基于物联网的铁路冷链物流园区信息平台构建
[摘要]针对当前我国冷链物流蓬勃发展的趋势和铁路物流园区信息化建设的不足，通过对铁路冷链物流园区信息平台需求和构建原则的分析，构建了基于物联网技术的铁路冷链物流园区信息平台的系统框架，为铁路冷链物流园区信息化建设提供了有价值的思路。
[关键词]物联网；铁路冷链物流园区；信息平台
[中图分类号]F253.9 [文献标识码]A [文章编号]1005—152X（2017）03—0137—06
1前言
近五年来，冷链物流在我国蓬勃发展，物联网等新技术应用层出不穷，物流园区信息化建设成为各方关注的焦点，政府有关部门在政策方面也给予了大力支持。2014年，国务院印发《物流业发展中长期规划（2014—2020年）》，指出要加强北斗导航、物联网、云计算、大数据、移动互联等先进信息技术在物流领域的应用，更是为物流园区信息化建设指明了方向。
冷链物流园（Cold chain logisties park）是近几年出现的新概念，是指在物流作业集中的地区，在几种运输方式衔接地，将多种物流设施和不同类型的冷链物流企业在空间上集中布局的场所，也是一个有一定规模具有多种服务功能的冷链物流企业集结点。冷链物流园区对产业聚集、资金、技术、人才以及信息化管理起到重要的推动作用。
铁路运输在我国的地位举足轻重，依托铁路运输的冷链物流园区的建设对于完善我国冷链物流体系具有重要意义。2016年12月，中国铁路总公司印发《铁路冷链物流网络布局“十三五”发展规划》，至2020年，形成布局合理、功能完善的铁路冷链物流网络，其中信息平台的构建是重中之重，因此，本文将重点研究基于物联网技术的铁路冷链物流园区信息平台的建设。
2铁路冷链物流园区信息平台需求分析
在物联网环境下，规划铁路冷链物流园区信息平台可以为园区管理部门及园区入驻企业等利益相关者提供各种个性化的需求信息，实现信息共享，满足园区各相关用户对信息平台的需求。铁路冷链物流园区信息平台需求分析主要包括两个方面：用户需求分析和功能需求分析。
2.1用户需求分析
物流园区信息平台的规划建设归根结底是为了满足园区用户的需求，因此信息平台的各种功能必须围绕平台用户的需求展开，首先需要分析平台的用户类型，然后才能对其需求进行分析。在平台用户类型的分类方面，研究人员给出了不同的分类方法，但都大同小异。总体上而言，物流园区信息化平台的服务对象涉及物流企业、工商企业、政府部门、公共服务机构、物流园区管理委员会，这些用户对于信息服务平台的需求各有侧重点。
（1）物流企业。物流企业主要包括进驻园区或使用园区信息平台的运输企业、仓储企业和货代企业。物流企业对物流园区信息平台的需求主要包括：物流基础设施资源信息、物流市场信息、物流作业管理信息、物流法规政策信息等。
（2）工商企业。工商企业主要包括制造企业、商贸企业、最终用户等，其中尤以商贸企业居多，因此，工商企业主要以商贸企业为代表。工商企业对物流园区信息平台的需求主要包括：物流供需信息、货物运输及存储状态信息等。
（3）政府部门。政府部门主要包括政府管理部门及相关的职能部门。政府管理部门对物流园区信息平台的需求主要包括：物流园区的总体运作信息、物流基础设施的建设与使用信息等。政府职能部门对物流园区信息平台的需求主要包括：园区企业的缴税、报关、行业监管等信息。
（4）公共服务机构。公共服务机构主要包括银行、保险公司等金融服务机构。公共服务机构对物流园区信息平台的需求主要包括金融业务信息、金融政策信息等。
（5）物流园区管理委员会。物流园区管理委员会是园区的实际运营管理方，也是物流园区信息平台的运营方，其对物流园区信息平台的需求主要包括：物流园区基础设施设备信息、物流园区运营管理信息、招商推广信息等。
2.2功能需求分析
通过上述分析，我们了解了用户对物流园区信息平台的需求。为了更好地实现用户的需求，使物流园区信息平台更好地为用户提供信息服务，我们将基于物联网的物流园区信息平台的功能分为两大类：基本功能与扩展功能。
所谓基本功能，是指物流园区信息平台能满足各类用户对信息化基本需求所具备的功能，主要包括以下几个方面：
（1）物流园区管理功能。基于物联网的物流园区信息平台为物流园区的日常运营管理提供了有效的信息化工具，使得园区的服务和管理更加完善，也提高了园区的企业管理水平。
（2）物流业务管理功能。物流企业不仅是物流园区的重要参与者，也是物流园区的主要服务对象，因此，满足物流企业的要求便成为物流园区信息平台最基本的功能之一。针对园区内的各类人驻企业，物流园区信息平台为企业提供运输、仓储、货代等一系列物流业务管理功能。
（3）信息发布服务功能。进入信息化时代以来，高效、及时的信息是提高工作效率的重要保证，对于物流园区而言同样如此。作为物流环境建设的重要组成部分，基于物联网的物流信息平台将通过提供用户所需要的信息发布功能，为用户提供信息支持，从而加快物流业务信息化、现代化进程。物流信息平台所发布的信息主要可以分为三大类：①与物流园区及园区信息平台有关的信息，如信息平台功能导航、物流园区招商情况等；②与物流资讯及专业咨詢服务有关的信息，如物流政策法规、物流教育培训等信息；③与物流供需有关的信息，如铁路里程、铁路车次等信息。
（4）电子商务功能。物流园区汇集了物流供应链环节上的众多企业，这些企业在园区内完成一系列业务活动，因此物流园区信息平台应该具备电子商务功能，为园区企业提供在线交易、合同管理、结算管理、缴税报关、在线金融等服务。
（5）电子政务功能。基于物联网的物流园区信息平台，将政府部门的相关职能系统接入园区的信息平台中，使得园区企业能够集中办理政务服务，减少不必要的环节，提高物流企业的工作效率，让政府的这种公众信息服务成为推动和支持物流发展的重要力量。
（6）数据交换功能。数据交换功能是物流园区信息平台必备的基本功能之一。如前所述，物流园区参与者包括众多物流企业、功能工商企业、政府部门和公共服务机构等，不同参与者之间以及不同物流管理环节之间，会发生大量的信息交互，同时，信息平台与外界系统也存在大量的信息交互，這种信息交互往往以数据的形式存在，因此，平台必须具备数据交换功能，从而实现信息互通和共享。
在保证实现园区信息平台基本功能的基础上，可以考虑开拓以下扩展功能：
（1）远程商品展示功能。随着物联网技术的发展，基于物联网技术的物流园区信息平台可以通过视频、图像等为远程客户提供商品展示服务，将商品直观地展示在客户面前，吸引潜在客户，增强园区的影响力，提高驻园企业的经营业绩。
（2）冷链温度监控功能。冷链物流园区不同于一般的物流园区，其主要服务对象是瓜果蔬菜、速冻食品等易腐产品，需要在较低的温度下储藏运输才能保证商品质量，对温度的要求非常高，因此，平台需要提供冷链温度监控功能以达到对冷链物流全环节的温度控制，保证商品的质量。
（3）集装箱堆场智能管理功能。基于物联网的物流园区信息平台可以实现集装箱堆场管理的自动化和电子化，避免以往集装箱堆场管理的人工化、手动化的弊端，节约集装箱操作时间，提高堆场作业效率和安全性。
（4）智能仓储配送功能。利用物联网技术，实现对企业货物的自动发出入库等操作，保证了货物仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，提高库存作业效率。利用园区信息平台信息共享的优势，对铁路列车运输资源、物流供需信息进行最优化配送，降低配送成本，缩短配送时间。
（5）物流监控功能。采用物联网技术跟踪货物的状态和位置，及时了解运输途中车辆、人员和货物信息，既能使运输过程透明化，又可以帮助企业实现灵活的车辆实时调度，提高物流质量。
3铁路冷链物流园区信息平台构建原则
（1）实用性原则。信息平台的构建应以服务对象的实际需求为导向，既要立足当下，也要展望未来，充分满足未来业务的发展需要，确保平台能为用户提供实用、便捷的服务。
（2）可靠性原则。可靠性原则是信息平台建设的重要原则。信息平台的构建需要采用成熟的技术体系和软件设备，实现技术上的可靠性。在信息平台运行的过程中，应严密监控数据库及信息传递过程，避免系统发生崩溃情况，同时做好备份方案，保证平台的可靠性。
（3）安全性原则。园区企业之间、企业与政府之间的有关事项都是在物流园区信息平台上完成的，大量的信息在信息平台上流动传输乃至共享，这些信息与用户的自身利益息息相关，信息安全问题尤为突出。因此信息平台应具备严格的安全防范措施，严防网络攻击，保证系统的安全性。
（4）兼容性原则。物流园区信息平台不是一个封闭的系统，它需要与外部系统进行信息交换。在多式联运环境下，铁路物流领域需要考虑与公路、水路物流领域相互衔接。在物联网环境下，铁路物流物联网需要更好地融入世界物联网大潮中去。
（5）可扩展性原则。信息平台的构建不是一劳永逸的，不仅要充分利用现有技术与现有系统实现“无缝对接”，而且未来随着技术的发展和理念的更新，需要不断吸收应用新技术、新理念，以保证平台的先进性，因此，在规划设计信息平台，需要为平台的升级改造留有余地，做到与时俱进。
（6）统一规划、分步实施、重点推进原则。基于物联网的物流园区信息平台的建设是一个长期的、不断完善的过程，不可能一蹴而就，因此，在构建信息平台时，应科学地从总体上规划，分步实施，重点开发对用户具有重要作用的基础设施。
4铁路冷链物流园区信息平台方案
4.1系统总体架构
依据铁路冷链物流园区的需求分析、功能要求以及设计原则，提出“一三八”系统，即“一套终端，三个中心，八个系统”的目标，构建铁路冷链物流园区信息服务平台的设计方案，得到图l所示的信息平台的系统架构图。
（1）“三位一体”：包括管理部门、终端系统、企业需求平台的三方需求的一体化服务方案。
（2）“一套终端、三个中心”方案设计：包括终端系统、数据资源中心、应用系统中心、用户服务中心。
（3）其它支持系统方案设计：包括应用系统（八个系统）、支撑系统、服务器和存储系统、网络系统、安全系统、运行维护系统等。
四层分布描述如下：
系统感知层是基于物联网的冷链物流园信息平台的基础。感知层具有超强的环境感知能力和智能性，由RFID、条码识读器、各种传感器、传感网等物联网技术所需的硬件和软件系统组成，实现对物品生产、加工制造、运输、仓储配送、销售等的监测和控制，为商家和客户提供无处不在、无所不能的信息服务和应用。
数据资源层主要目的是通过数据关联、数据挖掘、数据活化等技术解决数据割裂、无法共享等问题，筛选出有用的信息进行储存，并且与其它信息系统进行实时交互。其中，云计算为重要支撑技术，可以为各行业、各部门、各企业的数据中心等建立动态数据中心、数据仓库等，达到分门别类、各取所需的目的。
应用服务层主要是集中实现平台的各种应用功能，包括物流业务系统、仓储管理系统、配送管理系统、货运车辆监控系统以及追溯系统等。
用户体验层主要包括使用该系统平台的用户层和前端展现层，主要涉及物流园区管理公司、园区内企业、园区外企业和行业监管部门以及手机、互联网访问等，根据功能的要求赋予不同的权限。
4.2应用系统设计
（1）门户网站。物流园区门户网站是园区对外形象的展现和应用服务的窗口。园区门户网站的建设应包括园区展示、园区功能业务介绍、新闻公告、招商与服务信息以及业务应用系统接口等内容。通过园区门户网站，不仅可以展示园区信息和商户信息，而且可以宣传园区，提升园区的知名度。
（2）物流业务管理系统。
①运输管理模块。运输管理模块利用全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIs）等技术实现对运输工具、货物、路线的集中调度与管理，可以提供最优运输路径选择、最佳配载分析等服务。该模块支持的功能包括订单管理、运输计划制定、调度管理、车辆管理、业务跟踪、成本费用管理等。
②仓储管理模块。仓储管理模块主要是应用条形码技术、无线射频技术等先进的仓储技术实现对仓库所有资源的集中管理，提高仓储管理的水平。该模块的主要功能包括：出入库管理、库存管理、财务结算、报表查询等。
③配送管理模块。配送管理模块按照配送的有关原则，利用园区的物流资源，依据顾客需求对配送进行合理的组织与计划，以降低配送成本，提高物流效率，实现功能完善的配送信息服务。一般需要解决车队规划、配送路线规划、空篮回收等问题。
④货代管理模块。货代管理模块利用现代化的信息技术及信息化的理论与方法，以资源最大化和服务最优化为原则，主要面向公路、铁路、水运、航空等国内外的货代业务，满足其代理货物托运、接取送达、订舱配载、联运服务等多项业务需求，实现物流全程化管理，提高物流过程中的透明度，加强托运人与承运之间的协作能力，实现门对门、一票到底的最佳物流方式。
⑤展贸管理模块。展贸管理模块主要是帮助企业管理进销存业务，主要具有采购管理、库存管理、销售管理、应收应付款管理等功能。
（3）电子政务系统。电子政务系统就是利用现代互联网技术，将政府部门的相关职能系统（交通、海关、工商、税务、银行、保险等信息系统）接入园区的信息平台中，使得园区企业能够集中办理政务服务，减少不必要的环节，提高物流企业的工作效率，既能帮助园区企业更好地与政府对接，又能帮助政府实现对企业行为的监督。
（4）电子商务系统。
①信息发布模块。物流园区信息发布模块为用户了解园区的公共信息提供了平台。作为了解园区信息的窗口，信息发布系统具有信息发布、查询、展示功能，为用户提供园区的历史信息和实时信息。这些信息主要包括物流资讯、物流供需信息、园区招商引资信息、历史交易信息、交通信息、路况信息等。
②在线交易模块。在线交易模块为用户提供了网上交易平台，用户利用该系统即可完成在线交易，取代了线下交易方式，提高了交易效率。在线交易系统的功能主要有网上报价、在线下单、在线支付、网上报关、信用评价等。
③合同管理模块。合同是企业间经济往来的主要形式，关系到企业经营的成败。合同管理系统通过审查、监督、控制等手段对合同进行管理，从而保障交易双方的合法权益和合同的顺利执行，具体功能包括合同谈判磋商、合同订立、合同执行等。
④财务管理模块。财务管理模块的功能主要是对园区的财务活动进行管理，具体包括编制成本管理、财务预算、财务决算、编制各业务经营财务报表、财务分析等。
⑤统计管理模块。统计管理模块主要借助统计软件和网络技术收集整理园区企业的经营管理活动所产生的信息，通过这些信息对园区企业的经营行为实行调查统计和统计分析，从而掌控、监督园区企业的交易活动，达到对园区企业经营管理活动量化管理的目的。
（5）物流园区管理系统
①客户关系管理模块。为提高园区的竞争力，需要利用相应的信息技术以及互联网技术对客户进行营销和服务，从而提升园区的管理水平，为客户提供创新的、个性化的服务。客户关系管理模块功能涵盖客户信息管理、反馈投诉等。
②物业管理模块。物业管理模块是园区管理系统不可或缺的一部分。物业管理主要是应用强大的计算机功能和现代管理思想对园区内的保洁环卫、保安消防、水电收费、公共设施设备等进行管理，树立物流园物业整体形象。
③结算管理模块。为满足园区内的商业交易活动频繁的资金结算需求，结算管理模块便应运而生了。结算管理模块主要是对园区内的交易和物流服务等活动提供统一的结算服务，主要包括账户管理、收款出票、资金划拨和统计查询等功能。
④停车场管理模块。停车场管理模块主要应用计算机、网络设备等对园区车辆进出、园内车流引导、停车收费等进行管理，提升园区的停车管理水平。
⑤园区办公管理模块。园区办公管理模块旨在为园区提供一个高效的日常办公平台，其利用计算机信息技术实现园区日常办公管理，如人力资源管理、财务管理的电子化、自动化，提高园区办公效率。
（6）物联网应用系统
①远程商品展示模块。远程商品展示模块主要是应用物联网技术通过视频、图像、动画介绍等手段为客户提供全方位的商品展示服务，将商品直观地展示在客户面前，用户也可通过该模块参与讨论和购买联系，做出最终购买决策。
②冷链温度监控模块。温度控制是冷链物流区别于普通物流的最大特点。冷链温度监控模块使用具有温度采集功能的设备实时采集冷库与运输途中冷藏车内的温度，实时监控温度的变化。此外，该模块在温度异常时，还可自动报警并对温度做出调整，保证温度始终处于合理范围之内。这些温度信息系统会自动保存，以备查询。
③集装箱堆场智能管理模块。集装箱堆场智能管理模块基于RFID、GPS等技术实现集装箱堆场管理的自动化和电子化，避免以往集装箱堆场管理的人工化、手动化的弊端，保证堆场作业流程中的信息传达的及时性和准确性，节约集装箱操作时间，提高堆场作业效率和安全性。
④智能仓储配送模塊。智能仓储模块利用物联网技术，实现对企业货物的出入库管理、库存控制、货位管理、查询统计等操作的智能化处理，保证了货物仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，提高库存作业效率。智能配送模块利用园区信息平台信息共享的优势，利用铁路列车运输资源、物流供需信息制定最优化配送方案，降低配送成本，缩短配送时间。
⑤物流监控模块。物流监控模块充分利用GPS、GIS、GSM等技术为园区用户提供货物的状态和位置跟踪服务、运输路线规划服务、车辆跟踪服务，及时了解运输途中车辆、人员和货物信息，使运输过程更加透明，同时帮助企业实现灵活的车辆实时调度，提高物流质量。
（7）集装箱多式联运管理系统。集装箱多式联运管理系统主要是针对铁路物流园区内的集装箱多式联运进行管理。该系统面向用户（运输企业、海关、动植物检疫等监管机构、货主企业以及银行、保险等金融机构等）提供集装箱多式联运服务和相关的增值服务，如集装箱多式联运基础知识及相关法律法规的查询；电子口岸功能；集装箱还箱点功能；集装箱中转仓储功能；国内货运代理和集装箱配载服务功能。同时也包括与集装箱相关的服务，例如集装箱网上拼箱、集装箱在途跟踪以及集装箱租赁和买卖等。
（8）农产品溯源防伪系统。农产品溯源防伪系统综合运用GPS、RFID、数据库管理等多种先进的互联网技术对园区内的农产品等建立起从“农田到餐桌”的质量管理体系，做到生产可记录、信息可查询。该系统主要具有农产品安全生产管理、农产品流通管理、农产品质量监督管理、农产品质量追溯等功能，可以对农业生产过程中的生产信息如产地环境、生产流程到流通过程中的信息等进行记录，建立起产品的生产档案，保证产品信息链的流通。该系统既能使企业将产品的生产、包装、流通等环节的信息展示给消费者，又可以使消费者了解产品从生产到进入市场的整个过程的信息，还可以使监控部门对企业经营和产品质量进行很好地监督，避免无源管理，实现产品的全面质量管理。
5结语
目前，随着社会对大宗农产品物流和鲜活农产品冷链物流的需求不断增长，铁路冷链物流产业已步入转型升级的新阶段，但总体水平还不高，信息化建设仍然存在较大不足。本文通过对铁路冷链物流园区信息平台需求和构建原则的分析，构建了基于物联网技术的铁路冷链物流园区信息平台的系统框架，为铁路冷链物流园区信息平台的构建提供了有价值的思路，对未来铁路冷链物流园区信息平台的建设有一定的参考意义。
