1.物联网在物流业中应用的发展历程

物联网的发展是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的逐步深化的过程。在我国，物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。

（1）启蒙阶段（2003—2004年）

在启蒙阶段，物流行业物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的，一是基于RFID/EPC的技术路线，二是基于GPS/GIS的技术路线。

1999年，国际上在RFID/EPC的基础上提出了物联网概念。2003年1月，EPCglobal成立。同年，基于RFID/EPC的物联网概念引入我国，在我国成立了EPCglobal的分支机构。2004年4月，我国举办了第一届EPC与物联网高层论坛，10月，举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年，关于物联网的图书首次在我国出版。在这一时期，我国物流领域掀起了第一轮物联网概念宣传与应用的小高潮，组织了一系列关于RFID/EPC的会议，一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办，人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望。在物流领域，基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现，智能物流系统开始出现。

GPS/GIS技术与物流可视化管理系统的理念，从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道，自2001年开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用，2003年开始出现一些成功的应用案例。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术，对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作，初步具备了物联网的特征。但是，当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网的理念范畴。

（2）起步发展与探索阶段（2005—2009年）

虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题，但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。例如，针对RFID芯片成本问题，一方面通过加快技术创新，不断降低RFID芯片成本；另一方面，物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式，消除成本带来的影响。

其中最为典型的应用是“集装箱电子标签系统”在航运物联网项目中的应用。“集装箱电子标签系统”通过RFID技术与互联网的有机结合，可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息，对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要意义。

除了以集装箱为单元的物联网应用，很多企业还在探索以更小的物流单元——托盘物流单元为终端节点的物流行业物联网系统。例如，烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签，实现烟草物联网应用。在GPS/GIS方面，为了实现智能调度、可视化运输管理，很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统，从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台也借助这一技术，对在途车辆提供在线配货信息服务，实现回程空车可就近配货、在线监控与管理，从而实现货运物联网应用。

（3）理念提升阶段（2009年至今）

2005年11月17日，国际电信联盟（ITU）借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念，从更广泛的角度提升了物联网理念，发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU在2005年发布的以物联网为标题的年度报告，物联网理念得到了全面提升，形成目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。

围绕三大本质特征，物联网感知技术体系更加丰富，除RFID技术以外，面向所有感知技术开放。凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系。目前常用的传感技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系；网络方面，互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合，可纳入物联网网络技术体系；智能应用则更加广泛，打开了智能物流发展创新的空间，一个智能物流的时代正向我们走来。

2.物联网技术在我国物流业的应用现状

目前，从概括来讲，相对成熟的物联网在物流业的应用主要体现在以下四个方面：

（1）产品的智能可追溯网络系统

运用物联网技术可以实现对多种产品的追溯。产品的智能可追溯系统有食品的可追溯系统、药品的可追溯系统等。这些智能的产品可追溯系统为保障食品、药品等的质量与安全提供了坚实的物流保障。

（2）物流过程的可视化智能管理网络系统

可视化智能管理网络系统是基于GPS卫星导航定位技术、RFID技术、传感技术等多种技术，在物流过程中实现实时车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送可视化与管理的系统。目前还没有全网络化与智能化的可视管理网络，但初级的应用比较普遍，如有的物流公司或企业建立了GPS智能物流管理系统，有的公司建立了食品冷链的车辆定位与食品温度实时监控系统等，初步实现了物流作业的透明化和可视化管理。

（3）智能化的企业物流配送中心

智能化的企业物流配送中心是基于传感、RFID、声、光、机、电、移动计算等各项先进技术，建立全自动化物流配送中心，建立物流作业的智能控制、自动化操作的网络，可实现物流与生产联动，实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同。例如，一些先进的自动化物流中心就实现了利用机器人进行码垛与装卸，利用无人搬运车进行物料搬运，在自动输送分拣线上开展分拣作业，出入库操作由堆垛机自动完成，物流中心信息与ERP系统无缝对接，整个物流作业与生产制造实现了自动化、智能化。这也是物联网的初级应用。

（4）企业的智能供应链

在竞争日益激烈的今天，面对着大量的个性化需求与订单，怎样能使供应链更加智能，怎样才能做出准确的客户需求预测？这些是企业经常遇到的现实问题。这就需要智能物流和智能供应链的后勤保障网络系统支持。

此外，基于智能配货的物流网络化公共信息平台建设，物流作业中手持终端产品的网络化应用等，也是目前很多地区推动的物联网在物流领域应用的模式。物联网虽然在我国物流领域得到一定的应用，但它仍然是一个新生事物，物联网在国内物流业的发展还处于起步阶段，还只是局部的应用，形成实质性全局的运用还有很长一段路要走。

3.物联网在物流业中的发展趋势

与历史上任何一次技术浪潮一样，物联网的发展之路也是渐进的、曲折的，未来的物联网在物流业中的应用将经历以下几个阶段：

1）2015—2020年，物体实现互联，物流业逐渐实现全球管理，物流企业之间实现开放式互通。传感技术、RFID技术、GPS技术、纳米技术、视频监控技术、移动计算技术、无线网络传输技术、基础通信网络技术和互联网技术得以发展应用；各企业都将建立并配备这一网络系统，实现物流作业的透明化、可视化管理。

2）2020—2025年，物体进入半智能化，物联网在全球范围内得以广泛应用。执行标签、智能标签、自制标签、合作标签、低耗能与可再生的新材料在物流业中得以推广应用；声、光、机、电、移动计算等各项先进技术得到应用；实现物流作业的智能控制和自动化操作；实现整个物流作业系统与环境的全自动与智能化。

3）2025年以后，物体进入全智能化时期，完全开放的物联网时代形成。物流业将实现统一标准的人、物及物流服务网络的产业整合；周边的环境高度智能，虚拟世界与物理世界相互交错；全球物品都将处于物联网的覆盖范围之内，所有物品都能远端感知和控制，并与现有网络连接，形成一个完全智能的物流运作体系，实现人与自然的和谐发展。

4.物流业应用物联网技术的制约因素

虽然物联网会给物流业带来很多积极的影响，但总体上我国物联网的应用还是处于初级阶段，运用过程中存在许多问题，其中主要的制约要素有以下几个方面。

（1）技术不成熟或者存在缺陷

物联网在物流业中运用的关键技术是射频识别技术。而射频识别技术的支持技术十分复杂。仅以简单的自动销售为例，所涉及的技术就包括射频识别系统制造、自动数据收集与数据挖掘、无线数据通信、网络和数据加密等。为了能够使用信用卡进行结算，还必须安装POS收费系统和发卡结算系统。将销售系统与ERP和仓库管理系统（WMS）结合起来实现整个供应链的无缝连接和自动化管理，则需要一套全新的、功能强大的软件系统的支持，这对系统集成是个极大的挑战。值得注意的是：由于液体和金属箔片对无线电信号的影响，射频识别标签的准确率只有80%左右，离“放心使用”的要求相距甚远。虽然射频识别技术的应用环境得到了极大的改善，但离大规模实际应用所要求的成熟程度尚有一定的差距。如何解决识别的精确性，也是个非常重要的问题。(www.daowen.com)

我国不具备RFIDUHF频段产品的生产能力，有源RFID产品领域还没有形成整体的生产能力，RFID中间件产品与国外相比有较大差距，ZigBee等短距离通信产品芯片主要依靠国外。目前市场上超高频电子芯片大都以国外公司（如德州仪器、NXP、日立、英特尔等）为主，此频段的标签天线受工艺、标签面积以及基底材料的限制和影响较大，存在天线和芯片不能很好适配的问题。此外，标识物体本身的形状、物理特性以及包装介质都会对标签在使用过程的识别率产生影响，尤其是在金属和液体物品运输中，会产生干扰问题。物联网属于通用技术，而物流业是个性需求最多、最复杂的行业之一，甚至在一些领域，应用要求比技术开发难度还大。因此，要充分考虑物联网通用技术如何满足物流产业的个性需求。此外，信息如何及时、准确地采集，如何使信息实现互联互通，如何及时处理海量感知信息并把原始感知数据提升到信息，进而把信息提升到知识等，都是物联网运用到物流行业需要重点研究的问题。

目前物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多，物流信息化的应用还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般应用，专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理技术应用还有很大差距。

（2）应用成本高的问题

当前制约物联网技术在物流产业中应用的一大障碍就是成本价格高，包括电子标签，接收设备、系统集成、计算机通信、数据处理平台等综合系统的建设等。沃尔玛2004年强行推行电子标签，普通消费品供应商每年要花费（130～250）万美元，这是众多中小企业无法承受的，直到2007年才有少数大型供应商陆续完成，这给低利润率的物流企业带来沉重的负担。所以若没有急迫需求，企业很少会主动应用电子标签。目前物联网标签技术的应用主要分布在身份证件和门禁控制、供应链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制、资产管理等。

（3）物流信息的安全问题

虽然物联网为物流智能化发展提供了很多帮助，但还存在着很多技术上不成熟和设计缺陷，带来一些安全问题，主要是信息或隐私泄露问题。由于RFID的基本功能要保证任意一个标签的标识（ID）或识别码都能在远程被任意地扫描，但标签自动地、不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。RFID的安全保护主要依赖于标签信息的加密，因为成本问题，大多数芯片内部没有加载安全防护模块，如果信息安全措施不到位或者数据管理存在漏洞，嵌入射频识别标签的物品可能不受控制地被跟踪、被定位和被识读，势必带来对物品持有者个人隐私的侵犯或企业机密泄露等问题。

即使是进行安全加密也并非绝对安全。传统的网络层加密机制是逐跳加密，需要不断地在每个经过的节点上解密和加密，由于每个节点上都是明文的，而物联网各个节点又无人看守，所以各节点都有可能被解读，信息有泄露的可能。业务层加密机制则是端到端的，即信息只在发送端和接收端才是明文，而在传输的过程和转发节点上都是密文。这种端到端的加密方式可以根据业务类型选择不同的安全策略，从而为高安全要求的业务提供较高安全等级的保护。但其弊端则是加密不能对消息的目的地址进行保护。这就导致端到端的加密方式不能掩盖被传输消息的源点与终点，可能威胁到网络与业务平台之间的信任关系，并容易受到对通信业务进行分析而发起恶意攻击。

（4）缺乏可持续的商业模式

物联网的产业链构成复杂，涉及终端制造商、应用开发商、网络运营商和最终用户等诸多环节，各环节利益分配困难，难以实现共赢，进而导致商业模式的不可持续。以RFID为例，目前不论是交通、出入控制、电子支付还是公路、铁路等物流领域，都是在行业系统内部和企业内部的闭环应用，开环的应用还涉及不同行业间的利益纠葛以及隐私问题。绝大部分应用业务仍然是数据采集应用的扩展，很难实现“物与物对话”。行业融合不够，缺少有利于整个产业化推进的组织方案，这些迫切需要进行商业模式的创新和多元化。

除上述问题外，还有其他如物联网的管理及技术标准的统一问题、国际合作协调问题、公众的普及问题等也都制约着物联网在物流领域的应用。

5.加快物流业应用物联网的措施

在物流业中运用物联网是一个长期的复杂的过程，牵涉的层面很多，但应重点抓好以下几方面的工作。

（1）加强物联网技术创新

首先在RFID技术应用开发上，要针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状，大力开发适用于各种物流环境的特种电子标签，包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、堆场定位标签、车辆标签等；研究RFID技术与现有物流装备的整合，开发支持多协议读写器，同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统；实现跨区域、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务，与现有物流信息公共平台互联互通；开展应用标准的研究和制定，包括RFID物流技术操作规范和数据规范，RFID技术与物流装备的整合标准、RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。

WSN在物流的许多领域都有应用价值，包括生产物流中的设备检测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理、冷链物流管理等。要使其在物流业获得广泛应用，有很多关键技术还需加强研究，如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术。

基于网络的GPS中，要进一步研究如何通过在互联网上构建公共GPS监控平台，既免除或降低物流企业自身设置监控中心所导致的大量费用，又无地域性限制地获取所需信息，从而增加物流业的效益。

（2）创新商业模式——构建大型物流数据中心

建立一个多方共赢的商业模式是推动物联网长远有效发展的核心。大型物流数据中心是物流智能化的关键。中心的功能主要是基于RFID、WSN、移动通信、互联网、云计算等技术，进行物品的数据采集、数据加密模块设计、数据传输、数据应用等；中心的组织基础是全国现有分散的物流信息机构；数据中心的运营主体是以专业化从事物联网的龙头企业为主，政府予以支持和监督。

（3）多渠道降低成本

1）构建M2M业务平台，通过资源共享节约成本。随着物联网业务的推广，针对中小企业客户自建物联网业务应用系统存在初期投资较大、后期维护需要持续投入大量资源的情况，可以基于物联网的总体规划，建立M2M业务共享平台，平台由运营管理模块和用户业务应用模块集合两大部分构成。各中小企业采取平台租用的方式，无需自己建立应用系统。

2）采取组合识别策略降低成本。将UHF-RFID、HF和条形码等区别用于物流管理系统中。对车辆、集装箱等需要快速识别的物体采用UHF电子标签，对于酒箱、仪器箱等只需近距离识别的物体采用HF电子标签，对于服装、日用品等一般商品采用廉价的条形码即可。采用组合识别系统，其读写装置也应具有读取UHF、HF和一般条形码数据信息的能力。这种“组合识别”既能完成对各目标物的识别，又降低了系统的成本，有利于RFID技术的推广应用。

另外，政府或行业协会要积极组织企业加入物联网的运用。物流企业在建设、设计及购买专业信息化管理技术和硬件设施时，应当预留兼容物联网技术的接口，减少后续发展的启动成本和时间。

（4）建立和完善安全机制

建立和完善安全机制可以采取以下四项措施。

1）加强认证和访问控制。对用户访问网络资源的权限进行严格的多等级认证和访问控制，例如，对用户进行身份认证，对口令加密、更新和鉴别，控制网络设备配置的权限等。

2）完善数据加密。加密可保障信息不能被破译和窃听，但需要一个灵活、强健的密钥交换和管理方案。密钥必须具有容易部署及适合感知节点资源有限的特点。不同物联网业务对安全级别的要求不同，可使用不同的加密方式。

3）进行技术改进。在运用物联网的过程中，为防止相关信息的泄露，RFID读写器读取标签可以采用授权读取模式，可以根据需要终止EPC标签服务。

4）完善信息安全监管体系。制定有关规范物联网发展的法律、政策，通过法律、行政、经济等手段，有效调节物联网技术引发的各种新型社会关系，规范物联网技术的合法应用。

（5）加快培育高层次专业人才

由于物联网还是新兴技术，这方面的成熟人才奇缺，要采取引进、合作和内部培育等多种方式，培养物流网技术与物流技术兼通的复合型人才。

我国物流业应借助物联网的东风，搭乘新一轮技术革新的高速列车，形成物畅其流、快捷准时、经济合理、用户满意的智能物流服务体系。物联网的发展将促使我国物流业进行技术变革，为我国物流业的发展提供新的市场机遇。相信，随着物联网的深入发展，一个智能物流的美好前景会很快出现。