物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冷鏈物流中的應用研究

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對于生活質(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)鍵在于有效管控運輸過程當中的溫度、濕度及效率，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用則正為實現(xiàn)冷鏈物流的有效管控提供了技術(shù)支持，促進了冷鏈物流朝自動化、信息化方向發(fā)展，進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)中得到廣泛應用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有射頻識別(RFID)、紅外感應技術(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)進行連接，在進行信息的交互與通訊之后，即可實現(xiàn)對物品的識別、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)、識別與通信以及智能化，其中互聯(lián)網(wǎng)是指針對需聯(lián)網(wǎng)的物品務(wù)必要實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)；識別與通信是指進入物聯(lián)網(wǎng)的物品應具自動識別及相互之間的通信功能；智能化是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所具有的自動化、可進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，廣泛應用各類感知技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當中廣泛應用各類傳感器，且每個傳感器均為一個信息源，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，所獲取的信息具強實時性，數(shù)據(jù)可通過所設(shè)置的頻率進行周期性采集，并自動及時更新。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)是通過各類有線、無線網(wǎng)絡(luò)將物體信息進行傳輸?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)進行傳輸，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院蜏蚀_性，其就必然要適應各類異構(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，可實現(xiàn)對物體的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集傳感器及智能處理于一體，通過利用各類智能技術(shù)，如云計算技術(shù)、模式識別等，使其應用領(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，從而使其應用領(lǐng)域及模式得到進一步擴大。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應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)應用于冷鏈物流當中主要由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟度及應用物聯(lián)網(wǎng)后冷鏈物流的成本及效益比這兩個因素決定，若物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)較為成熟，且給冷鏈物流所帶來的效益較高，那么物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就可應用于冷鏈物流當中。

當前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的RFID技術(shù)、無線傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及云計算技術(shù)的應用較為廣泛，發(fā)展也相對成熟。RFID技術(shù)在得到國家政策的大力支持之后，一直存在爭議的成本及安全性問題得到有效解決，也有統(tǒng)一技術(shù)標準及完善的中間件，可應用于管理并跟蹤物品。無線傳感技術(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無線葡萄園，利用無線傳感器對影響葡萄的生長各類因素進行檢測，并可分析出各因素對于葡萄質(zhì)量的影響。這說明無線傳感器已完全可成熟應用于冷鏈物流當中，以對貨物信息進行采集。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。現(xiàn)應用于網(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，可廣泛應用于冷鏈物流當中，為冷鏈物流的網(wǎng)絡(luò)通信提供技術(shù)支持^[3]。云計算平臺可依用戶具體需求實現(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，利用云計算技術(shù)可有效降低系統(tǒng)運營成本。另，近些年來，人們都樂于將自身信息及資源上傳至云中，擴大了云計算平臺的數(shù)據(jù)量，同時云存儲本身的可靠性、安全性及自動容錯能力較高，現(xiàn)云計算產(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)界的認可。

2.2經(jīng)濟可行性

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于冷鏈物流當中主要需考慮的經(jīng)濟方面因素有技術(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電子標簽、二維碼、GPS等；系統(tǒng)層面成本主為嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)及維護成本。而影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冷鏈物流中應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、標準化等因素；外部因素成本包括冷鏈的反應速度、運輸時間、監(jiān)控回溯及信息的流通等。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于冷鏈物流當中所能獲取的效益主要包括以下方面：第一，可降低運營成本，包括反應速度的機會成本、運輸成本、新鮮貨物腐爛成本、監(jiān)控回溯成本等；第二，可提高運營效益，包括生產(chǎn)、配送、倉儲及銷售等方面效益；第三，可獲得良好社會效益，包括食品安全、減少浪費、追蹤回溯等效益。

因冷鏈物流成本及效益成分相對復雜，當前國內(nèi)外尚未研發(fā)出對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于冷鏈物流當中的成本及效益進行定量評價的統(tǒng)一標準。國內(nèi)學者李真曾以蔬菜物流為例，建立了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于蔬菜冷鏈物流當中成本效益評價模型，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，也說明了物聯(lián)網(wǎng)應用于冷鏈物流具經(jīng)濟可行性。

3.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冷鏈物流中的應用

3.1應用于采購環(huán)節(jié)

    傳統(tǒng)冷鏈物流在進行物品的采購時，通常需進行市場調(diào)查，貨比三家，再最終確定物品的采購。此方式雖也具一定效果，但需耗費大量人力、物力，加大采購成本，也無法保證采購方案的優(yōu)越性。而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于冷鏈物流的采購環(huán)節(jié)，可通過廣泛應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的RFID電子標簽及讀寫器，以優(yōu)化采購方案，保證采購水平。首先，對所要采購的物品制作相應的電子標準并粘貼，每個標簽中均含與EPC規(guī)則相符的商品信息；其次，買方輸出采購單前，可利用RFID讀寫器對所要采購的物品實施電子標簽識別，以獲取所要采購物品的所有信息，同時還可了解其在冷鏈物流整個過程當中的流轉(zhuǎn)及變化情況，以為采購方案的優(yōu)化提供有效數(shù)據(jù)參考，讓采購人員清楚物品的消耗量，準確制定采購的時間、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，從而縮短物品檢測時間，這不但提高了采購的科學性，而且也有效節(jié)約了采購時間，從而使得冷鏈物流成本下降。

3.1應用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)

    在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，若使用帶RFID電子標簽的物品進行生產(chǎn)，即可利用流水線上的RFID讀寫器對其進行識別，且可將物品于生產(chǎn)工序中的相關(guān)信息寫入電子標簽當中，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)當中，可為企業(yè)提供客觀、科學數(shù)據(jù)依據(jù)，使企業(yè)更好地了解自身的產(chǎn)能，從而科學制定生產(chǎn)計劃，并精準安排生產(chǎn)周期。在實際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中，應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可讓企業(yè)及時獲取生產(chǎn)訂單的執(zhí)行情況，通過對生產(chǎn)進度進行跟蹤，從而有效管控生產(chǎn)周期，并對產(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)品交貨期的預測及制定提供客觀數(shù)據(jù)支持，同時還可作為員工績效考核的標準之一，從而促進冷鏈物流生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)力的提高。

3.2應用于倉儲管理

    倉儲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)應用于冷鏈物流的倉儲管理當中，有利縮短倉儲作業(yè)時間，提高物品庫存的精確度，從而提高倉儲管理水平。于倉庫出入口安裝RFID讀寫器及紅外線接收器，當有帶RFID電子標簽的物品經(jīng)過倉庫出入口時，RFID讀寫器會進行自動掃描，獲取物品信息，并上傳至倉儲后臺，智能化控制物品的出入庫。相比于傳統(tǒng)的紅外掃描或人工輸入等方式，此技術(shù)的應用大大縮短了物品出入庫的時間，同時也有效避免了因人工操作而導致出現(xiàn)失誤，物品的出入庫作業(yè)既快速又準確。利用倉庫各區(qū)域所安裝的RFID讀寫器，還可幫助倉儲工作人員迅速找到所需的物品，既減輕了倉儲工作人員的工作量，也提高其工作效率。此外，在盤點倉庫貨物時，利用手持式RFID讀寫器，也快速掃描倉庫中的貨物，并將掃描信息自動傳輸至倉儲后臺管理系統(tǒng)當中，有效提高了倉儲盤點的效率與精確度。

3.3應用于運輸管理

    在整個運輸過程當中，貨物性質(zhì)、周邊環(huán)境的改變等都會影響貨物最終到達目的地的狀態(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)非常重視運輸管理。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于冷鏈物流的運輸管理當中，可有效提高運輸效率，保證物品質(zhì)量。通過在運輸工具上安裝無線通訊設(shè)備、GPS、RFID讀寫器、傳感器等，系統(tǒng)可自動接收運輸車輛的信息^[4]，了解車輛的移動狀況及物品的運輸狀態(tài)，同時還可通過分析物品的實際情況，實現(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輸路線，并制定準確的車輛數(shù)量，保證物品可被快速、安全運輸至目的地，降低運輸能耗及廢氣、廢物的排放，取得良好經(jīng)濟及社會效益。此外，在運輸過程當中應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還可縮短物品的分揀及通關(guān)時間，這也有利于提高物品的運輸效率。

4.結(jié)語

    總而言之，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可對物品位置的跟蹤、原料追溯、庫存盤點、出入庫存及揀貨等流程實施電子化操作，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)應用于冷鏈物流當中，通過充分利用RFID技術(shù)、GIS、GPS等，可有效促進冷鏈物流的現(xiàn)代化、信息化建設(shè)，從而推動冷鏈物流的進一步發(fā)展。相信伴隨科學技術(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。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://m.12-baidu.cn/w/qk/21223.html