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物联网在冷链物流中的应用研究

时间:2016-04-09  作者:佚名

【毕业论文摘要】近年来,我国物联网建设呈现出一片生机景象,尤其对涉足冷链细分市场的行业及企业,物联网有着其独特的作用。冷链物流的发展需创新全程温控管理技术,而物联网技术的全面引入与覆盖,为冷链物流企业解决这一难题提供了信息技术支持。通过物联网建立电子虚拟产品冷链物流供应链管理系统,对各种货物进行跟踪、对冷藏车的使用进行动态监控等,有效降低了物流成本,提高了冷链物流的信息化管理水平及工作效率。本文在参阅大量文献资料的基础上,对物联网的概念及发展现状、冷链物流的适用范围和市场前景进行了综述与分析,并通过具体行业案例分析了物联网技术在冷链物流中的应用现状,从而得出基于物联网技术的冷链物流发展建议,以期为加大物联网技术在冷链物流产业中的运用提供一些借鉴。
论文关键词:物联网,冷链物流,应用,研究

(一)研究背景与意义

2010年6月8日,由我国11个部门及下属的工业和信息化部电子标签标准工作组、全国信标委传感器网络标准工作组、全国智标委等19家相关标准化组织组成的中国物联网标准联合工作组在北京成立,以推进物联网技术研究、标准制定以及物联网标准体系建设。物联网产业将有望成为我国下一个万亿元级产业,预计其规模将超过互联网的30倍。

正是近年来政府的大力倡导,我国的物联网建设呈现出一片生机,尤其是对涉足冷链细分市场的行业及企业,物联网有着其独特的作用。冷链物流是随着科学技术进步、制冷技术发展而建立起来的以冷冻工艺为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。随着物联网技术的不断发展,越来越多的物联网技术逐步应用到适合冷链物流管理的行业中,有效地降低了物流成本,提高了冷链物流的信息化管理水平及工作效率。

在2011年的“两会”上,全国工商联向政协递交了关于加大物联网技术在冷链物流产业中的运用的建议。建议认为,目前我国鲜活农产品冷链流通比例远远低于发达国家,途中损耗严重,造成零售终端价格高昂。因此,在我国进一步研究物联网技术在冷链物流中的应用具有深远的现实意义。

(二)研究思路和方法

1.研究思路

物联网的概念及发展现状研究——冷链物流的适用行业及市场分析——物联网在冷链物流中的应用(通过物联网技术在具体行业及企业冷链物流中的应用情况分析其运用现状)——从而提出基于物联网技术的冷链物流发展建议。

2.研究方法

研究价值的大小在很大程度上取决于研究方法,能否有一个逻辑严密合理的方法论,决定着研究思路的合理性以及研究结论的适用性。本文在论述过程中,根据研究思路和分析的需要使用了规范分析法和案例分析方法。

(1)规范分析方法。是以一定的价值判断作为出发点和基础提出行为标准,并以此作为处理经济问题和制定经济政策的依据,探讨如何才能符合这些标准的分析方法。本文在分析物联网的概念及发展现状、冷链物流的适用范围及市场分析时使用了规范分析法。

(2)案例分析方法。研究论证过程中通过具体案例用于比较、分析得出结论。本文通过对物联网技术在医药物流行业中的应用情况进行分析,从而得出物联网在冷链物流中应用的一些建议。

二、物联网的概念及发展现状

(一)物联网的概念及技术构架

1.物联网的概念

物联网(The Internet of things)作为新一代信息技术的重要组成部分,虽然目前还未形成一个统一的标准定义,但从物联网的本质上看,它是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升,将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物“智慧对话”。 简言之,即物物相连的互联网。以互联网为核心,并在其基础上延伸和扩展。其用户端通过广度的延展,在非常多的物体之前进行着信息交换和通信。物联网技术被称为是信息产业的第三次革命性创新。

冷链物流

图1 物联网示意图

2009年9月,在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上,欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义:一个动态的全球网络基础设施,具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟特性和智能接口,并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道,构成未来互联网。

我国根据物联网在国内的应用,也给出了中国对物联网的定义:物联网指将无处不在的末端设备和设施(包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等)和“外在使能”的(如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等)“智能化物件”,通过各种无线或有线的长距离或短距离的通讯网络实现互联互通、应用大集成,以及基于云计算的营运等模式在内网、专网和互联网环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控、个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表以及决策支持等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

当然,在物联网中能进行信息交换和通信的“物”须具备以下条件:①有相应信息的接收器;②有数据传输通路;③有一定的存储功能;④有CPU;⑤有操作系统;⑥有专门的应用程序;⑦有数据发送器;⑧遵循物联网的通信协议;⑨在世界网络中有可被识别的唯一编号。

物联网主要具备三方面的特征:①互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;②识别与通信特征,即纳入物联网的“物”必须具备自动识别与物物通信的功能;③智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

2.物联网的技术构架

从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层,如图2所示:

感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网获识别物体,采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。

网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统等)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

图2 物联网的技术构架

(二)物联网的应用领域与发展

物联网的行业特性主要体现在其应用领域内,目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试,且在一些行业已积累了物联网技术的应用经验,尤其是对涉足冷链细分市场的行业及企业,物联网有着其独特的作用。物联网的应用较成功的应用案例如下表:

表1 我国物联网应用的成功案例

物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用

系统铺设了3万多个传感节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。

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