万物互联，物联网技术构筑新一代智能物流系统

一、前言

物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，对新一轮产业变革和社会经济的绿色、智能、可持续发展具有重要意义。因其具有巨大增长潜能，已是当今经济发展和科技创新的战略制高点，成为各国家构建社会新模式和重塑国家长期竞争力的先导。据Gartner预计，2020年全球接入物联网的设备数量与人类数量比将达到4比1，且超过65%的企业将在经营和管理流程中采用物联网设备。考虑到未来可能会是机器人帮助人从网上下单或发出服务请求，我们将进入一个待“物”如“人”的时代。

自改革开放以来，我国物流业一直保持着高速发展，作为支撑国民经济发展的基础性、战略性和先导性产业，物流业在国民经济的健康发展过程中起到关键性作用。但是相比国际现代化物流企业而言，我国物流企业在运营管理上有待进一步向集约型转变，并通过新型的信息科技赋能来优化资源配置，从而实现降本增效。

随着微机电系统（MEMS）传感器、微波无线射频识别（RFID），5G通信，大数据、云计算、人工智能、等一系列前沿科技的发展和技术积累，物联网技术将进入全面爆发阶段，并通过促进物流企业的数字化转型和推动新商业模式衍生，来提升物流企业经营效率和客户体验。

因传统的物流商业模式以及基础设施很难再适应现代化物流产业的发展需求，一批有前瞻性的物流企业已经着手在运输、仓储、配送、信息互通共享平台建设等多个环节中，率先开始采用物联网技术，逐步迈向数字化、智能化的发展道路，进而构筑起基于物联网的新一代的智能物流系统。（GIIS 2019第四届物流产业创新峰会倒计时28天！致物流黄金时代，致科技智创未来）

二、物联网技术的发展

物联网是指万物互联构成的服务网络，通过智能终端和设备给物理世界的物体与环境赋能，使得物与物之间能够互相感知、沟通以及互动，来传达自身的内在状态或外部环境信息。广义上讲，互联网实现了人与人之间的信息共享，物联网不仅指的是物与物之间，也包含人与物、人与现实环境之间的信息交换，通过将网络环境下的各种感知设备（如各类传感器）与智能终端（如各类智能硬件）相结合，利用物联网来实现万物的数字化，实现物体的自我智能识别、主动定位追踪、自发全生命周期管理以及组织服务交付等功能。

虽然，物联网在发展历史上受到过设备和实体设施安全以及数据隐私等方面的挑战与质疑，但并不能成为物联网快速发展的阻碍，人类以开放的心态拥抱这一历史性机遇，快速将物联网技术付诸使用，并期待在这股技术变革的浪潮中，人们的生活与工作方式得到日新月异的变革。

2017年，工信部发布《物联网“十三五”规划》，指出我国物联网现已进入“跨界融合、集成创新和规模化发展”的新阶段，随着智能可穿戴设备、智能家电、智能网联汽车、智能机器人等数以万计的新型终端将接入网络并产生海量数据，物联网相关的应用将出现突破性增长并促使社会生产、社会管理和居民生活方式进一步向网络化、精细化、智能化方向转变。

工信部旗下赛迪顾问数据显示，2017年中国的物联网设备达到12.1亿台，预计到2025年，中国物联网设备数量将增长到53.8亿台。2014年我国物联网产业规模达到了6320亿元人民币，同比增长22.6%，2015年产业规模达到7500亿元人民币，同比增长29.3%。到2020年，中国物联网的整体规模将达到2万亿元。

物联网技术架构包含四个层级，分别是：感知层、传输层、平台层和应用层。位于底层的感知层，依托于图像捕捉装置、RFID感应器、传感器以及GPS定位器等各种各样的传感器或智能硬件设备，来实现对物理世界物与事件的感知与互动控制；传输层主要是通过各类通信协议，将感知层采集的信息通过各种网络（有线和无线、短距和长距）传输至平台层；平台层则利用云计算、大数据、人工智能等手段将感知信息进行融合分析和处理，通过中间件与行业应用实现衔接；最终应用层将物联网技术落地于各个细分的行业应用场景，从而实现面向大众用户的服务功能。

三、物流领域“智联”万物的物联网关键技术

万物实现互联后，物联网技术的应用将从根本上改变社会的生产方式，提高人们的生活质量，并促进智能化城市的建设。智能物流系统作为城市核心重要基础设施，是保障城市正常运行的生命线，将在物联网技术和应用的改造下得以迅速升级。考虑到智能物流的实现过程需要不同类型的物联网技术做支撑，从感知执行层面、网络传输层面到应用服务层面，不同类型的物联网技术对智能物流系统的构建起到针对性的作用。

第一，感知层技术是物联网的先行技术，物体只有被感知，才能被发现和交互。感知层技术的应用，让物联网系统能够迅速识别物流过程中的目标物体。感知层中常使用智能标签技术、机器视觉技术、全球定位系统、区域高精度定位技术等来完成对物体的感知与跟踪。

首先，利用海量无线传感器可以实时地获取物品状态和物流信息，保证后台远程监测信息的真实性与完备性，在物流仓库管理和物品配送方面可以发挥巨大作用。

其次，物联网终端让物流管理人员实现对货物的状态和位置实时监控。在跟踪货物过程中，监控人员能够第一时间对配送速度，物品状态进行全面了解，有针对性地优化运输线路，提高运输效率，并对可能发生的异常情况（比如冷链中的货物温度变化）做出紧急处理。

物流信息互通共享技术及应用国家工程实验室研究认为，随着物联网技术的发展、智能终端的尺寸越来越小、功耗越来越低，智能标签技术作为物联网领域最重要的技术之一，能够对物流过程中的物品进行自动识别与状态标记，并建立完整数字档案。

经过标记的物品，其全周期的完整信息将被智能标签保存、被读取设备自动获取采集，为物流供应链管理提供数据支撑。该技术能够有效应用于对货物、运输车辆的实时监控、货物的智能调度以及产品的智能化仓储管理等多个场景。

第二，网络传输层相关技术是万物互联互通得以实现的必备要素。智能物流有系统化和网络化特性，必须基于网络条件和通信技术来进行信息传递和数据处理。考虑到大型物流企业网络覆盖全国甚至海外，物联网需要依托于网络传输层的相关技术来实现物流的长距离有效管理。

现有通信技术面向物联网的海量连接需求，向低功耗和广覆盖发展。低功耗广域网LPWAN技术是当前发展的热点。NB-IoT、eMTC、5G移动通信技术的发展，为低功耗、高性能的物联网打下坚实的基础。NB-IoT是一种基站复用的蜂窝网络，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，有速率快、成本低、功耗低、覆盖广的特点。

基于NB-IoT技术的物联网平台可助力物流企业实现对运输、仓储、配送、装卸、包装、流通加工、信息管理七大环节和多个工作场景的信息协同与控制，提升作业效率和生产力。

第三，应用服务层让物联网技术落地于各个细分场景，从而实现面向大众用户的服务功能。例如，以物流资源共享，提高资源利用率为目的，物流业可通过打造公共服务信息平台，来实现信息的收集处理、互联互通，从而有效优化资源配置。

该平台的构建能够在整理、分析并处理物流运输公共信息的基础上，打破包括“信息垄断”与“信息孤岛”在内的诸多行业瓶颈，从而优化传统物流系统，提高物流服务水平，提升物流活动的信息化水平，为物流行业转型升级提供重要的技术应用支撑。

其次，智能化的物联网终端能够有效提高物流系统的语音、图像处理能力，帮助管理人员实现对硬件和软件设施的高效使用。在不同系统之间进行协调配合，从而实现不同物流系统之间的互通与互动。

四、物联网技术在智能物流系统中的应用

通过物联网对实体对象进行智能化改造，可让每一个被管理的物品对象具备类似于人的某些特征——极低的、分散的、海量的、智能化的特点（分布式弱人工智能协作网络）；同时物体具备与周边相互交互协同的手段和端到端的物流全流程跨组织业务支持能力（数据的互通和业务的打通通过物体本身的承载来完成）。

物流体系当中的每一件货物从原来被动的管理模式向主动组织协同模式跨越，实现被管理的实体对象之间以及与作为管理者的人之间按需互动与协同，实现扁平化和末端业务驱动，能够助力物流企业在运输、仓储、配送、信息平台建设等各环节进行智能化、数字化、可视化的全面转型升级，从而在行业运营成本、人力成本高企的情况下，实现降本增效。

（1）物联网在物流运输中的应用

随着我国经济发展进入新常态，国内物流业增速普遍开始放缓，物流市场的竞争也更加激烈，与此同时，各大物流企业的用工成本和经营成本等也在不断增加，而运输作为物流企业日常运作的核心流程，是进行成本控制和效率提升的重要环节。

将物联网车载终端应用于物流企业运输车辆，不但可以有效提升信息的可视性与实时性，帮助物流管理人员及时掌握货物状态以及车辆状态，而且可以及时发现道路状况，以更加科学的方式规划运输线路，提高运输效率，降低运输成本及货物损耗。

例如在运输过程中遇上堵车现象，可通过物联网系统实时获取路况信息，为物流管理人员重新规划运输路线提供有效参考，从而最大程度上保证了运输效率。

（2）物联网在仓储管理中的应用

仓储环节是影响物流企业运营效率的关键一环，通过厘米级物联网室内高精度定位技术，仓储管理和运作中的各类设备安全和人员操作得到精准监控，货物安全、人员安全以及仓储管理整体效率得到大幅提升。

物联网技术使得物流企业在出仓、入仓货物管理上，减少查找、识别货物的人力成本、时间成本，能够让管理人员更加方便地寻找到物资。通过使用二维码、RFID技术以及无线传感器等技术和设备，验货的速度可得到成倍提升，方便管理人员在不用开箱验货的情况下，同时查寻调度更多物资。物联网技术赋能下，物流企业的出仓、入仓和清仓速度得到大幅度提升，人工管理费用大幅下降，从而实现了仓储管理环节的精细化、标准化和透明化。

（3）物联网在配送中的应用

在配送环节中，物流企业员工直接与客户进行面对面接触，服务质量的好坏直接影响着客户体验。为提升传统物流企业在配送过程中较低的货物信息采集和交互能力，迟缓的配送信息反馈速度，以及不可两全的配送时速和货品安全，物流企业开始采用基于物联网的配送管理系统，以智能化、无人化配送代替传统人工操作，利用RFID、无线传感等技术，自动完成货物的分拣、配送。

配送环节的信息自动上传到物联网信息共享平台后，物流企业、供应商以及客户都能够得到实时反馈的物流配送信息，从而实现服务满意度大幅提升。

（4）物联网助力物流信息互通共享平台建设

物流信息互通共享技术及应用国家工程实验室，针对我国物流信息互联互通不足、物流供需信息不对称等问题，建设物流信息互通共享平台，以促进企业间物流信息交互，完善物流信息开放标准体系，高效收集处理物流行业的仓储、运输和配送数据。物联网技术为物流信息互通共享平台打下了良好的基础，通过二维码、RFID等物联网感知技术在智能物流系统中的应用，进一步增强平台整理与收集信息的能力，提升物流企业的工作效率。

例如，该平台适配了GPS定位跟踪系统，支持对车辆的实时运输监控，为用户提供了对车辆灵活调度调配的工具，保证了用户对运输各环节的有效控制。一方面，中心调度可以根据实际需求，通过GPS运输监控大屏寻找附近临时车。

另一方面，总部调度可以进行处理、核査、追查异常的操作，为用户核查运输线路提供有效工具。利用GPS运输监控系统实现附近车辆查看，管理人员可通过搜索车牌号或运单号，查询目标车辆的历史运输轨迹及一系列相关参数（速度、方向、运行状态），完成异常监控和预警。该平台可配合图表、报表为路由规划业务提供依据，为异常核査提供证据，为整车结算提供更精确的里程数等多项关键指标。

五、结语

2018年5月，总书记在两院院士大会上指出，“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用。”在政策、技术、市场的多重推动下，物联网技术正在加速与实体经济融合，助力高质量发展，对我国探索共享经济新模式、建设数字经济产业生态、提升政府治理和公共服务水平具有重要意义。

物流信息互通共享技术及应用国家工程实验室理事长、圆通速递董事局主席喻渭蛟提到，将物联网技术与物流业务相融合，是快递物流企业的未来发展方向；前沿科技赋能下，圆通速递将从一个互联网+快递的信息技术服务平台转型升级为物联网+物流的信息技术服务平台。

万物互联时代将要来临，物流企业应该敏锐地察觉到物联网技术能够带来的潜在机遇，以开放的心态去拥抱它，并对人才队伍、技术架构与公司管理模式等各方面进行相应调整，进而全面适应物联网时代对企业创新能力的要求。中国的物流业必须牢牢把握住物联网新一轮生态布局的战略机遇，协同产业上下游企业加大各个层次物联网技术和应用研发投入，带动物联网关键技术的突破和产业规模化发展，从而为物流行业转型升级进行全面科技赋能。