云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用

劉海瀾，丁 軍

（1. 上海第二工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，上海 201209；2. 上海海事大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，上海 201306）

云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用

劉海瀾1，丁 軍2

（1. 上海第二工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，上海 201209；2. 上海海事大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，上海 201306）

介紹了云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn)，闡述了兩種技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用，最后指出了應(yīng)用該技術(shù)需要注意的問(wèn)題及實(shí)現(xiàn)技術(shù)帶來(lái)的價(jià)值。

云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)；供應(yīng)鏈管理

0 引言

近年來(lái)興起的云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的又一次飛躍。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與物流行業(yè)息息相關(guān)，云計(jì)算的出現(xiàn)解決了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的瓶頸問(wèn)題，這兩種技術(shù)已經(jīng)可以在供應(yīng)鏈管理中大規(guī)模地使用，并將對(duì)促進(jìn)供應(yīng)鏈整體利益的增加產(chǎn)生重要的影響。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念及關(guān)鍵要素

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）是指依托傳感器、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種信息傳感設(shè)備與技術(shù)。實(shí)時(shí)采集物體或過(guò)程的必要信息，按約定的通信協(xié)議與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的巨大網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的信息交互，方便對(duì)物理世界進(jìn)行識(shí)別、決策和管理。簡(jiǎn)單地說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。一方面，它以互聯(lián)網(wǎng)作為核心和基礎(chǔ)；另一方面，它將互聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間的信息交換和通信上，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)張的網(wǎng)絡(luò)。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層次構(gòu)成[1]。

感知層類似于人類的感覺(jué)器官，由各種傳感器、傳感器網(wǎng)關(guān)、電子標(biāo)簽和讀寫器等組成，可以隨時(shí)獲取物體的信息，是物聯(lián)網(wǎng)中識(shí)別物體、采集信息的源頭。

網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)傳遞感知層獲取的信息。由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等組成。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，由感知層采集到的信息以云計(jì)算的方式被分析處理，然后與行業(yè)需求結(jié)合，為用戶提供目標(biāo)的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

在實(shí)際物流中，RFID已用于產(chǎn)品物流跟蹤、產(chǎn)品防偽以及自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存管理等方面，GPS技術(shù)用于對(duì)物體的定位、追蹤、檢測(cè)和聯(lián)網(wǎng)，WSN（Wireless Sensor Network）用于物流設(shè)備與倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的監(jiān)測(cè)[2]。雖然各物流環(huán)節(jié)已采用了許多新技術(shù)，但缺乏在整個(gè)供應(yīng)鏈層面的協(xié)調(diào)，使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有得到完全的發(fā)揮。

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)如表1所示[3]。

表1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)Tab. 1 Key technologies of Internet of Things

2 云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)

2.1 云計(jì)算簡(jiǎn)介

云計(jì)算是對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)的、可配置的共享計(jì)算資源池進(jìn)行隨需訪問(wèn)的一種模式。這些可配置的共享資源池包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用和服務(wù)，并且這些資源池是以最小化的管理或者通過(guò)與服務(wù)提供商的交互可以快速的提供和釋放。

目前，市場(chǎng)上已涌現(xiàn)出大量云計(jì)算的產(chǎn)品與服務(wù)，如谷歌公司的GoogleApp集成了眾多云服務(wù)，是一款企業(yè)級(jí)的云服務(wù)套件；360安全衛(wèi)士的云查殺；搜狗的云輸入法。云計(jì)算的許多應(yīng)用已取得了成功，為在整個(gè)供應(yīng)鏈上與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合提供了條件。

2.2 云計(jì)算服務(wù)類型

云計(jì)算服務(wù)集合包括三個(gè)層次，分別為應(yīng)用云（Application Cloud）、平臺(tái)云（Platform Cloud）、基礎(chǔ)設(shè)施云（Infrastructure Cloud）

2.2.1 基礎(chǔ)設(shè)施云

基礎(chǔ)設(shè)施云是由存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及服務(wù)器等相關(guān)硬件設(shè)施組成的，具有良好的可擴(kuò)展性，可以動(dòng)態(tài)地分配需求的資源，并且這些資源在用戶看來(lái)是無(wú)窮多的。當(dāng)前的虛擬技術(shù)已經(jīng)非常成熟，用戶數(shù)據(jù)可以異地存放但邏輯上是在同一個(gè)地方。

2.2.2 平臺(tái)云

平臺(tái)云首先提供了服務(wù)開發(fā)工具和基礎(chǔ)軟件，從而幫助云服務(wù)的開發(fā)者開發(fā)服務(wù)。應(yīng)用者并不管理和控制云的基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)或存儲(chǔ)，但使用者控制部署應(yīng)用和可能對(duì)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行了配置。因?yàn)樗彩菓?yīng)用云的運(yùn)行平臺(tái)，所以，平臺(tái)云要具有java運(yùn)行庫(kù)、web2.0應(yīng)用運(yùn)行庫(kù)、各類中間件等等。

2.2.3 應(yīng)用云

應(yīng)用云就是指可以在互聯(lián)網(wǎng)上使用一種標(biāo)準(zhǔn)接口來(lái)訪問(wèn)的一個(gè)或多個(gè)軟件功能。它交付的是實(shí)際終端用戶功能，不僅是一組服務(wù)集合，而且要求這些功能是協(xié)調(diào)的、方便的、完全統(tǒng)一的應(yīng)用。

云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)如表2所示。

表2 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)Tab. 2 Key technologies of Cloud Computing

3 云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用

供應(yīng)鏈?zhǔn)巧a(chǎn)及流通過(guò)程中，涉及將產(chǎn)品或服務(wù)提供給最終用戶所形成的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。供應(yīng)鏈管理涵蓋了企業(yè)從原材料采購(gòu)開始，經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、配送到銷售的全過(guò)程。供應(yīng)鏈管理圍繞供應(yīng)商、運(yùn)輸商、制造商、分銷商以及零售商對(duì)信息流、物流和資金流進(jìn)行控制，以達(dá)到增加整體供應(yīng)鏈利潤(rùn)的目標(biāo)。

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)早期就已經(jīng)在供應(yīng)鏈管理中有所應(yīng)用。制約新技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的因素是如何處理物聯(lián)網(wǎng)感知層采集到的海量信息，并通過(guò)對(duì)采集信息的分析實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化控制。云計(jì)算的出現(xiàn)，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的瓶頸問(wèn)題迎刃而解，促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。

供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都是數(shù)據(jù)的來(lái)源，貼有RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品或部件每次的位置、數(shù)量以及屬性的變化信息都會(huì)被終端設(shè)備寫入標(biāo)簽中，并同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到位于云端的數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)設(shè)的條件監(jiān)控生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，保障生產(chǎn)的安全與秩序。

供應(yīng)鏈上各企業(yè)可采用混合云的方式。企業(yè)必須保密的核心數(shù)據(jù)采用私有云處理，涉及供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)及操作則使用公有云，在公有云上建立全部供應(yīng)鏈成員共享的數(shù)據(jù)庫(kù)，并建立私有云與公有云的良好接口，協(xié)調(diào)好供應(yīng)鏈中的數(shù)據(jù)流。

在供應(yīng)鏈上應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要提供實(shí)時(shí)跟蹤產(chǎn)品、提高產(chǎn)品處理效率的作用，而云計(jì)算技術(shù)主要提供物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集到的海量信息的存儲(chǔ)與處理。

3.1 生產(chǎn)制造

從供應(yīng)鏈上游生產(chǎn)環(huán)節(jié)開始，各種原材料及零部件都會(huì)被貼上RFID標(biāo)簽。每個(gè)標(biāo)簽都有唯一的EPC（Electronic Product Code）編碼。對(duì)應(yīng)每個(gè)編碼的產(chǎn)品信息都會(huì)存儲(chǔ)在云端的數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以有效避免假冒產(chǎn)品的流通，對(duì)于不合格產(chǎn)品的溯源也變得非常簡(jiǎn)單，只需查找數(shù)據(jù)庫(kù)就可以確定不合格產(chǎn)品的零部件來(lái)源、經(jīng)過(guò)的加工過(guò)程，及時(shí)找出問(wèn)題根源，降低損失。

3.2 計(jì)劃

由于使用公共云，共享數(shù)據(jù)增多，可以有效削弱“牛鞭效應(yīng)”，并且增強(qiáng)生產(chǎn)商與銷售商在銷售計(jì)劃與補(bǔ)貨計(jì)劃制定時(shí)的協(xié)調(diào)性。產(chǎn)品的需求預(yù)測(cè)也將更為科學(xué)、準(zhǔn)確和清晰，增強(qiáng)供應(yīng)鏈的整體性。

3.3 運(yùn)輸與配送

在配送中心，貨物根據(jù)訂單進(jìn)行組合的時(shí)候，可以使用自動(dòng)的分揀設(shè)備，將不同的產(chǎn)品送到相應(yīng)的運(yùn)輸車輛，同時(shí)車輛也是貼有RFID標(biāo)簽的[4]。當(dāng)車輛從配送中心離開時(shí)，位于門口的閱讀器可以讀取車輛上貨物的信息，再次確認(rèn)貨物是否準(zhǔn)確，并根據(jù)貨物標(biāo)簽的地域編碼和配送距離的遠(yuǎn)近，合理安排車輛行駛路線。

當(dāng)車輛行駛在路上時(shí)，可以使用GPS系統(tǒng)或路線的關(guān)鍵點(diǎn)上安裝的RFID接受轉(zhuǎn)發(fā)裝置準(zhǔn)確了解貨物的位置和完備性。貨物流向信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳到信息中心，從而準(zhǔn)確預(yù)知運(yùn)抵時(shí)間。

3.4 庫(kù)存管理

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的庫(kù)存管理系統(tǒng)可以有效提高庫(kù)存管理的效率與準(zhǔn)確率。當(dāng)貼有標(biāo)簽的貨物到達(dá)后，使用讀寫器識(shí)別標(biāo)簽，確認(rèn)貨物的數(shù)量、大小、種類是否與訂單一致，并把到貨時(shí)間及途中的損毀程度錄入系統(tǒng)中。待貨物上架之后，使用讀寫器讀取最新的位置等信息，然后同時(shí)更新標(biāo)簽和云端數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息。當(dāng)貨物需要出庫(kù)時(shí)，應(yīng)用層的庫(kù)存管理系統(tǒng)可以進(jìn)行快速定位，取出的貨物經(jīng)過(guò)出口位置安裝的固定讀寫器時(shí)，所有貨物的標(biāo)簽信息都會(huì)被讀取，系統(tǒng)會(huì)將這些信息與發(fā)貨記錄進(jìn)行核對(duì)，檢測(cè)是否有錯(cuò)誤出現(xiàn)。正確取出的貨物的位移信息都會(huì)被及時(shí)記錄與更新。技術(shù)的使用增強(qiáng)了作業(yè)的準(zhǔn)確性與快捷性，節(jié)省了勞動(dòng)成本，還減少了商品誤放、失竊等造成的損失。

3.5 產(chǎn)品信息追溯

物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)的一個(gè)重要作用是對(duì)產(chǎn)品的逆向追溯?？梢杂脠D論表示追溯的模型G=(V, E)，V是頂點(diǎn)的集合，E是有向邊的集合，頂點(diǎn)vi表示在供應(yīng)鏈中第i環(huán)節(jié)（如生產(chǎn)商）的信息，有向邊ei表示從i到i+1環(huán)節(jié)間的信息（如運(yùn)輸企業(yè)）。一個(gè)產(chǎn)品在供應(yīng)鏈中的完整流通路徑為由于采用新技術(shù)之后的各個(gè)環(huán)節(jié)的信息都被采集并且存儲(chǔ)，所以當(dāng)需要進(jìn)行產(chǎn)品的追溯時(shí)，可以很容易地找出產(chǎn)品的完整流通路徑。同時(shí)在每個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)，也可以采用相同的方法表示環(huán)節(jié)內(nèi)的各個(gè)操作步驟，因此能將問(wèn)題的原因追溯到源頭。

4 應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題

4.1 協(xié)調(diào)問(wèn)題

因?yàn)楣?yīng)鏈上各環(huán)節(jié)的所有者不同，企業(yè)目標(biāo)往往有所沖突，造成各環(huán)節(jié)之間的信息傳遞被延誤和扭曲。當(dāng)每個(gè)環(huán)節(jié)為了最大化自己的利益，采用一些降低供應(yīng)鏈總利潤(rùn)的行為時(shí)，供應(yīng)鏈就會(huì)失調(diào)。為了使供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展，各環(huán)節(jié)應(yīng)共享必要的信息，也就是在公共云上共享其他環(huán)節(jié)也需要的信息，這些信息可以是經(jīng)過(guò)處理的不是最詳細(xì)的企業(yè)核心數(shù)據(jù)。至于共享什么程度的數(shù)據(jù)，需要企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行協(xié)商。

4.2 數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題

由于各環(huán)節(jié)的共享數(shù)據(jù)會(huì)保存在公共云中，因此數(shù)據(jù)的安全是首先要保證的。企業(yè)在選擇公共云服務(wù)時(shí)，要選擇經(jīng)營(yíng)穩(wěn)定、信譽(yù)良好的企業(yè)，防止服務(wù)提供質(zhì)量出現(xiàn)波動(dòng)的情況。云提供商也應(yīng)嚴(yán)格審查服務(wù)申請(qǐng)使用者的身份信息，以便在用戶發(fā)生惡意行為的時(shí)候，能夠追究其法律責(zé)任，遏制懷有非法目的的服務(wù)申請(qǐng)。公共云提供商應(yīng)能提供完善的災(zāi)備管理，并通過(guò)ISO27001認(rèn)證，有詳細(xì)的訪問(wèn)日志供用戶審查。

5 結(jié)論

云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用使得產(chǎn)品的信息流與物流聯(lián)系起來(lái)，對(duì)產(chǎn)品從生產(chǎn)到最終客戶的所有渠道進(jìn)行有效的信息標(biāo)示，建立了全面的信息系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品的信息進(jìn)行收集和處理，并且信息的關(guān)聯(lián)度很高，傳遞交換方便。這使得訂單的準(zhǔn)確率上升，即使發(fā)生錯(cuò)誤也能及時(shí)得到反饋；追蹤產(chǎn)品變得簡(jiǎn)單易行，使問(wèn)題產(chǎn)品的召回更加精確，改變了以前按批次召回的高成本行為；由于全程都可對(duì)貨物進(jìn)行監(jiān)控，貨物在途中的安全性有所提高；客戶可以隨時(shí)查看自己訂購(gòu)商品的信息，增強(qiáng)對(duì)客戶服務(wù)的水平；對(duì)于實(shí)施低庫(kù)存戰(zhàn)略的企業(yè)，他們訂購(gòu)和發(fā)送的批量較小，到貨的接受壓力和成本急劇增加，導(dǎo)致必須應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)化接受過(guò)程并降低接受相關(guān)成本，云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)很好支持了這個(gè)過(guò)程，有效提高了貨物交接的效率并降低了成本。

[1] 董愛軍, 何施, 易明. 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀與框架體系初探[J]. 科技進(jìn)步與對(duì)策, 2011, 28(14): 61-65.

[2] 雷花妮. 物聯(lián)網(wǎng)智能物流系統(tǒng)基礎(chǔ)研究[J]. 科技視界, 2012(21): 139-140.

[3] 張佶. 物聯(lián)網(wǎng)在紡織行業(yè)供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用[J]. 毛紡科技, 2010, 38(9): 55-57.

[4] 鄧亦濤. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用[J]. 物流科技. 2010(9): 92-94.

The Use of Cloud Computing and Internet of Things in Supply Chain Management

LIU Hai-lan1, DING Jun2
（1. School of Economics & Management, Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209, P. R. China; 2. School of Economics & Management, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, P. R. China ）

The technical characteristics of cloud computing and internet of things is introduced, and how to use the two techniques in supply chain management is elaborateed. Finally the problems which need to be aware when apply the technology and the values it brings when realize the technology are pointed out.

cloud computing; internet of things; supply chain management

F5

A

1001-4543(2012)03-0177-05

2012-05-14;

2012-09-05

劉海瀾（1963－），女，上海人，副教授，碩士，主要研究方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)管理，電子郵箱hlliu@ems.sspu.cn。