智慧城市建設中的智慧物流終端設計

王園園 孫甲英 劉方會

(山東師范大學地理與環境學院，山東 濟南 250358)

引言

進入新世紀，由于全球經濟一體化進程日益加快，資源在全球范圍內的流動和配置大大加強，企業面臨著更加激烈的競爭環境。物流作為第三大利潤源泉，作為企業降低成本的關鍵，引起了世界各國的重視。目前，使現代物流呈現出信息化、網絡化、自動化、電子化、共享化、協同化、集成化、智能化、柔性化、標準化、社會化和全球化十二大趨勢。

1.智慧物流的內涵及對智慧城市建設的意義

1.1 智慧物流的內涵

“智慧物流”是2009年12月中國物流技術協會信息中心、華夏物聯網、《物流技術與應用》編輯部聯合提出的概念。與智能物流強調構建一個虛擬的物流動態信息化的互聯網管理體系不同，“智慧物流”更重視將物聯網、傳感網與現有的互聯網整合起來，通過以精細、動態、科學的管理，實現物流的自動化、可視化、可控化、智能化、網絡化，從而提高資源利用率和生產力水平，創造更豐富社會價值的綜合內涵。

1.2 智慧物流對智慧城市建設的意義

物流業一頭連著生產，一頭連著消費，是國民經濟的基礎性產業。隨著信息技術的進步，現代物流在智能化方向實現了快速發展，成為實體經濟提質增效的助推器。

早在“十二五”規劃中，許多大城市就已經在智慧城市發展規劃中高度重視智慧物流的建設。2010年以來，寧波市已將智慧物流作為智慧城市建設中重點建設的兩大應用系統之一，寧波市智慧物流通過電子化管理，取代依靠人工判斷的方式，用最科學合理的手段幫助企業解決了倉儲、配送、運送三類供應鏈決策問題。

2.物流終端成為當前智慧物流發展的瓶頸

雖然全國物流業雖然發展較快，但許多深層次的矛盾和問題尚未解決。同時，這些問題既是濟南也是全國各地物流業發展的瓶頸，主要表現在以下幾個方面。

2.1 物流業“汛期”加重物流負擔

隨著信息技術的發展，網購成為日益普及的購物方式。雖然網購存在風險，但因其方便快捷和日益提高的安全性，再加上手機客戶端的開發，促使網購成為年輕一代的主流購物方式。截至2014年6月，我國網絡購物用戶的規模達到3.32億，較2013年底增加2962萬人，半年度增長率為9.8%。與2013年12月底相比，我國網民使用網絡購物的比例從48.9%提升至52.5%。

2.2 最后一公里制約

最后一公里(Last kilometer)，在英美也常稱為“最后一英里”(Last Mile)，原意指完成長途跋涉的最后一段里程，后被引申為完成一件事情最后且是關鍵性的步驟(通常說明此步驟充滿困難)。在本文中，“最后一公里問題”是指在城市配送的末端環節“最后一公里”所出現的進城難、配送難、線路選擇優化等問題。

2.3 物流速度慢

物流速度可以定義為完成一項物流業務所消耗的時間長度，所謂一項物流業務應該廣義理解，它可以是一項運輸任務，或者是執行一票物流定單，也可以是供應鏈產品從原料開始到客戶手中為止的整個流程，可見物流速度不同于運輸速度，并且由于運輸速度只是占物流速度的較小比重。這里的物流速度慢主要考慮“雙十一”等商家促銷活動期間物流量大大增加導致的物流堆積和業務員派送時的“最后一公里”問題。

2.4 人工投遞成本增加

雖然快遞員工資起伏不定，但總體呈現上升趨勢，并且現在快遞員的工資與業務量相關聯，除了基本工資還有收發件提成，因此業務量與快遞員工資、公司支出呈正相關。相對于2009年來說，2015年快遞員的工資同比增長27%左右。

2.5 安全問題凸顯

綜合相關的物流安全的定義，李勁認為所謂物流安全是物流過程中所有危險都被控制在人類可以接受的范圍的時間進程。物流安全包括安全評價、安全管理、運輸安全、倉儲安全等。

運輸安全是指物流運輸環節中負責貨物運輸的車輛安全以及貨物的完整交接［9］。據報道，近年來我國物流運輸中重大事故不斷、一般事故就更多，傷亡人數無法統計;給國家和人民生命財產造成了重大的經濟損失;給企業生產經營的穩步發展帶來不良的影響。

3.智慧物流終端設計實證

3.1 腕式智能物流掃描機

腕式智能物流掃描機是一種便攜式智能終端，是集數據釆集、數據顯示、數據處理、數據傳輸等功能于一體的終端設備。通過智能終端可以實現物品接收、儲存及提取等操作時信息采集、數據存儲以及與主控中心系統的數據交換，并可顯示中控中心的信息以指導工作人員的工作，從而減少操作差錯，提高物流準確度及工作效率。圖1 為腕式智能物流掃描機外觀設計圖。

3.1.1 基本構成及工作流程

腕式智能物流掃描機工作流程如下:

(1)客戶下單。物流信息化平臺將信息發送給相應業務員的腕式智能物流掃描機。

(2)業務員取件。使用腕式智能物流掃描機掃描包裹信息、錄入地理位置信息上傳至物流公司信息化平臺。

(3)包裹分揀。使用腕式智能物流掃描機進行分揀錄入等工作。

(4)運輸。業務員攜帶的智慧快遞終端可實時的向物流信息化平臺傳輸車輛的位置、速度、駕駛員的狀態等信息。

(5)再次分揀。當貨物抵達目的地后，再次通過腕式智能物流掃描機進行分揀，掃描包裹信息到物流公司的物流信息化平臺，平臺自動推送消息給所在地的業務員通知進行配送。

(6)配送。業務員使用腕式智能物流掃描機了解包裹地點分布、同一小區包裹數量、以及到達送貨地址后通知客戶取包裹。

3.1.2 技術應用

目前市場上手持物流終端的特點，其不足如下:

(1)數據采集能力低:采用條形碼掃描方式進行數據采集，數據讀取較慢。

(2)數據處理能力低:多數手持終端只具有單一的數據采集功能，無法實現數據管理。部分手持終端具有數據處理能力，但性能較低。

(3)單一作業操作模式:由于手持終端占用手，因此不能支持用戶處于同一時間多作業工作模式。

腕式智能物流掃描機需具備高效性、高集成性、可佩戴性等優點，還要求有良好的無線通信能力、視頻顯示和音頻傳輸能力、實時數據處理能力和存儲能力、GPS 定位能力。本設計在傳統條形碼掃描的基礎上增加RFID (射頻識別技術)，可利用無線電波獲取信息，每250ms 就可以從RIID 標簽中讀出貨物數據，且可以同時處理200 個以上的標簽，大大提高了數據采集效率。

3.2 智慧快遞箱

3.2.1 基本構成及功能

智慧快遞箱是一個集物聯網、云計算量大核心技術于一體的智能終端，與PC 服務器一起構成智慧物流系統，能夠對物品(快件)進行識別、暫存、簡單分類、監控和管理，包括前臺快件存取和后臺數據處理兩大部分。智慧快遞箱是基于嵌入式技術，通過RFID (射頻識別)、超聲波測距傳感器、攝像頭等各種傳感器進行數據采集，然后將采集到的數據傳送至控制器進行處理，處理完再通過各類傳感器實現整個終端的運行，包括GSM 短信提醒、RFID 身份識別、攝像頭監控等。PC服務器能夠對本系統的各個快遞終端進行統一化管理(如快遞箱信息、用戶信息、快件信息以及手機快遞客戶端信息等)，并實現對各類信息的整合分析處理。智慧快遞箱基本結構如圖2 所示。

圖2 智慧快遞箱基本結構圖

智慧快遞箱可收、寄物品最大尺寸為長50 厘米、寬48 厘米、高43 厘米，最大質量控制在25 公斤左右，發件的收費標準和普通快遞相同，根據質量確定收費金額。若收件人未在規定時間內取件，每超過24 小時，收費增加一元，如果超過4天(96 小時)未取件，系統自動發出退回指令，物品將被業務員退回上一級快遞網點。

3.2.2 收件流程

快遞員到達終端網點投件時，必須先掃描身份證并輸入密碼以確認其身份信息，確認無誤后，智慧快遞箱利用其自帶掃描儀錄入快件信息，包括快遞單號和收發人的電話等信息，而后將取件短信發送到收件人的手機上(含網點地址、驗證密碼，24 小時有效)，同時將快遞回執單存檔，系統根據該快件大小自動彈開相應空閑的柜子，快遞員將快件放入快遞箱中，關門，快遞員重復以上步驟，直至放完所有快件。

收件人收到短信之后，在規定時間到網點取件，在終端輸入手機號碼和驗證碼;在24 小時未取件，系統將重發驗證碼給用戶，并提示“過期，請輸入最新驗證碼”，系統檢測無誤后，彈開相應箱格，用戶取件關門，并利用智慧快遞箱上方的攝像頭驗貨，如無損壞，用戶利用智能屏幕在事先存檔的電子回執單上簽字確認，確認完畢系統將其發送到相應的快遞公司。如有損壞，用戶申請退貨成功后，可按照寄件的流程退貨。

3.2.3 寄件流程

寄件人需前往快遞終端網點(即智慧快遞箱所在地)，將包裝好的快件(寄件人必須根據智慧物流網站的指導選擇合適的包裝方式，以避免貴重物品的損壞)進行掃描(運用射頻識別技術)，確認非危險品后，通過超聲波傳感器探測快件大體尺寸，并打開相應大小的箱格(實體設計中箱格大小有不同的規格，但為美觀在設計圖中并未展現此點)，寄件人將快件放入箱格后，內置電子秤會將其重量數據自動傳送至系統，寄件人根據提示正確填寫電子快遞單(包括收件人及寄件人詳細信息)并選擇需要的快遞公司，系統根據上述信息折算出郵費并在屏幕顯示，寄件人確認無誤，可利用POS 機或者支付寶、微信支付、網銀等支付手段進行支付，支付成功后，系統捕獲，打印出運單，自動貼在快件上。此操作完成后，屏幕上會出現“確認郵寄”按鈕，用戶確認完畢，可選擇是否打印憑條，而系統將自動告知快遞公司寄件通知，快遞員會定時前往網點取件。取件前仍需確認身份方能打開箱門，對快件進行安全檢查和核對，確認無誤后帶回公司。

4.結論與展望

智慧城市的建設和發展離不開智慧物流，而智慧物流的發展則需要綠色科技、智能科技的大膽合理應用。運用以腕式智能掃描機和智慧快遞箱為代表的智慧物流終端可以彌補現存智慧物流終端諸如數據采集和處理能力差、效率低下、不能滿足客戶需求等不足，能夠更好地解決物流業現存的鄉鎮地區配送難度大、物流速度慢、特殊時期物流負擔重、“最后一公里”、人工投遞成本高、運輸和倉儲安全等一系列問題，使智慧物流真正做到“智慧”和便民，使城市的發展充分融合自然、社會、文化、經濟等因素，實現城市良性循環和人居環境的持續改善，讓城市因智慧而美好。

［1］現代信息化物流的發展現狀及未來趨勢.AMT 公共知識庫.2006.5.18.

［2］文麗青，馬丁.我國智慧物流與綜合交通運輸協同發展研究［J］.物流技術，2015，(03):4-7.