物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冷鏈物流中的應(yīng)用研究

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對(duì)于生活質(zhì)量及食品安全的關(guān)注度不斷上升，在這種背景下，冷鏈物流以其快速、可保證貨物新鮮度等優(yōu)勢(shì)而得到迅速發(fā)展。保證冷鏈物流質(zhì)量的關(guān)鍵在于有效管控運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中的溫度、濕度及效率，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用則正為實(shí)現(xiàn)冷鏈物流的有效管控提供了技術(shù)支持，促進(jìn)了冷鏈物流朝自動(dòng)化、信息化方向發(fā)展，進(jìn)一步提高了冷鏈物流的效率和質(zhì)量。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將用戶擴(kuò)展和延伸至物品的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?，F(xiàn)在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、激光掃描技術(shù)、通信技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等^[1]。依所約定的協(xié)議，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可將物品與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，在進(jìn)行信息的交互與通訊之后，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的識(shí)別、定位、追蹤的監(jiān)管。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì)在于互聯(lián)網(wǎng)、識(shí)別與通信以及智能化，其中互聯(lián)網(wǎng)是指針對(duì)需聯(lián)網(wǎng)的物品務(wù)必要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)；識(shí)別與通信是指進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)的物品應(yīng)具自動(dòng)識(shí)別及相互之間的通信功能；智能化是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所具有的自動(dòng)化、可進(jìn)行自我反饋及控制的功能。

1.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特征

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具非常明顯的現(xiàn)代化特征，是隨著信息時(shí)代及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特征主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，廣泛應(yīng)用各類感知技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中廣泛應(yīng)用各類傳感器，且每個(gè)傳感器均為一個(gè)信息源，因所使用的傳感器類型較多，其所獲取的信息格式及內(nèi)容也的甩不同。同時(shí)，所獲取的信息具強(qiáng)實(shí)時(shí)性，數(shù)據(jù)可通過(guò)所設(shè)置的頻率進(jìn)行周期性采集，并自動(dòng)及時(shí)更新。第二，是基于互聯(lián)網(wǎng)而形成的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)各類有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將物體信息進(jìn)行傳輸?shù)?，其核心仍為互?lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中的傳感器所采集的數(shù)據(jù)量極大，其需經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院蜏?zhǔn)確性，其就必然要適應(yīng)各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并遵循一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議^[2]。第三，本身具智能處理功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集傳感器及智能處理于一體，通過(guò)利用各類智能技術(shù)，如云計(jì)算技術(shù)、模式識(shí)別等，使其應(yīng)用領(lǐng)域得以拓展。傳感器所采集到的各類信息經(jīng)分析和處理后可滿足不同用戶需求，從而使其應(yīng)用領(lǐng)域及模式得到進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流中的可行性分析

2.1技術(shù)可行性

是否可將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流當(dāng)中主要由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟度及應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)后冷鏈物流的成本及效益比這兩個(gè)因素決定，若物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)較為成熟，且給冷鏈物流所帶來(lái)的效益較高，那么物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就可應(yīng)用于冷鏈物流當(dāng)中。

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的RFID技術(shù)、無(wú)線傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，發(fā)展也相對(duì)成熟。RFID技術(shù)在得到國(guó)家政策的大力支持之后，一直存在爭(zhēng)議的成本及安全性問(wèn)題得到有效解決，也有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及完善的中間件，可應(yīng)用于管理并跟蹤物品。無(wú)線傳感技術(shù)處物聯(lián)網(wǎng)的感知層，主要工作是采集物體信息。Intel公司于俄勒岡建立了首個(gè)無(wú)線葡萄園，利用無(wú)線傳感器對(duì)影響葡萄的生長(zhǎng)各類因素進(jìn)行檢測(cè)，并可分析出各因素對(duì)于葡萄質(zhì)量的影響。這說(shuō)明無(wú)線傳感器已完全可成熟應(yīng)用于冷鏈物流當(dāng)中，以對(duì)貨物信息進(jìn)行采集。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)包括傳感器的網(wǎng)絡(luò)通信、傳輸絡(luò)的通信及電信網(wǎng)絡(luò)本身的通信?，F(xiàn)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)有SDH、全光網(wǎng)以及2G、3G、4G，甚至發(fā)展為5G的移動(dòng)通信技術(shù)各網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的用戶數(shù)量大、覆蓋范圍廣且技術(shù)比較成熟，可廣泛應(yīng)用于冷鏈物流當(dāng)中，為冷鏈物流的網(wǎng)絡(luò)通信提供技術(shù)支持^[3]。云計(jì)算平臺(tái)可依用戶具體需求實(shí)現(xiàn)資源的配置及釋放，其規(guī)模大、用戶多且資源利用率較高，利用云計(jì)算技術(shù)可有效降低系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本。另，近些年來(lái)，人們都樂(lè)于將自身信息及資源上傳至云中，擴(kuò)大了云計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)量，同時(shí)云存儲(chǔ)本身的可靠性、安全性及自動(dòng)容錯(cuò)能力較高，現(xiàn)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)圈已基本形成并不斷得到完善，可更好地滿足企業(yè)數(shù)據(jù)分析及處理需求，也得到了業(yè)界的認(rèn)可。

2.2經(jīng)濟(jì)可行性

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流當(dāng)中主要需考慮的經(jīng)濟(jì)方面因素有技術(shù)層面成本、設(shè)備層面成本及系統(tǒng)層面成本，其中技術(shù)層面成本包括研發(fā)傳感器技術(shù)及RFID技術(shù)所需的成本；設(shè)備層面成本包括各類感知終端的投入成本，如溫度傳感器、RFID電子標(biāo)簽、二維碼、GPS等；系統(tǒng)層面成本主為嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及維護(hù)成本。而影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冷鏈物流中應(yīng)用的成本因素主要有內(nèi)部因素成本及外部因素成本，其中內(nèi)部因素成本包括貨物本身的體積、季節(jié)性影響、易腐爛、標(biāo)準(zhǔn)化等因素；外部因素成本包括冷鏈的反應(yīng)速度、運(yùn)輸時(shí)間、監(jiān)控回溯及信息的流通等。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流當(dāng)中所能獲取的效益主要包括以下方面：第一，可降低運(yùn)營(yíng)成本，包括反應(yīng)速度的機(jī)會(huì)成本、運(yùn)輸成本、新鮮貨物腐爛成本、監(jiān)控回溯成本等；第二，可提高運(yùn)營(yíng)效益，包括生產(chǎn)、配送、倉(cāng)儲(chǔ)及銷售等方面效益；第三，可獲得良好社會(huì)效益，包括食品安全、減少浪費(fèi)、追蹤回溯等效益。

因冷鏈物流成本及效益成分相對(duì)復(fù)雜，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外尚未研發(fā)出對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流當(dāng)中的成本及效益進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)學(xué)者李真曾以蔬菜物流為例，建立了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于蔬菜冷鏈物流當(dāng)中成本效益評(píng)價(jià)模型，并以層次分析法分析了相關(guān)影響因素的權(quán)重，最終確定蔬菜冷鏈物流在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后可獲得較好水平的成本及效益，也說(shuō)明了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于冷鏈物流具經(jīng)濟(jì)可行性。

3.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冷鏈物流中的應(yīng)用

3.1應(yīng)用于采購(gòu)環(huán)節(jié)

    傳統(tǒng)冷鏈物流在進(jìn)行物品的采購(gòu)時(shí)，通常需進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，貨比三家，再最終確定物品的采購(gòu)。此方式雖也具一定效果，但需耗費(fèi)大量人力、物力，加大采購(gòu)成本，也無(wú)法保證采購(gòu)方案的優(yōu)越性。而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流的采購(gòu)環(huán)節(jié)，可通過(guò)廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的RFID電子標(biāo)簽及讀寫(xiě)器，以優(yōu)化采購(gòu)方案，保證采購(gòu)水平。首先，對(duì)所要采購(gòu)的物品制作相應(yīng)的電子標(biāo)準(zhǔn)并粘貼，每個(gè)標(biāo)簽中均含與EPC規(guī)則相符的商品信息；其次，買方輸出采購(gòu)單前，可利用RFID讀寫(xiě)器對(duì)所要采購(gòu)的物品實(shí)施電子標(biāo)簽識(shí)別，以獲取所要采購(gòu)物品的所有信息，同時(shí)還可了解其在冷鏈物流整個(gè)過(guò)程當(dāng)中的流轉(zhuǎn)及變化情況，以為采購(gòu)方案的優(yōu)化提供有效數(shù)據(jù)參考，讓采購(gòu)人員清楚物品的消耗量，準(zhǔn)確制定采購(gòu)的時(shí)間、周期及數(shù)量。另，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還可保證賣所供應(yīng)物品的數(shù)量、質(zhì)量及品類與要求相符，從而縮短物品檢測(cè)時(shí)間，這不但提高了采購(gòu)的科學(xué)性，而且也有效節(jié)約了采購(gòu)時(shí)間，從而使得冷鏈物流成本下降。

3.1應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)

    在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，若使用帶RFID電子標(biāo)簽的物品進(jìn)行生產(chǎn)，即可利用流水線上的RFID讀寫(xiě)器對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，且可將物品于生產(chǎn)工序中的相關(guān)信息寫(xiě)入電子標(biāo)簽當(dāng)中，從而獲取產(chǎn)品的所有加工信息。將這些信息上傳至生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)當(dāng)中，可為企業(yè)提供客觀、科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)，使企業(yè)更好地了解自身的產(chǎn)能，從而科學(xué)制定生產(chǎn)計(jì)劃，并精準(zhǔn)安排生產(chǎn)周期。在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可讓企業(yè)及時(shí)獲取生產(chǎn)訂單的執(zhí)行情況，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行跟蹤，從而有效管控生產(chǎn)周期，并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量完成狀況監(jiān)督。這不但可優(yōu)化生產(chǎn)流程，而且還可為產(chǎn)品交貨期的預(yù)測(cè)及制定提供客觀數(shù)據(jù)支持，同時(shí)還可作為員工績(jī)效考核的標(biāo)準(zhǔn)之一，從而促進(jìn)冷鏈物流生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)力的提高。

3.2應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)管理

    倉(cāng)儲(chǔ)管理是冷鏈物流管理的重要組成部分之一，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流的倉(cāng)儲(chǔ)管理當(dāng)中，有利縮短倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)時(shí)間，提高物品庫(kù)存的精確度，從而提高倉(cāng)儲(chǔ)管理水平。于倉(cāng)庫(kù)出入口安裝RFID讀寫(xiě)器及紅外線接收器，當(dāng)有帶RFID電子標(biāo)簽的物品經(jīng)過(guò)倉(cāng)庫(kù)出入口時(shí)，RFID讀寫(xiě)器會(huì)進(jìn)行自動(dòng)掃描，獲取物品信息，并上傳至倉(cāng)儲(chǔ)后臺(tái)，智能化控制物品的出入庫(kù)。相比于傳統(tǒng)的紅外掃描或人工輸入等方式，此技術(shù)的應(yīng)用大大縮短了物品出入庫(kù)的時(shí)間，同時(shí)也有效避免了因人工操作而導(dǎo)致出現(xiàn)失誤，物品的出入庫(kù)作業(yè)既快速又準(zhǔn)確。利用倉(cāng)庫(kù)各區(qū)域所安裝的RFID讀寫(xiě)器，還可幫助倉(cāng)儲(chǔ)工作人員迅速找到所需的物品，既減輕了倉(cāng)儲(chǔ)工作人員的工作量，也提高其工作效率。此外，在盤(pán)點(diǎn)倉(cāng)庫(kù)貨物時(shí)，利用手持式RFID讀寫(xiě)器，也快速掃描倉(cāng)庫(kù)中的貨物，并將掃描信息自動(dòng)傳輸至倉(cāng)儲(chǔ)后臺(tái)管理系統(tǒng)當(dāng)中，有效提高了倉(cāng)儲(chǔ)盤(pán)點(diǎn)的效率與精確度。

3.3應(yīng)用于運(yùn)輸管理

    在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中，貨物性質(zhì)、周邊環(huán)境的改變等都會(huì)影響貨物最終到達(dá)目的地的狀態(tài)，也是冷鏈物流效率及質(zhì)量控制的關(guān)鍵，因此，冷鏈物流企業(yè)非常重視運(yùn)輸管理。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流的運(yùn)輸管理當(dāng)中，可有效提高運(yùn)輸效率，保證物品質(zhì)量。通過(guò)在運(yùn)輸工具上安裝無(wú)線通訊設(shè)備、GPS、RFID讀寫(xiě)器、傳感器等，系統(tǒng)可自動(dòng)接收運(yùn)輸車輛的信息^[4]，了解車輛的移動(dòng)狀況及物品的運(yùn)輸狀態(tài)，同時(shí)還可通過(guò)分析物品的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)物品的全程“可視化”；利用GIS及E-Map，可分析出物品的最佳運(yùn)輸路線，并制定準(zhǔn)確的車輛數(shù)量，保證物品可被快速、安全運(yùn)輸至目的地，降低運(yùn)輸能耗及廢氣、廢物的排放，取得良好經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。此外，在運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還可縮短物品的分揀及通關(guān)時(shí)間，這也有利于提高物品的運(yùn)輸效率。

4.結(jié)語(yǔ)

    總而言之，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可對(duì)物品位置的跟蹤、原料追溯、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)、出入庫(kù)存及揀貨等流程實(shí)施電子化操作，尤其是可全程監(jiān)控物流的溫度及濕度。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于冷鏈物流當(dāng)中，通過(guò)充分利用RFID技術(shù)、GIS、GPS等，可有效促進(jìn)冷鏈物流的現(xiàn)代化、信息化建設(shè)，從而推動(dòng)冷鏈物流的進(jìn)一步發(fā)展。相信伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)將帶給人們的生產(chǎn)及生活更多便利。

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