物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用

○易 兵 夏 歡

（武漢商學(xué)院 湖北 武漢 430056）

一、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)的成熟一方面是來自產(chǎn)業(yè)的成熟，另一方面是來自行業(yè)的需要，尤其是以物流領(lǐng)域?yàn)橹?，傳統(tǒng)的物流已經(jīng)不能滿足快速發(fā)展的需要，大力發(fā)展現(xiàn)代物流顯然迫在眉睫。物聯(lián)網(wǎng)的誕生直接為發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè)起到了非常重要的作用，而物流又加速了物聯(lián)網(wǎng)的落地。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開物流行業(yè)的支持。早期的物聯(lián)網(wǎng)我們稱之為傳感網(wǎng)，而傳感網(wǎng)的發(fā)展最早就開始在國(guó)內(nèi)物流業(yè)得到有效的應(yīng)用，比如RFID在汽車上的應(yīng)用，都是最基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。中國(guó)電信業(yè)務(wù)經(jīng)理翁昌亮在2010年增值電信業(yè)務(wù)合作發(fā)展大會(huì)表示：“物聯(lián)網(wǎng)目前以交流物流信息和公共事業(yè)為主要發(fā)展方向，從應(yīng)用來講，在公共事業(yè)監(jiān)控以及交流物流信息采集、定位方面取得了一定的進(jìn)展?！?/p>

而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)際上可以很多，早期的RFID，都可以劃為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。據(jù)資料顯示，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)發(fā)展到汽車物流業(yè)，比如卡車物聯(lián)網(wǎng)，中國(guó)的貨運(yùn)運(yùn)輸每年的產(chǎn)值是2萬億元人民幣，非常龐大。國(guó)內(nèi)和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家完全不同，國(guó)外都是大的貨運(yùn)公司，而國(guó)內(nèi)有200多萬家小型運(yùn)輸公司，有2000萬名司機(jī)，800萬輛卡車完全是自由狀態(tài)。運(yùn)輸公司接到業(yè)務(wù)以后就去找司機(jī)，但是它不知道司機(jī)在哪兒，所以需要有一個(gè)系統(tǒng)告訴它司機(jī)在什么位置，這個(gè)問題可復(fù)雜可簡(jiǎn)單，現(xiàn)在最簡(jiǎn)單的辦法是通過手機(jī)漫游，采集到卡車司機(jī)的位置信息，中國(guó)移動(dòng)就知道他們?cè)谀膫€(gè)位置，只要有這些信息，2000萬名司機(jī)都在什么地方就知道了，就可以找到司機(jī)解決貨運(yùn)問題了。一個(gè)軟件配合手機(jī)的應(yīng)用，使得國(guó)內(nèi)運(yùn)輸系統(tǒng)完全不同于發(fā)達(dá)國(guó)家的運(yùn)輸系統(tǒng)，但是保持了交互運(yùn)輸。

在一般人的印象中，物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用主要集中在物流、零部件和生產(chǎn)領(lǐng)域。有觀點(diǎn)稱，物流領(lǐng)域是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)最有現(xiàn)實(shí)意義的應(yīng)用領(lǐng)域之一，而且特別是在國(guó)際貿(mào)易中，物流效率一直是制約整體國(guó)際貿(mào)易效率提升的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用將極大地提升國(guó)際貿(mào)易流通效率，如在集裝箱上使用公共標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽，裝卸時(shí)可以自動(dòng)收集貨物內(nèi)容的信息，從而縮短作業(yè)時(shí)間，并時(shí)時(shí)掌握貨物位置，提高運(yùn)營(yíng)效率，最終減少貨物裝卸、倉(cāng)儲(chǔ)等物流成本。

基于感知的貨物數(shù)據(jù)可建立全球范圍內(nèi)貨物狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，提供全面的跨境貿(mào)易信息、貨物信息和物流信息跟蹤，幫助中國(guó)制造商、進(jìn)出口商、貨代等貿(mào)易參與方隨時(shí)地掌握貨物及航運(yùn)信息，提升國(guó)際貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)的控制能力。

物聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)物流中應(yīng)用能降低成本及提高效率。舉例來說，目前盛行的條碼，人工讀取一個(gè)需要10秒鐘時(shí)間，機(jī)器讀取需則需要2秒，而采用電子標(biāo)簽及射頻技術(shù)讀取只需要0.1秒的時(shí)間。實(shí)踐證明，物流與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系密切，通過物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，不但企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)物流的順利運(yùn)行，城市交通和市民生活也將獲得改觀。

二、物聯(lián)網(wǎng)在入庫(kù)管理中的應(yīng)用

下面以物流領(lǐng)域中最常用也是應(yīng)用最廣泛的場(chǎng)景之一——入庫(kù)管理為例，說明物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用。

在產(chǎn)品入庫(kù)管理過程中，最重要、最核心的問題是產(chǎn)品的識(shí)別和入庫(kù)單信息的獲取，傳統(tǒng)的人工或條碼識(shí)別技術(shù)雖然得到一定的應(yīng)用，但是依然存在著以下幾個(gè)問題：一是產(chǎn)品識(shí)別困難。條碼識(shí)別技術(shù)雖然有一定的應(yīng)用，但條碼掃描儀必須“看到”條碼才能讀取，條碼容易撕裂或污損，給商品識(shí)別帶來一定困難，而且條碼識(shí)別距離很短，也不能對(duì)多個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行同時(shí)識(shí)別，這些缺陷使條碼識(shí)別技術(shù)在入庫(kù)管理方面的應(yīng)用受到一定限制。二是產(chǎn)品信息難以實(shí)時(shí)獲取。當(dāng)產(chǎn)品入庫(kù)時(shí)，必須對(duì)入庫(kù)產(chǎn)品的名稱、分類、規(guī)格、生產(chǎn)廠家、數(shù)量、入庫(kù)時(shí)間等信息進(jìn)行記錄，并生成入庫(kù)清單，以便以后核對(duì)、查實(shí)。但這些信息的獲取往往比較困難，有時(shí)需要產(chǎn)品供應(yīng)商的協(xié)助，協(xié)調(diào)難度大，信息實(shí)時(shí)性也比較差。三是入庫(kù)操作自動(dòng)化程度高，人工依賴性強(qiáng)。當(dāng)進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的物品品種繁多且集中包裝時(shí)，更需要人工清點(diǎn)、登記，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速、準(zhǔn)確的入庫(kù)需要，人工清點(diǎn)入庫(kù)不但工作量大，而且十分復(fù)雜，非常容易出錯(cuò)。

物聯(lián)網(wǎng)在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用電子標(biāo)簽為每一物品賦予唯一的表示碼——EPC碼，從而構(gòu)造一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。它的提出給產(chǎn)品入庫(kù)時(shí)獲取產(chǎn)品原始信息并自動(dòng)生成入庫(kù)清單提供了一種有效手段，而電子標(biāo)簽可以方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的產(chǎn)品識(shí)別和產(chǎn)品信息采集，這兩者的有機(jī)結(jié)合使自動(dòng)化的產(chǎn)品入庫(kù)成為可能，從而將大大降低入庫(kù)管理中人工干預(yù)的程度，提高產(chǎn)品入庫(kù)的自動(dòng)化和智能化水平。如圖1所示。

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)入庫(kù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

入庫(kù)管理就是對(duì)進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)品進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類、核對(duì)和登記，生成入庫(kù)產(chǎn)品清單，記錄產(chǎn)品的名稱、分類、規(guī)格、入庫(kù)時(shí)間、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、數(shù)量等信息，并將這些信息更新到庫(kù)存記錄。這些工作準(zhǔn)確性高、工作量大，人工作業(yè)強(qiáng)度和難度都十分巨大。因此，迫切需要能自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品的技術(shù)和方法，以減輕管理人員的工作量，提高工作效率。入庫(kù)管理的關(guān)鍵在于對(duì)產(chǎn)品的識(shí)別和產(chǎn)品信息的采集，電子標(biāo)簽以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)成為產(chǎn)品自動(dòng)識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)，而物聯(lián)網(wǎng)則為產(chǎn)品信息共享和互通提供了一個(gè)高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)?；谖锫?lián)網(wǎng)的自動(dòng)入庫(kù)管理系統(tǒng)的基本原理就是以電子標(biāo)簽作為產(chǎn)品識(shí)別和信息采集的技術(shù)紐帶，通過在倉(cāng)庫(kù)出入口設(shè)置讀取器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，同時(shí)通過物聯(lián)網(wǎng)獲取產(chǎn)品的詳細(xì)信息從而自動(dòng)生成入庫(kù)清單，以達(dá)到自動(dòng)化入庫(kù)管理的目的。基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)入庫(kù)管理系統(tǒng)主要由產(chǎn)品識(shí)別、入庫(kù)管理、PML服務(wù)器和本地?cái)?shù)據(jù)中心四大功能模塊組成。

一是產(chǎn)品識(shí)別。產(chǎn)品識(shí)別系統(tǒng)的核心是產(chǎn)品的編碼和識(shí)別。在基于電子標(biāo)簽的入庫(kù)管理系統(tǒng)采用EPC碼作為產(chǎn)品的唯一標(biāo)識(shí)碼，EPC碼是Auto-ID研究中心提出的應(yīng)用于電子標(biāo)簽的編碼規(guī)范，它使全球所有的商品都具有唯一的標(biāo)識(shí)，其最大特色就是可以進(jìn)行單品識(shí)別。產(chǎn)品識(shí)別系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽和讀取器。每個(gè)產(chǎn)品都附有一個(gè)電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽內(nèi)寫有EPC碼作為產(chǎn)品的唯一編碼。存儲(chǔ)有EPC碼的電子標(biāo)簽在經(jīng)過讀寫器的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，EPC碼會(huì)自動(dòng)被讀寫器捕獲，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的產(chǎn)品識(shí)別和EPC信息采集。入庫(kù)讀寫器設(shè)置在倉(cāng)庫(kù)入口，對(duì)進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并將捕獲的產(chǎn)品EPC碼通過數(shù)據(jù)采集接口傳送到入庫(kù)管理模塊作相應(yīng)處理。

二是入庫(kù)管理。入庫(kù)管理模塊是系統(tǒng)的核心功能模塊，它通過數(shù)據(jù)采集接口、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口和本地?cái)?shù)據(jù)接口三個(gè)接口同其他幾個(gè)功能模塊進(jìn)行交互，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自動(dòng)入庫(kù)管理的功能。入庫(kù)管理的作業(yè)流程如下：產(chǎn)品入庫(kù)時(shí)，由設(shè)置在倉(cāng)庫(kù)人口的入庫(kù)讀寫器讀取產(chǎn)品EPC碼并通過數(shù)據(jù)采集接口交由入庫(kù)管理模塊，入庫(kù)管理模塊通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口訪問PML服務(wù)器以獲取產(chǎn)品的詳細(xì)信息，并自動(dòng)生成產(chǎn)品入庫(kù)清單，然后通過本地?cái)?shù)據(jù)接口將入庫(kù)產(chǎn)品信息更新到本地?cái)?shù)據(jù)中心。一般來說，入庫(kù)單具有如下的信息結(jié)構(gòu)：入庫(kù)單（產(chǎn)品EPC碼、產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)廠商、產(chǎn)品分類名、單位、生產(chǎn)日期、有效期、入庫(kù)時(shí)間、產(chǎn)品說明），在這一信息結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)品EPC碼由入庫(kù)讀寫器自動(dòng)識(shí)別，同時(shí)記錄產(chǎn)品的入庫(kù)時(shí)間，其他的產(chǎn)品信息則可以根據(jù)產(chǎn)品的EPC碼通過訪問PML服務(wù)器獲得，整個(gè)入庫(kù)清單的生成都是自動(dòng)進(jìn)行的，這不但提高了產(chǎn)品入庫(kù)的自動(dòng)化水平和智能化水平，而且也確保了入庫(kù)產(chǎn)品信息的準(zhǔn)確性，為科學(xué)的庫(kù)存管理與決策奠定了良好的基礎(chǔ)。

三是PML服務(wù)器。PML服務(wù)器是由產(chǎn)品生廠商建立并維護(hù)的產(chǎn)品信息服務(wù)器，它以標(biāo)準(zhǔn)的XML為基礎(chǔ)，提供產(chǎn)品的詳細(xì)信息，如產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品分類、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品說明等。PML服務(wù)器的作用在于提供自動(dòng)生成產(chǎn)品入庫(kù)清單所需的產(chǎn)品詳細(xì)信息，并允許通過產(chǎn)品EPC碼對(duì)產(chǎn)品信息進(jìn)行查詢。PML服務(wù)器架構(gòu)在一個(gè)wed服務(wù)器之上，服務(wù)處理程序?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的XML格式，并通過SOAP（簡(jiǎn)單對(duì)象訪問）引擎向客戶端提供服務(wù)，PML服務(wù)器的優(yōu)勢(shì)在于它屏蔽了產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的異構(gòu)性，以統(tǒng)一的格式和接口向客戶端提供透明的產(chǎn)品信息服務(wù)。

四是本地?cái)?shù)據(jù)中心。本地?cái)?shù)據(jù)中心是入庫(kù)管理系統(tǒng)存儲(chǔ)和維護(hù)本地庫(kù)存的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，產(chǎn)品入庫(kù)信息最終都通過本地?cái)?shù)據(jù)接口存儲(chǔ)在本地?cái)?shù)據(jù)中心中，以便查詢和核對(duì)。

基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)入庫(kù)管理系統(tǒng)圍繞電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)這兩個(gè)核心，通過電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)識(shí)別，利用物聯(lián)網(wǎng)獲取產(chǎn)品原始信息并自動(dòng)生成入庫(kù)清單，從而為自動(dòng)化的入庫(kù)管理提供了一種行之有效的手段，不僅大大提高產(chǎn)品入庫(kù)管理的自動(dòng)化和智能化水平，而且使入庫(kù)管理的準(zhǔn)確性更高，為科學(xué)的庫(kù)存管理與決策奠定了良好的基礎(chǔ)。

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