金文基于物联网的冷链物流系统

基于物联网的冷链物流管理系统

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一、背景

（一）我国冷链物流面临的问题

近年来，随着我国的经济发展，人们的生活水平不断提高，对冷冻、冷藏食品的认知度也越来越高，迅速拉动了冷冻、冷藏食品的消费，其每年增产约为10％。随着产销量的快速增长，我国的冷藏物流业将进入快速增长时期。但不能否认的是，我国冷藏物流还处于初级发展阶段，并存在冷藏运输基础设施落后、运输损耗大、冷藏物流技术有待提高、第三方物流发展缓慢、流通渠道尚未完善等问题，尤其是基础设施落后的问题最引人注目。我国的冷链物流主要存在以下问题：

一是中国目前的冷链设施和冷链装备不足，原有设施设备陈旧，发展和分布不均衡，无法为易腐食品流通系统地提供低温保障。由此产生两个直接后果，一是易腐食品特别是初级农产品的大量损耗，由于运输过程中损耗高，整个物流费用占到易腐物品成本的70％，而按照国际标准，易腐物品物流成本最高不操过其总成本的50％。

二是食品安全方面存在巨大隐患。食品冷链缺乏上下游的整体规划和整合，由于中国农业的产业化程度和产供销一体化水平不高，从农业的初级产品来看，虽然产销量巨大，但在初级农产品和易腐食品供应链上，既缺乏食品冷链的综合性专业人才，也缺乏供应链上下游之间的整体规划与协调，因此在一些局部发展中存在严重的失衡和无法配套的现象。

三是从整体冷链体系而言，中国的食品冷链还未形成体系，无论是从中国经济发展的消费内需来看，还是与发达国家相比，差距都十分明显。目前大约90%肉类、80%水产品、大量的牛奶和豆制品基本上还是在没有冷链保证的情况下运销。

相比之下，国外冷链物流的发展较为成熟，不少欧美发达国家已形成了完整的食品冷链体系。在运输的过程中，全部采用冷藏车或冷藏箱，并配以先进的管理信息技术，建立了包括生产、加工、储藏、运输、销售等在内的新鲜物品的冷冻、冷藏链，使新鲜物品的冷冻、冷藏运输率及运输质量的完好率都得到极大提高。

（二）冷链物流发展机遇

从目前的发展现状来看，完善和大力发展中国食品冷链的呼声越来越高，中国食品冷链正面临着大发展的历史机遇。首先，中国的冷链建设正处于发展的起步阶段。随着国家政策的逐步完善和人民生活水平的提高，食品冷链会在未来的几年内会有长足发展，与食品冷链相关的生产加工、保温流通和消费终端的各种设备将有很大的市场空间。

其次，公共食品安全保障体系建设受到普遍关注。中国是一个食品生产和消费大国，大众消费的食品安全和环境卫生一直都是值得特别关注的问题，尽管改革开放以来中国政府高度重视并采取一系列措施加强农产品流通安全工作，但从总体来看中国农产品质量安全形势依然严峻，尤其是在流通环节存在严重问题，在食品供应链的各个环节上问题频频发生，令人堪忧。建立食品质量监控体系的目的是监控和发现问题，而建立食品低温冷冻环境和食品冷链体系是在实际操作中让易腐食品始终保持合理的温度，预防问题的发生，二者相辅相成，既涉及政府和企业的社会道义责任，也涉及企业从消费需求出发的长远投资效益。

第三，食品冷链建设是中国农业产业化的重要组成部分，也是农业产品标准化发展的必由之路。发达国家把产后贮藏加工保鲜放在农业的首要位置，如美国农业总投入30％用于生产，70％用于产后加工保鲜；意大利、荷兰农产品保鲜产业化率为60％，而日本则大于70％。产后产值与采收时自然产值比，美国为3.7比1，日本2.2比1，而我国仅为0.38比1。大量的初级农产品几乎都是以原始状态投放市场的，因此损耗率很高。例如中国果蔬的损耗在25％～30％，而美国只有1.7％～5.0％，由此可见我国农产品的保鲜加工具有很大的经济潜力。（三）冷链物流发展策略

加强中国食品冷链的整体规划研究，建立政府、行业组织和相关企业联动机制：一个国家的食品冷链保障体系建设，单靠任何一方都是难以有效推进的，它需要政府、行业组织和企业通力合作。应该结合中国国情，借鉴发达国家经验，完善技术管理手段和监管措施；政府应当制定食品冷链发展的政策环境和鼓励措施，加强行业规划的方向性引导；行业组织应发挥沟通协调作用，制定并落实行业整体规划和行业规范；相关企业应根据市场规则具体运作，合力推动中国食品冷链的逐步发展。

推动建立多种模式的食品冷链体系建设：目前国际上比较成形的食品冷链有两种模式：一是以企业为主体食品冷链体系，这种模式在美国、日本和西欧比较普遍；二是以保证大量食品的一般质量、降低在途损耗的价格与品质模式，这种模式一般为发展中国家采用。根据中国食品冷链的发展现状，应该推进多种冷链模式的发展，一方面依靠农业龙头企业和大型食品企业，发展以核心企业为轴心的食品冷链体系，串联供应链上下游，逐步形成覆盖分类食品产业的冷链保障体系；另一方面在建设农产品绿色大通道的基础上，建设连接农产品主产区和消费地食品冷链主干网络，提高大批量食品物流的安全保障水平。

建立食品冷链的物流和质量信息系统：从食品冷链现代化和食品安全出发，通过食品冷链的物流信息系统为冷链有关方面提供准确的市场动态和信息沟通，同时也为食品安全核查提供可溯源性信息支持，对于问题食品可以追查到底。（四）冷链物流实训基地建设是学院内涵发展的关键

近年来，各个高校在国家政策的大力支持下，依靠自身的管理体制和运行机制，以及自主灵活、市场意识强、市场敏感度高、历史包袱少等特点和优势，在办学规模、办学层次以及办学条件等方面获得了很大的发展，为推进高等教育体制改革和高等教育大众化作出了重要贡献。在新一轮的改革中，仍面临着不少机遇和挑战，如：高校自主灵活的办学优势还没有被很好利用，高校的生机活力还没有被充分激发等，只有改革创新，以全面提高教学质量求生存，重点抓好物联网实训校内实训基地高效精细化管理，才能充分发挥在争取教育资源、人力资源、质量效益等多方面的自主性、灵活性、快捷性和经济性等优势，建立起更具有竞争力的管理体制、人事制度和更先进、更有特色的人才培养模式，从而走上科学、高效、优质的内涵发展道路。

实训基地的建设水平在一定程度上反映着学院的教学、科研和管理水平。高等职业院校实训基地承担着培养技术应用型高级专门人才，提高学生实践能力、创新能力，实施职业素质教育的重要任务，是学校办学条件的重要组成部分，是教学、科研的重要基地。创办冷链物流专业，培养一流技能型紧缺人才，必须要有一流的实训基地予以支撑。建设具有一流水平的多功能实训室对于提高冷链物流专业的教学质量，满足教师教学与科研的需要，强化学生职业技能的培养，适应市场经济新形势对应用性人才的要求，已起到十分重要的作用。

二、产品特点

金文冷链物流系统将促使物理网络和数字网络融合，将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。金文冷链物流系统的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息－包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程/条件、冷链物流系统关键业绩指标等－以及数据流的速度。

金文冷链物流系统可以提高效率(如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性)、降低风险(例如，降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品)，也能减少冷链物流系统的环境保护压力(如降低能源和资源消耗、减少污染物排放)。

冷链物流系统网络优化

冷链物流系统通过使用强大的分析和模拟引擎来优化从原材料至成品的冷链物流系统网络。这可以帮助企业确定生产设备的位置，优化采购地点，亦能帮助制定库存分配战略。企业可以通过优化的网络设计来实现真正无缝的门到门冷链物流系统，这样就能提高控制力，同时还能减少资产、降低成本(交通运输、存储和库存成本)、减少碳排放，也能改善客户服务(备货时间、按时交付、加速上市)。

整个价值链的可追溯性

金文冷链物流系统保证冷链物流系统的每个成员都能够准确实时的追溯产品生产者以及产品成分、包装、来源等特征，也能够向前追踪产品成分、包装和产品的的每一项活动。

金文冷链物流系统通过流程和基础架构来收集、集成、分析和传递关于产品来源和特征的可靠信息，这些贯穿于冷链物流系统的各个阶段。金文冷链物流系统集成了RFID技术，GPRS技术通过实时的信息采集，使物理冷链物流系统(商品的运动轨迹)和信息冷链物流系统(数据的收集、存储、组织、分析和访问控制)能够相互集成保持一致。

三、建设目标

金文冷链物流集成了冷链产业上下游企业的业务，形成一个完整的供应链体系，实现了全过程监控。加强了数据共享提高供应链的透明度，哪个环节出现问题都可以做到智能追溯。

整个系统具有很强的开放性，各部分软件系统之间能够数据共享，源码开放，同时提供和物流自动化设备（无线射频，电子标签，自动化立体仓库，自动分拣等）无缝集成。金文天地的冷链物流系统，涵盖了温度记录与跟踪、温度设备控制、商品验收、温度监控点设定、运作系统SOP的建立等领域。

通过先进的物联网技术保障冷链物流的信息不断链。

智能化的库存控制系统为保证商品的新鲜度提供强大的信息支持。

四、技术平台

五、功能简介

1、冷链物流仓储管理软件系统

主要实现了基本信息管理，客户管理，货品管理，订单管理，入库管理，库存管理，出库管理，调拨管理，盘点管理，仓储作业成本

管理，统计查询管理。系统能够支持手持设备、条码设备、电子拣选

设备、立库设备等设备进行仓储作业。.物流成本管理能够对订单的

执行过程进行精细化结算管理，能够自动核算订单的成本及盈利。能

够生成员工的作业成本及作业考核信息。能够实现财务结算资费标准

（包括仓租费用标准，人工作业标准，仓库设备使用标准，运费标准）

的制定。统计分析管理能够实现对库房利用率分析、库存分析、

作业分析、收入分析、运输统计、客户业务统计、分公司业务统计仓储管理过程中集成了RFID智能托盘系统，能够自动采集货品的出入库等信息。

2、冷链物流运输管理：实现运输路线管理，运输地点管理，整车运

输管理，零担运输管理，联合运输管理，外包运输管理。能够提供对

运单的查询及跟综，能够用图表的方式进行展现。能够提供运输线路

统计等内容的分析查询，并可以直观的数据加图表的方式进行展现。

3、冷链物流追溯管理：利用无线射频的优势特性达到对食品的安全

与追溯的管理，相比记录档案追溯方式更加高效、实时、便捷。在

供应链中提供完全透明的管理能力，保障食品安全全程可视化控制、

监控与追溯，并可以全面监控种植源头污染、生产加工过程的添加剂

以及有害物质、流通环节中的安全隐患。能够提供的追溯载体有条码

的追溯，RFID的追溯，能够通过网络，触摸屏，RFID读写器，条码

阅读器等方式进行货品追溯的查询。

4、冷链物流系统的保管环境信息管理：在仓库的保管环境设置若干

传感器采集点，在保管环境发生异常时，RFID迅速采集出现异常的

信息，并将这些信息通过无线网络传输到数据库中。管理人员能够及

时得到异常信息，采取质检措施。

5、冷链物流智能拣货管理：以金文开发系统为底层平台，RFID 系统为辅助手段，以太网(有线或无线)为骨干传输网，将现场划分为多个监控单元；每个运到仓库的包裹都贴有RFID 标签，提供货品的ID 号，进入仓库时采用(无线)扫描仪读取RFID 标签，并通过(无线)局域网连接将日期、时间、货物ID号和运送该货品的叉车ID号发送到仓库后端金文智能物流定位平台。每个扫描仪都装有1个UWB有源标签，标签通过超宽带信号将标签的位置信息发送到传感器基站（Sensor）上。扫描仪与UWB标签上的一个震动传感器相互配合，通常标签处于睡眠状态，一旦震动传感器检测到震动信息时，标签被唤醒并开始发送UWB信号；传感器基站(Sensor)接收到UWB信号，即可获知哪个扫描仪被使用，其扫描到的物品信息也一并传入后台。在条形码扫描仪没有使用时，标签处于静止状态，从而延长标签电池寿命。一般在货物到达或离开仓库时都经过扫描处理，当一个包裹从一个地方移到另一个地方时，也要求再次扫描。在运载货物进出仓库的叉车臂上也安装UWB标签：当叉车安放货物的时候，通过UWB标签向感应器发送信号，便可记录下该货物存放的位置。

6、RFID和传感器在运输过程中的管理。在集装箱运输车中部署若干传感器、当运输过程中温度发生异常时，传感器将发生异常的信息通过RFID读写器写入有源RFID标签，同时提醒司机。当货物到达目的地之后读取整个运输过程中发生温度变化的信息，判断货物的质量是否发生变化。将RFID在冷链物流中的应用环节进行深入的开发，同时在物流的某些环节和传感器进行结合达到智能控制的目的，并通过无线网络进行数据的传输。在货品保管的环节采用RFID进行智能托盘，货品进出库的管理，用RFID和传感器结合进行温度的控制；在运输环节采用RFID对运输的信息进行管理，在冷藏箱内部采用RFID 和温度传感器进行数据的采集；同时做到整个供应链的可追溯。

六、系统应用环境

●服务器： P4 2.5G 以上 CPU、2G 以上内存、100GB 以上硬盘.

●服务器操作系统：windows2000/NT操作系统.

●客户端操作系统： windows2000/Me/XP 操作系统.

●应用服务器： websphere5 、tomcat6

●数据库管理系统：支持 Oracle9i、MS-SQLSERVER 等主流数据库平台.

●网络环境：10/100M以太网、802.11无线网络、RS232串行通讯网络等。