基于物联网的物流管理信息系统优化研究_物联网技术论文

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       一、引言

       物流管理信息系统能够为物流业提供高效、便捷的服务：一线物流工作者可以通过信息系统有效管理物品的入库、出库、存储、运输及配送；企业管理层和决策层可以通过信息系统统计的数据及其分析报告，实现科学管理、智能决策的目的。当前物流业常用的物流管理系统只能对传递过程中的节点信息进行更新，无法满足顾客对物品流通过程中的精准查询定位需求，制约了物流行业的进一步发展。物联网是继计算机技术、互联网技术、移动通信技术之后的又一次信息技术革新，融入物联网技术的物流管理信息系统可以真正实现物品的实时信息收集、传递和管理，监控物品流通过程中的每一个环节，实现物品流向和物品信息同步更新，有效提高企业的物流管理效率和管理能力。

       二、物联网的运行原理及构架

       国际上，信息化行业组织对物联网进行了多次定义。一般认为，物联网是在互联网基础上，通过感知技术、通信与网络技术、射频识别技术、智能运算技术等技术融合，综合实现的物、物相联网络。具体而言，就是在物品中嵌入具有感知能力的芯片，通过一系列设备和软件，自动读取芯片中的信息，使物品能够“智能”地表达自己。物品“智能”化后便可以与互联网连接起来，让物品与物品“对话”、“交流”，实现物与物、物与人、物品与网络的信息交互，最终实现高效识别、统一管理、实时监控的目的。

       在逻辑功能上，物联网主要分为三层构架，即感知层、网络层和应用层(具体功能构架见图1)。其中，感知层处于架构中的最底层，主要负责完成物品属性信息的采集、转换和收集工作。感知层的组成部分包括：感知工具、感知传输网络、实体感触端：感知层的关键技术包括：传感器技术、射频识别(RFID)技术、GPS技术、二维码技术、无线传感器网络技术、无线通信技术等；网络层处于架构中的中间层，主要负责物品属性信息汇集后的传输、调用、存储和处理。网络层由接入单元和接入网络组成，其关键技术包括：移动数据通信(3G/4G)技术、有线网络传输技术、无线网络传输技术等；应用层处于架构中的最上层，主要负责对传输的所有信息数据控制和应用实施。应用层主要由物联网中间件和应用平台组成，其关键技术包括：M2M(机器对机器通信)技术、人工智能技术、云计算技术、数据挖掘技术、物联网中间件技术等。

      

       图1 物联网功能架构示意图

       三、物流管理信息系统发展中存在的主要问题

       (一)物流管理功能有待完善

       物流管理信息系统应全面包含企业资源管理、分销需求管理、仓储管理、运输管理和货物配送等多个信息管理系统模块，其本质是多个子系统模块共同联动从而提供服务。目前不少企业的物流管理还停留在办公自动化和仓储管理信息化水平，其他物流管理系统功能并不完善。造成这一问题的主要原因是：物流企业对信息化建设的硬件设施和软件设施投入不足，信息化管理理念滞后。物流管理信息化建设滞后直接导致了物流物品信息不能及时、准确更新，物品属性信息不能第一时间得到传递和共享。

       (二)物流环节信息共享有待加强

       我国物流业的中间环节较多，供应链较长，且各环节信息化水平参差不齐。无法满足供应商、企业、顾客各方的信息资源共享需求，降低了物流信息系统化的整体运作水平。

       (三)物流数据采集效率有待提高

       当前，物流企业对物流数据的采集主要通过各物流节点人工输入单号或对面单进行条码扫描完成。由于人工操作的数据存在较大误差率，且在物品流经各物流节点时均需反复采集数据，使误差率进一步被放大，由此导致物流物品受损和遗失问题长期得不到解决。

       (四)物流运输实时监管能力有待改进

       目前，大多数物流系统都未设置物品在运输过程中的实时监控功能，一旦物品离开前一个物流节点，其向下一个物流节点转移后的运输情况、运输环境、运输位置都无法得到监管。对于普通顾客而言，无法实时查询物品流动信息会带来诸多不便；对于某些特殊物品如化学物品、危险物品而言，如果物流企业不能实时监控其在运输过程中的相关情况，将加大社会的不安全性，物流物品服务范围也将因此受到限制。

       四、物流管理信息系统的技术运用及系统功能模块优化

       (一)物流管理信息系统的技术运用

       1.RFID(射频识别)技术。RFID技术是一项通过无线电信号来识别特定目标的技术，它可以实现对特定目标的数据读取和写入。在对数据的读取和写入过程中，RFID阅读器和标签之间可以允许出现一定的距离。

       2.GPS(全球定位)技术。GPS技术是指通过卫星的导航、定位技术，实时定位移动物体的三维位置。该技术的信号稳定，应用范围广泛。

       3.无线传感网络技术。无线传感网络技术是将传感器接收到的数据通过通信技术实现数据收集、传输功能的技术。它在物流管理系统中扮演的角色非常重要，是物流信息收集、运输的主要渠道。

       4.移动数据通信技术。当前国内主流移动数据通信技术包括移动3G技术和移动4G技术，它使得移动通信网络具备了覆盖面广、传输速度快的特点。

       5.人工智能技术。人工智能技术是一项使计算机模拟人的思维进行事务性判断、决策的技术，属于多学科融合技术范畴。通过人工智能技术可以为物流管理信息系统赋予“智能”，使其自动完成工作流程、流向判断。

       6.云计算技术。云计算技术是一项通过互联网、在网络端获取分布式计算机数据存储、数据分析和科学计算等服务的技术，能够为本地计算机提供高性能的计算服务。

       (二)物流管理信息系统功能模块优化

       1.入库管理功能模块优化。物品入库时，通过给物品嵌入一张RFID技术电子标签，可以存储物品的完整属性信息。属性信息通过阅读器识别后，再通过网络技术实现全程数据共享，有效减少了中间物流环节数据录入的反复操作过程，降低了因传统入库人工重复操作而产生的误差率。在入库功能实现过程中，传统的条码识别技术要求识别器与条码必须在距离近、相对静止的条件下才能够识别，而RFID标签允许的识别距离范围较大，且能够在物品动态运输状况下完成识别任务。这一技术的应用大大提高了物品入库环节的工作效率。

       2.仓储管理功能模块优化。在仓储管理功能模块中，通过物联网技术和原有的仓储管理模块融合，可以实现仓储管理智能化。仓储管理信息系统根据RFID阅读器，将通过扫描得到的物品属性信息按照自动分类、自动匹配原则选择物品仓储区域和位置编号，货运管理人员得以根据系统提示直接安置物品。通过系统分配仓储地址，能够有效提高仓储空间利用率，降低企业硬件投入，增加企业物流吞吐量。此外，在整个仓储空间中，通过全方位摄像装置、温度传感器、湿度传感器组建而成的仓储传感网络，能够有效监控仓储空间中任何一个角落的情况，发现突发事件，系统会自动报警处理，确保仓储货品的安全。

       3.出库管理功能模块优化。在出库管理功能模块中，现有物流管理信息系统已经能够根据物品配送时间和配送目的自动生成配送方案。由于在前期入库和仓储环节中，物流信息系统“智能”处理了物品存储位置，因而在出库管理模块中，拣货操作环节得以淡化，有效节约了人力资源开支。同时，在物联网技术基础上，出库管理一方面可以根据更加详细的物品信息进一步科学、高效地自动生成配送方案；另一方面在出库时通过RFID技术快速识别物品信息，提高出库工作效率。

       4.运输管理功能模块优化。在传统物流管理系统中，处于运输过程中的物品信息并不能及时返回到物流信息系统。在优化后的运输管理功能模块中，系统会根据物品运输需求最优化安排车辆；在货车出发前，通过给车辆配置GPS定位装置，对物品运输过程中的实时位置、路径等进行跟踪监控，满足顾客对每一辆货车运动轨迹进行同步查询的需求；结合市政建设的天网摄像分布网络，甚至可以实现对每一辆货车的视频监控，确保整个运输过程中工作人员操作的规范化。优化后的运输管理功能模块可以大大提高顾客对物流服务的信任度，提高运输管理的透明度。

       通过RFID技术、EPC技术和Savant系统，对特殊物品提供专项物流(仓储环境、运输车辆、运输技术环境、GPS全程定位)服务，特别是可以为特殊物品提供温度、湿度等外部环境的密切监控，监控数据和后台服务器端数据同步更新，当外部环境出现异常后，后台服务器将开启运输辅助设备中的温度、湿度调节功能，满足特殊物品的环境要求。

       5.货物配送功能模块优化。当货物抵达目的地后，基于物联网技术的货物配送功能会根据物品信息提前规划好物品所属的配送区域，并自动生成配送批次时间、最优配送路径，最大限度提高配送员的工作效率。

       6.客户服务管理功能模块优化。在已有的物流管理信息系统中，客户服务主要体现在可以通过官方网站查询物品运输过程中的物流节点位置信息。物联网技术和计算机网络技术、无线通信技术融合后，顾客在PC端甚至是智能手机终端就可以进行实时查询，全程掌握物品的精准运输位置等信息，科学安排接收物品的时间和地点。此外，在客户服务管理功能模块中，物流企业还可以设置VIP客户管理功能，给每一个优质顾客发放一张“物流一卡通”。该卡通过和阿里巴巴支付宝等付费软件结合，具备物流签收和消费的功能。客户在邮寄快递或支付到付快递费用时，只需在配送员提供的便携式支付设备刷一下卡，即可完成签收和付费。在享受快递便捷服务的同时，有效避免配送员人工收费标准不一的弊端。

       7.企业决策管理功能模块优化。物联网技术可以将物流企业的大量信息数据进行统一整理，通过与数据库技术、数据挖掘技术的结合，利用物联网云计算平台及时处理数据，对物流每一个环节进行数据分析整合，自动生成企业整体管理统计分析资料、找到企业发展的薄弱点，为物流企业科学决策提供有价值的参考信息。

       五、物流管理信息系统优化政策建议

       (一)加大物流企业信息化平台建设力度

       物联网技术是一项集合众多跨行业学科的综合技术，各物流企业必须清楚地认识到，基于物联网物流管理的信息系统投入能够在物流管理工作效能提高、人力成本节约上获得长期回报，从而根据自身经济实力，不断加大信息化平台的建设力度。

       (二)加快物流业务流程改革

       物联网技术在物流信息化系统中的深入应用，必然会导致物流业务流程的改革。各物流企业应尽量减少物流中间环节，针对不同类型物品采取不同的运输方式，为普通客户提供人性化物流服务，为特殊客户提供专业化物流服务。

       (三)加强物联网信息安全建设

       物联网技术可以为物流管理的信息收集、处理、统计带来极大便利，但与此同时，物流企业要对信息的安全保障问题引起高度重视。建议物流企业在对物流管理信息系统进行优化的过程中，构建完整的RFID技术加密传输功能、数据通信动态身份验证功能、上层数据传输加密技术功能等，在不同工作流程和物流环节，采取专用的系统安全措施。

       (四)加速物联网技术人才培养

       物联网技术是多种高端技术融合后的综合技术。目前，由于我国高等院校并未开始对物联网技术人才进行批量化专业培养，精通物联网技术的人才相当稀缺。建议物流企业加速对现有信息部门人员的培养，通过外出学习、交流等平台，将原有的信息人才队伍打造成精通物联网技术和物流信息化技术的通用人才，为物流信息优化升级做好人才储备工作。

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