基于物联网的智慧物流现状及发展研究

    范林榜+董慧君

    摘 要：在分析现代物流发展的基础上，得出采用信息技术强化物流业的必要性。通过比较“智慧”和“智能”，对智慧物流的定义做了新的阐述。从物联网的角度看智慧物流的发展研究，讨论制约其发展的主要因素，并提出相关的解决对策。

    关键词：智慧物流；智能化；物联网

    一、科技进步催生现代物流智能化

    随着世界经济的高速发展和现代科技的不断进步，物流不仅是企业降低成本、提高服务水平、加强自身竞争力的工具，已日渐成为一个国家或地区的新兴经济增长点、关键产业甚至是经济发展的重要支柱。在国际上，物流业被公认为国民经济的发展动脉和基础产业，其成熟度是衡量一国现代化程度和综合国力的重要标志之一。据统计，我国的物流业增加值每提升一个百分点，将提供10万个就业机会。

    经济史学家安格斯·麦迪森通过对过去1000年世界经济的分析指出：500年来全球经济的发展成果绝大部分是由通信和运输成本降低带来的，从这一点来说，融合信息技术和交通运输的现代物流将继续对世界经济的运行产生积极而深远的影响。现代物流区别于传统物流最明显的特征即是大量引入高科技手段，运用计算机进行信息联网，通过对物流信息实施科学管理，将运输、储存、搬运、包装、流通加工、配送等基本环节同上下游企业有机结合，从被动满足用户（消费者）需求到主动为用户（消费者）创造价值。在物流全球化、高级化的驱动之下，物流系统各个环节呈现出以信息化、自动化、网络化、智能化为主的发展趋势。网络技术在物流活动中的成熟应用和普及，给物流业带来了一场新的变革，打破了时空对于物流活动的限制。同时，由于网络化物流具备更严格的信息时效性需求，因此需要利用先进的数据储存技术和数据挖掘技术，加强数据收集能力和数据分析能力以实现更为复杂的智能决策支持系统，这也将进一步催生出物流对于智能化发展的迫切需要。

    二、智慧物流产生的背景

    2009年初，IBM首席执行官彭明盛第一次将“智慧地球”的概念带到美国工商业领袖会议上。同年，面对金融危机，奥巴马提出将“智慧的地球”作为美国国家战略的一部分,提出将新一代IT技术充分运用在各行各业之中。“智慧地球”同欧盟提出的“eEurope”、“i2010”战略及日韩推出的国家信息化战略“U-Japan”、“U-Korea”异曲同工。

    从2009年，温家宝总理提出“感知中国”的理念，对科技工作者寄予突破传感网、物联网关键技术的研发进展的期望，至2010年，物联网成为 “两会”的热题，并首次出现在政府工作报告中。短短一年，“智慧物流”借着“物联网”的春风吹向了华夏大地。

    三、关于智慧物流的定义

    通常情况下，人们经常在“智能物流”和“智慧物流”之间画上等号，认为所谓“智慧”即是“智能”。事实上，两者之间存在一些轻微差异。

    工信部专家陈如明学者对于“智能城市”和“智慧城市”含义做出如下区分：在英文中，智能（智能的）→智慧（智慧的）的词义转换过程可表示为smart/agile/aware/cognitive → artificial intelligence → smarter/wisdom/resourcefulness等，此处用smarter强调智慧，相当用“更智能化”强调“智慧”，实质亦相当于泛在传感与物联网类似的概念，强调更透彻感知、更广泛互联互通与互操作及更深层次智能决策、控制与泛在应用，这种更深层次包含着以人为基础的人的天才创新工作在内。研究物流的智能化发展的学者众多，因此，对其理解也各有千秋，通过类比“智慧城市”与“智能城市”的定义，大致可以从狭义和广义两个方面做定义。

    1.狭义的定义是从技术和经济的维度来解释，用信息技术改进物流过程，这种具象化的物流理念在一定范畴内描述“智能物流”。在物联网的广泛应用基础上，利用先进技术和设备装备物流的各个环节，并在每一个环节建立一个可以实现数据采集、信息传输，对海量资源进行智能决策、安全保障及管理的子系统，在实现传统物流物理性移动的同时，满足现代物流为供需双方提供高效优质服务的要求，消耗最少的自然资源和社会资源，最大限度地保护生态环境。

    2.广义的定义是从管理的维度来解释，即怎样运用人们的智慧来管理和发展物流业。智慧物流是指物联网技术、信息技术和管理方法等要素的集成，实现物流智能化发展由他组织向自组织转型。在智能化的基础上，采用云计算等智慧的方法为公众提供科学和人性化的服务。在这种定义下，智慧物流不再是一个形象具体的物流框架或者简单的信息技术应用问题，而是衡量物流发展的测度，是一个社会发展的进程。

    3.智能物流是具象化的物流理念，而到目前智慧物流还属于比较抽象的物流趋势。从初步智能化及自动化至自学习、自组织等高度自适应智能化，将成为智慧化及智慧物流的重要推动力。也就是说，智慧物流是智能物流的高级发展阶段，而智能化则是智慧物流的一个基本特征。智能物流的协同是各子系统围绕系统总体目标进行协作配合，而智慧物流的协同则强调的是思想、技术、效率等元素的融合形成系统整体良性循环态势。

    四、智慧物流的研究现状

    就现代物流的发展状况而言，达到智慧的程度尚有较长的一段路要走，因此，将“智慧物流”的研究等同于“智能物流”的研究，在现阶段并不矛盾。现有的研究多是对基于物联网的智能物流的探讨。

    1.物联网理论发展概述。1995年，“物联网”在比尔?盖茨的《未来之路》一书中第一次展露头脚，被描述为进入新媒介生活方式的“通行证”。1999年，美国麻省理工学院Auto-ID中心“催化”了“物联网”概念的产生。2005年11月，突尼斯信息社会世界峰会上，国家电信联盟在《ITU互联网报告2005：物联网》中给“物联网”正式“命名”。2010年，我国的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下说明：“物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。”

    2.物联网技术。物联网的基本原理是在计算机互联网的基础上，利用RFID技术、传感网络技术、GPS技术、M2M技术等现代信息技术手段，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预，把人彻底从PC机旁解放出来。从技术架构上来看，物联网分为三层：感知层、网络层和应用层。从技术层面上来讲，物联网主要涉及三个部分，即对外感知、感知信息传输、信息处理与回馈控制。智能技术贯穿整个物联网之中，是核心技术的核心。感知可以是智能感知，可以是多节点协同感知，还可以是智能识别感知系统；信息传输可以是感知信息的直接传输，也可以经过数据融合等信息处理后再传输，还可以是节能路由传输、可靠性冗余传输等。

    3.基于物联网的智慧物流框架。智能物流管理系统以其独特的优越性，使得物流信息在流通过程中更具开放性和透明性；由于兼容了大量的信息技术成果，使其具备了对海量物流信息的数据挖掘和数据处理能力；同时，基于物联网的高度开放性，智能物流可以完美地解决供应链管理中对上下游客户的服务需求，并且提供了一个高效的公共平台，促进物流企业间形成动态的利益联盟。

    智能化运输体系多以GIS应用于车辆路线优化系统，利用其地理数据功能处理和分析已采集的图形、图像信息和数据，并提供精准的数据信息分析结果，满足运输部门的管理和决策对于信息的实时性需求，实现管理的标准化、规范化和智能化。相比传统运输调度，智能化运输实现合理路径运输，大大降低了车辆的空驶率。一方面有效减少运输成本，节约运输时间，达到追求经济效益最大化的目的；另一方面，契合绿色物流提出的低碳、环保等要求。

    

    传统仓储管理由于信息产生和传递的不对称，通常使得处理滞后，因而带来成本高昂和工作效率低下等问题。物流仓储在经历了人工和机械化仓储时代后，注入了信息技术的动力，使得自动化仓储朝着智能化的方向发展。到目前为止，已有基于ECP的智能仓储管理系统和基于WSN的物流仓储管理系统的示范案例。

    4.智慧物流的应用现状。近年来，智能物流在美日等发达国家发展迅速，并在应用中取得了很好的效果。零售巨头沃尔玛采用基于RFID的智能物流系统，使其配送成本仅占其销售额的2%，远低于同行业水平。Caterpillar仿真软件能够通过计算机仿真模型来评价不同的仓储、库存及物流决策对成本的影响。FedEx利用其InterNetShip实时跟踪系统每日处理全球200多个国家的近250万件包裹，确保JIT-D成功率达99%。日本AIS研究所研发的RalC系列三维物流规划设计仿真软件在冷冻食品仓储、通信产品销售配送、制药和化工行业的企业物流等中也得到了良好的应用。

    我国的物流业起步晚、传统物流功能单一，必须依靠在战略上形成供应链的整体优势，才能适应激烈的市场竞争。现基本形成了以长三角、珠三角、京津地区和川陕鄂等中西部地区为中心向周边辐射的主体框架，江浙沪地区的物流企业相对发展较快。以宁波市的公共信息平台建设为例，业已开发应用的港口智能闸口系统、智能集装箱系统等物联网应用系统，不但推进了宁波电子口岸、宁波第四方物流信息网等物流公共信息平台建设，更为物流领域物联网技术推广应用和数据中心建设以及智慧物流体系构建奠定了基础。

    五、智慧物流的发展制约及问题探讨

    智慧物流的发展问题，归根到底，即是物联网在物流行业应用的发展问题。物联网在物流行业的应用具有巨大的潜力已经成为共识。然而，目前这种应用还是局部的，离规模应用还尚有相当距离，且可预见这一过程可能是困难和漫长的。“发展瓶颈”的焦点主要集中于政策环境、业界标准、管理水平、核心技术等方面。建立功能完善的信息平台，明确市场定位，实施有力的技术控制和安全保障，强化专业人员的层次培养，是目前亟待解决的问题。

    1.需求功能定位。一个系统能否运行成功，首先要看它所提供的功能是否能被系统参与者接受。由于我国的物流企业发展参差不齐，总体处于中小规模，因此，统一开展标准信息化的成本很高。此外，建立智慧物流体系的投资动辄数万元甚至数十万元，对于一些规模小或者尚处于起步阶段的企业而言在短期内无法预见有效的企业效益和社会效益。因此，进行智慧物流系统的功能需求的可行性分析，识别行业的基本需求，就成为构建智慧物流系统的首要任务。

    2.公共信息平台。戴定一曾对“智能”做过一个形象生动的比喻：将智能的网络称为“神经网”，把传感器、RFID等负责采集信息的网络比作“神经末梢”，而负责对采集到的海量信息进行集中加工处理再反馈的数据中心就起到了“神经中枢”的作用。作为物联网时代智能的主要特征，基于网络和集中的数据处理和服务中心对于智能物流的实现起到至关重要的作用，甚至可以毫不夸张地说，物流能否智能化，就看物流数据中心的体系建设是否成功。

    众所周知，信息作为贯穿物流六大职能的纽带，保证物流各环节的通畅与迅捷，创造时间效率和管理效率。因此，承载物流信息的平台是物流系统的整体中枢神经，是物流系统变革的决定力量。如果物流基础信息缺乏，智慧系统也就无从谈起。在智慧物流系统中，必须对海量多样更新快速的信息进行收集加工处理，才能成为系统决策的依据。对于建设平台所面临的开放程度、风险管控、运营资金等现实问题，可以从德国的货运中心建设遵循“联邦政府统筹规划，州政府扶持建设，企业自主经营”的原则中得到启示。

    3.技术研发能力。目前，在欧美、日韩等物流业相对发达的国家和地区，物流应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术等。在我国，由于地域环境和政策环境的复杂，对于关键技术的研发尚不能实现完全独立自主。此外，物流标准化体系建设的缺失也在一定程度上阻碍了技术的发展和推广，以《储运单元条例》为例，应用正确率不足15%。由此，造成物流技术开发内生动力不足，外部需求不大的尴尬局面。在现阶段，推进智慧物流市场主体建设，就需要有目的地提升物流行业标准，规范业务流程，阶段性地推动标准化及标准体系的构建，重点引进和培育一批智能化水平高、示范带动作用强的智慧物流示范企业。

    4.物流专业人才。以人为本是现代物流发展需要正视的一个主要问题，物流行业从发展之初的肩背人扛到逐步实现半自动化以及自动化、智能化的今天，虽然实现了由过去的劳动力密集型向技术密集型的产业转型，然而，发展基于高端技术的智慧物流，对于从业人员素质的要求非但没有降低，反而提出了更多专业化的要求。如果不能解决物流人才的缺失问题，势必会阻碍智慧物流的发展。

    因材施教是最有效的教育模式，现代物流产业需要依托实际建立产学研一体化的教育体系，对不同层面的管理人才进行分层教育。培养高层管理者，可以借助高等院校中设置的现代物流管理专业，在从业人员中择优进行脱产或半脱产的高等教育学习，充分利用校企联合的优势，培养在校本、专科学生的实践能力以及硕、博士的战略性思维；对于广大的中低层管理者的培养，则需大力提高在线员工物流业务知识。有计划地进行之前、职中、职后继续教育，逐步推进“持证上岗”制度。

    参考文献：

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    [7]荆心.基于物联网的物流信息系统体系结构研究[J].科技信息，2010(20).

    作者简介：范林榜（1970－），男，四川省内江市人，江苏师范大学商学院物流管理系主任，副教授，管理学博士，硕士生导师，主要研究方向为物流管理；董慧君（1987－），女，江苏省徐州市人，江苏师范大学商学院硕士研究生，主要研究方向为物流科学与工程