中国粮食物流领域物联网应用前景分析

  探讨了物联网技术在粮食物流中的应用。如应用于粮食仓储领域，实现保管的动态监测；应用于粮食运输领域，实现粮食运输的合理化；应用于粮食装卸搬运领域，实现粮食物流的无缝化连接；应用于粮食配送领域，实现配送的精确化等。同时，认为物联网技术将促进政府的粮食安全保障、粮食企业的供应链协同及农户和消费者的粮食信息获取。另外，通过分析，认为粮食的散货性、低值性、供应链主体的多元性对物联网技术在粮食物流的中应用形成一定制约。最后建议，物联网技术在粮食物流中的应用，应与现代粮食物流模式相协调，政府应进行相应的财政支持，在实施过程中，要分步进行，有序推进。

    2009年08，温家宝总理在无锡视察时指出，要把物联网发展作为同家战略；同年l1月，温总理又在题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话中指出，要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的"发动机"。一时间，"传感网"、"物联网"成为理论界与实业界关注的焦点。 

    粮食物流作为基础流通产业，承载着国家粮食安全、农村发展与农民增收等重要职能。虽然我国粮食物流运作随着现代物流管理理念及科学技术的发展不断提升，但目前总体水平还比较落后，信息化程度不高，供应链之间协同不够，并由此造成较高的运作成本。物联网的提出及实现，如果能在粮食物流领域中广泛应用，必将使我国粮食物流的运作水平大大提升，同时也将为政府进行粮食调控、保障粮食安全创造条件。 

    1、物联网的含义与基本架构 

    1．1物联网的含义 

    早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中就曾提及物联网这个概念，但没有得到太多人的持续关注。直到2005年11月，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》报告，正式提出了物联网的概念，才将这个概念推向了世界。 

    对物联网含义的认知，也经过了一个发展过程。前期人们对物联网的认知为，对每个物体植入芯片，即电子标签，对物体的信息进行储存与读写，并通过RFID及互联网，实现物物相连，在这种模式下，物体的信息是被动的读入与读取的。如1999年，位于美国麻省理工学院的自动识别中心(AutoID-Center)就提出了全球ElectronicProductCode)网(EPCglobalNetwork)的设想。它的基本思想是：每件商品都被赋予一个全球唯一的代码，称之为产品电子码EPC，商品的有关信息存放在厂家局网的服务器里，利用射频识别技术RFID将商品信息与网络相接，通过Internet实现全球商品信息的实时共享。在此期间，我国学者孔洪亮等对物联网做了如下定义：EPC系统是在全球统一标识系统(EAN．UCC系统)和计算机互联网的基础上，利用射频识别技术(RFID)、无线数据通信等技术，给每一个实体对象一个唯一的代码，构造的一个覆盖世界上万事万物的实物互联网，通常简称为"物联网"。 

    目前来说，物联网的含义已经超出了电子标签之间的相互连接，已经发展到通过感知技术的应用，使物体之间能够实现主动相互感知的功能，所以"物联网"也称为"传感网"，是指将各种信息传感设备，比如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都能够远程感知和控制，并与现有的网络连接在一起，形成一个更加智慧的生产生活体系。 

    1．2物联网的层次与特点 

    整个物联网可以划分为三个基本的层次：感知层、传输层与接收控制层。感知层主要使用感应器对物体性状及变化进行动态的感知，并通过RIFD等技术对感知状况进行收集；传输层是通过IN-TERNT技术将所感知的数据经微处理器处理后实现远距离传输；接收控制层即用户端，实现对物体感知结果的可视化，并实现对感知物体及条件的控制。 

    相对原有互联网下的信息系统，物联网有如下的特点：首先，主动感知，传统的信息系统只是对物体的信息的记载，而物联网则可以实现对物体的主动感知；其次，物联网的信息更有针对性，物物相联，可以实现对每一物品的及时了解与掌握；再次，具有动态性自动调节性，物联网是对物体的动态感知，并且当感知到的情况超过预定界值时，会自动做出反应。 

    2、物联网在粮食物流中的应用及影响 

    随着物联网技术的发展与成熟，其在粮食物流中的应用将成为现实。关于物联网对粮食物流的影响，本文从物流运作与物流供应链主体两个角度加以探讨。 

    2．1从物流运作角度来看 

    粮食物流指粮食从收购、储存、运输、加工到销售整个过程中的实体运动及在粮食流通过程中的一切增值活动，涵盖粮食运输、仓储、装卸、包装、配送、加工增值和信息应用等环节l3]。物联网技术将使粮食物流的各运作环节得到提升。 

     2．1．1应用于粮食仓储领域，实现保管的动态监测把物联网技术应用于粮食仓储领域，通过感应器对在储粮食进行感知，并实现各储粮仓库及储粮点的相连，就可以动态掌握在储粮食的基本性状状态，以做出相应的控制。 

     物联网的应用可以有效提高粮食仓储保管水平。首先，通过感知可以对粮食的质量做到动态的监控并实现粮食保管条件的自动调节，如感知粮库的温度、湿度状况，粮食的霉变状况等，并通过相应的自动调节系统，实现仓储条件的自动调节；其次，可以对在储粮食的数量实现动态的感知，在粮库地面设置感应秤，就可以感知到粮仓内粮食数量的变化，为合理地控制库存创造条件；再次，可以提高粮食仓储安全系数，通过物联网红外感应等技术手段，感知人员的进出及虫鼠等生物的入侵，从而实现粮库的安全管理。总之，物联网的应用将使整个仓库实现可视化，最大程度上提高保管质量、实现仓储安全，并能实现仓储条件的自动调节，提高仓储作业管理效率。 

     2．1．2应用于粮食运输领域，实现粮食运输合理化粮食运输是粮食物流的主要环节之一。物联网技术在粮食运输工具之间的应用，可以极大地提高粮食运输效率。首先，可以实现运输过程的可视化，做到粮食运输车辆的及时、准确调度，从而提高运输效率，尽量避免无效运输；其次，把粮食运输车辆纳人物联网，实现对车载粮食的动态感知，动态监控在途粮食的质量与安全，以降低粮食运输中的损失；再次，物联网可以实现对各供需粮点库存情况，在途运输量情况的动态掌握，可以科学做出运输决策，从而从根本上提高运输的合理性，实现粮食物流的有效流通。 

    2．1．3应用于粮食装卸搬运领域，实现粮食物流的无缝化连接装卸搬运，是粮食物流必要的衔接环节，也是影响粮食物流运作效率与减少粮食浪费的关键环节。物联网在装卸搬运领域中的应用，首先，可以实现粮食装卸搬运的连续性，通过对粮食质量、数量的感知，就可以减少装卸搬运过程中的检验环节，真正做到粮食物流中的不问断式作业，大大提高粮食物流的速度；其次，可以降低粮食装卸搬运过程中的浪费，在我国的传统粮食流通过程中，粮食浪费现象严重，其中装卸搬运过程中的损失占到很大的比重，通过物联网的感知，对装卸搬运过程中粮食的损失过程可以进行动态的监控，进而进一步改进作业工艺，减少浪费。 

    2．1．4应用于粮食配送领域，实现配送的精确化现代粮食物流，主要包括大流通和小配送两个过程。随着经济的发展，城镇化的进程，人们对粮食的购买模式也发生着变化，突出表现在粮食购买的小批量与多品种，这就要求有粮食配送体系作支撑。 

    粮食配送主要包括企业对零售领域的配送与对居民的直接配送。对于粮食配送来说，最重要的就是快速、准确，通过在粮食配送车辆、包装之间实施物联网技术，可以实现对整个配送过程的 动态掌握，配送车辆中小包装粮食的品种信息也可以一目了然，大大提高了粮食配送的效率与准确率。另外，通过物联网技术的应用，粮食配送中心还可以实现对零售商处粮食的货架、库存情况动态监控，对粮食存放条件、销售状况都可以远距离地感知，从而作出合理的配送决策。2．2从粮食物流供应链上的主体角度来看 

    2．2．1从政府层面来看 

    为了保障粮食安全，我国政府在某种程度上履行粮食物流主体的职能，从宏观上对粮食进行调运与战略储备。物联网技术在粮食物流中的应用可以提高我国粮食安全保障能力与水平。首先，通过把全国各大粮食仓储单位纳入物联网，可实现粮食质量、数量等信息的有效集并，使政府能更好地掌握国家粮食储备情况，既节约了粮库普查的人力与物力，又为国家的粮食调拨提供了可靠的信息支持；其次，通过物联网，实现各规模仓储、加工、销售点粮食进出数据的动态监控，真实掌握各地区粮食物流状况并进行合理供需预测，为政府进行储粮的吸收及拍卖提供数据支持，更好地平抑我国粮价，提高粮食安全水平；再次，通过对各粮食节点的监控与感知，可以清楚地了解我国粮食物流的真正流量流向，从而为粮食物流基础设施的投资提供有效的依据，减少浪费，降低政府粮食物流与粮食安全保障投资成本。 

    2．2．2从企业层面来看 

    随着我国粮食流通体制的改革，企业已经成为我国粮食物流中最主要的主体，物联网在粮食物流中的应用，企业是最大的实施者与承担者，由其所带来的影响也会直接表现在企业的管理运作与效益中。物联网技术在粮食物流企业问的应用，可以使企业间真正做到信息动态共享，使整个粮食供应链实现可视化，有效协调粮食仓储企业、加工企业、运输企业、批发零售企业之间的一体化运作，减少供应链上的无效储存，消除"牛鞭效应"，提高运作效率，降低运作成本，为粮食物流企业带来较好的收益。 

    2．2．3从农户及消费者层面来看 

     对农户来说，物联网在粮食物流中的应用，农户可以通过由物联网感知的数据信息，了解到真正的粮食供求与流通状况，从而克服了在粮食销售中的信息不对称现象，另外，通过对本地区甚至我国粮食基本信息的了解，可以指导农户合理种植，减少谷贱伤农的情形，提高农民的种粮理性及种粮收益，这也在一定程度上解决了我国粮食物流中不同品种粮源波动性的问题。 

     从消费者角度来看，消费者可以通过粮食包装上的电子标签，利用物联网的溯源功能，了解到粮食的产地、流通环节及质量等问题，从而保证了食 品安全，买到想买的粮食。 

     3、粮食物流中实施物联网技术存在的问题  

     物联网技术的发展及实施将给物流行业带来革命性的变革，粮食物流也将因此受益，但由于其产品的特性、流通形式等存在着一定的独特性，因此，粮食物流在应用物联网技术的过程中，也会存在着一定的制约因素。 

     3．1 粮食的散货性，使粮食在物流中不易追踪 

     物联网就是实现物物相联，相互感知，但对于粮食产品来说，其属于大宗散货，不可能做到每粒粮食的物物相联，在粮食物流中应用物联网技术，首先要解决的就是物联网中"物"的问题，也就是确定基本物联单元的问题。随着现代粮食物流的发展，"四散"化被证明是一种较好的粮食物流模式，这就在某种层面上增加了物联网实施的难度，在散粮物流过程中，强调规模仓储与运输，由于粮食的流动性，使不同品种、品质、产地的粮食很容易混合在一起，增加了对某特定粮食的感知与追溯的难度。 

     3．2 粮食产品的低值性，为物联网技术的实施带来一定的成本压力 

     费用问题也将是制约物联网技术在我国粮食物流领域中应用的主要因素之一。相对工业品来说，粮食属于低值产品，成本分摊能力差，另外，作为传统的流通产业，粮食物流运作主体的利润非常低，而物联网技术作为新兴的信息化技术，投入较大，这必然会给粮食物流企业带来较大的成本压力，特别是在物联网技术尚未完全成熟的初期，粮食物流企业应用物联网技术的动力将不足。 

     3．3 粮食物流主体的复杂性，为物联技术的实施带来一定的难度 

    随着我国粮食流通体制的改革，目前粮食物流已经市场化，粮食物流主体存在着多体制、多层次的特点，规模差异巨大，有些先进国有粮库信息水平较高，而有些小的民营企业还在从事着原始的经营，在如此复杂的领域实施物联网工程，必定会是一个漫长的过程。只有更多的粮食企业实施物联网技术，才能真正达到应有的效益，为国家的粮食流通调控带来条件，但主体的多样性与复杂性，使物联网的全面实现难度增加。 

    4、对我国粮食物流中应用物联网技术的建议 

    (1)探索物联网技术与粮食现代物流模式的协调发展。针对粮食的散货性及粮食的"四散"化物流，要研究物联网实施的载体单元，可以考虑把运输工具、装卸设备以及仓储设施作为基础物联单元，间接实现对粮食的感知与粮食物流条件的控制，使物联网技术为粮食的"四散"化物流服务。另外，要探索新的粮食物流模式，如发展粮食集装箱运输等，使粮食物流单元化，以集装 箱作为物联单元，从而更好地应用物联网技术，促进粮食物流的发展。 

    (2)充分发挥政府在物联网技术推广过程中的主体性。粮食物流不仅仅是简单的商业行为，还存在一定的社会性与外部性，所以在物联网技术的推广与应用过程中，政府应充分发挥其主体作用，促进物联网技术在粮食物流中的实施。首先，加大物联网在粮食物流中适用性的研发力度，政府可以组织相关科研机构，以课题的形式开展物联网技术应用的研发，尽快把物联网技术引入到粮食物流中来；其次，对物联网技术的应用给予一定的补贴。针对民营企业资金压力较大的现实，政府可以对实施物联网技术的企业，给予一定的资金支持，以促进其对物联网技术的应用，这也有利于政府的粮食物流信息的收集与调控；再次，建立统一的物联网粮食物流数据库，对由物联网感知收集的数据进行统一集并，以供决策参考，发挥物联网的价值。 

    (3)分步实施，重点推进。考虑到粮食物流主体的多样性与复杂性对物联网技术实施的影响，政府进行引导，促进物联网技术的分步实施，首先是国有重点粮库与粮食运输企业，其次，再引导民营粮食物流企业对物联网技术的应用，特别是利用政策手段，把物联网技术的应用作为考核民营代储粮企业的指标之一，并以资金支持的方式，逐步推进粮食物流行业的物联网工程。在实施过程中，要充分认识到粮食物流的管理水平与企业的能力，使之与技术的发展水平相适应，做到相互促进。另外，要充分发挥粮食大企业的作用，以其在粮食供应链中的主体地位，促进物联网在粮食物流中的实施。 

    总之，物联网作为一项新的应用技术，将为众多的传统行业带来变革，粮食物流也应及早谋划这一新技术在本领域中的应用，以提升我国的粮食物流运作水平，为粮食物流主体带来效益，为国家进行粮食调控提供条件，但我们也应清楚地认识到，在其应用的过程中还存在很多技术上、管理上与运作上的问题需要进一步探讨。