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中圖分類號:F252
文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2017)01-166-02
物流金融是金融機構與物流企業的合作,在供應鏈運作過程中向客戶提供的結算、融資和保險等相關服務的統稱,其核心是物流融資(狹義上物流金融指的就是物流融資),即銀行等金融機構通過與物流企業的合作創新,以企業所從事交易項下的擔保品為依托,對企業資金投放、商品采購、銷售回籠等經營過程的物流與資金進行鎖定控制或封閉管理,依靠企業對處于銀行監控下的商品和資金的貿易流轉所產生的現金流實現對銀行授信的償還。隨著物流金融近年來的高速發展,市場規模已達到了較高層次,同時也暴露出了一些問題,特別是物流金融產品的安全監管問題。物聯網在互聯網的基礎上,將用戶端延伸和擴展到任何物體,進行信息交換和通信,實現人和物體“對話”,物體和物體之間“交流”,具有全面的信息感知、無縫的互聯協同、高度的智能化等特點,將其應用于物流金融安全監管,有助于物流金融產品信息獲取更加實時、快捷、準確,產品動態信息的傳遞、共享更加精確,供應鏈指揮決策更加智能、科學,在一定程度上提升了物流金融產品的安全性。
一、物聯網技術特征
物聯網的定義是,通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統、激光掃描系統等信息傳感設備,按照約定的協議,把任何物體與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。其英文名稱為The Internet of Things ,由該名稱可見,物聯網是“物與物相聯的網絡”,其基礎和核心仍然是互聯網,但相比于傳統的互聯網,物聯網還有其自身的技術特征:
(一)全程性
物聯網上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和格式不同。傳感器具有實時性,按一定的頻率周期性地采集信息,不斷更新數據,物聯網可以說是各種感知技術的廣泛應用。通過物體上的傳感器,物聯網對物與物、物與人之間傳遞的各個環節進行跟蹤,對物體的流通進行精細的管理,實現物體之間、物體與人之間信息交換和通信的全程監控與管理。
(二)技術性
物聯網技術的核心與基礎仍然是互聯網,通過各種有線和無線網絡接入互聯網,將物體的信息實時準確地傳遞出去。物聯網上傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸,由于其數量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程,為了保障數據的正確性和及時性,必須適應各種異構網絡和協議,并運用先進的信息技術與數據挖掘識別技術,以實現物聯網絡穩定高效運行,因此物聯網具有高技術性特征。物聯網絡的構建不僅要以互聯網技術為基礎,還要綜合各種傳感器數據獲得與處理技術,運用大數據處理理念,融合互聯網與先進數據處理手段的優勢,真正實現物與人、物與物之間的實時精準“溝通”和“對話”。
(三)智能化
物聯網不僅僅提供了傳感器的連接,還能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合,利用云計算、模式識別、大數據等各種智能技術,擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同用戶的不同需求,發現新的應用領域和應用模式國。所以物聯網本身也具有強大的智能處理能力,不是一般意義上的信息網絡,而是物與物、人與物的智能鏈接。
二、物流金融安全監管應用物聯網技術的需求與條件分析
結合物聯網技術特征,在物流金融安全監管全過程,通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統等技術和各類可能的網絡,對物流金融業務過程實施智能化感知、識別和管理,物流金融安全監管應用物聯網技術應當具備三大特點:一是全程性,要對物流金融業務全過程實施管控,而不是局部或部分;二是技術性,要全面應用物聯網技術,實現物流金融業務的“可知、可視、可控”;三是智能化,不是一般意義上的信息網絡,而是物與物、人與物的智能鏈接。
(一)物流金融安全監管應用物聯網技術的需求分析
1.降低物流金融業務過程信息不對稱的需要。隨著物流金融行業的加速發展,物流金融模式越來越復雜化,物流金融業務過程涉及的利益主體更加多元,物流金融產品信息層級逐漸遞增,準確及時的信息獲取愈發困難。準確及時信息的獲取來源于產品流通過程的精確管控,物聯網是實現精確管控先進、有效的技術手段。物流金融安全監管應用物聯網技術,可以從產品信息采集、信息聯通、信息管理、信息決策等全過程,以信息流調控物流,大幅提升動態信息的抓取效率。因此,從降低物流金融業務過程信息不對稱的角度出發,客觀要求在物流金融安全監管業務領域應用物聯網技術。
2.降低物流金融服務違約風險的需要。物流金融服務主要涉及三方即金融機構、供應鏈企業、第三方物流提供商。第三方物流提供商選擇是物流金融服務能否成功的關鍵。但目前我國的物流企業魚龍混雜,好壞參差不齊,一些物流企業的資產規模、信息化能力、內部管控等方面存在不少問題,特別是對供應鏈環節的管控,使得物流金融面臨較大的失》縵鍘N锪鶻鶉詘踩監管應用物聯網技術能在很大程度上增加信息獲取的準確性,減少物流金融違約情況的發生。
3.提高物流金融安全監控效率的需要。當前,物流金融安全監控技術已經較為落后,信息化程度已不能跟上物流金融發展的步伐,嚴重影響了物流金融安全監管的效率。物聯網技術作為新興的先進技術,對物與物、物與人之間傳遞的各個環節進行跟蹤,對物體的流通進行精細的管理,將其應用于物流金融安全監管過程,能夠較好地實現物流、信息流、資金流的有效整合,形成以信息互聯互通為核心,數據集成交互為紐帶,有線無線隨機鏈接的安全監管體系。因此,物流金融安全監管應用物聯網技術有利于從技術上突破物流監管瓶頸,促進物流金融安全監管的科學高效開展。
(二)物流金融安全監管應用物聯網技術的條件分析
物聯網技術雖然在我國提出的時間較短,但是經過幾年的發展,已經形成了較為成熟的技術體系。物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術,把傳感器、控制器、機器、人員和產品等通過新的方式聯系在一起,形成人與物、物與物相聯,實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡。物聯網技術具有全程性、技術性與智能化的特征,能夠對質押品在供應鏈中動態信息進行全程監控,實施精確遠程管理,及時發現異常情況,排除安全隱患。物聯網技術網絡以全程記錄的供應鏈信息為依托建立風險數據庫,其中不僅包含了質押品的物流與資金流信息,還包含通過實際調研所獲得的大部分風險類型,以及相應的風險解決方案。通過風險數據庫就能實現風險的基本應對,盡可能的降低風險,提高物流金融產品的安全性。物聯網的整個技術體系與運作方式,為物流金融安全監管業務應用物聯網技術提供了經驗幫助和技術支持。物流金融安全監管按照物聯網運作要求,進行設施設備建設,優化信息流程設計,完善技術接口和模塊嵌入,具有良好的基礎和依托,能夠較快的實現技術的投入使用,盡快發揮物聯網技術在安全監管方面的應有作用。
三、加強物聯網技術在物流金融安全監管應用的對策
物聯網技術應用于物流金融安全監管方面已經具備一定的技術與環境基礎,2012年,中國物流金融服務平臺在這個基礎上應運而生,于2014年6月正式上線,并且以快速大踏步的節奏發展壯大。目前已整合了包括貨權登記、物聯網監管、倉儲管理、倉單流轉、現貨交易、存貨質檢、價格預警、價格保險、征信融資、不良處置等全過程的物流金融產品鏈條,并形成了一個開放型的合作平臺,吸引了成熟產品和成熟用戶服務平臺的資源聚集。但當前第三方物流企業在運用物聯網技術方面,軟硬件配套上還存在一定差距,需要進一步加強建設。
(一)加強物聯網技術應用于物流金融安全監管的總體設計
物聯網實現的是人與物、物與物的智慧“溝通與交流”,是多種力量的整合,將物聯網技術應用于物流金融安全監管過程,需要將物與物、物與人信息交互的各個環節統一為有機的整體,并保持其內部的順暢流通。應用物聯網技術,實現物流金融安全監管信息化與智能化,提升物流金融產品供應鏈的安全性,必須加強總體設計,構建智慧物流金融安全監管“大腦”,從源頭增強物流金融安全監管的分析判斷能力、決策指揮能力和協調控制能力。著力建設物流金融安全監管物聯網運行平臺,借助“智能化”的物聯網管控系統,實施輔助決策、管控指令,實現對物流金融安全監管各環節的協調控制和決策指揮。健全物流金融安全監管物流規劃和決策指揮制度,實現供應鏈信息的綜合分析、流通環節的集中控制、運行流程的決策優化。
(二)加大物聯網技術應用設施設備建設力度
物聯網技術應用于物流金融安全監管除了要研制貫穿全流程的信息系統之外,還應當分系統重點推進一些信息工程建設,以具體任務為牽引逐步建成物聯網系統。為了積極配合物聯網技術應用于物流金融安全監管,有必要按照物聯網技術的要求,加大物聯網技術應用設施建設力度,從智能感知技術應用、自動倉儲系統建設、運輸調度可視化建設、信息標準體系建設、數據中心建設等方面,集中人力、財力、物力進行突破,全面構建物聯網系統,開發和購置相配套的設施設備。在物流金融安全監管全過程,借助先進的物聯網設施設備,整合不同的技術解決方案,使產品信息(物資的運動軌跡、存放狀態)和供應鏈信息(數據的采集、存儲、組織、訪問控制和分析)互聯互通,實現物流金融全程可視可控,從而有效提高物流金融安全監管的安全性。
(三)加快物聯網技術人才業務能力培訓
為保障物流金融安全監管工作的順利高效開展,第三方物流企業應加快物聯網技術人才的培訓和建設工作。(1)結合物聯網技術在物流金融安全監管過程的實際運用,構建適應第三方物流企業的基于物聯網技術的安全監管模式,明確物聯網運用的技術標準,規范安全操作手冊。(2)著力培養精通物聯網技術的技術員,掌握物聯網設施設備的操作流程,嚴格依照流程科學高效運用物聯網設施設備進行物流金融管控,提高物流金融安全監管效率。(3)加強物聯網技術研發工作,結合物流金融安全監管業務工作實際,對物流金融安全監管中的物聯網設施設備以及相關技術進行相適應的研究、設計和開發,規范物流金融產品標準化編碼,建立基于物聯網技術的物流金融安全監管業務處理平臺,促進物聯網技術應用于物流金融安全監管工作的不斷深化。
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[1] 李嚴鋒.物流金融[M].北京:科學出版社,2008
[2] 黃玉蘭.物聯網射頻識別(RFID)核心技術詳解(第二版)[M].北京:人民郵電出版社,2014
關鍵詞:物聯網;農業物聯網;蔬菜大棚;技術架構
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號: 2095-1302(2013)08-0018-04
0 引 言
物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息革命浪潮,被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。將物聯網技術運用于農業生產領域,加快轉變農業發展方式,提高農業的種植和管理效率,促使傳統農業的轉型升級,具有重要的意義。農業物聯網技術的應用既是現代農業發展的需要,也是未來農業發展水平的一個重要標志,更是未來農業發展的方向。然而,由于物聯網技術使用成本較高,普遍應用于農業生產尚有一個過程,因此,探索物聯網技術在設施農業,尤其是溫室大棚中的應用符合當前農業規模化、產業化、信息化的發展道路。本文擬通過對物聯網技術和農業物聯網應用關鍵技術的分析,探索物聯網技術在蔬菜溫室大棚的具體應用。
1 物聯網技術
1.1 物聯網的概念
物聯網(The Internet of Things)概念最早由美國Auto-ID研究中心的Ashton教授在物品編碼、RFID 技術和互聯網的基礎上于1999年提出,其實質是RFID技術和互聯網的結合應用。后來,隨著網絡技術、通信技術、人工智能技術的發展,物聯網的定義和范圍已經發生了變化,不再只是指基于RFID技術為基礎的物聯網。2005年,國際電信聯盟(ITU)在《ITU互聯網報告2005:物聯網》中,對物聯網概念進行了擴展,認為物聯網除應用RFID技術外,傳感器技術、模糊識別技術、智能終端技術等將得到更加廣泛的應用,人類在信息與通信世界里將獲得新的溝通維度,從而形成一個“泛在”的網絡環境,實現由互聯網時代人與人之間的通信連接擴展到人與物、物與物之間的溝通連接。
目前,國際上通用的對物聯網概念定義為,信息傳感設備,如RFID、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念[1]。作為中國物聯網/M2M產業的先行者和倡導者之一,同方股份有限公司首席軟件專家周洪波,將云計算技術和中間件技術引入物聯網,提出了中國物聯網的概念。即:物聯網是基于云計算的SaaS營運等模式,它將無處不在的末端設備和設施,通過長距離或短距離通信網絡實現互聯互通(M2M)和應用大集成,提供實時在線監測、實時定位、遠程控制、遠程診斷、報警聯動、安全防范、統計報表、決策支持等管理和服務功能,實現對任何物品的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化的TaaS服務[2]。
由于科學技術的日新月異,物聯網的內涵將不斷豐富和完善,但不論物聯網的定義如何表述,其實現物物相聯的三個要素應包括,一是信息傳感設備,二是通信與網絡設備,三是智能處理設備。物聯網就是這三種設備的集合,表現為智能感知、識別技術與云計算、泛在網絡的融合應用。這種網絡應用是現代信息技術發展到一定階段后出現的各種技術集成和聚合性應用,包括將各種感知技術、網絡技術和人工智能與自動化技術的聚合與集成應用,通過物與物的相連來實現人與物之間的智慧對話,從而創造一個智慧的世界。
1.2 物聯網的特征
物聯網的本質特征主要體現在三個方面:①物聯網的核心是互聯網功能的延伸和擴展。其延伸和擴展的表現在于它不僅僅通過互聯網實現人與人的信息交換,而且能夠實現人與人、人與物、物與物之間的互聯互通,使得互聯網的功能進一步強大。如果說互聯網是通過網絡技術、通信技術實現人與人信息的交換,那么,物聯網則是在互聯網的基礎上,通過信息傳感技術、智能數據處理技術實現物與物的信息交換和通信,以及人與物之間的相融和互動,對人的規范性回復進行識別,做出方案性的選擇。②物聯網具有通信與自動識別的特征。其用戶應用端延伸和擴展到了任何物品與物品之間進行信息交換和通信,即納入物聯網的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能,才能實現對物體的感知。③物聯網具有智能化特征。物聯網利用云計算、人工智能、模式識別等各種智能技術,從傳感器獲得的海量信息中進行分析、加工和處理出有意義的數據,通過對物的識別、定位、跟蹤、監控來實現人對物的管理。所以,物聯網被視為互聯網的應用拓展,應用創新是物聯網發展的核心,以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。
1.3 物聯網的技術架構
物聯網運用的技術在不斷發展,但物聯網的技術體系、結構基本已得到一致的認識。根據物聯網的技術體系架構,可將物聯網分為信息感知層、信息網絡層和信息應用層[3]等3個層次。
物聯網技術架構達到的目標,包含三個方面:一是實現全面感知。即利用RFID、傳感器、二維碼、網關、攝像頭和實時定位系統等隨時隨地獲取物體的信息。二是實現可靠傳輸。通過各種通信網絡與互聯網的融合,將物體的信息實時準確地傳遞到數據中心。三是實現智能處理。利用云計算技術、模糊識別技術等各種智能計算技術,對數據中心的海量數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制。表1所列是物聯網的技術架構表。
2 農業物聯網及其關鍵技術
2.1 農業物聯網的概念
農業物聯網就是物聯網技術在農業生產、經營、管理和服務中的具體應用。按照物聯網技術架構,農業物聯網仍然通過“感知—傳輸—應用”的途徑來實現在農業的應用。“感知”就是運用各類傳感器,如溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器、PH值傳感器、CO2傳感器等設備,廣泛地采集大田種植、設施園藝、畜禽水產養殖和農產品物流等環境中的溫度、相對濕度、PH值、光照強度、土壤養分、CO2濃度等物理量參數信息;“傳輸”就是建立數據傳輸和格式轉換方法,通過局部的無線網絡、互聯網、移動通信網等各種通信網絡交互傳遞,實現農業信息的有效傳輸;“應用”就是將獲取的海量農業信息進行融合、處理,使技術人員對多個大棚的環境進行監測控制和智能管理,保證農作物有一個良好的、適宜的生長環境,達到增產、改善品質、調節生長周期、提高經濟效益的目的,進而實現農業生產集約、高產、優質、高效、生態和安全的目標。
2.2 農業物聯網關鍵技術
按照物聯網的技術架構,綜合已有的技術研究,農業物聯網關鍵技術主要包含農業信息感知技術、農業信息傳輸技術和農業信息處理技術[4]。表2所列是農業物聯網關鍵技術一覽表。
倉儲管理可以簡單概括為8項關鍵內容:追-收-查-儲-揀-發-盤-退,隨著制造環境的改變,產品周期越來越短,訂單式生產、大批量定制的生產模式,對庫存限制的要求越來越高,倉儲管理及精確定位在企業的整個管理流程中起著非常重要的作用,及時準確的進發貨及精準的庫存控制,對企業的競爭能力有著至關重要的影響。基于物聯網技術的倉儲系統管理能夠有效地幫助企業實現倉儲精準管理和智能化。
物聯網技術概述
從物聯網本質上看,物聯網是現代信息技術發展到一定階段后出現的一種聚合性應用與技術提升,將各種感知技術、現代網絡技術和人工智能與自動化技術聚合與集成應用,使人與物實現智慧對話。物聯網技術的發展幾乎涉及到了信息技術的方方面面,是一種聚合性,系統性的創新應用與發展,因此被稱為信息技術的第三次革命性創新。
物聯網主要有三層架構,即感知層、網絡層和應用層。結合物聯網基礎架構,物聯網主要分為三大技術體系:一、感知技術體系,二、通信與網絡技術體系,三、智能技術體系。物聯網的本質概括起來,主要體現在三個方面一是互聯網特征,即對需要聯網的物一定要能夠實現互聯互通的互聯網絡;二是識別與通信特征:即納網的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征:即網絡系統應該具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。圍繞三大技術本質,目前物聯網實現多樣化發展感知技術更加豐富,除RFI技術以外,面向所有感知技術開放,凡是能夠起到自動感知的技術體系都可以納入物聯網感知技術體系,目前常用的傳感知技術、RFID技術、GPS衛星定位與識別技術、視頻識別或機器視覺技術等都可納入物聯網終端感知技術體系:網絡方面,互聯網、傳感網、局域網、電視網、電信網也在走向融合,也可納入物聯網網絡技術體系:智能應用則更加廣泛了,從而打開了智能物流發展創新的空間,一個智慧物流的時代正向我們走來。
物聯網技術在倉儲管理中的應用概述
現代倉儲系統內部不僅物品復雜、形態各異、性能各異,而且作業流程復雜,既有存儲,又有移動,既有分揀,也有組合。借助物聯網技術實現的智能倉儲管理系統在物聯網三層架構基礎上,支撐倉儲管理具體業務的實現。一般應用框架如圖所示。
1、智能倉儲感知技術應用
在智能倉儲中,為了對倉儲貨物實現感知、定位、識別、計量、分揀、監控等,一般采用傳感器、RFID,條碼、激光、紅外、藍牙、語音及視頻監控等感知技術。目前在倉儲系統中感知技術應用最為廣泛的是條碼和RFID技術。在物流作業系統,基于RFID技術能夠實現對高附加值產品自動識別與定位,使產品信息自動進入物流管理信息網絡系統,對產品的生產、加工等物流的全過程進行信息追溯和網絡檢索查詢。借助物流運作的單元化技術,以物流單元為終端節點,實現對物流單元的自動感知、定位、追蹤、管理與控制,形成以物流單元為終端節點的物聯網體系,從而實現智慧物流運作與管理。
智能倉儲的網絡與傳輸技術應用
現代物流趨勢之一是實現網絡化和智能化,在制造企業內部,現代倉儲配送中心往往與企業生產系統相融合,倉儲系統作為生產系統的一部分。物流行業為了使移動或存儲中形態各異“物”能夠聯網,最常采用的網絡技術是局域網技術、無線局域網技術、互聯網技術、現場總線技術和無線通信技術。
在區域范圍內的物流管理與運作的信息系統,常采用企業內部局域網直接相連的網絡技術,并留有與互聯網、無線網擴展的接口;在不方便布線的地方,常采用無線局域網技術;
在大范圍物流運輸的管理與調度信息系統,常采用互聯網技術、GPS技術、GIS地理信息系統技術相結合,組建貨運車聯網,實現物流運輸、車輛配貨與調度管理的智能化、可視化與自動化:在以倉儲為核心的物流中心信息系統,常采用現場總線技術、無線局域網技術、局域網技術等網絡技術;在網絡通信方面,常采用無線移動通信技術、3G技術、M2M技術、直接連接網絡通信技術等。
3、智能倉儲作業與管控技術
智能倉儲管理系統,借助物聯網技術與倉庫管理系統(WMS)相結合,實現倉儲業的智能化與自動化。常采用的智能技術有:自動控制技術、智能機器人技術、智能信息管理系統技術、移動計算技術、數據挖掘技術等等。
目前,能夠實現物流全過程智能控制與管理的還不多,物聯網及物流信息化還僅僅停留在對物品進行自動識別、自動感知、自動定位、過程追溯、,在線追蹤、在線調度等一般應用水平上。在專家系統、數據挖掘、網絡融合與信息共享優化、智能調度與線路自動化調整管理等智能管理技術的應用方面還存在很大差距。
未來物聯網在智能倉儲方面的發展趨勢
1、統一標準,共享物流的物聯信息
目前物聯網技術絕大部分的應用還是局部的、局域網絡的應用,系統間難以融合,各自的網絡有各自的標準體系,易形成物聯網信息孤島。盡管目前的物聯網倉儲應用是閉環和相對獨立的,沒必要實現全部的物品互聯到一個統一的網絡體系。但是,在物聯網基礎層面,統一的標準與平臺是必須的。局部的物聯網系統、物聯局域網等都可以在統一的標準體系上建立。
2、互聯互通,融入社會物聯網
關鍵詞:物聯網;物流產業;技術支撐
一、物聯網技術簡介
在計算機技術、互聯網技術和移動通信技術依次實現革命性突破后,物聯網技術作為多種技術的綜合體也開始了飛速發展。物聯網技術的核心就是多種設備與技術的連接、互動,將包括聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡,而物聯網運作的最終目的是實現物物之間、人物之間、物網絡之間的全方位連接,加強各連接節點之間的管理和控制。在完成網絡架設之后,就可以通過網絡內各種感應設備,將物聯網和互聯網進行整合連接,實現社會與物理系統的融合。隨著計算機技術的不斷發展,超級計算機已經逐步運用于物聯網體系內部設備、人員和基礎設施之間的互動管理和控制。
二、物網技術的組成構建
(一)傳感器技術
傳感器技術是最先運用到物聯網中的組成技術,目前發展也最為成熟。物聯網技術在物流管理中的應用,必須要對物流系統內的傳感器進行合適的安裝與調試,將整個物流系統內包括終端在內的物理量、化學量、生物量轉化成為可以使用相關設備進行測量的信號,一般來說,物流行業傳感器主要由敏感元件、轉化原件和測量原件構成,分別實現感知設備信息、轉化信息和測試信息的功能。傳感器技術是物聯網的基石,沒有傳感器技術的物聯網無法正常運行。
(二)射頻識別技術
射頻識別技術也就是RFID,它結合了無線射頻技術和嵌入式技術,廣泛運用于信號識別、物品物流管理等方面。目前射頻技術已經可以將數字信號以及模擬信號轉化為信息流,并通過物聯網上傳到相關環節。完整的射頻技術由標簽、元件以及芯片構成,手持式RFID讀寫器通過機器內部元件識別標簽,并將讀寫的信息轉換為射頻信號上傳到五蓮網上。
(三)全球定位系統
全球定位系統,也就是GPS衛星遙感,是利用衛星在全球范圍內實現物品定位和導航的系統。它的顯著特點就是能夠對物品進行實時跟蹤,這是物聯網技術下物流管理最明顯的一個特征。全球定位的基本原理是利用全球定位衛星對物品的準確定位,結合空間距離進行交會,從而確定物品準確位置。全球定位的優勢就是定位準確、定位時間短,其發明有力的推動了物流行業的發展。
(四)二維碼技術
二維碼技術是通過特殊的二維平面圖形編寫代碼,將圖形、符號、數據等信息整合為比特流數據,使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息,通過圖象輸人設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息的自動處理。二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息,因此占用的面積很小。二維碼技術從誕生到廣泛運用經歷的時間很短,足以說明物聯網技術發展之迅猛。
三、物聯網技術對于現代物流管理的促進作用
(一)實現了全面的網絡查詢
物聯網對物流管理的推動作用,首先是實現了物流鏈和供應鏈的信息化,物聯網上每一個部分都實現了無縫的連接,這就為信息的實時查詢創造了條件。到目前科技自動化要求實現智能化的大環境下,信息的無限流通性就成為了前提和保障。目前的通用做法是,在物聯網內廣泛植入末端傳感器,末端傳感器將接收的信息上傳到數據中心或者指揮總部,由管理部門和人員對數據進行反應。所以說,實現了網絡查詢功能的物聯網技術具有智能化的相關特征。
(二)實現全面的一體化管理
網絡全球化是指信息能夠在全球范圍內進行互聯互通,任何一處的信息都可以通過物聯網來實現分享和查詢。目前,經濟全球化的趨勢早已不可逆轉,網絡全球化、經濟全球化帶來了信息傳播速度的不斷加速。網絡傳播的速度快、多變化、無邊界、多維度等特點,加速了全球化的進程,抹平了差異阻隔,實現了空間與時間的分離。網絡自身沒有太多的意義,但是將其與物流鏈上的各個環節聯系起來以后,就有了一種“自我延生”的過程。作為一種工具和技術,能提供的服務遠遠多于傳統的其他種類工具。并且這種工具不受時間和地點的限制,是一種全時段、全方位的一體化管理體系。
(三)智能化的管理
物聯網技術帶給物流行業管理一套智能化的管理方法。因為物聯網技術的快速發展,包括RFID、傳感器等工具從發明后很快就運用到物流行業中來。而已經非常成熟的移動通訊技術也早已在物流行業中運用多年。隨著物聯網技術的深入發展,目前智能終端,包括機載終端和移動終端都實現了快速裝備研究這兩個智能終端的差異性,將反映物聯網時代物品和人的管理方式。物流行業目前提供的GPS定位服務受到很多客戶的認可。
(四)物流信息的反饋與管理
傳統的企業管理信息系統,其目的就是為了更好地管理企業信息,但是進入到物聯網時代之后,這種信息管理的理念明顯不符合時展的需要。當前的信息管理,已經成為一種開放式的管理體系,它已經突破了企業的界限,將網絡內的眾多企業進行了信息聯合,在安全的環境下允許企業進行信息的互聯互通以及交換共享。為了從傳統的企業為信息管理模式中走出,就必須要建設開放的企業信息化管理平臺,這也是提升企業運營管理水平的一個標志。在這個逐漸外向開放的企業信息平臺構建過程中,新型的物聯網技術,比如定位技術、傳感器技術等都已經成為提升企業開放性的技術手段。與此同時,目前一些企業在進行企業信息平臺開放化建設的過程中,普遍會對物聯網信息安全保持一個懷疑的態度,這就需要物聯網構建的過程中要充分的平衡開放性和安全性的矛盾,平衡的效果將會影響到整個物流行業內企業的系統開放程度。首先要從技術層面上打造安全環境,其次要逐步完善開放流程,再就是要嚴格的按照國家法律相關規定進行工作開展,最后要打造一個與之對應的管理團隊。要時刻對物聯網安全保持高度的關注,在一個安全的環境下進行企業物聯網平臺的開放,才會取得積極穩妥的效果。
參考文獻
[1]李愛軍,李晉瑤. 物聯網在物流業中的應用研究――以基于物聯網技術的無人值守倉庫系統為例[J]. 襄陽職業技術學院學報,2015,01:34-35+54.
[2]梁芷銘. 物聯網技術在智能電網建設中的應用研究――區域物流發展與政府治理轉型系列之三[J]. 中國市場,2014,18:22-24.
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A
0引言
隨著物聯網技術的發展,物聯網已經被廣泛的應用到多個行業當中。在我國的交通運輸發展當中,物聯網技術的應用也變得越來越多,同時取得了良好的發展成果,推動了整個產業以及相關產業的發展。然而在物聯網技術的應用過程當中,依舊存在整體技術先進性不強、相關標準不完善、與國際水平差距大等不足之處。因此針對物聯網技術在交通運輸當中的應用研究就變得十分重要,且具有現實意義。
1發展現狀
(1)國外發展現狀
相比于其他發達國家,我國在物聯網之上的發展還較為落后。目前,美國的IVHS、日本的VICS系統,通過在車輛與道路之間信息通信的建立,交通運輸的發展已經完成智能化和信息化兩大方面。眾多的先進無線技術被先后應用到其中,包括信號優先、職能定位等,并且在速度分析、信息采集等方面取得了巨大的進步。
(2)國內發展現狀
隨著我國社會經濟的飛速發展,物聯網受到的關注度越來越高,之后更是被定為重點發展的一項重要產業。總理于2009年提出應當針對物聯網幾項關鍵技術進行發展和突破,并且為之后的發展進行了提前的規劃和安排,在此基礎之上進一步的推動我國產業升級和發展。由國家批準,我國于該年九月正式組建標準工作組,主要針對信息技術進行研究。與此同時,出臺一系列發展政策,為物聯網的發展提供政策支持。在“十二五”期間,該產業將研究的重點對準信息安全、網絡等方面,2010年,在我國首都正式成立了物聯網標準聯合工作組,其研究重點為技術與相關標準的制定。
2推進策略
(1)加強設計
在交通領域應用物聯網技術,要不斷的加強設計,尤其是頂層設計。在整個行業當中通過政策、人力、物力等方面的支持,有效的推動整個該方面的進一步發展,尤其是針對物聯網的關鍵技術、行業發展策略、交通系統等方面的發展與研究。進一步推動物聯網技術在交通領域的推廣和應用,有效的提升行業整體的水平,從而實現漸漸縮短和發達國家之間的距離,促進物聯網技術的飛躍性發展的目標。
(2)強化科技的支撐作用
通過科技專項的形式給予充分的支撐,將物聯網技術的應用和推廣,作為專項科技進行發展,并且進行信息化規劃,給予充分的人財物的支持,推動該行業物聯網技術的進一步發展和有效應用。尤其是關鍵性技術還需要著重的推廣和突破,從而提高該行業整體技術含量。并且不斷的完善其發展機制,確保整體系統的長效運行,積極響應我國的可持續發展和科學發展觀要求。
(3)完善應用標準
著重進行應用標準的建設,為物聯網技術的應用打下良好基礎。目前我國已經成立了物聯網智能交通標準工作組,與國家的相關工作有效的銜接,并且針對該行業的物聯網應用進行了相關標準,以及標準體系等方面的研究。推動其朝著標準化和規范化的方向發展,從而實現互聯互通。
(4)建立示范工程
要推動該行業的物聯網技術的有效應用,就必須通過示范工程完成。這就要求要加強示范工程的建設工作,不斷的優化在應用過程當中的不足之處。在交通領域應用物聯網技術,應當主要以交通運輸為主,積極做好帶頭示范作用。通過相關部門、企業、政府等的配合和支持,進行試點示范工程的建設工作,不斷的完善實施機制,結合行業特征和國家的相關政策,推動應用技術的發展。通過示范工作,不斷的總結失敗的教訓和提取成功的經驗,促進關鍵技術的進步。充分結合“十二五”提出的重點發展任務,選擇一些綜合實力較好,具有一定優勢的業務領域和企業,開展相關技術的推廣工作。轉變設備主要依靠進口、技術先進性不足等劣勢,推動裝備制造業的進步,促進信息服務產業的發展。
(5)突出服務,進行協調性發展
轉變之前的發展途徑,突出服務,提升服務質量,最大限度的滿足人們的生產生活需求。讓人們真實的感受到物聯網的優勢和便利性,支持物聯網技術的應用,實現規模應用,從而帶動整個產業的發展。與此同時要加強協調性的發展,統籌整體步調,不僅需要重視交通運輸行業的發展,還需要關注相關行業,注重協調性發展,確保物聯網技術在交通運輸行業的有序應用。
3總結
綜上所述,針對物聯網技術在交通運輸方面的應用現狀,要求要針對目前存在的技術性不足、設備依賴進口等多個方面的不足,結合國家的相關政策、要求、任務等,以及行業的發展特征,進而不斷的促進整個行業的進一步發展。主要通過提高頂層設計水平、完善應用標準、進行示范工程建設、突出科技支撐作用等方面,從而推動關鍵性技術的發展和推廣,促進行業轉型,縮短與國際應用水平的距離,為人們的生產生活提供良好品質的服務。
參考文獻
[1] 陸長松. 物聯網技術在物流業務流程再造中的應用研究[D].江西理工大學,2012.
自第一次工業革命以來,各個行業至今都得到了飛速的發展,尤其以汽車制造業更為顯著。汽車在現如今的社會中已經成為了最為普通的代步工具,在人們日常出行和活動中起到了不可或缺的重要作用。隨著汽車銷售量的逐年增高,車輛的管理問題也逐步顯露出來。我國人口眾多,居世界首位,理所當然,汽車的保有量也是世界上最多的國家,車輛管理中出現的問題在我國更為突出。如何高效、快速的實現車輛的管理與監管,保證其有序性和真實性是目前車輛管理中的一大難題,將物聯網技術運用到車輛管理中能夠很好的解決這一問題。
1 物聯網的發展
通過互聯網和現代通訊技術將物體之間建立起某種聯系,從而實現對物體的定位、監管和經營的現代網絡技術叫做物聯網。將物體之間聯系起來的主要物質是存在于物體內部的各類傳感器和智能設施終端以及現有的視頻監控系統等。通過現代通訊技術及設施將物與物之間的聯系傳達建立起來,實現其之間的互聯互通,應用現達的互聯網技術實現對物體之間的管理、調度、統計和領導等等功能。
物聯網一詞誕生于上世紀90年代末期,由國外一位學者率先提出,隨后的比爾蓋茨等人也在其著作中提到過物聯網一詞,但在科技相對落后的當時,物聯網并不被人們所重視。隨著世界科學技術水平不斷提高,物聯網一詞又重新回到人們的視野當中,在世界經濟飛速發展的今天,工業水平已相當發達,商品種類及數量再不斷增加,如何對這些進行有效的監理和管控已成為非常重要的問題。物聯網在社會、經濟不斷發展的今天被重新重視。將物與物聯系起來共同監管、調配、利用是物聯網的特點和主要特征,也是如今經濟快速發展下去和社會不斷進步所不可或缺的部分。
2 物聯網的關鍵技術
物聯網技術是一門綜合的、復雜的科學技術,其包括現代通信技術、計算機互聯網技術、傳感器技術等。物聯網技術的運用是將不同類型、不同作用的傳感器裝備在不同的設備和設施系統中,從何實現人和物、物和物的互聯互通,高效、快速的實現物體或系統的監管和調度運營,達到提高生產力和合理利用資源的目的,以及平衡好人類和自然之間的關系。物聯網技術是將具體的、現實的物質系統虛擬化、網絡化,實現系統的智能化管理和措施。物聯網技術在短短的數十年發展中,已被運用到多種不同的社會領域來達到不同的目的和完成相對應的工作。物聯網技術中關鍵的核心技術主要有傳感器技術、嵌入式系統技術。
2.1 傳感器技術
負責將所收集到的模擬信號信息轉換為數字信號信息的物理器件被稱作傳感器。傳感器技術是物聯網技術的核心,有了傳感器的存在才能確保所收集到信息的真實性、有效性和準確性,才能夠進一步的將信息整合經由計算機處理形象的呈現在人們面前。
2.2 嵌入式系統技術
所謂嵌入式即指將傳感器和芯片嵌入到物體內部,來完成信息的采集對物體本身起到監管等作用。嵌入式系統綜合了計算機技術、通訊技術、傳感器技術等多領域,其在如今社會的運用已相當廣泛,小到常用到的手機,大到飛入太空的宇宙飛船都運用到了嵌入式系統技術。嵌入式系統技術是綜合了傳感器技術的綜合科學技術,是物聯網技術實現的首要前提。
3 物聯網技術在車輛管理中的應用
物聯網在我國的發展也是始于21世紀的今天。作為對物聯網具有較早研究的國家之一,我們同樣也是世界首屈一指的傳感器大國,總所周知,物聯網的發展離不開傳感器的貢獻。作為世界第二大經濟體的我們,有實力也有能力發展建設物聯網產業,使其形成完整、高效的產業鏈。自總理提出“感知中國”的現展主題以來,物聯網的發展就被放在了我國經濟發展的重要位置,尤其是現如今我國的寬帶和光纖覆蓋率極高,網絡速度提高很快,更是為物聯網的發展提供了極為便利的條件。
物聯網技術發揮作用的第一個領域就是醫學。物聯網技術能夠將醫療過程中的不同病人進行統一的管理,監管醫療器械、藥品等的使用及保存,并對病人的病情進行實時的動態監控,更好的幫助病人得到有效的、準確的治療和恢復。物聯網技術在安防領域也起到了關鍵的作用。通過傳感器對圖像、聲音等信息的采集、傳遞給計算機進行處理和分析,來達到早期的預防目的和安全措施。同理,物聯網技術在污水處理方面也發揮出了顯著作用。經過傳感器對信息的采集交由計算機處理后,我們能夠清楚地看到目前污水處理過程的工序步驟以及中間環節是否出現問題進行監控和采取措施。同樣對污水處理的日常工作進行統一的監管和調度,達到規范化管理和節能效果。
雖然只經過了短短數十年的發展,但是物聯網技術在現如今已有了非常廣泛的運用。尤其在問題日益突出的車輛管理方面作用更加明顯。我國現有的車輛管理及收費系統主要有:人工、半自動、ETC三種。主要常見的為人工和半自動這兩種管理和收費方式。ETC由于存在一系列的技術和可操作性問題并沒有得到廣泛的運用。物聯網技術作用于車輛管理中,通過對車輛設定電子標簽,經過計算機處理,在同一輛車經過時進行掃描識別與數據庫進行對比分析,快速準確的找到車輛的信息并通過與銀行的相關服務,安全、快速的完成繳費過程。同樣的是物聯網技術也被運用到小區地庫管理系統中。將小區業主所有車輛進行標記識別并保存信息,在車輛進出地庫時,進行信息的采集和比對,能夠更加快速、安全的核實車輛信息,達到維護小區安全的目的。
物聯網技術的產生對人們的生產生活帶來了很大影響,但是要認清的是物聯時代的來臨還距離較遠,物聯網技術只是簡單的、基礎的運用于我們的日常生產生活之中,并沒有真正意義上的改變我們的生活方式,只是為我們提供了便利,所以說物聯網的時代已經來臨還為時尚早。物聯網的發展還有很長的一段路要走。
物聯網是在互聯網的基礎上發展的網絡,但其連接范圍遠遠大于互聯網,它擴大連接到物品,實現物物(也包括人)相連,形成一個連接萬億個物品(設備)和數億人的無比龐大的數據庫。物聯網的發展對于智能建筑行業來講,是一個重要的發展機遇。隨著建筑工程的發展和功能的日趨復雜,對其結構、機電系統設計也提出了更高的要求,尤其是如何保障該類機電系統的安全可靠運行一直以來是該類建筑設計的難點。智能電網技術的出現為提高該類建筑電力系統的可靠運行提供了強有力的保障。
1.基于物聯網的智能電網
智能電網是最近興起的研究熱點,也是未來電網發展的重要方向。智能電網是以發電設備、變壓器、各類電壓等級的輸配電線路、配電設備及保護裝置等傳統的物理電網為基礎,通過現代先進的傳感測量技術、通信技術、計算機技術和控制技術等與物理電網的高度集成化,使電網更加安全、高效與環保,具有可靠性、自愈性、兼容性、經濟性、集成性、優化性等特征。智能電網的實現需要通過終端傳感器進行大量的信息采集并通過通信網絡上傳,實現電網運行和控制的信息化與智能化。智能電網可視為物聯網技術在電氣領域的應用。現有對智能電網的研究大都集中在電力系統一側,站在電網公司的角度來考慮問題,較少關注用戶端也就是建筑電氣領域。智能電網的發展和完善離不開用電端的配合,發電的目的是用來改善人們的生活,因此,應該將智能電網技術向用戶端延伸,更多地考慮用戶用電的需求。智能電網能夠充分滿足用戶對電力使用的需求,同時優化資源配置,確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性,滿足環保約束,保證電能質量,適應電力市場化發展等,從而實現對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。
傳統的用電設備故障診斷方法一般需要確定精確的解析模型,在模型未知或描述不精確的情況下是不能得到準確的故障診斷結果的,而在建筑用電設備物聯網環境下,機理建模更加困難,但物聯網技術使得設備狀態與信息以及環境參數等海量數據的獲取與共享成為可能,從而有大量的數據可供利用、發掘,從中發現規律,實現故障診斷的目的。基于數據的故障診斷方法是在建筑用電設備物聯網環境下,對系統獲取的數據進行分析處理,在不知系統精確解析模型的情況下實現故障診斷功能。利用數據庫中存儲的海量信息,提取特征數據,對數據進行處理、比較和分析,依據實時數據是否超出正常值進行判斷,確定故障類型、程度和產生故障的原因,并根據判斷的結果確定必要的對策,對其進行調整。主要包括以下步驟:
狀態監測:利用數據庫中存儲的通過傳感器采集的用電設備的各種信息,將特征信號提取出來,而將無用信號和干擾信號排除。
分析診斷:根據數據庫中的反映設備狀態的征兆或特征參數的變化情況進行分析,制定規則,依據特征參數的實時數據值是否超出正常取值范圍進行判定,進而得到診斷決策,判斷故障的存在、性質、原因、嚴重程度以及發展趨勢。
治理預防:根據分析診斷得出的結論,通過軟件編程在監測界面發出報警信號,并對設備進行重點監測和巡回監測。
2.物聯網在能效管理中的應用
將物聯網技術引入到宏觀層面的建筑能耗管理中來,搭建有線和無線相結合的網絡,底層運用現場傳感器及設備,上層使用托管的云計算服務,用云計算的強大能力,可輕松實現基于Web服務的遠程管理。利用物聯網技術,將能耗數據匯集到建筑能源管理數據中心,由數據中心進行數據分析、處理,從而提供更高級的數據應用服務,進而對建筑群能耗進行綜合統籌管理,解決了傳統建筑能耗管理存在的問題。對于能源管理效果而言,建立以物聯網數據中心為核心的信息系統,是解決建筑運行能耗管理問題的關鍵。在此基礎上,將有利于建立專家系統,為提升現代化管理水平打下基礎;全面和深入的數據挖掘,為未來規劃和決策提供依據;與其他信息系統相結合,發揮數據聚合的作用,提高管理能力和效率。建立以物聯網數據中心為核心的物聯網信息系統,將完全改變傳統管理模式,以新的數據中心為切入點實現物聯網信息化服務,成為中國物聯網產業發展的新方向,為可持續發展及低碳經濟創造新模式。
3.基于物聯網的智能家居
智能家居是通過計算機技術、布線技術、網絡通信技術將家庭中零碎的、無序的子系統組織在一起,通過網絡化技術對家居環境進行管理和控制。但是目前大多數智能家居產品采用有線通信方式,存在布線麻煩、安裝困難等缺點。隨著新一代信息技術物聯網技術的興起,可以將物聯網技術融入智能家居系統,解決了傳統智能家居系統的弊端。智能家居是以住宅為平臺,兼備建筑網絡通信、信息家電、設備自動化,集系統、結構、服務為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。物聯網技術的發展為智能家居的實現提供了更加方便的方案。通過物聯網技術將家庭的各種設備進行互聯,以實現設備與設備,設備與人之間的交流。例如當傳感器檢測到有天然氣泄露,通過無線網絡將信息告知天然氣閥門控制器,同時動作實現閥門關閉。當家中有火災發生時,探測器會及時將這一信息上傳給物業管理中心以便及時排除險情,并通過短信告知用戶。物聯網技術將會給智能家居系統帶來越來越多的變化。
4.基于物聯網的消防系統
現有消防系統還停留在傳統型的區域報警系統和集中報警系統,大多為多線制和總線制連接方式,即探測器、報警器、控制器之間是采用兩條或多條的銅芯絕緣導線或銅芯電纜穿管相接,其系統安裝成本約占設備成本的30%~70%施工復雜,系統擴展性能差,自成體系,自我封閉,線路易老化或遭到腐蝕,抗干擾能力差,誤報警率高。大多數火災自動報警系統以感溫、感煙探測為主,存在比較突出的遲報、誤報、漏報、損毀等現象,往往達不到系統的設計要求,這些都是制約著火災自動報警系統發展的障礙。在火災自動報警系統中采用物聯網技術,可以更加快速、準確地探測火災的發生,提高了火災報警的準確率。火災報警信息通過物聯網系統傳遞,不僅縮短了報警時間,而且便于系統的擴展和維護。
5.基于物聯網的安防系統
傳統安防系統的監控具有局限性,無法實現智能家居中的遠程監控。傳統布線方式總線故障會導致這條總線上所有設備癱瘓,可靠性不高。在安防系統中應用物聯網技術可以有效的解決這些問題。無線傳感器網絡技術應用于安防系統布線可以有效地節約材料,給設計、施工和維護帶來了很大的方便。比如人、車出入口控制:通過射頻識別、一卡通讀卡器、生物特征、密碼、門磁等進行出入戶控制,提高車輛、人員出入的方便性和安全性;安防監控:進行紅外、視頻監控,實現三防,并通過局域網或互聯網連接自動報警系統,物業或住戶可通過電腦或移動終端進行遠程監控物聯網技術將相對獨立的安防網絡跟互聯網連接,用戶可以通過各種終端設備,例如個人電腦或者移動手機來進行遠程監控及獲得異常情況的報警信息。
6.結束語
隨著物聯網技術在建筑電氣中的廣泛應用,逐漸地也暴露出了一些安全漏洞,比如用戶信息泄露等,但物聯網為建筑電氣實現智能化、網絡化提供了更有效的解決方案。相信隨著物聯網技術的快速發展,物聯網將會在建筑電氣領域得到更加廣泛的應用。
參考文獻
一、國外文獻綜述
(一)發達國家農業信息化發展情況1、美、法兩國不同的農業信息化服務模式。美國實現集約化的農業信息化生產方式,依托的是高度發達的農業信息服務體系,主要體現在:“政府投入型”為主的投入模式,包括重點投資基礎設施而不是農作物和提供低息貸款;“政府主導型”的組織模式,包括政府主導的農業信息化組織結構和完善的法律規章制度體系;現代信息技術的信息傳播方式,包括網絡媒體、電話服務和圖書館查詢。法國作為歐盟最大的農業生產國,與美國相比,雖然起點比較低但是發展速度快,這得益于其成功的農業信息化服務體系:一是“政府型+商業型”的投入模式,這種雙方面的資源投入擴大了資金來源,相關企業通過這種方式進行投資獲益,也鼓勵了他們繼續投資;二是“多方合作型”的組織模式,法國服務主體眾多,包括各級農業部門、農業事業聯盟、農產品加工業協會、農商會等,他們在服務內容、對象、規模上各自有所側重,形成互補;三是“傳統+現代”的信息傳播服務模式,除了網絡媒體、電話、圖書館之外,主要還有會議、廣播、報紙、刊物、傳真等形式,呈現出分散、直接、多渠道的特征;四是不斷完善的法律法規等制度保障體系。2、美、德先進的農業信息化技術體系。美國在物聯網技術和信息化其他技術集成的基礎上形成了成熟的精準農業,主要應用的技術有農業數據庫系統、遙感技術、地理信息系統。同時,先進的農業信息網絡技術使得近20%的農場主選擇網上交易,農業電子商務占總電子商務的8%,在所有行業中排行第五。德國在農業信息采集、存儲、處理決策和控制方面均運用了物聯網技術和其他信息化技術,并注重技術之間的集成,以保環境促發展為目的。
(二)物聯網技術應用情況。MichaelChui、MarkusLofflerandRogerRoberts(2010)認為可以通過物聯網技術加強對員工行為的感知,以此來改善公司管理。同時,運用物聯網的傳感器驅動的決策分析,將物聯網技術應用于石油和天然氣行業,可以降低開發成本。RFID技術應用于零售業可以改善供應鏈管理、縮短零售周期、提高供應鏈可見度、提高企業知名度和未來盈利能力。未來在零售行業中RFID技術有望取代條形碼技術,因為它不需要操作人員的視線關注并能夠提供更多功能,提高了處理速度和效率。而專業技術的缺乏、不確定性和復雜性也是RFID技術帶來的風險。
二、國內文獻綜述
(一)我國農業信息化發展情況。在農業信息化服務體系方面,我國采用的是“政府主導型”投入模式,主要包括:屬于無償放款的撥款方式;使資金得到高效、有償使用的貸款方式;補貼、補助和貼息方式。組織模式是以國家農業部門為主導,其他涉農部門為輔。信息傳播模式在傳統方式的基礎上,不斷投入使用先進的農業信息傳播方式,比如“三電合一”“、百萬農民上網工程”“、農報110”等。在農業信息化技術體系方面,我國農業信息采集、傳輸、存儲、處理決策方面的技術得到深化,借鑒國外先進經驗,探索了一系列適合我國農業信息化發展的項目,使相關技術落地生根;一些集成化技術已應用于精準農業。廣東省發展農業信息化在區位、資源、政策、經濟上占有得天獨厚的優勢,已經初步建立了比較健全的省、市(地)、縣(市、區)和鄉鎮四級農業信息網絡體系。河北省也已初步建立了全省性、區域性和特色農業網站三大類網站,并在“十二五”期間全力推進全省農業信息化“114工程”,進一步完善農業信息化體系。
(二)物聯網技術應用于農業方面的研究。物聯網技術的感知、傳輸技術已成功應用于大田種植、設施園藝以及農產品物流等方面。傳感器可以感知采集目標檢測區內的空氣溫濕度、土壤溫濕度、二氧化碳濃度、光照強度等,為精準農業、溫室種植環境監控提供了有效的解決方案。中國移動依托土壤墑情和作物用水規律研發出智能化滴灌控制系統,解決了新疆石河子墾區農業灌溉用水利用率低的問題。利用二維條碼和RFID技術可以建立農產品質量安全追溯系統。中國電信建立智能農業倉儲管理與溯源平臺,提升了企業食品安全意識和消費者信任感。北京派得偉公司參與了科技部“農業物聯網測控系統”重大項目,實現了農業傳感感知、傳輸通訊和分析處理功能。農戶可以通過移動客戶端查看數據進行相關操作,在此基礎上還可以農產品供求信息,通過音視頻互動方式與農業專家進行線上交流,為作物病害進行遠程診斷。
(三)物聯網技術在生活方面的應用情況1、交通領域。利用物聯網技術建立公交無線視頻監控平臺,通過安裝GPS定位系統和車載監控系統實現對車輛的實時監控和調度。另外,物聯網技術還可以控制車輛行駛狀態、在高速公路上不停車使用ETC收費,等等。2、房地產領域。通過互聯網等通訊技術將傳感器安置于地產開發涉及到的人員和物體、機器及各種終端設備,將小區醫院、幼兒園、停車場等公共場所、設施的信息上傳、匯總,實現人與物、物與物的互通,達到遠程控制和智能化管理。3、醫療領域。未來的小區以及家庭內部將建立起與醫療機構的互通互診的健康檢查系統,使醫生通過網絡就可以對在社區內的患者進行簡單的診治。浙江大學附屬一院何前鋒提出了簡約數字醫療物聯網,認為醫療物聯網是以醫生、病人、藥品、醫療器械為代表的“物”,同基于一定標準的工作流程的“網”之間信息的交互。4、物流領域。物聯網技術改變了物流信息的采集方式,改變了從生產、運輸、倉儲到銷售各環節的物品流動監控、動態協調的管理水平,極大地提高了物流效率。通過物聯網技術可以建立集物流配載、電子商務、資金質押、信息跟蹤、倉儲管理、安保警備、海關安檢等功能為一體的綜合的物流信息服務平臺。
(四)物聯網發展仍存在的問題1、信息集成技術落后,信息共享渠道不通暢。使用物聯網技術產生的大量數據,用目前的存儲方法保存會占用很大的硬盤空間,存儲成本也比較高。同時,由于部分鄉村通訊手段非常落后,很容易形成“信息孤島”問題,信息難以實現共享、流通困難。相關產業、相似流程的信息不能共享,缺少借鑒、重復作業增加了成本,提高了失敗率。2、商業模式待完善,相對成本較高。目前,我國農業物聯網商業模式有三種:政府支持的示范性項目、物聯網企業做的示范性推廣項目、國有大型農業物聯網項目。在這三種模式下,不論由誰提供資金,都存在著相對成本高、產業鏈成員參與不主動的問題。所以,構建穩定共贏、規模化、有利可圖的物聯網商業模式是推廣物聯網技術非常重要的部分。相對成本較高:一是人力成本較低;二是采納物聯網技術的成本較高。用整套的物聯網技術來代替人工勞動力,投入必然會增加,尤其是在農業生產中,這一點成為阻礙物聯網技術推廣的重要因素。3、開放性不足,規模化應用少。目前,我國物聯網技術應用主要局限在小規模、企業內部,大規模的、企業之間的甚至是跨境的應用并沒有非常成功的案例。4、技術標準不一致。物聯網技術作為新興技術,在初期推廣的過程中,信息采集、傳輸、人機互交接口的技術標準不一致,各個標準組織比較分散,缺乏統一協調,導致上下游企業之間不能進行有效的合作。對于廠商而言,缺乏統一的技術標準參照,不能進行大規模生產,進而影響終端產品的穩定性和成本。5、相關法律法規仍有待健全。工信部雖在2011年提出《物聯網“十二五”發展規劃》,就我國2011~2015年物聯網發展的主要任務、保障措施等給出了明確的指示,但針對各省市具體環境、現實背景的更細化的政策文件仍有待完善。各級政府也缺少比較詳細的物聯網發展規劃,使得物聯網技術推廣大多只是紙上談兵。
(五)影響物聯網發展的因素研究。總結眾多專家學者的觀點,基于Tornatzky和Fleischer提出的技術組織環境(TOE)分析框架分析物聯網發展的影響因素。1、技術本身特性(T)。主要包括技術的復雜性、兼容性、感知效益和成本等。首先,物聯網技術的復雜性與接觸物聯網技術的一線人員本身的素質、能力掛鉤。在各行業(尤其是農業)中推廣物聯網技術,實地操作人員對該技術的理解程度、熟練程度直接影響到推廣成效。若技術太過復雜,會增加了人員操作的難度、降低操作人員的信心,導致抵觸心理的產生;其次,物聯網技術的兼容性決定了推廣的規模。兼容性好的技術可以快速、有效地與原有企業、其他上下游企業業務流程契合;最后,感知效益和成本是物聯網技術推廣的決定性因素。帶有明顯營利性質的企業最看重的因素:一是應用物聯網技術是否減少了人力成本、提高了運行效率;二是增加硬件設施成本以及相關維護成本是否不大于原先的人力成本。2、所處組織特征(O)。就是指企業規模、高層支持、技術知識、供應鏈企業間相互信任等方面。規模較大的企業,在面對新技術的推廣、實驗時有足夠的資金支持,包括購買硬件設備和聘請專業人員等;承擔新技術實驗失敗風險的能力也比小規模的企業要大些。高層決策人員對物聯網技術的關注和支持程度,相關人力、物流、財力的支出程度,也影響著物聯網技術是否會被采納。供應鏈企業之間較好的利益分配機制和風險分擔機制,對采納物聯網技術有正向促進作用;而眾企業若想共同推進新技術的采納,就需要相互之間的信任和協作。3、周圍環境因素(E)。主要包括競爭壓力和政府支持。競爭壓力一方面是由于同業企業采納物聯網技術,激烈的競爭導致企業不得不采納以跟上行業的整體步伐;另一方面是合作企業要求而應用物聯網技術。另外,政府方面在出臺一系列政策支持物聯網技術發展和推廣的基礎上,還需撥出專項資金來幫助更多的企業進行物聯網改革。政府政策的傾斜往往是具有超越一切其他因素的影響力的。
主要參考文獻:
[1]VenkateshV,MorrisMG,DavisGB,etal.Useracceptanceofinformationtechnology:Towardaunifiedview[J].MISquarterly,2003.
[2]KohCE,KimHJ,KimEY.TheimpactofRFIDinretailin-dustry:issuesandcriticalsuccessfactors[J].JournalofShoppingCenterResearch,2006.13.1.
[3]SeymourLF,Lambert-PorterE,WilluweitL.TowardsaframeworkforRFIDadoptionintothecontainersupplychain[J].JournalofInformationScienceandTechnology,2008.5.1.
[4]高娃.基于物聯網的農業信息化發展模式研究[D].南京郵電大學,2012.
[5]黃承紅.國外農業信息化建設及對廣東的啟示[J].農業圖書情報學刊,2009.12.
[6]李治宇,胡志全.農村信息化與農村經濟發展分析[A].中國農業技術經濟研究會.農業經濟問題(2010年增刊)[C].中國農業技術經濟研究會,2010.6.
[7]李晉瑤.物聯網在現代農業中的應用研究[D].華中師范大學,2014.
[8]孫遜.物聯網技術在休閑農業中的應用研究[D].蘇州大學,2014.
[9]于莉.物聯網在農業生產生活中的應用與實現[D].山東大學,2014.
[10]趙松嶺.河北省鮮活農產品流通模式優化策略研究[D].河北大學,2014.
數字化技術帶來的物流產品新概念和新價值,以及數字化信息融合現象波及到物流市場的每一個角落,引發的市場多樣化,尤其是數字化信息融合的代表產物——移動融合技術正從時間、速度、空間等角度創造出前所未有的新思維,更新著產品的概念,甚至還改變著傳統產業的特征(Anckar和D'Incau, 2002; Gilder, 1988)。移動融合正給產品概念帶來日新月異的變化(Clarke, 2001)。然而,這種移動融合現象不僅僅是停留在更新產品概念的階段,而是給整個物流行業帶來了創新發展的新局面。
數字化技術應用手段的日臻完善給物聯網技術在物流領域的應用帶來了新的挑戰。利用數字化技術我們可以把從事運輸、保管、裝載、倉儲管理等不同類別的物流企業水平連接在一起,對整個物流過程提供全方位服務,這就是所謂的第四方物流取代以少數個別企業所承擔部分物流過程的第三方物流,以新型的物聯網技術應用模式來為物流企業提供服務,創造出新的價值(朱哲學和吳昱南,2010)。以移動融合為核心的物聯網技術也給物流行業帶來了史無前例的變化,即解除了生產廠家與客戶之間存在的信息不對稱問題,使得多數分散化的經驗性信息以匯集智能(wisdom of crowds)形式捆綁在一起發揮作用,致使客戶對物流產品生產的影響更為普遍,加速了所謂的生產消費者現象的形成過程(鄧亦濤,2010)。這種生產消費者現象把交易的主導地位從生產者轉向了客戶,這在物流行業起到把賣方主導市場轉換成買方主導市場的作用。這樣一來,買方的期待和創新意識對物流企業的經營活動起著至關重要的影響。事實上,近年來讓客戶參與到技術開發過程的物流企業越來越多,這就是典型的生產消費者現象。Chun, Hong Mal(2008)把客戶主導權概括為客戶在交易中對訂購清單的探究明了權利、對出現問題的請求解釋權利、對存在問題的糾正解決權利、對不良后果的改善提案權利等4個內容。
從理論的實際應用價值層面來看,如同近距離無線通信一樣,移動融合通過擴大各種通信手段間的連接性,大大增強了使用這些通信手段的人們的便利性。它把器械間紫外線通信技術與現有的有線和無線通信技術連接起來,最大限度地凸顯出近距離無線通信的作用,進而改變了現有通信產品所擁有的屬性概念和功能概念。1G時代把那些獨立存在的成千上萬臺電腦通過一個網絡系統連接在一起,2G時代則把那些與電腦有關的設備及裝備全部連接在一起,3G時代再把與電腦和設備及裝備有關的所有事物自由自在地連接在一起形成了物聯網系統。從文獻考察結果我們得出移動融合是通過提高3G產品間的連接性來影響網絡外部效應,進而創造出新的移動融合便利性(Gilder, 1988)。這種移動融合便利性具體包括時間便利性、速度便利性、空間便利性、質量便利性、服務便利性等5種構成因素(Anckar和D'Incau, 2002; Clarke, 2001)。以移動融合為核心的物聯網技術給客戶帶來的時間便利性是指在既定時間內處理業務并完成任務的可能性;速度便利性是指如何快速處理業務并完成任務的可能性;空間便利性是指在任何地方處理業務并完成任務的可能性;質量便利性是指改善物流產品質量的可能性;服務便利性是指改善物流服務效益的可能性(Chun, Hong Mal, 2008)。
以移動融合為核心的物聯網技術可以解決賣方和買方間信息不對稱問題,從而促使市場交易主導權轉向買方,即一向以供應方為主導的市場逐漸向客戶為主導的市場轉移,這樣一來,以移動融合為核心的物聯網技術在物流領域起到促使物流企業更加容易接受客戶的期待和需要的作用。客戶主導權的增加不僅對買方有好處,而且對物流企業也有益處。只有積極獲得改善物流產品所需的買方多樣化創意信息,才有可能有效地創造物流產品的價值。文獻考察結果表明,只有積極接受由客戶主導權的增加而引起的買方多樣化需要,率先捕捉市場機會,物流企業才能構筑可持續發展的內部循環經濟體系(Brian, 1996, 2000)。
目前,物流產品是以數字化信息融合為背景,把焦點放在運輸、保管、裝載、倉儲管理、交付、結算等與物流業務有關的所有領域供給與消費可持續聯動上面,并通過這種可持續聯動過程提高物流的時間、空間、形態、所有關系等的效用,追求物流功能創新和價值創造,把所有物流企業水平連接起來。文獻調查結果表明,針對物流過程全局提供全方位服務的第四方物流的出現正好迎合了這一點(Morciniec, 2006)。
從文獻考察我們還發現Calantone和Cooper(1981)曾提出決定產品競爭優勢的主要因素包括產品的質量、信賴性、新穎性、獨特性等,據此我們把物流企業競爭優勢的測度概括為物流產品的質量信譽、功能獨特、形式新穎、可得利用性等內容。朱哲學和吳昱南(2010)闡述了物聯網技術在社會經濟領域的應用效應。劉婧和楊曉冬(2010)則強調了企業物聯網技術的應用能力和政府的引導作用。鄧亦濤(2010)闡述了物聯網技術在供應鏈管理中的應用效應和客戶主導作用。李霞(2010)則強調了物流信息技術與物聯網技術的內在聯系。國內外學者從不同側面強調了影響物流企業競爭優勢的因素為客戶主導權、移動融合便利性、物聯網技術應用能力。在文獻考察的基礎上我們走訪了政府、行業協會、物流企業等相關部門的專家,采用FGI和專家意見法把測量物聯網技術應用能力的焦點放在了物流企業電子標簽(RFID)、無線傳感器網絡(WSN)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、智能運輸系統(ITS)等技術的應用能力上。
圖1 研究的概念框架
二、物聯網技術和物流企業競爭優勢模型的建立與分析
從文獻考察我們還發現Han,Kim和Srivastava(1998),Hurley和Hult(1998),Li和Calantone(1998),Madhavan和Grover(1998)等學者從不同角度強調了 企業的技術創新和應用能力影響企業的產品競爭優勢。
本文從這些文獻考察結果得到啟發,提出如下研究的概念框架,如圖1所示。
根據這一概念框架我們提出了如下研究假設:
H1:客戶主導權將凸現出移動融合便利性;
H2:移動融合便利性將有助于物流企業提高物聯網技術的應用能力;
H3:移動融合便利性將有助于物流企業的產品競爭優勢;
H4:物流企業物聯網技術的應用能力將有助于其產品競爭優勢。
為進行假設檢驗,我們面向寧波市物流行業協會、物流職業政府培訓機構以及部分物流企業先后采用FGI(焦點小組座談)和問卷調查方法獲取了相關的定性資料和第一手資料。在實施FGI和問卷調查之前,我們首先采訪了寧波市物流行業的政策專家、職業技能培訓師以及物流實業家,就我們的調研內容細節性問題聽取了專家們的意見。
根據文獻考察資料和定性調研的結果我們整理了圖1中4種概念(理論變量)的測量內容,即客戶主導權包括4項測量指標,移動融合便利性包括13項測量指標,物聯網技術應用能力包括5項測量指標,物流產品競爭優勢包括4項測量指標,另外又設置了4項物流企業相關信息,設計出包括30項問題的問卷調查表。
由于寧波市有4000來家物流企業主要分布在江東區(以貨代為主),北侖區(以碼頭運輸及貨代為主),江北區(以運輸、零擔、倉儲業為主)。為此,我們進行了抽樣設計,即采用非比例分層抽樣(江東區選33家物流企業,共發放99份問卷;北侖區選30家物流企業,共發放90份問卷;江北區選25家物流企業,共發放75份問卷)方法的基礎上,進行了簡單隨機抽樣。發放問卷共264份,回收213份,剔除44份廢卷,有效問卷為169份。調查對象的樣本特性如表1所示。
從樣本特性表中我們得知寧波市的物流企業大部分是中小型民營企業,主要經營倉儲配送和運輸保管業務。正因為以倉儲配送及運輸保管為主,所以企業管理人員中一線管理人員所占比重相對較高(2/3左右)。
針對問卷調查表中4種理論變量的26項測量指標我們進行了KMO和Bartlett檢驗,然后進行了因子分析。通過因子分析我們萃取出特征值(eigenvalues)大于1的因子共4個,這與我們設計的4種理論變量相吻合。變量的效度和信度分析結果如表2所示。
研究的概念框架中4種理論變量的效度和信度符合規定要求,所以我們對這4個變量進行了相關分析,如表3所示。
相關分析結果表明,移動融合便利性與客戶主導權、移動融合便利性與物流產品競爭優勢、物聯網技術應用能力與物流產品競爭優勢等3種相關系數有效。其中,移動融合便利性和物流產品競爭優勢呈現負相關的主要原因是受客戶主導權影響的移動融合便利性自然更加有利于買方,而不利于物流企業。
我們分別以物流產品競爭優勢為因變量,移動融合便利性為自變量;以物聯網技術應用能力為因變量,移動融合便利性為自變量;以移動融合便利性為因變量,客戶主導權為自變量;以物流產品競爭優勢為因變量,物聯網技術應用能力為自變量,通過回歸分析進行了變量之間的因果關系假設檢驗,如表4所示。
假設檢驗結果表明,H1和H4在顯著水平α<0.000時成立;H3在顯著水平α<0.05時成立;H2在顯著水平α<0.1時不成立。
三、結論與對策
根據上述實證分析結果我們得出如下研究結論:
(1)在買方主導的物流市場,客戶對訂購清單的探究明了、出現問題的請求解釋、存在問題的糾正解決、不良后果的改善提案等權利,有效地凸現出移動融合的各種便利性特點。
(2)在物聯網時代,物流企業的電子標簽、無線傳感器網絡、全球定位系統、地理信息系統、智能運輸系統等技術的應用能力,有效地影響著物流產品競爭優勢。
(3)目前,對于物流企業來說,移動融合的便利性雖然不能有效地影響企業強化對物聯網技術的應用能力,卻有效地影響企業提高其產品競爭優勢。
(4)移動融合便利性和物流產品競爭優勢之間存在負的相關關系,其原因是客戶主導權影響移動融合便利性導致市場對客戶有利,而不利于物流企業。
根據研究結論我們可以提出如下討論問題。
(1)移動融合便利性的影響沒有波及到物流企業物聯網技術的應用領域。其原因在于我們調查的物流企業主要是從事倉儲配送和運輸保管業務的中小型民營企業,缺乏物聯網時代高新技術的應用理念和長遠目標導向意識,雖然承認和接受移動融合給企業所帶來的諸多便利性,但不能以此為契機來引導企業提高物聯網技術的應用能力。
(2)移動融合便利性雖沒有影響到物流企業物聯網技術的應用,卻有效地影響其產品競爭優勢。原因在于我們調查的物流企業對物聯網技術的應用能力還沒有達到智能處理階段,而只停留在全面感知和可靠傳輸階段。這意味著物流企業相對零散地利用個別的物聯網技術(如:RFID或WSN或GPS或GIS或ITS),還不能把這些物聯網技術更加有效地整合利用。
(3)客戶主導權有效地促進了移動融合在時間、速度、空間、質量、服務等方面為客戶創造諸多便利性,改變了客戶被動利用移動融合技術的局面。因此,物流企業為加強供應鏈管理,提高其競爭優勢,應積極采用移動融合技術,給自身創造更多商機。
(4)物流企業若改善物聯網技術的應用環境,提高物聯網技術的應用能力,將會有效地增強其競爭優勢。然而,對于中小型民營物流企業來說,這需要政府的積極扶持和正確引導,形成物聯網技術的應用平臺,才能不斷提高這種技術的應用能力,增強其競爭優勢。
根據上述研究結論和討論問題,我們提出如下幾點應對策略:
(1)要實現智慧物流,物流企業的物聯網技術應用能力應達到智能處理階段。對寧波物流企業調查的結果表明,目前物流企業物聯網技術的應用能力正處于全面感知階段轉向可靠傳輸階段的關鍵時期。為此建議政府和行業協會對物流企業做好物聯網技術得以廣泛應用的引導工作,切實推進物流企業的物聯網技術應用能力上升到智能處理階段的步伐。
物聯網的發展是一個從信息自動提取、信息整合、物品局域聯網、局部系統的智能服務與管控等向全網融合的逐步深化的過程。在中國,物流行業物聯網技術的應用經歷了三個階段。
(一)啟蒙階段(2003~2004年)
在啟蒙階段,物流行業物聯網的應用是從兩個獨立的技術路線開始探索的,一是基于RFID/EPC的技術路線,二是基于GPS/GlS的技術路線。
1999年,國際上在RFID/EPC的基礎上提出了物聯網概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物聯網概念引入中國,在中國成立了EPC global的分支機構。2004年4月,中國舉辦了第一屆EPC與物聯網高層論壇,10月,舉辦了第二屆EPC與物聯網高層論壇。同年,關于物聯網的圖書首次在中國出版。在這一時期,中國物流領域掀起了第一輪物聯網概念炒作與應用的小,組織了一系列關于RFID/EPC的會議,一些關于RFID技術與應用的雜志與網站開始創辦,人們對RFID技術在物流行業應用也寄予厚望。在物流領域,基于RFID技術的解決方案、應用案例不斷涌現,智慧化的物流系統開始出現。
GPS/GIS技術與物流可視化管理系統的理念,大約從1999年前后在國內物流領域開始探討和報道,自2001年開始探索GPS在物流貨運監控與聯網管理上的應用,2003年開始出現一些成功的應用案例。這一階段是應用GPS/GIS感知與定位技術結合互聯網技術,對移動中的物流運輸車輛與貨物實現聯網、跟蹤、定位、調度、配貨等智能管理與運作,初步具備了物聯網的特征,但是當時這一技術路線及其應用案例并未納入物聯網理念范疇。
(二)起步發展與探索階段(2005~2009年)
雖然物聯網在物流行業的發展一開始就遇到了很多問題,但是人們并沒有停止物聯網在物流行業應用的探索。如:針對RFID芯片成本問題,一方面通過加快技術創新,不斷降低RFID芯片成本,另一方面,物流行業也結合實際探索RFID技術應用模式,消除成本帶來的影響。
其中最為典型的應用是“中國集裝箱電子標簽系統”在航運“物聯網”項目中的應用。“集裝箱RFID貨運標簽系統”通過RFID無線射頻識別技術與互聯網的有機結合,可為貨主、港口、船公司、海關、商檢等相關單位提供集裝箱實時狀態信息,對提高集裝箱運輸的安全水平和運輸效率具有重要意義。
除了以集裝箱為單元的物聯網應用,很多企業還在探索以更小的物流單元――托盤物流單元為終端節點的物流行業物聯網系統。比如,煙草行業對全行業使用的托盤均要求嵌入RFID標簽,實現煙草物聯網應用。
在GPS/GIS方面,為了實現智能調度、可視化運輸管理,很多企業建立了基于互聯網的物流運輸GPS追蹤系統,從而實現對全公司所有車輛在全國各地移動過程中的感知、定位、追蹤與智能調度管理。社會的物流信息平臺,也借助這一技術,對在途車輛提供在線配貨信息服務,實現回程空車可就近配貨、在線監控與管理,從而實現貨運物聯網應用。
(三)理念提升階段《2009年至今》
2005年11月17日,國際電信聯盟(ITU)借用了原來基于RFID/EPC技術提出的“物聯網”概念,從更廣泛的角度提升了物聯網理念,了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,宣布了無所不在的“物聯網”通信時代來臨。得益于ITU在2005年的以物聯網為標題的年度報告,物聯網理念得到了全面提升,形成目前以感知技術、網絡通信技術和智能應用技術為核心的三大物聯網本質特征。
圍繞三大本質特征,目前物聯網感知技術更加豐富,除RFID技術以外,面向所有感知技術開放,凡是能夠起到自動感知的技術體系都可以納入物聯網感知技術體系,目前常用的傳感技術、RFID技術、GPS衛星定位與識別技術、視頻識別或機器視覺技術等都可納入物聯網終端感知技術體系;網絡方面,互聯網、傳感網、局域網、電視網、電信網也在走向融合,可納入物聯網網絡技術體系;智能應用則更加廣泛,打開了智能物流發展創新的空間,一個智慧物流的時代正向我們走來。
物流申的物聯網技術
(一)物聯網概念與主要技術體系
目前物流行業大多數人認可的物聯網定義為:物聯網是“物物相連的互聯網”,即通過各類傳感裝置、RFID技術、視頻識別技術、紅外感應、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,根據需要實現物品互聯互通的網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的智能網絡系統。
物聯網的特征主要體現在三個方面:一是互聯網特征,即對需要聯網的物~定要能夠實現互聯互通的互聯網絡;二是識別與通信特征,即納網的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網絡系統應該具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
(二)物流中應用的物聯網主要技術
根據物聯網的特征來劃分,物聯網主要有三大技術體系,一是感知技術體系;二是通信與網絡技術體系;三是智能技術體系。下面結合其在物流行業應用情況進行分析。
1、物流業常用的物聯網感知技術
為了對物流中的“物”進行識別、追溯,常采用的是RFID技術、條碼自動識別技術:
為了對物流中的“物”進行分類、揀選、計數,常采用的是RFID技術、激光技術、紅外技術、條碼技術等;
為了對物流中的“物”進行定位、追蹤,常采用的是GPS衛星定位技術、GIS地理信息系統技術、RFID技術,車載視頻技術等;
為了對物流作業中的“物”進行監控,常采用的是視頻識別技術、RFID技術、GPS技術等:
為了對物品,尤其是特殊物品的性能及狀態進行感知與識別,常采用的是傳感器技術、RFID技術與GPS技術等:
綜合來看,在物流行業目前最常用的物聯網感知技術主要有RFID技術、GPS技術、傳感器技術、視頻識別與監控技術、激光技術、紅外技術、藍牙技術等。
2、物流行業常用的物聯網通信與網絡技術
在區域范圍內的物流管理與運作的信息系統,常采用企業內部局域網直接相連的網絡技術,并留有與互聯網、無線網擴展的接口;在不方便布線的地方,常采用無線局域網技術;
在大范圍物流運輸的管理與調度信息系統,常
采用互聯網技術、GPS技術、GIS地理信息系統技術相結合,組建貨運車聯網,實現物流運輸、車輛配貨與調度管理的智能化、可視化與自動化:
在以倉儲為核心的物流中心信息系統,常采用現場總線技術、無線局域網技術、局域網技術等網絡技術;
在網絡通信方面,常采用無線移動通信技術、3G技術、M2M技術、直接連接網絡通信技術等。
綜合分析,物流行業為了使移動或存儲中形態各異“物”能夠聯網,最常采用的網絡技術是局域網技術、無線局域網技術、互聯網技術、現場總線技術和無線通信技術。
3、物流行業物聯網常用的智能技術
在企業廠區的生產物流物聯網系統,常采用的智能技術主要有ERP技術、自動控制技術、專家系統技術等;
在大范圍的社會物流運輸系統,常采用的智能技術是數據挖掘技術、智能調度技術、優化運籌技術等;
在以倉儲為核心的智能物流中心,常采用的智能技術有自動控制技術、智能機器人技術、智能信息管理系統技術、移動計算技術、數據挖掘技術等;
以物流為核心的智能供應鏈綜合系統、物流公共信息平臺等領域,常采用的智能技術有智能計算技術、云計算技術、數據挖掘技術、專家系統技術等智能技術。
綜合來看,物流行業物聯網常用的智能技術有智能計算技術、云計算技術、移動計算技術、ERP技術、數據挖掘技術和專家系統技術等。
物聯網技術在物流業的應用狀況分析
(一)感知技術應用狀況
在中國物流信息化領域,應用最普遍的物聯網感知技術首先是RFID技術。RFID標簽及智能手持RF終端產品有比較廣泛的應用,RFID技術主要用來感知定位、過程追溯、信息采集、物品分類揀選等。
其次是GPS/GIS技術。物流信息系統采用GPS/GIS感知技術,用于對物流運輸與配送環節的車輛或物品進行定位、追蹤、監控與管理;尤其在具有運輸環節的物流信息系統,大部分均采用這一感知技術。
視頻與圖像感知技術居第三位。該技術目前還停留在監控階段,需要人來對圖像分析,不具備自動感知與識別的功能,在物流系統中主要作為其他感知的輔助手段,也常用來對物流系統進行安防監控,用于物流運輸中的安全防盜等,這一系統往往會與RFID、GPS等技術結合應用。
傳感器的感知技術居于第四位。傳感器感知技術及傳感網技術是近兩年才在物流領域得到重視與應用的技術。目前,傳感器感知技術也是與GPS、RFID等技術結合應用,主要用于對危險物流系統、糧食物流系統、冷鏈物流系統的物品狀況及環境進行感知。傳感技術豐富了物聯網系統中的感知技術手段,在食品、冷鏈物流和危險品物流具有廣泛應用前景。
掃描、紅外、激光、藍牙等其他感知技術在物流領域也有少量應用,主要用在自動化物流中心自動輸送分揀系統,用于對物品編碼自動掃描、計數、分揀等方面,激光和紅外也應用于物流系統中智能搬運機器人的導引。(注:上述掃描指自動輸送分揀機上的條碼掃描,不包括手持終端的條碼掃描)。
各類感知技術在物流業應用情況如圖1所示。
根據對相關資料的統計分析,多項感知技術集成應用的情況也較多,如RFID技術與傳感器技術結合、GPS技術與RFID技術結合、車載視頻與GPS技術結合等。
(二)網絡與通信技術應用狀況
現代物流的特點是系統化和網絡化,目前,物流系統全部是網絡化的運作,很少有物流系統是點對點的單線管理與優化。因此,物流信息化的最大趨勢是網絡化與智能化。
在物流系統中,企業內部的生產物流管理系統往往是與企業生產系統的運作與管理相融合,物流系統作為生產系統的一部分,在企業生產管理中起著非常重要的作用。企業內部物流系統的網絡架構,往往都是以企業內部局域網為主體建設的獨立的網絡系統。
在物流公司,面對大范圍的物流作業,由于貨物分布在全國各地,并且貨物在實時移動過程中,因此,物流的網絡化信息管理往往借助于互聯網系統與企業局域網相結合應用,但也有企業全部采用局域網技術。
在物流中心,物流網絡往往基于局域網技術,也采用無線局域網技術,組建物流信息網絡系統。
在數據通信方面,往往是采用無線通信與有線通信相結合,新的物流信息系統還大量采用了3G通信技術等先進的技術手段。
根據對物流信息化案例的不完全統計,采用互聯網技術的占68%,采用局域網技術的占63%,采用無線局域網技術的占24%,有的系統采用多種網絡技術,如圖2所示。
(三)智能管理技術應用狀況
根據對相關資料的統計分析,目前,物流信息系統能夠實現對物流過程智能控制與管理的還不多,物聯網及物流信息化還僅僅停留在對物品自動識別、自動感知、自動定位、過程追溯、在線追蹤、在線調度等一般的應用,專家系統、數據挖掘、網絡融合與信息共享優化、智能調度與線路自動化調整管理等智能管理技術應用還有很大差距。只是在企業物流系統中,部分物流系統可以做到與企業生產管理系統無縫結合,智能運作;部分全智能化和自動化的物流中心的物流信息系統,可以做到全自動化與智能化物流作業。
幾種重要的物聯網技術在物流業的應用領域與前景
(一)RFID技術在物流業的應用領域及前景
RFID是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無需人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體,并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。
1、RFID技術在物流業的應用
在物流領域,RFID電子標簽可以應用于自動倉儲庫存管理、產品物流跟蹤、供應鏈自動管理、產品裝配和生產管理、產品防偽等多個方面。大量使用RFID電子標簽可以提高整個供應鏈和物流作業管理水平。RFID在物流業的重點應用方向包括:貨運集裝箱追蹤與管理;道路貨運車輛的跟蹤與管理;托盤等裝載設備的跟蹤管理;配送中心管理;航空集裝設備、貨物追蹤及行李管理;機場貨運車輛的智能調度與管理。
2、RFID技術的應用前景分析
物聯網的發展給RFID在物流業應用帶來良好的發展機遇。隨著物聯網技術的發展,在物流領域,RFID的應用將會由點到面,逐步拓展到更廣的領域。據中國RFID產業聯盟和計世資訊(CCW Research)預測,物流領域的應用將是中國RFID市場增長最快的領域之一,主要體現如下:
(1)醫療與藥品智能追溯系統進入成長期。醫療領域的RFID市場已基本完成培育期,正在進入成長期,在醫療領域采用RFID可以用生機勃勃來形容,幾乎每一個RFID項目都可以立即得到回報。
(2)食品衛生和動物疾病防疫領域發展迅速。食品衛生和動物疾病防疫等安全問題為RIFD的大規模普及提供了契機,采用RFID標簽,組建智能追溯的食品物聯網體系,可以監控貫穿食品和藥物供應
鏈的實時信息,對動物的原產地和疾病進行追蹤和控制。
(3)智慧物流與供應鏈市場需求可觀,但對技術的要求則比較高。智慧物流供應鏈管理對RFID的市場需求量十分可觀,只是目前還受種種因素的限制。通過識別每一個貨品、貨箱及托盤,RFID標簽為運營商提供了清晰了解分銷鏈的能力,從而識別任何一件貨品,檢查貨品狀態及來源史,并將貨品發送到供銷網絡中的任何地點。
(4)資產與物品倉儲管理的增長將使閉環應用成主流。越來越多的企業開始考慮如何將RFID用于閉環應用。目前的IT資產管理就是一種RFID技術在閉環的應用,通過部署RFID系統來跟蹤資產設備,可以更安全地追蹤到設備的位置及使用者的身份,能避免因設備丟失造成的損失,并能保持敏感數據的安全性。RFID技術還可用于跟蹤生產環境中的工具和用品及工廠內的消耗物品。
(5)與電信技術的融合衍生出了NFC等新領域。電信技術與RFID技術結合可為各行業建立物聯網與信息化最后1公尺的建設提供開放、標準化的基礎,極大地節約社會資源,創造經濟效益。目前一些管理市場化水平比較高、信息化基礎比較完善的行業,將成為RFID通信技術應用的先行行業,比如電子支付、物品管理、物流管理、生產制造、安全控制等領域的應用潛力都比較大。
總之,RFID技術在物流信息化領域應用市場前景廣闊,物聯網技術的發展更為RFID技術在物流業的大規模應用創造了良好的市場環境。
為了抓住RFID市場機遇,筆者建議,企業在物流業RFID技術應用的開發方面瞄準下列六個方向。
(1)針對物流行業應用RFID技術進展緩慢的現狀,支持開發適用于各種物流環境的特種電子標簽,包括各種材質的托盤、周轉箱標簽、集裝箱標識標簽、溫度傳感標簽、堆場定位標簽、車輛標簽等。
(2)開發整合集成RFID技術的物流裝備,進行RFID技術與現有物流裝備的整合。
(3)支持RFID中間件的開發,開發支持多協議讀寫器,同時能與現有的物流倉儲、運輸等管理系統無縫對接的RFID中間件系統。
(4)支持與鼓勵面向物流行業的RFID公共信息服務平臺的開發與應用示范,實現跨地區、跨行業的RFID信息的識別、采集、傳輸與信息應用服務,滿足物流企業進行RFID系統快速部署的需求,并與現有物流信息公共平臺進行互聯互通。
(5)支持物流行業RFID應用標準的研究和制定,包括物流領域RFID數據規范、RFID技術與物流裝備的整合標準、基于RFID技術的物流操作規范,RFID中間件與物流系統、數據平臺的數據交換標準等。
(6)推廣RFID技術在物流業九大重點工程中的應用示范,包括在多式聯運和轉運設施、大型物流園區、城市配送及冷鏈物流、大宗商品和農村物流、制造業和物流業聯動發展、物流公共信息平臺、物流標準和技術推廣、物流科技攻關、應急物流中的應用示范。
(二)全球衛星導航技術在物流業的應用領域與前景
全球定位系統(GPS)是美國國防部發射的24顆衛星組成的全球定位、導航及授時系統。北斗衛星導航系統是與GPS相類似的技術,是中國自行研制開發的區域性有源三維衛星定位與通信系統(CNSS),是除美國的全球定位系統(GPS)、俄羅斯的GLONASS之后第三個成熟的衛星導航系統。這些全球衛星定位導航系統與電子地理系統結合,可以對移動的物體進行定位、追蹤、檢測、聯網,該技術是對移動中的物品進行聯網與定位追蹤最好的技術手段,也是物流行業最主要應用的物聯網技術之一。
1、全球衛星導航技術在物流業的應用
GPS應用于車輛運行管理中,可對運輸的車輛和貨物進行實時定位、跟蹤和監控,還可以對車輛進行調度,同時提供車輛報警等功能,以確保貨物安全,因此,車載式GPS有著廣闊的發展前景。具體可以應用于對特種專用車輛的定位跟蹤、城市出租車管理、公交系統、長途運輸等領域。
在基于GPS的物流配送監控系統中,GPS主要輔助實現車輛跟蹤、路線的規劃導航、話務指揮、信息查詢、緊急救援與應急物流等物流配送監控功能。
在基于網絡的GPS系統中,通過在互聯網上構建公共GPS監控平臺,可以免除物流運輸公司自身設置監控中心所導致的大量費用,包括各種硬件配置、管理軟件等。網絡GPS使投資費用降低和無地域性限制的信息獲取,提高了GPS的普及率,從而增加了物流業的利潤。
在基于GPS技術的智能港口物聯網中,通過利用GPS等技術,可建立港口物聯網支撐技術與平臺。如江陰打造的智能港系統,包括專用車載GPS監控系統、集裝箱卡車GPS監控軟件、專用車載GPS監控系統軟件等,這些技術為江陰打造智能港口提供了關鍵技術。
2、GPS技術在物流業的應用前景
隨著中國物流產業的振興,基于GPS/GIS的移動物聯網技術將獲得巨大發展。預計未來幾年,中國物流領域對GPS系統具有巨大的市場潛力和不可估量的發展前景,對GPS系統的需求量將以每年30%以上的速度遞增。
(三)無線傳感網在物流業應用領域與前景
無線傳感器網絡(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統,其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息,并發送給觀察者。
WSN在物流的許多領域都有應用價值,包括生產物流中的設備監測、倉庫環境監測、運輸車輛及在運物資的跟蹤與監測、危險品物流管理、冷鏈物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的應用潛力,但是大規模的應用還有待時日。根據實地調研和文獻資料分析得知,目前,無線傳感器網絡在物流業中的應用十分有限,大部分還停留在學術研究或是開發實驗階段。要在物流業獲得廣泛應用,其中有很多關鍵技術還需探討,如能量管理、節點定位、拓撲控制、MAC協議和路由協議等技術,此外,應用成本問題也需解決。
(四)智能機器人在物流業應用情況及前景
智能機器人是物聯網家族的重要成員,是物聯網智能應用的執行者之一。智能機器人技術也是物聯網重要的技術產品。借助于物聯網,將機器人納入物聯網系統中,利用機器人的自動化性能,可實現智能作業與管理。
物流行業機器人的應用最早出現在1995年,在我國煙草行業物流作業系統中首先得到應用。當時,卷煙廠采用智能碼垛機器人對卷煙成品進行碼垛作業,用AGV(自動搬運車)進行自動搬運作業,節省了大量人力,減少了煙箱破損,提高了自動化水平。這時的機器人還只是單線的點對點作業,尚未融入物流網絡系統。
目前,智能機器人在我國煙草、汽車、醫藥等行業的物流系統中得到了廣泛應用。隨著物流信息技術的發展,智能機器人也有獨立的作業環節開始融入物流作業系統,成為現代物流系統的組成部分,成為智慧物流的重要裝備。
1.1.1物聯網概念
物聯網是指利用射頻識別技術(RFID)、全球定位系統(GPS)、傳感器等技術將物體與互聯網連接在一起的技術,物聯網可以實現信息交流與通信,是互聯網技術的深入應用[2]。物聯網被視為互聯網未來發展趨勢之一,其中物聯網中的每個物體都是有標識、屬性的個體,利用智能接口,按照一定的通信協議連接到互聯網中。
1.1.2物聯網主要特征
1)標識與感知。物聯網可通過RFID、傳感器等技術標識物體,并能通過上述技術感知或捕獲研究目標,采集該物體的相關信息。
2)信息處理。物聯網獲取的信息可以利用計算機進行大數據計算與分析,從而獲取極具價值的信息,以供決策與控制。
3)信息交流。物聯網與互聯網技術一樣,可以實現數據的實時共享,及時將系統信息數據通過網絡傳輸到系統中心。
1.1.3物聯網關鍵技術
物聯網技術一般可分為感知層、網絡層以及應用層三大環節,每一個環節都對應有關鍵技術。感知層關鍵技術包含RFID技術、二維碼、傳感器技術等,利用上述技術能夠實現對物體的標識與感知[4]。網絡層關鍵技術包含計算機技術、互聯網技術、云計算技術、大數據處理技術等,是信息處理、數據管理的核心。應用層關鍵技術包含智能芯片等,是信息處理的應用執行層面。近年來,隨著物聯網技術的不斷發展,出現了許多新型技術或多種技術融合的綜合性技術,如PML開發技術、嵌入式技術、傳感器網絡技術、信息安全技術等,這些技術的應用顯著提升了物聯網的性能。
1.2智能電網介紹
1.2.1智能電網概念
所謂智能電網,其本質是電網的智能化發展,以物理電網為基本框架,充分結合測量技術、傳感技術、信息化處理技術、決策系統技術、計算機技術、互聯網技術等智能化技術而形成的綜合性智能電網。智能電網的應用,將資源開發、電能應用、電網管理等各個環節實現了智能化集成,不僅實現各個環節的無縫連接,而且提升了電網的工作效率及可靠性,因此,具有極大的經濟效益。
1.2.2智能電網主要特征
1)自愈性。智能電網具備自我修復能力,當電網中出現故障,可以容錯重組,實現系統自愈。
2)激勵性。智能電網可以激發用戶參與到電網的運作過程中,從而提高電網的工作效率。
3)安全性。智能電網相比普通電網具備更高的安全性,尤其是在利用智能化技術下,電網的抵御能力更強,電網安全性更高。
4)兼容性。智能電網可以兼容各種形式的發電、供電、蓄電,因此電網的兼容性更好。
5)優化性。智能電網能夠優化各種電網設備的運行,降低電網的運行成本,優化性能優越。
1.2.3智能電網關鍵技術
智能電網未來發展趨勢,是集合了多種技術于一體的綜合性智能化系統工程。智能電網所包含的關鍵技術主要有可處理大量數據的信息處理技術;高效、實時的通信技術;電網能源分布式接入技術;系統容錯技術;傳感器網絡技術;智能規劃技術等。
2物聯網技術與智能電網技術融合
物聯網技術與智能電網技術的融合是信息化技術發展的必然,也是電網發展的趨勢。采用物聯網技術的智能電網,能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發展提供重要的支撐。此外,物聯網技術的應用,能夠提高智能電網的自動化、智能化,對提高智能電網的管理,提高電網的工作效率,降低運行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯網技術與智能電網技術的融合,筆者分別從感知層、網絡層、應用層三方面進行介紹。
2.1感知層
感知層包含了各種傳感器、智能芯片等信息識別與采集設備,從而實現對物體屬性、行為的監測,并能夠獲取物體的基本信息數據,通過網絡技術、通信技術將數據傳輸到數據處理中心。在智能電網中,采用物聯網技術可以對輸電線路、電氣設備等電網目標進行識別與監控,并通過光纖通信技術或無線通信技術將獲取的數據傳輸到數據處理中心。
2.2網絡層
網絡層是利用互聯網技術實現數據傳輸與共享的關鍵環節。在智能電網中,主要以光纖網絡為主要的網絡層,并以無線通信網絡、無線寬帶網絡為輔助,將感知層獲取的數據進行實時傳輸。在智能電網的應用過程中,為了保證系統的安全性,因此對數據的傳輸提出了更高的要求,智能電網的信息傳輸主要通過電網系統的內部網絡,只有在特殊環境下,才可以部分依靠公共網絡。此外,為了保證智能電網的應用,電力系統的通信網絡應該以骨干光纖網絡為主,這樣不僅能夠保證數據傳輸的實時性,而且能夠提高數據的容量。以光纖網絡為主,輔助以無線寬帶網絡、電力線載波網絡、無線數字通信網絡等通信技術,實現雙向寬帶通信的智能電網與物聯網的融合。
2.3應用層
應用層是物聯網對相關信息或處理結果進行應用的層面,在智能電網中,應用層主要是各種電力基礎設施、電力資源的應用等方面。電力基礎設備將為物聯網技術提供重要的信息數據,同時也為物聯網技術提供數據處理與計算的基礎設施,保證各種數據、設備的接口資源,為物聯網提供各種適應性極強的應用。此外,應用物聯網技術后,智能電網的在智能計算、大數據處理、模式識別等技術方面有了更有效的解決方案,能夠應用物聯網技術實現智能化決策,對提升電網的管理水平具有重要意義。
3物聯網在智能電網中應用展望
物聯網技術在物體識別與感知、信息處理、控制與決策等方面的能力,能夠對智能電網的發展提供極大的推動作用。以目前的發展趨勢來看,物聯網技術與智能電網技術的結合與應用將不斷的深入與完善,尤其是在以下幾方面的應用,將成為物聯網技術、智能電網技術融合的重要方向。
1)輸電線路可視化。利用物聯網技術的遠程識別與感知技術,能夠對輸電線路進行可視化監控,結合無線通信技術、全球定位技術等,對輸電線路冰凍、震動、故障等問題進行實時在線遠程監控,提高智能電網輸電線路的感知能力,縮減解決故障的反應時間。
2)電力生產智能化。利用物聯網技術,能夠實現電力生產的智能化管理,尤其是將RFID技術、傳感器網絡技術應用到電力現場作業,能夠對誤操作、非法進入等安全事件進行遠程監管,可以對電力生產設備進行智能化管理,減少電力生產的安全隱患,結合用電信息情況,智能規劃生產計劃。
3)用電信息智能采集。傳統用電信息通過電表人工采集,實時性、準確性均難以保證。應用物聯網技術,可以建立遠程用電信息采集系統,并將采集的數據通過通信網絡實時反饋到管理中心,可實現用電信息的實時管理,提高智能電網的智能化,適時進行調峰調頻,提升用電效率。除此之外,物聯網技術還能在電力設備管理、電力設施全壽命周期管理、用電巡檢等方面提供重要的應用技術保障,能夠有效提高電網的可靠性,提升客戶服務滿意度。