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物联网发展推动中国智慧物流变革

2017/2/12 23:43:58来源:作者:

  物联网发展推动中国智慧物流变革

  王继祥

  一、引言

  世界经济发展的规律表明,危机的到来往往引发巨大的技术变革。2008年爆发的全球性金融危机,也直接或间接地推动了以物联网为核心的第三次信息技术革命。

  2009年,美国总统奥巴马积极回应IBM首席执行官彭明盛提出的“智慧的地球”概念,提出大力发展以物联网为核心的新兴技术产业,实现人类社会与物理系统的整合,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平。奥巴马认为这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。

  中国政府也对物联网的发展极为重视。2009年8月7日,温家宝总理在无锡提出了“感知中国”的理念,表示中国要抓住机遇,大力发展物联网技术。11月3日,温家宝总理再次指示要着力突破传感网、物联网关键技术。进入2010年,物联网成为当年“两会”的热门话题,“积极推进‘三网’融合,加快物联网的研发应用”也首次写入政府工作报告。据了解,2010年一系列物联网发展相关的产业政策将陆续出台。

  物流业是最早接触物联网理念的行业,也是中国物联网在2003-2004年第一轮热潮中被寄予厚望的一个行业。根据物联网发展现状,在分析国内外物联网发展对物流业影响的基础上,我们认为物联网的发展必将推动中国智慧物流的变革。因此在2009年10月,《物流技术与应用》编辑部和中国物流产品网联合提出了“智慧物流”理念,开始在物流业全面倡导智慧物流变革。

  二、认识物联网的本质

  物联网概念不是凭空杜撰出来的,也不是某单项新技术突破引申出来的。物联网的发展有坚实基础,是现代信息技术发展到一定阶段的必然产物,是多项现代信息技术的聚合应用与创新,是信息技术系统性的创新与革命。

  物联网的概念在1999年提出,当时基于互联网、RFID技术、EPC标准,在计算机互联网的基础上,利用射频识别技术(RFID)、天线数据通讯等技术,构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”(简称物联网)。这也是中国第一轮物联网热潮的基础。

  2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了“物联网”名词,发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾,都可以通过网络主动进行信息交换。RFID技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。ITU描述了一个美好的、智慧的物联网世界。物联网概念的兴起,得益于ITU发布的2005 年以物联网为标题的年度报告。然而,ITU对物联网缺乏一个清晰的定义。

  目前关于物联网的定义有多种,众多专家也有自己的描述,在对物联网本质的认识上也存在一些误区,物联网还缺乏一个清晰的定义。但是,物联网的基本概念框架已经形成,不会影响我们对物联网本质的认识。

  我们认为:物联网就是“物物相连的互联网”,是通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网络连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。

  物联网主要有三层架构:即:感知层、网络层和应用层,如图1所示。

  从物联网本质上看,物联网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,创造一个智慧的世界。因为物联网技术的发展几乎涉及到了信息技术的方方面面,是一种聚合性、系统性的创新应用与发展,才被称为是信息技术的第三次革命性创新。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

  三、物联网认识方面的误区

  毋庸讳言,目前关于物联网的认识还有很多误区,这也直接影响我们理解物联网对物流业发展的影响,因此有必要首先辨误,理清我们的思路。

  误区之一,把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好,都仅仅是信息采集技术之一。除传感技术和RFID技术外,GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一种应用,但绝不是物联网的全部。

  误区之二,把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸,把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸。即使互联网也不仅仅指我们通常认为的国际共享的计算机网络,互联网也有广域网和局域网之分。

  物联网既可以是我们平常意义上的互联网向物的延伸;也可以根据现实需要及产业应用组成局域网、专业网。现实中没必要也不可能使全部物品联网;也没必要使专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台。今后的物联网与互联网会有很大不同,类似智慧物流、智能交通、智能电网等专业网;智能小区等局域网才是最大的应用空间。

  误区之三,认为物联网就是物物互联的无所不在的网络,因此认为物联网是空中楼阁,是目前很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的,很多初级的物联网应用早就在为我们服务着。物联网理念就是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成的创新,是对早就存在的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升,它从更高的角度升级了我们的认识。

  误区之四,把物联网当成个筐,什么都往里装;基于自身认识,把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。如,仅仅嵌入了一些传感器,就成为了所谓的物联网家电;把产品贴上了RFID标签,就成了物联网应用等等。

  四、物联网在物流业的应用分析

  物流业是物联网很早就实实在在落地的行业之一,很多先进的现代物流系统已经具备了信息化、数字化 网络化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可视化、自动化等先进技术特征。很多物流系统和网络也采用了最新的红外、激光、无线、编码、认址、自动识别、定位、无接触供电、光纤、数据库、传感器、RFID、卫星定位等高新技术,这种集光、机、电、信息等技术于一体的新技术在物流系统的集成应用就是物联网技术在物流业应用的体现。概括起来,目前相对成熟的物联网应用主要在以下四大领域:

  一是产品的智能可追溯网络系统:如食品的可追溯系统、药品的可追溯系统等等。这些智能的产品可追溯系统为保障食品、药品等的质量与安全提供了坚实的物流保障。

  目前,在医药、农产品、食品、烟草等行业领域,产品追溯体系发挥着货物追踪、识别、查询、信息采集与管理等方面的巨大作用,已有很多成功应用。其中,粤港合作供港蔬菜智能追溯系统就是一个典型案例。通过采用RFID技术,可以对供港蔬菜进行溯源,实现了对供港蔬菜从种植、用药、采摘、检验、运输、加工到出口申报等各环节的全过程监管,可快速、准确地确认供港蔬菜的来源和合法性,加快了查验速度,提高了查验的准确性。通过RFID标签与数据库形成的“物联网”,实现了对供港蔬菜的自动化识别、判断和监管,可提高监管效率,实现快速通关。

  二是物流过程的可视化智能管理网络系统:这是基于GPS卫星导航定位技术、RFID技术、传感技术等多种技术,在物流过程中实时实现车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送可视化与管理的系统。目前,全网络化与智能化的可视管理网络还没有,但初级的应用比较普遍,如有的物流公司或企业建立了GPS智能物流管理系统;有的公司建立了食品冷链的车辆定位与食品温度实时监控系统等,初步实现了物流作业的透明化、可视化管理。

  在公共信息平台与物联网结合方面,也有一些公司在探索新的模式。展望未来,高效精准、实时透明的物流业将呈现在我们眼前。

  三是智能化的企业物流配送中心:这是基于传感、RFID、声、光、机、电、移动计算等各项先进技术,建立全自动化的物流配送中心,建立物流作业的智能控制、自动化操作的网络,可实现物流与生产联动,实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同。如:一些先进的自动化物流中心,就实现了机器人码垛与装卸,无人搬运车进行物料搬运,自动输送分拣线上开展分拣作业,出入库操作由堆垛机自动完成,物流中心信息与企业ERP系统无缝对接,整个物流作业与生产制造实现了自动化、智能化。这也是物联网的初级应用。

  四是企业的智慧供应链:在竞争日益激烈的今天,面对着大量的个性化需求与订单,怎样能使供应链更加智慧?怎样才能做出准确的客户需求预测?这些是企业经常遇到的现实问题。这就需要智慧物流和智慧供应链的后勤保障网络系统支持。打造智慧供应链,是IBM智慧地球解决方案重要的组成部分,也有一些应用案例。

  此外,基于智能配货的物流网络化公共信息平台建设,物流作业中手持终端产品的网络化应用等,也是目前很多地区推动的物联网在物流领域应用的模式。

  目前,物联网在物流行业的应用,在物品可追溯领域的技术与政策等条件都已经成熟,应加快全面推进;在可视化与智能化物流管理领域应该开展试点,力争取得重点突破,取得有示范意义的案例;在智能物流中心建设方面需要物联网理念进一步提升,加强网络建设和物流与生产的联动;在智能配货的信息化平台建设方面应该统一规划,全力推进。

  五、物联网推动智慧物流变革

  物联网虽然早已在物流业有应用,但是物联网理念的提出对现实中局部的、零散的物流智能网络技术应用有了一种系统的提升,契合了现代物流的智能化、自动化、网络化、可视化、实时化的发展趋势。物联网对物流业的影响将是全方位的,因为现代物流业最需要现代信息技术的支撑。

  首先,物联网的理念开阔了我们的视野,提高了我们的认识,让我们能够主动地全面提升物流业智能化、自动化与信息化水平,统一理念,开拓思路,借助于新的传感技术、RFID技术、GPS技术、视频监控技术、移动计算技术、无线网络传输技术、基础通信网络技术和互联网技术的发展,全面开创智慧物流新时代。

  其次,物联网必将带来物流配送网络的智能化,带来敏捷智能的供应链变革,带来物流系统中物品的透明化与实时化管理;实现重要物品的可跟踪与追溯管理。相信随着物联网的发展,一个智慧物流的美好前景会很快实现。

  六、物联网在物流业应用的未来趋势与问题

  物联网发展推动着中国智慧物流的变革。随着物联网理念的引入,技术的提升,政策的支持,相信未来物联网将给中国物流业带来革命性的变化,中国智慧物流将迎来大发展的时代。

  我们认为未来物联网在物流业的应用将出现如下四大趋势:

  一是智慧供应链与智慧生产融合。

  随着RFID技术与传感器网络的普及,物与物的互联互通,将给企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统的智能融合打下基础,而网络的融合必将产生智慧生产与智慧供应链的融合,企业物流完全智慧地融入企业经营之中,打破工序、流程界限,打造智慧企业。

  二是智慧物流网络开放共享,融入社会物联网。

  物联网是聚合型的系统创新,必将带来跨行业的网络建设与应用。如一些社会化产品的可追溯智能网络就可以方便地融入社会物联网,开放追溯信息,让人们可以方便地借助互联网或物联网手机终端,实时便捷地查询、追溯产品信息。这样,产品的可追溯系统就不仅仅是一个物流智能系统了,它将与质量智能跟踪、产品智能检测等紧密联系在一起,从而融入人们生活。

  物流渗透在人们生活的方方面面,不仅产品追溯系统,今后其他的物流系统也将根据需要融入社会物联网络或与专业智慧网络互通,如:智慧物流与智能交通、智慧制造、智能安防、智能检测、智慧维修、智慧采购等系统融合等,从而为社会全智能化的物联网发展打下基础,智慧物流也将成为人们智慧生活的一部分。

  三是多种物联网技术集成应用于智慧物流。

  目前在物流业应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术,今后随着物联网技术发展,传感技术、蓝牙技术、视频识别技术、M2M技术等多种技术也将逐步集成应用于现代物流领域,用于现代物流作业中的各种感知与操作。如,温度的感知用于冷链;侵入系统的感知用于物流安全防盗;视频的感知用于各种控制环节与物流作业引导等等。

  四是物流领域物联网创新应用模式将不断涌现。

  物联网带来的智慧物流革命远不是我们能够想到的以上几种模式。群众是真正的英雄,随着物联网的发展,更多的创新模式会不断涌现,这才是未来智慧物流大发展的基础。

  目前,就有很多公司在探索物联网在物流领域应用的新模式。如,有一家公司在探索给邮筒安上感知标签,组建网络,实现智慧管理,并把邮筒智慧网络用于快递领域;当当网在无锡新建的物流中心就探索物流中心与电子商务网络融合,开发智慧物流与电子商务相结合的模式;无锡新建的粮食物流中心探索将各种感知技术与粮食仓储配送相结合,实时了解粮食的温度、湿度、库存、配送等信息,打造粮食配送与质量检测管理的智慧物流体系等等。

  物联网在物流业发展前景光明,但是面对物联网热潮,我们也要保持冷静,不要不顾实际去跟风炒作。具体而言,应该注意以下三个问题:

  1.切记浮躁心态。

  近期以来,关于物联网的发展新概念风起云涌,各行业与各地区都让人感到有一股浮躁情绪,让人感到一种无法言说的耽虑。新技术受到普遍关注,本是正常;但不正常的是,我们不是实实在在地推进,而是一窝蜂地炒作。对此,国家工信部一位官员就谨慎地指出,发展物联网绝不能搞“大呼隆”,否则就是“浪费资源”,将会导致整个物联网产业链受损。

  二、尽快制定统一标准。

  物联网的发展与应用,向上关系到众多物联网技术装备企业,中间关联着电信等网络层的基础通信运营商,向下关联着众多应用企业与行业。物流行业仅仅是应用行业之一,在这种情况下,物联网发展迫切需要统一标准,统一规划,切忌各自为战。但是,目前物联网标准制定缺乏统一协作,由于缺乏统一的规划,物联网应用和产业规模发展也都受到很大影响。

  三、不能一窝蜂。

  物联网绝不是互联网的简单延伸,更不可能成为一个物物相联的大的网络。物联网在未来世界更多地将以专业网络、局域网络存在,物联网在物流行业应用应该实实在在,既不要把物联网神秘化,更不能把物联网虚拟化。大家要认识物联网的真实属性和本质,在此基础上大力推进智慧物流的发展。