物联网技术在物流行业中的应用

I页（共13页）1引言当今社会，随着互联网信息技术的快速发展与人们生活水平的不断提高，由于人们都养成了网上购物的习惯，从而提高了我国物流行业在人们生活中的地位。最近几年，通过对互联网信息技术的创新革命，出现了一种新型的物联网信息技术应用于物流行业中，物联网技术的有效应用，对于物流企业来说，可以从整体上提高物流企业的信息化水平和市场竞争力，从而带动整个物流产业的发展。基于此，对于物联网技术应用于物流行业的各方面的研究，不仅可以从理论上为物流企业实现智能化提供参考，还可以通过分析目前物流行业在物联网技术的具体应用存在的主要问题找到有效的解决措施，这样能达到在实际应用中提高物流行业规模及经济效益的目的，促进我国物流行业越好越快发展。2物联网技术的简介2.1物联网技术2.1.1物联网技术定义物联网技术是指通过射频识别技术、红外线感应器、全球定位系统等相关的信息传感设备，按照指定的协议，能够把任何实物与网络进行有效连接，达到信息交换和通讯的目的，并实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的新型网络技术。总的来说物联网技术就是以互联网信息技术为基础，在此基础上进行开发创新的。目前，对于物联网技术来说，互联网信息技术还是其核心技术支持，但是物联网所能提供的商品服务都可以实现与互联网的有效连接包括物联网提供的运输车俩、物品等在内的所有服务都可以实现联网，这也是物联网技术独有的发展优势。2.1.2物联网技术要点

由于物联网技术是在互联网信息技术的基础上衍生出现的一种创新性技术，所以物联网所应用的主要技术包括计算机技术与互联网信息技术，而随着当前的客户需求不断变化和提高，这就要求物联网技术的不断需要创新，而其中“RFID技术和WSN技术”是物联网技术中最核心的技术。首先，射频识别技术就是我们熟知的电子标签技术。电子标签技术主要是通过发射信号对识别物品进行扫描，并对扫描结果进行及时的核对与登记，电子标签技术主要是由天线、读写器等几部分组成的，电子标签属于一个非常完整并且安全系数很高的一种物联网技术。物联网技术中的无线传感技术是由多个广布的传感器共同组成的，其通过无线网络技术构成了一个能够协作、采集、处理信息的网络覆盖区域，在该网络覆盖区域内的物品信息都会通过无线传感器节点传输到信息收集系统中。

2.2物联网技术对于我国物流的影响当今社会，随着互联网信息技术的快速发展和物联网技术的顺利推进，物联网技术对于现代物流企业的智能化目标的实现起着关键作用，通过物联网技术中的RFID、无线网络、传感器等一系列的信息技术处理，完整的物流流程其实是一个智能的移动网络系统，从不同的点进行动态地流动，并不断向用户手机显示其物流的信息，包括流动点、物品的完整性、中转点等相关信息。

交易中的实物就是物联网在物流服务中的节点，用户和顾客可以通过手机终端随时产看物品的动态和位置等物品相关的基本信息，这样用户与交易的物品之间可以进行实时互动，并且在物流流动中用户可以随时改变物流流向，从而根据用户兴趣改变物流流向现代物流技术。

在物联网应用中的物流流程中，对于用户和物流企业来说都便于对物流的管理。对于物品在流通过程中，物品上有相应的RFID标签，通过物品上面的电子标签，可以掌握物品最新的流通情况、改变物流流向、查询物流动态信息等。不仅仅如此，物联网还可以实时检测物流状态。包括物品的实时物流已经到达什么位置，大约会多久到达目的地，物流企业应用了物联网之后在任何时刻通过实时检测物流所处于状态，也能为用户了解物品的状态创造方便条件。

3物流企业信息化现状3.1电商+物联网电商的蓬勃发展推动了物流管理运作水平的提高，进入物流智能化新阶段，而物流系统自动化、信息化能力的提升又反过来促进了电商的进一步发展。电商物流为物联网技术提供了良好的应用环境，未来几年，物联网技术将是解决该行业所面对的人员紧张、信息阻塞、合规问题的最佳途径，成为电商企业进一步抢占市场的重要技术支撑。如今，电商企业正在积极寻求与物联网企业多维度的合作，力求借助物联网技术实现物流持续升级，强化自身竞争力。例如，2017年1月，京东、斑马技术和神州数码联合宣布成立“物联网+电商物流联合实验室”，聚焦三大场景的改善：提升现有拣选和复核打包的生产效率、托盘和笼车资产可视化智能管理、寻找视觉和数据分析在物流中的应用。基于电商物流的大规模、高要求以及复杂度，电商物流中心的自动化、智能化水平几乎代表了物流行业的最高水平，正因为此，电商企业正在加快布局无人仓。在无人仓的各种技术中，最基础的便是数据感知。可以想象，未来物联网技术在电商领域的应用需求将是巨大的。除此之外，电商带来的O2O与新零售，也为物联网带来了新的应用场景。3.2车联网+物联网车联网借助物联网技术，已经初步实现了运输过程的透明化、可视化管理，以及货运资源的优化与整合配置，从而提升运输、装载效率，实现货物的实时跟踪与追溯管理。物联网技术实现了货运资源、车辆资源、卡车司机和卡车后市场消费信息的全方位融合，可以说，车联网已经成为物流运输发展最基本的配置。最新的物联网技术应用，不仅提高了企业对运输成本、时效及客户体验这三大指标的满意度，更从安全性、可靠性、即时通信、算法优化、仓储管理和效率提升等方面有了更深入的优化。例如，研华推出的智慧车队管理解决方案，不仅仅是采集相关数据回传给管理后台，在云端对车辆、人、货品的信息进行稳定点的运算与统计处理，还可以直接进行边缘运算处理，通过在车辆上安装的车用电脑对采集到的数据进行复杂的边缘计算，即时防止、修正司机的危险驾驶行为，实现主动式安全保障。3.3智能制造+物联网随着智能制造、工业4.0的推进，制造业对物流信息化、自动化、智能化需求越来越高，纷纷在物流系统中采用物联网技术，尤其是传感器和智能控制技术的应用最多。智能制造除了要求物流系统的智能化，还需要与生产线相匹配，进行无缝对接，实现信息系统的互联互通。4物流网技术在物流行业的应用—以重庆志龙物流公司为例4.1基于RFID、GPS以及GPRS技术的物流追踪系统目前重庆市志龙物流公司已经应用了全面的物流追踪系统，具体是基于对贵重物品物流环节的考察，提出了以STM32F103RB系列的MCU为核心的物流追踪系统，利用RFID和GPS技术实时采集物流过程中的物品的具体信息如地理位置信息和物品变动信息。利用GPRS模块借助现在已经存在的成熟的移动通信网络，将RFID采集到的物品变化信息和GPS采集到的实时地理位置信息通过GPRS的传输方式传输到监管平台的数据库，同时如果车辆上的物品出现异常的变动、物流车所走的线路没有按照平台的命令行驶，车载物流追踪设备都将向平台实时报警。顾客可以通过网络或者手机访问监管平台的服务器，查询自己的物品的准确详细物流信息。取代了现在物流中落后的手持扫描传输物流动态信息的方式，既节省了人力、物力，又确保了物流信息的准确性，更重要的作用是能够防止贵重物品的丢失和掉包，减少危险品出现事故的危害程度。4.1.1车载终端处理器设计分析重庆市志龙物流公司在车载终端的处理器设计上主要应用了STM32F103处理器，STM32F103是32位标准RISC嵌入式微处理器，该类处理器工作频率为72MHz，内置128kB的FLASH存储器和20kB的SRAM，存储器支持CF卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器，内嵌串行单线JTAG调试接口，内嵌跟踪模块(ETM)，可以提供芯片运行时清晰的指令运行与数据流动的信息，拥有睡眠，停机，待机模式3种低功耗模式。该信息采集终端配置了u—Blox公司的NEO—5Q高性能GPS芯片、RFID读写器部分、西门子公司的GPRS模块MC52i、液晶显示部分和SD卡等。重庆市志龙物流公司的物流车接到运输任务后就通过车载终端的人机界面和按键启动车载终端并于监管平台连接，进行登记。在装载过程中读取所有物品标签并与监管平台进行校对。然后在运输过程中与监管平台不断进行通信传输平台需要的信息。4.1.2GPS模块设计分析为了满足高精度定位的要求，重庆市志龙物流公司的物流追踪车载终端采用NEO-5QGPS模块接受定位信息。由瑞士u—Blox公司推出的采用最新的第五代定位引擎u—Blox5，该模组具有50个通道的u—Blox引擎，100多万个有效相关器，能够同步追踪GPS和Galileo的导航卫星信号，热启动和辅助启动首次定位时间小于1秒。同时支持AssistNowOnline和AssistNowOffice等A—GPS功能。该GPS芯片工作电压的范围为2.7～3.6V，在实际设计中采用AMS117—3.3为其提供3.3V稳定电源。其定位数据支持NMEA-0183协议和UBX二进制。重庆市志龙物流公司在NEO-5Q的TXD引脚和RXD引脚分和STM32F103RBT6的RXD2和TXD2连接在一起。该模块支持UART、USB、I2C和SPI接口的数据输入输出，其中UART默认波特率为9600，8位数据位，无奇偶校验位。NEO-5Q能够提供达4Hz的定位跟新速率，其定位跟新速率和定位数据输出格式均可使用软件进行设置。在本设计考虑到实用性和低功耗的原则，设置其定位跟新速率为1Hz，输出协议为NMEA-0183，输出格式为GPRMC(建议使用最小GPS定位信息)。GPS芯片在搜索到有效卫星情况下，还能够为系统提供精确地授时服务。4.1.3GPRS模块设计分析重庆市志龙物流公司的车载终端选用的GPRS通信模块是西门子的MC52i，该模块是一款双频的GSM/GPRS模块，内嵌TCP/IP协议栈;具有快速GPRS技术，该模块体积小、重量轻、功耗低，支持数据、语音、短信息和传真等功能，AT命令控制符合GSM07.05，工作频率在900/1800MHz。MC52i支持的电压范围是3.3～4.4V，电流消耗在睡眠状态是3.0mA，在闲置的状态下是10.0μA，在通话状态下电流消耗是300mA，最高时可达到2.0A，在掉电状态下电流仅为100μA。功率在900MHz时是2W，在1800MHz时是1W。数据特征为CSD最大达到14.4kbps、USSD、不透明模式。该模块使用方便具备电源接口，1.8V/3.0VSIM卡接口，全双工UART接口，TTL输出，50欧姆天线连接器。MC52i的TXD引脚和RXD引脚分和STM32F103RBT6的RXD和TXD连接在一起。该模块支持UART接口的数据输入输出，其中UART默认波特率为9600，8位数据位，无奇偶校验位。4.1.4

RFID模块设计分析重庆市志龙物流公司碎玉RFID模块的设计主要是采用通道式读写器和电子标签通信的方式，检查电子标签的变动信息，将电子标签的变动信息传输到CPU，进行数据分析处理后通过GPRS模块将需要传送的信息传送到监管平台。RFID标签，也称智能标签，由于其一系列优点，正得到越来越广泛的应用。通常是由印刷层、芯片层与底层构成。芯片层在印刷层与底层之间，是标签的核心部分，芯片层不能承受印刷压力，因此通常的做法是先印好印刷层，做好底层，再与芯片层复合。智能标签是一种非接触式的自动识别技术，识别工作无须人工干预。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，与条形码相比，智能标签是可擦写的，非接触性的，可同时读取，数据存储容量大，且包含的是单个产品的信息。按照频率划分，包括125kHz、13.56MHz、9.15MHz、2.45GHz、5.8GHz。本系统采用的是一种无源RFIDH4006芯片。其基本性能如下：工作频率范围为10～15兆赫兹，通常选用13.56MHz来进行身份识别。片内有一个64位可编程存储器，可用于存储相关信息。H4006的信息传输方式采用负载调制，编码为密勒码，数据传输速率为26484波特(亦可为其他速率，但需预先选定)。由于H4006内含谐振电路和电源滤波电容，因而使用更方便。H4006在无线方式下为只读存贮卡，其编程采用在线编程方式。RFID模块中另一个重要的部分是高频多通道读写器，本系统选用的是捷通的四通道高频读写器，该读写器能够一次识读200个标签，将该读写器装载物流车厢顶部即可，通过485总线的方式与控制器相连接。4.2

全自动化的物流配送重庆市志龙物流公司通过借助射频识别技术，采集货物在入库、出库、盘点库存过程中的各类信息，实现物流作业的智能控制和自动化物流配送。通过货物入库、出库和库存盘点的自动化智能化，可以降低人力成本，提高工作效率。具体操作步骤如下:第一，入库。计算机系统采集预接收客户的货物电子标签数据，存入数据库。然后，读取每个货架和托盘上安装的射频识别电子标签，通过数据比对，预先对物品的摆放进行分析和处理，确定摆放位置。当货物运抵仓库时，装有读写器的仓库大门会自动打开仓库大门，电脑系统发送指令给相关的码垛机器人识别相关货物的标签数据，自动进行货物分拣上架。第二，出库。根据客户发货订单，电脑系统对库存货物的电子标签数据比对，并刷新货架数据，确定货物所放置的货架位置。电脑系统发送指令给相关的码垛机器人自动进行货物选取和分拣，然后运送分拣的货物出库。装有读写器的仓库大门会自动读取装有货物的托盘数据，并将所读取的数据传到数据中心与原出库单数据进行对比，确认一致后打开大门放货物出库。第三，库存盘点。在大型仓库中，人工盘点工作费时费力，难以达到满意的效果。建立全自动化的物流配送后，直接通过计算机系统对电子标签进行数据采集与分析，可以准确获得仓库内存放的商品种类和数目，直接与数据中心对相关数据记录和验证。

5物联网应用于物流行业存在的问题随着物联网技术的不断推进普及，物联网技术涉及到许多项先进技术，整个物联网的技术实施是一个非常复杂巨大的工程，并且同时涉及到商业、经济、法律与社会等各个方面的问题。目前，基于物联网技术的物流行业主要存在如下几个方面的问题。5.1相关法律法规不完善首先，物联网有关的法律法规就有待完善，因为物联网会给人们生活的方方面面出现应用的交集，物联网的服务可能涉及到人的衣食住行多个方面，物联网建设涉及到交通、环境、公共安全、财产、个人信息和国情等广泛的应用领域，完善它需要全社会共同的协调和整合。目前现有的有关于物联网的法律法规，特别是针对物流企业的物联网建设的法律法规还不够完善。这些新型问题是对现有法律体系的挑战，同时也不排除违反现有的法律规定。在现有的成型的法律体系中的包括侵权、个人隐私、公共安全等一些问题在物联网时代的物流企业都会再现，同时由于物流企业的自身的一些独有特点，物联网法律法规的短板又会在其中得到延伸，或者更加复杂和严重。

5.2潜在的安全问题在当今的物联网时代，如果网络的安全问题没有保障，那么客户的个人隐私、物品信息等随时都可能被泄露。而且如果网络不安全，物联网的应用为黑客提供了远程控制他人物品，甚至有造成危害社会公共安全的可能性。目前，物联网在物流企业中的应用安全问题主要包括三个方面：设备安全、信息安全、各个环节的加密问题。

首先是技术设备的安全问题。物联网技术可以使物流企业大大的节约人力成本，实现远程操控机器完成一些复杂、危险和机械的工作。如此，物联网技术下的物流的操作设备一般都会设置在无人监控的地点工作，任何人都可以有机会接触到这些设备。还有就是物联网操作设备功能简单、操作方便，所以就无法拥有复杂的安全自我保护能力，但是这些设备却涉及到多个方面的通信网络，数据传输也没有统一规范的标准参考，这些设备的安全保护体系存在相当大的安全隐患。假如这些漏洞被其他的别有用心的人对传感器进行破坏，影响设备的正常运行，或对设备进行非法操控，后果将不堪设想。

其次，核心网络的信息安全问题。虽然物联网本身核心网络具有完整的安全保护能力。但通过有关的调查研究发现，物联网的核心网络在具体的应用时，普遍存在节点数量庞大、而且以集群方式存在的问题。会导致物流的信息在传输时，大量物联网设备同时发送商品信息的数据，这会给IP网所能承受的能力造成巨大的压力，进而造成网络拥挤甚至瘫痪的情况发生。目前为止，大部分的物流企业的通行网络都是面向连接的工作方式，所以物联网的广泛应用必须解决地址空间空缺，网络安全标准没有统一，物联网核心网络数据分组技术等问题。最后，是物流运输中的各环节加密问题。目前，物联网技术的网络层传输的加密机制一般都是通过信息发送过程中对数据进行加密的，但是到达每个节点的时候并没有格外的加密措施，这就是说明商品的物流信息等等再节点的时候是公开的。而且这样的加密机制不对消息数据的目的地址进行加密保护，从而不能掩盖传输消息的源地址和目标地址，这样也可能导致源地址和目标地址遭到恶意攻击。总得一句话就是在如此复杂庞大的物联网背景下，架构合理的适合物流企业的物联网安全机制问题急需物流企业总结研究。因为这类的安全问题将成为物流企业未来发展物联网技术的最大的障碍。5.3物联网技术标准缺乏统一物联网所涉及的技术和对象非常多，在重庆市志龙物流公司应用物联网技术的时候，没有形成一个统一的标准，就会限制物联网技术在企业的发展进步。结合当今的实际情况来看，物联网及RFID技术本身还缺乏完整的标准体系的问题，但随着RFID技术大规模应用于物流行业，物流行业的多数企业己经认同要制定一个统一的技术标准来规范物联网技术操作。

6完善物流企业物联网技术应用对策6.1建立健全相关法律法规重庆市志龙物流公司合理有效的应用物联网技术是一项巨大而复杂的工程，在建设过程中需要建立和完善相应的制度，建立物联网的长效发展机制。物联网的实现不仅涉及技术方面的问题，同时还会涉及有关管理、协调、合作等多方面的问题，还涉及个人隐私保护的问题。

涉及的法律法规有以下几个方面：一是保护个人隐私方面的法律规范。防止个人隐私信息被随意取得，避免人们担心隐私泄露而拒绝接受物联网的这种现象发生，这就需要国家的有关部门出台相应的法律法规来规范管理物联网的应用，因为当前情况为我国已经逐渐形成了法治社会、依法治国的良好风气，人们的法律意识也在不断提高，有关于物联网的法律法规的出台将为这一问题的解决提供参考和解决对策。二是要建立物联网核心技术的知识产权保护的相关物联网法律。保护知识产权就是保护企业的合法利益和不断加强物流企业的积极性的有效方式，法律就是保护物流企业合法利益的最有效手段。三是要完善物联网技术方面的法律法规，特别是针对物流行业和各行业物流作业中使用物联网技术的法律法规，其目的是为物流行业的发展提供一定的规范要求，确保物流企业健康有序的发展。政府部门要根据不同发展的阶段的特征，对相关法规进行适时合理的调整，保证其有效性。出台这些法律法规之后，会让所有进行创新应用物联网技术的物流企业在操作中有法可依，也让所有网购的人们觉得安全放心，提高物联网技术在物流行业乃至人们生活中的普及和应用。

6.2加强安全保障针对物流作业数据的识别以及感知功能方面是由很多个感知节点来共同实现的特点。对于物流企业的物联网应用中，需要建立一个远程的设备控制操作管理的平台，对于那些节点被破坏的，或有被攻击危险的要及时进行防护愈合，使网络相关的功能也就不会受到任何影响；其次，针对物流企业物联网终端类型过于多元化，加之分布广泛、节点移动性、网络异构性和业务复杂性等特点。可以实行身份认证以及