于世灃

重慶大學(xué)自動化學(xué)院，重慶，400000

面向冷鏈物流的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建

于世灃

重慶大學(xué)自動化學(xué)院，重慶，400000

針對我國目前冷鏈物流中運輸車輛的管理調(diào)度問題，通過搭建出一套面向冷鏈物流的管理社會車輛的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)了車輛信息、貨物信息的融合，可以很好地供冷鏈物流公司使用。

冷鏈物流；車聯(lián)網(wǎng)；運輸車輛

1 冷鏈物流運輸車輛的現(xiàn)狀

我國冷鏈物流運輸車倆的規(guī)格各異，面對冷鏈運輸貨物的多種溫度需求，單一種類的車輛很難滿足。作為冷鏈物流企業(yè)必須使用多種運輸車輛進(jìn)行物流活動。且冷鏈運輸車造價高昂，保養(yǎng)維護(hù)昂貴，對于冷鏈物流企業(yè)而言又很難大量購置保有。急需一種類似于Uber等的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行管理。

2 車聯(lián)網(wǎng)的概念及其應(yīng)用

車聯(lián)網(wǎng)通過汽車收集、處理、共享道路與車輛信息，實現(xiàn)人與車、車與車、車與控制中心的多重互動。綜合了物聯(lián)網(wǎng)、智能交通、車載信息服務(wù)、云計算和汽車電子等多種技術(shù)并應(yīng)用，使汽車不再是孤立的單元，而是成為活動的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，從Uber、到滴滴打車、到最近崛起于客運市場的“滴滴巴士”和貨運行業(yè)的“一號貨車”等都展露了頭角。

3 應(yīng)用于冷鏈運輸車輛的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建

為了對社會上的冷鏈運輸車輛進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，對社會車輛的信息（包括其位置信息、貨物種類信息、貨物狀態(tài)信息等）進(jìn)行實時的收集和監(jiān)控，可搭建一個其專用的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將所有的社會車輛納入其車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理。

用一個基于車聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計的信息處理平臺對社會車輛進(jìn)行管理，首先是進(jìn)行平臺的搭建，結(jié)合冷鏈物流自身企業(yè)運作的特點，搭建車聯(lián)網(wǎng)平臺，信息傳遞大致如圖1所示。

圖1 車聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

體系結(jié)構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，并根據(jù)3層內(nèi)容搭建車聯(lián)網(wǎng)平臺。

3.1 感知層

根據(jù)冷鏈物流公司需要社會運輸車輛反饋回來的信息（位置、溫度等信息）來對感知層進(jìn)行設(shè)計，其主要功能是對網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點進(jìn)行識別、感知并采集車輛位置、貨物狀態(tài)（溫度）、行駛速度、道路交通狀況、天氣情況等信息。此層為基本層，要處理很多基本性的問題。

首先需要用到許多物理硬件設(shè)備，比如有RFID標(biāo)簽和讀寫器、各類車用傳感器等，車用傳感器是車聯(lián)網(wǎng)最終端的神經(jīng)末梢，內(nèi)部感知包括感知貨物溫度、車輛速度和進(jìn)氣溫濕度等狀態(tài)信息，外部感知包括對道路環(huán)境的感知、天氣情況的感知等。

除了基本性的硬件問題以外，還要處理一些可能遇到的社會問題，比如征集而來的社會運輸車需要進(jìn)行審核車輛內(nèi)部溫控條件是否達(dá)標(biāo)，車主是否同意在其貨車上安裝供車聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)用于采集信息的GPS感應(yīng)器與溫度傳感器，以及要對征集而來的社會車輛進(jìn)行司機的注冊，比如駕照、身份證和運貨車輛的載運量等車輛屬性，這些條件都需要車主的車輛技術(shù)層面達(dá)標(biāo)以及征得車主方的同意，只有這些條件都滿足了，才能開始進(jìn)行后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的設(shè)計。

3.2 網(wǎng)絡(luò)層

這部分主要的任務(wù)是將采集而來的信息反饋給信息系統(tǒng)終端，實現(xiàn)Internet接入，從感知層獲取數(shù)據(jù)信息通過協(xié)議對其進(jìn)行封裝，并通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以達(dá)到數(shù)據(jù)長距離傳輸?shù)哪康?，并且在此層?dāng)中，承擔(dān)著一個承上啟下的作用，既需要傳輸從感知層實時反饋而來的信息，也需要傳輸從應(yīng)用層公司信息管理端和個人車主端接收的信息，因此在網(wǎng)絡(luò)層中該信道必須為全雙工的信道，并且傳輸速度需要得到保證，以更好地達(dá)到實時從另外一端收到信息的目的。

傳統(tǒng)的WiFi網(wǎng)絡(luò)不適合車載環(huán)境下的寬帶無線通信。車輛的高速行駛所引起的車載環(huán)境下移動節(jié)點拓補結(jié)構(gòu)的快速變化，車輛與車輛之間、車輛與地面基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信對這一變化反映敏感。另外，車輛的高速行駛還會帶來嚴(yán)重的多普勒效應(yīng)，加上行車過程中周圍路況、天氣情況的影響等等因素，這些車載環(huán)境中的特殊情況對遠(yuǎn)程通信性能的特定要求都是傳統(tǒng)無線WiFi網(wǎng)絡(luò)無法滿足的，而適用于車聯(lián)網(wǎng)的WAVE，是目前最有前途的車聯(lián)網(wǎng)無線通信標(biāo)準(zhǔn),它考慮了實際應(yīng)用中車聯(lián)網(wǎng)通信的特點,能完成在高速移動的車載條件下的信息高效傳輸。WAVE協(xié)議棧由DSRC標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展而來，該項技術(shù)應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層能極大地提高車載信息實時的傳輸效率，在國外已經(jīng)有一定的發(fā)展水平，國內(nèi)還相對比較薄弱WAVE的協(xié)議棧如圖2所示。

3.3 應(yīng)用層

這部分主要的任務(wù)是搭建人機交互接口，搭建一平臺對采集而來的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，以應(yīng)用的方式進(jìn)行人機交互，在應(yīng)用層，冷鏈物流企業(yè)的員工可通過此層對貨物以及車輛信息進(jìn)行監(jiān)控并向司機等反饋狀態(tài)信息，比如可以將信息反饋到需要此信息的人的手機APP上或者司機的手機APP上及車載計算機里，以此來達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。同時，也可以將實時傳過來的溫度和位置等貨物狀態(tài)信息反饋給服務(wù)的企業(yè)，這樣該企業(yè)就可以將這個貨物的狀態(tài)信息實時監(jiān)測，使客戶的體驗更好，從而實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的價值。

圖2 WAVE協(xié)議棧

4 結(jié)語

搭建完成的上述車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?qū)υ拒囕v信息難以調(diào)控的社會冷鏈運輸車輛達(dá)到比較好的把控，使得社會車輛能夠變成一個對于冷鏈物流企業(yè)來說更加穩(wěn)定的額外運輸資源，能夠提高當(dāng)貨運量超過企業(yè)內(nèi)部車輛運輸能力時的處理能力，降低了冷鏈物流企業(yè)的運營成本。同時實現(xiàn)了貨物信息和車輛位置信息的監(jiān)測，對客戶來說實現(xiàn)了信息的可視化，提高了物流服務(wù)的質(zhì)量，增強了冷鏈物流企業(yè)的競爭力。

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于世灃/1994年生/男/山東青島人/本科/研究方向為物流工程