基于物联网的高职物流实训系统的设计

摘  要：物联网是继计算机和互联网之后信息科学技术产业的第三次革命，物联网将自动化、智能城市、智慧家居、智能监控、医疗等技术导入我们的家中、建筑物、街道、卖场、办公室等处，让各种设备彼此连接、分享信息和分析信息，提供无缝接轨的使用体验。将物联网技术应用到现代物流实训室中，给物流专业的学生提供一个真实的、先进的实训平台，是现在物流实训室建设的核心。

关键词：物联网;物流;实训室

中图分类号：TP391.44;TN929.5;F253.9          文獻标识码：A       文章编号：2096-4706（2020）12-0163-03

Abstract：The internet of things is the third revolution of information science and technology industry after the computer and internet. The internet of things introduces the technologies of automation，intelligent city，smart home，intelligent monitoring and medical treatment into our homes，buildings，streets，shopping malls，offices，etc.，so that all kinds of equipment can connect with each other，share information and analyze information，and provide seamless use experience. The application of internet of things technology to modern logistics training room，to provide a real and advanced training platform for logistics students，is the core of logistics training room construction.

Keywords：internet of things;logistics;training room

0  引  言

物流管理专业是近年来国内许多院校争相开设的热门专业之一，相对于公共基础课，物流专业课程停留在课本和理论上是远远不够的，学生在课本上掌握的零碎的实训知识没有形成一个完整的实训体系，在物流实训系统建设初期只是简单地将所学的知识串联起来。随着物联网技术的飞速发展，现代物流实训应该与时俱进，建立在先进的物联网技术之上。该平台源于理论与实践的结合，不是将物料管理系统、采购管理系统、出入库管理系统等现代物流常用系统简单的堆叠，是通过RFID标签、多种频率读卡器、Wi-Fi等通信节点设备和管理信息系统相结合搭建基于物联网的物流实训平台，让学生熟悉、了解、实际操作现代物流的各个环节，提升学生理论水平和实践能力。

1  物联网实训室建设的必要性

近年来开设物流专业的高职院校都建有一定规模的实训中心，但目前基于物联网技术应用的实训系统还没有普及，多数物流实训室的实践教学只是集中在电脑前的基本操作。物流专业的理论课程在课堂教学中可以顺利完成，但是像仓储管理、运输管理、自动化立体仓库出入库等课程没有实训的支撑，难以增强学生对相关理论的理解并将所学知识融会贯通，所以高校有自己的实践环境十分必要，简单的物流信息系统操作已经不能满足当下物流管理专业学生的就业需要，现代物流企业希望学生是“USB类型”的人才，即毕业后可以和工作岗位无缝对接。建设以任务引领、项目驱动、创新设计为宗旨，着眼于现代物流产业链的需求，紧密围绕物联网关键技术建设物流实训系统是十分必要的。

2  实训系统的开发目标

实训室建设目标如图1所示。

基于物联网的物流实训系统的开发目标是：在学校的实训区域内，搭建起一个以物流企业为主导，集供应、仓储、配送、运输、销售等节点于一体的供应链仿真实训室。因为要包含仓储运输和存货区等，要求实训室立足于信息化技术，紧跟国内外物联网、大数据、云计算等相关领域的先进技术，一般建议实训室的面积在1 000平方米以上。

3  实训系统的开发流程

3.1  以企业真实业务流程为基础

基于物联网技术的物流实训系统应以企业真实的业务流程为基础，推荐苏宁和京东的业务流程，以上两家的物流系统可以定位行业的标杆。将一个典型物流企业的供应链管理系统作为参照，以物联网为基础，结合嵌入式系统、自动识别技术、无线传感器网络、数据仓库与数据挖掘、大数据、云计算相关领域的先进技术，构建一个面向上下游企业之间供应链管理的物联网技术应用框架，以仓储物流管理为核心，实现物流过程中存储、运输、追溯等环节的一体化和智能物流系统的层次化、信息化。通过该实训系统使学生加深对物联网及传感器网络的了解和认知，实现对现代物流技术发展趋势的把握，同时通过该系统可以让学生熟悉物流系统相关项目的开发，完成从具体基础知识点到综合应用的提高。

实训系统开发的具体设计流程为：

（1）在供应链管理业务流程上，从客户需求、订单计划、订单交付、货品供应、商品退货等环节建立基于物联网的供应链信息系统。

（2）在生产流程上，对生产能力进行分析，根据市场情况调整生产计划，生产过程中RIFD阅读器随时读取零部件的消耗情况，当出现零部件过多或者到库存警戒线时发出订货计划。

（3）在仓储管理环节，RIFD标签绑定在货物或者托盘下方，通过Wi-Fi和传输器将信号传递到仓储管理系统中进行自动化的数据采集，同时利用RFID技术对仓库内的设备及货物进行全方位的监控，包括温度、湿度、火灾预警等。利用Wi-Fi连接叉车移动工作站与仓储管理系统进行数据交互，管理人员可以实时对库内叉车作业状况进行远程查看。

（4）在物流运输过程在实训系统中较难模拟，一般的实训室的面积在1 000平方米左右，推荐使用AGV智能搬运车模拟物流運输过程。涉及冷链物流的实操时，需要利用RIFD与温度传感器集成技术实现产品标识和运输途中的温度自动采集，实时掌握运输过程中的温度变化。

（5）在终端销售环节，实现商品信息的可追溯、产品的全供应链信息可查询。集成基于物联网技术的供应链管理平台信息，包括实训系统的数据流关系、数据处理方法以及供应链数据商业价值挖掘。

3.2  系统框架

基于物联网的物流实训系统整体框架图如图2所示。

3.3  实训系统可实现的功能

整个实训中心可分为现代物流基础教学实验区、物联网综合实训区、物流企业经营模拟沙盘实训区、报关与报检区。学生可在实训时扮演不同的管理角色，体验对现代物流各环节的决策和控制，推荐每个功能区安排一名学生，在完成整个实训过程后学生进行角色更换，使学生可以体验物流产业链中的多种职务。

3.4  基于物联网技术的仓储管理系统

学生通过RFID技术实现商品的采购，系统后台能够实时查看整个供应链的状态，商品在生产过程中已经标记了RFID标签，在商品即将入库时，通过在入库口RFID识别器识别商品的RFID标签，并在管理信息系统中找到对应的货物并入库存管理系统中。商品在仓库内产生位移时也可以通过阅读器自动识别商品的RFID标签，出库时根据标签确定自动确定提货区和最优出库路径。

3.5  基于物联网技术的运输跟踪与监控系统

用一辆带有GPS终端的模拟运输车在特制的轨道上模拟物流运输，支持物联网的GPS跟踪器允许学生在实训的任何时候能精确地知道车辆的位置，这里推荐AGV智能运输车来模拟汽车的运输，电子围栏是GPS跟踪的一种高级形式，前提要求在指定的区域内设置相关的坐标，坐标在系统中体现，车辆运输时可以通过坐标来捕获设备的位置，设置电子围栏的好处是当模拟车辆偏离原定路线时会发出警告，在运输管理系统中融入物联网技术可以更好地控制车辆的运营，在仓库内选择最优的路线以节省时间。

3.6  基于物联网技术的智能销售系统

借助人工智能和物联网技术实现收货、验货，用移动设备扫描商品标签进行结账，通过Wi-Fi互联，将消费数据上传到终端销售管理系统，通过后台系统来处理消费的数据，最后利用物联网技术中的大数据营销，获取用户的销售预测。

3.7  基于物联网的供应链管理系统

物联网技术为实现供应链上各个节点之间的高效协同和信息共享提供了技术平台，通过RIFD触发事件管理来实现协同，通过对RIFD标签的信息读写实现信息共享。实现商品在整个供应链环节中监控和跟踪管理。

3.8  仓储安全系统

基于无线传感器网络实现仓储环境监测、安全报警;可实时监测实训室的温度、湿度、光照度、火警等环境信息。对仓库货物进行存储环境监控。

3.9  物流实训系统设备配置

陕西青年职业学院基于物联网的物流实训系统设备配置如表1所示。

4  结  论

培养高层次创新人才并且满足社会发展需要是学校建设物流实训室的核心目的，如今实训室建设的环境其实已经与物流专业在高职院校设立之初的环境相去甚远，现在实训室的建设需要切合当下物联网和5G的热潮，未来建设中还要结合云计算、大数据、人工智能等多种创新技术，让学生在毕业时能够成为社会上抢手的时代人才。如何让学生近距离接触企业、提前实习和就业等，这些都是未来实训室建设需要进一步考虑的问题。

参考文献：

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[2] 杨慧敏.基于物联网技术的物流实训教学中心建设 [J].物流技术，2020，39（1）：131-134+160.

[3] 王利芳.高校智慧物流实训基地建设与升级实践研究 [J].物流技术，2018，37（6）：156-160.

[4] 聂开林，李韶远，陈家乐，等.基于物联网技术的物流云仓储实训教学系统 [J].电子世界，2017（13）：40-41.

作者简介：樊超（1983—），男，汉族，陕西西安人，教师，硕士，研究方向：物流管理专业教学。