项目8.3 物联网技术的应用 

“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。因此，物联网技术的定义是：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，将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、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。

一、定义

物联网(Internet of Things)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，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、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

二、诞生发展

1999年诞生，2005年普及，2009 大发展。物联网(Internet of Things)这个词，国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。

自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网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”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。

物联网的概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，他的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。

三、物联网技术关键

简单讲，物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。在物联网应用中有三项关键技术。

1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用 。

四、物联网技术的支撑

1. RFID: 电子标签属于智能卡的一类，物联网概念是1998年MIT Auto-ID中心主任Ashton教授提出来的，RFID技术在物联网中主要起“使能”（Enable)作用；

物联网4大支撑技术与业务群

物联网4大支撑技术与业务群

2.传感网：借助于各种传感器，探测和集成包括温度、湿度、压力、速度等物质现象的网络，也是温总理“感知中国”提法的主要依据之一；

3. M2M：这个词国外用得较多，侧重于末端设备的互联和集控管理，X-Internet，中国三大通讯营运商在推M2M这个理念；

4. 两化融合：工业信息化也是物联网产业主要推动力之一，自动化和控制行业是主力，但来自这个行业的声音相对较少。

    五、网技术在仓储管理中的应用

当前，物联网技术在我国的仓储物流领域中得到了越来越多的应用，普遍得到广泛应用的技术也越来越多，一般得到广泛应用的技术有以下几种：网络技术、通信技术、感知技术、智能仓储管理技术和传输技术。

1.网络与通信技术

目前，我国的现代化物流发展趋势，最大趋势就是完全的智能化和网络化。在相关方面的制造企业内部，企业中的生产系统和现代的仓储配送中心之间往往都有一定的相互有效融合，仓储系统实质上是生产系统化中较为重要的一个组成部分，它在企业的生产管理当中有着十分重要的位置和作用。在相关企业的内部系统网络构架中，它的存在一般情况都是将企业内部的局域网络作为建设的主体，然后建立起来的具有独立性的网络化系统。

相关方面的物流公司企业，一般在面对范围较大的物流网络时，每一个网点中的仓储信息管理一般都需要借助企业中的局域网和互联网络系统，将二者有效的相互连接起来，然后进行相关信息的传输。物流中心与物流门店和物资配送点之间进行的信息传输，整体上也是借助了全球互联网的技术能力。从2010 年开始，将无线局域网技术作为基础，仓储业中的物联网系统技术也逐渐得到了越来越多的应用。

2.感知技术

根据相关方面的调查结果显示，目前，我国的仓储业中，物联网技术中应用作为的一项感知技术就是RFID 技术，在诸多先进仓储的配送中心，智能化的无线射频手持终端以及RFID 技术都是较为广泛的应用技术，这样的情况出现，则是由于托盘系统和RFID 技术之间可以进行有效的结合，仓储配送中心，在闭环中应用RFID 技术，可以将花费的成本降到最低，除此之外，将RFID 技术中的手持连选终端作为基础，拣选的效率和拣选的速度都可以得到很大的提升。

普通仓储系统当中，条码的自动识别技术得到了十分广泛的应用，除此之外，电子标签对拣选起到辅助作用的系统同样得到了一定程度的应用，这个内容中提及到的电子标签，指代的并非是RFID 技术标签，指代的是电子指示标签在进行拣选工作时的作业系统。，对这一系统进行完全的利用，把进出库的订单通过计算机系统进行有效的分解，分解之后再将货物传输货架的各货位，用电子的显示技术，对拣货进行引导，以此辅助拣选系统。这样的系统十分的简介，并且实用，应用的范围也十分广泛。近些年，无线网络传输技术也逐渐应用到了拣选数据当中，不用在现场进行布线然后搭建相关系统，为技术应用提供了很大的方便。

在部分的先进制造业中，仓储配送系统内都采用全自动的输送分拣系统，经常采用的都是红外线以及激光灯先进技术进行物品的定位、计数和感知，然后进行全自动的快速分拣。除此之外，为了让仓储工作可以达到可视化，仓库都实行了视频监督控制，一些仓储系统还采用了视频的感知监督控制系统，这样的使用已经取得了良好效果。同时，许多仓库内有传感器，这些传感器技术能够自粽采集仓库中的湿度、温度等数据，实时感知物品的物理信息，这使得感知技术有了更加深入的发展和应用。

3.智能仓储与传输技术

根据从相关资料中获得的详细数据统计分析显示，当前，我国的仓储业中，智能化的终端技术已经有了很多，其中包括：语音提示终端、机器人技术、视频监督控制终端、无线射频手持终端以及无人搬运车等，通过对这些技术手段的充分的利用，物品可以实现自动搬运、自动识别、机器人的自动堆码物品以及智能辅助人工的拣选工作，而在职能的仓储管理控制系统当中，物联网技术和仓库的相关管理系统之间可以进行有效的相互结合，从而使得仓储业发展中的自动化和智能化可以得以实现。

物联网技术在物流传输环节的应用主要体现在三个方面：首先是体现在销售方面，每当一件商品在在线商店出售以后，利用物联网技术的电子商务系统会及时对有关商品的库存及位置进行定位，通过对商品的定位可知拥有该商品并离用户最近的仓库，将相关订单信息通知该仓库人员，其便可以最快的速度进行商品的出库行为。仓库人员借助传感器可了解仓库库存商品的所有信息，这样就有利于电子商务企业来对所有仓库进行仓储环境的相对安全的保持与统一，使得商品稳定在一个比较良好的状态，从而使得仓库的出库存条件得到优化。其次是体现在商品的出库前准备方面，即配货的过程当中。利用无线射频技术可对需要出库存的商品位置进行准确定位，然后借助无线局域网技术可将商品位置信息传送到后台，并可将有关商品信息传递给仓库的管理人员。此管理人员是持有无线扫描终端的，仓库的管理人员依照所传递的商品位置信息可迅速找到所需出库商品，随后只要进行打包并运送到出货车辆位置等待出库就可，这样在免去了手工扫描的过程的前提下，无线射频系统就可对商品的出库信息进行了解。再次是体现在商品的运输过程当中。在此过程当中所用到的物联网技术主要有传感器技术及GPS 技术。其中传感器技术主要是用来对商品的状态进行实时的监控，以了解是否有损坏等。而GPS 技术则是用来对车辆、轮船或是飞机等货物运送载体的位置进行实时地了解。其主要是利用远距离无线技术来将运送载体的位置传输到电子商务的物流系统当中，企业有关人员可通过物流系统随时了解运输的位置。在此过程当中，若有用户想要对商品的在途信息进行了解，相关人员可通过系统将商品的位置及状态等信息都提供给用户，在安装卫星监控的前提下，用户还可能过视频了解到运输载体的现场状态。最后是体现在商品的配送过程当中。在此过程当中所用到的物联网技术主要用4G、EDGE 等长距离无线通信技术。一般来说，在进行商品的配送时，配送人员都会带有4G、EDGE 等手持终端设备。在配送的过程当中商品的交付以及POS 现场结算等交付流程都可由配送人员在交易现场一并完成。另外，有关系统可在配送的过程当中根据配送人员的具体情况给配送人员提供最配送路线建议，并针对配送情况作出统计及分析。

比一比

案例：物联网技术在冷链物流中的应用

近年来，冷链物流需求快速增长。2013年，冷链市场需求达到9200　万吨，冷链物流总体增速已达约20%。我国冷链物流业固定资产投资超过1000亿元，同比增长24.2%，冷链基础设施建设不断推进，冷库规模继续保持较快增长势头。冷链运输设施小幅增长。目前，公路运输占我国冷藏运输量90%。2013　年冷藏车市场保有量新增13000　台左右，同比增长14%左右。

　　冷链物流是一门综合性、交叉性的应用科学，是以冷冻工艺学为基础，以制冷技术为手段的低温物流过程。农产品冷链是指从农产品的获取到被消耗的整个过程中，物品始终处于维护其品质所必需的可控温度环境下的特殊供应链。物联网技术是包括射频识别(RFID)、红外感应技术、全球定位系统(GPS)、激光扫描技术、通信技术、互联网技术(Internet)、地理信息系统(GIS)　等相关的技术。物联网的引入，可推进整个冷链物流系统自动化和信息化进程，提高物流效率，降低物流成本。作为农产品冷链物流运作，包括产品原料供应、生产加工、仓储配送、销售等环节，物联网技术在每一环节应用上各有特色。

一、物联网可改进农产品冷链物流生产加工

　　传统农产品生产加工过程透明度不高，出现质量问题不能准确找出根源，更不能确定相应当事人。物联网的引入能够解决这个问题。当农产品采购时，就可对其进行电子标记编码建立数据库。通过电子标签能够对农产品在整个生产加工过程进行连续的监控，包括当前的温度、湿度以及相应的操作人员。通过查询全部录入数据库的数据，很容易清楚知道是哪些因素造成的问题，能立刻进行改善，确定出事故的责任归属。

二、物联网可改进农产品冷链物流仓储配送及应用

物联网应用能提高农产品仓储管理水平及配送效率。在冷链仓储中心，RFID　技术可实现商品的自动化登记，无需人工检查或扫描条码，更快速准确，并减少了农产品的损耗。物联网技术的应用，可实现配送的可视化，实现农产品运输车辆及时准确调度，从而提高运输效率，尽量避免无效运输。可利用温度标签来提供温度监控，实现车载农产品的动态感知、动态监控及运途农产品的质量与安全。同时，物联网应用，可实现对各冷库库存情况以及在途运输量情况的动态掌握，以便科学化运输决策，从根本上提高运输的合理性，实现农产品冷链物流的有效流通。总之，物联网的应用将推进整个仓库实现可视化，最大程度提高

保管质量、实现仓储安全，并能实现仓储条件的自动调节，提高仓储作业管理效率。

三、物联网可推进农产品冷链物流销售及应用

　　农产品在实际销售中存在农产品易变质，销售点分散、销售次数多等问题。在销售店引入物联网中的RFID技术，可在一定程度上解决这些难题。首先，RFID技术可实时读取冷冻区域的温度信息，将这些信息反馈给超市管理部门，保证冷冻区域的温度处于一定控制范围，从而保证生鲜食品的新鲜度。再者，当消费者购物完毕后，将购物车推过装有RFID阅读器的出口时，阅读器可一次性辨认出购物车中的农产品种类、数量、金额等信息，电脑显示屏会显示该顾客消费总金额，然后顾客付款离开，超市的销售系统立即自动更新，将所销售的农产品信息以及销售额全部记录，以纳入统计。

四、物联网可促进农产品冷链物流信息管理

　　信息共享是冷链物流管理的目标，一旦信息在整个冷链中同步，冷链上的参与者都能跟随顾客需求变动，进而形成同步运作。物联网技术可提供农产品冷链中流动的物品跟踪，同时向所有参与者实时数据传送，可减少信息失真现象。快速的信息传输速度，使冷链上的企业能更及时、准确预测需求变化，推动大幅度降低库存水平。通过物联网，带射频标签的商品被顾客选购的信息，能实时传到中央数据库。当零售点的商品数量低于安全存货量时，系统能自动向供应商发出补货请求，库存补给完全可以智能化地触发；当产品即将达到或超过有效期时，系统能自动向零售商发出促销或撤下货架的要求。

　　从应用趋势看，物联网在农产品冷链物流运作上，要求构建农产品冷链的追溯查询信息系统。通过依托现代前沿网络技术——物联网资源，以建立农产品冷链物流追溯信息系统，构建农产品冷链物流信息备案制度，实施农产品冷链物流任何环节的信息备案，以备查询。这不仅促进农产品生产环节的控制，而且强化了冷链物流环节的质量和安全的全程监控，通过追溯任何环节和过程出现的问题，利于找出真正原因。最终实现政府相关主管部门、冷链物流行业及其物流执行组织企业，对农产品物流活动的检测、监督和控制。

基于政府促进物联网应用于农产品冷链物流建设的重要作用，为此给出几点建议：一是加快扶持和培育城乡一体化农产品物流中心，特别是加大智能冷链物流体系的建设；二是加强冷链物流技术研究与新技术推广，加强现代冷藏车、冷库建设；三是加快发展第三方冷链物流企业，建立运用物联网新技术的冷冻冷藏产品加工配送中心，推进集约化共同配送；四是进一步引进国外先进的冷链物流技术与装备、运作模式与管理经验；五是加快冷链物流中利用物联网技术导入，促进产品安全和质量的提升。通过冷链物流行业积极探索物联网技术在冷链物流系统的广泛应用，从而进一步提高物流效率，降低物流成本。

读一读

拓展知识：物联网技术的体系架构

物联网典型体系架构分为3层，自下而上分别是感知层、网络层和应用层。感知层实现物联网全面感知的核心能力，是物联网中关键技术、标准化、产业化方面亟需突破的部分，关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本问题。网络层主要以广泛覆盖的移动通信网络作为基础设施，是物联网中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分，关键在于为物联网应用特征进行优化改造，形成系统感知的网络。应用层提供丰富的应用，将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化的应用解决方案，关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障及有效商业模式的开发。

物联网体系主要由运营支撑系统、传感网络系统、业务应用系统、无线通信网系统等组成。

通过传感网络，可以采集所需的信息，顾客在实践中可运用RFID读写器与相关的传感器等采集其所需的数据信息，当网关终端进行汇聚后，可通过无线网络运程将其顺利地传输至指定的应用系统中。此外，传感器还可以运用ZigBee与蓝牙等技术实现与传感器网关有效通信的目的。市场上常见的传感器大部分都可以检测到相关的参数，包括压力、湿度或温度等。一些专业化、质量较高的传感器通常还可检测到重要的水质参数，包括浊度、水位、溶解氧、电导率、藻蓝素、pH值、叶绿素等。

运用传感器网关可以实现信息的汇聚，同时可运用通信网络技术使信息可以远距离传输，并顺利到达指定的应用系统中。我国无线通信网络主要有3G、WLAN、LTE、GPRS，而4G仍为试点阶段。

M2M平台具有一定的鉴权功能，因此可以为顾客提供必要的终端管理服务，同时，对于不同的接入方式，其都可顺利接入M2M平台，因此可以更顺利、更方便地进行数据传输。此外，M2M平台还具备一定的管理功能，其介意对用户鉴权、数据路由等进行有效地管理。而对于BOSS系统，其由于具备较强的计费管理功能，因此在物联网业务中得到广泛的应用。

业务应用系统主要提供必要的应用服务，包括智能家居服务，一卡通服务，水质监控服务等，所服务的对象，不仅仅为个人用户，也可以为行业用户或家庭用户。在物联网体系中，通常存在多个通信接口，对通信接口未实施标准化处理，而在物联网应用方面，相关的法律与法规并不健全，这不利于物联网的安全发展。

看一看： 1.了解物联网技术的相关内容。

2.复习物联网技术在仓储管理中应用的主要方面。

做一做：

为AA公司仓储业务进行物联网技术的配置，可以参考以下内容。

1. RFID 技术在仓储业的应用将快速发展。

RFID 是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识别高速运动的物体并同时识别多个标签，操作快捷方便。物联网的发展给RFID 在仓储业的应用带来了良好的发展机遇。随着物联网技术的发展，在仓储领域，RFID 的应用将由点到面，逐步拓展到更为广阔的领域，并与产品智能追溯物流系统融合，产生更大的效益。

2. 感知技术集成应用将成为一个潮流

物联网技术的发展以及人们对物品物理性能的日益关注，将推动仓储业各类感知技术的集成应用。例如，RFID 技术与传感器技术的集成可以对粮食、水果、蔬菜、药品等具有特殊要求的仓储物品进行更具深度的感知，为人们提供更为便利的服务。2010 年这一趋势已经开始显现，无锡粮食物流中心和济宁物联网冷库系统的成功案例被广泛报道，也必然会带动这一感知技术集成应用成为一个发展潮流。

借助感知技术集成应用，在特殊品仓储的监测系统中，可以用于仓库环境监测，满足温度、湿度、空气成分等环境参数分布式监控的需求，实现仓储环境智能化。在危险品物流管理中应用无线传感器网络，能够实时监测危险品及其容器的状态，一旦超过警戒值可及时报警，从而为危险品物流过程的跟踪、监控、管理等提供安全保障。在冷藏物流系统中，可以全程监控冷冻环境中产品的温度及湿度，及时调控温度和湿度，保证产品质量。

3. 无线网络与通信技术的应用

第三代（3rd Generation，简称3G）移动通信技术的发展，为仓储配送中心搭建无线网络系统创造了条件。目前，无线技术在仓储系统已经得到了较多应用。例如，无线电子标签辅助拣选系统可以省却布线环节，大大方便了系统建设；叉车、拣选车等移动设备、移动终端，采用无线通信技术进行实时通信和移动计算，有利于实现仓储智能化作业，等等。2011年，预计无线网络技术和移动通信技术在仓储物联网领域将获得更为广泛的应用。

4. 无人搬运车与智能机器人融入仓储物联网

随着传感技术和信息技术的发展，无人搬运车（Automated Guided Vehicle，以下简称AGV）也在向智能化方向发展，因此也称AGV 为智能搬运车。近年来，随着物联网技术的应用，在全自动化智能物流中心，无人搬运车作为物联网的一个重要组成部分，成为一个具有智慧的物流终端，与物流系统的物联网联网作业、智能运作，实现了智慧物流。相信，随着物联网技术的发展与智能化技术的应用，一定会使AGV 获得一个更为广阔的发展。

5. 仓储物联网出现互通互联的大趋势

目前，物联网技术还仅限于在独立的仓储配送中心内部联网应用，仍然是独立的、局域的智能仓储系统。借助物联网技术，将这些独立的智能仓储系统联网，打破信息孤岛，实现互通互联，组成真正的仓储物联网，就是在智能仓储基础上产生新的变革，这会带来仓储信息化的革命。预计2011 年会出现这方面的探索。

如果真正实现仓储物联网，就可以此为基础在更大的仓储物流网络中实现仓储系统的物联网与智能化，使物在仓储物联网大系统中具有一定的智能，让物流中的物自己知道要到哪里去，应存放到什么位置等，在这一理念下建立物流的物联网系统，就与原来的物联网系统大不一样了。这将完全打破物流信息系统原来的架构，甚至对物流运作过程中的现代物流技术装备产生巨大影响，对现代仓储、物流中心的结构带来革命性的变化。这将是真正的智慧物流，并真正实现智慧物流的变革。

练一练：

     练习1：为AA公司仓储业务进行物联网技术的配置（小组完成）

赛一赛：

     竞赛1：从先进性、实用性、经济性三个方面比比哪个小组配置的物联网设备更合理。