物聯網技術在倉儲物流領域應用分析與展望

武曉釗

（北京財貿職業學院，北京市 101101）

物聯網技術在倉儲物流領域應用分析與展望

武曉釗

（北京財貿職業學院，北京市 101101）

物聯網是“物物相連的互聯網”，是通過各類信息傳感設備，按照約定的協議，根據需要實現物品互聯互通的網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的智能網絡系統。物聯網的發展是一個從信息自動提取、信息整合、物品局域聯網、局部系統的智能服務與管控等向全網融合逐步深化的過程。我國倉儲業自2003年底開始探索應用物聯網技術以來，企業倉儲物聯網技術應用取得了一定進展，但大多局限于智能倉儲管理與自動化作業層面，目前倉儲業應用的物聯網技術主要有自動控制技術、智能機器人堆碼垛技術、智能信息管理技術、移動計算技術、數據挖掘技術等。今后，隨著物聯網技術在倉儲業應用的逐步深入，射頻識別技術在倉儲業的應用將快速發展，感知技術集成應用將成為一個潮流，無線網絡與通信技術將得到應用，無人搬運車與智能機器人將融入倉儲物聯網，倉儲物聯網將出現互通互聯的大趨勢。

物聯網；倉儲物流；應用；展望

一、引言

以物聯網為核心的信息技術的發展被譽為第三次信息技術革命。2010年以來，中國政府對物聯網的發展極為重視，一系列物聯網發展的產業政策及規劃相繼出臺，物聯網已經上升為國家戰略。

物聯網的發展不是一個突變的過程，而是一個從信息自動提取、信息整合、物品局域聯網、局部系統的智能服務與管控等向全網融合逐步深化的過程。物聯網的理念最初基于射頻識別/產品電子代碼（以下簡稱RFID/EPC）技術而提出，后來隨著各種感知技術與網絡技術的突破不斷提升和完善。[1]

1999年，基于RFID/EPC技術的物聯網技術首次提出時，物流行業被寄予厚望，倉儲業由于其在物流行業的核心地位，最先開展了物聯網技術應用的探索。從2003年底開始，我國倉儲業開始探索基于RFID/EPC的物聯網技術應用，2004～2006年也曾經歷過一波物聯網應用的炒作。目前射頻識別（以下簡稱RFID）等物聯網技術在倉儲業的應用已經有了很多成功的案例，但大多局限于智能倉儲管理與自動化作業層面。

二、目前倉儲業應用的主要物聯網技術

物聯網是“物物相連的互聯網”，是通過各類傳感裝置、RFID技術、視頻識別技術、紅外感應、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議，根據需要實現物品互聯互通的網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的智能網絡系統。[2]、[3]

物聯網主要有三層架構，即感知層、網絡層和應用層。根據這一物聯網架構，物聯網主要包括三大技術體系：一是感知技術體系，二是通信與網絡技術體系，三是智能技術體系。

在智能倉儲中，為了對倉儲貨物實現感知、定位、識別、計量、分揀、監控等，主要采用傳感器、RFID、條碼、激光、紅外、藍牙、語音及視頻監控等感知技術。

在以倉儲為核心的物流中心信息系統中，通常采用企業內部局域網直接相連的網絡技術，并留有與互聯網、無線網擴展的接口，而在不方便布線的地方，一般采用無線局域網技術。

現代倉儲系統內部不僅物品復雜、形態各異、性能各異，而且作業流程復雜，既有存儲，又有移動，既有分揀，也有組合。因此，以倉儲為核心的智能物流中心，經常采用的智能技術有自動控制技術、智能機器人堆碼垛技術、智能信息管理技術、移動計算技術、數據挖掘技術等。

三、物聯網技術在倉儲業應用狀況分析

1.感知技術應用情況。華夏物聯網研究中心的調查發現，相對而言，目前在我國倉儲業應用最多的物聯網感知技術是RFID技術，在一些先進的倉儲配送中心，RFID標簽及智能無線射頻（RF）手持終端有比較廣泛的應用。這是因為，RFID技術與托盤系統結合，在倉儲配送中心閉環應用，可以有效降低成本。此外，基于RFID技術的智能手持揀選終端，可以提升揀選效率和速度。2010年，隨著物聯網技術的發展，RFID技術在倉儲業的應用也獲得了快速發展，增長速度估計在18%以上。

在普通的倉儲系統中，除了基于條碼的自動識別技術具有廣泛應用外，“電子標簽輔助揀選系統”也有一定的應用。這里所謂的電子標簽指的不是RFID標簽，而是采用電子指示標簽進行揀選作業的系統。利用這一系統，將出入庫訂單經計算機系統分解后，傳輸到貨架各貨位，用電子顯示技術引導揀貨的輔助揀選系統。這一系統簡潔實用，應用較廣。近兩年還出現了采用無線網絡傳輸揀選數據的技術，不再需要現場布線搭建系統，大大方便了技術的應用。

在一些先進的制造業倉儲配送系統中，全自動輸送分揀系統也經常采用激光、紅外等技術進行物品感知、定位與計數，進行全自動快速分揀。此外，為了使倉儲作業做到可視化，對倉庫實行視頻監控，部分倉儲系統采用了視頻感知監控系統，取得了良好的效果。

2010年，一種基于輔助語音揀選的系統也開始在國內得到應用。這一系統由倉儲信息系統將出入庫的訂單進行分解處理，形成語音提示信息，借助無線網絡和戴在揀貨員頭上的耳機，向揀貨員發出揀貨指令，完成揀選作業。

此外，隨著物聯網技術的發展，2010年在無錫糧食物流中心、濟寧物聯網大蒜冷庫基地，均采用了溫度、濕度等傳感器感知技術，將傳感器技術與其他感知技術集成，實時感知物品的溫度、濕度等物理信息，使感知技術得到了更為深入的應用。

2.智能倉儲的網絡與傳輸技術應用情況。現代物流最大的趨勢就是網絡化與智能化。在制造企業內部，現代倉儲配送中心往往與企業生產系統相融合，倉儲系統作為生產系統的一部分，在企業生產管理中起著非常重要的作用。企業內部系統的網絡架構，往往都是以企業內部局域網為主體建設的獨立網絡系統。

物流公司面對大范圍的物流網絡，各網點的倉儲信息管理往往借助于互聯網系統與企業局域網相連接進行傳輸。物流中心與門店和配送點的信息傳輸也往往借助于互聯網技術。2010年以來，基于無線局域網的技術在倉儲業物聯網系統也得到了應用。

3.智能倉儲作業與管控技術。根據對相關資料的統計分析，目前倉儲業智能終端技術有機器人技術、無線射頻（RF）手持終端、語音提示終端、視頻監控終端、無人搬運車等技術。借助這些技術，實現了物品的自動搬運、機器人自動堆碼垛、物品自動識別、智能輔助人工揀選等作業。在智能倉儲管控系統中，物聯網技術與倉庫管理系統（WMS）相結合，實現了倉儲業的智能化與自動化。

目前，能夠實現物流全過程智能控制與管理的還不多，物聯網及物流信息化還僅僅停留在對物品進行自動識別、自動感知、自動定位、過程追溯、在線追蹤、在線調度等一般應用水平上。在專家系統、數據挖掘、網絡融合與信息共享優化、智能調度與線路自動化調整管理等智能管理技術的應用方面還存在很大差距。

在企業物流系統中，部分物流系統還可以做到與企業生產管理系統無縫結合，智能運作；部分智能化與自動化的物流中心可以做到全自動化與智能化物流作業。

四、企業倉儲物聯網技術應用的實踐

2010年，在倉儲物聯網技術應用方面，很多企業借助物聯網發展熱潮，開始了全新的探索和實踐，下面簡單介紹2010年幾個倉儲物聯網技術應用的案例。

2010年6月，全國首個物聯網冷庫綜合監控系統在“大蒜之鄉”——山東省濟寧市金鄉縣開通。物聯網大蒜冷庫基地建設項目是濟寧移動與金鄉縣政府戰略合作的重要內容之一。傳統的冷庫溫度控制主要通過人工實時監控的方式進行溫度調整，精度較差，而且耗費人力、物力，大蒜經常出現低溫凍壞或高溫生芽腐爛的情況，因冷庫內二氧化碳濃度過高造成人員窒息的情況時有發生。利用全新的物聯網技術可有效解決這一問題。該項目主要是通過傳感器對冷庫內溫度、濕度及二氧化碳等綜合指標進行監測，將監測信息通過無線網絡傳輸到控制端，控制端通過與系統預設的溫度、濕度及二氧化碳濃度進行比對，通過指令，自動實現對制冷設備和排風系統的控制。同時，還可以隨時將庫內溫度、濕度及二氧化碳數值等報警短信發送到業主手機上，有效實現無人值守、手機端24小時監控，在為冷庫業主節省管理費用的同時，提高管理水平與監控準確率。據初步統計，使用物聯網冷庫自動監控系統可節約總體運營成本20%～30%，節電25%以上，對于推進環保、節能、低碳的綠色農業信息化工程將起到積極的促進與示范作用。

2010年，誠通集團所屬中儲發展股份有限公司漢口分公司與武漢理工大學聯合研發的“無線傳感器網絡與移動機器人相結合的物聯網技術研究與應用”項目榮獲2010年度湖北省科技進步二等獎。此項目是在射頻識別（RFID）、全球定位系統等物聯網技術基礎上研發出來的，其運用與推廣能夠優化倉儲作業流程，實現貨物智能化識別、物資現場入庫及銷單、車輛進出庫登記及注銷，并可通過數字貨場三維定位，標識并跟蹤裝卸物資，解決因貨物堆碼不規范而造成的查找困難。該物聯網技術的應用有助于解決困擾倉儲物流企業的收貨難、出貨難、加工難等問題，實現倉儲室內管理與室外管理的有機結合，提升倉庫管理的數字化水平。

2010年，無錫糧食科技物流中心采用最新的傳感網技術建設了感知物流系統。從糧食安全監管角度來說，感知物流系統的管理信息集成平臺建成以后，可在第一時間發現質量問題，擴大監管的覆蓋面，將銷售企業自律、物流中心自管與糧油質檢部門監管有機結合起來，為實現全產業鏈食品安全追溯奠定基礎。

2010年，浙江嘉興電力局應急物資儲備倉庫引入物聯網技術，在智能倉儲試點獲得成功的基礎上，進一步拓展了智能化應用領域，將智能化倉庫技術延伸到基層供電營業所的物料小庫，通過大庫與小庫之間的遠程聯網，實現應急物資儲備倉庫的“存儲、配送、盤點”三大智能化。該應急物資儲備倉庫物聯網技術的應用是一大亮點，初步實現了物料與物料之間的信息交流和通信，做到了智能化識別、定位、追蹤、監控和管理。例如，貨物入庫時，貼有電子標簽的托盤載著物品通過RFID射頻系統，進行電子標簽掃描，將自動接收到的數據信號傳輸到電腦進行入庫的數據處理。然后，叉車將物料運送到自動傳輸帶之后，堆垛機將物資自動存放到立體貨架指定的位置，同時入庫單同步進入企業員工輔助計劃與企業資源管理系統（以下簡稱EAPSAP管理系統），從而完成物資的入庫流程。出庫時同樣也必須經過射頻掃描進行數據自動錄入，一切都是自動進行，沒有人為干預，實現了物資自動出入庫、自動盤點、自動生成裝車計劃以及運輸車輛實時監控等功能。如今，嘉興南湖、秀洲、濱海供電分局共5個基層供電營業所的物料小庫在納入局系統的EAP-SAP管理系統并與大庫聯網后，小庫物資原有的申報、驗收、入庫、保管、領用、退料、廢舊物資回收等信息得到了共享，實現了物料信息流的互動，系統可追蹤大庫流向小庫后其物料的具體使用情況，也方便了小庫與小庫之間的物料調配和互補。

2010年，“扳手大王”——威力工具集團因為看好物聯網的應用前景，開始應用智能倉儲物聯網技術，從產品入庫開始，就對其進行無線射頻識別，信息可以通過傳感器傳到電腦里，以便隨時掌握庫存信息。同樣，產品出庫時，也是通過這種方式，對出庫的信息、中間移動的信息與靜態信息進行實時監控，為企業決策提供判斷依據。

五、2011年物聯網技術在倉儲業應用的發展趨勢

1.RFID技術在倉儲業的應用將快速發展。RFID是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動的物體并同時識別多個標簽，操作快捷方便。

物聯網的發展給RFID在倉儲業的應用帶來了良好的發展機遇。隨著物聯網技術的發展，在倉儲領域，RFID的應用將由點到面，逐步拓展到更為廣闊的領域，并與產品智能追溯物流系統融合，產生更大的效益。

2.感知技術集成應用將成為一個潮流。物聯網技術的發展以及人們對物品物理性能的日益關注，將推動倉儲業各類感知技術的集成應用。例如，RFID技術與傳感器技術的集成可以對糧食、水果、蔬菜、藥品等具有特殊要求的倉儲物品進行更具深度的感知，為人們提供更為便利的服務。2010年這一趨勢已經開始顯現，無錫糧食物流中心和濟寧物聯網冷庫系統的成功案例被廣泛報道，也必然會帶動這一感知技術集成應用成為一個發展潮流。

借助感知技術集成應用，在特殊品倉儲的監測系統中，可以用于倉庫環境監測，滿足溫度、濕度、空氣成分等環境參數分布式監控的需求，實現倉儲環境智能化。在危險品物流管理中應用無線傳感器網絡，能夠實時監測危險品及其容器的狀態，一旦超過警戒值可及時報警，從而為危險品物流過程的跟蹤、監控、管理等提供安全保障。在冷藏物流系統中，可以全程監控冷凍環境中產品的溫度及濕度，及時調控溫度和濕度，保證產品質量。

3.無線網絡與通信技術將得到應用。第三代（3rd Generation，簡稱3G）移動通信技術的發展，為倉儲配送中心搭建無線網絡系統創造了條件。目前，無線技術在倉儲系統已經得到了較多應用。例如，無線電子標簽輔助揀選系統可以省卻布線環節，大大方便了系統建設；叉車、揀選車等移動設備、移動終端，采用無線通信技術進行實時通信和移動計算，有利于實現倉儲智能化作業，等等。2011年，預計無線網絡技術和移動通信技術在倉儲物聯網領域將獲得更為廣泛的應用。

4.無人搬運車與智能機器人將融入倉儲物聯網。隨著傳感技術和信息技術的發展，無人搬運車（Automated Guided Vehicle，以下簡稱AGV）也在向智能化方向發展，因此也稱AGV為智能搬運車。近年來，隨著物聯網技術的應用，在全自動化智能物流中心，無人搬運車作為物聯網的一個重要組成部分，成為一個具有智慧的物流終端，與物流系統的物聯網聯網作業、智能運作，實現了智慧物流。相信，隨著物聯網技術的發展與智能化技術的應用，一定會使AGV獲得一個更為廣闊的發展。

5.倉儲物聯網將出現互通互聯的大趨勢。目前，物聯網技術還僅限于在獨立的倉儲配送中心內部聯網應用，仍然是獨立的、局域的智能倉儲系統。借助物聯網技術，將這些獨立的智能倉儲系統聯網，打破信息孤島，實現互通互聯，組成真正的倉儲物聯網，就是在智能倉儲基礎上產生新的變革，這會帶來倉儲信息化的革命。預計2011年會出現這方面的探索。

如果真正實現倉儲物聯網，就可以此為基礎在更大的倉儲物流網絡中實現倉儲系統的物聯網與智能化，使物在倉儲物聯網大系統中具有一定的智能，讓物流中的物自己知道要到哪里去，應存放到什么位置等，在這一理念下建立物流的物聯網系統，就與原來的物聯網系統大不一樣了。這將完全打破物流信息系統原來的架構，甚至對物流運作過程中的現代物流技術裝備產生巨大影響，對現代倉儲、物流中心的結構帶來革命性的變化。這將是真正的智慧物流，并真正實現智慧物流的變革。

[1]王繼祥.物聯網發展推動中國智慧物流變革[J].物流技術與應用，2010（6）：30-35.

[2]王繼祥，武曉釗等.物流行業物聯網技術應用現狀與發展前景調查報告[A]//中國物流技術協會信息中心、北京財貿職業學院.2010年中國物流信息化發展報告[C].物流技術與應用，2010（增刊）：7-31.

[3]武曉釗，王繼祥.物聯網技術在物流業應用現狀與前景[J].物流技術與應用，2011（2）：53-59.

Analysis on the Application of Internet of Thing to the Field of Storage Logistics and the Prospect

WUXiao-zhao

(Beijing Vocational College of Finance and Commerce，Beijing101101，China)

Internet of Thing is the internet of connected things;it can help the things to be connected with each other according to the predetermined agreement with the help of different kinds of information sensing equipment.The development of Internet of Thing is a process of developing to be integrated into the whole internet.The storage industry in China began to explore the application of Internet of Thing from the end of 2003.And great achievement has been made in terms of the application of Internet of Thing.But most of the application has been limited to intellectual storage management and automatic operation.In the future,with the development of application of Internet of Thing to storage industry,the application of RFID to the storage industry will be accelerated and the great trend of"being connected with each other"will be prevailing in storage Internet of Thing.

the net of thing；storage logistics；application；prospect

F252.24

A

1007－8266（2011）06－0036－04

武曉釗（1966-），男，山西省文水縣人，北京財貿職業學院信息物流系主任，副教授，北京市中青年骨干教師，2010年獲第六屆北京市高等學校教學名師獎，主要研究方向為物流企業信息化管理與現代物流技術應用。

陳靜