物聯(lián)網打造的新一代的智能物流系統(tǒng)應用介紹

一、前言

物聯(lián)網是新一代信息技術的高度集成和綜合運用，對新一輪產業(yè)變革和社會經濟的綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。因其具有巨大增長潛能，已是當今經濟發(fā)展和科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略制高點，成為各國家構建社會新模式和重塑國家長期競爭力的先導。據(jù)Gartner預計，2020年全球接入物聯(lián)網的設備數(shù)量與人類數(shù)量比將達到4比1，且超過65%的企業(yè)將在經營和管理流程中采用物聯(lián)網設備?？紤]到未來可能會是機器人幫助人從網上下單或發(fā)出服務請求，我們將進入一個待“物”如“人”的時代。

自改革開放以來，我國物流業(yè)一直保持著高速發(fā)展，作為支撐國民經濟發(fā)展的基礎性、戰(zhàn)略性和先導性產業(yè)，物流業(yè)在國民經濟的健康發(fā)展過程中起到關鍵性作用。但是相比國際現(xiàn)代化物流企業(yè)而言，我國物流企業(yè)在運營管理上有待進一步向集約型轉變，并通過新型的信息科技賦能來優(yōu)化資源配置，從而實現(xiàn)降本增效。

隨著微機電系統(tǒng)（MEMS）傳感器、微波無線射頻識別（RFID），5G通信，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、等一系列前沿科技的發(fā)展和技術積累，物聯(lián)網技術將進入全面爆發(fā)階段，并通過促進物流企業(yè)的數(shù)字化轉型和推動新商業(yè)模式衍生，來提升物流企業(yè)經營效率和客戶體驗。

因傳統(tǒng)的物流商業(yè)模式以及基礎設施很難再適應現(xiàn)代化物流產業(yè)的發(fā)展需求，一批有前瞻性的物流企業(yè)已經著手在運輸、倉儲、配送、信息互通共享平臺建設等多個環(huán)節(jié)中，率先開始采用物聯(lián)網技術，逐步邁向數(shù)字化、智能化的發(fā)展道路，進而構筑起基于物聯(lián)網的新一代的智能物流系統(tǒng)。（GIIS 2019第四屆物流產業(yè)創(chuàng)新峰會倒計時28天！致物流黃金時代，致科技智創(chuàng)未來）

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二、物聯(lián)網技術的發(fā)展

物聯(lián)網是指萬物互聯(lián)構成的服務網絡，通過智能終端和設備給物理世界的物體與環(huán)境賦能，使得物與物之間能夠互相感知、溝通以及互動，來傳達自身的內在狀態(tài)或外部環(huán)境信息。廣義上講，互聯(lián)網實現(xiàn)了人與人之間的信息共享，物聯(lián)網不僅指的是物與物之間，也包含人與物、人與現(xiàn)實環(huán)境之間的信息交換，通過將網絡環(huán)境下的各種感知設備（如各類傳感器）與智能終端（如各類智能硬件）相結合，利用物聯(lián)網來實現(xiàn)萬物的數(shù)字化，實現(xiàn)物體的自我智能識別、主動定位追蹤、自發(fā)全生命周期管理以及組織服務交付等功能。

雖然，物聯(lián)網在發(fā)展歷史上受到過設備和實體設施安全以及數(shù)據(jù)隱私等方面的挑戰(zhàn)與質疑，但并不能成為物聯(lián)網快速發(fā)展的阻礙，人類以開放的心態(tài)擁抱這一歷史性機遇，快速將物聯(lián)網技術付諸使用，并期待在這股技術變革的浪潮中，人們的生活與工作方式得到日新月異的變革。

2017年，工信部發(fā)布《物聯(lián)網“十三五”規(guī)劃》，指出我國物聯(lián)網現(xiàn)已進入“跨界融合、集成創(chuàng)新和規(guī)模化發(fā)展”的新階段，隨著智能可穿戴設備、智能家電、智能網聯(lián)汽車、智能機器人等數(shù)以萬計的新型終端將接入網絡并產生海量數(shù)據(jù)，物聯(lián)網相關的應用將出現(xiàn)突破性增長并促使社會生產、社會管理和居民生活方式進一步向網絡化、精細化、智能化方向轉變。

工信部旗下賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示，2017年中國的物聯(lián)網設備達到12.1億臺，預計到2025年，中國物聯(lián)網設備數(shù)量將增長到53.8億臺。2014年我國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模達到了6320億元人民幣，同比增長22.6%，2015年產業(yè)規(guī)模達到7500億元人民幣，同比增長29.3%。到2020年，中國物聯(lián)網的整體規(guī)模將達到2萬億元。

物聯(lián)網技術架構包含四個層級，分別是：感知層、傳輸層、平臺層和應用層。位于底層的感知層，依托于圖像捕捉裝置、RFID感應器、傳感器以及GPS定位器等各種各樣的傳感器或智能硬件設備，來實現(xiàn)對物理世界物與事件的感知與互動控制;傳輸層主要是通過各類通信協(xié)議，將感知層采集的信息通過各種網絡（有線和無線、短距和長距）傳輸至平臺層;平臺層則利用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等手段將感知信息進行融合分析和處理，通過中間件與行業(yè)應用實現(xiàn)銜接;最終應用層將物聯(lián)網技術落地于各個細分的行業(yè)應用場景，從而實現(xiàn)面向大眾用戶的服務功能。

三、物流領域“智聯(lián)”萬物的物聯(lián)網關鍵技術

萬物實現(xiàn)互聯(lián)后，物聯(lián)網技術的應用將從根本上改變社會的生產方式，提高人們的生活質量，并促進智能化城市的建設。智能物流系統(tǒng)作為城市核心重要基礎設施，是保障城市正常運行的生命線，將在物聯(lián)網技術和應用的改造下得以迅速升級?？紤]到智能物流的實現(xiàn)過程需要不同類型的物聯(lián)網技術做支撐，從感知執(zhí)行層面、網絡傳輸層面到應用服務層面，不同類型的物聯(lián)網技術對智能物流系統(tǒng)的構建起到針對性的作用。

第一，感知層技術是物聯(lián)網的先行技術，物體只有被感知，才能被發(fā)現(xiàn)和交互。感知層技術的應用，讓物聯(lián)網系統(tǒng)能夠迅速識別物流過程中的目標物體。感知層中常使用智能標簽技術、機器視覺技術、全球定位系統(tǒng)、區(qū)域高精度定位技術等來完成對物體的感知與跟蹤。

首先，利用海量無線傳感器可以實時地獲取物品狀態(tài)和物流信息，保證后臺遠程監(jiān)測信息的真實性與完備性，在物流倉庫管理和物品配送方面可以發(fā)揮巨大作用。

其次，物聯(lián)網終端讓物流管理人員實現(xiàn)對貨物的狀態(tài)和位置實時監(jiān)控。在跟蹤貨物過程中，監(jiān)控人員能夠第一時間對配送速度，物品狀態(tài)進行全面了解，有針對性地優(yōu)化運輸線路，提高運輸效率，并對可能發(fā)生的異常情況（比如冷鏈中的貨物溫度變化）做出緊急處理。

物流信息互通共享技術及應用國家工程實驗室研究認為，隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展、智能終端的尺寸越來越小、功耗越來越低，智能標簽技術作為物聯(lián)網領域最重要的技術之一，能夠對物流過程中的物品進行自動識別與狀態(tài)標記，并建立完整數(shù)字檔案。

經過標記的物品，其全周期的完整信息將被智能標簽保存、被讀取設備自動獲取采集，為物流供應鏈管理提供數(shù)據(jù)支撐。該技術能夠有效應用于對貨物、運輸車輛的實時監(jiān)控、貨物的智能調度以及產品的智能化倉儲管理等多個場景。

第二，網絡傳輸層相關技術是萬物互聯(lián)互通得以實現(xiàn)的必備要素。智能物流有系統(tǒng)化和網絡化特性，必須基于網絡條件和通信技術來進行信息傳遞和數(shù)據(jù)處理。考慮到大型物流企業(yè)網絡覆蓋全國甚至海外，物聯(lián)網需要依托于網絡傳輸層的相關技術來實現(xiàn)物流的長距離有效管理。

現(xiàn)有通信技術面向物聯(lián)網的海量連接需求，向低功耗和廣覆蓋發(fā)展。低功耗廣域網LPWAN技術是當前發(fā)展的熱點。NB-IoT、eMTC、5G移動通信技術的發(fā)展，為低功耗、高性能的物聯(lián)網打下堅實的基礎。NB-IoT是一種基站復用的蜂窩網絡，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數(shù)據(jù)連接，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，有速率快、成本低、功耗低、覆蓋廣的特點。

基于NB-IoT技術的物聯(lián)網平臺可助力物流企業(yè)實現(xiàn)對運輸、倉儲、配送、裝卸、包裝、流通加工、信息管理七大環(huán)節(jié)和多個工作場景的信息協(xié)同與控制，提升作業(yè)效率和生產力。

第三，應用服務層讓物聯(lián)網技術落地于各個細分場景，從而實現(xiàn)面向大眾用戶的服務功能。例如，以物流資源共享，提高資源利用率為目的，物流業(yè)可通過打造公共服務信息平臺，來實現(xiàn)信息的收集處理、互聯(lián)互通，從而有效優(yōu)化資源配置。

該平臺的構建能夠在整理、分析并處理物流運輸公共信息的基礎上，打破包括“信息壟斷”與“信息孤島”在內的諸多行業(yè)瓶頸，從而優(yōu)化傳統(tǒng)物流系統(tǒng)，提高物流服務水平，提升物流活動的信息化水平，為物流行業(yè)轉型升級提供重要的技術應用支撐。

其次，智能化的物聯(lián)網終端能夠有效提高物流系統(tǒng)的語音、圖像處理能力，幫助管理人員實現(xiàn)對硬件和軟件設施的高效使用。在不同系統(tǒng)之間進行協(xié)調配合，從而實現(xiàn)不同物流系統(tǒng)之間的互通與互動。

四、物聯(lián)網技術在智能物流系統(tǒng)中的應用

通過物聯(lián)網對實體對象進行智能化改造，可讓每一個被管理的物品對象具備類似于人的某些特征——極低的、分散的、海量的、智能化的特點（分布式弱人工智能協(xié)作網絡）;同時物體具備與周邊相互交互協(xié)同的手段和端到端的物流全流程跨組織業(yè)務支持能力（數(shù)據(jù)的互通和業(yè)務的打通通過物體本身的承載來完成）。

物流體系當中的每一件貨物從原來被動的管理模式向主動組織協(xié)同模式跨越，實現(xiàn)被管理的實體對象之間以及與作為管理者的人之間按需互動與協(xié)同，實現(xiàn)扁平化和末端業(yè)務驅動，能夠助力物流企業(yè)在運輸、倉儲、配送、信息平臺建設等各環(huán)節(jié)進行智能化、數(shù)字化、可視化的全面轉型升級，從而在行業(yè)運營成本、人力成本高企的情況下，實現(xiàn)降本增效。

（1）物聯(lián)網在物流運輸中的應用

隨著我國經濟發(fā)展進入新常態(tài)，國內物流業(yè)增速普遍開始放緩，物流市場的競爭也更加激烈，與此同時，各大物流企業(yè)的用工成本和經營成本等也在不斷增加，而運輸作為物流企業(yè)日常運作的核心流程，是進行成本控制和效率提升的重要環(huán)節(jié)。

將物聯(lián)網車載終端應用于物流企業(yè)運輸車輛，不但可以有效提升信息的可視性與實時性，幫助物流管理人員及時掌握貨物狀態(tài)以及車輛狀態(tài)，而且可以及時發(fā)現(xiàn)道路狀況，以更加科學的方式規(guī)劃運輸線路，提高運輸效率，降低運輸成本及貨物損耗。

例如在運輸過程中遇上堵車現(xiàn)象，可通過物聯(lián)網系統(tǒng)實時獲取路況信息，為物流管理人員重新規(guī)劃運輸路線提供有效參考，從而最大程度上保證了運輸效率。

（2）物聯(lián)網在倉儲管理中的應用

倉儲環(huán)節(jié)是影響物流企業(yè)運營效率的關鍵一環(huán)，通過厘米級物聯(lián)網室內高精度定位技術，倉儲管理和運作中的各類設備安全和人員操作得到精準監(jiān)控，貨物安全、人員安全以及倉儲管理整體效率得到大幅提升。

物聯(lián)網技術使得物流企業(yè)在出倉、入倉貨物管理上，減少查找、識別貨物的人力成本、時間成本，能夠讓管理人員更加方便地尋找到物資。通過使用二維碼、RFID技術以及無線傳感器等技術和設備，驗貨的速度可得到成倍提升，方便管理人員在不用開箱驗貨的情況下，同時查尋調度更多物資。物聯(lián)網技術賦能下，物流企業(yè)的出倉、入倉和清倉速度得到大幅度提升，人工管理費用大幅下降，從而實現(xiàn)了倉儲管理環(huán)節(jié)的精細化、標準化和透明化。

（3）物聯(lián)網在配送中的應用

在配送環(huán)節(jié)中，物流企業(yè)員工直接與客戶進行面對面接觸，服務質量的好壞直接影響著客戶體驗。為提升傳統(tǒng)物流企業(yè)在配送過程中較低的貨物信息采集和交互能力，遲緩的配送信息反饋速度，以及不可兩全的配送時速和貨品安全，物流企業(yè)開始采用基于物聯(lián)網的配送管理系統(tǒng)，以智能化、無人化配送代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工操作，利用RFID、無線傳感等技術，自動完成貨物的分揀、配送。

配送環(huán)節(jié)的信息自動上傳到物聯(lián)網信息共享平臺后，物流企業(yè)、供應商以及客戶都能夠得到實時反饋的物流配送信息，從而實現(xiàn)服務滿意度大幅提升。

（4）物聯(lián)網助力物流信息互通共享平臺建設

物流信息互通共享技術及應用國家工程實驗室，針對我國物流信息互聯(lián)互通不足、物流供需信息不對稱等問題，建設物流信息互通共享平臺，以促進企業(yè)間物流信息交互，完善物流信息開放標準體系，高效收集處理物流行業(yè)的倉儲、運輸和配送數(shù)據(jù)。物聯(lián)網技術為物流信息互通共享平臺打下了良好的基礎，通過二維碼、RFID等物聯(lián)網感知技術在智能物流系統(tǒng)中的應用，進一步增強平臺整理與收集信息的能力，提升物流企業(yè)的工作效率。

例如，該平臺適配了GPS定位跟蹤系統(tǒng)，支持對車輛的實時運輸監(jiān)控，為用戶提供了對車輛靈活調度調配的工具，保證了用戶對運輸各環(huán)節(jié)的有效控制。一方面，中心調度可以根據(jù)實際需求，通過GPS運輸監(jiān)控大屏尋找附近臨時車。

另一方面，總部調度可以進行處理、核査、追查異常的操作，為用戶核查運輸線路提供有效工具。利用GPS運輸監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)附近車輛查看，管理人員可通過搜索車牌號或運單號，查詢目標車輛的歷史運輸軌跡及一系列相關參數(shù)（速度、方向、運行狀態(tài)），完成異常監(jiān)控和預警。該平臺可配合圖表、報表為路由規(guī)劃業(yè)務提供依據(jù)，為異常核査提供證據(jù)，為整車結算提供更精確的里程數(shù)等多項關鍵指標。

五、結語

2018年5月，習近平總書記在兩院院士大會上指出，“以人工智能、量子信息、移動通信、物聯(lián)網、區(qū)塊鏈為代表的新一代信息技術加速突破應用。”在政策、技術、市場的多重推動下，物聯(lián)網技術正在加速與實體經濟融合，助力高質量發(fā)展，對我國探索共享經濟新模式、建設數(shù)字經濟產業(yè)生態(tài)、提升政府治理和公共服務水平具有重要意義。

物流信息互通共享技術及應用國家工程實驗室理事長、圓通速遞董事局主席喻渭蛟提到，將物聯(lián)網技術與物流業(yè)務相融合，是快遞物流企業(yè)的未來發(fā)展方向;前沿科技賦能下，圓通速遞將從一個互聯(lián)網+快遞的信息技術服務平臺轉型升級為物聯(lián)網+物流的信息技術服務平臺。

萬物互聯(lián)時代將要來臨，物流企業(yè)應該敏銳地察覺到物聯(lián)網技術能夠帶來的潛在機遇，以開放的心態(tài)去擁抱它，并對人才隊伍、技術架構與公司管理模式等各方面進行相應調整，進而全面適應物聯(lián)網時代對企業(yè)創(chuàng)新能力的要求。中國的物流業(yè)必須牢牢把握住物聯(lián)網新一輪生態(tài)布局的戰(zhàn)略機遇，協(xié)同產業(yè)上下游企業(yè)加大各個層次物聯(lián)網技術和應用研發(fā)投入，帶動物聯(lián)網關鍵技術的突破和產業(yè)規(guī)?；l(fā)展，從而為物流行業(yè)轉型升級進行全面科技賦能。