1、引言

　　隨著物流同區(qū)逐步成為物流企業(yè)大量集聚的空間區(qū)域，如何加快物流園區(qū)供應鏈管理公共平臺的建設，支持各類物流企業(yè)依托物流園區(qū)開展物流供應鏈服務，已經(jīng)成為當前國內外學者關注的熱點。但是與現(xiàn)有供應鏈管理平臺相比，物流園區(qū)供應鏈管理平臺的構建面臨以下問題：①移動工作任務，園區(qū)集聚的各類物流企業(yè)，其業(yè)務活動常常表現(xiàn)為較大空間范圍內的頻繁移動服務過程，對園區(qū)供應鏈業(yè)務數(shù)據(jù)采集的時效性和準確性要求更高;②高度專業(yè)分工，物流園區(qū)具有典型的產業(yè)集群特征，相關企業(yè)的專業(yè)分工程度較高，因此，對于企業(yè)之間協(xié)同信息傳遞的可靠性和及時性要求更高;③海量數(shù)據(jù)服務需求。集聚在物流園區(qū)的物流企業(yè)數(shù)量較多。對SaaS和PaaS服務模式的接受程度也較高。因此園區(qū)供應鏈管理平臺的信息種類和數(shù)量都成倍增加。要求其具備高效的海量數(shù)據(jù)處理能力;④智能信息服務需求，隨著園區(qū)數(shù)據(jù)海量特征的日趨突出，如何對海量物流數(shù)據(jù)進行智能挖掘與處理，支持企業(yè)在合適的地點和時間，及時準確地獲得合適的信息或知識服務，也是當前物流園區(qū)供應鏈管理平臺面臨的重大挑戰(zhàn)。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展為上述問題的解決提供了新的思路。物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡，具有全面感知、可靠傳遞和智能處理等特征。但現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)研究主要集中在物聯(lián)網(wǎng)領域的共性基礎關鍵技術研究上。如物聯(lián)網(wǎng)編碼技術、RFID射頻識別、傳感器、無線網(wǎng)絡傳輸、高性能計算、智能控制等翻，但如何對海量物品信息進行后期的高效利用。對各類服務進行整合。并且提供給企業(yè)或個人更為人性化的服務。尚沒有得到足夠的重視。同時。已有的應用性研究也多見于智能交通、電力抄表和智能家居等，有關物流供應鏈管理領域的應用研究并不多見。因此，本文擬在分析物流同區(qū)供應鏈管理特征的基礎上。深化研究物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術在物流園區(qū)供應鏈管理中的應用，并建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術的園區(qū)供應鏈管理平臺，以提高物流周區(qū)對社會物流資源的整合利用和優(yōu)化配置效率。

　　2、平臺技術架構

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術的物流周區(qū)供應鏈管理平臺是指通過傳感器等終端數(shù)據(jù)采集設備、無線傳感網(wǎng)絡等各類物聯(lián)網(wǎng)技術應用。實現(xiàn)對車輛、貨物、集裝箱、倉儲等物流資源狀態(tài)的全程監(jiān)控。建立統(tǒng)一的園區(qū)多元數(shù)據(jù)集成中間件。在此基礎上，采用SOA平臺架構建立周區(qū)供應鏈集成管理平臺，支持平臺以SaaS軟件方式為周區(qū)內外各類物流服務主體提供應用軟件系統(tǒng)服務，以PaaS平臺服務方式為園區(qū)內外用戶提供各類Web服務。進而建立園區(qū)供應鏈“云計算”公共服務中心。通過園區(qū)供應鏈的數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)同區(qū)物流資源的優(yōu)化配置。該平臺的概念模型包括物流資源層、數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡通信層、供應鏈數(shù)據(jù)層、供應鏈應用層、供應鏈服務層、供應鏈決策層等7大層次，如圖1所示。



　　(1)物流資源層

　　該層刻畫了園區(qū)供應鏈管理面向物流資源對象的視圖描述。

　　(2)數(shù)據(jù)采集層

　　該層應用物聯(lián)月關鍵技術實現(xiàn)了對各類物流資碌宴時狀態(tài)的監(jiān)控和跟蹤。根據(jù)數(shù)據(jù)采集時間周期，分為3種：基于RFlD等終端數(shù)據(jù)設備的實時數(shù)據(jù)采集;基于專用企業(yè)接口系統(tǒng)的定期數(shù)據(jù)采集;基于特定情況發(fā)生的應急數(shù)據(jù)采集，如發(fā)生特大自然災害時有關道路通行信息的采集。

　　(3)網(wǎng)絡通信層

　　該層是在集成物流園區(qū)有線/無線網(wǎng)絡和傳感器網(wǎng)絡的基礎上，建立具有自適應自組織特征的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡通信系統(tǒng)，重點實現(xiàn)基于混臺匯聚點的無線傳感器網(wǎng)絡構建。

　　(4)供應鏈散據(jù)層

　　該層提供了數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)分發(fā)等4類數(shù)據(jù)管理組件，建立了統(tǒng)一描述的多元物流數(shù)據(jù)視圖模型以及支持園區(qū)物流資源及其業(yè)務數(shù)據(jù)自主統(tǒng)一訪問的專用集成數(shù)據(jù)中間件。

　　(5)供應鏈應用層

　　以SaaS應用模式為用戶提供了包括貨物運輸管理系統(tǒng)、倉儲管理系統(tǒng)、司機手機服務系統(tǒng)、貨代管理系統(tǒng)、LCD/LED信息發(fā)布系統(tǒng)等在內的多類軟件系統(tǒng)租賃服務。

　　(6)供應鏈服務層

　　該層定義了資源定位服務、信息椎送服務、資源調度服務等4婁供應鏈通用服務單元，支持以PaaS平臺服務方式為用戶提供上述4類Web服務。

　　(7)供應鏈決策層

　　重點建立并依托園區(qū)“云計算”公共服務中心，根據(jù)用戶要求和同區(qū)資源優(yōu)化配置目標，調度相關計算資源，開展分布海量數(shù)據(jù)挖掘;通過數(shù)據(jù)分析和挖掘結果，支持園區(qū)供應鏈的業(yè)務協(xié)同和管理優(yōu)化。

　　3、關鍵技術實現(xiàn)

　　3.1 支持園區(qū)供應鏈管理的物聯(lián)網(wǎng)構建技術

　　物流園區(qū)的工作移動性和業(yè)務復雜性等特點，需要在集成有線/無線網(wǎng)絡和傳感器網(wǎng)絡的基礎上，建立適應多類型障礙、滿足園區(qū)連通與覆蓋目，并支持RFID、EPC和移動數(shù)據(jù)終端等多種數(shù)據(jù)采集和交換方式的物聯(lián)網(wǎng)，如圖2所示。其中，園區(qū)物流供應鏈上各環(huán)節(jié)之間主要是通過VPN等有線網(wǎng)絡進行商務數(shù)據(jù)的采集和交換，如倉儲企業(yè)和運輸企業(yè)之間的配送訂單數(shù)據(jù);物流企業(yè)與運輸車輛、駕駛員等通過移動寬帶等無線網(wǎng)絡進行物流資源或物品狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和交換，如車輛當前位置和可用狀態(tài)數(shù)據(jù);而對貨物及運載貨物的集裝箱、托盤等儲運工具在園區(qū)內部的實時狀態(tài)監(jiān)控，主要是采用園區(qū)傳感器網(wǎng)絡進行采集和交換，并通過和有線網(wǎng)絡/無線網(wǎng)絡的集成，以合適的方式推送給園區(qū)內外相關業(yè)務主體。



　　園區(qū)傳感網(wǎng)絡設計采用基于Zigbee協(xié)議和成簇拓撲系統(tǒng)的自適應自組織網(wǎng)絡體系，包括匯總數(shù)據(jù)點、區(qū)域路由節(jié)點和傳感器節(jié)點3類節(jié)點類型。其中，每個傳感器節(jié)點都具有自我修復能力。不僅可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能。而且兼有實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉發(fā)和自檢功能。通過網(wǎng)絡配置，所有無線傳感器節(jié)點可以直接互相通信。且每個傳感器節(jié)點都有多條路徑到達基站節(jié)點。每一次網(wǎng)絡傳輸都會選擇一條或者多條路南進行多跳傳輸，將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息傳給基站，以增強網(wǎng)絡信息傳輸?shù)目煽啃浴?

　　3.2融合物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的多源數(shù)據(jù)集成中間件技術

　　物流園區(qū)供應鏈中多種數(shù)據(jù)接入和交互方式的存在。使得不同物流資源的數(shù)據(jù)格式存在較大差異，必須建立支持不同應用程序獨立于異構數(shù)據(jù)源訪問的統(tǒng)一數(shù)據(jù)集成中間件。它包括資源屬性數(shù)據(jù)模型、物流業(yè)務數(shù)據(jù)模型、空間地理數(shù)據(jù)模型、過程數(shù)據(jù)模型、元數(shù)據(jù)模型和知識數(shù)據(jù)模型等6類數(shù)據(jù)管理模型。如圖3所示。其中，資源屬性數(shù)據(jù)模型、物流業(yè)務數(shù)據(jù)模型和空間地理數(shù)據(jù)模型屬于靜態(tài)源數(shù)據(jù)。通過中間件中的數(shù)據(jù)格式定義模塊、源數(shù)據(jù)解釋模塊、數(shù)據(jù)遷移管理模塊和數(shù)據(jù)質量控制模塊�？梢詾閳@區(qū)供應鏈管理平臺提供上述不同類型數(shù)據(jù)的標準接入功能。并將分散存放的上述數(shù)據(jù)抽象為結構化的分布式數(shù)據(jù)庫。過程數(shù)據(jù)模型反映的是通過同區(qū)物聯(lián)網(wǎng)實時采集的物品動態(tài)過程數(shù)據(jù)特征。通過數(shù)據(jù)中間件中的數(shù)據(jù)存取管理模塊和數(shù)據(jù)質量控制模塊�？梢詫崿F(xiàn)上述海量過程數(shù)據(jù)流的高效存儲和訪問。通過數(shù)據(jù)中間件中的分布異構數(shù)據(jù)源整合模塊，則可以將對來自不同傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)進行匯總、清洗和整理，得到完整記錄物品運動狀態(tài)的過程數(shù)據(jù)流概要模型。元數(shù)據(jù)組織模型是通過數(shù)據(jù)映射模塊、XML表達模塊、數(shù)據(jù)轉換模塊和語義沖突解決模塊，建立的園區(qū)供應鏈數(shù)據(jù)集成視圖模型。它根據(jù)實體關系，采取合適的數(shù)據(jù)結構對資源屬性數(shù)據(jù)、物流業(yè)務數(shù)據(jù)、空間地理數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)之間的網(wǎng)絡關系添加語義注解，并根據(jù)數(shù)據(jù)標準進行數(shù)據(jù)轉換和規(guī)范表達，可以支持不同應用系統(tǒng)的獨立自主訪問。知識數(shù)據(jù)模型反映的是支持園區(qū)供應鏈管理優(yōu)化的各類知識信息，如車輛調度優(yōu)化信息、配送路線優(yōu)化信息等。這些信息是通過元數(shù)據(jù)抽取模塊、數(shù)據(jù)訪問模塊、數(shù)據(jù)集成模塊和數(shù)據(jù)挖掘模塊。對原始數(shù)據(jù)進行處理得到的知識信息，在合適的時間和地點被主動推送給不同的主體。用以實現(xiàn)園區(qū)供應鏈上各環(huán)節(jié)之間的協(xié)同運行。



　　3.3基于任務情境的信息智能推送服務技術

　　物聯(lián)網(wǎng)技術的應用不僅要為園區(qū)供應鏈平臺提供強大的數(shù)據(jù)采集和通信服務。更為關鍵的是要為岡區(qū)供應鏈上不同主體之間的數(shù)據(jù)交換，尤其是如何根據(jù)不同主體面臨任務環(huán)境的差異，進行業(yè)務信息或知識的智能推送，提供強大的技術支撐。任務情境是指園區(qū)供應鏈管理任務面臨內外環(huán)境因素的特征。通過建立基于任務情境的信息智能推送服務系統(tǒng)，可以根據(jù)任務情境感知處理信息，提供適時適地的數(shù)據(jù)交換和分發(fā)服務，強調增強系統(tǒng)對復雜環(huán)境下任務需求的敏感性和適應性，如圖4所示。



　　其中，數(shù)據(jù)交換服務提供了兼容對等交換與主從交換的混合業(yè)務數(shù)據(jù)交換模式及機制，能夠支持園區(qū)供應鏈管理平臺通過物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、云計算公共服務中心、企業(yè)數(shù)據(jù)專用接口等多種途徑。進行任務情境數(shù)據(jù)采集和業(yè)務數(shù)據(jù)交換：數(shù)據(jù)分發(fā)或推送服務則提供了任務情境感知和觸發(fā)組件。能夠實現(xiàn)任務情境特征的結構化描述。并通過預先設定的情境觸發(fā)規(guī)則。支持同區(qū)供應鏈管理平臺為成員企業(yè)提供主動、及時和針對性的信息分類智能推送服務。如基于服務請求者查詢觸發(fā)的定向信息推送服務、基于任務時間情境觸發(fā)的信息推送服務、基于任務地點情境觸發(fā)的信息推送服務和基于任務用戶偏好情境觸發(fā)的信息推送服務。

　　3.4基于“云計算”公共平臺的園區(qū)供應鏈決策優(yōu)化技術

　　基于“云計算”模式的園區(qū)供應鏈決策優(yōu)化系統(tǒng)構成如圖5所示。其核心是在園區(qū)“云計算”公共服務模式的總體架構下，建立由園區(qū)內外應用系統(tǒng)服務器、GIS應用服務器、物流企業(yè)服務器等軟硬件資源構成的計算資源協(xié)作群，通過海量分布計算資源的敏捷調度，使每個用戶均能享受園區(qū)“云計算”平臺提供的分布異構海量數(shù)據(jù)分析和挖掘服務。其中，園區(qū)供應鏈全局控制節(jié)點Agent負責對用戶任務進行結構化分解，確定所采用的數(shù)據(jù)挖掘模型及其相關數(shù)據(jù)集，然后為不同的子任務執(zhí)行找到相應的Web服務資源節(jié)點，實現(xiàn)挖掘任務與相關計算資源的動態(tài)綁定，進而匯總各個局部節(jié)點傳遞的數(shù)據(jù)和知識。并以可視化方式提交給用戶。各分節(jié)點Agent則根據(jù)全局控制節(jié)點Agent分配的子任務集合，提供局部自治的數(shù)據(jù)挖掘，并將相關子任務執(zhí)行結果返回給上層節(jié)點。



　　4、應用案例分析

　　目前，該平臺的原型系統(tǒng)已在杭州通創(chuàng)物流科技有限公司開發(fā)的“面向物流閹區(qū)的物流供應鏈集成管理平臺”中得到初步應用，使用該系統(tǒng)的物流園區(qū)，由物流商務醫(yī)(提供信息服務和開票結算)、貨運專線區(qū)、倉儲服務區(qū)、車輛集散中心、鋼材商貿物流中心等功能區(qū)域構成。其中，貨運專線區(qū)集聚了30多家貨運專線企業(yè)，并在全國40多個城市有合作裝卸貨網(wǎng)點，能夠為園區(qū)內部的剛才及其他商品提供全國性配送服務。



　　該平臺的應用架構如圖6所示。首先，系統(tǒng)通過在倉儲區(qū)等地設置傳感器節(jié)點等數(shù)據(jù)采集設備，采用“一卡通”系統(tǒng)為園區(qū)車輛、儲運設備和人員綁定RFID射頻卡，建立了集成有線網(wǎng)絡和無線傳感網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，支持電腦、LCD、LED、車載終端和RFID等多種網(wǎng)路數(shù)據(jù)實時采集方式;其次，建立了由基礎數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)、決策數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)構成的數(shù)據(jù)中心，支持平臺各應用系統(tǒng)進行自主訪問;第三，提供了一站式登錄的園區(qū)應用軟件服務，支持以SaaS模式為入園企業(yè)提供專線貨物運輸管理系統(tǒng)、企業(yè)倉儲管理系統(tǒng)、GPS/GIS監(jiān)控應用服務等軟件系統(tǒng)服務，支持PaaS模式為用戶提供園區(qū)公共資源的Web服務，如依托貨運配載系統(tǒng)提供貨運配載服務，依托網(wǎng)上車庫系統(tǒng)提供車庫資源查詢和調用服務等：最后，平臺還提供了非常強大的增值信息服務，支持平臺以手機短信服務、專用設備信息接收信息大廳自助查詢機等方式，為各類用戶提供強大的分類信息推進服務。

　　5、結論和展望

　　本文提出的物流園區(qū)供應鏈管理下臺架構在物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術上，不僅能夠支持對物流資源及相關物品的全程動態(tài)跟蹤，實現(xiàn)適時適地的信息智能分類推送服務，而且能夠支持平臺以SaaS、PaaS和IaaS等方式為園區(qū)供應鏈上各企業(yè)提供各IT資源應用服務，對于支持物流企業(yè)依托園區(qū)供應鏈管理平臺，組建面向不同任務的物流服務供應鏈，并實現(xiàn)同區(qū)供應鏈協(xié)同管理具有重要的意義。應用實踐充分表明，該平臺實施有利于提高物流園區(qū)軟硬件信息資源的共享效率，顯著降低園區(qū)信息化投資成本。增強園區(qū)社會物流資源整合能力。