大數據背景下智慧物流可視化管理系統的研究

干彬 張明遙 吳科旭 李朝林

摘 要：隨著物流智能化和大數據可視化等理念的引入，如何使大數據與物流領域更有效結合，實現信息共享、智能分析、感知、協同運作和優化決策等功能問題急需解決。本文以智慧物流可視化技術為關鍵著力點，提出了一種可視化管理信息系統平臺設計的方法。

關鍵詞：大數據；可視化；智慧物流

就目前物流行業狀況分析，想要在根本上解決“小散亂差”勢必要通過物聯網以及大數據技術形成具有覆蓋全國的“統一代碼”這一大數據環境。然而打造實現互聯互通的大數據環境，必須建立在有較好基礎設施平臺網絡、信息化平臺網絡、標準化運營系統和規范誠信系統的網絡化運營體系中，并且選擇多個中心城市進行網絡化布局，打造出完善的網絡樞紐節點下建立。鑒于當前物流行業存在可視化、網絡化，信息化等方面的瓶頸問題，本文以智慧物流、可視化方面入手，重點闡述可視化管理系統平臺設計與實現的方法。

1 可視化管理系統特點

智慧物流在任何時刻都能利用物聯網的各類傳感器，生產各種形式的業務數據。結構化和非結構化數據，成為基本的數據存儲格式，如文本、音頻、圖像、數字、視頻等數據[1]。基于平臺的管理信息系統可視化技術在大數據分析的基礎上進行計算，然后將結果進行可視化展示，對圖像顯示結果進行分析，結合交互式動態顯示[2]。使管理者能夠依靠更直觀、更簡單的多維數據，快速做出科學的管理決策。

2 系統平臺框架搭建

可視物流管理系統架構可分為感知層、網絡層、應用層和顯示層，如下圖所示：

圖 可視化智慧物流平臺框架

感知層位于底部，包括物流信息的采集及協同組網子層，信息采集子層包括主要通過前端二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、M2M終端、傳感器網關等信息等信息采集設備及系統；協同組網子層主要是對采集的數據進行標準化處理、調用、傳輸的工具和媒介，包括數據傳輸和中間件。

網絡層位于第二層，是對感知信息進行匯集、存儲、管理的工具和媒介，主要包括無線網，互聯網、行業專網、移動通信網絡。

應用層位于第三層，包括應用平臺和物聯應用子層，應用平臺子層主要提供信息的共享、云計算、服務支撐等功能，是一種信息集成服務，把分散、異構的應用進行信息資源聚合，通過統一的訪問入口，實現信息訪問、協作、計算的集成化環境，為上層的物聯網應用提提供各種信息服務。

展示層位于頂層，主要將應用系統的信息在不同類型的公共終端上，包括：大屏幕系統、信息門戶、移動設備、PC終端等。總之，物流的各個環節都通過三維虛擬現實、圖形、圖像、圖表等形式向不同平臺展示，更好地實時共享物流信息。

系統功能分析

2.1 核心功能

（1）智能分析功能：運用智能仿真、模型等手段進行物流分析，對問題的假設。在物流實踐中，不斷發現問題，集合理論和實踐不斷優化。在系統的運行中，原始經驗數據不斷的被調用，其漏洞或薄弱環節在任何時刻的作業活動中都能被發現，從而實現智慧。

（2）預測功能：大數據應用的一個重點功能是智能預測分析，從貨物到倉儲到運輸，需要有提前預測計算過程。利用歷史數據和在線倉儲、物流數據建模，進行預測，管理中心能夠提前預知需要處理的貨物量，從而能夠比較好地安排自動分揀、運輸，并且能夠進行預警。

（3）優化決策功能：智慧物流需要優化物流作業及路由，經由大數據建模，實現貨物量與運輸距離的綜合分析來選擇新作業方式以及物流路由，更好地實現更優化的路由和作業過程[3]。

2.2 擴展功能

擴展功能又稱呼為增值服務功能，包括金融服務功能、數據接口服務和其它服務。

（1）金融服務功能：園區內物流企業的金融服務可以通過物流信息平臺提供，以實現金融決策分析、保險、融資及質押等業務，通過物流金融、共同保險、物流電商等增值服務子系統，與銀行、保險、裝備制造企業等合作，將推出小微貸和運費預付功能等。在撮合交易環節，車貨雙方分別向平臺支付誠信保證金，在運輸環節貨方將運費預付到平臺等方式，以此確保雙方誠信交易。

（2）數據接口服務：基于信息平臺的增長維度，為政府、金融、物流園區等信息系統接口建設提供標準化、可擴展的數據接口服務。

3 平臺關鍵技術

3.1 物聯網技術

物聯網技術是一種技術系統，而不是單一技術。目前，網絡部門更完善的系統是多種技術，包括常見技術，關鍵技術的集成。其中關鍵技術包括射頻識別（RFID）、傳感器技術、網絡技術、M2M技術等[4]。

（1）RFID射頻識別：RFID 是Radio Frequency Identification 的英文縮寫，意思是射頻識別技術，俗稱“電子標簽”[1]，它是一種非接觸式，能自動識別，無需人工干預快速物品識別以及數據交換技術。

（2）傳感器網絡技術：無線傳感器網絡是一個無線網絡系統，傳輸網絡部署在監控區域，具有大量傳感器節點[8]，可實時感測和采集感知對象的信息，并處理信息，并通過無線網絡進行信息發送。物聯網是通過各種傳感器對整個物理世界的感知。

（3）M2M（機對機）：指嵌入式無線通信模塊內部的機器（M2M模塊），以無線通信為主要手段的接入，智能，機器之間的互動通信，為客戶提供綜合信息解決方案。

3.2 三維虛擬仿真技術

三維仿真，或虛擬仿真。指利用計算機技術生成現實的視覺、聽覺、觸覺、味覺和其他感官虛擬環境，用戶可以利用自己的自然技能在技術的交互作用下使用各種傳感設備與虛擬實體互相作用的新型技術。

3.3 物聯網實時可視化監控技術

物聯網實時可視化監控系統利用DVIR技術為核心，以RFID、條形碼等其他信息技術為輔助技術，結合現代物流對信息化、自動化和安全性的具體要求，提供了集供應鏈環節的全程定位、信息采集、自動識別、安防告警和智慧化影像追溯的整體解決方案。

DVIR系統數據采集和圖像監測相結合，在不改變的前提下，增加操作過程，以互聯網為神經、條碼、RFID電子標簽和其他參考，視頻的眼睛，實現圖像識別、跟蹤和真正意義上的商品的監測。

3.4 WebGIS技術

利用其中網絡分析與路徑分析功能，可在智慧物流信息平臺中智能設定最佳路徑的快速運輸，實現對車輛的監控操作，在地圖上顯示清晰直觀的用戶所需要的信息，從而改善和提高物流系統分析的作用。同時，通過更為流行的第三方地圖引擎的實現模型，可以構建WebGIS的平臺表示。

3.5 物資跟蹤與可追溯技術

（1）交通運輸。通過對GPS系統的重建，DVIR分析速度、車廂溫度、運行軌跡，開關門的數量等。發生異常情況時，后臺管理人員可以遠程通信或剎車。

（2）在存儲、存儲、分揀、儲存等行為，工作人員不作為，丟失或錯裝，DVIR基于信息采集和不可更改的特性，通過自動系統的比較分析，在交接的關鍵點，如果差異是自動糾錯，報警。

（3）實現可視化和智能跟蹤和查詢。DVIR技術與條碼或RFID結合的革命，平臺會自動記錄和保存每個節點的視頻圖像和事后檢索相應的商品信息插入。

3.6 移動互聯網技術

指互聯網技術、商業模式、平臺和應用以及移動通信技術與通用術語相結合。包括三個層次：終端、軟件和應用。終端層包括智能手機、平板電腦、電子書、MID（移動互聯網設備）等[5]，軟件包括操作系統、中間件、數據庫和安全軟件。應用程序包括娛樂、工具、媒體、商業、金融和其他應用程序和服務。

4 結論

在大數據支持下，利用相關物流智能化和可視化技術，提出了智慧物流可視化管理信息綜合平臺設計的總體架構和思想，讓平臺更有效促進物流過程中的智能化、可視化等優勢，進一步提供高效可靠的物流可視化管理。

參考文獻：

[1]崔屹忠.運管亟待啟動大數據戰略[J].運輸經理世界，2015，（Z1）：6770.

[2]蔣達央，姚琪.基于大數據背景下智慧校園的可視化管理信息系統的研究[J].常州工學院學報，2016，29（01）：7376.

[3]董偉.物聯網在物流金融行業的應用分析[D].山東大學，2014.

[4]閔真.基于物聯網技術的交通信息采集系統[D].南昌大學，2012.

[5]劉型.當前流行新名詞（之三）[J].秘書工作，2013，（10）：1921.

基金項目：四川省教育廳人文社科課題：四川省教育廳自然科學項目（16ZB0492）

作者簡介：干彬（1983），男，漢族，四川成都人，碩士，講師，研究方向：長期從事云計算、通訊網絡系統加密與數據挖掘技術創新及優化等領域的研究；張明遙（1985），男，漢族，四川巴中人，本科，系統集成高級工程師，四川傳媒學院，研究方向：數字媒體技術；吳科旭（1985），男，漢族，四川綿竹人，四川大學軟件工程碩士，四川傳媒學院講師，主要研究方向為教育管理方向；李朝林（1984），男，漢族，四川宣漢縣人，碩士，講師，

研究方向：多年從事計算機、大數據的教學與研究工作，曾主持并參與四川省教育廳大數據相關項目。