基于物联网技术的管控型智能宠物物流包装

刘毅 陈达强 黄丹 李凌

摘要：近年来国内宠物市场消费不断升级，宠物物流行业开启了井喷式发展，但现行的宠物物流大多采用粗放式服务模式，物流环节中存在大量不安全因素，宠物健康与生命无法得到保障。文章在物联网、大数据、云计算等多个技术集成的基础上，通过包装的信息传感设备，将宠物生命监测信息、物流环境信息、物流地点定位、物流箱信息与互联网连接起来，进行信息交换和通信，使宠物物流包装按照用户和平台设定的模式对宠物进行精细监控和管理。通过物联网技术信息反馈模式，实现宠物智能物流箱与宠物物流人员行为的标准化管控，寻求一种新型宠物物流方式，为用户提供一种标准化、共享式、互动型的智能管控式宠物物流方案。

关键词：物联网；宠物物流；宠物物流箱；管控型智能包装；共享式包装

中图分类号：TB48 文献标识码：A 文章编号：1400 （2021） 11-0028-06

基金项目：2021年度湖南省社科成果评审委员会课题（XSP21YBC395）；2021年度湖南省教育厅新文科研究与改革实践项目（湘教通〔2021〕94号）；2020年度湖南省社科成果课题（XSP20YBC218）；2020年度湖南省教育厅省级线下一流本科课程（湘教通[2020]322号文件）；2021年度株洲市社科研究课题（ZZSK2021118）

Controlled Intelligent Pet Logistics Packaging Based on Internet of Things Technology

LIU Yi， CHEN Da-qiang， HUANG Dan， LI Ling

（Hunan University of Technology， Hunan 412000， China）

Abstract： In recent years， the domestic pet market consumption has been continuously upgraded， and the pet logistics industry has started a blowout development. However， the current pet logistics mostly adopts the extensive service mode. There are a lot of unsafe factors in the logistics link， and the pet health and life can not be guaranteed. Based on the integration of multiple technologies such as Internet of things， Big data and Cloud computing， this paper connects pet life monitoring information， logistics environment information， logistics location positioning and logistics box information with the Internet through packaged information sensing equipment for information exchange and communication. Make the pet logistics packaging carefully monitor and manage the pet according to the mode set by the user and the platform. Through the information feedback mode of Internet of things technology， realize the standardized management and control of pet intelligent logistics box and pet logistics personnel behavior. Seek a new pet logistics mode to provide users with a standardized， shared and interactive intelligent management and control pet logistics scheme.

Key words： Internet of things； pet logistics； pet logistics box； controlled intelligent packaging； shared packaging

隨着互联网技术与5G时代的到来，物联网技术不断地改变着我们的工作与生活。物联网技术作为智能硬件产业的基础，把物与物、人与物通过智能硬件以及信息数据联系到一起，为人工智能包装的发展提供关键技术。

1 物联网管控型包装

1.1 物联网管控型包装的概念

物联网涵盖了从终端到网络、从数据采集处理到智能控制、从应用到服务、从人到物等方方面面，涉及射频识别装置、红外感引器、全球定位系统、互联网与移动网络、行业应用软件等众多技术。基于物联网技术的管控式包装是在物联网、大数据、云计算等多个技术集成的基础上，通过信息传感设备将包装与互联网连接起来，精细信息交换和通信，使包装在存储、运输、销售以及使用过程中，能够按照人为设定的模式进行监控和管理的一类新型包装形式。

1.2 物联网管控型包装的实现方式

1）以射频式标签为信息载体，在一定范围内把信息通过电子标签及传感器上传并存储到设备或是系统中，以此对物品的信息进行相应的储存、分析和处理，从而实现包装的短距离管理和控制。

2）可利用无线通信技术和物联网技术实现用户使用智能终端发出指令，即可对包装进行远程操控。

3）通过传感器和数据分析电子元件，把搭配的信息传送至云服务平台，使用大数据技术推算最优化的操作方案，并返回信号给包装以实现对包装的自动化操作。

2 宠物物流市场现状

随着我国城市化进程加速发展，人民物质文化水平不断提高，饲养宠物成为越来越多家庭的选择。据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道，《2020年中国宠物行业白皮书》显示，2020年养宠人从数量来讲有了历史性突破，犬猫的数量突破了1亿只，这些由“喵星人”“汪星人”构成的强大宠物消费规模，已接近2100亿元。

宠物市场消费不断升级，宠物异地交易、人类居住地变迁、携带宠物外出旅游以及探亲访友的现象增多，宠物物流行业应运而生，并开启了井喷式发展。近年，屡屡爆出网购宠物在快递邮寄过程中窒息死亡或者因为各种原因导致死亡。金毛犬siri因为物流公司私自将空运物流改为汽车物流导致其死亡，这一事件引起了短视频平台一场“为金毛犬Siri发声”的互动热评，越来越多的社会舆论关注到宠物物流安全问题。

2.1 宠物物流运输环境恶劣

目前的宠物物流方式有宠物专车托运和公共交通托运（包括飞机托运、火车托运、船舶托运、公路托运等）。宠物物流通常使用购买或定制的装载宠物用的“航运箱”或笼子。

除宠物专车托运外，部分托运方式把活体托运与货物托运混杂，且无专人看管。在公路、船舶、航空托运活体宠物的时候，宠物易受到虐待致病、致残或死亡。大部分宠物物流环境空间封闭狭窄，含氧量低，空气流动性差，温度与湿度过高，噪声大，照明不合理。宠物物流托运行程中平稳性差，较为颠簸，同时装卸过程常出现野蛮搬运。

2.2 宠物物流包装功能单一，结构简陋

1）现有宠物物流包装的抗压性差，坚固程度不足，在运输过程中因包装破裂导致宠物逃逸、死亡等现象时有发生。宠物箱随便堆叠，无法相对固定，导致运输中不必要的碰撞。

2）宠物物流包装无法满足宠物在托运过程中的正常生理与心理需求。除宠物专车运输外，大多数宠物托运没有专人看管与陪同，宠物需要独自经历整个物流过程。大部分宠物托运箱仅一次性地提供少量食物与水。宠物粪便尿液与食物混杂无人清理。宠物托运箱通风性与安全性较差，各种病菌与细菌在托运舱的各个宠物箱之间传播。

3）宠物的生理体征无处反馈和预警。宠物在运输途中经常出现应激反应、受伤、生病或者死亡，而宠物主人却无法了解宠物在物流中的真实情况。因缺乏监控和管理，难以收集相关证据，对于物流途中责任做出划分与判定。

4）宠物物流包装通常由消费者自行购买，尺寸规格各有不同，且通常无法共享使用，宠物物流结束后物流箱闲置，造成大量浪费。

2.3 現行宠物物流方式跟不上时代与消费者需求

在现行的宠物物流方式下，消费者办理宠物物流需提前准备《出县境动物检疫合格证明》、《动物健康免疫证明》、《动物运输器械消毒证明》等证明文件，购买宠物箱或者笼子；提前预约具备宠物托运条件的运输班次。物流运输当天提前3到4个小时到飞机或火车托运处，办理宠物托运手续。即使是委托宠物托运公司也需要提前多天预约和准备上述证明。上述这类宠物物流方式，流程复杂，耗费时间长，却无法直观监控宠物状况，物流责任划分不清。现行的宠物物流方式已经跟不上时代和消费者的需求。

基于互联网与物联网技术、大数据平台分析、移动互联网信息技术，可实现线上信息共享、信息集中采集和处理。一种新的宠物物流方式和管控型智能宠物物流包装的出现，将提高物流服务质量，满足消费者和爱宠人的需求。

3 管控型智能宠物物流包装的功能设计

基于物联网技术的管控型宠物物流包装，在物联网、大数据、云计算等多个技术集成的基础上，通过包装的信息传感设备，将宠物生命监测信息、物流环境信息、物流地点定位、物流箱信息与互联网连接起来，进行信息交换和通信，使宠物物流包装按照用户和平台设定的模式下对宠物进行精细监控和管理。亦可通过平台数据的分析计算，进一步规范宠物物流过程和从业人员行为。

3.1 智能移动终端的远程实时操作

运用无线通讯技术和物联网技术，用户可使用智能移动终端对智能宠物物流包装发出指令，进行实时监测和远程操控。通过移动通讯端APP，可连接宠物物流箱、宠物生命监测脖环、宠物物流服务后台系统。宠物生理指标、宠物物流箱内环境数据、物流定位数据等众多数据，经过后台大数据分析判断，为用户提供可视化信息回馈、精细管控和危险预警。宠物物流APP功能界面操作分为寄件、收件以及物流实时监控等模块，可实现网上预约、上门服务、动物信息采集、动物生命体征实时监控、定时提醒清洁与投喂、托运环境监控、物流全球定位与安全预警等功能。

3.2 宠物物流箱的智能管控

宠物物流箱的智能管控功能主要包括：宠物实时监控、生命体征监测预警、定时定量自动投喂、排泄物清理提醒、物流箱内部环境控制与灯光照明、物流路线节点定位与稳定性反馈等方面。

3.2.1 宠物实时监控

宠物物流箱内部网络摄像头，在物流过程中可自动实时拍摄宠物视频，通过服务平台分享给用户智能通讯终端。若出现网络不稳定情况，亦可通过定时静态图片分享给用户。针对宠物特殊活动影像信息，进行大数据分析与判断，预警宠物的各种应激反应，以紧急信息形式向服务平台反馈，提醒物流人员及时处理。

用户亦可通过智能移动终端，在物流途中随时开启实时监控，了解宠物情况。

3.2.2 生命体征监测预警

宠物生命体征检测环作为宠物智能物流箱的外置设备，佩戴于物流宠物大动脉部位，实时向服务平台反馈宠物生命体征监测数据。当出现危险生命体征时，以紧急信息提醒平台与物流从业人员处理。用户亦可通过宠物物流APP服务平台，随时查看宠物生命体征状况。

3.2.3 定时定量投喂

服务APP根据宠物体征、健康监测、用食习惯设置投喂时间与计量，同时亦可授权客户，自行投喂并控制投喂量。在宠物物流的投喂上，采用干湿分离方式，宠物干性食物运用下落式投喂器定时进行投喂；宠物饮用水采取自循环方式，保证饮用水清洁。定时定量投喂既可调节宠物心理，保障宠物健康，也能保障宠物物流箱内环境。

3.2.4 排泄物清理提醒

传统宠物物流方式，大部分短程宠物物流要求宠物禁水禁食，较长行程的物流也只会提供少量食物与水，控制宠物排泄量，以减少箱内污染。但此类方式不适用于小型、幼年、老年和孕期宠物，易引起宠物疲乏、免疫力低、生病甚至死亡，增加物流风险。宠物智能物流箱底部设计为双层，排泄物可从上层网架落入下层，下层重力提示向服务平台发出待清理信息，继而发送到工作人员移动端。工作人员可取出下层托盘垫纸清洗，保持上层生活区的清洁。

3.2.5 宠物物流箱内部环境控制与灯光照明

宠物物流箱通过空气互换，温湿度控制，增氧等手段为宠物提供适合的箱内环境，即使遇到极寒或炎热环境，仍可保证宠物健康。宠物物流箱可根据物流路程与时间设置灯光补充照明，减少宠物应激反应，缓解宠物分离焦虑、狂躁、抑郁等心理状况。

3.2.6 物流路线节点定位与稳定性反馈

传统宠物物流方式中，由于物流路程长、物流时间久，物流路程无法精准控制，消费者无法准确得知物流时间与节点定位。在物流转运过程中，宠物箱经常遭到野蛮搬运或对待，造成宠物受伤甚至死亡。

寵物物流箱的智能管控凭借全球定位系统，准确将宠物物流的起点、终点和各个中转节点地点定位信息上传服务后台。用户亦可随时查看物流进度与地点定位。物流箱通过增加把手、拉拖杆、底部滑轮、顶部嵌入式卡扣等，提高物流稳定性，减少意外跌落与碰撞，保护宠物安全，同时将宠物物流箱倾倒、颠簸、碰撞等非正常移动数据上传至服务平台分析记录。

3.3 宠物物流流程的标准化管控

基于大数据处理与云计算技术，管控型智能宠物物流包装可以通过传感器和数据分析电子元件，将获得的信息传送至云服务平台，为用户推算出最优化的操作方案，并返回信号，实现对包装的自动化操作。

3.3.1 数据实时反馈与标准化管控

现行的宠物物流方式，物流过程中往往由于缺乏监管、存在监视盲区、缺乏从业人员行为规则，整体行业缺乏标准化管控，造成宠物健康和生命难以保障，用户对宠物物流缺乏信任的行业困境。

宠物物流过程的标准化管控，包括对宠物物流箱的管控和对物流从业人员的管控。

宠物物流服务平台依托大数据技术，将综合分析宠物信息、物流地址、物流形式，为用户提供最优化的物流方案（包括物流箱规格、物流箱功能配置、物流行程和物流方式）。大数据技术通过对宠物生命体征的监测、宠物活动视频监测、喂食与排泄情况，对宠物物流包装发出信号，智能调节物流箱的空气处理、投喂系统等，同时对物流环境与宠物健康发出预警信号，提交到服务后台和用户智能通讯终端，完成终端处理。

标准化管控可将宠物物流包装的多种信息反馈到服务平台，作为管控物流从业人员行为的指标。平台将排泄物清理次数、物流时间与休息时间、物流路线偏离信息、非正常移动信息等，纳入物流服务人员考核的标准化管控指标之中。

3.3.2 用户体验与操作习惯反馈

依托大数据技术对用户操作行为、消费习惯、兴趣喜好做出分析，以不断改善APP的界面设计和操作流程。同时，亦可通过对于物流过程中宠物体貌体征、性情脾气、喂食习惯等数据分析，以获取不同种类宠物在物流中的风险与舒适性评估，为宠物物流平台的自我学习与更新提供大量数据资料，提升服务质量与品质。

3.4 宠物智能物流包装的个性化定制与共享化资源利用

宠物智能物流包装运用功能模块式设计、环保材料、可拆卸可消毒设计结构，既可满足用户定制式的物流需求，又能最大化共享资源，改善宠物物流环境，提升用户体验。

3.4.1 宠物智能物流包装的个性化定制服务

宠物智能物流包装的功能模块式设计，将单一功能模块构建组合起来，既可供单独使用，也可以组合使用。宠物物流包装的功能式模块化构件主要包括：宠物生命监测脖环、宠物智能灯光照明控制、折叠结构、实时监控等。宠物物流服务平台可根据用户物流订单预约信息（包括物流里程、环境、时间、宠物类别、生理需求等信息），为用户提供最优化的模块式物流箱方案，供用户租用或购买。亦可以用户购买升级服务的方式，自行选择增加物流箱功能配置。

3.4.2 宠物物流包装的循环利用与资源共享

宠物物流包装主要采用PVC加厚塑料和铝镁合金材料，结合提手、滚轮、拖杆、可装卸、可折叠结构等，材料环保，易拆解回收，符合绿色环保要求。

首先，宠物物流服务通过线上预约、上门动物健康检测、宠物疫苗网络登记、宠物物流配送到户等服务方式，将宠物物流包装作为宠物物流的一个环节，实现宠物物流包装的租赁方式。

之后，宠物物流包装箱由若干功能部件组合而成，在完成了物流配送后，由物流人员拆卸回收、消毒分类。

最后，依据服务平台物流箱方案重新组合，满足新用户需求，实现循环使用。

智能宠物物流方式，既提高了宠物配送的便捷性与安全性，又实现了宠物物流包装的循环利用与共享。共享式寵物物流包装可为用户提供高质量服务，更通过共享模式实现资源高效利用，进而提高和完善物流箱的功能配置，同时避免资源浪费，保护生态环境。

4 结语

物联网管控型包装是一种全新的包装概念，在提升包装产业链效率、提升包装管理自动化以及使用环节智能化方面具有较大优势，是为未来智慧城市建设而发展出的一种新的包装形式，将拓展包装发展方向，更是未来人工智能包装的雏形。

基于物联网技术的管控式宠物物流包装，将物联网技术应用于宠物物流过程中，为消费者提供更加直观、可靠、安全、高效的宠物物流服务，将为宠物物流行业带来新的利润增长点，为宠物物流产业带来革新与发展。

参考文献：

[1] 柯胜海，肖瑶.5G时代虚实双轨销售模式下的包装设计研究[J].装饰，2020（04）.

[2] 郭盼旺，肖瑶，柯胜海基于物联网技术的管控式包装计研究[J].湖南包装， 2019（02）.

[3] 朱和平.共享快递包装设计研究——基于设计实践的反思[J].装饰，2019（10）.

[4] 沈微，李思平，阚兴金，贠程，马宁蔚，何忠旭.基于TRIZ理论的宠物物流箱设计[J].机械设计与研究.2018（05）.

[5] 程昭立，周永明，梁蓉，管玉嫡.宠物物流发展及其运作模式研究[J].物流工程与管理，2017（06）.

[6] 柯胜海，吴益博.平台式包装设计研究[J].装饰，2019（06）.

[7] 柯胜海.智能包装设计研究[M].江苏凤凰美术出版社，2019.

[8] 中国宠物犬猫数突破1亿只，宠物消费不断升级.央广网. https：//baijiahao.baidu.com/s？id=16962015691415806 86&wfr=spider&for=pc . 2021-04-05

[9] 金毛犬Siri的致命托运.钛媒体APP.https：//baijiahao. baidu.com/s？id=1705495708710274044&wfr=spider&for= pc.2021-7-17.