物联网技术在物流业的应用现状与发展前景

物联网技术在物流业的应用现状与发展前景联网技术在物流业的应用现状与发展前景2011年01月19日08:08:39华夏物联网原创核心提示：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。物流作为物联网技术最重要的应用领域之一，也越来越......物联网技术在物流业的应用现状与发展前景文/武晓钊王继祥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。物流作为物联网技术最重要的应用领域之一，也越来越受到社会各界的关注。一、物联网在中国物流行业应用的发展历程物联网的发展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逐步深化的过程，在中国物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。（一）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年国际上在RFID/EPC基础上提出了物联网概念，2003年11月，EPCglobal成立，同年基于RFID/EPC的物联网概念引入中国，在中国成立了EPCglobal的分支机构。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。GPS/GIS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。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术，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，初步具备了物联网的特征，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。（二）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。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。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。比如，烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签，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。（三）理念提升阶段（2009至今）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。二、物流中的物联网技术（一）物联网概念与主要技术体系目前物流行业大多数人认可的物联网定义为：物联网就是“物物相连的互联网”，即通过各类传感装置、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。物联网的特征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。（二）物流中应用的物联网主要技术根据物联网的特征来划分，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。下面笔者结合其在物流行业应用情况进行分析。1、物流业常用的物联网感知技术为了对物流中的“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。2、物流行业常用的物联网通信与网络技术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。3、物流行业物联网常用的智能技术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。三、物联网技术在物流业的应用状况分析（一）感知技术应用状况在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。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。物流信息系统采用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。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。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，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。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。（二）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，但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（三）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。四、几种重要的物联网