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物聯網 (The Internet of things, IOT) , 顧名思義, 即“物物相連的互聯網”, 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, 把任何物品與互聯網連接起來, 進行信息交換和通訊, 以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

這個解析中提到的許多名詞或許會讓很多人感到陌生, 然而提到物聯網, 人們會馬上聯想到這樣幾幅場景:急匆匆打卡上班慶幸自己沒有遲到的白領在辦公室打開自己的電腦, 登陸網絡發出指令, 使家中還在工作的洗衣機停止運轉;在外度假的家庭啟用家庭安全防護系統, 可以隨時知曉空無一人的家中的安全情況。物聯網將改變現代人的生活, 這已然是許多現代人的共識, 然而, 物聯網技術在生產等其他領域的應用還鮮為人知, 2010年, 有研究人員將物流領域列入了物聯網的十個重點應用領域之一, “智能物流”成為運用物聯網技術后的物流領域的新目標。

所謂“智能物流”, 是基于物聯網技術的深化應用, 利用先進的信息采集、信息處理、信息流通、信息管理、智能分析技術, 智能化地完成運輸、倉儲、配送、包裝、裝卸等多項環節, 并能實時反饋流動狀態, 強化流動監控, 使貨物能夠快速高效地從供應者送達給需求者, 從而為供應方提供最大化利潤, 為需求方提供最快捷服務, 大大降低自然資源和社會資源的消耗, 最大限度地保護好自然生態環境。

從前述智能物流的定義中我們不難看出:想要真正實現智能物流, 就必須先實現供應鏈上企業間的信息實時共享和反饋互動, 而企業間聯系的核心紐帶就是物品, 以物品狀態信息作為流動主體的物聯網技術, 正是構建覆蓋供應鏈全程的智能物流的關鍵。

(1) 通過物聯網的信息采集技術, 在物品個體包裝或運輸包裝上使用電子標簽, 可以使得物品信息的采集更加快速高效, 從而降低物流成本, 縮短作業時間, 提高物流作業效率。

(2) 通過物聯網的網絡傳送手段, 供應鏈上各企業可享有即時聯動協同的平臺, 能夠圍繞物品的生產狀態、庫存狀態、配送狀態等信息進行互通有無, 即時分享, 實時協作, 統一規劃, 進行相對統一的物流活動, 同時還可以利用其他企業資源實施共同配送。

(3) 通過物聯網的智能感知、自動傳送技術, 企業能夠對供應鏈物流全過程中的各個環節實現實時監控, 及時掌握物流活動狀態, 并對狀態進行實時響應、自動決策、智能應對。

物聯網技術將提升物流行業的整體管理水平, 利用物聯網技術能提高物流活動的一體化, 促使運輸、存儲、包裝、裝卸等諸環節集合為一體, 實施智能化管理, 以高效率向客戶提供滿意的物流服務。

物聯網技術在智能物流中的具體應用領域非常廣泛, 結合物流的主要功能活動, 主要包含以下幾個方面:

(1) 智能運輸物流系統;

(2) 智能倉儲物流系統;

(2) 智能配送物流系統;

(4) 智能包裝系統;

(5) 基于RFID的物流安全系統;

(6) 自動導引系統。

其中, 智能運輸物流系統是一種全方位, 實時、準確、高效的綜合運輸管理系統, 主要包括交通管理、車輛控制、車輛調度等子系統。智能配送物流系統是以GIS、GPS和無線網絡通信技術為基礎, 服務于物流配送部門。包括實時監控、雙向通訊、車輛動態調度、貨物實時查詢、配送路徑規劃等子系統。智能包裝系統是用RFID、材料科學、計算機技術和人工智能等相關技術, 增加物品的信息以便追蹤管理, 提高包裝效率。

本文將就目前應用較廣并取得顯著效果的智能倉儲物流系統進行介紹。

前面提到IOT技術主要是通過射頻識別、紅外感應、激光掃描、全球定位等核心技術實現對物品的智能化管理。而智能倉儲物流系統運用的主要是RFID技術和無線傳感技術, 是將需要進行倉儲管理的物品的表面或內部貼上RFID的標簽, 當物品進入識別范圍內時, RFID讀寫器自動無接觸讀寫, 讀取標簽中的物品識別數據, 自動識別物品或自動收集物品信息數據, 從而實現自動出入庫、自動盤點等傳統倉儲管理中多由人工完成的倉儲管理功能。

智能倉儲物流系統主要包含標簽制作、出庫管理、入庫管理、庫存管理4個子系統, 其中, 標簽制作系統為最為關鍵的一環, 在RFID標簽制作完成后, 其他3個子系統就能夠以RFID標簽為依托緊密銜接。總的系統結構圖如圖1所示。

圖1 基于IOT技術的智能倉儲物流系統結構圖  下載原圖

與傳統倉儲管理系統不同的是, 智能倉儲物流系統的第一步不在入庫或收貨, 而是在生產環節中制作RFID標簽, 首先要將全面的商品信息通過數據庫錄入到對應的RFID標簽項中, 然后使用閱讀器進行信息確認, 檢查RFID標簽讀出的信息是否和商品信息一致;同時進行數據錄入, 最后將制作完成的RFID標簽貼于物品表面或外包裝表面。

設在倉庫入口處的閱讀器可識別商品的RFID標簽, 在數據庫中找到對應商品的信息并自動輸入到相應的庫存管理系統中。系統記錄入庫信息并進行核實, 若合格則錄入庫存信息, 若有錯誤則提示錯誤信息。庫存管理系統可直接指引叉車上的射頻終端, 選擇空貨位并找出最佳路徑, 抵達空位。閱讀器確認商品就位后, 立即更新庫存信息。商品入庫完畢后, 可以通過打印機打印入庫清單進一步確認。

商品入庫后需要利用RFID閱讀器對分類的商品進行定期的盤查, 分析商品庫存的變化情況;商品若有移位, 通過閱讀器自動采集物品的RFID標簽, 在數據庫中找到相對應的信息, 然后將信息自動傳入庫存管理系統中, 記錄商品信息, 檢查是否出現異常情況。

出庫管理系統可按出庫訂單要求, 自動確定最優揀貨路徑, 確定揀貨區。車載終端提醒載貨, 經掃描貨物和貨位的電子標簽, 確認出庫物品, 同時更新庫存。當物品到達倉庫出口時, 閱讀器將自動讀取物品的電子標簽, 并在數據庫中調出相應信息, 與定單信息進行對比, 若正確即可出庫, 貨物的庫存量相應減除;若出現異常, 系統出現提示信息, 方便進行處理。

我們可以如此描繪運用IOT技術的智能倉儲物流系統的應用前景:一家物流配送中心在每輛配送車輛上都安裝了GPS定位系統, 并且在每件貨物的包裝中嵌入RFID芯片, 通過掃描貨物上的芯片, 裝載時自動收集貨物信息, 卸貨檢驗后, 將嵌有RFID標簽的托盤, 經過讀取通道, 放置到具有讀取設備的貨架上, 物品信息就自動進入了信息系統, 實現精確定位, 縮短了物流作業時間, 提高物流運營效率, 最終減少了物流成本。未來, 在高等級的物流倉庫, 甚至可以實現除了計算機屏幕前的監控人員外的“無人”全自動化操作, 智能倉儲物流系統將使物流倉庫的管理變得更加高效、準確和低成本。