基于绿色物流二维模型的物联网创新应用研究，本文主要内容关键词为：模型论文,物流论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言
近年来，随着经济的不断发展以及环境问题的日益突出，增强经济可持续发展的能力、改善生态环境、提高资源利用率已成为经济发展的战略目标。绿色物流正是在这一背景下提出的物流发展理念，是一种环境友好型、可持续发展的物流模式。绿色物流致力于节约资源与保护环境，成为促进经济可持续发展的重要组成部分。绿色物流的实现依赖于高效、快捷的信息流支撑，而现代信息技术在绿色物流中的广泛应用能够极大地提高物流环节中的信息传递和处理效率，在很大程度上降低了物流能耗和污染物排放量。
物联网是继计算机、互联网和移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮[1]。物联网对于物流运作效率的提升具有重要作用。因此，物联网相关问题引起了众多学者的重视，并在许多领域展开了研究，主要有：Luigi Atzori从不同角度对物联网的本质进行了深入剖析，并介绍了相关使能技术[2]；李航等研究了物联网的体系架构和关键技术[3]；龙江等从物联网视角研究了快递业物流服务品质提升问题[4]；孙庆峰等分析了物联网与应急疏散信息关联问题，提出基于物联网的应急疏散信息平台的基本架构[5]。以上学者对物联网的概念模型、体系结构、关键技术、行业应用等进行了研究，但是对于物联网在绿色物流中的应用模式研究甚少。物联网由于可实现物流运作过程中信息的无缝衔接，能够在很大程度上解决传统物流的高能耗问题，因此在实现绿色物流方面具有独特优势。本文通过深刻剖析绿色物流的特征，提出了绿色物流的二维模型，在此基础上，创新性地给出物联网在绿色物流中的应用模式。
2 物联网与绿色物流
2.1 物联网及其本质
国际电信联盟(ITU)在英特网系列报告之七——“Internet of Things”中提出物联网的概念和框架，其目标是借助RFID、嵌入式系统、智能电脑、纳米等新技术，建造一个将所有装置都联系起来的网络，从而无论使用者身处何方，都可以即时获取相关内容与信息。
总体来看，物联网是在互联网基础上的扩展和延伸。物联网以一定的通信标准、协议为基础，通过信息传感设备进行信息交换和通信，实现人到人(H2H)、人到物(H2T)和物到物(T2T)的互联(即广义物品互联)，其核心就是实现任何物体间的互联，实现物体间信息交换和通信。
物联网具有三个特点：(1)全面感知：利用RFID感应器、二维码及其他各种机器，即时地采集物体动态信息；(2)可靠传送：通过无处不在的无线网络将感知的各种信息进行即时传送；(3)智能处理：利用云计算等技术及时对海量信息进行处理，真正达到广义物品信息沟通。
通过以上分析可以看出，物联网的本质是通过对任何广义物品(包括人)之间采用技术手段进行信息交换和通信，加强物品之间的信息传递和处理速度，通过提高信息流的应用效率，最终实现物流环节的高效化、低碳化和绿色化。
2.2 绿色物流
近年来，我国实施可持续物流发展战略，进行环境共生型的物流管理，即要改变经济发展与物流、消费生活与物流的单向关系，在抑制物流对环境造成危害的同时，形成一种能促进经济发展和人类健康的物流系统，即绿色物流。绿色物流倡导在物流过程中抑制物流对环境造成危害的同时，实现对物流环境的净化，使物流资源得到最充分的利用。
绿色物流主要包括两个方面：一是物流作业环节的绿色化，二是物流管理过程的绿色化。从物流作业环节和物流管理过程两个维度可概括绿色物流过程及内涵，如图1所示。
图1描述了绿色物流的过程及内涵，具体包括以下几个方面。
(1)绿色物流的作业环节包括绿色运输、绿色仓储、绿色包装和废弃物回收。①绿色运输。物品运输过程中的燃油消耗和尾气排放是环境污染的主要污染源。因此，绿色物流要从运输环节降低燃油消耗，减少尾气排放入手。这需要通过缩短运输路线、采用信息技术提高车辆实载率等措施来实现节能减排目标。②绿色仓储。绿色仓储要求仓库选址合理适当，这有利于节约运输成本；二是仓储布局要科学，使仓库得到充分利用，实现仓储面积的最大利用，从而减少仓储成本[6]，另外，利用信息技术实现物品的高效布局，也是实现绿色仓储的重要方面。③绿色包装。绿色包装通过提高包装材料的回收利用率，有效控制资源消耗，从而避免环境污染。④废弃物回收。废弃物回收通过对废弃物进行分类、收集、回收有效成份，实现废弃物的再生利用。
(2)绿色物流的管理过程绿色化是从管理角度改进物流体系，同时考虑正向物流环节和供应链上逆向物流体系的绿色化。这是一个持续改进的过程，要从根本上实现绿色物流，必须注重管理体系和供应链的整体优化和绿色化。
图1 绿色物流的二维模型
3 物联网对绿色物流的支持与促进作用分析
物联网对绿色物流全生命周期具有重要的支持与促进作用，主要体现在：
(1)物联网及RFID技术可有效解决物流供应链上各项业务信息的获取、业务过程的控制与跟踪、降低出错率等难题。在运输装卸过程，可利用RFID登记要运输的物品。通过门禁系统时，可以对所用车辆进行扫描，还可通过GPS和GIS等辅助技术对车辆进行在途追踪，实时掌握车辆的详细位置及信息，能够保证货物安全到达目的地，增加货物运输过程的透明度，提高运输效率，减少能耗及尾气排放。
(2)物品入库储存时，通过物联网可以对物品方便地进行扫描，读取物品信息，通过计算机处理，确定物品合理摆放的位置；出库清点时，可通过物联网对物品进行出库统计，消除本地计算机的库存记录，把出库物品按照规格大小恰当地放到运输车辆上，使车辆尽量满载，消除不必要的浪费。这样可以优化库存结构，合理配置存储空间，减少重复劳动，降低运输及仓储成本。
(3)智能包装主要应用于食品、药品、日用化妆品以及物流运输过程等的包装，智能包装具有食品质量变化提示功能和延长食品保质期功能，提高产品的健康性和安全性，通过自动扫描包装上的RFID标签，在门禁系统、出入库等方面也将更加方便快捷。
另外，物联网的广泛应用可驱动绿色物流管理过程的全面优化和绿色化，对于绿色物流管理体系的建立健全、正向物流环节的整体绿色化以及逆向物流体系的建立等都具有重要的促进作用。
4 面向绿色物流二维模型的物联网应用模式
从绿色物流全生命周期角度来看，绿色物流包括绿色供应、绿色生产、绿色运输、绿色仓储、绿色包装和绿色回收等环节。物联网可加强绿色物流全生命周期中各个环节的信息交互和利用，对于绿色物流管理过程的全面优化也具有十分重要的作用。因此，从面向绿色物流作业环节和面向物流管理过程两个维度探索物联网在绿色物流中的应用模式，如图2所示。
4.1 物联网在绿色物流作业维度的应用模式
(1)绿色供应。采购是供应链物流的源头，它的重要性不言而喻。物联网系统使整个供应链成为一个整体，这个系统自动选择合适的供应商，进而发出物料采购需求。供应商将订单输入系统选出最佳选货路径，完成物料的分拣、出库以及信息采集，自动将物品的详细信息(型号、生产日期、保存条件等)输入网络，如果货物不足，则系统提示出现的详细情况及相应的应对策略。
图2 面向绿色物流二维模型的物联网应用模式
(2)绿色生产。在生产环节，通过对RFID电子标签的识别，可以从品种繁多的库存中快速且准确地找到工位所需的原材料及零部件，极大地方便了准时制生产(Just In Time/JIT)。利用RFID来登记所需运输的物品，通过门禁系统时，可以对相应的运输车辆进行扫描，还可以通过物联网、GPS/GIS技术对车辆进行在途跟踪及实时控制，保证货物能保质保量地安全到达目的地。
(3)绿色运输。物联网中的RFID技术可以有效对货物进行识别，快速、准确地实现货物信息采集，从而提高货物运输效率。RFID感应器与无线传感网络等相关技术可以有效监控货物运输状态，按照货物的运输要求进行运输，保障货物的价值不被破坏；同时也可以实现对货物的安全监控，有效地降低货物丢失的概率。位置识别技术和地理识别技术的应用可以及时地掌握运输工具的位置状态信息，对运输工具进行合理的动态调度，提高设备利用率。
(3)绿色仓储。当贴有RFID标签的货物出入仓储中心时，出入口处的RFID读写器可以自动完成识读标签和盘点工作；与此同时，RFID读写器将出入库货物的信息输入网络数据库，从而实现仓储中心货物的自动放置。
(4)绿色回收。物品的信息是动态的，物品的状态始终都在管理系统的控制中，当某种产品的相关属性超出标准，该产品将会自动发出信号，然后通过互联网传入相应的信息管理平台，相应的管理部门经过判断后，则会发出相应的指令，对出现问题的物品进行处理。产品被回收后，就可以对产品的整个生命周期进行分析和总结，分析寿命周期内产品的使用状况和出现的问题。由此可以很方便地判断出整个物流供应链中各个环节出现问题的原因，进而为整个供应链物流管理的改进和创新提供可靠真实的信息。
通过将物联网技术应用于绿色物流的各个环节，大大降低了成本，提升了效益，减少了物流过程可能对环境造成的危害，从而保护了社会环境。
4.2 物联网在绿色物流管理过程维度的应用模式
物联网在绿色物流领域的应用是一种新的变革，它的应用需要解决技术、管理、体制等多个问题，其中，物流管理过程的优化和绿色化尤为重要。从绿色物流管理过程维度上来讲，要实现物联网在绿色物流中的高效应用，必须采取“正向+逆向+物流体系全面绿色化”的模式，即实现物流供应链体系中正向物流环节和逆向物流体系的绿色化，并最终实现现有物流体系的全面绿色化，这是一个循序渐进的系统工程。
5 结束语
物联网的广泛应用是物流领域的一次重大变革，其结果必然是促进物流运作的高效化和绿色化。物联网及其相关技术将实现广义物品的信息相互连接和互联互通，在物流运作过程中的各个环节可实现信息的高效传递和利用，从而可大大减少传统物流环节的能耗和污染物排放。此外，任何一门新技术的应用必然从管理层面促进管理体制的进一步完善，物联网也是如此。正是从这两个角度，本文提出绿色物流的二维度模型，并从该模型出发，深刻分析物联网在绿色物流中的应用模式，这为企业实施物联网应用提供了参考模式，对行业管理机构改进物联网在绿色物流中的应用机制也具有一定的借鉴意义。