物联网与物流管控一体化

物流行业不仅是国家十大产业振兴规划之一，也是信息化及物联网应用的重要领域。随着物联网和物流信息相关技术的智能化推进，智能物流必将成为物流业的发展趋势，现代物流管理方式也必将向管控一体化方向发展，也能从整体上提高企业以及相关领域的信息化水平，从而达到带动整个产业发展的目的。因此，物联网和物流管控一体化的研究具有重要意义。本书从物联网和物流管控一体的概念入手，分概念篇、物流信息技术与系统篇、物联网应用技术篇、物流管一体化篇四篇总结了作者研究团队近几年的研究成果，重点叙述了物流信息技术、物联网和物流管控一体化的新思路、新方法与新技术，给出了构建物联网和物流管控一体化系统的应用案例。本书可作为高等学校物联网工程、管理科学与工程、物流工程与管理等相关专业高年级本科生、硕士研究生的教学参考书，也可供从事相关研究和应用的科研院所、企事业单位的研究人员和高管阅读参考。

刘军，北京高校物流技术工程研究中心主任，教授，硕士生导师。1987年毕业于华北电力大学控制理论与工程专业，获硕士学位。主要研究方向：物流工程、物联网技术、物流信息处理技术。兼任中国物流学会理事，中国计算机学会高级会员。长期从事仓储运作与管理、仓储安全监控、货物储存与运输监控技术研究。主持和参加多项国家和省部级科研课题，获国家专利30余项、省部级奖2项、出版著作和教材19部、在国内外权威刊物发表学术论文80余篇。

第一篇概述 1第1章绪论 11.1 物联网研究与发展现状 11.1.1 全球物联网产业发展概况 11.1.2 主要发达国家物联网产业发展现状 21.1.3 中国物联网产业发展现状 31.2 物流信息技术应用与发展现状 51.2.1 物流信息技术的构成 51.2.2 物流信息技术的应用现状 51.2.3 物流信息技术的发展趋势 71.2.4 物流信息技术对物流业发展的影响 71.3 智能物流研究与发展现状 81.3.1 智能物流 81.3.2 智能物流关键技术 91.3.3 智能物流发展现状 91.3.4 物联网与智能物流系统 111.3.5 智能物流发展存在的挑战 111.4 物流管控一体化发展趋势 131.4.1 管控一体化系统概述 131.4.2 物流管控一体化系统 131.4.3 管控一体化的核心-仓储管控 13思考题 14第2章物流与物流系统 152.1 物流的功能与分类 152.1.1 物流的概念 152.1.2 物流的效用 172.1.3 物流的分类 172.2 物流系统的作用 202.2.1 系统 202.2.2 物流系统 212.2.3 物流系统对经济社会的作用 252.3 物流运作一体化管理 252.3.1 物流运作管理 252.3.2 物流一体化运作模式 272.4 仓储 292.4.1 仓储概述 292.4.2 仓储作业流程 292.4.3 仓储合理化 312.5 运输 322.5.1 运输概述 322.5.2 运输方式 332.5.3 运输合理化 352.6 装卸搬运 372.6.1 装卸搬运概述 372.6.2 装卸搬运的分类 382.6.3 装卸搬运合理化 382.7 包装 392.7.1 包装概述 392.7.2 包装的分类 402.7.3 包装合理化 412.8流通加工 412.8.1 流通加工概述 412.8.2 流通加工合理化 422.9 配送 432.9.1 配送概述 432.9.2 配送的类型 442.9.3 配送中心 442.9.4 配送合理化 45思考题 45第3章电子商务与物流 463.1 电子商务概述 463.2 电子商务对物流的影响 473.2.1 电子商务下物流的特点 473.2.2 电子商务对物流活动的影响 483.2.3 电子商务对物流管理模式的影响 493.2.4 电子商务下物流流程的再造与重组 503.3 物流在电子商务中的地位与作用 513.4 电子商务物流的现状与发展趋势 513.4.1 国外电子商务下的物流解决方案 513.4.2 电子商务下我国企业物流管理模式 523.5 电子商务仓储物流模式 543.5.1 电子商务仓储物流概述 543.5.2 电子商务仓储物流模式分析 553.5.3 电子商务仓储物流模式的选择 583.6 电子商务物流配送模式 593.6.1 电子商务下的物流配送 603.6.2 电子商务配送存在的问题 603.6.3 电子商务下的配送模式 603.6.4 电子商务配送模式选择 62思考题 63第二篇物流信息技术统64第4章物流信息系统概述 644.1 信息与信息系统 644.1.1 信息 644.1.2 信息系统 644.2 物流信息系统的概念 654.2.1 物流信息 654.2.2 物流信息的处理 674.2.3 物流信息系统的特征 674.2.4 物流信息子系统及其联系 684.2.5 物流信息系统的发展趋势 714.3 物流信息系统的功能 724.3.1 物流数据的收集和输入 724.3.2 物流信息的存储 724.3.3 物流信息的传输 724.3.4 物流信息的处理 734.3.5 物流信息的输出 734.4 物流信息系统的要素组成结构 734.4.1 硬件系统 734.4.2 软件系统 744.4.3 数据资源 754.4.4 相关人员 754.4.5 企业的管理制度与规范、管理思想与理念 754.5 物流信息系统的体系结构 754.5.1 物流信息系统的系统模型 754.5.2 物流信息系统的软件体系 754.5.3 物流信息化管理平台的典型架构 774.5.4 物流信息系统的技术体系结构 77思考题 79第5章物流信息技术 815.1 自动识别技术 815.2 条形码技术 825.2.1 条形码的基本概念 825.2.2 条形码的特点和分类 845.2.3 条形码的工作原理 905.3 数据库技术 915.3.1 数据库概述 915.3.2 数据仓库 935.3.3 下一代数据库发展趋势 955.4 网络通信技术 965.4.1 网络通信基本概念 975.4.2 网络通信技术的业务类型 995.5 EDI技术 1025.5.1 EDI的基本概念 1025.5.2 EDI特点及分类 1045.5.3 EDI的工作流程 1075.6  空间信息技术 1095.7 GIS技术 1105.7.1 GIS的基本概念 1105.7.2 GIS的功能和应用 1125.7.3 GIS技术的发展趋势 114思考题 116第6章物流自动化技术与装备 1176.1 物流自动化概念 1176.1.1 物流自动化的定义 1176.1.2 物流自动化的特点 1176.1.3 物流自动化的应用 1186.1.4 物流自动化的研究和发展现状 1186.1.5 物流自动化的发展障碍 1196.1.6 物流自动化的发展前景 1196.2 物流自动化技术 1206.2.1 自动化立体仓库技术 1206.2.2 自动分拣技术 1226.2.3 物流信息处理自动化技术 1236.3 自动引导车 1246.3.1 自动引导车的概述 1246.3.2 AGV导引方式 1256.3.3 AGV的发展状况 1266.3.4 AGV的结构和分类 1286.3.5 AGV的研究趋势 1316.4 仓库机器人 1336.4.1 国内外机器人的发展现状 1336.4.2 机器人技术在物流业中应用现状 1346.4.3 机器人在我国物流行业推广应用的主要障碍和解决措施 1356.5 自动分拣设备 1376.5.1 自动分拣技术的发展概述 1376.5.2 自动分拣系统的分拣原理和主要组成部分 1386.5.3 常见的自动分拣机 139思考题 144第7章智能物流系统 1457.1智能物流系统概述 1457.1.1 智能物流系统 1457.1.2 智能物流系统特点 1457.1.3 智能物流系统关键技术 1467.2智能物流控制系统 1477.2.1 生产物流控制系统 1477.2.2 堆垛机控制系统 1497.2.3 基于构件化技术的分布式柔性物流控制系统 1517.3 物流跟踪系统 1517.3.1物流跟踪技术 1517.3.2 GPS跟踪系统 1527.3.3 射频跟踪系统 1537.3.4 条形码跟踪系统 1547.4 物流安全系统 1557.4.1智能物流系统的安全与威胁 1557.4.2 基于RFID的智能物流系统安全架构 1577.4.3 基于RFID的物流安全措施 1587.4.4 电子商务中的数字签名技术 1587.5 物流可视化管理 1597.5.1 可视化发展历程 1597.5.2 可视化技术与管理 1597.5.3 供应链可视化管理 1607.5.4  RFID在供应链可视化中的应用 1617.6 智能仓储系统 1627.6.1智能仓储系统及其发展历程 1627.6.2 智能物流系统中的货位分配及出入库作业 1637.6.3 未来发展趋势 164思考题 165第8章物流信息系统规划与设计 1668.1 物流信息系统开发流程 1668.1.1 物流信息系统的开发原则 1668.1.2 物流信息系统的开发步骤 1678.1.3 物流信息系统的开发过程 1698.2 物流信息系统规划 1708.2.1 物流信息系统规划概述 1708.2.2 物流信息系统规划方法与步骤 1738.3 物流信息系统分析 1778.3.1 物流信息系统分析的概念 1778.3.2 物流信息系统分析的任务 1778.3.3 物流信息系统分析的方法 1788.4 物流信息系统设计 1818.4.1 物流信息系统设计概述 1818.4.2 物流信息系统的总体设计 1828.4.3 物流信息系统的详细设计 1848.4.4 系统物流配置方案设计 188思考题 189第三篇物联网应用技术190第9章物联网概述 1909.1 物联网基本概念 1909.1.1 物联网的定义 1909.1.2 物联网与互联网 1919.2 物联网起源与发展 1929.2.1 物联网的起源 1929.2.2 物联网的发展 1939.3 物联网体系结构 1949.3.1 感知层 1959.3.2 网络层 1959.3.3 应用层 1969.4 物联网的特征 1969.5 物联网关键技术 1989.5.1 传感器技术 1989.5.2 网络与通信技术 1989.5.3 无线传感器网络 1999.5.4 RFID技术 2009.5.5 M2M技术 2019.5.6 GPS技术 2029.5.7 云计算技术 2039.5.8 信息处理技术 2039.6 物联网产业发展 2049.6.1 物联网产业布局 2049.6.2 物联网产业发展预测 205思考题 206第10章网络与通信 20710.1 传统网络技术 20710.1.1 计算机网络概述 20710.1.2 以太网 21010.1.3 因特网 21210.1.4 IPv6 21410.2 现场总线技术 21610.2.1 现场总线概述 21610.2.2 现场总线技术基础 21710.2.3 现场总线的技术特点和体系结构特点 21810.3 无线网络技术 21910.3.1 无线网络概述 22010.3.2 ZigBee 22110.3.3 Wi-Fi 22310.3.4 WiMAX 22510.4 卫星通信 22710.4.1 卫星通信概述 22710.4.2 移动卫星通信系统 22910.5 移动通信技术 23010.5.1 2G技术 23010.5.2 3G技术 23110.5.3 4G技术 23210.6 泛在网络 23310.6.1 泛在网络概念 23410.6.2 泛在网络关键技术 23410.6.3 泛在网络架构 235思考题 237第11章  RFID与EPC 23811.1 RFID的概念 23811.1.1 RFID的产生与发展 23811.1.2 RFID的特点 23911.2 RFID系统组成及工作原理 24011.2.1 RFID系统组成 24011.2.2 工作原理 24111.2.3 工作流程 24111.3 RFID电子标签 24211.3.1 RFID电子标签的分类 24211.3.2 RFID电子标签与条形码的区别 24311.4  EPC概述 24611.4.1 EPC的产生与发展 24611.4.2 EPC的特点 24711.5  EPC组成与结构 24811.5.1 EPC系统组成 24811.5.2 EPC系统结构 24811.6  EPC网络技术 24911.6.1 EPC中间件 25011.6.2 EPC信息服务 25211.6.3 EPC网络系统模型 25311.7  物联网环境下的RFID和EPC技术 254思考题 257第12章无线传感器网络 25812.1 无线传感器网络概述 25812.2 无线传感器网络的特点和性能指标 26012.3 无线传感器网络体系结构 26212.3.1 传感器节点 26312.3.2 传感器网络 26412.4 常用传感器 26812.4.1 传感器概述 26812.4.2 传感器的特性和选型 27112.4.3 常见传感器类型介绍 27312.5 无线传感器网络关键技术 27512.5.1  无线传感器网络MAC协议 27512.5.2  无线传感器网络路由协议 27712.5.3  无线传感器网络拓扑控制 27812.5.4  无线传感器网络能量管理机制 27912.5.5  无线传感器网络QoS保证技术 28012.5.6  无线传感器网络数据融合技术 28112.5.7  无线传感器网络数据管理 28212.5.8  无线传感器网络安全机制 28412.5.9  无线传感器网络同步管理机制 28612.6 无线传感器网络仿真平台 287思考题 289第13章定位系统 29013.1 位置信息感知与服务 29013.1.1. 地理位置与位置信息 29013.1.2. 位置信息服务 29013.1.3. 位置信息采集技术 29213.2 卫星的定位系统 29213.2.1 美国的全球定位系统 29313.2.2 中国的北斗卫星导航系统 29813.2.3 俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统 30013.2.4 欧洲的伽利略卫星导航系统 30113.2.6 四大卫星定位系统对比 30313.3 蜂窝网络定位 30413.3.1 蜂窝技术概述 30413.3.2 蜂窝网络定位方案 30413.3.3 蜂窝网络定位技术 30613.4 室内精准定位技术 30813.4.1 WLAN技术 30913.4.2 蓝牙技术 30913.4.3 RFID技术 30913.4.4 UWB定位技术 30913.4.5 超声波定位技术 31013.4.6 WSN定位技术 31013.4.7 图像定位技术 31013.5 定位技术的发展趋势 310思考题 311第14章智能信息设备 31214.1 智能信息设备的概念 31214.1.1 智能设备与嵌入式系统 31214.1.2 智能设备的分类 31314.2 个人计算机 31314.2.1 台式机 31414.2.2 一体机 31414.2.3 笔记本电脑 31514.2.4 平板电脑 31614.3 PDA与智能手机 31714.3.1 PDA 31714.3.2 智能手机 31814.4 智能机器人 32014.4.1 机器人与智能机器人 32014.4.2 智能机器人的分类 32114.5 数字标牌 32414.5.1 数字标牌的概念 32414.5.2 数字标牌系统的构成与功能 32514.5.3 数字标牌的应用 32614.6 可穿戴的智能设备 32714.6.1 可穿戴智能设备的定义 32714.6.2 可穿戴智能设备的分类 32714.6.3 可穿戴智能设备的应用 32814.6.4 可穿戴智能设备的产品 32914.7 智能电视 33114.7.1 中国智能电视发展历程 33214.7.2 智能化方法 33214.7.3 智能电视的特点 33214.8 智能信息设备的发展趋势 333思考题 334第15章数据处理与云计算 33515.1 物联网数据的特点 33515.2 物联网数据处理与应用 33815.2.1 物联网数据处理的要求 33815.2.2 物联网数据处理的系统架构 33815.2.3 物联网数据处理的关键技术 34015.2.4 物联网数据处理的应用 34315.3 数据存储与云计算技术 34415.3.1 数据存储技术 34415.3.2 云计算概述 34615.3.3 云计算产业 35115.3.4 云计算环境下数据存储的体系结构 35315.3.5 云计算和物联网 35515.4 数据挖掘 35615.4.1 数据挖掘的概念 35615.4.2 数据挖掘的基本过程 35715.4.3 数据挖掘的算法 35815.4.4 数据挖掘的任务 35915.4.5 数据挖掘的应用 36015.4.6 数据挖掘与数据融合的结合 36115.5 大数据的研究与发展 36115.5.1 大数据的研究背景 36115.5.2 大数据的概述 36215.5.3 大数据的技术体系 36415.5.4 大数据的发展趋势 366思考题 367第16章 CPS系统 36816.1 CPS的概述 36816.1.1 CPS的定义 36816.1.2 CPS的研究现状 36916.2 CPS体系概述 37016.2.1 CPS的体系结构 37016.2.2 CPS的硬件 37216.2.3 CPS的软件 37316.3 CPS的技术特征 37416.3.1 CPS与计算机系统 37516.3.2 CPS与嵌入式系统 37516.3.3 CPS与工业控制系统 37616.3.4 CPS与无线传感器网络 37616.3.5 CPS与物联网 37616.3.6 CPS与网络控制系统 37716.3.7 CPS与混杂系统 37716.4 CPS发展趋势 37816.4.1 CPS的应用前景 37816.4.2 CPS发展面临的挑战 37916.4.3 CPS设计的研究进展 38116.4.4 CPS设计中亟待解决的关键问题 384思考题 385第四篇物流管控一体化386第17章物联网在物流领域应用分析 38617.1 物联网在物流领域应用分析 38617.1.1物联网行业应用领域概况 38617.1.2 国内外物流领域物联网发展现状 38617.1.3 物联网对现代物流发展的影响 38917.2 物联网在物流领域应用框架 39117.3 基于物联网的物流信息平台关键技术 39417.3.1 基于物联网的物流信息平台概述 39417.3.2 物流信息平台架构技术 39417.2.3 基于物联网的物流信息平台技术应用 39817.3.4 平台应用标准与规范 40017.3.5 基于物联网的物流信息平台安全技术 40117.4 基于物联网的物流业务流程再造 40217.4.1 物流业务流程发展过程 40217.4.2 物流业务流程 40217.4.3 物联网对物流业务流程的影响 40417.4.4 基于物联网的物流业务流程再造 40517.5 基于物联网的物流协同 41117.5.1 基于物联网的“物流”协同 41217.5.2 基于物联网的“信息流”协同 41317.5.3 基于物联网的“资金流”协同 414思考题 415第18章仓储管控一体化系统 41618.1概述 41618.1.1 我国仓储业面临的主要问题 41618.1.2 仓储作业 41718.2 仓储管理信息系统 41818.2.1 仓储管理信息系统概述 41818.2.2 仓储管理信息系统的功能 42018.3  仓储作业设备监控 42418.3.1 仓储作业设备 42418.3.2 仓储作业设备监控管理系统 42518.4  仓储作业环境监测 42618.4.1 仓储环境监控的重要性及关键参数 42618.4.2 基于WSN的仓储环境监控系统 43018.4.3 基于WSN的仓储环境监控系统关键技术 43218.5  仓储管控一体化系统 44018.5.1 仓储管控一体化系统概述 44018.5.2 仓储管控一体化系统的优势 44118.6 基于物联网的仓储管控一体化系统 44218.6.1  物联网应用的几个原则 44218.6.2 基于物联网的仓储管控一体化系统设计 44318.6.3 基于物联网仓储管控一体化系统的运作 44418.7 基于信息融合的仓储管控一体化系统 447思考题 448第19章货物运输管控一体化系统 44919.1 现代物流下的货物运输 44919.1.1 现代物流对货物运输的要求 44919.1.2 货物运输发展趋势 45119.2 货物运输安全 45219.2.1 货物运输安全分析 45219.2.2 货物运输的监控参数 45319.3 货物运输在途安全监控系统 45419.3.1 货物运输在途安全监控系统概述 45419.3.2 货物运输在途安全监控系统设计与实现 45519.4 农资物流管控一体化系统 45819.4.1 农资的分类及特点 45819.4.2 现代农资物流管理 45919.4.3 农资物流信息系统和平台 46219.4.4 农资物流监控黑箱系统概述 46619.4.5 ALMBS系统的设计与实现 47219.5 高档艺术品物流管控一体化系统 47519.5.1 艺术品的特点与分类 47519.5.2 艺术品市场 47619.5.2高档艺术品智能物流系统概述 47919.5.3 ILSA系统的设计与实现 481思考题 485中英文专业术语索引 486参考文献 487