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关键词:物联网 RFI EPC系统 海事监管
物联网技术在海事监管应用情况
中国海事多年来坚持以科技和信息化为手段和保障,依托已全面覆盖直属海事系统、长三角及水网地区地方海事局的海事信息网,不断提高海事监管、应急反应和航海保障等各项海事监管水平。依托物联网技术,主要在通航环境、航标管理、船舶管理等领域形成了水上交通监管要素的身份识别、精确感知、信息传输及综合利用等物联网技术应用环节。
1、通航环境
目前关于通航环境方面的物联网应用还处于初期阶段,在一些主要港口的通航水域的水上和水下,通过建设水文、气象观测站点,实时对潮汐、潮流、风速、风向、能见度、温度、湿度等环境数据采集,并建立信息处理和系统,为船舶交通管理、应急反应、防潮、防汛及防台预警等奠定基础,实现了与船舶安全航行密切相关的助航要素的智能采集、处理和综合应用。广东海事局在珠江口建立了主航道两侧的八个水文站和一个数据处理中心,以5分钟为周期实时采集水文信息数据,经CDMA通信网络传送回数据处理中心,经汇总处理在水文信息服务网站上更新显示。
除了水文、气象数据之外,为全面感知通航水域海底地形地貌,真实展示航行环境,天津、上海和广东海事局的海测大队通过应用多波束扫侧、侧扫声纳、磁力仪、声跟踪系统、水下机器人等具有高新技术含量的海洋环境探测和识别设备,有效提高了测绘工作水平和应急反应能力,在航海保障和应急搜救中发挥了重要作用,为通航环境的恢复、减少财产损失等提供了有利条件。
2、航标管理
中国海事针对航标管理分散、条件恶劣的特点,积极运用相关物联网技术,逐步摆脱依赖由航标管理人员巡检或过往船舶报告航标异常而实施维护的模式。通过在航标上安装数据采集系统,集成了GPS定位、灯器能源、灯器运行控制、碰撞检测、倾斜检测等传感设备,并根据航标各自特点,因地制宜的运用VHF无线局域网、GSM/GPRS通讯网、北斗卫星通讯网及互联网等数据传输技术,在航海保障中心建立基于GIS的航标助航服务管理系统,实时获取航标地理位置、工作状态、电源系统等各部分工作参数,并有效确定航标故障,从而实现了航标管理人员对航标状态的远程感知和处置。目前已经广泛应用于灯浮标、灯塔、灯桩和导标等助航设施中,从而大大提高了航标可利用率、应急恢复能力及管理效率。目前,全国四大海区航标遥测遥控终端占比达到60%以上。
3、船舶管理
船舶管理作为海事监管基础和重点,中国海事一直不遗余力的围绕船舶管理积极引进和开发相关科技信息化系统,通过运用AIS、VTS、RBN/DGPS、LRIT、VHF、CCTV等技术手段,不断扩大系统部署的覆盖范围,并以行政强制力保障船舶对上述系统数据采集终端的安装和应用,通过上述各类技术手段的综合运用实现数据采集的互补和融合,提升船舶采集数据的精度;同时在数据传输环节综合运用微波、卫星、MSTP、SDH等无线或有线通信传输手段;最后在通过数据中心建设,以GIS平台为载体,实现各类采集数据的综合运用,利用数据挖掘技术从而实现船舶管理的可视化和综合化。从而基本上构建了船舶身份识别、船舶精确感知、信息传输及船舶采集数据综合利用等依托物联网技术实现了船舶综合管理。主要应用系统情况简要说明如下:
船舶自动识别系统(AIS)。AIS是基于自主时分多址(SOTDMA)和GPS等现代通信及网络技术,通过船载与岸上基站的AIS收发器在船舶之间、船舶与基站站之间建立信息交互平台。目前中国海事局建设的中国AIS岸基网络系统,由264座基站组成,通过VHF频段和有线通信传输手段实现与AIS国家数据中心互联互通,实现覆盖我国99.97%的沿海水域和4大水系的内河高等级航道,是全球规模最大的AIS岸基网络系统。目前AIS是沿海船舶管理主要应用的技术手段之一。
船舶远程识别和跟踪系统(LRIT)。LRIT是利用卫星定位和通信技术获取船舶身份、船舶位置与对应时间等识别跟踪信息,并发送给船旗国所指定的数据中心进行储存和处理。LRIT由于具有全球覆盖的特点,在反恐、环保、搜救和航行安全、海上保安等领域具有非常重要的作用。
船舶交通管理系统(VTS)。VTS是利用雷达、CCTV和微波传输等通信设施监控航行在港湾和进出港口的船舶,并给这些船舶提供航行中所需的安全信息的系统。“十一五”期间,中国海事局建成了覆盖我国主要航道、港口的VTS中心28个,雷达站91个,实现了沿海主要港口和水道都能利用VTS进行船舶动态监控和服务,当前,VTS仍在补点和覆盖完善中。但从严格意义上,VTS并不完全具备物联网技术的全部特性,但其经过人工标识和与AIS识别船舶融合,在信息服务、助航服务、交通组织和联合行动等海事监管职责中发挥举足轻重的作用。
无线电指向标-差分全球定位系统(RBN/DGPS)。RBN/DGPS是一种新型、高精度、全天候的海上导航定位系统,它利用航海无线电指向标来播发差分修正信息,向用户提供高精度服务的助航系统。主要由基准台、播发台、完善性监控台和监控中心组成。该系统定位为船与船这一物物通信。自1995年起,逐步建成覆盖我国沿海的RBN/DGPS台站21座,信息作用距离300公里,定位精度优于10米,就其覆盖范围而言,延伸VTS和AIS的作用距离,为船舶航行、航道疏浚、航标布设、海道测量等提供了高精度的GPS定位,使船舶能更好的感知自身位置,促进航行安全。
上述技术除RBN/DGPS应用于船与船的物联外,其他技术实现所采集的数据再结合CCTV、数据中心动态、静态等信息,通过整合到GIS平台,为海事管理、应急辅助指挥和航海保障提供了智能管理和可视平台,从而使得数据综合应用和决策分析得以初步实现。
4、其他管理
在应用物联网技术方面除了上述海事对外服务和监管外,在海事系统内部的综合管理和拓展信息采集等方面,各直属局也在不断拓展。比如天津海事局研究开发“测绘设备进出库自动感知管理系统”,通过采用RFID、条形码自动识别技术与通信技术等物联网技术,结合移动式PDA电子标签感应器和设备管理系统形成了RFID监管网络,对每台加装电子标签的设备实行出入库智能识别,提高了设备管理效率。比如江苏海事局的移动执法终端项目“海事通”和浙江海事局的船载无线综合指挥系统,分别应用移动终端和在海巡艇上部署微波无线通信机,延伸了信息采集的触角,在各自海事监管领域发挥举足轻重的作用。上述各项物联网方面的应用都具有较高的推广应用价值。
海事监管应用物联网技术的发展需求和存在问题分析
尽管物联网技术已经在海事监管中得到了局部的应用,但由于物联网技术和海事监管均处在发展变化中,距离“全面精准感知,实现智能海事”还有相当漫长的道路要走。当前全球物联网尚处在概念、论证和试验阶段,仍处于攻克关键技术、制定标准规范和研发应用的初级阶段,实现物联网需要解决一系列的问题。包括在传感器核心芯片等方面存在核心技术的瓶颈、还未形成标准规范、信息安全问题有待解决、接入层统一协议有待制定、IPv6转型迫在眉睫等若干问题。物联网发展过程中的迂回曲折及现阶段的技术局限一定程度上影响了其在海事监管的应用。
除了物联网技术发展本身面临的挑战外,结合海事监管本身的发展需求和综合分析现阶段应用物联网技术情况,在海事监管领域存在以下问题善待解决:
1、统一的海事标准体系有待建立
发展智能海事,其基础是实现海事监管对象的精确“感知”,建立海事监管的“电子镜像”,实现信息共享及综合处理。虽然海事监管信息化及物联网领域已经建立了一系列的技术标准,但仍难以满足海事监管的发展需求。现有的物联网应用物件标识各自独立,导致形成信息孤岛,这与物联网要求的物件唯一标识的目标想违背。
2、进一步提升和完善精准感知体系
海事监管的精准感知体系,在现有的包括AIS、LRIT、VTS等技术手段中,由于各有各自的技术局限性,主要在采集感知和数据传输方面存在问题。数据采集是物联网实现“物物相联,人物互动”的基础,物联网的数据采集包括传感器技术、嵌入式系统技术、采集设备和核心芯片,通过对采集设备获得的各种原始数据进行必要的处理,以获得与目标事物相关的信息。在海事监管现有数据采集技术手段,一方面存在标准不一、采集内容单一的问题,另一方面在交通要素涉及面和地理覆盖面各有优劣,进而引发采集数据精度的问题,采集数据的精度是建立精准感知体系的关键要求之一。精确感知,顾名思义,必须具备在普适条件下的数据采集,具备高度的稳定性和可靠性,避免出现在互联网网络不通、邮件丢失等现象,海事监管涉及安全方面的职责对这方面要求尤其突出。
3、进一步完善感知传输体系
感知传输体系完善当前主要体现在数据传输效率和数据传输安全问题,除了现有的采集系统应用的传输手段外,随着物联网的发展,各种不同无线通信技术与网络结构不断融合,包括无线传感器网络、RFID网络、手机网络、3G通信网络、微波及卫星传输网络及有线宽带等,通信网络环境愈发复杂,其承载各类业务的基础网络安全性问题比现有网络系统更加复杂,多种复杂异构的通信系统会由于自身特点对整体安全问题带来影响。这与海事监管具备严密安全性和可控性要求相去甚远,还有漫长的道路要走。因此水上交通监管要素间的信任关系、前端无线接入的认证和安全通信及安全体系的扩展等方面的研究进展是解决采集数据安全传输问题的关键。
4、进一步提升各类海事信息资源综合应用
关键词:物联网;智能物流;物流业
中图分类号:F713.365.1 文献标识码:A
1 概 述
1.1 物联网定义
物联网近几年来受到国家及相关行业的高度重视,物联网将是新一代信息技术的重要组成部分之一。其英文名称是“The internet of things”,中文翻译是“物联网就是物物相连的互联网”,这有两层意思:
第一,物联网的基础与核心仍然是互联网,其是在互联网基础上的扩展和延伸的网络;
第二,其用户端扩展和延伸到了任何物品与物品之间,进行信息通信和交换。因此,物联网的定义是通过全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、射频识别(RFID)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,进行信息通信和交换,以实现对物品的定位、跟踪、智能化识别、监控和管理的一种网络。
1.2 物流业定义
物流业是指物品从供应地向接收地的物理性实体流动过程,物品将发生时间或空间的移动。物流业是将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能根据实际需要实施有机结合的活动的集合。物流业是物流资源产业化而形成的一种复合型或聚合型产业,物流资源有运输、仓储、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息平台等,其中运输又包括铁路、公路、水运、航空、管道等。这些资源产业化就形成了运输业、仓储业、装卸业、包装业、加工配送业、物流信息业等。这些资源分散在多个领域,包括制造业、农业、流通业等。把产业化的物流资源加以整合,就形成了一种新的物流服务业。这是一种复合型产业,也可以叫聚合型产业,因为所有产业的物流资源不是简单的叠加,而是通过优化整合,可以起到1+1>2的功效。
1.3 物联网推动物流业变革
1.3.1 物联网让我们开拓思路,主动面对未来
将物联网技术应用于物流业将进一步开阔相关政府部门、物流企业及其从业人员的思路与视野,提高他们的认识,将能让物流业全面主动地提升物流业信息化、自动化与智能化水平,并借助于新的RFID等技术,全面开创物流业智能物流的新时代,让物流业可以通过信息化提高效率、降低成本和更好地参与国内与国际竞争。
1.3.2 物联网技术能更好地改善物流业的管理水平
物联网技术的良好使用,将促进物流业的信息化,提高物流配送的智能化,并将带来供应链节点的变革,使物流业可以实现实时化与透明化管理,实现重要物品的可跟踪与追溯管理。随着物联网技术被充分的利用,并在物流业中得到广泛的推广与应用,相信一个智能物流的美好时代将会很快实现和到来。
2 物联网在物流业中的应用与研究现状
2.1 物联网在物流业中的应用现状
物流业是最早利用物联网的行业之一,目前很多物流系统采用了RFID自动识别、卫星定位、认址、红外、自动识别、激光、无线、编码、传感等高新技术,已经具备了初步智能化、信息化、可视化、网络化、柔性化、集成化、敏捷化等先进技术特征。
以上这些具体的信息化技术就是目前我国物联网在物流业应用的主要表现。总的来说,在我国目前物流业应用物联网技术相对成熟的领域主要体现在以下四个方面:
2.1.1 通过智能可追溯网络系统对产品状况进行实时掌控
目前,在我国的一些行业,如物流、烟草、医药等行业,正在使用产品追溯体系来实时掌控产品的具体状况,可以实现对货物的实时追踪、查询、信息采集、识别与管理等,目前这些行业里有较多的成功实例。
2.1.2 可视化智能管理网络系统对物流活动过程进行管理
基于GPS技术、传感技术、RFID自动识别技术等各种技术来对物流过程管理,逐步实现可视化、智能化管理,将可以实现在物流过程中对车辆进行定位、线路规划、在线调度、运输物品监控保护与配送等的高效管理。目前这些具体的技术在物流业中已得到了充分使用。
2.1.3 企业物流配送中心智能化管理
通过应用物联网技术建立的自动化、信息化物流配送中心已经可以实现智能化管理,可以对物流、商流、资金流、信息流等进行全面协同管理。目前国内的一些物流配送中心结合物联网技术进行建设,已经基本实现了自动化、信息化管理,例如,这些物流中心可以通过利用计算机控制堆垛机自动完成出入库管理,实现无人搬运车搬运物料,并可以借助机器人码垛,开展自动分拣等业务,因此,企业物流配送中心智能化管理将可以逐步实现现场无人化作业。
2.1.4 通过应用物联网技术实现智慧供应链
在全球一体化的今天企业之间的竞争日益激烈,企业将面对着越来越多的个性化订单,如果没有良好的供应链整合管理,将会让企业的成本显著增加,会使企业处于竞争的不利境地,因此,供应链的合理整合与控制变得越来越重要。为了避免牛鞭效应的发生,需要对客户的需求做出正确预测,只有通过智慧供应链才能做得更好,这也推动着物联网成为企业智慧供应链的重要组成部分。
2.2 物联网在物流业中的研究现状
2.2.1 国内研究概况,主要集中在以下几个方面:
(1)关于如何运用物联网技术改善物流信息管理的研究
例如,西安工业大学荆心博士(2010)的《基于物联网的物流信息系统体系结构研究》,该文指出了目前以物联网技术为基础的物流信息系统存在着一些不足,然后具体分析并总结了以物联网技术为基础的物流系统的设计必须以智能为基础和核心。侧重研究和使用智能搜索、智能控制、完成海量数据存储、云计算等功能,使得物联网技术得到充分的利用,最终满足物流信息系统资源配置最大化的需求。
(2)物联网在各行业物流中的运用研究
例如,中国海洋大学经济学院徐亚鹏(2010)的《物联网在烟草商业物流的应用研究》,该文对物联网的快速发展将给中国烟草行业商业物流带来深远影响和深刻变化进行了研究,分析了物联网的一些关键技术和基本的工作原理,对物联网技术在烟草商业物流领域的具体应用进行了展望。
(3)物联网在具体物流环节的运用研究
例如,北京财贸职业学院武晓钊副教授(2011)的《物联网技术在仓储物流领域应用分析与展望》,该文对仓储这一物流环节目前应用物联网技术的一些具体内容进行了研究,主要有智能信息管理技术、智能机器人堆码垛技术、自动控制技术、数据挖掘技术、移动计算技术等。未来,随着物联网技术在物流仓储环节应用的不断深入,射频识别技术在仓储业的应用将得到快速发展,感知技术集成应用将成为仓储的潮流,无人搬运车与智能机器人将融入仓储物联网,无线网络与通信技术将得到应用,仓储环节的物联网应用将出现互通互联的大趋势。
2.2.2 国外研究概况,主要分成以下几类:
(1)从技术角度进行研究
研究如何让物流管理利用物联网的一些具体技术。例如,JITR、RFID自动识别技术及MES的基本方法与先进管理理念,通过车间生产物流信息的实时反馈进行物流数据分析和监控,加强车间物流控制,实现生产节拍、物流、信息流的同步,以提高企业生产效率和降低企业物流管理成本。
(2)从产业方面进行研究
例如,TI、INTEL等美国集成电路厂商目前都在物联网领域加大研究力度,在RFID领域投入巨资进行芯片开发。Symbol等己经研发出同时可以阅读条形码和RFID的扫描器。IBM、Microsoft和HP等公司也在积极开发相应的软件及系统来支持RFID的应用。欧洲的Philips、STMicroelectronics在积极开发廉价RFID芯片;Cheekpoint在开发支持多系统的RFID识别系统;诺基亚在开发能够基于RFID的移动电话购物系统;SAP则在积极开发支持RFID的企业应用管理软件。
(3)将物联网与物流业的物流跟踪管理系统进行结合研究
例如,将物联网的技术:RFID自动识别技术、移动技术、中间件技术以及JIT、MES的先进管理理念与基本方法应用到物流业的物流跟踪管理系统中。
3 充分利用物联网对物流业发展的有利因素
3.1 利用物联网能提高物流的智能化和信息化水平
智能化和信息化是目前物流业发展的必然趋势。它已经不仅仅是对物流的基本环节与基本职能的管理问题,而且还可以将相关物品的信息等特定数据存储到数据库中,并且可以根据物品所面对的相关物流环节与环境的具体情况进行正确的分析,并做出智能化的分析、建议与决策。
3.2 物流业利用物联网将能提高物流活动的一体化程度
物联网能帮助进行物流功能的整合,可以有效提升流系统的整体效率,通过利用物联网技术实现物流服务一体化主要指物流活动过程的整体化和系统化管理,它是通过利用物联网来实现智能物流管理,将物流活动过程中的运输、存储、装卸搬运、流通加工、配送、信息管理等环节进行良好管理,使之集合成物流活动一体化系统,以便物流业高效率地向客户提供满意的物流服务。
3.3 利用物联网技术能降低物流成本和提高物流效率
为了更好地面对国内外物流业的剧烈竞争,为了赢得客户,赢得竞争优势,现代物流管理都希望可以在降低成本的同时保持或提高物流服务水平,而将物联网与物流业的良好结合与应用正好可以实现这一点,今天物流业应用物联网技术能使相关的信息采集变得更加快捷与高效,促使物流效率得到提高,并进一步降低物流服务成本。
例如,物流业可以采用RFID自动识别技术,在集装箱等集装单元器具上使用相同类型的电子标签,这样在对集装单元器具进行装卸搬运时就可以通过信息采集快速收集跟货物有关的信息,从而达到提高效率,节约物品的装卸搬运时间,并且可以实时掌握货物在流通过程中的具置变化,提高企业运营效率,减少相关物流环节成本,最终使得物流业的整体利润率得到提高。
3.4 利用物联网使得供应链各环节整合更加紧密
企业通过物联网技术实施智能化的现代信息管理系统,实现了企业内部各环节的信息资源整合,并且在此基础上进一步发展,实现了相关企业在原材料、物资供应、产品生产、货物流通、市场需求等环节上的协同,对原材料、在制品、产成品在供应链各环节的库存数量进行较为准确的控制,以缓解供需中的不确定性,从而可以避免需求被不断放大,有效地控制住了牛鞭效应的发生,使得企业的库存减少,流动资金得以增加。
物流业对物联网的良好运用使得供应链各环节整合更加紧密与高效,提高了物流企业的物流服务质量,让相关客户的满意度得到较大程度的提升,进而避免了客户的流失,保证了客户的稳定性与连续性。
4 物流业在利用物联网技术的过程中应该注意的问题
物流业利用物联网发展智能物流有许多优势,但是目前物联网技术在我国处还于发展的初期阶段,还没有形成较为统一的行业标准,因此,国内相关物流企业在利用物联网技术时还将存在一些困难与问题,需要根据自身实际情况来进行结合使用。
4.1 物流业采用物联网发展智能物流资金需求量较大
在物联网技术成为相关行业,特别是物流业的通用技术之前,在该技术的使用前期需要投入大量的资源,目前物流业的整体利润相对来说还比较低,因此,对资金的依赖成为了物联网技术在物流业中普及的重要障碍之一,不管是采用RFID技术,还是GPS技术等,这些都将会增加相关企业的资金等资源的投入,也将增加企业的初期成本压力,因此,中小型物流企业要是没有急切的技术升级要求,一般不会主动地投入大量的资金、人力与物力资源来发展物流业的物联网技术。
4.2 物联网技术的可靠性与安全性限制智能物流发展
首先,是数据在传输过程中的读取可靠性,因为今天相关的物联网识别技术还没有达到一个完全成熟的程度,企业在对相关数据的读取过程还可能受到相关环境等因素的限制。
其次,是数据本身还存在着信息安全的问题,因为物联网的识别技术在读取相关数据时需要经过网络,特别是互联网的传输,而互联网本身就存在着信息传输等安全,这也使得物流业在利用物联网发展智能物流时存在一定的网络风险。
虽然物流业在采用物联网技术发展智能物流过程中还存在着一些困难,但是随着相关技术的成熟,特别是国家政策的大力支持,物联网在我国物流业的发展前景将会是十分光明的,同时,相关行业及管理人员等在面对物联网热潮时,也要时刻保持冷静的头脑,不要不顾企业实际情况而去跟风,应该注意切忌浮躁心态,尽快制定统一标准等。
5 当前可以利用物联网发展物流业的重点领域
5.1 物流业智能运输管理子系统
将物联网技术综合运用于物流业运输管理环节,通过物联网技术建立起一个适合企业需求的智能运输管理子系统,该系统包括了企业车辆调度管理和车辆控制等方面。
5.2 基于RFID自动识别技术的智能仓储管理子系统
通过RFID自动识别技术将符合行业要求的标签附着在需要被识别货物的表面、外包装物或货物的内部,当被识别的货物进入到RFID自动识别可控制距离内时,RFID读写器将自动且无需接触地对货物进行读写。该子系统包含货物自动入库、货物自动盘库、货物自动出库和货物自动周转等环节。
5.3 物流业智能配送管理子系统
物流企业智能配送管理子系统以GPS与GIS等通信技术为基础,主要为物流业物流配送提供高效服务。该子系统包括车辆实时监控、动态调度、配送货物查询、物流企业与外包方的通讯、车辆配送路径优化等。
5.4 物流业智能包装管理子系统
智能包装管理子系统是以RFID自动识别技术、人工智能技术和现代材料科学等技术为基础,通过增加物品的实时信息以便各方对物流过程的追踪管理,提高货物的包装效率,特别是运输包装的效率。
5.5 基于RFID自动识别技术的物流安全管理子系统
通过利用RFID自动识别等无线数据通信技术,并结合互联网技术,实现对企业相关货物的实时跟踪与识别,掌控货物状况,从而保证对原材料采购、产品生产、库存管理、货物正确与快速运输和产品销售等全过程的时效、可靠与安全管理。
5.6 企业智能质押品监管
例如当融资企业把相关质押商品存储到第三方物流企业的仓库中后,并以此向银行申请授信,物联网技术可以使银行等金融企业随时对融资企业的相关质押品进行信息实时监管,从而降低银行等金融业可能需要承受的风险。
5.7 企业智能保兑管理子系统
通过物联网技术实现企业智能保兑,将可以随时掌握从银行承兑到仓单质押等各个环节的反常问题与情况,并且可以预警上游生产商回购质押货物。
6 物联网在物流业应用的发展趋势
物联网发展推动着中国物流业的快速变革。随着物联网理念的不断引入,相关技术的不断提升和相关政策的出台与扶持,相信在不久的未来物联网将给中国物流业带来历史性与革命性的变革,中国智能物流将迎来快速发展的全新时代。
我国未来通过物联网为物流业提供的应用将主要出现以下四大发展趋势:
6.1 主要从智能供应链与智能生产融合
随着RFID自动识别技术与传感器网络的逐渐普及,物与物之间的互联互通,将给企业的生产子系统、采购子系统、物流系统与销售子系统等的智能融合打下基础,而网络的融合必将产生智能供应链与智能生产的融合,企业物流完全智能地融入企业经营之中,打造智能企业,打破传统流程、工序等的界限。
6.2 智能物流网络开放共享,融入社会物联网
物联网是聚合型的系统创新,必将带来跨行业的应用。如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,让人们方便地实时查询、追溯产品信息。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能网络互通,智能物流也将成为人们智慧生活的一部分。
6.3 多种物联网技术集成应用于智能物流
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。
6.4 物流领域物联网创新应用模式将不断涌现
物联网带来的智能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,某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。
7 结束语
目前,我国的物联网应用于物流业仍处于孕育和准备阶段,离大规模的应用和普及还有较大距离。但是,物流业作为物联网技术最早涉及的领域之一,已经具备初级应用雏形,我们应该抓住机遇,提升物流业信息化水平,提高物流业的整体运行效率。在国家政策的支持以及技术不断革新的大环境下,物流业必将迎来发展的又一个春天,将迈上更新、更高的台阶。
参考文献:
[1] 吴晓钊,王继祥. 物联网技术在物流业的应用现状与发展前景[J]. 物流技术与应用,2011(2):52-59.
[2] 赵昱. 物联网对物流活动影响之展望[J]. 企业导报,2010(6):107-108.
【关键词】物联网 技术难点和问题 发展趋势
在计算机、互联网和电子等技术的快速发展推动下,物联网在信息产业中应运而生。物联网技术是在互联网技术的基础上建立的,并对互联网的相关技术和功能进行一定的延伸,它是信息领域的重大突破。它改变了了传统互联网的思维局限,促进了信息技术行业中生产的应用,越来越多的国家开始重视物联网的应用前景及其应用前景带来的巨大商机。因此,我国提高对物联网技术的认识,重视物联网及时的研发和应用,并加大技术研发投入力度。
1 物联网技术的定义和构架
1.1 物联网的定义
物联网的概念最早由美国的研究人员提出,它的定义就是不同的物体在建立异性协议的基础上,通过一定技术和手段相连的Internet。其定义包括两个含义。一是物联网技术是建立在互联网技术的基础之上,并对互联网有一定的延伸和拓展。二是物联网中的物体可以是任何物体的信息交流和沟通。
1.2 物联网的构架
虽然物联网具有相当复杂的构架,但总的来说其构架可以分为感知层、网络层、应用层三大部分。感知层充当信息采集的角色,包括RFID电子标签、传感器等应用技术;网络层的任务是复杂信息的传递和输送,互联网、固网等都是网络层传递和输送信息的途径;应用层是通过智能功能来实现物体之间、人体之间的相互识别和感知的作用。
2 物联网技术存在的难点和问题
2.1 制度标准不完善
由于物联网的架构相仿复杂,其架构涉及的技术领域广泛,因而从整体上来看,各个制定技术标准的组织之间缺乏有效的沟通和协调,缺少完善的标准化工作,导致物联网缺少完整的技术标准。例如外射频识别技术。外射频世界技术的国际化标准和国家的标准不一致,而且该技术在具体的生产和应用中也存在很多的区域行业标准的限制,并且这些标准都难以相互包容。物联网技术的核心是建立在互联网基础之上,但是各个国家的设备在接入层面上也存在许多不同的协议类别,导致兼容性不足。因此,物联网技术亟需制定国际化的制度标准。
2.2 核心技术不高
在构成物联网的三个构架中,其最为关键的核心构架在于感知层。只有通过感知层去“感知”外在的信息,物联网才能实现对外在物体的有效“控制”的功能。但是,感知层的技术缺失三个构架中发展最不成熟、最薄弱的技术,感知层技术的薄弱和不成熟严重制约了物联网技术的发展和应用,也是制约发展和应用的关键。作为当前主要感知层技术的射频识别技术,国家还需要突破成本和标准化两个难题。并且射频识别技术的发展,射频识别技术将朝着高频化、高兼容性、网络化的方向发展。
2.3 难以保障信息安全
由于物联网技术的不成熟和完善,物联网技术信息传输过程中存在较多信息安全隐患,网络安全难以得到保障。其中最大的信息安全隐患就是有关物品信息的电子标签,一旦被恶意利用,轻则造成国家和个人的机密信息遭他人盗取或泄漏,重则导致企业难以正常运行,国家的基础设施设备停止工作,影响社会秩序。因此,物联网技术亟需解决信息安全问题,以保障用户个人隐私、机密的安全,维护社会持续,保证社会正常运行。
2.4 扩孔IP地址
所有接入物联网的物品都需要一个IP地址,而且物品的IP地址都是和其它物品不同,因此,新接入物联网的物品都需要解决IP地址的问题。但是,但前的IPv4难以满足物品地址的需求,虽然IPv6技术能够满足地址的需求,但是IPv4和IPv6存在兼容性问题,IPv4向IPv6转型具有一定的难度[2]。因此,物联网技术还需要解决IPv4和IPv6之间的兼容问题。
3 物联网技术发展趋势
随着物联网相关技术的不断发展,物联网技术并将成为国家核心技术之一。并且在未来将具有很大的发展和创新的空间。设计层面,物联网相关产品的设计创新离不开物联网技术,产品的设计会随着物联网技术的创新而创新,因此,产品设计存在很大的创新空间;技术层面,物联网技术包含计算机、传感器、通讯等多项技术,物联网技术的创新发展必定会带动这些技术相关产业的创新和发展。在未来,各行各业要实现信息化,必须采用物联网技术。
在物联网的逐渐普及后,与物联网配套的传感器接口装置等设备的生产量和使用数量都将大大增长,并超过手机的使用数量。物联网配套装置和设备的使用量增加,极大的促进我国信息技术元件产业的发展,为我国创造更多的就业机会。而且根据物联网技术特点,无线网络的发展也将成为未来的趋势。在今后的物联网技术中,无线网络将成为物联网的基础技术和设施之一,只用这样,无线网络才能随时随地将数字信号传输出去。物联网技术代表了下一代信息技术的发展方向,并积极推动国家和社会的发展。
4 结语
由于物联网在未来应用前景,并将给国家、企业和个人带来巨大的上商机,因此当前物联网技术的研究备受国内外关注。但是,在我们也应该看到物联网当前物联网规模小、缺乏完善的技术开发体系的缺点,而且相关的核心技术水平不高等问题。政府还需不断的增加对基础平台建设力度和核心技术的研发力度,与此同时,政府间也要加强合作、相互协调,努力建立规范的物联网标准,以满足物联网技术发展和推广应用的需求。
参考文献
[1]葛东,张国海,胡国栋,孙立贤.物联网技术的现状及应用[J].价值工程,2012,12(14):182-183.
[2]胡震.物联网技术应用中存在的问题与发展策略[J].民办高等教育研究,2013,03(09):84-87.
关键词:物联网 物联网技术 供应链 SCM
SCM的发展现状及存在的问题
(一)SCM发展状况
1.供应链。所谓供应链(supply chain)是指由涉及将产品或服务提供给最终消费者的整个活动过程的上游、中游和下游企业所构成的网络。它由围绕核心企业的供应商、供应商的供应商和用户组成,包括从原材料采购开始,历经供应商、制造商、分销商、零售商,直至最终消费者的整个运作过程。在供应链中,每个企业都是一个节点,节点和节点之间是一种供给和需求的关系。若把供应链比喻为一棵枝叶茂盛的大树,生产制造企业就是树根,商则是主干,分销商是树梢,树叶便是最终用户。在根与主干、枝与干之间的一个个结点上,都蕴藏着多次物流、信息流、资金流和事务流的流通,遍体相通的脉络便是管理信息系统,这种关系可以用模型图1来描述。
2.供应链管理。供应链管理(Supply chain management,简称SCM)指的是围绕核心企业,对供应链中的物流、信息流、资金流以及贸易伙伴关系等进行组织、计划、协调、控制和优化的一系列现代化管理。通过这种现代化的管理手段,在从原材料到最终产品销售过程中,能够以正确的数量、正确的时间进行产品制造和分销,降低系统的成本,提高总体服务水平,提高供应链整体绩效。
3.供应链的发展现状。20世纪90年代,供应链上的成员企业开始认识到信息不共享是提高竞争力的重要障碍,于是开始在整个供应链范围内实现资源共享,加强了对信息流和物流的协调,供应链管理得以发展成形;21世纪始,企业间建立合作伙伴关系,形成战略同盟,并开始注意对不确定信息的共享,充分发挥信息技术在供应链管理上的作业支持和决策支持作用,从而SCM发展到成熟阶段。
(二)供应链管理中存在的问题
1.自身结构和运作方式致使“牛鞭效应”的出现。供应链由多个节点企业构成,核心企业的供应链管理能力不够强,集成化供应链系统未构筑,则供应链的结构层次一般较多,这必然会导致上游企业无法实时共享末端用户的需求信息。当用户的需求信息从供应链末端自下而上传递,经过层层过滤,必然会扭曲、失真。同时,需求预测、批量订货、价格波动以及短期博弈等运作方式也致使信息不对称和变形。因此,多层次的供应链网络、未集成的供应链系统、节点企业独立地进行库存及订货决策导致“牛鞭效应”产生。
2.缺乏规范和标准化程度低阻碍共享信息平台的建立。物联网技术的应用与发展起步较晚,短短十几年的发展过程中,国内外专家学者跻身其中,理论成果颇丰,但由于物联网涉及的技术多,因而缺乏技术标准和行业规范,供应链管理过程繁冗和信息编码标准化程度很低,这无疑阻碍了SCM共享信息平台的建立。
3.节点企业信任机制缺失造成战略同盟形成困难。供应链上的节点企业之间为了暂时和短期利益,没有真正做到让供应链上所有成员共享全部信息,再加之信息技术应用的落后,使得供应链上下游企业之间的业务活动难以协调甚至造成脱节,使业务活动变成了各自为政,形成模糊的黑洞,导致成本高且可控制性差(蒋伟,2011),所以供应链成员之间存在严重信任危机,包括下游节点不信任上游节点、上下游节点信任愿望不对称、信任的易毁性和恶性循环以及供应链规范信任机制的缺失,因此造成战略同盟很难形成。
4.条块分割和行业壁垒延缓绩效评估体系的形成。尽管节点企业引入供应链管理,由于企业性质和生产过程的相异,很容易形成行业壁垒,出现“商业机密”为己所有、不为他用的现象。因此供应链成员间相互挤压十分突出,这种挤压表现为价格、成本和风险挤压,最终形成利润和生存空间的挤压。这种挤压不仅对弱势企业是打击,也对供应链造成负面的影响,通常造成供应链整体成本的增加,所以延缓供应链整体绩效评估体系的形成。
物联网技术概述
(一)物联网
物联网(The Things Of Internet)被称为世界信息产业第三次浪潮,代表了新一代信息发展技术,被世界各国当作应对国际金融危机、振兴经济的重点技术领域。所谓物联网是将无处不在的末端设备设施,诸如传感器、移动终端、工业系统、楼宇系统、家庭智能电器、视频监控系统、全球定位系统(GPS)、红外感应器以及智能尘埃等,通过通信网络,与现有互联网结合,采用合适的信息安全保障机制,让所有物品均能够彼此“交流”、为人类提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、安全防范、决策支持、远程控制以及自动识别等服务功能,最终实现对“万物”的“高效、节能、安全、低碳”的“管、控、营”一体化。
(二)物联网的内涵解读与结构分析
对于物联网的内涵,可以从应用角度和技术角度两个层面理解和把握。从应用层面理解,物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中,形成“物物联网”,然后“物物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合,达到更加精细和动态的方式管理生产和生活(邱伏生,2011);从技术层面理解,物联网是指物体通过智能感应装置进行全面透彻的感知,经过传输网络的可靠传递,到达指定的信息处理中心,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息智能交互与智能处理的网络(邱伏生,2011)。其系统结构包含感知层、网络层和应用层三个层次,详细构成可以用图2的模型来描述。
(三)物联网技术
1.物联网感知技术。物联网的感知层就类似于人类的睛、鼻、耳、口和肢体等器官,融合了视觉、嗅觉、听觉、味觉和触觉等功能。目前物联网就是通过相当于人类“五官”来感知信息,依靠的技术主要包含RFID技术、传感技术、定位技术以及激光扫描技术等。其中,RFID技术相当于物联网的“眼睛”,是物联网感知技术的核心技术,是一种基于电磁理论的非接触式自动识别技术;而传感技术充当了物联网的“皮肤”角色,利用传感技术可以把通过RFID采集的信息转换成电信号传递至信息中心或信息平台;经过信息平台处理后的数据信息必须要反馈给信息应用端或用户方能让人类享受到物联网带来的便利,因而必须利用定位技术,将信息准确地传递到有信息使用请求的终端设备或用户处;激光扫描技术则能帮助人类快速、高效、准确的将物品代码(EPC)或信息采集并传递至云服务器端进行处理。
2.信息传递技术。物联网的网络层是建立在现有的互联网网络基础设施之上的,利用互联网网络介质和网络设备(网卡、网桥、路由器、集线器和交换机等),将感知层采集到的物品信息实时传输,主要依靠信息传递技术,把现有的ipv4扩展至ipv6,解决信息传递带宽受限的技术问题。
3.网络技术。物联网的网络技术主要是借助互联网、2G/3G网络、通信网络、广电网等线路,利用现有的有线通信技术、无线通信技术以及已经成熟的各种网络协议,把感知到的所有信息按照要求进行加密、转换、分组、传递。
4.信息智能分析与控制技术。物联网的所有成员一旦被植入智能芯片之后,就相当于它们有了“智慧”,能够主动或被动地与用户进行交流“思想”,这是物联网的一个关键技术,这种技术的实现主要依靠云计算,它具有虚拟化技术、高性能存储技术以及云计算平台管理技术,利用这些技术物联网可以快捷高效地从云服务的海量数据中挖掘出用户需要的信息,结合管理信息系统MIS,可以协助人类进行智能分析和自动控制。
物联网技术对SCM的影响及作用
(一)管理过程得以优化
利用物联网技术可以把企业供应链管理转变为“物-物”模式,通过感知、传感和智能处理技术,能够实现物与物的直接“交流”,从而减少了系统对人的依赖,这样的SCM过程得到很大的优化,进而使整个供应链的运营效率得到提高。
(二)信息共享得以同步
借助管理信息系统MIS、物联网的网络技术、传输技术等,把供应链节点所有企业的全部信息实时在供应链之间同步共享,这样可以让所有供应链参与者都能及时、动态地了解客户的最新信息和需求,以便成员企业能够迅速作出相应的变动,利用物联网的跟踪技术可以减少向其他成员传递信息数据时出现的失真现象,参与企业就能最快而准确地预测各种变化,从而大幅度降低管理成本。
(三)客户个性化需求得以满足
供应链网络通过物联网技术可以增强对供应链系统内部的信息流、资金流、物流以及事务流的监测和控制,帮助企业确定物资采购路线、降低库存仓储成本和优化产品生产工艺,实现供应链的业务流程再造,因而在满足客户个性化需求的同时,也能够提高生产效率,降低管理成本。
(四)供应链管理可视化得以实现
以物联网技术为基础,我们为供应链中的每一个“物品”贴上电子标签EPC,标签里包含该物品的所有相关信息,通过红外感应技术、信息采集技术和视频监控技术,让每个人通过信息系统IS都可以追溯产品的成本、生产厂址及日期、加工过程、流通详情以及生产该产品的原材料来源。这种价值信息链通过互联网在企业内部网络Intranet以及外部网Extranet进行共享和交换,从而实现了供应链管理的可视化。
基于物联网技术的SCM发展趋势分析
随着物联网的普及和物联网技术的影响,首先,供应链管理反应速度更快,供应链各节点企业之间集成化、协同化、一体化的趋势更加凸显,选择少而精的合作伙伴以保证供应链运作的高效性,因而供应链绩效更加优化(蒋伟,2011);其次,物联网技术实现了货物在各个环节上的自动化管理,加强对产品质量的动态监控,保证企业能够提供高品质的产品,因而供应链管理与质量控制更加智能化;最后,企业可以利用物联网技术,在保证采购、物流和生产等上游流程稳定的基础上,通过有效监控商品流动情况,及时读取客户需求的变化,实施基于产品的增值服务,切实提高客户对企业产品的满意度和企业的竞争力(王辉等,2010),使得供应链管理更加体现企业的服务化。
随着物联网技术的发展和完善,基于物联网技术的供应链管理必然会受到巨大冲击和影响,那么未来的SCM发展必然会致使整个供应链波动幅度和不确定性不断增加,若要保持增长需要真正的全球化客户和供应商网络,市场动态需要地区性、成本优化的供应链配置,风险管理触及端到端供应链,现有的供应链组织需要得到真正的整合和授权。
参考文献:
1.蒋伟.探析物联网技术对供应链管理的影响[J].物流科技,2011(2)
面对如此规模的市场,高通自然不会错过,且致力成为引领者。在2016上海世界移动大会期间,高通向媒体展示了其最新的4G LTE应用于物联网的LTE IoT调制解调器MDM9x07和MDM9206。据介绍,MDM9x07是低成本、低功耗的调制解调器,MDM9x07芯片系列包括高通骁龙X5 LTE(9x07)调制解调器和面向物联网(IoT)的MDM9207-1调制解调器,具有全网通能力的骁龙X5 LTE调制解调器(9x07)支持LTE Category 4,最高可达150 Mbps的下载速率。MDM9207-1调制解调器在下行链路支持LTE Category 1,最高达10Mbps的速度,同时支持节电模式(Power Save Mode, PSM),使用两节AA电池可实现最多长达10年的续航时间。这些调制解调器兼容全球主要蜂窝标准,同时还支持Linux OS、ARM Cortex A7处理器、并已预集成支持MU-MIMO技术的Qualcomm? VIVE?802.11acWi-Fi、Bluetooth 4.2、低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)和全球卫星导航系统(GNSS)。为了提供设计简易性,该芯片可跨整个芯片平台支持可扩展软件复用,从而降低设计复杂性、减少开发成本和实现更快的产品商用。
据了解,目前高通子公司高通技术公司已获得超过60家OEM厂商和模块OEM厂商基于MDM9x07芯片系列的100余款设计,基于骁龙MDM9x07和MDM9207-1 LTE调制解调器的商用物联网终端现已上市。
而MDM9206是专为物联网设计的支持更低功耗和更长距离传输的调制解调器,可支持LTE eMTC(Category M1)和NB-IoT(Category NB-1)模式。模块OEM厂商预计将于2017年初基于MDM9206、支持Cat M1的模块,而后续不久MDM9206也可以通过软件升级的方式支持Cat NB-1。