【物联网技术在冷链物流中的应用探究：以京东物流为例8400字（论文）】

第1章引言自二十一世纪以来，我国的冷链物流产业得到了非常迅猛的发展，到2006年1月15日全国“五纵二横”鲜活农产品流通“绿色通道”网络的全部开通，此网络的开通可谓覆盖了全国所有的鲜活农产品生产基地和销售市场，这形成了我国的冷链物流的快速发展的新时期。随着物联网的快速发展，使得传统的商业模式发生了改变，形成了实体、电商、冷链互利共赢的局面。2016年7月，李克强总理在国务院会议上提出了要推动大数据、物联网技术以及云计算技术与物流更加度的结合，要推动物流行业、中国经济的转型升级。2018年05月商务院发布的《商务部关于推进农商互联助力乡村振兴的通知》文件中，指出要加强农产品冷链流通基础设施建设，完善冷链监控、物流服务、产销对接等信息服务平台。从中，我们能够看到国家对冷链物流是极为重视的。在看到我国的物流行业蓬勃发展的同时，我们也要正视当前物流行业所面临的挑战。作为物流行业的分支，冷链物流以其在冷冻冷藏工艺方面独特的特点，逐渐在物流行业中发挥着越来越重要的作用。但冷链物流不同于其他物流，因为具有时间短、易变质的特点，在运输过程中对时间、温度都有绝对的要求。然而，对于食品保质保鲜情况，仅果蔬一类，每年的损失额就达到千亿元；此外，美、日等发达国家和地区的冷链流通率可以达到85%以上，而经过国内和采购联合会发布的数据发现国内蔬菜损失率高达30%。随着社会的发展，如何保证产品能够快速的、新鲜的、准确的、安全的将订单送达到客户手中，是一项非常大的困难。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。第2章冷链物流相关概述2.1冷链物流配送概念冷链物流区别于一般物流的最大特点就是为了保证产品品质和质量，使产品在物流全程中始终处于规定的温度之下，要对温度进行全程监控。冷链物流对于管理、技术和资金方面的要求要高于一般物流。关于冷链物流，不同的学者给出了不同的定义，但大多数学者把冷链物流看作是一种低温环境下的物流运作过程。一般来说，冷链物流是指在生产、储存、运输、销售的各个物流环节，将产品保持在规定的低温环境中，以降低产品在运输过程中的损耗率，保证食品质量安全的物流项目。冷链物流需要协调预冷、储存、运输、配送等环节的衔接，以及专用制冷设备。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通常配送新鲜易腐食品，在运输过程中由于处理不当，可能导致产品质量下降或变质。对于这类货物，运输过程中温度环境维持得越低，原质量维持得越久。在产品质量随时间变化的过程中，“温度”是最重要的因素。贮藏环境的温度越低，新鲜食品的质量可以保持的时间就越长。2.2.2需要保证时效性农产品冷链物流区别于常温物流最明显的特征在于冷链物流在农产品的运输过程中必须要做到对产品温度的全程监控。由于农产品自身易腐的特点，为了保证产品的品质和口感，农产品刚采摘下来就要进行急速预冷，并在接下来的一系列运输、流通和零售过程中都处于低温环境，从而延长产品寿命，降低损耗。2.2.3需具备专业配送装备鲜活产品在配送过程中需要保持在特定的低温环境中，以避免运输过程中的质量下降、腐败变质。这就要求承运人在冷链运输中要有专业的配送设备，采用专门的低温运输或食品保鲜等冷链物流设备，如大型冷库、冷藏等。物联网在冷链物流中的技术就是通过各种信息传感设备，按照约定的协议，将冷链运输的各个环节与网络连接，进行信息的传递以及处理，以实现对其智能化识别、定位、监测等功能。2.3物联网技术在冷链物流中的应用将物联网技术应用到冷链物流的各个环节中当中，不仅可以提高冷链运输的质量和效率，而且有利于实现冷链物流的信息化以及自动化。2.3.1采购环节上的应用传统的冷链物流产品在进行采购时，需要对其做大量的调查，在此需要耗费大量的人力、财力，而将物联网技术应用到采购的环节中，可以通过RFID电子标签及读取器来优化采购的方案，保证采购的水平。通过对电子标签的识别，可以了解产品在整个物流中的变化情况。让采购人员设定指定的采购时间、数量，再利用物联网技术，还可以保证供应产品的数量、质量与要求相符，从而缩短了产品检测时间，也有效的降低了采购时间。2.3.2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。2.3.3仓储环节上的应用将物联网技术应用到仓储管理的环节中，有利于缩短仓储作业时间，提高库存的准确度，从而提高仓储管理的水平。在出入库环节，相比传统的人工输入或者红外线扫描，利用物联网技术可以大大缩短其时间，避免人工操作的失误，提高工作效率；在盘点产品的环节上，利用仓储管理系统，提高了盘点的效率以及准确度。2.3.4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。第3章京东冷链物流现状3.1硬件基础京东冷链物流的始建时间为2014年，目前仅在我国的深圳、广州、上海、以及北京等主要的大城市了建立了配送中心，而在我国的二、三线城市，以及较为偏远的城市，京东通过外包的方式来建立物流链，由于我国地缘辽阔，所以京东的配送目前只针对我国主要的发达城市，并在主要城市已经建立了300多个物流服务中心。2019年10月，京东在全国范围内已经建立了300多个仓储中心，占地面积约为900万平方米，经营站点高达6000多个，并建立了2000多个自取点，同时还配备了4万多名配送人员来提高物品的配送效率，同时还建立了良好的配送系统来减少产品的损失，以提升消费者的购物体验。3.2软件水平为了进一步迎合市场的需求，京东物流自2014年10月在上海建立了现代物流中心“亚洲一号”，采用WMS5.0系统进行了试运行，这一系统的建设标志着京东在物流领域整体效率的提升。2014年11月京东物流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。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农产品电商模式京东自2014年以来一直在建设自己的冷链物流系统，建设时间短，系统尚不成熟。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。第4章冷链物流管理中存在的不足4.1物流的成本高基于物联网的冷链物流在运输的过程中需要很多的流程，较为繁琐，使得运输时间以及成本大大增加。造成一些不必要的经济损失。另外，当产品需要长途运输时，很容易发生变质的问题，处理他们的同时也增加了物流的成本。并且在运输的过程中，运输的工具需要安装高质量的冷链监测设备，并且需要技术人员进行熟悉的操作，来保证产品的质量。这些都需要大量的成本。4.2信息的泄露以及不对称基于物联网的冷链物流的供应商与消费者之间本应该通过信息共享来提高物流的效率，这是物联网技术在冷链物流中的优势，但是由于技术的不完善，导致大都是区域性的信息共享，并且供应商与消费者们不注重网络上商品的收集、处理，还是通过传统的打电话来查询，这样使的彼此得知的消息非常少，而且还非常的慢，导致信息的不对称。4.3信息分散，实时监测效果不佳目前，我国只有少数的企业在冷链物流管理的过程中引入高科技、集成的低温控制以及追溯体系。此外，冷链物流无法实现各企业与各部门之间的实时信息传递和沟通，导致冷链产品的监测不够及时，不能对产品的质量问题进行准确的跟踪。第5章基于物联网的冷链物流追溯体系总体构架及运作流程5.1基于物联网的冷链物流追溯体系总体构架冷链物流的供应链与传统的物流供应链在系统上基本上是一致的，但是冷链物流更具有复杂性和系统性，其中比传统物流多了检验检测及监控机构。基于物联网的冷链物流构架主要有三大参与者，包括政府部门、企业及个人。政府部门需要确立明确的准则，保证冷链产品的安全；企业要在盈利与保证食品的质量中保持一定的平衡，既不能亏损也不能让产品发生损坏；对消费者要有一定的知情权，让消费者放心。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，同时，监控预警系统连接着仓储管理系统及运输调度系统，前一个系统用来实现库存率预测、自动入库及智能上架。后一个系统用来监控车辆的位置、车内的温度及车内的湿度等数据，同时还能规划出最优的配送路线。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。政府机构在冷链物流的系统中建立了一个质量安全监测体系，这样就实现了农产品质量的监管以及冷链物流企业资质检验。也为消费者提供了安全。此外，政府相关部门的质量安全追溯系统应与不同冷链物流企业的追溯系统兼容，以确保冷链的可追溯性。冷链产品生命周期查询系统可以用来保存产品的质量数据，消费者可以随时随地的通过网络来查询商品的质量安全，让消费者真正了解到产品，从产品的出现直到消费者的手里，让消费者更放心。针对当前多个溯源管理部门，多个平台和多种类型，溯源码不一致的问题，政府也在努力的做出措施，比如建立一个可以采用统一的编码，数据和交换标准的平台，这样就可以协调政府部门、企业公司以及个人之间的溯源信息共享，保护企业的收集和记录其必要的溯源数据。5.2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。5.2.1云端对于云端来说，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，接下来我将从这三个方面介绍一下其功能。第一层，现场数据采集成。主要是对冷链产品在整个物流过程中的信息进行采集，比如温湿度、产品的生产地址等等。该过程主要是基于无线网络，需要通过网络把各种传感器采集的信息传输至主控芯片上，然后再通过无线传感装置传送给云端服务器进行下一步的处理。第二层，云服务层。这层主要是对采集到的数据信息进行筛选，然后入库，进行提取和分析等等。在这过程中结合实际需要的要求对其进行设置。如果监控的冷链产品在设定的数值上发生了偏转，就会导致警报，这个时候需要我们通过短信、邮件或者电话等设备通知到相关工作人员。这一层主要是构建一个对信息的分析、储存以及警告的系统。第三层，用户访问层。这一部分主要是提供实时监测的数据、历史警告信息以及用户自定义等信息，消费者或者工作人员可以在一个手机APP或者在PC版的浏览器进行登入和校验，这样就可以进入系统对其中的信息进行查看、上传或者下载等一系列的操作。具体的总体框架见图5-2。图5-2云端系统总体框架5.2.2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。对于采摘加工区，系统将会对产品进行测量、排序和监控，主要记录产品的大小、酸甜度、成熟程度等数据，对于蔬菜类，需要对其重量和数量进行记录。当产品质量检测合格后，装入回收箱内，贴上可以通过无线通信技术进行扫描或识别的二维码。本环节主要是用来收集产品以下基本属性：产品的名称、生产日期、质量、加工地点等。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。5.2.3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。5.2.4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。5.2.5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5.3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。第6章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，将手机定位功能与监测中心的服务器终端相连接，实现实时的定位功能，并且方便了司机师傅对冷链产品的实时操作。（3）在整个冷链运输环节的信息数据，针对当前数据不准确、容易丢失的等问题，对数据的采集、传输储存以及处理进行了优化。（4）为了保证产品的追溯性，我们为顾客设计了一款APP，对买到手的冷链产品产生的任何问题，进行询问以及评价，并且可以掌握产品从源头的采购直到手中的全部信息。本文在遇到并解决了很多问题的同时，也存在很多不完善的地方，本系统还有很多值得改进之处：（1）由于影响冷链产品质量的因素很多，所以增加对运输环境变量监测的种类，如氧气、二氧化碳等各种气体浓度，撞击等因素对货物产生的影响，是有必要的。（2）服务器应进一步进行优化，使占用内存更少，响应更加迅速。（3）进一步手机APP界面，使的其界面看起来像电脑端一样更加明了，功能更加丰富。

参考文献[1]赵亚琴,王向前.电商时代下江苏农产品冷链物流配送运作模式选择[J].哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2020,36(04):50