物联网技术 在物流业应用现状与发展前景 王继祥 中国物流技术协会 华夏物联网 2010年10月

目录 背景介绍 物流行业物联网应用发展历程 物流业应用的物联网主要技术 物联网技术在物流业应用状况 几种主要物联网技术在物流业应用前景 物流业四大物联网技术集成应用 基于物联网的物流业公共信息平台建设 物联网在物流业应用发展趋势

背景介绍 本报告根据中国中国物流技术协会信息中心与中国电子学会物联网专业委员会联合调研结果撰写。 华夏物联网参与了全部调研活动，对调研报告作出了贡献 调研活动采取企业面谈、案例剖析、专家座谈会等形式；与10多家企业面谈，剖析了100多个物流信息化案例，组织了一次物流行业物联网专家座谈会。

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启蒙阶段（1999-2004） 在启蒙阶段，物流行业的物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的，一个是基于RFID/EPC的技术路线，另一个是基于GPS/GIS的技术路线。 1、基于RFID与EPC的物联网技术： 1999年基于RFID/EPC物联网概念提出； 2003年11月EPC global成立，基于RFID/EPC的物联网概念引入中国。 2004年1月12日EPCglobal中国成立，2004年4月，中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛。2004年10月，举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年关于物联网的图书首次在中国出版；在这一时期，中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用小高潮。 2004年中国物流技术协会召开中国物流技术创新大会，推动物联网技术创新；

2、基于GPS技术的物联网 1999年开始探讨GPS技术与物流可视化管理； 2001年前后开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用；

起步探索阶段（2005-2009） 面对问题： 1、RFID芯片成本高；2、基础网络覆盖率低；3、技术水平不过关；4、成功应用模式少等； 解决办法： 1、降低RFID芯片成本；2、尝试在高附加值产品上应用RFID标签；3、借助物流运作的单元化技术，形成以物流单元为终端节点的物联网体系 ；4、GPS跟踪定位；5、局部联网； 典型的应用： 《集装箱RFID货运标签系统》：通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合，可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息。中国第一个达到国际领先水平的系统，系统规范也进入国际物联网标准体系，将由国际标准组织面向全球发布。 可视化运输管理与在线智能配货：建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统，实现对车辆在移动过程中的感知、定位、联网、追踪与智能调度管理。借助这一技术，对在途车辆的提供在线配货信息服务，实现回程空车可就近配货、在线监控与管理，从而实现货运物联网应用。

理性发展阶段（2009-？） 1、2005年11月17日，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，物联网理念得到了全面提升； 2、2009年温家宝提出“感知中国”理念；美国奥巴马采纳“智慧地球”理念； 3、中国物流业已经有很多物联网应用案例目，具备物联网本质特征。作为现代信息技术的集成创新，物流业物联网的应用是逐步深入的。 4、目前中国物流行业整体技术水平的应用呈金字塔结构，先进的物联网技术就是塔尖部分，占的比例不大； 5、物流行业物联网应用空间也是很大的。

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物联网三大技术体系 我们调研的目的是分析物联网主要技术在物流行业应用，因此我们不对物联网概念与技术展开全面分析与论述。只结合我们的研究目的，对目前物流行业应用的主要物联网技术进行归类的概述分析。 根据物联网本质，我们认为物联网主要有三大技术体系，一是感知技术体系；二是通信与网络技术体系；三是智能技术体系。下面我们结合物流行业应用情况进行分析。

物联网常用的物联网技术 感知技术：RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等； 网络技术：有线与无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术； 智能技术：智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等

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感知技术应用状况 根据对各种案例统计分析，中国物流信息化领域，应用最普遍的物联网感知技术首先就是RFID技术，占38%；其次是GPS/GIS技术，占32%；视频与图像感知技术居第三位，占9%的案例中采用了视频或图像的感知技术，这一技术目前还停留在监控阶段；传感器的感知技术居于第四位，大约不到4%的案例采用了传感器感知技术；其他感知技术在物流领域也有应用，不足4%。

网络技术应用状况 企业物流系统的网络架构，以局域网为主体；社会物流往往是互联网与企业局域网相结合。数据通信方面一般无线通信与有线通信相结合。 根据不完全的对物流信息化案例的统计分析，采用互联网技术的占68%，采用局域网技术的占63%，采用无线局域网技术的占24%，有的系统采用多种网络技术。如下图所示：

智能管控技术应用状况 根据相关资料统计分析，目前物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多，物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用。专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。 目前只是在企业物流系统中，部分物流系统还可以做到与企业生产管理系统无缝结合，智能运作；在部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统，可以做到全自动化与智能化物流作业。

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RFID技术在物流业应用 在物流领域，RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。 物联网时代，RFID在物流业应用也从RFID过渡到RFIT时代；

RFID在物流业重点应用与如下方面 1、货运集装箱追踪与管理。 2、道路货运车辆的跟踪与管理。 3、托盘等装载设备的跟踪管理。 4、配送中心管理。 5、航空货物追踪及行李管理。 6、货运车辆的智能调度与管理。 物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物 联网技术的发展，在物流领域，RFID的应用将会由点到面，逐步拓展 到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯（CCW Research）预 测，2010年中国RFID市场的增幅将出现大幅上升，预计比2009年增长 40%，市场规模将达到120亿元。

物流领域RFID技术应用前景体现如下方面： 1、医疗与药品智能追溯系统进入成长期 2、食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速 3、智慧物流与供应链市场需求可观，但对技术要求比较高 4、资产与物品仓储管理的增长将会让闭环应用将成主流 5、与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域

GPS及其相关技术在物流业应用 （2）基于GPS的物流配送监控系统 （3）基于互联网的GPS公共平台系统 随着物联网技术的发展，基于GPS/GIS的移动物联网技术在物流业将获获得巨大发展，以实现对物流运输过程的车辆与货物进行联网和监控，对移动的货运车辆进行定位与追踪等。预计未来几年中国物流领域对GPS系统市场需求将以每年30%以上的速度递增。

WSN及其相关技术在物流业应用 WSN在物流的许多领域都有应用价值，包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理以及冷链物流管理等。 WSN在物流中具有巨大的应用潜力，但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知，目前无线传感器网络在物流业中的应用十分有限，大部分还都停留在学术研究或是开发实验阶段。

WSN及其相关技术在物流业应用前景 （1）WSN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的分布式监控的需求，实现仓储环境智能化； （2）WSN 在危险品的物流管理中也大有可为。 （3）WSN在冷链物流中前景广阔 （4）将WSN技术与RFID技术以及GPRS等无线通信技术相结合应用在物流中将是一大趋势。 WSN在物流中的应用还有待时日。要使WSN在物流中得到广泛应用需要解决许多关键 技术问题，最先应用无线传感器网络的几个典型物流领域可能是：仓储环境监测、在运物资的实时跟踪监测、危险品物 流管理和冷链物流管理等。GPS等相关技术在物流可视化管理与智能定位追踪方面的应用。

智能机器人技术在物流业应用 物流行业机器人的应用最早出现在1995年前后，目前智能机器人在我国烟草物流、汽车物流、医药物流等先进的物流系统都得到了广泛应用，随着物流信息技术的发展，智能机器人也开始融入物流作业系统，成为现代物流系统的一部分，成为智慧物流的重要装备。 在中国现代物流系统中，智能机器人主要有两种类型，一种是从事堆码跺物流作业的码垛机器人，一种是从事自动化搬运的无人搬运小车AGV。 码垛机器人技术在不断发展，未来可成为物流领域物联网作业的一个执行者，进行高效的堆码跺及分拣作业。 随着传感技术和信息技术的发展，ＡＧＶ也在智能搬运车方向发展。随着物联网技术的应用，无人搬运车将成为物流领域物联网的一个重要的智慧终端。

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一是产品的智能可追溯网络系统 目前，在医药、农产品、食品、烟草等行业领域，产品追溯体系发挥着货物追踪、识别、查询、信息采集与管理等方面的巨大作用，已有很多成功应用。

二是物流过程的可视化智能管理网络系统： 这是基于GPS卫星导航定位技术、RFID技术、传感技术等多种技术，在物流过程中实时实现车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送可视化与管理的系统。目前，初级的应用比较普遍。

三是智能化的企业物流配送中心： 这是基于传感、RFID、声、光、机、电、移动计算等各项先进技术，建立的全自动化的物流配送中心。借助配送中心智能控制、自动化操作的网络，可实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同。目前一些先进的自动化物流中心，基本实现了机器人队码垛，无人搬运车搬运物料，分拣线上开展自动分拣，计算机控制堆垛机自动完成出入库，整个物流作业与生产制造实现了自动化、智能化与网络化系统。这也是物联网的初级应用。

四是企业的智慧供应链 在竞争日益激烈的今天，面对着大量的个性化需求与订单，怎样能使供应链更加智慧？怎样才能做出准确的客户需求预测？这些是企业经常遇到的现实问题。这就需要智慧物流和智慧供应链的后勤保障网络系统支持。打造智慧供应链，是IBM智慧地球解决方案重要的组成部分，也有一些应用案例。

物联网技术在物流业集成应用前景 目前，物联网在物流行业的应用，在物品可追溯领域的技术与政策等条件都已经成熟，应加快全面推进；在可视化与智能化物流管理领域应该开展试点，力争取得重点突破，取得有示范意义的案例；在智能物流中心建设方面需要物联网理念进一步提升，加强网络建设和物流与生产的联动；在智能配货的信息化平台建设方面应该统一规划，全力推进。 此外，物联网技术在行业物流的集成应用也具有广阔前景，如烟草物联网、医药物联网等。

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一、智能物流货运与配货的信息化平台 依托RFID、GPS/GIS、GPRS等物联网技术集成应用，搭建物流货运与配载信息化监控管理平台，为客户在线提供实时的货物信息、返程配货信息、导航信息、联网监测等。目前中国已经出现多个这样的物流信息平台。 物联网时代建立智能物流货运与配货平台，具有重要意义，也具有重大市场机遇，目前很多企业都在积极开拓在这方面应用。

二、集装箱多式联运智能信息化管理平台； 基于物联网技术，建立一个面向集装箱多式联运全过程的物联网服务平台，为物流企业提供全程物流服务信息服务及综合业务信息服务具有重要意义。在这一领域，最为典型的应用是上海港机包起帆牵头在RFID技术基础上建立的集装箱物流全程实时监控平台。 从2001年开始，包起帆带领科研团队开展了集装箱电子标签系统的研究。2005年12月3日，中国第一条装有电子标签的集装箱航线正式起航；2006年，该项目实现了与互联网的结合；2007年11月20日，开始了中美国际集装箱航线系统实测；2008年3月10日，开始了全球第一条国际航线的商业运营。此后中国与加拿大、日本、俄罗斯、马来西亚、印度尼西亚等国航线陆续开通。 该系统实质上就是以集装箱为跟踪目标的一种物联网，采用了电子标签（RFID）与互联网的结合，提供集装箱在经过各物流节点时的实时状态信息，对提高集装箱物流的透明度、安全和效率具有重要的作用。

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物联网技术在物流行业应用发展趋势 一是统一标准，建立统一物流业物联网平台 我们认为未来物联网在物流业的应用将出现如下五大趋势： 物联网发展推动着中国智慧物流的变革。随着物联网理念的引入，技术的提升，政策的支持，相信未来物联网将给中国物流业带来革命性的变化，中国智慧物流将迎来大发展的时代。 我们认为未来物联网在物流业的应用将出现如下五大趋势： 一是统一标准，建立统一物流业物联网平台 统一的物联网基础体系是物联网运行的前提，只有在统一的体系基础上建立的物联网才真正能做到信息共享和智慧应用，就像互联网体系一样。建立统一的标准是物联网发展趋势，更是物流行业应用市场的需求。不论从需求、上下层连接基础设施建设、市场的发展状况来看，基于EPC的物流领域的物联网将最先形成。

二是互联互通，融入社会物联网。 三是多种物联网技术集成应用于智慧物流。 物联网是聚合型的系统创新，必将带来跨行业的应用。如产品的可追溯智能网络就可以方便地融入社会物联网，开放追溯信息，让人们方便地实时查询、追溯产品信息。今后其他的物流系统也将根据需要融入社会物联网络或与专业智慧网络互通，智慧物流也将成为人们智慧生活的一部分。 三是多种物联网技术集成应用于智慧物流。 目前在物流业应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术，今后随着物联网技术发展，传感技术、蓝牙技术、视频识别技术、M2M技术等多种技术也将逐步集成应用于现代物流领域，用于现代物流作业中的各种感知与操作。如，温度的感知用于冷链；侵入系统的感知用于物流安全防盗；视频的感知用于各种控制环节与物流作业引导等等。

四是物流领域物联网创新应用模式将不断涌现。 物联网带来的智慧物流革命远不是我们能够想到的以上几种模式。群众是真正的英雄，随着物联网的发展，更多的创新模式会不断涌现，这才是未来智慧物流大发展的基础。 目前，就有很多公司在探索物联网在物流领域应用的新模式。如，有一家公司在探索给邮筒安上感知标签，组建网络，实现智慧管理，并把邮筒智慧网络用于快递领域；当当网在无锡新建的物流中心就探索物流中心与电子商务网络融合，开发智慧物流与电子商务相结合的模式；无锡新建的粮食物流中心探索将各种感知技术与粮食仓储配送相结合，实时了解粮食的温度、湿度、库存、配送等信息，打造粮食配送与质量检测管理的智慧物流体系等等。

五是：“物”有智慧，实现智慧物流变革 在我们组织的专家座谈会上，来自德国弗朗恩霍夫物流研究院的专家介绍了德国物流领域物联网应用研究的趋势，给了我们很大启发，也加深了我们对物联网在物流业应用的认识。 目前，中国物流业物联网的应用还仅仅实现了对“物”的联网，实现了物流信息由过去的“告知”到主动的“感知”，在此基础上实现智能追溯、监控与可视化管理。即使有智能的物联网系统，也是借助于人的智能或信息系统的智能进行自动化和智能化应用，作为物流对象的“物”还是处于被动状态。 目前德国弗朗恩霍夫物流研究院正在研究真正让物流中的“物”本身具有智能的智慧物流体系。也就是说，让物流中的物自己知道自己要到哪里去，自己应该存放在什么位置等等，这样将完全打破原来的物流信息系统架构，甚至会对物流运作过程中的现代物流技术装备带来巨大影响，会对现代仓储、物流中心的结构都带来革命的变化。这将是真正的“智慧物”流，也真正实现了智慧物流的变革。

欢迎进一步沟通与交流 王继祥 E-mail: wjx@chniot.cn 中国物流技术协会 华夏物联网 第六部分