我們的世界里，天上飛的、海里游的、地上跑的，除了那些能夠被國人能吃的，其實大都跟我們的物流相關了。那么貨物，不管是飛的、游的和跑的，它們什么時候在什么位置，它們到底的什么狀態，它們的主人又是誰?它們什么時候到達我們要求的地方?以前我們只能回答“大約到冬季”，直到最近新的技術、新的工具：RFID、GPS、GPRS、IOT等出現。它們可以幫助我們“看見”這些貨物在哪里，甚至在干什么。

今天老曾借用法國亞眠大學David R. Gnimpieba 的一篇文章，和大家一起來討論一個新技術--物聯網，如何幫助我們“看見”和“控制“這些天上地下海里的”野貨“?通常管理貨物流動的工具大多依靠信息系統，如ERP、WMS、APS、TMS等。云計算(CC)和物聯網(IoT)的出現提供了更多的可能，如傳輸、存儲、處理和共享。另外，為了在供應鏈中提高協作性和互操作性，需要將涉及物流的每個事件自動通知給相關參與者。為了解決這些問題，我們在本文中提出了基于與物聯網、云計算、GPS/GPRS和RFID有關的技術的定位，識別、通信、跟蹤和數據共享的協作平臺架構。一、介紹供應鏈中商品的識別，可追溯性和實時跟蹤一直很困難，因為供應鏈各方使用的平臺和技術存在差異。物聯網和云計算的出現帶來了一種新的方法，可以收集、傳輸、存儲和共享物流信息，從而實現供應鏈合作伙伴之間更好的合作和互操作性。這里解決的問題是加強供應鏈參與者之間的合作，以使包括第四方物流運營商在內的整個供應鏈中的貨物管理更加便利。包括良好的跟蹤和溯源，數據共享和處理，訪問和授權控制以及所有相關參與者之間相互作用的管理。現有平臺在某些關鍵點上未能解決下列問題：直接從包含在商品中的傳感器收集數據，以便進行實時處理和通知;為所有利益相關者制定共同的政策和溝通協議;管理協作者的異構互聯網技術(IT)基礎設施與異構傳統應用的多租戶之間的互操作性;通過移動設備提供信息，以便遠程處理數據并進行更新;管理供應鏈合作伙伴之間的多重互動。為彌補上述缺陷，我們建議設計一個協作式云平臺，以支持物流貨物跟蹤和追蹤的數據共享，集成和處理要求。該體系結構的附加價值主要體現在物聯網的不同層次，傳感器層，數據傳輸層，云中的存儲層，最終設置收集到的數據給用戶。因此，促進物流信息共享，以實現供應鏈不同參與者之間的可追溯性，協作和互操作性。這些要求是企業在物流領域協作供應鏈和未來的商業智能面臨的主要挑戰，另外，對于每個系統部分，我們提出一個基于Guard Stage Milestone (GSM)框架的數據和業務模型。

二、使用的技術和建模方法：概述1、現有平臺我們已經在日常生活的許多領域(農業/畜牧業、貨物運輸/貿易、環境、健康)提出了各種協作平臺。從架構的角度來看，我們可以說這些平臺主要基于協作門戶網站的模型，在集成方面，這些系統可以分為三類：點對點模型，通過Web服務進行集成(使用SOAP、UDDI、HTTP、WSDL等標準)，以及基于中間件(RPC、CORBA、DCOM、MOM)。這些體系結構的一個重要限制是它們不包括用于從傳感器獲取信息的傳感器網絡(WSN)，這些傳感器很少有云計算數據存儲策略(基于NoSQL，云存儲，AWS)。此外，就我們所知，在這些體系結構中很少提及通知和實時事件的概念處理。增加未來協作系統所需的集成問題，例如需要共享資源管理的共同策略，各種系統特有的協議和格式的多樣性，以及從任何設備(PC、PDA等)與任何平臺(Windows、IOS、Android等)可訪問性。2、物聯網物聯網是計算機技術和通信的一種發展，旨在通過互聯網連接物體。對象指的是我們周圍的一切，可以溝通或不溝通。這些對象互連所產生的信息和事件流被捕獲，用于促進他們的追蹤，管理，控制和協調。物流對象和流程是一個具體的應用例子。3、RFIDRFID由一對讀卡器/標簽組成。閱讀器發送無線電波，標簽依次發送識別幀。芯片啟動后，標簽和標簽將按照TTF協議(Tag Talk First)或ITF(Interrogator Talk First，詢問器優先級)進行通信。以TTF方式，標簽將芯片中包含的第一個信息傳送給詢問器。在ITF模式下，詢問器向標簽發送一個請求，并在稍后滿足。有三種類型的標簽，無源標簽、主動和半主動。前者的能量由識別時由讀者引起的磁場提供。有源標簽由電池供電，并且能夠在沒有來自閱讀器的請求的情況下發送數據。半主動標簽使用混合機制：自供電，根據標簽閱讀器的要求激活，允許比有源標簽更低的功耗。RFID芯片的閱讀距離從幾厘米到幾米(10米)不等，可以使用遠程通信技術超過200米。4、協作供應鏈的數據和信息共享傳統的供應鏈和業務管理系統有很多缺陷，因為供應商在客戶訂單和市場需求方面沒有全球可見度。 需求驅動的供應網絡(Demand Driven Supply Networks ，DDSN)是一種支持企業對企業協作和互操作性的IT方法。 DDSN建議在公司間供應鏈上分享數據。通過采用這種方法，而不是單獨回應孤立的客戶訂單，供應商能夠通過共享更多數據進行重組和共同工作，以便更好地應對所有市場需求。DDSN使用拉動技術，即供應鏈由客戶需求通過反應，預測、協作和編排來驅動，例如根據具體情景，庫存水平大約為8%，可能高達30%，而可靠的信息共享可以降低OOS率(out of stock situations)并改善需求鏈管理。5、GSM框架兩種方法共存于業務流程模型中，以流程為中心的方法和以事件為中心，在以流程為中心的方法中，業務流程由在流程生命周期中執行的各種處理或任務來表示。最有前途的方法是以工件為中心，將業務實體生命周期與被捕獲的實體相關數據信息模型相結合。

三、系統描述：組件和技術

圖1顯示了解決方案的全局架構。本節介紹該平臺及相關技術的主要組件。事實上，我們將專注于主要任務，如RFID識別，地理定位，跟蹤和追蹤，通信，傳輸和數據共享，收集物流對象并通過地理定位集裝箱卡車。(一)使用RFID進行識別和跟蹤EPCIS (Electronic Product Code Information System)代表電子產品代碼信息系統。一個標準的貿易合作伙伴可以共享有關產品在整個供應鏈中的物理移動和狀態信息(什么、何處、何時、為什么)。 如圖2所示，我們假設托盤配備有包含產品信息(如電子產品代碼(EPC代碼))，重量，托盤內容，產品危險性，不兼容產品等的RFID芯片。當托盤準備加載，RFID讀取器使用諸如GPRS/GSM或Sigfox網絡的傳輸系統讀取信息并發送到云平臺。 圖3的GSM模型描述了這種識別過程。名為“RFID標簽讀取和傳輸”的模型主要階段由兩個組合事件或Guard(“托盤準備好裝載”和“運輸車輛到達”)激活。當這個階段被激活時，內部系統“標簽信息讀取”會自動激活，執行“讀取托盤RFID標簽信息”和“通過GPRS發送托盤信息”的任務，內部階段“平臺驗證和確認”負責兩個任務，驗證讀取信息并將結果通知相關用戶。收集完畢后，信息必須存儲在某個地方以供不同目的使用。以下部分顯示我們如何存儲和處理收集的數據。(二)數據存儲和云平臺的實時事件處理我們為云平臺提出的架構是事件驅動(EDA，Event Driven Architecture)，通過事件管理和處理擴展了面向服務架構SOA 12。 該平臺由五塊組成，如圖4所示，數據/事件處理程序負責處理來自異構終端設備(RFID閱讀器，用戶平板電腦或PC)的事件和消息，用于存儲由RFID標簽發送或與用戶相關的信息的云存儲數據庫。事件處理和通知代理允許處理所有收到的消息，并通過生成新消息向相關用戶發送通知，一個指南服務用于存儲要通知的平臺外部消費者。最后，安全組件有助于加密消息并管理共享信息的訪問權限。1、數據/事件處理數據/事件處理程序由兩部分組成(圖5)，請求處理程序和數據處理。請求處理程序處理事件(RFID閱讀器或用戶請求)并將消息傳送給負責處理的數據處理單元。本單元的主要任務是：確定請求類型;提取數據;驗證數據格式和一致性;在共享數據庫中記錄數據。之后，通知服務被自動呼叫以通知目標用戶。2、云存儲數據庫此處使用云存儲來存儲和利用IoT數據可擴展性和可用性，并且無論如何都可以在任何地方訪問。如前所述，傳統平臺的數據分布在分布式數據庫中，可以從多個合作者獲得。收集到的數據量，安全性(訪問控制，認證和授權)及協議異構性是這種新方法面臨的最重要挑戰。要執行任務，平臺必須存儲有關業務實體，相關業務事件和用戶的信息。我們提出一個關系數據庫模式來存儲關于上述所有項目的信息。Google云SQL平臺使我們能夠使用關系數據庫模式。Google將處理復制，路徑管理并確保性能和可用性。我們知道，這不是解決高容量問題的正確方法;因此我們計劃用NoSQL數據庫擴展這項工作。我們的數據模型由一個業務實體表格組成，該表格托管了業務實體的EPC代碼作為唯一標識符(圖6)。此表還存儲實體(托盤，包裝箱等)的GPS坐標以及溫度，壓力和濕度等環境信息。該實體可以是許多其他業務實體的組合(如集裝箱由貨盤組成，貨盤由物品組成)。業務實體是由默認情況下在平臺中創建實體的業務用戶擁有的。對于用戶，我們存儲識別密鑰(BUId)，登錄名和密碼以使他們能夠訪問平臺。3、Web服務注冊和挖掘指南(UDDI注冊中心)UDDI注冊表代表通用描述發現和集成，這是一個基于XML的服務目錄，專門用于Web服務挖掘。UDDI可以在網絡上找到所需的Web服務。我們使用了UDDI注冊中心，因為我們的架構是面向服務的(SOA)，因此我們希望一起通信的Web服務注冊在目錄中以便于發現。該平臺的這個組件提供了為Web服務記錄的功能。目錄指定Web業務和其他遺留應用程序或業務流程應該如何注冊，以便在業務實體上下文更改(位置，溫度...)時自動通知。為此，我們使用發布/訂閱模式，允許玩家訂閱通知Web服務，并在業務實體的上下文發生更改時自動收到警報。發布/訂閱模式與其他消息交換模式不同，因為只有一個訂閱允許訂閱者接收一個或多個事件通知，而無需向服務提供者發送請求。發布/訂閱模式是處理多事件生產者和消費者以及具有不同和不同來源的事件處理時的合適服務。這種模式可以用于業務流程管理系統，其中客戶可以通過訂閱供應商服務并發布訂單或輸入來請求服務，供應商服務會將通知事件并發送給客戶。 4、事件處理和通知處理事件時(讀取RFID標簽，對托盤進行評論，更新GPS坐標，更改溫度......)，該模塊會通知相關用戶和利益相關方。從云端訪問的這些報告可以通過任何設備(平板電腦，手機，筆記本電腦)訪問貨物信息。 因此，供應鏈中協同合作監控商品的參與者可以實時做出重要決策，特別是有問題(容器被堵塞，托盤不符合行業法規等)的情況下。 圖8的GSM圖描述了在通知情況下的操作。 數據在到達云平臺之前通過網絡。 以下部分解釋了這種傳輸如何工作。(三)通信和數據傳輸通信網絡在此用于數據傳輸需求。在下文中，我們將重點放在使用兩種通信技術GPRS和Sigfox網絡的信息傳輸上。介紹了這些技術的比較。1、使用GPRS網絡傳輸如圖9所示，我們通過GPRS網絡觀察了具有GPRS通信模塊的Arduino板(GPRS屏蔽層)和云平臺之間的雙向通信。從RFID卡讀取的信息被傳送到arduino板。該消息通過GSM / GPRS網絡發送到平臺。由于采集和處理模塊使用的電池電量和存儲空間較小(Arduino mega：256 Ko閃存)，因此有必要對要傳輸的信息進行合理編碼。圖10的圖表顯示了我們提出的幀格式。該框架由三部分組成：第一部分提供有關EPC數據的信息。系列貨運集裝箱代碼EPC方案(SSCC)用于在物流(如：urn：epc：id：sscc：0625893.6589425689)中唯一標識托盤或集裝箱等集合物流單位。對于這一部分，我們必須尊重2014年11月以來的標準EPC標簽數據標準版本1.9。該框架的第二部分用于發送有關托盤環境的信息，例如溫度、壓力、濕度等。2、使用Sigfox蜂窩網絡進行傳輸數據傳輸的另一種方式是使用Sigfox蜂窩網絡。在圖11中，我們介紹一個基于Sigfox的架構。電信設計開發板(TD)是唯一能夠直接與SigFox網絡和TD云平臺(傳感器網絡服務)進行通信的設備。因此，無目前法提供另一張卡(Arduino，Galileo，Raspberry Py等)直接與SigFox網絡連接。此外，可以將ATTENTION命令AT命令發送給電信設計卡(TD1208，TD1202，TD1204和TD1207)。但請注意，Snootlab Akeru已開發出在Arduino上包含SigFox模塊的卡。 數據由RFID閱讀器讀取并傳輸到Arduino板，然后通過TD12XXXX SigFox網絡進行轉發。平臺SigFox有一個回叫服務來自動恢復錄制在平臺上的數據(圖11)。3、Sigfox和GPRS之間的比較表1顯示了使用GPRS的最大優點是它提供了發送盡可能多的消息的可能性，并且消息大小幾乎比SigFox的大。 但與SigFox提供的相比，GPRS訂購的年度成本非常高。根據這項比較研究，我們評論說SigFox是最好的解決方案，以防連接多個超過數百個物體的物體。Sigfox提供給客戶的云平臺增強了這一優勢。4、使用GPS進行容器跟蹤和定位跟蹤商品的位置(GPS坐標)，貨物，貨盤，集裝箱非常重要，特別是在丟失或被盜時。 全球導航衛星系統(GNSS)允許實時跟蹤貨物，并且可以保證運輸物流運營商的服務質量(QoS)。 因此，結合GPS傳感器可以通知車主及其合作者從裝貨開始直到交付給最終客戶的良好位置。為此，我們使用經緯度坐標的簽名度格式(DDD.dddd)。 根據這種格式，緯度范圍從-90到90，經度范圍從-180到180。

 

四、總結本文的目的是討論使用與GNSS(GPRS / GPS)相關的物聯網和云計算技術來進行實時地理定位和貨物追蹤。

起初，我們介紹了采用的架構并解釋了該平臺的工作原理。通過引入物聯網和云計算技術，重點放在信息共享方面，以實現物流互動和協作。另外，采用基于工件中心的方法來表示每個系統組件的行為并模擬其與其他組件的交互。下一步是在優化，協調和服務質量(QoS)方面實施和衡量此架構在流量管理方面的實際影響。注：本文是一篇比較專業的技術性論文，呈現給大家的主要目的是相互交流和學習，作者老曾(微信一六三八八八一九六三)也未必理解透徹，本不該關公前耍大刀，但是在下對IOT在物流貨物監控應用頗感興趣，望拋磚引玉，交些朋友，如能獲得大師片言指點，則是意外之財，當感激不已。(來源：物流指聞 文/曾志宏;編選：電子商務研究中心)近日，電商智庫電子商務研究中心發布《2017年度中國農村電商發展報告》(報告下載：www.100ec.cn/zt/17ncds/)，報告對2017年農村電商行業進行數據分析解讀。目前農村電商主要玩家主要包括：1)綜合平臺電商：京東、云集、農村淘寶、拼多多、蘇寧等;2)農資電商：云農場、一畝田、田田圈、草帽網等;3)農產品電商：買菜網、鏈農、美菜等;4)網絡品牌電商：三只松鼠、百草味、新農哥等;5)生鮮電商：小農女、我買網、本來生活、田田圈等;6)信息服務類：村村樂、智農通、中農網等;7)農業眾籌：有機有利、京東眾籌、淘寶眾籌、蘇寧眾籌等。