物联网状态下的烟草商业物流配送体系

物联网状态下的烟草商业物流配送体系目前，浙江烟草各地市级公司普遍采用“一级配一级送”和“一级配二级送”相结合的“一库制”配送模式，即卷烟实行全地区集中存储、统一分拣，对处于地市级物流中心送货半径内的零售客户由物流中心直接配送到户，在送货半径外的, 与送货站交接后由送货站间接配送到户。

“一库制”配送模式打破了地区行政区划，实现了配送线路、配送车辆和配送人员等物流资源的有效整合，全面降低了物流运营成本，有效提升了物流效率。

但是由于多数地市级公司的配送手段、相关技术依然停留在原有的县级区域配送水平，现有的“一库制”配送与烟草行业建设现代物流的目标仍然存在一定差距。

问题具体体现在：零售客户确认并提交订单后，无法查询到所订卷烟的物流信息，如当前状态、送达时间等，只能被动等待；烟包在送达零售客户的整个过程中，物流中心无法跟踪获取烟包的状态、流向、与送货站的交接过程等信息；物流中心无法对送货车辆、送货人员、送货站进行有效监管，针对物流资源的调度和相应的量化考核等工作收效甚微。

随着物联网时代的来临，各类信息技术逐步应用到物流行业中来，这为烟草商业企业现代物流建设带来了新的契机。

物联网相关技术识别以“全面感知、互联互通和智能处理”为特征，烟草商业企业借助物联网相关技术，可以实现对物流资源和后台信息系统的全面“改造”，进而构建一种能够充分体现现代物流建设要求的新型物流配送模式。

物联网依托射频识别（RFID）技术、传感技术、全球定位系统（GPS、地理信息系统（GIS）等，将物品与后台各类信息系统连接起来进行信息交换和通信，最终构建起一个集识别、定位、跟踪、监控和管理等功能于一体的跨媒介网络（可称之为中心指挥系统）。

当前物联网应用的关键技术主要包括RFID GPS ffi GIS等。

RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，具有读取速度快、存储空间大、辐射范围广、可实现重复读写等多种优势。

一个基于RFID的信息系统至少包含RFID标签和阅读器两部分，阅读器通过射频信号自动获取RFID标签中的存储信息，整个过程无需人工干预。

GPS S 统以24颗覆盖全球的卫星作为空间信息支撑，依托庞大的地面控制系统，可以在任意时刻采集到精确的经纬度，以实现定位、导航等功能，该系统可方便地安装在汽车等交通工具上。

GIS系统在计算机软硬件支持下，以地理空间数据库为基础，通过对GPS信号的捕捉和处理，实现对空间地理信息的采集、存储、管理和显示等功能。

以“全面感知、互联互通和智能处理”为特征，烟草商业企业借助RFID GPS GIS等物联网技术，可以实现对烟包、送货车辆、送货人员、送货流程等物流资源以及分拣系统、物流管理系统、网上订货系统等后台信息系统的全面“改造”，构建一种能够充分体现现代物流建设要求的新型物流配送模式，破解当前物流架构和配送流程等方面存在的难题。

概括说来，这种新型配送模式能够实现以下功能：零售客户提交订单后，能够通过网上订货系统查询到所订卷烟的物流信息；企业通过中心指挥系统能够查询到每个烟包的状态、流向以及与送货站的交接过程等信息，能够对所有物流车辆和人员进行有效监管、调度，比如行走路线的校验、行进速度的监控、人员考勤与工作量化等。

基于物联网的模式设计要构建新型物流配送模式，就要依托物联网技术进行物流架构设计，通过物联网中间件使中心指挥系统内部实现全面贯通，确保来自物流资源的信息及时、准确反馈至后台系统。

依托物联网所构建的新型物流配送模式需要辅以科学的物流架构设计。

这种配送模式通过引入RFID GIS、GPS GPRS 3G等关键技术，借助物联网中间件的中介作用，使中心指挥系统各核心子系统如分拣系统、物流管理系统、网上订货系统等实现无缝衔接，进而全面感知整个物流配送过程中烟包、车辆、路线等的动态信息。

首先，在烟包、笼车和送货车辆上，全面引入RFID技术。

在分拣过程中，引入自动贴标机，将可读写式RFID标签自动粘贴于烟包，每包卷烟对应一个RFID 标签，同时，在分拣流水线末端增加RFID标签固定阅读器。

每辆笼车分配一个可读写式RFID标签，每辆送货小车直接送至零售客户）和送货大车（送至二级送货站）在各分配一个可读写式RFID标签的基础上，再配备相应的阅读器。

烟包上的RFID标签中含有UID码（唯一标识符）和零售客户信息，分拣线末端的固定式阅读器按顺序读取UID码后，将相关信息写入对应的笼车RFID标签中，送货车辆上的阅读器在读取对应笼车RFID标签的UID码后，再将相应信息写入车辆上的RFID标签。

其次，物流中心和送货站出入口增设RFID阅读器，系统通过读取送货车辆上的RFID信息与后台系统进行匹配，从而实现控制车辆进出和反馈位置信息的目的。

中心指挥系统通过实施分拣调度，在将各送货线路的配货任务调度给不同分拣线分拣的同时，也将送货线路安排给相应的送货车辆，进而确立了送货线路和送货车辆的对应关系。

此外，系统还为送货车辆增加了两种状态——“不允许出物流中心”和“允许出物流中心”；为烟包增加四个位置信息：“在物流园区”、“在送货站内”、“在送往送货站途中”、“在送往零售客户途中”。

所有送货车辆的初始状态均为“不允许出物流中心”，当烟包通过笼车全部装入车辆后，系统调度员将其状态设置为“允许出物流中心”，当设置于物流中心门口的阅读器读取车辆RFID标签信息后，相应的后台系统旋即自动匹配车辆状态，然后根据规定状态确定是否允许其驶出。

同时，该后台系统还将记录车辆和烟包的位置信息，并将信息反馈到网上订货系统，供零售客户查询。

再次，利用GIS、GPS GPRS 3G等关键技术，实现中心指挥系统对送货车辆、送货人员和烟包的在途管理。

以GIS地理空间数据为基础，结合各类配送线路优化算法，确定当前配送线路，然后将车辆运行GPS信号通过GPR9传送至中心指挥系统，为轨迹监控、车速监控等提供信息支撑。

GPRS言道（信道：在两点之间用于收发信号的单向或双向通路）能够实现语音通信和GPS B号传输, 3G信道能够实现视频通信。

烟包每送达一个零售客户，送货员便将信息发回中心指挥系统，系统随即生成该送货车辆的当前送货位置、已送货个数、即将送达的零售客户等信息，并将其反馈至网上订货系统，该送货路线上等待收货的零售客户就能及时查到所订卷烟的具体状态。

最后，建设物联网中间件，确保中心指挥系统（包括其核心子系统如分拣系统、物流管理系统、网上订货系统等）获得即时信息并正常作业。

物联网中间件主要发挥以下几方面作用：确保烟包RFID标签中的零售客户信息从后台实时写入；确保烟包状态尤其是位置信息实时反馈至中心指挥系统；确保车辆人员状态包括位置、车速、送货途中与送货站的交接情况、与零售客户的交接情况等信息实时反馈至中心指挥系统；辅助中心指挥系统对车辆、人员等物流资源进行实时监控和调度。

根据具体的物流架构设计，烟草商业企业还要根据企业当前的软硬件配备、资金投入等情况对配送流程进行合理的安排设计。

实际应用中的关键问题分析在实际应用中，物联网技术的落地仍然存在一些关键问题。

比如，RFID 扫码过程中，极易出现多址通信和重复扫码的问题，如果处理不当就会造成物流配送流程的紊乱。

由于物联网技术尚处于不成熟阶段，很多技术成果在实际应用中难免出现一些问题。

对此，笔者作了相应总结，列出几个关键问题进行分析。

一是RFID扫码过程中的防干扰处理问题。

在实际应用中，由于烟包实行集中存放，阅读器工作时很容易出现多个贴有RFID码的烟包共同应答一个阅读请求的情况，即所谓的多址通信问题。

另外，操作失误等原因也会导致重复扫码问题的出现。

多址通信问题的解决：在RFID电路中嵌入基于TDM（时分多址）方式的防冲突协议，通过对信道访问和阅读器的控制，确保所有RFID标签能够按照时间顺序快速准确地接受阅读器的扫码。

重复扫码的解决：系统在对烟包、笼车、车辆上的RFID标签进行扫码后，再通过RFID中间件在中心指挥系统运用二进制树算法（该算法可以提高数据匹配的效率）进行快速匹配，以确定该RFID 标签是否已被扫码，并将结果迅速反馈给扫描人员。

二是物流中心与送货车辆、送货人员的互联互通问题。

物流中心与送货车辆、人员的互联互通能够实现四类信息的传递，即送货车辆和人员的定位信号、语音通话内容、视频信息、烟包状态信息。

由于当前3G技术应用在农村地区还不成熟，企业可采用GPRS 3G双链路方式，建立物流中心与送货车辆之间的专用链路，并根据数据传递流量的特征，进行合理的功能分配。

在系统默认状态下，四类信息全部通过3G网络传递，但当车载终端检测到3G信号不足时，系统自动停止视频信号的传递，随即启用GPR删络传递各类信息。

三是物联网中间件的设计问题。

物联网中间件是实现前端状态感知设备与中心指挥系统之间数据过滤、传递的一个中间结构，从前端设备中读取的各类信息和业务需求信息，都要调用物联网中间件进行格式转换和处理。

当前，物联网中间件还没有成熟的通用产品，需要根据业务逻辑和具体应用进行定制研发。

物联网中间件的主要功能体现在以下几个阶段工作上：一是分拣阶段，中间件从分拣系统获取烟包信息，将其写入对应烟包的RFID标签中；二是装车阶段，中间件可以过滤那些重复的RFID标签信号，并将烟包、笼车、车辆等各类物体的状态信息反馈至中心指挥系统；三是送货阶段，中间件将车辆人员的位置信息反馈至中心指挥系统，系统通过中间件可以实时调度、监控车辆。

此外，零售客户的到货确认信息也要通过物联网中间件传递给中心指挥系统。

四是GIS平台的建设问题。

设计开发单位应选取Arc Server （一款用于地图开发的软件）作为GIS开发平台,满足B/S（Browser/Server结构，即浏览器和服务器结构）与C/S（Client/Server 结构，即客户机与服务器结构）两种模式的集成开发需要。

数据库可以采用Oracle或SQLServer （二者均为数据库产品），并且确保至少一年两次定期从专业机构采购最新的地理基础信息数据库。

GIS平台的基础模块包括电子地图维护和数据采集管理，GIS系统通过这两个基础模块实现车辆定位、人员定位、烟包定位、轨迹回放、超速报警等功能。

资源管理方面，设计开发单位应制定相应的电子地图管理规定、工作流程和考核办法，从制度上保证电子地图更新的及时性和地理数据的准确性。

总之，借助RFID GPS GIS等物联网技术,烟草商业企业能够全面掌控烟包、车辆、人员等物流资源，全面优化物流架构和配送流程，从而实现“全面感知、互联互通和智能处理”为特征的现代物流建设目标。