了得網管理_智慧物流物聯化關鍵技術

內容簡介

本書結合現代物流特征，依據我國物流技術及物流信息化需求以及物聯網基礎理論與關鍵技術，提出了物聯網環境下智慧物流信息技術體繫。結合聯網技術在物流領域的應用模式，提出了基於物聯網的智慧物流業務體繫，構建並設計了基於物聯網的智慧物流信息平臺，建立了智慧物流信息資源整合與共享模式和機制。結合智慧物流繫統集成及運營組織管理需要，為我國物流企業運用物聯網技術實現產業升級提供了綜合解決方案。本書結構合理、層次清晰、圖文並茂、實用性強，將基礎知識、關鍵技術與實際應用及運營管理緊密結合，有助於推動智慧物流的快速發展。

作者簡介

王喜富，北京交通大學物流工程繫主任，教授，博士生導師，2002年在北京科技大學博士後出站。主要研究方向：物流工程，大數據與智慧物流，交通運輸繫統工程，現代物流信息技術等。兼任福建省“一帶一路”建設高級顧問，中國社會經濟繫統工程學會常務理事，中國交通運輸繫統工程學會理事，《物流技術》雜志指導委員會委員，《鐵道學報》等多家學術期刊編委，澳門公民素質研究中心特聘研究員。作為大數據與物聯網在現代物流與交通運輸領域應用早的倡導者之一，首次提出了物聯化技術的概念及應用框架。從2003年起針對現代物流領域信息資源分割獨立，資源獲取與可用性差、信息交換及共享困難現狀，展開了大數據與智慧物流的研究工作。研究成果顯著提高了現代物流領域信息資源管理的社會性、集約性、協同性和有效性。高澤，北京遠光通聯科技有限公司總裁、總工程師，畢業於北京交通大學運輸組織自動化專業，在首鋼、國務院辦公廳工作多年，在物流智能化領域從理論研究到應用實踐方面有突出成就，為中國電子政務公文智能管理專家。現任中國自動識別協會常務理事，中關村軟件與服務聯合會理事、《自動識別技術與應用》雜志專家委員會委員、北京交通大學運輸學院物流工程專家指導委員會委員等。基於物流自動化理論和自動識別等技術，於20世紀90年代首創發明公文智能交換箱及公文交換與流轉追蹤的智能化管理繫統，開創了政府實體公文運轉智能化管理全新模式，並成功應用於國務院等幾百家黨政軍及企事業單位。參與編寫制定了全公文編碼標準、載體傳遞一站式服務標準等公文及物品追蹤管理國家及行業標準，獲幾十項國家專利和軟件著作權，為國家政府公文管理做出了傑出貢獻。主持研發的物品速配智能終端及大數據服務平臺亦成為國家工信部物聯網基金重點支持項目。

第 1章緒論 ……………………………………………………………… 1 1.1 物聯網的起源 …………………………………………………………… 2 1.2 物聯化技術國內外研究現狀 …………………………………………… 5 1.2.1 國外研究現狀 ……………………………………………………5 1.2.2 國內研究現狀 ……………………………………………………8 1.3 物聯化技術應用現狀 ………………………………………………… 10 1.4 智慧物流與物聯化技術 ……………………………………………… 13 1.4.1 智慧物流的起源與發展 ……………………………………… 14 1.4.2 智慧物流發展的信息化支撐 ………………………………… 18 1.4.3 物流智慧化與物聯化 ………………………………………… 21 1.5 本章小結 ……………………………………………………………… 22第 2章物聯化技術及基礎理論 …………………………………………… 24 2.1 物聯網的概念與範疇 ………………………………………………… 25 2.1.1 物聯網的概念 ………………………………………………… 25 2.1.2 物聯網的特點 ………………………………………………… 26 2.1.3 物聯網的工作原理 …………………………………………… 27 2.2 物聯網的基本結構與組成 …………………………………………… 28 2.2.1 感知層 ………………………………………………………… 28 2.2.2 網絡層 ………………………………………………………… 29 2.2.3 應用層 ………………………………………………………… 29 2.2.4 物聯網基本結構特點 ………………………………………… 30 2.3 物聯網的層級劃分 …………………………………………………… 30 2.3.1 國際級物聯網 ………………………………………………… 30 2.3.2 區域級物聯網 ………………………………………………… 31 2.3.3 行業級物聯網 ………………………………………………… 32 2.3.4 企業級物聯網 ………………………………………………… 32 2.4 物聯網技術體繫 ……………………………………………………… 33 2.4.1 物聯網技術概述 ……………………………………………… 33 2.4.2 物聯網相關技術需求分析 …………………………………… 33 2.4.3 物聯網技術體繫框架 ………………………………………… 35 2.5 物聯網體繫架構 ……………………………………………………… 36 2.6 物聯網標準體繫 ……………………………………………………… 39 2.6.1 建立物聯網標準體繫的必要性 ……………………………… 39 2.6.2 物聯網標準化現狀 …………………………………………… 39 2.6.3 物聯網標準體繫架構 ………………………………………… 41 2.7 本章小結 ……………………………………………………………… 42第 3章物聯化關鍵技術及應用 …………………………………………… 44 3.1 物聯化關鍵技術概述 ………………………………………………… 45 3.2 物聯網的終端技術 …………………………………………………… 45 3.2.1 RFID技術 …………………………………………………… 46 3.2.2 傳感器技術 …………………………………………………… 47 3.2.3 嵌入式技術 …………………………………………………… 47 3.3 物聯網的網絡技術 …………………………………………………… 48 3.3.1 EPC編碼技術 ………………………………………………… 48 3.3.2 EPC ONS技術 ……………………………………………… 49 3.3.3 信息服務交換技術 …………………………………………… 50 3.3.4 無線傳感器網絡 ……………………………………………… 51 3.3.5 雲計算 ………………………………………………………… 51 3.4 物聯網的信息服務技術 ……………………………………………… 52 3.4.1 EPCIS技術 …………………………………………………… 52 3.4.2 信息服務交換的服務函數 …………………………………… 53 3.4.3 物品信息服務發現技術 ……………………………………… 57 3.5 本章小結 ……………………………………………………………… 58 第 4章智慧物流物聯化業務體繫與業務流程 …………………………… 61 4.1 物流業務體繫及流程的發展過程 …………………………………… 62 4.1.1 物流產生階段的業務體繫及流程 …………………………… 62 4.1.2 傳統物流形成階段的業務體繫及流程 ……………………… 63 4.1.3 物流理論變革階段的業務體繫及流程 ……………………… 63 4.1.4 物流理論創新階段的業務體繫及流程 ……………………… 64 4.2 現代物流業務體繫及流程分析 ……………………………………… 65 4.2.1 現代物流業務體繫 …………………………………………… 65 4.2.2 現代物流業務流程 …………………………………………… 71 4.3 物聯化技術對物流業務體繫及流程的影響 ………………………… 75 4.3.1 物聯化技術對業務體繫的影響 ……………………………… 75 4.3.2 物聯化技術對業務流程的影響 ……………………………… 77 4.4 基於物聯化技術的智慧物流業務體繫及流程再造設計 …………… 78 4.4.1 基於物聯化技術的智慧物流業務體繫再造設計 …………… 79 4.4.2 基於物聯化技術的智慧物流業務流程再造設計 …………… 83 4.5 本章小結 ……………………………………………………………… 89第 5章智慧物流物聯化信息平臺 ………………………………………… 91 5.1 基於物聯化技術的智慧物流信息平臺概述 ………………………… 92 5.2 智慧物流物聯化信息平臺架構技術 ………………………………… 92 5.2.1 SOA架構技術………………………………………………… 93 5.2.2 Web Service技術……………………………………………… 95 5.2.3 EAI技術 ……………………………………………………… 96 5.2.4 中間件技術 …………………………………………………… 97 5.3 基於物聯化技術的智慧物流信息平臺架構設計 …………………… 99 5.4 基於物聯化技術的智慧物流信息平臺技術應用 …………………… 102 5.4.1 自動倉儲管理繫統 …………………………………………… 103 5.4.2 動態配送管理繫統 …………………………………………… 104 5.4.3 智能運輸管理繫統 …………………………………………… 104 5.4.4 隨時決策支持繫統 …………………………………………… 105 5.5 基於物聯化技術的智慧物流信息平臺安全技術 …………………… 106 5.6 本章小結 ……………………………………………………………… 107第 6章智慧物流信息資源整合與共享模式研究 ……………………… 109 6.1 智慧物流信息資源概述 ……………………………………………… 110 6.1.1 智慧物流信息資源的特點 …………………………………… 110 6.1.2 智慧物流信息資源的層次劃分 ……………………………… 110 6.2 智慧物流信息資源整合與共享需求分析 …………………………… 112 6.2.1 智慧物流信息資源整合需求分析 …………………………… 112 6.2.2 智慧物流信息共享需求分析 ………………………………… 113 6.3 智慧物流信息資源整合與共享影響因素分析 ……………………… 113 6.3.1 組織機構設置影響 …………………………………………… 113 6.3.2 技術標準分析 ………………………………………………… 114 6.3.3 規劃建設分析 ………………………………………………… 115 6.4 智慧物流信息資源整合與共享方案設計 …………………………… 115 6.4.1 智慧物流信息資源整合的概念 ……………………………… 115 6.4.2 智慧物流信息資源整合的意義 ……………………………… 116 6.4.3 智慧物流信息資源整合的模式 ……………………………… 116 6.5 物聯網環境下智慧物流信息資源整合與共享模式研究 …………… 117 6.5.1 原則 …………………………………………………………… 118 6.5.2 模式構建 ……………………………………………………… 118 6.6 本章小結 ……………………………………………………………… 121第 7章智慧物流信息共享機制與實現研究 …………………………… 123 7.1 智慧物流共享現狀與問題 …………………………………………… 124 7.1.1 共享現狀 ……………………………………………………… 124 7.1.2 共享問題分析 ………………………………………………… 125 7.2 智慧物流信息共享本質與內涵 ……………………………………… 127 7.2.1 信息共享本質 ………………………………

前言

序大數據技術也稱為巨量信息技術，根據維基百科的定義，大數據是指無法在可承受的時間範圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合。根據相關定義，可以認為大數據技術指的是所涉及的信息量規模巨大到無法通過目前主流技術與軟件工具進行分析處理，無法在合理時間內達到擷取、管理、處理、並整理成為幫助企業實現經營決策目標的巨量信息技術。大數據技術使得人類認識世界的思想及方法發生變革。大數據技術的戰略意義不在於掌握龐大的數據信息，而在於對這些含有意義的數據進行專業化處理。換言之，如果把大數據比作一種產業，那麼這種產業實現盈利的關鍵，在於提高對數據的“加工能力”，通過“加工”實現數據的“增值”。從技術上看，大數據與雲計算的關繫就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數據必然無法用單臺的計算機進行處理，必須采用分布式架構。它的特色在於對海量數據進行分布式數據挖掘，但它必須依托雲計算的分布式處理、分布式數據庫和雲存儲、虛擬化技術。智慧物流是利用集成化、智能化、移動化技術，使物流繫統具有智能性，具有思維、感知、學習、推理判斷和自行解決物流過程中的某些問題的能力，它包含了智能運輸、自動倉儲、動態配送及智能信息的獲取、加工和處理等多項基本活動，為供方提供化的利潤，為需方提供的服務，同時也應消耗少的自然資源和社會資源，從而形成完備的智慧物流綜合管控體繫。繼第三次工業革命之後，2013年稱為年，2014年為移年。在此背景下，大數據與智慧物流繫列叢書的核心思想是大數據技術與智慧物流行業的深度融合與綜合集成，面向大數據技術在智慧物流領域的應用問題，著重研究大數據背景下智慧物流體繫、理論、方法和技術應用，推動我國現代物流行業健康有序協調綠色發展。本繫列叢書具有以下特點：1.繫統創新性。本繫列叢書的編寫借鋻國內外優秀叢書的寫作思路，以“概念—原理—方法—應用”為主線，以多學科綜合協同為理論基礎，將信息技術、工程技術、物流管理等有機結合起來，使讀者對智慧物流的原理、技術、方法和應用有一個繫統、全面的認識。2.實踐應用性。本繫列叢書在基礎技術論述及應用層面，以講清概念、強化應用為重點，在此基礎上適當介紹相關學科的新發展、新方法、新技術。同時，根據大數據與智慧物流的強應用性、強技術性特點，在本繫列叢書中突出案例應用，使其具有更強的實踐性。3.能力提升性。本繫列叢書注重物流行業從業人員應用意識、興趣和能力的提高，強調知識與技術的靈活運用，培養和提高智慧物流從業人員的實際應用能力和實踐創新能力。著眼於物流從業人員所需的專業知識和創新技能，強化實際能力訓練，讓從業人員學而有用，學而能用，提升智慧物流行業從業人員能力及智慧物流行業效率。為了探索有中國特色的智能物流發展之路，推進物流產業的發展，在大數據、物聯網與雲計算技術快速發展的同時，及時給人們帶來有效學習和掌握新思想、新技術的途徑與平臺，叢書編委會策劃了這套“大數據與智慧物流”繫列叢書，以為社會提供一整套體繫完整、層次清晰、技術翔實、數據準確、通俗易懂的叢書，推動我國大數據技術應用與物流信息化建設向更高層面、更廣領域縱深發展，為各級政府部門、廣大用戶及信息業界提供決策參考和工作指南。為保證本繫列叢書的編寫質量，特別邀請本領域理論研究和工程實踐的知名專家、學者擔任叢書主審。在此，向為本繫列叢書編寫和出版提供幫助的所有人士表示衷心的感謝和由衷的敬意。大數據與智慧物流繫列叢書編委會秘書長王喜富2016年1月於北京 21世紀人類社會正迎來一場新的技術革命，這場技術革命的核心是物聯網。物聯網為人們提供了全面感知物質世界的能力，也為技術創新與產業發展提供了前所未有的機遇。我國一直積極倡導推進物聯網的研發與應用，並提供了有力的政策引導與支持。2010年 3月，物聯網被寫入我國政府工作報告，確立為五大新興國家戰略產業之一，明確提出要“加快物聯網的研發應用”，這為物聯網的應用發展提供了寶貴的機遇。應用是物聯網發展的基礎，發展物聯網技術就是要將信息技術與相關行業、多門學科更進一步地緊密結合、相互滲透、深度融合，實現促進生產力發展、提高人們的生活質量、支持經濟與社會全面發展的目標。現代物流作為物聯網現實意義的應用領域之一，積極探索物聯網在物流領域的應用模式十分必要。隨著我國經濟社會的高速發展，物流行業對信息化水平的要求越來越高，傳統的物流服務已經不能滿足市場需求，物聯網在物流業的應用勢在必行。在物流領域內應用物聯網技術，一方面可以對物流過程中的物品信息實現自動、快速、並行、實時、非接觸式處理，並通過網絡實現信息共享，從而達到對供應鏈與服務鏈實現高效管理的效果。物流領域利用物聯網平臺進行信息增值業務的拓展，主要體現在通過獲取準確、全面和及時的信息來提供獨一無二的服務，因此，提高信息獲取能力將是物聯網在物流領域應用中的重要任務。另一方面，物聯網貫穿了物流的各個業務環節，使得物流供應鏈各個環節都緊密相連，將會形成高度集成的物流服務鏈。物聯網技術是一項綜合性的技術，它在物流領域的應用具有規模性、廣泛性等特征，實施框架可分為感知層、傳輸層和應用層三個層次，即通過感知層獲取物品的各項屬性與物流信息，通過傳輸層傳送到信息網絡中進行信息整合與處理，終通過應用層實現信息的泛在化智能應用。隨著物聯網技術在我國物流領域的應用與發展、物聯網技術與現代物流信息技術的深度融合，將會帶來智慧化物流的業務模式與技術體繫的創新。作為物聯網在物流領域應用早的研究者和倡導者之一，作者從 2003年起針對現代物流領域信息資源分割獨立、信息孤島大量存在，資源獲取與可用性差、信息交換及共享十分困難的技術現狀，展開了“現代物流綜合信息平臺及集成技術研究”的相關課題。在有關項目研究的基礎上，結合物聯網技術在現代物流技術領域的綜合應用，研究開發現代物流信息資源的分類、收集、組織、描述、管理、維護、分析、顯示、服務等關鍵技術，構建面向基於物聯網的現代物流信息平臺，從而提高了物流基礎信息資源管理的社會性、集約性、協同性和有效性，支持現代物流業務的高效管理與運營優化。本書結合現代物流特征，依據我國物流技術及物流信息化需求，以及物聯網基礎理論與關鍵技術，提出了物聯網環境下智慧物流信息技術體繫。結合物聯網技術在物流領域的應用模式，提出了基於物聯網的智慧物流業務體繫，構建並設計了基於物聯網的智慧物流信息平臺，建立了智慧物流信息資源整合與共享模式和機制。結合智慧物流繫統集成及運營組織管理需要，為我國物流企業運用物聯網技術實現產業升級提供了綜合解決方案。物聯網已經從單純的技術上升為一種經濟形態——物聯網經濟、物聯網產業。而在我國物流業中，傳統的物流發展到了瓶頸階段，必須抓住歷史機遇，正確地認識物聯網，突破一些關鍵技術和核心技術，建立自主化技術體繫，形成具有自主知識產權的成果和可持續競爭力，借助物聯網的技術，推動現代物流行業的迅速發展。本書寫作過程中，作者將理論緊密結合實際，多次到相關物流企業進行業務調研，同時綜合了諸多行業技術人員和該領域專家的意見。在此向相關企業領導和專家致以衷心的感謝，感謝他們的熱情幫助和對作者研究提出的寶貴意見。由於作者水平及時間有限，加上物聯網產業迅速發展，相關技術和管理理念不斷翻新，書中難免有疏漏和不足之處，敬請專家和讀者批評指正。作者 2016年 1月

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