基于物联网的农产品冷链物流配送系统应用研究

科技创业月刊㊀２０１８年第４期基于物联网的农产品冷链物流配送系统应用研究李书芳(四川建筑职业技术学院经济管理系,四川德阳６１８０００)㊀㊀摘㊀要:针对我国农产品冷链物流配送系统的现状,分析冷链物流配送过程中温度的监控,配送的订单,分拣和调度的智能化,构建物联网技术下农产品冷链物流配送系统,提高冷链物流配送的工作效率,保证农产品的质量安全,实现冷链物流配送的智能化㊁信息化和网络化.关键词:物联网;农产品;冷链物流;配送系统中图分类号:F ３２６．６㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i :１０．３９６９/j．i s s n ．１６７２Ｇ２２７２．２０１８．０４．０４４作者简介:李书芳(１９８２Ｇ),女,四川建筑职业技术学院讲师,研究方向:物流管理㊁供应链管理.收稿日期:２０１８Ｇ０２Ｇ０８０㊀引言随着经济的发展㊁生活水平的提高,消费者不仅关心农产品的品种多样性,而且要求农产品具有新鲜度和安全性.大部分农产品鲜活易腐,保质期短,对温度控制的要求高,传统的冷链物流配送系统在配送时间和配送质量上远远不能满足消费者对食品质量的严格要求,因此为了提高农产品冷链物流配送的效率,减少物流成本,确保农产品新鲜,质量安全成为冷链物流行业研究的新领域,把物联网技术运用到农产品的冷链物流配送系统中,使得整个配送系统更加信息化㊁智能化㊁网络化.１㊀物联网概念物联网是以互联网为信息载体,通过信息传感设备如射频识别R F I O ㊁全球定位系统G P S ㊁激光扫描等,通过互联网进行信息交换和通讯,以实现智能化识别㊁定位㊁跟踪㊁监控和管理的一种网络.物联网的体系构架有三层:一层是感知层,即利用R F I D ㊁传感器㊁二维码等随时获取物体的信息;二是网络层,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出来;三是应用层,把感知层得到的信息进行处理,实现智能化识别㊁定位㊁跟踪㊁监控和管理等实际应用.２㊀农产品冷链物流配送发展现状分析２．１㊀我国冷链物流发展水平低下我国的冷链物流发展水平比发达国家低.从冷藏运输率来看,先进国家已经达到了９０％以上的水平,而目前我国果蔬㊁肉类㊁水产品冷藏运输率分别仅有１５％㊁３０％㊁４０％.２０１５年,我国水产品㊁肉类㊁果蔬的冷藏运输率分别为６９％㊁５７％㊁３５％.虽然数据有所增长,但是我国的农产品损耗率居高不下,在农产品中,水产品㊁肉类㊁果蔬在流通中的腐损率分别达到１５％㊁１２％㊁２０％~３０％,而发达国家农产品的腐损率低于５％.我国农副产品的损耗率远远大于发达国家的平均水平,这就是我国农民出售农产品价格低,而消费者购买农产品价格高的主要原因之一.２．２㊀我国农产品冷链物流配送设施不足我国冷库总容量８８０万吨,人均冷库容量仅０．０１m ３,远远低于发达国家人均０．１８m ３的水平(见图１).２０１５年预计我国冷藏车９万余辆,而２０１３年美国的冷藏车就达到１６万辆,日本冷藏车达１２万辆,而且逐年增加,可见,我国在冷链物流的硬件设施远远落后于发达国家.图１㊀各国人均冷库量对比(％)２．３㊀农产品冷链物流配送过程中存在的问题农产品从生产者到最终消费者的过程中,有８０％以上的时间在配送运输上,由于我国冷链物流市场尚未形成标准的体系,在运输配送过程中不规范的操作,信息化程度低,物流运输配送路线不合理,运输时间长,而各类农产品对温度的要求不一样(见表１),配送８４１P I O N E E R I N G W I T HS C I E N C E &T E C H N O L O G YM O N T H L Y N O ．４㊀２０１８过程中温度无法监控,导致产品损坏和变质的情况时有发生,配送的质量和效率极其低下.表１㊀各类冷链食品的运输温度标准类别具体种类合适的保存温度冷藏食品果汁㊁生鲜蔬菜㊁乳类饮料㊁加工肉类㊁日配品(如乳制品㊁豆腐)等０~７ħ冷冻食品㊁冰品冰激凌㊁速冻食品(如包子㊁水饺)＜－１８ħ冰温食品禽肉品㊁水产品㊁禽肉品－２~２ħ３㊀基于物联网技术的农产品冷链物流配送系统建构３．１㊀设计简介(１)硬件层设计.根据冷链物流配送系统的功能,结合物联网技术,实现功能模块所涉及到硬件设备大致有P C 机㊁G P S 定位仪㊁手机㊁蓝牙㊁R F I D 货物标签㊁R F I D 托盘标签,工作人员R F I D 标签㊁货位标签㊁无线传感器网络㊁智能嵌入式㊁纳米技术㊁冷藏车等,结合冷链物流配送系统原理,运用物联网硬件设备对冷链物流配送进行方案设计,在设计过程中重点应用物联网技术提高配送效率,监控农产品配送过程中的温度.(２)软件层设计.根据实际需要,冷链物流配送系统软件结构上分为订单管理㊁分拣管理㊁车辆调度管理.系统软件设计要求与数据库和中间件进行交互,同时实现每个软件的功能和软件系统的功能.图２为物联网技术下农产品物流配送的信息传递工作原理,其中包括硬件支持和软件支持.图２㊀基于物联网技术的农产品物流配送信息传递的工作原理３．２㊀设计流程(１)农产品冷链物流系统流程分析.农产品从生产到终端销售的供应链流程见图３.农产品从采摘到销售经历农产品供应商㊁批发商㊁零售商及消费者的中间环节,农产品对温度湿度的要求比较高,虽然在整个供应过程中均运用到了冷链物流系统,但是由于我国的冷链物流发展水平低下,冷链物流的设施设备落后,各个物流环节的衔接过程无法控制温度和湿度,无法进行过程监控,导致农产品的腐损率居高不下.图３㊀农产品供应链流程(２)物联网技术下农产品冷链物流配送系统的设计流程.农产品冷链物流中最重要的环节是配送运输环节对温度和湿度难以控制,在农产品冷链物流配送中应用物联网技术将提高配送的效率.在农产品冷链运输过程中,可以采用集G P S 定位系统,R F I D 读写器㊁传感器,以及无线通讯于一体的设备,农产品配送订单一旦传入数据库系统,系统会根据同一时间所有订单的要求,配送需求时间,配送目的地等数据进行资源整合,智能匹配,设计分配最优的运输路径,通过G I S 提前预知路况,计算到达预定地点的时间,同时将运输路线及预计到达时间发送给配送的下一个环节,实现两个环节的无缝对接.在无线终端技术的支持下,配送冷链车辆的实时位置通过G P S 定位技术获得配送冷链车辆的经纬度㊁速度以及时间信息,这些信息应用G P R S 无线传输传９４１基于物联网的农产品冷链物流配送的系统应用研究科技创业月刊㊀２０１８年第４期送至监控调度中心,监控调度中心远程监控运输车辆,可及时调整运输线路,同时可以监控运输司机,防止疲劳驾驶,利用G P S 监控车辆的位置,一旦发生意外,及时进行处理.冷链运输车辆的温度㊁湿度通过无线传感网络采集相关信息实时传送给监控调度中心,监控中心通过收集到的数据进行分析,如果发现温度或湿度异常,可以发出预警,如图４所示.图４㊀基于物联网技术下农产品冷链物流配送系统３．３㊀构建的局限性(１)宏观层面.我国冷链物流和物联网技术的发展还都处于起步阶段,政府对物联网的基础设施建设的资金投入力度不大,占不到２０％,冷链相关企业承担物联网投资建设的大部分费用,加大企业的运营成本,短时间难以实现规模经济.同时,物联网信息公共平台不健全,冷链物流各节点之间的信息共享程度低,经济效率低下.(２)微观层面.国内冷链企业使用物联网技术还不成熟,企业投资建设物联网成本过高,高昂的运营成本导致物联网模式下配送的农产品价格居高不下,消费者对冷链物联网配送农产品的模式认同度不高,导致市场需求不足,很难在短时间内普及物联网在冷链物流中的应用.因此,这是一个很艰巨的任务,需要政府㊁行业㊁冷链企业和消费者相关主体相互协调㊁合作,积极推进物联网在农产品冷链物流中的应用,促进基于物联网的农产品冷链物流体系建设.４㊀结语物联网技术在农产品冷链物流配送领域的应用才刚刚起步,能提高冷链物流配送的效率,对配送过程中产品的温度㊁湿度等信息能实时掌握,如发现偏离配送要求,可以及时调整.对车辆的运行线路规划㊁运行成本等信息可以及时分析,作出优化决策.同时,在实施物联网技术的农产品冷链物流配送系统构建过程中,会遇到一些阻碍,这需要政府㊁行业和企业各方共同努力.参考文献１㊀常莉君,武文刚．物联网中电子信息技术的应用探究[J ]．电子世界,２０１７(９):３９．２㊀巫宗宾．公共安全领域物联网技术的应用研究[J ]．技术应用,２０１７(１１):２０１３㊀于浚烽,陈蔚芳,马万太．基于G I S /G P S 技术的肉品冷链物流监控与调度系统[J ]．计算机应用,２０１４,３４(１):３１２Ｇ３１４４㊀卢涛,周寄中．我国物联网产业的创新系统多要素联动研究[J ]．中国软科学,２０１１(３):３３Ｇ４５．５㊀黄荣环．基于W e bS e r v i c e 的冷链物流监控数据集成研究[D ]．北京:北京交通大学,２０１２．６㊀秦立公,吴娇,董津津,等．基于物联网的冷链物流设备管控研究[J ]．安徽农业科学,２０１２,４０(１８):９９４２Ｇ９９４５．７㊀杜辉,卢琳．物联网技术下的物流配送系统总体框架设计[J ]．物流技术,２０１４,３３(９):４１０Ｇ４１２．８㊀崔瑞玲．基于物联网的蔬菜冷链物流配送体系构建[J ]．内蒙古科技与经济,２０１６,６(１１):１８Ｇ１９．(责任编辑㊀吴㊀汉)R e s e a r c ho n t h eA p p l i c a t i o no fA gr i c u l t u r a l P r o d u c t sC o l dC h a i n L o g i s t i c sD i s t r i b u t i o nS y s t e mb a s e do n I n t e r n e t o fT h i n gs L I S h u f a n g(D e p a r t m e n t o f e c o n o m i cm a n a g e m e n t ,S i c h u a nC o l l e g e o fA r c h i t e c t u r a lT e c h n o l o g y ,D e y a n g ６１８０００,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s p a p e r i sd i r e c t e da g a i n s t t h es t a t u s q u oo fC h i n a sa g r i c u l t u r a l p r o d u c t sc o l dc h a i n l o gi s t i c s d i s t r i b u t i o ns y s t e m ,a n d a n a l y z e s t h e t e m p e r a t u r em o n i t o r i n g ,d i s t r i b u t i o n o r d e r s ,s o r t i n g a n d d i s p a t c h i n gi n t e l Ｇl i g e n c e i n t h e c o l d c h a i n l o g i s t i c s d i s t r i b u t i o n p r o c e s s ,a sw e l l a s e s t a b l i s h e s c o l d c h a i n l o g i s t i c s d i s t r i b u t i o n s y s Ｇt e mf o r a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s i n t h e I n t e r n e t o fT h i n g s t e c h n o l o g y ,m o r e o v e r e n h a n c e s t h ew o r k e f f i c i e n c y of c o l d c h a i n l og i s t i c s d i s t r i b u t i o n s y s t e m ,g u a r a n t e e s th e q u a li t y a n d s a f e t y o f a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s ,f u r t h e r m o r e r e a l i Ｇz e s t h e i n t e l l i g e n c e ,i n f o r m a t i o na n dn e t w o r k i n g o f c o l d c h a i n l o gi s t i c s d i s t r i b u t i o n ．K e y wo r d s :i n t e r n e t o f t h i n g s ;a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s ;c o l d c h a i n l o g i s t i c s ;d i s t r i b u t i o n s y s t e m ０５１。