《智慧物流技术与实务》课件-项目四 智慧物流网络通信技术-物联网

智慧物流技术与实务W

机械工业出版社CONTENTS项目一

智慧物流概述1

项目二

智慧物流采集技术22

项目三

智慧物流数据处理技术——大数据

33

项目四智慧物流网络通信技术——物联网44

项目五

智慧物流自动化技术

53

项目六

智慧物流的综合应用

6PART04

项目四

智慧物流网络通信技术——物联网

项目概述

物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有渗透性强、带动作用大、

综合效益好的特点，是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

物联网的应用和发展，有利于促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络

化方向转变，提高了国民经济和社会生活信息化水平，提升了社会管理和公共服务水平，

催生了大量新技术、新产品、新应用、新模式，

推动传统产业升级和经济发展方式转变，

我国已将物联网作为战略性新兴产业的一项重要组成内容。物联网技术将升级为“万

物互联”的新模式，真正开创智慧物流新格局。物联网技术在智慧物流管理体系中可

显著提高物流管理的效率，提高物流管理服务的整体质量。

学习目标

知识目标l

知晓物联网的基本概念与构成，包括感知层、

网络传输层和处理应用层的组

成与功能。l

了解物联网关键技术。l

了解物联网技术在物流行业的应用。

能力目标l

能够理解物联网技术在信息处理、库存管理、运输、装卸与搬运等方面的应

用价值。l

能够利用物联网技术提升物流网络的效率和智能化水平。素养目标l

强化安全意识，了解物联网设备操作中的安全规范和数据隐私保护。l

跟踪物联网技术在物流领域的最新进展及其在供应链透明度、效率提升方面

的应用，培养持续学习的习惯，以适应智慧物流领域发展。任务描述

小明购置了一款智能手环，实时监测并传输个人各项关键健康指标，如心率、血压、

运动量及睡眠质量等数据。他通过手机应用程序界面直观查阅上述信息，并依据所接收的

实时健康数据及智能化分析结果，针对性地进行生活习惯调整。这一实例生动地展现了物联网技术在日常生活中的广泛应用及其所带来的诸多便利。

但它仅仅是物联网技术广阔应用领域中的一隅。物联网技术正以前所未有的深度和广度渗

透到我们生活的方方面面，为人们带来诸多便利。为了更全面地了解物联网的本质属性、构成以及物联网技术在不同领域的应用，请同

学们开展网络资料查阅或实地调研，并以小组为单位展示物联网技术是如何改变和优化生

活及产业运作的。+

.'

·任务一

认识物联网与物联网技术

知识准备

物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与网络连接起来，通过

信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种

网络。通俗地讲，物联网就是“物物相连的互联网”。

知识点1：物联网的内涵

物联网和互联网的区别1．本质不同物联网的本质是通过各种传感器和设备收集数据，并通过网络进行传输和处

理，以实现各种智能化服务。核心在于物物互联，自动交互。互联网的本质是将全

球各地的计算机网络通过TCP/IP协议连接起来，构建一个跨越时空的信息交换与共

享网络，

实现人与人之间在全球范围内的无缝沟通。其核心为人机连接，依赖用户

操作。2．

数据不同物联网通过物理设备和传感器收集大量的实时数据，数据量巨大，可以通过大

数据分析和挖掘，为各行业提供服务支持。互联网主要通过人的操作来产生和处理

数据，数据量有限，且数据更新速度快。3．

安全性不同物联网涉及物理设备安全、传感器安全及大量实时数据保护，防范黑客攻击与

数据泄露，安全防护要求更高。互联网的安全性主要通过网络安全技术和用户的个

人隐私保护来实现，安全性比物联网低。

小知识

知识点2：物联网的特征

物联网是推动数字化转型、实现智能化升级的重要手段。从通信对象和过程来看，物

联网具有以下特征，具体内容见表4-1。表4-1

物联网的特征

序号特征描述1整体感知物联网可以利用射频识别、二维条码和智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息2可靠传递物联网通过互联网与无线网络的融合，将海量的物体信息实时准确地传递出去，以实现物体

信息的共享3智能处理物联网利用云计算、模糊识别等智能技术，对感知和传递的海量数据、信息进行分析、挖掘

和处理，对物体实现监测与智能化控制4领域多样性物联网的应用通常具有领域性，几乎社会生活中的各个领域都有物联网应用需求，如智能交

通、智能医疗、智能工业等知识点3：物联网的构成

物联网可分为感知层、网络传输层和处理应用层（见图4-1），它们共同构建了一个

完整的信息生态系统，使得物体、设备、系统能够通过网络进行数据交互和远程控制。其

中，感知层实现物联网全面智能化感知，网络传输层实现将接收的信息由计算机网络及通

信网络进行传递，处理应用层实现应用支撑服务和用户应用服务。

知识点3：物联网的构成1．

感知层物联网感知层是物联网的最底层，主要由各种自动感知和识别设备及其系统，以及

各种终端智能设备等组成。感知层的主要功能是采集物体信息和数据，包括各类身份标识、位置信息、音频、视频数据等，同时也接收来自上层网络的控制信息，执行相应的控制操作2．

网络传输层物联网网络传输层是物联网的通信基础，作为纽带连接着感知层和处理应用层，它

由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成。网络传输层的功能是“传送”，即

通过通信网络进行信息传输，实现不同网络、不同设备间的互联互通，将感知层获取的信

息，安全可靠地传输到处理应用层。3．处理应用层物联网处理应用层是物联网的最高层，包括各种应用程序、云服务、数据分析等。

处理应用层的主要功能是处理网络层传来的海量信息，并利用这些信息为用户提供相关

的服务知识点4：物联网技术

物联网技术是一种实现物体与物体、物体与人之间信息交换和通信的技术。通过将网

络技术运用于万物形成“物联网”，如将感应器装备到油网、电网、路网、水网、建筑、

大坝等基础设施中，然后将“物联网”与“互联网”整合起来，实现人类社会与物理系统

的整合。在物联网的应用中，以下关键技术发挥着至关重要的作用。1．传感器技术传感器技术是物联网领域中的关键技术之一。它通过传感器节点对环境进行感知和数

据采集，并将其转化为数字信号进行处理和传输。传感器负责信息的采集，是物体感知物

质世界的“感觉器官”，是实现对现实世界感知的基础，是物联网服务和应用的基础。例

如，传感器可以感知气体浓度、温湿度、光照强度、物体位置等。2．射频识别技术射频识别（RFID）技术是一种非接触式自动识别技术，通过无线射频对电子标签或射

频卡进行读写，从而达到自动识别和信息交换的目的，是物联网“让物品开口说话”的关

键技术。RFID技术在门禁系统、供应链管理、物流管理、智能交通和图书管理等方面有着

广阔的应用前景。RFID在仓储管理中的应用见图4-2。知识点4：物联网技术知识点4：物联网技术

3．

无线通信技术在物联网中，设备之间需要进行通信，以实现数据传输和交互。通信技术包括短

距离无线通信技术和远程通信技术。短距离无线通信技术，如NFC、蓝牙（其应用见

图4-3）、Wi-Fi、RFID等，可以满足物联网设备的短距离通信需求，适用于区域范围较

小、连接设备较少的场景；远程通信技术，如互联网、4G/5G移动通信网络、卫星通信网

络等，可以满足物联网设备与设备之间的远程通信需求，适用于数据量较大、连接设备较

多的场景。知识点4：物联网技术

7．物联网协议物联网协议是指一系列专为物联网设计的通信标准和规范，这些协议允许物联网设备

互相连接、交换数据以及与中央服务器或云平台进行通信。物联网协议如MQTT、CoAP、

HTTP、Zigbee、Thread、6LoWPAN等确保了设备间的互操作性和网络连接，使得数据

能够在物联网网络中有效传输。5．定位技术定位技术可以通过无线通信技术实现全球定位。在智能物流、智能交通等领域，定位

技术可以提供精准的定位和导航服务，帮助企业和个人实现物流运输的准确和高效。6．

云计算物联网设备通过网络将多个计算实体整合成一个具有强大计算能力的系统，云平台

负责将采集到的数据上传并储存在云端，并借助云计算的能力，对数据进行存储、处理

和分析。物联网技术的应用非常广泛，涵盖智能家居、智能交通、智能医疗、智能工业、智能

农业、智慧城市等多个领域。借助物联网技术，可以实现设备的远程监控和管理，进而提

高生产效率并降低能源消耗，为人们的生活和工作带来便利与效益。8．物联网安全技术物联网安全技术是构建安全物联网环境的关键所在，它涵盖了身份认证、加密传输、

访问控制、隐私保护等一系列关键技术措施，这些技术相互结合、协同工作，确保物联网

设备和数据的安全性。4．

嵌入式系统技术嵌入式系统技术通过结合计算机技术、通信技术以及自动化技术，赋予设备或系

统智能化操作能力，以及故障诊断和自动报警等功能。嵌入式系统技术通过传感器、

集成电路、通信芯片和软件平台等项目来实现设备的智能化和自主控制。任务实施任务实施任务评价任务描述

物联网的核心思想是“按需求连接万物”，这种技术为各行各业带来了前所未有的可

能性，尤其是在物流业的应用中展现了巨大的潜力。随着物联网与物流技术的深度融合，物流不再局限于传统的虚拟数字世界的“天网”，而是延伸到了物理世界。物联网技术通

过实现物流信息的实时感知、精确传递和智能处理，促进了物流行业的数字化、网络化和

智能化进程，为智慧物流的构建奠定了基础。现在我们将目光投向物联网技术如何赋能物

流行业的现代化转型。请同学们依托网络文献、专业报告、行业案例等多种途径，了解物

联网技术在物流领域的具体应用情境及其所带来的影响，理解物联网技术在优化物流流

程、提升运营效率方面的重要意义。任务二

物联网技术在物流行业中的应用

知识准备

物联网技术在物流行业中将物理世界与虚拟世界紧密结合，其应用表现为对实体物品

及其移动轨迹的数字化感知、传输与解析，有力地促进了物流效率的跃升和服务质量的优

化。无论是货物的实时追踪、仓储管理的精细化操作、运输路线的优化配置，还是安全监

控和预警，都得到了前所未有的提升，从而使得物流行业迈入了一个全新的智能时代，实

现更高层次的服务质量和运营效率。

知识点1：物联网技术在信息处理中的应用——搭建物流网络信息平台在当前经济全球化和技术快速革新的背景下，特别是在电子商务蓬勃发展的推动下，

搭建一个能够连接供应链各环节、提高物流效率、保障商品安全流通的集成物联网技术的

物流网络信息平台尤为关键。物流网络信息平台是指基于计算机通信网络技术，提供物流信息、技术、设备等资源

共享服务的信息平台。它通过整合物流行业相关的信息资源，系统地采集、加工、传送、

存储、交换企业内外的物流信息，实现整个社会物流信息的高效传递与共享。物流网络信

息平台在物流行业中发挥着重要的作用，具体内容见表4-4。知识点2：物联网技术在库存管理中的应用

物联网技术在库存管理领域的革新带来了前所未有的高效性与精准度，通过整合射频

识别（RFID）、条码等多种识别技术，实现实时追踪和更新每一件货物的进出库信息，提

升了仓库物资的透明度与可控性。物联网技术在库存管理中的应用见表4-5。知识点3：物联网技术在运输中的应用利用物联网技术实施运输业务升级，通过GPS、RFID、传感器等设备，进行车辆、货

物实时位置追踪、状态监测与环境监控，实现运输管理过程的信息化、智能化及上下游企

业的物资资源高效整合和无缝连接。1．

车辆管理物联网技术通过传感器和GPS等设备，实时监测车辆的位置、行驶速度、燃油消耗等

信息，提高物流车辆的运输效率和管理水平。通过监控车辆的运行状态，可以及时发现和

解决潜在的故障和问题，提升运输的安全性和可靠性，防止货物被盗和遗失，减少交通事

故的发生。可以对车辆行驶路线、维护保养等进行监控和管理，减少车辆损耗和维修成

本，提高运输效率和质量。2．线路规划物联网技术通过收集和分析载货量、目的地、时效等各种信息数据，并结合智能算

法，动态调整和优化运输线路，从而实现物流路径最优化，提升整体物流运输效能；通过

实时监控车辆位置、货物状态以及道路交通状况，物联网技术能够智能规避拥堵路段，合

理安排提货、卸货顺序及行驶速度，为客户提供更为准时、高效的物流服务体验。3．环境感知环境感知主要是指通过安装在运输车辆、仓库、货物包装上的各种传感器（如温度、

湿度、压力、光照、有害气体检测传感器等）实时监测运输过程中的环境条件（如温度、

湿度、震动等）。这些传感器数据通过物联网技术上传至云端平台，经过分析处理后，可

以帮助物流企业实现货物安全保障、运输条件优化、节能减排等多重目标。知识点3：物联网技术在运输中的应用4．

运输资源调度与协同运输资源调度与协同是指在物流和供应链管理中，对运输资源（如车辆、船舶、飞

机、司机、货物等）进行有效管理和优化配置的过程。它涉及跨区域、跨企业之间的合

作，以实现货物从起点到终点的高效、经济、安全的运输。物联网技术在运输资源调度与

协同中的应用见表4-6。知识点3：物联网技术在运输中的应用5．预测与决策支持预测与决策支持是指利用物联网技术收集大量实时数据，结合大数据分析和人工智能

算法，来预测运输需求、优化运输资源配置、监控运输状态，并做出更加精准和高效的决

策。其具体应用见表4-7。知识点3：物联网技术在运输中的应用6．

运输客户服务运输客户服务是指在货物运输过程中，运输服务提供商向客户提供的一系列服务和支

持，旨在确保货物安全、高效地从发货地运输到目的地，并满足客户的特定需求和期望。

其核心目标是提供高质量的物流解决方案，增强客户满意度，建立长期的客户关系。物联

网技术在运输客户服务中的应用见表4-8。配送中心可利用物联网技术实现货物进出、库存、配送的一体化管理。进入库门后，

系统自动读取货物信息，并将信息通过网络传输到数据库与订单对比，清点无误后即可入

库，系统信息库随之更新，极大地提高了工作效率，优化了配送管理。物联网在物流配送

智能化中的应用见表4-9。知识点4：物联网技术在配送中的应用知识点5：物联网技术在装卸与搬运中的应用物联网技