基于物聯網環境的智能物流系統設計研究

【摘 要】智能物流系統是物流企業建設信息化平臺的基石，是物流作業流程實現智能化、一貫化、集成化的基礎，探討智能物流系統的設計對促進企業信息化建設，提升企業服務水平具有現實意義。文章首先介紹了智能物流系統的內涵、物聯網技術關鍵技術：RFID、GPS、ZigBee等的原理和特征；其次，研究了基于物聯網技術的智能物流系統的設計，并就物聯網技術與智能運輸系統、智能信息管理系統相結合的結構設計、工作原理進行分析。

【關鍵詞】物聯網技術；智能物流系統；設計

【中圖分類號】TP391 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）02-0038-03

0 引言

隨著信息采集與智能計算技術的迅速發展和互聯網與移動通信網的廣泛應用，物聯網在智能物流系統中的應用日趨成熟。

物聯網（Internet Of Things，lOT）是指通過信息傳感設備，按約定的協議實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡，其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結合互聯網、移動通信網等網絡進行信息的傳送與交互，采用智能計算技術對信息進行分析處理，從而提高對物質世界的感知能力，實現智能化的決策和控制，其由感知層、網絡層、應用層3個部分組成。

1 物聯網環境下的智能物流系統設計

1.1 智能物流系統的含義

智能物流系統是通過智能交通系統、各種相關信息技術解決物流作業的實時信息采集，并在一個集成的環境下對采集的信息進行分析和處理，通過在運輸、倉儲、配送等各個物流環節中的信息傳輸，為物流服務提供商和客戶提供詳盡的信息和咨詢服務的系統。

1.2 物聯網的關鍵技術

1.2.1 RFID技術

RFID（Radio Frequency Identification）是一種射頻識別技術，利用射頻信號通過空間稱合（交變磁場或電磁場）來實現無接觸信息傳遞與溝通，同時管理和控制所傳遞來的信息以達到自動識別的目的。它能夠快速、實時和準確地采集和處理貨物信息，并對實體對象有唯一且有效的識別。目前，它應用于生產、零售、物流、交通運輸等行業。其特征如下：具備無線識別和對數據的讀寫功能；可作為小型化和多樣化的標簽；可多次重復讀寫使用；具有較強的穿透識別能力；環境適應能力強；具有超大的記憶容量。

1.2.2 GPS技術

GPS又稱為全球定位系統（Global Positioning System，GPS），是具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。它的特征是能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標及其他相關信息，具有高精度、高效益、全天候、自動化等顯著特點。

1.2.3 ZigBee技術

WSN是無線傳感網絡（Wireless Sensor Network）的簡稱，是由傳感器、感知對象和觀察者3個要素構成，各個要素中間可以通過統一的協議來進行信息的傳輸與交流。為要素之間搭建橋梁作用的協議稱之為ZigBee，它是指一種實現了短距離、低功耗的無線通信技術。其結構如圖1所示。

1.3 智能物流系統的體系結構

物聯網環境下智能物流系統采用基于J2EE（Java 2 Platform，Enterprise Edition）標準的MVC（Model View Controller）模式實現。從軟件開發和體系的結構方面分析，智能物流系統的系統分為4個層次，分別是表現層、控制層、業務層和數據訪問層。這4個層次所實現的功能各不相同。表現層主要負責界面的顯示，通常應用Jsp技術和Javascript技術，通過界面和用戶進行交互及通過界面與控制層交互。控制層負責進行業務邏輯的調度及表現層的交互，這個層面是由Java Web技術中的Servlet充當一個控制器的角色。業務邏輯層主要是進行系統業務邏輯的處理，通過與數據訪問層和控制層進行交互，完成邏輯的處理和方法的調用。業務層在智能物流系統中主要介紹本單位的實際應用，進行功能開發。而數據訪問層是對底層數據庫進行處理，也就是對數據庫進行最基礎的增、刪、改、查操作。這4個層次各司其職，并相互協作支持整個系統功能的實現。系統體系結構圖如圖2所示。

2 物聯網技術在智能物流系統中的融合

2.1 物聯網與智能物流運輸

智能物流運輸系統包括車輛配送路徑優化系統、智能調度系統、實時監控系統等，利用物聯網相關技術實現對車輛調度、車輛配送路線優化、車輛信息實時監控運輸過程等。該系統對整個運輸過程中的車輛和貨物進行動態篩選，有效地縮短了物流時間，降低了車輛空載率，能更好地控制物流成本。利用物聯網的GPS、GIS等技術對車輛進行跟蹤，采用RFID技術、無線網絡可對物品性能進行跟蹤監控。其系統功能結構圖如圖3所示。

智能物流運輸實現的原理如下：對需要監控的貨物和運輸工具貼上RFID電子標簽，在物流信息管理中心建立與之相應的電子標簽數據庫。當貨物所處環境發生變化的時候，相應的傳感器結合RFID系統將捕捉到的信息傳送至局域網內的計算機進行處理，如果溫度、濕度、壓力等數據處于正常狀態，物流信息管理中心不做反應；如果數據發生變化處于預警階段，則由局域網通過無線網絡將信號發給物流管理中心或物流工作人員。這樣不但可以實時了解運輸物品的性能是否變化，還可以通過GPS定位系統確定車輛的位置。通過攝像系統對車廂內的狀況進行視頻監控，數據控制中心能夠了解運輸的全過程。

2.2 物聯網技術與智能物流信息管理系統

物流信息管理系統主要是對物流作業各環節中發生的信息流進行管理。在物聯網時代，隨著RFID、無線網絡等關鍵技術的廣泛應用，信息采集變得更加容易，物流數據信息將更加龐大，普通的信息管理系統已經無法滿足物流業務的需求，系統將會升級成為一個超級強大的智能信息管理系統。在這個信息管理系統中，必須具備一定的智能決策分析能力，才能體現出智能物流信息系統的優勢，云計算將與超級信息管理系統結合起來用于處理海量的信息，依托物聯網技術的應用來實現該系統的智能決策分析功能。例如，對于某次物流活動中，調用車輛的方案、路線優化的方案、出庫方案的選擇、人員調用的方案、貨物交付方案、客戶服務滿意度的預測等，都可以通過智能物流信息系統的決策功能提供幫助，有些環節甚至可由系統自動完成。智能決策分析系統既有集成性，也可以實現分布性，不是所有的信息都要通過該信息管理中心來處理，可以按照需求創設局域專家系統。例如，倉儲中物品的環境數據信息，這部分的信息不需要傳送到物流信息管理中心，可以在局域網內就由物聯網局域網系統自動處理完成。專家系統處理問題的過程如圖4所示。

3 結語

物流業是物聯網技術應用的重要領域，通過分析和研究發現，物聯網技術對智能物流系統的構建具有重要意義。隨著物聯網技術的深入發展，基于物聯網環境的智能物流系統開發的功能模塊會越來越多，智能物流系統所發揮的作用會更加強大。企業應當結合本單位的業務范圍，借助先進的現代技術對信息系統進行更新設計與開發，力爭開創嶄新局面，跨向新的高度。

參 考 文 獻

[1]張琳芳.基于物聯網技術的智能物流系統的研究[J].黑龍江八一農墾大學學報，2013，12（6）.

[2]林君暖.物聯網環境下物流配送一貫化作業管理模式新探[J].南寧職業技術學院學報，2012，8（4）.

[3]孫其博，劉杰，黎羴.物聯網概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報，2010，33（3）.

[4]馮春莉，奚硯濤，徐慧晨.Google Maps環境下的物流公司車輛實時監控[J].地理空間信息，2011（3）.

[5]邵曰攀.物聯網應用[J].經濟視野，2013（7）：274.

[6]董淑華，劉敬佳.智能物流系統架構與解決方案[J].信息化研究，2012，38（5）.

[責任編輯：鐘聲賢]