云共享物流平臺(tái)構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)研究

杜其光，韓俊德，郭 愷，朱旺梅，王亞宏

(1.天津農(nóng)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，天津 300384；2.天津大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072)

0 引言

我國(guó)的物流成本占GDP的比例為15%～20%，要遠(yuǎn)高于西方國(guó)家10%的比例[1-2]，其主要原因是物流活動(dòng)中廣泛存在著資源分布不平衡、利用率不高的問(wèn)題(運(yùn)輸車輛空載、倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)利用率低、物流設(shè)備擁有量剩余與短缺并存)，導(dǎo)致單位成本投入產(chǎn)生的單位收益較少。如果不能采取有效措施，勢(shì)必會(huì)加劇物流資源供需之間不平衡的矛盾，導(dǎo)致資源的不充分利用，從而造成更大的浪費(fèi)，也會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)較大的負(fù)載。究其根源是資源的信息無(wú)法有效進(jìn)行傳遞，資源信息的不對(duì)稱增加了物流資源供需方之間的交易成本。因此，物流行業(yè)需要借助“互聯(lián)網(wǎng)+”[3]，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能感知設(shè)備，把物流資源的信息實(shí)時(shí)發(fā)布到共享平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)資源的共享，使物流服務(wù)供需方之間的資源需求得以有效匹配，達(dá)到以較小的邊際成本創(chuàng)造較大收益的目的，推動(dòng)供給側(cè)的改革。在共享平臺(tái)的協(xié)調(diào)作用下，不僅能夠整合物流服務(wù)資源以提高資源的利用率，而且能夠向消費(fèi)者提供更為便捷、全面的服務(wù)[4]。

基于這一視角，傳統(tǒng)物流業(yè)應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展(物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、語(yǔ)義Web等)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，由原來(lái)單一的企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚍?wù)的復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式——云共享物流模式。

在云共享物流模式下，物流企業(yè)閑置的、碎片化的資源和能力能夠被實(shí)時(shí)智能感知，并通過(guò)云共享物流平臺(tái)的部署，使之虛擬化，在邏輯上形成可以無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不在的云物流資源，實(shí)現(xiàn)物流資源和能力的“深度可視化”；此外，在云共享物流平臺(tái)的協(xié)調(diào)作用下，各企業(yè)提供的物流業(yè)務(wù)不僅可以面向終端消費(fèi)者，還可以利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)閑置資源的充分利用，拓寬業(yè)務(wù)范圍，開(kāi)展面向其他物流企業(yè)專業(yè)的物流服務(wù)。這種面向服務(wù)的物流業(yè)務(wù)新模式，能夠充分發(fā)揮信息化的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)物流資源和服務(wù)能力的共享與協(xié)同，以較低的邊際成本達(dá)到物流資源增值的目的。云共享物流系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為企業(yè)物流服務(wù)的全過(guò)程(運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、裝卸搬運(yùn)、包裝、配送等環(huán)節(jié))提供可隨時(shí)獲取的、按需使用的物流服務(wù)，實(shí)現(xiàn)物流資源的“便利可得化”。

1 云共享物流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

云共享物流系統(tǒng)是通過(guò)云平臺(tái)的協(xié)調(diào)和管理作用，實(shí)現(xiàn)物流企業(yè)閑置資源和能力的流通與共享，有效地匹配物流資源和能力的提供方和需求方的業(yè)務(wù)需要，達(dá)到企業(yè)收益的規(guī)?；?、碎片化資源的共享化與協(xié)同化的目標(biāo)。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行原理圖如圖1所示。

圖1 云共享物流系統(tǒng)運(yùn)行原理圖

從圖1中可以看到，在云共享物流系統(tǒng)中的用戶類型主要有三種：資源提供方、云共享物流平臺(tái)和資源需求方。在資源提供方一側(cè)，企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)、智能地感知物流活動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中的資源和能力，經(jīng)過(guò)虛擬化接入系統(tǒng)之后，再以物流服務(wù)的形式提供給第三方運(yùn)營(yíng)平臺(tái)(云共享物流平臺(tái))，形成虛擬的、無(wú)處不在的資源池，供云共享物流平臺(tái)的調(diào)度和使用；云共享物流平臺(tái)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)云服務(wù)資源的高效管理、運(yùn)營(yíng)，是整個(gè)云服務(wù)系統(tǒng)的核心，它既包括了對(duì)供應(yīng)方虛擬接入的資源和服務(wù)的封裝、注冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)化、發(fā)布等操作，也包括對(duì)需求方的請(qǐng)求，動(dòng)態(tài)地提供可靠、有效的物流資源服務(wù)。在資源需求方一端，能夠在云共享物流平臺(tái)的支持下，按需、有償使用各類應(yīng)用服務(wù)，既可以減輕因企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張帶來(lái)的資金壓力，又可以迅速抓住轉(zhuǎn)瞬即逝的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，透明、廉價(jià)地使用匿名的資源。

云共享物流系統(tǒng)是大量的物流資源按規(guī)則聚合在一起所形成的動(dòng)態(tài)云服務(wù)系統(tǒng)，它使物流資源的使用從獨(dú)占方式轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)同共享服務(wù)方式。云共享物流平臺(tái)為這一系統(tǒng)提供了平臺(tái)支持，由此實(shí)現(xiàn)了物流云服務(wù)的部署、配置、管理等功能。

2 云共享物流的構(gòu)建層次

為了保證企業(yè)的閑置物流資源和能力得以在云共享物流平臺(tái)得以有效共享，本文提出了云共享物流系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)圖，共包括三個(gè)層次，具體如圖2所示。

圖2 云共享物流系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖

2.1 資源層

資源層是整個(gè)云共享物流資源系統(tǒng)的最底層。作為整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包含物流活動(dòng)過(guò)程中所涉及到的全部異構(gòu)資源：物流資源和物流能力(統(tǒng)稱物流服務(wù))。它為不同類型的物流資源采取不同的虛擬化、服務(wù)化技術(shù)提供了前提。

物流資源是指物理存在的一種資源形式，如倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、物流管理軟件等客觀存在的物理資源。物流能力指物流企業(yè)為完成某一目標(biāo)所需要的主觀條件，是一種無(wú)形的資源形式，是在物流活動(dòng)中結(jié)合物流資源要素所表現(xiàn)出來(lái)的一種能力，如物流企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)計(jì)能力、運(yùn)輸路線規(guī)劃能力、管理能力等無(wú)形資源。物流能力與物流活動(dòng)、物流資源是緊密聯(lián)系在一起的，離開(kāi)具體的活動(dòng)任務(wù)及資源要素，便無(wú)法體現(xiàn)。

底層資源的多樣性，決定了整個(gè)云共享物流系統(tǒng)上層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和重要性。

2.2 服務(wù)層

服務(wù)層是整個(gè)云共享物流系統(tǒng)的核心，關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，起到舉足輕重的作用。詳細(xì)的結(jié)構(gòu)包括了以下幾個(gè)層次。

2.2.1 智能感知層

智能感知層主要完成的工作是物流資源和能力的感知和識(shí)別。

對(duì)物流服務(wù)的感知，主要基于二維碼標(biāo)簽、射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽、傳感器等感知裝置，根據(jù)工作原理的不同，可以分為主動(dòng)式感知和被動(dòng)式感知。

在系統(tǒng)感知到不同類型的資源和能力之后，需要通過(guò)接口適配器、模型適配器、傳感適配器等適配器接入上一層結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步進(jìn)行服務(wù)的采集、分類、聚合等處理。

針對(duì)不同類型的資源，智能感知方式可分為以下兩種：(1)硬資源感知。對(duì)于物流資源中的硬資源(如存儲(chǔ)設(shè)備、起重設(shè)備等)，其感知過(guò)程主要是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)到資源的工作、使用情況，實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆莆锪髌脚_(tái)。相比較于軟資源和物流能力的感知，硬資源的感知較為容易。(2)軟資源和物流能力感知。對(duì)于物流資源中的軟資源、物流能力，其感知過(guò)程與硬資源感知過(guò)程不同，需要依賴于具體的物流活動(dòng)過(guò)程，因此，感知過(guò)程主要集中于對(duì)其靜態(tài)屬性進(jìn)行感知(如資源的名稱、功能說(shuō)明等)。

另外，對(duì)于該類部分資源(如軟件、模型等資源)，還存在著接口標(biāo)準(zhǔn)和格式不統(tǒng)一的情況，為實(shí)現(xiàn)與共享云的虛擬接入，需要構(gòu)建適當(dāng)?shù)倪m配器，如軟件接口適配器、模型適配器等，并在后續(xù)的工作中，考慮將該類資源標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2.2 虛擬接入層

在資源層，可以看到云共享物流系統(tǒng)中的資源和能力是異構(gòu)的，為后來(lái)的管理和使用帶來(lái)困難；同時(shí)，感知層獲得的服務(wù)信息又是實(shí)時(shí)更新的，進(jìn)一步加劇了云共享平臺(tái)管理的難度。云共享物流系統(tǒng)通過(guò)虛擬化技術(shù)，解決了這一難題。虛擬化技術(shù)可以隱藏底層資源的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，形成虛擬資源并聚集在虛擬資源池中，為云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)的資源高效共享與協(xié)同提供支持。

虛擬化是適用于所有云架構(gòu)的一種基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)技術(shù)[5-6]，同樣也是云物流共享平臺(tái)的實(shí)施基礎(chǔ)。在云共享物流模式中，主要是指物流資源和物流能力的虛擬化，通過(guò)采用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)際資源到虛擬資源的透明化映射過(guò)程，進(jìn)而弱化軟硬件設(shè)備、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)等不同層面資源之間的物理依賴，從而實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境下對(duì)底層資源的動(dòng)態(tài)調(diào)配及按需使用，這是云共享物流系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2.2.3 優(yōu)化管理層

資源優(yōu)化管理層是云共享物流平臺(tái)的核心層，按照工作的具體內(nèi)容，可以分為以下幾個(gè)部分。

(1)通過(guò)對(duì)虛擬資源層接入的服務(wù)資源進(jìn)一步進(jìn)行服務(wù)化封裝操作，屏蔽異構(gòu)資源的差異性，提高資源利用的靈活性，再經(jīng)過(guò)發(fā)布活動(dòng)，形成云共享物流服務(wù)。

(2)對(duì)不同類型的物流服務(wù)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并設(shè)置預(yù)警的規(guī)則。

(3)根據(jù)服務(wù)資源需求方的需要，選擇合適的部署方式，并進(jìn)行資源的動(dòng)態(tài)組合和智能匹配。

(4)進(jìn)行產(chǎn)品全生命周期基礎(chǔ)服務(wù)的管理，包括物流服務(wù)資源的維護(hù)、用戶的信用評(píng)價(jià)體系建設(shè)、資源的計(jì)費(fèi)管理、賬戶變更管理等。

2.2.4 網(wǎng)絡(luò)傳輸層

主要指整個(gè)云共享物流系統(tǒng)在形成、運(yùn)行過(guò)程中所涉及到的網(wǎng)絡(luò)以及傳輸協(xié)議，如“三網(wǎng)”，即互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、電信網(wǎng)，為用戶按需求使用物流服務(wù)資源提供信息傳輸方面的支持。

2.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層對(duì)應(yīng)的是物流活動(dòng)的相關(guān)企業(yè)，包括云共享物流資源的提供方和需求方。不同角色的用戶通過(guò)各自的終端系統(tǒng)與云共享系統(tǒng)進(jìn)行高效的交互，獲得在物流活動(dòng)周期中所需求的各類服務(wù)資源。因此，應(yīng)用層的重要特征是要能體現(xiàn)出人機(jī)友好性。

此外，整個(gè)云共享物流系統(tǒng)的物流資源提供方和需求方的角色不是一成不變的，根據(jù)資源的使用情況，還會(huì)作出調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

云共享物流模式基于現(xiàn)代化的信息技術(shù)，為物流業(yè)實(shí)現(xiàn)服務(wù)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)、降低企業(yè)資金投入、快速靈活地響應(yīng)市場(chǎng)需求提供了新的思路和解決方案。本文在分析云共享物流系統(tǒng)運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上，研究了該系統(tǒng)中物流資源共享云的構(gòu)建過(guò)程及相關(guān)的構(gòu)建層次。主要的內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分：

(1)虛擬接入資源的分類。結(jié)合云共享物流模式和物流服務(wù)資源固有的特點(diǎn)，對(duì)涉及的物流資源要素進(jìn)行了分類。

(2)不同類型資源和能力的虛擬化。對(duì)資源的虛擬化過(guò)程進(jìn)行了描述，并分析了其重要性。

(3)虛擬資源的服務(wù)化。主要實(shí)現(xiàn)了虛擬資源的服務(wù)化封裝和發(fā)布。

(4)云服務(wù)部署。主要描述了對(duì)云共享服務(wù)資源進(jìn)行優(yōu)化管理的策略及整個(gè)云共享系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。

目前，關(guān)于云共享物流的研究尚處于起步階段，發(fā)展中還面臨著很多的問(wèn)題，如運(yùn)行模式、平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、供需雙方之間的協(xié)調(diào)策略等，下一步將結(jié)合物流業(yè)實(shí)際需求對(duì)相關(guān)的問(wèn)題做更深入的研究與探索，推動(dòng)云共享物流模式的“落地”，提升我國(guó)物流業(yè)信息化的水平和物流資源的利用效率。

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