课程名称：现代通信网
论文题目：基于物联网的物流信息平台准确度研究
物联网的物流信息平台精确度研究
物流是国家规划的振兴产业，也是物联网应用的重要领域，围绕物流发展战略规划，依据物联网理论，以物流信息化建设为研究对象，提出了物流信息平台建设的技术框架和功能框架，期望为物流信息化建设发挥积极作用，并对其他区域的物流信息化建设提供借鉴作用。 物联网结合FRID、EPC、互联网技术等相关内容，可以对物流过程中的物品信息实现自动、快速、并行、实时、非接触式的处理，并通过网络实现信息共享，从而达到对供应链实现高效管理的目的。其中EPC物联网技术特指以计算机网络为基础，由EPC编码作为对物品的标记，采用射频自动识别(RFID)装置完成物品信息采集和传感，从而实现物品的自动识别和信息的互联和共享的物联网技术。物流行业利用物联网平台进行信息增值业务的拓展，主要体现在通过获取准确、全面和及时的信息来提供独一无二的服务，因此，提高物流企业的信息获取能力是物联网在行业应用中的主要任务(2)。
第四方物流(4PL．Fourth party logistics)是一个介于供需企业和运输企业之间的供应链的集成商，它通过结合一系列信息技术(如信息网络、全球定位系统GPS(GlobalPositioning System)、地理信息系统GIS(Geographical Information System)、安全认证中心等)，为客户提供专业的物流规划、咨询、物流信息系统、供应链管理等活动。随着市场经济的不断发展和市场竞争的日益激烈，第四方物流成为了企业改善供应链结构、降低物流成本、提高对顾客响应的速度和缩短生产周期的战略手段。第四方物流信息平台的优势在于：投入成本低，仅少量软件投入及一次性的底层检测设备投入、信息集成能力强，可通过现代信息技术将供需双方信息综合起来，形成数据中心：响应速度快，通过对数据中心的数据进行分析、优化和管理，便能够科学地设计物流方案，为客户提供了更多的增值服务。随着我国市场经济和信息技术的进一步发展，提高物流效率的同时降低物流成本已成为企业发展的又一关键而受到高度重视，EPC物联网及第四方物流作为优良的供应链优化技术，必将成为我国物流产业进一步发展和提升的催化剂，从而得到广泛应用（21）。
目前，国内物流行业的信息化水平仍不高，企业缺乏系统的IT信息解决方案，不能借助
功能丰富的平台，快速定制解决方案，保证订单履约的准确性，满足客户的具体需求。对外，各个地区的物流企业分别拥有各自的平台及管理系统，信息共享水平低，地方壁垒较高。从国内看，物流信息化的核心是一体化，并涉及IT整体方案的设计和配置、主机管理、贸易伙伴扩展，以及运行中的管理服务等。IBM也于近期推出一项名为\"IBMeDistribution\"的解决方案，以满足电子行业市场高质量、低成本的需求。方案能够以较低成本建立和维护符合行业标准的数据交换中心，把标准的互联网连通能力与先进的窗体技术结合起来，用户无须进行设置操作，就能够轻松的与贸易伙伴的系统相结合，随时随地开展贸易业务，打造低成本高效率的供需链条。在国外，以OmnitrolNetworks公司和英国电信的合作为例OmnitrolNetworks公司提供用于业务流程优化的实时应用网络平台和基于RFID(无线射频识别)的资产追踪与追溯解决方案，英国电信供应链解决方案业务部将可利用RFID技术、无线技术及传感器技术，提供扩展性好、功能更完善的实时供应链、资产及操作可见性解决方案。通过本次合作，RFID、超宽频及Wi-Fi实时定位系统(RTLS)、移动手持设备、PLC、传感器得到了统一融合，能显著降低成本，并提供功能强大的服务(1)(3)(5)。
中国物流信息化只是近几年才开始发展起来的，物流企业和IT厂商都还处于一个逐步摸索的阶段。目前，大量物流企业的信息化水平还停留于单点应用的阶段，在这一阶段中，IT产品通常被用做个人使用的工具，并不涉及到物流企业的业务流程和多个环节之间的信息交互。因此，国内的物流企业在信息化建设中还存在许多问题。
首先就是信息化标准的缺乏。大多数物流企业都是在自己传统优势业务的基础上开展信息化建设，缺乏规范的物流流程和信息化标准。物流信息系统的标准较为混乱，难以互联互通，难以实现信息共享。这也就形成了中国物流企业信息技术投入的资源浪费情况严重，由此产生信息交换断层，从而制约了整个物流产业竞争力的提升。
其次，企业决策层在推进信息化进程时仍处于摸索阶段，指导建议并不成熟。企业领导对自身信息化需求说不清楚，缺乏明确的总体设计、规划思路和策略。另外，信息化人才缺乏，尤其是既懂业务、又懂技术的人才十分匮乏。这导致信息化的实施与推进困难。 第三，随着信息化在企业管理中的作用日益提高，需要有独立的IT部门来负责有关工作，尤其是高层领导直接主抓。然而大多数物流企业的信息化建设没有经过规划与设计，没有独立的IT部门。这一方面与企业信息化人才的缺乏有关，也从另一方面说明，在现阶段信息化在物流企业管理中作用有限，尚未建立权威地位。
物联网提高物流信息的获取能力。物联网集合了编码技术、网络技术、射频识别技术等，突破了以往获取信息模式的瓶颈，可以对单个物品信息实现自动、快速、并行、实时、非接
触式处理，并通过网络实现信息共享，从而使物流公司能够准确、全面技术的获取物流信息，物联网中的每个物品都有唯一的标志，通过这个标志可以对任何一个物品进行监控，可以利用网络数据库技术将该物品的任何细节信息进行共享，以供供应链各个环节利用。通过物流网，物流企业可以对物品的物流信息进行准确、无误的追踪，准确掌握物品市场供求变化和周转流动情况。物联网的出现让人们能够对物品流通的所有过程进行监控，并且这种监控是建立在每一个物品的基础上的，从而使全面获取物流信息成为可能。通过物联网，物流企业能够突破传统信息传播模式的障碍，克服信息传播途中的延误，及时、迅速地讲物流信息传送到网络数据库中，以供人们决策使用（6）（7）（8）。随着物流信息化的快速发展，物流信息化建设已成为物流企业发展的重要内容。物流信息平台主要是通过对物流信息数据的采集、处理和交换来为企业物流信息系统实现各类功能提供支撑。基于物联网的信息平台的构建，通过运用SOA架构技术、WEB Swrvice技术、EAI技术、中间技术等。将会有效地提高物流企业内部信息资源的整合能力，实现物流信息的高效传递与共享，有效改进物流相关业务流程，实现物流业务流程的智能化和可视化管理（9）（10）。运用RFID技术实现存储管理中货物的智能盘点及自动分拣等功能，在智能配送过程中，实现送货信息自动反馈、配送信息自动更新，提高配送效率及服务水平,在物流工程中，通过传感器装置实现对货物状态的感知，通过基于物联网的物流信息平台为物流企业提高智能化决策的支持，帮助企业实现智能诊断。同时，通过建立相应的平台技术标准与规范，对基于物联网的物流信息平台进行统一管理，最终形成一个完善的智能化的物流信息平台（11）-（15）。
物流信息平台有许多的数据，对于不同数据的分析运用及其管理，让其自动化 ，对此现在有智能物流，智能物流是根据自身的实际水平和客户需求对智能物流信息化进行定位，这一领域将主要涉及建设库存监控、配送管理、安全追溯等现代流通应用系统，建设跨区域、行业、部门的物流公共服务平台，实现电子商务与物流配送一体化管理。 在物流行业中，运输的种类和风险、物流过程中的运输环节和动作方式以及物流企业的服务，都影响到物流运输的成本和质量。而智能物流则能使整个物流系统能模仿人的智能，具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。
通过物联网构架的物流信息平台有三个特性：1)全面感知，即利用RFID、传感器等随时随地获取物品的信息;2)可靠传递，是通过各种电信网络和互联网融合，将物品的信息实时准确地传递出去;3)智能处理，利用云计算、模糊识别等各种计算方式对海量数据和信息进行分析处理，对物品实施智能化控制。这就构成了物联网的三层模式：感知层、网络层和应用层。在感知层中主要由两种网络：RFID和WSN。无线传感器网络(WSN)是由部署在监测
区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。Internet构成了逻辑上的信息世界，改变了人与人之间的沟通方式，而无线传感器网络则将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起，改变了人类与自然界的交互方式
（15）-（20）
。
无线射频识别技术(RFID)是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性，实现对被识别物品的自动识别。射频识别系统一般由2个部分组成，即电子标签(tag)和阅读器(reader)。在RFID 的实际应用中，电子标签附着在被识别的物体上(表面或内部)，当带有电子标签的被识别物品通过其可识别范围时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出来，从而实现自动识别物品或者自动收集物品标志信息的功能 。RFID是将物理世界与现有IT系统联系起来的桥梁，根据其射频卡的数据调制方式，可分为主动式和被动式2种。WSN获取物理世界的数据，RFID搭建起物理世界与信息世界的桥梁，将两者进行有机结合，可以将物理世界与现有的信息世界进行良好的融合，从根本上改变现有的IT系统。两者都是将物理世界的信息转换成信息世界的数据，无线传感器节点和RFID最终要数据融合(22)(23)。数据融合是指通过传感网对一个信息网络系统中使用多个或多类感知设施所实施的一种数据处理方法。在物流应用场合中，由每个信息源所获得的信息通常是不完整、不连续或者不精确的，现代物流建设必须能对市场做出快速反应，对资源能进行快速整合，以便使得物流、资金流和信息流等多方面达到最优集成的管理模式。此时其他信息源可以提高补充数据。融合多种信息源的数据能够使其不确定性大大降低。对此我们研究如何提高物联网中物流信息平台中感知层数据融合，提高物流信息平台的准确性的问题产生了研究，要保证在物流各个环节中数据融合的正确性的同时也尽可能的要减少数据量，这样更能适应WSN要求低能的特性。
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2.1研究内容
WSN与RFID数据融合、数据融合算法、数据融合体系结构。 （1）物流信息平台中货物数据融合的体系结构构建
针对物流发展的趋势，构建现代物流信息发展的货物数据融合系统通用体系结构。我们可以把每个货物定义为一个数据，每个数据可以通传感器传送给信息平台。 （2）数据融合的技术与算法
建立测试平台，研究系统性能评估的方法。如何建立评价机制，对数据融合系统进行综合分析和评价，以衡量融合算法的性能。 （3）无线传感节点中与RFID数据融合方法
2.2研究目标
改进融合算法提高系统性能，在完善原有的算法基础研究并适应于并行处理的融合算法，建立测试平台，研究系统性能评估方法，以衡量算法性能。 2.3拟解决的关键问题
1.物流货物中数据的建立
通过传感器对货物信息的感知，讲多份数据或者信息进行处理，组合出更加有效的、符合用户需求的处理方式。
2. 将WSN和RHD技术融合的目的就是实现用户能同时准确地获取物品的基本信息和所处的环境状态的需求，显然，怎么建立物品所处的环境状态和EPC编码的映射关系成了关键。 3.1研究方案
（1）对于数据融合体系结构的构建 ，可以分为4个环节 1.生产物流环节
利用RFID装置收集生产物的数据，数据统计是生产该产品中对原材料、零部件、半成品、成品的全过程跟踪和识别，这不仅能降低人工跟踪识别的成本，还可以提高跟踪识别的效率和准确率。
2. 运输物流环节
企业只要在运输的货物和车辆上贴上电子识别标签，相当于一个数据的感知节点。并在运输线路上安装一些信息接受和转发设备，每隔一段时间或者企业自动查看时，可以完整的反馈货物运输信息。 3. 仓储物流环节
每个货物存入库存中，一方面可以实现存货管理的自动化和信息化，把存货盘点由以前依赖于人工盘点转换为依赖于物联网信息技术来自动进行货物盘点。 另一方面，通过物联网技术可以迅速准确地了解这种货物在库房的存货情况，可随时与企业的需求状况作比较，以便迅速做出补货决策，这大大提高了企业的库存管理能力，也减少了无效库存的发生。 4.配送及销售物流环节
货物的数据能够迅速准确地了解物品的具体仓储位置，这可以大大减少货物找寻的时间和相应的劳动力成本，加快货物配送速度，保证货物配送的准确度。另外，运用物联网进行配送服务还可以实时跟踪货物的配送状态，准确合理地计划和管理货物的预期送达时间。 其目的让每个货物都有自己的“历史” 提高物流的精确性。 (2)针对传感网中的数据融合技术
确立数据融合理论标准和系统结构标准，改进融合算法提高系统性能，通过信号处理、概率统计、信息论、模式识别、人工智能。研究去适合并行处理的融合算法。 （3）WSN和RFID数据融合方案
WSN负责采集RHD的EPC编码，然后将EPC编码写到WSNd数据包中进行融合，传感器节点它通过RHD天线发射射频信号，当贴有电子标签的货物存储到仓库并且在WSNd作用范围内时产生感应电流，并将自身编码信息通过卡内置天线传输出去，RFID天线接收到载波信号并传输到RFID阅读器，阅读器对接收到的信息按照相应的编码标准进行编码，然后通过接口将EPC编码传输到传感器节点的数据存储芯片中，和传感器节点进行数据融合。 3.2关键技术
传感网中数据传输方式，有直接传输和多跳传输两种模型。数据融合的关键是融合算法，多传感器数据融合的核心问题就是选择使用恰当的融合算法。对于多传感器系统来说，数据具有多样性和复杂性，因此，对数据融合算法的基本要求是鲁棒性和并行处理能力。此外，还有算法的运算速度和精度；与前序预处理系统和后续信息识别系统的接口性能；与不同技术和方法的协调能力，具有容错性、自适应性、联想记忆和并行处理的能力。 4.1创新与特色
在物流网中通过WSN和RFID技术，对物流各个环节进行数据融合，在一个建立起来的物流信息平台上，客户或者企业可以通过，在平台上展示的各种物流信息数据，实时采集物资信息，物资信息实时更新，人员/物资实时监控定位。
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