基于物联网环境的智能物流系统设计研究

【摘 要】智能物流系统是物流企业建设信息化平台的基石，是物流作业流程实现智能化、一贯化、集成化的基础，探讨智能物流系统的设计对促进企业信息化建设，提升企业服务水平具有现实意义。文章首先介绍了智能物流系统的内涵、物联网技术关键技术：RFID、GPS、ZigBee等的原理和特征；其次，研究了基于物联网技术的智能物流系统的设计，并就物联网技术与智能运输系统、智能信息管理系统相结合的结构设计、工作原理进行分析。

【关键词】物联网技术；智能物流系统；设计

【中图分类号】TP391 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）02-0038-03

0 引言

随着信息采集与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网的广泛应用，物联网在智能物流系統中的应用日趋成熟。

物联网（Internet Of Things，lOT）是指通过信息传感设备，按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制，其由感知层、网络层、应用层3个部分组成。

1 物联网环境下的智能物流系统设计

1.1 智能物流系统的含义

智能物流系统是通过智能交通系统、各种相关信息技术解决物流作业的实时信息采集，并在一个集成的环境下对采集的信息进行分析和处理，通过在运输、仓储、配送等各个物流环节中的信息传输，为物流服务提供商和客户提供详尽的信息和咨询服务的系统。

1.2 物联网的关键技术

1.2.1 RFID技术

RFID（Radio Frequency Identification）是一种射频识别技术，利用射频信号通过空间稱合（交变磁场或电磁场）来实现无接触信息传递与沟通，同时管理和控制所传递来的信息以达到自动识别的目的。它能够快速、实时和准确地采集和处理货物信息，并对实体对象有唯一且有效的识别。目前，它应用于生产、零售、物流、交通运输等行业。其特征如下：具备无线识别和对数据的读写功能；可作为小型化和多样化的标签；可多次重复读写使用；具有较强的穿透识别能力；环境适应能力强；具有超大的记忆容量。

1.2.2 GPS技术

GPS又称为全球定位系统（Global Positioning System，GPS），是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。它的特征是能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标及其他相关信息，具有高精度、高效益、全天候、自动化等显著特点。

1.2.3 ZigBee技术

WSN是无线传感网络（Wireless Sensor Network）的简称，是由传感器、感知对象和观察者3个要素构成，各个要素中间可以通过统一的协议来进行信息的传输与交流。为要素之间搭建桥梁作用的协议称之为ZigBee，它是指一种实现了短距离、低功耗的无线通信技术。其结构如图1所示。

1.3 智能物流系统的体系结构

物联网环境下智能物流系统采用基于J2EE（Java 2 Platform，Enterprise Edition）标准的MVC（Model View Controller）模式实现。从软件开发和体系的结构方面分析，智能物流系统的系统分为4个层次，分别是表现层、控制层、业务层和数据访问层。这4个层次所实现的功能各不相同。表现层主要负责界面的显示，通常应用Jsp技术和Javascript技术，通过界面和用户进行交互及通过界面与控制层交互。控制层负责进行业务逻辑的调度及表现层的交互，这个层面是由Java Web技术中的Servlet充当一个控制器的角色。业务逻辑层主要是进行系统业务逻辑的处理，通过与数据访问层和控制层进行交互，完成逻辑的处理和方法的调用。业务层在智能物流系统中主要介绍本单位的实际应用，进行功能开发。而数据访问层是对底层数据库进行处理，也就是对数据库进行最基础的增、删、改、查操作。这4个层次各司其职，并相互协作支持整个系统功能的实现。系统体系结构图如图2所示。

2 物联网技术在智能物流系统中的融合

2.1 物联网与智能物流运输

智能物流运输系统包括车辆配送路径优化系统、智能调度系统、实时监控系统等，利用物联网相关技术实现对车辆调度、车辆配送路线优化、车辆信息实时监控运输过程等。该系统对整个运输过程中的车辆和货物进行动态筛选，有效地缩短了物流时间，降低了车辆空载率，能更好地控制物流成本。利用物联网的GPS、GIS等技术对车辆进行跟踪，采用RFID技术、无线网络可对物品性能进行跟踪监控。其系统功能结构图如图3所示。

智能物流运输实现的原理如下：对需要监控的货物和运输工具贴上RFID电子标签，在物流信息管理中心建立与之相应的电子标签数据库。当货物所处环境发生变化的时候，相应的传感器结合RFID系统将捕捉到的信息传送至局域网内的计算机进行处理，如果温度、湿度、压力等数据处于正常状态，物流信息管理中心不做反应；如果数据发生变化处于预警阶段，则由局域网通过无线网络将信号发给物流管理中心或物流工作人员。这样不但可以实时了解运输物品的性能是否变化，还可以通过GPS定位系统确定车辆的位置。通过摄像系统对车厢内的状况进行视频监控，数据控制中心能够了解运输的全过程。

2.2 物联网技术与智能物流信息管理系统

物流信息管理系统主要是对物流作业各环节中发生的信息流进行管理。在物联网时代，随着RFID、无线网络等关键技术的广泛应用，信息采集变得更加容易，物流数据信息将更加庞大，普通的信息管理系统已经无法满足物流业务的需求，系统将会升级成为一个超级强大的智能信息管理系统。在这个信息管理系统中，必须具备一定的智能决策分析能力，才能体现出智能物流信息系统的优势，云计算将与超级信息管理系统结合起来用于处理海量的信息，依托物联网技术的应用来实现该系统的智能决策分析功能。例如，对于某次物流活动中，调用车辆的方案、路线优化的方案、出库方案的选择、人员调用的方案、货物交付方案、客户服务满意度的预测等，都可以通过智能物流信息系统的决策功能提供帮助，有些环节甚至可由系统自动完成。智能决策分析系统既有集成性，也可以实现分布性，不是所有的信息都要通过该信息管理中心来处理，可以按照需求创设局域专家系统。例如，仓储中物品的环境数据信息，这部分的信息不需要传送到物流信息管理中心，可以在局域网内就由物联网局域网系统自动处理完成。专家系统处理问题的过程如图4所示。

3 结语

物流业是物联网技术应用的重要领域，通过分析和研究发现，物联网技术对智能物流系统的构建具有重要意义。随着物联网技术的深入发展，基于物联网环境的智能物流系统开发的功能模块会越来越多，智能物流系统所发挥的作用会更加强大。企业应当结合本单位的业务范围，借助先进的现代技术对信息系统进行更新设计与开发，力争开创崭新局面，跨向新的高度。

参 考 文 献

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[责任编辑：钟声贤]