智能物流的主要技术范文

时间:2023-12-22 17:16:05

智能物流的主要技术

智能物流的主要技术篇1

关键词:图书出版业;智慧物流;物联网;发展对策研究

中图分类号:F250 文献标识码:A

Abstract: The internet of things is profoundly affecting the various sectors of society, and the intelligent logistics based on information technology of internet of things has also achieved a number of progress. In this paper, the concept and technology of intelligent logistics are applied in the book publishing industry, and it puts forward the corresponding countermeasures for the problems of low degree of coordination, low degree of information and lack of strategic development, which do help to improve the supply chain structure of the book publishing industry and is beneficial to provide standardized logistics services, so as to realize the healthy and long-term development of the book publishing industry.

Key words: book publishing industry; intelligent logistics; internet of things; development countermeasure research

在当今互联网时代,随着物联网的应用和普及也带来了物流业全面的转型升级。特别是在当今大数据和云计算的发展背景下,以物联网这项新兴技术为基础,注重信息化、系统化和网络化的智慧物流,已经开始覆盖各个行业的物流活动并逐渐产生重要影响。对于现今图书出版业物流面临的由于内部结构分散、未形成战略整合而引发的高成本和低效率问题,通过将智慧物流的理念和技术应用于当前的图书出版物流市场,将有助于实现物流基础资源的整合、物流专业化水平的提升和物流信息的共享,这对实现图书出版业稳定而长远的发展至关重要。当前,智慧物流在国内重要物流领域已经开始实践,以此为契机,将智慧物流应用于图书出版业,这对于实现图书出版业物流资源管理和物流信息技术的整合、推进供应链服务一体化的发展,从而从整体上完善图书出版业的物流服务,都具有重要的发展价值和应用意义。

1 智慧物流与物联网

1.1 智慧物流的含义

智慧物流最早于2009年12月由华夏物联网、中国物流技术协会信息中心以及《物流技术与应用》编辑部联合提出[1]。智慧物流概念虽提出已有一段时间,但就其定义还未取得共识。目前很多学者对其概念还存在着理解上的差异:一种观点认为,应把“智慧物流”看做一个名词,它代表着明显有别于当前物流形态的更高水平的物流形态;另一种观点认为,所谓智慧物流强调的重心为“智慧型的物流”,即在现有的理基础和技术基础上根据所需的物流服务提供简洁有效的物流服务功能,而并非某项固定物流形态的形容或判断[2]。

虽然对智慧物流的概念理解尚未统一,但立足于当前的互联网时代,多数学者普遍认为,智慧物流应以物联网的新兴技术为基础,在技术上实现物流服务的创新,实现物流服务过程中网络化、实时化的跟踪与智能控制,从而改善物流服务的各个环节以及相应的物流服务功能。

1.2 智慧物流的功能

王之泰提出,要将智慧物流充分运用到实际中以求得符合潮流的发展,必须辩证的看待智慧物流,即“智慧物流”是应体现出物流活动中的动态概念与确定模式的辩证关系,而非一个单纯的技术性问题,它是一个系统、综合的概念[2]。因此,对智慧物流的功能分析应分为从技术应用和综合管理两方面看待。

从技术应用方面来看,智慧物流的功能主要体现在如下几点:

(1)识别感知功能。即通过将物品信息进行数据化处理,利用现代化定位和识别技术,快速实现对物品的识别,从而达到对物品的自动化管理。(2)优化决策功能。主要采用数据挖掘及云计算等数据分析技术,对物流活动中的数据进行处理和分析,一方面实现物流相关数据的信息化管理,另一方面可辅助制定出行之有效的物流配送计划和方案。(3)定位追溯功能。主要采用卫星定位、射频识别等信息技术来对货物的位置和状态进行实时的跟踪处理,并对客户与管理者提供实时有效的信息反馈[1]。

从综合管理方面来看,为了体现出物流活动中的智慧,智慧物流应具备现代化的基础设施和管理理念,一方面要在大数据和云计算的应用背景下通过数据驱动来辅助决策,另一方面要融合先进的管理理念,发挥人的能动性来丰富决策内容,要充分体现智慧物流的智能化、信息化、网络化的创新形态。

1.3 智慧物流与物联网

智能物流的主要技术篇2

【关键词】物联网技术;智慧物流;管理;应用

1物联网技术与智慧物流管理

物联网技术是计算机技术快速发展的产物,其核心与基础是互联网。物联网技术是对互联网技术的延伸与拓展,即物与物相连接、物与物之间交换信息,物联网技术应用于物流行业,可实现物流企业的可视自动化操作,形成一个互相交换信息的完整的通信网络体系。物联网技术可以对货物进行实时监控、识别、跟踪与定位,是对物流管理方式的创新。物联网技术通过传感设备对货物的ID与属性进行编制,将货物的静态属性标准化并储存于标签,再采用相关设备对货物的属性信息进行识别,并将获取的信息转换为可以传输的格式,然后物流企业通过网络系统将各项信息上传到信息处理中心,以此完成货物信息之间的数据处理与通信。智慧物流是在物联网技术支持下发展起来的一种物流网络体系。智慧物流管理可以全程监控物流的运输、存储以及配送情况,同时获取货物所处的位置与状态,自动、实时地掌握全程物流信息,并采用物联网技术对物流信息进行处理,以降低人工成本、提高物流业的运行效率。智慧物流管理能通过深入分析与挖掘物流信息数据、了解用户需求等,及时做出智能化决策。

2物联网技术在智慧物流管理中的应用

物联网技术是在关键性技术、支撑性技术与共性技术相互融合的基础上形成的,它是一种网络系统技术。物联网技术系统的综合应用充分体现了它的应用价值。物联网技术不同层面在智慧物流管理中的应用主要体现在如下几个方面。

2.1物联网感知互动层在智慧物流管理中的应用

物联网感知互动层的主要作用是识别、定位与跟踪,其涉及的技术主要包括无线射频技术、GPS定位系统以及无线传感器网络等,这些技术在智慧物流管理中有不同的应用。其一,无线射频技术即RFID技术,又叫射频识别技术,它实现了非接触的双向通信,是物联网技术的重要技术之一,也是物流行业中应用比较广泛的关键技术。该技术通过使用电子标签对货物做上标记,自动识别、采集货物的有关信息,对物流车辆进行动态的监控跟踪,实现了对货物的智能配送与指挥调度,而且,它能对仓储中的产品真伪情况进行有效辨识,实现了物流业中的可视化管理,进而帮助物流业掌握货物运输中的各种信息。其二,GPS定位系统。GPS定位系统可以对全球范围内的物流进行实时监控与定位,同时根据电子地图上反映的信息,及时掌握当时物流的交通情况、跟踪货物所处的状态与地点,进而调整与优化运输路线,科学、合理、实时地配送车辆,完成紧急救援工作,使物流过程能更加快捷,从而为物流的快速配送提供保障。其三,无线传感网络即WSN。无线传感器网络采用无线通信,为人与人之间、物与物以及人与物之间搭建了一个平台,使它们之间相互联系,形成了一个完整而庞大的网络系统。它结合多种技术,实时、自动、远程地获取各项物流信息数据,然后对数据的可靠程度进行检测,以保证数据的真实性、完整性与时效性,进而远程掌控整个物流运输的状态,以便对信息进行及时反馈,并针对物流的状况或出现的问题进行智能调控与自动决策。此外,该技术还能监测车辆的运输、仓库的环境以及货物的配送等情况,从而实现物流管理的智慧化。

2.2物联网网络传输层在智慧物流管理中的应用

物联网网络传输层包括多种技术:其一,云计算技术。云计算技术需要与互联网、移动通信、人工智能等充分结合,从庞大的数据库中高效且智能化地对物流信息数据进行分析、处理与整合,并从中提取有效、有价值的信息,进而帮助用户查询所需的动态交易信息,为智慧物流管理提供科学的决策依据与技术支撑,从而使智慧物流进行正常的运转。其二,M2M技术。

智能物流的主要技术篇3

一、引言

随着时代不断地进步,传统的商店以及商场等线下购物方式逐渐被具有互联网模式的线上购物方式所取代,随着几大著名网络电商巨头的不断壮大,人们足不出户便可以实现买卖商品及货物。随着电商的不断发展,随之衍生的电商物流也逐渐崛起,但是近年来,由于电商出货量的逐渐增大,物流往往成为买家和卖家诟病的中心,因此如何在电商中提高物流水平,建立指挥电商物流中心,如何对其进行运营,成为我们所要解决的重要问题。顺应这一发展趋势,应为电子商务的发展提供良好的行业资源配置保证,现阶段中国智慧物流中心的建设正处于探索阶段。随着技术开发和管理水平以及运营理念的不断变化,人们智慧的判断和评估标准也在不断提高。与物流行业相关的学术界和商业界对智慧物流和智慧中心的理解正在不断变化。建议建设“安全、高效、智慧和环保”的物流系统,同时提出分级物流系统。智慧电商物流中心将成为未来重要的物流功能载体,并将进一步发展,与此同时,智慧电商物流中心的智慧化建设也需要得到相应的发展。在智慧电商物流中心发展需求的背景下,建立智慧物流中心的合理发展道路,对智慧物流中心具有多方面的理解并结合城市的各个发展阶段以及针对各种发展思路清晰的想法尤为重要。

二、发展现状

基于大数据,云计算和智慧传感系列都是现代技术发展过程中所呈现的智慧物流,有效的促进了经济的发展,实现了物流方面的标准化,集约化发展。在当前的技术水平上,智慧物流的创新应用已取得了显著进步,例如使用无人机配送、机器人配送和全过程无人仓库等黑色技术。根据国内学者研究的智慧物流系统的三个主要组成部分,信息传输系统、工作执行系统和智慧思维系统,仅在数字化阶段才有可能专注于展示智慧物流,这是在工作执行系统中出现的,而对智慧电商物流中心的研究还远远不够。如何从技术研究跃向智慧思维系统研究是智慧物流面临的关键问题。时代的发展和市场的需求带来了物流业的变化,社会和个人消费者对物流提出了更高的要求。高智慧,全方位,高灵活性是物流业的未来发展方向。当前,国内物流业还不完善,智慧物流的发展还不够成熟。为了使智慧物流更加成熟,有必要从政府和社会的各个层面,以整体的视角整合社会资源,并加强政府与企业之间的产业合作。智慧物流的发展已经成为社会发展和时代变迁的核心。

三、智慧电商物流中心存在的问题

(一)智慧物流的信息技术应用范围不广在交通基础设施和通讯设施方面,我国存在某些劣势,如有些地区的交通道路不通畅,网络设施不完善。同时,由于地理特征,对农业、林业畜牧业,副业、轻工业、重工业的重视程度因地区而异,因此物流业的发展方向和发展程度也不同。智慧物流目前仅在东南沿海,经济发展较好的地区,无法惠及其他地区。很少有公司致力于智慧物流,而且大多数公司仍处于传统物流和智慧物流共存的状态。因为技术资金和其他问题减少了对建设智慧物流中心的研发,也减少了智慧联盟公司的合作。

(二)宣传力度不够在大多数地区,智能物流的概念尚不清楚,智能物流可以提供的服务模型也不清楚。如今,诸如通信技术、云计算、物联网和人工智能之类的信息技术还不足以促进物流公司的发展。除大型物流公司外,大多数中小型企业对信息技术的扩展和应用缺乏了解。随着信息技术的发展趋势,信息技术无法在中小型物流企业中得到广泛应用。智能物流不同于常规产品,推动智能物流的传统方法过于概念化。

(三)专业人才缺乏在物流业中,人才结构是“金字塔式”的,缺乏高水平的物流管理人员,基层物流中包含多个环节,各个环节的人才需求较高,但是实际人才的引进并不符合物流的需求。智能物流教育紧随智能物流的发展。在物流教育中,许多大学理论知识比实际知识更多。没有真正接触过智能物流实践的学生将无法满足物流公司对智能物流人才的需求。

(四)政府政策扶持力度不够智慧物流的发展水平因地区和公司而异,政府的政策无法解决所有公司的所有问题。一些政策在一定程度上帮助了大型企业,为大型企业创造了良好的环境,但对于中小企业作用不大。

四、发展对策

(一)提高智慧物流信息技术在物流发展过程中,利用信息技术可以实现智慧物流的发展。例如利用大数据手段,对企业的运行能力进行预测,缓解由于购物节期间物流需求较大而导致的爆仓问题。信息技术的利用可以实现产业与物流的良好对接,根据区域内的需求,企业发展制定物流计划,进行精准的物流分配。另外,利用信息技术的同时,可以进行个性化服务,对车队进行智能化管理,提高区域内的服务经济发展。因此,信息技术是智慧物流信息技术的重要组成部分。

(二)加大宣传力度为了更有效地促进和发展智慧物流,物流公司扩展了促销渠道,利用电视网络平台和VR虚拟设备来增强离线体验,并通过易于公众理解的视听和物理体验来有效地促进智慧物流。积极提供智慧物流服务,吸引眼球,引导客户和合作伙伴发展智慧物流服务,实现口头交流、平台推广等二次宣传。例如,可以利用微信、朋友圈、公众号等新媒体对智能物流中心进行进一步宣传,让更多的淘宝卖家,电商企业入驻智能物流中心。

(三)注重人才培养通过校企合作,企业可以根据高校的专业设置与高校合作,培养学生实践能力的同时为企业引进专业人才。校企合作主要为学生提供实习机会,提高学生的实践能力,促进智慧物流的人才引进。在培训和培养现有技术人才的基础上,有必要借鉴国外培养专业人才的经验,引进国外物流技术人才,指导企业智慧物流技术的发展。例如通过开展智能物流培训班,帮助已经就业的智能物流人员进行再学习,提高智能物流中心工作人员的综合素养,跟上智能物流技术的发展,促进智能物流中心的进步。

(四)加大建设基础设施建设国家大力支持智慧物流的发展,可以为相关企业的发展创造良好的环境。例如,近年来,我国了一系列政策,例如《促进新一代人工智慧产业发展三年行动计划(2018-2020年)》等一系列政策。提供资金和政策,通过财务支持政策来支持智慧物流技术人员的培训。优惠税收政策可以鼓励智慧型物流发展中的企业家精神和创新,并减少或免除新兴企业和创新型企业的相关税费。在基础设施方面,各地政府需要普及网络设备的建设。就如同与今年的春节联欢晚会一样,一些各地政府在当地山区安装了4G网络,以确保当地居民及时获得信息更新。

(五)加强基础设施、技术网络的开发建立完整的基础架构。高科技网络对于提高智能物流中心管理水平和能力至关重要。这需要智能物流中心创新思维,将各种先进技术完全引入物流管理,并加强各个地区的物流基础设施建设。在未开发物流技术网络的地区,基础设施建设可能会有所倾斜。根据每个地区的物流和运输总量设立配套的集散中心、物流配送中心、物流园等。不可盲目建设,浪费资源,最后得不偿失。另外,由于某些地区的物流基础设施落后,智能物流中心需要更新相关设备。在更新过程中,它们必须具有前瞻性,充分考虑将来可能出现的各种问题,以便更新后的基础可以为尽可能多的电商及客户服务。

(六)打造物流信息服务平台物流信息服务平台包括两个方面,一个是外部公共信息服务,另一个是智能物流中心内的业务管理信息系统。智能物流中心的业务管理信息系统的综合开发建设,不仅可以满足物流企业业务管理的电子商务需求,而且可以降低该智能物流中心的整体投资和成本。对于智慧物流园的建设,利用云计算,大数据,物联网技术等,进行智慧物流园的平台建设,进行产品研发,电子商务的培训以及公共服务理念的讲解,提高公共服务的体系建立。在利用信息技术实现物流智能化时,需要遵循一定的原则,主要包含以下方面:第一是面向未来。智能物流系统的设计和实现必须在概念上合理发展,在意识形态上要有更高的发展,这样才能引导智能园区信息平台的技术和模式以及现有园区发展所需的信息支持。电商企业应该考虑到满足未来发展智能物流系统模式的需求。第二是先进性。智能物流园区的基本概念是建立一个关于物流园区核心竞争力的信息平台。因此,有必要确保其在信息技术应用中的发展和领先地位,并利用最先进的信息技术来促进、引导、规范和创新园区的业务发展模式。第三是可扩展性。智能物流系统设计应具有可扩展性,满足未来智能物流系统和智能物流业务的扩展需求,确保有效地发挥智能物流系统建设投资的作用,避免重复投资。第四是整合。由于物流系统的建设时间较短,项目需求较高,需要在系统建设方面充分利用集成化优势,遵守原则的同时创新技术发展产品。引进新产品时,尽量使用已有的产品,而不是所有的系统都重新开发。这样,一方面可以加快智能物流系统进度,另一方面可以使智能物流系统成熟,稳定和先进。

(七)开展自动化技术的应用1.建立全自动化转运中心用全自动分拣设备装配线和智能装卸机器人代替运输和分配现场的人工工作,可以使货物的收集和分配效率提高数十倍,并提高最大生产能力。可做到单位场地小时级甚至分秒级的产能最大化。例如,UPS在全球范围内建立了许多自动运输中心。UPS世界港口是世界上最大的自动化转运中心,每天可处理130架货运飞机的装卸,每小时的自动分拣能力为416,000个包裹。到达港口后,件包裹到港后只有两次人手触碰的机会,其余全部由机器完成。2.建立智能化和无人化仓库使用仓库中的大数据模拟,可以为具有数千个库存类别(SKU)的大型仓库创建最合理的货架布局,并优化设计拣选路径以拣选机器人以执行有效的仓库管理任务。管理人员还可以使用智能语音技术指导机器人仓库操作,以实现人与计算机之间的流畅交互。例如,亚马逊在25个大型运营中心中部署了80,000个高效,高精度的Kiva拣选机器人。亚马逊的最佳货架布局和智能拣选路径优化项目通过将拣选员的平均每日步行路程从最初的27公里减少到目前的5公里,大大提高了拣选效率。

五、结语

智能物流的主要技术篇4

关键词:物流系统;移动机器人;自主控制

中图分类号:F253.9 文献标识码:A

Abstract: On the command of intelligent logistics, applying intelligent robots in modern logistics system is a hot spot of robot applications. To improve the logistics intelligence, robots in the system should be more autonomous. From navigation, communication and decentralized control, the relative technologies for autonomous control are analyzed, the features with logistics application are discussed, and the prospect of enhancing domestic logistics equipment with these technologies is proposed.

Key words: logistics system; mobile robot; autonomous control

0 引 言

智能C器人是一种新型的高科技技术,是涵盖运用了计算机技术、信息化技术、仿生学特征、传动感应技术等多领域学科而形成的新型技术,是当前科技研究的热点方向。2015年5月,我国出台了《中国制造2025》规划,规划中将智能制造列为我国当前的首要目标发展战略,要加快对智能制造的研究进度,使制造过程步入智能化[1]。在这一规划中,智能机器人制造是最具有代表性的领域,成为当前最重要的发展方向。尤其是近些年来我国国民经济发展迅速,人民需求不断提升,促进了仓储物流行业飞速发展,智能化设备在物流运输过程中的重要性日益突出,而智能机器人的出现,不仅降低了企业的生产成本[2],而且大大提高了物流企业的生产效率。

现有的物流系统机器人大多采用集中式的控制系统,自身的智能性和自主性不足,常用于结构化的相对静态的工作环境中,对于可变环境的适应能力不够,因此只能完成较为简单和固定的物流作业。因此需要将智能化移动机器人与物流系统相结合[3],依靠智能移动机器人的自主性控制实现物流系统的智能化作业。智能化的移动物流机器人能够通过传感器感知外界环境和自身状态,实现在有障碍物环境中面向目标的自主运动,从而完成一定作业功能。其本身能够认识工作环境和工作对象,能够根据指令和自身认识来独立地工作,能够利用操作机构和移动机构完成复杂的任务[4]。

本文将针对物流系统中智能移动机器人的自主性控制相关技术,如导航、定位、通信、分布式控制等方面的研究发展进行综述,并分析未来智能物流系统中智能机器人应用的关键问题。

1 物流智能机器人自主性导航技术

若要使移动物流机器人具有特定的智能,首先就需具有多种感知功能,进而进行复杂的逻辑推理、规划和决策,并在作业环境中自主行动。在这其中,导航和定位技术是智能移动机器人所要解决的核心技术。定位和导航功能是自主式移动机器人的一项重要功能,也就是通过这个最核心功能,机器人根据自身的感知系统确定自身的位置,从而根据任务做出正确的行为决策和路径选择。没有这种功能,移动机器人的任何自主运动都是盲目的。因此,物流移动机器人的多种导引方式相继出现。根据环境信息的完整程度、导航指示信号类型、导航地域等因素的不同,主要分为电磁导航、地面标识导航、惯性导航和激光扫描导航、视觉导航等。而这些导航技术中,移动机器人的同步定位和地图构建(SLAM)方法是该技术的核心难题。

目前SLAM问题的研究方法主要分为两类:一类是基于数学概率统计方法,如卡尔曼滤波、粒子滤波等,这是目前研究最广泛的方法,但这类方法大多依赖于对环境的假设,配以昂贵的高精度传感器如激光测距仪来实现。Dissanayake等人在2001年提出了解决SLAM问题的卡尔曼滤波技术[5],之后针对卡尔曼滤波算法的复杂性和计算量问题,Thrun、Koller和Walter等人提出了稀疏扩展信息滤波的方法[6]。这种方法基于卡尔曼滤波更新方程中信息和逆协方差矩阵的剪裁以及通过对结果矩阵稀疏特性的研究,可使计算的维数降低。极大期望算法是卡尔曼滤波算法的一种补充方法,可解决模糊、循环环境下的机器人地图构建问题。粒子滤波方法是通过一组根据机器人状态先验分布得到的采样数据或者粒子,来表示机器人的实际状态和置信水平,如Thrun、Fox等人提出的蒙特卡洛定位技术,以此为基础,后期很多研究人员提出了相关改进的SLAM算法,如FastSLAM、基于Rao-Blackwelized滤波的SLAM算法。

另一类是基于生物激励的地图构建和导航系统,即通过模拟动物脑神经活动来解决三维空间导航任务。这种基于生物神经激励的导航技术,可以在不采用高精度的传感器和复杂的概率算法的条件下解决SLAM问题,但实际应用性能还不足,但是对同时提升智能自主性和降低成本具有积极意义。诺贝尔奖获得者神经科学家奥基夫(John O' Keefe)和挪威神经科学家莫泽(Moser)夫妇在20世纪70年现了动物大脑内与定位系统相关的细胞――位置细胞(place cell)和网格细胞(grid cell),在此之后更多相关细胞被发现,如速度细胞、边界向量细胞等。这些神经细胞的活动特性为机器人的导航定位控制提供了一个新的思路。位置细胞的特性是,当动物处于环境中某些特定位置时,对应细胞的放电频率会显著增强,而每个位置细胞均可表征动物所处环境的某一部分,众多位置细胞的协同工作,就可在脑内形成一张表征周围空间环境的大脑内部认知地图。网格细胞为大脑提供了一个度量尺,当动物从一个位置出发后,可以不断整合线性距离和空间角度,从而定位自己的坐标,了解自己在环境中的位置。Arleo等人在2001年对动物大脑中发现的与定位和导航相关的位置细胞(Place Cells)和头方向细胞(Head-Direction Cells)进行建模,并将其用于移动机器人的目标导航[7]。Michael等人在2005年,基于Arleo的研究,结合位置细胞和头方向细胞的功能,假想了一种位姿细胞(Pose Cells)结构,并进行建模模拟老鼠的导航,提出了RatSLAM的算法。该算法结合视觉测程技术和模拟啮齿类动物大脑中神经细胞的吸引子神经网络模型,实现了机器人的同步定位和构图。

随着生物神经机理的研究更加深入,将生物的大脑功能进行建模,再结合神经网络的算法,使得机器人具有自我学习的能力。这将使物流机器人在定位和导航方面,具有更好的环境适应性和灵活性。

2 物流智能机器人自主网络通信技术

随着日益多变的生产格局和产品需求以及日益提高的人力成本,促使企业现有生产模式向高度自动化和高度柔性生产模式方向转化。如果没有一个灵活多变的物流自动化系统,即使独立生产单元的自动化程度再高,也不可能实现柔性生产系统。要实现物流系统的灵活性,除了提高物流系统中个体物流机器人的智能自主性以外,还需要让它们能够与周围的环境及其他机器人能相互感知和协作。2003年10月波兰举行的GeoSensor Network Workshop研讨会上,有关专家指出移动机器人和传感器网络结合,会获得价格低廉但性能卓越的混合系统,该系统会在网络维护、环境检测、救援与反恐等领域获得广泛应用。

将物流系统中的每辆输送车辆配置成一个无线传感网络的通信节点,使其成为一个车联无线通信网络中的独立节点[8]。这样输送车辆不仅可以利用无线传感器网络信息感知的功能及时进行运行状态信息的感知,而且可以通过获取邻近车辆的状态信息并将自身的状态信息告知邻近车辆,实现这种分布式系统的通信,如图1所示。

无线传感器网络(WSN)可以延伸物流系统覆盖范围内的智能移动机器人的感知空间,为其提供更大范围的传感信息,智能移动机器人作为具有高度智能和执行能力的单元可以为与其相邻的WSN节点提供智能和执行能力的辅助服务[9]。移动机器人与WSN结合,两者经过相互协作和支持,使得形成的混合的物流系统具备了新的功能和价值。

无线传感器网络在物流系统中的应用,本质上就是将无线传感器网络通信技术与移动机器人相结合的问题。这种结合方式是将无线传感器网络节点配置在移动的物流设备上,无线传感器网络节点就像移动机器人一样具有移动性,且可自组网络,另外除了组网功能外,还具有采集周围信息的功能。系统与静态网络节点相比,工作具有更高的主动性。支持移动性是无线传感网络的一个主要优点,在无线传感网络中主要存在节点移动和事件移动。前者是指搭载无线通信功能的节点在网络中的自由移动,形成网络不断频繁自主的情况,后者是指在事件检测或在特殊的跟踪应用中,事件的诱发源或跟踪目标可能是移动的。这些应用的关键在于要有足够数量的传感器,能够完全覆盖观测目标。工作时,目标周围的传感器被激活进入高度活跃状态,对目标进行观测,工作结束后传感器恢复休眠状态。

采用此类自主网络的物流系统,物流智能机器人可以灵活地加入或退出当前的物流作业系统,且不会对整个物流作业产生影响,这有利于物流系统根据实际作业吞吐量需求,进行相应规模的扩展和缩减。

3 物流智能机器人分布式控制技术

物流系统中的每一个物流机器人随着传感与网络技术的发展,智能化程度得到提高,可视为一个智能化的个体。而整个物流系统则可视为多智能w的协作系统,即整个物流系统按照每台机器人分解成若干个智能体,各个智能体之间相互通讯、彼此协调共同完成大的复杂系统的控制作业任务[10],而不需要有明确的主控中心进行支配。此类多智能体系统不仅具备一般分布式系统所具有的资源共享、易于扩张、实时性好的特点,而且可以克服随着数目增加,对调度控制中心造成的管理和计算压力,使系统具有很强的鲁棒性稳定性和自组织能力。

针对上述多智能物流机器人系统的特点,必须设计一个良好的集群控制结构。在这个结构基础上,才能完成知识和感知信息的共享,获得协调一致的控制,进而发挥多移动机器人的优势,提高系统的工作效率[11-12]。该集群控制结构采用分布式结构,它不存在中心处理单元,物流机器人之间不存在主控与被控以及层次关系,每个物流机器人均能够通过通信等手段与其他物流机器人进行信息交流与磋商。分布式问题的求解是指在一些不同的处理节点中,通过知识库的分散和松散耦合的集合进行问题的协作解决方案。协作主要有四个重要部分:(1)是一个本地化的处理过程,不涉及集中控制;(2)是一种双向的信息交换;(3)每一个协商群体从自己的角度出发评估信息;(4)通过相互选择达成最终的协议。

例如采用集群控制方式来协调大量的物流机器人车辆的工作,需要解决的问题主要有:(1)任务分配:将物料搬运任务分配给适合的车辆;(2)任务规划:管理各个物料配送站和卸载点的工作车辆,使其处于平衡状态,避免出现过度饱和或工作量不足的情况。

假设一个场内物流的存取货区的集合为D=d ,d ,…,d ,其中d =x ,y ,θ ,而物料卸载点的集合为S =s ,s ,…,s ,s

=x ,y ,…,θ ,同时场内的AGV车辆集合为V=v ,v ,…,v ,v =v ,v ,…,v 。其中x,y,θ分别代表其位置坐标。物料搬运的任务为T =v ,d ,s ,及v ,d 和s 组合的建立,这其中要考虑物流机器人距离货源和卸载点距离的影响,以及物料搬运状态的平衡如排队等。这个问题的解决方式可以从自然界种群活动特征获得启发,即将群智能与物流系统控制应用结合。目前群智能的算法主要有蚁群算法、蜂群算法、细菌觅食算法、粒子群算法等[13]。将物流系统中的智能搬运机器人的运作与这些生物群体活动相结合,采用相应的改进算法,可以使得物流系统实现分布式的控制,减少整体控制的负荷,增强系统的灵活性。

4 小 结

现代物流系统未来的发展趋势是实现物流系统的分布式控制,强调系统中各作业设备的自主与协作,因此将智能机器人的自主性控制技术与物流系统应用相结合,是大势所趋。德国的国际管理咨询公司罗兰贝格在其的报告《物流业中的机器人与人》中分析了物流业大量引入机器人所带来的影响,并指未来智能机器人在物流业中的应用将有飞跃式的发展,预计会取代很多现有的工作岗位,因此发展物流系统智能机器人应用技术,将会显著提升物流系统研发的水平和物流设备的国际竞争力。

参考文献:

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智能物流的主要技术篇5

关键词:物联网技术;发展;智能化应用

中图分类号:C35 文献标识码: A

一、物联网概述

(一)概念

物联网是指通过信息传感设备、按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,其核心是物与物以及人与物之间的信息交互。简而言之,物联网是传感技术、现代网络技术、人工智能和自动化技术等多种信息技术的融合与集成应用,使人与物、物与物之间可进行智慧对话, 从而创造一个智慧的世界。

(二)物联网的体系结构

物联网包括感知层、网络层、应用层三层结构:

首先,感知层。物联网要实现人与人、 人与物以及物与物之间的通信,因此,感知层对于物联网来说是必不可少的一部分。 感知层通常由二维码标签和识读器、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS、终端、传感器及传感器网络构成, 它与人体结构中皮肤和五官的作用相似,主要用于实现物体的信息识别、捕获和采集。 由于感知层涉及 RFID、传感器、传感器网络、GPS、自组织网络、短距离无线通信等关键技术, 因此其必须解决低成本、 低功耗和小型化问题,并且向着感知能力更全面、灵敏度更高的方向发展。

其次,网络层。物联网网络层类似于人体结构中的神经中枢和大脑,主要完成接入和传输功能,包括接入网与传输网两种。 接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类有线接入和无线接入方式,为物联网终端提供网络接入功能、移动性管理等。 传输网由公网与专网组成,是基于 IP 的统一、可扩展、高性能的网络,典型传输网络包括电信网(固网、移动网)、广电网、互联网、电力通信网、专用网(数字集群),支持异构接入以及终端的移动性。就互联网的整体而言,网络层可以看做透明的信息传输通道,实现应用层与感知层的数据传输, 这就需要研究异构感知信息之间的互联、互通与互操作的机制,构建物联网发展所需的开放、分层、可扩展的网络体系结构,以便于完成多种设备的接入和服务的融合,因此,物联网必须是异构泛在的。由于物体可能是移动的,物联网的网络层还必须支持移动性,从而实现无缝透明地接入。

最后,应用层。应用层包括应用基础设施、中间件和各种物联网应用,实现物联网数据的挖掘、信息的存储和应用的决策,最终在众多领域提供广泛的应用。 应用层涉及大规模数据的云计算、 软件和分布式计算、信息和隐私安全技术、标准体系、标识和解析等多种关键技术。目前, 物联网的绝大多数应用都是由各个行业自己来建设系统,这些系统和终端与特定的应用相关,不仅不利于开展和变更业务,而且还需要有专门的行业服务器。 由于没有统一的物联网标准以及接入、融合的管理平台,各个行业的差异导致物联网尚无法产生规模化效应。

二、物联网关键技术

物联网涉及的新技术很多, 其中关键技术主要有射频识别技术、智能嵌入式技术和无线网络通信技术。

(一)射频识别技术

RFID(射频识别)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并读取该对象的相关信息, 这些信息既反映了对象的自身特点,又描述了对象的静态特征。 RFID作为一种射频自动识别技术,识别过程无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,它通过物品标签与阅读器之间的配合,可以基于计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。 RFID标签中存储着数据格式规范的信息, 通过 RFID 阅读器将物品的属性信息自动采集到系统中,实现对物品的自动识别,并按照一定的要求完成数据格式的转换, 通过无线数据通信网络把它们传递到数据处理中心,便于后续“透明”管理。 在“物联网”中,正是 RFID 技术让物品由“死”变“活”、“开口说话”,从而能够基于互联网自动进行信息交换, 其主要为物联网中物品的身份标识提供技术支持。

(二)智能嵌入式(Embedded Intelligence)

智能嵌入式技术是将计算机技术、自动控制技术、通讯技术等多项技术综合起来与传统制造业相结合的技术,是针对某一个行业或应用开发出的智能化机电产品, 该产品具有故障诊断、自动报警、本地或远程监控等功能,能够实现管理的网络化、数字化和信息化。 通过这一技术,“物联网”使物品具有了“信息生命”,将物理基础设施和信息基础设施有机地融为一个整体,使得囊括其中的每一件物品都“活”了起来,具有了“智慧”,能够主动或被动地与所属的网络进行信息交换。 也正是由于与智能嵌入式技术相结合,才能把传感器嵌入和装备到如公路、铁路、隧道、桥梁、电网、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中,形成物与物之间能够进行信息交换的“物联网”,并与现有的互联网整合起来,从而实现人类社会与物理系统的整合,让所有的物品都能够远程感知和控制,形成一个更加智慧的生产生活体系。

(三)无线传感网络

无线传感器网络是物联网的核心, 主要用于解决物联网中的信息感知问题。 如果说 RFID(射频识别)技术描述了对象的静态特征,那么传感网络技术则描述了物体的动态特征,它记录了物体在环境中的物理状态变化, 缩小了物理和虚拟世界之间的差距。 这种网络通过把成千上万的传感器节点散布在特定区域,按照自组织方式构建一个具有信息收集、 传输和处理功能的复杂网络, 协同感知并采集网络覆盖区域内被查询对象或事件的信息,以便于进一步进行跟踪、监控和决策支持等。 传感器网络作为物联网的一部分,通常具有低功耗、自组织、高灵活、高保真、微型化等突出特点。 特别注意,传感网只是物联网感知、获取信息的一种重要的技术手段,而不是物联网所涉及技术的全部,因此,不能因为传感网在物联网中的核心地位,或者从局部利益或个人目的角度出发将物联网等同于传感器网络。

三、物联网的应用和发展前景

(一) 智能物流

智能物流是采用物联网技术, 使物流体系具有感知、学习、推理判别和自行解决物流中某些疑问的才能。 传统物流运送中,运送的品种和风险、 物流过程中的运送环节和动作方法以及物流企业的效劳, 都影响到物流运送的本钱和质量。 智能物流在现实中的采用是为每辆配送车辆上装置 GPS 定位体系,并且在每件货品的包装中嵌入 RFID 芯片,经过芯片, 物流公司和客户都能从网络了解货品所处的位置和环境。 一起在运送过程中物流公司可根据客户的需求, 对货品进行及时的调整和调配,实时全程监控货品,避免物流丢失、误送等,优化物流运送道路,缩短中间环节,减少运送时间。

(二)智能热网

随着热网环境日益复杂, 热力需求不断增加,为了坚持热网的高可靠性,减少供热中止事端次数,需求进行详尽的监测和办理,智能热网应运而生。 智能热网具有领先的传感触发器和高度安全的网络基础设施贯穿于热源环节、供热环节直到每个家庭和大楼。 这种基础设施由十分多具有感知和调理功用的智能商品构成, 用于提供智能热网的健康状况和用户需求的实时信息, 以便优化智能热网的运转。 采用获知的数据,智能热网可以经过实时的调整来完成精确的热网办理, 然后减少热网的事端,提高热网的可靠性。 无人值守换热站监控、智能热力丈量和家庭能源办理都是智能热网的典型采用。

(三)智能交通

随着对交通需求的提升, 交通拥堵已经成为大城市的一个主要问题, 智能交通系统将是非常不错的解决方案。 智能交通系统是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术有效集成应用与交通运输体系,而建立起的一个大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的运输管理系统,能有效地提高交通运输效率,缓解交通阻塞,减少交通事故。 目前高速公路全程监控、自动收费、路况气象监测等应用广泛。

(四) 智能医疗

在智能医疗统筹范围之内, 物联网可应用于医疗物资的监督办理、 医疗信息的数字化和长途医疗三个方面。 运用物资办理的可视化技能,能够完成药品的出产、配送、防伪、追溯,完成药品从科研、出产、流动到运用进程的全方位实时监控。 医疗信息的数字化首要应用于患者的身份辨认、化验品辨认、病况辨认和体征辨认等。 通过构建长途会诊和监护效劳体系,可完成长途数据获取、数据剖析、专家长途会诊、移动医疗等,进步基层医疗效劳质量。 智能医疗有利于患者取得最好的医疗作用、最低的医疗费用、最短的医疗时刻。 智能医疗监理、医疗用品智能办理和长途医疗已广泛应用。

(六) 智能家居

智能家居是以住宅为平台, 采用综合布线技术、网络通讯技术、自动控制技术、音视频技术将家居日子有关的设备集成, 构建高效的住所设备与家庭日程业务的办理体系,提高家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并完成环保节能的寓居环境。 智能家居涵盖信息设备、通讯设备、文娱设备、家用电器、照明设备、监控设备、水电气热表、家庭求助报警等设备的信息互联,完成了能源办理、家庭远程办理、白叟日子辅佐等功能,增强了家居日子的舒适性和便利性。 当前智能家居范畴的采用主要有智能家电、智能照明、家庭安防等方面。

结束语:

综上所述,目前总体上来说, 全球物联网还是停留在概念和研发的起步阶段,有关物联网定义还存在一些混乱,较为公认的物联网的定义是:“通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 并认为物联网应该具备三个特征:一是全面感知,即利用各种可用的感知手段,实现随时采集物体动态;二是可靠传递,通过各种信息网络与互联网的融合,将感知的信息实时准确可靠地传递出去;三是智能处理,利用云计算等智能计算技术对海量的数据和信息进行分析和处理, 对物体实施智能化控制。

参考文献:

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[3]刘艳来. 物联网技术发展现状及策略分析[J]. 中国集体经济,2013,09:154-156.

智能物流的主要技术篇6

关键词 智能标签 RFID WSN

现代物流不仅要求信息获取与处理的快速与准确,而且要求对复杂环境的实时控制与处理。在物流领域的应用中,RFID技术为货物的跟踪、管理及监控提供了快捷、准确、自动化的技术手段,它目前在生产流水线跟踪、商品存储管理、仓储、配送等物流环节都取得了成功的应用。

尽管RFID技术提高了物流信息化的水平,但是就其技术本身而言,RFID只能实现对目标物体身份的全局标识。具有技术融合特性的智能标签技术能弥补RFID存在的技术缺陷,更大程度上推动RFID技术在物流中的应用。

一、智能标签概述

对于智能标签的定义,不同的学者给出了不同的见解。杜玉宝认为智能标签的全称是radio frequency identification,即射频识别。王世文认为智能标签(Smart Tag或Smart Label)是采用了RFID技术并具有存储能力的集成电路芯片。本文认为新的发展要求赋予了智能标签新的含义,智能标签是融合了其他信息技术的RFID技术,目前主要是与WSN技术的融合。

(一)RFID与WSN

RFID(Radio Frequency Identification)是一种非接触的自动识别技术,它通过无线射频方式进行双向数据通信,对目标对象加以识别并获取相关数据。

无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Networks)是由部署在监测区域内大量廉价微型的传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作的感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。

(二)RFID与WSN的结合

RFID与WSN的融合综合了两者的技术特点,它继承了RFID利用射频信号自动识别目标的特性,同时实现了WSN主动感知与通信的功能。

国内外已有学者尝试将RFID和WSN技术进行相互融合。Urban等对RFID与WSN技术进行了对比分析;Ju-Peng等提出了一种附带传感器的具有感知功能的RFID设备并用于私人物品保护;刘国梅,孙新德设计了融合WSN和RFID技术的一种农产品冷链物流监控追踪系统。总结目前RFID和WSN的融合技术,可以将RFID和WSN的融合类型分为3类:

1、RFID阅读器与WSN节点的融合。融合后的阅读器不仅可以远距离地获取RFID标签信息,而且阅读器节点具有无线通信能力,能够读取标签内部代码、感知周边的环境数据、与区域内的其他无线通信节点形成多跳的通信网络、将节点采集的数据和物体的标志等信息高效地传输到上层应用。

2、RFID标签与WSN节点的融合。RFID标签携带无线传感器节点,可以与阅读器、其他节点或者无线通信设备通信。这种类型的融合不仅给无线传感器节点添加了RFID识别能力,而且使RFID标签能够主动获取数据信息。

3、RFID与WSN在系统层次上的融合。在这种模式下,RFID标签、阅读器和传感器物理上是分开的,无须设计并部署融合。

二、智能标签在物流中的应用展望

2006年9月国家科技部等十五个部委联合颁发的中国RFID技术政策白皮书中就明确指出了中国发展RFID的分阶段计划。RFID技术实施进程应用步骤分阶段进行:

第一阶段—培育期(2006年至2008年):跟踪国际最新共性技术的研发,结合重点行业应用,研发具有自主知识产权的RFID技术,按照国家RFID标准体系框架,制定相应技术标准与应用标准,开展应用示范工程。

第二阶段—成长期(2007年至2012年):突破应用与产业化关键技术,加快相关技术标准及行业应用标准制定,基本形成中国6年RFID标准体系,拓展应用领域。

第三阶段—成熟期(2012年之后):形成国际同期先进水平的技术体系,实现RFID技术的广泛应用及与其他技术的融合。

2012年之后,RFID技术的实施进入成熟期,预计今年RFID产业的市场规模将达到270亿元。随着RFID实施第三阶段的到来,在推进RFID技术的广泛应用之外,还要加强RFID技术与其他技术的融合。智能标签的新涵义是RFID在更高层次上应用的必然趋势。

现代物流系统由整条供应链上环环相扣的业务环节和流程组成,在运作时,企业必须实时、准确地了解和掌握供应链上信息的变化以便做出快速处理。智能标签的发展将逐渐解决物流应用中越来越复杂的企业需求,满足企业对于信息实时获取与处理等更高的要求。未来智能标签在物流中的应用,将沿着更高速度、更小的体积、更低的价格、更具保密性及能够适应各种复杂环境的方向不断完善,其(下转第131页)(上接第69页)应用前景是无可限量的。

智能物流的主要技术篇7

[关 键 词] 智慧物流 基本内涵 实施框架

一、引言

继IBM2008年提出“智慧的地球”后,2009年奥巴马提出将“智慧的地球”作为美国国家战略。同年8月总理在无锡提出“感知中国”,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”。目前,美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。考虑到物流业是最早接触物联网的行业,也是最早应用物联网技术,实现物流作业智能化、网络化、和自动化的行业。在2009年中国物流技术协会信息中心、华夏物联网、《物流技术与应用》编辑部率先在行业提出“智慧物流”概念。

智慧物流概念的提出,顺应历史潮流,也符合现代物流业自动化、网络化、可视化、实时化、跟踪与智能控制的发展新趋势,符合物联网发展的趋势。有利于降低物流成本,提高效率,控制风险,节能环保,改善服务。

自概念提出以来,受到了专家和学者的高度关注,智慧物流也入选2010年物流十大关键词。但目前对智慧物流的研究仍处在起步阶段,企业界与学术界对智慧物流的概念、体系结构、实施框架的研究尚不成熟,未达成共识。

二、智慧物流的基本内涵

1.智慧物流的基本概念

基于现有研究及IBM公司对智慧物流的理解,智慧物流是一种以信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知,全面分析,及时处理及自我调整功能,实现物流规整智慧、发现智慧、创新智慧和系统智慧的现代综合性物流系统。

2.智慧物流的基本功能

(1)感知功能。运用各种先进技术能够获取运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节的大量信息。实现实时数据收集,使各方能准确掌握货物、车辆和仓库等信息,初步实现感知智慧。

(2)规整功能。既感知之后把采集的信息通过网络传输到数据中心,用于数据归档,建立强大的数据库。分门别类后加入新数据,使各类数据按要求规整,实现数据的联系性,开放性及动态性。并通过对数据和流程的标准化,推进跨网络的系统整合,实现规整智慧。

(3)智能分析功能。运用智能的模拟器模型等手段分析物流问题。根据问题提出假设。并在实践过程中不断验证问题,发现新问题。做到理论实践相结合。在运行中系统会自行调用原有经验数据,随时发现物流作业活动中的漏洞或者薄弱环节。从而实现发现智慧。

(4)优化决策功能。结合特定需要,根据不同的情况评估成本、时间、质量、服务、碳排放和其他标准,评估基于概率的风险,进行预测分析,协同制订决策,提出最合理有效的解决方案,使做出的决策更加的准确,科学。从而实现创新智慧。

(5)系统支持功能。系统智慧集中表现于智慧物流并不是各个环节各自独立,毫不相关的物流系统,而是每个环节都能相互联系,互通有无,共享数据,优化资源配置的系统,从而为物流各个环节提供最强大的系统支持,使得各环节协作,协调,协同。

(6)自动修正功能。在前面各个功能的基础上,按照最有效的解决方案,系统自动遵循最快捷有效的路线运行,并在发现问题后自动修正,并且备用在案,方便日后查询。

(7)及时反馈功能。物流系统是一个实时更新的系统。反馈是实现系统修正,系统完善必不可少的环节。反馈贯穿于智慧物流系统的每一个环节,为物流相关作业者了解物流运行情况,及时解决系统问题提供强大的保障。

3.智慧物流的体系结构

按照服务对象和服务范围划分,智慧物流体系可以分为企业智慧物流,行业智慧物流,区域或国家的智慧物流三个层次。

(1) 企业智慧物流层面。用推广信息技术在物流企业的应用、集中表现在应用新的传感技术、实现智慧仓储,智慧运输,智慧装卸、搬运、包装,智慧配送,智慧供应链,等各个环节。从而培育一批信息化水平高、示范带动作用强的智慧物流示范企业。

(2) 行业智慧物流层面。建设主要包括智慧区域物流中心,区域智慧物流行业以及预警和协调机制的建设三个方面。

①智慧区域物流中心。智慧区域物流中心的建立关键要搭建区域物流信息平台,这是区域物流活动的神经中枢,联接着物流系统的各个层次、各个方面,将原本分离的商流、物流、信息流和采购、运输、仓储、、配送等环节紧密联系起来,形成了一条完整的供应链。其次,要建设若干智慧物流园区。智慧物流园区指加入了信息平台的先进性,供应链管理的完整性,电子商务的安全性的物流园区,基本特征是商流、信息流、资金流的快速安全运转,满足企业信息系统对相关信息的需求,通过共享信息支撑政府部门监督行业管理与市场规范化管理方面协同工作机制的建立,确保物流信息正确、及时、高效、通畅。智慧技术的运用使得运输合理化、仓储自动化、包装标准化、装卸机械化、加工配送一体化、信息管理网络化。

② 区域智慧物流行业(以快递为例)。在快递行业中加强先进技术的应用。重视新技术的开发与利用,通过自动报单、自动分拣、自动跟踪等系统,信息主干网的建设、PC 机和手提电脑、无线通讯和移动数据交换系统的建设等。这些投资不仅使运件的实时跟踪变得轻而易举,而且还大大降低了服务的成本。

③预警机制。最后深入研究,加强监测,对一些基础数据进行开拓和挖掘,做好统计数据和相关信息的收集,及时反映相关问题,建立相应的协调和预警机制。

(3)国家智慧物流层面。旨在打造一体化的交通同制、规划同网、铁路同轨、乘车同卡的现代物流支持平台,以制度协调、资源互补和需求放大效应为目标,以物流一体化推动整个经济的快速增长。与此同时,着眼于实现功能互补、错位发展。着力构建运输服务网络,基本建成以国际物流网、区域物流网和城市配送网为主体的快速公路货运网络,“水陆配套、多式联运”的港口集疏运网络,“客货并举、以货为主”的航空运输网,“干支直达、通江达海”的内河货运网络。同时打造若干物流节点智慧物流网络中的物流结点对优化整个物流网络起着重要作用,从发展来看,它不仅执行一般的物流职能,而且越来越多地执行指挥调度、信息等神经中枢的职能。

4.智慧物流的价值体现

智慧物流的建设顺应历史潮流,符合物联网发展的趋势,对企业,整个物流行业乃至整个国民经济的发展具有至关重要的意义。

(1)智慧物流对企业的贡献。①集中体现在其物流供应链管理方面,借助智慧供应链管理帮助企业增加利润源。② 智慧物流系统帮助企业提高对风险的预测能力及掌控能力,降低各环节的不必要成本。③智慧物流系统帮助企业提高服务客户的能力。

(2)智慧物流对国家的贡献。①智慧物流的发展有利于降低物流成本在GDP的比重,从而提高国民经济的运行效率。②智慧物流符合科学发展观与可持续发展战略,节能环保,减轻环境污染。

三、智慧物流的实施框架

1.智慧物流的实施基础

(1)信息网络是智慧物流系统的基础。智慧物流系统的信息收集,交换共享,指令的下达都要依靠一个发达的信息网络。没有准确的、实时的需求信息、供应信息、控制信息做基础,智慧物流系统也就无法对信息进行筛选,规整,分析,也就无法发现物流作业中有待优化的问题,更无法创造性的作出优化决策,整个智慧系统也就无法实现。

(2)网络数据挖掘和商业智能技术则是实现智慧系统的关键。如何对海量信息进行筛选规整,分析处理,提取其中的有价值信息,实现规整智慧,发现智慧,从而为系统的智慧决策提供支持,必须依靠网络数据挖掘和商业智能技术。并在此基础上,自动生成解决方案,拱决策者参考,实现技术智慧与人的智慧的结合。

(3)良好的物流运作和管理水平是实现智慧物流系统的保障。智慧物流的实现需要配套的物流运作和管理水平,实践证明,如果没有良好的物流运作和管理水平,盲目发展信息系统,不仅不能改善业绩,反而会适得其反。智慧物流系统的实现也离不开良好的物流运作和管理水平,只有二者结合,才能实现智慧物流的系统智慧,发挥协同,协作,协调效应。

(4)智慧物流的实现更是需要专业的IT人才与熟知物流活动规律的经营人才的共同努力。物流业是一个专业密集型和技术密集型的行业,没有人才,大量信息的筛选、分析、乃至应用将无从入手,智慧技术的应用与技术之间的结合也无从进行。

(5)智慧物流的建成必须实现从传统物流向现代物流的转换。智慧物流所要实现的产品的智能可追溯网络系统、物流过程的可视化智能管理网络体系、智能化的企业物流配送中心和企业的智慧供应链必须建立在“综合物流”之上,如果传统物流业不像现代物流业转变,智慧物流只是局部智能而不是系统的智慧。

(6)物流系统只有在物流技术、智慧技术与相关技术有机结合的支持下才能得以实现,两者相辅相成。只有应用这些技术,才能实现智慧物流的感知智慧,规整智慧,发现智慧,创新智慧,系统智慧。这些技术主要包括新的传感技术、EDI、GPS、RFID、条形码技术、视频监控技术、移动计算技术、无线网络传输技术、基础通信网络技术和互联网技术。

2.智慧物流的实施模式

(1)第三方物流企业运营模式。第三方智慧物流不同于传统的第三方物流系统,顾客可以在网上直接下单,然后系统将对订单进行标准化,并通过EDI传给第三方物流企业,第三方企业利用传感器、RFID和智能设备来自动处理货物信息,实现实时数据收集和透明度,准确掌握货物、天气、车辆和仓库等信息;利用智能的模拟器模型等手段,评估成本、时间、碳排放和其他标准,将商品安全、及时、准确无误地送达客户。

(2)物流园区模式。在智慧物流园区的建设中要考虑信息平台的先进性,供应链管理的完整性,电子商务的安全性,以确保物流园区商流、信息流、资金流的快速安全运转。智慧园区要有良好的通信基础设施,共用信息平台系统,提供行业管理的信息支撑手段来提高行业管理水平。建立智慧配送中心使用户订货适时、准确, 尽可能不使用户所需的订货断档,保证订货、出货、配送信息畅通无阻。

(3)大型制造企业模式 。大型制造企业模式要求制造企业里的每个物件都能够提供关于自身或者与其相关联的对象的数据,并且能够将这些数据进行通信。这样一来每一个物件都具备了数据获取、数据处理以及数据通信能力,从而构建由大量的智慧物件组成的网络,在智慧物件网络基础上,所有的物品信息均可连通,组成物联网,企业就有了感知智慧,能够及时、准确、详细地获取关于库存、生产、市场等的所有相关信息,然后通过规整智慧,发现智慧找出其中的问题、机会和风险,再由创新智慧及时地做出正确的决策,尽快生产出满足市场需求的产品,从而实现企业的最大效益。

3.智慧物流的实施步骤

第一步:完善基础功能。提高既有资源的整合和设施的综合利用水平,加强物流基础设施在规划上的宏观协调和功能整合,使物流基础设施的空间布局更合理,功能更完善、逐步提高各种运输服务方式对物流基础设施的支持能力,物流基础设施的经营与网络化服务能力以及物流基础设施的信息化水平。

第二步:开发物流模块的智慧。智慧物流系统设计可以采取模块设计方法,即先将系统分解成多个部分,逐一设计,最后再根据最优化原则组合成为一个满意的系统。在智慧物流感知记忆功能方面包括基本信息维护模块、订单接收模块、运输跟踪模块、库存管理模块;在智慧物流的规整发现功能方面主要是调度模块。这是业务流程的核心模块。通过向用户提供订单按关键项排序、归类和汇总,详细的运输工具状态查询等智能支持,帮助完成订单的分理和调度单的制作;智慧物流的创新智慧主要表现在分析决策模块。系统提供了强大的报表分析功能,各级决策者可以看到他们各自关心的分析结果;而系统智慧体现在技术工具层次上的集成,物流管理层次上的集成,在供应链管理的层次上的集成,物流系统同其他系统集成,共同构成供应链级的管理信息平台。

第三步:目标和方案的确立。智慧物流的建设目标包括构建多层次慧物流网络体系,建设若干个智慧物流示范园区,示范工程、产业基地,引进一批智慧企业。智慧物流系统的建设步骤:搭建物流基础设施平台,加强物流基础功能建设,开发一些最主要的物流信息管理软件。完成服务共享的管理功能和辅助决策的增殖服务功能,进一步完善物流信息平台的网上交易功能。

第四步:发现、规整智慧的实施 创新、和系统的实现。在利用传感器、RFID和智能设备来自动处理货物信息,实现实时数据收集和透明度,各方能准确掌握货物、车辆和仓库等信息的基础上通过对数据的挖掘和商业智能对信息进行筛选,提取信息的价值,找出其中的问题、机会和风险,从而实现系统的规整发现智慧;然后利用智能的模拟器模型等手段,评估成本、时间、质量、服务、碳排放和其他标准,评估基于概率的风险,进行预测分析,并实现具有优化预测及决策支持的网络化规划、执行。从而实现系统的创新智慧和系统智慧。

4.智慧物流实施过程中的瓶颈制约

(1)基础信息缺乏的制约。物流信息是物流系统的整体中枢神经,是物流系统变革的决定力量。在智慧物流系统中,必须对海量、多样、更新快速的信息进行收集、加工、处理,才能成为系统决策的依据。如果物流基础信息缺乏,智慧系统也就无从谈起。

(2)对智慧物流功能需求、市场需求不明确的制约。一个系统能否运行成功,就要看它所提供的功能是否能被系统参与使用者接受。因此,进行智慧物流系统的功能需求分析,就成为构建智慧物流系统的首要任务。

(3)传统物流企业发展现状层次较低的制约。首先传统物流发展整体规划不足,基础平台相对薄弱,难以发挥物流资源的整合效应。其次,物流企业专业化、信息化程度较低,缺乏参与国际竞争的物流企业。再次,第三方物流功能较为单一,物流服务专业化程度不高。

(4)缺少人才的制约。物流是一个人才和技术密集型的行业,智慧物流的实现更是需要专业的IT人才与熟知物流活动规律的经营人才的共同努力,物流人才的欠缺,从业人员素质不高势必会阻碍智慧物流的发展。

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智能物流的主要技术篇8

关键词:物联网技术 发展 应用领域 应用进展

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)11(a)-0000-00

第三次科技革命为人民步入现代化社会生产生活奠定了重要的基础,现今世界各地在信息化建设的过程中物联网的出现及应用已成为不可忽视的发展部分。物联网技术的出现及应用是现代信息化技术领域的进一步发展和创新,物联网技术从起初阶段的自动识别到现今的智能化发展取得了非常大的进步。物联网通过射频识别和传感器实现了人与人、人与物、物与物之间的联系发展,为建设一体的信息化网络奠定了基础。我国现今在全新的“互联网+”计划的全面指导下,物联网技术将会取得更大的进步和发展,所以针对物联网技术发展及应用研究的分析也是现代化信息技g发展的必然。

物联网技术的介绍分析:

物联网技术作为现代化信息技术的一种产物,其简易化的定义为与人民生产生活息息相关的事物都能通过网络技术联系在一起,实现信息的传递。这种网络信息的传播能够很好的到达人与人、人与物之间,打破传统的信息网络传播的方式,在地域、时间和空间上有很大的突破。物联网作为现代化信息技术的一种,其主要的操作在很大程度上还是紧紧依赖于计算机系统的操作完成的,其一般是在移动网络、智能化系统的辅助下,通过射频识别、传感器等实现信息的传递。现今智能化发展的水平逐渐得到提高,同样智能化在物联网中的技术应用同样是比较大的。现今,物联网技术在现代化人民生产生活中的得到广泛的应用,我国甚至已将其列为战略性新兴产业,是关系国家现代化发展水平的前瞻性产业。

主要物联网技术发展的介绍分析:

射频技术:射频技术的应用是物联网技术发展中最为基础同时也是内部结构操作、信息化含量较低的专业技术。目前这种技术主要指的是无线射频技术,这种技术使用的最大优点就是其可以实现自动化识别,而且不需要专门的操作人员进行控制管理,其可以通过安全有效的自动化设别端口跟踪信息传递互助的目标,然后通过自动化识别获取目标物需要的相关信息。虽然现今互联网信息技术在不断的取得发展,但是现今这项技术的应用性与适应性仍然是非常强的,无线射频技术其建设经济成本和建设难度比较低,而且其主要利用的自动化识别功能够快速有效的进行。就目前的技术发展而言,无线射频识别技术的可行性、科学性与经济型是比较强的。

传感技术的应用:此种技术的应用于射频技术的应用是一样的,同样利用无线操作系统进行信息的传递和互助。无线传感技术作为物联网技术应用中的一种,其使用中不可缺少的的就是无线传感器及无线网络使用,在这两种技术的辅助线下计算机数字世界就可以高效的与现实中的物理世界联系在一起。但是,此种技术最主要的还是依赖无线传感器,所以在能够实现物联网技术有效利用的范围内,此种技术的全方位应用需要在局域内建立传感器的节点,多个传感器节点联系在一起,彼此自建互相合作,实现信息的共享与传递,从而建立物联网技术专业应用点。无线传感技术作为现代化物联网技术发展中的一种,其与无线射频技术相比拥有较高的技术含量及较强的应用优势,但是由于无线传感器在无线传感技术中的地位,所以在现实的利用中如何准确的确定其定位节点是非常关键的。

智能化技术的应用:物联网技术的发展中智能化技术的应用是全新、现代化应用极强的一项技术。智能化技术的应用最主要的就是将信息传递与互助的物体赋予智能化的性质,然后在现代化信息技术等的辅助下进行高效安全的操作。但是,在这种智能化技术的应用中如何赋予被联系物体智能化的性质是应用的关键,所以这就需要纳米技术的应用。纳米技术作为科技革命里程碑式的产物,其在智能化技术中的应用极大的促进了物联网技术的发展。纳米技术和智能化技术的使用有效的打破了无线射频技术及无线传感技术在使用中的边界、地域限制,其信息的传递将微小的物体纳入可行的目标范围之内,真正的实现了物联网技术等的应用发展。

物联网技术在人民生产生活中的应用进展分析:

物流业领域的应用:物流业作为现代化生产生活发展中标志性的产业,同样是受到了信息化技术的熏陶与应用,所以物联网技术在物流业中的应用是非常必然的。传统的物流业是主动方与被动方两者之间的一种直接交流,而物联网技术在物流业中的应用为其提供了一个间接的第三方,极大的提高了物流业发展的速度和效益。物流业本身作为一个生产体系比较复杂的领域,其从产品的入库、出库管理以及交易等多个中间环节的存在是比较秩序化的生产管理线,物联网技术的应用特别是无线射频技术的应用提高了管理的质量与效益,为物流业的管理提供了高效安全的生产管理方式。所以,物流业中应用物联网技术能够适应随着人民生活水平不断提高而不断壮大的现代化物流业。

食品业中的应用:食品业作为人民生产生活至关重要的一项产业,国家政府历来重视起安全发展。食品业生产发展中社会最为关注的一个问题就是食品安全问题,食品的安全生产是一个涉及到供应源、生产商、出货方的问题,其中间环节的复杂性难免监督管理有时会失去作用,监督不到位发生食品中毒、添加剂超标的现象非常多。我国在强化食品业的管理中,为了提高兼顾管理,保证食品生产的安全,保护国民人身健康的目的,物联网技术的应用成为必然。其中物流网技术在食品业的应用最主要的就是在食品流水线生产的监督管理中,传统的食品安全监测采用的化学检测法,这样不能够及时得到准确的检测结果,对于及时召回流入市场的不合格产品是非常不利的。而物联网技术的使用特别是无限射频技术能够通过自动化识别将食品中有害的、超标的、禁用的物质及添加剂检测出来,通过计算机数据网络进行反馈。此外,物联网技术在食品流通管理中的高效应用也是其不可忽视的一部分。

物联网技术在智能化领域中的应用:智能化领域是一个涵盖面非常广泛的领域,其大致包括智能校园、职能城市、智能文化、智能物流、智能交通等多个方面。物联网技术在现今具有实体属性物体上能够深入的识别、获得、分析事物,能够通过特定数据库的建立取代传统的人为操作,实现智能化管理。现今最为常见的就是物联网在智能化图书馆中的应用,自动借书、自动还书、在线图书馆的建立实现了一体智能化管理。此外,物联网技术在环保领域的应用,可以通过智能化的监测,高效、动态的水污染、土壤污染的状况,监测范围大,监测的实效性强。所以,智能化领域多方面构建物联网技术的应用是非常必然的。

结语

综上所述,物联网技术中无线射频技术、无线传感技术及智能化技术发展应用为现代化人民生产生活提供了很大的方便,并在物流业、食品业、交通业、环保等多个方面得到广泛的应用,其发展已经成为时代社会进步不可代替的信息化产物。

参考文献

[1] 黄涛.物联网技术与应用发展的探讨[J].信息通信技术,2010,4(2):9-13.

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