应用物联网技术加快物流业发展

物联网已上升至国家战略的高度，作者在介绍物联网概念与相关技术的基础上，分析物联网时代物流业将产生的变化，并指出物联网未来发展中所存在的问题及解决对策。物流业应抓住机遇，借助物联网技术推动物流业发展，提高效率，降低成本，真正实现物流业的信息化和智能化。

物联网物流射频识别技术（RFID）

在计算机、互联网、移动通信网之后，信息产业迎来了又一次全新的变革——物联网技术。物联网技术最大的特点就是其所包含的诸如配送中心、运输车辆等设施、物品均可以实现与互联网的连接，体现出智能化的特点。各国都在大力推动物联网技术的发展和应用，我国已将物联网上升为国家战略。目前江苏省无锡市是我国国家传感信息中心，而“感知物流”也是属于一项重要的经济示范工程。现阶段国内各个专家学者比较普遍的观点均认为，现在发展物联网技术对我国国民经济的发展会起到有利的促进作用，也是未来发展经济的有力推手，可以预见的是，物物互联产业可以在未来某个时期内达到万亿元级别，其中物流业将会广泛发挥重要的作用，物流产业的物流系统以物联网技术为基础才能谈得上真正实现信息化的物流产业，从而在大幅降低物流成本的基础上提高物流效率。

一、物联网的概念与技术

（1）物联网的概念

“物联网”概念的真正提出是在1999年，由EPOglobal的Auto-ID中心提出，当时被定义为：通过射频识别等信息传感设备，把所有物品与互联网连接起来，从而实现智能化识别和管理。物联网一提出便受到了世界各地学者的高度重视，2005年，国际电信联盟（ITU）正式称“物联网”为“The Internet of things”，并发表了年终报告《ITU Intemet Report 2005：The Intemet of Things》。报告指出，“物联网”通信时代即将到来，射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将会得到更为广阔的发展空间。

目前大多数人认可的物联网的定义是：物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置和技术，把所有物品与互联网连接起来而形成的一个巨大网络。物联网主要体现出三个显著特征：第一，互联网，即物品如果要进行联网，前提就是任意物品均可以连接互联网，通过互联网进行信息交换与通信，即实现互联、互通的互联网络；第二，识别与通信，即物联网中的每件物品均需具备识别功能与物物通信功能；第三，智能化，与其它互联网络一样，物联网也需具备自动化与智能化的特点，并具备自我反馈机制，从而实现物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

（2）物联网关键技术

1.RFlD技术

所谓RFlD技术也称其为射频识别技术，其具备非接触、自动识别的显著特征，珠海到石家庄物流针对识别目标可以利用RFlD技术所发射的射频信号自动识别，并在识别过程中获取相关数据。可以说RFlD技术是发展物联网的关键技术之一，RFlD系统包括三个部分，即电子标签、读写器以及信息处理系统。其中标签的主要作用是识别目标信息进行存储与识别，通常识别目标物品均带有电子标签，其会被特定的信息读写器激活，标签中包含着特定的信息，可以通过无线电波传送到读写器与信息处理系统中，实现信息的自动采集。信息处理系统在接收到目标信息后再根据需求做出特这的信息控制与处理。现在使用最广泛的是条形码自动识别系统，而RFlD系统与之相比，RFlD系统对目标物体的识别速度更快、更准确，并且还有许多条码系统不具备的功能，例如可以一次识别多个目标物体，可以进行无屏障远距离的识别，并且标签数据的容量相对较大，具备实时通信功能等。可以说RFlD技术实现了让物品“开口说话”的功能。在物联网技术中，RFlD标签存储的信息规范且具有互用性，无线数据通信网络再将这些信息自动采集到中央信息系统对物品做最终的识别，并利用计算机网络进行信息交换与共享，保证物品管理的全程透明化。

2.传感器技术

传感器是物联网中的另外一项重要技术，其主要组成部分包括敏感元件、转换元件以及测量电路，如有必要还需加上辅助电源，它的功能是实现各种物理量、化学量与生物量的电信号转换。由此可见，传感器属于一种检测装置，它在感受到被测量的信息后对其进行检测，然后根据特定的规律将这些信息转换为电信号或者其它形式的数据输出，为后续信息的传输、处理、存储、显示与记录等打下基础，可以说要实现自动检测与自动控制，传感器技术是必不可少的首要环节。在物联网中，传感器节点包括四个部分，即数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块与电源，传感器节点的主要功能包括感知能力、计算能力以及通信能力。传感器在进行感知信息的传递与协同时，需要依托于网络与通信技术。传感器网络技术分为近距离通信与广域网络通信两种类型，其中广域网络通信技术主要包括IP互联网、移动通信技术以及卫星通信技术等，这些技术均可以实现信息的远程传输；而对于近距离通信技术而言，现在主要的研究热点集中在如何利用新型低耗的网络连接技术，把IP的应用向传感器节点设备做进一步的扩展，以解决传感器节点资源受限的不足，从而进一步实现物联网与互联网的完美融合。

3.嵌入式智能技术

嵌入式智能技术属于一种专用的计算机技术，其以应用为导向，软硬件具备可裁剪的特点，如果应用系统在功能方面、可靠性方面、成本以及体积、功耗等要求比较严格，就比较适用嵌入式智能技术。可以说正是广泛的、实际的、应用的需要催生了嵌入式智能技术。现阶段社会生活、生产领域等各方面均离不开嵌入式智能技术，包括网络与通信、金融与商业、军事、仪器仪表以及制造控制技术等等。

二、物联网在物流行业中的应用

（1）运输方面RFID、GPS/GRS等技术的应用

中国的货物运输每年产值非常庞大。而国内大多数物流运输企业的运输管理基本是自发进行的，普遍的现象是：当运输公司接到业务之后联系车辆时，却不知道车辆的具体位置。而且在物流运输的过程中，其涉及到的区城情况是复杂多变的，如某个区域的运输车辆可以是始发点，也可以广州到大兴安岭物流是终点；还可以是中转站、中途休息地和装卸货物的目的地等，这些情况在每一个区域内都会发生。所以在调配资源过程中势必产生资源浪费，这就需要有一个系统告诉运输公司车辆在什么位置，对运输过程进行监控和管理。最简单的解决方法就是运用物联网技术，即设置RFID读取设备和安装GPS及视频终端（摄像头），通过RFID读取器收集到的车辆位置信息，马上反馈到GPS联网联控系统，依据这些准确信息，GPS监控管理平台就可对车辆进行实时跟踪定位。不仅知道车辆的位置、车辆的行车路线等详细的信息解决货运问题，还可以实时监控货物位置，货主也可以使用这一监控平台，对自己货物实现动态监控，防止货物的遗失、调包、误送。包括在高速公路沿途设有RFID读取器、安装GPS及视频终端（摄像头）后，若出现超载、不按规定路线行驶或发生交通事故等，监控平台都将自动报警，有关部门可及时采取应对措施。 由此可见，应用物联网技术可以进行有效而合理的物流运输区域管理，使整个运输过程处于透明化，提高服务质量和运输效率。 （2）配送中心RFID、扫描、 红外、 激光、蓝牙等技术的应用

基于EPC物联网的配送中心，采用EPC标签作为对货物的标识，对所有货物贴上经过EPC编码的射频标签，并通过沿途标签射频读写器组成的读写网络，读写标签信息，之后通过物联网的信息网络系统对分货、配货、储货等信息进行处理，达到对货物的实时监控。用RFID标签取代原有的条形码，在节约了人工查看货物条形码成本的同时，加快了货物在配送中心的流通速度，进一步实现零仓储。原来的人工分货、配货、储货的配送中心因此也转变为货物不需要卸车，便能够自动识别货物、自动下达配送指令的虚拟配送中心，完成整个配送过程。此外，扫描、 红外、 激光、蓝牙等其他感知技术在配送中心也有少量应用，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少数物流系统中智能搬运机器人的导引。（注：上述扫挡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）。通过物联网技术的应用，不仅配送中心的管理成本可以得到大幅降低，而且其运行效率也可以得到大幅提升。无论是货物或者托盘均带有RFlD标签，标签内所包含的信息与货物互相对应，且具有唯一性，当其进入配送中心后标签内的信息标识就代表了该货物或者托盘，配送中心由感应器组成的感应网络就会将信息读取出来，然后通过无线电波传送到信息处理模块，最终实现配送中心一体化、智能化的管理模式。

（3）仓储管理中RFID、激光技术、红外技术的应用

1.入库在仓库的入库口，当入库货物经过装备有RFID读取设备的过道时，RFID阅读器会自动读取所有储存在标签芯片中的数据.按放到同样具有RFID读取设备的货架，这样，货物自身性质的信息与货位信息都能自动录入信息系统。货物清点完毕后，在主机系统数据库中输入货品信息，对比订单信息确认无误后，对应的库存信息也会及时更新。整个收货过程无需人工清点，大大解放了劳动力。接上来货物被送至传送带上直接入库，也可以根据需要配送至拣货区。在仓库中货架按类分开，每个货架上均有可读写的标签，其中所记录的内容均为货架上对应的货品信息，RFlD阅读器扫描RFlD标签后，即将标签内对应的货品信息输出配送中心的商品管理系统中，最终完成货品的入库管理，包括储存位置、数量、型号、入库时间等相关详细信息。2.商品的出库：所有商品的出库均需经过设置RFlD阅读器的传送带。配送中心的配货系统根据特定的需求进行配货，分门别类的选择商品种类与数量，与条形码识别系统不同，整个过程无需人工对商品的摆放朝向进行定向调整。3.货品盘点：当货物处于在库状态需要对其进行盘存时，配送中心的RFlD阅读器会对货品的库存时进行实时监控，只需查询系统即可随时得知货品的数量与具体的货架位置，仓库管理人员只需将货架上摆放不整齐的货品稍加整理即可，整个过程无需进行商品的清点。并且系统具备安全库存设置功能，一旦其库存量小于安全库存，则系统会向供应商自动发送补货需求。这种作法解决了传统盘点系统成本高、效率低的问题。

三、物联网在物流业应用中需要解决的几个问题

（1）加快物流信息和资源整合，提升信息化水平

可以说信息化技术对现代物流建设起到有利的推动作用，而我国也将物流产业作为未来十大规划振兴产业之一。但是从某种程度而言，物流产业在信息化建设方面还处于瓶颈期，信息化水平滞后，人们对物流产业的普遍印象仍停留在“体力活”的阶段。很多业内企业都缺少一个有效的、实用的IT信息解决方宁，无法通过功能强大的软件系统快速定制有效的物流方案，因此订单履约的准确性也无法得到有效保证，从而服务质量就大打折扣。并且现阶段物流企业内部的管理系统都是相对独立的，无法实现最大化的信息共享，存在较高的地方壁垒。其实在国外一些经济发达国家，RFlD技术的应用已经十分广泛、成熟，在物流产业的各个环节，比如物资跟踪、仓储管理、集装箱识别等等，均会用到RFlD技术，而在我国其应用还相对有限。

其实相对而言，物联网的概念还停留在大集成的阶段，其要求供应链的各个环节均要实现信息化建设，并将其集合起来实现信息资源的共享，这个过程中所构建的大平台可以为决策者提供有效的信息参考。在信息化集成中，首先要把大量的基础数据转变为知识，服务于物流企业的业务运营，由此可见，对于物联网的建设而言，现阶段需要面临两个问题，即资源共享与知识转换。以上述提及的物流运输为例，通过RFlD电子标签自动识别目标对象并获取相关数据，然后利用通讯网络与物联网传感信号结合起来，对运输车辆的相关参数进行全程监控。无线远程监控系统有着高度集成化、综合化、实时化的特点，其包括数据采集、网络传输、计算处理、数据存储、远程控制等各类软件，可以对系统中的每个参数进行实时的监控与传输。此外，管理平台还会对所接收到的数据进行智能分析，如果发现实际参数与设定值不符，则会自动发送预警信息，管理人员在接收到预警信息后可以对突发事件做出及时处理。所以从这个意义上讲，对物流产业而言，物联网技术对其信息化建设进程可以起到有力的推动作用。

（2）推行物流通用软件，实现公共平台互联互通

如何解决互联互通问题，是物联网当前发展的难点之一。物联网可以分为3个层面，即信息的采集、传输和应用。信息采集其实并不复杂，而信息传输实际上就是要解决互联互通问题。物流信息平台若要做到互联互通.就必须突破条块分割。目前能够做到的，就是先在某部门、某区域内组织实施物流公共信息共享平台试点项目，进而扩大到全国、全行业范围内。这方面.浙江省交通物流公共信息平台已作了较好的尝试。该项目是浙江省交通运输厅先期开展的交通运输物流公共信息平台试点项目。目前已建成一个管理中心，部署了4个数据交换服务器；推出若干个普通物流管理软件；提供车货交易等物流信息公共服务。在建的项目有仓储、货代、运输等7个主流软件接口改造和以射频识别（RFID）为技术支撑的车辆射频卡即园区港区一卡通工程。系统已成功地在小件快运，普运业务处理、危险品电子路单上报及园区港区一卡通等方面进行应用，2000家企业使用系统进行业务处理，利用公共平台日数据交换量达10万多条。通过物流园区港区信息管理系统和车辆射频卡，实现全省物流基地间的信息共享和车辆互通效果。 该项目在发展模式、功能架构、运营机制等方面进行有益的探索，已取得一定成效。以此为借鉴，开发物流通用软件，利用物联网跟踪特性，根据物流各环节中存在的问题和需求，构建物流统一信息平台，为物流企业及企业客户提供信息化高效服务，实现区域间、城市内物流节点和物流企业之间的物流信息资源共享，使物流业走向高端服务业。（注：在该项目的基础上，日前全国交通运输物流公共信息平台建设已进入正式实施阶段。）

（3）物流信息的安全问题

尽管上述章节论证了物联网可以对物流智能化发展起到有利的推动作用，但是其自身由于技术方面的不成熟，还存在一些缺陷，主要体现在系统安全方面。比如RFlD标签是物联网的关键技术，但是任意一个标签的ID或者识别码均可以被远程扫描，标签在回应阅读器指令时也是自动的，不作区分的，这就为不法分子提供了窃取货品信息的渠道。通常利用加密标签信息实现RMD的安全保护，而且实际应用过程中，基于成本的考虑，很多芯片并没有加载相关的安全防护模块，如果系统缺少安全、有效信息保护措施，或者数据管理存在漏洞，那么被嵌入射频识别标签的物品就会被跟踪或识读，由于这种行为不受控制，所以必然会导致个人隐私的泄漏，这种情况下势必存在安全隐患，主要体现在两个方面，一是黑客可以通过该通道破解系统密码，获取相关信息，二是企业的竞争对手可以利用互联网窃取到相关的商业机密，从而为企业带来较大的经济损失，更有甚者会负相应的法律责任。

所以必须进一步建立、健全物联网技术的安全机制，具体可以从以下几个方面着手：第一，通过多等级认证、访问控制等策略对用户访问网络资源的权限做进一步控制，常用的措施包括用户身份认证、口令的加密、更新与鉴别、对网络设备配置权限进行控制、设计全新的密钥协商方案等。第二，对数据加密方案做进一步完善，保证信息不被窃听、破译，不过对密钥交换与管理方案的灵活性与强健性要求相对较高，其必须部署简便，且与感知节点资源有限的特点相适应；此外，还要求加密方式具有一定的灵活性，以适应不同的安全要求；如果安全等级要求相对较低，可以采用逐跳加密保护措施，如果安全等级要求较高，则首选物流业务层端到端加密保护方案。第三，技术改进措施，可以采用授权读取模式实现RFlD读写器对标签信息的读取过程，如果阅读器未得到授权，则无法识别RFlD标签，也就无法获取标签所包括的信息；也可以根据需要终止EPC标签服务，即完成商品交易后将终止指令写入消费环节，如果产品需要相应的售后服务，则客户中心进行解码即可广州到邢台物流，终止服务后自动恢复保护状态。

四、结语

专家预测10年内物联网会像现在的互联网一样高度普及。美国权威咨询机构forres ter预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30：1。尤其是在物流领域，传统物流已不能满足快速发展的需求，大力发展现代物流迫在眉睫。物联网的诞生直接为发展现代物流业起到了非常重要的作用。另外，物联网作为下一个万亿级的信息科技业务，将在国家大力推动工业化与信息化“两化融合”的大背景下，成为工业乃至更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口。因此，发展物联网是未来信息科技的大势所趋，是未来国与国之间的新一轮科技竞争前沿，展望未来信息化时代，物流领域的物联网应用必将进入快速发展通道。