基于AI技術的湖南生鮮農產品智慧冷鏈物流體系構建研究*

□ 黃成菊,郭夢瑩

(湖南電氣職業技術學院,湖南 湘潭 411101)

1 生鮮農產品冷鏈物流

1.1 生鮮農產品冷鏈物流

生鮮農產品是指肉、禽、果、蔬、蛋、奶及水產品等生鮮初級產品及農副產品，主要涵蓋果蔬、肉類、水產三大類。由于生鮮農產品時效性強，具有易腐易損的特性，不能長時間在常溫或者高溫下存放。生鮮農產品冷鏈物流是為防止生鮮農產品腐爛，保證生鮮農產品在倉儲、運輸、配送、加工等整個物流作業過程中始終處于低溫環境，全程采用制冷技術以保證生鮮農產品的新鮮度。因此，高效的冷鏈物流作業是保障生鮮農產品質量的重要手段。

1.2 湖南省生鮮農產品冷鏈物流情況

作為傳統農業大省，湖南省農產品種類多，產量豐富，特別是生鮮農產品產量日益增長。2021年湖南省統計局數據統計顯示，湖南省蔬菜及食用菌、肉類等生鮮農產品總產量分別達到4110.1萬噸、452.5萬噸，然而“優質優價”的生鮮農產品從產出地到消費者手中的數量卻大幅降低[1]。從湖南省發展與改革委員會發布的《湖南省冷鏈物流業發展規劃(2020-2025年)》來看，雖然湖南省生鮮農產品的產量正不斷穩步增加，但是冷鏈流通率卻不高。據統計，2019年全省農產品綜合冷鏈流通率僅14%，全口徑農產品流通環節腐損率為21%，大部分的生鮮農產品還處于常溫流通[2]。因此，大幅度降低湖南省生鮮農產品的流通腐損率，保障農產品的安全與品質，是加快生鮮農產品冷鏈物流迅速發展的主要目的。

2 湖南省生鮮農產品冷鏈物流體系現狀分析

2.1 生鮮農產品冷鏈物流設施供需規劃矛盾突出

生鮮農產品在采摘、倉儲、加工、運輸、配送等各環節流通過程中，都需要一定的制冷技術以及制冷設備構建低溫作業環境，因此，合理的冷鏈物流設施設備建設至關重要。湖南省生鮮農產品種類多、產量大、分布范圍廣。但是據統計，湖南省生鮮農產品冷庫主要集中在長株潭和環洞庭湖地區，肉類冷庫多、果蔬冷庫少，大型儲藏冷庫多、批發零售冷庫少[2]，生鮮農產品冷鏈設施選址、規模設計、輻射范圍等缺乏科學規劃，造成冷鏈物流設施分布嚴重不均勻，部分偏遠地區如湘西等生鮮農產品產量大，但是冷鏈設施設備供給少，冷鏈物流作業效率低，流通腐損率高，農產品的安全與品質大打折扣。

2.2 生鮮農產品冷鏈物流信息化、標準化水平低

生鮮農產品冷鏈物流信息化水平高低直接影響到冷鏈物流作業效率。雖然湖南省也有一些生鮮農產品的冷鏈物流交易平臺、公共信息平臺等，但是沒有形成規模性、整體性，也沒有發揮應有的效應。湖南省生鮮農產品在冷鏈流轉過程中，除了信息化水平低以外，行業范圍內還缺乏規范的生鮮農產品冷鏈作業標準以及有效的監控，冷鏈物流作業人員在倉儲、運輸、配送過程中，為了節約成本，經常采用原始的“冰塊+棉被”的作業方式，導致斷鏈現象嚴重，造成農產品腐損率高，直接影響整個湖南省生鮮農產品冷鏈物流行業的發展。

2.3 生鮮農產品的冷鏈技術設備落后，利用率低

湖南省生鮮農產品產量豐富、品種多樣，對冷鏈物流作業的技術設備要求較高。但是湖南省大部分冷鏈物流企業的冷鏈作業設備簡陋、自動化程度低，僅為滿足簡單的冷鏈物流作業而自建，無法形成區域性的影響力。雖然有少數具有一定規模的專業的第三方冷鏈物流企業，但由于受當下冷鏈物流行業環境的影響，無法起到應有的龍頭作用。湖南省在政府的支持下，雖然已經建設有部分冷庫，但是利用率較低，個別地區自建成起就處于休眠狀態。產地預冷設施建設薄弱，冷鏈設施閑置與供給不足并存。

因此，基于以上問題，在“互聯網+”環境下，以高效冷鏈物流創新為新動力，應用物聯網技術，引進人工智能(AI)技術，優化物流資源配置方式，實現新舊動能轉換，構建湖南生鮮農產品智慧冷鏈物流體系具有重要的意義。

3 基于AI技術的湖南省生鮮農產品智慧冷鏈物流體系構建

隨著冷庫搬運機器人、無人配送車等全程自動化智能設備相繼登場，制冷界的“人工智能”時代已悄然到來。如何鞏固提升傳統的冷鏈物流服務體系，引進智能技術，構建“智能化、高效化、便捷化”的智慧冷鏈物流服務體系是現今冷鏈物流行業發展的重要內容，也是解決當前我國生鮮農產品流通腐損率高、保鮮率低的瓶頸和難點。

3.1 基于AI技術湖南生鮮農產品智慧冷鏈物流體系構建分析

本文以AI技術的應用為創新，鞏固提升現有生鮮農產品冷鏈物流體系，嘗試構建湖南省生鮮農產品智慧冷鏈物流新模式。該模式基于大數據環境，依托湖南省生鮮農產品智慧冷鏈物流公共信息平臺，以湖南省冷鏈物流龍頭企業或大型生鮮農產品批發市場為中心，將倉庫機器人、溫濕度傳感器、GPS跟蹤定位、RFID讀寫器等智能化新興技術應用于冷鏈物流領域，使冷鏈物流體系進行智能化升級，從過去向設備、人工要紅利，變成向技術、協同要效益。湖南省生鮮農產品智慧冷鏈物流模式如圖1所示。

圖1 湖南省生鮮農產品智慧冷鏈物流模式示意圖

3.2 基于AI技術湖南生鮮農產品智慧冷鏈物流體系構建關鍵要素分析

根據湖南省生鮮農產品冷鏈物流體系的特點，擬從以下三個關鍵要素進行分析，旨在構建一套能實現智能化、高效化、便捷化的生鮮農產品智慧冷鏈物流體系。

3.2.1 基于AI技術湖南生鮮農產品智慧冷鏈物流系統分析

生鮮農產品易腐率高、時效性強，因此在冷鏈物流中的倉儲、運輸、配送等環節上，運用人工智能技術，全程保證生鮮農產品在低溫環境下智能化作業，以低成本、高效率保持生鮮農產品的新鮮程度，保證產品質量。

①基于AI技術的生鮮農產品智慧冷鏈倉儲系統。

冷鏈倉儲是保證生鮮農產品新鮮度、質量安全的關鍵環節，也是整個智慧冷鏈物流系統的重要組成部分。生鮮農產品的冷鏈倉儲需要全程在一個低溫的環境和空間下，而人類身體具有無法長時間適應低溫環境的嚴重缺陷[3]。因此，在物聯網技術應用下，在冷鏈倉儲作業過程中，可采用智慧冷鏈倉儲系統、人工智能技術代替人類作業，借助由智能機器人以及配套計算機所組成的自動化控制系統，全程參與冷鏈倉儲作業，完成取貨、碼垛、搬運等工作。用智能化搬運設備取代人工作業既避免了人類身體無法適應長期低溫工作的缺陷，又提高了作業效率，降低了生鮮農產品在冷鏈倉儲環節的腐損率。

②基于AI技術的生鮮農產品智慧冷鏈運輸系統。

為保證生鮮農產品能夠在運輸過程中實現全程冷鏈，可采用全程自動化智能冷藏車，所謂智能冷藏車是指每臺運輸車輛內均安裝溫濕度傳感器，時時精準采集冷藏車廂內的溫濕度信息，通過智能監控系統將車廂內溫濕度反饋到信息中心，實時監控冷藏車內的環境情況[4]。信息中心對采集到的數據進行分析，當發現車廂內溫度過高、濕度太大等意外情況時，溫濕度監控系統會立即發出警報，信息中心立即通知司機采取應對措施，及時避免各種不必要的損失[4]，同時也杜絕了原來冷藏車“偷工減料”為省油而不開冷氣的現象，讓冷鏈不斷鏈，保證生鮮農產品在冷鏈運輸過程中的質量。

③基于AI技術的生鮮農產品智慧冷鏈配送系統。

將AI技術應用到生鮮農產品的冷鏈配送是科學解決“最后一公里”問題的重要手段。全智能化的無人冷鏈配送能夠讓傳統的配送方式得到改變，大大提升配送效率。在冷鏈配送系統中，引入人工智能技術，采用無人配送模式，利用無線傳感設備，時時監控配送車輛溫濕度，保證最后一公里的冷鏈配送。無人配送車采用識別技術中的RFID讀寫器，可以自動無接觸讀寫，精確度較高，提升了無人化機器作業的工作效率，讓冷鏈物流配送整體效率得到了較大幅度的提升。

3.2.2 基于AI技術湖南生鮮農產品智慧冷鏈物流公共信息平臺構建分析

建設智慧冷鏈物流公共信息平臺是構建智慧冷鏈物流體系的關鍵環節。該平臺應集政府部門、冷鏈物流龍頭企業、大型生鮮農產品市場、生鮮農產品生產者、消費者等多方于一體，共建資源，時時共享與監控的公共信息平臺[5]。其功能應在“互聯網+”環境下，實現生鮮農產品數據采集、信息追溯、溫濕度監測、系統預警、平臺信息共享等。該信息平臺由政府部門牽頭建設與管理，冷鏈物流龍頭企業在其中起到帶頭作用，應用智能化手段，使生鮮農產品全程處于可控溫濕度環境下進行流轉，并利用大數據平臺進行共享。消費者對購買的生鮮農產品進行質量追溯，實現從田間到零售終端的全過程信息查詢，如保鮮溫濕度的控制、保鮮工具使用、保鮮方法等。在這種信息數據全程共享的狀態下，大大提高消費者大膽放心購買生鮮農產品的需求，保證了生鮮農產品各冷鏈環節的完整性與可控性，最大限度地提高冷鏈物流作業效率，降低成本[6]。

3.2.3 基于AI技術智慧冷鏈物流基礎設施設備建設分析

冷鏈物流基礎設施建設將會直接影響到冷鏈物流產業的轉型發展,而政府部門的監督管理對其具有重要意義。政府部門根據湖南省內各地區的冷鏈物流基礎設施設備建設現狀，特別是偏遠落后但生鮮農產品產量大的地區，加大冷鏈物流基礎建設的投入，如建設5G網絡、大數據中心、智能設備等，促進冷鏈物流行業深度應用互聯網、大數據、人工智能等技術，支撐傳統冷鏈物流轉型升級，為智慧冷鏈物流行業的發展提供有力保障。同時，政府部門應給予更多優惠政策，大力發展與扶持湖南省冷鏈物流龍頭企業，帶動其他冷鏈物流企業的發展。特別是在湖南省的偏遠地區，由政府部門牽頭，龍頭企業、大型生鮮農產品市場共建具有一定輻射范圍的智慧冷鏈物流中心，加大智慧冷鏈物流中心基礎設施設備建設，應用人工智能技術，降低生鮮農產品的腐損率，保證產品品質。