．物聯網技術在果蔬冷鏈物流中的應用研究

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來源：冷链行业资讯

物流業是最早接觸物聯網的行業，智慧物流是未來10~15年內物聯網大力發展的六項策略性應用之一，物聯網技術應用到物流領域，推動了物流系統的快速發展，促進了物流業發展進入一個新的發展時代——智慧物流時代。

智慧物流發展，給物流各個領域都帶來機會和挑戰，使以前一些不可控的因素透明化、職責化。把物流運作中複雜多樣的環節，有效的銜接起來，同時降低物流成本，提高了物流效率，使消費者輕鬆、放心購物消費。

本文以果蔬冷鏈物流為研究對象，物聯網的核心技術，應用到果蔬冷鏈物流各環節中，建構物聯網技術在果蔬冷鏈物流中，應用總體架構。

1果蔬冷鏈物流現狀分析

目前以對岸中國來看，果蔬種植面積和產量均居世界第一，每年約有4億噸生鮮農產品進入流通領域，由於保鮮產業落後，儲藏方式和消費方式原始，據統計每年有8000萬噸果蔬腐爛掉，果蔬腐爛率高居世界之首。

造成這種巨大浪費的主要原因，是果蔬從田間到消費者餐桌期間的流通出現問題，沒有形成連貫的果蔬食品產業鏈。

從果蔬的種植、採購、運輸、儲存、加工到銷售等環節沒有形成有效的經濟利益主體，農民只管種植水果蔬菜，果蔬經銷商只管採購和銷售，第三方物流企業只負責運輸和儲存。

這些利益主體之間的協調困難，職責劃分不清晰，消費者是否能買到物美價廉的果蔬全憑運氣。

據統計，每年果蔬60%為當季銷售，其餘35%~40%需要冷藏，冷鏈物流在果蔬流通中，擔負著非常重要角色，是保證果蔬品質、穩定果蔬市場價格的重要因素。

但目前中國果蔬冷鏈物流發展水準，與世界先進物流水準存在巨大差距：冷鏈物流流通率低，冷鏈設施設備不配套，果蔬冷鏈技術和果蔬冷鏈體系建設，處於初期摸索階段，果蔬冷鏈物流營運與果蔬交易成本均較高，與先進國家相比，平均高出20個百分點，隨著人們生活水平的提高，對食品的品質和新鮮度的要求越來越高，冷鏈物流己引起人們的普遍關注。

2物聯網技術在果蔬冷鏈物流中應用的關鍵技術

物聯網的核心技術，包括有無線感測器網路技術、射頻辨識技術、二維碼技術、M2M物物數據通信技術、全球定位系統技術、微機電系統技術和兩化融合系統等。

其中最關鍵和核心的技術，還是無線感測器網路技術，因為它貫穿了物聯網的全部層面，是其他層面技術的整合應用。

在果蔬冷鏈物流中，要對果蔬流通中，每一個環節進行辨識和追蹤，一般會把射頻辨識技術，運用到果蔬流通各環節，實現果蔬冷鏈物流各環節的無縫銜接，達到控制和監督果蔬流通中的品質。

目前在果蔬冷鏈物流中，應用物聯網技術主要有以下幾種：

電子產品代碼(EPC，Electronic Product Code)

產品電子代碼是物品編碼中心，負責的最新一代產品標識代碼，它可以對供應鏈中的對象(包括物品、貨箱、貨盤、位置等)進行全球唯一的標識。

EPC儲存在RFID標籤上，這個標籤包含一塊矽晶片和一根天線，讀取EPC標籤時，它可以與一些動態數據連接。並借助互聯網，來實現資訊的傳遞。

射頻辨識技術(RFID)

射頻辨識技術，是目前比較先進的一種非接觸辨識技術，附著於可跟蹤的物品上，可全球流通並對其進行辨識和讀寫，RFID標籤中儲存著規範，而且具有互用性的資訊，透過無線數據通信網路，把它們自動採集到中央資訊系統，實現果蔬等商品的辨識，進而透過開放性的電腦網路，實現資訊交換和共享，實現對物品的「透明」管理。

具有可隨時更新，掃描方便，掃描速度快，對看得見、看不見都可以多目標掃描，成本低等特點。目前在超市、商場、倉庫、圖書館等場所普遍被使用，是物聯網技術在果蔬冷鏈物流中，運用的基礎和關鍵技術。

二維碼技術

二維碼又稱二維條碼，是一種在水平和垂直方向的二維空間，儲存資訊的條碼。二維碼技術具有儲存量大、保密性好、追蹤性能好、抗損性強、成本低等特性。主要用於產品品質問題追溯、物流中心、倉儲中心、聯勤中心年貨品，及固定資產的盤點，發揮立即盤點、立即決策的作用，同時，消費者透過掃描物品上二維碼，可以查詢貨物的來源。

全球定位系統技術(GPS)

全球定位系統具有海、陸、空全方位，即時三維導航與定位能力的，新一代衛星導航與定位系統。GPS作為行動感知技術，是物聯網應用到冷鏈物流中重要技術。

GPS與現代通信技術相結合，使得測定地球表面三維坐標的方法從靜態發展到動態，從數據後處理發展，到即時的定位與導航，極大地擴展了它的應用廣度和深度，對果蔬冷鏈物流運輸車輛，與物品的位置，能提供即時查詢和定位。

Savant網路

Savant一種分布式網路軟體，負責管理和傳送產品電子碼相關數據的分布式網路軟體，處在解讀器和Internet之間的中間件。解讀器把從感測器和電子標籤上的資訊讀取出來，送到Savant，Savant具有數據平滑，數據校驗，以及數據暫存等功能。數據經過Savant處理後，傳送到Internet。

3物聯網技術在果蔬冷鏈物流各環節的應用

果蔬從採摘到銷售，可分為七個環節，根據果蔬流通的先後順序分析，物聯網技術在果蔬冷鏈物流中，如何保證果蔬品質。物聯網技術在果蔬冷鏈物流，品質安全應用的整個過程，透過物聯網技術的應用，可以提前預警、分清責任、追查漏洞，保證果蔬流通的品質安全。

物聯網技術應用，在果蔬冷鏈物流中，使果蔬流通中安全問題及品質問題，都可以實現辨識和管理智慧化，從根本上解決了果蔬冷鏈物流在技術、成本、服務、安全等方面遇到的問題，保障了果蔬的新鮮及品質溯源，提高了果蔬的供應鏈管理水準，是果蔬冷鏈物流未來發展的方向。

4物聯網技術在果蔬冷鏈物流中應用總體架構

本文用目前常採用三層架構體系，分析果蔬冷鏈物流物聯網技術架構。首先將先進的物聯網技術，引入果蔬冷鏈物流，採集果蔬冷鏈物流各環節資訊，實現即時資訊共享，保持冷鏈資訊暢通，提高果蔬流通效率。

在資訊感知層的資訊採集之後，透過網路層即時處理，和傳遞到更高層次的應用層，保證冷鏈各環節的有效銜接，形成統一的資訊平台。

最後，應用層根據用戶的需求，提供統一的資訊資源支撐，服務於最終用戶。果蔬冷鏈物流物聯網應用體系，架構總體分為三層，如下圖所示：

資訊感知層

資訊感知層，以物聯網核心等技術為主，果蔬採摘後，首先將統一的EPC編碼，標識植入果蔬內，在果蔬冷鏈物流涉及的倉儲、運輸、加工、包裝、配送等環節安裝讀寫器，自動辨識果蔬冷鏈物流各環節的資訊，並讀取或標識果蔬的品質資訊；利用無線感測器、有線監控設備、資訊輸入終端、即時採集儲運、加工、銷售等資訊。

物聯網技術，同時對果蔬冷鏈物流的所有資訊，進行動態管理，實現對果蔬品質相關資訊的全面掌握。

網路通信傳輸層

網路傳輸層，是利用各種網路技術及其融合技術等，將感知到的資訊高品質地、安全地，傳輸到果蔬供應鏈資訊平台，實現海量數據傳輸共享，實現「物物相連」的需求。

這層以M2M技術為核心，結合遠距離連接技術(如GSM、UMTS等)，和近距離連接技術(如ZibBee、Blue-Tooth、WiFi、UWB等)，實現果蔬產業鏈內，人、物、系統間的通信；透過讀寫器及感測網路閘道器（Gateway）、通信系統和網路接入設備，將數據採集層獲取的資訊，輸入某種果蔬產業鏈資訊專用網，果蔬產業鏈資訊專用網以互聯網為橋梁，實現果蔬品質資訊在廣電網、通信網和其他專用網，安全高效地互聯互通。

應用服務層

應用層解決的是資訊處理，與人機介面的問題，網路層傳輸來的數據，在這一層進入各類資訊系統進行處理，並透過各種設備與人進行交互。

首先應當瞭解果蔬冷鏈物流行業人員的需求，從需求出發瞭解系統應該提供那些服務。

關注果蔬冷鏈物流品質的主要成員有：政府監管部門、冷鏈相關企業和最終消費者。作為政府監管部門，承擔著監督、管理和控制果蔬品質的職責，他需要瞭解果蔬冷鏈流通中全部資訊，物聯網技術需要滿足政府監管部門，隨時瞭解到資訊，並能提供與冷鏈物流企業，溝通交流的平台；作為冷鏈相關企業，首先要掌握各時間點果蔬冷鏈的動態資訊，其次要將這些資訊透過物聯網平台，即時共享給上下游企業，實現果蔬流通資訊高效傳遞，確保流通中每個環節暢通；作為果蔬的最終消費者，他們最關注的是果蔬的安全和新鮮度，購買果蔬時，可以實現全程可追溯資訊，達到安心購買的目的。

物聯網技術在果蔬冷鏈物流中，應用已經取得了一定的成效，對果蔬冷鏈物流每一階段的資訊進行監控，有利於政府監管部門的監督力度和成效，實現無死角管理的目的；有助於果蔬企業加強食品安全營運管理，穩定和擴大消費群體，提升市場競爭力；有利於消費者放心消費，輕輕鬆松享受「新鮮果蔬」食品。