物联网在现代物流业中的应用研究

 0 引言

物联网是新一代信息技术在经济生活中的应用，被称为继计算机、互联网和移动通信之后信息产业的第三次浪潮。其理念最初是基于RFID／EPC的技术而提出的，并首先在物流业进行了启蒙与推广，随后，物联网的理念又随着各种感知技术与网络技术的突破而提升和完善。现代意义上的物联网是指通过RFID识读器、红外感应器、GPS系统、激光扫描器等传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，

进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

目前，物联网的发展在许多国家已经上升为国家战略，故在各行各业、社会管理和民生方面都将发挥重要作用。美国已将物联网上升为国家创新战略的重点之一，欧盟制定了促进物联网发展的14点行动计划，日本的U-Japan计划将物联网作为四项重点战略领域之一；我国已将物联网列入战略性新兴产业，工信部正式公布了《物联网“十二五”发展规划》。据不完全统计，我国2010年的物联网市场规模已经接近2 000亿元。工信部预测，到2015年，我国物联网市场规模将逾5000亿元，2020年市场规模成熟时，将启动万亿元级别的市场规模。可以看出，物联网的发展前景广阔，蕴含着巨大的经济价值。

1 物联网的体系架构

物联网应具有全面展示、可靠传送、智能处理三大特性，包含感知、传输和处理三个关键环节，其体系架构可以划分为感知层、网络层和应用层。图1所示是物联网的体系架构图。

一是感知层，是物联网发展和应用的基础，包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术，其任务是识别物体和采集系统中的相关信息，从而实现对“物”的认识与感知。

二是网络层，是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络，国内通信设备和运营商实力较强，被认为是目前最成熟的部分。网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连，其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等，用于沟通感知层和应用层。

三是应用层，是将物联网技术与专业技术相互融合，利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等，可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。

2 物联网技术在物流中的应用

物流是物联网较早落地的行业之一，物联网技术在物流产业的应用对物流产业的发展有极大的促进作用。物联网的应用从根本上提高了对物品生产、配送、仓储、销售等环节的监控水平，改变了供应链流程和管理手段，对于物流成本的降低和物流效率的提高具有重要意义。物联网在物流业中的主要应用有以下方面：

2．1 物流过程的可视化智能管理

运用基于GPS卫星导航定位、RFID技术、传感技术等多种技术，在物流活动过程中实时实现对车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送的可视化与管理系统。目前，有些技术比较先进的物流公司或企业大都建立与配备了GPS智能物流管理网络系统，可以实现对食品冷链的车辆定位与食品温度实时监控等，初步实现物流作业的透明化、可视化管理

2．2 产品的智能可追溯网络系统

基于RFID等技术建立的产品智能可追溯网络系统的技术与政策等条件都已经成熟，应当加快全面推进。目前，这些智能产品的可追溯系统在医药、农产品、食品、烟草等行业和领域已有很多成功应用，在货物追踪、识别、查询、信息采集与管理等方面发挥了巨大作用，为保障食品安全、药品安全提供了坚实的物流保障。

2．3 全自动化的物流配送管理

运用基于传感、RFID、声、光、电、机、移动计算等各项先进技术，在物流配送中心实现全自动化管理，建立配送中心智能控制、自动化操作网络，从而实现物流、商流、信息流、资金流的全面管理。目前，有些配送中心已经在货物拆卸与码垛采用码垛机器人、激光或电磁无人搬运车进行物料搬运，自动化输送分拣线作业，出入库作业也由自动化的堆垛机操作，整个物流配送作业系统完全实现自动化智能化。

2．4 企业的智慧供应链

全球化背景下的企业竞争将是供应链与供应链之间的竞争，对企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统提出较高要求。面对大量的个性化需求与订单，准确预测客户需求等问题是企业经常遇到的，这就需要智慧物流和智慧供应链的后勤保障网络系统支持。物联网在物流业中的应用将产生智慧生产与智慧供应链的融合，各个物流供应链的参与者可以按照预定的权限和流程各行其事，企业物流完全智慧地融入企业经营之中，信息流无缝链接，既可分工协作，又相对独立。

3 物联网在物流业中推广障碍

物联网在物流业具有广阔的发展前景，目前已初见端倪，但也要清晰认识到物联网在物流产业中的应用与推广仍然存在很多困难与挑战，存在着较多的制约因素。

3．1 技术问题

物流业是一个个性需求最多且最复杂的行业。目前，市场上超高频电子标签芯片大都以国外TI、NXP、HITACHI、INTEL公司为主生产，此频段的标签天线受工艺、标签面积以及基底材料的限制和影响较大，天线和芯片不能很好适配的问题突出。此外，标识物体本身的形状、物理特性以及包装介质都会对标签在使用过程中的识别率产生影响，尤其是金属和液体物品，在运输中通常会产生干扰问题。

3．2 成本因素

物联网的相关技术在物流业中的应用尚未形成规模，不具备规模效应，在物流产业中的应用与推广成本较高。比如，远距离扫描的标签单个成本要1美元左右，一个解读器成本大约为1 000美元，还需要进行接收设备、系统集成、计算机通信、数据处理平台等综合系统的建设等。物联网的应用无疑会增加企业的经营成本，若没有强烈需求，企业很少会主动应用。因此，目前主要集中在行业利润较高或单件物品价值较高的领域，而在实力较低、盈利能力较差的企业中则应用较少。

3．3 标准问题

我国物流业本身的标准化程度不高，标准难以统一，给物联网各种技术与物流业的融合造成了障碍。比如，条码技术虽然有国家标准，但是推广力度不够，现在基本上每个领域应用时，都有各自的一套体系，从而阻碍了物流网在物流业的推广。目前，物联网的相关技术研发与标准化工作虽然取得了一定成果，但全球化的标准化编码体系尚未建立，对物联网在物流产业中的应用层次与应用范围有一定的制约。

3．4 行业互通问题

由于物联网关联领域广、涉及部门多、产业间交叉融合，以及标准、商业机密、安全等原因，目前(以RFID为例)不论是交通、出入控制、电子支付，还是公路、铁路等物流领域，都是在行业系统内部和企业内部闭环应用，开环的应用还涉及到不同行业之间的利益纠葛。需要建立统筹协调机制，制定政策法规，加强国际合作，为物联网营造良好的发展环境。

4 物联网在物流业应用的发展趋势

物联网的应用是物流业发展的助推剂。随着物联网理念的引入、技术的提升和政策的支持，将会推动物流业的飞速发展。未来的物联网在物流业的应用将会出现如下发展趋势：

4．1 统一的物流物联网平台的建立

统一的物联网基础体系是物联网运行的前提，只有在统一的体系基础上建立的物联网才能真正做到信息共享和智慧应用，就像互联网体系一样。建立统一的标准是物联网发展的趋势，更是物流行业应用市场的需求。不论从需求、上下层连接基础设施建设还是市场的发展状况来看，基于EPC的物流领域的物联网将最先形成。

4．2 智慧物流网络开放共享，融入社会物联网

物联网是聚合型的系统创新，必将带来跨行业的应用。如产品的可追溯智能网络就可以方便地融入社会物联网，开放追溯信息可以让人们方便地实时查询、追溯产品信息。今后，其他的物流系统也将根据需要融入社会物联网络或与专业智慧网络互通，智慧物流也将成为人们智慧生活的一部分。

4．3 多种物联网技术集成应用于智慧物流

目前，在物流业应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术。今后，随着物联网技术的发展，传感技术、蓝牙技术、视频识别技术、M2M技术等多种技术也将逐步集成应用于现代物流领域，用于现代物流作业中的各种感知与操作。如温度的感知用于冷链；侵入系统的感知用于物流安全防盗；视频的感知用于各种控制环节与物流作业引导等。

4．4 物流领域物联网创新应用模式将不断涌现

物联网带来的智慧物流革命远不止我们能够想到的以上几种模式。目前，就有很多公司在探索物联网在物流领域应用的新模式，随着物联网的发展，更多的创新模式会不断涌现，这是未来智慧物流大发展的基础。

5 结语

“十二五”期间，我国物联网将进入规模发展阶段，物联网的发展将对提升传统产业的经济附加值，促进经济发展方式转变和产业结构调整具有重要意义。物联网的发展正推动着物流行业的变革，可以预见，随着物联网理念的引入，随着我国物联网标准体系、研发基地、行业应用等多项工作的推进，物联网无疑将对物流业产生全方位的影响，并必将带来智能化的物流配送网络、敏捷的智能供应链、物流系统中物品的透明化与实时化管理，实现物流的可追踪管理。我们完全有理由相信，一个智慧物流的美好前景将很快在物流业实现。