物联网技术在冷链物流中的应用研究

随着经济的快速发展，人们生活水平不断提高，对于生活质量及食品安全的关注度不断上升，在这种背景下，冷链物流以其快速、可保证货物新鲜度等优势而得到迅速发展。保证冷链物流质量的关键在于有效管控运输过程当中的温度、湿度及效率，而物联网技术的应用则正为实现冷链物流的有效管控提供了技术支持，促进了冷链物流朝自动化、信息化方向发展，进一步提高了冷链物流的效率和质量。

1.物联网技术概述

1.1物联网技术的基本概念

物联网技术是一种基于互联网技术将用户扩展和延伸至物品的网络技术。现在各行业中得到广泛应用的物联网技术主要有射频识别(RFID)、红外感应技术、全球定位系统(GPS)、激光扫描技术、通信技术、地理信息系统(GIS)等^[1]。依所约定的协议，利用物联网技术，可将物品与互联网进行连接，在进行信息的交互与通讯之后，即可实现对物品的识别、定位、追踪的监管。物联网技术的本质在于互联网、识别与通信以及智能化，其中互联网是指针对需联网的物品务必要实现互联互通的网络；识别与通信是指进入物联网的物品应具自动识别及相互之间的通信功能；智能化是指网络系统所具有的自动化、可进行自我反馈及控制的功能。

1.2物联网技术的特征

    物联网技术具非常明显的现代化特征，是随着信息时代及互联网技术的发展而逐步形成的。物联网技术的特征主要体现在以下几方面：第一，广泛应用各类感知技术。物联网系统当中广泛应用各类传感器，且每个传感器均为一个信息源，因所使用的传感器类型较多，其所获取的信息格式及内容也的甩不同。同时，所获取的信息具强实时性，数据可通过所设置的频率进行周期性采集，并自动及时更新。第二，是基于互联网而形成的泛在网络。物联网是通过各类有线、无线网络将物体信息进行传输的，其核心仍为互联网技术。物联网系统当中的传感器所采集的数据量极大，其需经网络进行传输，为保证数据传输的安全性和准确性，其就必然要适应各类异构网络，并遵循一定的网络协议^[2]。第三，本身具智能处理功能，可实现对物体的智能控制。物联网技术集传感器及智能处理于一体，通过利用各类智能技术，如云计算技术、模式识别等，使其应用领域得以拓展。传感器所采集到的各类信息经分析和处理后可满足不同用户需求，从而使其应用领域及模式得到进一步扩大。

2.物联网技术应用于冷链物流中的可行性分析

2.1技术可行性

是否可将物联网技术应用于冷链物流当中主要由物联网技术的成熟度及应用物联网后冷链物流的成本及效益比这两个因素决定，若物联网技术较为成熟，且给冷链物流所带来的效益较高，那么物联网技术就可应用于冷链物流当中。

当前，物联网技术的RFID技术、无线传感器技术、网络通信技术及云计算技术的应用较为广泛，发展也相对成熟。RFID技术在得到国家政策的大力支持之后，一直存在争议的成本及安全性问题得到有效解决，也有统一技术标准及完善的中间件，可应用于管理并跟踪物品。无线传感技术处物联网的感知层，主要工作是采集物体信息。Intel公司于俄勒冈建立了首个无线葡萄园，利用无线传感器对影响葡萄的生长各类因素进行检测，并可分析出各因素对于葡萄质量的影响。这说明无线传感器已完全可成熟应用于冷链物流当中，以对货物信息进行采集。网络通信技术包括传感器的网络通信、传输络的通信及电信网络本身的通信。现应用于网络通信的技术有SDH、全光网以及2G、3G、4G，甚至发展为5G的移动通信技术各网络通信技术的用户数量大、覆盖范围广且技术比较成熟，可广泛应用于冷链物流当中，为冷链物流的网络通信提供技术支持^[3]。云计算平台可依用户具体需求实现资源的配置及释放，其规模大、用户多且资源利用率较高，利用云计算技术可有效降低系统运营成本。另，近些年来，人们都乐于将自身信息及资源上传至云中，扩大了云计算平台的数据量，同时云存储本身的可靠性、安全性及自动容错能力较高，现云计算产业圈已基本形成并不断得到完善，可更好地满足企业数据分析及处理需求，也得到了业界的认可。

2.2经济可行性

将物联网技术应用于冷链物流当中主要需考虑的经济方面因素有技术层面成本、设备层面成本及系统层面成本，其中技术层面成本包括研发传感器技术及RFID技术所需的成本；设备层面成本包括各类感知终端的投入成本，如温度传感器、RFID电子标签、二维码、GPS等；系统层面成本主为嵌入式系统的开发及维护成本。而影响物联网技术在冷链物流中应用的成本因素主要有内部因素成本及外部因素成本，其中内部因素成本包括货物本身的体积、季节性影响、易腐烂、标准化等因素；外部因素成本包括冷链的反应速度、运输时间、监控回溯及信息的流通等。将物联网技术应用于冷链物流当中所能获取的效益主要包括以下方面：第一，可降低运营成本，包括反应速度的机会成本、运输成本、新鲜货物腐烂成本、监控回溯成本等；第二，可提高运营效益，包括生产、配送、仓储及销售等方面效益；第三，可获得良好社会效益，包括食品安全、减少浪费、追踪回溯等效益。

因冷链物流成本及效益成分相对复杂，当前国内外尚未研发出对物联网技术应用于冷链物流当中的成本及效益进行定量评价的统一标准。国内学者李真曾以蔬菜物流为例，建立了物联网技术应用于蔬菜冷链物流当中成本效益评价模型，并以层次分析法分析了相关影响因素的权重，最终确定蔬菜冷链物流在应用物联网技术后可获得较好水平的成本及效益，也说明了物联网应用于冷链物流具经济可行性。

3.物联网技术在冷链物流中的应用

3.1应用于采购环节

    传统冷链物流在进行物品的采购时，通常需进行市场调查，货比三家，再最终确定物品的采购。此方式虽也具一定效果，但需耗费大量人力、物力，加大采购成本，也无法保证采购方案的优越性。而将物联网技术应用于冷链物流的采购环节，可通过广泛应用物联网技术中的RFID电子标签及读写器，以优化采购方案，保证采购水平。首先，对所要采购的物品制作相应的电子标准并粘贴，每个标签中均含与EPC规则相符的商品信息；其次，买方输出采购单前，可利用RFID读写器对所要采购的物品实施电子标签识别，以获取所要采购物品的所有信息，同时还可了解其在冷链物流整个过程当中的流转及变化情况，以为采购方案的优化提供有效数据参考，让采购人员清楚物品的消耗量，准确制定采购的时间、周期及数量。另，利用物联网技术，还可保证卖所供应物品的数量、质量及品类与要求相符，从而缩短物品检测时间，这不但提高了采购的科学性，而且也有效节约了采购时间，从而使得冷链物流成本下降。

3.1应用于生产环节

    在生产环节，若使用带RFID电子标签的物品进行生产，即可利用流水线上的RFID读写器对其进行识别，且可将物品于生产工序中的相关信息写入电子标签当中，从而获取产品的所有加工信息。将这些信息上传至生产管理信息系统当中，可为企业提供客观、科学数据依据，使企业更好地了解自身的产能，从而科学制定生产计划，并精准安排生产周期。在实际的生产环节当中，应用物联网技术，可让企业及时获取生产订单的执行情况，通过对生产进度进行跟踪，从而有效管控生产周期，并对产品质量完成状况监督。这不但可优化生产流程，而且还可为产品交货期的预测及制定提供客观数据支持，同时还可作为员工绩效考核的标准之一，从而促进冷链物流生产企业生产力的提高。

3.2应用于仓储管理

    仓储管理是冷链物流管理的重要组成部分之一，将物联网技术应用于冷链物流的仓储管理当中，有利缩短仓储作业时间，提高物品库存的精确度，从而提高仓储管理水平。于仓库出入口安装RFID读写器及红外线接收器，当有带RFID电子标签的物品经过仓库出入口时，RFID读写器会进行自动扫描，获取物品信息，并上传至仓储后台，智能化控制物品的出入库。相比于传统的红外扫描或人工输入等方式，此技术的应用大大缩短了物品出入库的时间，同时也有效避免了因人工操作而导致出现失误，物品的出入库作业既快速又准确。利用仓库各区域所安装的RFID读写器，还可帮助仓储工作人员迅速找到所需的物品，既减轻了仓储工作人员的工作量，也提高其工作效率。此外，在盘点仓库货物时，利用手持式RFID读写器，也快速扫描仓库中的货物，并将扫描信息自动传输至仓储后台管理系统当中，有效提高了仓储盘点的效率与精确度。

3.3应用于运输管理

    在整个运输过程当中，货物性质、周边环境的改变等都会影响货物最终到达目的地的状态，也是冷链物流效率及质量控制的关键，因此，冷链物流企业非常重视运输管理。将物联网技术应用于冷链物流的运输管理当中，可有效提高运输效率，保证物品质量。通过在运输工具上安装无线通讯设备、GPS、RFID读写器、传感器等，系统可自动接收运输车辆的信息^[4]，了解车辆的移动状况及物品的运输状态，同时还可通过分析物品的实际情况，实现物品的全程“可视化”；利用GIS及E-Map，可分析出物品的最佳运输路线，并制定准确的车辆数量，保证物品可被快速、安全运输至目的地，降低运输能耗及废气、废物的排放，取得良好经济及社会效益。此外，在运输过程当中应用物联网技术，还可缩短物品的分拣及通关时间，这也有利于提高物品的运输效率。

4.结语

    总而言之，利用物联网技术，可对物品位置的跟踪、原料追溯、库存盘点、出入库存及拣货等流程实施电子化操作，尤其是可全程监控物流的温度及湿度。将物联网技术应用于冷链物流当中，通过充分利用RFID技术、GIS、GPS等，可有效促进冷链物流的现代化、信息化建设，从而推动冷链物流的进一步发展。相信伴随科学技术的发展，物联网将带给人们的生产及生活更多便利。

本文来源：《企业科技与发展》：http://www.zzqklm.com/w/qk/21223.html