文摘
研究冷链物流的建设基于5 g无处不在的物联网智能系统作为一种新兴技术,物联网是渗透到物流领域的技术优势和改变原来的产业形式。根据冷链物流的发展现状,本文构造一组冷链物流智能系统通过使用射频识别技术,传感设备,GPS系统,模糊PID分层控制,和其他的物联网技术,分析了物联网的成本分摊比例的影响收入的批发商、零售商和供应链。实例分析表明,当零售商分享所有采用物联网的成本,造福整个新鲜农产品冷链物流是最大的。这项研究提供了科学依据为批发商和零售商和物流决策具有重要应用价值的提高物流效率整体新鲜农产品冷链。
1。介绍
随着社会的发展,困难的4 g网络,以满足需要的情报。5克的到来互联通信技术提供了基础的一切我们一直期待,为连续的信息化建设提供了保证,并对我们的社会经济和生活有着重要的影响。万物的互连是一个质的飞跃发展的物流行业,为物流行业带来了新的机遇1]。冷链物流是一项系统工程基于制冷技术,这就要求物流系统总是在低温环境中所有的链接的生产、存储、运输、销售,以保证产品质量,减少产品损失。冷链物流是通常用于水果和蔬菜产品,肉、鲜花、医疗用品、特殊的等离子体,和其他的产品不容易存储和高价值(2]。因为冷链物流运输的产品通常是有关食品安全和人民健康,其发展受到越来越多的关注。信息化建设是非常重要的物流行业的发展。集成环境下的高新技术,如人工智能、虚拟现实,基于“增大化现实”技术,互联网,物联网,如何充分实现冷链物流的建设利用5 g技术是关键的信息发展冷链物流智能系统(3]。
新形势下,冷链物流体系已经取得了进展,仍有许多实质性的问题(4]。首先,设备并不完美。一些冷链设备仍在一个古老的国家,没有及时更新。它直接导致未能提供温度保证运输材料,增加消费,从而增加了经济成本投资的冷链物流。其次,冷链体系尚未建立,也没有特定的保证体系对许多种类的食品运输,而缺乏对冷链管理指导和约束。还有食品安全风险的增加,和第三方的参与不高5]。缺乏指导冷链管理会导致穷人控制食物的温度在运输的过程中,最终导致缺乏食品质量的保证,从而导致食品运输系统的崩溃。此外,在冷链物流的发展,我们更加关注城市食品管理和鄙视农村食品管理,这将大大影响地区经验和益处。第三方在这里主要指的是外包业务,也就是说,一些专业技术人员收取费用来实现冷链物流的外包服务。他们参与冷链系统非常低,这并不有利于冷链物流技术和智能发展。前瞻性的数据调查显示,目前约有40%的企业选择自营冷链物流业务,以有效地控制产品质量,但是60%的人仍然希望减少的压力产品冷链运输的第三方冷链物流。冷链物流企业或企业使用冷链运输货物在整个过程中需要相应的标准规范自己的冷链运输,所以他们应该制定冷链操作标准通过他们自己的定义,并建立和完善自己的品牌效应。典型的企业包括麦当劳,采用国际标准认证体系。参考国际标准来管理和控制的整个过程冷链运输物流(5]。如果物联网技术被引入到冷链物流采购,它可以提高采购计划,提高整体工作效率的基础上的有效应用RFID电子标签和RFID阅读器。目前,射频识别技术在冷链物流的标识和可追溯性,以提高综合水平的食品冷链质量和安全。食品供应链的安全,目前,一些大型的跨国公司,特别是冷链企业使用GPS / GPRS技术跟踪和监督食品运输设备从物流效率的角度(6]。
通过构建一个网络智能仓储信息系统模型和冷链物流监控和跟踪系统,本文面对冷链食品和药品供应链,以保持质量,提高效率,降低过程成本,提高食品安全监管能力,确保食品采用有效的方法和工具,同时保证冷链安全和运输在一个合适的存储环境。基于射频识别技术,环境温度的食物存储在供应链上传到云来促进物流数据的实时监控。冷链物流系统负责分析收集到的数据从传感器和决策。用户获得温度数据与物联网系统交互。
2。相关工作
射频识别系统和传感器网络有更先进和成熟应用在美国、英国、德国、日本、瑞典、瑞士和南非。在美国,英特尔、Ti、和其他美国集成电路芯片制造商大量投资于研究和发展(7]。象征和其他人已经开发出可以读取条形码扫描仪,同时,IBM、微软和惠普也积极开发相应的软件和应用程序系统支持RFID和传感器网络的使用8]。在美国,物联网技术已经逐渐应用于智能交通、仓库管理和材料跟踪、生产线自动化控制、身份识别,等等。在物流领域,超过100企业在美国支持RFID技术的应用,包括零售商巨头沃尔玛;大型制造商吉列、强生(Johnson & Johnson)和P & G组;,世界上最大的表达载体和包裹递送公司;和政府的物流应用国防部[9]。在日本,一个或两个RFID标签(10)通常放置在一些卡车运输价值的酒和食物,在交付监控车厢内的温度变化在任何时间,以确保它的安全。在医疗卫生领域,射频识别技术主要是用来跟踪医疗废物等污染危害医疗废物(11]。作为一种特殊的冷链产品直接关系到人们的生命安全,药物已经被深入研究的科学、技术、和管理药品冷链运输在不同的国家。冷藏药品的供应链系统在日本已开始成形,及其管理是非常成熟。上游供应商和经销商的货物可以分享信息,和射频识别技术广泛应用于药品物流行业(12),使物流中心标准化,标准化。此外,高度自动化存储和选择设备,操作简单,强大的仓库管理。它不仅能保证冷藏药品的物流运作的效率高而且降低物流成本。食品冷链物流类似于药品冷链物流过程(13];基于物联网的冷链物流系统技术在发达国家已基本完成。当地技术的改进和新技术的应用和改进已成为研究的重点环保、节能和安全。食品冷链体系的基础设施落后。目前,易腐货物使用冷链物流的比例很小。在市场上,许多中小企业没有使用制冷设备的能力,因为他们缺乏资金和力量。因此,缺乏标准化的保鲜冷链物流汽车和温度控制设备。为了节约成本,许多规模较小的公司用棉被盖住货物运输期间保持温度,或关闭制冷设备达到一定的温度后,这将减少易腐食品的质量。
仓储行业的发展变得越来越自动化,智能化,信息化(14]。探索智能物流仓储信息化的进一步发展下5 g技术,设计智能物流仓储信息化系统模型下5 g技术根据现有智能仓储信息化的发展困境,并分析其操作过程,特点,和函数(15]。目前,大多数智能存储信息系统的操作模式在操作终端数据层是系统传输层通过数据接口,然后传播到云数据进行处理,控制,和存储,处理信号,达到操作一层一层通过系统操作指令。建设智能仓储信息系统模型是一个智能应用程序基于5 g和其他技术。其区别在于,它可以分散16]。在操作过程中,数据的操作层是直接上传到云处理的数据,和系统发送指令和操作指令后系统处理。
3所示。分析和冷链物流智能系统的发展
3.1。智能物流仓储信息系统的设计
仓储行业的发展变得越来越自动化,智能化和信息化。探索智能物流仓储信息化的进一步发展下5 g技术,设计智能物流仓储信息化系统模型下5 g技术根据现有智能仓储信息化的发展困难(17),并分析其操作过程、特点、和功能。
目前,大多数智能仓库信息系统的操作模式在操作终端数据层是系统传输层通过数据接口,然后传播到云数据进行处理,控制,和存储,处理信号,然后到达操作一层一层通过系统操作指令(18),如图1。建设智能仓储信息系统模型是一个智能应用程序基于5 g和其他技术。其区别在于,它可以分散。在操作过程中,数据的操作层是直接上传到云处理的数据,和系统发送指令和操作指令后系统处理。
仓储过程中操作,商品不断储存。因此,有必要计算库存每隔一段时间,清理一些质量恶化或损坏的物品。然而,传统的计算方法有大量实际库存和系统之间的时间间隔和大错误信息,导致信息不对称的现象。访问5 g通信后,智能仓库可以更准确地进行在线实时库存系统通过信息发送的货物托盘,以解决信息不对称的问题。
3.2。智能冷链的总体设计方案
本文综合采用先进的传感技术、无线通信技术、监控技术、远程数据传输技术、卫星通信技术和网络和信息技术来建立整个过程监督的冷链物流体系。总体方案如图2:
本文所涉及的基本信息流程包括(1)离线食品工厂的链接;(2)储存食物;(3)食品冷链陆运联系;(4)食品冷藏运输设备停车联系;(5)食品冷链和水路交通;(6)食品的监督环节到达另一边。为了支持系统,实现监控、跟踪和监督整个食品供应链,确保食品供应链的安全。实现食品运输环境的实时监控,有必要发展冷链智能监控终端系统。智能监控终端系统包括一个内部环境监测模块和智能终端与GPS / GPRS无线模块实现数据采集和传输。
智能监控终端系统集成了一系列传感器,如温度、湿度、和天然气在冷藏集装箱,可以监控食品运输过程中的所有条件和运输过程的食物是否安全,包括温度和湿度是否食物储存所需的值。当水果和蔬菜和其他食物放在冷藏集装箱运输、冷藏集装箱的内部环境监测是通过先进的传感和通信技术,包括温度、湿度、和内部气体浓度,以确定是否冷藏集装箱的内部环境是温度、湿度、和其他食品供应链运输所需的环境条件,监测是否有异常状况导致食品变质或损坏在运输。
通过冷链智能监控终端系统开发的项目中,信息和数据传输实现基于无线通信方式如GPRS、卫星通信、无线和有线通信方式如RS485 /以太网。基于数据库技术,食品冷链的信息平台(供应链)安全监督发达国家食品包装的目的,实现存储、终端销售,和运输。检查整个供应链的跟踪和监督。监督实现,确保食品供应链与合适的设备和工具,运输和食品储运环境不是在食品供应链的运输异常。
3.3。冷链物流实时跟踪技术的设计
本文介绍了智能冷藏链的概念。基于食品跟踪和可追溯性的实现,本文实现了实时监控、跟踪,监督整个供应链过程的食品包装到成品储存、运输、检验、和终端销售,以确保安全的食品供应链,为食品安全监督提供有效的技术手段对政府监管机构和服务的业务应用程序。冷链物流实时跟踪技术如下:开发一个智能终端集成环境温度、湿度、食物和气体浓度监测和实时监控存储环境与GPRS、WiFi无线传输和RS485 /以太网有线数据传输模块(19]。实时监控的智能终端食物存储环境可以监控实时存储环境,包括温度、湿度、和气体浓度(如氧气、二氧化碳、氮和乙烯),以确定食物储存的环境条件和是否有异常。基于应用程序环境,实时监控的智能终端存储环境可以传输食品存储环境数据实时监控中心和背景信息系统通过GPRS的无线传输模式和无线和有线数据传输模式的RS485 /以太网,从而实现环境的实时监控的食物储存在食品供应链。食品存储/集装箱存储环境监测终端是由环境检测和传感、感应接线端口,数据处理控制、存储和分析信息,扩大港口,总线控制,有线和无线数据传输,电源管理等,其结构如图3。
图4给出了设计原理图,并阻止1展示了无线通信模块。在块2中,有一个智能监控终端主机,包括无线通信、GPS定位和导航、信息存储和分布、收费管理、低功耗处理、实时时钟、冷机通信接口,获取和传播,主机电源管理等模块。无线通信模块组成的GPRS / CDMA / 3 g / 4 g WiFi / WiMAX无线和卫星通信模块。无线通信模块包括无线标签、标识、非接触式射频智能卡,小型无线数据终端、安全消防系统、无线遥控系统、无线数据通信485/422,数字音频、数字图像传输等模块。至少一个无线通信功能的智能监控终端主机实现与背景数据交互通信平台。传感器单元和冰箱控制器单元与智能监控终端的主机进行通信。
3.4。应用程序层整体模型分析
对象元素的应用物联网技术在食品冷链物流是各种信息在冷链食品的流通过程20.),其可以总结成三方主体:政府监管部门、消费者、和冷链相关企业。宽度、广度和深度的不同主体对信息的需求是不同的。为政府监管部门,它必须有能力与冷chain-related企业有效沟通;冷chain-related企业,为了满足实际生产经营的需要,他们应该掌握各种数据在企业内部(当然,不同的组织部门会有不同的权限)和传输和交换各种信息之间的上游和下游企业。对于消费者来说,他们对信息的需求是确保食品安全和新鲜的食物。因此,三方的总体功能需求图所示5:
目前,大多数国内配送中心使用条形码扫描技术为主要手段的商品管理、信息采集、和可追溯性。然而,随着信息水平的不断改进,条形码扫描技术的缺点越来越突出,这种模型是基于新兴的物联网技术的应用,如物联网。这个阶段可以分为两个环节:制冷和运输和分销。在制冷过程中,除了验证信息在前面的阶段,还需要整合的信息在这个过程中,如温度信息,必要的包装速度信息,和联系人员信息。特别是,有必要做好在冷库的温度控制21]。温度分布和运输环节,在装卸平台上和其他信息和运输车辆监控的重点。收集到的数据和设备在此阶段如表所示1:
在制冷过程中,商品信息包括商品代码、存储模式、存储车间和管理人员信息。有必要提交产品和产品运输状态,在交通分布信息和经销商信息。在运输和销售环节,运单信息包括经销商的名称、运输方式,运输方式,卫生环境,接收和航运的地方,日期,数量,运输猪肉和其他信息。分配过程的主要载体是冷藏车辆,这是配备设备。同时,每个冷藏车辆的司机有一个卡,可以与冷藏车辆,司机通过读者他开车。在分配的过程中,系统可以实时定位车辆位置,及相关数据可以通过网络传输到后台系统。
对冷链物流的运输和分配阶段,更重要的是要监控温度和门打开和关闭冷藏汽车的运输信息。温度传感器和温度传感器安装在冰箱隔间门获得实时数据和门打开和关闭信息,然后传输到标签连接到存储。从读者,当标签接收到信号传输温度数据和门打开和关闭标签芯片中的数据读者,然后使用技术传输监测数据实时后台系统。实时监控系统温度变化可以追溯。中相应的预警机制设置冷藏车辆和后台系统。一旦温度太高或冷藏舱是异常的门开了,闹钟可以在第一次处理这个问题。
4所示。实验和分析
4.1。系统实现
系统使用Visual Studio 2008集成开发工具先进和c#编程语言的框架下asp.net。后台数据库使用SQLServer2005存储经度,纬度,温度数据。c#是一种编程语言为网络开发平台设计的。c#与网络紧密相连。各种优势的净反映通过c#作为网络服务提供者之一;c#使用净类库。这些库还支持其他。net平台的开发语言。c#与网络技术紧密相连。c#实现统一的应用程序解决方案和web标准通过soap(简单对象访问协议)。web服务框架的帮助下,程序员可以使用现有的面向对象的编程知识和技能开发web服务。
上传的用户设置周期环境信息和房间温度的上限和下限采集终端、智能温室环境调节的意思是通过Grubbs过滤和模糊PID分层控制算法,法官通过数据曲线和报告系统调整性能分析,并使相关科学研究作物生长环境的使用历史数据。在一组测量数据中,如果个别数据偏离平均值,这些数据被称为“可疑的价值。“如果根据统计方法,如拉布方法,“可疑的价值”可以从这群消除测量数据而不参与计算平均值。同样的温室的温度数据滤波算法,融合了Grubbs,结果如图6得到了。
执行数据分析在1和组4组,分别为:组1: , , , ;第四组: , , ,和 ,在哪里是算术平均值,是残差, ,和是近似误差。通过查找表, 。没有被淘汰的可疑值在1组,还有33组4。40是一个可疑的价值,需要消除。消除数据的平均值,计算和融合值1和组4组是33.46和31.10,分别。融合之间的相对偏差值和温度值衡量JR912 0 - 1.03%,这符合冷链运输的温度精度要求。
4.2。模糊设计
如果一个系统的模型可以很容易地获得,模型可以分析和控制器适用于系统模型可以设计。但在现实中,几乎所有的系统都是非线性和不可预测的。这需要我们模糊的设计算法。输入和输出的模糊推理是准确的数量,但他们是模糊量,要求模糊化、模糊决策、和去模糊化算法实现过程中准确的数量。模糊设计主要包括两个方面:一个是模糊变量的数量;另一种是模糊隶属函数的设计。系统选择吗和欧共体作为模糊控制器的输入; , ,和模糊控制器的输出变量, , , , ,和 。的模糊子集被定义为Nb(负大),纳米(负介质),NS(负小),(零),PS(积极的小),(积极的媒介),下午和Pb(积极大),宇宙的和(6,6)和设置 , , (- 0.3,0.3),(- 0.06,0.06),和(- 3,3)。系统参数的隶属函数设置如图7。
总结技术知识和实际操作经验的工程设计师,以及的互动和影响 , ,和参数,建立模糊控制规则表 , ,和相应的行动。取作为一个例子;如表所示2,系统使用最大会员平均方法来解决模糊。在系统的操作,控制系统完成自动校正PID参数并进行分层操作控制通过分析,查表和计算模糊逻辑的结果。二进制控制机制引入到常规PID控制器,可以实现参数的自动校正。
4.3。成本的分析物联网技术的冷链物流系统
新鲜农产品的特点,容易损失。学者越来越多的关注如何提高冷链物流的效率的新鲜农产品。物联网技术的采用新鲜农产品的冷链物流可以实现位置跟踪和信息在运输、仓储、流通、加工。单向的二级冷链物流供应的新鲜农产品(批发商和零售商组成的)为研究对象,本文研究的影响采用物联网技术的成本和每个循环主题的比例共享的成本采用物联网技术的冷链物流的相关物流决策。批发商、运输成本、仓储成本、产品成本、产品损失、成本和共享的物联网技术将会影响他们的收入。对于零售商来说,物联网技术共享成本、产品批发价格,零售价格,订单数量会影响他们的收入。由于农产品的质量变化引起的采用物联网技术,引入控制零售价格和折扣策略灵活和准确的补给和排序模型的建设也属于物联网的成本。
假设采用物联网技术的单位成本 ,批发商的份额采用物联网的成本 ,和零售商成本中所占的份额 。的价值影响产品运输成本、仓储成本、产品批发价格,零售价格,订单数量的好处和批发商、零售商和整个冷链物流。
让 ; 值0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,和3.0,分别分析,采用物联网的单位成本的批发价格、零售价格、订单数量、批发商、零售商和单位产品的影响二次冷链产品的收入。从图可以看出8批发价格和零售价格增加采用物联网技术的单位成本增加。零售商的反应更敏感和有更大的增长。批发商和零售商的增加 ,单位产品成本大于单位收入,和订单量提出了一种二次凹函数的递减趋势。之间的数学关系零售商的订货量和Cint (t)下列公式所示:
的增加 ,批发商、零售商的单位产品收入,二级冷链都表现出日益增长的趋势。
5。结论
具有重要意义,建立和完善客户的冷链运输管理系统查看冰箱的内部状态和操作数据的实时冷芯盒,以满足客户的需求的全面和详细的了解冷芯盒的操作和远程诊断各种故障的冰箱里。单向的二级冷链物流供应的新鲜农产品(批发商和零售商组成的)为研究对象,本文研究的影响采用物联网技术的成本和每个循环主题的比例共享的成本采用物联网技术的冷链物流的相关物流决策。批发商、运输成本、仓储成本、产品成本、产品损失、成本和共享的物联网技术将会影响他们的收入。对于零售商来说,物联网技术共享成本、产品批发价格,零售价格,订单数量会影响他们的收入。总之,物联网的应用在冷链物流系统不仅可以控制成本支出也提高实际工作效率。因此,为了更好的应对越来越苛刻的市场环境,冷链物流企业应该提高他们的理解和对物联网技术的理解,提出了新的应用程序策略结合自身发展的需要。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有竞争的经济利益或个人关系可能出现影响工作报告。