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物聯網技術應用范文1
【關鍵詞】物聯網 應用 發展前景
一、認識物聯網
(一)物聯網的基本概念和基本特征。物聯網是指通過各種地面或者空間傳感器設施以及不同的通信系統,按照一定的協議將設施、設備、人已經其他各種各樣的物品與網絡連接起來,從而達到人和物品之間的實時通信和信息交互。它是智慧地球的重要組成部分,為人和物品之間的智能對話提供了機遇和平臺。
物聯網具有三個基本特征:“全面感知”、“可靠傳送”、“智能處理”。全面感知是指利用各種傳感器技術能夠隨時采集物體動態??煽總鬏斒侵笇⒏兄男畔⑼ㄟ^網絡進行實時傳送?,F在無線通信技術已經覆蓋了大部分區域,因此感知信息的傳送變得非??煽颗c現實。智能處理利用多種信息處理技術對海量信息進行篩選和處理,從而方便人與物品之間的交互。
(二)物聯網的結構層次。如圖1所示,物聯網的結構可以分成:感知識別層、網絡構建層、應用層。感知層由傳感器節點接入網關組成,智能節點感知信息(溫度、濕度、圖像等),并自行組網傳遞到上層網關接入點,由網關將收集到的感應信息通過網絡層提交到后臺處理。網絡構建層在物聯網四層模型中連接感知識別層和應用層,具有強大的紐帶作用,高效、穩定、及時、安全地傳輸上下層的數據。應用層是指物聯網技術的各種應用包括智能物流智能交通綠色建筑等方面。應用層位于感知識別和網絡構建層之上,人們通常把物聯網應用冠以“智能”的名稱,如智能電網、智能交通、智能物流等,其中的智慧就來自這一層。
(三)物聯網的關鍵技術。物聯網的關鍵技術主要可以分為如下幾種:RFID、WSN、EPC以及多種智能技術。RFID即射頻識別技術,俗稱電子標簽,通過射頻信號自動識別目標對象,并對其信息進行標志、登記、儲存和管理。它主要由電子標簽、讀寫器、天線等部分組成。WSN無線傳感器網絡(WSN)是由大量傳感器節點通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網絡系統,其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息,它能夠實現數據的采集量化、處理融合和傳輸應用。RFID主要側重點是識別的作用,而WSN的主要側重點是組網并實現數據的傳遞。EPC是指電子產品代碼,它包括EPC 編碼標準、EPC 標簽、讀寫器、對象名解析服務( Ob ject Nam ing Service, ONS )、物理標記語言( Physical Markup Language, PML)等部分。為滿足對單個產品的標識和高效識別,美國麻省理工大學Auto ID 中心在美國統一代碼委員會(UCC)的支持下,提出了產品電子代碼(EPC)的概念。
二、物聯網技術的應用
物聯網技術作為一門新興的技術,具有巨大的生命力和蓬勃的發展力。同時該技術對社會發展和科技的進步有著巨大的推動力。不知不覺之中,我們生活的方方面面已經融入了物聯網的影子。
(一)物流管理。物聯網在物流領域有重要的應用。物流領域規劃中明確的指出將物聯網技術作為該領域的發展重心之一。通過物聯網技術的建設,可以實現物流系統的現代化,形成集成化的信息化平臺。我們可以對物品進行統一的編碼同時加入EPC的標識,這樣就有助于我們在物品的運輸流通過程中進行及時的狀態反饋。廣泛采用物聯網技術來推動物流信息技術的發展和標準體系的構建是物流領域下一階段的重要任務。
(二)城市建設。隨著技術的進步,城市管理已經變成了動態時間和靜態部件之間的綜合管理。在物聯網技術和3S技術的支撐下,“數字城市”、“智慧地球”這些概念將不再是夢想。我們把在城市管理中所采集的分散、獨立圖像進行并網,進行遠程的業務管理、監控、存儲以及傳輸。通過城市管理系統的搭建,城市的管理、安全監控等方面的得到了很大的改善。物聯網技術為城市的建設提供了直觀的管理工具。
(三)智能交通。憑借物聯網技術的先進方法,使得交通信息的采集變得更加方便快捷。傳感器可以把各個區域的車距和車速信息傳輸到處理中心,便于及時的調整和管理。在終端上加載各種溫度、光照傳感器還可以實時監控路面信息、汽車尾氣等相關信息。
三、物聯網的未來發展趨勢
通過大量文獻的閱讀和思索,我們可以看出未來物聯網技術的發展趨勢大致如下:首先,未來的物聯網需要一個開放的架構來最大限度的滿足各種不同系統和分布式資源之間的互操作性需求。他們既可以是信息的提供者也可能是信息的使用者。其次,未來的物聯網的架構還需要有良好的、明確定義的、呈現為粒度形式的層次劃分。物聯網架構技術應該滿足各種層次的用戶需求,擺脫單一的幾種模式。同時,物聯網的架構技術要具有抵御各種網絡突發狀態和干擾的能力,并將這種影響降低到最小的程度。
參考文獻:
[1] International Telecommunication Union UIT. ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things[R]. 2005.
[2] 王忠敏. EPC 與物聯網[M]. 北京:中國標準出版社,2004
物聯網技術應用范文2
1.1智能電網
電力的發明和使用使人們改變了生活方式和生產活動,使人們進入電力時代。在主張新能源的時代,創建安全,清潔的智能電網,成為各個國家能源研究的主要課題。許多電信企業開展的“無線抄表”工作模式,是正確運用物聯網技術的典型。電網智能化將產生強大的驅動力,并將深刻影響和有力推動其他行業的物聯網應用。
1.2智能交通
隨著人們生活水平的提高,私家車擁有的數量與日俱增,城市交通設施分布不合理、更新不到位,加上城市人口的膨脹、城市交通擁堵問題成為城市病之一,也成為相關交通部門頭疼的治理難題之一。交通智能化是解決交通擁堵、提高行車安全、提高運行效率的重要途徑。
1.3物聯網超市
現在的超市實現了近距離的通信技術,利用電腦掃瞄條形碼完成購物。但是在周末、大型節假日,這種結賬方式仍然不能滿足需要,在人工結賬處,看到結賬的長隊緩慢移動。在未來發展中,物聯網技術融入超市購物中,可以徹底改變這一現象,實現無人操作結賬。顧客選購的商品直接放入購物車內,在推動購物車經過結賬點時,購物車內的所有物品都能夠一次性被全部掃描和讀取,再在顧客隨身攜帶的購物卡中進行一次性掃描刷取購物金額。顧客在購物完成后還能在網絡中查詢到自己的購物歷史信息等數據。
1.4物聯網建筑
物聯網技術在家居建筑中應用,可以使生活便捷化,智能化。當前,已經有部分技術廣泛應用于家庭生活中,如帶有家庭多媒體中心的設備可以便捷地與各類網絡設備進行連接,使家庭中的各類電器、數碼設備、網絡設備等形成一個互聯的局域網。同時,家居環境內的溫度、濕度等數據也可以通過傳感器進行及時監控,使電器及時工作,保證家居環境的舒適。
2關于我國物聯網發展的策略建議
物聯網產業是一個新興產業,在世界范圍內處于起步發展階段,未來發展前景廣闊。
2.1政府戰略引導
物聯網是一個全國性的宏觀系統,政府需要從長遠發展的戰略高度制定物聯網行業的標準和統籌工作。政府組織相應的技術從業人員對物聯網技術進行開發、應用和推廣。同時,需要詳細地制定物聯網發展的指導原則、發展方向、重點目標和實現方法,使物聯網朝著健康、利于人民生活的方面發展。
2.2加大研發投入,突破核心關鍵技術
物聯網技術剛剛起步,雖然我國的物聯網應用已經取得一定成績,但是在一些核心技術方面,與西方發達國家相比還存在一定的差距。在傳感器及傳感器網絡、芯片關鍵設備制造、海量數據處理等核心技術上,我國應加大科研資金、人力投入,集中各項優勢資源,突破技術難關,促進物聯網核心技術的發展與應用。
2.3加強物聯網標準的制定
國際統一的標準可以更好地促進產業規?;?,也便于世界范圍內的交流與借鑒。缺乏標準一直被物聯網業內人士認為是阻礙物聯網快速發展的重要障礙。當前,國家交流與合作日益緊密,我國應抓住有利時機,積極參與國際交流與合作,積極參與國際標準的制定。
2.4完善法律法規,加強隱私保護與物聯網的安全
在未來物聯網的發展中,用戶的個人信息在網絡中留下痕跡,其有用性和私密性存在極大的安全隱患。不法分子利用相關技術非法竊取用戶的私密信息,為用戶個人信息帶來極大的隱患。要緊密關注物聯網的個人信息安全問題,除了加強技術手段建設以外,也需要制定相應的法律法規,進一步完善信息安全、知識產權侵權、個人隱私保護等法律法規,在立法層面警示潛在的不法分子。
2.5重視人才培養
人才是重要的戰略資源,物聯網的持續健康發展離不開專業素養高、業務能力強的高素質人才。充分發揮我國高等院校和科研院所的優勢,大力培養高端技術人才。同時,吸收國外專家和人才,借鑒國外在物聯網方面的研究成果。
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物聯網技術應用范文3
關鍵詞:物聯網技術;TD-LTE網絡;應用
中圖分類號:TP393.4文獻標識碼:A 文章編號:
1.物聯網的原理
早在1999年,美國麻省理工學院就提出了物聯網的概念。2005年,國際電信聯盟了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了“物聯網”的概念。
物聯網是在計算機互聯網的基礎上,利用RFID、無線數據通信等技術,構造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網絡中,物品(商品)能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質是利用射頻自動識別(RFID)技術,通過計算機互聯網實現物品(商品)的自動識別和信息的互聯與共享。
“物聯網”概念的問世,打破了之前的傳統思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開:一方面是機場、公路、建筑物,而另一方面是數據中心,個人電腦、寬帶等。而在“物聯網”時代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施,在此意義上,基礎設施更像是一塊新的地球工地,世界的運轉就在它上面進行,其中包括經濟管理、生產運行、社會管理乃至個人生活。
2.物聯網的應用
2.1城市交通領域
應用物聯網技術,可以節約能源、提高效率、減少交通事故的損失。道路交通狀況的實時監控可以減少擁堵,提高社會車輛運行效率;道路自動收費系統可以提升車輛通行效率;智能停車系統可以節約時間和能源,并降低污染排放;實時的車輛跟蹤系統能夠幫助救助部門迅速準確的發現并抵達交通事故現場,及時處理事故清理現場,在黃金時間內救助傷員,將交通事故的損失降到最低。通過監控攝像頭、傳感器、通信系統、導航系統等手段掌握交通狀況,進行流量預測分析,完善交通引導與信息提示,緩解交通擁堵等事件的發生,并快速響應突發狀況;利用車輛傳感器、移動通信技術、導航系統、集群通訊系統等增強對城市公交車輛的身份識別,以及運營信息的感知能力,降低運營成本、降低安全風險和提高管理效率。增強對交通“一卡通”數據的分析與監測,優化公共交通服務;對出租車輛加強實時定位、車況等信息監測,豐富和完善出租車信息推送服務;通過傳感器增強對橋梁道路健康狀況、交通流、環境災害、安全事故等全壽命監測評估;完善停車位智能感知,加強引導與信息顯示,基本形成全市停車誘導服務平臺;建設和完善城市交通綜合計費系統。針對全市的交通企業、從業人員和運行車輛,統一配發電子標簽,加強對身份的自動識別,提高管理水平。
2.2城市運行管理領域
應用物聯網可以于對城市水、點、熱力、燃氣等重點設施和地下管線實施監控,提高城市生命線的管理水平和加強事故的預防預測,降低事故的發生概率和烈度,提高事故的處置效率。通過視頻監控、傳感器、通信系統、GPS定位導航系統等手段掌握各類作業車輛、人員的狀況,對日常環衛作業、掃雪鏟冰、垃圾渣土消納進行有效地監控。通過統一的射頻識別和數據庫系統,建立戶外廣告牌匾、城市家具、棚亭閣、城市地井的管理體系,以方便進行相關規劃管理、信息查詢和行政監管。
2.3公共安全領域
通過傳感技術,物聯網可以監測環境的不穩定性,根據情況及時發出預警,協助撤離,從而降低天災對人類生命財產的威脅。將物聯網技術嵌入城市智能管理系統,加強對重點地區、重點部位的視頻監測監控及預警,增強網絡傳輸和數據分析能力,實現公共安全事件監控;利用電子標簽、視頻監控、紅外感應等手段,加強對危險物品監控、垃圾監測處理、可燃物排放、有毒氣體排放、醫療廢物、疾病預防控制等的全流程過程監測和控制;利用公共顯示屏幕、感應器等設備,增強對建筑工地、礦山開采、水災火警等現場的信息采集、分析和處理;加強監察執法管理的現場信息監測,提高行政效能;通過智能司法管理系統,實現對矯正對象的監控、管理、定位、矯正,幫助各地各級司法機構降低刑罰成本、提高刑罰效率。
2.4農業領域
可以廣泛應用于對農作物生長環境監測控制、動物健康檢測、動物屠宰監測。通過統一的射頻識別和數據庫系統,建立主要農副產品、食品、藥品的追溯管理體系,以方便進行相關信息查詢和行政監管。通過傳感技術實現智能檢測,可以及時感知土壤成分、水分、肥料的變化情況,動態跟蹤植物的生長過程,為實現調整耕作方式提供科學依據。在食品加工各個環節,通過物聯網,可以實時跟蹤動植物產品生長、加工、銷售過程,檢測產品質量和安全。
2.5醫療衛生領域
可用于醫療監管、藥品監管、醫療電子檔案管理、血漿的采集監控等。為病人監護、遠程醫療、殘障人員救助提供支撐,為弱勢人群提供及時溫暖的關懷,是物聯網備受關注的先導應用領域之一,且在發達國家得到了前所未有的重視,并在隱私保護的立法基礎上,予以推廣應用。此外,在公共衛生突發事件管理、家庭遠程控制、遠程醫療、安全監控方面,物聯網也可以發揮重要的作用,從而提高政府部門的管理水平和人民生活水平。
3.TD-LTE技術在物聯網中的應用
伴隨著人們對于移動數據業務的需求越來越高,無線上網,移動視頻業務,家庭和企業客戶類的業務將會成為未來發展的主流業務,這些業務的無線網絡帶寬需要達到1Mbps以上,而企業級別的高清視頻會議等業務,更是需要8Mbps以上的帶寬才能滿足。從而可以看出對于移動帶寬的需求有多么的緊迫。TD-LTE技術的核心是能夠更有效對抗寬帶系統多徑干擾的OFDM(正交頻分調制)技術和能夠進一步提高頻譜效率的MIMO(多輸入/多輸出)技術。TD-LTE技術可以很好的解決各種業務對帶寬的需求。
TD-LTE技術的峰值速率是所有現存通信技術中最高的,TD-LTE在20M帶寬下可實現下行峰值速率大于100Mbps,上行峰值速率大于50Mbps。
其次,由于TD-LTE技術采用TDD制式,所以它具有在不對稱頻譜上工作的能力,而且移動互聯網業務最重要的特點就是上、下行數據量不對稱,因此TD-LTE更適合移動互聯網業務。同時TD-LTE可以靈活配置5M、10M、20M等多種帶寬,因而充分的利用零碎的閑置頻譜,可以最大程度的提高頻譜利用率,降低無線數據的傳輸成本。
TD-LTE技術在具有高速數據傳輸能力的同時,還具有低時延的特點,這使各類實時業務成為可能。例如實時的聯網游戲,也可以將移動狀態的虛擬現實技術應用于醫療,應急指揮等場景,從而使信息和服務瞬間可以到達任何一個角落。
并且我們可以利用TD-LTE的位置特性,來實現更為快速、精確的定位和導航。將該特性與高速數據傳輸能力相結合,將會產生更多的新型應用。例如運營商通過位置信息和用戶數據的整合,可以提供定位服務,還可以實時查看街道是否堵車,精確的搜索到里用戶最近的餐廳,商場,加油站等。
上述TD-LTE技術的特點說明,TD-LTE作為主流的無線寬帶接入技術,在物聯網的應用中具有與生俱來的優勢。相比有線通信,采用TD-LTE技術實現互聯會更加方便,適用的范圍更廣,成本也會更低,很多物聯網的應用都只能采用無線的方式與網絡互聯;相比其他的無線通信技術,TD-LTE技術作為第四代移動通信技術,它的覆蓋范圍更廣,理論最大覆蓋距離可以達到100km,支持移動速度高,可以達到350km/h等特點。TD-LTE不僅可以提供更高的數據速率和容量、更大的覆蓋范圍,還可以降低業務的延遲以及系統的運營成本,有利于運營商推出更多實時性、高速率業務。
中國移動在國內不斷加快TD-LTE的建設步伐,相信在未來的三年內,在每個城市都能夠實現TD-LTE網絡的無縫連續覆蓋。這將給物聯網發展提供一張優質的接入平臺,完全能夠滿足物聯網技術對無線互聯的需求。
4.結語
物聯網的迅猛發展吸引了各界的廣泛關注,而且高性能的移動通信網絡是移動互聯網發展的基礎條件。伴隨著TD-LTE的出現,將為物聯網的發展注入新的活力。再促進現有業務發展的同時,也將催生出新的各類物聯網應用,提供例如車載智能交通系統、智能家庭系統等各類服務,滿足政府、企業、個人等不同客戶的需求,對整個社會的生活產生積極而深遠的影響。
參考文獻:
物聯網技術應用范文4
1.1供應鏈上庫存管理的“牛鞭效應”概念形式
傳統庫存管理模式的管理對象和現代庫存管理模式有所不同。企業為了實現利益的最大化,其通常通過控制訂貨點及訂貨數量來減少庫存量,避免缺貨現象的發生,避免不確定需求帶來的市場風險。然而,這種傳統的庫存管理模式弊端明顯,主要表現為:其供應鏈上的企業很難實現信息的交流和傳遞,各企業間的交流合作機會少。因此,我們將這種由供應鏈上需求變異逐級放大而產生的效應定義為牛鞭效應。
1.2“牛鞭效應”的應對措施
對產生牛鞭效應的根源分析后我們發現,只有在技術手段上進行創新,對供應鏈上游和下游的各環節進行優化才能有效降低其對企業發展帶來的不利影響。對企業而言,牛鞭效應在各環節都容易阻礙企業的良好發展,例如:無法提供真實可信的數據來進行預測和修正,不能制定出最好的訂貨批量決策、不同企業間配給調控缺乏合理性,價格變化造成不利反應等。企業可以利用EPC技術和RFID技術來提高整個供應鏈上企業的透明度。只要各企業之間能就成立供應鏈戰略聯盟達成一致,那么各企業間的信息就可以實現互相傳遞和分享,也能最大程度減少牛鞭效應對企業發展的不利影響。
2物聯網在供應鏈各個環節中的作用
產品的生產、儲存、銷售、售后、采購、配送、回收環節、港口、碼頭、集裝箱以及保管保險等環節都是物聯網中的重要的環節。特別是在動態變化的市場中,供應鏈對市場變化的敏感程度越高,其對市場的適應能力也就越強。總的來說,隨著RFID和EPC技術的應用,各個環節的產品可以在不限區域的情況下被實時追蹤。
2.1在采購環節的應用
使用物聯網有關技術,企業能夠對各種原料按照廠商和生產日期進行識別和分類,還能合理安排采購的批次和量,在保障采購效率的同時,監控采購的質量,使整個采購過程更為合理化。
2.2在生產環節的應用
在生產和制造過程中,EPC技術的應用比較廣泛,充分實現了原材料、零部件和半成品、產品在全部生產線上的追蹤和識別,并且用于出錯率識別的人工成本銳減,生產效率大大提高,生產時間縮短,生產線的自動化得以實現。除此之外,企管人員可以借助物聯網RFID/EPC技術來保證生產的有序運行,再利用電子標簽高效精確地從種類繁多的庫存中篩選出所需零部件和原材料,并同時追蹤生產環節,根據生產經營狀況,同步地發出需要補貨的信息,從而保障流水線正常運行,使整個生產過程得以均衡發展,也加強了產品在質量方面的追蹤和檢驗。
2.3在儲存環節的應用
存取貨物和盤點庫存是EPC技術在倉庫管理中應用最為廣泛的兩個方面。主要是因為EPC技術可以滿足自動化存取貨物的需求。產品一旦打上EPC的標簽,其無論是入庫還是出庫都能夠被自動識別并進行盤點。這一功能的實現主要歸功于在倉庫中安裝的RFID閱讀器。
2.4在配送環節的應用
EPC技術也同樣在配送中發揮著重要的作用,優勢非常明顯。第一,它能夠提高配送速度;第二,揀選、分發效率以及準確率也得以提高;第三,自動化程度提高,人工成本減少;第四,能夠進行貨物識別,在配送過程中實現真假鑒別,自動通關;第五,使得貨物的配送過程透明化程度提高,貨物配送環節有據可查,提高了安全性。
2.5在銷售環節的應
在銷售環節中,EPC技術可以幫助進行庫存管理,及時進行補貨。全自動智能化的EPC技術能夠跟蹤產品的信息。當一個有著EPC標簽的產品被客戶購買后,EPC技術的自動識別系統能夠向中央系統報備。同時EPC標簽中還包含有生產日期,保質期,儲存方法,非共存商品等產品信息。EPC技術的這些功能使得零售商能夠有效地進行商品的跟蹤管理,提高管理效率。
2.6在售后和回收環節的應用
對消費者而言,他們可以借助商品識別標簽來了解整個商品的信息,例如商品的原料,生產加工,流通等信息。這也為消費者購買提供了最有力的的參考依據。除此之外,企業在售后服務過程中可以實現對消費者使用狀況的實時監控,及時發現消費者在使用過程中發現的問題,及時制定修改建議和措施,使消費者在整個購物和使用過程中都享受到最優質的服務。企業還可以借助標簽識別功能來定位報廢產品并作回收處理,防止污染環境,并且對可持續利用部分加以分類,這對循環經濟的發展有重要的借鑒意義。
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物聯網技術應用范文5
關鍵詞:物流企業;物聯網;物聯網技術
中圖分類號:F27 文獻標識碼:A
收錄日期:2014年8月20日
我國于2009年正式提出建立傳感信息中心,之后許多省市都快速發展物聯網技術在諸多領域中的運用。但很長時間里,物聯網概念幾乎家喻戶曉,看似發展迅速,實則缺乏理性且進展緩慢。隨著2013年的《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》和《物聯網發展專項行動計劃》,才標志著物聯網發展政策頂層架構設計基本完成,同時意味著物聯網邁入實質性發展階段。
一、物聯網技術在物流企業運用現狀
物流作為一種古老的經濟活動,隨著商品生產的出現和發展。物聯網的發展離不開物流行業支持。當前物聯網運用主要集中生產領域和物流領域。特別是在物流領域,物流公司與物聯網關系十分密切,通過物聯網建設,企業不但可以實現物流的順利運行,城市交通和市民生活也將獲得很大的改觀。物聯網技術的應用將極大地提升物流的效率。不但可以減少倉儲物流、人力成本、貨物裝卸等物流成本。而且貫穿全覆蓋的物聯網,可以使得整個供應鏈精準、透明和高效,實現了傳統物流所不可能完成的目標。
2013年根據物流行業協會的調研報告顯示,中國物流行業物聯網設備增長幅度超過60%,物流作業狀況的物聯網管理系統增幅在26%,物聯網技術設備得到廣泛運用。物聯網技術對配送過程的透明化管理和信息追蹤,效果十分顯著。電子標簽揀選系統出貨量增長35%以上。在自動輸送分揀系統、自動化倉儲系統,紅外感知技術、激光感知技術、RFID技術、二維碼技術等各項物聯網感知技術都得到了廣泛應用。在物流訂單處理流程上,實現訂單揀選信息自動處理成語音系統,語音揀選系統揀選信息輸入揀選顯示設備,減少了環節,加快了工作節奏。物聯網技術對自動化智能倉庫領域的管理大大提高倉儲設施的空間利用率,出貨效率飛速提高,更使得單品出貨量較大的物流企業增強了競爭力。激光導引、磁條感知和物聯網智能搬運系統在自動化物流中心的應用也很多,增長率在28%以上。在貨物出入庫方面,物聯網系統根據信息指令對貨物進行智能堆碼跺,也是物流技術裝備物聯網技術的主要領域??傊?,2013年是物聯網在物流領域內高速增長和發展的一年。
二、物流企業物聯網技術應用中存在的問題
(一)法律法規不完善。物聯網法律問題的復雜性在于和我們生活的方方面面結合所產生的復合性問題。物聯網建設涉及到交通、環境、政府工作、公共安全、財務安全、個人健康和情報搜集等多個領域,完善它需要多種力量的整合。當前物聯網法律法規,特別是針對物流企業的物聯網建設的法律法規不夠完善。這些新型問題是對現有法律體系的挑戰,同時并不排斥復合傳統的法律。傳統法律體系中的侵權、違約、個人隱私、公共安全等問題全部都會再現,同時由于物流企業的自身特征,物聯網法律法規的不完善又會在其中得到延伸。
(二)潛在的安全問題。物聯網建設要求信息化,需要信息的開放,而安全性要求信息的獨立,因此需要做的信息化和安全性的統籌兼顧。由于物聯網是由大量設備構成,所以影響通信網絡、傳統網絡、移動網絡的安全。在物聯網的應用中,如果網絡安全無保障,那么個人隱私、物品信息等隨時都可能被泄露。而且如果網絡不安全,物聯網的應用為黑客提供了遠程控制他人物品,甚至有造成危害社會公共安全的可能性,如篡改危險品物流信息,奪取機場、車站物流管理權限。所以,物聯網在信息安全方面存在一定問題。
首先,技術設備的安全問題。物聯網技術使物流企業節約人力成本,實現遠程操控機器完成一些復雜、危險和機械的工作。這樣,物聯網技術設備多數是部署在無人監控的地點工作,任何人都可以輕易接觸到這些設備。而且物聯網操作設備功能簡單、攜帶能量少,這使得它們無法擁有復雜的安全保護能力,但同時物聯網涉及的通信網絡多種多樣,數據傳輸也沒有特定的標準,安全保護體系不完善。如果針對物聯網設備或操控設備的傳感器進行破壞,通過破譯傳感器通信協議,影響設備的正常運行,或對它們進行非法操控,后果不堪設想。
其次,核心網絡的信息安全問題。雖然物聯網本身核心網絡具有完整的安全保護能力。但通過實地調查發現,物流企業在建設物聯網時,普遍都有:節點數量龐大,而且以集群方式存在的特點。這樣數據信息在傳輸時,大量物聯網設備發送數據,遠遠高于目前的IP網所提供的能力,進而造成網絡擁塞。調查顯示,幾乎所有物流企業的通行網絡都是面向連接的工作方式,所以物聯網的廣泛應用必須解決地址空間空缺,網絡安全標準,物聯網核心網絡數據分組技術等問題。此外,物流企業通信網絡的安全架構均是從人的通信角度設計的,不完全適用于機器間的通信,如果基于現有的互聯網安全機制建設物聯網,又會割裂物聯網機器間的邏輯關系。
最后,各環節加密的安全問題。當前,網絡層傳輸的加密機制通常是逐跳加密,即信息發送過程中數據是加密的,但是途經的每個節點上都是需要解密和加密,這樣導致數據在每個節點都是明文。這樣可以適用所有物流作業業務,各業務可在同一個物聯網業務平臺管理,保障了物聯網的高效率、低成本。但是,逐跳加密是要在各節點進行解密,所有節點都有可能被破解加密的信息,因此逐跳加密對傳輸路徑中各節點的可信任度要求很高。在業務層傳輸的加密機制大都是端到端的,即信息僅在發送端和接收端的各節點上均是密文??梢愿鶕煌奈锪髯鳂I狀況選擇不同等級的安全保護策略,從而可以為高安全要求的業務定制高安全等級的保護。但是,這種加密機制不對消息的目的地址進行保護,從而不能掩蓋傳輸消息的源地址和目標地址,同樣會受到惡意攻擊。
總之,多元的數量龐大的物聯網核心網絡,需要一個統一且強大的安全管理平臺;明確物聯網中的特殊安全需要,供何種等級的安全保護,架構合理的適合物流企業的物聯網安全機制問題亟待解決。否則將成為物流企業未來發展物聯網技術的最大障礙。
(三)物聯網技術標準缺乏統一。物流企業物聯網技術的建設包括對企業的各種資源建立一個規范統一的編碼,信息的采集渠道和方式要規范、通暢、穩定,要科學、合理、深入的研究物流企業工作流程方式。標準不統一,影響物聯網的推進。現有各行各業的管理信息系統中,對物品的編碼結構形式各異,對構建互聯互通的物聯網帶來了很大的障礙,現在全國都在進行物聯網技術標準統一的工作,是全國物流企業所面對的難題。
(四)技術不夠成熟。在物聯網技術中,相對已較為成熟,商業化程度比較高的是衛星定位技術和網絡傳輸技術,但作為物聯網技術核心的RFID和傳感器技術,還未能產業化、規?;?。RFID技術目前仍以低頻為主,而高頻RFID剛進入產業化初期階段,還有很大的提升空間,應用過程中存在不少問題和障礙,解決方案還需要進一步完善。
(五)改造成本過高。改造成本高是物聯網技術在物流產業中應用的一大障礙。關鍵原因是核心技術和標準未能實現自主、芯片和高端傳感器幾乎全部依賴進口,這樣就給低利潤率的物流產業帶來沉重負擔。
(六)缺少專業人才。目前,高校對于物聯網技術的應用,多數是對實驗室的建設或相近計算機技術專業的改造,純粹的物聯網工程專業的建設很少,物聯網專業人才培養有待加強。
三、完善物流企業物聯網技術應用對策建議
(一)建立健全相關法律法規。物流企業物聯網的建立和應用時長期而艱巨的任務,需要建立和完善相應的制度,建立物聯網的長效發展機制。物聯網的實現不僅涉及技術方面的問題,同時還會涉及有關管理、協調、合作等多方面的問題,還涉及個人隱私保護的問題。
涉及的法律法規有以下幾個方面:一是保護個人隱私方面的法律規范。防止個人隱私信息被隨意取得,避免人們擔心隱私泄露而拒絕接受物聯網的可能,這就要靠國家出臺相應的法律政策,鑒于法制在我國的不斷完善和人們法律意識的不斷提高,相信相關法律的出臺將為這一問題的解決提供方案;二是要建立物聯網核心技術的知識產權保護的相關法律。保護知識產權就是保護企業的合法利益,法律就是保護這一利益的最有效地手段。保護物聯網的知識產權就是保護物聯網企業的利益和生產研發積極性的有效措施;三是要完善物聯網,特別是針對物流行業和各行業物流作業中使用物聯網技術的法律法規,其目的是為物流行業的發展提供一定的規范要求,確保其健康有序的發展。政府部門要根據不同發展的階段的特征,對相關法規進行適時合理的調整,保證其有效性。
(二)加強安全保障。針對物流作業數據的識別以及感知功能方面是由很多個感知節點來共同實現的特點。從措施上補救:首先,建立一個遠程的設備控制操作管理的平臺,對于那些節點被破壞的,網絡之中能夠自動的愈合,網絡相關的功能也就不會受到任何影響;其次,針對物流企業物聯網終端類型過于多元化,加之分布廣泛、節點移動性、網絡異構性和業務復雜性等特點。我們可以實行身份認證以及訪問限制的有機組合進行控制。同時,使用云計算技術,用云儲存來存儲物聯網那些海量資源數據;最后,在加密環節上,可以僅在感知和應用端產生明文,在網絡中的其他節點都是密文傳送,減少信息泄漏的節點,同時對于感知對象以及傳感設備方面可以適當地進行互相的認證,在合法的情況以及環境之中才能夠順利地進行。這樣針對物流行業特點,從安全層面上保障了物聯網的有效應用。
(三)整合產學研力量。由政府部門牽頭,組織有關科研教育單位的專業力量,制定適合物流科學的物聯網建設和應用的具體計劃,分別對物流企業的技術、經濟、管理等問題展開系統的研究工作。有利于政府結合各種資源,建立統一的適合物流企業的物聯網技術標準。同時,推動高校聯合、委托高校定向培養、組織專家研討會、互派學習,加快物流人才體系的建設。研究增強政府、高校、企業之間的合作,形成產學研合作的良性循環。這樣,既解決了物流企業對物聯網人才缺乏的問題。高校也可以在物流企業建立教育基地、實踐基地等,有針對性地進行培養適合物流企業的物聯網人才;同時理論聯系實際,促進物聯網專業建設,提高我國自主物聯網技術的發展,降低物聯網建設、改造和應用的成本,解決物聯網在物流企業實際操作中存在的具體問題,也為教育部門提供有價值的參考依據。
四、總結
物流行業在我國的發展也非常迅速,物聯網已經成為互聯網之后的一次信息革命。物流企業應當抓住機遇,大力發展物聯網技術、促進物聯網標準的協調統一、推動規模化發展,在將來日益競爭的環境中,打下良好的基礎。物聯網在物流中的應用是大勢所趨,由于發展時間短,不可避免地存在法律法規、安全保障、技術壁壘、人才匱乏等問題。相信隨著物聯網技術的進一步發展及應用,上述問題最終會得到解決,從而促進物聯網在物流企業中大規模的應用。
主要參考文獻:
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物聯網技術應用范文6
隨著我國煙草行業不斷改革與發展,行業內信息化建設逐步加強,物流作為煙草行業至關重要的環節,越來越得到行業內的重視。當前,我國煙草行業正在加緊建設現代物流體系,國家煙草局在“卷煙上水平”總體規劃中明確提出了“全面覆蓋、全程控制、全面提升”的總體要求,瞄準物聯網前沿技術,加強行業內部管控能力,實現打造“面向未來”和“不可替代”的煙草物流體系,建設覆蓋行業全領域、全過程的中國煙草物流網。
目前,卷煙物流信息化發展依然面臨嚴峻的挑戰,傳統的卷煙工商物流在流程、信息、裝備等方面對接不夠順暢,業務流轉速度慢、人工成本過高、自動化程度低、生產效率低下問題。面對物流產業的發展要求以及卷煙物流存在的問題,如何建設“不可替代性的物流企業”,除了解決體制和機制問題外,關鍵要看在核心技術的應用和技術創新方面的突破,物聯網是目前較為領先的技術,也是最適合解決物流領域難題的技術,如何把握和使用好物聯網技術,必將是行業建設不可替代性物流的關鍵。
本文以引入現代企業管理思想和方法、提升卷煙企業的管理水平和企業競爭力為出發點,針對卷煙物流存在的管理成本高、流轉效率低、信息化程度不高以及專業人才匱乏等問題,研究基于物聯網技術的覆蓋卷煙物流全過程的的現代物流系統,建設智慧倉儲、智慧分揀、智慧配送、智慧管理、智慧園區等卷煙物流子系統,努力實現物流作業可視化、業務流程最優化、物流管理智能化、公共信息服務全面化的網絡體系,進而有效地促進卷煙物流現代化建設。
1 物聯網與智能物流
2011年11月28日,工業和信息化部的《物聯網“十二五”發展規劃》中將智能物流列入重點領域應用示范工程。物流行業不僅是國家十大振興產業之一,也是信息化及物聯網應用的重要領域,物聯網技術的興起和發展給予物流行業良好的發展契機。
1.1 物聯網技術
物聯網技術的核心和基礎仍然是互聯網技術,是在互聯網技術基礎上的延伸和擴展的一種網絡技術,其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間,進行信息交換和通訊。物聯網技術的定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,將任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術。物聯網技術的重要特征包括全面感知,利用RFID,傳感器,二維碼等隨時隨地獲取物理世界的信息;可靠傳遞,通過各種電信網絡與互聯網的融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去;智能處理,利用云計算,模糊識別等各種智能計算技術,對海量的數據和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制。物聯網結構如圖1所示。
1.2 智能物流技術
智能物流是指貨物從供應者向需求者的智能移動過程,包括智能運輸、智能倉儲、智能配送、智能包裝、智能裝卸以及智能信息的獲取、加工和處理等多項基本活動,為供方提供最大化的利潤,為需方提供最佳的服務,同時也應消耗最少的自然資源和社會資源,最大限度地保護好生態環境,從而形成完備的智能物流管理體系。
根據智能物流本質,智能物流主要包括感知技術體系、通信與網絡技術體系、智能處理技術體系三部分。
1.2.1 智能物流的感知技術
物流行業中組建物聯網,發展智能物流,需要采用先進的感知技術。在物流行業目前最常用的物聯網感知技術包括傳感技術、RFID技術、GPS技術、GIS技術,視頻識別與監控技術、智能嵌入技術等。
1.2.2 智能物流的通信技術
現代物流作業中,常采用互聯網技術、無線移動通信技術、3G技術、M2M技術、GPS技術、GIS地理信息系統技術相結合,組建貨運車聯網,實現物流運輸、車輛配貨與調度管理的智能化、可視化與自動化。
1.2.3 智能物流的智能技術
現代物流系統常采用的智能技術主要包括ERP技術、自動控制技術、專家系統技術、數據挖掘技術、智能調度技術、優化運籌技術、動控制技術、智能機器人技術、智能信息管理系統技術、移動計算技術等。
2 物聯網技術在卷煙物流中的應用研究
實現卷煙物流物聯網平臺的“全面感知、互聯互通、智能分析”的目標,主要包括物流作業全程一體化、物流管理調度可視化、物流管理精細化以及物流決策智能化等方面。
2.1 卷煙物流物聯網技術框架
根據對物流物聯網的需求分析,為解決其面臨的眾多問題,本項目提出了基于面向服務架構的卷煙物流物聯網框架模型,該框架采用分層模塊化設計思想,分解了物流物聯網這個復雜工程的基本實現過程,并規范了各層的基本作用及功能。該框架共包括事件源層、事件處理層、服務提供層、業務流程層五個層次,基于面向服務架構的卷煙物流物聯網框架模型如圖2所示。
在卷煙物流物聯網中,CEP及ESB的應用,增強了應用對底層硬件控制的透明性,服務發現的透明性,用戶能夠智能的獲取感興趣的事件、享受通知等智能服務帶來的便利。SCA的目的是簡化創建合成服務的過程,通過在調用的必要細節中來解耦代碼模型的編程,從而把它們裝配成可用的合成服務,使得卷煙物流物聯網框架模型具有通用性、智能性、快速應用部署等優點。
2.2 卷煙精益物流體系
卷煙物流精益化管理方面以精益六西格瑪管理模型為基礎,以PDCA(Plan-Do-Check Action Cycle)質量控制為手段,以信息化平臺為技術支撐形成一套可以持續分析、持續完善的精益化物流管理體系,最終與績效考核結合,調動工作人員的積極性,建設適合于卷煙物流精益化管理體系,實施精益六西格瑪管理可分為定義階段、測量階段、改進階段、控制階段四個階段。物聯網技術的出現為精益物流管理提供技術支撐,卷煙精益建設信息化框架如圖3所示。
PDCA(Plan-Do-Check Action Cycle)質量管理理念提供持續改建思路,保證精益管理形成一個閉環改善管理體系,按照“優質、高效、低成本”的物流建設目標,初步設定卷煙精益管理模型框架包括現場管理精益化、作業管理精益化、設備管理精益化、安全管理精益化、成本管理精益化、績效考核精益化等六部分。卷煙精益管理模型框架如圖4所示。
2.3 卷煙物流物聯網功能設計
卷煙物聯網管理平臺以卷煙物流作為切入點,打造物流流程全程可視化、關鍵節點可控化、信息共享化、運作協同化的全程物流網絡,包括物流執行層、管理層、決策層,充分利用行業現有信息系統,加強物聯網數據標準化建設,建立卷煙的物流物聯網基礎應用平臺。
2.3.1 物聯網管控平臺執行層功能需求
物聯網管控平臺執行層圍繞卷煙倉儲、分揀、配送三個主要環節開展。
{1}智慧倉儲。入庫管理流中,系統根據到貨卷煙的數量和類型分配庫內貨位,由固定條碼掃描器獲取件煙條碼信息并寫入托盤RFID標簽,叉車將托盤放入相應的貨位后,通過RFID讀寫器將托盤RFID信息與貨位標簽信息進行關聯。倉儲管理系統通過RFID閱讀器讀取庫內貨位的標簽信息,以獲取庫內目前的卷煙信息。需要庫內移位時,倉儲管理系統生成貨位調整指令,叉車司機通過RFID讀寫器更新貨位標簽信息,將托盤運送至目的貨位后,修改新的貨位信息。在倉庫內分區域安裝溫度、濕度、紅外、煙感等傳感器和攝像器,實時監測倉庫內的各種狀態。出庫管理中,倉儲管理系統將出庫指令發送至叉車終端,叉車司機根據指令找到相應的貨位和托盤取出貨物,同時利用RFID讀寫器更改貨位的標簽信息。
{2}智慧分揀。分揀主要體現在備貨管理、分揀管理、碼垛管理、包煙留檔、暫存管理五個環節。在備貨區安裝大功率RFID閱讀器,實時獲取備貨區貨物的貨物信息。在分揀區域墻體增設顯示大屏,集中展示分揀作業區域的分揀量、分揀效率、分揀進度等分揀作業相關數據,提高管理的便捷性和規范性,提升整體管理水平。集貨管理主要是建立線路和籠車的對應關系,提高分揀準確率和效率,提升管理水平,也為發貨管理和中轉站管理做好支持。暫存區數字化管理,將暫存區合理劃分儲位,分配分揀線對應的儲位編號,并且在發貨暫存區的儲位LED顯示屏上及時顯示提示信息,協助推籠車人員快速完成發貨暫存,提高效率。
{3}智慧配送。發貨管理主要是配送人員根據調度管理系統查詢線路對應的發貨口和籠車位,及時快速找到籠車,核實卷煙包數和數量,按照順序裝車,并要求發貨管理員確認,發貨管理員掃描籠車,雙方完成卷煙交接。在途管理主要利用手持PDA實現對卷煙在途配送過程的跟蹤和監控,實現數字簽收,并且實時掌握配送進度,集成GPS定位,實現配送管理的物聯網信息化水平的提升,利用3G錄像機實現送貨司機作業實時監控,煙包存放實時監控。訂單追蹤通過建立物聯網對于卷煙流通的感知,實現對卷煙流通過程的追蹤和管理。中轉站管理通過掌握中轉站的貨物交接、卸貨進度、倉儲視頻、發貨管理、配送在途等信息,加強中轉站的配送管理水平。
2.3.2 物聯網管控平臺管理層功能需求
通過建立卷煙物流綜合管理平臺來實現對物流管理層的全面信息化,將物流的績效、服務評價、成本、資源集成在一個平臺上,實現全面、綜合、可量化的信息化管理,物流綜合管理平臺如圖5所示。
物流績效管理模塊主要采用科學的管理方式和標準,通過整理、整頓、清掃、清潔、安全、節約、效率、服務、學習、素養等方法對物流配送中心現場各要素,使其處于良好的結合狀態,達到優質、高效、低耗、均衡、安全、文明倉儲分揀配送和提高服務水平的目的;物流服務評價管理模塊包括服務規范管理和服務質量評價;服務規范管理為配送中心提供對物流配送中心服務規范的平臺,服務質量評價可實現對國家要求的服務質量相關指標的錄入、審核、統計、分析功能;物流資源管理模塊包括設備管理、設施管理、人員管理、材料物資管理四部分;物流安防集成模塊利用物聯網技術實現與安防系統建立信息化對接,實現管理層對物流安防的管理監督,完成建設物流中心設備的能耗管理、安全監控人員狀態管理等。
2.3.3 物聯網管控平臺決策層功能需求
物聯網管控平臺決策層包括物流流程監控、物流作業監控、成本績效監控、物流標準監控以及物流運行分析,物流物聯網監控調度平臺如圖6所示。
物流流程監控包括流程監控顯示、流程預警設定以及流程接口配置三部分,流程監控顯示采用圖形可視化界面實現流程進度信息,并根據設定流程目標進行監控,并實時報警,顯示滯后進度;物流作業監控在三維界面上實現整個作業監控,點擊某個環節時,進入環節監控,實現對視頻信息、成本績效信息、實時作業信息進行集成,為管理者提供全面的信息支撐,以便做出更準確的判斷;成本績效監控用于實現對成本、績效、服務質量的統計分析,為領導提供第一手成本績效信息,主要包括物流成本監控、物流指標監控和物流績效監控三部分;物流標準監控。通過總結設定重點環節運行標準,實現對運行效率、物流成本、物流資源、物流安全、物流服務五個緯度進行標準指標的設定;物流運行分析通過對物流信息的智能分析自動生成物流運行分析報告。
3 性能分析
物聯網技術的引入,卷煙物流管理可以有效地解決物流過程中信息斷層問題,從而使得系統具有成本控制最優化、全程管理可視化、需求反應敏捷化、庫存水平最小化、管理模式智慧化的特點。通過融入智能物流領域內相關技術,包括RFID技術,自動識別技術、GPS技術、無線傳感網技術、GIS技術等,在感知層、網絡層和應用層初步實現具有物聯網特征的全面感知、全程控制的卷煙物流信息化建設新模式,使得卷煙物流管理實現物流作業可視化、智能化、自動化、精細化,推動物流管理上水平。與傳統的卷煙物流管理比較具有以下優點:
①建立了卷煙物流作業全流程的綜合信息平臺。利用智能物流技術實時動態地管理物流信息,可有效消除信息孤立和不對稱現象,高效地完成各種具體業務操作,提升了卷煙物流管理的精細化水平。
②實現了實物流與信息流的一致性關聯,有利于物流作業的統一調度和統一指揮。在整個卷煙物流過程中,包括入庫、倉儲管理、出庫,通過物聯網技術可追蹤物流實物的流轉,使實物流與信息流始終保持一致性,有效降低了實物流轉過程中的差錯。
③延伸了物流管理的范圍。物聯網技術可使卷煙物流中倉儲管理進一步具體到托盤、件煙,提高卷煙出入庫的識別率,提高卷煙倉儲服務質量,入庫準確率、出庫準確率,可有效提高作業效率。
④實現了在途管理的監控。通過GPS定位系統與GIS系統的利用,結合GPRS通信網絡,可實時地監控配送車輛。
4 結 語
物聯網技術的發展極大地推動了智能物流領域的發展,卷煙物流行業明確提出建設物聯網的目標。本文圍繞煙草精益物流管理體系構建的總體目標,結合當前先進的信息化技術和物聯網技術,以卷煙物流作為切入點,充分利用行業現有信息系統,以物聯網數據標準化建設為核心,研究卷煙物流物聯網建設的核心技術框架以及關鍵技術,實現了物流整個過程的信息感知、實時監控,并利用精益物流管理理念和PDCA企業質量控制方法,將物流管理與物流技術融合,最終實現對卷煙物流業務的“全面感知、互聯互通、智能分析”。
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