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[关键词]现代物流;智能化;应用
[中图分类号]F252 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2014)44-0017-02
1 发展智能物流的需求
目前国内现代物流还停滞在简单的流程半自动化甚至人工化的原始物流状态,效率低,呈现出信息化应用空白、成本高等特点,这远远满足不了国内生产力的需求,同时也制约着企业的发展。解决现代物流发展瓶颈的方法――物流智能化,即智能物流势在必行。
1.1 宏观环境牵引
我国从2009年“感知中国”把智能应用推向了浪尖,以物联网为代表的智能应用被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入《政府工作报告》。2012年中国的第一个物联网“十二五”五年规划颁布,2014年2月全国物联网电话工作会议的召开,不间断的政策支持,代表智能应用在全国范围的全面实验性展开。由此衍生的各行各业的智能化应用产业如硬件生产商、软件开发者越来越多,并且在行业内的比重越来越大。这就催促国内企业在无形的环境中向智能化靠近和转型。
1.2 行业诉求
第一,国外物流对国内物流行业的冲击,目前国外的物流不论是在运输能力,还是在管理方面都领先于国内物流,自动化运用率高,加上国内的人力成本低,所以,像联邦快递、DHL等大的公司都在国内建立了自己的运营中心,从而使得国内现代物流行业形成了紧迫感。第二,国内物流进入门槛低,专业化人才欠缺,由于门槛低的缘故,导致很多进入物流行业的人员不懂专业物流知识,成本居高不下,没有凸显出行业的规模经济效应等等。种种因素都在呼唤新的技术新的模式来颠覆这个行业,智能化正是对该行业诉求的解答,人员可以由机械代替,专业知识可以由计算机来完成,单一竞争可以转变为良性竞争,同时还可以形成规模经济,降低管理成本。
1.3 公司运营需要
首先,现代物流的行为是被动的,是不得不做的工作。如果不是担心货物丢失,可能就不会跟踪车辆信息,如果不是运输能力调配不开,就不会主动分析信息数据来调配其他运输车辆。这会使物流在先、信息流在后,对企业及时地做决策不便,从而带来损失。第二,现代物流的区域分割,目前像中外运、德邦等物流也都是划区而治,给企业管理无形中设立了障碍,同时也增加了企业的管理成本,最主要的是不能有效地实现资源共享。而智能化的应用可以及时地搜集分析信息,做到集中处理、区分对待、资源互补、充分利用。第三,成本的居高不下,人工的操作不仅增加了费用的开支,而且不能凸显出现代物流的规模经济效应。现代物流弥补了这些缺点,进而降低了物流的管理成本。
2 智能物流技术在现实中的应用
2.1 智能物流之物联网
现代物流行业作为物联网业务应用的载体,物联网对其行业的改变主要体现在两方面:动态性和及时性。首先,物联网的应用可以在现代物流中实时实地地采集信息,包括所需要的数据,使接受者可以建立自己的动态信息管理跟踪系统,便于对仓储、运输过程等的管理,这即为动态性。其次,及时性包括信息的集中和开放共享,信息的价值在于加工提炼后的应用,如果信息不集中,在使用和共享的过程中可能产生错误的决策,物联网感知层采集的物流信息,像车辆信息、货物信息、人员信息、环境信息等会传送至云端集中,经云端自行分析处理过后,再开放给其他用户使用,从而大大提高了物流过程的效率和降低了成本。
2.2 智能物流之车联网
车联网是从物联网引申过来的概念,车联网即车与车之间连接的互联网,传统意义上的车联网是以GPS为主导的车与车之间的连接,而真正意义的车联网不光有GPS定位系统与感知技术的结合,是车与车、车与路、车与人之间,依托RFID、GPS、GIS、无线视频技术等来实现运输过程中的定位、感知、监控、管理与智能调度。目前国内分为前装车联网和后装车联网,以宇通客车、金龙客车、陕汽重卡、长安汽车、华为、中国电信为代表的前装车联网,就是在生产的时候已经内置车联网技术了,以星云物流网、德天元、天行健等车联网管理系统为例子的是后装车联网应用。前装车联网+后装车联网=低成本、高效安全的运输过程,并能实时实地地监控、调配、管理。
2.3 智能物流之云物流
云物流,指基于云计算应用模式的物流平台服务,是现代物流利用云计算的强大数据处理分析能力,把用户需求集合在一个平台,用户利用这个平台,简单快捷地实现信息的交换、处理,同时,整合物流的资源,以实现物流效益最大化。物流云计算服务平台划分为:物流公共信息平台、物流管理平台及物流园区管理平台三个部分。云物流是平台开放、资源共享、终端无限。就像一个联盟一样,物流公司都是成员,进行统一管理、统一配发。
2.4 ATM自动取货柜
前面几处说的都是物流信息系统的智能化,下面来说物流系统的智能化自动化。申通计划投资3000余万元在全国范围设立3万个自动提货柜,就像ATM机一样,根据手机收到的信息可以去提货柜自助查询、提货。自动提货柜有以下好处:首先,减少了货物二次运输的过程,减少了货物末端配送的压力;其次降低了物流的成本,减少了终端快递员的需求量;再次,减少了货物的损耗,由于末端不需要人为操作,大大减少了货物的磨损摔碰。所以说ATM自动取货机的设立,是智能物流技术发展的一个标识,是物流过程终端全自动化的里程碑,未来的ATM自动取货柜,一定是和物联网技术综合应用的,在提供方便的同时也能保证安全。
3 智能物流的未来
智能物流发展的首要问题是以解决现代物流所存在的症状为目的,是以降低成本、提高效率、国际化、绿色环保为宗旨,整合资源,信息共享、增加用户体验。因此,要发展智能物流,应从四方面入手:信息系统、物流系统、标准化、环保。
3.1 信息系统智能化
信息是物流业发展的基础,那么信息系统的智能化应用更是物流行业的核心,也是最重要的系统。物联网、车联网的应用就是对信息资源的整合,云计算的使用是对信息的分析处理。下一步智能物流首先要搭建自身的公共信息平台,方便供需用户对接、能快速做出反应。其次是网络层的完善,目前无线方面的传播还不完善,速度达不到,容易受到信号干扰、网络协议端口不一样等,无形中阻碍了信息系统的建设,由3G上升为4G就是进步,未来的网络必须满足信息采集系统、信息跟踪系统的需要。最后,是信息安全方面,智能物流的未来将是无纸化操作,一切都是信息传递,货品、运输数据、支付都转化为数字,这就存在安全隐患,容易被拦截破解,因此,信息安全也是智能物流未来有待解决的问题之一。
3.2 物流作业系统智能化
单实现信息系统的智能化也不行,决策管理上去了,但效率依然会受影响。智能化还包括作业系统的全自动化。目前现代物流行业即使应用物联网、云物流技术,可还是离不开人为作业,还处于半自动化状态,降低了工作效率。未来的智能物流要实现全程自动化操作,智能穿戴技术的成熟为智能物流的发展提供了硬件技术支持,货物搬运可以是无人搬运车,货物码垛可以是机器人,分拣可以是物联网流水线,运输可以是无人驾驶的自动导向车辆,就连决策管理都可以是专家系统和人工智能来完成……只要想得到,就可以实现物流与环境的完全自动化智能化。
3.3 物流标准的统一化、国际化
由于不同地域不同行业的影响,现代物流没有一个统一的标准,所用物流单位不一样、物流容器不统一,物流信息服务的标准也不一样,导致供需双方、竞争对手之间矛盾重重,在操作过程中也提高了转化成本,另外,由于资源不对称的原因,国际化大物流公司已经开始同行业的收购兼并,竞争已从企业间竞争转化为全球供应链之间的竞争。因此,未来的物流标准将会变得统一,否则没有办法接入物联网,进入公共信息平台,也没办法统一管理,终将被淘汰。未来的物流标准也将会变得国际化,由于信息系统的应用,使独立的各物流企业改变为物流供应链中的一分子,使物流企业处于一个整体环境下管理,这就是对企业的一个整合放大,最终由区域性物流转为国际型物流。
3.4 绿色物流
绿色物流(Environmental Logistics)是指在物流过程中抑制物流对环境造成危害的同时,实现对物流环境的净化。与智能物流同时发展的是绿色物流、二者相辅相成。智能物流在运输中产生的尾气、搬运中无人化设备造成的能源污染、仓储中的化学污染,物流过程中的废弃物污染,都会对环境造成影响。未来智能物流要摒弃的就是这些污染问题,将绿色贯穿于整个物流供应链,利用先进的物流技术从绿色包装、绿色运输、绿色仓储、绿色回收抓起。由于未来物流的统一管理,可以实现从终端向生产厂家逆向转移,不是绿色包装不予运输,不符合环保要求也不予运输,从而实现生态经济效益。
参考文献:
[1]李书芳.物流现代化与应用物联网的关系[N/OL].(2010-06-22).http://.
1物联网的应用研究现状
1.1物联网的应用研究
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、体育竞赛与体育训练、教育培训、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域[3]。
1)物联网在社会经济与生活中的应用杨子江(2010)提出物联网对环境保护的推动作用,认为借助物联网技术可对生产的节能减排进行全程监控。王粉花等(2010)研究以物联网中无线通信技术为基础的人体运动状态监测系统的设计方案,以满足老龄人护理需求。朱小妹(2010)设计了基于物联网技术的农业生产智能管理系统,通过在各农作物领域应用传感器,实现各种数据的自动采集。李卢一(2010)基于对物联网研究现状的把握,探讨物联网在构建智能化教学环境、丰富实验教学、辅助教学管理、拓展课外教学活动方面的作用。李胜广(2010)提出将物联网技术应用于城市应急预警系统中,实现感知城市的功能。王建冬(2010)提出物联网的出现催生了第四代生产业,提出生产业发展的4阶段模型,其技术维度依次为数字计算机、微机、互联网与物联网。物联网在企业方面的应用研究:贾凯(2005)搭建了物联网在医药流通中的应用框架。刘建生(2007)分析了基于物联网的药品流通流程再造措施。温平(2010)设计了基于物联网技术的新型干法水泥生产设备运行状态监测系统,监测设备的温度、振幅,实现信息的及时上报与报警。梁正平(2010)提出基于三维编码的全流程食品追溯系统,结合物联网技术,实现信息的采集与查询和追溯。朱帅(2010)在“物联网对未来零售业的影响”一文中提出“技术催生革命”、“信息分析是增值点”、“机遇和挑战并存”。此外,不少学者也从不同角度就物联网自身发展进行了研究。焦泉(2010)阐明物联网与知识产权的关系,提出加快我国物联网知识产权保护创新的思路。宁焕生(2010)提出中国物联网网络管理协议结构(RFID-MP),为中国物联网的架构、信息服务系统和网络管理协议的发展和研究提供了参考。顾晶晶(2010)设计了基于无线传感器网络拓扑结构的物联网定位模型。杨斌(2010)提出基于面向服务架构(SOA)的物联网企业应用基础框架,该框架利用射频标识构建的物联网对企业产品全流程进行监控,通过SOA实现海量数据资源共享和高效利用,为企业资源整合提供一种可行的解决方案。张云霞(2010)对物联网领域现有商业模式进行分析,指出适合电信运营商的物联网商业模式。这些研究都为我国当前物联网产业的发展提供了探索的思路。
2)物联网在物流方面的应用
物联网在物流方面的应用主要集中在物联网对物流的影响以及物联网在物流操作、物流信息及供应链物流管理等方面的应用。关于物联网对物流的影响,赵昱(2010)展望了物联网对物流活动的影响。王继祥(2010)提出物联网在物流业中的应用,包括:产品的智能可追溯网络系统、物流过程的可视化智能管理网络系统、智能化的企业物流配送中心、企业的智慧供应链。沈旭明(2010)提出物流属于物联网带动产业,提出智能物流的概念。左斌(2010)提出物联网时代物流企业的转型升级为供应链网络管理组织的主导企业,物联网催生新的物流运作模式———专业化“物联网服务商”。戴定一(2010)认为物联网时代的“智能”是基于网络的,或者说是依托“基于网络的集中式数据处理和服务中心的”;物联网促进物流智能化;“数据中心”是网络经济社会的一个创新的经济主体,存在“商务模式”运作等困惑。关于物联网技术在物流操作中的应用,潘金生(2007)提出基于物联网的物流信息增值服务。朱文和(2010)提出基于物联网技术实现供应链全过程的智能化物流配送服务。李霞(2010)分析了物流信息技术与物联网的关系。薛飞(2010)提出把物联网融入物流园区的建设中,利用物联网在不同物流园区间搭建一个互通互利的网络结构。王晓亮(2010)提出物联网可用于我国铁路运输的客票防伪与识别、站车信息共享、集装箱追踪管理与监控及仓库管理。物联网在物流信息系统中的应用,一方面表现为RFID技术在物流中的应用,另一方面为基于物联网的物流信息系统的设计。罗秋科(2007)提出EPC(ElectronicProductCode,产品电子代码)系统及其在现代物流中的应用。余雷(2006)提出基于RFID电子标签的物联网物流管理系统。王德玉(2007)提出RFID技术在军事物流领域的应用研究。ChristianDecker(2008)设计了SmartItems(智能物料项目)应用于供应链管理。Vin-cent(2009)研究了RFID与物联网的关系,提出二者有助于救市。金鑫(2010)提出RFID发挥优势物联网助力春运,实现车票实名制管理。王烨(2010)提出基于RFID技术的物联网在物流安全领域的应用。荆心(2010)研究基于物联网的物流信息系统体系结构。俞灵(2010)提出港口口岸物联网体系结构规划设想。AntonioJ设计了基于物联网的医院智能信息系统,用于检测过敏及副作用。ReinerJedermann提出基于智能嵌入式标签物流中泛在计算的应用。在供应链物流管理方面,樊世清(2010)讨论物联网对供应链管理的影响。李旸(2010)提出物联网对商业银行供应链金融产品的影响。毕明光(2010)提出基于物联网技术的物流供应链研究。张佶(2010)提出物联网提升纺织供应链管理水平。周受钦(2010)提出“物流装备物联网”的概念,即物流装备智能化加上传输网络及管理系统与运营系统。
1.2我国物联网应用研究现状评述
我国对物联网的发展与应用的研究非常多,这些研究丰富了物联网的理论研究领域,对我国物联网的理论体系完善起到添砖加瓦的作用,满足了当前我国物联网发展的特定需求。
1)上述文献中提出的主要观点本文仅对物联网应用方面的文献作梳理,未涉及大量关于物联网技术的文章。上述文献从物联网应用的各个角度展开,形成一些明确的、共识性的观点:①物联网的广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命,或称为信息产业革命的第三次浪潮;②互联网与物联网的整合,改变了人类的生产和生活,实现全球“智慧”状态;③物联网带来了新的产业革命,可利用物联网信息通信技术改变未来产业发展模式和结构;④作为信息技术与网络技术,物联网可广泛应用于各行各业,实现信息的共享、反馈;⑤物联网将是一个新兴产业,物联网产业是具有万亿元级规模的产业;⑥当前我国物联网发展的障碍集中于安全、成本、效率、标准化、整体规划等方面。总体而言,文献较客观地描述了我国当前物联网的发展现状,阐述了发展物联网的益处,对我国未来物联网产业的发展前景进行预测,同时探讨了物联网在各行业、各领域的应用方向。此外,关于物联网的应用研究角度非常丰富,研究人员众多,不仅限于高校、企业,还包括政府人员;同时研究视角奇特,既包括新兴低碳经济与物联网的关联,也包括传统的科学发展观、与物联网的关系分析。
2)研究可能存在的不足物联网毕竟是新兴事物,因此,不可否认当前物联网理论与应用研究的作用与贡献。但是也应看到上述研究的不足,总体表现为研究内容较空、雷同,学术界对此的讨论非常热烈,但是多浮于表面,实践应用不足。部分研究仍然仅着眼于物联网的基本概念和细微的应用点,研究内容也不够深入,仅是对物联网技术的套用。部分文章文不对题,对物联网的分析、应用有些牵强附会。应用研究性的文章“为应用而应用”,缺乏应用的基础分析,提出的措施空泛。物联网应用性文章研究从点着手,但是也仅限于点,而非线、面。例如研究主题为“物联网应用于物流管理”的多数论文仅是对采购、生产、配送、销售、回收(召回)等供应链过程各个环节的监测,缺少全过程的协作,同时侧重于信息的共享,缺失物联网产业链各主题对实物智能管理的协作。研究物联网技术应用于监测,而无后续支持:仅是安全防范,未能做到控制处理。多数论文均将物联网作为信息技术和网络技术进行分析,对物联网商业模式与产业运营的研究较少、较浅。关于物联网产业链中物流配套支持的理论研究较少。
2对物联网的认识
关于物联网的现实存在性、必要存在性和物联网的重要性,学术界和企业界依然存在不同看法。借鉴互联网的发展,本文认同物联网存在的必要性,认为其发展大有前途。物联网的信息技术、政府关注都不再是问题或者障碍,同时随着突发事件、消费者便利性、企业的合作、智能化控制等方面的需求,物联网由此应运而生,满足基于智能物体处理与互联的网络需求。当前关注的不应该是物联网的机遇,而是如何引导、创造物联网市场需求。在一些高端领域,如军事、医药、应急体系中率先开展物联网的理论和实践研究,在技术、经济、管理等方面先行先试,从而为未来物联网的普遍实施奠定理论基础和实践经验。关于物联网的本质(或者特征),从以下几方面进行探讨。
2.1物联网技术的综合性
物联网技术包括信息、网络以及IC技术,这些是业界公认的,同时物联网还是一项经济技术与管理技术的交叉学科。要成为真正“物物相连”的网络,前期投资非常大,在关键领域的物联网实践可能要面对高投入低产出。此时物联网的应用研究应更多关注其适用性与实用性,而弱化其经济学效用分析。随着未来物联网呈现为“泛在网”,物联网将涉及各行各业和千家万户,而控制区域物联网的经济运营就成为经济学者亟待解决的难题[4]。物联网“泛在网”的万物智能管理也存在同样的问题。
2.2物联网是未来经济发展的外部环境
物联网的性质和运作类似电子商务,都是提供了一个经济发展的平台和商务环境。物联网具有服务(应用)功能,因此可将物联网划分为第4代生产业[5]。物联网开创了一种新的商业模式,主要反映为新的产业链,其实用性和盈利性必须得到关注和体现。物联网作为一种新的商业模式,其研究应侧重经济学角度,即引导、扩大规模性的需求。在当前物联网商业模式的确立与发展中,政府发挥着引导作用,可促进在国家公共领域(交通控制、应急管理等)物联网技术和管理对程序性的事务实践的应用,为未来民用、市场化的物联网实践积累经验。
2.3物联网表现为一种网络集合
物联网是万物相连的网络,是信息网络和实体网络的集合。其中信息网络是万物信息流的载体,物体实体网络是万物发生关联时的实物移动网络,其部分与现有物流网络重合。物联网运营的目的是万物智能处理,智能信息是手段,物体控制是过程,物体处理是结果。物联网的实质是一个网络,其信息网络和实物网络都是物联网运营的经济网络。在物联网运营中网络应发挥实物信息沟通与实务移动功能,规模经济是物联网物流的经济学原理,在未来物联网规划上应加强物联网基础设施的建设。
3辨析物联网与物流的关系
基于上述分析,将物联网看成一种社会经济发展模式和独立的产业来看,物联网与物流的关系就较明确了。物联网与物流的关系如同电子商务与物流的关系,主要表现为物流支持物联网各种物的移动(处理)活动,同时物联网产业扩大物流的服务市场以及物联网对智能物流发展的推动。物联网对智能物流发展的推动表现为当前物联网技术在物流中的应用。
3.1物流管理支持物联网的运作
物流是最早接触物联网理念的行业之一,RFID、EPC技术也都在物流领域有实践应用。在物联网这种新的信息环境、产业结构和商务模式下,物流发挥着实物流通的基础设施、派生需求与支持服务的作用。物联网借助信息技术和网络技术,将万物相连,实现对物的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网中对物的智能处理要求物是移动的、流通的,而不是固定不动的,这就需要物流节点、运输线路等支持物的转移与暂存之间的协调,甚至会需要物流中心这样的大型物流节点实现区域内物联网物的智能处理的全部活动。因此由物流节点与运输线路构成的物流网络是物联网运作的基础设施。物联网的价值不是表现为可传感的网络,而是各个行业的参与和应用。物联网应用需根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发,提供满足不同行业的需求,诸如平安家居、智能消防、环境监测、老人护理、食品溯源等。物的智能管理是各个行业物联网运作的本源性需求,这些智能管理相应地产生物的操作,例如转移、加工、回收或召回等活动,并继续派生出运输、储存、配送、流通加工等物流活动。物联网任务的完成派生出大量的物流活动,物流表现为物联网运作的派生需求。物流的本质是一种服务,实现物的迅速流转,物流管理在物联网运作中亦发挥服务支持的作用。随着制造业的全球化,产品的生产制造、流通扩大到了全球范围,因而基于制造产业的物联网不可避免地涉及到零部件及成品的全球化供应链物流管理。物联网与企业供应链管理的融合将成为企业信息发展的趋势,物联网的应用将进一步推动供应链各个环节间的无缝集成和产业间的整合。物流作为供应链管理的主要内容之一,其在物联网的服务支持表现为:一是在具体节点、区域内以及区域间物流活动,支持物联网的具体物的操作,二是通过物流外包实现物流服务的专业化,三是跨区域物流的物流企业协作,以降低服务成本。
3.2物联网产业扩大物流的服务市场
物联网是“物物相连的互联网”,可以理解为:物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;物联网的用户端延伸和扩展到任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。物联网是基于互联网的应用,其所到之处皆有可能成为物流服务的市场或者潜在市场。物联网产业扩大物流服务市场表现在3个方面:1)物联网产业本身的发展需要物流服务。物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业,目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业在发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别一系列产业的同步发展。随着物联网产业的芯片制造、工程实施、平台建设与系统运维的逐步推进,将形成完善的物联网产业链。物联网产业链涉及大量的物资采购、安装,随之将产生巨大的物联网工业物流服务需求。2)物联网应用带来的物流服务需求。物联网不是孤立的网络或平台,应用是其根本,物联网的应用范围几乎覆盖了各行各业。当前物联网行业的应用需求和领域非常广泛,潜在市场规模巨大。物联网的这些应用领域都涉及物的智能处理,因此可以看成是物流服务的需求方。3)基于物联网应用带来的新的物流服务需求。物联网的发展给人们的生活带来方便,降低了生产成本。从价值工程的角度看,物联网的“价值”是“对象所具有的功能与获得该功能的全部费用之比”。只有不断提高其功能,降低成本,物联网的“价值”才能提高,该产业才能够得到更好的发展[6]。当前与未来物联网的应用主要侧重关乎国计民生的领域,例如国防军事、环境监测、智能电网等。物联网的应用需要高服务质量的物流支持。一方面需要物流附加增值活动满足特定领域的智能管理,另一方面需要跨地域的物流协作来降低物联网的运作成本。
3.3物联网与物流网络结合,实现物的智能化管理
物联网的目的是追求物的智能化处理,是通过标识物体属性、识别属性、转化为信息、采集信息、信息传输、信息处理以及发出指令等动作实现的,最终达到对物体的实时在线监测、定位追溯、信息联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、决策支持等管理和服务功能[2]。物联网实现对万物的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化,因此,物联网运作是具有经济性的管理活动。虽然物联网管理的媒介是信息,但是管理的对象是实物。物联网的信息共享与处理是借助互联网络实现的,而具体到实物的智能化管理则需要借助物流网络的支持。物流网络作为基础设施,保障物品流通过程中的集中存储、集并运输与共同配送的组织与操作,实现物流管理的规模优化目标。对于物联网应用企业而言,适宜的物流管理外包与物流网络的完善,可以实现物流的专业化分工和规模化运作,从而降低整个物联网应用企业的运营成本。与其说物联网是网络,不如说物联网是业务或应用,物联网是基于互联网应用的拓展[7]。物联网通过信息网络将需要的物品相连,并将智能化的操作指令反馈于物品,其运作与物流网络密切相关。物流网络包括3个层面[8],即物流基础设施网络、物流信息网络和物流组织网络,它们与物联网有着千丝万缕的关联。从技术架构上来看,物联网可分为3层:感知层、网络层和应用层[2]。感知层是物联网的神经末梢,负责物品的识别和信息采集。而物流基础设施网络由物流节点和运输线路构成,其是物品流通活动与物流活动的载体。物联网感知层需涵盖物流基础设施网络的各个节点与线路,从而同时获得物品在流通过程和物流过程的初始信息和过程信息。物流信息网络不仅传输物流信息,同时与供应链其他企业进行信息交互,其与物联网中的网络层相吻合。应用层是物联网和用户的接口,实现物联网的智能应用。而物流组织网络是物流企业与其他企业实现协调与统一的平台。物联网应用层为物品提供智能化的管理方案,必然需要物流组织网络中各方的参与与支持。简而言之,物联网通过互联网信息平台实现物物相连,物流网络构成物联网运作中实物操作的基础设施和组织管理网络,物联网、互联网、物流网络“三网合一”,三者协作共同实现物体智能管理的目的。
[关键词] 物联网 物流 供应链 互联网
有那么一天,你会发现在超市里选定物品之后不用再排队等候结账,而只需推着满车商品走出大卖场就行了,因为商品上的电子标签会将商品信息自动登陆到商场的计价系统,货款也就自动从你的信用卡上扣除了。与此同时,每件商品的信息在这个过程中又被精确的记录下来,通过“物联网”的系统,在全球高速传输,于是对于物流系统,物联网利用商品的唯一身份证可以跟踪商品,互联网又把商品的信息共享给它的产生,存储和使用的人,以方便各个链条的人员对商品的流通做出及时的反应。
此时,你不禁要问什么是物流,什么又是物联网呢?这一神奇的过程是如何实现的?
一、物流的定义
所谓物流是供应链活动的一部分,是为了满足客户需要而对商品、服务以及相关信息从产地到消费地的高效、低成本流动和储存进行的规划、实施与控制的过程。物流活动的具体内容包括以下几个方面:用户服务、需求预测、定单处理、配送、存货控制、运输、仓库管理、工厂和仓库的布局与选址、搬运装卸、采购、包装、情报信息。目的是以最低的成本,高效的服务满足客户的需求。
二、物联网的定义
所谓“物联网”(Internet of Things),是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其目的,是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。 物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的.其中非常重要的技术是RFID电子标签技术.它需要三个网络来实现:传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算;应用网络,即输入输出控制终端,可基于现有的手机、个人电脑等终端进行。
虽然二者都可以形成一个庞大的网络,但他们区别却是很明显的,因为物流是一个实体的空间状态下物的采购、包装、装卸、存储、运输等等一些列的过程,他基本不需虚拟的网络来实现,而物联网则是基于庞大的互联网,借助于无线射频技术(RFID)来实现对物品的号码标示,记忆存储然后传输到生产,消费或供应者手中。
三、物联网影响物流的机理
由于物流企业在供应链中的特殊位置而对信息资源的掌握相对集中,物流企业参与了物品的所有配送、仓储、包装加工、运输等环节,这是物流企业能全面获得物流信息的基础,物联网使用EPC电子标签对物品的唯一标识,将物流过程中不同的货品、集装箱、托盘和仓库进行分层级编码,当读写器得到大量的不同层级的EPC标签信息时,系统就可以明确地辨认出他们的信息,并根据需要对有关信息进行处理,达到快速分级处理的效果。同时可以对具体物品进行监控,并利用网络数据库将该物品的任何信息进行分享,突破了传统信息传播模式的障碍,克服信息传播途中的延误,以供供应链的各环节利用,物流企业就可以对所提供的物流信息进行准确无误的跟踪,掌握物品市场的供求变化等情况,以供决策。也就是说,物流企业可以根据物联网所提供的物品信息,然后对物品的产销规模、销售渠道、运输距离和成本等等信息进行集中分析,实现对产品的销售情况、库存情况、配送情况等信息的收集,使企业可以跟踪到产品的一切市场信息,从而可以为企业的生产计划、库存计划、销售计划等过程提供决策支持。
物联网这一在全球范围内对每个物品跟踪监控的全新理念,将从根本上提高对物品生产、配送、仓储、销售等环节的监控水平,将成为继条码技术之后,再次变革商品零售、物流配送及物品跟踪管理模式的一项新技术,从根本上改变供应链流程和管理手段。
物联网将我们带入智能的时代,所以现在有了智能家居、智能家务、智能电网甚至是智慧地球的说法,在物流业中物联网主要应用于如下以下方面:(1)智能配送的可视化管理网络,这是基于GPS卫星导航定位,对物流车辆配送进行实时的、可视化的在线调度与管理的系统,以实现物流作业的透明化、可视化管理。(2)建立全自动化的物流配送中心,实现局域内的物流作业的智能控制、自动化操作的网络。(3)基于RFID等技术建立的产品的智能可追溯网络系统,这些智能的产品可追溯系统为保障食品安全、药品安全等提供了坚实的物流保障。目前,在医药、农业、制造等领域,产品追溯体系都发挥着货物追踪、识别、查询信息等方面的巨大作用,有很多成功案例。(4)企业的智慧供应链。智慧供应链用于满足客户的大量的个性化的需求与订单。这些都对物流业的发展意义重大。可能最初的时候由于成本问题,很多大宗商品物流不能使用物联网,即物联网的优势不能在其身上得到很好的体现,如木材、机电、油品等,率先使用物联网的应该是烟酒、奢侈品、汽车等高附加值的物流产业领域,但目前,沃尔玛在供应链管理环节、上海联华便利配送中心等都开始应用物联网技术,预计将来进一步推广。甚至诞生以物联网物流供应、联网与结算为一体的销售终端或交易中心,以形成专营物联网产品的智能超市。
四、结论
物联网的理念开阔了我们的视野,提高了我们的认识,让我们能够主动的全面提升物流业智能化、自动化与信息化水平。物联网的出现改变了传统的信息传播方式,使得生产者、消费者及供应商等均可以及时准确掌握商品的详细信息,跟踪商品足迹。为我们带来了敏捷智能的供应链变革,它成为物流企业进行供应链管理过程中实现信息交流和管理的先进技术,提高了物流企业的管理水平和核心竞争力。相信在不久的将来物联网独特的优势将会得到完全的发挥,那时在我们的生活中物联网的影响将无处不在,比如前面提到的智能家务,智能家居等,那么由物联网的发展而带来的物流业的革命相信也不会很远。
参考文献:
[1]杨青松:欧洲超市发展新趋势[J].经贸参考,2006(10)
关键词 医院物流、传输系统、分析研究
现代物流技术在医药领域的应用大致按照以下路径发展:从基于GMP的医药生产企业自动化物流系统,到满足GsP的医药流通企业分拣配送系统,再到当前逐渐兴起的医疗单位自动化物流系统建设风潮。本文对适用于医院的物流系统进行了分析研究,重点介绍了轨道传输系统的构成与设计要素。
一、医院物流的传统模式
老百姓俗称的“大医院”,基本上是等级较高的三甲医院,熙来攘往的人群是大多数该类医院的典型特征。医院的综合实力不仅体现在医疗技术水平高超的医生、护士等软实力方面,医疗器械的先进性及相关配套设备的自动化、信息化水平也是医院实力的一个重要表现。其中,如何使大量的医疗用品有效地流转,是现代医院服务效率和管理水平的新要素,也是医疗体系对现代物流的新认识。
医院的传统物流方式是“手推车+电梯”,使得人流与物流交织在一起,走道、电梯拥挤,容易出现错送、碰撞损坏、交叉感染等问题,很难做到及时高效的物品传输。
二、先进的医院物流技术
医院物流泛指医院物品的存储、拣选、传输、回收等物料流程,目前各个物流环节均可实现不同程度和模式的自动化或智能化。其中,盒装药品可根据电子处方系统采用能水平走行、垂直升降的取货小车实现自动拣选,各种医疗用品可通过气动管道、轨道小车实现自动传输,大件笨重医疗物品及衣物被服可通过自动导引车(AGv)实现自动搬运。
气动管道输送是以压缩空气为动力,使装载物品的传输瓶在密封管道中传送,控制系统根据站点指令信息自动调节换向器路径方向,将传输瓶送入预定管道内和目的站点。轨道传输系统是将医院各个科室通过运输轨道和收发工作站连接起来,通过受电脑控制的智能小车在各科室间进行物品的传递。自动导引车是一种用途非常广泛的智能搬运工具,常用的导航方式有电磁、磁带、陀螺、激光等,在设定的路径上自动行驶,将所运载的货物送达目的地。
三、智能物流技术优选分析
医院自动化物流技术在发达国家已较为成熟,应用比较广泛,供应商有瑞士swisslog、美国Teledyllamics、日本村田等公司。从就诊人员密度、医院高层建筑等特征来看,国内医院比国外医院对自动化物流有着更大的需求,而目前国内物流系统供应商基本无此项业务,只有少量,医院建设有自动化传输系统软硬件均为进口。国内医院自动化物流市场需求刚刚启动,部分厂商已嗅到商机,开始进行相关技术与设备的国产化研发。
如前所述,尽管医院物品的各个物流环节均可采用自动化或智能化的物流技术及装备设施,但从目前医院实际需求来考虑,种类繁多的医疗用品难以实现全自动的存储和拣选,只能针对较为规范的物品,否则物流成本太高。AGV在医院主要用于较大体积和重量的药品、器具及衣物、被服等的搬运,一次可搬运约两立方米、两吨重的物品,但AGV在不同楼层之间的移载效率和可靠性都欠妥,更适合于同一楼面和楼宇之间的物料传输。气动管道虽具有在不同楼层房间柔性灵活输送的特性,但由于压缩空气物理动力受限,传输瓶在密封管道中传送的品规较少且重量较小。综合比较可看出,体积容量在30-40L,承载质量在10~20kg的智能轨道小车传输系统能够更好地满足现代医院物料自动流转的需求,也是近几年国内医院物流系统建设的首选模式。下文即以此项技术的构成和发展作进一步论述。
四、轨道传输系统的基本构成
医院物流轨道传输系统的基本定义及原理为:智能轨道小车在计算机控制下,利用电力驱动在专用轨道上自动传输物品。系统由:智能小车、轨道、转轨器、工作站、存储站、防火窗、防风门、电控系统、计算机调度管理系统组成,可将医院各个部门科室联接成物流网络,如图1所示。
1.智能小车
医院轨道智能小车是传输物料的载体,根据呼叫任务及送达指令沿着轨道穿梭于楼宇之中,实现医院各科室物品的自动转移,其主要参数如下:
速度:24~60m/min
容积:30-40L
载重:10-20kg
(注:小车走行速度会根据直行、转弯、爬坡、转轨、进站等状态自动调速。)
小车内置平衡仪,可使物料在爬坡、转弯状态始终保持水平,便于运输不易倒置或侧置的血、尿标本。箱盖打开或未关闭到位,小车均不能行驶,以保证操作安全,如图2所示。
2.轨道
轨道是智能小车的行走路径,是传输系统的“血管”,南直轨、曲轨、弯轨及轨道附件组成,一般采用铝合金材料悬空挂置,如图3所示。
其中,在爬坡及垂直升降段配置齿条,水平段无需配置,均采用24V安全直流分段供电。供电可采用无接触能量传输技术,以提供更大动力和安全性,但成本会上升。
3.换轨器
换轨器类似于铁道搬道岔,用于将轨道小车由一条轨道变换到另一条轨道,转运过程通过转轨托架的平行移动来完成,如图4所示。
换轨器是轨道小车智能作业的关键机构,其设置位置及数量要根据系统能力、功能等诸要素设计,可配置为1×2至4×4交叉转轨模式(图4为2×2转轨模式)。
4.工作站
工作站为物流传输系统的终端,用于轨道智能小车的发送和接收。工作站设在各个临床科室和病区的接收和发送物品的物流站点,物品的传输就是站与站之间的传输。发送和接收时,只需在操作面板上键入相应的数字编码(如目标站点、小车编号等)即可,如图5所示。
每个工作站相当于一个小车停靠的作业区,便于工作人员取送物品,常见类型有直通式、带返回转轨器的直通式和往返式,类型和缓存工位数量的设置要依据功能区的作业频度。
5.存储站
存储站主要用于集中存放当前在系统中暂时没有传输任务的空车,实际上就是一段轨道,轨道的长度决定于系统给空置小车预留的数量。各工作站在完成收发作业后应及时释放小车,以便不占用系统资源。如果系统较为庞大,也可设置多个用于缓存的存储站,以进一步提高空车调度效率。
6.防火窗
防火窗是指消防空间的隔断,主要用于隔离轨道井与进入房间轨道的安全防火,如图6所示。
防火窗一般由驱动机构和钢板构成,与轨道传输系统实现自动连锁,当小车接近防火窗时,隔离门自动打开,当小车驶离时,隔离门自动关闭。防火窗的电源一般由不间断电源独立供给,以免有火情时可以确保支撑隔离门的电磁铁不会释放而打开。
7.防风门
防风门的工作原理同防火窗,区别是功能不同,防风门主要用于隔风、隔音。轨道小车驶离道口后,隔离门就及时关闭,避免因空气对流造成的尘埃、细菌、噪音等影响。
8.电控系统
控制系统主要包括控制器、通讯网络、终端控制站等,采用分散控制模式,每一台换轨器为一个控制单元,作为独立控制系统,向下通过总线方式与车载控制器相联,向上通过串口与上位机相联。通过目的编码识别,上位调度系统与本地控制器通讯,实现小车启停、变速、变轨等控制。
9.计算机调度管理系统
计算机调度管理系统位于中控室,通过以太网与各分散控制单元通讯,根据收发任务进行优化分析,确定轨道小车最短行驶路径,实时调度换轨器、隔离门,有序变位作业,避免交通堵塞,并具有权限登陆、历史数据、统计报表、系统事件、故障诊断、自动报警、状态报告及图像实时监控等功能。计算机系统与医院局域网连接,可进行远程在线故障诊断,可与医院消防系统、安保系统等连锁控制。
五、轨道传输系统设计要素
医院物流轨道传输系统的设备类型及作业模式较为简单,但呈现立体交叉岔道及回路的路径系统较为复杂,系统设计过程中要充分考虑以下几点:
1.规划设计的先导性。在医院建设的规划设计及方案论证阶段,要充分了解医院智能物流的建设需求,将物流配套系统与传统病理配置有效结合,不能出现相关工程干涉、冲突等问题,要预留出物流路径及空间。如果轨道小车垂直输送的通道缺乏预留,只能取消某部电梯改用其井道。
2.医疗物品品规的有效调配。据统计,轨道小车可传输医院内各个部门之间80%以上的流动物品,车载物品的合理配置模式及数量对系统能力有较大影响,应根
近年来,从基于GMP的医药生产企业自动化物流系统,到基于GSP的医药流通企业分拣配送系统的建设热潮,再到当前逐渐兴起的医疗单位自动化物流系统建设风潮,智能物流技术在现代化医院正得到越来越广泛地应用。
据紧急需求程度有效装车,实现多点配送。同时,系统应具备紧急输送功能,对急诊、手术环节的医疗用品可选急送快送功能,则输送路径处于优先级,其他在途小车适时避让,犹如120救护车的通行优先权。
3.高峰及富余流量的调度优化。集中时段批量输送量很大,比如每天清晨时间,住院部病人的检验标本、输液、单剂量药物等物品的需求量处于高峰,物料的及时输送要能有效保证。同时,低谷需求时间要考虑空车站的缓存位数。
4.可扩展性和冗余性。系统具备可扩展性,满足医院未来增加车站数量的要求,系统易管理、易维护、易升级。系统具有故障自动诊断、自动排除功能和故障恢复能力,当小车传输中如发生断电,数据不会丢失,来电后能自动恢复,继续完成原定操作指令。
六、结束语
采用轨道传输智能物流技术及管控系统,使医院物流通道与人员走道相互独立,缓解电梯及走道交通压力,确保医用物品最直接、最快速地自动送达目的站点,避免人为因素而造成的损坏、错送等问题,让医护人员更专注诊疗和看护病人,让看病人员无需更多等待和折腾,从而提升医院的服务效率和管理水平。
【Abstract】In this era of smart phones, the popularity of smart mobile terminals provides more business opportunities to involve logistics business. Based on the Android technology, this paper realizes the supervision of the logistics management system of the mobile terminal, and optimizes the monitoring scheme.
【关键词】Android终端;物流管理;监督系统设计
【Keywords】 Android terminal; logistics management; monitoring system design
【中图分类号】U652.1+2 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0124-02
1 引言
Android系统占据全球大半智能手机的市场份额,搭载此系统的终端拥有优越的硬件与软件结构的支持,其强大的优势促使物流业发展。由于电子通信技术的迅速发展,智能终端技术得到了大量提升,随时代变化出现了智能物流,智能物流中的物流管理与监督系统部分的实现离不开“物联网”,物联网中使用了大量嵌入式软件技术与编程语言。本文基于技术优势,提出了优化远程物流管理与监督系统的设计方案,作用于服务器与用户的交互领域。
2 Android终端技术分析
2.1 Android系统基本介绍
众所周知,智能终端的优秀代表――手机的操作系统影响着市面上手机的发展方向,近十年来比较主流的操作系统有ios系统、Android系统、塞班系统、微软系统及黑莓系统等,由于缺乏技术支持或与时代流行相悖等原因,现在市面上只有ios和Android系统发展较好。由于Android系统源a是对所有厂商自由开放的,并且代码简单开发便利,所以大多数厂商都可以参与修改代码从而做出适合于自品牌的手机系统,所以对于ios系统来说,搭载Android系统的手机较多,而且价格更具优势。
2.2 Android系统应用
2.2.1 定位技术
Android系统的定位方式有三种,即GPS定位(利用卫星信号获取三维坐标)基站定位(通过基站采集信息判断)和WiFi定位(通过无线基站交叉获取位置)三种方式,Android的定位技术也是实现实时监控终端物流的核心技术。
2.2.2 条码扫描技术
Android的条码扫描技术是指使用手机自带摄像头,捕获条码图中包含信息的一种技术,涉及到开源库API信息,获取码源信息是一个相机捕获后进行对所拍摄条码解码的过程。
3 物流管理与监督系统
3.1 物流管理发展现状
仓储管理是物流过程中的重要组成部分,物流的顺利运行完全离不开仓储管理的功劳,一个好的仓储管理系统可以让物流进行得更为有效率,目前国内物流行业发展迅猛,一些大企业的物流管理不输国外早时发展至今的企业,现代国内的物流管理离不开计算机技术的应用,通过信息技术,与物流管理相结合,造就了如今物流行业的蓬勃发展,虽然发展迅猛,但还是存在着一些问题[1]。
3.2 物流管理系统的功能
现有的物流仓储管理一般分为四个主要功能,对物品的查询功能,盘点产品,查询仓储环境及设置仓储环境。
物品查询功能:可输入物品名,物品的种类,会显示出物品存放方位于某个仓库以及在库的总数,还能查看同类型产品;
盘点功能:选择仓库后,可以查看到仓库中现存的产品种类和总数量;
环境查询:选择仓库后,显示仓库当前温度湿度等信息;
环境设置:查看基本仓库信息或是想要改变仓储环境,可以通过电脑设置五个方面包括温度控制,温度预警,湿度控制,适度预警和电器控制,由此来改变仓储的环境。
4 基于 Android 终端的物流管理系统设计与实现
4.1 物流的基本流程控制
基于Android终端系统的物流管理系统大体分为三个模块:功能的配置,网络传输数据以及系统管理模块。用户需要在界面上完成登记物流操作,这就实现了用户用软件与物流公司的对接,包括了选择的快递公司,录入号码和电脑服务器的静态地址;而系统的管理模块是一个具有强大的数据处理能力的后台,包括记录所有录入数据,录入同时对接收信息进行解析,然后迅速传递给下一阶模块,管理模块还有着实现与用户交互的功能,用户参与的通话,商品的物流信息,短信信息等都会被记录以便后期数据的调用,如向用户发送取货短信。
4.2 Android终端的具体操作过程设计
4.2.1 物流信息定位设计
在需要定位物流所在位置时,首先向系统发送定位请求,这里需要判断移动终端是否GPS功能是打开的,如果打开着的话,首选GPS定位方式,如果GPS无法定位的话,再选择基站定位或WiFi定位方式,基站定位是通过手机管理器系统提取手机的信号信息,WiFi定位方式是获取网络地址再向谷歌服务器上传信息再由其返回所在地信息[2]。
4.2.2 网络传输设计
在Android后台的网络传输设计负责移动终端与服务器的数据来往,主要有负责信息传输的模块和文件传送模块,信息模块需要获取服务器端口后建立相应的socket通道,并将其添加到selector中,用来最后传输给功能配置模块;而文件传送模块在前部分与信息传输模块相似,但是在选择器selector中若是监听到准备好的操作时需要读取信息,从而完成最后的文件传输。
4.2.3 平台系统管理模块设计
平台的系统管理模块用于将系统中包括功能配置模块,网络传输模块等的模块执行初始化任务,比如将功能配置中的物流单号,短信记录,评分记录初始化并发送给相应的管理部分,目的是为了简化上层数据,调用者只需要执行命令和不必担心更多的细节问题,此外,系统管理模块还负责为所有应用程序的调用提供相应的接口。
4.3 Android终端物流管理系统的实践
Android终端一整个物流管理系统分为终端软件和后台部分,当一整个系统搭建完成后,需要对系统进行测试,这里选择真机作为测试环境。
在Android为基础的终端上选择这几方面作为测试范围,包括功能基本测试,如二维码的扫描,录入物流信息与短信的收发,拍摄及录音功能,获取物流信息,取件功能与物流评级等。
5 总结
本文就基于Android终端的物流管理与监督系统的设计与实现来深入分析,首先介绍了Android系统的特点,结合现代的智能手机趋势,对Android系统优势及其广泛用于物流管理系统的原因分析,再简单介绍了Android技术流程。其次,本文简析了现代物流业中的仓储系统的特点及管理方式及其缺陷,最后是对移动终端和服务器间的传输方式进行分析,尤其对系统终端的模块功能需求进行了展示,图例展示了整个系统的运作流程。通过Android技术支持的终端系统,可以解决实际生活中的相关物流业的问题,通过解决现有问题,可以使系统的效率更高,对物流系统发展提供了一些参考,促进了供应链一体化时代的发展。
【参考文献】