基于3PL的智能冷链运输模式创新研究

徐雨莹 俞奕卿 何舒怡 浙江师范大学行知学院

一、冷链运输行业

（一）冷链运输行业现状

据中物联冷链委测算分析[1]，2019年我国冷链物流需求总量将达到5.35亿吨，比2018年增长14653万吨，同比增长24.65%。全国冷库量将达到6052.5万吨，新增库容814.5万吨，同比增长15.56%。智能测温冷链运输公司普及率仅为19.11%，且测温装置尚不完善，冷链运输系统尚不健全，冷链运输质量无法得到保障。因此，冷链运输的测温预警功能和紧急制冷功能亟须完善，进一步优化冷链运输环境。

（二）冷链运输政策支持

2020年初，暴露出冷链运输行业诸多问题，国务院联防联控机制生活物资保障组紧急部署冷链行业。2020年2月，中央出台《支持建设一批骨干冷链物流基地2020年冷链物流市场规模将近4700亿元》，以保证产品质量、减少过程损耗的一项系统工程；2020年3月，国家发展改革委办公厅《关于开展首批国家骨干冷链物流基地建设工作的通知》指出，以构建国家层面的骨干冷链物流基础设施网络为目标，以整合存量冷链物流资源为主线，重点向高附加值生鲜农产品。

二、冷链运输现存问题

（一）冷链运输断链问题普遍存在

冷链运输过程中需要对温度信息进行实时监控，但由于传感器本身的特性，容易采集到错误数据，当今市场上约有27.6%冷链测温点的布置不符合GB/T28843-2012的相关要求、测温元件无法满足隔离条件，极易影响测温的准确性，这是冷链运输水平低的原因之一。从2019年中商情报局统计的数据来看，我国每年由于断链的问题，约有1200万吨水果和113亿吨蔬菜的浪费，流通腐损率达到20%～30%，肉类、水产品流通腐损率也分别达到12%、15%；在欧洲货车中，冷藏车比例为3%，而中国只有0.3%，我国的制冷设备还未形成标准的条件，各环节资源缺失，无法有效协调，冷链“不冷”，限制了中国冷链物流的进一步发展。

（二）冷链物流综合成本高，利润率低

市场上对于冷链运输的要求很高，需要全程冷链系统的支持，相比较常温要超出三成左右的费用；我国地域范围广，消费客户分散，在长途运输以及跨季节储藏等环节中，成本再次增加；我国常温物流运输的利润率为10%，冷链物流运输的利润率仅有8%，而这并不高的利润率，对降低冷链物流的高额成本改善作用低下。

三、智能冷链运输模式创新研究

本项目基于物联网技术及互联网平台，研发冷链物流智能监测管理系统，结合线下服务站点，实现冷链物流运输的全程测温、超温预警、紧急制冷等功能，为冷链运输提供便捷服务，保证冷链运输的安全。

（一）智能芯片冰盒设计

1.温度监测功能设计

冰盒的智能温度芯片，是一种集成温度传感器超高频的源射频识别（RFID）标签，该电子标签由标签、解读器和数据传输和处理系统三部分组成，并内存有天线的芯片，芯片中存储有能够识别目标的信息。测试表明，该芯片符合空中接口标准要求，芯片最低功耗-16dmw（毫瓦），集成的温度传感器具有温度检测功能，在-40C～+55"C 温度范围内，测量误差不超过2C。物流公司和用户可在应用程序端设定智能芯片冰盒运输过程中的温度范围，通过蓝牙连接智能芯片，实时监测冰盒内温，温度传感器将数据传至云平台，供用户获取订单数据，运输途中若超出用户设定的温度范围，用户将在应用程序端上收到超温提醒，确保冷链物品的运输安全。

2.紧急制冷功能设计

紧急制冷片是一种应急响应的制冷装置，由发动机和电源插头，制冷片三部分构成，能在发现温度异常后，启动紧急制冷装置，并进行温度的紧急调控迅速制冷。测试表明，该制冷片符合车厢内接口标准要求，连接12v交流电，通电可行性高，达到在一段时间内的应急制冷目的。

（二）软件系统设计

用户可在应用程序端设定智能芯片冰盒运输过程中的温度阈值。温度传感器将采集的数据通过无线传输传至云平台，供用户在客户端获取实时温度及定位数据，实时冰盒的智能监控。运输途中若超出用户设定的温度范围，用户在小程序或者应用程序的客户端上将收到超温提醒，并采取紧急制冷措施，确保冷链物品的运输安全。

1.监测温度功能

冷链运输途中，智能芯片冰盒具有温度传感芯片，可实时监测数据，通过物联网技术传至云平台，利用可视化技术，在应用程序端查看监测数据，了解冰盒内的温度概况。

2.超温预警功能

若在订单运输途中，冰盒的温度超出设定的温度范围，用户可在应用程序端收到超温预警。

3.定位服务

用户可在应用程序端查看冷链运输订单的地理位置，追踪订单运输路径，若运输路径偏离配送范围，可进行追溯，进一步确保货物的安全性。

4.紧急制冷

当用户收到超温预警的信息后，用户可根据个人需求，通过应用程序端选择是否启动紧急制冷装置，启动后可降低冰盒内的温度，进一步避免“断链”问题，提高了冷链运输的安全性。

四、总结

我国的冷链运输正处于发展黄金期，冷链运输的测温和制冷技术突破和成本控制势必会长期成为冷链运输产业的研究重点。本文基于冷链运输需求，利用互联网平台，结合智能感温与制冷技术，研发了智能便捷的冷链物流创新服务，提升冷链运输水平，为我国冷链运输模式优化做出贡献。