基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的冷鏈物流制冷監(jiān)控系統(tǒng).doc

王家敏(山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山東濟(jì)南250013)摘 要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了分析，并從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的角度對(duì)冷鏈物流的制冷系統(tǒng)進(jìn)行了研究，對(duì)其系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案以及涉及的關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵詞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；冷鏈物流；制冷監(jiān)控中圖分類號(hào)F253.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1005- 152X（2012）09- 0390- 03Refrigeration Monitoring System in Cold-chain Logistics Processing Based on IOT TechnologyWANG Jia- min(Shandong Commercial Vocational & Technical College, Jinan 250013, China)Abstract: In this paper, we analyzed the IOT technology as well as the refrigeration system of cold- chain logistics and then introducedthe plan for the design of the system as well as the key technologies involved.Keywords: IOT technology; cold- chain logistics; refrigeration monitoring物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先1冷鏈物流的內(nèi)涵與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特征網(wǎng)的特征，即物聯(lián)網(wǎng)需要在聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)通互聯(lián)；其次，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的通信特征的識(shí)別，即在物聯(lián)網(wǎng)1.1冷鏈物流的概念冷鏈物流是當(dāng)今物流市場專業(yè)化的一個(gè)十分重要的標(biāo) 志，作為專業(yè)物流的一個(gè)分支，冷鏈物流是在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步以及制冷技術(shù)不斷發(fā)展的背景下建立起來的較為特殊的物 流形式,它是指產(chǎn)品從生產(chǎn)、運(yùn)輸直至消費(fèi)整個(gè)流程都在一定的低溫狀態(tài)之下進(jìn)行。因此，冷鏈物流與普通的物流比較，具 有對(duì)溫度的調(diào)節(jié)和控制環(huán)節(jié)，冷鏈物流主要針對(duì)的對(duì)象為易腐食品、短期藥品等。在冷鏈物流運(yùn)輸過程中，消費(fèi)者或者零售商對(duì)某些產(chǎn)品具有特殊要求，如想要了解更多產(chǎn)品的相關(guān) 信息，或者冷鏈產(chǎn)品是否一直處在特定的溫度范圍之內(nèi)。以農(nóng) 產(chǎn)品冷鏈物流為例，主要是將各種農(nóng)產(chǎn)品，如水果、水產(chǎn)、禽、 肉等需要保鮮的產(chǎn)品在加工、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)中，始終 處于一種合適的低溫控制的狀態(tài)之下，減少產(chǎn)品的損耗，從而 最大程度保證農(nóng)產(chǎn)品的安全和質(zhì)量。1.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì)與主要特征的冷藏品需要具備自動(dòng)識(shí)別功能與物物聯(lián)通功能；再次網(wǎng)具有智能化的特征，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需具備智能控制 反饋等自動(dòng)化功能。因此物聯(lián)網(wǎng)具有鮮明的個(gè)性特征，其主要包括了以個(gè)方面：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是對(duì)多種感知、通信技術(shù)的綜合應(yīng)用，這術(shù)部署了大量的、多類型傳感器，而不同的傳感器相當(dāng)于源，這些信息都具有實(shí)時(shí)性特點(diǎn)，其傳感器所獲得的信息息格式都會(huì)有所不同，在一定的頻率周期內(nèi)對(duì)環(huán)境信息采集，及時(shí)進(jìn)行信息的更新。其二，物聯(lián)網(wǎng)依托互聯(lián)網(wǎng)而其重要的基礎(chǔ)以及核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有線技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行融合，把冷藏品關(guān)信息準(zhǔn)確、及時(shí)進(jìn)行傳遞。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，傳感器對(duì)需過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行采集，由于物聯(lián)網(wǎng)所包含的數(shù)量極其龐大，因此在傳輸過程中，為了保障信息的及收稿日期2012- 06- 12基金項(xiàng)目“ 十二五”國家 863 高技術(shù)計(jì)劃課題“農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工及物流銷售信息化應(yīng)用示范與技術(shù)驗(yàn)證”(2011AA100702)作者簡介王家敏（1976-），男，山東臨朐人，副教授，研究方向：冷鏈物流智能裝備、冷鏈物流物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、冷鏈物流信息化及商業(yè)連化。含有意義的數(shù)據(jù)，用于滿足客戶的需求以及對(duì)新的應(yīng)用模式全。和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā)。2冷鏈物流制冷控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 物聯(lián)網(wǎng)與冷鏈物流對(duì)接當(dāng)前，我國雖然缺乏一個(gè)具有整體性的冷鏈物流標(biāo)準(zhǔn)，在 法規(guī)制度上也存在著較大的空白，但對(duì)于生鮮食品以及藥品冷鏈物流，藥品運(yùn)輸領(lǐng)域的物流管理法規(guī)較為完善。如藥品 經(jīng)營質(zhì)量管理規(guī)范是國家藥監(jiān)局于 2000 年發(fā)布的關(guān)于要求醫(yī)藥企業(yè)嚴(yán)格按照相關(guān)要求運(yùn)輸、儲(chǔ)藏冷藏品的冷鏈物流規(guī)定。隨后相關(guān)單位又要求嚴(yán)格執(zhí)行疫苗流通和預(yù)防接種管理 條例，其中規(guī)定：在物流過程中要對(duì)處于流通狀態(tài)的冷藏品 進(jìn)行有效而及時(shí)的全方位追蹤與監(jiān)控，以有效解決藥品在流 通中的安全問題，充分保持其原有的利用價(jià)值，減少流通成本 的消耗。作為承載制冷監(jiān)控技術(shù)的新興系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)的多種技術(shù)， 如可追溯技術(shù)以及可視化的技術(shù)都對(duì)解決物品冷藏具有十分 重要的意義，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)冷藏品的跟蹤監(jiān)控，以達(dá) 到對(duì)冷藏品的身份、信息進(jìn)行準(zhǔn)確、有效采集和共享的重要目 的，將物聯(lián)網(wǎng)與冷藏品的冷鏈物流聯(lián)系起來，將其運(yùn)用到制冷 監(jiān)控系統(tǒng)中加以研究顯得十分必要，有重大的現(xiàn)實(shí)意義。2.2 冷鏈物流監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的研究冷藏品在物流運(yùn)輸?shù)耐局?，其保存溫度難以被有效的控 制，因而缺乏十分有力的安全監(jiān)管設(shè)計(jì)方案，這樣也導(dǎo)致了冷藏品在進(jìn)行冷藏運(yùn)輸時(shí)存在一定的管理風(fēng)險(xiǎn)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)μ幱诶滏溛锪髦械睦洳仄愤M(jìn)行追溯和追蹤，以實(shí)現(xiàn) 對(duì)冷藏品的實(shí)時(shí)可追溯化、可視化管理。論文分別從采集信 息、處理信息等方面來實(shí)現(xiàn)對(duì)冷鏈物流監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架的設(shè)計(jì)。（1）基于物聯(lián)網(wǎng)的冷藏品動(dòng)態(tài)信息的實(shí)時(shí)采集、傳輸?shù)拈_ 放式定位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?；谖锫?lián)網(wǎng)的冷藏品動(dòng)態(tài)信息的 采集過程一般為：在冷鏈物流中將含有唯一的電子編碼的 RFID（射頻識(shí)別）溫度標(biāo)簽貼于冷藏箱之上，通過讀取設(shè)備來 對(duì) RFID（射頻識(shí)別）溫度標(biāo)簽所蘊(yùn)含的信息及時(shí)讀取，尤其要 對(duì) ID 中存在的信息進(jìn)行讀取，然后向物聯(lián)網(wǎng)的名稱解析服務(wù) 器發(fā)送采集到的各類信息，以請(qǐng)求批準(zhǔn)獲得冷藏品所在的 ID 信息相對(duì)應(yīng)的、包含更為詳細(xì)信息內(nèi)容的統(tǒng)一資源標(biāo)志符號(hào) (URI)，物聯(lián)網(wǎng)讀寫設(shè)備通過該資源標(biāo)志符號(hào)進(jìn)一步獲取信號(hào)， 同時(shí)利用相關(guān)的溫度檢測技術(shù)對(duì)冷鏈溫度進(jìn)行定時(shí)記錄以及 做出超溫預(yù)警，從而對(duì)冷鏈物流的制冷信息進(jìn)行透徹的、及時(shí) 的全面感知，最后再利用無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的傳輸。在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)冷鏈信息進(jìn)行全面感知、傳輸?shù)倪^圖 1 以標(biāo)簽信息的采集為基礎(chǔ)的開放式制冷監(jiān)控系統(tǒng)（2）基于物聯(lián)網(wǎng)的冷藏品制冷安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。冷藏產(chǎn) 品從包裝、卸裝、儲(chǔ)藏一直到出售都需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的可視化制冷監(jiān)控，這樣才能維持商品本身的價(jià)值，使消費(fèi)者能夠放心使用。在冷鏈物流中，應(yīng)對(duì)商品的溫度環(huán)境等進(jìn)行完整的記錄，因此在對(duì)冷鏈物流制冷監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自主研發(fā)時(shí)，應(yīng)與 RFID（射頻識(shí)別）的傳感技術(shù)溫度標(biāo)簽結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)在對(duì)冷鏈物 品的身份進(jìn)行識(shí)別時(shí)對(duì)冷藏品所處的環(huán)境溫度也進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集和記錄，實(shí)時(shí)判斷在存儲(chǔ)過程中冷藏品是否在合理的溫度范圍內(nèi)被保存，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷藏品質(zhì)量整個(gè)過程地監(jiān)控。在對(duì)以上信息進(jìn)行收集、獲取的過程中，還需對(duì)這些信息 進(jìn)行查詢、監(jiān)控以及研究分析，從而對(duì)其加強(qiáng)監(jiān)管。而在對(duì)冷 鏈物流的制冷監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，可以分為多個(gè)模塊對(duì)系 統(tǒng)獲取的信息做出分析，對(duì)物流過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí) 監(jiān)控和了解、分析，一旦反饋出的冷鏈物流中冷藏品信息出現(xiàn) 異常，即物流中的風(fēng)險(xiǎn)被觸發(fā)，監(jiān)控部門就能夠通過制冷監(jiān)控 系統(tǒng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行監(jiān)控和及時(shí)解決。在對(duì)冷鏈物流中的制冷監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可通過 Bis Win 這一平臺(tái)的兼容數(shù)據(jù)進(jìn)行“風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫”功能的導(dǎo)入，“風(fēng) 險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫”中含有實(shí)際調(diào)研得來的主要存在的風(fēng)險(xiǎn)類型以及 對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行解決的主要方案。通過對(duì)制冷監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行 設(shè)計(jì)，能夠明確冷鏈物流中風(fēng)險(xiǎn)的主要來源，使冷鏈物流順利 消除風(fēng)險(xiǎn)隱患，還可以使與風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)的一方利用風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫有效應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)，而首次出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，則會(huì)被加入風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，在關(guān)聯(lián)一方的協(xié)助下制定出最終優(yōu)化的解決措施，將該類風(fēng)險(xiǎn)以及解決措施一并列入數(shù)據(jù)庫之中，從而進(jìn)一步充實(shí)和完 善“風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫”?？傊梦锫?lián)網(wǎng)的可視技術(shù)可以有效解決冷鏈物流中 的溫度控制問題，降低在冷藏品存儲(chǔ)過程中相關(guān)操作人員的-391- , fi$ fi$ % % !#$%&()#$ *!+,-% #$fi$ #$ , #$ A控系統(tǒng)，也可以利用 Web server 接口等來實(shí)現(xiàn)冷鏈物流中多個(gè)部門的資源共享以及信息共用。2.3冷鏈物流制冷監(jiān)控系統(tǒng)中采用的關(guān)鍵技術(shù)在實(shí)現(xiàn)冷鏈物流制冷監(jiān)控過程中，需要采取三大關(guān)鍵技 術(shù)，這三大類關(guān)鍵技術(shù)分別為：網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、感知技術(shù)以及智能處理技術(shù)。（1）網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。隨著科技的不斷進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的迅速 發(fā)展，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)獲得了十分迅速的發(fā)展，這為物聯(lián) 網(wǎng)的迅速發(fā)展在傳輸信息方面提供了重要保障，尤其是無線 通訊技術(shù)的進(jìn)步，如 WIFI 等多種技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)突破 了傳統(tǒng)意義上網(wǎng)絡(luò)通訊受傳輸距離限制的不足，保障了物聯(lián) 網(wǎng)“全覆蓋、及時(shí)通訊”作用的發(fā)揮。不過，當(dāng)前由于建構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 需要相當(dāng)大的成本以及 IP 資源較為短缺，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的進(jìn) 一步提升受到了影響，是以后網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展不得不正視的問 題。（2）感知技術(shù)。感知技術(shù)又被稱為智能化的信息采集技 術(shù)，主要是以 Zig Bee 以及 RFID（射頻識(shí)別）為主要代表的應(yīng) 用于物聯(lián)網(wǎng)之中的感知技術(shù)，它與全球定位系統(tǒng)、紅外線的傳 感器等裝置一起共同構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”，即實(shí)現(xiàn)在 冷藏品中的標(biāo)志以及識(shí)別功用，在冷鏈物流的制冷監(jiān)控系統(tǒng) 中，每一冷藏品都有自身唯一的、具有屬性代表意義的 ID，這 樣就可以從紅外線傳感器中提取冷藏品信息并利用物聯(lián)網(wǎng)傳 輸?shù)教幚砥鳎瑢?duì)冷鏈物流進(jìn)行監(jiān)控和管理。3結(jié)語物聯(lián)網(wǎng)的可追溯特性以及可視化特性使其成為了當(dāng)場上最有發(fā)展后勁的新興技術(shù)之一，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)這臺(tái)和環(huán)境，可以設(shè)計(jì)出冷鏈物流中的制冷監(jiān)控系統(tǒng)，為實(shí)鏈物流的商品安全提供十分有效的手段，從而保證相關(guān)的及時(shí)傳遞和準(zhǔn)確反饋，實(shí)現(xiàn)冷鏈物流中冷藏品溫度的保證冷藏品的質(zhì)量安全。參考文獻(xiàn)1李潔.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流中的應(yīng)用J.中國集體2011,(31).2丘大可.愛控自動(dòng)化：打造冷庫物聯(lián)網(wǎng)J.華人世界,2011,(2). 3盧翔,胡金有.基于 WebGIS 物聯(lián)網(wǎng)冷鏈物流信息發(fā)布系統(tǒng)研徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(11).4陳思平,段歡.基于物聯(lián)網(wǎng)的藥品冷藏運(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.術(shù)(裝備版);2012,(1). 5巨曉敏.生鮮品冷鏈物流的發(fā)展?jié)摿皢栴}研究J.科技情報(bào)經(jīng)濟(jì),2010,(22)6陳曉鳳.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水產(chǎn)品冷鏈物流中的應(yīng)用J.物流工 理,2011,33(12).7蘇國賢,李富忠.中國蔬菜冷鏈物流的現(xiàn)狀、問題與建議J.中 經(jīng)濟(jì),2012,26(1).8謝明.物聯(lián)網(wǎng)在交通運(yùn)輸物流中的推廣應(yīng)用研究J.物流工 理,2011,(5)（上接第 370 頁）據(jù)交換。鐵路和港口公司交換數(shù)據(jù)如圖 4 所示。5結(jié)論 鐵水聯(lián)運(yùn)電子商務(wù)子平臺(tái)順應(yīng)了鐵水聯(lián)運(yùn)的發(fā)展列車編組順序緊跟鐵路電子商務(wù)的發(fā)展步伐，是實(shí)現(xiàn)鐵水聯(lián)運(yùn)這一流方式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本文概括性地提出了鐵水聯(lián) 臺(tái)的發(fā)展規(guī)劃，并在此基礎(chǔ)上提出鐵水聯(lián)運(yùn)電子商務(wù) 設(shè)計(jì)方案，對(duì)鐵水聯(lián)運(yùn)的信息建設(shè)工作有一定借鑒意義參考文獻(xiàn)1崔艷