基于云物流的整車物流監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

吳 晟，朱 力，王 濤

（1.南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 泰州 225300；2.南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 商學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

1 引言

目前整車物流的監(jiān)控模式主要是在物資表面貼上標(biāo)簽，并通過(guò)GPS來(lái)監(jiān)控物資的流向，以電話溝通的形式進(jìn)行。這種監(jiān)控模式存在很多弊端，例如監(jiān)控范圍小、靈活性差、監(jiān)控難度高等。整車運(yùn)輸司機(jī)在行駛途中需要隨時(shí)留意來(lái)自監(jiān)控中心的通知，而現(xiàn)在的新交規(guī)明確指出，不允許在開車途中接聽電話，在這個(gè)硬性要求下，物流公司的電話監(jiān)控不再適合現(xiàn)在的整車物流運(yùn)輸。

通過(guò)對(duì)物流監(jiān)控模式的現(xiàn)狀分析，本文構(gòu)建了一套能夠?qū)⒄囘\(yùn)輸過(guò)程透明化的監(jiān)控系統(tǒng)，能給整車制造商和顧客在整車運(yùn)輸途中呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控記錄，但這樣的動(dòng)態(tài)監(jiān)控記錄需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行操作。因此，放棄原先使用電話監(jiān)控的模式，建立起一個(gè)運(yùn)用IT技術(shù)對(duì)整車物流過(guò)程監(jiān)控的管理平臺(tái)，利用云物流平臺(tái)資源共享的功能，在達(dá)到監(jiān)控的目的的同時(shí)，也使顧客能看到貨物的流向以及物流車輛的具體位置。

2 整車物流監(jiān)控體系的構(gòu)建

目前國(guó)內(nèi)的整車物流主要方式是各個(gè)生產(chǎn)基地將成品整車由整車分撥中心運(yùn)至各整車倉(cāng)儲(chǔ)中心，然后交付于授權(quán)經(jīng)銷商或直銷客戶。如有業(yè)務(wù)需求也會(huì)考慮直接將整車由生產(chǎn)基地發(fā)往授權(quán)經(jīng)銷商或直銷客戶。與此可見國(guó)內(nèi)整車物流行業(yè)普遍遵循“兩級(jí)分撥發(fā)運(yùn)”體系。其中，整車分撥中心是一個(gè)汽車分撥的樞紐，整車分撥中心根據(jù)各地區(qū)經(jīng)銷商的需求情況對(duì)汽車進(jìn)行配送，然后到達(dá)各地地區(qū)的整車倉(cāng)儲(chǔ)中心，整車倉(cāng)儲(chǔ)中心再根據(jù)當(dāng)?shù)馗骷?jí)經(jīng)銷商的訂單將汽車發(fā)往不同的經(jīng)銷商所在地。然后經(jīng)銷商在將汽車轉(zhuǎn)交給客戶。因此，在我國(guó)整車物流是一個(gè)分多階段的物流過(guò)程，它需要經(jīng)過(guò)一層層的物流網(wǎng)絡(luò)，最終才能到達(dá)客戶的手中。其運(yùn)作方式如圖1所示。

圖1 商品車分撥情況

面對(duì)層次性的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，需要一個(gè)信息共享的平臺(tái)，云端在這個(gè)監(jiān)控模式中將發(fā)揮很大的作用，它連接著汽車流向的各個(gè)環(huán)節(jié)。如圖2所示，圖中箭頭朝向表示信息的流向。這個(gè)模式中運(yùn)用到的就是云端一個(gè)資源共享的特點(diǎn)。

圖2 整車物流信息流向圖

在圖2所描述的整車物流信息流向圖中，整車物流過(guò)程的透明度會(huì)得到一定程度的釋放?？蛻魪淖约核嗁?gòu)的車輛出廠開始，到自己拿到車輛為止這一段時(shí)間內(nèi)，所有的車輛信息都可以通過(guò)廠商、整車分撥中心和各級(jí)經(jīng)銷商上傳到云端的資料來(lái)進(jìn)行查詢。運(yùn)輸時(shí)間也可以通過(guò)云端的資料來(lái)進(jìn)行計(jì)算，由此可以解決物流公司無(wú)法計(jì)算汽車到庫(kù)時(shí)間的問(wèn)題。

對(duì)于整車運(yùn)輸車輛位置信息只需要通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)就可以得到滿足。云平臺(tái)資料的上傳時(shí)間可以用一個(gè)公式來(lái)計(jì)算：時(shí)間＝字節(jié)數(shù)×8÷帶寬。文字的字節(jié)數(shù)較小，最大超不過(guò)10KB，而GPRS的帶寬理論值可以達(dá)到100Kb/s，而實(shí)際上只能最高達(dá)到70Kb/s。由此計(jì)算整車物流車輛位置信息上傳時(shí)間為1.14s。從這個(gè)數(shù)據(jù)看出，信息的上傳時(shí)間只需要1秒左右，對(duì)整車物流運(yùn)輸過(guò)程基本沒有影響，而且便捷性也得到了很大的提升。

同樣，整車的車輛信息也可以通過(guò)文字的方式發(fā)到云端。整車運(yùn)輸車輛經(jīng)過(guò)一個(gè)收費(fèi)站或者服務(wù)區(qū)，司機(jī)下車對(duì)整車進(jìn)行查看，隨后將整車的信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)往云端。該監(jiān)控模式如圖3所示。

圖3 整車物流監(jiān)控模式示意圖

3 基于云物流的整車物流監(jiān)控方案的設(shè)計(jì)

基于云物流的整車物流監(jiān)控方案主要是在整車運(yùn)輸車輛上安裝與云端相連的3G攝像頭，整車物流監(jiān)控中心與用戶都可以通過(guò)登錄云端來(lái)查詢整車情況。攝像頭可以在整車物流運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)整車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可觀察整車在運(yùn)輸過(guò)程中的完好程度，另外可防止有些不法商販在整車運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)汽車進(jìn)行調(diào)包，以次充好。整車運(yùn)輸最大裝運(yùn)量為12輛，每輛汽車有不同的編碼，有規(guī)律的將需要裝車的車輛編號(hào)順序，以方便客戶對(duì)運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。

目前整車物流一般采用的是不封閉式運(yùn)貨方式，現(xiàn)在最普遍的整車運(yùn)輸車輛一般分為兩層。據(jù)統(tǒng)計(jì)一般轎車的尺寸為4500×1755×1450mm，兩層轎車的高度可達(dá)到3m。再加上整車運(yùn)輸車輛自身的車高，整車運(yùn)輸車輛的高度可以達(dá)到5m。

3G攝像頭的安裝應(yīng)考慮車身高度的問(wèn)題。3G攝像頭所在的位置必須可以觀察到貨運(yùn)車輛所運(yùn)載的所有整車，并且能從監(jiān)控視頻中一目了然的觀察清楚運(yùn)輸過(guò)程。

3G攝像頭本身就帶有上網(wǎng)功能，并且3G網(wǎng)絡(luò)的上網(wǎng)速度相對(duì)較快。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)的3G覆蓋已經(jīng)相當(dāng)廣泛，信號(hào)較好。這樣的條件下，對(duì)3G攝像頭視頻的傳輸提供了有利的前提條件。

只需將3G攝像頭的視頻存儲(chǔ)終端設(shè)置到云端，這樣就可以通過(guò)云端來(lái)觀看監(jiān)控視頻，并且3G攝像頭是可以在終端控制的，可以調(diào)節(jié)3G攝像頭的方向以便觀看到不同角度的圖像。3G攝像頭的網(wǎng)絡(luò)連接方式如圖4所示。

圖4 3G攝像頭連接網(wǎng)絡(luò)方式

3G攝像頭的網(wǎng)絡(luò)連接方式是通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)將視頻信號(hào)發(fā)往3G基站，3G基站通過(guò)對(duì)視頻的解碼將視頻傳輸?shù)皆O(shè)置的云端上，監(jiān)控中心和用戶可以通過(guò)電腦使用Internet連接云端查看視頻進(jìn)行監(jiān)控。

在原有整車物流監(jiān)控方案的基礎(chǔ)上再加上視頻的監(jiān)控，將文字信息與視頻信息相結(jié)合，可以完善監(jiān)控方案，對(duì)整車運(yùn)輸過(guò)程更加透明化提供了有利的條件。

4 云端的構(gòu)建

Sun公司的云計(jì)算觀點(diǎn)認(rèn)為云計(jì)算可描述在從硬件到應(yīng)用程序的任何傳統(tǒng)層級(jí)提供的服務(wù)。實(shí)際上，云服務(wù)提供商傾向于提供可分為如下三個(gè)類別的服務(wù)：把軟件當(dāng)作服務(wù)、把平臺(tái)當(dāng)作服務(wù)以及把基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)作服務(wù)。這些類別把如表1所示的各種層級(jí)組合在一起，其中存在某種重疊。

表1 各層級(jí)的組合

構(gòu)建云端需要購(gòu)買一個(gè)提供云端的服務(wù)器，然后在電腦上安裝所需的應(yīng)用程序，對(duì)于云端來(lái)說(shuō)組成一個(gè)一對(duì)多的網(wǎng)絡(luò)。

云端服務(wù)的供應(yīng)商有很多，最早提出云端服務(wù)這個(gè)概念的是亞馬遜簡(jiǎn)易存儲(chǔ)服務(wù)公司，隨后Sun公司、微軟公司、Google等都開始提供云服務(wù)。

微軟在近兩年推出了基于Windows Server 2012的微軟私有云的基礎(chǔ)框架?；谠莆锪鞯恼囄锪鞅O(jiān)控模式的云端就可以使用微軟這個(gè)服務(wù)。將Windows Server 2012運(yùn)用到整車物流監(jiān)控模式中，可以實(shí)現(xiàn)操作的方便，信息共享。

該監(jiān)控系統(tǒng)還能對(duì)整車的調(diào)度提供便利，調(diào)度需求可以通過(guò)Windows Server2012操作系統(tǒng)一目了然，可以及時(shí)的進(jìn)行調(diào)度，這對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)有利的競(jìng)爭(zhēng)條件。

5 3G攝像頭的選用

3G攝像頭目前主要運(yùn)用于特定行業(yè)的移動(dòng)性無(wú)線視頻監(jiān)控、家庭監(jiān)控和特殊場(chǎng)合的監(jiān)控。很多行業(yè)目前還處于建設(shè)視頻監(jiān)控的初期，其要求一般都比較高，不僅要求監(jiān)控的圖像能夠非常的清晰和檢錄錄像保存完好，還要求具有一定的便捷性，即能夠通過(guò)遠(yuǎn)程控制。

在這個(gè)整車物流監(jiān)控模式中運(yùn)用的3G攝像頭為W-CDMA制式，其系統(tǒng)參數(shù)為：

攝像機(jī)芯片：SONY/SHARP CCD彩色攝像頭/夜視；

壓縮格式：根據(jù)不同的使用場(chǎng)合和地區(qū)，可選不同的格式；

工作電源：最大工作電源為600MA；

紅外夜視距離小于5m，最大載荷：0.5KG；

最大水平轉(zhuǎn)角：355°最小水平轉(zhuǎn)角：20°；

垂直轉(zhuǎn)角：0°到90°；

轉(zhuǎn)速：水平約12°/S，垂直約12°/S，上下左右都可以旋轉(zhuǎn)。

該3G攝像頭可以根據(jù)需求另外擴(kuò)展再接三路視頻，四路視頻可手工切換觀看。也可以根據(jù)整車物流監(jiān)控的需要另外添加攝像頭，來(lái)保證監(jiān)控的全面性。并且其自帶有紅外夜視功能，夜間紅外夜視實(shí)際距離10m。為了保證針對(duì)3G通訊運(yùn)營(yíng)商，該產(chǎn)品具備鎖卡的功能，安全性比較可靠。

6 總結(jié)

基于云物流的整車物流監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以云端為平臺(tái)，3G攝像頭為基礎(chǔ)設(shè)備，將整車物流運(yùn)輸過(guò)程中整車信息實(shí)時(shí)上傳，可以幫助整車制造商、分撥中心、經(jīng)銷商都及時(shí)得知運(yùn)輸情況，也可幫助客戶及時(shí)掌握自己所訂購(gòu)車輛的位置所在，對(duì)于整車物流監(jiān)控模式的改進(jìn)完善有促進(jìn)作用。

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