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王继祥:物联网技术在物流业应用现状与发展前景调

  物联网技术在物流业应用现状与发展前景

  调研报告

  中国物流技术协会信息中心

  中国电子学会物联网专业委员会

  华夏物联网

  完成人:王继祥

  编者按:这是几年前执笔完成的一份内部报告,虽然过了几年,但相信报告内容仍具有较大现实意义,很多分析也被中国物流界实践所验证,一些展望也符合中国物流界发展趋势。故原文发布,给大家一份详实而全面的资料,推荐收藏,参考。王继祥

  摘要:本报告通过对物流信息化优秀企业的面谈与案例分析,通过组织专家座谈会等形式,对物流业物联网应用进行了广泛而深入调研。在调研基础上,报告总结了物流行业物联网应用发展历程,分析了物流行业主要应用的物联网技术,对RFID、GPS、WSN、智能机器人等物联网技术在物流行业实际应用及前景做了深度剖析。

  物联网是各类信息技术的集成性应用创新,物联网的价值也体现在集成应用创新方面。调研报告结合物流领域物联网技术的集成应用,行业物流的物联网技术集成应用展开深入研究,做了深入分析,并指出了未来物联网在物流业应用的五大发展趋势。

  本报告是中国中国物流技术协会信息中心与电子学会物联网专业委员会联合组织,王继祥执笔完成全部报告内容。报告数据,一部分来自于国家权威机构的统计数据或分析报告,一部分来自于调研结果。鉴于物联网在物流行业应用为一个新生事物,缺乏公开的统计数据和完善分析资料,因此本报告的一些分析结论及数据可能存在误差,欢迎各方面专家指正。

  目 录

  一、调研背景... 3

  1、引言... 3

  2、调查方法... 3

  二、中国物流行业物联网应用发展历程... 4

  1、启蒙阶段(2003-2004)... 4

  2、起步发展与探索阶段(2005-2009)... 5

  3、理念提升阶段(2009-)... 6

  三、物流业应用的物联网技术... 7

  1、物联网概念与主要技术体系... 7

  2、物流业常用的物联网感知技术:... 9

  3、物流行业常用的物联网通信与网络技术:... 10

  4、物流行业物联网常用的智能技术:... 10

  四、物联网技术在物流业应用状况分析... 11

  1、感知技术应用状况... 11

  2、网络与通信技术应用状况... 12

  3、智能管理技术应用状况... 13

  五、几种物联网技术在物流业应用领域与前景... 13

  1、RFID技术在物流业应用领域及前景... 14

  2、GPS技术在物流业应用领域与前景... 17

  3、无线传感网在物流业应用领域与前景... 19

  4、智能机器人在物流业应用情况及前景... 22

  六、物联网技术在物流行业的四大集成应用分析... 24

  1、产品的质量安全智能追溯的物联网系统:... 25

  2、物流过程的可视化智能管理网络系统:... 27

  3、是智能化的企业物流配送中心... 27

  4、企业的智慧供应链... 27

  六、物联网技术在行业物流的集成应用... 28

  1、中国烟草物联网:... 28

  2、中国医药物联网应用... 31

  七、基于物联网的物流服务信息平台建设... 32

  1、智能物流货运与配货的信息化平台... 32

  2、集装箱多式联运智能信息化管理平台;... 32

  八、物联网在物流业应用的发展趋势... 33

  1、统一标准,共享物流的物联信息... 33

  2、互联互通,融入社会物联网。... 34

  3、多种技术,物流领域集成应用... 35

  4、创新模式,物流领域不断涌现... 35

  5、“物”有智慧,实现智慧物流变革... 35

  一、调研背景

  1、引言

  以物联网为核心的信息技术发展被誉为第三次信息技术革命,2009年以来全球各国都在大力推动物联网的技术发展与应用。中国政府对物联网的发展极为重视,加快物联网的研发应用写进了政府工作报告,一系列物联网发展的产业政策及规划相继出台,物联网已经上升为国家战略。

  物流行业是最早接触物联网理念的行业,也是物联网超前发展及被寄予厚望的一个行业。早在1998年前后即开始接触RFID等技术,从2003年开始全面推动基于RFID/EPC的物联网技术应用,在2004年-2006年也曾经历过一波物联网应用的炒作。目前,物流行业的局部物联网应用已有很多成功案例,但历经炒作后的物流行业,面对当前全国物联网热潮与炒作,表现的又很实在与冷静。

  在全国物联网大潮来临之际,历经启蒙、炒作、理性发展的物流行业物联网技术应用状况如何?物联网在物流信息化领域有什么样的发展前景,物流信息化的企业如何看待物联网热潮?物流企业及企业物流系统物联网技术有哪些成功应用?这是目前业界普遍关注的问题。为了弄清上述问题,在中国电子学会物联网专业委员会主任邬贺铨的指导下,中国电子学会物联网专业委员会决定与中国物流技术协会信息中心联合开展“物联网技术在物流领域应用现状与发展前景”的调查活动。

  2、调查方法

  根据物流行业实际情况,本次调研我们采取企业访谈、案例分析、专家座谈等多种方式。

  在2010年9月上旬,利用中国物流与采购信息化推进大会的机会,我们集中访谈了十多家物流信息化应用的优秀企业,与企业领导、信息技术负责人进行了深入交流;从2010年8月起,我们利用掌握大量案例资料的有利条件,分析解剖了100多家物流企业信息化优秀案例;在2010年9月16日,我们组织了“物流行业物联网应用”的专家座谈会,来自中国物品编码中心、北京邮电大学、北京科技大学、中国物流技术协会、德国弗朗恩霍夫物流研究院等权威机构专家与今天国际、汇通天下等企业专家出席了座谈会并发表了精彩的演讲;

  自2002年以来,中国物流技术协会信息中心就一直跟踪物联网技术在物流行业应用与发展状况,在2004年组织主办的“中国物流技术创新大会”即把物联网创新应用作为大会研讨重点,并曾组织过RFID技术在物流业应用推进工程,组织过RFID技术在智能交通中应用的座谈会,组织过RFID技术在应急物流与军事物流应用座谈会,提出车联网理念并组织推进实施;在2009年中国物流技术协会信息中心联合中国物流产品网、《物流技术与应用》杂志在行业首次提出智慧物流理念并做了全方位推动;

  2010年以来,在调研基础上,我们完成了“2010年物联网与现代物流发展报告”、“质量安全追溯体系市场调查报告”、“中国烟草物联网发展应用”调查报告等。本报告就是在以上工作基础上完成的。

  二、中国物流行业物联网应用发展历程

  我们认为,物联网的发展并不是一个突变的过场,而是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的智慧物流逐步深化的过程。物联网的理念最初是基于RFID/EPC的技术而提出的,并首先在物流业进行了启蒙与推广,后来物联网的理念又是随着各种感知技术与网络技术的突破而提升和完善。根据调研和与企业座谈,我们认为中国物流行业已经历经了如下三个物联网发展阶段

  1、启蒙阶段(2003-2004)

  在启蒙阶段,物流行业的物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的,一个是基于RFID/EPC的技术路线,另一个是基于GPS/GIS的技术路线。

  1999年国际上基于RFID/EPC基础上提出了物联网概念后,由全球产品电子代码管理中心来管理和实施EPC工作。2003年11月,EPC global成立,同年基于RFID/EPC的物联网概念引入中国。在中国成立了EPC global的分支机构,由中国物品编码中心管理和实施EPC工作。EPC global于2004年1月12日授权中国物品编码中心为EPCglobal在中国境内的唯一代表,负责在中国境内EPC的注册、管理和业务推广。

  随着物联网概念的引入,在中国物流领域首先开展了早期的物联网应用启蒙,2004年4月,中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛。2004年10月,举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年关于物联网的图书首次在中国出版。

  在这一时期,中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小高潮,组织了一系列关于RFID/EPC的会议,一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办,人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望,在各个物流领域,基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现,智慧化的物流系统开始出现。

  关于GPS/GIS的技术与物流可视化管理系统的理念,也大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道,从2001年前后开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用,从2003年前后开始出现一些成功的应用案例,从2003年以后开始探讨物流配货信息与GPS物流运输跟踪定位相结合,陆续出现了实时物流理念、物流透明化管理理念、物流可视化管理理念等。这一阶段也是结合GPS/GIS感知与定位技术和互联网技术,以实现对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作,初步具备了物联网三大本质特征,但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。

  在物流行业物联网启蒙的这一阶段,人们对物联网的认识还是朦胧的和肤浅的,对于物联网的概念认识还局限在RFID/EPC技术范围。此外,由于RFID的成本较高,物流品种复杂多变,单品价值很低,在物流单品终端推动RFID技术应用遇到了成本瓶颈问题,在一定程度上限制了RFID大范围的普及应用,而RFID不能大范围、标准化的统一应用也在一定程度上限制了RFID的成本进一步降低。因此,在物流领域,并没有出现人们期望的RFID大规模应用的局面。同样。基于GPS/GIS的物联网技术在物流行业应用,也受到了种种限制,发展的也不理想。

  2、起步发展与探索阶段(2005-2009)

  虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题,但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。

  如:针对RFID芯片成本问题,一方面通过加快技术创新,不断降低RFID芯片成本,另一方面,物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式,消除成本带来的影响。

  首先,物流行业尝试在高附加值产品上应用RFID标签,从而在物流作业系统能够对高附加值产品自动识别与定位,使产品信息自动进入物流管理信息网络系统,实现对产品的生产、加工等物流的全过程进行信息追溯和网络检索查询。

  其次,借助物流运作的单元化技术,在物流单元上应用RFID电子标签,由于物流单元是由很多物品所组成,整体价值较大,RFID标签成本相对于物流单元的价值就很小了。以物流单元为终端节点,实现对物流单元的自动感知、定位、追踪、管理与控制,形成以物流单元为终端节点的物联网体系,从而实现智慧物流运作与管理,是目前物流行业初级物联网应用的主要形式。其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息,对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要的意义。目前,该系统已在中美、中日、中加、中马等多条国际航线上应用,《集装箱RFID货运标签系统》也因此成为中国第一个达到伙计领先水平的系统,起系统规范也进入国际物联网标准体系的标准,将由国际标准组织面向全球发布。

  除了以集装箱为单元的物联网应用,很多企业还在探索以更小的物流单元—托盘物流单元的为终端节点的物流行业物联网系统。将RFID芯片嵌入或贴在托盘上,作为物联网终端节点,实现对托盘单元的自动感知、定位、追踪、管理、控制,形成托盘物联网体系。这样的系统在物流行业智能化配送中心的闭环系统中应用较多,在开环系统中也有成功案例。其中烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签,利用RFID技术与其他各类信息技术集成应用,试图打通从原料、生产、成品、库存、流通、配送全系统的物流信息,实现烟草物联网应用。

  在GPS/GIS方面,为了实现智能调度、可视化运输管理,很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统,从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台,也借助这一技术,对在途车辆的提供在线配货信息服务,实现回程空车可就近配货、在线监控与管理,从而实现货运物联网应用。

  3、理念提升阶段(2009-)

  2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念,从更广泛的角度提升了物联网理念,发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU2005 年发布的以物联网为标题的年度报告,物联网理念得到了全面提升,形成了目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。

  围绕三大本质特征,目前物联网感知技术更加丰富,除RFID技术以外,面向所有感知技术开放,凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系,目前常用的传感知技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面,互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合,也可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛了,从而打开了智能物流发展创新的空间,一个智慧物流的时代正向我们走来。

  目前物联网已经成为全社会的信息技术热点,成为第三次信息技术革命,面对全社会对物联网的概念探讨与热潮,先行一步的物流行业反而愈加理性与冷静,大家已经超越了对名词概念的解析,对物联网技术知识的普及,以及对物联网名词的迷恋,而是踏踏实实的在实践着物联网的应用,甚至很多的具备物联网技术特征的物流行业应用从名称上看更为实际,并不被称之为物联网系统,但却不妨碍物流行业物联网应用的发展。

  中国目前具备物联网本质特征的局域网或相对独立的网络系统非常多,优秀案例也非常多,新的探索与创新也非常多,据不完全统计,已经有数百个案例。

  但是,物联网是现代信息技术的集成创新,物联网的应用是逐步深入和广泛的。目前物流行业局部的物联网应用,独立的物联网体系也需要进一步发展,需要互联互通,需要互相融合,需要更广泛的网络覆盖,需要更深入的全面感知,需要更智慧的物流管理,总之物联网在物流业应用还任重道远,空间无限,目前物流行业物联网应用正处在快速发展的起点。

  特别需要指出的是,目前中国现代物流发展相对于国际先进水平整体上看还很落后,在物流行业物流技术水平是多层次的,虽然目前世界上最先进的物流技术与装备也引入国内,在国内烟草、邮政、医药、汽车等领域有局部应用,但中国市场上绝大多数物流企业及企业物流运作技术水平还很原始,目前中国物流行业是既有人工搬运的原始落后技术,也有世界上最先进的技术,整体技术水平的应用分布呈金字塔结构,先进的物联网技术就是塔尖部分,占的比例不大,落后的技术状况是塔基,占有较大比例,这决定了物联网技术虽然在物流业有很多应用案例,但应用范围相对整个物流行业是很小的。不过这也说明,随着物联网技术的发展与普及,物流行业物联网应用空间也是很大的。

  三、物流业应用的物联网技术

  1、物联网概念与主要技术体系

  关于物联网概念,自1999年提出以来,国内外专家与组织做过很多的分析与定义,物联网概念也历经了多次演变与完善,目前仍然还有一些争议。由于我们的工作是研究物联网技术在物流行业中的应年,因此在物联网概念上我们不做过多的纠缠与讨论,只采用目前物流行业大多数人认可的物联网定义,并结合物联网的本质开展研究。

  综合国内外资料和我们的研究,我们认为:物联网就是“物物相连的互联网”,是通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。

  物联网主要有三层架构:即:感知层、网络层和应用层,如下图。

  

 

  从物联网本质上看,物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升,将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物智慧对话,创造一个智慧的世界。因为物联网技术的发展几乎涉及到了信息技术的方方面面,是一种聚合行、系统性的创新应用与发展,才被称为是信息技术的第三次革命性创新。物联网的本质概括起来,我们认为主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征:即纳入联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征:即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

  物联网主要技术

  物联网是现代信息技术发展到一定阶段的一种聚合性应用与创新,是现代信息技术集成应用创新的革命,因此物联网技术涉及到很多方面,十分庞杂,目前的各类研究与分析文章也浩如烟海,很多专家也从多种角度进行过多种分析,目前也出现了关于物联网技术论述的专著。

  我们调研的目的是分析物联网主要技术在物流行业应用,因此我们不对物联网技术展开全面系统的分析与论述,只结合我们的研究目的,对目前物流行业应用的主要物联网技术进行归类的概述分析。

  根据物联网本质,我们认为物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。下面我们结合物流行业应用情况进行分析。

  2、物流业常用的物联网感知技术:

  物流行业中,物流的作业对象是各种“物”,这些“物”不仅品种繁多、形状各异,而且还处在不定的“移动”、“交换”过程中,因此物流业组建物联网,发展智慧物流,在感知层采用的感知技术也很多。

  为了对物流中的“物”进行识别、追溯,常采用的是:RFID技术、条码自动识别技术;

  为了对物流中的“物”进行分类、拣选、计数,常采用的是:RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等;

  为了对物流中的“物”进行定位、追踪,常采用的是:GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术,车载视频技术等等;

  为了对物流作业中的“物”进行监控,常采用的是:视频识别技术、RFID技术、GPS技术等;

  为了对物品,尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别,常采用的是:传感器技术、RFID技术与GPS技术等等;

  综合来看,在物流行业目前最常用的物联网感知技术主要有:RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等;

  3、物流行业常用的物联网通信与网络技术:

  在现代物流作业中,既有区域范围内的厂区生产物流的运作与管理,也有大范围的物流线路运输与调度,更有以仓储系统与拣选系统为主的智能物流中心的物流系统作业与运筹;面对复杂的、流动的物,要实现在“物流”过程中的物联网,需要多种技术集成应用;

  在区域范围内的物流管理与运作的信息系统,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,常采用无线局域网技术;

  在大范围物流运输的管理与调度信息系统,常采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合,组建货运车联网,实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化;

  在以仓储为核心的物流中心信息系统,常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;

  在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等;

  综合分析:物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网,最常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术;

  4、物流行业物联网常用的智能技术:

  现代物流系统是在一个移动中的复杂的大系统,其系统内部不仅物品复杂、形态各异和性能各异,而且作业流程复杂:既有存储、又有移动;既有交换,又有分拣;既有包装和组合,又有拆分与拣选等等。这样的物联网,其信息系统是复杂的,开放的,更是多样的,物流信息系统中既有信息流、又有资金流、还涉及商业交换的商流等信息,因此涉及的智能技术也是广泛的与复杂的,更是面向社会信息系统开放与融合的。

  在企业厂区的生产物流物联网系统,常采用的智能技术主要有:ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等等;

  在大范围的社会物流运输系统,常采用的智能技术是:数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等等;

  在以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有:自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等等;

  以物流为核心的智能供应链综合系统、物流公共信息平台等领域,常采用的智能技术有:智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等智能技术;

  综合来看,物流行业物联网常用的智能技术有:智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等

  四、物联网技术在物流业应用状况分析

  为了了解物流行业物联网技术应用现状,我们面向中国现代物流信息技术应用比较先进的企业进行调研,调研方式主要采取解剖企业物流运作案例的方式。我们解剖分析了近两年中国物流与采购联合会发布的70多个中国物流与采购信息化优秀案例;分析了中国物流产品网、中国物流软件网发布的30多个物流信息化优秀案例,分析了《物流技术与应用》编辑部编辑的《中外物流运作经典案例》(第一集和第二集)中多个物流运作案例,并与多家企业进行座谈与调研,根据我们的调研了解,我们认为目前在中国物流界各项物联网技术实际应用状况如下:

  1、感知技术应用状况

  根据对各种案例统计分析,中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先就是RFID技术,有38%的物流信息化案例中采用了RFID技术作为物流信息感知技术,RFID标签及智能手持RF终端产品有比较广泛的应用,RFID技术主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等;

  其次是GPS/GIS技术,根据对各种案例统计分析,案例中大约有32%的物流信息系统采用了GPS/GIS感知技术,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大部分均采用了这一感知技术。

  视频与图像感知技术居第三位,大约有9%的案例中采用了视频或图像的感知技术,这一技术目前还停留在监控阶段,还需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统安防监控,用于物流运输中的安全防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。

  传感器的感知技术居于第四位,大约不到4%的案例采用了传感器感知技术;传感器感知技术及传感网技术是近两年才在物流领域得到重视与应用的技术,目前传感器感知技术也是与GPS、RFID等技术结合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技术丰富了物流物联网系统中的感知技术手段,使传统的物流管理仅仅对物品定位、追踪、追溯、管理与运作,发展到对物品的性能、环境、品质进行感知,使感知更加全面与深入,也更加有力地推动了智慧物流的发展,尤其在食品、医药冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。

  扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流领域也有零星应用,根据统计分析,案例中采纳这些感知技术应用合计不足4%。这些技术主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。

  各类感知技术在物流业应用情况如下图所示:

  

 

  图1:各类感知技术应用情况

  数据来源:中国物流技术协会信息中心

  根据对相关资料的统计分析,多项感知技术集成应用的情况也较多,如RFID技术与传感器技术结合;如:GPS技术与RFID技术结合,如:车载视频与GPS技术结合等等;

  2、网络与通信技术应用状况

  现代物流的特点就是系统化和网络化,目前物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此物流信息化的最大趋势就是网络化与智能化。

  目前物流系统,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。

  在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此物流的网络化信息管理往往是借助于互联网系统与企业局域网相结合应用。也有企业全部采用局域网技术。

  在物流中心,物流网络往往基于局域网技术,也采用无线局域网技术,组建物流信息网络系统。

  数据通信方面往往是采用无线通信与有线通信相结合,目前新的物流信息系统还大量采用了3G通信技术等先进的技术手段。

  根据不完全的对物流信息化案例的统计分析,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术。如下图所示:

  

 

  图2:各类网络技术应用情况

  数据来源:中国物流技术协会信息中心

  3、智能管理技术应用状况

  根据对相关资料的统计分析,目前物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用。专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。

  目前只是在企业物流系统中,部分物流系统还可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;在部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。

  五、几种物联网技术在物流业应用领域与前景

  1、RFID技术在物流业应用领域及前景

  RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。

  1998年麻省理工学院(MIT)的两位教授提出,以射频识别技术(REID)为基础,对所有的货品或物品赋予其唯一的编号方案,来进行唯一的标识。这一标识方案采用数字编码,并且通过实物互联网来实现对物品信息的进一步查询。这一技术设想催生了EPC(产品电子代码)和物联网概念的提出。即利用数字编码,通过一个开放的、全球性的标准体系,借助于低价位的电子标签,经由互联网来实现物品信息的追踪和即时交换处理,在此基础上进一步加强信息的收集、整合和互换,并用于生产和物流决策。

  在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。

  RFID在物流业的重点应用方向包括以下几个方面。

  1、货运集装箱追踪与管理。现代集装箱物流迫切需要一种能够实时记录箱、货、流信息,记录开关箱时间和地理位置信息的智能集装箱电子标签,实现集装箱物流信息的全程实时在线监控。

  2、道路货运车辆的跟踪与管理。在道路货运车辆的挡风玻璃或车体部位贴上RFID标签,标签中包含车牌号、运输的起讫地点、运输线路、所属的运输企业、货物基本信息等。

  3、托盘等装载设备的跟踪管理。在托盘上或者其他装载设备上加装RFID标签,使得针对托盘在入出库、配送等环节的监控更加方便,有利于托盘等装载设备本身的资产管理。

  4、配送中心管理。在货物包装箱上加装RFID标签,并在配送中心收货处、仓库入口处、出口处等地安装固定式RFID读写器,在搬运设备上(如运送车、叉车等)安装移动式RFID读写器,以及使用手持读写器,这样可以实现对配送中心货物的出入库管理。

  5、航空集装设备、货物追踪及行李管理。货物在宽体全货机上通常以集装设备为承载工具,集装设备不仅包括集装箱还包括集装板。

  6、机场货运车辆的智能调度与管理。机场内,在货运仓库和飞机之间运送货物的车辆比较多,在高峰时段,管理人员及车辆往往不够用,如何合理调度车辆设备也十分重要。

  物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在物流领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯(CCW Research)预测,2010年中国RFID市场的增幅将出现大幅上升,预计比2009年增长40%,市场规模将达到120亿元。其中物流领域应用将是增长最快的领域之一,主要体现在如下几方面:

  1、医疗与药品智能追溯系统进入成长期

  医疗领域的RFID市场已基本完成培育期,正在进入成长期,在医疗领域采用 RFID 可以用生机勃勃来形容,因为每一个 RFID 项目都可以立即得到回报。RFID在医疗领域的实际收益已经不再停留在供应链效率的提高、病人看护安全性以及作业效率带来的经济效益。RFID 现在可以帮助加快药品开发过程、加快药品临床试验、增加病人安全感、管理重要的医疗器械和医院设备以及打击药品仿冒和盗窃活动。

  2、食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速

  目前食品卫生和动物疾病防疫也是 RFID发展比较快的应用领域。食品卫生和动物疾病防疫等安全问题也为 RIFD 的大规模普及提供了契机,采用RFID智能标签,组建智能追溯的食品物联网体系,可以监控贯穿食品和药物供应链的实时信息,对动物的原产地和疾病进行追踪和控制。

  3、智慧物流与供应链市场需求可观,但对技术要求比较高

  智慧物流供应链管理对RFID的市场需求量十分可观,只是目前还受种种因素的限制。RFID通过识别每一个货品、货箱及托盘,智能标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力,从而识别任何一件货品,检查货品状态及来源史,并将货品发送到供销网络中的任何地点。重要的是,该系统使得供应链中通常“被动”的货品也能“告知”物流网络有关货品的需求状况、来源、货品名称、到达目的地、到达时间等信息,并在通过每一个读写机及时,真实地提供上述信息。事实上,在供应链RFID解决方案的推动下,使得供应链从源头开始可以被实时追踪和管理,而整个链条的源头是生产制造环节,这就无疑要求商品从生产环节开始加入RFID 电子标签,从这一发展趋势分析,RFID 在制造业物流信息化管理领域中,存在着促使其应用发展的必然机会。

  4、资产与物品仓储管理的增长将会让闭环应用将成主流

  越来越多的企业开始考虑如何将RFID 用于闭环应用。目前的IT 资产管理就是一种公司将RFID技术用于闭环的应用。一些资产,诸如公司的笔记本电脑和储存磁带不仅昂贵而且多含有一些敏感信息,所以公司需要特别保护。保护的方法不是用电子表格或用户登录,而是通过部署 RFID 系统来跟踪这些资产设备。使用 RFID 可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份,这样就能避免因设备丢失造成的损失并能保持敏感数据的安全性。RFID 技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品,使用 RFID 跟踪有助于确保员工使用正确的物料数量,并有助于库存补货流程的自动化。RFID 技术还可以用来追踪工厂内的消耗物品,因此,如果有人从指定区域取走一件物品,系统会自动要求收取费用。

  5、与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域

  电信技术与RFID技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提供开放、标准化的基础,极大地节约社会资源、创造经济效益。目前一些行业管理市场化水平比较高、信息化基础比较完善,将是RFID通信技术应用的先行行业,比如电子支付、物品管理、物流管理、生产制造、安全控制等领域应用潜力都比较大。另一方面,从通信产业发展的角度来看,对 RFID 应用需求的产生直接源于通信技术的发展,属于M2M(设备与设备之间的通信)市场的开拓。通信技术发展的直接结果是一个结构更加复杂和功能更加强大的通信系统,因此从根本上看,RFID 与通信系统的结合存在三个契机:NGN、 IPv6 和个域网。

  NFC(Near Field Communication)是由RFID衍生出的一个短距离通信的技术,其目标是将近距离通信技术用于手机、手表、PDA、数码相机、电脑等电子消费品上,通过ID 的认证使双方产品能够进行信息和服务的交换,未来这一领域的需求会迅速增加。

  总之,RFID技术在物流信息化领域应用市场前景广阔,物联网技术的发展更为RFID技术在物流业的大规模应用创造了良好的市场环境。为了抓住RFID市场机遇,建议企业在物流业RFID技术应用的开发方面瞄准下列六个方向。

  1、针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状,支持开发适用于各种物流环境的特种电子标签,包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、温度传感标签、堆场定位标签、车辆标签等。

  2、开发整合集成RFID技术的物流装备,进行RFID技术与现有物流装备的整合。

  3、支持RFID中间件的开发,开发支持多协议读写器、同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统。

  4、支持与鼓励面向物流行业的RFID公共信息服务平台的开发与应用示范,实现跨地区、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务,满足物流企业进行RFID系统快速部署的需求,并与现有物流信息公共平台进行互联互通。

  5、支持物流行业RFID应用标准的研究和制定,包括物流领域RFID数据规范、RFID技术与物流装备的整合标准、基于RFID技术的物流操作规范,RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。

  6、推广RFID技术在物流业九大重点工程中的应用示范。包括在多式联运和转运设施、大型物流园区、城市配送及冷链物流、大宗商品和农村物流、制造业和物流业联动发展、物流公共信息平台、物流标准和技术推广、物流科技攻关、应急物流中的应用示范。

  2、全球卫星导航技术在物流业应用领域与前景

  全球定位系统,(Global Positioning System,简称GPS)是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球的定位、导航及授时系统。对地球上任何地方的用户,都能计算出他们所处的方位。当前有两个公开的GPS系统可以利用。GPS系统由空间部分、地基监控站部分和用户设备三部分组成。GPS系统与其他导航系统相比,其特点是定位精度高、实时导航、执行操作简便、全球、全天候作业、抗干扰性能好、保密性强、功能多、应用广。GPS是军民两用的系统,其应用范围将极其广泛。

  北斗卫星导航系统也是与GPS相类似的技术,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合,可以实现对移动的物体进行定位、追踪、检测、联网,这一技术是对移动中的物品进行联网与定位追踪的最好的技术手段,当然也是物流行业最主要应用的物联网技术之一。

  全球卫星导航技术在物流中的应用

  (1)GPS技术在车辆运行管理中的应用

  GPS应用于车辆运行管理中,可对运输的车辆和货物进行实时定位、跟踪和监控,还可以对车辆进行调度,同时提供车辆报警等功能以确保货物安全,发展车载式GPS有着非常广阔的前景。其具体可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪、城市出租车管理、公交系统、长途运输等领域。

  (2)基于GPS的物流配送监控系统

  物流业逐渐发展,物流的配送量日益增多,因此,对配送过程中车辆和货物的监控管理和合理调度就成为物流业货物运输管理系统中的重要问题。

  物流配送监控的具体功能一般包括:

  A)车辆跟踪——利用GPS和电子地图可实时显示出车辆的实际位置,对配送车辆和货物进行有效的跟踪。

  B)路线的规划导航——分为自动和手动两种。自动路线规划是由驾驶员确定起点和终点,由计算机软件按照要求自动设计最佳路线。手动路线规划是驾驶员根据自己的目的地设计起点和终点等,系统在电子地图上设计路线,同时显示车辆运行途径和方向。

  C)话务指挥——指挥中心可以监测区域内车辆的运行状况,并对受监控车辆进行合理调度,实行通话管理。

  D)信息查询——为客户提供主要物标。在电子地图上根据需要进行查询,显示其位置。同时监测中心可以利用监测控制台对所在位置进行查询,车辆信息则以数字形式在控制中心的地图上显示出来。

  E)紧急救援与应急物流——通过定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图可显示求助信息和报警目标,规划出最优援助方案,促使人们对事故进行应急处理。

  (3)基于网络的GPS系统

  通过在互联网上构建公共GPS监控平台,可以免除物流运输公司自身设置监控中心所导致的大量费用,包括各种硬件配置、管理软件等。网络GPS使投资费用降低和无地域性限制的信息获取,提高了GPS的普及率,从而增加了物流业的利润。

  (4)基于GPS技术的智能港口物联网

  利用GPS等技术,,以港口物流为主线,以国内外物流业务运营与管理为研究内容,可建立港口物联网支撑技术与平台。如江阴打造的智能港系统,即包括有专用车载GPS监控系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统软件等,这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技术。

  GPS技术在物流业应用前景:

  近年来,随着物联网技术的发展,随着中国物流产业的振兴,基于GPS/GIS的移动物联网技术将获获得巨大发展,物流行业是移动物联网最主要的行业,移动物联网可以对物流运输过程的车辆与货物进行联网和监控,可以对移动的货运车辆进行定位与追踪,可以满足现代物流信息化要求,因此市场空间非常广阔。预计未来几年中国物流领域对GPS系统具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,对GPS系统的需求量,将以每年30%以上的速度递增。

  3、无线传感网在物流业应用领域与前景

  无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Networks)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。

  随着无线通信、嵌入式计算和传感器等相关技术的日益成熟,WSN的研究与应用也越来越广泛,其潜在的市场需求十分巨大。WSN研究最早起源于军事领域,因其无需架设网络设施、能够快速展开、抗毁性强等特点使得它具有重大的军事价值。而军事应用也是目前WSN最重要和最主要的应用领域。WSN还可以在精细农业中用于对农田监测,通过在农田中部署一定数量的无线传感器节点,就可以对农田水分、温度、湿度、虫害等状况进行实时监测,从而为精确灌溉、精确施肥、精确喷雾等提供依据。此外,目前WSN还应用于以下领域:智能交通、生物医疗、环境监测、抢险救灾等。

  WSN在物流的许多领域都有应用价值,包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理以及冷链物流管理等。

  WSN在物流中具有巨大的应用潜力,但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知,目前无线传感器网络在物流业中的应用十分有限,大部分还都停留在学术研究或是开发实验阶段。

  WSN在物流中应用

  WSN在物流中应用将是未来的一大趋势,但是由于种种原因其广泛应用还需要时日。要在物流业获得广泛应用,其中有很多关键技术还需要探讨,如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术,此外应用成本问题也需要解决。

  (1)对于无线传感器网络而言,最核心的问题就是能源管理。因为传感器网络节点分布数量众多、覆盖范围大、工作环境复杂,很多时候更换电池是不方便的。比如危险品物流的监测中。在设计传感器网络时必须充分考虑节能问题,使得节点生存时间长达数月甚至数年,以尽可能少的能量完成尽可能多的任务。在目前对于节能问题的研究进展中,休眠机制是节省能源的最有效的方式之一。由于传感器节点监测事件的偶发性,没有必要让所有单元均工作在正常状态下,此时即可启用休眠模式,能自适应的休眠和唤醒,进行突发工作,节省能量。比如,在特殊品仓储与运输的监测系统中,如果温度或压力等测量值在正常范围内,可以让大多数单元进入休眠模式,当超过警戒值时,唤醒某些节点将信息传递给节点最后到达终端,使管理者能够采取相应措施。这样就能节省大量能量,延长网络的工作寿命。总之,在满足系统要求的情况下,采用各种方法降低耗电量是非常必要的。

  (2)无论是将传感器节点安装在仓库中还是运输工具上,节点定位都是一个关键问题。节点定位是指确定传感器节点的相对位置或绝对位置。节点所采集到的数据必须结合其在测量坐标系内的位置信息才有意义。比如说在物流监测过程中,发现某个监测值有异常,那么必须知道是哪个位置才能采取相应的措施来解决。目前主要有两类节点定位算法:基于测量距离的定位算法与测量距离无关的定位算法。节点定位问题的研究还有待进一步深入,基于测量距离的定位方法需要附加的硬件设备,与测量距离无关的定位方法精度又很低。

  与GPS技术结合是比较流行的一种绝对位置定位技术,但是由于成本、功耗、扩展性的问题不可能广泛使用,一般采用的方法是少数节点预先配置或者通过GPS得知自身位置信息而作为信标节点,其他节点依靠信息计算出自身的绝对位置。物流应用当中到底采用哪种节点定位方法能够以较小的成本获得比较好的效果还需要进一步研究和测试。

  (3)在物流中应用的无线传感器网络是一个动态的网络,有一部分节点可以移动,比如某些节点的位置随着车辆移动而变化,这就涉及到一个移动控制问题。移动控制负责检测和控制节点的移动,维护到汇聚点的路由,还可使传感器节点能够跟踪它的邻居。而且一个节点可能会因为电池能量用完或其他故障等原因,退出网络运行;也可能有节点由于某种需要而被添加到当前网络中。这些都会使网络的拓扑结构发生变化,因此网络拓扑控制具有特别重要的意义。通过拓扑控制自动生成良好的网络拓扑结构,能够提高路由协议和MAC协议的效率,可为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面奠定基础,有利于节省节点的能量来延长网络的生存期。传感器网络拓扑控制目前主要的研究问题是在满足网络覆盖度和连通度的前提下,通过功率控制和骨干网节点选择,剔除节点之间不必要的无线通信链路,生成一个高效的数据转发的网络拓扑结构。

  (4)MAC协议对节点能耗有重要影响,因为它直接控制射频模块,而射频模块是节点中最大的耗能部件,因此到目前为止,能源效率是无线传感器网络MAC协议最主要的设计目标。目前,MAC协议在降低功耗方面主要采用的方法有减少数据流量,增加射频模块休眠时间和冲突避免等。其中,减少数据流量是最根本的解决方案,目前主要靠在网络层或者在数据链路层上增加一个数据融合层来实现。但在MAC层是否能够进行数据融合以及如何进行数据融合是目前研究较少的领域,还没有成熟的研究成果。而在物流的应用中,诸如可靠性、实时性、移动性等要求会在未来的研究中体现得较明显。

  (5)路由协议的主要任务是在传感器节点和sink节点间建立路由,可靠地传递数据。其首要设计原则是节省能量,延长网络系统的生存期。基于以上原因,协议不能太复杂,不能在节点保存太多的状态信息,节点间不能交换太多的路由信息;同时应尽量避免发送冗余信息,减少能量的浪费。

  WSN在物流中的应用前景分析

  虽然WSN目前在物流中的实际应用成功的还很少,但是这个领域的研究正日益增多,相信在不久的将来,随着研究的深入和许多关键技术得到很好地解决,WSN在物流中将得到大规模的应用。

  (1)WSN可以用于仓库环境监测,满足温度、湿度、空气成分等环境参数的分布式监控的需求,实现仓储环境智能化;WSN还可以应用于运输车辆与在运物资的全程跟踪与监测,传感器节点能够实时监测每个物资在运输途中的位置和状态,向监控中心发送物资的流向和状态信息,这种基于无线传感器网络的物流监控系统可以使管理者能更有效地管理和控制物流过程,确保产品的品质。

  (2)WSN 在危险品的物流管理中也大有可为。危险品物流作为物流领域的一个分支,其作用和影响也逐渐凸显。我国危险品物流管理还处于起步阶段,大部分危险品的物流运作仍是沿用传统普通货物的物流操作,安全事故时有发生。危险品物流的特殊性,更需要强调安全性。应用无线传感器网络能够实时监测危险品以及其容器的状态,一旦超过警戒值可以及时报警,这样就能为危险品物流过程的跟踪、监控、管理等提供安全保障。

  (3)冷链物流中的货物在储运过程中易受到外界温度、湿度等条件影响而发生腐烂变质,为了保持易腐货物的本来品质和使用价值,在运输途中不发生腐烂变质和数量上的短缺,就必须将易腐货物置于其保鲜所需的较低温度条件下;因此,如果把无线传感器网络应用在冷链物流中,就可以全程监控冷冻环境中的产品温度以及湿度,及时调控温湿度,保证产品的质量。

  将WSN技术与RFID技术以及GPRS等无线通信技术相结合应用在物流中将是一大趋势。传感器网络对节点一般都不会采用全局标识,而RFID技术对节点的标识有其优势,将两者结合应用能够弥补彼此的缺陷,传感器节点可以将网络的主要精力集中到数据上,当需要考虑某个具体节点信息时,就可以利用RFID的标识功能。例如:监控仓库物品的状态。其中,RFID技术实现人员、货物、车辆等目标识别,WSN技术实现仓储环境智能,满足温度、湿度、空气成分等环境参数的分布式监控需求。无线传感器网络中的sink节点还可以通过GPRS等无线通信网络与监控中心之间实现数据传输及控制命令下达等。

  WSN的研究与应用越来越广泛,但在物流中的应用还有待时日。要使WSN在物流中得到广泛应用需要解决许多关键技术问题,诸如能源管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等问题。可以预见,无线传感器网络在物流中具有广阔的应用前景,最先应用无线传感器网络的几个典型物流领域可能是:仓储环境监测、在运物资的实时跟踪监测、危险品物流管理和冷链物流管理等。GPS等相关技术在物流可视化管理与智能定位追踪方面的应用。

  4、智能机器人在物流业应用情况及前景

  智能机器人是物联网家族的重要成员,是物联网智能应用的执行者之一。智能机器人技术也是物联网重要的技术产品。借助于物联网,将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,可实现智能作业与管理。

  随着工业自动化水平的不断提高,智能机器人的应用也越来越广泛。主要应用于汽车工业、电气机械制造业、航空航天工业、化工工业、建筑业、海洋开发以及其它行业。

  物流行业机器人的应用最早出现在1995年前后,在我国烟草行业物流作业系统中首先得到应用的。当时卷烟厂采用智能码垛机器人对其卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自动搬运车)进行自动搬运作业,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。这时候的机器人还只是单线的点对点作业,还未融入物流网络系统。

  目前智能机器人在我国烟草物流、汽车物流、医药物流等先进的物流系统都得到了广泛应用,随着物流信息技术的发展,智能机器人也有独立的作业环节开始融入物流作业系统,成为现代物流系统的一部分,成为智慧物流的重要装备。

  在中国现代物流系统中,智能机器人主要有两种类型,一种是从事堆码跺物流作业的码垛机器人,一种是从事自动化搬运的无人搬运小车AGV,这些智能机器人在全自动化物流系统中执行物流网络系统的堆码跺作业指令和自动化智能搬运作业指令。

  码垛机器人

  码垛机器人主要有:直角坐标式机器人、关节式机器人和极坐标式机器人。主要从事如下几种堆码跺作业

  1、码垛作业:码垛作业是由码垛机器人将封箱机封装好的成品完成在托盘上的码垛作业。

  一台封装箱机对应一台码垛机器人,装封箱机出来的成品可直接进行码垛,无需进行品牌识别,但机器人利用率低;

  采用一台机器人码垛两种品牌的成品,同时对两种品牌的成品进行码垛作业,需要通过条码识别器辨认品牌后,机器人再把不同品牌的成品自动码垛到相应托盘上;.

  此外在品种多流量小的情况下,一台机器人还可完成多种品牌的码垛作业,关键是在机器人作业范围内布置多个托盘用来码垛。

  2、成品拆码作业:成品拆吗作业是将机器人码垛好的成品托盘,在发货时由机器人来拆码。

  拆码的技术难度要大于码垛,主要原因是原码垛好的托盘由于成品箱变形以及在输送过程中的振动,使成品托盘变形,造成每一个拆码成品托盘都会偏离理想位置,这就要求机器人的适应范围要大。另外,由于拆码托盘是成品箱紧靠成品箱,机器人的手爪无法插入两箱之间,使夹持成品箱成为问题。解决的办法是采用真空吸盘吸拿成品箱,因此对于成品箱的质量(如表面光滑程度、气密性、箱子的强度等)要求就提高了。

  3、拣选作业:拣选作业是由由移动式机器人来进行品种拣选,如果品种多,形状各异,机器人需要带有图象识别系统和多功能机械手,机器人每到一种物品托盘就可根据图象识别系统“看到”的物品形状,采用与之相应的机械手抓取,然后放到搭配托盘上。

  码垛机器人的发展与前景

  现在码垛设备在各个方面都在发展改进,包括从机械手到操纵它的软件。最近市场上对灵活性的需求不断增长,这一个趋势已经影响到了包装的多个方面。

  一个处理随机装载的机器人码垛机需要特殊的软件,通过软件,机器人码垛机与生产线的其他物流作业系统相连接,机器人进入物流信息系统,如与进工厂的仓库管理系统(WMS)集成,接受物流信息网络的系统指令,成为物流领域物联网作业的一个执行者,这是个巨大的进步。

  码垛机器人还需要面对各种环境挑战,如需要能够满足对立即可上架货盘的码垛需求,这就意味着产品码垛好后,部分或者全部一次包装容器的标签都必须是朝外的;或满足特殊环境如冷冻环境的需求,在冷冻仓库内码垛等等,此外在抓取方式上也需要做多种改进,以适应各种要求。

  无人搬运车(AGV)

  无人搬运车(Automated Guided Vehicle,简称AGV),指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的智能型、自动化的运输车,无人搬运车用蓄电池为其动力来源,通过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道来设立其行进路线。作为一种无人驾驶工业搬运车辆,AGV在上个世纪50年代即得到了一般应用。随着现代信息技术的发展,近年来无人搬运车才获得巨大发展与应用,开始进入智能时代。

  现代的AGV都是由计算机控制的,多数的AGVS配有系统集中控制与管理计算机,用于对AGV的作业过程进行优化,发出搬运指令,跟踪传送中的构件以及控制AGV的路线。

  无人搬运车的引导方式主要有电磁感应引导、激光引导和磁铁陀螺引导等方式,其中以激光引导方式发展较快,但电磁感应引导和磁铁陀螺引导方式占有较大比例。

  激光引导的工作原理利用安装在AGV上的激光扫描器识别设置在其活动范围内的若干个定位标志来确定其坐标位置,从而引导AGV运行,这种工作方式属于导航式引导。激光扫描器一般安装在AGV的较高位置,使各定位标志与激光扫描器较好地呼应,并通过系统的串行口与AGV的控制板联接。由于AGV的激光引导装置可以采用标准的器件、控制板和软件,所以与其它引导方式比较,具有容易安装、容易编程和性能价格比高等优点,在导航式引导方式中,激光引导的定位精度比较高。其缺点是比电磁感应式引导的成本高一些,且在有些使用环境中易受干扰。

  随着传感技术和信息技术的发展,AGV也在向智能化方向发展,因此也称AGV为智能搬运车。近年来,随着物联网技术的应用,在全自动化智能物流中心,无人搬运车作为物联网的一个重要组成部分,成为一个具有智慧的物流终端,与物流系统的物联网联网作业,智能运作,实现智慧物流。相信随着物联网技术发展和智能化技术的应用,一定会使AGV面临一个更广阔的发展。

  六、物联网技术在物流行业的四大集成应用分析

  物流业是物联网很早就实实在在落地的行业之一,很多先进的现代物流系统已经具备了信息化、数字化 网络化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可视化、自动化等先进技术特征。很多物流系统和网络也采用了最新的红外、激光、无线、编码、认址、识别、定位、无接触供电、光纤、数据库、传感器、RFID、卫星定位等高新技术,这种集光、机、电、信息等技术为一体的新技术在物流系统的集成应用就是物联网技术在物流业应用的体现。概括起来,目前物联网技术在物流业具有以下四大集成应用:

  1、产品的质量安全智能追溯的物联网系统:

  质量安全智能追溯系统指的是以现代自动识别技术为基础,用物联网理念建立产品智能追溯网络系统系统。它通过RFID技术自动感知与记录产品的历史生产过程,将信息融入追溯网络,实现产品从采购、生产、加工、储存、包装、流通、配送全过程全程记录与监控,以达到在应用终端可随时用物联网手段随时联网追溯。

  质量安全追溯系统适用于企业采购、生产与销售的各类产品,可防止在生产过程中混淆和误用物料,更好地分析失效产品并采取纠正措施,一旦发现问题实施必要的产品召回和追溯。质量安全追溯系统主要由管理软件、信息标签和信息采集器构成,主要应用于原材料追踪、产品生产过程追踪与产品流通使用过程中的追踪。

  

 

  目前质量安全追溯系统尚未在社会各个行业领域广泛应用,国内应用较多的行业为医药、食品与农产品。食品/药品质量安全追溯系统主要是基于射频识别技术或条码技术,针对食品生产、制药行业的工艺技术特点,建立企业原料—生产—仓储—市场等环节的基础关键追溯数据库系统,实现企业产品质量安全追溯,主要分为原料系统、生产系统、仓储系统、供应链系统、追溯查询系统五部分。未来的产品质量安全智能追溯系统将融入社会物联网,成为物联网的一大应用领域。

  追溯系统大约从2002年开始在国内出现,2004年以后应用逐渐增加。在医药行业,目前,大多数制药企业已建立了质量安全追溯系统,相关政府部门也主导建立了很多区域性的行业追溯系统。例如,北京市药品监督管理局今年初曾公开表示,北京市已完成300余家药品批发企业药品追溯系统的建立,药监部门对这些企业的药品基本实现了全程追踪。今年药品追溯系统将向全市药品零售连锁企业扩展,先期启动200余家零售药店的追溯系统建设。3年内北京市将建成全市药品生产追溯系统,市民凭购药票据就可在线查询所购药品的生产经营及服用提示等信息。

  在食品行业,国家《食品安全法》明确规定企业必须建立质量安全追溯体系,其中包括食品原料、食品添加剂、食品相关产品的进货查验记录制度与食品出厂检验记录制度。政府不但从法律上规定食品企业必须建立追溯系统,自身也在主导建立社会性的食品质量安全追溯系统。例如,商务部、财政部于2009年5月启动了“放心肉”服务体系建设,选择北京、上海、江苏、福建、山东、湖北、四川、青岛、厦门和广州作为试点,建设屠宰监管和肉品质量信息可追溯系统。通过建立追溯系统,让消费者在菜市场和超市购买肉品时,通过电子称上打印的电子标签和查询终端,查询到所购买肉品的生猪来源、加工企业、生产日期、以及检疫检验、流通环节、经营者等信息。据商务部2010年初公布的信息,仅上海市建立的信息追溯系统就已覆盖了15家生猪屠宰企业、9家肉类批发市场、13家肉类配送中心、630多家大卖场和30多家外省市肉类加工厂,今后这一网络还将继续扩大。

  农产品包含产品范围广,种植养殖分散,属于较难追溯的产品,但在各地区主管部门的领导下,也取得了一定成效。以我国的蔬菜之乡——山东寿光为例,该市质量技监局对蔬菜生产基地实行档案化管理,从定苗、生产、加工等环节均记入档案,并对全市40万个大棚统一编号,做到有据可查,能够追溯。国家蔬菜质量监督检验中心驻寿光市蔬菜批发市场检测站挂牌成立后,该市质量技监局又把责任检测追溯制度引用到蔬菜批发市场。消费者购买蔬菜时,只要将蔬菜上携带的条码标签在查询机上轻轻一扫描,即可获取包括蔬菜种植、管理、生产、加工以及蔬菜施肥、农药残留等信息,从而实现了蔬菜从田间到餐桌的全程质量监控。

  随着物联网技术的发展,追溯系统必然会广泛应用起来;并且未来数年内,追溯技术的应用将以条码与RFID射频识别技术为主,未来追溯系统将融入社会物联网。

  在追溯系统的应用项目中,社会也多次看到了政府的身影,比如农业部农垦局的“农垦农产品质量安全追溯建设项目”。特别是2007年底,国家质检总局和商务部、工商总局联合发出《关于贯彻〈国务院关于加强食品等产品安全监督管理的特别规定〉实施产品质量电子监管的通知》,要求从2008年7月1日起,食品、家用电器、人造板、电线电缆、农资、燃气用具、劳动防护用品、电热毯、化妆品9大类69种产品要加贴电子监管码才能生产和销售。国家质检总局表示,今后会逐步对涉及安全并实行行政许可的产品、获得中国名牌和国家免检的产品实行强制入网监管。由此可见,追溯系统的应用领域非常广泛,总体市场容量巨大。

  2、物流过程的可视化智能管理网络系统:

  这是基于GPS卫星导航定位技术、RFID技术、传感技术等多种技术,在物流过程中可实时实现车辆定位、运输物品监控,在线调度与配送可视化与管理系统。目前,全网络化与智能化的可视管理网络还没有,但初级的应用比较普遍,如有的物流公司或企业,建立了GPS智能物流管理系统;有的公司建立了食品冷链的车辆定位与食品温度实时监控系统等,初步实现了物流作业的透明化、可视化管理;

  在公共信息平台与物联网结合方面,也有一些公司在探索新的模式,展望未来,一个高效精准、实时透明的物流业将呈现在我们眼前。

  3、智能化的企业物流配送中心

  这是基于传感、RFID、声、光、机、电、移动计算等各项先进技术,建立全自动化的物流配送中心,建立物流作业的智能控制、自动化操作的网络,实现物流与制造联动,实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同。如:有一些先进的自动化物流中心,就实现了机器人码垛与装卸,无人搬运车进行物料搬运,自动化的输送分拣线上开展拣选作业、出入库由自动化的堆垛机自动完成,物流中心信息与制造业ERP系统无缝对接,整个物流作业系统与与生产制造实现了自动化、智能化。这也是物联网的初级应用。

  4、企业的智慧供应链

  在日益竞争激烈的今天,面对着大量的个性化需求与订单,怎样能使供应链更加智慧?怎样才能做出准确的客户需求预测?是企业经常遇到的现实问题。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。打造智慧供应链,是IBM智慧地球解决方案中重要的组成部分,也有一些应用的案例。

  此外,基于智能配货的的物流网络化公共信息平台建设,物流作业中智能手持终端产品的网络化应用等,也是目前很多地区推动的物联网在物流业中应用的模式。

  在物流业,物联网在物品可追溯领域技术与政策等条件已经成熟,应该全面推进;在可视化与智能化物流管理领域应该开展试点,力争取得重点突破,取得示范意义的案例;在智能物流中心建设方面需要物联网理念进一步提升,加强网络建设和物流与生产的联动;在智能配货的信息化平台建设方面应该统一规划,全力推进。

  六、物联网技术在行业物流的集成应用

  物联网是现代信息技术的集成应用,物联网理念提出的时间还不长,因此基于全行业的现代物流发展基础,提出推动全行业物联网应用的行业还不多,目前也仅仅在物流信息化水平比较高的烟草与医药行业,物联网的应用发展还具有一定基础,因此本节我们也仅仅对烟草与医药物联网展开分析

  1、中国烟草物联网:

  近几年,烟草行业信息化建设取得了巨大进展,烟草信息系统已经广泛覆盖,此外烟草行业物流自动化系统普及率也是最高的行业,所有这些基础条件都为烟草行业的物联网应用打下了基础。可以将,目前烟草行业是最适合推进物联网应用的行业之一。

  2010年初,江苏烟草物流建设初步形成了中国烟草物联网的雏形,体现了新时期行业物流的发展方向,代表了行业物流建设的最高水平和最新成果,对各地开展现代物流向物联网时代迈进有很大的启示作用。

  2010年5月7日,烟草国家专卖局召开局长办公会,专题研究行业物流建设,明确提出在现代烟草物流的基础上,打造中国烟草的物联网,努力实现中国烟草物流的不可替代性。5月25日,全国烟草行业现代物流建设工作会议在江苏召开,烟草行业掀起了发展现代物流,共绘烟草物联网蓝图的热潮。

  烟草行业长期以来之分注重现代物流的发展,从2006年以来,先后在重庆、安徽、上海组织召开了烟草行业物流工作会议,效果非常明显,一年一个台阶,烟草物流水平不断提升,物流建设已经成为展示行业形象、体现行业发展水平的新亮点和重要窗口。尽管前几年行业物流建设取得了很大成绩,但与未来发展的要求和物联网建设的目标相比还有很大差距。主要体现在四个方面。一是尚未规模化。目前行业物流的运作基本是以一个地级市作为资源配置区域的,单体运作较好,但整体运营仍有差距,形不成规模化。二是尚未一体化。规模运作客观上要求形成完整统一的网络。前一阶段我们是从商业企业的卷烟物流入手,现在则要逐步实现工商物流一体化、两烟物流一体化、供应和销售物流一体化。三是尚未标准化。整体运作、规模运营,乃至建设物联网,标准化十分重要。尽管我们已经制定了不少标准,但由于规模化、一体化尚未实现,完整的供应链尚未真正形成,物流运作与全流程的标准化相距甚远。四是尚未智能化。物流业的竞争力和物联网的巨大作用在于智能处理。

  随着物流系统的发挥咱发展,烟草行业进入“卷烟上水平”的重要阶段。高水平的物流既是卷烟上水平的重要内容,又是卷烟上水平的重要支撑。国家烟草专卖局正在讨论制定的卷烟上水平规划,明确提出了打造中国烟草物联网的目标。今年国家局局长姜成康在考察江苏烟草时明确提出,要“打造中国烟草的物联网,努力实现中国烟草物流的不可替代性”。要做到这一点,必须建设完整统一、先进实用、具有鲜明行业特色的中国烟草物联网。

  目前烟草行业行业开展物联网建设,物流网络框架已经形成,具备了一定的基础;信息化基础较好,有较高的起点;具备了一定的基本特征,有较好的态势;具有规模优势、闭环运作的特点,也有一定的客观条件。所以,通过三至五年的努力,初步建成中国烟草物联网是可能的,也是可行的。建设烟草物联网,一定要积极稳妥,步伐要稳、要实。要从规划做起。初步考虑是先从卷烟物流做起,建设行业统一完整的卷烟物联网,再向全面展开的烟草物联网迈进。

  早在烟草行业建设卷烟生产经营决策管理系统(简称“决策管理系统”)期间,就开始在物联网技术上有了一些探索,如,决策管理系统在浙江中烟杭州卷烟厂试点推行的托盘电子标签(RFID),就有效地解决了仓储存储和商业到货扫码的效率问题。实际上,决策管理系统设计本身就是建立在实物流跟踪的理念基础上来自动采集(或称感知)物品(卷烟)的流动信息的,这也是决策管理系统设置“一打两扫”的核心技术和关键路线,只是当时国内还没有引进物联网的名称。

  另外,行业在传感网方面的应用起步还更早一些,如:行业烟叶原料库房的防虫、防火、防盗、防潮等方面,很早就建立了企业内部的物联网闭环应用系统。其他相关应用系统也有很多,只是没有正名为物联网或者说还不成系统或体系而已。

  近几年,物联网应用系统建设有了较大的进步和发展,特别是在行业现代物流建设方面开发了不少物联网应用系统和成功案例。目前由中烟电子商务公司牵头委托上海烟草(集团)公司的工商卷烟物流在途信息跟踪系统(下称“在途系统”)。该系统是站在行业整体物流信息化建设的高度,针对行业干线物流(工业到商业)“多对多”的送货模式(商业到零售户是“一对多”模式)建设的。该系统称得上是一个较为系统的行业级物联网闭环应用系统。系统如同物联网架构一样共分三层:

  在感知层面:有车载和电子锁设备,通过该设备及时了解在途车辆的位置、状态、载货情况以及车货箱门开关情况并进行安全报警等信息传递。

  在网络层面:采用行业内联网或互联网,传送电子物流单证等信息、利用GPRS传送车载定位和报警等信息,利用433、2.4G等无线网来关联车载和电子锁运行状态。

  在应用层面:建立行业统一的电子地图(GIS)和在途信息管理平台实现在途信息的跟踪、展示、查询、监控、调度和统计分析等功能。该平台分为两级部署,在行业层面部署的信息集成平台和信息交换接口同时也具有一定的GIS展示和信息查询、调度、分析功能;在工业公司和省级局层面,分别由单位自己统一搭建个性化应用调度管理平台,通过行业平台对接信息提供个性化调度和管理服务。

  依据国内外专家对物联网产业发展的预测,结合烟草行业关于打造烟草物联网部署,以及最近国家烟草专卖局公布的投资50亿建设中国烟草物联网总部计划,我们认为,中国烟草物联网将在2010年拉开大规模建设步伐,全国各地为配合全国物联网总部基地建设,也将陆续投入大量配套的投资。

  根据以上分析,考虑到建设烟草物联网总部50亿资金分阶段投入的计划,结合物联网总部基地建设也需要的全国各地烟草物联网配套资金投入的情况,我们预测2010年全国与烟草物联网建设投资及其与烟草物联网建设的相关的投资规模将达到100亿元;今后几年也将保持较高的增长,到2015年,烟草物联网投资规模将达到350亿元。

  2、中国医药物联网应用

  目前如何利用计算机网络更有效地提高管理人员、医生、护士及相关部门的协调运作,是当前医院需要考虑的问题。物联网技术在医院的应用可以更加有效地协调相关部门有序工作,以提高管理人员、医生和护士的工作效率。提高医院整体信息化水平和服务能力。

  物联网在医院信息化建设中的主要应用包括查房、重症监护、人员定位以及无线上网等信息化服务。在传统工作模式下,医生或护士需要随身携带一大堆病历本,并以手写方式记录医嘱信息。这样既不利于查房效率的提高,也容易因录入和识别而产生误差。通过物联网,医生可以通过随身携带的具有无线上网功能的PDA,更加准确、及时、全面地了解患者的详细信息,使患者能够得到及时、准确的诊治。

  通过无线视频监控系统,医生和护士可以对病房进行有效的实时监控,使医生或患者家属时刻掌握重症监护室(ICU病房)病人的治疗情况。鉴于医疗场所以及工作业务的特殊性,医院需要对病人位置、药品以及医用垃圾进行跟踪。确定病人位置可保证病人在出现病情突发的情况下能够得到及时抢救治疗;药品跟踪可使药品使用和库存管理更加规范,防止缺货以及方便药品召回;定位医用垃圾的目的是明确医院和运输公司的责任,防止违法倾倒医疗垃圾,造成医院环境污染。物联网的应用将为这些工作提供快速、准确的服务。医生和护士通过无线传感器网络可以随时跟踪和掌握带有RFID腕带的病人的生理状况。

  在医药物流物联网方面,商务部正在牵头制订的现代医药物流服务标准,新的分类标准出台将极大地促进医药物流系统的提升,推动医药物流物联网的建设。近期南京三宝科技和南京医药合资成立中健之康医药供应链管理公司,将推动建立医药物联网新模式。

  据了解,南京三宝科技和南京医药合资搭建的医药物流平台,目的在于连接制药企业和终端。即在生产线上就给药品贴上电子标签,所有与药品生产、流通、库存、销售等的相关信息全部写入电子标签,通过电子标签将信息汇聚到互联网平台,将生产厂家与销售终端通过这一平台联系起来。这个平台上集成了医药生产企业成本信息、药品价格信息以及医院处方信息。用药单位可与制药企业直接沟通,省去了医药代理商、医药代表等若干中间环节,也省去了药品中转仓库,药品的流通成本可以降低50%以上。

  七、基于物联网的物流服务信息平台建设

  1、智能物流货运与配货的信息化平台

  基于“物联网”新时代的来临,建立可视化的智能物流货运配载的信息化系统,依托RFID、GPS/GIS、GPRS等物联网相关技术,搭建基于物联网技术的物流货运与配载信息化监控管理平台,为物流企业、货主、车主在线提供基于物联网技术实时的货物信息、返程配货信息;提供导航服务、联网监测服务等。目前中国已经出现多个这样的物流信息平台,其中作为物流信息服务商的汇通天下的配货网站就是其中之一,目前该平台注册登记用户超过50万,在可线监控3万多台装有GPS车辆,每天在线实时发布200万货源信息给货车司机。由于可以实时在线链接动态的车、货、人,已经成为许多物流企业关键物流管理工具,借助该平台,物流企业总部或个运作管理部门可以随时“看到”自己的车,既省心也放心。

  物联网时代的物流信息化,99%以上的信息从物联网终端输入,99% 以上的信息管理在云端。对于一个大型物流企业,95%以上的服务问题产生于分散于各地的公路运输,70%以上的成本漏洞产生于分散在各地的公路运输。因此建立智能物流货运与配货平台,具有重要意义,也具有重大市场机遇,目前很多企业都在积极开拓在这方面应用。

  2、集装箱多式联运智能信息化管理平台;

  集装箱多式联运是一种利用集装箱进行联运的新的运输组织方式。它通过采用海、陆、空等两种以上的运输手段,完成连贯货物运输,从而打破了过去海、铁、公、空等单一运输方式互不连贯的传统做法。建立集装箱多式联运的智能信息化管理平台,就是基于物联网技术,建立一个面向集装箱多式联运全过程的物联网服务平台,为物流企业提供全程物流服务信息服务及综合业务信息服务具有重要意义。

  具体来讲,就是将集装箱作为一个物,通过互联网的载体,实现集装箱物流从过去的告知到感知的转变。在这方面的中国物流行业也有一个不断深化的过程,最早的集装箱RFID系统是港到港,仅仅实现两个港口之间的信息交互,现在系统已经实现了从装箱点到收货人之间的全程在线的进化,这就是实现了客户被动从港口、船公司等处获取信息到主动感知,实时掌控集装箱物流信息的。在这一领域,最为典型的应用是上海港机包起帆牵头在RFID技术基础上建立的集装箱物流全程实时监控平台。

  从2001年开始,包起帆就带领科研团队开展了集装箱电子标签系统的研究。2005年12月3日,中国第一条装有电子标签的集装箱航线正式起航,完成上海至烟台的真实环境应用;2006年,该项目从电子标签与局域网的结合拓展到与互联网的结合;2007年11月20日,开始了中美国际集装箱航线电子标签系统实测;2008年3月10日,开始了全球第一条集装箱电子标签国际航线的商业运营。此后,加拿大、日本、俄罗斯、马来西亚、印度尼西亚等国的生产商、物流商、货主,主动找到上海港,要求开通电子标签航线。

  该系统实质上就是以集装箱为跟踪目标的一种物联网,采用了电子标签(RFID)与互联网的结合,集装箱在经过港区道口、码头桥吊时信息会被自动读取,并显示在专用网站上,货主、船公司、港口方、政府监管部门都可以查询,如果集装箱中途被非法打开,网页就即刻显示红色报警,从而为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位,提供集装箱在经过各物流节点时的实时状态信息,实现了集装箱运输信息由“告知”到“感知”的变革,对提高集装箱物流的透明度、安全和效率具有重要的作用。

  八、物联网在物流业应用的发展趋势

  去年,我们根据物联网技术在物流业应用,并根据人工智能链接主义流派关于链接产生智能的基本原理,认为物联网进入到实体的物流网络带来了实体物流网络链接的深化,必然推动智慧物流发展,为此我们提出了智慧物流理念并对智慧物流给出了如下定义:

  智慧物流指的是应用物联网等先进技术,实现状态感知、实时分析、科学决策、精准执行,并在执行中可以学习提升,具有一定智慧的物流系统。

  物联网发展推动者中国智慧物流的变革,随着物联网理念的引入,技术的提升,政策的支持,相信未来物联网将给中国物流业带来革命性的变化,中国智慧物流将迎来大发展的时代。

  根据我们的调研,我们认为未来物联网在物流业应用将出现如下几大趋势:

  1、统一标准,共享物流的物联信息

  目前,尽管物联网在物流业具有很多应用,但是大部分的应用还是局部的、局域网络的应用,不同的系统难以融合,各自的网络有各自的标准体系,形成的是一个个物联网信息孤岛。

  虽然在物联网时代,很多物联网局部应用是闭环的和独立的,没必要实现全部的物品互联到一个统一的网络体系。但是,在物联网基础层面,统一的标准与平台是必须的,局部的物联网系统、物联局域网等都可以在统一的标准体系上建立。

  目前物联网的基础感知层面的标准体系是混乱的,同一个物品在不同的物联网系统具有不同的编码,也具有不同的规则,给今后的网络融合及物联网应用会带来一系列的问题。

  在调研组举办的专家座谈会上,中国物品编码中心专家认为,统一的物联网基础(编码)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真正能做到互联互通,做到信息共享和智慧应用,就像互联网体系一样。目前,尽管有很多感知技术体系,但目前只有RFID技术体系中EPC技术,才能够真正实现物联网的理念,因为EPC系统是全球统一的编码体系。

  由于上述原因,专家认为,物联网最先的应用系统应该是EPC 系统,目前物流业的一些案例(如:未来商店、配送系统、职能货架、航空运输、集装箱通关等),也都运用了EPC系统相应的技术。在全球著名的制造商、销售商、技术提供商、技术产品提供商共同参与下,EPC已经形成了较为完备的标准体系,其超高频C1G2标签协议等标准已经被接受为ISO国际标准。因此不论从需求、上下层连接基础设施建设、市场的发展状况来看,物流领域的物联网将最先形成。

  建立统一的标准是物联网发展趋势,更是物流行业应用市场的需求,也是物流行业物联网的大趋势。目前这一问题也已经引起物联网业界广泛关注,但标准问题牵涉各种利益,中国物联网领域的标准之争将给中国物联网应用带来一系列问题。

  2、互联互通,融入社会物联网。

  物联网是聚合型的系统创新,必将带来跨系统、跨行业的网络建设与应用;

  随着标签与传感器网络的普及,物与物的互联互通,将给企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统的智能融合打下基础,网络的融合必将产生智慧生产与智慧供应链的融合,企业物流完全智慧的融入企业经营之中,打破工序、流程界限,打造智慧企业。

  随着社会物联网体系的开放,物流行业部分局部的物联网应用会很快融入社会物联网,如社会化产品的可追溯智能网络就可以方便的融入社会物联网,开放追溯信息,让人们可以方便的借助互联网或物联网手机终端,实时方便的查询追溯产品信息。这样,产品的可追溯系统就不仅仅是一个物流智能系统了,他将与质量智能跟踪、产品智能检测等都紧密联系在一起,从而融入人们生活。

  物流与人们生活密切相关,渗透在我们的方方面面,不仅产品追溯系统,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,如:智慧物流与智能交通、智慧制造、智能安防、智能检测、智慧维修、智慧采购等系统融合等,从而为社会全智能化的物联网发展打下基础,智慧物流也成为人们智慧生活的一部分。

  3、多种技术,物流领域集成应用

  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等;

  4、创新模式,物流领域不断涌现

  物联网是聚合、集成的创新理念,物联网带来的智慧物流革命远不是我们能够想到的这几种模式,群众是真正的英雄,随着物联网的发展,更多的创新模式会层出不穷的不断涌现,这才是未来智慧物流大发展的基础。

  目前,就有很多公司在探索新的物联网在物流领域应用新模式。如:有一家公司在探索将邮筒安上感知电子标签,组建网络,进行智慧管理,并把邮筒智慧网络用于快递领域;当当网在无锡新建的物流中心就探索物流中心与电子商务网络融合,开发智慧物流与电子商务相结合模式;无锡新建的粮食物流中心就探索将各种感知技术与粮食仓储配送结合,实时了解粮食温度、湿度、库存、配送等信息,打造粮食配送与质量检测管理的智慧物流体系。等等

  5、“物”有智慧,实现智慧物流变革

  在调研组组织的专家座谈会上,来自德国弗朗恩霍夫物流研究院的专家介绍了德国物流领域物联网应用研究的趋势,给了我们很大启发,也加深了我们对物联网在物流业应用的认识。

  目前,在物流行业,中国物联网的应用还仅仅处于“物联网”阶段,还仅仅实现了对“物”的联网,仅仅是实现了物流信息由过去的“告知”到主动的“感知”,在此基础上实现智能追溯、监控与可视化管理。即使是有智能的物流系统,也是建立在感知、联网基础上,借助于人的智能或信息系统的智能进行自动化和智能化应用,作为物流对象的“物”还是处于被动状态。

  目前德国弗朗恩霍夫物流研究院正在研究真正让物流中的“物”本身具有智能的智慧物流体系。也就是说,让物流中的物自己知道自己要到哪里去,自己应该存放在什么位置等等,在这一理念下建立物流的物联网系统,就与原来的物联网系统大不一样。因为,物不需要再听从系统的指令,而是主动的“物流”,这样将完全打破原来的物流信息系统架构,甚至会对物流运作过程中的现代物流技术装备带来巨大影响,会对现代仓储、物流中心的结构都带来革命的变化。这将是真正的“智慧物”流,也真正实现了智慧物流的变革。(执笔:王继祥)

 

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