冷鏈物流過程可視化研究

吳綺潼 黃露婷

摘要：近年來，隨著國家經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展，冷鏈物流行業(yè)也迎來了發(fā)展的跳板，可借此機會將冷鏈物流發(fā)展推向新高度。但由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入度不足，而導(dǎo)致冷鏈物流貨損率高、消費者信心不足等的問題頻頻發(fā)生，使得冷鏈物流在迎來新發(fā)展之前先遇到了瓶頸，有效解決當(dāng)前困境的舉措就是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冷鏈物流有機結(jié)合，實現(xiàn)冷鏈過程可視化。本文通過對冷鏈物流的發(fā)展前景做出分析，其次對物聯(lián)網(wǎng)進行綜述，簡述實現(xiàn)冷鏈可視化系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于冷鏈可視化發(fā)展的可行性。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);冷鏈物流;可視化

中圖分類號：F253.9;F426.82? 文獻識別碼：A? 文章編號：2096-3157（2020）09-0015-03

一、引言

隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，國內(nèi)市場對冷鏈物流的需求量也在逐漸增加，因此，國內(nèi)的冷藏車數(shù)量也呈現(xiàn)出了高速的增長趨勢。從2008年一年生產(chǎn)4522輛冷藏車，到2018年一年生產(chǎn)45489輛冷藏車，通過短短十年的不斷發(fā)展，冷藏車的年生產(chǎn)總量已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，這也從側(cè)面反應(yīng)了冷鏈物流的市場在逐漸擴大，并朝著更高的目標發(fā)展著。

而且，隨著近年來生鮮電商平臺（如每日優(yōu)鮮、順豐優(yōu)選、京東到家等）的不斷崛起，這對冷鏈配送服務(wù)也是一次全新的考驗。首先，由于網(wǎng)絡(luò)的普及使得網(wǎng)購所能覆蓋范圍逐漸增大，而生鮮電商平臺也借此契機開始崛起。其次，每種不同生鮮食品也有它們不同的貯藏條件，要保證生鮮產(chǎn)品保質(zhì)保量的送達用戶手中就必須要高效的冷鏈物流與之配合。

此外，經(jīng)濟快速發(fā)展的同時也逐漸使得人們的生活水平日益提高，對食品安全的意識也隨之不斷增強。根據(jù)國務(wù)院頒發(fā)的《物流業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2014—2020年）》中提及到，相關(guān)單位應(yīng)積極對易腐食品溫度控制制定強制性標準，并盡快實施。這一舉措的推行，進一步推進冷鏈物流行業(yè)的統(tǒng)一標準的形成。

冷鏈物流是當(dāng)下傳統(tǒng)物流業(yè)發(fā)展的一個重要的突破口，因為通過冷鏈物流不僅可以將生鮮產(chǎn)品遠銷到更多的地方提高經(jīng)濟收益，更有效地擴大了消費需求推動了社會經(jīng)濟的良性發(fā)展。然而，冷鏈物流因為與大數(shù)據(jù)時代的接入度不足導(dǎo)致冷鏈物流成本居高不下使其陷入了發(fā)展的瓶頸。運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效地提高冷鏈物流運作過程的效率，同時還能夠給消費者展示一個透明化的運輸過程。

二、目前我國冷鏈物流發(fā)展中存在的問題

1.冷鏈覆蓋范圍面積小

冷鏈物流屬于高效率的物流活動，通過快而精的運輸流程將產(chǎn)品送達到客戶手中，這就從一定程度上使得冷鏈物流覆蓋范圍受到了約束。其次，要想有效擴大覆蓋范圍，升級硬件設(shè)備是見效較快的舉措之一，但需要較大的前期投入，這就進一步局限了中小型冷鏈物流企業(yè)的發(fā)展。因此，我國冷鏈覆蓋范圍面積擴展速度緩慢，主要集中分布在東部沿海地區(qū)，而在偏遠地區(qū)甚至還未設(shè)點。

2.冷鏈物流貨損率較高

由于冷鏈物流行業(yè)標準不統(tǒng)一，對生鮮產(chǎn)品的實時監(jiān)控不到位等問題，造成了冷鏈物流貨損率居高不下的情況。據(jù)中金證券研究所和菁財資本數(shù)據(jù)顯示，我國每年因運輸損壞造成的水果、蔬菜的損失金額在1000億元以上。這個龐大的數(shù)字，無疑代表著冷鏈物流發(fā)展中存在的問題不容小視。

3.即時信息反饋緩慢

在生鮮產(chǎn)品的運輸過程中，車廂溫度會隨著行車所遇到不同的條件變換而出現(xiàn)上下波動的情況。這種情況，往往需要技術(shù)人員對車險溫度進行適當(dāng)調(diào)節(jié)才能使產(chǎn)品保持在最佳狀態(tài)，但由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的接入力度不足，通常情況下會導(dǎo)致冷庫問題無法及時反映至控制室，從而造成溫度控制不及時導(dǎo)致生鮮產(chǎn)品不保鮮，甚至還會出現(xiàn)產(chǎn)品變腐。

三、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高冷鏈可視化程度

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things），整體可以分為三層：應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。由這三個模塊支撐的企業(yè)冷鏈可視化平臺，直觀地將透明冷鏈運輸過程呈現(xiàn)客戶眼前。企業(yè)冷鏈物流可視化平臺的搭建具體如下圖所示。

1.應(yīng)用層

應(yīng)用層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，依靠網(wǎng)絡(luò)層和感知層實現(xiàn)信息傳遞與匯總，最后利用應(yīng)用層提供的系統(tǒng)管理、查詢系統(tǒng)和服務(wù)提供板塊支撐起冷鏈可視化平臺，讓客戶能夠直觀追蹤冷鏈運輸過程。

2.網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層主要是由云計算平臺、物聯(lián)網(wǎng)管理中心、物聯(lián)網(wǎng)信息中心和行業(yè)專家系統(tǒng)為核心，將所采集到的信息進行有效整合。

3.感知層

感知層作為支撐整個平臺運行的基礎(chǔ)，包含著眾多節(jié)點和復(fù)雜的過程。當(dāng)貨物貼上電子標簽后，產(chǎn)品信息可由閱讀器通過天線讀取，產(chǎn)品信息會即時在平臺更新。在貨物由室外轉(zhuǎn)移到冷藏車的過程中，貨物溫度必然會發(fā)生變化，這時RFID傳感器會實時監(jiān)測溫度變化，將溫度、氣體濃度等數(shù)據(jù)進行匯總并傳回大數(shù)據(jù)平臺，這是第一次數(shù)據(jù)互通。從冷藏車出發(fā)開始，GIS便可以將實時的運輸路線反饋給后臺，同時后臺會通過數(shù)據(jù)整合以立體圖片的形式展示給用戶，這也讓物流運輸路線更清晰和容易理解。在行車過程中，由于汽車發(fā)動機熱量和制冷器功率不穩(wěn)定等情況，冷庫內(nèi)溫度容易發(fā)生波動，這時WSN系統(tǒng)通過利用GIS技術(shù)對各個節(jié)點進行數(shù)據(jù)匯總，將波動數(shù)據(jù)收集、整理，或整合成易于理解的圖表形式，供客戶和工作人員在后臺監(jiān)測。在貨物進行裝卸和出入庫的時候，生鮮貨物容易發(fā)生貨損，所以這個過程由RFID全程監(jiān)控，嚴格控制溫度變化，一旦溫度發(fā)生異常情況便會觸發(fā)預(yù)警信號，從而減少貨損量。此外，如果客戶在運輸過程中需要改變收貨地址或需要物流公司對貨物進行流通加工活動，可以在信息及時反饋系統(tǒng)進行資料更改。

（1）RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)運用

RFID即無線射頻識別技術(shù)，屬于一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過特定的射頻信號自動識別目標對象，能夠快速地進行物品追蹤和實時數(shù)據(jù)交換。對于實現(xiàn)冷鏈物流可視化而言，其中不可忽視的一環(huán)是物流信息的動向追蹤，而RFID（無線射頻識別）技術(shù)恰好能有效彌補冷鏈物流中信息接入度不足的問題。

從冷鏈物流的開端，即在種植和生產(chǎn)的過程中，生產(chǎn)者便可以將產(chǎn)品的名稱、來源、適合儲存的溫度、用途等的產(chǎn)品精確信息完善，進一步提高產(chǎn)品準確信息的透明化程度;RFID技術(shù)在倉儲和運輸?shù)倪^程中，能實現(xiàn)冷鏈物流溫度波動數(shù)據(jù)的可視化，因為RFID技術(shù)能夠?qū)嵭腥痰膶崟r溫度監(jiān)控，在冷庫設(shè)備出現(xiàn)故障時能迅速及時地反饋，減少因設(shè)備故障而出現(xiàn)的貨損。此外，在貨物的轉(zhuǎn)移過程中，可實現(xiàn)溫度波動數(shù)據(jù)的透明化管理，因為外界溫度、發(fā)動機熱量等不確定因素會讓貨物的溫度發(fā)生波動，而通過RFID技術(shù)可以直觀地觀察到數(shù)據(jù)變化從而及時調(diào)整溫度，為冷鏈物流運作提供了技術(shù)保障;在貨物入庫和出庫的過程中，可在倉庫頂部安裝RFID讀寫器，及時反映庫區(qū)溫度變化和庫存數(shù)量及情況，這樣一來就能夠簡化繁瑣的傳統(tǒng)盤點工作，同時還能極大的提高信息的準確性。

（2）GIS（Geographic Information System）技術(shù)應(yīng)用

GIS即地理信息系統(tǒng)，是在計算機軟、硬件支持下，對整個空間有關(guān)地理的分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。GIS技術(shù)可通過它獨特的視圖和統(tǒng)計圖將數(shù)據(jù)制成小型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而推動冷鏈可視化發(fā)展。

在冷鏈物流運輸過程中，GIS系統(tǒng)將設(shè)置在車載終端設(shè)備上，通過GIS技術(shù)建立一個盡可能完善的冷鏈運輸車輛的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為參與者提供冷藏車輛的實時操作信息以及對車輛相關(guān)設(shè)備進行檢測，保證冷鏈運輸過程的順利完成。

在冷藏車輛的定位設(shè)備中應(yīng)用GIS系統(tǒng)，可通過GIS獨特的視圖和統(tǒng)計圖提供冷鏈物流車輛實時查詢、統(tǒng)計和定位等的信息反饋。比如，物流參與者在后臺查詢車站、裝卸設(shè)備以及運輸設(shè)備等的數(shù)據(jù)，GIS系統(tǒng)就會將查詢結(jié)果通過平面圖給用戶進行反饋，讓查詢者能夠有更加直觀的圖表信息反饋。此外，基于GIS系統(tǒng)可以建立運輸安全信息反饋的系統(tǒng)，對于車輛行駛路線的路況、天氣狀況、設(shè)備狀態(tài)等提供快送綜合查詢與分析，以此降低運輸過程中有可能造成的經(jīng)濟損失。

GIS技術(shù)在冷鏈物流中的運用可以推動冷鏈物流可視化的進程，促進物聯(lián)網(wǎng)和冷鏈物流的有機結(jié)合，對資源和信息進行有效的整合，從而使得冷鏈物流體系進一步完善并加大冷鏈物流布局范圍，使冷鏈運輸過程達到可視化、透明化、公開化。由此，可實現(xiàn)信息的高度對稱，減少信息漏洞和滯后，促使整個冷鏈產(chǎn)業(yè)更加完整化，各位物流環(huán)節(jié)的銜接更加順暢，提高冷鏈物流的可視化程度，從而完善產(chǎn)業(yè)鏈的不足之處。

（3）WSN（wireless sensor network）系統(tǒng)運用

WSN即是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，WSN系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)匯集模塊以及服務(wù)器這三部分組成，是一項物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，也是高效率的采集貨物準確數(shù)據(jù)的有效途徑。

WSN系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用主要是靠眾多的技術(shù)節(jié)點匯聚，而WSN節(jié)點的確認則需要借助GIS技術(shù)，因而感知層內(nèi)的各個模塊是相互連通的運作狀態(tài)。節(jié)點通過幾次分層匯聚，到達WSN網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)分析、匯總，通過因特網(wǎng)將相關(guān)內(nèi)容傳送到移動通信系統(tǒng)，即用戶可見的冷鏈可視化平臺。

WSN能推進冷鏈可視化的重要原因就在于它適用于傳統(tǒng)冷鏈所受限的環(huán)境，可以提供實時并且有效的真實數(shù)據(jù)。由于在冷鏈運輸過程中，在低溫貯存生鮮產(chǎn)品的車廂內(nèi)，空氣濕度相對較高，這就造成了觀察的環(huán)境惡劣。但車廂內(nèi)如果設(shè)置了WSN設(shè)備監(jiān)測，觀察數(shù)據(jù)和圖像并不會受到惡劣條件的影響，還能更好地還原出透明的冷鏈物流過程。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)追蹤生鮮食品的運輸信息，提高冷鏈可視化水平的同時能更高效率、更安全地將生鮮食品在保鮮期內(nèi)送達客戶手中。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效減少生鮮食品的腐壞率，從而降低了冷鏈物流的損耗成本。

（4）信息反饋系統(tǒng)運用

信息反饋系統(tǒng)，是依靠車載終端采集到的信息數(shù)據(jù)通過無線傳輸設(shè)備發(fā)回監(jiān)控中心，與監(jiān)控中心進行實時的信息共享。而實時監(jiān)控中心從物流大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺上調(diào)取出相關(guān)信息，在此基礎(chǔ)上利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)再進行二次的有機整合，最終給冷鏈物流參與者提供出準確而且及時的物流信息反饋，進一步為消費者呈現(xiàn)一個高度可視化的冷鏈物流過程。

信息及時反饋系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⒗滏溛锪骺梢暬葡蛞粋€新的高度，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以有效將物流信息進行實時數(shù)據(jù)傳送，將冷鏈物流過程通過高度契合而準確的物流數(shù)據(jù)高度還原，從而有效地減少了因信息失真導(dǎo)致貨損的情況發(fā)生，并由此打造出一個透明的、讓公眾放心的冷鏈物流全過程。

總的來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系建設(shè)中，可以實現(xiàn)冷鏈產(chǎn)品的信息采集、定位、追蹤與追溯、監(jiān)控等，解決了傳統(tǒng)冷鏈物流中存在各環(huán)節(jié)銜接不足、運輸責(zé)任無法追溯等問題，可從根本上解決了物流與信息脫節(jié)的問題，極大地提高了冷鏈物流的效率與效益。

而冷鏈物流是否能實現(xiàn)可視化，一個重要的節(jié)點就是與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機結(jié)合。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和冷鏈物流的轉(zhuǎn)型升級，“物聯(lián)網(wǎng)+冷鏈物流”的物流運作新模式的推行無疑會將冷鏈物流行業(yè)體系進一步完善。

四、結(jié)論

在國家積極推進供給側(cè)改革的大背景下，各個行業(yè)都努力遵循著“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，物流行業(yè)也不例外。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域中的新興技術(shù)之一，已經(jīng)進入了快速發(fā)展的新階段，在很多重要領(lǐng)域中都有著廣泛地應(yīng)用，因此，推動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冷鏈物流有機結(jié)合，勢在必行。

本文通過對當(dāng)前冷鏈物流行業(yè)發(fā)展中所存在的問題進行概括總結(jié)，提出了利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進冷鏈物流可視化的解決方案，并通過資料收集和深入學(xué)習(xí)初步構(gòu)建出冷鏈可視化平臺，以此解決冷鏈物流過程信息接入度不足的問題。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如果能在冷鏈物流得到有效運用，這無疑能夠為廣大消費者提供一個來源可查、去向可追、責(zé)任可究、風(fēng)險可控的可視化冷鏈物流過程，能夠提高消費者的消費信心，更能進一步擴大冷鏈物流的覆蓋范圍打下堅實的基礎(chǔ)。并隨著物流行業(yè)進一步健全冷鏈物流標準和服務(wù)規(guī)范體系病不斷完善冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的舉措，相信在零售業(yè)變革日益深化的時代大背景下，“物流網(wǎng)技術(shù)+冷鏈物流”的發(fā)展模式勢必進入高質(zhì)量的發(fā)展新階段，為促進冷鏈物流可視化的更深層次發(fā)展而助力。

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[注]基金項目：廣州工商學(xué)院2019年省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的冷鏈物流過程可視化研究）（項目編號：S201913714023）

作者簡介：

1.吳綺潼，廣州工商學(xué)院學(xué)生;研究方向：物流管理。

2.黃露婷，廣州工商學(xué)院學(xué)生;研究方向：物流管理。