基于物联网技术的冷链物流制冷监控系统.doc

王家敏(山东商业职业技术学院,山东济南250013)摘 要对物联网技术进行了分析，并从物联网技术的角度对冷链物流的制冷系统进行了研究，对其系统设计方案以及涉及的关键技术等进行了介绍。关键词物联网技术；冷链物流；制冷监控中图分类号F253.9文献标识码A文章编号1005- 152X（2012）09- 0390- 03Refrigeration Monitoring System in Cold-chain Logistics Processing Based on IOT TechnologyWANG Jia- min(Shandong Commercial Vocational & Technical College, Jinan 250013, China)Abstract: In this paper, we analyzed the IOT technology as well as the refrigeration system of cold- chain logistics and then introducedthe plan for the design of the system as well as the key technologies involved.Keywords: IOT technology; cold- chain logistics; refrigeration monitoring物联网技术的本质主要表现在以下几个方面：首先1冷链物流的内涵与物联网技术的特征网的特征，即物联网需要在联网的基础上实现与互联网通互联；其次，对物联网的通信特征的识别，即在物联网1.1冷链物流的概念冷链物流是当今物流市场专业化的一个十分重要的标 志，作为专业物流的一个分支，冷链物流是在科学技术不断进步以及制冷技术不断发展的背景下建立起来的较为特殊的物 流形式,它是指产品从生产、运输直至消费整个流程都在一定的低温状态之下进行。因此，冷链物流与普通的物流比较，具 有对温度的调节和控制环节，冷链物流主要针对的对象为易腐食品、短期药品等。在冷链物流运输过程中，消费者或者零售商对某些产品具有特殊要求，如想要了解更多产品的相关 信息，或者冷链产品是否一直处在特定的温度范围之内。以农 产品冷链物流为例，主要是将各种农产品，如水果、水产、禽、 肉等需要保鲜的产品在加工、储藏、运输等多个环节中，始终 处于一种合适的低温控制的状态之下，减少产品的损耗，从而 最大程度保证农产品的安全和质量。1.2物联网技术的本质与主要特征的冷藏品需要具备自动识别功能与物物联通功能；再次网具有智能化的特征，物联网网络系统需具备智能控制 反馈等自动化功能。因此物联网具有鲜明的个性特征，其主要包括了以个方面：物联网技术是对多种感知、通信技术的综合应用，这术部署了大量的、多类型传感器，而不同的传感器相当于源，这些信息都具有实时性特点，其传感器所获得的信息息格式都会有所不同，在一定的频率周期内对环境信息采集，及时进行信息的更新。其二，物联网依托互联网而其重要的基础以及核心仍然是互联网技术，物联网技术有线技术与无线网络技术与互联网进行融合，把冷藏品关信息准确、及时进行传递。物联网技术中，传感器对需过网络进行传输的信息进行采集，由于物联网所包含的数量极其庞大，因此在传输过程中，为了保障信息的及收稿日期2012- 06- 12基金项目“ 十二五”国家 863 高技术计划课题“农产品生产加工及物流销售信息化应用示范与技术验证”(2011AA100702)作者简介王家敏（1976-），男，山东临朐人，副教授，研究方向：冷链物流智能装备、冷链物流物联网技术、冷链物流信息化及商业连化。含有意义的数据，用于满足客户的需求以及对新的应用模式全。和应用领域进行开发。2冷链物流制冷控制系统的设计2.1 物联网与冷链物流对接当前，我国虽然缺乏一个具有整体性的冷链物流标准，在 法规制度上也存在着较大的空白，但对于生鲜食品以及药品冷链物流，药品运输领域的物流管理法规较为完善。如药品 经营质量管理规范是国家药监局于 2000 年发布的关于要求医药企业严格按照相关要求运输、储藏冷藏品的冷链物流规定。随后相关单位又要求严格执行疫苗流通和预防接种管理 条例，其中规定：在物流过程中要对处于流通状态的冷藏品 进行有效而及时的全方位追踪与监控，以有效解决药品在流 通中的安全问题，充分保持其原有的利用价值，减少流通成本 的消耗。作为承载制冷监控技术的新兴系统，物联网的多种技术， 如可追溯技术以及可视化的技术都对解决物品冷藏具有十分 重要的意义，利用物联网技术实现对冷藏品的跟踪监控，以达 到对冷藏品的身份、信息进行准确、有效采集和共享的重要目 的，将物联网与冷藏品的冷链物流联系起来，将其运用到制冷 监控系统中加以研究显得十分必要，有重大的现实意义。2.2 冷链物流监控系统设计方案的研究冷藏品在物流运输的途中，其保存温度难以被有效的控 制，因而缺乏十分有力的安全监管设计方案，这样也导致了冷藏品在进行冷藏运输时存在一定的管理风险，利用物联网技术，能够对处于冷链物流中的冷藏品进行追溯和追踪，以实现 对冷藏品的实时可追溯化、可视化管理。论文分别从采集信 息、处理信息等方面来实现对冷链物流监控系统构架的设计。（1）基于物联网的冷藏品动态信息的实时采集、传输的开 放式定位监控系统的设计。基于物联网的冷藏品动态信息的 采集过程一般为：在冷链物流中将含有唯一的电子编码的 RFID（射频识别）温度标签贴于冷藏箱之上，通过读取设备来 对 RFID（射频识别）温度标签所蕴含的信息及时读取，尤其要 对 ID 中存在的信息进行读取，然后向物联网的名称解析服务 器发送采集到的各类信息，以请求批准获得冷藏品所在的 ID 信息相对应的、包含更为详细信息内容的统一资源标志符号 (URI)，物联网读写设备通过该资源标志符号进一步获取信号， 同时利用相关的温度检测技术对冷链温度进行定时记录以及 做出超温预警，从而对冷链物流的制冷信息进行透彻的、及时 的全面感知，最后再利用无线电技术实现对信息的传输。在利用物联网技术对冷链信息进行全面感知、传输的过图 1 以标签信息的采集为基础的开放式制冷监控系统（2）基于物联网的冷藏品制冷安全监控系统设计。冷藏产 品从包装、卸装、储藏一直到出售都需要进行实时的可视化制冷监控，这样才能维持商品本身的价值，使消费者能够放心使用。在冷链物流中，应对商品的温度环境等进行完整的记录，因此在对冷链物流制冷监控系统进行自主研发时，应与 RFID（射频识别）的传感技术温度标签结合，从而实现在对冷链物 品的身份进行识别时对冷藏品所处的环境温度也进行数据采 集和记录，实时判断在存储过程中冷藏品是否在合理的温度范围内被保存，实现对冷藏品质量整个过程地监控。在对以上信息进行收集、获取的过程中，还需对这些信息 进行查询、监控以及研究分析，从而对其加强监管。而在对冷 链物流的制冷监控系统进行分析时，可以分为多个模块对系 统获取的信息做出分析，对物流过程中存在的风险进行实时 监控和了解、分析，一旦反馈出的冷链物流中冷藏品信息出现 异常，即物流中的风险被触发，监控部门就能够通过制冷监控 系统对风险隐患进行监控和及时解决。在对冷链物流中的制冷监控系统进行设计时，可通过 Bis Win 这一平台的兼容数据进行“风险数据库”功能的导入，“风 险数据库”中含有实际调研得来的主要存在的风险类型以及 对这些风险进行解决的主要方案。通过对制冷监控系统进行 设计，能够明确冷链物流中风险的主要来源，使冷链物流顺利 消除风险隐患，还可以使与风险关联的一方利用风险数据库有效应对风险，而首次出现的风险，则会被加入风险数据库，在关联一方的协助下制定出最终优化的解决措施，将该类风险以及解决措施一并列入数据库之中，从而进一步充实和完 善“风险数据库”。总之，利用物联网的可视技术可以有效解决冷链物流中 的温度控制问题，降低在冷藏品存储过程中相关操作人员的-391- , fi$ fi$ % % !#$%&()#$ *!+,-% #$fi$ #$ , #$ A控系统，也可以利用 Web server 接口等来实现冷链物流中多个部门的资源共享以及信息共用。2.3冷链物流制冷监控系统中采用的关键技术在实现冷链物流制冷监控过程中，需要采取三大关键技 术，这三大类关键技术分别为：网络通讯技术、感知技术以及智能处理技术。（1）网络通讯技术。随着科技的不断进步以及经济的迅速 发展，当前的网络通讯技术获得了十分迅速的发展，这为物联 网的迅速发展在传输信息方面提供了重要保障，尤其是无线 通讯技术的进步，如 WIFI 等多种技术的快速发展，已经突破 了传统意义上网络通讯受传输距离限制的不足，保障了物联 网“全覆盖、及时通讯”作用的发挥。不过，当前由于建构网络 需要相当大的成本以及 IP 资源较为短缺，网络通讯技术的进 一步提升受到了影响，是以后网络技术发展不得不正视的问 题。（2）感知技术。感知技术又被称为智能化的信息采集技 术，主要是以 Zig Bee 以及 RFID（射频识别）为主要代表的应 用于物联网之中的感知技术，它与全球定位系统、红外线的传 感器等装置一起共同构成了物联网的“神经末梢”，即实现在 冷藏品中的标志以及识别功用，在冷链物流的制冷监控系统 中，每一冷藏品都有自身唯一的、具有属性代表意义的 ID，这 样就可以从红外线传感器中提取冷藏品信息并利用物联网传 输到处理器，对冷链物流进行监控和管理。3结语物联网的可追溯特性以及可视化特性使其成为了当场上最有发展后劲的新兴技术之一，利用物联网技术这台和环境，可以设计出冷链物流中的制冷监控系统，为实链物流的商品安全提供十分有效的手段，从而保证相关的及时传递和准确反馈，实现冷链物流中冷藏品温度的保证冷藏品的质量安全。参考文献1李洁.物联网技术在农产品冷链物流中的应用J.中国集体2011,(31).2丘大可.爱控自动化：打造冷库物联网J.华人世界,2011,(2). 3卢翔,胡金有.基于 WebGIS 物联网冷链物流信息发布系统研徽农业科学,2011,39(11).4陈思平,段欢.基于物联网的药品冷藏运输监管系统设计J.术(装备版);2012,(1). 5巨晓敏.生鲜品冷链物流的发展潜力及问题研究J.科技情报经济,2010,(22)6陈晓凤.物联网技术在水产品冷链物流中的应用J.物流工 理,2011,33(12).7苏国贤,李富忠.中国蔬菜冷链物流的现状、问题与建议J.中 经济,2012,26(1).8谢明.物联网在交通运输物流中的推广应用研究J.物流工 理,2011,(5)（上接第 370 页）据交换。铁路和港口公司交换数据如图 4 所示。5结论 铁水联运电子商务子平台顺应了铁水联运的发展列车编组顺序紧跟铁路电子商务的发展步伐，是实现铁水联运这一流方式的关键环节之一。本文概括性地提出了铁水联 台的发展规划，并在此基础上提出铁水联运电子商务 设计方案，对铁水联运的信息建设工作有一定借鉴意义参考文献1崔艳