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摘要：云计算与物联网技术两者相结合，可以促进物联网在物流领域的应用

关键词：云计算；云平台；云存储；物联网；智慧物流

1  前言

继IBM2008年提出“智慧的地球”后，2009年奥巴马提出将“智慧的地球”作为美国国家战略。同年8月温家宝总理在无锡提出“感知中国”，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”。云计算和物联网都是新兴事物，它们分别已有了很多应用，但是两者相结合的案例目前还比较少。云计算其实就相当于一个人的大脑，物联网就是其眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。如果有了云计算中心的廉价、超大量的处理能力和存储能力，有了物联网无处不在的信息采集，这两者相结合，可以促进物联网在物流领域的应用。

物流业是最早接触物联网的行业，也是最早应用物联网技术，实现物流作业智能化、网络化、和自动化的行业。2009年中国物流技术协会信息中心、华夏物联网、《物流技术与应用》编辑部率先在行业提出“智慧物流”概念。智慧物流概念的提出，顺应历史潮流，也符合现代物流业自动化、网络化、可视化、实时化、跟踪与智能控制的发展新趋势，符合物联网发展的趋势。特别是在运输成本在经济全球化的影响下，竞争日益激烈。有效地降低制造成本和是企业所要重点关注的问题。要实现这种战略，没有一个高度发达的、可靠快捷的物流系统是无法实现的，有利于降低物流成本，提高效率，控制风险，节能环保，改善服务。

总之，物联网是对互联网的极大扩展，而云计算则是一种网络应用模式，两者存在较大的区别，但是云计算与物联网的结合是互联网发展的必然趋势，它将引导互联网和通讯产业的发展，并将在数年内形成一定的产业规模，与物联网结合后，云计算才算是真正意义上的从概念走向应用进入产业发展的“蓝海”。

2  云计算系统介绍

2.1云计算的定义

云计算（cloud computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。现阶段所说的云服务已经不单单是一种分布式计算，而是分布式计算、效用计算、负载均衡、并行计算、网络存储、热备份冗杂和虚拟化等计算机技术混合演进并跃升的结果。

2.2云计算的发展

传统企业的软硬件维护成本很高。在企业信息化建设的投入中，只有20%的投入是用于软件更新，而80%的投入用于系统维护。根据对一些企业IDC的统计，部分企业的信息技术人力成本已经达到9240元/人/每台服务器，而部署一个新的应用系统需要花费5.4周。为了降低数据中心高费用的建设、维护与运行费用，快速部署新的网络应用，2006年Google、Amazon等公司提出了云计算的构想。早在1961年，计算机先驱John  McCarthy就预言：“未来的计算资源能像公共设施一样被使用。”为了实现这个目标，在之后的几十年里，学术界和产业界陆续提出了集群计算、网格计算、服务计算等技术，而云计算正是在这些技术的基础上发展起来的。

根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的定义：云计算是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享计算设施、存储设备、应用程序等资源的计算模式。云计算采用计算机集群构成数据中心，并以服务的形式交付给用户，使得用户可以像用水、电一样按需购买云计算资源。

与此同时，我国北京、上海、天津、重庆、深圳、杭州、无锡等城市也开展了云计算服务试点示范工作与发展规划，电信、石油、电力、交通运输等行业也启动了相应的云计算应用计划。

2.3云计算的特点

计算资源的服务化是云计算的重要表现形式。云计算的特点主要表现在以下几个方面：

（1）弹性服务。云计算服务的规模可快速伸缩，以自动适应用户业务的动态变化。用户使用的资源同业务需求相一致，避免了因为服务器性能过载而导致服务质量下降或因为服务器性能冗余而导致资源浪费。

（2）资源池化。云计算利用虚拟化技术，将资源按需分配给不同用户。资源以共享资源池的方式统一管理，资源的放置、管理与分配策略对用户透明。

（3）按需服务。云计算以服务的方式，根据用户需求自动分配资源，而不需要系统管理员的干预。

（4）服务可计费。云计算可以监控用户的资源使用量，并根据资源的使用情况对服务计费。

（5）泛在接入。用户可以利用各种终端设备随时随地地通过互联网访问云计算服务。

2.4云计算系统的组成

云计算系统由云平台、云终端、云存储与云安全四个部分组成。

（1）云平台

云平台是云计算系统的核心组成部分。它管理着数量巨大的底层物理资源，提供包括计算环境、开发平台、软件应用在内的多种服务。用户可以利用各种终端设备通过网络接入云平台，随时获取与使用、按需扩展计算和存储资源，并按实际使用的资源付费。

（2）云平台分类

从用户角度区分，云平台可分为公有云和私有云两类；从云平台提供服务层次的角度看，云平台可以分为HaaS、IaaS、PaaS与SaaS四类。

（3）云终端

云终端使用虚拟化技术，使得任何接入互联网或物联网的终端设备都可以访问云计算平台。减轻了终端设备对本地操作系统、硬件平台版本的依赖性。随着物联网的发展，未来全球6.6亿台个人计算机都能够成为虚拟化的云终端，超过50%的智能手机将成为云终端。

（4）云存储

云存储基于云平台，结合大规模可扩展的海量存储、计算机网络、虚拟化、文件系统的概念与技术，面向大规模、高效、可扩展、可定制的应用系统的用户，提供安全、廉价、按需使用的专业化存储服务，目前我们熟悉的有华为云、腾讯云、阿里云等等。

3  物联网技术介绍

3.1物联网的定义

物联网，顾名思义就是“万物皆可相连”，通过利用条码、射频识别、传感器、定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、物与物、人与物在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。

现代意义的物联网可以实现对物的感知识别控制、网络化互联和智能处理有机统一，从而形成高智能决策，物联网将创造一个智慧的世界。

3.2物联网的特征

如图所示，物联网可分为三层，分别是：感知层、网络层（传输层、处理层）、应用层。

（1）感知层。主要实现职能感知和交互功能。由各种传感器及传感器网关构成，包括传感器、条码、RFID、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼、耳、鼻、喉和皮肤等部分的神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源。

（2）网络层。主要实现信息的接入、传输和处理。由各种私有网络、互联网、通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

（3）应用层。主要实现信息的处理与决策，是物联网和用户的接口，它与行业需求相结合，实现物联网的智能应用。

4  云计算与物联网的关系

4.1云计算对物联网的促进

云计算是物联网发展的基石，并且从两个方面促进物联网的实现。第一，云计算是实现物联网的核心，物联网将通过射频识别技术、传感技术等新技术充分运用到各行业中，将万物相连，并通过无线网络将采集到的各种实时动态信息送达数据中心进行汇总、分析和处理。第二，云计算促进物联网和互联网的智能融合，这种融合变为更高层次的整合，需要“更透彻的感知，更安全的互联互通，更深入的智能化”。

把物联网和云计算相结合，是因为物联网组成中的网络传输和管理服务会利用到云计算，特别是管理服务需要有海量的数据存储和计算的要求，所以使用云计算系统最省钱。

4.2两者相结合的方式

1）单中心、多终端

把云中心或部分云中心作为数据处理中心，终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储，云中心提供统一界面给使用者操作或查看。一般此类为私有云居多。

2）多中心，大量终端

对于很多区域跨度大、有些数据或信息需要及时甚至实时共享给各个终端的使用者的企业而言，多中心、大量终端的模式较为适合。这种模式的前提是云中心必须包含公有云和私有云，并且它们之间的互联没有障碍。

3）信息、应用分层处理，海量终端

针对用户不同的使用范围、信息及数据处理效率、安全性要求等特征可分为不同的模式。对于用户需要大量数据传输但安全性要求不高的，如视频等，可以采取本地云中心处理或存储；对于计算要求高但数据量不大的，可以放在特定的、高端的云中心；对于数据安全要求非常高的信息和数据，可以放在具有灾备中心的云端。因此，根据应用模式和场景，对各种信息、数据进行分类处理，然后选择相关的途径给相应的终端。

5  传统物流存在的问题

（1）我国传统物流企业在基础设施建设上投入不足，在传统的仓储管理中，自动化信息程度低，需要人工进行货物扫描及数据录取，没有自动化信息网络，不能优化调度、有效配置，对客户不能提供查询、跟踪等服务，工作效率较低；

（2）同时货位划分不清晰，堆放混乱，用户无法当面签收，可能导致货物运送过程中存在质量隐患；

（3）取货信息滞后，网购的人越来越多，收到快递柜的自动取货信息提示就比开始时滞后一些，本来物流显示已经到了当地的快递，可能隔几天才会收到取货短信；

（4）缺乏货物流程跟踪，多数企业难以做到在预定时间送货，并经常出现断货、对客户的响应不及时等问题。从而造成物流组织效率低下，管理水平低，配送成本高，客户满意度差，盈利能力低，严重影响了物流行业的整体发展。

6  云计算与物联网技术相结合在智慧物流中的应用

智慧物流是新技术应用于物流行业的统称，指的是利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台广泛应用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节，实现系统感知、全面分析及处理等功能。智慧物流的实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理，提高物流行业的服务水平，降低成本，减少自然资源和社会资源消耗。应用于物联网技术的三个方面包括仓储管理、运输监测以及智能快递柜。

（1）通过物联网技术可实时监测货物位置、状态以及车辆行驶行为和司机驾驶行为

通过运输车辆管理系统对运输的货车以及货物进行实时监控，可完成车辆及货物的实时、定位跟踪，监测货物的状态及温湿度情况，同时监测运输车辆的速度、胎温胎压、油量油耗、车速等车辆行驶行为以及刹车次数等驾驶行为，在货物运输过程中，将货物、人以及车辆驾驶情况等信息高效的结合起来，提高运输效率、降低运输成本，降低货物损耗，能清楚地了解运输过程中的一切情况。

（2）通过物联网技术可方便用户查询信息

智能快递柜以物联网技术为依托，实现对物体的识别、存储、监控和管理等，与智慧物流云平台一起构成了智能快递投递系统。智慧物流云平台能够将智能快递终端采集到的信息数据进行云计算处理，并实时在数据后台去更新，方便使用人员进行快递查询，调配快递以及快递终端维护等操作。

智能物流的未来发展将会体现出四个特点：智能化，一体化和层次化，柔性化与社会化。在物流作业过程中的大量运筹与决策的智能化；以物流管理为核心，实现物流过程中运输，存储，包装，装卸等环节的一体化和智能物流系统的层次化；智能物流的发展会更加突出“以顾客为中心”的理念，根据消费者需求变化来灵活调节生产工艺；智能物流的发展将会促进区域经济的发展和世界资源优化配置，实现社会化。通过智能物流系统的四个智能机理，即信息的智能获取技术，智能传递技术，智能处理技术，智能运用技术。

6  结语

在现代物流全行业从“高速度”发展全面向“高质量”发展吹响号角之时，智慧物流成为了行业备受瞩目的赛道和风口。现阶段对智能物流的诠释比较多的还是在技术层面，例如信息技术或传感器在物流中的应用等，呈现出技术推动的特色。而任何一种技术在产业界大面积的推广，一定要有双驱动力—除了技术驱动外，还应该有管理驱动。

在物流领域来看，物联网只是技术手段，目标是物流的智能化，智能物流的出现，标志着信息化在整合网络和管控流程中进入到一个新的阶段，即进入到一个动态的、实时进行选择和控制的管理水平。

参考文献：

[1] 《分布式系统及云计算概论》（第2版）清华大学出版社 陆嘉恒、文继荣编著.

[2] 《物联网技术及应用教程》清华大学出版社 贾坤 黄平 肖铮 编著.

作者简介：王爱华（1982.09-），女，汉族，山东济宁，在职研究生，工程师，计算机科学与技术、数字化转型、智能制造。