基于前沿信息技術(shù)的智慧物流系統(tǒng)

王麗君

摘 要：針對(duì)當(dāng)前物流業(yè)發(fā)展所面臨的困境，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云、大數(shù)據(jù)等前沿信息技術(shù)的快速發(fā)展，提出了一種基于這些技術(shù)的智慧物流系統(tǒng)。對(duì)該物流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和各要素的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了論述。該系統(tǒng)能優(yōu)化資源分配，降低成本，提高物流的時(shí)效性和安全性，可作未來(lái)物流發(fā)展的一種參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);云;大數(shù)據(jù);智慧物流

中圖分類號(hào)：F25 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.23.015

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)物流業(yè)爆炸式發(fā)展，同時(shí)地方特色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使有著“定制化”物流需求的客戶也大量出現(xiàn)。而傳統(tǒng)物流領(lǐng)域在各環(huán)節(jié)基本各成一體，整體不可控，導(dǎo)致物流成本高、時(shí)效低、安全性差等，為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，物流業(yè)急需融合前沿信息技術(shù)的發(fā)展，得益于“智慧”城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，建立一種全程可控、低成本高效率、保障安全的智慧物流系統(tǒng)。

2 前沿信息技術(shù)簡(jiǎn)介

自“第一次信息革命”以來(lái)，信息技術(shù)在深度和廣度上經(jīng)歷了幾次大的飛躍發(fā)展，目前研究的熱點(diǎn)和未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的信息技術(shù)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是指基于網(wǎng)絡(luò)，按照約定的協(xié)議，利用各種傳感技術(shù)將“萬(wàn)物”和人連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)物與物、人與物、人與人之間信息的傳遞與控制的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)涉及到的關(guān)鍵技術(shù)按其工作原理可分為感知、傳輸、應(yīng)用三個(gè)層面，如圖1所示。感知層負(fù)責(zé)信息獲取，傳輸層對(duì)感知層獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行接入和傳輸，應(yīng)用層包括各種服務(wù)器、專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和對(duì)下管理。

2.2 云計(jì)算

如圖2所示，云計(jì)算是一種利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、按需、快速訪問(wèn)資源池的計(jì)算模式，具有彈性服務(wù)、資源池化、按需服務(wù)、可廣泛接入的特點(diǎn)。根據(jù)其工作原理，云計(jì)算的體系架構(gòu)可分為核心服務(wù)、服務(wù)管理、用戶訪問(wèn)接口三層。

2.3 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)是對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行收集（樣本即總體）和分析處理，其核心是預(yù)測(cè)，即對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析預(yù)測(cè)某件事情發(fā)生的可能性。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)三者間關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分別針對(duì)不同的需求，工作原理有所不同，然而基于信息技術(shù)這一共同的技術(shù)基礎(chǔ)，三者之間存有內(nèi)在聯(lián)系，為三者的融合并在實(shí)際中運(yùn)用提供了可能。

物聯(lián)網(wǎng)的重要特點(diǎn)是物聯(lián)和感知，這決定了它將產(chǎn)生巨量數(shù)據(jù);而云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)就是解決信息發(fā)展所帶來(lái)的大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和分配的問(wèn)題;大數(shù)據(jù)的海量數(shù)據(jù)分析處理需依托云計(jì)算的分布式計(jì)算技術(shù)、云存儲(chǔ)等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)三者關(guān)系可總結(jié)為，物聯(lián)網(wǎng)收集提供海量數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)對(duì)這些數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏的價(jià)值進(jìn)行挖掘，云計(jì)算在技術(shù)層面支持大數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)，如圖3所示。

3 基于前沿信息技術(shù)的“智慧”物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

基于前沿信息技術(shù)的智慧物流系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)是物流的實(shí)時(shí)監(jiān)控、高效運(yùn)轉(zhuǎn)、風(fēng)險(xiǎn)可控，也就是：①能實(shí)時(shí)獲取各站點(diǎn)（包括固定、移動(dòng)、空中、地上、水面等）物流信息，后臺(tái)自動(dòng)監(jiān)控各點(diǎn)的當(dāng)前狀況;②對(duì)各點(diǎn)可能出現(xiàn)或已經(jīng)出現(xiàn)的物流異常進(jìn)行報(bào)警，綜合分析給出處理參考;③根據(jù)客戶需求，設(shè)置物流優(yōu)先權(quán)級(jí)，對(duì)重點(diǎn)物資、重點(diǎn)線路進(jìn)行資源優(yōu)先調(diào)配;④能跟蹤物流各環(huán)節(jié)中物資的狀態(tài)，對(duì)于特殊物資能實(shí)時(shí)報(bào)告。

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)各自的技術(shù)特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)分析和中心決策的功能，在頂層設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)劃好各模塊獨(dú)自及要相互協(xié)作實(shí)現(xiàn)的功能，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，圖中包含末端、云、大數(shù)據(jù)和決策中心四個(gè)要素，各要素之間有構(gòu)成五種主要關(guān)系。

末端主要完成各站點(diǎn)實(shí)時(shí)狀態(tài)（所處環(huán)境參數(shù)、實(shí)時(shí)技術(shù)參數(shù)、客戶需求等）、配送員（包括無(wú)人設(shè)備等）信息（配送員數(shù)量、配送員分布及任務(wù)量、配送員專長(zhǎng)、無(wú)人設(shè)備的狀態(tài)等）、各倉(cāng)儲(chǔ)物資信息（倉(cāng)儲(chǔ)分布、倉(cāng)儲(chǔ)物資信息等）等末端數(shù)據(jù)的收集，將這些數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)送到云數(shù)據(jù)中心，關(guān)鍵緊急數(shù)據(jù)直接送決策中心（①、⑤上行）;同時(shí)各末端用戶經(jīng)過(guò)許可能通過(guò)專門接口訪問(wèn)云，或接收決策中心的命令（①、⑤下行）。

云主要實(shí)現(xiàn)接收并存儲(chǔ)末端送來(lái)的各種數(shù)據(jù)（①上行）;按照大數(shù)據(jù)技術(shù)的要求對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式運(yùn)算和虛擬處理，同時(shí)接收大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)結(jié)果，加快收集相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證（關(guān)系②）;接受決策中心的訪問(wèn)和控制，向決策中心提供服務(wù)（關(guān)系③）等功能。

大數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)中心，安全保密性（商業(yè)數(shù)據(jù)、客戶信息、個(gè)人隱私等）要求最高，技術(shù)上只接受云中心對(duì)其的支持，其訪問(wèn)權(quán)限只限決策中心，并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果向決策中心提供決策參考（關(guān)系④）。

3.2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上述分析可知，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于末端、云、大數(shù)據(jù)和決策中心四個(gè)要素各自職能的實(shí)現(xiàn)。

（1）末端的實(shí)現(xiàn)。

末端的實(shí)現(xiàn)是整個(gè)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，需應(yīng)用到射頻識(shí)別、無(wú)線傳感網(wǎng)、全球定位等技術(shù)，綜合起來(lái)如圖5所示。

在各站點(diǎn)部署各種傳感設(shè)備，采集前述末端的各種信息，通過(guò)專用信路上傳至區(qū)域中繼，區(qū)域中繼分布在各個(gè)地區(qū)，負(fù)責(zé)將該地區(qū)的末端信息上傳至云中心。

（2）云的實(shí)現(xiàn)。

在整個(gè)綜合保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，云是系統(tǒng)的支撐層，主要是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)與管理、資源管理與調(diào)度、服務(wù)質(zhì)量保障和安全保證的實(shí)現(xiàn)。對(duì)比幾種較為成熟的云系統(tǒng)，本文以東南大學(xué)云計(jì)算平臺(tái)為參考，其實(shí)現(xiàn)如圖6所示。

（3）大數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)。

大數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)與云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)的主要區(qū)別在于，云計(jì)算主要解決數(shù)據(jù)管理的規(guī)模，大數(shù)據(jù)則是著重對(duì)數(shù)據(jù)多樣、復(fù)雜、實(shí)時(shí)的處理及結(jié)果預(yù)測(cè)，因此其對(duì)數(shù)據(jù)的處理和智慧化要求更高，能直接為用戶提供可視化的決策信息，其實(shí)現(xiàn)如圖7所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

為滿足物流業(yè)快速發(fā)展的需求，解決目前物流領(lǐng)域遇到的各種問(wèn)題，本文提出了基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的智慧物流系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)用新興熱點(diǎn)科技，廣泛充分的整合、調(diào)用各種資源，挖掘并應(yīng)用大量數(shù)據(jù)，科學(xué)決策，提高物流的費(fèi)效比，并安全可靠，是對(duì)傳統(tǒng)物流模式的創(chuàng)新。

雖然前沿信息技術(shù)成果有其優(yōu)勢(shì)，但也存在一些未知和不足，本文提出的智慧物流系統(tǒng)在基點(diǎn)設(shè)備布局、決策中心配置、人員編制、各站點(diǎn)配套設(shè)備本身的維護(hù)等方面還需進(jìn)一步研究。

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