劉 煒

（交通運輸部公路科學(xué)研究院，北京100088）

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，IOT），即物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)。作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)主要通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照既定協(xié)議，將物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行相關(guān)信息的交換和通信，實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸，包括互聯(lián)網(wǎng)資源和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，目的是實現(xiàn)物與物之間或人與物之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，實現(xiàn)物品信息化與智能化的遠(yuǎn)程管理控制。

1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r

物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)和成果的繼承和發(fā)展，是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，廣泛應(yīng)用于交通物流、智能家居、環(huán)境保護等領(lǐng)域，成為全球發(fā)達國家競相布局的戰(zhàn)略制高點。

最早關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的實踐記錄應(yīng)歸于1990年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販?zhǔn)蹤C，1991年美國麻省理工學(xué)院的Kevin Ashton教授首次提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念；2004年日本總務(wù)省提出了U－Japan計劃；2005年國際電信聯(lián)盟引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念；2006年韓國確立了U－Korea計劃；2008年美國政府將IBM的“智慧地球”列入國家戰(zhàn)略；2009年歐盟執(zhí)委會發(fā)表了歐洲物聯(lián)網(wǎng)行動計劃并描繪了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用前景；2010年以來，以RFID為基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，美國從軍事應(yīng)用為主向交通、車輛管理、身份識別和倉儲管理等領(lǐng)域延伸，歐洲各國在交通、身份識別、物資跟蹤等領(lǐng)域也有比較廣泛的應(yīng)用?？梢哉f，物聯(lián)網(wǎng)起源較早并呈現(xiàn)出較強的發(fā)展動力。

我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起源于1999年的中科院傳感網(wǎng)研究，目前技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，已形成傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系初步框架，多項標(biāo)準(zhǔn)已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織采納。2009年溫家寶總理發(fā)表了《科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展的重要講話》，將物聯(lián)網(wǎng)列為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重要內(nèi)容之一；2011年工信部制定發(fā)布了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，加快培育和壯大我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)；截至2012年，我國十余省市地方政府也著力積極推進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前我國已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)列入國家發(fā)展戰(zhàn)略，國內(nèi)著名高等院校、科研院所以及華為、中興等大型通信企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域進行了大量科研和產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，突破了一批關(guān)鍵技術(shù)，初步形成環(huán)渤海、長三角、珠三角以及中西部地區(qū)等四大區(qū)域集聚發(fā)展的總體產(chǎn)業(yè)空間格局。北京市、上海市、江蘇市、浙江市、廣東市等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)已經(jīng)全面開展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃工作，初步在智能交通、智能物流、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保等領(lǐng)域進行示范應(yīng)用，逐步推進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)屬于綜合性的系統(tǒng)，在實際應(yīng)用中主要有三項關(guān)鍵技術(shù):①傳感器技術(shù):把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，由計算機處理并實現(xiàn)信息管理。②RFID標(biāo)簽:融合了無線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，具有自動識別、物流管理等方面的優(yōu)勢和應(yīng)用前景。③嵌入式系統(tǒng)技術(shù):綜合計算機軟硬件、傳感器、集成電路和電子應(yīng)用等技術(shù)為一體的復(fù)雜系統(tǒng)技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)的開展具有技術(shù)性、管理性、規(guī)模性、廣泛參與性和物的屬性等特征，通常步驟:①標(biāo)識物體屬性，包括靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性。靜態(tài)屬性可以直接存儲在標(biāo)簽中，動態(tài)屬性需要傳感器實時探測；②讀取物體屬性并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式；③將物體信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行牟⑼瓿晌矬w通信的相關(guān)計算。

2 物聯(lián)網(wǎng)作用

交通運輸是人類社會經(jīng)濟活動中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，是物流系統(tǒng)關(guān)鍵的作業(yè)環(huán)節(jié)，因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通運輸領(lǐng)域中有較廣泛的應(yīng)用。例如:①貨物跟蹤。物聯(lián)網(wǎng)借助互聯(lián)網(wǎng)、RFID等無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)，實現(xiàn)商品的自動識別與跟蹤，保證商品的生產(chǎn)、運輸、倉儲、銷售及消費全過程的安全和時效。②降低運輸風(fēng)險。電子產(chǎn)品代碼可以自動獲取數(shù)據(jù)，方便進行貨物分類、降低取貨和送貨成本，以及鑒別貨物真?zhèn)蔚?，保證了產(chǎn)品的運輸安全，提高了可靠性和效率，從而提高服務(wù)質(zhì)量。③降低成本。利用RFID技術(shù)可以對運輸工具進行快速有效地定位與統(tǒng)計，方便對車輛的管理和控制，為實現(xiàn)交通的信息化和智能化提供技術(shù)保障，有效降低運輸成本。

物聯(lián)網(wǎng)對于大型貨物運輸供需雙方來說，具有重要的作用和意義。

1）對貨物運輸需求方的作用。通過物聯(lián)網(wǎng)終端的自動匹配需求，節(jié)約時間，提高貨物運輸?shù)男?，降低運輸成本提升貨物運輸需求方的生產(chǎn)效益。

2）對運輸企業(yè)或個人的作用。降低貨運車輛空駛率、提高車輛的運輸效率，提升運輸企業(yè)或個人的生產(chǎn)效益。

3）對社會的貢獻。提高道路使用和資源利用的經(jīng)濟效益，提高社會生產(chǎn)率及節(jié)約能源的效果，同時可以減少污染物排放，減少道路擁擠，提高通行率。

3 大型貨物運輸物聯(lián)網(wǎng)的特點

3.1 時效性

由于貨物運輸車輛遵循“時間既是金錢”的利益原則，時間越短則效益越高，因此貨運車輛不能在同一個地方停留時間過長。如何在最短的時間內(nèi)找到最佳的運輸方案，是提高貨運車輛運輸效率的最好辦法。有貨運需求的一方，對尋找貨運車輛的時間以及貨物運輸過程的時間也有時效性的要求。在超過最佳時間段的情況下，貨運車輛及有貨運需求的企業(yè)或個人選擇經(jīng)濟性較差但時間較短的運輸方式。

3.2 地域性

由于貨運車輛有固定的或最佳的運輸線路，只有在一定地域范圍內(nèi)貨物運輸才能有顯著的經(jīng)濟效益。而有貨運需求的企業(yè)或個人，貨物需在一定地域范圍內(nèi)尋找貨運車輛，也有地域性的特點。

3.3 經(jīng)濟性

通過物聯(lián)網(wǎng)智能匹配貨運雙方的需求，可以在最短時間內(nèi)達成交易，節(jié)約時間，提高運輸效率，從而提高貨物運輸需求方、貨運企業(yè)及社會的經(jīng)濟效益。

4 大型貨物運輸物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)途徑

大型貨物運輸物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)途徑應(yīng)以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托，實現(xiàn)貨運供需雙方的智能匹配和貨運車輛的智能調(diào)度。

4.1 貨運供需雙方智能匹配原則

根據(jù)貨物運輸供需雙方發(fā)布的相關(guān)信息，貨物運輸要求和車輛運輸能力的智能匹配原則如下:

1）綜合費用最低。降低綜合費用是貨運車輛取得良好經(jīng)濟效益的根本保障。在貨物運輸過程中與綜合費用相關(guān)的費用，包括維護費、耗油費、車隊管理費、裝卸費、人員工資等。

2）時間最短原則。無論是客戶還是貨運企業(yè)，都對貨物需求的交貨時間有嚴(yán)格的要求，因此要求準(zhǔn)時完成任務(wù)。

3）車輛行駛里程最短，司機人數(shù)最少。

4）車輛數(shù)最少，用盡量少的車輛完成指定的運輸任務(wù)，盡可能降低車輛的空駛率，充分利用車輛的裝載能力，并保證其經(jīng)濟運行。

4.2 貨運車輛智能調(diào)度原則

貨物運輸車輛智能調(diào)度應(yīng)滿足以下約束條件:

1）滿足所有客戶對貨物品種、規(guī)格、數(shù)量的運輸要求。

2）在客戶要求或者能夠承受的時間內(nèi)將貨物運送到指定地點。

3）每天運行時間、運行歷程有一定的限制，不能超過預(yù)定時間或者里程。

4）在貨物運輸過程中實際裝載的貨物不能超過車輛的最大承載能力，即在運輸過程中不能超載。

4.3 大型貨物運輸物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架設(shè)計

根據(jù)大型貨物運輸物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)途徑的分析，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點，大型貨物運輸物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計構(gòu)架如圖1所示。

圖1 大型貨物運輸物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計構(gòu)架

貨物運輸需求方和貨物運輸企業(yè)或個人在某一特定網(wǎng)站上分別進行注冊，待核實身份后，貨物運輸需求方即可發(fā)布貨物運輸需求，貨物運輸企業(yè)或個人即可發(fā)布貨物運輸能力。貨物運輸供需雙方發(fā)布完信息后，物聯(lián)網(wǎng)即對供需雙方按照既定原則進行智能匹配，匹配完畢后供需雙方就貨物運輸交易情況進行事前溝通，達成一致后即開始進入貨物運輸環(huán)節(jié)。在貨物運輸環(huán)節(jié)，供需雙方可隨時查看貨物運輸狀態(tài)，直至貨物到達目的地，交易完成。通過物聯(lián)網(wǎng)完成大型貨物的運輸，具有高效經(jīng)濟的優(yōu)點。

5 結(jié)束語

目前世界各國都在大力推行物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，隨時間的推移，未來物聯(lián)網(wǎng)將有良好的發(fā)展空間。通過構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的大型貨物運輸方式，對于提高貨物運輸?shù)男省⒔档拓涍\企業(yè)和個人成本、提升道路和資源利用率等具有重要作用和意義。

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