智能物流 第01章

第1章

物聯(lián)網(wǎng)與智能物流學(xué)習(xí)要點物聯(lián)網(wǎng)和智能物流的概念智能物流的核心技術(shù)智能物流的應(yīng)用情況目錄1.5小結(jié)1.4物聯(lián)網(wǎng)的智能物流應(yīng)用1.3核心技術(shù)的組成1.2智能物流定義及其發(fā)展1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念思考題1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念近幾年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注，“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。于是在不同的階段或從不同的角度出發(fā)，對物聯(lián)網(wǎng)就有了不同的理解和解釋。目前，有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)定義的爭論還在進(jìn)行之中，尚不存在一個世界范圍內(nèi)認(rèn)可的權(quán)威定義。為了盡量準(zhǔn)確地表達(dá)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵，需要比較全面地分析其實質(zhì)性技術(shù)要素，以便給出一個較為客觀的詮釋。1.1.1起源與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾·蓋茨1995年出版的《未來之路》一書。該書提出了“物——物”相聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)雛形，只是當(dāng)時受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感器設(shè)備的發(fā)展，并未引起世人的重視。1.1.1起源與發(fā)展1998年，美國麻省理工學(xué)院（MIT）創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時被稱為EPC（ElectronicProductCode）系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”構(gòu)想。1999年，美國Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，主要是建立在物品編碼、射頻識別（RadioFrequencyIdentification,RFID）技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。這時對物聯(lián)網(wǎng)的定義很簡單，主要是指把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。也就是說，物聯(lián)網(wǎng)是指各類傳感器和現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)相互銜接的一種技術(shù)。1.1.1起源與發(fā)展2005年，國際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunicationsUnionInternational，ITU）在《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》中，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。該報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過互聯(lián)網(wǎng)主動進(jìn)行交換。射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。1.1.1起源與發(fā)展2008年3月在蘇黎世舉行了全球首個國際物聯(lián)網(wǎng)會議“物聯(lián)網(wǎng)2008”，探討了“物聯(lián)網(wǎng)”的新理念和技術(shù)，以及如何推進(jìn)“物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展。奧巴馬就任美國總統(tǒng)后，與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”，作為僅有的兩名代表之一，IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”的概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施，并闡明了其短期和長期效益。奧巴馬對此給予積極回應(yīng)：“經(jīng)濟刺激資金將會投入到寬帶網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)中去，毫無疑問，這就是美國在21世紀(jì)保持和奪回競爭優(yōu)勢的方式。”“智慧地球”的概念一經(jīng)提出，就得到了美國各界的高度關(guān)注；甚至有分析認(rèn)為，IBM公司的這一構(gòu)想將有可能上升至美國的國家戰(zhàn)略，并在世界范圍內(nèi)引起轟動。1.1.1起源與發(fā)展2009年8月7日溫家寶在無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察并發(fā)表重要講話，“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)”，提出了“感知中國”的理念，這標(biāo)志著政府對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)注和支持力度已提升到國家戰(zhàn)略層面。之后，“傳感網(wǎng)”、“物聯(lián)網(wǎng)”成為熱門名詞術(shù)語。2009年9月11日，“傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會暨感知中國高峰論壇”在北京舉行，會議提出了傳感網(wǎng)發(fā)展的一些相關(guān)政策。2009年11月12日，中國移動與無錫市人民政府簽署“共同推進(jìn)TD-SCDMA與物聯(lián)網(wǎng)融合”戰(zhàn)略合作協(xié)議，中國移動將在無錫成立中國移動物聯(lián)網(wǎng)研究院，重點開展TD-SCDMA與物聯(lián)網(wǎng)融合的技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)。1.1.1起源與發(fā)展2009年8月7日溫家寶在無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察并發(fā)表重要講話，“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)”，提出了“感知中國”的理念，這標(biāo)志著政府對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)注和支持力度已提升到國家戰(zhàn)略層面。之后，“傳感網(wǎng)”、“物聯(lián)網(wǎng)”成為熱門名詞術(shù)語。2009年9月11日，“傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會暨感知中國高峰論壇”在北京舉行，會議提出了傳感網(wǎng)發(fā)展的一些相關(guān)政策。2009年11月12日，中國移動與無錫市人民政府簽署“共同推進(jìn)TD-SCDMA與物聯(lián)網(wǎng)融合”戰(zhàn)略合作協(xié)議，中國移動將在無錫成立中國移動物聯(lián)網(wǎng)研究院，重點開展TD-SCDMA與物聯(lián)網(wǎng)融合的技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)。1.1.1起源與發(fā)展2011年11月28日，工業(yè)和信息化部正式發(fā)布了我國《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》。該規(guī)劃要求到2015年，我國要在核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究與制定、產(chǎn)業(yè)鏈條建立與完善、重大應(yīng)用示范與推廣等方面取得顯著成效，初步形成創(chuàng)新驅(qū)動、應(yīng)用牽引、協(xié)同發(fā)展、安全可控的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局。1.1.1起源與發(fā)展目前，我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與全球同處于起步階段，初步具備了一定的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。由于物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)不久，其內(nèi)涵還在不斷發(fā)展、完善。目前，對于“物聯(lián)網(wǎng)”這一概念的準(zhǔn)確定義尚未形成比較權(quán)威的表述。1.1.2定義和主要特點1．物聯(lián)網(wǎng)的定義關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的比較準(zhǔn)確的定義是：物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)（傳感器、射頻識別系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等）、條碼與二維碼、全球定位系統(tǒng)，按約定的通信協(xié)議，將物與物、人與物、人與人連接起來，通過各種接入網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交換，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種信息網(wǎng)絡(luò)。這個定義的核心是，物聯(lián)網(wǎng)的主要特征是每一個物件都可以尋址，每一個物件都可以控制，每一個物件都可以通信。1.1.2定義和主要特點物聯(lián)網(wǎng)的上述定義包含了一下3個主要含義：2．有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的其他定義1）麻省理工學(xué)院（MIT）最早提出的物聯(lián)網(wǎng)概念早在1999年，MIT的Auto-ID研究中心首先提出：把所有物品通過射頻識別（RFID）和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。這種表述的核心是RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的綜合應(yīng)用。RFID標(biāo)簽可謂是早起物聯(lián)網(wǎng)最為關(guān)鍵的技術(shù)與產(chǎn)品，當(dāng)時認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)最大規(guī)模、最有前景的應(yīng)用就是在零售和物流領(lǐng)域。利用RFID技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品（商品）的自動識別、互聯(lián)與信息資源共享。1.1.2定義和主要特點1.1.2定義和主要特點2）國際電氣聯(lián)盟（ITU）對物聯(lián)網(wǎng)的定義2005年，國際電氣聯(lián)盟（ITU）在“TheInternetofThings”報告中對物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行了擴展，提出了任何時刻、任何地點、任意物體之間的互聯(lián)，無所不在的網(wǎng)絡(luò)和無所不在的計算的發(fā)展前景3）歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺（EPoSS）報告對物聯(lián)網(wǎng)的闡釋2008年5月27日，歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺（EPoSS）在其發(fā)布的報告InternetofThingsin2020中，分析預(yù)測了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。該報告認(rèn)為：由具有標(biāo)識、虛擬個性的物體/對象所組成的網(wǎng)絡(luò)，這些標(biāo)識和個性等信息在智能空間使用智慧的接口與用戶、社會和環(huán)境進(jìn)行通信。顯然，對物聯(lián)網(wǎng)的這個闡述說明RFID和相關(guān)的識別技術(shù)是未來物聯(lián)網(wǎng)的基石，并側(cè)重于RFID的應(yīng)用及物體的智能化。4）歐盟第7框架下RFID和物聯(lián)網(wǎng)研究項目組對物聯(lián)網(wǎng)給出的解釋歐盟第7框架下RFID和物聯(lián)網(wǎng)研究項目組對RFID和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究后，在其2009年9月15日發(fā)布的研究報告中指出：物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一個組成部分，可以定義為基于標(biāo)準(zhǔn)的和交互通信協(xié)議的且具有自配置能力的動態(tài)全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)物理和虛擬的“物件”具有身份、物理屬性、擬人化等特征，它們能夠被一個綜合的信息網(wǎng)絡(luò)所連接。1.1.2定義和主要特點1.1.3核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)已成為目前IT業(yè)界的新興領(lǐng)域，引發(fā)了相當(dāng)熱烈的研究和探討。不同的視角對物聯(lián)網(wǎng)概念的看法不同，所涉及的關(guān)鍵技術(shù)也不相同。可以確定的是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋了從信息獲取、傳輸、存儲、處理直至應(yīng)用的全過程，在材料、器件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)各個方面都要有所創(chuàng)新才能促進(jìn)其發(fā)展。國際電信聯(lián)盟報告提出，物聯(lián)網(wǎng)主要需要四項關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)：歐盟《物聯(lián)網(wǎng)研究路線圖》將物聯(lián)網(wǎng)研究劃分為十個層面：一是感知，ID發(fā)布機制與識別；二是物聯(lián)網(wǎng)宏觀架構(gòu)；三是通信（OSI參考模型的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層）；四是組網(wǎng)（OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層）；五是軟件平臺、中間件（OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層以上各層）；六是硬件；七是情報提煉；八是搜索引擎；就是能源管理；十是安全。當(dāng)然，這些都是物聯(lián)網(wǎng)研究的內(nèi)容，但對于實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)而言略顯重點不夠突出。1.1.3核心技術(shù)通過對物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵分析，可以將實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)歸納為感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（主要為傳感網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)）、數(shù)據(jù)融合與智能技術(shù)、云計算等。1.1.3核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)是一個由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層共同構(gòu)成的龐大的社會信息系統(tǒng)，是一個涉及國民經(jīng)濟各行各業(yè)、社會與生活各個領(lǐng)域的一個無所不包的龐大的產(chǎn)業(yè)鏈。物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要包括感知、傳輸和應(yīng)用這三個層面。而感知層，它又是多種技術(shù)，包括傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能卡、RFID標(biāo)簽、識別碼等等。在網(wǎng)絡(luò)層是融了三網(wǎng)，無論是通訊網(wǎng)、計算機網(wǎng)還是廣電網(wǎng)以及各種專網(wǎng)都可以作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用傳輸?shù)妮d體。第三是應(yīng)用的層面，把感知和傳輸來的信息進(jìn)行分析和處理。做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。它實現(xiàn)的是物與物、人與物之間的感知和發(fā)揮智能的作用。1.1.4應(yīng)用前景智能物流（IntelligentLogisticsSystem，ILS）是指貨物從供應(yīng)者向需求者的智能移動過程，包括智能運輸、智能倉儲、智能配送、智能包裝、智能裝卸以及智能信息的獲取、加工和處理等多項基本活動，為供方提供最大化的利潤，為需方提供最佳的服務(wù)，同時也應(yīng)消耗最少的自然資源和社會資源，最大限度地保護好生態(tài)環(huán)境，從而形成完備的智能社會物流管理體系。物流信息技術(shù)是物流現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，也是物流技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域。未來智能物流系統(tǒng)將采用最新的紅外、激光、無線、編碼、認(rèn)址、自動識別、定位、無接觸供電、光纖、數(shù)據(jù)庫、傳感器、RFID、衛(wèi)星定位等高新技術(shù)，這種集光、機、電、信息等技術(shù)于一體的新技術(shù)在物流系統(tǒng)的集成應(yīng)用就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)應(yīng)用的體現(xiàn)。1.2智能物流定義及其發(fā)展1.2.1起源與發(fā)展21世紀(jì)是物聯(lián)網(wǎng)的世紀(jì)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，物流也自然朝著智能化的方向發(fā)展。雖然智能物流一詞在物流業(yè)已被廣泛談?wù)?，對它的闡述和解釋也是多種多樣，見仁見智，但是還都是停留在智能物流系統(tǒng)這一層次上。而實際上智能物流應(yīng)該是一個體系，它是智能型社會的一個重要基礎(chǔ)。1.2.1起源與發(fā)展從物流行業(yè)的發(fā)展過程看，物流的智能化、集成化以及智能物流系統(tǒng)是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然要求，同時科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步又為其實現(xiàn)提供了現(xiàn)實基礎(chǔ)。1．電子商務(wù)和供應(yīng)鏈發(fā)展的要求電子商務(wù)的發(fā)展帶來了巨大的物流需求，同時也給物流企業(yè)提出了新的要求，如能夠及時、準(zhǔn)確進(jìn)行物流信息的獲取和傳遞，為客戶提供實時的貨物和訂單狀態(tài)信息，對訂單進(jìn)行及時準(zhǔn)確的處理，對運輸車輛進(jìn)行實時優(yōu)化調(diào)度，準(zhǔn)確預(yù)測貨物的銷售，優(yōu)化庫存，對供應(yīng)商進(jìn)行優(yōu)化選擇等等。并且隨著電子商務(wù)的不斷發(fā)展，其對物流的要求將會越來越高。而要滿足這些要求，實現(xiàn)電子商務(wù)的高效運轉(zhuǎn)，一個高效、暢通、智能化的物流系統(tǒng)是必不可少的。1.2.1起源與發(fā)展2．我國現(xiàn)實國情的要求由于物流產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的基礎(chǔ)作用，物流信息化已成為我國信息化戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。我國傳統(tǒng)物流產(chǎn)業(yè)走的是一條物質(zhì)和能量高投入高消耗的路子。顯然，在可持續(xù)發(fā)展的今天，這種發(fā)展模式越來越不能適應(yīng)社會經(jīng)濟對物流產(chǎn)業(yè)的要求。因此尋求避免物質(zhì)和能量的高投入高消耗，充分利用和挖掘現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的物流能力，滿足社會日益復(fù)雜的物流要求，實現(xiàn)物流產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑是我國物流領(lǐng)域目前所面臨的一個重要問題。3．物流自身發(fā)展的內(nèi)在要求任何事物發(fā)展都有其內(nèi)在的規(guī)律性，都是從簡單向復(fù)雜、從低級向高級螺旋上升的過程。物流的發(fā)展也不例外，經(jīng)歷了由簡單的靜態(tài)儲存物流、儲運物流向復(fù)雜的一體化物流、供應(yīng)鏈物流、電子物流的發(fā)展過程，物流信息化則經(jīng)歷了由簡單粗放型、計算機簡單應(yīng)用型向信息管理系統(tǒng)化、整體化發(fā)展過程。物流智能化是物流的信息化和自動化的高級形態(tài)。1.2.1起源與發(fā)展4．科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為智能物流系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了可能1.2.2定義和主要特點智能物流的智能性體現(xiàn)在：1.2.2定義和主要特點智能物流，是基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深化應(yīng)用，利用先進(jìn)的信息采集、信息處理、信息流通、信息管理、智能分析技術(shù)，智能化地完成運輸、倉儲、配送、包裝、