基于物联网的雄安新区智慧物流设计探讨
□文/邓 洁 范芳凯 张 豪
（河北金融学院 河北·保定）
［提要］ 随着现代信息技术的发展，物流行业已经与物联网有着密不可分的关系，所以基于物联网的智慧物流是现代物流行业发展的必然。本文介绍物联网及其关键技术，引入智慧物流的概念和特点，主要分析研究物联网技术在雄安新区应用现状，并进行合理设计规划。
关键词： 雄安新区；智慧物流；物联网；智能
一、引言
在信息技术不断发展的大环境下，我国的各种产业正在实施转型升级。而物流产业趋于智能化是信息社会快速发展的必然条件，应将其与物联网技术相结合以建立智慧物流管理模式。将物联网技术应用到智慧物流中，即物流产业的转型升级，既符合未来物流产业的发展需要，又能够解决目前物流管理所遇到的问题，使物流产业信息化。
二、物联网与智慧物流
（一）物联网及其关键技术。物联网，从被提出到发展至今仅十余年的时间，目前已成为“信息化”时代应具备的重要信息技术之一，并且被打上了“中国制造”的独特烙印。物联网最早是由在美国举办的移动计算机和网络国际会议上被提出，之后其概念在突尼斯的信息社会世界峰会上被正式提出。物联网是指以互联网为媒介，通过移动通讯网络将相互独立的物与物进行连接，实现信息的采集和传输、控制和管理的一种全球网络基础设施。它具备两层含义，第一，它不是简单的互联网，而是将互联网作为核心架构，在其基础上进行拓展延伸；第二，与互联网不同，它不再将某种电子设备作为终端，而是让真实存在的物体独立通过物联网实现彼此间的信息交换和交流。
算法1为伪代码实现，其中第1行包括各类常量定义、变量定义与赋初值操作，第2～28行遍历各个待布局逻辑功能，将各项约束写入模型，第29行定义目标函数，最后调用求解器对模型进行求优.由表1可知，P=2为常数，同时对于目前FPGA芯片规模来说F，W，H通常也很小[8]，因此建立布局模型的时间复杂度为O(N2).由于MILP求优的时间复杂度为指数阶，因而UPRFloor模型的求优时间复杂度和文献[10]均为O(2N).
物联网技术指一种技术体系而非单一的某种技术，根据物联网自身体系需求的不同进而划分其使用范围。其体系结构主要包括以下四个层面：感知互动层，主要通过应用RFID、GPS、传感技术等对物体进行识别和感知；网络传输层，利用互联网和移动通信等各种信息通讯技术实现数据的传输；数据支撑层，通过大数据、云计算和数据挖掘等高智能计算方式将数据进行加工处理；应用服务层，基于数据支撑层开发出各种应用系统，通过M2M技术和管理平台技术满足用户的不同需求。
（二）智慧物流概念及特点。2009年底，由华夏物联网、中国物流技术协会信息中心和《物流技术与应用》编辑部共同提出智慧物流的概念。随着物联网的快速发展，物联网与“智慧”二字产生割舍不断的关系。因此，智慧物流就是基于物联网应用下，采用各种物联网技术与通信技术相结合的方式，以实现智能化物流管理。它的特点主要包括准确性、高效性和整合性。
（三）智能快递柜。智能快递柜是基于物联网技术，将物流末端与智能设备相结合，对物品进行识别、存储、监控和管理，并能大幅度提升物流末端配送效率的智能快递终端。其与PC服务器一起构成智能快递投递系统，进行数据处理，并不断更新，以方便数据查询、日常维护和调配。智能快递柜有其客观现实需求和一定的行业市场空间，作为便民基础设施之一，其发展可进一步提升快递末端服务水平。从行业近年发展来看，人们在生活中已离不开电子商务网购和快递服务，因此在末端交付方面，智能快递柜不可或缺。在雄安市民服务中心政务审批大厅，邮政智能包裹柜首先展现面世，通过应用大数据、互联网、物联网等信息技术，中邮速递易在雄安市民服务中心设置了邮政智能包裹柜，以提升物流末端的效率和用户的使用感，便利人们日常生活。除此之外，其智能邮筒和智能信报箱的布放，也已纳入雄安新区的规划建设之中。中邮速递易致力于智能终端技术方面的创新及应用，为快递行业提供仓储终端、智能存取、平台管理、远距监控、信息管理与发布等服务。未来，将以智能快递柜作为切入点，继续推进快递服务和普遍服务的一体化，满足末端投递需求，构造多元业务生态，成为智慧社区中的信息交流平台，协助智能城市管理及公共服务。
为了使模块内的相似性最大化，采用模块内聚度[17](module coherence)作为优化目标。首先根据DPM/MIM矩阵D求解构件对之间的相似性，采用min/max系数方法[11]：
3、整合性。将多元化的各类数据进行整合，为智慧物流作技术支撑。
（二）智能信息共享平台。智能信息共享平台的建设主要针对智慧物流中的供应链管理方面，在采购、生产、仓储、配送、销售、售后和回收等环节都有体现。智能信息共享平台，是为物流业信息系统各项目的连接服务，将信息和资源进行整合，并准确、快速、高效地传递给上下游企业，其中核心企业主要负责计划、组织、协调和沟通的进行，保证货物流通中各个环节的顺畅，促进无缝供应链的形成，整合物流信息资源，提高企业对市场预测和判断的准确度，增强供应链的市场反应能力，推动物流的信息化发展。智慧雄安通过利用现代信息技术对其治理模式、管理体制、产业布局和公共服务进行重塑再造，要求融合“绿色、智能、创新”的理念，营造优质市政环境。未来，雄安新区将致力于构建城市物联网统一开放平台，进而实现各感知设备之间数据共享、统一接入、集中管理和远程调控。目前，菜鸟在雄安投资建设的“智慧物流未来中心”，作为北方地区智慧物流的“决策大脑”，它运用物联网和大数据打造安全、信用、数字的智慧物流中枢体系。同时，由菜鸟参与规划设计的“雄安城市物流大脑”，实现了对于城市内部的物流全过程的动态监管和智能优化，以构建数字智慧供应链。通过建立智能信息共享平台，将供应商、运输商、零售商和政府相结合起来，可以实现四者的数字网络连接，进而有效支持智慧物流和智慧供应链的发展，推动雄安新区智慧城市和数字城市建设。
由以上分析可知，改变水流量对汽包水位的传递函数对PID控制的影响最大，两种自抗扰控制器的鲁棒性都很好。基于arsh函数的自抗扰控制比传统的基于fal函数的自抗扰控制器响应快，动态性能好，实现了对仿真结果的预期。
三、物联网技术在雄安新区智慧物流中的应用
（一）智能仓储管理。智能仓储管理通过采用物联网的感知技术（如RFID、激光、红外和视频监控等），实现对仓储货物的定位、识别、分拣和监控，使物流仓储智能化，最终达到高效管理的目标。智能仓储管理主要应用在自动化立体仓库中的自动控制技术、智能信息管理、智能机器人堆码技术、无人搬运车和AGV机器人等智能技术中，从而精确掌握企业库存的真实信息，合理控制库存；掌握货物位置信息，提高仓库管理效率；掌握科学编码规律，使物品分批次智能保管。2018年初由国务院提出的《河北雄安新区规划纲要》中强调要推广“绿色”、“创新”、“协调”、“开放”的城市建设模式，仓储所占比重虽小，但却是实现雄安未来以“集约、智能、共享”理念作为智慧物流的前提。雄安未来高效的智慧交通体系和智能仓储管理模式，令仓储的传统存储功能有所下降，让自动化、智能化的仓库作业继续升级，提升物流基础设施建设。苏宁在雄安新区的智慧物流布局，就是将“集约、智能、共享”作为方向，主要体现在物流设施的集约和共享，运输方式的集约化，物流基础设施设备的智能化等方面。目前，物流前沿企业已纷纷入驻雄安新区，为雄安新区推动智能仓储管理模式升级，为促进智慧物流发展，增添强有力的羽翼。
2、高效性。对大量的智慧物流信息资源进行高效的统筹规划和加工处理，以提升物流效率。
1、准确性。在现代信息技术不断发展下，网络作为信息通讯的基础设施之一，通过与其他网络融合后，再运用智慧物流拥有的数据传输系统，最终为客户准确提供其所需信息。
（四）智能运输监测。运输让物品实现了空间上的位移，是物流环节中必不可少的一环。物联网实现物流车载终端与物流公司调度中心之间的通信，利用智能运输检测系统对货物和车辆进行实时定位跟踪；监测货物的状态和所处环境，以降低货物损耗；监测运输车辆的性能、行驶车速、油量油耗、胎温胎压、货物装卸以及刹车次数等车辆行驶行为和驾驶行为，从而保证车辆行驶安全。智能运输检测系统通过对车辆加强数字化管理，规划最优行车路线，进行智能化的车辆调度管理，提高运输效率。2018年3月底，中国移动在雄安首次进行5G－V2X自动远程驾驶启动及行驶测试，实现了利用5G网络对20公里以外的车辆的启动、变速、转向等操作的远程控制。2018年5月14日百度在雄安新区完成全自动无人驾驶昼夜道路测试，基于物联网、大数据和人工智能的无人驾驶系统，方便了车与车互联，使行驶规律化。2018年9月初在雄安新区举行的《自动驾驶与雄安新区智能交通》论坛上，雄安新区将探索“车路协同”交通发展的新路径；使道路基础设施数字化；努力建设智能网联车开放示范区；重点突破无人系统涉及智能技术等列为雄安新区智能交通发展的规划。在未来，雄安新区将在建立由数据驱动的智能协同管控系统，以及探索在驾驶智能运载工具时的联网联控方面增加投入力度，成为一座基于物联网的智慧城市。由于智能运输检测是智慧物流中不可或缺的一部分，所以将智能运输检测灵活运用其中，是进一步推动智慧物流升级，促进雄安新区智慧交通的发展，推动雄安新区成为智慧城市和数字城市建设的有效途径。
（五）智能配送。智能配送是利用物联网、自动化等技术，根据客户需求把物品按时送到指定地点的物流活动。智能配送作为智慧物流末端关键的一环，采用人工智能化分单，能够有效解决配送出错的难题；注重路由改制和智能分拣，让路由更为精简，分拣更为迅速；在仓库采用自动分拣技术，加速快件流转；在“送”的环节，利用无人配送机器人进行送货，为用户提供高效、便捷的配送服务。雄安新区作为我国未来发展的“千年大计”，其致力于建设成以技术创新为驱动力，将物联网、人工智能、大数据、智慧物流等智能科技融入其中的未来城市样本。在雄安新区已建成的市民服务中心，其拥有由京东运营的首批配送线路，以及围绕企业办公区、行政服务区、生活服务区和公共服务区这四大区域所设置的20个配送站点，做到了配送网络的全覆盖。京东自主研发的配送机器人功能健全且速度快，能够利用传感器和雷达对环境进行360度监测，实现智能化自主规避往来车辆、行人等道路障碍，以及能准确辨别红绿灯信号并及时做出相应的决策。
（六）智能产品追溯系统。该系统基于RFID等物联网技术，具有追溯产品的历史、使用情况、位置信息和其相似产品的能力，还可对产品进行质量和安全监管，用于事后控制。其过程首先采用RFID标签对每个物品进行标志后，通过RFID射频识别技术读取对应母体的RFID标签唯一的标识编码，并增加和复制下级识别编码，最终将其写入对应母体的RFID标签中。因此智能产品追溯系统，通过RFID识别码实现对某项产品从原材料信息到产品交货进行全程追踪，保证产品在生产、运输、储存和销售等过程的安全性和透明性。雄安新区在2018年初启动由中国雄安集团生态公司承建的10万亩苗景兼用林造林任务，在未来雄安新区森林面积将达百万亩以上。新区森林的每株树苗上均悬挂唯一的二维码标牌，能够将每株树苗与雄安森林大数据系统进行链接，实现虚实结合，从而组成“数字森林”，并通过设备扫描，对苗木的来源、品种等身份信息一览无余，对每棵树的种植、管护、成长进行可追溯全生命周期监控管理，用基于物联网技术智能追溯系统营造“千年秀林”。
PS培养液的制备：马铃薯20 g加入1 L超纯水煮沸至马铃薯完全烂软，纱布过滤后加入15 g蔗糖，加超纯水定容至1 L，每个三角瓶分装30 mL，然后置于121 ℃高压灭菌15 min备用。
主要参考文献：
［1］杨波.智慧物流管理中物联网的应用研究［J］.现代商业，2018（29）.
［2］胡以一.物联网发展推动中国智慧物流变革［J］.市场周刊，2018（10）.
［3］葛启文.浅谈物联网背景下的智慧物流［J］.电子元器件与信息技术，2018（8）.
基金项目： 河北金融学院大学生科学研究基金资助项目：“雄安新区智慧物流体系构建研究”；指导教师：赵松岭、陈静宇
中图分类号： F259.22
文献标识码： A
收录日期： 2019年3月22日
标签：雄安新区论文; 智慧物流论文; 物联网论文; 智能论文; 河北金融学院河北·保定论文;