浅谈物联网技术在港口物流中的应用与实践

摘 要：随着我国社会经济快速发展，有效拓宽了物流行业的发展空间。在传统港口物流经营过程中货物周转效率、库容利用率以及各项管理工作质量都较低。随着物联网技术快速发展，通过应用物联网技术能够对港口物流各个作业环节实现智能化管理，借助物联网技术能够对港口物流重点业务功能进行全面设计，分析多个功能模块实际操作流程，有助于基于物联网技术基础上构建现代化港口物流系统运行框架。

关键词：物联网技术;港口物流;应用;实践

在我国社会主义现代化建设中各类原材料、能源等基础性物资需求量较大，此类物资大多都是呈现为散杂货形态出现在物流各个环节中。在陆路运输与水路运输中，港口是重要转接点，在港口中集聚了较多机械设备，物流管理流程较为复杂，承载着货物运输、装卸、存储、流通加工等不同业务。随着现代化港口物流业务量不断扩大，过去传统的业务管理流程与管理方法不能全面适应社会发展新时期多项要求。物联网是较为先进的信息化技术，在现代化港口生产中广泛应用，能够全面提升港口物流管理效率，调控管理成本。

一、物联网技术本质认识概述

当前物联网主要是由三层基本架构组成，分别是网络层、感知层、应用层。物联网是通过应用各类传感装置、全球定位系统、视频识别技术、RFID技术、红外感应、激光扫描器等相关信息采集装置，在约定协议基础上，与能够实现物品互通互联的网络进行有效连接，通过信息交换与有效通信，建立集智能化识别、定位、跟踪、监控、管理为一体的网络系统。从物联网技术本质来看，主要具有以下方面基本特征。首先是互联网特征，需要对相应物体间建立互联互通的互联网络。其次是基本识别和通信特征，在物联网中融入的物需要具有通信和自动化识别功能。最后是智能化，网络系统在构建过程中要突出自动化、智能化控制与自我反馈的特点。随着现代化科学技术与信息技术快速发展，物联网技术发展是必然趋势，是多种技术聚合性应用的有效提升，也能促进现代化物流调发展的必要技术。物联网技术集成基于传感技术基础上，将无线网络传输技术、移动计算技术、GPS技术、RFID技术、互联网技术等有效结合，推动现代化物流行业全面发展。

二、物联网技术在港口物流中的应用分析

1.卸货入库管理

卸货入库基本作业流程是从物流卸货车翻卸开始，以运输货物进入堆场到达垛位结束为基础。根据港口堆场环境及操作中各项特点，可以将堆场进行有效划分，并且在不同区域都放有带有RFID标签的垛牌，在管理系统中将垛场基本编号与相应标签进行有效绑定。在卸货入库之前，相关管理人员要将到达港口的相关获取各项信息录入到货物管理系统中，通过系统对货物基本堆场计划进行设计，确定具体堆放位置。在卸货作业操作过程中，仓库管理人员可以通过移动终端设备地对系统中预设的各项计划进行有效读取，然后对操作工人机械操作进行指引，对不同获取基本信息进行分析，在相关指标基础上发放RFID标签，将货物重要信息标签录入到RFID标签中，使得货物能够与RFID标签进行有效绑定。

当携带有RFID标签的各类货物进入到堆场或是仓库之后，RFID读取器能够对获取基本标签进行有效识别，然后通过应用无线网络将标签中相关数据传输到后台，能够生成卸货理货单，对基本卸货信息进行有效记载。等到卸货理货单生成完毕之后，能够在系统中形成项目记录页，对堆场货物实际存储量进行动态化更新。检算员能够更加直接掌握账页相关信息，通过验号等方式对货物相关信息进行有效查询。管理人员对货物出库数据以及入库数据进行分析，系统能够有效实现库存场地管理可视化功能。相关货主以及管理人员能够更为直接掌握获取基本堆放情况，便于其余物流管理工作开展。

2.堆场监控管理

堆场的实时监控是通过成像设备对相关物标进行有效监控，还能通过电脑系统对现场作业情况进行精确监控。通过传感技术、视频技术、无线网络、RFID技术能够动态化掌握堆场实际情况，对货物进出记录、堆放情况、获取基本信息进行获取，便于仓库管理人员对货物基本堆放位置进行布设，拟定各项管理计划。相关工作人员能够更为真实地观察到货物基本堆放情况，提升堆场处理效率与信息传递实时性。在堆场环境中通过多种传感装置能够实现全天检测，提高货物安全性。还能通过物联网技术进行资源调控、结果预判、指挥控制、实时反馈等，向相关管理人员传递各类指令与执行结果。

3.提货出库管理

在港口物流中，各个货主通过出库凭证将货物从仓库转移到相应运输工具中，或是运输到船舶上，运出港口。在港口物流中汽车是应用较多的提货工具，在装货过程中要对其进行过磅处理，然后再装入到相应货船中。在港口物流中通过应用物联网技术能够对提货业务进行调整，使得出库基本流程得到全面优化。

货物在实际出库管理过程中，首先要对提货单进行管理，其次要对各类货物实际出库进行管理。两个活动同时开展，对相关信息及时进行更新。首先相应的办单人员在管理系统中要对各类货物实际堆放情况进行分析，为广大货主办理出库单，在信息系统中要将RFID卡与出库单信息进行结合绑定。将部分信息交给货主和运输公司，能够在车上放置识别标志，有助于促进信息采集和核对，剩余部分信息交由仓管员。在港口中各类装货汽车进入过磅系统过空磅之后，管理系统能够记录货物在提取时的空磅重量以及实际过磅时间等相关信息。管理人员通过PDA对提货车辆上RFID相关信息进行核对，当各项信息核对一致之后进行装车。等到装车活动全部结束之后，要进行过磅，系统对相关重量进行获取记录，然后获取运输货物实际重量，记录到RFID标签中。

当贴有RFID标签的货物离开仓库之后，RFID读取器自动识别获取中的标签，然后通过无线网络将标签上相关信息进行传递，能够生成获取基本出库记录，获取堆场货物相关信息。通过仓储门禁系统离开港口之后，RFID天线要对离港车辆进行全面检查，确定其满足各项设定条件之后让其通行。有部分货物较多，需要通过多辆货车进行运输，要对此类运输车辆放置较多信息的RFID卡，然后展开相应操作。当出库单所有的货物都全部提取完毕之后，检算人员需要对此单货物实际出入库情况进行分析，然后通过系统标记此单基本狀态。和传统港口物流相关业务相比较，通过应用RFID能够对单证填写环节进行调控，系统中多项记录信息能够通过手持设备进行获取。汽车在过磅过程中能够生成装货理货单，降低数据单据录入量。

4.设备基本调度与管理

在港口物流作业设备应用中主要有皮带机、门机、翻车机、卸船机等装卸设备，各类设备应用电气化程度较高，通过识别传感、视频监控以及RFID等技术能够对其基本运行状态进行有效监控，有助于对故障进行引导、排除，确保生产环节安全性有效提升，对能耗问题进行控制，提高生产作业效率。设备调度是在驾驶端安装终端设备，将调度指令传递给驾驶人员，驾驶人员能够根据不同指令开展搬运、装卸等环节作业。调度相关部门通过图形化程序能够掌握堆场区域相关运行情况。在对各类应用设备在管理过程中，可以通过RS、GIS、GPS等数能够对港口物流规定资产进行识别，然后记录机械设备实际作业状态，能掌握设备基本运行信息。

三、基于物联网技术的港口物流系统基本架构设计

1.物联网设备安放与硬件拓扑结构

物联网基本设备主要有RFID标签、红外线感应设备、车牌识别设备等。相关业务部门安装发卡器，然后实行移动标签，将相关信息录入到数据库中。在地磅位置安装车辆检测器以及识别设备，在过磅过程中能够对车牌进行自动化识别，此时还能在远距离安装RFID读取器，对控制器相关命令进行收取，通过天线配合对相关信息进行读写。再将读卡器相关数据传递给控制器，通过控制器能够指导读写器进行工作。读写器将获取的车载信息记录传递给电脑，同时也接收电脑传输的数据。可以将堆场分为不同工作区域，在不同区域中都放置RFID垛牌。在提货运输设备中安装RFID移动标签，其中能够包含出库单号以及货物相关信息等。在硬件网络拓扑结构设计过程中，要接入相关感应设备来收集获取相关信息，通过过磅操作有序进行，各类移动装置在无线网络连接基础上引入局域网。

2.系统架构

基于物联网技术的港口物流系统结构与物联网体系结构具有相似性，主要是分为三层，最低层是对信息数据进行收取以及感知，第二层是信息数据传输的网络层，最高层是应用层。在数据感知层中主要应用智能终端、传感器、阅读器等相关设备对信息进行采集与收取，是物联网系统运行基础。此层主要有传感器与控制器，对信息数据进行采集与控制，实现网络短距离传输，能够将数据传递到应用平台上再传输到控制器中。数据处理传输层主要是通过网络技术实现信息数据高效化传递，提升数据传递安全性，还能在数据信息传递基础上下发相应的控制命令。应用层就是对数据信息进行管理和处理，在整合处理结果基础上进行智能化决策，能够全面推动港口物流全面发展。

3.系统可提供的业务服务

卸货入库管理功能是将到达港口的物资相关信息全部录入到货物管理系统中，与堆场基本编号以及RFID标签进行有效绑定。通过RFID读取器能够获取货物相关标签，然后将各类数据信息传递给数据库，能够生成理货单，对各项卸货信息进行明确记录。堆场监控管理中是要对港口物流现场作物情况进行明确指导，对资源进行调整，使得各项计划、控制、反馈能够有效互动。提货出库管理是对提货单进行管理，做好出库管理工作，对各项信息进行更新。在实际操作过程中各项操作环节都可以通过手持式设备对相关信息进行自动化获取，能生成装货理货单。在设备调度和管理中，要对各类装卸设备基本工作状态进行全面监控、引导、排除故障、调度等，提升生产环节安全性，控制能耗，对固定资产进行查询跟踪。通过物联网技术应用还能对船舶、车辆进行实时监控与管理。通过物联网技术能够建立智能化企业物流配送中心，借助各类技术应用，能够实现无人搬运车物料、自动分拣等，在整个物流环节实现智能化、自动化、网络化发展。

四、结语

总而言之，随着物联网技术快速发展，会促使物流配送网络朝着智能化发展，推动物流供应链变革，在物流系统中能够促使各类产品实现实时化与透明化管理，对重要物资能实现可追溯、可跟踪管理。当前随着我国社会主义市场经济快速发展，港口物流业务量逐步扩大，各个业务涉及的环节较多，属于系统化业务。要从实践中对物联网系统进行优化设计，解决物联网技术在港口物流中应用的各项问题，推动我国现代化物流快速发展。

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