物联网技术在构建托盘共用系统中的应用研究.docx

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1、物联网技术在构建托盘共用系统中的应用研究目录第1章绪论11.1 研究背景11.2 研究意义113国内外研究现状1131国内研究现状2132国外研究现状2第2章相关理论概述32.1 物联网的概念32.2 物联网的体系结构32.2.1 感知层32.2.2 传输层32.2.3 应用层42.3 托盘及托盘共用系统基础理论42.3.1 托盘的概念与分类4232托盘共用系统4233托盘共用系统的现状5第3章物联网技术的的具体应用分析53.1 技术创新应用63.2 电网智能化63.3 城市交通智能化63.4 物流智能化73.5 智能物联网技术的发展分类73.5.1 RFID73.5.2 传感器7353智能技

2、术83.5.4 纳米技术83.5.5 嵌入式系统技术8第4章针对中国物联网产业发展提出的建议84.1 加强物联网关键技术领域研发创新94.2 全面扩展物联网产业应用领域104.3 多层次发挥政府对物联网产业的能动作用104.4 加大物联网产业的财政投入力度H4.5 改善资本市场投资环境降低风险H第5章结论11参考文献12第1章结论1.1 研究背景托盘共用系统是一个绿色模式，它的构建是一个国家物流现代化水平的标志之一。在物流设备行业，托盘的使用很广泛，托盘可以实现包装模块化、单元化、集装化;同时又低碳环保。物联网使用范围非常广泛，目前已经有很多领域构建使用。所以物联网的应用不是一个概念而已，而是

3、没有形成大规模运用。对于物流领域而言，物联网技术应用不仅实施起来比较容易，而且效果明显。托盘共用系统发展至今，其构建却仍然没有实现。文章揩从物联网的角度，探讨托盘共用系统的构建问题，以期望能够对托盘共用系统的构建有所帮助。1.2 研究意义近年来，以“互联网+”主导的共享经济浪潮席卷了中国的各行各业，给经济和社会发展注入新的活力，货运物流领域也是如此。托盘共用系统很好的体现了物流“第三利润源”属性与共享经济的思想。2018年全国社会物流总费用与GDP的比率为14.6%,虽然相比去年有所下降，但是与欧美日为代表的西方国家相比依然差距明显。据行业协会数据推测,如果运营全社会性质的托盘共用系统,物流总

4、成本可以降低约五千亿元。相较于企业，托盘共用系统的运营不但可以极大节省企业物流成本，也可以使企业的商品免遭灭失损坏;同时也可以优化企业供应链能力、提高市场竞争水平。另一方面，社会经济的快速发展、商贸交易量的不断攀升，物流也表现出的需求量不断递增的趋势。伴随而来的是，物流运输车辆通行、停靠困难和物流装卸搬运作业困难、物流设备标准化水平低、成本居高不下等现象，给企业和社会的发展带来了挑战。这些制约社会经济发展的症结，不断被政府所重视，近几年分别出台了物流产业调整和振兴规划、物流发展中长期规划、商贸物流标准化专项行动计划、物流标准化中长期发展规划等一系列政府文件报告，目标在于加大了对于托盘共用系统的

5、政策及资金支持,节省物流开支,提高全社会物流效率。在政府和社会多方倡导下,托盘循环共用系统试点项目建设也由点及面取得了不错成绩。1.3 国内外研究现状1.3.1 国内研究现状托盘在物流集装化运输中扮演着重要的角色，近些年学者研究涉及其性能、材质、标准化理论居多，庞燕(2013)通过对竹木材料的力学性能环保效益进行阐述，提出竹制托盘具有良好的生态、政治、经济效益。庞燕，曾光(2015)通过对竹蜂窝板这种特殊材质进行研究,得出这种特殊材料可以兼容竹材优势和蜂窝结构，为其托盘产业化推广奠定基础。徐淳(2017)从绿色、环保角度出发，提出以新型小径木托盘作为材料生产常用平托盘，可以极大提高木材利用效率

6、，有利于实现环保效益和经济价值，并对其进行受力分析为其产业化推广提供理论依据。周艳(2018)针对托盘目前竹制托盘性能检测方法进行总结分析，指出常见竹托盘的检测试验，并提出关于发展竹质托盘的一些建议。1.3.2 国外研究现状在托盘共用系统的研究上，以国外研究为例，随着西方国家物流需求不断增加，托盘作为集装运输单元不断被推广，越来越多学者意识到托盘共用系统可以极大提升物流作业效率，为企业带来便利。其中MUrry(1967)通过分析瑞典火车站的运作，指出建立托盘共用系统可以精简瑞典至欧洲其他国家集装箱运输的手续，近而极大提高瑞典火车货运效率。向英国货运协会提出托盘共用系统可以采用交换和租赁两种模式

7、，最大程度提升物流运作效率。JOUgIard,Spink认为在企业供应链生产环节通过科学的规划和细致的筹备采用托盘共用的形式，可以减少多余装卸搬运，提高企业生产效率。托盘共用系统不断被社会各界所重视，许多学者开始更进一步对其业务管理、结构搭建进行探究。在流通形式上，HarriS,WorreU(2008)提出托盘共用下托盘流通模式有转移托盘所有权、交换托盘使用权和共享托盘所有权三种方式。在托盘流通管理环节，1eb1anc(2010)深入研究加拿大的托盘共用系统，认为良好的托盘追踪管理有助于托盘交换畅通。Brind1ey(2010)深入研究CHEP在中国运营状况分析得出中国发展托盘共用系统有积极影

8、响具有巨大的发展前景。第2章相关理论概述2.1 物联网的概念“物联网”(IntemetofThings),是指将各种信息传感设备，如红外感应器、射频识别(RadioFreqUenCyIdentifiCation,RFID)装置、激光扫描器、全球定位系统等装置与互联网结合起来，形成的一个巨大网络。其目的是让所有物品与网络连接在一起，方便识别和管理。物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，其中非常重要的技术是RFID电子标签技术。物联网的概念最早1999年提出，即把所有物体通过各种传感设备与互联网相互连接，实现智能化识别和管理。2.2 物联网的体系结构2.2.1 感知层感知层对于物联网的作用，就

9、像是人类的感觉器官对于人体的作用，用来感知层的作用就是感知外界环境的温度、湿度、压强、光照、气压、受力情况等信息，利用感知网来感受信息，以此达到采集信息的目的。感知层由传感器、RFID、EPC等数据采集设备组成，也包括一个小型的数据处理设备，这个设备的作用是将数据传送到接入网关之前的部分，也包括传感器网络。感知层主要作用于物理世界信息的采集、自动识别和智能控制。物联网发展的关键环节和基础部分是感知层。作为物联网应用和发展的基础,感知层涉及的主要技术包括RFID技术、传感技术和控制技术、短距离无线通信技术以及对应的RHD天线阅读器研究、传感器材料技术、短距离无线通信协议、芯片开发和智能传感器节点

10、等。传感器作为一种有效的数据采集设备，对于物联网的感知层是极为重要的。日前传感器的类型越来越多，出现了智能化传感器、小型化传感器、多功能传感器等新技术传感器。目前物联网发展的一个大方向就是基于传感器而建的传感器网络222传输层如果将传输层放在人体中，那么传输层就相当于是人体的神经系统。神经系统将感觉器官获得的信息传递到大脑进行处理信息，那么传输层就是将感知层获取的各种不同信息传递到处理中心进行处理。目前基于现有的通信网和互联网建立的物联网传输层，包括各种无线网关、有线网关、接入网和核心网，主要作用是感知层的双向传递数据和控制信息、路由和控制。通过对有线传输系统和无线传输系统的综合使用，结合61

11、0WPAN、ZigBee.B1uetooth,UWB等技术实现以数据为中心的数据管理和处理，也就是实现对数据的存储、查询、挖掘、分析以及针对不同应用的数据决策和分析。223应用层物联网能将全球范围内的人和物都联系在网络中,应用涉及面广,包括家居、医疗、城市、环保、交通、农业、物流、公共安全等方面。物联网应用涉及了许多的行业，包括了良至可以说是方方面面。物联网通过人工智能、中间件、云计算等技术，为不同行业提供应用方案。2.3 托盘及托盘共用系统基础理论2.3.1 托盘的概念与分类托盘是物流行业集装的基本单元，在货物流通的过程中具有广泛的使用价值。托盘是为了便于货物装卸、运输、保管和配送等而使用的

12、，由可以承载若干数量物品的负荷面和叉车插口构成的装卸用垫板，被物流世界誉为“活动的地面”、”移动的货台”；它的主要功能是提供把单个物品放在一起的基台;托盘作为一种常用的装卸工具，对提高搬运效率、降低货物破损率上起着关键作用。托盘的使用一直是局限在企业内部，发挥不了托盘更大的作用。而托盘共用解决了这个问题，托盘共用系统是为了实现高效物流和资源有效循环，在区域或全国范围保障托盘、周转箱等运输包装物循环共用的网络及运营体系;其核心包括分布于区域或全国的实体网络、计算机信息网络、庞大的托盘等资产池及专业的运营团队;其应用实现了运输包装既盘等的循环共用，实现资源节约、环境保护和安全高效物流，同时降低运营

13、成本，提高经济效益和社会效益。232托盘共用系统托盘共用的运管方式根据国外托盘共用系统的运营情况，主要有交换制和租赁制两种。托盘共用系统在国外主要。是由资金雄厚的公司，购买托盘，然后进行租赁，然而这种租赁运营方式需要大量的人力、物力和财力。如果以2000万个托盘提供运营的话，每个托盘的成本按150元计算，需要投入资金30亿元，所以在我国单凭几家企业的力量是不可能实现的。而且托盘共用系统的建立需要一定的时问，建成之后实现利润收入需要3年。所以租赁制比较适合我国托盘共用系统，首先是以国家投资为主，吸收民营企业参加，组建股份制的托盘共用系统;其次是民营企业组建的股份制公司;最后是有外资参加的股份制合

14、资公司。2.3.3 托盘共用系统的现状托盘共用系统自2000年开始，得到了大家的关注，目前在我国仍未有一个成熟的托盘共用系统平台。从整个社会的角度看，每年使用的木质托盘花费在3Ooo亿元左右，不仅是资金的浪费，更是对环境资源的浪费。目前我国托盘共用系统构建的主要影响因素为：一是大部分企业根据企业内部自身产品规格生产托盘。规格众多，托盘在运输中转时，无法实现装卸搬运的连贯性，不利于托盘全程运输的一贯性。微度之家物流设备网的调查表明，目前国内现有托盘的使用比较混乱，标准不统一，托盘生产厂家陷于恶性的价格竞争，无法形成产业联盟;在托盘使用方面没有条件推行托盘作业一贯化，致使托盘使用效率低下。“托盘委

15、”主任、物流技术与供应链领导权威专家吴清一教授，近20年以来一直致力于托盘流通事业，极力推进托盘共用系统平台的建设工作，总结托盘共用系统为六个字，“系统、标准、认证“o目前我国有了标准，有了认证，但是还没有一个运营的全国性或者区域性的托盘共用信息平台。主要原因是标准和认证没有落实执行。虽然有标准，但是实际当中使用的托盘依旧没有标准化，同时流通过程中的托盘数量巨大，一旦标准化，很多托盘都要退出流通，造成很大的损失，企业出于对自身短期利益的维护，托盘标准化势必受阻严重。二是托盘企业数量多，规模小，现有的托盘运营方式，虽然浪费严重，时问成本都比较高，但还是可以维持的。一旦实行标准化，一些企业势必不适

16、应新的托盘营运模式而被淘汰，所以为免于淘汰，标准化就会遭到阻碍，不便于标准的落实，因此我国托盘共用系统构建困难重重。第3章物联网技术的的具体应用分析顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”，它的起源最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机NetworkedCokeMachine,在这之后的几十年里随着信息技术的飞速发展,物联网技术也逐渐成熟并有了准确的定义为互联网和传统电信网等信息技术的载体，它能够让日常生活中独立的具有一定功能的实际物体实现互联互通的网络。物联网有三种核心技术：传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术。这三种技术和物联网技术的关键，其中，传感器技术就是将模拟信号变为数字信号供计算机处理，