國家冷鏈物流大數據云平臺的建設與應用

張秋霞 張鐸/文

國家對冷鏈物流產業(yè)給予高度關注，相繼出臺扶持政策，要求實施城鄉(xiāng)冷鏈物流基礎設施補短板工程。2021 年出臺了我國冷鏈物流領域第一份五年規(guī)劃——《國務院辦公廳關于印發(fā)“十四五”冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃的通知》，該通知緊密圍繞冷鏈物流體系、產地冷鏈物流、冷鏈運輸、銷地冷鏈物流、冷鏈物流服務、冷鏈物流創(chuàng)新、冷鏈物流支撐及冷鏈物流監(jiān)管體系等方面，對冷鏈物流的全流程、全環(huán)節(jié)、全場景提出了更高的發(fā)展要求。首次從構建新發(fā)展格局的戰(zhàn)略層面，對建設現代冷鏈物流體系作出全方位、系統性部署，提出一系列務實、可操作、可落地的具體舉措，對“十四五”時期冷鏈物流高質量發(fā)展、健全現代冷鏈物流體系等具有重要的指導意義。

2021年國家層面出臺的相關冷鏈政策、規(guī)劃超過69 項，多維度指導部署冷鏈物流行業(yè)健康發(fā)展。2022年以來，我國中央和地方政府出臺多項政策支持冷鏈物流發(fā)展，據不完全統計，1～6 月，累計出臺冷鏈物流相關政策54 項，包含綜合規(guī)劃類、產業(yè)扶持類、金融與補貼類、安全與監(jiān)管類、紓困解難類和標準規(guī)范類等六大類政策。各地方政府根據國家戰(zhàn)略方針陸續(xù)出臺相關規(guī)劃政策，據不完全統計，各省的冷鏈相關政策、規(guī)劃超過581項，主要為補短板、促發(fā)展的整體方向，在冷鏈發(fā)達的省份冷鏈政策偏向于扶持龍頭和建設行業(yè)金字塔的趨勢。由市場為主，政策引導為輔的優(yōu)勝劣汰模式來推該進行業(yè)發(fā)展。近幾年來，冷鏈政策釋放，無疑給冷鏈物流發(fā)展創(chuàng)造了有利的環(huán)境，表1（見下頁）。

表1 國家冷鏈重點政策文件（部分）

隨著互聯網技術和信息技術的快速發(fā)展，冷鏈物流的高效運作成為了可能。互聯網和信息技術實現了數據的快速、準確傳遞，提高了冷鏈企業(yè)在庫存管理、裝卸運輸、采購、訂貨、配送發(fā)運、訂單處理等方面的自動化水平，促使訂貨、包裝、倉儲、運輸、流通加工一體化。

冷鏈企業(yè)信息系統不斷增多，復雜性日益提高，特別是網絡應用環(huán)境的延伸，跨平臺的分布式應用比重逐漸增加。為用戶提供功能強大、效率高、可操作性強的信息查詢服務是任何信息系統基本的重要功能。但是許多信息被分散在多個系統中，信息名稱、表現形式和查詢方法等都有所不同，這給信息的管理和使用帶來了極大的不便。因此，建立基于標準的、統一的、集中的信息庫和協同方法在冷鏈物流的開發(fā)中變得越來越重要。

總體設計

建設目標

通過統一的規(guī)范和標準，冷鏈物流活動過程中息息相關的物品、設備、參與方、地點等一系列物聯網標識相互映射，實現冷鏈物流行業(yè)內各參與方通信、互連、轉換、可移植性和安全性標準接口的公共基準平臺，可消除由于應用范圍、構建方式、系統結構、數據資源等方面所產生的各參與方系統間的差異，實現信息的高度共享，保證數據交換的透明、簡便、可靠、安全。

冷鏈物流大數據云平臺，建立以全程監(jiān)管為基礎、資源整合為支撐、信息化平臺為保障的體系框架，以集約化方式搭建的冷鏈物流大數據云平臺，將冷鏈物流信息采集、產品追溯、溫度監(jiān)控、統計分析等功能于一體，可廣泛應用于食品、農產品行業(yè)的冷鏈供應鏈管理中。實現了冷鏈供應鏈上各企業(yè)的信息透明化，可按區(qū)域、行業(yè)對企業(yè)數據進行劃分管理，通過冷鏈物流業(yè)務系統及物聯網設備，可以讓冷鏈運輸過程中的溫濕度信息自動采集、位置圖像信息自動存儲、業(yè)務單證信息解析可查、產品追溯信息移動可查、冷鏈報警信息智能處理等，還會通過冷鏈物流監(jiān)管系統對冷鏈物流業(yè)務系統進行監(jiān)管，確保冷鏈運輸的信息真實可靠性，平臺可實現單品從生產到運輸、儲存、銷售的全程溫度實時監(jiān)控，同時為使用者提供一個產品全程追溯的查詢平臺和數據分析展示窗口。平臺的大數據展示系統會以多種豐富形式、更加直觀的方式，展示數據分析統計結果。

構建思路

總體建設思路概括為：“123”，即一個核心：以建設冷鏈物流大數據云平臺為核心；兩個出發(fā)點：以平臺的實際需求為出發(fā)點，以系統的可集成性、可擴展性和再開發(fā)性為出發(fā)點；三個子系統：以構建冷鏈物流業(yè)務、監(jiān)管及可視化三個子系統為主要任務。冷鏈物流業(yè)務系統主要面向冷鏈物流業(yè)務全鏈條過程，利用設施設備、信息共享等技術，采集業(yè)務過程信息，包括單據、溫濕度、地理位置等，存儲概要信息，實現全程追溯。冷鏈物流監(jiān)管系統實現對冷鏈物流業(yè)務的監(jiān)管，包括溫濕度報警、位置偏差等實時監(jiān)控。冷鏈物流大數據可視化系統（展示系統）直觀展現數據，通過對數據的處理、分析等，實現各種圖表、趨勢、占比等情況的可視化展示。

架構設計

冷鏈物流大數據云平臺是由大數據展示系統、冷鏈物流監(jiān)管系統和冷鏈物流業(yè)務系統構成。冷鏈物流業(yè)務系統的核心是冷鏈供應鏈管理系統，如圖1所示（見下頁）。

圖1 平臺架構圖

冷鏈物流大數據云平臺的主要業(yè)務數據源于冷鏈物流業(yè)務系統；大數據展示系統中的統計、分析和展示的數據，主要源于冷鏈物流業(yè)務系統，還有一部分來源于冷鏈物流監(jiān)管系統；冷鏈物流監(jiān)管系統的數據源于冷鏈物流業(yè)務系統和物聯網設備采集的數據。冷鏈物流大數據云平臺中的企業(yè)、產品、設備基礎信息、交易單證信息、物流信息、以及其他相關信息，可以根據實際需要，從其他系統通過多種方式便捷導入，如圖2所示。

圖2 平臺數據關系圖

標準規(guī)范

冷鏈物流標準規(guī)范，對冷鏈物流行業(yè)是非常重要的，只有實現冷鏈物流標準規(guī)范，才能在國際經濟一體化條件下有效實施冷鏈物流系統的科學管理，加快冷鏈物流建設，促進冷鏈物流系統與國際系統和其他系統的銜接，有效降低成本，提高冷鏈物流的經濟效益和社會效益。

?冷鏈物流標準規(guī)范是實現冷鏈物流現代化、智能化的重要手段和必要條件;

?冷鏈物流標準規(guī)范是產品質量的保障;

?冷鏈物流標準規(guī)范是降低物流成本、提高物流效益的有效措施;

?冷鏈物流標準規(guī)范是冷鏈物流企業(yè)進軍國際市場的通行證;

?冷鏈物流標準規(guī)范是消除貿易壁壘、促進國際貿易發(fā)展的重要保障。

基于“共性先立，急用先行”的原則，依托物流標準與大數據標準的現有基礎，聯合TC267、TC269、以及TC287 等國家標準專業(yè)委員會，共同編制國家冷鏈物流標準，積極推進行業(yè)龍頭企業(yè)、行業(yè)協會及專業(yè)委員會等共同編制團體標準，并向國家和行業(yè)標準上升轉化。

充分發(fā)揮行業(yè)協會的影響優(yōu)勢，建立冷鏈物流大數據產業(yè)聯盟，進一步加強標準的培訓、宣貫工作，通過培訓、咨詢等手段推進標準宣貫與實施。

功能分析

冷鏈物流業(yè)務系統

冷鏈物流業(yè)務系統的核心是冷鏈供應鏈管理系統，以集約化方式搭建的冷鏈供應鏈管理系統，集冷鏈物流信息采集、產品追溯、溫度監(jiān)控、統計分析等功能于一體，可廣泛應用于食品、農產品冷鏈供應鏈管理中。冷鏈供應鏈管理系統是基于協同供應鏈管理的思想，配合供應鏈中各實體的業(yè)務需求，使操作流程和信息系統緊密配合，再加上物聯網設備，做到各環(huán)節(jié)無縫鏈接，形成物流、信息流、單證流、環(huán)境流四流合一的領先模式。實現整體供應鏈可視化，管理信息化，整體利益最大化，管理成本最小化，從而提高冷鏈運輸的水平和監(jiān)管，為使用者提供一個產品全程追溯的查詢平臺，如圖3 所示（見下頁）。

圖3 冷鏈物流業(yè)務系統架構圖

冷鏈物流業(yè)務系統主要面向企業(yè)用戶，通過產品追溯APP 面向消費者，通過企業(yè)用戶的地理位置進行劃分，在系統之下有中央平臺（北京、上海、山東、廣東和河北以外的省份）、北京平臺、上海平臺、廣東平臺、河北平臺和山東平臺等，每個平臺之下是相應省份的各類企業(yè)。企業(yè)分四種類型，銷售企業(yè)、生產企業(yè)、運輸企業(yè)和倉儲企業(yè)。

冷鏈物流業(yè)務系統的操作流程是銷售企業(yè)從生產企業(yè)采購商品為開端，到商品運到銷售企業(yè)為止的整個過程，如圖4所示。

圖4 業(yè)務操作流程圖

在這個物流過程中，所有的單據全部跟最初的訂購單建立聯系，通過訂購單可以查詢關聯的后續(xù)單據，也可以用物流過程中的某一個單據，查詢訂購單，再經過查詢訂單關聯的其他單據，根據單據和托盤的關系，就可以了解整個物流過程，即何時、何地、運輸何種貨物。

冷鏈物流監(jiān)管系統

對冷鏈物流業(yè)務系統進行監(jiān)管，保證企業(yè)信息及產品信息的真實性、冷鏈運輸過程、冷庫的實時監(jiān)控。冷鏈物流監(jiān)管系統主要分為三部分，基礎信息監(jiān)管、物流信息監(jiān)管、其他信息監(jiān)管。

基礎信息監(jiān)管對冷鏈系統中注冊的企業(yè)和產品信息，進行審核，審核信息的真實性、時效性、是否為GS1 成員等。還會對企業(yè)所屬的冷庫、冷車、司機、溫濕度數據采集設備、監(jiān)控設備和GPS 設備的信息進行監(jiān)督。

物流信息監(jiān)管運輸信息，實時監(jiān)控車輛在運輸過程中的溫濕度信息、GPS 地理位置、運輸車輛車況和司機信息等。通過冷鏈業(yè)務系統下，單證業(yè)務和在運車輛的車載物聯網信息采集設備的信息，通過地圖軌跡的形勢，實現在運車輛的實時監(jiān)控。倉儲信息，實時監(jiān)控冷庫和冷柜的溫濕度信息，視頻監(jiān)控，通過冷鏈物流業(yè)務系統存儲的歷史信息和物聯網設備采集的數據，可以對冷庫和冷柜的溫濕度環(huán)境和視頻畫面進行7x24小時的監(jiān)管，保證產品在存儲過程中的安全性和真實性，為冷鏈產品溯源提供可靠依據。報警信息，對冷鏈物流業(yè)務系統下的所有物聯網溫濕度采集設備進行監(jiān)管及整體的監(jiān)控，通過數字、表格等形式顯示當前的溫濕度信息，最近時間內的溫濕度變化趨勢能夠一目了然。當溫度發(fā)生報警時，監(jiān)管系統會在發(fā)出報警信息的同時，儲存記錄，為數據展示提供真實的分析數據，如圖5所示。

圖5 冷鏈物流監(jiān)管系統架構圖

其他信息監(jiān)管通過對冷鏈物流信息進行統計分析，對企業(yè)或產品進行綜合評定企業(yè)的級別，根據級別；決定企業(yè)是否列入企業(yè)黑白名單或產品黑白名單。評定的信息依據是全方面的，如訂單的生產周期、運輸周期、運輸中溫濕度的保障、冷庫冷柜溫濕度的歷史記錄等。

冷鏈物流大數據展示系統

數據導入是大數據展示系統數據可視化的基礎，關系數據源和大數據展示系統的數據導入，支持手動逐條錄入，也支持CSV 文件批量導入和接口導入數據，具有門檻低、操作簡單等特點。可導入企業(yè)相關信息、產品信息、單據信息、溫濕度信息、GPS路徑信息、報警信息、設備信息和銷售信息等。

通過對數據進行集中趨勢分析、離中趨勢分析和相關分析方法，對冷鏈物流數據進行分析，通過數學方法對數據資料進行整理、分析，并對數據的分布狀態(tài)、數字特征和隨機變量之間的關系進行估計和描述。描述統計分為集中趨勢分析、離中趨勢分析和相關分析三大部分。

大數據從采集、存儲、治理到管理，對冷鏈物流異構數據資源進行數據轉換與清洗、數據指標化、標準化、規(guī)范化入庫，實現對冷鏈物流全鏈條數據治理，如圖6所示。

圖6 冷鏈物流大數據處理結構圖

通過數據的采集、清洗、提取、分析、處理后，以多種豐富形式、更加直觀地展示數據，支持數據實時同步更新。大數據展示系統旨在幫助用戶快速通過可視化圖表展示海量數據。

應用展望

國家冷鏈物流大數據平臺將冷鏈物流信息采集、產品追溯、溫度監(jiān)控、統計分析等功能于一體，可廣泛應用于食品、農產品冷鏈供應鏈管理中。采用互聯網+物聯網+冷鏈物流+供應鏈的技術路線，基于GS1 國際標準體系框架，形成了冷鏈物流企業(yè)業(yè)務協同與產品追溯系列技術標準，通過數據中心云平臺、區(qū)域管理平臺和冷鏈企業(yè)業(yè)務應用系統，賦予國家冷鏈大數據平臺廣闊的應用空間，如圖7所示。

圖7 應用場景示意圖

設計、開發(fā)到運營過程中，得到北京交通大學物流研究院、北京網路暢想科技發(fā)展有限公司、北京中物聯物流規(guī)劃研究院、中國物流與采購聯合會大數據分委會、中國條碼技術與應用協會、中物聯大數據有限公司、大唐融合通信股份有限公司、北汽福田汽車股份有限公司等多家行業(yè)協會、科研院所和企業(yè)的支持與參與，該平臺從中國物流與采購聯合會將該平臺的相關情況上報了國家發(fā)改委、市場監(jiān)管局等做過專項匯報。該平臺業(yè)已上線，目前由北京網路暢想科技發(fā)展有限公司運營維護。