物聯(lián)網(wǎng)大作業(yè)

1、物聯(lián)網(wǎng)技術結課論文物聯(lián)網(wǎng)技術在物流行業(yè)中的應用與發(fā)展姓名：張振鋼電子信息工程學號：電話：摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在各個領域都得到了廣泛的應用，本文主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術在物流行業(yè)中的發(fā)展歷程、應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。加快物聯(lián)網(wǎng)技術在物流領域的應用,對于實現(xiàn)物流可視化、智能化和信息化具有重要意義。關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)物流應用發(fā)展引言作為上世紀90年代提出的概念，物聯(lián)網(wǎng)概念正在受到熱捧。這一技術正廣泛的應用于物流行業(yè)，經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)武裝后的物流系統(tǒng)，可以大大降低物資流通成本，并且會極大的提高物流運輸效率。此外在物資運輸過程方面，還可以實現(xiàn)“精確運輸”，真正實現(xiàn)物流的信息化、智能化。一、物聯(lián)網(wǎng)技術在物

2、流行業(yè)的應用發(fā)展歷程1、啟蒙階段（1999-2004）在啟蒙階段，物流行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)的應用是從兩個獨立的技術路線開始探索的，一個是基于RFID/EPC的技術路線，另一個是基于GPS/GIS的技術路線。1.1、基于RFID與EPC的物聯(lián)網(wǎng)技術(1)1999年基于RFID/EPC物聯(lián)網(wǎng)概念提出；(2)2003年11月EPCglobal成立，基于RFID/EPC的物聯(lián)網(wǎng)概念引入中國；(3)2004年1月12日EPCglobal中國成立，2004年4月，中國舉辦了第一屆EPC與物聯(lián)網(wǎng)高層論壇。2004年10月，舉辦了第二屆EPC與物聯(lián)網(wǎng)高層論壇。同年關于物聯(lián)網(wǎng)的圖書首次在中國出版；在這一時期，中國物流領

3、域掀起了第一輪物聯(lián)網(wǎng)概念炒作與應用小高潮；(4)2004年中國物流技術協(xié)會召開中國物流技術創(chuàng)新大會，推動物聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新。1.2、基于GPS技術的物聯(lián)網(wǎng)技術(1)1999年開始探討GPS技術與物流可視化管理；(2)2001年前后開始探索GPS在物流貨運監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)管理上的應用；(3)從2003年前后開始出現(xiàn)一些成功的應用案例，開始探討物流配貨信息與GPS物流運輸跟蹤定位相結合；(4)2004年前后開始結合GPS感知與定位技術和互聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)對移動中的物流運輸車輛與貨物聯(lián)網(wǎng)、跟蹤、定位、調度、配貨等智能管理與運作，初步具備了物聯(lián)網(wǎng)本質特征，但是當時這一技術路線及其應用案例并未納入物聯(lián)網(wǎng)理念范疇。2

4、、探索階段(2005-2009)2.1、面對問題（1）RFID芯片成本高；（2）基礎網(wǎng)絡覆蓋率低；（3）技術水平不過關；（4）成功應用模式少等。2.2、解決辦法（1）降低RFID芯片成本；（2）嘗試在高附加值產(chǎn)品上應用RFID標簽；（3）借助物流運作的單元化技術，形成以物流單元為終端節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)體系；（4）GPS跟蹤定位；（5）局部聯(lián)網(wǎng)。1.3物聯(lián)網(wǎng)在智能物流中的應用和發(fā)展是具有必然性的，它表現(xiàn)為主觀的可能性和客觀的迫切性。1）主觀可能性首先，在理論上，物聯(lián)網(wǎng)具有推動現(xiàn)代智能物流發(fā)展的能力。其次，物聯(lián)網(wǎng)的三大技術核心已經(jīng)有了初步發(fā)展，甚至有的技術已相當成熟，這為其在智能物流中的應用奠定了技術支

5、撐。最后，物聯(lián)網(wǎng)在智能物流領域的應用已有較多的實驗研究或實踐基礎，如未來商店、智能配送、智能倉庫、集裝箱通關等領域，都在實踐中運用了物聯(lián)網(wǎng)技術。總之，無論是在理論上、實驗中還是初步的實踐中，物聯(lián)網(wǎng)在智能物流領域中的應用已經(jīng)初見雛形，并且有進一步發(fā)展的主觀可能性。2）客觀迫切性a）推進物聯(lián)網(wǎng)在智能物流領域中應用是智能物流行業(yè)發(fā)展的需要。我國智能物流行業(yè)近年來雖然有了很大程度的發(fā)展，但是在全球經(jīng)濟化趨勢加大的背景下，面對國際上強勁的競爭對手，我國智能物流行業(yè)沒有明顯的競爭優(yōu)勢。借助于物聯(lián)網(wǎng)提高智能物流服務水平，降低智能物流成本，增強行業(yè)競爭力是我國智能物流行業(yè)的迫切需求。b）推進物聯(lián)網(wǎng)在智能物流領

6、域中應用是其他行業(yè)發(fā)展的需要。隨著全球經(jīng)濟的進一步復蘇，國內其他行業(yè)也在把握時機加快發(fā)展。這些行業(yè)的急速發(fā)展迫切要求有與之相適應的高質量、高效率的現(xiàn)代智能物流作為其發(fā)展的助推器。二、物聯(lián)網(wǎng)在智能智能物流中的應用范疇隨著物聯(lián)網(wǎng)自身的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在智能物流領域中應用的方面也在不斷擴展，本文只簡單介紹四個方面。1）供應鏈管理方面目前，越來越多的企業(yè)將供應鏈管理作為提高自己經(jīng)濟效益的一個重要部分，而鑒于物聯(lián)網(wǎng)強大的信息采集和共享的特性，物聯(lián)網(wǎng)將減緩供應鏈的“牛鞭效應”。供應鏈管理中，通過RFID、紅外視頻等感知技術可以實時獲取物品當前的狀態(tài)，然后通過物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層將信息傳達給銷售商、生產(chǎn)商以及原料供應

7、商，使供應鏈上的各個環(huán)節(jié)具備信息快速獲取的能力，增加其可供處理的時間。這種供應鏈的智能物流信息化管理會提高客戶需求預測的準確度，促使供應鏈上下游企業(yè)的密切合作，實現(xiàn)整體效益的提高，而不是利潤的簡單轉移。2）智能物流配送中心方面配送中心可以利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID等技術，根據(jù)需要將電子標簽貼在貨物、托盤或者周轉箱上面，通過物品信息的實時記錄、處理，再結合物聯(lián)網(wǎng)的智能處理系統(tǒng)，實現(xiàn)貨物出入庫、盤點、配送的一體化管理。比如，貼有RFID標簽的貨物通過入庫口時，讀寫器將自動讀取貨物信息，并將信息通過網(wǎng)絡傳送到數(shù)據(jù)庫與訂單進行對比，清點無誤便可入庫，系統(tǒng)的信息庫隨之更新。在配送過程中，智能軟件系統(tǒng)根據(jù)客戶

8、需求自動安排貨物出庫計劃，出庫過程與入庫相似。在平時的盤點過程中，可以用固定或者手持讀寫器進行自動掃描，大大提高工作效率。當然，可以將物聯(lián)網(wǎng)中的智能終端設備，如智能碼垛機器人、無人搬運小車等與操作軟件相結合，進一步提高智能物流中心的智能化程度。3）可視化管理方面目前，物聯(lián)網(wǎng)的GPS/GIS技術、RFID技術、傳感器網(wǎng)絡技術在智能物流中已展開初步應用，以便實時了解關注對象的位置與狀態(tài)，力圖建立可視化的智能系統(tǒng)。比如，現(xiàn)在的智能物流運輸系統(tǒng)積極應用物聯(lián)網(wǎng)技術，已經(jīng)在某種程度上實現(xiàn)可視化。通過在運輸路線上布置一些網(wǎng)絡節(jié)點，當裝有相應標簽或傳感器等設備的貨車經(jīng)過時，便可獲知其運輸?shù)穆肪€、時間、貨物等相

9、關信息，使后臺管理者實現(xiàn)可視化管理。當然，也可將這種技術落實在企業(yè)內部的生產(chǎn)線、汽車食品溫度實時監(jiān)控等場合，以增強整個智能物流過程的透明度。4）可追溯管理方面應用物聯(lián)網(wǎng)建立可追溯的智能系統(tǒng)，主要是為了實現(xiàn)在智能物流過程中的質量管理和責任追究的功能。比如，將物聯(lián)網(wǎng)中的視頻技術鑲嵌在生產(chǎn)系統(tǒng)中，不僅能夠實時監(jiān)控產(chǎn)品的制造過程，而且可以事后進行查詢。目前，主要是在食品安全、藥品安全等領域運用物聯(lián)網(wǎng)實施可追溯管理。通過產(chǎn)品追溯體系可以實現(xiàn)產(chǎn)品質量、效率等方面的智能物流保障14。三、物聯(lián)網(wǎng)在智能智能物流中應用的主要技術物聯(lián)網(wǎng)在智能物流中應用的主要技術可根據(jù)其體系架構劃分為三大技術體系：一是感知技術體系；

10、二是網(wǎng)絡通信技術體系；三是智能技術體系。下面將根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)在智能物流中的具體應用環(huán)境進行描述。（1）智能智能物流中的物聯(lián)網(wǎng)感知技術目前在智能智能智能物流行業(yè)常用的物聯(lián)網(wǎng)感知技術主要有RFID技術、GPS/GIS技術、傳感器技術、視頻識別技術、激光技術、紅外技術、藍牙技術以及視頻技術等。根據(jù)在智能智能物流中不同的應用范圍及目的，必須針對性地采取不同的感知技術，具體分類如表4-1所示。表4-1感知技術的應用分類序號應用范圍及目的感知技術1對“物”進行識別、追溯RFID技術、條碼技術等2對“物”進行分類、揀選、計數(shù)RFID技術、激光技術、紅外技術、條碼技術等3對“物”進行定位、追蹤GPS衛(wèi)星定位技術、

11、GIS地理信息系統(tǒng)技術、RFID技術、車載視頻技術等4對“物”進行監(jiān)控視頻識別技術、RFID技術、GPS技術等5對物品，尤其是特殊物品的性能及狀態(tài)進行感知與識別傳感器技術、RFID技術與GPS技術等下面以RFID技術為例，簡單闡述它在智能物流領域的應用。RFID技術是物聯(lián)網(wǎng)最基本和目前應用最廣泛的技術。在智能物流領域，RFID技術主要應用于倉庫管理、配送中心管理、供應鏈管理、集裝箱運輸管理、停車場管理、貨運車輛管理以及產(chǎn)品防偽等多個方面。隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展力度的加大，RFID技術在智能物流領域的應用無論是在廣度上還是深度上都在進一步升級，主要體現(xiàn)在以下方面：1）RFID技術在智能追溯方面的應用不斷

12、加深，特別是在醫(yī)療衛(wèi)生、食品安全、動物疾病預防方面發(fā)展迅速。通過RFID技術建立智能追溯體系，實時監(jiān)控藥物、食品的信息以及動物的狀態(tài)，以便控制其質量或健康狀態(tài)。2）在供應鏈管理方面，通過RFID技術，可將信息鎖定到具體的貨物、托盤以及周轉箱等，減緩供應鏈上下游之間的信息獲取時間的滯后程度。但是，RFID技術在供應鏈管理上的推廣需要整個供應鏈的共同支持，需要循循漸進。3）在倉庫管理方面，利用RFID可以提高貨物出入庫以及盤點的效率和準確性，加快信息化的步伐。同樣，可以將RFID的應用延伸到企業(yè)的設備或者重要的工裝夾具的管理，通過RFID系統(tǒng)的追蹤和定位，減少企業(yè)資產(chǎn)的損失。4）在零售業(yè)方面，將R

13、FID技術與電子銀行等技術相結合，便可省去在收銀臺排隊掃描商品和現(xiàn)金付賬找零的環(huán)節(jié)，既方便了廣大顧客，也為超市節(jié)約了相關的人力和管理成本?？傊?，隨著智能物流信息化趨勢的加劇，作為物聯(lián)網(wǎng)基礎技術的RFID技術在智能物流領域的應用仍具有巨大的發(fā)展空間。（2）智能物流中的物聯(lián)網(wǎng)通信技術智能物流領域常采用的網(wǎng)絡技術是局域網(wǎng)技術、無線局域網(wǎng)技術、現(xiàn)場總線技術、互聯(lián)網(wǎng)技術和無線通信技術等，以實現(xiàn)“物”的互聯(lián)互通。同樣的，根據(jù)不同的應用范圍，必須針對性地采取不同的技術，具體分類如表4-2所示。表4-2通信與網(wǎng)絡技術的應用分類序號應用范圍通信與網(wǎng)絡技術1區(qū)域范圍內的智能物流管理局域網(wǎng)技術2不方便布線的地方無線

14、局域網(wǎng)技術3大范圍的智能物流運輸管理與調度互聯(lián)網(wǎng)技術、GPS技術、GIS地理信息系統(tǒng)技術相結合，組建貨運車聯(lián)網(wǎng)4以倉儲為核心的智能物流中心信息系統(tǒng)現(xiàn)場總線技術、無線局域網(wǎng)技術、局域網(wǎng)技術等5網(wǎng)絡通信方面無線移動通信技術、3G技術、M2M技術、直接連接網(wǎng)絡通信技術等下面以WSN技術為例，簡單闡述其在智能物流領域的應用。無線傳感器網(wǎng)絡（WSN，WirelessSensorNetworks）是由大量部署在作用區(qū)域內的、具有無線通信與計算能力的微小傳感器節(jié)點通過自組織方式構成的分布式網(wǎng)絡。它能夠協(xié)同地實時感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中監(jiān)測對象的信息，并以多跳的網(wǎng)絡方式傳送給觀察者。WSN技術在智能物流

15、領域中有很多應用，主要涉及生產(chǎn)線環(huán)境監(jiān)測、危險品智能物流管理、企業(yè)設備監(jiān)測、倉庫環(huán)境監(jiān)測、運輸車輛的跟蹤與監(jiān)測、冷鏈智能物流管理等方面。雖然WSN技術在智能物流領域中的應用潛力巨大，但是目前大部分WSN技術的應用還是停留在理論研究或者實驗開發(fā)階段，在智能物流中真正的應用仍然十分有限。因此，必須加大對關鍵技術的攻關力度，如傳感器節(jié)點的定位、能量的管理、拓撲控制等技術急需解決，為其在智能物流中的應用開辟道路17。（3）智能物流中的物聯(lián)網(wǎng)智能技術智能物流領域中常采用的智能技術主要包括云計算技術、智能計算技術、智能調度技術、數(shù)據(jù)挖掘技術、專家系統(tǒng)技術和ERP技術等。同樣的，根據(jù)不同的應用范圍，必須針對

16、性地采取不同的技術，具體分類如表4-3所示。表4-3智能技術的應用分類序號應用范圍智能技術1企業(yè)廠區(qū)的生產(chǎn)智能物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)ERP技術、自動控制技術、專家系統(tǒng)技術等2大范圍的社會智能物流運輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘技術、智能調度技術、優(yōu)化運籌技術等3以倉儲為核心的智能智能物流中心自動控制技術、智能機器人技術、智能信息管理系統(tǒng)技術、移動計算技術、數(shù)據(jù)挖掘技術等4以智能物流為核心的智能供應鏈綜合系統(tǒng)、智能物流公共信息平臺等領域智能計算技術、云計算技術、數(shù)據(jù)挖掘技術、專家系統(tǒng)技術等下面以智能機器人為例，簡單闡述其在智能物流領域的應用。在我國現(xiàn)代智能物流中，智能機器人主要有兩種：一種是從事碼垛作業(yè)的碼垛機器人，包

17、括直角坐標式機器人和極坐標式機器人等，主要從事碼垛、成品拆碼、揀選等作業(yè)；另一種是從事無人搬運的自動搬運小車（AGV），它們一般由計算機控制，通過系統(tǒng)軟件發(fā)出搬運指令來控制AGV的路線和操作。2.3、典型的應用集裝箱RFID貨運標簽系統(tǒng)：通過RFID無線射頻識別技術與互聯(lián)網(wǎng)的有機結合，可為貨主、港口、船公司、海關、商檢等相關單位提供集裝箱實時狀態(tài)信息。中國第一個達到國際領先水平的系統(tǒng)，系統(tǒng)規(guī)范也進入國際物聯(lián)網(wǎng)標準體系，將由國際標準組織面向全球發(fā)布?？梢暬\輸管理與在線智能配貨：建立了基于互聯(lián)網(wǎng)的物流運輸GPS追蹤系統(tǒng)，實現(xiàn)對車輛在移動過程中的感知、定位、聯(lián)網(wǎng)、追蹤與智能調度管理。借助這一技術，

18、對在途車輛的提供在線配貨信息服務，實現(xiàn)回程空車可就近配貨、在線監(jiān)控與管理，從而實現(xiàn)貨運物聯(lián)網(wǎng)應用。3、發(fā)展階段(2009-?)（1）2005年11月17日，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)理念得到了全面提升；（2）2009年溫家寶提出“感知中國”理念；美國奧巴馬采納“智慧地球”理念；（3）中國物流業(yè)已經(jīng)有很多物聯(lián)網(wǎng)應用案例目，具備物聯(lián)網(wǎng)本質特征。作為現(xiàn)代信息技術的集成創(chuàng)新，物流業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用是逐步深入的；（4）目前中國物流行業(yè)整體技術水平的應用呈金字塔結構，先進的物聯(lián)網(wǎng)技術就是塔尖部分，占的比例不大；（5）物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用空間也是很大的1。二、幾種主要物聯(lián)

19、網(wǎng)技術在物流行業(yè)應用前景1、RFID技術在物流行業(yè)的應用在物流領域，RFID電子標簽可以應用于自動倉儲庫存管理、產(chǎn)品物流跟蹤、供應鏈自動管理、產(chǎn)品裝配和生產(chǎn)管理、產(chǎn)品防偽等多個方面。大量使用RFID電子標簽可以提高整個供應鏈和物流作業(yè)管理水平。RFID在物流業(yè)重點應用與如下方面:（1）貨運集裝箱追蹤與管理；（2）道路貨運車輛的跟蹤與管理；（3）托盤等裝載設備的跟蹤管理；（4）配送中心管理；（5）航空貨物追蹤及行李管理；（6）貨運車輛的智能調度與管理。2、GPS技術在物流行業(yè)的應用（1）GPS技術在貨運車輛運行管理中的應用；（2）基于GPS的物流配送監(jiān)控系統(tǒng)；（3）基于互聯(lián)網(wǎng)的GPS公共平臺系統(tǒng)

20、；（4）基于GPS技術的智能港口物聯(lián)網(wǎng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，基于GPS/GIS的移動物聯(lián)網(wǎng)技術在物流業(yè)將獲獲得巨大發(fā)展，以實現(xiàn)對物流運輸過程的車輛與貨物進行聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控，對移動的貨運車輛進行定位與追蹤等。預計未來幾年中國物流領域對GPS系統(tǒng)市場需求將以每年30%以上的速度遞增2。3、WSN技術在物流行業(yè)的應用WSN在物流的許多領域都有應用價值，包括生產(chǎn)物流中的設備監(jiān)測、倉庫環(huán)境監(jiān)測、運輸車輛及在運物資的跟蹤與監(jiān)測、危險品物流管理以及冷鏈物流管理等。（1）WSN可以用于倉庫環(huán)境監(jiān)測，滿足溫度、濕度、空氣成分等環(huán)境參數(shù)的分布式監(jiān)控的需求，實現(xiàn)倉儲環(huán)境智能化；（2）WSN在危險品的物流管理中也大有可

21、為；（3）WSN在冷鏈物流中前景廣闊；（4）將WSN技術與RFID技術以及GPRS等無線通信技術相結合應用在物流中將是一大趨勢。WSN在物流中具有巨大的應用潛力，但是大規(guī)模的應用還有待時日。根據(jù)實地調研和文獻資料分析得知，目前無線傳感器網(wǎng)絡在物流業(yè)中的應用十分有限，大部分還都停留在學術研究或是開發(fā)實驗階段。三、物聯(lián)網(wǎng)技術在物流中的四大集成應用分析物流業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)很早就實實在在落地的行業(yè)之一，很多先進的現(xiàn)代物流系統(tǒng)已經(jīng)具備了信息化、數(shù)字化網(wǎng)絡化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可視化、自動化等先進技術特征。很多物流系統(tǒng)和網(wǎng)絡也采用了最新的紅外、激光、無線、編碼、認址、識別、定位、無接觸供電、光纖、

22、數(shù)據(jù)庫、傳感器、RFID、衛(wèi)星定位等高新技術，這種集光、機、電、信息等技術為一體的新技術在物流系統(tǒng)的集成應用就是物聯(lián)網(wǎng)技術在物流業(yè)應用的體現(xiàn)。概括起來，目前相對成熟的應用主要在如下四大領域：1、產(chǎn)品的智能可追溯的網(wǎng)絡系統(tǒng)如食品的可追溯系統(tǒng)、藥品的可追溯系統(tǒng)等等。這些智能的產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)為保障食品安全、藥品安全提供了堅實的物流保障。2、物流過程的可視化智能管理網(wǎng)絡系統(tǒng)這是基于GPS衛(wèi)星導航定位技術、RFID技術、傳感技術等多種技術，在物流過程中可實時實現(xiàn)車輛定位、運輸物品監(jiān)控，在線調度與配送可視化與管理系統(tǒng)。很多先進的物流公司都建立與配備了這一網(wǎng)絡系統(tǒng)，以實現(xiàn)物流作業(yè)的透明化、可視化管理3。3、智能化的企業(yè)物流配送中心這是基于傳感、RFID、聲、光、機、電、移動計算等各項先進技術，建立全自動化的物流配送中心，建立物流作業(yè)的智能控制、自動化操作的網(wǎng)絡，實現(xiàn)物流與制造聯(lián)動，實現(xiàn)商流、物流、信息流、資金流的全面協(xié)同。4、企業(yè)的智慧供應鏈在日益競爭激烈的今天，面對著大量的個性化需求與訂單，怎樣能使供應鏈更加智慧？怎樣才能做出準確的客