1、 物联网创新应用论文 智能物流 摘要 智能物流是利用集成智能化技术,使智能物流能模仿人的智能, 具有思维,感知,学习,推理判断和自行解决物流中某些问题的能 力。智能物流的未来发展将会体现出四个特点:智能化,一体化和 层次化,柔性化与社会化。在物流作业过程中的大量运筹与决策的 智能化;以物流管理为核心,实现物流过程中运输,存储,包装, 装卸等环节的一体化和智能物流系统的层次化;智能物流的发展会 更加突出“以顾客为中心”的理念,根据消费者需求变化来灵活调 节生产工艺;智能物流的发展将会促进区域经济的发展和世界资源 优化配置,实现社会化。 通过智能物流系统的四个智能机理,即信 息的智能获取技术,智能
2、传递技术,智能处理技术,智能运用技术。 关键词:智能物流;自动识别技术;人工智能;数据挖掘;gis 技 术; 智能物流就是利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位 系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台广泛应 用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节,实现 货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理,提高物流行业的服 务水平,降低成本,减少自然资源和社会资源消耗。物联网为物流 业将传统物流技术与智能化系统运作管理相结合提供了一个很好的 平台,进而能够更好更快地实现智能物流的信息化、智能化、自动 化、透明化、系统的运作模式。智能物流在实施的过程中强调的是 物流 过程数据
3、智慧化、网络协同化和决策智慧化。智能物流在功能 上要实现 6 个“正确” ,即正 确的货物、正确的数量、正确的地点、 正确的质量、正确的时间、正确的价格,在技术上要实现:物品识 别、地点跟踪、物品溯源、物品监控、实时响应 ;本论文将从智能 物流的关键技术展开分析,其关键技术主要是数据挖掘技术,自动 识别技术,人工智能技术,GIS 技术等; 一, 数据挖掘技术 从数据本身来考虑,通常数据挖掘需要有数据清理、数据变换、 数据挖掘实施过程、模式评估和知识表示等 8 个步骤,数据仓库出 现在 20 世纪 80 年代中期,它是一个面向主题的、集成的、非易失 的、时变的数据集合,数据仓库的目标是把来源不同
4、的、结构相异 的数据经加工后在数据仓库中存储、提取和维护,它支持全面的、 大量的复杂数据的分析处理和高层次的决策支持。数据仓库使用户 拥有任意提取数据的自由,而不干扰业务数据库的正常运行。 数据 挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的及随机的实际应用 数据中, 挖掘出隐含的、未知的、对决策有潜在价值的知识和规则 的过程。一般分为描述型数据挖掘和预测型数据挖掘两种。描述型 数据挖掘包括数据总结、聚类及关联分析等,预测型数据挖掘包括 分类、回归及时间序列分析等。其目的是通过对数据的统计、分析、 综合、归纳和推理, 揭示事件间的相互关系,预测未来的发展趋势, 为企业的决策者提供决策依据。 二,
5、自动识别技术 自动识别技术是以计算机、光、机、电、通信等技术的发展为 基础的一种高度自动化的数据采集技术。它通过应用一定的识别装 置,自动地获取被识别物体的相关信息,并提供给后台的处理系统 来完成相关后续处理的一种技术。它能够帮助人们快速而又准确地 进行海量数据的自动采集和输入,在运输、仓储、配送等方面已得 到广泛的应用。经过近 30 年的发展,自动识别技术已经发展成为由 条码识别技术、智能卡识别技术、光字符识别技术、射频识别技术、 生物识别技术等组成的综合技术,并正在向集成应用的方向发展。 条码识别技术是目前使用最广泛的自动识别技术,它是利用光电扫 描设备识读条码符号,从而实现信息自动录入。
6、条码是由一组按特 定规则排列的条、空及对应字符组成的表示一定信息的符号。不同 的码制,条码符号的组成规则不同。较常使用的码制有: EAN/ UPC 条码、128 条码、ITF - 14 条码、交插二五条码、三九条码、库德 巴条码等。 射频识别(RFID)技术是近几年发展起来的现代自动识 别技术,它是利用感应、无线电波或微波技术的读写器设备对射频 标签进行非接触式识读,达到对数据自动采集的目的。它可以识别 高速运动物体,也可以同时识读多个对象,具有抗恶劣环境、保密 性强等特点。 生物识别技术是利用人类自身生理或行为特征进行身 份认定的一种技术。生物特征包括手形、指纹、脸形、虹膜、视网 膜、脉搏、
7、耳廓等,行为特征包括签字、声音等。由于人体特征具 有不可复制的特性,这一技术的安全性较传统意义上的身份验证机 制有很大的提高。人们已经发展了虹膜识别技术、视网膜识别技术、 面部识别技术、签名识别技术、声音识别技术、指纹识别技术等六 种生物识别技术。数据变换、数据挖掘实施过程、模式评估和知识 表示等 8 个步骤。 三, 人工智能技术 人工智能就是探索研究用各种机器模拟人类智能的途径,使人 类的智能得以物化与延伸的一门学科。它借鉴仿生学思想,用数学 语言抽象描述知识,用以模仿生物体系和人类的智能机制,主要的 方法有神经网络、进化计算和粒度计算三种。 神经网络:神经网络 是在生物神经网络研究的基础上
8、模拟人类的形象直觉思维,根据生 物神经元和神经网络的特点,通过简化、归纳,提炼总结出来的一 类并行处理网络。神经网络的主要功能主要有联想记忆、分类聚类 和优化计算等。虽然神经网络具有结构复杂、可解释性差、训练时 间长等缺点,但由于其对噪声数据的高承受能力和低错误率的优点, 以及各种网络训练算法如网络剪枝算法和规则提取算法的不断提出 与完善,使得神经网络在数据挖掘中的应用越来越为广大使用者所 青睐。 进化计算:进化计算是模拟生物进化理论而发展起来的一种 通用的问题求解的方法。因为它来源于自然界的生物进化,所以它 具有自然界生物所共有的极强的适应性特点,这使得它能够解决那 些难以用传统方法来解决的
9、复杂问题。它采用了多点并行搜索的方 式,通过选择、交叉和变异等进化操作,反复叠代,在个体的适应 度值的指导下,使得每代进化的结果都优于上一代,如此逐代进化, 直至产生全局最优解或全局近优解。其中最具代表性的就是遗传算 法,它是基于自然界的生物遗传进化机理而演化出来的一种自适应 优化算法。 粒度计算:早在 1990 年,我国着名学者张钹和张铃就 进行了关于粒度问题的讨论,并指出“人类智能的一个公认的特点, 就是人们能从极不相同的粒度(granulari2ty) 上观察和分析同一 问题。人们不仅能在不同粒度的世界上进行问题的求解,而且能够 很快地从一个粒度世界跳到另一个粒度世界,往返自如,毫无困难
10、。 这种处理不同粒度世界的能力,正是人类问题求解的强有力的表现” .随后,Zadeh 讨论模糊信息粒度理论时,提出人类认知的三个主要 概念,即粒度(包括将全体分解为部分) 、组织(包括从部分集成 全体) 和因果(包括因果的关联) ,并进一步提出了粒度计算。他 认为,粒度计算是一把大伞,它覆盖了所有有关粒度的理论、方法 论、技术和工具的研究。目前主要有模糊集理论、粗糙集理论和商 空间理论三种。 四, GIS 技术 GIS 是打造智能物流的关键技术与工具,使用 GIS 可以构建物 流一张图,将订单信息、网点信息、送货信息、车辆信息、客户信 息等数据都在一张图中进行管理,实现快速智能分单、网点合理布
11、 局、送货路线合理规划、包裹监控与管理。 GIS 技术可以帮助物流企业实现基于地图的服务,比如:1、网点标 注:将物流企业的网点及网点信息(如地址、电话、提送货等信息) 标注到地图上,便于用户和企业管理者快速查询。2、片区划分:从 “地理空间”的角度管理大数据,为物流业务系统提供业务区划管 理基础服务,如划分物流分单责任区等,并与网点进行关联。3、快 速分单:使用 GIS 地址匹配技术,搜索定位区划单元,将地址快速 分派到区域及网点。并根据该物流区划单元的属性找到责任人以实 现“最后一公里”配送。4、车辆监控管理系统,从货物出库到到达 客户手中全程监控,减少货物丢失;合理调度车辆,提高车辆利用
12、 率;各种报警设置,保证货物司机车辆安全,节省企业资源。5、物 流配送路线规划辅助系统用于辅助物流配送规划。合理规划路线, 保证货物快速到达,节省企业资源,提高用户满意度。6、数据统计 与服务,将物流企业的数据信息在地图上可视化直观显示,通过科 学的业务模型、GIS 专业算法和空间挖掘分析,洞察通过其他方式 无法了解的趋势和内在关系,从而为企业的各种商业行为,如制定 市场营销策略、规划物流路线、合理选址分析、分析预测发展趋势 等构建良好的基础,使商业决策系统更加智能和精准,从而帮助物 流企业获取更大的市场契机。 智能物流未来的发展将会随着运输成本在经济全球化的影响下, 竞争日益激烈。如何配置和利用资源,有效地降低制造成本和是企 业所要重点关注的问题。要实现这种战略,没有一个高度发达的、 可靠快捷的物流系统是无法实现的。随着经济全球化的发展和网络 经济的兴起,物流的功能也不再是单纯为了降低成本,而是发展成 为提高客户服务质量以提高企业综合竞争力。当前,物流产业正逐 步形成七个发展趋势,它们分别为信息化、智能化、环保化、企业 全球化与国际化、服务优质化、产业协同化以及第三方物流。在竞 争日益激烈的二十一世纪,进一步降低物流成本,选择最佳的物流 服务,提高自身产品的竞争力,必将成为商家在激烈的商战中取胜 的主要手段。物流必将以多方向的趋势更快更好的发展。