【物联网技术的现状及其在冷链物流中的应用分析10000字（论文）】

PAGEIII物联网技术的现状及其在冷链物流中的应用研究摘要近年来，我国冷链物流行业发展迅猛，消费者对冷链产品的需求越来越高，同时也越来越意识到产品安全的重要性。为了保证产品的安全，基于物联网的冷链物流监控有利于实现冷链产品在运输全过程的实时监控、定位和跟踪;引入新技术，加强冷链运输过程中各个环节的监控，确保产品的安全性和可追溯性，促进冷链管理的透明化和一体化。通过分析物联网技术在冷链物流中的应用，京东目前正在福州市开展大规模冷链物流体系建设。物联网的广泛推广和应用既面临着机遇，也面临着挑战，为本地区的发展做出了巨大贡献。因此，福州市发展物联网的意义包括:使福州市产业结构更加合理，促进物联网与物联网融合发展;促进区域物流技术创新与发展，使其创新能力适应国家和时代的需要;加快福州市技术调控进程，对福州市经济发展和国家安全具有重要意义。关键词：物联网；冷链物流；射频技术；APP目录TOC\o"1-3"\h\u22723摘要 I103891绪论 529971.1论文研究的背景 5171491.2国内外的研究现状 5183311.2.1国内研究现状 553901.2.2国外研究现状 6191401.3本文的研究的目的及意义 7326782冷链物流相关概述 836792.1冷链物流配送概念 830112.2冷链物流配送运输要求 8168612.2.1时刻保证运输过程中的低温状态 8214842.2.2需要保证时效性 87902.2.3需具备专业配送装备 8323242.3物联网的关键技术 822132.3.1无线传感网技术 8296842.3.2射频识别技术(RFID) 9225612.3.3GRPS技术 9104982.3.4大数据技术 9120562.3.5网络通信技术 981512.4物联网技术在冷链物流中的应用 9156162.4.1采购环节上的应用 9281632.4.2生产环节上的应用 9321122.4.3仓储环节上的应用 10296882.4.4运输环节上的应用 10157123京东福州地区冷链物流现状 11183943.1硬件基础 11274653.2软件水平 1150143.3供应链模式 1244373.4冷链智慧物流平台的主要应用功能 12171244基于物联网的福州地区冷链物流追溯体系总体构架及运作流程 14231634.1基于物联网的冷链物流追溯体系总体构架 1477824.2基于物联网的冷链物流运作流程 15152984.2.1冷链的采购 16196524.2.2冷链的储藏 16125904.2.3冷链的运输 1714204.2.4冷链的销售 17275984.3物流产品追溯性 1757335基于物联网的福州地区冷链物流发展优化建议 19102925.1政府部门发挥职能作用强化对冷链智慧物流发展的引导 192515.2利用物联网技术构建完整的冷链物流质量安全数据链 19172105.3利用物联网技术完善质量安全溯源的唯一编码（UID） 19289786总结 215650参考文献 231绪论1.1论文研究的背景物联网是传感技术、传输技术、网络技术和平台技术的融合与应用，可以为新一轮科技革命和产业转型提供技术支撑。物联网技术的大规模应用为信息技术的发展提供了环境基础。目前，物联网行业的发展已从“概念界定、政府主导、应用示范”的培育阶段，转变为“跨界整合、集成创新、大规模应用、生态加速”的应用阶段，并初步具备满足产业互联、系统集成、智能升级需求的能力。物联网进入万亿级垂直产业市场需求阶段后，制造业、民生产业、公共服务产业都将进入。消费电子行业是物联网最重要的应用领域。基于此，本文对物联网技术在冷链物流中的应用进行了研究和探讨。因此，将物联网技术应用到冷链物流的追溯体系中，来解决冷链物流中当前存在的信息不对称和冷链中断的问题，确保商品质量安全具有重大意义。1.2国内外的研究现状随着物流行业的不断发展，冷链物流占据着越来越重要地位，给全球带来了很多的方便。其实，早在1894年，冷链物流就由美国人Alert和英国人J.A.Ruddich先后提出，但是直到1940年，对冷链物流这个行业的研究才真正开始兴起。1.2.1国内研究现状中国现代物流虽然经历了近年快速的经济增长期，但与中国物流的基本理论基础研究和企业实践基本运营、目前国际上先进的高水平物流相比，仍存在一些差异。国内物流相关学术研究起步较外国晚，通过海外物流技术的研究和借鉴，不断实践和经验，形成了具有中国特色的物流研究成果，下面简单介绍一下国内物流研究成果。李丽丽(2018)在河南省hxyt冷链物流公司运营效率提高的课题研究的第三方物流方面，选取冷链物流专业公司运营的主要研究重点为对象，利用云计算、大数据、物联网等多种现代物流信息管理技术和实时越是库管理配送货物，在仓库与出库森共同管理配送出库货物，零部件库存和共同实施等先来的连锁物流公司的运营管理模式，经过不断改善，最终形成一个完整的物流整合运营模式。企业利用这种综合物流运营模式，为连锁物流配送提供优质服务，实现了降低物流整体成本的目标。渠佩云(2017)针对生鲜农产品冷链类特点在城市配送物流运输和配送车辆运输路径优化等相关问题进行分析研究，得出我可以选择哈尔滨市物流有限公司，以生鲜特征农产品配送理论的实际数据为基础，通过对企业市场调研分析，获得生鲜特征农产品在不同发达国家的冷链物流配送业务模式和运输特征的数据分析，总结了我国关于产品冷链物流的一些相关实践经验，通过实际数据作为理论研究，认为冷链物流配送车辆路径优化对于有效降低运输成本尤为重要，特别是生鲜农产品冷链物流配送的阶级特征，应充分考虑冷链配送的时间，减少过程中不必要的环节。就国内的冷链物流行业发展的时间来说，还是比较短的。就现行业的发展还是要结合当前发展阶段所存在的问题进行规划，当前我国国内冷链物流规模小、成本高、冷链运输中制冷、监测、跟踪系统设备相对来说比较落后，并且在交流合作的各个环节实施的还不太充分。随着国民经济的增长，消费者们越来越注重产品的质量和安全，消费者想要知道产品的可追溯性，配送的实时地理位置。因此，供应商需要提供更好的设备才能在这瞬息万变的社会环境中来赢得消费者。通过物联网的快速崛起，我们看到越来越多的人把传感器、射频、云数据等网络技术安装在冷链物流这个行业中。因此，我们需要构建一个更稳定，更有效的装置，让消费者放心。1.2.2国外研究现状中国在国外的有关物流配送在学术研究相对成熟和全面的物流费用，或物流的潜在成本，运输渠道和配送费用，许多案例研究，这些研究总结了很多经验形成文献给其他物流配送环节论学术研究相对落后的国家中很大的帮助。欧几里德科英布拉(2016)在物流及供应链方面进行分析的循环，改善商品的概念再次提出每天操作一次或多次重复一遍操作的标准路线的货物可以包括本地循环提取货物，转运货物，远程循环，仓库地区中心的远程循环等三种方式使用商品循环的循环好水可以减少材料，等待时间库存降低成本，可以信赖的早期재공급小时视觉库存，以及与供应商的密切和交换信息，更多的司机不同的人在现场及装载的工作效率提高装卸(均匀化是发生在同一时间，同一人员被完成，所以)。另外，在印度物流中，提出了工厂或仓库的货物接收运营流程、依赖秀美运输的内部运输管理系统、牵引式物流计划流程、遵循循环接收战略的购买VMI(VendorManagedInventory)方式等。1.3本文的研究的目的及意义福建省福州市在元洪国际食品展示交易中心投用首个智慧冷链物流园区管理平台。该平台利用实时3D立体模型呈现园区情况，并全程监控货物价格、进出货信息、车辆健康状态和油耗等数据。元洪国际食品展示交易中心是中国—印度尼西亚“两国双园”的重要组成部分，规划用地约1300亩，其中冷库容量105万吨，分三期建设，总投资100亿元。二期项目将于9月中旬投用，包含5万吨高温冷藏库、商业办公楼、互联网﹢研发中心等。在上文的国内外文献中，较少文献研究能对“关注冷链物流体系的哪些方面”、“冷链物流行业将如何发展”等问题能给出完整的解释，也尚未形成一个定量论证体系。所以本文从物联网技术在冷链物流的应用入手，指出冷链物流行业的相应对策。这些研究丰富了物联网技术在冷链物流应用的理论研究，还具有一定的理论指导意义。2冷链物流相关概述2.1冷链物流配送概念冷链物流是指在生产、储藏、运输、销售的各个物流阶段，使产品保持规定的低温环境，使产品在运输过程中降低消耗，保障食品质量安全的物流项目。冷链物流需要预冷，储存，运输，配送等阶段的连接及专用制冷设备的协调。它是一种特殊的物流形式，在物流过程中具有较高的成本比重。2.2冷链物流配送运输要求2.2.1时刻保证运输过程中的低温状态冷链物流一般配送新鲜易腐的食品，在运输过程中处理不当，会导致产品质量下降或变质。这种货物在运输过程中温度环境越低，原来的质量维持得越长。在产品质量随时间变化的过程中，“温度”是最重要的因素。储藏环境温度越低，新鲜食品的质量就能维持得越久。2.2.2需要保证时效性农产品冷链物流与常温物流的最明显特点是，冷链物流在农产品运输过程中必须对产品温度全过程进行监控。农产品因容易伤本身的特性，为了保证产品的品质和口感，农产品就迅速冷漂亮，接下来的一系列运输、流通和零售过程都处于低温环境，于是延长产品的寿命，减少损失。2.2.3需具备专业配送装备物联网低温物流中的技术，就是通过各种信息感知设备，按照约定的协议，将低温链运输的各个链接与网络连接起来，进行信息传递及处理，实现智能化识别，定位，监测等功能。2.3物联网的关键技术2.3.1无线传感网技术无线传感网主要是由传感器节点构成的，可以收集其监测的温湿度、声音等等，并将其收集的信息经过整理后传递给工作人员。主要适用于大规模大数据下的数据监测。2.3.2射频识别技术(RFID)射频识别技术(RFID)主要是由天线、无线通信以及芯片等技术构成，它利用高频或者低频信号以达到识别目的，其技术的存储空间大，可以实现双向通信，具有自动识别的功能，即使环境特别恶劣，阅读器也不会损坏。因此它的技术得到了广泛的应用。现在一般将RFID技术与GPRS技术相结合，这样可达到跟踪监控冷链物流的效果，并且可以减少人力，提高工作效率。2.3.3GRPS技术gprs技术是一种高速数据处理技术，是以"数据包"的形式将资料传送给用户的一种新型传送技术。该系统具有通信速度快、收费合理、兼容性强的特点，用途广泛，包括通过手机发送、接收电子邮件、通过物联网观看等。2.3.4大数据技术大数据技术是新一代革命性的信息技术，在数据挖潜过程中，能够带动理念、模式、技术及应用实践的创新。2.3.5网络通信技术网络利用物理链接连接孤立的工作站或主机，形成数据链接，达到资源共享和通信的目的。沟通是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流和传递。网络通信是将孤立的设备用网络连接起来，通过信息交换实现人，人与计算机，计算机与计算机之间的通信。2.4物联网技术在冷链物流中的应用2.4.1采购环节上的应用在购买传统的冷链物流产品时，需要对大量的人力和资金需求进行大量的调查，但将物联网技术应用到购买链接上，通过rfid电子标签和阅读器可以优化购买方案，保障购买水平。通过对电子标签的识别，可以了解产品在整个物流过程中的变化情况。可以让采购人员设定指定的购买时间和数量，对物联网技术进行再利用，并保证供应产品的数量和质量符合要求，缩短产品检验时间，有效地减少购买时间。2.4.2生产环节上的应用在生产环节上，把生产工序上的所有信息输入至电子标签上，然后将这些信息数据通过物联网技术上传至服务器终端进行储存，企业和消费者可以直接通过终端来了解产品情况，从而让企业科学的制定生产加工计划，也实现了消费者对产品的追溯。2.4.3仓储环节上的应用物联网技术应用于仓库管理，可以缩短仓库工作时间，提高库存的准确度，从而提高仓库管理水平。在出纳库环节利用物联网技术，可以大大缩短与传统的人工收入或红外线扫描相比的时间，避免人工操作的失误，提高工作效率。在调查商品阶段，利用仓库管理系统提高了调查库存的效率和准确度。2.4.4运输环节上的应用在整个运输的环节上，产品本身的性质以及环境的变化等等都会影响产品运送到目的地的状态，因此，将物联网技术应用到其中，可有效的提高运输效率，保障产品的质量。通过在运输工具上安装GPS、各种传感器以及无线通讯等等装置，让服务器可以接收运输工具的信息，了解运输状况，实现对产品的实时的定位、监测，实现全程的可视化。3京东福州地区冷链物流现状3.1硬件基础2018年4月23日，京东集团与福州市人民政府签署战略合作协议，双方将发挥各自优势，重点在物流仓储、云计算、大数据等领域开展合作，跨境电商、医疗等领域，通过强有力的合作，实现大发展。这是继2016年3月与福建省人民政府签署《战略合作框架协议》之后，京东集团在福建省巴地采取的又一重要举措。京东云依托福州近几年积累的海鲜市场资源优势，充分输出云计算+大数据服务能力。目的是将传统产业与新模式、新技术融合，整合渔业产业链相关资源，打造集信息、展示、交易、计算为一体的海产品“互联网+”交易平台。3.2软件水平京东物流3.0青龙系统分拣配送系统的对外解密数据显示，京东双11包裹的处理运送能力高达1450万单。随着企业规模的提升，京东更专注于开放区供应链并将其不断的延伸和扩张，以致力于能够从整体上提升物流运营的效率，为了能够更好地应对阿里巴巴所建立的物流开放系统形成的竞争力，建立了具有高效率且完善的自建物流系统。由此可以看出，京东以前货运物流建设的优势已逐渐减弱。在新的市场需求下，京东商城必须创建新的冷链物流系统来竞争市场上的资源和优势。图3.1京东销售预测-业务在需求管理和产品预测方面，京东现在可以预测每个SKU（库存数量单位）的未来数量，并在28天之内推动RDC（区域配送中心）和FDC（运输中心）的分配和补货。保证了预测库存量，商品数量和进货限制比率，并随着科技技术的提升，结合人工制冷技术加强对库存的预测判断，新的冷链物流需求和变化在很大情况下，导致目前的系统难以满足对整体数据的测算，由于数据的掌握力度不足及不明朗的市场情况，就需要供应商和消费者之间供应需求关系的预测。3.3供应链模式京东冷链物流目前采用农产品电商模式运行，主要是通过农产品、采购、仓储配送、售后营销、再到消费者的手中的整体过程，这就是目前京东生鲜所建立的ABC电子商务模型，并通过这个模型来了解整体供应链的运营环节，所以市场开发成败的关键在于京东冷链物流的建设是否能够提升整体的经济效率。从京东产品到达京东的物流网络就已经开始，其中的加工时间、运送过程时间、运输过程中的温度，以及上架京东门店的时间，系统内都有明确记录。通过这样的全流程监督管控，确保了生鲜企业商品能够实现在关键时段和各个节点有效地交付。图3.2京东ABC农产品电商模式随着市场的发展，京东物流与生鲜食品供应商之间的合作，进一步推动了生鲜食品平台的不断延伸和扩张，这在一定程度上推动了福州地区京东冷链物流系统的建设，同时也提高了其增长速度。如何推动冷链物流的发展以使公司能够获得竞争优势正在驱动新市场并保持可持续发展的势头，需要进一步分析冷链物流管理的有效性。3.4冷链智慧物流平台的主要应用功能（1）冷链智慧物流信息系统打造智能冷链物流信息系统，集成GPS技术、物联网技术，在这些技术的支持下，可以实现对冷链产品运输的全程监督控制。在物流管理和产品运输问题，一种应用全球定位技术的突破将为实现管理车辆的实时定位跟踪，密切监控车辆的运行状态，一系列因素的干扰，降低商品运输过程中出现。根据产品运输的温度要求，在运输车辆内安装温度测量和控制装置。该设备的作用是实时监控车辆内外温度参数，以更好地保护产品运输质量。（2）产品冷链智慧物流仓储管理系统仓储管理是否合理，直接关系到整个地区智能冷链物流配送的有效性。受产品特异性的影响，在运输过程中对环境、运输方式等要求较高。将大数据技术应用于产品冷链的智能物流管理，可以进一步优化预储存资源，调节储存环境，检查产品在运输过程中的状态。（3）产品冷链智慧物流的追溯系统通过大数据技术，无线射频识别技术，块链技术的作用，产品的运输信息来源收集信息在平台上完成产品信息的传输，储存，没有断金是可以追踪的信息链条，打造真正意义上的生产从端口到消费端口的双向信息实现相互交流。

4基于物联网的福州地区冷链物流追溯体系总体构架及运作流程4.1基于物联网的冷链物流追溯体系总体构架冷链物流供应链在系统上与传统物流基本相同，但冷链物流更为复杂和系统，检验、检测和监督机构比传统物流多。基于物联网的冷链物流体系结构主要包括部门、企业和个人三个参与者。各部门必须制定明确的指导方针，以确保冷链产品的安全；企业必须在食品的盈利能力和质量之间保持一定的平衡，不得丢失或损坏产品；消费者应该有一定的知情权来安抚他们。根据以上的准则，我们可以建立一个于物联网的冷链物流构框如图5.1。图5.1基于物联网的商品冷链物流体系框架首先，以监测中心为中心，以云端服务器作为整个框架的终端，由信息采集系统对各个环节的采集到的信息进行整理，上传到监测中心。监测中心与监控预警系统密切相连，所以，当这两个系统中有一个分支系统的故障都会引起警报，并反馈给监测中心，再到驾驶员，他们便可及时对商品进行处理。最后，将这些统一的信息发送给安全追溯系统，这样消费者就可以通过这个系统来查询自己商品的生长环境、是否合格、配送位置、新鲜度等一系列的问题，尽最大的努力让消费者放心。冷链产品生命周期查询系统可以用来保存产品质量数据。消费者可以通过网络随时随地查询产品质量安全，让消费者真正了解产品，从产品出现到消费者手中，让消费者更加放心。针对许多部门、平台和可追溯性管理类型的可追溯性来源不一致的问题，政府也在努力采取措施，如建立一个能够采用统一编码、数据和交换标准的平台。协调部门、企业和个人之间的可追溯性信息共享。保护公司不收集和记录其必要的可追溯性数据。4.2基于物联网的冷链物流运作流程冷链物流产品的供应链主要包括云端数据的处理、产品的采购、产品的生产加工、运输以及到消费者手里这几个结构。对于基于物联网冷链物流的运作原理，接下来将从五个方面进行分析：云端、冷链产品的采购、储藏、运输以及销售。对于云端来说，就是在冷链物流过程中，主要对其中产生信息数据进行提取、分析和储存。云端服务器总体构架大体分为三层：现场数据采集层、云服务层以及用户访问层。具体的总体框架见图5.2。图5.2云端系统总体框架4.2.1冷链的采购在冷链物流产品加工的环节中，首先要把产品进行预冷，然后进行加工。再把整个过程中收集的信息存储在企业的网络中，然后将数据传输到农产品信息管理平台通，最后再把这些信息发送到政府产品质量安全追溯系统，完成最后信息的收集。通过以上我们能够看出，物联网技术在其中发挥着非常重要的作用。4.2.2冷链的储藏在冷链的储藏的过程中，首先，我们需要扫描二维码上的信息，把这些信息输入到仓库的云端，最后上传到仓库管理系统完成储藏。紧接着，需要仓库里的自动控制系统，通过调度，对产品进行检测、运输，完成产品的堆放，然后将这个过程传输到信息管理系统。最后，仓库的管理信息系统把收到的信息进行整理。这就完成了整个产品的储藏。4.2.3冷链的运输冷链的运输可以通过很多种方式实现，比如陆运、航运等等。在此我们用陆运中的货车为例，每辆货车都配备了温度记录仪，用来监测运输过程中的温度、湿度情况，同时还拥有GPS定位的功能，可以实时掌握货车中的问题，为运输效果做到最优化。4.2.4冷链的销售冷链的销售，作为最后一个环节，对于消费者来说，人们就可以通过产品包装上的二维码，来得出产品的生产地、生产日期、质量等等问题，更好的了解商品。对于商店来说，可以通过扫描知道产品卖得怎么样，库存剩余量，更好的为消费者服务。以上的四个环节，息息相关，缺一不可。完善的冷链物流体系会带给我们极大的便利。冷链物流的全过程见图5.3。图5.3冷链物流全过程4.3物流产品追溯性图5.4消费者使用APP流程图在最后的销售阶段，企业可以更有效的管理产品的销售环节，包括产品的销售量、顾客对其的评价等等，并且企业可以根据销售量对产品进行及时的补货以及调货，这样可以提高工作的效率，减少劳动力，节约成本，保证食品的供给，最大限度为消费者服务。当我们把产品销售给消费者，消费者此时需要下载一个APP软件，从中，便可以知道这个产品从采购到运输再到自己手中的全过程，并且可以对产品任何的问题进行评价或者询问，真正的做到可追溯性，从而让消费者放心的购买以及食用。具体流程见图5.4。5基于物联网的福州地区冷链物流发展优化建议5.1政府部门发挥职能作用强化对冷链智慧物流发展的引导以便更好地促进开发智能冷链物流借助物联网，政府部门应加强引导、生产质量和改善农民的经济收益的角度设计级别。在外延扩展字段，必须清楚了解本地区农业发展的贵州，留意各方面资源，创新经济中农业机械管理方法和技术推广经费，改善妇女的经济能力扩展字段。5.2利用物联网技术构建完整的冷链物流质量安全数据链传统的冷链物流数据管理模式是供应业链上的企业利用数据感知技术，建立信息化系统，实现对本企业所处供应链环节的质量安全数据进行采集和分析，所采集的数据和建立的系统仅限于企业内部使用。例如，种植基地只采集和分析生产过程中涉及的数据，无法掌握冷链物流供应链上其他环节的数据，而且缺少统一的数据接口或者规范实现数据共享，导致冷链物流供应链上形成了一座座数据“孤岛”，无法建立冷链物流供应链质量安全数据的全局视图。因此，利用物联网技术对冷链物流供应链上企业的业务流程从集成化供应链的角度进行完善和整合，实现数据的电子化，建立统一、规范的数据接口，利用数据共享方式将供应链上下游企业间的业务视作一个整体，构建从生产、加工、流通到销售的冷链物流质量安全数据链，完善冷链物流溯源管理体系。通过确定最小溯源单元以及溯源信息范围、距离，快速定位问题的源头，提高冷链物流溯源系统的有效性和适用性，保障的质量安全。5.3利用物联网技术完善质量安全溯源的唯一编码（UID）冷链物流涉及生产、加工、流通、销售等环节，每个环节包含的质量溯源数据各不相同，利用物联网技术构建完整的冷链物流质量安全数据链后，还需要完善溯源UID，实现对的唯一化描述。通过UID将在冷链物流供应链各环节的溯源信息整合成一条完整的质量溯源链，使终端用户能够根据UID追溯冷链物流供应链各环节的数据，精准、快速定位质量安全的源头。此外，物联网技术还可以在其他方面实现对冷链物流质量安全的精细化管理。例如，在冷链物流流通环节，利用北斗/GPRS定位获取冷链配送车的定位信息，结合GIS电子地图数据库实现路况数据查询、道路网络分析、路径优化、车辆调度等功能；在销售环节，利用二维码实现对的质量溯源和动态预警管控。6总结本文通过对当前的冷链物流行业进行分析，对其追溯体系进行了一些优化设计，对产品的追溯可以从源头采购一直到消费者手中的全过程。主要通过是将基于物联网的冷链物流体系，分成三层，即感知层、网络层、应用层。在感知层通过二维码或者条形码、温度传感器、摄像机等设备，对产品的整个环节的信息进行采集。在网络层，运用其独特的技术对信息进行处理以及整理。在应用层，主要体现在对产品的各个物流环节进行信息的查询以及追溯。最后，通过政府相关机构的监测下，消费者可以查询到自己购买的产品的全程信息。保证消费者的最大利益。总得来说，通过本文得到的结论如下：（1）在传统的冷链运输监测的系统上，利用RFID技术、GPS技术以及APP技术设计出了一套从产品采购的源头一直到消费者手中的全过程实时监测以及定位。（2）在冷链运输的环节中，将手机定位功