基于物联网的闽台农产品冷链物流优化研究

林敏晖

（福建船政交通职业学院，福建 福州 350007）

基于物联网的闽台农产品冷链物流优化研究

林敏晖

（福建船政交通职业学院，福建 福州 350007）

物联网技术逐渐成为了传统产业的重要支柱之一，在物流现代化发展的今天，物联网在农产品冷链中的应用较广。本文重点分析闽台地区的农产品冷链物流在物联网下的发展情况，分别从农产品冷链物流的发展现状、物联网环境下农产品冷链物流的业务流程和物联网技术在农产品冷链物流中的应用优势三个方面进行了详细概述。为了让物联网技术与环境在闽台农产品冷链物流中起到更全面、更优秀的作用，本文分别从政府、高校和企业等三个方面给出物联网对闽台农产品冷链物流优化的意见和建议。

物联网；农产品；冷链物流；闽台地区

1、引言

闽台地区自古以来就是物流贸易的主要地点，随着计算机技术的飞速发展，通过计算机控制和管理的物流管理逐渐成为了该地区的主要科学管理手段。在计算机技术的物流管理下，基于物联网的物流管理逐渐成为了高科技管理的手段。物联网是通过计算机手段让所有目标物体都能够形成网络连接和通信的新型技术手段。物联网通过联网的方式让不同目标物体都拥有了“智慧”，具有全方位的感知和传递智能处理能力。物联网的体系结构包括感知层、网络层和智能处理层，各层之间通过关键的技术形成科学的管理和控制。在物流的整体运营中，农产品的冷链运输属于其非常难解决的问题之一[1]。一般来说，农产品指的是农业生产过程中的各种初级产品，经过初级加工的动物、植物和微生物等。由于农产品是大部分人的生活所需品，所以在物流贸易中的占比较大，但是随着人们生活水平的提高，对农产品的安全需求量也越来越高。农产品在物流贸易过程中对新鲜、安全的保护主要依赖于农产品冷链物流，在冷链条件下进行物流贸易，可以有效解决农产品的食品安全问题。

大部分农产品都有含水量高、保鲜期短、易腐烂等特点，在物流运输过程中需要冷链进行维持并保证农产品始终在恒定的温度下得到保鲜并运输。在实际物流运输过程中会有大量的缺陷和不确定因素，导致农产品冷链物流存在较多的问题，如今越来越多使用物联网等信息技术的物流逐步朝着解决该问题的方向发展[2]。本文以闽台地区的农产品冷链物流为分析对象，逐步分析农产品冷链物流的发展现状，指出现阶段传统农产品冷链物流存在的问题，随后分析在物联网技术下的农产品冷链物流的应用及其优势所在。最后，在针对政府、高校和企业等三个方面给出物联网对闽台农产品冷链物流优化的意见和建议。

2、闽台地区农产品冷链物流现状及存在的问题

近年来，随着人们生活水平的提高，闽台地区农产品冷链物流逐渐成为了农产品物流运输贸易的中流砥柱，该地区每年有超过3000万吨鲜活农产品进入流通领域，且闽台沿海地区的农产品以海鲜产品为主，需要严格的冷链条件进行物流保存。实际上，绝大多数的农产品都是在没有冷链保证的基础上进行物流运输的，造成了极大的经济损失，闽台地区农产品冷链物流当前存在以下几个关键问题[3]：

（1）总体发展相对滞后：农产品冷链物流运输的最科学标准包括预先制冷——生产加工——冷库存放——冷藏运输——冷库站建设——送至超市冷柜——消费者购买后存入冰箱。上述为传统冷链的构建模式，这种模式的缺陷在于整个冷链系统庞大，需要繁琐的操作和登记，不适用于现代化发展，其整体的发展方式相对滞后。

（2）运输设施比较简陋：冷链物流的运输方式主要包括公路运输和铁路运输，当前公路运输占比只有三成，而铁路运输比占有七成。但是我国冷链运输中的设备简陋，具有保鲜、冷藏等现代化功能的仓库少之又少，许多冷库均未达到规范的条件，并且产生大量的安全隐患。

（3）整体体系不完整：物流体系包括采集、生产加工、配送、仓储和销售等环节，所有环节属于一个整体，各个环节直接通过配套衔接，共同协调完成冷链物流的运输。实际上，由于闽台地区的冷链服务体系还不完整，会产生断链现象。物流链各个环节的信息通常会出现不同步，导致冷链物流无法正常进行，也会带来大量的二次污染。

（4）建设标准较为落后：冷链物流对海鲜等食物运输的保鲜有重要作用，但是冷链物流是一个非常复杂、规模庞大的系统工程，需要相关法律法规和统一标准的规范来约束冷链物流的运输过程。我国对于食品安全的相关法律逐步完善，但是对冷链的相关法律法规制定还不完善，对于农产品冷链物流的操作过程、设备参数和温度系数都没有制定统一标准，相应的法律、法规制定较为缺失。

（5）技术人才缺乏：冷链物流作为一个全新的行业，其相关的人才储备远远不足，无法满足现代农产品发展的需求，专业人才相对匮乏。新兴技术的发展和战略的重点之一是人才战略，冷链物流的技术人才不足，也是制约冷链物流发展的重要因素之一。

针对上述不足之处，基于物联网的农产品冷链物流，能够有效解决相应的问题，提升冷链物流对农产品运输的可靠性和效率。

3、物联网环境下的农产品冷链物流研究

物联网能够有效提升农产品冷链物流，借助于物联网的特性，冷链物流流程中可以自主的实现农产品信息采集、定位、追踪和监控等服务，可以有效解决冷链物流中的环节衔接问题、质量溯源等问题，利用物联网的信息共享优势，可以有效地解决物流实际运输与信息不对称等信息脱节问题。

图1 基于物联网的农产品冷链物流系统

3.1 基于物联网的农产品冷链物流流程

物联网通过信息传递，能够实时为市场提供准确有用的信息，将不同节点的相关信息及时、准确的推送给相应的部门，进一步加强对冷链物流的监管，降低冷链成本，保证农产品质量，提升效益和效率。在物联网环境下，农产品冷链物流的提升主要体现在以下几个方面[4]：

（1）生产方面：生产方面是农产品冷链物流的源头，对生产方面的控制是非常重要的。农产品生产过程中，包括动物类别的饲养、捕捞和植物类别的种植。在生产过程中通过物联网的实时数据记录技术，可以对生产中简单的物理参数进行监控。常用的参数包括：位置信息、水资源信息、土壤信息、光照信息、饲养信息、饲料信息和捕捞信息等。这些相关的参数信息都可以通过物联网的生产信息管理中心进行管理和记录。同时可以利用GIS技术，对整个生产区域的农产品、海鲜、畜牧等饲养情况进行监控，如果监控区域出现一定问题，那么在GIS相应的区域将会产生控制信息，通过实现远程监控生产过程，从而能够解决传统方式中的动态监控不足，实时决策能力较弱等缺陷，提升农产品生产方面的效益。

（2）加工方面：农产品的加工方面旨在将原始农产品原料加工成半成品。加工过程主要包括原料的挑选和分级，再进行预冷、清洗等，最后针对不同材料进行深度加工，并在加工结束后进行冷冻、包装，以此保护农产品，方便运输、存储和销售。物联网技术引入至加工环节后，首先应对加工过程中的相关信息进行管理和记录，严格把关每个加工步骤，保证食品在加工过程中的安全性。加工完成以后的入库操作也需要通过物联网记录，用RFID标签技术，在每件货物表面贴上RFID标签，货物在入库、出库、存储过程中的所有环境信息将会记录在RFID标签上，并通过物联网传输至冷链管理中心。RFID标签能够实时感知环境变化，能够有效避免农产品因为温度和湿度变化导致的经济损失。

（3）仓储方面：仓储是农产品冷链物流的重要一环，由于农产品的生产和获取一般都来自于农村或者渔村等，但是农产品的销售则需要到世界各地，所以仓储是农产品冷链物流中的中流砥柱。传统仓储利用人工管理或半自动化管理方式，大多数情况下设备落后，业务流程复杂并且衔接程度较低，对农产品的实时监控困难，在效率化和智能化中无法满足现阶段的仓储存储量。在仓储过程中引入物联网技术，结合无线通信、RFID技术、无线传感器和仓储管理系统，将会不断协调和发展仓储管理，有效应对设备落后，业务流程复杂、衔接程度较低和农产品实时监控困难等因素，全面解决农产品的仓储问题。

（4）配送方面：农产品的配送旨在按照不同客户的需求，对农产品进行挑选、分配、装配和运输，通过准时的节点运输至指定地点。农产品对环境、温度的要求比较高，需要全程的冷链物流配送，保证农产品的新鲜程度。传统的配送方式由于各个环节的衔接程度较低、货损率较高，经常发生产品污染的质量问题。另外，配送路径的不合理将会大大降低农产品的运输效率，浪费大量时间，难以兼顾农产品配送既要时间快又要保障农产品的安全。物联网在配送方面的引入，主要是使用温度传感器的车进行联网，对车厢温度实时监控，对运输农产品的车辆进行实时跟踪和定位，并在跟踪过程中根据路况不断对运输车辆进行路径优化。并且使用RFID标签对农产品集装箱的货物进行实时的温度、湿度监控，配送方面的物联网优化，能够有效解决传统配送中各个环节失去衔接，信息不对称等方面的缺陷。

（5）销售方面：销售是农产品的最终环节，这个环节与上述的各环节之间是相辅相成的，农产品通过冷链物流在上游和下游各个企业之间进行传递，为农产品的销售起到关键的作用。在物联网作用下的农产品销售，依然可以使用RFID智能标签对不同类别的农产品进行标签化，判断商品是否处于“断货”、“缺货”等状态，RFID的实时信息将会传递至销售管理中心，通过信息对不同类别的物品进行补货。另外，物联网数据中心还可以根据一定时间范围内的农产品销售量进行数据挖掘和分析，并分析消费者的行为，通过数据挖掘和机器学习的结果针对消费者的消费习惯和特点进行不同货物类别的推送，从而有效提升农产品的销售环节的精准销售。

3.2 基于物联网的农产品冷链物流优势

在物联网引导下的农产品冷链物流，可以从生产、加工、仓储、配送和销售等多个方面提高冷链物流的效率和效益。物联网技术通过无线网络传感器，结合RFID标签以及数据挖掘和机器学习等推荐算法的应用，在农产品冷链物流中拥有非常大的优势，主要表现在以下几个方面[5]：

（1）保证产品质量：传统生产流程通过人工监控，在监控的力度和效率上都比较低下，容易产生产品质量问题。实际上会给农产品的生产周期带来巨大的损失，农产品损坏率较高。在物联网技术下，从生产到存储，再到销售，农产品在整个周期中都采用RFID智能标签进行环境和温度的实时监控，能够在温度出现异常的时候，自动向管理中心警告，能够使得农产品出现异常的时候第一时间得到解决，从根本上保证了农产品的质量安全。

（2）改善运营效率：传统冷链物流的模块较多，整体逻辑复杂，是一项需要多方面衔接和调控的低温系统工程。传统冷链物流的运营采用多个模块相互衔接的方式，这种方式通常由于缺乏协调和沟通衔接，将会造成整个冷链物流的效率低下。在物联网体系下，运营过程依靠整个数据处理和分析中心解决，再结合各种传感器的信息处理，能够有效的完成冷链物流中各个模块之间的无缝对接，优化了各个模块的流程，缩短了时间，提升了效率。在销售和配送过程中，采用路径最优化的算法，实时为不同的配送方完成路径规划。

（3）降低冷链成本：与传统方式不同，物联网方式需要前期投入大量的资源进行框架构建，但是随着时间的推移，采用物联网的农产品冷链将会逐渐走向专业化、网络化、科学化、信息化和智能化，减少由于非规范化带来的大量浪费，以及无法去除的库存。采用物联网的同时，又能够减少人力成本，物流成本等多项隐性成本，这些成本都可以通过物联网的自动冷链物流管理来代替，从而真正从根本上降低冷链物流的成本。

（4）提升冷链管理：冷链物流属于一个庞大而复杂的低温系统，在该系统中存在各个模块之间的协调与整合，在传统冷链物流的管理中，各个不同模块之间的信息不对称对冷链物流带来了许多问题。物流网从信息共享出发，在各个模块之间通过信息的共享和顺畅的传递，解决了管理透明化，实时化等问题，而冷链物流的各项风险管控和决策都可以由物联网数据中心的挖掘和分析给出，避免了人工数据分析不充分带来的决策风险。

（5）提供个性化服务：冷链物流的不断发展，闽台地区越来越多的公司和企业在不断介入该行业，致使该行业的服务质量变得非常重要。将物联网技术引入之后，一方面可以大大提升冷链物流的服务质量，改善企业自身的运行效率，降低运行成本。从更大的程度上保证农产品质量安全；另一方面，通过物联网的数据分析中心，为不同的客户进行用户行为分析和个性化推送，为不同的客户制定符合其兴趣的个性化服务。

4、物联网环境下的农产品冷链物流优化意见和建议

随着物联网技术的飞速发展，闽台地区物联网的基础建设已经逐步完善，但目前还是达不到冷链物流的发展标准。所以本文分别针对政府、企业和高校在物联网环境下的农产品冷链物流建设给出相关意见及建议：

（1）针对政府：政府部门在农产品冷链物流的发展上，应该进一步增强对物联网基础设施和硬件的建设，构建更合理的物联网相关技术标准，统一化冷链物流的各项技术参数。只有巩固了硬件设备并在其之上构建合适的网络技术标准，才能够最大限度的解决农产品在运输过程中的保鲜问题，并且对农产品冷链物流的发展也有一定的推动作用，网络技术标准也能够进一步巩固运输过程中的各项属性，使得不同模块之间协调发展，建立成一个有机的整体，在各个环节上对农产品的冷链运输带来质的改变。除了从硬件和配套软件上的改善，作为政府方，还应该出台配套的扶持政策，在闽台地区建立合作试点，为开展基于物联网的农产品冷链企业给予大量优惠政策，吸引各个传统冷链物流的商家逐步朝着物联网方向发展，努力构建出有规模的统一标准的物联网冷链物流运营平台，并推动整个物联网的飞速发展。

（2）针对高校：高校主要的目的是培养冷链物流及物联网技术人才，农产品冷链物流是一种需要高度重视产品质量的高要求物流，需要大量复合型高端人才。高端复合型人才应该具备多项能力，包括对物联网的使用，深入了解物流冷链的各项流程，具有一定的数据分析和解读能力，能够适应信息时代的系统高速运转，拥有一定的解决问题和实施方案的能力。高校对于复合型高端人才的培养也是迫在眉睫的。由于目前我国对于物联网及物流冷链等相关教育还处在初级阶段，为了建立好该学科的教育建设，高校方应该尽早发展物联网及冷链物流的相关专业教育，建立交叉学科的研究型学科，改善培训体系，形成多方面的层次型人才培养体系，高校方只有培养越来越多的互联网与物流相关交叉专业的高端复合型人才，才能够为基于物联网的农产品冷链物流构建牢固的人才队伍。

（3）针对企业：企业是农产品物流冷链的最终执行方，企业方应该尽早认清现实，抓住机会，以发展物联网作为长远考虑的目标，综合运用物联网的效益。企业方在人才和硬件都已经具备的情况下，应该及时抓住物联网的机遇，构建出新型的基于互联网农产品冷链物流系统，提升冷链物流的效率和效益，让高校输送的高端复合型人才，在企业中得到充分的锻炼，并结合相应的硬件条件，提升高端复合型人才在基于物联网的冷链物流中的经验，提升信息化物流的操作和数据分析实战经验和能力，为信息化发展奠定基础。作为企业管理方，应从早期抓起，真抓实干，以构建初期平台基础作为奋斗目标。包括购买初级物联网硬件，从基础开始发展，逐渐使用物联网的管理方式代替传统的管理方式，从根本上减少管理资本，提高产品质量，满足客户需求，以更小的资本获取更大的利润。

5、总结

闽台地区的农产品冷链物流逐渐朝着基于物联网的框架发展，物联网框架能够提供实时信息共享服务，并通过数据中心的数据挖掘与分析为农产品冷链物流的生产、加工、仓储、配送和销售提升效率和效益。在物联网的作用下，农产品冷链物流有产品质量保证、运营效率较高、冷链成本更低、冷链管理更便捷以及提供全方面的个性化服务等多方面的优势。实际上，农产品冷链物流还存在一定的局限性，本文面向政府、高校和企业提出了一系列有意义的意见和建议，为闽台地区基于物联网的农产品冷链物流优化给出了有建设性建议。未来快速发展的人工智能和物联网相结合的方式，势必会对农产品冷链物流的发展带来更为广阔的发展空间。

[1]陈镜羽,黄辉.我国生鲜农产品电子商务冷链物流现状与发展研究[J].科技管理研究,2015,(6):179-183.

[2]汤元睿,谢晶,李念文等.不同冷链物流过程对金枪鱼品质及组织形态的影响[J].农业工程学报,2014,(5):285-292.

[3]张夏恒.生鲜电商物流现状、问题与发展趋势[J].贵州农业科学,2014,(11):275-278.

[4]方凯,钟涨宝,王厚俊等.基于绿色供应链的我国冷链物流企业效率分析[J].农业技术经济,2014,(6):45-53.

[5]杨建亮,侯汉平.冷链物流大数据实时监控优化研究[J].科技管理研究,2017,37(6):198-203.

编辑：林军

The Research of Min-Tai Area Agricultural Products Cold-Chain logistics Based on Internet of Things

LIN Minhui
（Fujian Chuanzheng Communications College，Fuzhou Fujian 350007）

Internet of Things has been gradually one of significant pillars,in the modern logistics development,the cold-chain logistics has wide spread applications.In this paper,we give an analysis of agricultural cold-chain logistics in the development of internet of things.We give the development current situations,business process and application advantages three aspects of detail outline.In the cold-chain logistics,internet of things has comprehensive and excellent effects.Otherwise,we give opinion and advice of internet of thins in the cold-chain logistics.

Internet of Things；agricultural products；cold-chain logistics；Min-tai area

FT2

A

2095-7327（2017）-09-0081-05

林敏晖（1969-），男，福建闽侯人，福建船政交通职业学院副教授，硕士，研究方向：物流管理、物流系统规划、供应链管理等。

福建省自然科学基金项目“粮食供应链网络脆弱性及安全保障机制研究（2014年）”（编号2014J01261），福建省自然科学基金项目“海西港口RFID集装箱管理信息系统的研究（2009年）”（编号2009J01310）。