第一章 自動識別與射頻技術

1.1自動識別技術概述

射頻識別技術概述

射頻識別技術：1、通過無線射頻方式進行非接觸雙向資料通信，2、利用無線射頻方式對記錄媒體(電子標簽或射頻卡)進行讀寫，3、達到識別目標和資料交換的目的,被認為是21世紀最具發展潛力的資訊技術之一，

識別系統：通過電磁波實作電子標簽的讀寫與通信，

通信距離：分為近場和遠場，

資料交換方式：1、負載調制 2、反向散射調制

射頻識別技術發展行程

RFID技術理論

單芯片電子標簽、多電子標簽識讀、無線可讀可寫、適應高速移動物體的RFID，

射頻識別技術——特點

適用性：1、RFID技術依靠電磁波，并不需要連接雙方的物理接觸，2、能夠無視塵、霧、塑料、紙張、木材以及各種障礙物建立連接，直接完成通信，

高效性：1、RFID系統的讀寫速度極快，一次典型的RFID傳輸程序通常不到100毫秒，2、高頻段的RFID閱讀器甚至可以同時識別、讀取多個標簽的內容，

獨一性：1、每個RFID標簽都是獨—無二的，2、通過RFID標簽與產品的——對應關系，可以清楚的跟蹤每一件產品的后續流通情況，

簡易性：RFID標簽結構簡單，識別速率高、所需讀取設備簡單，隨著NFC技術在智能手機上逐漸普及,每個用戶的手機都將成為最簡單的RFID閱讀器，

射頻識別技術一一優缺點

優勢：

**外在表現形式:**載體具有防水、防磁、耐高溫等特點，保證射頻識別技術在應用時具有穩定性，

**使用:**在實時更新資料、存盤資訊量、使用壽命、作業效率、安全性等方面都具有優勢，

1、能夠在減少人力物力財力的前提下，更便利的更新現有的資料,使作業更加便捷;

2、依據電腦等對資訊進行存盤,最大可達數兆位元組，可存盤資訊量大,保證作業的順利進行;

3、使用壽命長，只要作業人員在使用時注意保護,它就可以進行重復使用;

4、改變了從前對資訊處理的不便捷，實作了多目標同時被識別，大大提高了作業效率;

5、設有密碼保護，不易被偽造,安全性較高，

缺點

**技術成熟度不夠:**由于超高頻RFID電子標簽具有反向反射性特點，使得其在金屬、液體等商品中應用比較困難，

**成本高:**RFID電子標簽價格為普通條碼標簽的幾十倍，降低了市場使用RFID技術的積極性，

**安全性不夠強:**RFID電子標簽資訊被非法讀取和惡意篡改，

技術標準不統一，

射頻識別技術一一應用領域

物流倉儲：物流程序中的貨物追蹤、資訊自動采集、倉儲管理應用、港口應用、郵政包裹、快遞等，自動采集、倉儲管理應用、港口應用、郵政包裹、快遞等，

物流運輸：運輸車輛管理、物流樞紐管理、機車識別等，

取貨身份識別：電子護照專案、我國的第二代身份證、學生證等其他各種電子證件，

防偽：貴重物品(煙、酒、藥品)的防偽和票證的防偽等，

1.2自動識別技術作業原理分類

射頻識別技術——作業原理

RFID系統：1、閱讀器2、電子標簽(應答器)3、應用軟體系統

以RFID卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來看大致上可以分成:

感應耦合：低頻

后向散射耦合：高頻

閱讀器(讀或讀/寫裝置)：耦合模塊、收發模塊、控制模塊、介面單元

閱讀器<=半雙工通信方式=>電子標簽

通過耦合給無源標簽提供能量和時序，

對物體識別資訊的采集、處理及遠程傳送等管理功能，

射頻識別技術一一組成部分

()閱讀器:閱讀器是將標簽中的資訊讀出,或將標簽所需要存盤的資訊寫入標簽的裝置，根據使用的結構和技術不同,閱讀器可以是讀/寫裝置,是RFID系統資訊控制和處理中心，

電子標簽

1、由閱讀器在一個區域內發送射頻能量形成電磁場，區域的大小取決于發射功率，

2、在閱讀器覆寫區域內的標簽被觸發，發送存盤在其中的資料，或根據閱讀器的指令修改存盤在其中的資料，并能通過介面與計算機網路進行通信，

電子標簽組成：1、收發天線2、頻率產生器3、鎖相環4、調制電路5、微處理器6、存盤器7、解調電路8、外設介面

電路構成：1、收發天線2、AC/DC電路3、解調電路4、邏輯控制電路5、存盤器6、調制電路

射頻識別技術一一分類

無源RFID

1.出現時間最早，最成熟，其應用也最為廣泛，

2.電子標簽通過接受射頻識別閱讀器傳輸來的微波信號，以及通過電磁感應線圈獲取能量來對自身短暫供電，從而完成此次資訊交換，

3.產品的體積可以達到厘米量級甚至更小，而且自身結構簡單，成本低，故障率低，使用壽命較長，

4.有效識別距離通常較短，一般用于近距離的接觸式識別，

5.主要作業在較低頻段,典型應用包括:公交卡、二代身份證、食堂餐卡等，

有源RFID

1.在高速公路電子不停車收費系統中發揮著不可或缺的作用，

2.通過外接電源供電，主動向射頻識別閱讀器發送信號，其體積相對較大，但也因此擁有了較長的傳輸距離與較高的傳輸速度，

3.主要作業在90OMHz、2.45GHz、5.8GHz等較高頻段，且具有可以同時識別多個標簽的功能，

4.有源RFID的遠距性、高效性，使得它在一些需要高性能、大范圍的射頻識別應用場合里必不可少

半有源RFID

1.無源RFID與有源RFID之間矛盾的產物,又叫做低頻激活觸發技術，

2.半有源RFID產品處于休眠狀態，僅對標簽中保持資料的部分進行供電，因此耗電量較小，可維持較長時間，

3.先利用低頻信號精確定位，再利用高頻信號快速傳輸資料，

4.應用場景為:在一個高頻信號所能所覆寫的大范圍中，在不同位置安置多個低頻閱讀器用于激活半有源RFID產品，

1.3射頻識別技術概述

1.簡介

白動識別技術

應用一定的識別裝置，通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動，自動地獲取被識別物品的相關資訊，并提供給后臺的計算機處理系統來完成相關后續處理的一種技術，

2 .概念

能夠讓物品“開口說話”的—種技術，

白動識別技術將資料自動采集，對資訊自動識別，并自動輸入計算機，

資料采集：在計算機資訊處理系統中，資料的采集是資訊系統的基礎，

3.現狀

4.特點

1、是以計算機技術和通信技術的發展為基礎的綜合性科學技術，是一種高度自動化的資訊或者資料采集技術，

1.光符號識別技術2.語音識別技術3.生物計量識別技術4.IC卡技術5.條形碼技術6.射頻識別技術(RFID )

中間件=>計算機

中間件：有的場合，中間件本身就具有資料處理的功能，

5.應用

優點：采用自動識別技術自動記錄跟蹤資產的位置資訊，幫助管理者迅速在設備故障時迅速定位故障位置，提高效率，

1.4射頻識別技術作業原理和分類

自動識別系統：完成系統的采集和存盤作業，

應用程式介面：提供自動識別系統和應用系統軟體之間的通訊介面包括資料格式，將自動識別系統采集的資料資訊轉換成應用軟體系統可以識別和利用的資訊并進行資料傳遞，

中間件

應用系統軟體：對自動識別系統所采集的資料進行應用處理，

分類

一維條碼：由平行排列的寬窄不同的線條和間隔組成的二進制編碼，這些線條和間隔根據預定的模式進行排列并且表達相應記號系統的資料項，寬窄不同的線條和間隔的排列次序可以解釋成數字或者字母，

二維條碼：在一維條碼無法滿足實際應用需求的前提下產生的，能在橫向和縱向兩個方向同時表達資訊，

生物識別技術：通過獲取和分析人體的身體和行為特征來實作人的身份的自動鑒別，

物理特征：1.指紋2.掌形3.眼睛4.人體氣味5.臉型6.皮膚毛孔7.手腕8.血管紋理9.DNA

行為特征：1.簽名2.語音3.行走步態4.擊打鍵盤的力度

聲音識別技術：是一種非接觸的識別技術，用戶可以很自然地接受，

人臉識別技術：特指利用分析比較人臉視覺特征資訊進行身份鑒別的計算機技術，

指紋識別技術：指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產生的紋線，紋線有規律的排列形成不同的紋型，

影像識別技術：在人類認知的程序中，圖形識別指圖形刺激作用于感覺器官，人們進而辨認出該影像是什么的程序，也叫影像再認，

磁卡識別技術：磁卡是一種磁記錄介質卡片，由高強度、高耐溫的塑料或紙質涂覆塑料制成，能防潮、耐磨且有一定的柔韌性，攜帶方便、使用較為穩定可靠，

1.變化磁的極性，使之產生磁變，識別器分辨這種磁性變化，

2.解碼器識讀到磁性變化并將之轉換回字母或數字的形式，由計算機進行處理，

IC卡識別技術：IC卡通過卡里的集成電路存盤資訊，采用射頻技術與支持IC卡的讀卡器進行通訊，

接融式C卡：通過IC卡讀寫設備的觸點與IC卡的觸點接觸后進行資料的讀寫，國際標準IS07816對此類卡的機械特性、電器特性等進行了嚴格的規定，

非接融式C卡：該類卡與IC卡讀取設備無電路接觸,通過非接觸式的讀寫技術進行讀寫(例如光或無線技術)，

OCR：OCR，是屬于圖形識別的一項技術，其目的就是要讓計算機知道它到底看到了什么，尤其是文字資料，

1.影像輸入2.影像預處理3.文字特征抽取4.比對識別5.人工校正6.輸出

**RFID：**通過無線電波進行資料傳遞的自動識別技術，是一種非接觸式的自動識別技術，

特有的無接觸、抗干擾能力強、可同時識別多個物品，

第二章 大資料在智慧物流領域的應用

2.1大資料與智慧物流

供應鏈管理的要素與及結構體系框架

供應鏈管理主要涉及六大領域:1.需求管理(demandmanagement)2.計劃(planning)3.訂單交付（(fulfillment)4.物流管理（logisticsmanagement)5.采購供應（sourcing)6.逆向物流（(reverselogistics)

以需求管理、計劃、物流管理、采購供應、訂單交付及逆向物流這六個領域為基礎,將供應鏈管理細分為基本職能領域和輔助職能領域，

基本職能領域：產品開發、產品技術保證、采購、制造、生產控制、庫存控制、倉儲管理、分銷管理、市場營銷等

輔助職能領域：客戶服務、設計工程、會計核算、人力資源等

供應鏈管理關注的不僅僅是物料物體在供應鏈的流動，除了企業內部與企業之間的運輸、倉儲和實物分銷外，還包括以下內容:

1.1.戰略性供應商和用戶合作伙伴關系管理

1.2.供應鏈產品需求預測和需求計劃管理

1.3.供應鏈的設計與布局優化

1.4.企業內部各工序與企業之間物料供應與需求同步管理

供應鏈管理注重總成本與客戶服務水平之間的關系，把供應鏈各項職能活動有機地結合在一起，能夠最大限度地發揮出供應鏈整體的力量，達到供應鏈企業群體獲益的目的，

供應鏈管理領域的十大主要問題

它們分別是需求與供應計劃管理,供應鏈庫存管理,供應鏈網路設計,供應鏈合作伙伴關系管理,物流管理，供應鏈資金流管理，供應鏈資訊流管理,供應鏈企業組織結構,供應鏈績效評價與激勵機制,供應鏈風險管理，

供應管理研究的目的之一就是尋求效率和回應速度之間的平衡, 以便取得企業競爭優勢,因此,企業必須充分考慮這些供應鏈關鍵要素的重要性，對于每個關鍵要素，企業都必須在效率和回應速度之間尋求平衡，因為這些關鍵要素的合力作用，決定了整個供應鏈的效率和回應速度，最終決定整個供應鏈的競爭力，

供應鏈管理系統的關鍵要素:1.需求與供應鏈計劃管理2.供應鏈庫存管理 3.供應鏈網路設計4.供應鏈合作伙伴關系管理5.物流管理6.供應鏈資金流管理7.供應鏈信懇流管理8.供應鏈企業的組織結構9.供應鏈績效評價與激勵機制10.供應鏈管理中的風險防范機制

從供應鏈管理的內容可以看出，它與傳統的企業內部物料管理和控制有著明顯的區別，主要體現在以下幾個方面:

1.供應鏈管理把供應鏈中所有節點企業看作一個整體

2.供應鏈管理強調和依賴戰略管理

3.對所有相關企業采用集成的管理思想和方法

4.強調在企業間建立合作伙伴關系

5.供應鏈管理的協調與激勵機制

2.2智慧物流資料分類

智慧物流商務管控資料主要包括商物資料即流通商品的資料、物流網路資料和流量流向資料三個方面，

智慧物流產品資料：產品是指提供給市場，被人們使用和消費的任何東西，是流通商品中最重要的一部分，按照產品生產的行業不同，將智慧物流產品資料分為農業產品資料、工業產品資料和其他產品資料，

智慧物流商品資料：指商品流通企業外購或委托加工完成、驗收入庫用于銷售的各種產品，按照消費者的需求層次劃分，將智慧物流商品資料分為基本生活品類資料、享受品類資料和發展品類資料等，

智慧物流貨物資料：貨物主要是指經由運輸部門或倉儲部門承運的產品，貨物主要是按斬訓物屬性的不同來分類，智慧物流貨物資料主要包括智慧物流普通貨物資料和智慧物流特殊貨物資料，

物流節點資料：智慧物流中的物流節點主要包括樞紐型節點、資源型節點、加工型節點和綜合型節點，因此，在智慧物流中的物流節點資料也分為這四個方面，

網路資料：根據網路主體的不同，將智慧物流中的網路資料分為基礎設施網路資料、能力網路資料、資訊網路資料、組織網路資料，

流量資料和流向資料

1.分析資料2.調控資料3.分布資料4.優化資料

流量資料：主要是統計了智慧物流程序中和網路中在各環節的流量及相關的資訊，主要包括流量分析資料、流量調控資料、流量分布資料、流量優化資料等，

流向資料：主要描述了貨物在智慧物流網路中的來源和去向，是分析智慧物流資料的重要基礎資料，流向資料主要包括流向分析資料、流向調控資料、流向分布資料、流向優化資料，

智慧供應鏈物流資料

**采購物流資料劃分：**主要指包括原材料等一切生產物資在采購、進貨運輸、倉儲、庫存管理、用料管理和供應管理程序中產生的資料，按照智慧物流采購物流的流程,智慧物流采購物流資料主要包括供應商基本資料、采購計劃資料、原料運輸資料、原料倉儲資料，

**生產物流資料劃分：**是生產工藝中的物流活動產生的資料，按照智慧物流生產物流的流程和資料需求，將智慧物流生產物流資料分為生產計劃資料、生產監管資料、生產流程資料、ERP資料，

銷售物流資料劃分：指生產企業、流通企業出售商品時，物品在供方與需方之間物體流動的程序中所產生的資料，主要包括物流資料、供需資料、訂單資料、銷售網路資料等，

客戶資料劃分：指產品最終到達的客戶所具有或產生的資料，主要包括客戶基本資料、客戶購買資料、客戶喜好資料、客戶需求資料，

智慧物流業務資料分類

運輸資料類劃分：作為智慧物流的核心業務，其進行程序中的資料較多，

倉儲資料類劃分：是智慧物流業務中的靜態業務，主要業務內容包括將產品及相關資訊在進行分類、挑選、整理、包裝加工等生產活動后，集中到相應場所或空間進行保存，

配送資料類劃分：配送是物流的最后一個環節，在智慧物流中，利用物聯網等先進技術及時獲得交通資訊、用戶需求等因素的變化情況，制訂動態配送方案，完成高效率、高品質的配送，

其他業務資料類劃分：在智慧物流中，除了運輸、倉儲和配送這三大核心業務之外，還有包裝、流通加工和裝卸搬運這三個輔助業務，根據不同貨物型別，這三個業務的重要性不同，這三個業務只是對物流業務提供輔助的支持，因此歸為其他業務類，

2.3智慧物流大資料資訊技術

1.智慧物流資訊捕捉技術2.智慧物流資訊推送技術3.智慧物流資訊處理技術4.智慧物流資訊分析技術5.智慧物流資訊預測技術

傳統物流資訊捕捉主要是基于供應鏈角度的資訊采集，主要包括條碼技術、RFID技術、GPS、GIS技術等，

大資料背景下的現代智慧物流資訊捕捉技術，是基于物品商品型別、物流業務角度的資訊捕捉，是針對更廣域的超大體量資料環境下，如企業營銷資料、資訊檢索與Web搜索資料等，對智慧物流中的商品數量分布、需求分布、商品來源等海量資訊進行捕捉，

企業營銷資料：主要來自企業內部，包括聯機交易資料和聯機分析資料等，依托大型企業營銷平臺，通過對企業營銷資料源的實時流資料進行計算、存盤、查詢等，形成商品型別、商品數量、客戶分布、交易量、交易額等基于企業營銷的資料產品，

資訊檢索與Web搜索資料：主要來自于網路搜索引擎、社交網站等，通過利用網路自動索引、網路爬蟲等技術，根據既定的抓取目標和搜索策略，有選擇地訪問互聯網上的網頁與相關的鏈接，最侄訓取所需要的資訊，

智慧物流資訊推送技術

基于供應鏈的智慧物流資訊推送，即通過對物流資訊的實時掌控與推送，使供應鏈業務更加高效、快捷，

智慧物流資訊推送能夠根據消費者購物習慣、消費傾向等，為消費者提供合適的商品資訊，

資訊推技術：網上主動資訊服務系統所采用的基礎技術，采用這種技術主動在網上搜索目標資訊，在對獲取的資訊進行加工整理后，根據資訊的不同特點向不同的用戶主動推送資訊，

資訊拉技術：網上被動資訊服務系統所采用的基礎技術，在拉技術中，用戶針對自己的需求有目的地進行資訊查詢，并搜索所需的資訊，資訊服務系統只是被動地接受查詢，提供相關資訊，

智能資訊推拉技術：將資訊推技術和拉技術有機結合起來的產物，它能將推技術當中由資訊生產者控制資訊流向的優點和拉技術中由用戶決定和控制資訊的查詢、獲取的優勢充分地利用起來，

智慧物流資訊處理技術

資料倉庫技術：主要是對資料進行集成化收集和處理，不斷地對資訊系統中的資料進行整理，為決策者提供決策支持，資料倉庫技術主要解決資料的提取、集成及資料的性能優化等問題，

云計算：是大資料分析處理技術的核心原理，在云計算智慧物流模式下，用戶可將資料保存在互聯網的資料中心，應用程式的運行依托互聯網大規模服務器集群，

智慧物流資訊分析技術

智慧物流客戶關系挖掘：資料挖掘技術能夠幫助企業在物流資訊系統管理中，及時、準確地收集和分析客戶、市場、銷售及整個企業內部的各種資訊，對客戶的行為及市場趨勢進行有效的分析，了解不同客戶的愛好，從而可以為客戶提供有針對性的產品和服務，大大提高各類客戶對企業和產品的滿意度，

智慧物流商品關聯分析：通過挖掘顧客放入購物車中和歷史訂單中不同商品之間的聯系，分析顧客的購買習慣，得出一個客戶可能同時購買商品的簡單規則，可以幫助企業合理安排貨架、決定這兩種貨品在貨架上的配置，甚至戰略性地布置貨品在倉庫中的位置，

智慧物流資訊預測技術

智慧物流業務管理預測：在大資料背景下，智慧物流業務管理預測以實作物流各個環節業務預測的資訊化、數字化、可視化、智能化為目的，涵蓋物流配送業務、運輸業務、倉儲業務等方面，實作物流配送路線優化、預測性運輸和倉儲的動態管理，

智慧物流供應鏈預測：從產品設計、原料采購、產品生產、訂單管理、產品銷售及協同的各個環節，都能夠運用大資料預測技術進行更為翔實的動態掌控，

1.SAS分析平臺的需求預測技術2.供應鏈計劃預測技術3.供應鏈風險預警技術

智慧物流商物預測技術：對商品貨物的品類、流量流向、供需平衡等進行預測，可以幫助調整商品的營銷策略，實作貨品流量流向的前瞻性，合理構建物流網路，實作對供需市場的快速回應，

2.4智慧物流業務模式與業務體系研究

大資料對物流系統結構的影響

網路特性

空間結構

在現代物流系統的空間結構及網路結構中，資料采集及資訊傳輸是整個現代物流系統的核心，

物流系統應用大資料及其智能處理技術，可實作對物流環境、物流載運工具、物流設施和轉運貨物的屬性和狀態的感知，

從橫向角度增加現代物流的業務流程種類，縱向角度通過流程組織優化，簡化物流業務環節，實作流程一體化，

大資料對物流組織模式的影響

現代物流組織作為物流活動的關鍵，對于現代企業的發展和競爭能力的發揮起著非常重要的作用，

大資料及其相關技術的應用

實作了物流運營管理程序中的資訊的準確、高效收集和及時處理;

針對物流組織的三種模式，為物流企業尋求資源配置與實際需求的最佳結合點，為新型物流組織模式的發展提供資料及技術支撐，

物流組織結構中一個顯著的變化趨勢就是物流運營管理由丙部一體化向著程序一體化轉變，物流組織將從重視場能提升的垂直層次組織轉向一個以程序為導尚的水平組織，

智慧物流商物管控

智慧物流供應鏈運營管理

智慧物流：通過物流運營程序的資訊分享和資訊互動，使得物流資訊在整個供應鏈上下涌實作供應鏈上下游供銷資訊的無縫銜接，

智慧型一體化供應鏈：實作對采購物流、生產物流、銷售物流的管理，同時又能對客戶資訊資料進行深入研究與分析，進而對行業上游采取有針對性、目的性的產品規劃、采購指導;

有利于下游終端領域的市場推廣、消費者行為研究、增值銷售等一系列舉措的有效跟進，同時提供供應鏈金融、資訊服務等增值服務，

智慧型供應鏈：通過大資料及其智能處理技術的應用，盡量消除不對稱資訊因子的影響，最終從根本上解決供應鏈效率問題，

1.智慧物流核心業務管理

大資料背景下實施運輸業務升級的物流企業，通過整合內外物流資源，提供“—站式”綜合物流服務，

與上下游業務進行物資資源整合和無縫連接，

2.智慧物流輔助業務管理

輔助業務包括智能包裝、智能裝卸搬運及智能加工，

**智能包裝系統：**根據貨物的靜態屬性、動態屬性、客戶要求及包裝成本等因素自動選擇包裝容器包裝材料和包裝技術,提高操作效率,降低作業人員因判斷失誤所造成的損失;
**智能裝卸搬運：**通過利用輸送機、智能穿梭車等設備，結合智能裝卸搬運資訊系統、通信系統、控制系統和計算機監控系統等系統,使智能運輸、智能倉儲、智能包裝和智能加工等物流活動實作無縫銜接，
**智能加工：**包括智能貼簽、智能配貨、智能挑選混裝等，提高物流運作效率，

3.智慧物流增值業務管理

大資料背景下智慧物流業務體系設計

智慧物流業務體系

大資料環境：大資料及其智能教處理支術的應用是物流業務體系再造的動力,大資料不竟下的物流資料感鐵知、物流資料傳輸和物流應用為提高物流的整體服務水平創造了基礎條件，

智慧物流服務：大資料背景下的智慧物流針對采購物流、生產物流及銷售物流實施運營管控，實作物流業務的智能化、集成化、可控化，提升資訊資源整合水平及物流效率，

業務創新

核心業務層

輔助業務層

增值業務層

支撐環境：保障各層物流業務順利進行的支撐環境包括內部支撐條件和外部支撐條件，內部支撐包括設施、裝備、技術、管理和標住，外部支撐包括法規、金融、電子商務、信用和安全，

2.5車聯網關鍵技術、車載設備與導航

感知層：1.是車聯網的基礎，是聯系物理世界與資訊世界的重要紐帶，是車聯網資訊采集的關鍵部分;

2.位于車聯網三層結構中的最底層，其功能為“感知”，即通過傳感網路獲取環境資訊，

3.由大量的具有感知、通信、識別(或執行)能力的智能設備組成，其主要技術有RFID技術和傳感器技術，

無線射頻識別技術

非接觸式智能自動識別技術

RFD技術：1.RFID具有遠距離識別、可存盤較多資訊、讀取速度快可應用范圍廣等優點，

2.RFID技術在車聯網的感知層占據不可替代的作用，

傳感技術：1.傳感技術2.通信技術3.計算機技術

傳感技術：傳感器作為車聯網中的“觸覺”器官發揮著越來越重要的作用,傳感器其他創新應用也不斷涌現，主要包括:胎壓傳感器、智能影像傳感器、超聲波傳感器等，

網路層：1.網路層位于車聯網三層結構中的第二層，其功能為“傳送";

2.通過通信網路進行資訊傳輸，將感知層獲取的資訊，安全可靠地傳輸到應用層，應用層根據不同的應用需求進行資訊處理，

通信網可定義為由一定數量的端點和節點的傳輸鏈路相互有機地組合在一起，以實作多個規定點間資訊傳輸的通信體系，

應用層：1.是車聯網的最上層，是與用戶直接相關的層面，例如智能交通、緊急救援、娛樂設施的應用等;

2.目前全球汽車保有量已接近12億，車聯網逐漸深入各個國家,汽車產生的需要計算的資料是難以想象的，

3.在車聯網中云計算的能力將越來越受到關注，

大資料是指那些超過傳統資料庫系統處理能力的資料，傳統的資料庫無法承受其資料規模和資料傳輸要求，

大資料技術：1.資料采集2.資料預處理3.資料存盤3.大資料分析4.結果展示

大資料：大資料能夠收集各種資料并對其加以分析，將其隱藏的規律挖掘出來，并利用表格、圖片或文字，對其形成可視化顯示，以指匯入們的作業、學習，從而提高相應作業領域的運行效率，

車載設備與導航系統

車載輔助設備：這些設備提供的資料可以直接反映出車輛狀況和駕駛員狀態,提前預警和規范駕駛,保證車輛和駕乘人員的生命財產安全，

車載設備系統主要應用設備包括行車記錄儀、胎壓監測設備、倒車雷達與倒車影像、自適應巡航等，

汽車導航系統：汽車導航系統是近十年來興起的一種汽車駕駛輔助設備.

全球已有40%的汽車配備了攜帶GPS和蜂窩無線通信技術的車載系統，

目前的車載系統都是在內置芯片的基礎上不斷擴展業務，駕駛員可以通過車載移動設備直接與后臺服務器聯系或與自己手中的移動設備無縫對接，

車載系統

寶馬iDrive車載系統

寶馬旗下的iDrive本身就是車載系統中的佼佼者，再搭配Connected Drive駕駛員輔助系統，給用戶帶去了前所未有的智能體驗，

新的iDrive(aidrive)不僅集成了娛樂功能，同時將各類功能重新布局，使駕駛員在需要的時候能夠輕松找到對應按鈕，

駕駛員輔助系統能夠在車速10~60 km/h的情況下，探索到行人或障礙物，從而提示并協助車主降速前行，

新版的iVoka (aivouka)搭載在榮威550上，其最大的特點是導航模塊，它能夠根據200多萬輛汽車的浮動資料采集地感線圈的實時監測，以及24小時人工路況收集來給駕駛員提供路徑優化選擇，

當你指定目的地和到達時間后，iVoka會自動分析路況變化告訴你何時出發，走什么路線能夠在規定時間內到達目的地，iVoka的未來將會更加智能，甚至可以做到聲紋鑰匙，如聲音控制車輛啟動、座椅位置、安全帶高度等，

廣汽集團T一box系統

廣汽的車載T-box和一體機已經實作了手機與車輛的準無縫對接，廣汽集團開發了AVN一體機，該一體機除了包含T-box的全部功能外，最大的特色是“映射功能”

映射功能允許通過藍牙、HDMI等連接方式，將手機或Pad上的視頻、音頻、應用程式直接投射在車輛顯示屏上，映射后，用戶可以用手機控制車輛，也可以用車輛螢屏控制手機，

為了保證行車安全，廣汽特別規定，手機映射到車輛的游戲和視頻必須在駐車時才能使用，

汽車自動駕駛技術

汽車自動駕駛技術的研究與實踐應用對社會造成的影響是巨大的,從某種意義上而言是一次技術革命，

近些年隨著對緊急制動系統、人工智能技術以及傳感器系統等方面的深入研究,將來汽車自動駕駛技術必然會造福于人類，

2.6車聯網技術的應用

安吉星系統

安吉星通過無線通信技術和全球衛星定位系統向用戶提供完善的無線服務，只需要幾個按鍵就能聯系客服或進行電話撥打，

碰撞回應緊急救援

當汽車安全氣囊打開，或者未開啟安全氣囊但車輛發生較嚴重的扭曲時，安吉星碰撞傳感器會回應，自動通過網路撥打后臺客服中心，并傳輸定位坐標，

客服中心將會按優先級別最高的緊急求助接入線路，安吉星客服人員就可以通過電話方式確認駕駛員所出現的狀況，或直接聯系當地救援人員，

當車主或者家人想要到車上取東西卻忘記帶車鑰匙的時候，以往就只能回家拿鑰匙，現在裝了安吉星系統后，就可以免除這種麻煩，安吉星系統提供遠程開鎖功能，只要打開安吉星軟體或者撥打客服電話，身份資訊得到確認后，就可以遠程打開車門，

如果車輛在某處拋錨，可以通過藍色按鈕呼叫客服，客服將通過遠程實時診斷的方式，查看汽車各部分如發動機、排放器、剎車系統的運行狀態，或者汽車機油、汽油含量，在發現故障后遠程指導車主進行故障排除，如果無法排除，則會根據車輛坐標位置，聯系拖車或者附近通用經銷商進行處理，

被盜車輛追蹤和車輛限制啟動

當發現車輛被盜，車主便可呼叫安吉星客服，在身份得到確認后，安吉星將會追蹤車輛行進路線，迅速定位出車輛位置，然后直接聯系當地公安部門進行處理，安吉星系統還有車輛限制啟動功能，開啟此項功能，車輛熄火后就無法再次啟動，當車輛被找回后，可以按要求解除車輛啟動限制，

車聯網配送體系是隨著計算機、物聯網技術不斷發展而興起的，

網購商品數量越來越多，傳統的配送效率低下、成本高，且不利于查詢，難以滿足新形勢的需求，為了解決這一問題，基于車聯網的配送受到了越來越多的重視，

車聯網下新的配送模式

利用車聯網資訊互動快捷的特點來節約時間,從而達到降低運輸成本的目的，

車聯網配送模式借鑒了第四方物流配送對資訊和網路技術的應用,且兼備第三方物流在配送方面的優勢，

它有別于傳統的物流配送模式,所有的業務以車聯網物流平臺為中心,集發件分配、調度運輸、實時查詢于一體，

當收件方向發貨商提交商品需求后,發貨商將聯系車聯網物流平臺而不是第三方物流公司，

車聯網物流平臺接到訂單時會對訂單進行審核分類,綜合考慮訂單的位置倉儲庫存等情況,挑選出最合適的第三方物流公司進行配送，

帶有車聯網終端的集裝箱通過GPS、RFID等技術確定自身位置,并將位置資訊實時傳送給物流平臺，在集裝箱中配有云攝像頭,可以通過網路實時查看貨物實景，

美國的IVHS(智能車路系統)、日本的VICS(道路交通情報通信系統)等系統通過車輛和道路建立了有效的資訊通信，已經實作了智能交通的管理和資訊服務，

無線技術的應用：1.智能交定位管理2.智能停車場管理3.車輛型別及流量資訊采集 4.路橋電子不停車收費5.車輛速度計算分析

當今車聯網系統的發展主要是在傳感器技術、無線傳輸技術、海量資料處理技術、資料整合技術等相輔相成的配合下實作的，

車聯網在物流行業當中的應用

隨著國內物流市場的完全開放，大型國際物流巨頭紛紛打入中國市場，市場競爭迅速進入白熱化階段，在物流業領域，服務質量水平的高低始終是保證物流企業競爭力的關鍵所在，

提高物流服務質量水平必須從物流運輸環節著手，這是因為物流運輸貫穿于物流各個環節，長期以來公路貨運行業在于整個供應鏈的資訊透明化方面出現“資訊洼地”

這一斷檔往往出現在公路貨運部分，鑒于toC和toB的用戶差異性較大，體現出我國傳統物流企業和貨主企業資訊化程度普遍較低，嚴重制約了我國物流行業的高效發展，

1.貨車安全監管難2.物流成本居高不下3.運輸效率低下4.貨車司機從業環境比較差

中交興路車聯網公司以資料挖掘和車聯網技術作為引擎，建立了強大的資料感知能力、資料治理能力和資料應用的能力，為公路貨運行業提供多元化產品與服務，

依托商用車聯網大資料、服務物聯網與云通信、時空大資料的貨運專用地理資訊系統、5G的下一代智能終端技術、人工智能、智能IT管理體系五大核心技術，實作“資料+行業”戰略的布局，

車聯網技術+資料挖掘

中交興路通過車聯網技術+大資料挖掘開啟雙輪驅動模式,將定向演算法與業務應用相結合;

讓被挖掘出的資料更具社會價值、客戶價值、企業經營價值,從而加速公路貨運生態變革,助推傳統物流企業和貨主企業走出資訊洼地，

不管物流行業如何發展，車聯網技術和大資料挖掘都將是公路貨運行業生態發展最核心的兩大驅動力，

智慧物流：1.智能物流是現代物流發展的必然趨勢，在物流運輸行業引入新技術、新觀點是非常有必要的，

2.作為物聯網與汽車技術成功融合的車聯網技術，非常適合應用到物流領域，并且已經為物流運輸行業帶來了不菲的經濟效益和社會價值，

第三章 物聯網、工業4.0與物流領域…

3.1物聯網的概念和體系結構

物聯網概念

定義：**狹義的物聯網:**物與物之間的連接和資訊交換（M2M)，

廣義的物聯網:不僅包含物與物的資訊交換,還包括人與物、人與人之間的廣泛的連接和資訊交換，

主要特征：1.全面感知2.可靠傳輸3.智能處理

互聯網區別

本質上是通過人機互動實作人與人之間的交流，

物聯網

綜合了傳感器、嵌入式計算機、網路及通信和資訊處理等技術，旨在實作人與物、物與物之間的資訊互動，

物聯網是互聯網大腦的感覺神經系統，云計算是互聯網大腦的中樞神經系統，大資料是互聯網智慧和意識產生的基礎，工業4.0或工業互聯網本質上是互聯網運動神經系統的萌芽，

“互聯網+”

核心是互聯網進化和擴張,反映互聯網從廣度、深度融合和介入現實世界的動態程序，

物聯網的體系結構

物聯網體系結構:普遍接受的是物聯網的三層體系結構，

1.感知層2.網路層3.應用層

**感知層：**主要用于采集物理世界中發生的物理事件資訊,包括各類物理量、標識音頻、視頻等,通過采集這些資訊來識別物體和感知物理相關資訊,是聯系物理世界和虛擬資訊世界的紐帶，

涉及的主要技術包括RFID技術、傳感器和無線傳感器網路、GPS終端、智能機器人和其他智能終端等，

感知層設備主要分為

自動感知設備:RFID、傳感器、GPS、智能家用電器、智能測控設備，

人工生成資訊設備:智能手機、PDA、計算機等，

感知能力與控制能力

最重要的區別:智能物體是不是需要同時具備感知能力和控制、執行能力上，以及需要什么樣的控制、執行能力，

網路層：是在現有的通信網路和Internet的基礎上建立起來的，是物聯網的神經系統，

主要進行資訊的傳輸，通過有線無線的結合、移動通信技術和各種網路技術的協同，為用戶提供智能選擇接入網路的模式

有線網路技術:中、長距離的廣域網路，短距離的現場總線;

無線網路技術:長距離的無線廣域網，中、短距離的無線局域網，超短距離的無線個人局域網;

1.接入層2.匯聚層3.核心交換層

接入層：通過各種接入技術，連接最終用戶設備，接入層相當于計算機網路OSI參考模型中的物理層和資料鏈路層，RFID標簽、傳感器和接入層設備構成了物聯網感知網路的基本單元，接入層網路技術分為:無線接入與有線接入，

匯聚層：聚合接入層的用戶流量，實作資料路由、轉發與交換，匯聚層的基本功能有:匯接接入層的用戶流量，進行資料分組傳輸的匯聚、轉發和交換;根據接入層的資料流量,進行本地路由、過濾、流量均衡、優先級管理，以及安全控制、地址轉換、流量整形等處理;根據處理結果把用戶流量轉發到核心交換層或在本地進行路由處理，

**核心交換層：**為物聯網提供一個高速、安全與保證服務質量的資料傳輸環境，網路環境有IP網、IP專用網路與虛擬專網VPN等形式，

**應用層：**包括了各種不同業務或者服務所需要的應用處理系統，這些系統利用感知的資訊進行處理、分析、執行不同的業務，并把處理的資訊再反饋以進行更新,對終端使用者提供服務,使得整個物聯網的每個環節更加連續和智能，

物聯網應用:涉及行業眾多，涵蓋面寬泛，總體可分為政府應用系統、社會應用系統和企業應用系統，

物聯網:通過人工智能、中間件、云計算等技術，為不同行業提供應用方案，

物聯網的三個主要特征

全面感知

利用RFID、WSN等隨時隨地獲取物體的資訊，物聯網接入物件涉及的范圍很廣，不但包括了現在的PC、手機、智能卡等，就如輪胎、牙刷、手表、工業原材料、工業中間產品等物體也因嵌入微型感知設備而被納入，物聯網所獲取的資訊不僅包括人類社會的資訊，也包括更為豐富的物理世界資訊，包括壓力、溫度、濕度等，其感知資訊能力強大，資料采集多點化、多維化、網路化，使得人類與周圍世界的相處更為智慧，

可靠傳遞

物聯網不僅基礎設施較為完善，網路隨時隨地的可獲得性也大大增強，其通過電信網路與互聯網的融合，將物體的資訊實時準確地傳遞出去，并且人與物、物與物的資訊系統也實作了廣泛的互聯互通，資訊共享和互操作性達到了很高的水平，可以完成對資訊實時準確地傳遞，

智能處理

智能是指個體對客觀事物進行合理分析、判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環境事宜的綜合能力，

物聯網它已能代表人、代替人對客觀事物進行合理分析、判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環境事宜，智能化是其綜合能力的表現，

1.網路化2.物物相連3.多種技術相融合

網路化是物聯網的基礎;
物物相連是物聯網的基本要求之一;
物聯網在一定的協議關系下，實行多種技術相融合，分布式與協同式并存，是物聯網的顯著特點，

1）如何連接不同的物體?

2）如何實作不同物體之間的通信?

3）如何建立物聯網的通信模型?

4）如何保證物聯網的服務質量?

5）如何實作物聯網中物體的命名、編碼、識別與尋址?

6）如何保護物聯網的資訊安全與個人隱私?

物聯網的目標：實作物理世界與資訊世界的融合，

物聯網應用：小到家庭網路，大到工業控制系統、智能交通系統，甚至是國家級、世界級的應用，

計算模式

幫助人類:在提高勞動生產力、生產效率的同時，進一步改善人類社會發展與地球生態和諧、可持續發展的關系，

3.2物聯網關鍵技術及應用

物聯網核心技術

網路與通信技術：

物聯網中感知資料的傳遞主要依托網路和通信技術,其中涉及到更多的是無線網路技術和移動通信技術，

無線網路技術:主要包括藍牙、紅外、ZigBee、超寬帶、Wi-Fi等，

移動通信技術:應用于底層感知資料的遠程傳輸，通過不同型別網路最終將資料交付給用戶使用，主要包括2G/3G/4G移動通信技術，

無線傳感器網路：WSN是由部署在監測區域內大量微型而又廉價的傳感器節點組成，通過無線通信方式組成的一個多跳的具有自組織特性的網路系統，其目的是將覆寫區域中的感知物件的資訊進行感知、采集和處理,并最終發送給觀測者，

RFD技術：射頻識別技術(RFID)是一種非接觸式的自動識別技術，它通過無線射頻方式進行雙向資料通信，對目標物件加以識別并獲取相關資料，

RFID系統1.RFID標簽(Tag)2.RFID閱讀器(Reader)3.天線4.計算機

按有源和無源:主動式、半主動式、被動式

按作業頻率：低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MF)

低頻(LF)：頻率范圍30~300kHz，采用電磁感應原理，

特點：識讀距離短(<10cm），低成本，屬于被動標簽，

高頻(HF)：頻率范圍3~30MHz，采用電磁感應原理，

特點：識讀距離短(<10cm） ，資料量大，屬于被動標簽，

超高頻(UHF)：頻率范圍30OMHz~3GHz，采用反向散射方式，

特點：識讀距離遠（可達10m），速度快，屬于被動標簽，

微波(MF)：頻率范圍2.4GHz/5.8GHz，采用反向散射方式，

特點：識讀距離遠、速度快，屬于主動、半主動和被動標簽，

M2M技術

M2M (Machine-to-Machine)指的是各類物體(機器)通過有線和無線的方式，在沒有人為的干預下實作資料通信，

M2M系統：1.機器2.M2M終端3.通信網路4.中間件5.應用

廣義:M2M可代表機器對機器、人對機器、機器對人、移動網路對機器之間的連接與通信，它涵蓋了所有實作在人、機器、系統之間建立通信連接的技術和手段，

是物聯網現階段最普遍的應用形式，

衛星定位技術

是將衛星定位和導航技術與現代通信技術相結合,具有全時空、全天候、高精度、連續實時地提供導航、定位和授時的特點，

衛星定位系統：1.空間部分2.地面控制部分3.用戶接識訓

地面監控系統1.控制衛星運行狀態與軌道引數2.保證星座上所有衛星時間基準的一致性

常用衛星定位技術：GPS、GLONASS、GALILEO、COMPASS

云計算技術

是指一種可以實作對共享的可配置計算資源(如網路、服務器、存盤、應用以及服務等)進行方便的、按需網路訪問的模式,且這些可配置資源可以在最低程度的管理或服務提供商干預的情況下得以迅速地提供和交付，

云計算1.是網格計算的自然延伸2.是網格計算、并行計算和分布式計算的結合體

狹義“云”:提供資源的網路，
廣義“云”:可以是IT和軟體、互聯網相關的服務，也可以是任意其他的服務，

云計算按服務型別

1. SaaS(Software as a Service，軟體即服務)，提供面向各種具體應用的服務，
2. PaaS(Platform as a Service，平臺即服務)，利用一個完整的基礎設施平臺，包括應用設計、應用開發、應用測驗和應用托管，這些作為一種服務提供給客戶，
3. laaS(lnfrastructure as a Service，基礎設施即服務），向客戶出售服務器、存盤、網路設備、帶寬等基礎設施資源，

大資料系統

是指無法在一定時間范圍內用常規軟體工具進行捕捉、管理和處理的資料集合,是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的資訊資產，

大資料技術：1.大資料的應用技術2.涵蓋各類大資料平臺、大資料指數體系等

特點：海量(Volume)、多樣性（Variety)、高度（Velocity)、價值（Value)

大資料平臺：1.線下需要管理和使用好各種設備/介質2.線上需要支持各種大資料處理與計算的需求

大資料平臺：資料量大是大資料平臺的一個難關，但不是最大的挑戰,比資料量大更難應對的是資料的多樣性、實時性、不確定性、關聯性、異質性等各種特性，

物聯網與物流相關研究

物聯網時代的智能物流

智能物流(Intelligent Logistics)的定義:智能物流是一種以資訊技術為支撐，在物流的運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送、資訊服務等各個環節實作系統感知，全面分析，事實處理及自我調整功能，實作物流規化智慧、發現智慧、創新智慧和系統智慧的現代綜合性物流系統，

智能性：

實作監控的智能化

實作企業內、外部資料傳遞的智能化

實作企業物流決策的智能化

實作物流戰略規劃的建模、仿真和預測

應用于智能物流的物聯網技術有:

1.感知技術2.網路與通信技術3.智能應用技術

物聯網關鍵技術在智能物流中的具體應用技術有:

1.RFID技術2.GPS/GIS技術3.WSN技術

物聯網在物流領域的應用展望

物聯網技術在我國物流業的應用場景主要有:

產品的智能可追溯網路系統

物流程序的可視化智能管理網路系統智能化的企業物流配送中心

企業的智慧供應鏈

物流業應用物聯網技術的制約因素有:

技術不成熟或者存在缺陷

應用成本高的問題

物流資訊的安全問題

加快物流業應用物聯網的措施:

加強物聯網技術創新

創新商業模式——構建大型物流資料中心

多渠道降低成本

建立和完善安全機制

加快培育高層次專業人才

3.3工業4.0概念及發展

工業4.0概念

中國是全球第二大經濟體、“第五個”世界制造中心

中國制造業的發展：1.自1994年人民幣匯率改革以來,在中國保持對美商品出口快速增長的同時,美國對中國產品反傾銷調查和反傾銷最終措施數量也有了大幅地增長，

2.在制造強國德國面臨迫切解決的難題，如:老齡化社會帶來勞動力減少、資源匱乏，能效仍需提升、產業轉移帶來國內制造業空心化、經濟全球化中需要對市場做出快速回應、保持制造業國際領先地位所需的標準化等，這些問題也將會成為中國制造未來發展要解決的難題，

我國制造業亟待技術跨越:

產品質量有待提高

在產業鏈的下游:核心技術亟待加強;

與歐美產品相比:質量存在明顯差距，

從價格優勢到技術優勢轉變

國內形勢:成本上升（人力、土地、能源)，用工荒(技術工人不足)，國家出口退稅政策變化;

國外形勢:周邊國家新制造工廠的興起，越南和印度等低勞動力成本的國家成為制造中心轉移的熱點區域，

工業4.0的概念

是指通過互聯網等通信網路將工廠與工廠內外的事物和服務連接起來，創造前所未有的價值、構建新的商業模式的產官學一體的專案，“工業4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變，目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式，在這種模式中，傳統的行業界限將消失，并會產生各種新的活動領域和合作形式，創造新價值的程序正在發生改變，產業鏈分工將被重組，

發展優勢：在生產能力上，工業4.0將確保僅一次性生產,且產量很低時的獲利能力,確保工藝流程的靈活性和資源利用率，另一方面,工業4.0將使人的作業生涯更長,作業與生活更加平衡,高工資時產業仍有強大競爭力,

**實作方式：**主要是通過深度應用CPS(資訊物理系統)，總體掌控從消費需求到生產制造的所有程序，由此實作高效生產管理，

工業4.0的發展

工業革命發展歷程

第一次工業革命:機械化生產方式，采用蒸汽驅動;

第二次工業革命:批量流水線生產，采用電力驅動;

第三次工業革命:高自動化柔性生產，采用計算機資訊技術驅動;

第四次工業革命:系統基于資訊物理融合，形成智能化工廠模式，智能裝備及資訊通信為特征，

工業4.0發展

工業1.0:以機器制造，機械化生產為特點;

工業2.0:以流水線，批量生產，標準化為特點;

工業3.0:以高度自動化，無人/少人化生產為特點;

工業4.0:網路化生產、虛實融合、智能化為特點，

各國工業4.0發展

德國:當“工業4.0”上升成為德國的民族戰略、由總理默克爾親自代言，并把這一概念迅速風靡全球時;

中國工信部:正在狠狠推動“中國制造2025"總理李克強也擔任起了“中國制造2025”的超級推銷員，五次出訪累計帶回了近1400億美元大單，

德國:國家戰略下合作探索“工業4.0”智能工廣

德國提出“工業4.0”這─概念本身帶有國家的反思，德國稱得上是一個高端制造的大國，制造業作為其經濟增長的動力，使其在歐債危機中長期保持堅挺，但他們的制造業始終以產品為主，他們一直在反思,為什么自己的產品只有生產功能的價值，而沒有服務的價值，為此通過互聯、數字、智能化的融合、智能工廠的建設，可能是未來的方向，基于自身較強的制造設備工業，在國家戰略下合作建設互聯的智能工廠系統可能是重要的路徑，使得德國成為第四次工業革命的先行者，

美國;依托硅谷模式搶占軟體技術優勢，發展先進生產方式

美國的互聯網以及ICT巨頭與傳統制造業領導廠商攜手，GE、思科、IBM、英特爾等80多家企業成立了工業互聯網聯盟，正重新定義制造業的未來，并在技術、標準、產業化等方面做出一系列前瞻性布局，工業互聯網與成為美國先進制造伙伴計劃的重要任務之一，

中德合作:中德簽署《中德合作行動綱姝項》

2014年10月10日，中華人民共和國國務院總理李克強在訪問德國期間和德國總理默克爾，聯合發表了《中德合作行動綱領》，重點突出了雙方在制造業就“工業4.0"計劃的攜手合作，雙方以中國擔任2015年德國漢諾威消費電子、資訊及通信博覽會(CeBIT)合作伙伴國為貧訓，推進兩國在移動互聯網、物聯網、云計算、大資料等領域的合作，

中國:提出中國制造2025

借鑒了德國的工業4.0計劃，我國也制定了《中國制造2025》計劃，在部分地區已經展開了試點作業，要在2025年對制造業完成升級轉型，隨著勞動力供給的減少，用人成本的上升，我國的制造業亟需轉型，雖然面臨著眾多的問題，工業4.0對于中國的制造業有著舉足輕重的意義，相信就在不遠的未來大家就會體驗到工業4.0帶來的便利，

《中國制造2025》計劃

由工信部牽頭研究編制:20多個部委參與，50多名院士、100多位專家論證，

是整個工業、制造業領域的頂層設計，包括一個綱要和一個專項的行動規劃，

第一類:跟國際先進水平不相上下，或者差距很小的;
第二類:涉及國家經濟安全和產業安全的;
不包括市場化行業:像紡織、食品，這些主要靠市場去優化、配置資源，

3.4工業4.0的關鍵技術和趨勢

工業4.0關鍵技術

以智能制造為主導的第四次工業革命，智能制造和智能工廠被列為工業4.0主攻方向，

智能制造：1.是實作整個制造業價值鏈的智能化和創新2.是資訊化與工業化深度融合的進一步提升

1.資訊技術2.先進制造技術3.自動化技術4.人工智能技術

智能產品：通常包括機械、電氣和嵌入式軟體,具有記憶、感知、計算和傳輸功能，

智能服務

基于傳感器和物聯網(IoT)，可以感知產品的狀態，從而進行預防性維修維護，及時幫助客戶更換備品備件，甚至可以通過了解產品運行的狀態，幫助客戶帶來商業機會，還可以采集產品運營的大資料，輔助企業進行市場營銷的決策，

制造裝備經歷了機械裝備到數控裝備,目前正在逐步發展為智能裝備，智能裝備具有檢測功能，可以實作在機檢測，從而補償加工誤差，提高加工精度，還可以對熱變形進行補償，以往一些精密裝備對環境的要求很高,現在由于有了倍訓的檢測與補償，可以降低對環境的要求，

智能產線

裝備制造企業目前還是以離散制造為主，很多企業的技術改造重點,就是建立自動化生產線、裝配線和檢測線，自動化生產線可以分為剛性自動化生產線和柔性自動化生產線，柔性自動化生產線一般建立了緩沖，

智能車間

一個車間通常有多條生產線，這些生產線要么生產相似零件或產品，要么有上下游的裝配關系，

車間的智能化

智能工廠

必須依賴無縫集成的資訊系統支撐，主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系統，大型企業的智能工廠需要應用ERP系統制定多個車間的生產計劃,并由MES系統根據各個車間的生產計劃進行詳細排產，MES排產的力度是天、小時，甚至分鐘，

智能研發

企業要開發智能產品,需要機電軟多學科的協同配合;要縮短產品研發周期，需要深入應用仿真技術，建立虛擬數字化樣機，實作多學科仿真，通過仿真減少實物試驗;需要貫徹標準化、系列化、模塊化的思想,以支持大批量客戶定制或產品個性化定制;需要將仿真技術與試驗管理結合起來,以提高仿真結果的置信度，

制造企業核心的運營管理系統還包括:

制造企業核心的運營管理系統還包括:

辦公自動化(OA)

智能管理

為了統一管理企業的核心主資料,近年來主資料管理(MDM也在大型企業開始部署應用，實作智能管理和智能決策,最重要的條件是基礎資料準確和主要資訊系統無縫集成，

智能物流與供應鏈

自動化立體倉庫、無人引導小車(AGV)、智能吊掛系統得到了廣泛的應用;而在制造企業和物流企業的物流中心,智能分揀系統、堆垛機器人、自動棍道系統的應用日趨普及，

智能決策

企業在運營程序中,產生了大量的資料，一方面是來自各個業務部門和業務系統產生的核心業務資料,可以進行多維度的分析和預測,這就是決策支持系統，

1.企業可以應用這些資料:提煉出企業的KPl，并與預設的目標進行對比，

2.對KPI進行層層分解:來對干部和員工進行考核，這就是EPM(Enterprise Performance Management，企業績效管理）的范疇，

工業4.0時代的技術趨勢

大資料和分析

資料有助于彌合制造程序中資訊與操作之間的差距，許多行業所面臨的普遍難題是如何收集、整合、存盤、加工和破譯資料，從中挖掘出有實際指導意義的洞見，盡管如此，工業4．0的大資料分析架構能夠幫助企業分析檢查大資料集，以發現市場趨勢、獲取隱藏在資料背后的新模式并找出資料間隱藏的關聯性，讓企業能夠做出實時決策，

人工智能

在智能工廠中，生產程序無縫連接、多維度融合，讓機器、介面和組件能夠相互通信，在這個程序中，可以收集大量的資料,以優化生產流程，甚至在生產設備中，具備人工智能的系統也可以識別傳送帶上的物體，并根據預先設定的形狀、顏色和尺寸，對產品進行自動分類，這種智能系統還能利用影像分析和影像識別，檢測出有瑕疵的產品，

云計算

隨著工業4．0相關產業規模的不斷擴大，云計算已經成為必然的發展趨勢，從農業、航空航天、建筑到化工等各個行業，都可以采用云計算滿足各種客戶需求，云平臺能夠提供無與倫比的計算、存盤和交流能力，幫助各個行業優化業務流程、運行相關應用程式，利用海量大資料增強可操作性和可視性，

資訊物理系統

資訊物理系統（CPS)在傳統產業中引入了新的生產方式，工業4.0驅動下的生產制造，以CPS為支撐，能夠進行實時的資料采集和分析，生產步驟的各個環節都公開透明，然而，伴隨著工業4.0的不斷深入，連接性的增強和標準通信協議的使用，保護關鍵工業系統和生產線免遭網路攻擊的必要性也越來越高，因此，CPS的角色就相當于情報中心，可以自動協調、監測和控制所有層面的操作，對通信和訪問進行管理,實作更高的安全性，

增強現實

在工業4.0背景下，增強現實(AR)技術為企業員工和技術人員展示相關資訊提供了一種完美的方法，借助AR和VR技術，技術人員能夠多實時查看操作任務、機械故障等方面的相關資訊，并在必要時參考用戶指南，他們甚至可以聯系專家，通過AR技術實時獲得幫助，AR技術的另一個巨大優勢是，它能夠在降低風險和成本的同時，加強行業培訓和學習，

數字孿生

工業4.0讓生產流程變得越來越數字化，許多企業都在竭力探尋如何在運營層面和戰略層面實作并提升實際價值，借助數字孿生概念，企業可以通過數字模型表征物理產品的原型，快速檢測出產品存在的問題，進而塑造出更好的產品并精準地預測結果，不僅如此，工業4.0與數字孿生的融合，將促使各個行業迅速地推出新產品、改善運營狀況，并推出新的商業模式以促進收入增長，

工業4.0時代制造業發展趨勢

從生產手段看:數字化、智能化技術和裝備將貫穿產品的全生命周期;

從發展模式看:綠色化、服務化日漸成為制造業轉型發展新趨勢;

從組織方式看:內部組織扁平化和資源配置全球化已成為制造業培育競爭優勢的新途徑，

第四章 物流集成場與供應鏈物流集成

4.1物流集成場概述

選自董千里教授著作《物流集成場:國際陸港理論與實踐》

物流集成場

物流集成場是涉及經濟社會和文化等領域集成場，需要將龐大復雜的物流集成程序選用特定理論平臺和分析視角進行相關研究，

物流集成場——基礎概念

場是物理量在空間領域的分布狀態，

場與場理論

①擁有一個特定的空間區域;
②在空間區域記憶體在若干元素（物理量）;
③各元素有著特定的分布規律、運動規律，并且相互聯系、相互作用，

可以利用場概念及其模型來解釋集成場中的場元素(場元)、基核、場線、聯接鍵、場界等運作范疇，也可以借鑒同構或同態模型方法進行分析研究，

場的型別1.單一物質場和復合物質場2.矢量場和標量場3.自然場和人工場4.定常場和不定常場

集成場概念

集成(lntegration)指兩個或多個要素成為整體的行為和程序，故又稱為整合、一體化的程序，

集成場(lntegration Field)是指由各種場元素的交合作用(包括相互吸引、排斥異己、融合巨變)所形成的空間范疇，

集成場的認識

集成場多是人工場;

集成場是多種要素在場中整合成一個主體規劃、計劃意圖，實施集成力或受力作用的空間范疇;

物流集成場是物流集成體等場元素在物流集成程序產生或受到物流集成力作用分布與聯系的空間范疇，

物流集成場一一提出與應用

物流集成程序（圖）

物流集成場的研究范疇

構建物流集成場的基本要素有:場元、場源、基核、聯接鍵、場界和場線，

物流集成場的研究范疇

場元素

場元素是集成場基本單元要素的統稱，也可簡稱為場元，是處于物流集成場中并構成物流集成場的基本單元要素，

合成場元

是有若干場元素合成的具有穩定結構，只得將其作為集成場研究基本單元的場元，

基核

基核是場心，是場源的載體，也是由場元素構成并綜合體現場源作用，帶有復合場源的性質和作用，

集成體

是由包括主動性場元的場元素構成的，是特殊的合成場元,具有一般有機體性質，但它并不是生物體，

聯接犍

是物流集成場中場元與場元之間、場元與基核之間的作用關系，所謂“鍵”是指通過基核、場元、場線間內在機理形成或結成更為緊密相互作用關系的一個單元，

場線

是若干場元連接而成的一組關系，用場線表達物流集成關系，不僅有內涵，而且比較形象、直觀，

場界

指物流集成場的邊界，其表現形式是物流集成場中物流集成能、物流集成力突然下降趨于零的一種狀態，

集成體及其作用形式與機制

集成體:由主體單元與客體單元組成的具有特定功能的有機體;是物流集成場最重要的場元素，分為物流集成體和平臺集成體等型別，

物流集成體:具有物流集成主體戰略意圖和客體資源的綜合體，是物流集成力作用下體現內在有機體成長程序，外在物流集成力的支配主體，并對外產生物流集成力作用，

物流集成體的特點

具有物流集成體的戰略意圖和物流集成力作用體的綜合，
具有一般場元不同的積極性、主動性和創新性性質，
在物流集成場中發揮主導、整合、運營、協調、監控和創新六維推動的集成力作用，

物流集成體之間的天系

物流集成體之間由于各自的二元結構三主體特征，存在著博弈關系，

物流集成場的作用形式

物流集成體根據物流集成目標，整合物流資源，實作物流集成程序的相互作用體現在以下幾方面:

4.2物流集成場理論

基本性質

自然屬性：物流集成場的物流集成程序是物流集成體整合社會物流資源的系統優化程序，具有按照生產力客觀規律要求進行組織的性質，

社會屬性：物流集成場的集成程序是價值增值程序，是與價值增值、價值分配與管理相聯系的性質，

部分客觀和主觀性質

物流集成場場元的客觀性、主觀性和主客觀的結合性:

①場元具有引力是一個客觀定律，

②合成場元，即場元合成規律體現了主體性場元自我發展需要，

③場源納入基核建設是物流集成環境發展的需要，

對物流集成場的認識

客觀性

盡管主動性場元、合成場元、集成體、物流集成體等具有能動作用，觀察分析這些單元的運動應當是客觀的，

動態性

物流集成程序在不同時間段是不同的，同一空間不同時間坐標系中物流集成體所組織的物流集成程序是不同的，

復合性

物流集成場場源是可以融合的，包括社會、經濟、文化等領域的各類復合物質作用程序形成的場元，

融合性

物流集成場可以通過事物內在聯系，將不同領域的事件在同一空間范疇中反映出來，

統一性

場元、主動性場元、合成場元、集成體、物流集成體形成與演化機理，物流集成能、場線、聯接鍵等形成與發展演變理論等都可以統一于物流集成場理論之中，

物流集成體是場中集成運作程序的主體

物流集成體運動規律

物流集成場:考察物流集成體在復雜物流集成程序中運動的范疇，
物流集成體:具有主動性的場元，是一個依據外部環境聯系由主體單元與客體單元作用形成的有機體，

“自組織能力”

組織具有一定的自創性、自生長、自適應、自學習和內外協同能力，
是知識型組織實作持續創新的前提條件，也是物流集成體持續發展的前提條件，

從耗散結構理論和協同論角度認識，自組織是系統內的有序結構或這種有序結構的形成程序，

物流集成體與物流集成程序

物流集成體是物流集成程序的主角，
物流集成運作是具有不同優勢的物流集成體利用其優勢資源進行物流服務整合，

物流集成場對于基于物流集成場的物流集成平臺與物流集成體之間的關系進行探討并驗證物流集成理論實踐問題具有更多的優勢，

物流集成運作：理念、技術、管理

物流集成運作：先進物流、集成技術平臺與管理平臺

物流集成運作

基本模式:物流集成體依托物流平臺進行物流集成，

物流平臺:設施平臺、資訊平臺和管理平臺，

從物流集成體的角度看:物流集成商進行的物流鏈資源整合、供應鏈資源整合，以及不同功能物流商和資訊服務提供商進行的物流與供應鏈資源整合等多種型別，

物流集成系統在物流集成場中運行

(1）物流集成資源是場元素集合物流集成資源

場元素集合物流集成資源

設施、設備、技術、人員、資金、文化、組織等作為場元素，相互間作用形成緊密聯接的作用關系，在集成體之間首先要達成戰略一致，特別是集成體高層領導集團之間的價值觀相似、融合，企業文化彼此相兼容，

(2)物流集成場體現了人工與客觀規律結合的要求

人工與客觀規律結合

物流集成場是一個人工場，物流集成體在所處物流集成系統中的集成活動，可以將物流集成體視為物流集成場的基核，物流集成系統可視作物流集成體與相關場元、場線的作用關系，并體現在實作集成目標的活動中，

物流集成場

與自然場相比物流集成場要更為復雜,更容易定性融合相關學科知識和成果用于決策,對于供應鏈物流戰略方案、供應鏈物流系統頂層設計方案制訂大有裨益，

4.3 供應鏈物流價值取向及集成

供應鏈物流集成設計（圖）

供應鏈物流價值取向

供應鏈物流集成環境

(1）物流集成實踐考察的物件范疇分析

由企業主導，圍繞企業產品形成、銷售程序的企業物流集成程序;
其活動主要體現了企業物流集成場的運作范疇;
企業供應鏈物流直接環境是產業物流、區域物流集成活動，

供應鏈物流集成環境

(2）供應鏈物流基本模式

由核心企業與供應商、銷售商等成員企業按其供需關系形成的功能網鏈關系;

邏輯關系可以描述為企業供應鏈程序，也可以描述為產業供應鏈程序，

企業供應鏈程序：以一個核心企業所展開的供應、生產、銷售物流程序，

產品供應鏈程序：涉及多個企業圍繞同一產業形成運作程序的供應、生產和銷售等綜合物流程序，

供應鏈物流集成化目標

(1）供應鏈物流集成動因和意義

高水平的服務

高效率運作（市場份額、銷售收入和利潤)

低成本

1有利于提升產業供應鏈企業的核心競爭力;2有利于提高產業集團整體經濟效益及目標;3有利于拓展市場，擴大生存空間;有利于實作長遠的可持續發展，

(2）供應鏈物流追求的目標

質量、效率、成本

存在兩兩“二律背反”關系，需要進行二元或多元的權衡，

功能型物流集成到供應鏈物流集成

功能型物流的分類與特點

功能型物流的分類

以某一項或幾項物流功能為核心內容的物流活動(運輸型物流、倉儲型物流、綜合型物流)等，

圍繞特定物件的功能型物流有專用設施、專用設備、專用載運工具，并有特定作業領域與相應物流配套運作程序（特種物流)等，

(2)功能型物流的特點

①功能型物流資源分散，集成服務程度低，

②功能型物流行業及其市場集中度非常低，

③功能型物流行業中的經營者經營實力、業務規模差異巨大，

④功能型物流市場競爭比較充分，

⑤功能型物流中的高端市場，市場進入門檻較高，

功能型物流是供應鏈物流集成的基礎

功能型物流資源整合程序也是物流產業升級程序，物流集成促進并使物流集成體及其集成力得到鍛造和發展，

(1)供應鏈物流與功能型物流集成的關系

供應鏈物流：運輸、儲存、裝卸搬運、物流資訊、包裝、流通加工—物流集成理論─現代科學技術—管理手段和方法—物流資源整合、系統化—物流功能要素組合整體大于部分之和一供應鏈物流集成系統

功能型物流：要素高度集成—環節高度流暢—運作高度銜接集約效果顯著—效益最大化

(2)供應鏈物流集成的內容

1.資源集成2.資訊集成3.技術集成4.程序集成5.系統集成6.制度集成7.環境集成8.功能集成9.其他集成

(2）供應鏈物流集成的內容

4.4供應鏈物流集成要素及集成力

1.合成場元分布與整合分析

功能型物流整合

功能型物流整合的重要場元是運輸與倉儲，

⑴運輸與倉儲場元在供應鏈物流集成場的地位和作用

運輸與倉儲

運輸與倉儲是許多功能型物流企業經營的主業，功能型物流商是集成型物流商整合物流與供應鏈資源的主要提供者，

運輸與倉儲場元在供應鏈物流集成場的地位和作用

供應鏈物流節點場元分布

市場導向型倉庫布局

以商品銷售為主導的倉庫布局,形成以支持商品銷售的倉庫布點、資訊和組織網路，

生產導向型倉庫布局

以產品生產為主導的倉庫布局，形成以支持產品生產原料、半成品、協作件等供應商所用倉庫布點、資訊和組織網路體系，

供應鏈物流集成場場元構成及其性質分析

物通量對稱平衡–供應鏈物流集成中的基本原理

物通量對稱平衡

是流體(貨物)構成場線、聯接鍵等的合成場元在供應鏈物流集成中考慮的基本和重要原理，

(1)物通量對稱平衡-供應鏈物流集成中的基本原理
(2)標準化合成客體性場元- -供應鏈物流集成實作無縫銜接的必要條件

物流資源標準化

是實作物流集成基礎設施、固定設備、載運工具無縫銜接的基礎作業，

(3)鍛造集成體綜合素質–主體性合成場元促成供應鏈物流集成的決定性因素

(4)強化基核極性–陸港、園區、倉庫等平臺性合成場元是多種運輸方式銜接的結合點

(5)物流資訊平臺–產業供應鏈物流集成的核心和基礎

實作功能型物流集成的方法和途徑

供應鏈物流集成原則

明確界定系統要素和邊界，

供應鏈物流集成原則

盡量合成場元，簡化集成場邏輯關系，便乎抓住關鍵環節進行深人分析，

供應鏈物流集成原則

突出集成力、集成引力作用，向資源最容易優化的基點(著力點)和作用方向移動，

供應鏈物流集成原則

擴大延伸服務能力,根據市場需求提高流通加工能力、質量水平，吸引物流需求量，

供應鏈物流集成條件

拓寬物流領域，為滿足用戶需求創造更多的物流服務專案，

供應鏈物流集成條件

進行觀念變革，加速資訊的流動、匯集等處理程序，

供應鏈物流集成條件

深入了解用戶，熟悉用戶所在行業的經營知識，變革、改革物流系統運作方式，

供應鏈物流集成條件

完善專家體系，針對物流集成系統完善預測、決策、運行控制一體化體系，

以實作顧客滿意為第一目標，
重視整個流通渠道的商品運動，以產業供應鏈整體最優為目的，

2.供應鏈物流集成門的實作要點

1.標準化作業2.物流基礎設施標準3.物流設備標準4.物流資訊交換標準5.物流作業標準6.物流管理標準

價值一程序-技術(VPT)集成設計法原理

價值( Value )、程序(Process )、技術(Technology )

價值

是系統所能獲得的收益,包括綜合性的戰略利益或具體性的戰術收益，可以通過具體的指標體系來體現，

程序

指構成物流系統運行的系列活動組成，是實作系統價值目標相互銜接的作用活動，

技術

指物流系統運行的經驗、知識和技巧，也泛指其他操作方面的技巧，包括物流資訊及技術設備的應用，

集成體相互關系是供應鏈物流的紐帶

(1)加強物流集成體建設

傳統的組織形式多采用直線領導組織結構，缺乏應變能力，

⑵加強資訊為基礎的資源整合機制建設

產業供應鏈物流集成化的實作，客觀上要求資訊的快速準確傳遞，

主要目標供應鏈物流頂層設計

初級目標：基于單一點作業的功能目標

高級目標：物流網、供應鏈集成化目標

供應鏈物流集成管理目標

服務于產業供應鏈、企業供應鏈的集成管理目標是供應鏈物流集成與優化的導向程序，

4.4供應鏈物流合成場元運作機理與作用

1.場元合成在集成供應中的地位與作用

場元合成機理可以簡化物流集成場場元數量，降低物流集成場元關系的復雜程度和分析難度，

集成供應及其程序

集成供應

由幾個供應商組成聯盟，在一個或幾個領域中共同滿足一個客戶需求的供應或采購模式，

集成供應程序：企業將某些非核心業務領域的運作和管理集成為一個整體，由專門的集成供應商來提供該專案的全方位服務，
特點：1.將一個完整的業務領域外包，2.核心服務是為某一業務領域集成管理，3.固定的服務報酬加上共同分享為客戶節約的成本收益，

集成供應的基本模式

單一集成供應商在相關領域實施集成供應模式，

主導供應商與二級供應商協同集成供應模式，

物流商提供包括采購在內的集成供應程序模式，

集成供應的基礎與實施

成功運作

集成供應商資質或能力
建立雙方或多方協作聯盟

選擇集成供應商，

簽訂集成供應合同，明確客戶和集成供應商雙方的責任，

實施集成供應方案，

檢查與完善集成供應程序，

2.VMI供應鏈方式的物流集成場理論解釋

供應商管理庫存

供應商等上游企業基于其下游客戶的生產經營、庫存資訊，對下游客戶的庫存進行管理與控制，

資訊聯接鍵

通過銜接VMI供應鏈方式的下游企業庫存商品資訊共享機制，使上下游集成體庫存及生產補貨構成一個穩定系統單元，

特點：物流集成商的物流集成力體現為VMI全程庫存資訊把握和商品生產組織供應能力，
基于VMI資訊溝通的聯接鍵，利用這一聯接鍵可以提供更好的客戶服務、增加公司的競爭力等，
VMl供應鏈物流集成場線組織與實作，根據產業的具體特點可以形成更為具體的模式，

3.聯合庫存管理方式物流集成場理論的解釋

聯合庫存管理

是一種在VMI的基礎上發展起來的上游企業和下游企業權利責任平衡和風險共擔的庫存管理模式，

構建不同集成體之間兩兩合作協同機制，需要主體單元目標一致，精誠合作，
建立聯合庫存管理模式的庫存聯接鍵，
聯合庫存的聯接鍵功能設計一是形式，二是機制，

庫存聯接鍵

是資訊、業務等多種功能連接方式的合成，
庫存聯接鍵機制磨合和完善，

3.第三方主導的聯合庫存管理模式物流集成場理論的解釋

第三方介入聯合庫存管理

是利用獨立于供需雙方之外的第三方作為物流集成體及其提供倉儲設施、設備和管理系統進行聯合庫存管理的模式，

第三方中介機制聯接鍵的作用，

提供了基于聯合庫存管理的倉庫聯接鍵平臺，

5.地區分銷中心聯合庫存管理模式物流集成場理論解釋

地區分銷中心聯合庫存管理模式

由大企業地區分銷中心延伸出的聯合庫存管理模式，

地區分銷中心是一個平臺集成體，

集中倉儲有利于形成商品網路體，
物流集成力為物流集成體可支配資源發生了改變，

地區分銷中心的集成引力可用集成引力公式表示，

地區分銷中心模式下可將直送式配送改為倍訓式配送，