1、1现代物流行业物联网关键技术及应用研究张文瀛，王喜富（北京交通大学，交通运输学院，北京 100044）摘要：依据我国物流技术及物流信息化需求，通过分析物联网基础理论与关键技术，建立了物联网技术结构及体系框架及其在物流领域的应用模式，提出了物联网环境下物流业务及信息体系。通过物联网环境下的新型物流业务流程研究，构建并设计了基于物联网的物流信息平台架构及系列关键技术。结合目前我国物联网技术和物流信息平台的发展情况，提出基于物联网的物流信息平台运营模式，推动物联网技术在现代物流行业的示范应用。关键词：物联网，现代物流行业，物流业务体系，信息平台，运营模式The Logistics internet
2、of things key technology and applied research on the Modern logistics industryZhang Wenying，Wang Xifu（School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University, Beijing,100044 China）Abstract: According to the needs of the domestic logistics technology and logistics information, the article b
3、uilds logistics internet of things technologies structure system framework and its application in the field in logistics model through the basic theory and key technology , also this paper puts forward the information system and logistics business in the logistics internet of things environment. Wit
4、h the new logistics business process research under the environment of internet of things, the article builds and designs the logistics information platform structure and a series of key technology based on the logistics internet of things. Combining the development of the domestic logistics informa
5、tion platform, the logistics information platform operation mode promotes the logistics internet of things technology in the modern logistics industry.Key words:logistics internet of things, modern logistics industry, logistics business system, system platform, operation mode.1 绪论物联网将从任何时间任何地点的人与人之间
6、的沟通连接扩展到人与物以及物与物之间的沟通交互，实现了物理世界与信息世界的无缝连接。即物联网是2利用感知手段将物的属性转化为信息，在相关标准规范的约束下通过传输介质进行物与物之间的信息交互，进而实现物与物之间的控制与管理的一种网络，如图 1-1所示。物人网 络标 准规 范感 知控 制感 知控 制信 息传 递制 订准 则规 范 运行 环 境物图 1-1 物联网结构及原理物流信息化是信息技术在物流领域中的集成应用，是将信息技术有机融入到物流运作过程中，推动物流管理模式的变革，适应经济全球化下生产、生活对物流服务的需要。物流信息化与物联网有着密切的关系，物联网的实现可以大幅提升物流信息化水平，为物流
7、信息化提供近乎完美的物流运营环境，可以说物联网将促使物流产业的又一次技术变革。2 物联网的基本结构与技术物联网的基本结构是物联网系统化的重要体现，物联网各组成部分分工协作、有机结合，实现物与物之间的交互沟通。物联网的组成包括感知层、网络层和应用层，基本结构如图 2-1所示。物联网的感知层是通过对物质世界的物理实体的感知布局，实现对物理实体的属性的感知、采集与捕获，使之成为可供传输和识读的信息。网络层是通过相关的工具和媒介对感知层将物体属性转化而成的信息进行汇集、处理、存储、调用、传输的部分。应用层将物联网所提供的物的信息引入相关领域，与其现有技术相结合，实现广泛智能化应用的解决方案。各层在功能
8、上是相对独立的，各层内部的改变不会影响其他层，这使得物联网的设计变得相对简单、灵活，也有利物联网的扩大和发展。而且，层与层之间是逐层上下链接的关系，下层作为上层的基础，为上层功能的实现提供服务。同时，层与层之间有不同技术体系、功能模式以及协议、标准、法律法规等支撑体系。在实现人与物、物与物智能化控制的同时，实现对物联网环境下信息技术的集成化管理与高度融合。由于物联网相关技术是构建物联网信息技术平台架构的基础，因此，按物联网技术范围将物联网技术构成分为物联网基础技术、核心技术、关键技术等，如图 2-2所示。3网 络 层 应 用 层汇 集处理存储调用传输应 用 控 制应 用 实 施物理实体感 知
9、层实 体 感 触 端感 触 传 输 网感 知 工 具物联网技术构成基 础 技 术核 心 技 术支 撑 技 术射 频 识 读 器传 感 器 与 无 线 传 感 器 网 络嵌 入 式 智 能 技 术纳 米 技 术 与 纳 米 传 感 器R F I D 射 频 技 术E P C 编 码 技 术资 源 寻 址 技 术物 联 网 系 统 中 间 件 技 术 （ I O T -M W )物 联 网 名 称 解 析 技 术 （ O N S ）物 联 网 系 统 信 息 服 务 技 术物 联 网 应 用 技 术物 联 网 安 全 技 术图 2-1 物联网基本结构图 图 2-2 物联网的技术构成3 基于物联网的
10、物流业务体系现有的物流业务体系所涉及到的物品信息采集和交互能力有限，无法实现物流过程中对物的实时监测与控制。在物联网技术和支撑环境的共同作用下，物流的核心业务发生变化，物流运营管理的智能化水平显著提高，增值业务的服务范围进一步得以拓展。经过物联网对物流业务体系的影响分析，本文在现代物流业务体系的基础上进行再造设计，提出了基于物联网的物流业务体系框架如图 3-1所示。货 物标 识货 物感 知物 流 信息 处 理物 流 信息 传 递物流感知网络传输信 息展 示物流应用物联网环境信 息 控制信 息汇 集智 能包 装流 通加 工自 动 装卸 搬 运辅助业务层智 能运 输自 动仓 储动 态配 送核心业务
11、层供 应 链协 同 管 理物 流 状 态实 时 查 询增值业务层物 流 系 统优 化物 流 过 程控 制自 动 支 付智 能 结 算信 息控 制应用业务层企 业物 流行 业物 流社 会物 流图 3-1基于物联网的物流业务体系44 基于物联网的物流信息平台架构设计结合物联网的技术构成和物联网的物流业务体系，本文设计出基于物联网的物流信息平台架构体系模型，该架构可划分为基础环境、物联网技术集成、应用支撑、企业级应用四个层次，如图 4-1所示。图 4-1基于物联网的物流信息平台架构这种架构模式可以为物流企业提供符合实现企业思想，基于动态松耦合的、且与实时动态事件相呼应的新技术体系架构。5 平台运营模
12、式选择物流共公信息平台的规划建设根据投资主体、运营机制和运作方式的不同，电子商务接口 E D I 接 口电子政务接口 外 部支 持平 台多 维表 图展 示平 台R F I D 及传感信息多维视图系统多维视图商业智能系统自定义用户查询系统智 能物 流应 用物流过程控制系统智能配送系统感知集成适配器数据集成总线过程执行引擎感知消息集成器 消息中间件感知数据容错模块物 联网 集成 技术 平台感知数据安全模块安全 / 身份认证服务调度引擎工作流引擎 规则引擎 日志服务异常处理 / 测试服务储存服务 元数据服务资源 / 数据访问服务服务引擎计算平台数据交换平台预警平台公共业务算法组织结构流程平台数据字典
13、文档服务平台应 用支 持平 台表单 报表客户端缓存服务标签库控件库物联网承载网络 / 广域互联网络 / 移动通信网络 / 局域网 / 行业专网网 络平 台操作系统W i n d o w s 、 L i n u s 、 U n i x 数据库 / 数据仓库O r a c l e 、 M S S Q L S e r v e r 、 D B 2 、 S y b a s e J 2 E E S e v e r / N E T S e v e r P o r t a l S e v e r平 台支 撑环 境企业应用层基础环境层物 联网 集成 应用 层应用支撑层安全管理系统：安全防护/入侵检测/防火墙/物
14、联网安全预测分析 统计分析 数据挖掘智 能决 策支 持货物状态查询系统专家系统自动化仓储管理系统 5可以分成三种模式：政府主导模式、企业主导模式、委托第三方模式。结合这几种运营模式的特点和适用范围分析，以及目前我国物联网技术发展和物流信息公共平台的发展现状，本文建议性地给出了基于物联网的物流信息平台运营模式。5.1 物流信息平台的三种运营模式分析(1) 政府主导型运营模式政府主导模式，即公共物流信息平台的规划、建设和运营维护都由国家直接负责。这种运营模式具有易于获取政府资源、方便实现政府部门之间协作的优越性，但不利于平台的市场化运作。(2) 企业主导型运营模式企业主导模式，即信息平台的投资建设
15、及运营完全由企业自己负责。该模式的有事在于企业自主经营，可实现市场化运作，便于建立现代企业制度，且其运营管理较为灵活，但在运营初期企业压力较大。(3) 委托第三方运营模式委托第三方运营模式是指由政府或企业出资，自行建设并将运营管理全部或部分外包给能提供运营服务的第三方企业。委托第三方运营的模式可以减少投资方运营初期的投资，资金压力较小，但是存在业务组织体系复杂、利益关系对立统一等问题。5.2 基于物联网的物流信息平台运营模式选择基于物联网的物流信息平台具有物联网技术独特的属性和特点，是信息技术发展的新兴事物，目前还没有国内外企业的成熟运作经验，平台的建设和运营模式都有待研究。从我国物联网技术和
16、物流信息公共平台的发展现状来看，单纯地由政府为投资主体建设和运营基于物联网的物流信息平台不太现实；如果采用企业主导型运营模式，投融资非常困难；而作为毫无成熟运营经验的新兴事物，完全委托的运营模式尚不具备应用价值。综合上述分析，本文建议基于物联网的物流信息平台采用“企业主导型的协同运营”模式，即：“需求导向，协同规划，政府引导，企业运作”的运营管理模式。该模式以企业应用的市场化需求为主导，由政府和企业共同投资规划，实施过程中由政府引导，企业负责实际运作。 “协同运营模式”集政府主导型模式和企业主导型模式的优势于一身，同时避免了它们的不利之处，有利于6推动物联网技术在物流行业的示范应用。该模式的实
17、施路线图如图 5-1所示。基于物联网的物流信息平台市场化需求客户企业客户企业企业政府 ： 政策引导支持 ， 健全网络建设企业 ： 整合系统资源 ， 构建感知体系共同规划 ， 投资建设需求导向 协同规划 政府引导 ， 企业运作自主经营有偿服务行业准入会员管理法规保障价格指导标准配套宏观协调引 导运 作图 5-1 企业主导型协同运营模式实施路线图6 结论与展望本文基于现有物联网与物流发展的基础理论，建立了物联网的技术结构体系，提出了物联网环境下由智能运输、智能仓储、动态配送和信息控制等共同构成的新型物流业务体系，并对基于物联网的物流信息技术平台架构设计进行了深入研究。在总结现有物流信息平台运营模式
18、特点及其适用范围的基础上，结合我国物联网技术和物流公共信息平台的发展现状，提出了物联网环境下物流信息平台的协同运营模式。物联网技术的快速发展和应用，必将会带来物流体系中各项业务的高度智能化。我国物流业借助物联网技术，形成物畅其流、快捷准时、经济合理、用户满意的智慧物流服务体系，将促使中国物流业技术变革，为物流的发展提供新的市场机遇。相信随着物联网的发展，一个智慧物流的美好前景会很快呈现于现代物流行业。参考文献1 王喜富. 物联网与物流信息化M. 北京：电子工业出版社，2011.2 Hankima Chaouchi. The Internet of ThingsConnecting Object
19、s to the Web M. British Library Ctaloguing-in-Publication Data, 2010.3 申金升，卫振林，纪寿文. 现代物流信息化及其实施 M. 北京：电子工业出版社，2006.4 宁焕生，张彦. RFID 与物联网：射频中间件解析与服务M. 北京：电子工业出版社，2008.5 李长 . 物联网的本质是深度信息化OL. RFID 世界网. 7http:/ 中国科学院信息领域战略研究组. 中国至 2050 年信息科技发展路线图M.北京：科学出版社，2009.7 胡晓专. 构建更加智慧的城市 -为了更加智慧的地球C. 2009 信息城市高层论坛- 感知中国，感知北京，2009.
