基于RFID技术冷链物流温湿度监控系统
基于RFID的冷链物流管理系统的设计与实现
基于RFID的冷链物流管理系统的设计与实现随着现代物流业的迅速发展，人们对货物运输的安全和质量要求也越来越高，而冷链物流管理是一项特殊的物流管理，它要求在运输中对货物的温度和湿度等环境因素进行严格监测和控制，以确保货物的安全和品质。
而RFID技术则是实现这一目标的有效手段之一，本文将讨论基于RFID的冷链物流管理系统的设计与实现。
一、RFID技术的概述RFID（Radio Frequency Identification）、射频识别技术是一种自动识别技术。
RFID系统由标签、读写器和中间件组成，标签携带物品信息，读写器通过无线电波与标签进行通信，将标签信息读取出来，并将这些信息传输到后台服务器上，以方便管理和追踪。
RFID技术因其高效、便捷的特点，被广泛应用于物流数据采集、库存管理、生产流程控制等领域。
二、基于RFID的冷链物流管理系统的设计1.系统需求分析（1）温度环境监测冷链物流管理的核心是对货物的温度环境进行监测，因此，需要在货物上附加带有RFID芯片的温度传感器，并与读写器相连，通过WiFi、蓝牙等无线协议将温度数据上传到后台服务器上，对温度进行实时监测和预警。
（2）货物管理针对不同的冷链物流需求，可以设置不同的货物类型或者批次，可以使用RFID标签进行区分；同时，在仓库、配送车辆、装卸等场景中同样需要借助RFID技术进行自动化管理，例如将执行任务的工人手中携带搭载了标签的数据采集设备，可通过读写器与系统进行通讯。
（3）路径跟踪与管理基于RFID技术的冷链物流管理系统可以对货物在运输过程中的路径进行跟踪和管理，防止货物走错路、丢失、损坏等情况发生。
在运输过程中，读写器可以通过GPS和地标数据对货物运输的路径进行跟踪，并将信息上传到后台服务器，对实时监测和预警。
2.系统设计（1）系统框架设计基于RFID技术的冷链物流管理系统的框架可以分为三层：应用层、传输层和物联网层。
应用层负责用来接收来自传输层的数据，存储数据，并提供相应的物流服务；传输层负责物流数据的传输和转发；物联网层负责采集各种数据。
基于RFID技术构建GSP药品冷链安全温湿度监控解决方案
基于RFID技术构建GSP药品冷链安全温湿度监控解决方案Ele＆Tec Co、Ltd、1、引言1、1 文档建设说明此方案目的是让集成商、工程商及使用方了解物联网RFID技术在GSP药品冷链安全领域的设计理念、原则、整体规划及如何发挥其巨大作用的并详细阐述相关物联网设备工作原理、安装位置等信息，以便集成商、工程商、使用方正确认识物联网在药品冷链安全方面带来的革命性变革，树立物联网在GSP药品冷链安全方面正确的认识。
如您在阅读过程中，遇到任何不解和困惑，请与方案撰写者联系。
上海仁微电子科技有限公司对本文档拥有最终解释权术语解释术语解释RFID\射频识别一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触高精度温湿度传感标签由嵌入式处理器及其软件、卡内发射和接收天线、收发电路和高能电池以及用于采集温湿度信息的高精度传感器组成，特殊编号预存储于微控制器中，标签可按设定的采集间隔进行温湿度数据的实时采集全向/定向读写器由信息采集、处理、信息传输、嵌入式软件组成，其主要功能是完成对标签主动发送的数据进行实时采集、处理和信息传输手持式读写器实时采集配送药箱的温湿度信息，通过GPRS无线通信方式实时传输温湿度信息，进行监控，设定温湿度上下值限制，超出一定范围报警，同时配有打印机功能，药品配送给病人时进行单据打印确认冷链物流温湿度监控系统接收到读写器的温湿度信息在监控系统内进行显示，设定温湿度范围，超过范围值进行预警，供决策分析2、项目背景2、1 现状分析药品经营质量管理规范（简称GSP）(卫生部令第90号), 已于xx年11月6日经卫生部部务会审议通过，现予公布，自xx年6月1日起施行。
GSP基本要求企业经营冷藏及冷冻药品的，应在收货、验收、存储、发货、配送、运输等物流环节实行严格的、不间断冷链控制管理。
根据药品的存储特性，采用专有的技术和设施，以确保药品质量的稳定、有效。
基于RFID的冷链运输远程监测系统研究与设计
解析 并在 线 显 示 温 湿度 和 定位 数 据 。 实验 结 果 表 明 ， 该 系统 性 能 可 靠 ， 硬 件 成 本较 低 ， 能 够 快 速 完成
温 湿度 显 示和 车辆 定 位 ， 适 合在 冷链 行 业 推 广 使 用 。
关 键 词 ：冷 链 运 输 ；Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ；Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２ ；线 程 池 ；车 载 终 端
； ｌ ：
中心组 成 ， 车载 终 端 由 Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ６ ０ Ｓ ２单 片 机 、 Ｓ Ｉ Ｍ３ ０ ０无 线 通 信 模 块 、 Ｇ Ｐ Ｓ定 位 模 块 ｕ — ｂ ｌ ｏ ｘ Ｎ Ｅ Ｏ、 ＲＦ Ｉ Ｄ 电 子标 签 和读 写 器等ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ部 分 组 成 ， 完 成数 据 采 集 、 预 处 理 和 发 送 功 能 。监 测 中心 利 用 线程 池技 术接 收 、
基于 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ的冷链运输远程监测系统研究与设计
宫 玉 龙 ，王 金 海 ，徐 书 芳 （ 天 津 工 业 大 学 电子 与信 息工 程 学 院 ， 天津 ３ ０ ０ ３ ８ ７ ）
摘 要 ：设 计 并 实 现 了一 种 基 于 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 的 冷 链 运 输 远 程 监 测 系统 。 该 系 统 主 要 由 车 载 终 端 和 监 测
ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＲＦ Ｉ Ｄ
Ｇ ｏ ｎ ｇ Ｙｕ ｌ ｏ ｎ ｇ ，Ｗ ａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ｎ ｈ ａ ｉ ，Ｘｕ Ｓ ｈ ｕ ｆ ａ ｎ ｇ （ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ８ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
基于有源RFID技术的冷链物流温湿度实时监管系统
基于有源RFID技术的冷链物流温湿度实时监管系统解决方案上海仁微电子科技有限公司Shanghai Rw Ele＆Tec Co.Ltd.1.引言1.1文档建设说明此方案目的是让集成商、工程商及使用方了解物联网RFID技术在冷链物流运输管理领域的设计理念、原则、整体规划及如何发挥其巨大作用的并详细阐述相关物联网设备工作原理、安装位置等信息，以便集成商、工程商、使用方正确认识物联网在冷链物流领域带来的革命性变革，树立物联网在冷链物流领域正确的认识。
如您在阅读过程中，遇到任何不解和困惑，请与方案撰写者联系。
术语与缩写解释术语解释2.项目背景2.1现状分析冷链物流是指温湿度敏感性产品在生产、贮藏、运输、销售各个环节中，始终处于预先制定的低温环境下，以保证物品质量，减少物流损耗的一项系统工程，一般分为冷藏(冻)加工、冷藏(冻)存储、冷藏(冻)运输及配送、冷藏(冻)销售四个部分，其中冷藏运输及配送环节是目前冷链物流的薄弱环节。
在冷链物流的运输过程中，温度应该严格的控制在（0℃~4℃），湿度应严格控制在85~90%。
若利用传统温湿度监测手段，只能监测端到端的节点温湿度，但即使节点测量温湿度正常，并不能保证运输过程中的温湿度始终正常，而利用RFID技术，可以了解冷链物流在运输过程中是否发生了温湿度变化以及可能由此引起的质量变化。
RFID还是具有大规模应用的成本优势。
公司根据此需求推出了基于有源RFID技术的冷链物流温湿度实时监管系统。
通过先进的有源RFID技术和无线通讯技术进行结合，对冷链物流运输的产品品质进行细致地、实时地管理。
2.2系统建设意义1.在产品冷链运输过程中对温湿度信息进行实时自动检测和记录，有效防范储运过程中可能发生的影响产品质量安全的各类风险，确保储存和运输过程的产品质量。
2.对产品温湿度进行记录，方便及时查询数据信息，为整个冷链物流提供数据分析决策的依据3.建立冷链物流温湿度实时监控系统，建立预警机制，设定监控温湿度上下限，超过设定值，进行报警，规避风险。
RFID技术的冷链物流中的温控管理
RFID技术的冷链物流中的温控管理一、什么是RFID技术RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据．识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。
RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，可以透过外部材料读取数据，操作快捷方便。
此外，储存的信息量也非常大。
最基本的RFID系统由三部分组成：标签(Tag)，阅读器(Reader)，天线(Antenna)。
标签进入工作区后，接收阅读器发出的射频信号并获得能量进而发送存储在芯片中的有用信息，或主动发送某一频率的信号：阅读器读取信息解码后，传至后端的信息系统进行数据处理。
二、“冷链”的概念所谓冷链物流泛指乳制品产品、其他生鲜食品．园艺品、生物制品等在生产、贮藏运输．销售，到消费前的各个环节中．始终处于规定的低温环境下，以保证物品质量．减少物流损耗的一项系统工程。
它是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。
三．RFID技术应用于冷链物流温控管理的原因冷链物流包括对货品的冷藏(冻)加工、冷藏(冻)存储、冷藏(冻)运输及配送、冷藏(冻)销售四个部分。
其中，运输和配送过程中．由于环境因素复杂．涉及面广．技术要求高，所以因货物温度发生较大变化而变质的风险也最大。
冷链物流企业只有建立完善的冷链物流温控系统，才可降低风险，节省企业运营成本。
中国政府强制性监管．要求推进食品放心工程。
根据食品安全质量控带IJHACCP体系的要求．原料采购除了对保质期、外包装、食品外观等外．还对食品的内部温度严格要求，需对其温度实现实时监控和记录。
为确保注射前疫苗质量．2005年国务院颁布了《疫苗流通和预防接种管理条例》。
条例规定疫苗等生物制品从制药厂成品仓库到给有关人群接种的冷链储存和运输过程中，保留其温度的监测记录。
因此．为保证物品从生产企业到接种单位运输过程中的质量，需要一套严格的温控功能的冷链物流系统。
将RFID技术引入到冷链物流中，恰好可以很好解决此问题。
基于RFID冷链物流监测系统
２０１８年 ／ 第５期 物联网技术９７0 引 言随着经济的发展，人们生活水平逐步提高，居民对冷藏类食品的需求量呈增长趋势，因此对我国的冷链物流提出了较高要求。
容易腐烂变质的消费品需保存在低温环境中，但由于缺乏可实时共享的信息，食品的安全管理无法得到较好控制。
通过电子信息技术将分散的物品信息进行有效整合，可实现现代化社会冷链物流的全程实时监控[1]。
传统物流模式只提供了货物运输的功能，显然无法满足需要实时监控物品温度的特殊物品的需求，目前大多数物流公司通过温度检测记录仪记录温度，在货物交接时一次性读取货物数据，无法实时检测冷链物流系统中物品的过程状态。
还有一大部分产品无法进行低温运输销售，且与发达国家相比差距明显，大量的肉、水产品、奶类和豆制品没有在冷链物流环境下运销。
此外，我国还缺乏相应的硬件设施，而原有的设备无法满足冷链物系统的正常运行，且损耗较高，显然不适合当今的信息化社会，因此需要更加现代化的物流模式[2,3]。
其中RFID 技术可以同时识别多个数据，识别距离远，在配送中心验货、出入库工作中，无需人工操作与车辆扫描，大大节省了作业时间，提高了作业效率，与人工作业相比，减少了盘点作业中的差错率，增强了物流系统的准确性。
RFID 技术也是近年来备受关注的物联网分支实现技术，非常适合构建短距离、小数据量的实时监控和无线通信系统。
本文引入了RFID 技术，主要从温度监测方面，通过基于OneNet 平台的可视化监管中心，全程及时了解产品的温度及位置信息，并在温度超过所设定的范围时及时补救，以保证产品质量并提高作业效率和管理水平。
1 系统总体结构设计基于RFID 的冷链物流系统分为三个部分，分别为RFID 电子标签、RFID 阅读器和可视化监管中心，如图1所示。
（1）RFID 电子标签负责采集冷链系统的温度，并将采集的温度信息发送到RFID 阅读器。
（2）RFID 阅读器将来自各RFID 电子标签的数据和自身的位置数据进行初步处理后上传至OneNet 平台。
RFID在冷链物流中的应用
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标签可重复使用性差
目前大多数RFID标签是一次性使用的，增加了使用成本。需要研发 可重复使用的标签来解决这一问题。
标准化程度低
目前RFID技术在冷链物流中的应用尚未形成统一的标准，导致不同系 统之间的兼容性差。需要加强标准化建设，提高系统间的兼容性。
05
案例分析
某食品公司的冷链物流项目
总结词：提高效率
应用领域拓展
农产品冷链物流
除了医药领域，RFID技术将在农 产品冷链物流中得到广泛应用， 保障农产品的质量和安全。
跨境冷链物流
随着跨境贸易的不断发展，RFID 技术将在跨境冷链物流中发挥重 要作用，提高跨境物流的效率和 透明度。
智能仓储管理
通过RFID技术实现冷链物品的快 速识别和跟踪，优化仓储布局和 管理，提高仓储效率和空间利用 率。
02
RFID技术概述
RFID技术的原理
无线电波通信
RFID技术通过无线电波进行通信，无需直接接触 即可实现数据的读取和写入。
自动识别
RFID标签存储着物品的唯一标识信息，通过读取 设备可自动识别物品信息。
数据存储
RFID标签内部包含一定容量的存储空间，可存储 物品的多种信息。
RFID标签的种类和特性
度和准确性。
降低运营成本
减少人工成本
通过自动化和智能化的管理，降低了对人工的依赖，减少了人工 成本。
提高仓储效率
RFID技术可以实现快速、准确的货物识别和分类，提高了仓储 效率。
优化运输路径
通过实时追踪货物位置，可以优化运输路径，减少运输时间和成 本。
面临的挑战和解决方案
技术成本高
虽然RFID技术具有诸多优势，但其成本相对较高，需要更多的应用 场景来降低成本。
RFID冷链物流实时监控系统
核心冷链物流在运输过程中，需要严格控制湿度、温度。
小编获悉，利用RFID技术和无线通讯技术，可以有效的对冷链物流运输的产品品质进行细致地、实时地管理，方便用户随时随地地查看运输途中物品的环境参数,以减小经济损失。
建立冷链物流温湿度实时监控系统系统对冷链的全过程进行实时监控，把温湿度及地理位置等信息进行采集并处理，通过GPRS数据分组的方式无线传输数据到服务器;建立预警机制，设定监控温湿度上下限，超过设定值，进行报警，规避风险。
同时也可以通过互联网或手机实时监控物品的状态，方便用户随时随地地查看运输途中物品的环境参数,以减小经济损失。
运输车辆全过程监控，避免贵重物品人为偷盗，掉包防伪等冷链运输过程中，价值较大的重要货物可以在包装箱或单个贵重货物上粘贴防拆卸电子标签，电子标签在货物运输过程中处于实时发送信息状态，读写器实时将电子标签信息(编码、防拆卸状态等)实时采集并通过GPRS模块将信息传递到后台监控中心，当电子标签被强行拆卸或者粘着电子标签物品被搬离运输车厢时，后台会弹出报警框，启动报警。
监控行车路线和防止疲劳驾驶车辆装有GPS定位系统，可以根据预先设置的行车路线结合GIS地理信息系统对车辆行车路线进行监控，如果偏离，软件会报警，同时根据行车的时间间隔规范好司机安全驾驶，防止长距离疲劳驾驶。
强大的软件应用功能及查询功能系统软件通过监控实现权限设定、定位监管、日志功能、统计分析、温湿度告警功能和系统设置功能，可实时查询冷链车辆的位置、状态、移动轨迹及事件显示。
中间件软件与系统中的温湿度读写器进行通讯、监测读写器设备的状态并通过读写器读取标签数据，根据配置的业务逻辑规则，产生各种类型的事件信息以及查询报表。
强大的软件扩展性与兼容性基于B/S架构的软件和嵌入式硬件都具有很好的扩展性和兼容性，可以与其他系统接口(比如：GIS、仓储、资产等其他系统)实现灵活对接，为企业提供方便快捷的服务。
还可通过二次开发能够跟企业原有的硬件实现对接，跟原有的其他管理软件实现对接。
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基于RFID技术冷链物流温湿度监控系统
冷链物流是指温湿度敏感性产品在生产、贮藏、运输、销售各个环节中，始终处于预先制定的低温环境下，以保证物品质量，减少物流损耗的一项系统工程，一般分为冷藏(冻)加工、冷藏(冻)存储、冷藏(冻)运输及配送、冷藏(冻)销售四个部分，其中冷藏运输及配送环节是目前冷链物流的薄弱环节。
水果的运输就属于冷链物流。
在水果的运输过程中，温度应该严格的控制在0℃~4℃)，湿度应严格控制在85~90%。
若利用传统温湿度监测手段，只能监测端到端的节点温湿度，但即使节点测量温湿度正常，并不能保证运输过程中的温湿度始终正常，而利用RFID技术，可以了解水果在运输过程中是否发生了温湿度变化以及可能由此引起的质量变化。
RFID还是具有大规模应用的成本优势。
公司对此项需求推出了基于RFID +GPRS的水果冷链物流温湿度监控系统。
通过先进的有源RFID技术和无线通讯技术进行结合，对产品的品质进行细致地、实时地管理。
一、工作原理
首先，温湿度标签会被加载到集装箱或目标物品（箱）上，待装运出发后，即持续记录物品所处环境的温湿度。
一般有两种应用模式，一种是在每个中间站点或目的地一次性上传温湿度曲线，物流管理平台整合所有上传数据，分环节监控物品质量；另一种是在运输车辆/船舶上设置GPRS实时传输设备，物流管理平台能够不间断对目标物品进行监测。
这两种模式的唯一区别在于，后一种即实时模式能够起到抢救部分贵重物品的作用，而不仅仅是像前一种模式只能鉴定物品是否遭到损坏。
当然，有源标签是标识某一个包装箱（柜）的，同一个集装箱内的不同包装单位是可以通过安装多个有源标签进行监测的。
该监测设备也可以配置GPS模块，通过GPS和GIS技术，监控中心可以对集装箱车辆进行地理位置定位和调度。
如果温湿度变化超出一个预先设定的范围，比如20℃～30℃，系统将自动给出预警。
如果曲线中间有一段记录是明显低于20℃，此时可以根据此一时间查询相应的地点和外在环境，以便于探究相应的温湿度变化原因。
在途车辆信息采集：RFID读写器通过无线方式读取冷藏车厢内RFID电子温湿度标签，并通过数据线传输给GPS车载终端设备，同时GPS车载终端设备通过外置天线接收GPS定位卫星的定位信息。
在途车辆信息传输：GPS车载终端设备在获得温湿度信息和GPS定位信息通过GPRS无线网络发送到通信数据中心。
通信数据中心再通过APN专用隧道将加密数据经路由器发送到GPS通讯网关，最后传输到数据库服务器。
二、方案特点：
RFID数据存储量大，最大可以扩展至256KB的用户空间；
可重复使用，使用成本低，不需人工干预，不需脱离物品；
通讯距离远，与基站式阅读器可在80 米大范围通讯，与手持阅读器也能保
持30米的通讯距离；
内置高能锂电池供电，并采用微功耗设计，使用寿命长（5年）；
标签体积小，方便安装使用。
大流量：极高的防冲突性，采用多种防冲突方案，可支持200个以上标签的同时读取；
支持高速度移动读取，标识卡的移动时速可达200公里/小时以上。
高可靠性，工作温湿度-40℃~85℃，防水，防冲击。
高抗干扰：对现场各种干扰源无特殊要求，安装方便简单。
全球开放的ISM微波频段，无须申请和付费。
超低功耗：对人体更安全、更健康。
可以快捷把握生鲜度管理中最重要的运输途中的温湿度状况。
促进流通过程中的生鲜度管理的改善（改善出货方法、选定物流路线）。
如有需要，可扩展为由企业或联盟建立覆盖全冷链流程的冷链监测中心数据平台。
可以向消费者宣传生鲜食品的安全性，树立品牌形象。
向消费者提供“放心”服务，树立品牌形象；提供温湿度数据记录，提升核心竞争力，满足较高层次的“绿色食品消费”需求。
温湿度指标可动态设定，方便使用。
三、系统构成
方案用到的公司的产品：
公司RW-T600电子标签
由公司生产的2.4G远距离RW-T600温度传感电子标签。
公司RW-T600电阻温度系数大，感应灵敏，电阻率高，元件尺寸小，电阻值随温度变化而变化基本呈线性关系，在测温范围内，物理、化学性能稳定，长期复现性好，测量精度高，有效识别距离可达0-80m。
温度传感电子标签除识别与定位的功能外，还
可通过感温装置获取实时温度数据。
并将被监测的物体温度数据通过电子标签传递给监控管理系统，从而实现对监控过程中温度预警。
该产品的领先技术、全工业性设计和出众特点使得其在冷链、医疗、仓库管理、电力故障检测等需地方提供了一种全新的检测理念，有效识别距离为80米，广泛应用于各种领域。
公司跟踪定位器RW-R102
RW-R102车载跟踪器是GSM与GPS技术的完美结合。
精密的尺寸和简洁的外观，及顶级的工艺。
是通讯产品和GPS跟踪器结合的典型设计。
它是一种灵巧尺寸、高精确度的远程定位设备。
在GPS卫星的基础上，在动态的条件下提供给您精确无误的位置信息。
个人远程定位装置发射经、纬度坐标到授权手机。
您可以利用这些特征来保护和寻找老人和小孩。
而且，您可以使用他作为安全目的及其它目的诸如需要远程定位来保护财产安全和动物跟踪。
公司RW-R801读写器
由公司生产的RW-R801，读写器性能稳定、工作可靠，信号传输能力强，有效识别距离可达120m，使用寿命长达30年，它的领先的技术、全工业设计以及出众的性价比，使其具有优秀的竞争优势。
主要功能优势是防雷、防冲击，满足工业环境要求。
四、系统功能
RFID功能。
支持RFID设备在物流过程中的应用，包括车门开闭报警、车内温湿度监控等。
GPS/GIS监控。
通过GPS、GPRS和GIS的集成，对运输车辆进行实时监控。
业务流程同步。
应用工作流管理理念，实现内部业务流程的高度协同。
低温设备管理。
支持对低温设备的日常管理和维护。
温湿度湿度监控。
实时监控物流过程中影响货物品质的湿度和温湿度，并设置预警机制。
快速入库功能。
为特殊货物提供快速入库功能。
提示及事件管理。
为系统使用者提供提示及事件管理功能。
车队优化。
提升对运输车队的管理和控制。
运输计划执行管理。
全过程的管理运输计划的执行情况。
决策支持。
应用统计分析方法，实现对企业经营决策的支持。
冷库温湿度监控。