電子商務(wù)的興起，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，對(duì)物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的智能物流系統(tǒng)，整合了物流產(chǎn)業(yè)鏈倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送、包裝等各個(gè)環(huán)節(jié)，融合了射頻技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物流實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)等，使傳統(tǒng)的物流產(chǎn)業(yè)獲得了長(zhǎng)足的改進(jìn)和優(yōu)化，順應(yīng)了物流產(chǎn)業(yè)的智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的新趨勢(shì)。
20 世紀(jì) 90 年代初，美國(guó)麻省理工的學(xué)者首次提出物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，但在相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期，物聯(lián)網(wǎng)的概念還只是在技術(shù)界受到關(guān)注。在 2009 年，歐盟執(zhí)委會(huì)發(fā)表了《Internet of Tings—an action plan for Europe》，描述了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景，在世界范圍內(nèi)首次系統(tǒng)的提出了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和管理設(shè)想。此后物聯(lián)網(wǎng)得到了各國(guó)政府和企業(yè)的極大關(guān)注，被稱為繼
計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。
那么何謂物聯(lián)網(wǎng)? 物聯(lián)網(wǎng)，“The Internet ofThings”，是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以激光掃描器、紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別 RFID（radio frequency identification）、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備為媒介，在人與物、物與物之間進(jìn)行智能化的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，實(shí)現(xiàn)高效的信息交換與通訊。
物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于實(shí)現(xiàn)了人與物、物與物之間的溝通，物聯(lián)網(wǎng)的特征在于感知、互聯(lián)和智能的疊加。因此，物聯(lián)網(wǎng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個(gè)部分組成。
感知層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“五官和皮膚”———識(shí)別物體，采集信息。即利用二維碼標(biāo)簽、RFID、傳感器、攝像頭等，及時(shí)對(duì)物體進(jìn)行信息的采集和獲取，包括用戶位置、環(huán)境、氣候、狀態(tài)等，實(shí)現(xiàn)物的識(shí)別。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，解決的是物理空間和信息空間的融合問題，具有十分重要的作用。
網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“神經(jīng)中樞和大腦”———信息的傳遞和處理。在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過各種接入設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、運(yùn)營(yíng)管理的融合，實(shí)現(xiàn)感知層數(shù)據(jù)和控制信息的雙向傳遞和控制，進(jìn)行高可靠性、高安全性的交互和共享。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的根本目標(biāo)。應(yīng)用層的主要功能是利用 M2M、云計(jì)算、模糊識(shí)別等技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析并處理，實(shí)現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，旨在完成跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)的信息協(xié)同、共享和互通。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能物流系統(tǒng)
2.1 智能物流系統(tǒng)的概念和內(nèi)涵
智能物流系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深化應(yīng)用，綜合運(yùn)用信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代物流技術(shù)、人工智能技術(shù)等，智能化的完成運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、裝卸等多項(xiàng)作業(yè)環(huán)節(jié)，將物流信息、物流活動(dòng)、物流資源以及物流規(guī)范有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化流動(dòng)監(jiān)控、降低物流成本、提升物流效率的發(fā)展目標(biāo)。
2.2 智能物流系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能物流系統(tǒng)是傳統(tǒng)物流系統(tǒng)的更新?lián)Q代，系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的出入庫(kù)管理、盤點(diǎn)管理、調(diào)撥管理、監(jiān)控報(bào)警等功能，并能夠支持合作企業(yè)間的信息系統(tǒng)兼容；（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)配送路徑的規(guī)劃和實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括車輛貨物查詢、車輛實(shí)時(shí)跟蹤等；（3）實(shí)現(xiàn)對(duì)采集信息的管理，包括訂單處理、訂購(gòu)計(jì)劃、運(yùn)力匹配、貨物查詢等。故智能物流系統(tǒng)由倉(cāng)儲(chǔ)管理子系統(tǒng)、運(yùn)輸管理子系統(tǒng)、物流管理子系統(tǒng)所組成。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖 1 所示。
圖1.智能物流系統(tǒng)框架圖
2.2.1 倉(cāng)儲(chǔ)管理子系統(tǒng)
倉(cāng)儲(chǔ)管理子系統(tǒng)主要利用 RFID 技術(shù)、傳感器技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，將貨物的信息發(fā)布到物聯(lián)網(wǎng)中，使得在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物信息、貨物訂購(gòu)、貨物流通進(jìn)行遠(yuǎn)程操作與監(jiān)控。該子系統(tǒng)示意圖如圖 2 所示。具體如下：
圖2.倉(cāng)儲(chǔ)管理子系統(tǒng)示意圖
（1）入庫(kù)管理：利用 RFID 技術(shù)、條碼技術(shù)、無線通信技術(shù)，快速收集貨物的數(shù)量、存儲(chǔ)要求等信息，并將信息傳送至數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心自動(dòng)對(duì)貨物進(jìn)行庫(kù)位分配、路線規(guī)劃，再將分配信息發(fā)送到智能叉車命令工作。工作中保持對(duì)貨物進(jìn)行跟蹤和定位，以確保入庫(kù)分配的準(zhǔn)確性。入庫(kù)完畢，回傳相應(yīng)數(shù)據(jù)至物流管理子系統(tǒng)，更新庫(kù)存數(shù)據(jù)。
（2）在庫(kù)管理：綜合應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò) WSN、RFID 技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)在庫(kù)貨物的日常保管和養(yǎng)護(hù)。通過 RFID 技術(shù)實(shí)現(xiàn)貨位識(shí)別、數(shù)量校驗(yàn)。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知、采集倉(cāng)庫(kù)環(huán)境數(shù)據(jù)，包括倉(cāng)庫(kù)溫度、濕度，將倉(cāng)庫(kù)物理信息及時(shí)上傳到物流管理子系統(tǒng)。
（3）出庫(kù)管理：倉(cāng)庫(kù)方和客戶端建立網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，提前獲得訂單信息，自動(dòng)生成出庫(kù)單。管理系統(tǒng)按照優(yōu)先級(jí)順序，查詢貨物的信息和倉(cāng)位，再向智能叉車發(fā)出調(diào)度命令，完成貨物的調(diào)配出庫(kù)。在這一過程中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID 將及時(shí)反饋貨物信息至物流管理子系統(tǒng)，以保障每個(gè)環(huán)節(jié)的操作準(zhǔn)確無誤。
2.2.2 運(yùn)輸管理子系統(tǒng)
運(yùn)輸管理子系統(tǒng)涵蓋了 ITS（Intelligent Logistics System）、EC（Electronic Commerce）和物流三方面的內(nèi)容，涉及到 GPS （global position system）、GSM（group special mobile）、GPRS （General Packet Radio Service）、監(jiān)控等相關(guān)技術(shù)。GPS 技術(shù)能夠在衛(wèi)星覆蓋范圍內(nèi)，對(duì)在途貨物進(jìn)行定位，在衛(wèi)星盲區(qū)，如地下停車場(chǎng)、高架橋、高樓密集區(qū)等可以采用基于 RFID技術(shù)的定位，并結(jié)合 GSM 技術(shù)，以語(yǔ)音或短消息的形式，與物流管理子系統(tǒng)進(jìn)行雙向無線通信，動(dòng)態(tài)反饋在途貨物的運(yùn)輸路線數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)和行駛數(shù)據(jù)等，有助于物流管理子系統(tǒng)的監(jiān)控與調(diào)配。
2.2.3 物流管理子系統(tǒng)
物流管理子系統(tǒng)主要包含決策支持模塊、信息管理模塊和調(diào)度優(yōu)化模塊。
（1）決策支持模塊旨在解決物流決策問題，如庫(kù)存決策、采購(gòu)決策、配送決策等，充分運(yùn)用商務(wù)智能、人工智能和計(jì)算智能等方面的理論和方法，建立數(shù)學(xué)模型和求解模型，提供最佳的物流實(shí)施方案。
（2）信息管理模塊的主要作用是電子商務(wù)、信息管理和發(fā)布。電子商務(wù)主要提供網(wǎng)上報(bào)價(jià)、網(wǎng)上下單、網(wǎng)上交易等服務(wù)；信息管理主要完成各終端采集信息的收集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控；信息發(fā)布主要是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外對(duì)內(nèi)提供物流信息服務(wù)。
（3）調(diào)度優(yōu)化模塊由 SMSP、服務(wù)器、SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)和 GIS 等組成，通過遙感技術(shù)和遺傳算法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)配送路徑的規(guī)劃，也可以對(duì)在途貨物進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤和監(jiān)控。
3 關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)
3.1 RFID 技術(shù)
RFID 是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它通過無線電訊號(hào)，自動(dòng)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。一般 RFID 系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、天線、讀寫器、信息處理系統(tǒng)組成。當(dāng)帶有 RFID 電子標(biāo)簽的物品通過特定的信息讀寫器時(shí)，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號(hào)，標(biāo)簽被讀寫器激活，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)；并通過無線電波將標(biāo)簽中攜帶的信息傳送到讀寫器以及信息處理系統(tǒng)，完成信息的自動(dòng)采集工作。
RFID 技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)管理子系統(tǒng)發(fā)揮重要的作用。RFID 閱讀器有手持式和安裝式兩種。手持式 RFID閱讀器的應(yīng)用結(jié)合手持式終端設(shè)備，靈活應(yīng)對(duì)各種零散的物品；安裝式閱讀器則主要安裝在固定貨架、進(jìn)出通道和智能叉車上，便于貨物的自動(dòng)識(shí)別和跟蹤校驗(yàn)。RFID 在使用過程中，還需要與 WSN、讀寫器等設(shè)備相配合，并且要架設(shè)在有無線網(wǎng)絡(luò)的范圍之內(nèi)，保證作業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。
3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN），是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量靜止或移動(dòng)的微型傳感器組成，通過以自組織和多跳的方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作的感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對(duì)象的信息，并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的所有者。它是由傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)（sink 節(jié)點(diǎn)）、互聯(lián)網(wǎng)和用戶終端等部分組成。
在該系統(tǒng)中，WSN 節(jié)點(diǎn)散步在倉(cāng)庫(kù)中的指定區(qū)域。一方面，利用傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)感知、采集和處理節(jié)點(diǎn)周圍的物理或環(huán)境條件，如溫度、濕度、壓力等。另一方面，與 RFID 模塊相結(jié)合互補(bǔ)，形成自組織的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并利用 ZigBee 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。即通過 RFID 技術(shù)讀取貨物信息后，經(jīng) WSN 節(jié)點(diǎn)把信息進(jìn)行量化，形成數(shù)據(jù)并發(fā)送，由物流管理子系統(tǒng)
分析并作出調(diào)度指令。
4 結(jié)束語(yǔ)
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到智能物流系統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、管理三大環(huán)節(jié)，并對(duì)各環(huán)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究和分析。通過分析和研究發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)智能物流系統(tǒng)的構(gòu)建具有重要意義，突破傳統(tǒng)物流系統(tǒng)的發(fā)展瓶頸，也將為物流業(yè)的改革提供可靠借鑒。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能物流系統(tǒng)的研究
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