物联网技术课程报告 物联网通信技术课程实验教学探究的论文(优秀5篇)

时间:2023-09-26 14:23:17 作者:曼珠 物联网技术课程报告 物联网通信技术课程实验教学探究的论文(优秀5篇)

随着个人素质的提升,报告使用的频率越来越高,我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。那么,报告到底怎么写才合适呢?下面我给大家整理了一些优秀的报告范文,希望能够帮助到大家,我们一起来看一看吧。

物联网技术课程报告篇一

互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(m2m)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。

其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。

故由此知道通信在物联网中的地位,物联网主要是靠通信技术来传递信息。

学习物联网通信这个学科我们做了很多的实验都是基于凌阳科技开发板来学习的。做的`实验也是挺多的,通过实验使得我们更加的了解物联网通信。比如:io输入和输出实验,数码管的动态显示实验,定时器实验,单片机与pc机串口通信实验,无线通信实验,光照度传感器实验,zigbee网络实验等。

通过实验我们理解了串口通信原理,掌握了cc2530单片机与pc机串口的通信的方法。了解了cc2530无线通信工作的原理和无线模块驱动的方法。也了解了zigbee的星状网络结构等等。学习完了之后收货很丰富,学到很多通信方面的东西还有对物联网的应用实现更加的了解。

物联网技术课程报告篇二

摘要:从某种程度上讲,物联网是信息技术继计算机与互联网之后的又一次革新,其在种子行业的应用,为现代农业发展注入了新的活力。物联网技术以其独特的优势,满足了现代农业低耗高产的发展要求,有利于资源节约,是未来农业发展的主要方向。在对物联网技术作出简要概述的基础上,重点就物联网技术在种子行业的运用进行了研究。

关键词:物联网技术;种子行业;运用

信息化、智能化时代背景下,我国农业发展同时面临着机遇和挑战。以全面感知、可靠传输和智能处理为核心的物联网技术的应用,推动了传统农业向现代农业的变革,其前景不可估量。种子行业作为农业生产的根本,必须要重视物联网技术应用,逐步整合有效资源,并实现优化配置,为广大企业及农户提供更加全面、智能的信息服务。

1物联网技术概述

所谓的物联网,是指人与物或物与物之间的信息交换和互联,需要传感器、二维码以及rfid等多种信息技术的支撑。其中,传感技术主要应用于自然信源信息的采集、识别和处理,是物联网技术的核心部分。而rfid是对通信嵌入技术的突破,能够自动识别人和存储物件信息的电子标签。目前,物联网以极大的技术优势,改变了现代农业的生产经营模式,促进了其数字化、智能化的发展。从宏观的角度讲,物联网的核心理念是“感知世界、服务人类”,它创新了经济增长点,大大提升了资源的利用率,符合可持续发展观的要求。同时,从微观的角度看,物联网技术在农业领域的应用,有利于降低生产成本和提升生产效率,为广大农户及相关企业提供更加智能的信息服务平台,是现代农业发展的根基。

2物联网技术在种子行业的运用

作者基于对物联网技术的认识,主要从生产与营销两个方面,探究了其在种子行业的运用,并提出了一些相关建议,以供参考和借鉴。

2.1生产

种子物联网技术在生产阶段的应用,体现为信息监测、智能灌水、苗情控制以及智能驱虫等系统的构建,这样既可以保障种子培植的效率,还大大提升了种子培植的质量。该服务平台主要分为信息感知层、网络传输层和处理应用层3个构架,其中,信息感知层通过传感器搜集农田土壤、生态、气象、灌溉及作物生长等信息,之后由网络进行传输,最终到达处理应用系统,从而实现对整个种子生产过程的控制。基于种子物联网平台的智能控制系统,使得整个生产过程更具科学性、实效性,同时还在一定程度上节约了人力资源,是现代农业的重要标识,也是我国大力提倡的。具体而言,该服务平台可远程监测种子农田的生态环境,如空气湿度、土壤温度及含水量等,可以直观地演示其数据动态变化,经过科学合理的处置,能够使种子达到最佳生长状态。此外,智能灌水系统可以根据种子的生长规律和信息反馈,自动调节灌水量及灌水时间,同时满足了种子生长及节水示范的双重功能。因此,种子物联网是绿色农业发展的主要途径之一。

2.2营销

种子营销是整个种子行业关注的焦点,影响其他环节的发展。我国是一个农业生产大国,对不同类型种子的需求量很大,为种子行业的发展创造了有利时机。事实上,种子行业的发展还相对滞后,其根本因素在于营销模式存在缺陷。在信息化时代背景下,人们逐渐形成了对互联网的依赖,也更倾向于新的信息服务方式。而物联网技术在种子营销阶段的应用,扩大了营销信息的传播范围,有助于整个资源平台的配置优化。以物联网技术为基础的种子营销链条,既可以向农户及采购企业直接展示种子生产全过程,以增强他们的品牌信心,还可以通过信息共享平台,实现资源的优化配置,有利于供应链条的核心竞争力提升。在此过程中,营销中心与物流平台进行信息共享,整合种子供应链条相关信息,并结合经济市场的动态变化,及时调整营销方案。而在运输阶段,仓储中心要根据物联网数据库的备案,合理地安排仓储、出货及运输等时间,并与车载传感器和gps进行连接,以充分了解种子运输途中的存放环境或地理位置,在保证质量的前提下快速送达农户手中,以免错过种植良机。

3结语

物联网技术在种子行业的应用十分重要和必要。由于个人能力有限,加上物联网技术革新速度加快,其所具备的功能更加强大,本文作出的相关研究存在局限性。笔者希望业界其他学者持续关注此项研究事业,全方位挖掘物联网技术的优势,并针对种子行业现状提出更多物联网技术应用建议,从而促进我国农业产业的可持续发展。

物联网技术课程报告篇三

物联网工程作为高校的新兴专业,如何提高学生实践能力,培养社会所需的专业人才已成为首要问题。文章从物联网通信技术课程实验教学现状与问题出发,提出了创新物联网通通信技术实验教学的策略。

一、物联网通信技术课程的特点

物联网是智能感知与识别技术、普适计算、云计算、泛在网络系统的融合应用,被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮[1]。物联网在智慧交通管理、智慧城市、国防军事、环境监测和医疗卫生等诸多领域具有十分广阔的应用前景。,物联网工程作为专业正式进驻高校,目前已有百余所高校开设了物联网工程专业,如何培养社会所需的物联网专业人才是至关重要的问题。

物联网本身并非仅是一门单纯的技术,而是一个复杂的系统,涵盖了多领域的技术与知识,融合多种异构通信技术和网络平台,所涉及的通信技术和标准众多,包括属于wpan的蓝牙和ieee802.15.4、属于wlan的wifi、属于蜂窝通信的gsm、gprs和cdma等技术,以及如何在这些技术的基础上构造网络架构与现有的因特网集成[2]。

物联网工程专业与传统专业不同之处即在于物联网专业更注重学生的创新、实践与协作能力的培养。物联网工程专业的性质也决定了实践教学成为该专业教学体系中不可或缺的重要环节。物联网通信技术作为物联网专业的专业基础课,为后期的传感器网络和硬件课程设计等课程奠定了基础,物联网通信技术实验直接影响后续课程的开展,为此实验教学的研究和探讨十分重要。

二、物联网通信技术实验教学现状

(一)师资力量薄弱

物联网通信技术课程以互联技术为主线,融合现有无线通信、移动网络等课程的相关内容和最新的前沿技术。因而,不仅需要实验教师具备扎实的理论基础,而且还要有较强的实践动手能力。而物联网工程专业作为新兴专业,全面掌握物联网技术的人员又非常少,再加上对实验教师的培养又不够,缺少参加培训和深造访学的机会,因而,实验教师师资力量薄弱严重影响了实验教学的开展。

(二)实验教学内容不一致

由于物联网通信技术包括的教学内容很多,如:各种短距离无线通信(蓝牙、zigbee等技术)、蜂窝通信以及如何在这些技术的基础上构造统一开放的网络架构并与现有的因特网无缝集成[3]。如果将所有内容都泛泛地讲,学生很难真正地掌握每项技术,所以必须要有所侧重,各高校讲授内容的侧重点不同,实验教学内容也不一致。这里我们将重点放在无线通信原理和短距离通信技术上,需要在ieee802.15.4/zigee的基础上设置相应的实验内容,使学生能够结合之前的课程,利用无线通信技术完成相应的功能,提高实践动手能力。

(三)实验室建设不完善

实验室作为物联网专业学生的实践平台,其实验设备和实验管理手段都具备一定的先进性和科学性,要充分发挥实验平台的功能。开设物联网通信技术实验,对实验环境要求较高,需要在各个传感器节点上做软件开发,而各硬件节点又极易出现各种问题,使得许多时间浪费在硬件检测上,为此需要加强对实验室的管理,确保每个硬件都正常运行。

三、物联网通信技术实验教学的改革与创新

为了进一步提高学生实践动手能力,培养出社会所需要的物联网专业人才,需要在实验教学中不断的探索与创新,下面从以下几个方面进行探讨。

(一)优化实验教学内容

从这几年的实验教学来看,这里采用总—分—总的方式来进行实验教学,具体各类型实验的内容如图1所示,将实验类型分为综合演示实验、基础实验和综合设计实验。为了激起学生学习兴趣,首先向学生演示一个物联网综合系统,让学生对整个实验效果有个整体的把握;其次再对系统中的各个实验进行操作,由于学生刚接触传感器节点,入手比较困难,这里采用先讲解主要接口函数和方法,在此基础上对其进行更改并完成相应的功能;最后,要求学生将所学到的知识综合到一起,完成一个综合型实验,通过zigbee无线通信完成网络拓扑的`绘制以及对各个传感器节点信息显示。

1、综合演示实验。

作为物联网通信技术课程的第一个实验,主要目的让学生对本课程有个整体的了解,激起学生学习的兴趣,因此在这个实验中,首先需要向学生介绍各个传感器节点的组成和作用,以及软件开发环境iar,使学生对实验开发环境有所了解,在此基础上演示“物联网综合演示系统”,此演示系统可在pc机上通过zigbee技术对传感器节点进行管理和维护,通过数字和图表的方式,可多方位显示无线传感网的状态及控制传感网上的设备。

2.基础实验。

对于物联网通信技术的实验需要在实验箱上完成,各高校配备的实验箱不同,每种实验箱都有不同的核心板、不同的程序,但是基本原理是一致的。这里我们在硬件上使用cc2530作为实现嵌入式zigbee应用的片上系统,学生需要在掌握cc2530工作原理的基础上,完成前两个基础实验,实现节点的串口通信和无线通信。

首先利用cc2530实现串口通信,由于许多实验的结果需要在pc机上显示,需要通过串口线将数据从传感器节点传到pc机串口,在这个实验中学生通过按传感器节点上不同的按键向pc机传送不同数据,同样,pc机也可通过串口线向传感器节点传送不同命令;其次利用cc2530的无线通信功能,完成两个或者多个传感器节点互传数据的功能,可令一个传感器节点作为发送端,发送操作命令,另一个传感器节点作为接收端接收命令完成相应功能。

由于物联网通信技术主要以讲解短距离、低成本、低功耗的zigbee无线通信技术为主,这里利用ti公司提供的z-stack协议栈完成相应无线通信实验。学生在掌握了z-stack协议栈的体系结构后,利用协议栈中提供的各种接口函数,完成相应的功能。首先利用z-stack完成传感器节点间的通信以及串口通信,由于有cc2530做基础,这个实验掌握起来要容易些;另外利用z-stack实现星状网络,获取节点的网络地址形成网络拓扑,为后续实验做好铺垫。

3.综合设计实验。

为了是实验内容更丰富,这里首先引用一个或多个传感器模块,进行数据采集,可将此部分的功能直接提供给学生,因为在后续的传感器原理课程中还要详细讲解数据采集的原理。有了这些基础实验,学生可完成一个综合性实验,可利用z-stack无线通信,将各个传感器节点采集到的数据以无线方式发送到协调器,协调器通过串口通信传到主机,在主机上对相应信息进行显示以及绘制网络拓扑,与此同时,主机可通过串口向传感器节点发送各种命令,完成控制功能。

(二)加强实验教学师资队伍建设

物联网工程专业作为新兴专业,很多都是新技术,物联网通信技术涵盖的内容又很广泛,需要教师不断地学习和探讨,为此可定期组织教师集体备课,讨论理论课和实验课的主要教学内容以及之间衔接问题。另外也可聘请有实际经验、有一定教学能力的企业技术人员对学生和教师进行实验培训,激发学生学习兴趣,提高教师业务水平。

(三)完善实验室建设

物联网通信技术实验课所需的实验设备主要包括各种传感器节点,这些部件具有体积小、易携带、易损坏等特性。因此,要对这些节点进行很好的管理,每位学生固定使用某些部件,可把这些部件贴上相应的标签,另外,需要配备额外的节点供学生使用,一是为了及时更换损坏的节点,二是供学生课后使用。也可设置开放实验室的时间,增加学生实践动手的时间和机会,充分发挥学生主观能动性和创新性,实现理论与实践的有机结合。

(四)创新实验教学模式与考核制度

物联网通信技术实验涉及的内容比较多,对学生的要求也很高,考虑到每个学生的基础不同,这里采用以小组为单位的实验教学。在一个小组中可能有的同学理论基础很扎实,有的同学编程能力比较强,这样他们可以互相学习,尽快地掌握相应技术,即培养了学生的合作能力,又提高了实验教学的效果。

对于成绩分布方面,物联网通信技术课程的总成绩应由理论成绩和实验成绩两部分组成,这里需要增加实验成绩的比例,提高学生对实验的重视程度,实验成绩至少需要站总成绩的30%。对于实验项目的考核,应更加注重学生的实际动手和研发能力,要杜绝拷贝抄袭的现象,为此不能采用传统的考核方式,需要制定新的考核方法。

对于学生的每个实验项目,应该从各个方面进行评价,包括实验课的课前预习情况、实验项目的运行情况和学生实际解决能力,对于在实验过程中勇于创新的学生,可将其实验项目作为范本进行演示,这样既给优秀学生提供了展示自己的机会,又大大激励了其他学生学习的兴趣。

物联网通信技术课程作为物联网工程专业主干课程,物联网通信技术实验课程作为硬件综合设计实验的基础,其实验效果直接影响后续课程的开展,为了进一步提高学生实践动手能力,我们需要在实践中不断探索、总结经验,建立起一套完善的实验教学体系。本文针对物联网通信技术实验教学环节中存在的不足,从实验教学内容、实验师资建设、实验室建设、实验教学模式和考核方面进行了分析,希望能为各高校物联网通信技术课程提供一些参考。

物联网技术课程报告篇四

摘要:通过对我国冷链物流系统现状的简要分析,了解物联网技术的具体内容,详细介绍设计的冷链物流系统基础模型并加以研究,从而为加速我国冷链物流系统的发展提供有效的参考。

关键词:物联网技术;冷链物流;影响

引言

我国人民的生活水平逐渐提高,可选择的食品越来越丰富,数量也越来越多。食品的囤积现象相对应地也就越来越严重。随着全球环境逐渐变暖这一国际形势,我国的制冷技术逐渐提高。冷链物流的含义正是在这种综合形势下提出来的。它的基本性质是属于物流过程[1]。以冷冻工艺学作为其理论,以制冷技术作为最根本的手段[2]。主要目的是为了确保运输物质质量以及做到最小程度地降低物流过程中出现的损耗问题。物联网技术作为一种新型技术,它的本质依然是互联网技术。只是通过不同的高科技设备帮助,实现信息和网络的互相交换,从而达到管理效果[3]。从我国的冷链物流系统开始分析,不难得出我国在这一系统中面临的一些实质性问题,而通过对使用物联网技术后的冷链物流系统进行较简单的设计,可以很清楚地看到物流网技术在其中发挥的积极作用。然而,我国的物流链系统发展是一项长远而艰巨的工程,如何寻求该系统的更高效率是一个值得思考的问题。

一、冷链物流的现状

在新形势下,冷链物流系统在拥有进步的同时,仍存在很多实质性问题[4]。首先是设备还不够完善。一些冷链设备还是处于陈旧状态,没有做到及时更新。直接导致无法为运输物质提供温度上的保障,加大了消耗量,从而加大了冷链物流中投入的经济费用。其次是冷链体系还未建立,对于很多种类的食品运输,都没有一定的保证制度,从而对冷链管理缺乏指导和约束。还有就是食品安全隐患增加,第三方的参与度不高。这里的第三方主要指的是外包业务,即一些专业技术人员通过收取费用来对冷链物流实行外包服务。他们对冷链系统的参与度极低,不利于冷链物流的技术化、智能化发展。

二、物联网技术的基本内容

1.传感器技术

传感器的构成要素主要有三部分,除了敏感、转换两大原件外,就是转化电路。工作原理相对简单,主要是实现信号种类之间的转换。在传感器中,无线传感器使用较为普遍。它是由多种传感器综合而成的,具有动态性,在信息的获取上也更加准确。

技术

无论是在交通还是在医疗领域,rfid技术都有广泛的应用。通俗意义上来讲,它属于一种自动识别技术。构成因素丰富而复杂,但主要可以总结为三大要素。其一是读写器,它主要是将接受到的产品信息进行自动识别,然后又将处理之后的信息反馈给网络。其二是电子标签,它主要是在磁场的作用下发挥作用,通过产生感应电流,对信息做到不同的标记,自动快捷化。其三就是天线,它主要起的作用是接收功能。该技术在识别速度上具有高效率的特点,在抗干扰方面的强度也很强,同时不需要人工直接接触,具有自动化特点。

3.基于云计算的数据处理技术

在具体的生产过程中,数据量是相当庞大的。要想在众多数据中迅速找到想要的信息,则必须依靠云计算的处理方式,从而实现对各种数据进行储存及管理等。在云计算中,“云”指的就是互联网。其包含的具体算法有很多,较为突出的是sprint算法,其中文名为决策数算法。该算法不仅速度快,而且模型相对简单。

三、冷链物流系统的基本设计

冷链物流系统是一项相对复杂的工程,它包含了多项纷繁复杂的环节。一般情况下,它是在原产品进行一系列加工后,再对产品进行冷冻式储存,运用先进设备完成不同地区的运输,最后到达消费者手中。物联网技术本身就极具多种优势,它不仅具有自动检测能力,对信息的互动交流起纽带作用,同时,它还可以做到智能化控制。在对冷链物流系统设计过程中,我们可以将物联网这一高端技术应用于系统的每个环节。

1.原产品加工的初始途径上

根据传统模式,原产品的加工过程相对简单。一般都是生产厂商怎么要求,产品就怎样加工。在采购材料的问题上,一般也忽略了“预冷”这一环节。操作过程中没有具体的严格规范,各程序的公开度也不高。即使最终发现生产的产品存在问题,在短时间内也无法找出具体位置、具体人员。我们可以应用物联网技术中的rfid技术,即自动识别技术,对系统进行初始设计。它从材料的采购开始,对产品进行编码标记,对于加工过程中产品的生产进度,操作人员的每一个步骤都纳入到数据管理中去。对于周围的环境状况也进行检测掌握。随后,由于技术的监控本领具有连续性,它将任何环节出现的问题及时地发现并反馈给总系统,以便总系统可以及时地作出改善措施,大大提高了系统的工作效率。该环节的设计理念合理规范了产品加工过程,有效减少了产品问题的发生。

2.产品的储存过程中

产品加工生产后,极少出现全部倒入市场的情况,而是对其先进行储存。随后才根据市场的具体需求情况来物流配送。若是一股脑儿地倒入市场中,则会打乱市场规则顺序,甚至产生产品堆积等严重性问题。在一般的冷链物流过程中,经常会出现产品顺序记忆错位现象。对于哪批产品是先进,哪批产品是后进的问题,常因工作人员的个人疏忽而出现不明状况。产品的顺序与储存的时间长短有密切的关系,一旦混淆先后顺序,则可能导致有些产品出现过期,而有些产品的储存时间过短。我们在对系统进行设计时,可以使产品的储存顺序明确清晰。储存过程中,对物联网技术的识别功能设置为自动开启,因为产品生产时都会有相应的变迁。入库的时候,产品的基本信息,包括入库时间、产品的数量设置成自动记录。对物联网自带的读写器进行高端设计,加大对产品情况的了解程度。努力做到减小储存环节的误差,从而在一定程度上减少人力、物力资源浪费。此外,对于储存的环境,物联网能及时地感应到,可以随检测的结果对产品所处的环境加以调整,提高了储存过程中的整体产品质量。

3.产品的运输问题上

作为冷链物流最重要的过程,运输效果直接关系到产品的输出量。然而,很多制冷设备都广泛面临着价格高、性能差等问题。尤其是运输路程过长、天气条件恶劣的特殊情况下,面临的问题更加严峻。在该环节中,可以灵活结合物联网技术中的rfid技术和传感器技术对整个运输过程做到随时随地跟踪,并且把运输途中出现的状况直接反馈给系统中心,系统中心部分再根据信息作出相应的处理对策,采取智能化处理方式,比如巧妙利用以云计算为基础数据处理技术,及时对制冷设备作出检查和替换,缩短产品的运输时间,提高它的销售数量。

4.产品的输出效果上

产品在销售过程中,销售点的分布并不集中,销售处的环境情况也并不一样。还有销售的次数、销售的具体数量都有不同。对检测手段做到高端设计,提高手段的先进性,从而对不同的销售情况作出具体反映和分析。在销售点的工作人员,根据物联网提供的信息,快捷方便地对产品的生产前后顺序作出判断,把生产日期靠前的选择出来,避免产品滞留又到期的浪费。5.基础模型的整体效果冷链物流系统中普遍的问题表现状况是,不能获取到准确的信息,获取速率上较慢,产品及运输设备成本过高,整个系统不能实现最优化。我们设计出的冷链物流管理系统有效地降低了成本,获取信息也更加方便快速。最重要的是控制力度加大,对于出现的可变因素能作出最快最有效的解决。在使用冷链系统时,产品信息就会以列表的形式展现出来,包括日期、种类等等。对于产品的过期天数由上至下排列,越靠前的过期天数越多。冷藏按钮设置在系统中的中间位置,方便每个人都能进行手控操作。当然,除了启动键外还包括清除、继续等按键,且具有语音提示,方便各种人群使用。将设计的冷链物流系统模型应用于整个产品企业领域里,可以大大提高企业的整体经济效益,做到产品质量、顾客满意度、政府工作力度等多种上升。结束语虽然本文设计的冷链物流系统具有显著的实用效果,然而就其提高空间而言,还存在很大的改善空间。比如,冷链物流的体系可以做到更加健全,可以加大其监管力度和信息公开化。而且在对消费者的反馈上可以提高重视度,因为“顾客才是上帝”,形成为客户服务的理念。对于系统中出现的各种设备,可以加大研究开发力度,使各设备的先进度更上一层楼。与冷链物流系统密切相关的各个部门,可以制定有效的法律法规对工作人员进行行为规范要求,并做到互相监督。对于一些细则规定,要及时发现不足并进行改善。众所周知,在新形势的推动作用下,冷链物流系统的发展具有越来越大的现实意义和国际意义。从小范围来讲,它直接关系到人们的日常生活,从大范围来讲,它直接影响到中国就物流系统问题在国际上的地位。所以,在物联网技术的基础上,我国冷链物流系统发展还有很长的一段路要走,要想使系统更具全面性,则有关系统的各个方面措施都有待加强。只要做到不断创新、不断拓展,我国冷链物流系统定能发展到我们期待的高度。

参考文献:

物联网技术课程报告篇五

当前的物联网环境下,物流信息更趋复杂化,对于物流信息的采集、互通互联以及智能化的应用等方面存在着开放性、应用发展部署、投资成本以及安全性等多个方面挑战,对于物流的管理以及物流的信息化及技术应用等方面提出了新的要求。

所谓的多维度协同管理,即是应用智能化的rfid、gps、视频识别、传感技术等物联网技术,协调各种相关技术和资源,使得物流的管理更加智能化、信息化。本文基于物联网环境下我国物流的发展现状,就物流的进一步信息化发展提供对策。

物联网环境下多维度协同物流管理发展现状

(一)物联网的发展

物联网技术是一种全新的互联通信技术,伴随计算机网络技术的发展而形成,主要通过红外线定位技术、gps技术实现物体之间的连接,并利用互联网协议把互联网和实际的物体联合,从而实现信息的共享。我国关于物联网的研究起步较早,开始于1998年左右,如今在技术层面上与国际水平基本接轨,攻克了很多技术性的瓶颈,中国科技大学、清华大学等高校以及中兴通讯、华为技术等企业已经掌握有大量的关键技术,在国际标准的制定过程中发挥了关键作用。物联网技术被越来越多地应用于各个领域,尤其是在交通、物流方面应用广泛,广州、上海等发达城市开始了物联网试点的运行。

我国目前已经形成了基本齐全的物联网产业体系,部分领域在市场上已经具备了一定的规模,与国外相比,我国的网络通信相关技术与产业的支持能力与其差距较小,但rfid、传感器等高端软件、极端服务等产业同国外相比还有较大差距。我国的rfid高频和低频产业链形成了以京、粤、沪为主的空间格局,20xx年,该产业链的市场规模已经达到85亿元,成为全球范围内的第三市场。我国的仪表仪器产业持续多年增长率维持在20%以上,产值超过5000亿元。

在物联网通信服务领域,我国的物联网m2m保持着高速的增长,目前的m2m终端数量已经超过1000万,年增长率达80%,其技术的应用覆盖医疗卫生、旅游、教育等多个领域。此外,在物联网信息数据处理相关领域,我国的数据库产业十分薄弱,其中只有三四家知名的企业,在国内市场上所占份额只有10%左右。“十二五”末我国物联网产业的规模约为5000亿元,根据现有资料预计,真正达到万亿规模的节点应在“十三五”后期。

(二)物联网环境下物流的发展现状

我国政府积极推进物联网的发展,在“新一代宽带移动无线通信网”重大专项、《国家中长期科学与技术发展规划》中都把传感网列入了国家重点的研究领域。信息化部就物联网开展调研,拟从市场应用的推进、标准的制定、产业协作的加强以及技术的研发这四个方面来支持并推动物联网发展。

在物流企业方面,一部分大型的优秀物流企业现已进入了信息化前列,但是其中具有先进系统、要求明确的物流企业很少,相比于国外企业对计算机辅助等技术的普遍应用,国内的物流企业并没有实现对物联网技术的充分利用。其中一部分的物流企业仍将其信息化建设的重点放在基础网络的建设以及应用软件系统的建设这一初级阶段,而对于操作以及业务流程的优化,例如集中库存、大型的配送中心以及集中采购等方面的计算机管理还处在摸索和起步阶段,不管是观念上还是设施上,都还处于仓储和传统运输层面。总的来说,物联网环境下物流的建设还处于最初级阶段,尤其是中小型的物流企业,还处在物联网技术应用初级的阶段,且由于其物流信息化建设的重点在基础网络的建设以及应用软件系统的建设,很少涉及供应链管理等方面,所以其信息化的水平和层次都较低,没有实现企业上下游之间信息流的打通,不能有效降低流通环节的成本。

从各类物联网技术在物流行业中的应用情况来看,rfid技术与gps技术在物流体系中应用最为广泛,其中rfid技术在其中的占有率超过40%,gps的占有率约为34%(见图1)。

物流企业在物联网应用下实现多维度协同发展面临的挑战

(一)物联网在物流信息融合的管理上不能满足物流的实际需要。

目前物联网环境下,数据主要呈现出海量、异构、多源、不确定、实时等特点,在此环境下的物流管理中,业务流程的实时管理以及资源实时的调度都要依赖对数据及时有效的智能处理,而其中数据的融合和管理是实现数据智能化处理的基础。但是从目前的情况来看,物联网的物流信息融合的管理上不能满足物流的实际需要。

首先,当前有关物联网的数据管理和融合相关研究更多的关注于多源异构数据与感知层上数据的融合,少有从多角度来思考物联网与服务层数据的融合及管理。

同时,有关物联网存储的研究多是借鉴或是类比数据特征与其相似的云计算,没有对物联网环境下的数据特点进行深入的分析并建立有针对性的、物联网所特有的存储体系。此外,在数据检索等有关应用方面,多是从技术层面来研究新查询语言以及数据的跟踪,却很少从服务角度来对于数据关联关系方面进行研究,并建立相应的检索回溯模型。

(二)物联网环境下物流的信息化建设问题

物联网环境下物流的信息化建设具有很强的复杂性,一方面,物联网的发展和应用促进了物流的智能化、信息化,另一方面,如何将物流信息实现互通,进而解决各种现实性问题,目前在信息化建设方面所面临的困难主要有以下几点:

一是物联网技术还没有形成统一的标准。对企业进行资源上的规范编码是信息化建设的基础工作之一,且在信息的采集方式和渠道上要规范化、追求稳定、通畅,同时讲究对信息的合理、科学、更为深入的处理流程、方式。二是目前的应用系统还不能完全适应物联网供应链的需求。在整个物流过程中,物品通常皆处于运动状态,实现物品在其高速运动状态下的对话是提高物流效率的必备技能。三是物联网的体制处于彼此分割状态,资源共享的效率不够高。仓储业以及运输业皆各自为政,彼此之间缺乏有效的沟通和协调。图2为各类网络技术在物流行业的应用情况。

(三)物流企业未形成一个整体

我国目前的物流企业多是采取将运输与仓促分离的运营方式,且在商业模式上也因为这种运营方式的应用而较为原始。

在此环境下,物联网很难在物流企业的不同部门之间形成有效的协调机制,且由于在这样的原始商业模式下,物流企业不能得到良好的发展,所以一般的物流企业规模都较小,没有办法充分发挥其效用,进而形成了一个恶性的循环,不利于物联网环境下物流企业的发展。

(四)物流资源的调度、协同控制水平不能满足物联网需求

因为目前物联网的发展仍处于基础阶段,虽然在利用物联网进行资源的调度、实现协同控制方面,尤其是在供应链、质量追踪、仓储管理以及防伪系统的应用上已经相对发展成熟,但是在面临泛在智慧物联网发展趋势大环境下,物流资源的调度、协同控制水平不能满足新的物联网需求。

首先,目前的资源调度主要依赖于应用的驱动,多以局部性小范围或是相同类别的资源内部的调度为主,不同应用所使用的资源调度模式不尽相同,没有一个整体统一的结构框架进行自愿的额调度,因此整个系统的调度模式通用性不足,且对整个物联网中的资源利用率也不高。其次,主要的资源调度都是由人工来完成的,而物联网在整个资源调度系统中充当的角色主要是提供调度所需要的信息,例如资源的位置、数量以及可调度的时间等。这一层次上的物联网应用不能满足泛在物联网的需求,由于泛在物联网系统中已经将资源的调度及其协同控制进行泛在化,而人工没有办法即时将任务完成,要想改变这一现状,必须要将利用物联网自身的自适应调度及其协调控制作为主要的资源调度手段。此外,泛在智慧物联网中的“社会性”智能资源并没有在当下的物联网系统中受到应有的重视。由于物联网的智慧性应用不足,同时没有在不同领域的子网之间实现真正意义上的互联,彼此之间要实现协同控制有很大的难度,因此,当下的物联网所能提供的服务还非常有限。

物联网环境下多维度协同物流管理研究-以京东商城物流管理为例

物联网环境下的现代物流业发展使得网络购物越来越受到人们的青睐,在网上完成订货、支付后,让消费者花很久时间在等待上无疑是对购物质量的一大打击。

从物流角度来看,要保证物流系统中对物联网信息流加以利用并使其成功落地,是提高顾客满意度的关键因素。物流管理的效率是网上商城的核心竞争点所在。京东商城在自身发展进程中充分利用了物联网发展的机遇,建设了适合自身发展、市场竞争的物流体系,形成了京东独特的优势。自建的物流体系是京东的一大特色。

由于当前的物流配送市场还处于基础阶段,行业没有实现标准化,各个物流企业在其发展模式、运作机制以及服务水平等方面存在着很大的差异,远远不能够满足b2c商业模式类企业的发展,使得物流企业在其发展过程中遇到瓶颈。在第三方物流没有办法使得客户和企业面对面交流的情况下,品牌的传播、售后服务的提供、以旧换新等个性化的服务很难进行,由此即可体现出自建物流体系的优势。京东的自建物流体系不仅为客户提供了更好的服务,同时也将供应链的流程进一步缩减,由此很大程度上减少了企业的运营成本。从商品制造基地出发至京东的库房,再经配送站至顾客处,依赖于自建物流体系的有力支持,只涉及三个环节,没有实体店面,整个流程中处于动态中的物品的流动信息都被进行不断的采集,并通过物联网应用使其高效化、直观易得,在提高物品保障的基础上也大大降低了成本,同时也可以为客户提供更多的优惠。

在加强自建物流体系的同时,京东商场也加大了物流信息系统的建设。京东商城通过自主研发实行自身的erp系统,必将其作为企业运营的管理核心,并应用于内部的供应链管理。通过其建设的erp系统,每一款商品的详细信息,如入库、供应商、采购员、价格、库存、订单、发货以及客户的详细信息等都能掌握。在数据库的安全保障、数据架构的优化、办公的自动化等各个方面,京东也投入了大量的人力和财力,以支撑物流的物联网后台建设,进一步对前台的稳定高效运行提供保障。

在有力的信息技术支撑下,京东商城每日总共处理的订单超过30万,在京沪等地实现了一天两次送达的高效物流。内部的供应链管理是京东商城在物联网技术应用上最为成熟的环节,在其运输系统以及自建仓储系统中,均运用了epc、rfid、gis等关键的物联网技术,对整体提高企业物流体系水平、追求智慧化未来物流体系起到了重要作用。

从企业的发展现状来看,物联网技术的应用大幅提高了京东商城自建物流体系的运营效率,但是由于目前的规模建设不足、管理上仍存在欠缺,京东商城在物流方面仍然存在着服务水平差、配送不及时、成本较高等问题。由于京东物流配送的商品批量小、种类多、周期短且频率高,所以很难实现规模效应。尤其是在节假日或其他大促销时段,由于订单量极大,时常发生配送延迟的事件,严重影响了京东的客户体验和顾客满意度。此外,在配送的最后环节中,因为配送人员缺乏培训知识,会发生送货地点临时更换、运送的货物出现损伤、送货地点不够到位等现象,送货服务的个性化也很难实现。

促进物联网环境下多维度协同物流管理发展的建议

(一)加快物联网的技术创新

目前我国的物联网技术发展仍处在前期阶段,虽然在产业的发展以及标准的制定上已经具有了一定的基础和先发优势,但是在整体上仍然存在着规模化应用不足、核心技术水平不高、地质资源较为匮乏等问题存在,这一现状要求我国科研机构以及物流企业自身都要加强在物联网技术上的创新和开发。同时,由于各个物流企业在资金实力以及对物联网重视的程度都存在着很大的差异,因此目前的很多物联网技术也没能够大范围内实现在物流企业中的应用。对于物流产业链内部的企业而言,企业之间可以通过彼此之间的学习和相互合作或是兼并,实现企业物联网技术的积累。

物流产业链内部的企业应通过学习、交流等方式实现物联网技术上的创新或模仿,努力向处于高位的物联网研究机构或是高端的物流企业学习更为先进的物联网技术,并逐渐将其向自主创新过渡,累积并增强企业自身的物联网应用能力。同时,企业要不断寻找市场空隙,注重个性化创新能力的培养,并以此确定市场细分并获得独有的竞争优势。通过提升物联网技术水平提高企业的市场拓展能力,扩大企业的市场份额,使得企业在自身的产业链中得到不断的发展和壮大,增强自身的综合竞争力,逐步实现物联网技术的创新和应用,实现产业全面升级。

(二)加快我国物流的'信息化发展。

物流信息化的建设和发展是在全球信息化快速推进、物联网技术和物流智能化管理不断提出更高要求的形势下的必然选择。要加强我国的物流信息化发展,应着重做大以下几点:

一是要对物联网的政策保障进行进一步的发展和完善,并形成一套完善的发展规划,从而在物联网的发展过程中起到指挥棒的作用,引导我国物流企业信息化建设有条不紊、高效进行。

二是将物联网技术的新要求和新特点二者结合,加快各个物流区域之间公共物流的信息化平台搭建,在横向上实现资源的整合,实现同一类资源之间的集约化,比如,通过利用信息网络,将分散的车辆和货主整合并进行优化匹配、运用多式联运平台来将各种运输方式进行整合、通过预留园区、物流枢纽来实现对资源的进一步整合以及更有效的管理,从而实现物流企业信息上的畅通,为中小型的物流企业提供统一化的信息平台和标准的物流服务,如货代、仓储、快递以及运输等,以促进其信息化发展,实现物流信息化效率的提高、增加物流企业效益。此外,要进一步加快我国物流企业的物联网编码以及在数据的交换共享方面标准的制定。

三是加快大型物流企业在新型的网络商务以及信息化平台建设方面的建设,通过在相关物体上装置标签,通过二维码、传感器经由接口相连在物联网络上,并按照专业化的类别对物流的流程记性采集,从而将物体智能化,实现物体与人的对话和沟通以及物体相互之间的对话和沟通。经由信息系统加工后,物流的整个流程会得到进一步的整合、再优化,有效对企业自身物流资源实现组织,并与企业的物流网络一起,形成一套有效的物流网络体系和物流组织,并为物流企业提供个性化、专业化的服务,如家电供应链、服装的供应链以及汽车供应链等整体的解决方案。

四是加快物联网的中间性技术发展,依托于目前可利用的信息系统,对相关的个体信息资源实现整合,从而在整体上提高系统的性能,以免重复性的建设。

(三)建立互利共赢的物流体系

要实现物流企业的产业升级,在物流企业提高自身物联网应用效率的基础上,物流企业之间形成的由物流龙头企业引导、中小企业追随的物流供应链体系,从而形成一个物流企业中间共生互存的物流体系,从而为本产业链所在的物流企业更有效利用物流信息,并为物流环节提供便捷、顺畅的渠道。同时为其他的物流产业链以及本产业链在物流信息的整合、物流企业的协作创新、资源的共享、人力资源的培养以及物联网技术的传播等多个环节提供更为有效的途径。这一互利共赢的物流体系构建对于物流产业链在内部实现协同控制具有推动作用,使得人力、财力、物力、基础设施等各个方面实现高程度的共享,同时为产业链内部的企业之间互相学习、促进良性竞争提供了平台,促进了产业链文化的发展,有利于产业链内部实现整合并进一步重构产业链,使得本产业链将发展的重点放在高端的物流价值这一环节,从整体上提升产业链能级,创建属于产业链自身的品牌。此外,产业链作为一物流企业互利共生的体系存在,进一步实现了物流服务的智能化、一体化和高效化,从而为物流产业的升级打下良好的基础。

(四)优化物联网环境下的资源调度以及协调控制应用

对服务需求动态的变化对资源调度所产生的影响进行研究,并构建出续期和服务互相适应的一套动态模型。同时能够对需求的变化实现第一时间自适应智能调度及其资源之间的有效协同控制进行探讨,从而实现在物联网环境下对于资源的智能化调度。

综上,随着网络技术的日趋成熟,智能手机、宽带的发展以及云计算的应用使得物联网环境下企业的运作方式、人们的生活方式都发生了很大的变化。物联网环境下,人们的生产和生活将会更加动态化、精细化,企业运作的模式也会发生重大的变革。对于物流的管理来说,物联网不仅仅是作为增值器的应用,而是应当对物联网环境下多维度协同物流管理真正面临的困难和挑战进行研究,努力把物联网技术应用渗透到物流管理的各个要素中去,并有针对性地进行研究,创造出其在物流领域应用价值,为物流企业创造更高的效益。

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5.李鹏。物联网和现代物流管理关系分析[j].中国流通经济,20xx(10)

6.潘文军。物联网与现代物流管理关系的探析[j].科技管理研究,20xx(2)

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8.邹生,何新华。物流信息化与物联网建设[m].电子工业出版社,20xx

9.阎芳,刘军,杨玺。物联网环境下我国物流信息化发展策略研究[j].商业时代,20xx(4)

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