基于物联网技术的生鲜农产品冷链物流应用研究*

□ 陈钰颖，张 兵

(徐州工程学院，江苏 徐州 221018)

1 引言

上世纪80年代初，“物流”一词被引入我国。在国家政策的支持和全行业的共同努力下，物流业发展迅猛，现已成为我国国民经济增长的基础性行业。“物联网”这个概念于2005年被正式提出，并引起全球范围内的高度重视。随后物联网的快速发展掀起了物流业的巨大变革。近几年，“乡村振兴”一词频频出现，是我国当前工作的关键任务之一。

自古以来，农业都是我国国民经济的基础，农业发展直接影响着农民的收入及生活水平。而生鲜农产品流通不畅则一直是农业发展的痛点所在，它受到时间和空间的巨大限制。社会需求量虽然大，但是由于被生鲜农产品本身的特性所限制，很大一部分农产品只能在原产地及附近区域销售，供过于求，导致农民的卖价低、销售难。

还有一部分生鲜农产品在流通的过程中损耗率过大，所以面对消费者的售价持续走高。在抬高的售价中，有很大一部分是为了补贴在物流运输过程中产生的损失。解决此类问题的最佳方法是完善生鲜农产品冷链物流，但与此同时，我国生鲜农产品冷链物流发展水平远远不及全国经济发展水平，限制着农业经济的发展。

本文深入研究了目前我国生鲜农产品冷链物流存在的问题，探讨了RFID技术、GNSS、GIS以及传感技术在生鲜农产品冷链物流运输中的具体应用。将物联网技术与冷链物流有机结合起来，实现物流作业的可视化、智能化。

2 物联网技术的概念

在人类几千年的历史长河中，科学技术的力量不断推动人类去创造不一样的世界，促使人类进步。1946年初，计算机被发明出来，后来以互联网为代表的计算机网络技术带来了人类生活的巨大变化。互联网以其强大的力量改变了人类生活的方方面面。然而，虚幻的网络世界再强大再丰富说到底也还是虚拟的，无法感知到现实世界，人们迫切的需要一项新的网络技术。在这种情况下，物联网技术应运而生。

物联网，就是“物物相连”的意思，是以互联网为依托，实现在任何时间、任何地点的人、机、物之间的互联互通。物联网影响了我们生活的方方面面，可以预见，在不久的未来，物联网将渗透到我们生活的每一个细节当中。

3 我国生鲜农产品冷链物流发展现状

近年来，越来越多的食品加工企业看到了冷链食品领域有着巨大的利润，纷纷投资冷链食品行业，使得我国冷链物流的仓储规模、车辆数量等急剧增加，极大地促进了冷链物流的发展。

企业产品的产量迅速增长，会使得冷链市场的需求规模逐步扩大。但是我国生鲜农产品冷链物流发展程度与发达国家相比来说，还存在很大差距，我国虽然拥有庞大的人口数量，但市场规模却依然不大。与此同时，生鲜农产品冷链物流还存在着许多问题。

3.1 市场需求大，冷藏运输率低

据2018年国家统计局统计结果显示，中国农林牧渔业总产值达到了113579.53亿元，连续几年保持稳定快速的增长。水果、蔬菜、肉类、水产品、牛奶这五大类农产品总产量更是达到了11.42亿吨，而这五类农产品则是需要冷链物流的主体，庞大的市场吸引了越来越多的企业投资建设冷链物流。2018年，中国农产品冷链物流需求强劲。同时，我国果蔬、肉类和水产品的冷藏运输率还在不断增加并保持良好的增长速度。但是发达国家的平均冷藏运输率已经可以达到90%以上，我国与发达国家相比来说，仍然有较大的差距[1]

3.2 基础设施建设不完善

在冷链物流的基础设施建设中，最重要的就是冷藏冷冻车与冷库的建设。

目前，中国的生鲜农产品只有不到40%可以实现全程冷链物流运输,而以美国、日本为代表的发达国家可以达到70%～90%。我国的冷链运输大多依靠车辆，其中，有不到1/3的车辆采用封厢式密封保存，不到5%的车辆具有完善的保温体系和制冷系统。与美国、日本等发达国家的大型冷藏车相比,我国冷藏车的体积一般较小。此外,发达国家所使用的车辆标准化、规范化程度更高，无论是冷链运输的速度还是质量,都有更高的保障[2]。

而冷库由于前期建设投资巨大，收益较慢，数量还远远不符合市场需求。在全国范围内来说，经济较发达的东部冷库数量较多，欠发达的中西部地区则较少。

3.3 信息化程度低

要保证生鲜农产品的品质，就要以更快的速度、更好的质量完成从生产源头到销售终端的加工流通。这就对生鲜农产品冷链物流提出了更高的要求。

生鲜农产品是对时效很敏感的商品，冷链物流时间短、速度快、效率高是关键。但从目前的市场情况来看,我国大多数冷链物流企业选择了各自为阵的经营方式，对资源整合不够重视，导致了资源浪费，例如空载率过高等。

销售信息与方式较为单一，大量农产品销售不出去，而消费者购买到的生鲜农产品售价则很高。其中一个很重要的原因就是缺乏一个完整庞大的信息平台去完成资源的有效整合，再进行合理的分配。

3.4 缺乏整体规划

生鲜农产品冷链物流涉及到许多环节，各节点之间的对接情况都会直接影响冷链物流的效率。这些节点涉及了农产品生产地的采收、加工、仓储运输、到最后销售终端，产品流向需求者等。这一系列的过程离不开管理、技术支持、信息等相关服务，也就是说冷链物流是由各行业多服务相互协调构成的。

但是在目前情况下，位于供应链上的各个企业之间普遍缺乏系统的规划和协调，各个物流节点之间的交流合作较少，彼此都还处于原始阶段的各自独立生长[3]。同时，没有一套完整系统的标准，各企业依照市场发展和自身情况各自制定的标准不同，导致整个生鲜农产品冷链物流市场鱼龙混杂。

此外，我国目前的生鲜农产品冷链物流过程繁杂，有的多达七八道环节，产生了很多多余的成本，合理的减少物流环节可以有效并且大幅度的降低成本。

4 物联网技术在生鲜农产品冷链物流中的应用

4.1 物联网技术的介绍

4.1.1 RFID技术

电子标签保存有一定量的数据信息，阅读器可以远距离通过发出微波查询信号，扫描并识别电子标签，读取数据信息，从而识别物体，进而可以通过计算机及计算机网络将数据传输至管理中心进行处理和保存。

4.1.2 传感技术

传感器可以将感受到的信息转化为电信号或者其他形式的信号输出。传感器输出的信号精确且及时，人们可以根据输出的信息及时做出调整。

4.1.3 GNSS技术

全球导航卫星系统(GNSS)技术的工作原理是导航卫星向地面监控中心发射信号，主控站确定卫星轨道信息，然后将信息发射到卫星上，让卫星转播轨道信息，最后用户端接收、测量卫星信号，从信号中获得卫星轨道信息，从而确定所在的空间位置。GNSS在海、陆、空移动物体的导航定位方面具有较大优势，应用广泛。

4.1.4 GIS技术

地理信息系统(GIS)是以地理空间数据库为基础，在计算机系统的基础上，对地表空间中的有关地理数据进行收集、储存、运算、分析、输出的系统。它具有分析和处理海量地理数据信息的能力，能够完成人类难以完成的任务。

4.2 物联网技术在种植采收环节的应用

在采收阶段给生鲜农产品贴上独一无二的电子标签，消费者可以利用RFID技术通过网络终端追溯到生产采收阶段的所有信息，包括采收地、采摘时间、生长环境等。将电子标签内的数据信息传输到信息平台，平台进行存储和管理。一旦消费者对买到的生鲜农产品有疑问或发现问题，就可以通过网络跟踪信息快速找到问题的源头，并在很大程度上保证食品安全。

此外，种、养殖户通过传感器和远程监测系统可以随时监控农产品的生长过程，发现问题便于及时调整。

4.3 物联网技术在仓储环节的应用

仓储是物流环节中十分重要的一个环节。出(入)库环节更是在整个物流过程中占很大的比例。传统的出(入)库操作方式是将待出(入)库物品搬运放置在发(收)货区进行扫描验货，这一过程耗费了大量的时间以及人力物力等。利用RFID技术货物无需停留，阅读器可以远距离识别多个标签，计算机记录相关数据，大大缩短作业时间，同时也节省了由搬运所带来的人力、物力，降低费用。

生鲜农产品对储藏环境有严格的要求，这就要求管理者要严密监控仓库内的温度、湿度、含氧量等变化情况。“冷链”强调的是“链”，而冷链物流过程中出现“断链”情况多发生在仓储运输过程中。借助传感器技术，实现智能仓储，实现对生鲜农产品的实时监控，可以有效降低损耗率，对品质有更大的保障。

4.4 物联网技术在运输环节的应用

专业冷链运输车辆造价高运费高，但是由于缺乏系统的规划，往往会出现装载率不够、路线重复等问题，既耽误时间又浪费资源，导致生鲜农产品损耗率增加，物流成本上升。

在运输车辆上安装GNSS接收设备，监控中心便可以实时监控车辆信息，例如车辆何时出发，在何地停留，是否按照规划路线进行运输，预计还有多久到达目的地等。出现突发问题监控中心可以根据实际情况及时做出调整，实现对车辆的实时管理控制。等待接货的经销商或消费者也可以通过网络实时了解到运输信息，减少等待的焦虑感。利用GIS技术，能够对运输路线进行规划以及合理的调配运输车辆等。避免出现重复路线等消耗资源和时间的行为，使效率最大化。并与RFID射频识别技术集成在一起，可以应用于农产品配送管理系统，实现物流车辆的集成化可视化管理[4]。

将世界先进的GNSS、GIS技术应用到生鲜农产品冷链物流中，对冷链车辆进行统一调度，规划路线，提高装载率。同时还能及时地反馈车辆信息，严密监控车辆情况，方便政府及企业的管理，消费者也能将及时掌握物流信息。对于可能遇到的情况做到事中控制甚至事前控制，提高效率。

4.5 物联网技术在销售环节的应用

物联网技术可以让生鲜农产品的整个物流过程从源头到终端都实现信息化透明化。

一方面，之前的零售商可能并不能具体的知道生鲜农产品的保质期以及生鲜农产品何时被采摘下来。现在运用物联网技术，零售商可以根据标签上的保质期信息决定农产品销售情况，一旦阅读器识别的信息显示生鲜农产品即将过期或已过期变质，零售商应当立即处理，避免腐烂变质的农产品流向消费者。

另一方面，消费者可以通过网络从信息平台上直接看到农产品信息。保证从生产源头到销售终端的所有信息都对消费者公开透明，让消费者买得放心。如果发生紧急问题，也可以通过追溯信息迅速找到问题原因所在。

5 结语

生鲜农产品的发展与我国农业经济的发展有着密不可分的关系，农业经济发展的好坏又关乎我国国民经济的未来。将物联网技术与冷链物流结合起来，实现生鲜农产品的低损耗率、高利润率刻不容缓。

近年来，我国生鲜农产品冷链物流需求迅速增加，市场也在不断扩大。物联网技术与生鲜农产品冷链物流恰当的结合起来，会使得我国生鲜农产品冷链物流的现状得到极大的改善，比如有效提高生鲜农产品物流运输效率，降低生鲜农产品腐损率，提高利润率。同时，可以根据实时反馈的信息对整个生鲜农产品物流过程进行及时的调整和优化。

我们有优质的生鲜农产品、有庞大的社会需求、有正在进一步完善的物流体系、有高额的利润率吸引着优秀的企业进驻，但却因为信息不透明不对等而造成了大量的资源浪费。现在，结合物联网技术的生鲜农产品冷链物流逐步发展，消费者可以了解实时的全冷链物流过程中的生鲜农产品相关信息，防止假冒农产品进入农产品市场，从根本上保证生鲜农产品质量和安全性，保障了市场的良好秩序。