物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲物流領域的應用分析與展望

曹林 王昌慧

摘要：利用自己修建或租用他人的庫房和場地，對商品進行保管、儲存、配送及裝卸搬運，叫作倉儲物流。物聯(lián)網(wǎng)是根據(jù)不一樣的信息傳輸感應設施，保證協(xié)議中所約定的要求，對運送物品流通的網(wǎng)進行相互連接，將相關信息進行連接、溝通并交換，實現(xiàn)物品管理、識別、監(jiān)控、定位和跟蹤的智能網(wǎng)絡系統(tǒng)。現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)在倉儲中的應用，主要包括以下技術：自動控制、數(shù)據(jù)挖掘、移動計算、智能信息管理、智能機器人堆碼垛等。物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲物流的使用比例漸漸加大，勢必會導致倉儲物流和物聯(lián)網(wǎng)相互通連的狀況逐漸頻繁。

關鍵詞：倉儲物流;物聯(lián)網(wǎng);應用分析;展望

中圖分類號：G646 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）07-0217-03

物聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn)，為倉儲物流系統(tǒng)的進一步前進，指明“智能化”的方向。管理者可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)智能倉儲系統(tǒng)提供的叉車、貨物及托盤狀態(tài)等情況，對行為決策進行建議、制定和規(guī)范，從而達到有效管理，降低生產運營成本。物聯(lián)網(wǎng)憑借射頻識別、互聯(lián)網(wǎng)等和無線數(shù)據(jù)通信相關的技術，達到對每個商品進行識別與跟蹤的目的。根據(jù)這些特征，將其應用到物流的每個環(huán)節(jié)，對貨物的生產、運輸、倉儲、銷售及消費的全過程進行識別、跟蹤，保證貨物安全及時效。本文就物聯(lián)網(wǎng)在倉儲物流中每個環(huán)節(jié)的應用進行分析，對物聯(lián)網(wǎng)在國內物流的應用現(xiàn)狀進行概述。

一、物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)的英文名字是“the Internet of things”，翻譯成中文是“物品與物品相互連接的互聯(lián)網(wǎng)”，有兩層意思：第一層，用戶端延伸和擴展到任何物體與物體之間，進行信息交換和通信;第二層，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎，在互聯(lián)網(wǎng)基礎上延伸和擴展的網(wǎng)絡就叫物聯(lián)網(wǎng)。所以，如果通過激光掃描、全球定位、射頻識別、紅外感應等信息傳感設備，按照協(xié)議中約定的要求，把物品與互聯(lián)網(wǎng)進行連接，對信息進行交換和通信，以便實現(xiàn)智能化的定位、跟蹤、識別、管理和監(jiān)控的一種網(wǎng)絡，就是物聯(lián)網(wǎng)。

二、物聯(lián)網(wǎng)相關技術在倉儲行業(yè)的應用

1.物聯(lián)網(wǎng)的主要結構。物聯(lián)網(wǎng)結構主要有三層，包括應用層、感知層和網(wǎng)絡層。按照物聯(lián)網(wǎng)的主要結構來分析，物聯(lián)網(wǎng)技術體系主要有三個大的結構：一是通信與網(wǎng)絡;二是智能;三是感知（如圖1）。在智能倉儲系統(tǒng)中，主要使用視頻監(jiān)控、激光、語音、射頻識別、藍牙、條碼、傳感器及紅外等感知技術，以便對倉儲中的貨物進行感知、定位、識別、計量、分揀、監(jiān)控等。

2.物聯(lián)網(wǎng)常用連接技術。物流中心信息系統(tǒng)經(jīng)常會采用企業(yè)內部局域網(wǎng)進行直接相連，主要連接方式包括現(xiàn)場總線技術、無線局域網(wǎng)技術、局域網(wǎng)技術等，而且會提前預留出與無線網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)連接的端口。在沒有辦法預留線的位置時，一般會使用無線局域網(wǎng)技術進行連接。倉儲系統(tǒng)的內部是一個形態(tài)和性能不一樣，物品復雜多樣，工作流程繁雜，分揀和組合、存儲和移動相互結合的地方。所以，智能物流中心經(jīng)常使用的技術包括：智能信息管理、自動控制、移動計算、數(shù)據(jù)挖掘、智能機器人堆碼跺等技術。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲物流的應用狀況分析

1.感知技術應用。現(xiàn)在，中國范圍內的倉儲物流，應用最多的是射頻識別技術，在一些比較高端、大型的倉儲物流配送中心，普遍使用的是射頻識別上的標簽和手持終端產品。因為射頻識別技術可以和托盤系統(tǒng)相結合，或者使用有射頻識別技術的智能手持揀選終端，在倉儲物流配送中心封閉使用時，可以有效地提升揀選效率和速度，大大地降低成本。技術排在第二位，主要是用在物流運輸與配送環(huán)節(jié)的車輛或物品上，對該車輛或物品進行管理、定位、追蹤與監(jiān)控。物流系統(tǒng)中如果有運輸環(huán)節(jié)，大部分會使用GPS或GIS技術。

排在第三位的是視頻與圖像感知技術。由于此項技術需要人為操作，才能對圖像進行分析，沒有自動感應和識別功能，所以到現(xiàn)在為止還處在監(jiān)控階段。在對物流系統(tǒng)進行安防監(jiān)控或物流運輸過程中進行安全防盜時，經(jīng)常使用該技術。由于該技術常與射頻識別、GPS等技術結合使用，所以在物流系統(tǒng)中，該技術主要起到為其他感知技術提供輔助的作用。最后是傳感器感知技術。同樣，與視頻與圖像感知技術一樣，常與射頻識別、GPS等技術結合應用，用在對危險、食品、冷鏈等物流系統(tǒng)中的物品實況及當時環(huán)境進行感知。在倉儲物流領域也存在其他少量使用的感知技術，包括掃描、紅外、激光、藍牙等，在自動化物流中心的自動輸送分揀系統(tǒng)中會使用這些技術，主要是對物品編碼進行分揀、自動掃描（不包括手持終端的條碼掃描）、計數(shù)等工作。物流系統(tǒng)中的智能搬運機器人，也會使用激光和紅外。

2.智能倉儲的網(wǎng)絡與傳輸技術的應用。（1）物流的最大趨勢是網(wǎng)絡化與智能化。在公司中，生產系統(tǒng)與倉儲物流配送中心常常是緊密結合的，倉儲系統(tǒng)在公司生產管理中有著很重要的作用，是生產系統(tǒng)中不可或缺的一部分。以公司內部局域網(wǎng)為主體，可以建設獨立的網(wǎng)絡系統(tǒng)。（2）物流公司面對大范圍的物流網(wǎng)絡傳輸方式，借助于互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與公司內部局域網(wǎng)相互連接進行傳輸，是管理每個網(wǎng)點倉儲信息的方式。物流中心也經(jīng)常使用互聯(lián)網(wǎng)對每個門店和每個配送點的信息進行傳輸。從2010年開始，在倉儲業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，借助無線局域網(wǎng)的技術，得到大面積的使用。

3.智能化的倉儲作業(yè)與管控。根據(jù)市場調查統(tǒng)計分析，智能化的倉儲終端技術主要有視頻監(jiān)控、機器人、無人搬運車、射頻手持、語音提示等技術或終端。使用這些技術，能更好地完成貨物搬運、堆碼跺、識別、揀選等自動化工作。由于現(xiàn)在對物聯(lián)網(wǎng)及物流信息化的使用，只是暫時地對物品的感知、識別、過程追溯、定位、在線調度、在線追蹤等，導致完成對物流全過程進行智能控制與管理的公司非常少。在公司倉儲物流系統(tǒng)中，有些智能化和自動化的物流中心，可以完成全自動化與智能化相銜接的物流作業(yè);有些生產管理系統(tǒng)，還可以做到與倉儲物流系統(tǒng)無縫銜接，達到智能化運行。

四、倉儲物聯(lián)網(wǎng)技術在公司中的應用實踐

許多公司借倉儲物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常快的浪潮，在企業(yè)生產、倉儲、物流中開始進行全面研究，根據(jù)自身公司情況進行有效實踐，以下簡單介紹一個使用倉儲物聯(lián)網(wǎng)技術應用的成功案例。河北沃爾思科技有限公司推出“倉庫物品出入管理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)結合條形碼、不干膠電子標簽以及2.4G遠距離有源電子標簽技術，通過對倉庫到貨檢驗、入庫、出庫、調撥、移庫、移位、庫存盤點等工作環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行自動化收集，保證倉庫管理每個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)收集的速度和準確性，保證企業(yè)能夠及時地掌握庫存的真實數(shù)據(jù)，合理地保持和控制企業(yè)商品庫存，以便能夠合理地做出下一步?jīng)Q策，從而為企業(yè)的生存發(fā)展提供一個重要理據(jù)。

1.倉庫物品出入管理系統(tǒng)工作原理。（1）對貴重物品，采用2.4G遠距離有源電子標簽識別技術。通過手持機PDA讀卡器，對安裝2.4G遠距離有源電子標簽的物品進行識別跟蹤管理。利用PDA自動讀取標簽的信息（可遠距離），把讀到的信息通過手工的方式，利用USB接口把信息導入電腦或直接通過無線局域網(wǎng)（Wi-Fi）傳給電腦，通過電腦添加更詳細信息（如名稱、類別、形狀、色澤、市場價格、生產日期、使用期等），自動將最完整數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)庫。（2）對非貴重物品管理，采用不干膠標簽技術和條形碼技術。對于入庫操作，只要在入庫前分類產品，逐類貼上不干膠標簽或條形碼，再使用手持機PDA讀卡器逐個自動記錄信息。此過程中，只需記錄產品先后入庫的順序便可。而后，將記錄信息以上述同樣方式上傳到數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一保管數(shù)據(jù)。對于出庫操作，更是簡單，只需用手持機PDA讀卡器逐個讀取出庫物品信息，再將信息上傳便可。分站電腦可以訪問后臺數(shù)據(jù)庫，查看數(shù)據(jù)，如何時、何種物品被借出等。（3）后臺存儲物品的基本信息，如物品名稱、編號、種類、出庫時間、進庫時間等，及對物品進行有效管理。

2.倉庫物品出入管理系統(tǒng)特點。（1）對到貨檢驗、入庫、出庫、調撥、移庫、移位、庫存盤點等倉庫現(xiàn)場作業(yè)的操作過程進行管理和監(jiān)控，及時幫助企業(yè)掌握作業(yè)執(zhí)行情況，減少執(zhí)行錯誤組，提升倉庫管理的工作效率及透明度和真實度，大大地降低公司倉庫管控運營成本。（2）由于取得數(shù)據(jù)的正確率增高，可以大大地減少人工操作時的失誤，節(jié)省相應的人力和物力，將節(jié)省的人力、物力盡量運用到其他更需要的地方。（3）對寫在標簽上的信息，可以進行加密處理，也可以進行一定權限管理，如果該人員沒有相應權限，則專用讀取器不能讓該人員讀取標簽內容，確保物品的隱秘性。（4）有專業(yè)技術支持，具有射頻識別領域中最新最強的技術，匯集當前最寬泛、最節(jié)約的三種識別技術。

五、2015年物聯(lián)網(wǎng)技術在倉儲物流中應用的發(fā)展趨勢

1.射頻識別技術。一種不用通過人為碰觸，通過射頻信號認識辨別商品并拿到相關數(shù)據(jù)的技術，就是射頻識別技術，射頻識別技術中的認識辨別工作，不需要人為參與，任何惡劣環(huán)境下都可以進行工作。射頻識別技術可以認識辨別非常多的標簽，并且物體在急速運動下也可以進行認識辨別，操作方便、快捷，利于工作開展。在倉儲物流業(yè)中，射頻識別技術靠著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，打開更大的應用市場。物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展得越快，射頻識別技術則會向多功能、小型化、多接口、嵌入式、便攜式多讀寫器協(xié)調與組網(wǎng)技術、模塊化等方向發(fā)展得越快。同時，倉儲物流業(yè)中，將會更全面地使用該項技術，久而久之，倉儲管理將被現(xiàn)代管理技術全面代替。發(fā)揮射頻識別技術的優(yōu)勢，將貨物變成可以定位、跟蹤并且包裝的“商品”，在商品配送、調撥、庫存盤點、入庫、移位、出庫、生產等工作環(huán)節(jié)就會更加靈活和緊密，做到每個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，成為物流供應系統(tǒng)的技術基礎。在物流范圍內，電子標簽如果有射頻識別效果，則在很多地方會被使用，包括產品防偽、供應鏈自動管理、自動倉儲庫存管理、產品物流跟蹤、產品裝配和生產管理等。為了提升供應系統(tǒng)和物流作業(yè)的管理程度，生產企業(yè)或物流公司可以大面積地使用這種射頻識別技術。它在倉儲物流業(yè)中的使用主要在下列方面：機場貨運車輛的智能調度與管理，配送中心管理，道路貨運車輛的跟蹤與管理，航空集裝設備、貨物追蹤及行李管理，托盤等裝載設備的跟蹤管理及貨運集裝箱追蹤與管理。

2.感知技術。感知技術集成應用這一趨勢，將會加大人們對倉儲業(yè)不一樣種類感知技術的發(fā)展和應用的關注力度。如果要對有特殊要求的倉儲商品進行仔細查看，就可以使用傳感器技術與射頻識別技術的合成，為管理者提供更方便、更全面的服務。同樣，在倉庫中需要特殊環(huán)境的商品，也可以在感知技術的集成應用中進行關注控制。倉儲環(huán)境智能化的實現(xiàn)，代表人們可以通過對倉庫環(huán)境的管控，跟蹤、查看空氣溫度、濕度和氣體成分等環(huán)境數(shù)據(jù)對商品的影響，根據(jù)特殊商品的要求進行更改變換。使用無線傳感器網(wǎng)絡，實時監(jiān)測危險品盛裝容器的狀態(tài)，可以對易燃易爆等危險品進行全面監(jiān)控。一旦易燃易爆等危險品達到臨界點，可以立即報警提醒管理人員，保障易燃易爆等危險品在運輸過程中的安全。如果產品需要冷藏輸送保存，管理人員可以通過這一技術全程監(jiān)控冷藏產品的溫度及濕度，如有變化，可以及時調控溫濕度，保證產品質量。

3.無線網(wǎng)絡與通信技術。倉儲配送中心如果搭建無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，則可以借助4G無線通信技術。無線通信技術已廣泛的地應用到倉儲系統(tǒng)中。例如，如果省掉布線環(huán)節(jié)，就可以使用無線電子標簽作為揀選系統(tǒng)的輔助作用，簡化系統(tǒng)的建立。此外，實現(xiàn)倉儲智能化作業(yè)，用無線通信技術完成實時通信和移動計算，這也是揀選車、叉車等移動設備的移動終端。

4.無人搬運車。無人搬運車也叫智能搬運車，跟隨傳感信息技術的發(fā)展，正向智能化方向前進。無人搬運車是物聯(lián)網(wǎng)的一個重要組成部分。如果實現(xiàn)“智能物流”，無人搬運車必須成為一個具備“智慧”、可以自行辨別的物流終端，和物流系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)進行聯(lián)網(wǎng)操作、智能工作。今后，智能搬運車（無人搬運車）也將跟隨智能化技術的應用和物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，達到一個更高的領域。

5.倉儲物聯(lián)網(wǎng)會出現(xiàn)的趨勢。如果實現(xiàn)倉儲物聯(lián)網(wǎng)，可能會改變傳統(tǒng)物流信息中的系統(tǒng)結構，以及現(xiàn)在物流技術設備和倉儲物流中心結構，意味著倉儲物聯(lián)網(wǎng)可以在很多很大的企業(yè)倉儲物流網(wǎng)絡中實現(xiàn)“物”聯(lián)網(wǎng)與智能化，讓商品在倉儲物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)中具有自行辨別的“智慧”，讓物流中的“物”曉得自己應該要去哪里，該放在什么位置等。這就是真正實現(xiàn)了智能物流的改革，也就是真正意義上的“智慧物流”。

發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術，是將來信息科技的必然趨勢，是將來國際新一輪的科技競爭開端。對于將來的物聯(lián)網(wǎng)新時代，物流領域的物聯(lián)網(wǎng)應用很快將進入快速發(fā)展時期。與此同時，現(xiàn)代倉儲物流中信息的第一要素是物聯(lián)網(wǎng)的應用，物流信息化的核心技術將是物聯(lián)網(wǎng)技術。一個物流業(yè)務的開展，離不開物聯(lián)網(wǎng)技術的支撐。在物流領域，在產品防偽、產品裝配、產品物流跟蹤、生產管理、供應鏈自動管理和自動倉儲庫存管理等方面，管理者都可以大面積地使用具有射頻識別功能的電子標簽。如果要提升全部的供應系統(tǒng)和生產作業(yè)管理水平，則可以大量使用射頻識別電子標簽。如果實現(xiàn)了倉儲物聯(lián)網(wǎng)，則可以改變傳統(tǒng)物流信息中的系統(tǒng)結構，使倉儲物流網(wǎng)絡實現(xiàn)倉儲系統(tǒng)中的“物”聯(lián)網(wǎng)與智能化，使“物”在倉儲物聯(lián)網(wǎng)的大系統(tǒng)中具有一定的“智慧”，使現(xiàn)代倉儲、物流中心的結構發(fā)生革命性改變，即實現(xiàn)真正意義上的“智慧物流”。

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