面向冷链物流的车联网系统搭建

于世沣

重庆大学自动化学院，重庆，400000

面向冷链物流的车联网系统搭建

于世沣

重庆大学自动化学院，重庆，400000

针对我国目前冷链物流中运输车辆的管理调度问题，通过搭建出一套面向冷链物流的管理社会车辆的车联网系统，实现了车辆信息、货物信息的融合，可以很好地供冷链物流公司使用。

冷链物流；车联网；运输车辆

1 冷链物流运输车辆的现状

我国冷链物流运输车俩的规格各异，面对冷链运输货物的多种温度需求，单一种类的车辆很难满足。作为冷链物流企业必须使用多种运输车辆进行物流活动。且冷链运输车造价高昂，保养维护昂贵，对于冷链物流企业而言又很难大量购置保有。急需一种类似于Uber等的车联网系统进行管理。

2 车联网的概念及其应用

车联网通过汽车收集、处理、共享道路与车辆信息，实现人与车、车与车、车与控制中心的多重互动。综合了物联网、智能交通、车载信息服务、云计算和汽车电子等多种技术并应用，使汽车不再是孤立的单元，而是成为活动的网络节点。随着互联网的普及，在“互联网+”的时代，从Uber、到滴滴打车、到最近崛起于客运市场的“滴滴巴士”和货运行业的“一号货车”等都展露了头角。

3 应用于冷链运输车辆的车联网系统搭建

为了对社会上的冷链运输车辆进行统一管理和调度，对社会车辆的信息（包括其位置信息、货物种类信息、货物状态信息等）进行实时的收集和监控，可搭建一个其专用的车联网系统，将所有的社会车辆纳入其车联网系统中，进行统一调度和管理。

用一个基于车联网而设计的信息处理平台对社会车辆进行管理，首先是进行平台的搭建，结合冷链物流自身企业运作的特点，搭建车联网平台，信息传递大致如图1所示。

图1 车联网结构

体系结构分为感知层、网络层、应用层，并根据3层内容搭建车联网平台。

3.1 感知层

根据冷链物流公司需要社会运输车辆反馈回来的信息（位置、温度等信息）来对感知层进行设计，其主要功能是对网络中的结点进行识别、感知并采集车辆位置、货物状态（温度）、行驶速度、道路交通状况、天气情况等信息。此层为基本层，要处理很多基本性的问题。

首先需要用到许多物理硬件设备，比如有RFID标签和读写器、各类车用传感器等，车用传感器是车联网最终端的神经末梢，内部感知包括感知货物温度、车辆速度和进气温湿度等状态信息，外部感知包括对道路环境的感知、天气情况的感知等。

除了基本性的硬件问题以外，还要处理一些可能遇到的社会问题，比如征集而来的社会运输车需要进行审核车辆内部温控条件是否达标，车主是否同意在其货车上安装供车联网信息系统用于采集信息的GPS感应器与温度传感器，以及要对征集而来的社会车辆进行司机的注册，比如驾照、身份证和运货车辆的载运量等车辆属性，这些条件都需要车主的车辆技术层面达标以及征得车主方的同意，只有这些条件都满足了，才能开始进行后续的网络层和应用层的设计。

3.2 网络层

这部分主要的任务是将采集而来的信息反馈给信息系统终端，实现Internet接入，从感知层获取数据信息通过协议对其进行封装，并通过网络系统进行网络互联，以达到数据长距离传输的目的，并且在此层当中，承担着一个承上启下的作用，既需要传输从感知层实时反馈而来的信息，也需要传输从应用层公司信息管理端和个人车主端接收的信息，因此在网络层中该信道必须为全双工的信道，并且传输速度需要得到保证，以更好地达到实时从另外一端收到信息的目的。

传统的WiFi网络不适合车载环境下的宽带无线通信。车辆的高速行驶所引起的车载环境下移动节点拓补结构的快速变化，车辆与车辆之间、车辆与地面基础设施之间的通信对这一变化反映敏感。另外，车辆的高速行驶还会带来严重的多普勒效应，加上行车过程中周围路况、天气情况的影响等等因素，这些车载环境中的特殊情况对远程通信性能的特定要求都是传统无线WiFi网络无法满足的，而适用于车联网的WAVE，是目前最有前途的车联网无线通信标准,它考虑了实际应用中车联网通信的特点,能完成在高速移动的车载条件下的信息高效传输。WAVE协议栈由DSRC标准发展而来，该项技术应用于车联网的网络层能极大地提高车载信息实时的传输效率，在国外已经有一定的发展水平，国内还相对比较薄弱WAVE的协议栈如图2所示。

3.3 应用层

这部分主要的任务是搭建人机交互接口，搭建一平台对采集而来的数据信息进行分析和处理，以应用的方式进行人机交互，在应用层，冷链物流企业的员工可通过此层对货物以及车辆信息进行监控并向司机等反馈状态信息，比如可以将信息反馈到需要此信息的人的手机APP上或者司机的手机APP上及车载计算机里，以此来达到远程监控的目的。同时，也可以将实时传过来的温度和位置等货物状态信息反馈给服务的企业，这样该企业就可以将这个货物的状态信息实时监测，使客户的体验更好，从而实现车联网系统的价值。

图2 WAVE协议栈

4 结语

搭建完成的上述车联网系统，能够对原本车辆信息难以调控的社会冷链运输车辆达到比较好的把控，使得社会车辆能够变成一个对于冷链物流企业来说更加稳定的额外运输资源，能够提高当货运量超过企业内部车辆运输能力时的处理能力，降低了冷链物流企业的运营成本。同时实现了货物信息和车辆位置信息的监测，对客户来说实现了信息的可视化，提高了物流服务的质量，增强了冷链物流企业的竞争力。

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于世沣/1994年生/男/山东青岛人/本科/研究方向为物流工程