基于webiot技术的供应链安全追溯系统工程项目可行性研究报告.doc

1 基于供应链物联网技术的产品质量 追溯系统可行性研究报告 太原科伟科技创业投资管理有限公司 2011 年 5 月 2 目目 录录 1 项目概述 1 1 1 项目提出背景 意义及必要性 1 1 1 1 符合山西省产业模式转型发展的需要 1 1 2 攻关目标和内容 1 1 3 项目形成成果 知识产权及完成时间 1 2 项目立项的必要性及市场需求分析 2 2 1 项目技术攻关的必要性 2 2 2 项目的市场需求分析 2 3 相关领域国内外技术现状 发展趋势及国内现有工作基础 3 3 1 国内外技术现状 专利等知识产权情况分析和国内现有的工 作基础 3 3 2 国内外技术发展趋势 3 4 项目计划目标及主要研究内容 3 4 1 主要目标 3 4 2 研究与开发内容 3 4 3 项目的技术关键 包括技术难点 创新点 3 5 技术 经济效益分析 含市场风险分析 推广应用前景及产业 化可行性 4 5 1 技术经济效益分析 含经济效益 社会效益 4 5 2 推广应用前景分析 产业化可行性 4 5 3 项目实施的风险分析 含市场风险 技术风险 管理风险等 3 4 6 计划实施年限 经费预算及来源渠道 4 6 1 年度计划 4 6 2 经费预算 4 6 3 经费来源 4 7 必要的支撑条件 组织措施及实施方案 4 7 1 必要支撑条件 4 7 2 组织管理的措施 4 7 3 组织实施的方案 4 8 其它说明 4 9 科技行政主管部门意见 4 1 1 项目概述项目概述 1 1 项目提出背景 意义及必要性项目提出背景 意义及必要性 1 1 1 符合山西省产业模式转型发展的需要符合山西省产业模式转型发展的需要 2010 年的全国两会上 转变经济发展方式是代表委员们热议的话题 之一 我省 三个发展 的核心 转型发展 也被中央国务院重视 认可 在当前全球金融危机还未见底 人类保护生态 低碳经济的 意识日益增强的大背景下 中央 国务院审时度势 提出了一揽子 扩内需 保增长 调结构的政策措施 旅游业涉及到的行业超过 110 个 由于其特有的旅游消费功能成为扩大内需 调整经济结构 的重要途径和手段 温家宝总理在海南考察时指出 旅游消费对住 宿的贡献率超过 90 对银行和铁路的贡献率超过 80 对文化娱乐 的贡献率超过 50 对餐饮和商品零售业超过了 40 2009 年 12 月 1 日 国务院下发了 关于加快发展旅游业的意见 提出 把旅游 业建成战略性支柱产业和人民群众更加满意的现代服务业 国家开 始从战略层面和全局高度指导和推进旅游业的发展 近年来 全国 各地旅游业发展势头蓬勃强劲 河南省提出 旅游立省 海南要建 设国际旅游岛等 形成了百舸争流的竞争势态 在全国新形势下实 施我省旅游电子商务综合服务平台 将新技术 新科研成果转化为 现实的经济效益 提高我省旅游业的整体效率显得尤为迫切 2 1 1 2 符合高新技术产业发展的需要符合高新技术产业发展的需要 当前 发展高新技术产业已成为当今世界经济发展的主旋律 山西 省作为全国重要的能源基地 发展高新技术产业有利于转变经济增 长 方式 促进产业结构优化升级 有 利于提高经济发展质量 实 现经济的可持续发展 当前山西省的高新技术产业还存在着很多问题 必须引起重视 总 体实力偏弱 市场竞争能力不强与开发经费投入不足 高新技术的 消化吸收经费相对较低 致使成果转化率低 此外 创业投资机构 数量少 实力弱 政府各类科研基金管理封闭 社会资金投入科技 创新领域的渠道不畅 载体不健全 也导致了科技资金投入的不足 高科技人才缺乏 企业自主创新能力不强 因此 研发基于供应链物联网技术的产品质量追溯系统成为了发展 高新技术的不二选择 1 1 3 完善食品安全的监查 树立企业 政府形象完善食品安全的监查 树立企业 政府形象 食品质量安全不仅影响到人们的健康 甚至关系国家经济与社会的稳 定 近年来 大量食品安全事件频频曝光 这一问题受到广泛关注 从经济学和管理学的角度 食品质量安全问题大致可分为两类 由生 产厂商和经营厂商的败德行为及管理不善导致的食品质量安全问题 以转基因食品为代表的新技术的不确定性带来的食品质量安全问题 3 在任何社会经济中 食品无疑都是最重要的商品之一 食品安全事故 不仅直接造成严重的经济损失 而且直接导致大量的食源性疾病的发 生 引发生产力水平下降 经济效益减少 医疗费用增加 国家财政 支出上升 还直接阻碍食品行业的正常生产 经营和贸易 这几方面 形成合力 最终会导致国家的经济发展受阻 甚至会影响到国计民生 和社会的稳定 基于供应链物联网技术的产品质量追溯系统 是一 套有效的食品监查追踪系统 可以及时发现和处理食品质量问题 保证食品安全 树立企业和政府的良好形象 1 1 4 符合广大人民群众的切身利益符合广大人民群众的切身利益 民以食为天 食以安为先 食品安全事关人民群众身体健康和生命 安全 事关经济发展与社会和谐 党中央 国务院高度重视食品安 全 采取了一系列政策措施 目前我国食品安全总体比较稳定 同 时也要清醒地看到 食品安全的基础还较薄弱 形势依然严峻 必 须充分认识保障食品安全的重要性和紧迫性 切实增强责任感和使 命感 加强监管 标本兼治 从根本上改善食品安全状况 使人民 群众吃得放心 吃得安全 4 但是 应当清醒地看到 我国食品安全基础薄弱 受产业 发展水平 企业管理水平 消费结构水平 诚信道德水平 等因素制约 当前的食品安全状况不容乐观 一些违法违 规顽疾仍未根治 新的问题时有发生 屡禁不止 特别是 以食品非法添加为代表的食品安全问题比较集中地暴露出 来 人民群众反映强烈 食品安全体制机制 法规制度 技术能力等方面也存在许多薄弱环节 一定程度上引起人 们对食品安全的担忧 影响着公众对食品消费的信心 1 2 攻关目标和内容攻关目标和内容 1 2 1 基于供应链物联网技术的产品质量追溯系统的核心基于供应链物联网技术的产品质量追溯系统的核心 EPC 技术技术 EPC 的全称是 Electronic Product Code 中文译作产品电子代 码或电子产品编码 它是为了提高供应链供应链管 理水平 降低成本而新近发展起来的一项新技术 是一种编码系统 它建立在 EAN UCC 即全球统一标识系统 条型编码的基础之上 并对该条形编码系统做了一些扩充 用以实 现对单品进行标志 产品电子代码是下一代产 5 品标识代码 它可以对供应链中的对象 包括物品 货箱 货盘 位置等 进行全球唯一的标识 EPC 存储在 RFID 标签上 这个标签包含一块硅芯片和一根天线 读取 EPC 标签 时 它可以与一些动态数据连接 EPC 的信息编码方式可以与传统的条码兼容 但是其信息容量大 大增强 弥补了条码技术不能识别到单品层 次的不足 同时由于 EPC 系统采用了比条码技术更为先进的 RFID 技 术 可以实现相对较远的距离快速识读 并 且加强了标签的环境适应能力 被誉为具有革命性意义的新技术 RFID 技术 RFID 是一项易于操控 简单实用且特别适合用于自动化控制的 灵活性应用技术 其所具备的独特优越性是其 他识别技术无法企及的 它既可支持只读工作模式也可支持读写工 作模式 且无需接触或瞄准 可自由工作在各 6 种恶劣环境下 可进行高度的数据集成 另外 由于该技术很难被 仿冒 侵入 使 RFID 具备了极高的安全防护 能力 一个最基本的 RFID 系统一般包括三个部份 1 标签 Tag 即射频标 签 由耦合元件及芯片组成 每个 标签具有唯一的电子编码 附着在 物体上标识目标对象 一般电子 标 签中保存有约定格式的电子数据 且含有内置天线 用于和射 频天线 间进行通信 2 读写器 Reader 读取 有时还可以写入 标签信息的设 备 可设计为手持式或固定式 它 可无接触地读取并识别电子标签 中 所保存的电子数据 从而达到自动识别物体的目的 读写器通常 通过读写器的 RS232 或 RS485 接口进一步与电脑 相连 或使用 WLAN 技术进行数据传送 所读取的标签信息被传送到电脑进行下一 步处理 3 天线 Antenna 在标签和读写器之间传递射频信号 读写 器是 RFID 系统中比较重要的一个组成部分 从最基本原理来说 读写器通过空间信道向射频标签发送命令 标签接收读写器的命令 7 后做出必要的响应 由此 实现射频识别 一般情况下 读写器能够 接收来自应用系统的命令 并且根据应用系统的命令或约定的协议 作出 相应的响应 比如回送收集到的标签数据等 1 2 2 物联网对供应链管理的影响分析物联网对供应链管理的影响分析 从供应链管理有效实施所依靠的两大载体 计算机信息系统和 供应链配送中心 上不难发现 每一次信息化产业浪潮的出现都能 给供应链管理的发展带来契机 因此 物联网的出现也将为供应链 管理过程中出现的一系列问题提供部分解决方案 并且为其在企业 中的进一步有效应用带来机遇 下文分别通过分析物联网在供应链 管理几大环节的应用以论证其对供应链管理发展的影响 运输环节 在运输环节 通过对在途货物和车辆贴上 EPC 标签 在运输线上的检查点上安装 RFID 接收转发装置 使供应商和经销商 能实时了解到货物所处的位置 状态及预计到达时间 还可以合理 调度在途车辆 最大限度提高车辆利用率 仓储环节 在仓储环节 基于 EPC 的实时盘点和智能货架技术可保 证企业对其库存实现高效管理 通过对货物的智能化管理 还可以 提高仓储空间的利用率 使企业实时了解有关库存情况 从而降低 库存成本 提高企业库存管理的准确性 生产环节 在生产制造环节应用 EPC 技术 可以完成自动化生 8 产线运作 在整个生产线上通过识别电子标签来实现对原材料 零 部件 半成品和产成品的识别与跟踪 并且快速从品类繁多的库存 中准确地找出工位所需的原材料和零部件 从而减少人工识别成本 和出错率 提高效率和效益 除此之外 EPC 技术还能帮助管理人 员及时根据生产进度发出补货信息 使生产更加柔性化 同时也加 强了对产品质量的控制与追踪 配送 分销环节 在配送环节 通过更新贴在商品上的 EPC 标签 的信息 使管理员可以通过电脑实施精确的库存控制 大大加快配 送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率 并能减少人工 降低配送成本 零售环节 在零售环节 通过利用配有嵌入式扫描器的货架 可以有效地监控商品的流动情况 还能起到货物防盗的作用 当商 品存货数量降到偏低水平时 还能实现适时补货 减少库存成本 基于 RFID 技术的智能秤可以自动识别商品的类型 并按该商品 来计量 计价和打印小票 在商场出口处 带有射频识别标签的商 标由读写器将整车货物一次性扫描 并能从顾客的结算卡上自动扣 除相应的金额 这些操作无需人工参与 节约了大量人工成本 提 高了效率 加快了结账流程 同时提高了顾客的满意度 9 1 3 项目形成成果 知识产权及完成时间项目形成成果 知识产权及完成时间 1 3 1 完整的产品质量追溯系统完整的产品质量追溯系统 1 3 2 创新的供应链物联网技术创新的供应链物联网技术 1 3 3 共享全省食品市场供需行情数据 促进食品产业发展共享全省食品市场供需行情数据 促进食品产业发展 1 3 4 挖掘整理全省食品行业数据 为政府决策提供依据挖掘整理全省食品行业数据 为政府决策提供依据 1 3 3 预计获得的知识产权预计获得的知识产权 商标 专利 1 3 6 项目进度规划及完成时间项目进度规划及完成时间 1 管理工作排序 2 延时估算 3 进度计划的编制 1 前期的市场调研 2 个月 2 策划 2 个月 3 系统研发 3 个月 4 系统测试与完善 1 个月 5 信息采集 与系统研发同步进行 4 个月 6 系统应用测试与完善 2 个月 4 进度计划变更的控制进度 10 2 项目立项的必要性及市场需求分析项目立项的必要性及市场需求分析 2 1 项目技术攻关的必要性项目技术攻关的必要性 2 1 1 物联网技术应用物联网技术应用 从整个供应链来看 EPC 系统和 RFID 技术能使供应链的透明度大 大提高 物品在供应链的任何地方都被实 时追踪 安装在工厂配送中心 仓库及商品货架上的读写器能够自 动记录物品在整个供应链的流动 从生产线到 最终的消费者全程记录 EPC 和 RFID 技术将在供应链的诸多环节上发挥重大的作用 主 要体现在以下几个环节 1 生产环节 在生产制造环节应用 EPC 技术可以完成自动化生产线运作 实现 在整个生产线上对原材料 零部件 半成品 11 和产成品的识别与跟踪 减少人工识别成本和出错率 提高效率和 效益 采用了 EPC 技术之后 就能通过识别电 子标签来快速从品类繁多的库存中准确地找出工位所需的原材料和 零部件 EPC 技术还能帮助管理人员及时根据 生产进度发出补货信息实现流水线均衡 稳步生产 同时也加强了 对产品质量的控制与追踪 生产线发料过程中 首先系统进行生产任务自动排产 AGV 小车 满载按一定规则摆放物料 经过生产线每个 工位 安装在每个工位上的 RFID 读写器实时对经过的 AGV 小车进行 扫描 即可实现自动识别当前工位需要的何 种物料 需要多少 是否已经全部到位等 当前工位员工即可根据 配备的显示屏的提示 拿取生产物料 在生产补料过程中 生产工位上的 FRID 自动识别当前工位物料 的剩余情况 实时将物料需求信息传送到 12 发料室 及时做好备料发料工作 保证生产线物料充足 不断料 不堆积等 提供现场物料周转率 使现场整洁 2 运输环节 在运输管理中在途运输的货物和车辆贴上 EPC 标签 运输线的一 些检查点上安装上 RFID 接收转发装置 因 此当货物在运输途中 无论是供应商还是经销商都能很好的了解货 物目前所处的位置及预计到达时间 特别对于价值高的物品 危险易泄漏的物品 需要封箱运输的物 品等 均可采用主动式 RFID 技术 将其封装 与箱内 如果出现非正常开箱 中央监控系统即可获得物品状况 及时报警 减少危害和损失 3 存储环节 在仓库里 EPC 技术最广泛的使用是存取货物与库存盘点 它能 用来实现自动化的存货和取货等操作 13 基于 EPC 的实时盘点和智能货架技术保证了发货退货的正确性以 及补货的及时性 而仓储区内商品可以实现 自由放置 提高仓储区的空间利用率并能够提供有关库存情况的准 确信息 从而降低了库存 增强了作业的准确 性和快捷性 提高了服务质量 降低了储存成本 节省了劳动力和 库存空间 同时减少了整个供应链中由于商品误 置 送错 偷窃 损害和库存 出货错误等造成的损耗 4 零售环节 物联网可以改进零售商的库存管理 实现适时补货 有效跟踪运 输与库存 提高效率 减少出错 比如 当 贴有标签的物件发生移动时 货架自动识别并向系统报告这些货物 的移动 智能货架会扫瞄货架上摆放的商品 若是存货数量降到偏低的水位 或是侦测到有人偷窃 就会通过计 算机提醒店员注意 因此 能够实现适时补货 14 减少库存成本 还能起到货物防盗的作用 智能秤能根据果蔬的表皮特征 外观形状 颜色 大小等自动识 别水果和蔬菜的类别 并按该商品来计量 计价和打印小票 在商场出口处 带有射频识别标签的商标由读写 器将整车货物一次性扫描 并能从顾客的结算 卡上自动扣除相应的金额 这些操作无需人工参与 节约了大量人 工成本 提高了效率 加快了结账流程 同时 提高了顾客的满意度 另外 EPC 标签包含了极其丰富的产品信息 例如生产 Et 期 保 质期 储存方法以及与其不能共存的商品 可 以最大限度的减少商品耗损 5 配送 分销环节 在配送环节采用 EPC 技术能大大加快配送的速度 提高拣选与分 发过程的效率与准确率 并能减少人工数 15 量 降低配送成本 如果到达配送中心的所有商品都贴有 EPC 标签在进入配送中心时 装在门上的读写器就会读取托盘上所有货 箱上的标签内容并存人数据库 系统将这些信息与发货记录进行核 对 以检测出可能的错误 然后将 EPC 标签更 新为最新的商品存放地点和状态 这样管理员只需操作电脑就可以 轻松了解库存 通过物联网查询商品信息及通 知供应商商品已到或缺货 这样就确保了精确的库存控制甚至可确 切了解目前有多少货箱处于转运途中 转运地 始发地和目的地 以及预期的到达时间等信息 6 集装箱 港口 码头 报关报检环节 用无线射频识别 RFID 技术 通过安装在出入境车辆上的 RF 电 子卡 或 RF PDA 与分布在口岸监管区域 16 的无线射频基站群的无线信息交互 实现对出入境人 车辆 货物 实施电子化管理 从而取代了长期以来依靠司 机填写纸质 出入境车辆检验检疫监管簿 申报的管理方式 实现 出入境车辆及货物的快进快出 大进大出 集装箱上的电子标签可以记录固定信息 包括序列号 箱号 持 箱人 箱型 尺寸等 还可以记录可改写信 息 如货品信息 运单号 起运港 目的港 船名航次等 集装箱 RFID 自动识别系统完成装箱数据输入 集装箱信息实时 采集和自动识别 通信系统完成数据无线传 输 集装箱信息管理系统完成对集装箱信息的实时处理和管理 能 完成数据统计与分析 向客户提供集装箱信息 查询服务 而港口集装箱管理系统可以监测 记录经过道口的集装 箱 拖运车辆 事件发生时间 操作人员 集 装箱堆放位置等信息 具有形象的 3D 集装箱堆场地图和放箱 找 箱功能 17 2 2 项目的市场需求分析项目的市场需求分析 2 2 1 山西省食品安全体系完善的迫切需要山西省食品安全体系完善的迫切需要 食品安全关乎人民群众的切身利益 关乎社会的和谐稳定 2011 年 3 月至 5 月 全国人大常委会执法检查组开展了食品安全法执法检 查工作 6 月 29 日 十一届全国人大常委会第二十一次会议举行第 二次全体会议 全国人大常委会副委员长路甬祥代表执法检查组向 会议报告了检查情况 当前的食品安全状况不容乐观 尤其是少数 食品生产经营者不讲诚信道德 目无法纪 唯利是图 加之有些地 方和部门重视不够 监管措施不到位 致使一些领域和地方的食品 安全问题仍然比较突出 近期 瘦肉精 染色馒头 等食品安全 事件的集中暴露 造成了十分恶劣的影响 加剧了人民群众对食品 安全的担忧 六大突出问题制约食品安全 一是一些食品生产经营企业法律意识淡薄 诚信道德低下 目 前 一些食品生产加工企业和从业人员唯利是图 置法律 道德和 人民群众的生命健康于不顾 肆无忌惮地生产加工有毒有害食品 而且手段不断翻新 二是一些地方和部门监管缺失 对违法行为打击不力 使食品 领域违法犯罪行为得不到有效遏制 路甬祥表示 目前 食品安全 源头监管薄弱 是一个相当突出的问题 近年来的食品安全案件 18 大多发生在食品生产源头和初加工环节 因此 依法加强源头监管 消除安全隐患 是需要各级政府高度重视并尽快予以解决的重大问 题 三是体制调整尚未完全到位 某些职责分工不明确 造成一些 环节监管缺失 在实际监管工作中监管交叉和监管空白同时存在 一些地方在发生问题后甚至出现相互推诿的现象 食品安全综合协 调的体制机制尚未理顺 通过分析 山西省食品生产加工企业大多数企业规模偏小 食品生产 加工企业食品安全管理体系 管理水平的落后 生产负责人和质量负 责人文化教育素质整体偏低 从业人员对食品安全知识认识态度和 行为亟待加强 食品生产过程中各环节的情况及控制体系较差 甚至 有部分企业失控 食品的检验检测能力较差 从事检验检测的人员专 业素质偏低 食品生产企业所遵循的质量标准不齐全 结论 食品 安全问题是关系到人民健康和国计民生的重大问题 为人民提供足够 的 安全的食品是食品生产企业的首要任务和责任 食品生产企业 对从业人员必须严把从业准入条件 制定从业人员的食品安全知识培 训制度 完善食品质量标准体系 食品生产企业的必须具备食品质 量检验检测能力和水平 确保能对其所生产的食品进行全面检验检测 食品生产企业应加强食品生产的过程控制 政府应分阶段把食品生产 企业实施并通过 IS09000 体系 IS014000 体系 GMP HACCP 体系管 理作为食品企业准入的条件 政府应加快食品企业的产业化指导 提 19 高食品生产企业的工业化 规模化水平 对传统食品企业应尽快制 定传统食品的地方标准 提高食品生产企业准入条件 促进传统食品 生产企业快速作强 食品安全的现状亟待食品安全体系的完善 基于供应链物联网技术 的产品质量追溯系统 将在最大程度上跟踪食品生产 流通过程 及时检测食品安全 将食品质量问题扼杀在萌芽状态 同时 基于 供应链物联网技术的产品质量追溯系统还可在食品质量问题出现后 查找到问题源 以合理解决食品质量问题并制定相应的预防措施 此系统必将在很大程度上完善食品质量安全体系 2 2 2 带动高新技术产业发展 转变经济增长方式的需要 高新技术是现代生产力中最活跃的因素和最主要的支撑力量 高新 技术产业的发展水平已经成为衡量一个国家和地区经济实力和竞争 力的主要标准 高新技术的概念是一个动态的概念 目前 国际上 公认的并列入 21 世纪重点研究开发的高新技术领域 包括信息技术 生物技术 新材料技术 新能源技术 空间技术和海洋技术等 在 现代经济社会 经济增长的主要来源是技术进步和知识进步 而高 新技术产业能够使高新技术成果转化为经济效益 推动经济增长和 发展 我国高新技术产业正从小到大 由弱变强 开始步入发展的快 车道 高新技术产业规模迅速扩大 产值迅速增加 年均增长达 20 以 上 超过同期全部工业年均增长速度 10 多个百分点 已经成为我国 经济发展中最有活力的部分 20 高新技术产业发展的良好势头 正在逐步完善着我国的产业结构 使我国的经济增长方式由粗放型向集约型转变 物联网技术是一种 新型的高新技术 并以迅猛的势头在发展 基于供应链物联网技术 的产品质量追溯系统 是以物联网为基础的高新技术 将其与现今 的食品安全问题相结合 必将使我国的食品产业和高新技术产业得 到一次大发展 并进一步推动我国经济增长方式的转变 3 相关领域国内外技术现状 发展趋势及国相关领域国内外技术现状 发展趋势及国 内现有工作基础内现有工作基础 3 1 国内外技术现状 专利等知识产权情况分析和国内现有国内外技术现状 专利等知识产权情况分析和国内现有 的工作基础的工作基础 3 1 1 物联网技术物联网技术 以物联网为核心的信息技术发展被誉为第三次信息技术革命 2009年以来全球各国都在大力推动物联网的技术发展与应用 中国 政府对物联网的发展极为重视 加快物联网的研发应用写进了政府 工作报告 一系列物联网发展的产业政策及规划相继出台 物联网 已经上升为国家战略 目前物联网感知技术更加丰富 除 RFID 技术以外 面向所有感 知技术开放 凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网 感知技术体系 目前常用的传感知技术 RFID 技术 GPS 卫星定位 与识别技术 视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知 技术体系 网络方面 互联网 传感网 局域网 电视网 电信网 也在走向融合 也可纳入物联网网络技术体系 智能应用则更加广 泛了 从而打开了智能物联网发展创新的空间 21 一 物联网概念与主要技术体系一 物联网概念与主要技术体系 物联网就是 物物相连的互联网 即通过各类传感装置 RFID 技术 视频识别技术 红外感应 全球定位系统 激光扫描器等信 息传感设备 按约定的协议 根据需要实现物品互联互通的网相连 接 进行信息交换和通信 以实现智能化识别 定位 跟踪 监控 和管理的智能网络系统 物联网的特征主要体现在三个方面 一是 互联网特征 即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网 络 二是识别与通信特征 即纳入联网的 物 一定要具备自动识 别与物物通信 M2M 的功能 三是智能化特征 即网络系统应该具 有自动化 自我反馈与智能控制的特点 二 物联网技术在二 物联网技术在产品质量追溯系统产品质量追溯系统的应用状况分析的应用状况分析 一 感知技术应用状况 一 感知技术应用状况 在中国供应链信息化领域 应用最普遍的物联网感知技术首先就 是 RFID 技术 RFID 标签及智能手持 RF 终端产品有比较广泛的应用 RFID 技术主要用来感知定位 过程追溯 信息采集 物品分类拣选 等 其次是 GPS GIS 技术 供应链信息系统采用 GPS GIS 感知技术 用于对供应链运输与配送环节的车辆或物品进行定位 追踪 监控 与管理 尤其在具有运输环节的供应链信息系统 大部分均采用了 这一感知技术 视频与图像感知技术居第三位 这一技术目前还停留在监控阶段 还需要人来对图像分析 不具备自动感知与识别的功能 在供应链 系统中主要作为其他感知的辅助手段 也常用来对供应链系统安防 监控 用于供应链运输中的安全防盗等 这一系统往往会与 RFID GPS 等技术结合应用 传感器的感知技术居于第四位 传感器感知技术及传感网技术是 近两年才在供应链领域得到重视与应用的技术 目前传感器感知技 术也是与 GPS RFID 等技术结合应用 主要用于对危险供应链系统 粮食供应链系统 冷链供应链系统的物品状况及环境进行感知 传 感技术丰富了供应链物联网系统中的感知技术手段 在食品 医药 冷链供应链和危险品供应链具有广泛应用前景 扫描 红外 激光 蓝牙等其他感知技术在供应链领域也有零星 应用 这些技术主要用在自动化供应链中心自动输送分拣系统 用 于对物品编码自动扫描 计数 分拣等方面 激光和红外也应用于 供应链系统中智能搬运机器人的导引 注 上述扫描指自动输送分 拣机上的条码扫描 不包括手持终端的条码扫描 根据对相关资料的统计分析 多项感知技术集成应用的情况也较 22 多 如 RFID 技术与传感器技术结合 如 GPS 技术与 RFID 技术结 合 如 车载视频与 GPS 技术结合等等 二 网络与通信技术应用状况 二 网络与通信技术应用状况 现代供应链的特点就是系统化和网络化 目前供应链系统全部是 网络化的运作 很少有供应链系统是点对点的单线管理与优化 因 此供应链信息化的最大趋势就是网络化与智能化 目前供应链系统 企业内部的生产管理系统往往是与企业生产系 统的运作与管理相融合 供应链作为生产系统的一部分 在企业生 产管理中起着非常重要的作用 企业内部供应链的网络架构 往往 都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统 在公司 面对大范围的供应作业 由于货物分布在全国各地 并 且货物在实时移动过程中 因此供应的网络化信息管理往往是借助 于互联网系统与企业局域网相结合应用 但也有企业全部采用局域 网技术 在供应中心 供应网络往往基于局域网技术 也采用无线局域网 技术 组建供应信息网络系统 数据通信方面往往是采用无线通信与有线通信相结合 目前新的 供应信息系统还大量采用了3G 通信技术等先进的技术手段 根据不完全的对供应信息化案例的统计分析 采用互联网技术的 占68 采用局域网技术的占63 采用无线局域网技术的占24 有 的系统采用多种网络技术 如下图所示 三 智能管理技术应用状况 三 智能管理技术应用状况 根据对相关资料的统计分析 目前供应信息系统能够实现对供应 过程智能控制与管理的还不多 物联网及供应链信息化还仅仅停留 在对物品自动识别 自动感知 自动定位 过程追溯 在线追踪 在线调度等一般的应用 专家系统 数据挖掘 网络融合与信息共 享优化 智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有 很大差距 目前只是在企业供应链系统中 部分供应链系统还可以做到与企 业生产管理系统无缝结合 智能运作 在部分全智能化和自动化的 供应中心的供应信息系统 可以做到全自动化与智能化供应链作业 23 3 1 2 国外食品追溯系统应用现状与分析国外食品追溯系统应用现状与分析 食品追溯系统作为保障食品安全的有效手段 在世界很多国家 特别是欧美等发达国家和部分发展中国家 受到了广泛的关注 欧盟 美国 日本等国纷纷建立食品质量安全追溯系统 一 主要国家应用追溯系统概况 1 美国 美国食物安全的监管特点是食物质量安全监督管理由多个部 门负责 主要负责部门为农业部 卫生和公共事业部及环境保护署 分别负责农产品 葡萄酒和饮用水等不同产品 此外 美国商业部 财政部和联邦贸易委员会也不同程度地承担了对食品安全的监管职 能 2002 年 美国国会通过了 生物反恐法案 将食品安全提 高到国家安全战略高度 提出 实行从农场到餐桌的风险管理 国 家对食品安全实行强制性管理 要求企业必须建立产品追溯制度 到2006 年底所有与食品生产有关的企业必须建立产品质量追溯制度 美国政府于2004 年启动了国家动物标识系统 NAIS 通 过对养殖场和动物个体或群体转移进行标识 确定其出生地和移动 信息 最终保证在发现外来疫病的情况下 能够于48 小时内确定所 有与其有直接接触的企业 2 欧盟 欧盟成立欧洲食品安全局对食物安全管理承担主要责任 成员国和欧盟共同执行食物安全管理政策 食品产业受成员国有关 机构的监督 这些机构同时受欧盟的管理 欧盟委员会也参与对欧 盟的食物安全管理 欧盟的畜产品追溯系统主要应用在牛的生产和 流通领域 与一些价值较低 混合包装的产品只需追溯到生产批次 24 不同 牛肉属于价值较高的产品 个体标记相对较为容易 其生产 及包装特点决定了基本部位产品可以做到个体追溯 也因此欧盟在 客观条件上能做到实行较严格 完善的追溯制度 事实上 欧盟强 制性要求入盟国家对家畜和肉制品开发和流通实施追溯制度 从 2002 年起所有店内销售的产品必须具有追溯标签 该标签必须包含 如下信息 出生国别 育肥国别及牛肉关联的其他畜体的引用数码 标识 屠宰国别以及屠宰厂标识 分割包装国别 分割厂的批准号 以及是否欧盟成员国生产等 3 澳大利亚 澳大利亚70 的牛肉产品销往海外 通过实行国家牲畜标 识计划 NLIS 澳畜产品得以顺利出口欧盟 总值约每年5200 万澳元 NLIS 是一个永久性的身份系统 能够全程追踪家畜的出生 到屠宰 家畜个体采用经 NLIS 认证的耳标或瘤胃标识球来标识身 份 牛迁移到新的地点时 农场 寄养销售场或者屠宰场的射频身 份读取器将读取并在 NLIS 数据库中记录其移动 NLIS 的优点是 通过将胴体信息与家畜个体生产数据关联 改善管理和提高育种决 策能力 满足消费者需求 通过自动数据采集 提高家畜个体记录 准确性 4 日本 日本政府已通过新立法 要求肉牛业实施强制性的零售点 到农场的追溯系统 系统允许消费者通过互联网输入包装盒上的牛 身份号码 获取他们所购买的牛肉的原始生产信息 作为对疯牛病 的反应 该法规要求日本肉品加工者在屠宰时采集并保存每头家畜 的 DNA 样本 从国际发展状况来看 实施追溯既是保障食品安全的现实 需求 也代表了当前和未来食品安全保障措施的发展趋势 同时 也正是这种对食品进行跟踪和追溯的现实需求 推动了追溯系统的 发展和应用 二 国外情况分析 1 建立追溯系统的动机 25 1 追根溯源 控制疾病影响 自从1986 年英国发生疯 牛病以来 欧盟率先进行了肉牛和犊牛的追溯性研究 欧盟各国均 建立了牛及牛肉标识追溯系统 加拿大 美国和日本也是在本国发 生疯牛病后 纷纷引入了肉牛全程标识追溯系统 目前 追溯系统 最主要的作用在于及时发现病源 扼制疫情扩大 2 设立壁垒 保护本国产业 欧盟建立追溯系统的另一 个重要原因是设立贸易壁垒 保护本国产业 欧盟将肉品追溯作为 一项准入门槛 既针对来自欧盟国家以外的国家 也针对新加入欧 盟的其他成员国 3 打破壁垒 促进肉品出口 澳大利亚 NLIS 系统使澳 实现了畜产品从牧场到屠宰场的全程跟踪监测 获得欧盟认可 其 牛肉对欧出口额超过其他任何国家 2 政府管理模式 以欧盟 加拿大为代表的国家由一个独立的或专门设立的部 门对肉品追溯进行统一管理 尽管美国采取了多部委共同负责的模 式 但事实上对于某一特定产品 仍由单一部门对其生产和流通的 各环节进行统一管理 这种一部门负责到底的管理模式集中了资源 大大提高政府产业规划 政策研究以及应急处理的能力 3 严格监管 立法上 各国对食品追溯进行了强制性规定 欧盟出台了一 系列相关法律法规 要求在欧盟国家销售的牛肉制品和生鲜水果 蔬菜都要具有追溯功能 同时要求出口到欧盟国家的肉类产品从 2005 年起必须具备追溯功能 美国通过联邦立法来要求动物产品必 须使用标识 日本通过立法要求牛肉产品必须追溯 信息管理上 美国 NAIS 信息系统 其数据库包括国家养殖 场信息库和国家动物记录信息库 澳大利亚 NLIS 数据库等都属于 国家级别数据库 对录入的信息有统一的标准 由国家对其进行管 理 分析 同时 各国均开始或已经制定法律支持系统信息的真实 性 26 3 1 2 国内食品追溯系统应用现状与分析国内食品追溯系统应用现状与分析 我国已形成基本齐全的物联网产业体系 部分领域已形成一定市场 规模 网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小 传 感器 RFID 等感知端制造产业 高端软件和集成服务与国外差距相 对较大 仪器仪表 嵌入式系统 软件与集成服务等产业虽已有较 大规模 但真正与物联网相关的设备和服务尚在起步 我 国已形成了较完整的敏感元件与传感器产业 产业规模稳步增长 我国形成了 RFID 低频和高频的完整产业链以及以京 沪 粤为主的 空间布局 2009 年市场规模达到 85 亿元并成为全球第 3 大市场 我国仪器仪表产业连续多年实现 20 以上的增长 2009 年产值超过 5000 亿元 企业数量为 5000 多个 小型企业数量占比达到 90 在物联网网络通信服务业领域 我国物联网 M2M 网络服务保持高速 增长势头 目前 M2M 终端数已超过 1000 万 年均增长率超过 80 应用领域覆盖公共安全 城市管理 能源环保 交通运输 公共事 业 农业服务 医疗卫生 教育文化 旅游等多个领域 未来几年 仍将保持快速发展 预计 十二五 期间将突破亿级 三大电信企 业在资源配置方面积极筹备 加紧建设 M2M 管理平台并推出终端通 信协议标准 以推进 M2M 业务发展 国内通信模块厂商发展较为成 熟 正依托现有优势向物联网领域扩展 国内 M2M 终端传感器及芯 片厂商规模相对较小 处于起步阶段 尽管我国在物联网相关通信 27 服务领域取得了不错的进展 但应在 M2M 通信网络技术 认知无线 电和环境感知技术 传感器与通信集成终端 RFID 与通信集成终端 物联网网关等方面提升服务能力和服务水平 在物联网应用基础设施服务业领域 虽然不是所有云计算产业 都可纳入物联网产业范畴 但云计算是物联网应用基础设施服务业 中的重要组成部分 物联网的大规模应用也将大大推动云计算服务 发展 国内云计算商业服务尚在起步 SaaS 已形成一定规模 而真 正具有云计算意义的 IaaS 和 PaaS 商业服务还未开展 目前 我国 在云计算服务的基础设施 IDC 中心 建设 云计算软硬件产业支 持和超大规模云计算服务的核心技术方面与发达国家存在差距 云 安全方面 我国企业具有一定的特点和优势 随着物联网应用的规 模推进 互联网快速发展和国家信息化进程的不断深入 我国云计 算服务将形成巨大的市场需求空间 十二五 期间将呈现快速发展 态势 在物联网相关信息处理与数据服务业领域 信息处理与数据分 析的关键技术主要是数据库与商业智能 我国数据库产业非常薄弱 知名企业只有三四家 只占国内市场 10 左右的份额 商业智能 BI 领域我国虽然技术相对落后 但已形成了一定规模 国内现 有 BI 厂商有近 500 家 但高端市场仍由国际厂商垄断 整体而言 我国拥有自主知识产权的数据库产品 BI 产品和掌握关键技术的软 件企业少 产业链不完整 缺乏产品线完整 软硬结合 竞争力强 的国际企业 在物联网应用服务业领域 整体上我国物联 28 网应用服务业尚未成形 已有物联网应用大多是各行业或企业的内 部化服务 未形成社会化 商业化的服务业 外部化的物联网应用 服务业还需一个较长时期的市场培育 并需突破成本 安全 行业 壁垒等一系列制约 综上所述 我国尚未形成真正意义的 物联网产业形态和爆发点 物联网有形成巨大市场的潜力 但潜在 空间转化为现实市场还需要较长时间培育 关键点是通过技术和应 用创新形成新兴业态和新增市场 我们预计 十二五 期末我国物 联网相关产业规模将达到 5000 多亿元规模 而真正可能形成万亿元 级规模的时间节点预计在 十三五 后期 3 2 国内外技术发展趋势国内外技术发展趋势 3 2 1 几种重要的物联网技术在企业供应链的应用领域与前几种重要的物联网技术在企业供应链的应用领域与前 景景 一 一 RFIDRFID 技术在企业供应链的应用领域及前景技术在企业供应链的应用领域及前景 RFID 是一种非接触式的自动识别技术 它通过射频信号自动识 别目标对象并获取相关数据 识别工作无须人工干预 可工作于各 种恶劣环境 RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签 操作快捷方便 1 RFID 技术在供应链业的应用 在供应领域 RFID 电子标签可以应用于自动仓储库存管理 产 品供应链跟踪 供应链自动管理 产品装配和生产管理 产品防伪 等多个方面 大量使用 RFID 电子标签可以提高整个供应链和供应链 作业管理水平 RFID 在供应链的重点应用方向包括 货运集装箱追 踪与管理 道路货运车辆的跟踪与管理 托盘等装载设备的跟踪管 理 配送中心管理 航空集装设备 货物追踪及行李管理 机场货 运车辆的智能调度与管理 2 RFID 技术的应用前景分析 物联网的发展给 RFID 在企业供应链的应用带来良好的发展机遇 29 随着物联网技术的发展 在供应领域 RFID 的应用将会由点到面 逐步拓展到更广的领域 据中国 RFID 产业联盟和计世资讯 CCW Research 预测 供应链领域的应用将是中国 RFID 市场增长最快的 领域之一 主要体现如下 1 医疗与药品智能追溯系统进入成长期 医疗领域的 RFID 市 场已基本完成培育期 正在进入成长期 在医疗领域采用 RFID 可 以用生机勃勃来形容 几乎每一个 RFID 项目都可以立即得到回报 2 食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速 食品卫生和动物 疾病防疫等安全问题也为 RIFD 的大规模普及提供了契机 采用 RFID 智能标签 组建智能追溯的食品物联网体系 可以监控贯穿食 品和药物供应链的实时信息 对动物的原产地和疾病进行追踪和控 制 3 智慧供应链与供应链市场需求可观 但对技术要求比较高 智慧供应链供应链管理对 RFID 的市场需求量十分可观 只是目前还 受种种因素的限制 RFID 通过识别每一个货品 货箱及托盘 智能 标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力 从而识别任何一件货 品 检查货品状态及来源史 并将货品发送到供销网络中的任何地 点 4 资产与物品仓储管理的增长将会让闭环应用将成主流 越 来越多的企业开始考虑如何将 RFID 用于闭环应用 目前的 IT 资产 管理就是一种公司将 RFID 技术用于闭环的应用 通过部署 RFID 系 统来跟踪资产设备 可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身 份 这样就能避免因设备丢失造成的损失并能保持敏感数据的安全 性 RFID 技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品和工厂内的消 耗物品 5 与电信技术的融合衍生出了 NFC 等新领域 电信技术与 RFID 技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提 供开放 标准化的基础 极大地节约社会资源 创造经济效益 目 前一些行业管理市场化水平比较高 信息化基础比较完善 将是 RFID 通信技术应用的先行行业 比如电子支付 物品管理 供应链 管理 生产制造 安全控制等领域应用潜力都比较大 总之 RFID 技术在供应链信息化领域应用市场前景广阔 物联 网技术的发展更为 RFID 技术在供应链业的大规模应用创造了良好的 市场环境 为了抓住 RFID 市场机遇 建议企业在供应链业 RFID 技术应用的 开发方面瞄准下列六个方向 1 针对供应链应用 RFID 技术进展缓慢的现状 支持开发适用 30 于各种供应环境的特种电子标签 包括各种材质的托盘 周转箱标 签 集装箱标识标签 温度传感标签 堆场定位标签 车辆标签等 2 开发整合集成 RFID 技术的供应装备 进行 RFID 技术与现 有供应装备的整合 3 支持 RFID 中间件的开发 开发支持多协议读写器 同时能 与现有的供应链仓储 运输等管理系统无缝对接的 RFID 中间件系统 4 支持与鼓励面向供应链的 RFID 公共信息服务平台的开发与 应用示范 实现跨地区 跨行业的 RFID 信息的识别 采集 传输与 信息应用服务 满足企业进行 RFID 系统快速部署的需求 并与现有 供应信息公共平台进行互联互通 5 支持企业供应链 RFID 应用标准的研究和制定 包括供应链 领域 RFID 数据规范 RFID 技术与供应装备的整合标准 基于 RFID 技术的供应操作规范 RFID 中间件与供应系统 数据平台的数据交 换标准等 6 推广 RFID 技术在供应链九大重点工程中的应用示范 包括 在多式联运和转运设施 大型供应链园区 城市配送及冷链供应链 大宗商品和农村供应链 制造业和供应链业联动发展 供应链公共 信息平台 供应链标准和技术推广 供应链科技攻关 应急供应链 中的应用示范 二 全球卫星导航技术在企业供应链的应用领域与前景 二 全球卫星导航技术在企业供应链的应用领域与前景 全球定位系统 Global Positioning System 简称 GPS 是美 国国防部发射的24颗卫星组成的全球的定位 导航及授时系统 北 斗卫星导航系统也是与 GPS 相类似的技术 是中国自行研制开发的 区域性有源三维卫星定位与通信系统 CNSS 是除美国的全球定位 系统 GPS 俄罗斯的 GLONASS 之后第三个成熟的卫星导航系统 这 些全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合 可以对移动的物体 进行定位 追踪 检测 联网 这一技术是对移动中的物品进行联 网与定位追踪的最好的技术手段 当然也是供应链行业最主要应用 的物联网技术之一 1 全球卫星导航技术在企业供应链中的应用 GPS 应用于车辆运行管理中 可对运输的车辆和货物进行实时定 位 跟踪和监控 还可以对车辆进行调度 同时提供车辆报警等功 能以确保货物安全 发展车载式 GPS 有着非常广阔的前景 其具体 可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪 城市出租车管理 公交系 统 长途运输等领域 在基于 GPS 的供应链配送监控系统中 GPS 主要辅助实现车辆跟 31 踪 路线的规划导航 话务指挥 信息查询 紧急救援与应急供应 链等供应链配送监控功能 在基于网络的 GPS 系统中 通过在互联网上构建公共 GPS 监控平 台 可以免除公司自身设置监控中心所导致的大量费用 包括各种 硬件配置 管理软件等 网络 GPS 使投资费用降低和无地域性限制 的信息获取 提高了 GPS 的普及率 从而增加了企业的利润 在基于 GPS 技术的智能港口物联网中 通过利用 GPS 等技术 可 建立港口物联网支撑技术与平台 如江阴打造的智能港系统 即包 括有专用车载 GPS 监控系统 集装箱卡车 GPS 监控软件 专用车载 GPS 监控系统软件等 这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技 术 2 GPS