市场经济环境中生存和发展的。即提供合适的物流服务和降低成本二者缺一不可。物流作为一个系统，只有提高物流系统的效率才能有效降低成本，而效率的提高在于物流七大功能要素的有效整合。现有的物流信息技术在物流效率的提高上发挥重要作用，但有待进一步提高。比如传统的条码技术在物流中得到了广泛应用，但条码在扫描的效率和可重复使用等方面无法与RFID技术相比，可以预测，RFID技术的使用将大大提高物流运作的效率。

物流七大功能要素包括运输、储存、包装、装卸搬运、流通加工、配送与信息处理。物联网在在物流中的应用也即在七大功能要素中的应用。分析物流七大功能要素结合物联网技术可以看出，物联网技术在运输、储存及配送等方面的应用最有潜力。

3.1 物联网在运输中的应用

从传统的黑箱到现在的透明化，物流信息技术在物流运输中发挥了重要作用。结合GPS、GIS和计算机网络与通信技术，就可以对远在千里之外的车辆进行监控，直观地显示车辆的运行路线，对车辆运行路线进行规划，追溯其运行轨迹，这无疑提高了对运输车辆的管控能力，从而大大提高了物流运输效率。除此之外，传统GPS终端通过与GSM/GPRS及GIS结合还可实现远程遥控断油/断电、越界超速/报警及紧急报警等功能。运用一组具备通信能力的智能传感器构成无线网络，协作感知、采集和处理网络所覆盖的地理区域中感知对象的信息，通过GSM网络或卫星通信网络将信息传给远方的IT系统，从而实现对感知对象的全程监控。

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们对食品安全越来越关注，在食品安全的链条上，物流运输成为非常重要的一环。如何保证在运输过程中的食品安全及对在途食品进行有效监控已成为客户和物流经营管理者共同关心的问题。物联网技术的发展对该问题的解决提供了有力的工具。结合GPS、GIS、移动通信技术及传感网络技术，对易腐烂农产品或者水产品进行全程跟踪定位及温度、湿度等监控，确保客户对运输中产品状态的知情权及物流经营管理者对运输车辆的监控和调度。实现全程无间断的对温度、湿度及监控。远程实时监控的基础是无所不在的移动通信网络，关键是各种信息技术集成，特别是移动通信网和传感网的融合。实现无所不在、随时随地的物物相连，目前公认的最现实的是各种网络或技术与移动通信网的集成与融合。图2为运输车辆信息监控系统结构。

以上运输车辆信息监控系统大体可以分为三部分，第一部分为感知部分，负责实时GPS定位数据与传感数据的采集；第二部分包括Web服务器和数据库服务器，完成GPS定位数据与传感数据的存储与处理及GIS与GPS数据的匹配；第三部分为终端部分，便于客户利用浏览器对实时数据进行查询和物流经营管理者对整个物流过程的监控。

3.2 物联网在储存中的应用

传统储存中大量应用的商品标记及在盘点时运用的无线手持终端对商品的识别大量应用条码技术。条码技术从产生到迅速广泛应用得到了大型企业支持，像沃尔玛等大型零售企业率先使用条码技术对条码技术应用普及起到了非常重要的推动作用。条码技术在物流中的大量使用大大提高了物流系统的效率，同时，随着条码技术的应用，人们对物流系统的效率要求越来越高，条码在应用上的不足也逐渐显现出来：诸如接触式扫描；一次只能扫描一个条码；扫描效率低；不耐脏；不可重复使用等。沃尔玛明确要求2005年以前，它的前一百位供应商必须使用无线射频技术（RFID）对商品进行标识，又一次担当起了新技术应用的引领者的角色。可以想象，射频技术必将像条码技术一样在未来得到广泛应用。

目前，条码技术仍然在物流中大量使用得益于其低廉的价格和简单易操作，其在物流中的地位暂时仍然无法取代，但随着RFID技术的进一步发展及在社会经济生活中的大规模应用，电子标签及相关设备的价格必将逐渐降低。同时，物联网技术的进一步发展，射频技术极有可能取代条码技术，成为未来商品标识的中流砥柱，从而融入到物联网发展的浪潮中。

电子标签比较高的价格限制了其在物流中的大量应用。目前，较好的方法是射频技术与条码技术的结合使用，充分利用二者的优势，使得既可以提高物流效率，又可以在一定程度上控制成本。以下情况可考虑使用RFID技术：（1）用于价值比较高的有防伪要求的物品上，比如高档白酒的标识和防伪就是利用电子标签中储存着高档白酒的相关信息，同时利用电子标签和阅读器之间的信息传输原理实现防伪功能。（2）用于对食品等易腐变质商品或农作物、水产品等进行追溯。（3）电子标签可使用于集装性物流器具上，加快物品的仓储管理效率。

电子标签主要应用在托盘等集装器具上，托盘上码放同一品种同一数量的物品，托盘上物品用条码标记，托盘用电子标签标记。当整盘物品出入库时，阅读器对多个托盘进行识读，就可以加快商品进出库的速度。当不够一托盘时，使用条码扫描仪逐个扫描待出入库物品，完成物品出入库。这样既利用了射频对整个托盘出入库的高效识别，同时也满足了零星物品出入库要求，从而提高出入库效率。同时利用射频技术，也可大大提高对在库商品的盘点速度，从而提高物品在库管理效率。

库存成本是物流成本的重要组成部分，因此降低库存水平成为现代物流管理的一项核心内容。将RFID技术应用于库存管理中，企业能够实时掌握商品的库存信息，从中了解每种商品的需求情况及库存情况，结合自动补货系统以及供应商管理库存（VMI）解决方案，提高库存管理能力，降低库存水平。因此，RFID技术的使用不但可以提高出入库效率，而且能够降低库存成本。

3.3 物联网技术在配送中的应用

物联网的最终目的是把世界万物连接起来，实现物物之间的通信。随着人们收入水平的提高，有车一族逐渐增多，城市拥堵现象越来越严重，交通情况瞬息万变。在城市配送中，如何保证物品及时正确陪送给客户是现代城市配送所要解决的问题。运用先进的物联网技术及实时通讯系统使配送车辆之间实现实时通信，从而适应城市快速、准时配送的要求。可以考虑在配送车辆中设置主车辆和附属车辆，主车辆和附属车辆之间可以实时通信，主车辆接受指挥中心或配送管理中心的指令，根据交通实时情况选择合适的道路。然后，主车辆指挥其他附属车辆进行道路优化选择，提高配送的准时性。当主配送车辆无法与配送管理中心取得联系时，主配送车辆可以根据实时路况进行优化选择，指挥其他附属车辆以最优路径实现货物配送，这就保证了在任何情况下都能准时完成物流配送。这种情况要求主配送车辆配置强大的信息处理与车辆之间通信能力，物联网及其他信息技术的发展为城市快速配送奠定了良好的基础，这必将对未来城市配送产生重要影响，大大提高城市配送效率，解决现代城市交通拥堵下物流配送的难题。

4 结语

物联网必将成为继互联网之后又一次世界范围的信息革命。我国应当抓住时机，大力发展物联网关键技术、促进物联网标准的协调统一、推动物联网产业的规模化发展，创造物联网发展的良好基础。物联网在物流中的应用前景光明，潜力无穷，但并不是一片坦途。物联网在其他领域的应用中所存在的问题不可避免地存在于物流应用中。针对物流的特点，物联网在物流中的应用主要包括以下问题：（1）完全识别问题，电子标签不能100%地被识别。物流过程中成千上万的商品可能由于识别问题而损失惨重。（2）成本问题，与条码几分钱的成本相比，电子标签的成本是条码的十倍左右。（3）标准化问题，现在世界上还没有物联网的通一标准，这必将制约物联网的发展。其他诸如传感器的功耗问题，安全问题等。物联网发展中存在问题不可避免，相信随着物联网技术的进一步发展及应用，上述问题最终会得到解决，从而促进物联网的大规模应用。

参考文献

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