物聯網技術在冷鏈物流中的應用研究

隨著經濟的快速發展，人們生活水平不斷提高，對于生活質量及食品安全的關注度不斷上升，在這種背景下，冷鏈物流以其快速、可保證貨物新鮮度等優勢而得到迅速發展。保證冷鏈物流質量的關鍵在于有效管控運輸過程當中的溫度、濕度及效率，而物聯網技術的應用則正為實現冷鏈物流的有效管控提供了技術支持，促進了冷鏈物流朝自動化、信息化方向發展，進一步提高了冷鏈物流的效率和質量。

1.物聯網技術概述

1.1物聯網技術的基本概念

物聯網技術是一種基于互聯網技術將用戶擴展和延伸至物品的網絡技術。現在各行業中得到廣泛應用的物聯網技術主要有射頻識別(RFID)、紅外感應技術、全球定位系統(GPS)、激光掃描技術、通信技術、地理信息系統(GIS)等^[1]。依所約定的協議，利用物聯網技術，可將物品與互聯網進行連接，在進行信息的交互與通訊之后，即可實現對物品的識別、定位、追蹤的監管。物聯網技術的本質在于互聯網、識別與通信以及智能化，其中互聯網是指針對需聯網的物品務必要實現互聯互通的網絡；識別與通信是指進入物聯網的物品應具自動識別及相互之間的通信功能；智能化是指網絡系統所具有的自動化、可進行自我反饋及控制的功能。

1.2物聯網技術的特征

    物聯網技術具非常明顯的現代化特征，是隨著信息時代及互聯網技術的發展而逐步形成的。物聯網技術的特征主要體現在以下幾方面：第一，廣泛應用各類感知技術。物聯網系統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容也的甩不同。同時，所獲取的信息具強實時性，數據可通過所設置的頻率進行周期性采集，并自動及時更新。第二，是基于互聯網而形成的泛在網絡。物聯網是通過各類有線、無線網絡將物體信息進行傳輸的，其核心仍為互聯網技術。物聯網系統當中的傳感器所采集的數據量極大，其需經網絡進行傳輸，為保證數據傳輸的安全性和準確性，其就必然要適應各類異構網絡，并遵循一定的網絡協議^[2]。第三，本身具智能處理功能，可實現對物體的智能控制。物聯網技術集傳感器及智能處理于一體，通過利用各類智能技術，如云計算技術、模式識別等，使其應用領域得以拓展。傳感器所采集到的各類信息經分析和處理后可滿足不同用戶需求，從而使其應用領域及模式得到進一步擴大。

2.物聯網技術應用于冷鏈物流中的可行性分析

2.1技術可行性

是否可將物聯網技術應用于冷鏈物流當中主要由物聯網技術的成熟度及應用物聯網后冷鏈物流的成本及效益比這兩個因素決定，若物聯網技術較為成熟，且給冷鏈物流所帶來的效益較高，那么物聯網技術就可應用于冷鏈物流當中。

當前，物聯網技術的RFID技術、無線傳感器技術、網絡通信技術及云計算技術的應用較為廣泛，發展也相對成熟。RFID技術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，也有統一技術標準及完善的中間件，可應用于管理并跟蹤物品。無線傳感技術處物聯網的感知層，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。網絡通信技術包括傳感器的網絡通信、傳輸絡的通信及電信網絡本身的通信。現應用于網絡通信的技術有SDH、全光網以及2G、3G、4G，甚至發展為5G的移動通信技術各網絡通信技術的用戶數量大、覆蓋范圍廣且技術比較成熟，可廣泛應用于冷鏈物流當中，為冷鏈物流的網絡通信提供技術支持^[3]。云計算平臺可依用戶具體需求實現資源的配置及釋放，其規模大、用戶多且資源利用率較高，利用云計算技術可有效降低系統運營成本。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據量，同時云存儲本身的可靠性、安全性及自動容錯能力較高，現云計算產業圈已基本形成并不斷得到完善，可更好地滿足企業數據分析及處理需求，也得到了業界的認可。

2.2經濟可行性

將物聯網技術應用于冷鏈物流當中主要需考慮的經濟方面因素有技術層面成本、設備層面成本及系統層面成本，其中技術層面成本包括研發傳感器技術及RFID技術所需的成本；設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；系統層面成本主為嵌入式系統的開發及維護成本。而影響物聯網技術在冷鏈物流中應用的成本因素主要有內部因素成本及外部因素成本，其中內部因素成本包括貨物本身的體積、季節性影響、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、監控回溯及信息的流通等。將物聯網技術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、監控回溯成本等；第二，可提高運營效益，包括生產、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，當前國內外尚未研發出對物聯網技術應用于冷鏈物流當中的成本及效益進行定量評價的統一標準。國內學者李真曾以蔬菜物流為例，建立了物聯網技術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影響因素的權重，最終確定蔬菜冷鏈物流在應用物聯網技術后可獲得較好水平的成本及效益，也說明了物聯網應用于冷鏈物流具經濟可行性。

3.物聯網技術在冷鏈物流中的應用

3.1應用于采購環節

    傳統冷鏈物流在進行物品的采購時，通常需進行市場調查，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越性。而將物聯網技術應用于冷鏈物流的采購環節，可通過廣泛應用物聯網技術中的RFID電子標簽及讀寫器，以優化采購方案，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及變化情況，以為采購方案的優化提供有效數據參考，讓采購人員清楚物品的消耗量，準確制定采購的時間、周期及數量。另，利用物聯網技術，還可保證賣所供應物品的數量、質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應用于生產環節

    在生產環節，若使用帶RFID電子標簽的物品進行生產，即可利用流水線上的RFID讀寫器對其進行識別，且可將物品于生產工序中的相關信息寫入電子標簽當中，從而獲取產品的所有加工信息。將這些信息上傳至生產管理信息系統當中，可為企業提供客觀、科學數據依據，使企業更好地了解自身的產能，從而科學制定生產計劃，并精準安排生產周期。在實際的生產環節當中，應用物聯網技術，可讓企業及時獲取生產訂單的執行情況，通過對生產進度進行跟蹤，從而有效管控生產周期，并對產品質量完成狀況監督。這不但可優化生產流程，而且還可為產品交貨期的預測及制定提供客觀數據支持，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企業生產力的提高。

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，將物聯網技術應用于冷鏈物流的倉儲管理當中，有利縮短倉儲作業時間，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。相比于傳統的紅外掃描或人工輸入等方式，此技術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失誤，物品的出入庫作業既快速又準確。利用倉庫各區域所安裝的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、周邊環境的改變等都會影響貨物最終到達目的地的狀態，也是冷鏈物流效率及質量控制的關鍵，因此，冷鏈物流企業非常重視運輸管理。將物聯網技術應用于冷鏈物流的運輸管理當中，可有效提高運輸效率，保證物品質量。通過在運輸工具上安裝無線通訊設備、GPS、RFID讀寫器、傳感器等，系統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，同時還可通過分析物品的實際情況，實現物品的全程“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，取得良好經濟及社會效益。此外，在運輸過程當中應用物聯網技術，還可縮短物品的分揀及通關時間，這也有利于提高物品的運輸效率。

4.結語

    總而言之，利用物聯網技術，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，尤其是可全程監控物流的溫度及濕度。將物聯網技術應用于冷鏈物流當中，通過充分利用RFID技術、GIS、GPS等，可有效促進冷鏈物流的現代化、信息化建設，從而推動冷鏈物流的進一步發展。相信伴隨科學技術的發展，物聯網將帶給人們的生產及生活更多便利。

本文來源：《企業科技與發展》：http://www.007hgw.com/w/qk/21223.html