基于物联网技术的智能物流供应链管理方法研究

摘 要：物联网技术在物流供应链管理中的应用，通过实时数据采集、智能化处理和优化决策，显著提升了供应链的透明度、效率和响应速度。物联网系统能够实现多节点之间的数据共享与协同，结合区块链等安全技术，确保供应链数据的安全性与完整性。智能运输系统和智能仓储管理的广泛应用，进一步推动了物流行业的数字化与智能化转型，为现代供应链提供了可持续发展路径。

关键词：物联网 智能物流 供应链管理 数据安全

随着全球化进程的加速和数字化技术的广泛应用，物流供应链管理已成为现代经济体系中不可或缺的环节[1]。物联网（IoT）技术作为新一代信息技术的代表，通过其强大的数据采集与传输能力，为智能物流供应链管理注入了新的活力。正如管理学大师彼得·德鲁克（Peter Drucker）所言：“在变革的时代，唯一不变的就是变化本身。”在这种动态环境下，传统的供应链管理模式因信息不对称、决策滞后等问题，已无法满足日益复杂的市场需求。通过物联网技术的应用，物流供应链能够实现信息流、资金流和物流的实时监控与智能化管理，从而提升供应链的透明度、灵活性与响应速度。

1 现有物流供应链管理中的瓶颈问题

1.1 信息不对称与数据传递效率低下

信息不对称指的是供应链各环节中的参与者无法获取到对称、完整的信息，从而导致决策失误和效率降低[2]。供应链的各个节点——从供应商、制造商到分销商和零售商——常常处于信息孤岛的状态，这种局面严重阻碍了供应链的协同运作。正如著名经济学家乔治·阿克洛夫（George Akerlof）在其信息不对称理论中所指出的，“信息的不对称会导致市场失灵”。物流供应链管理中，信息滞后与不完整会导致需求预测偏差、库存管理失控以及运输调度效率低下等问题。

数据传递效率低下也加剧了这一现象。由于传统物流供应链依赖人工操作或单一的信息系统，各环节之间的数据信息无法实现实时共享与无缝传输，导致信息在传递过程中产生延迟或误差，进一步降低了供应链的反应速度和决策准确性。

1.2 供应链可视化及实时监控的不足

供应链可视化指的是通过技术手段使各参与方能够清晰、透明地了解供应链的各个环节，包括库存水平、运输进度、订单状态等[3]。传统供应链管理系统往往缺乏全面的可视化功能，导致各节点之间的信息传递不够透明，难以实现供应链全流程的实时监控。尤其是在跨区域、跨部门的复杂供应链中，数据孤立现象严重，信息滞后性进一步放大了供应链风险。例如，供应链中断、延误等问题无法被及时发现和解决，导致资源配置不合理、物流成本增加。并且，缺乏实时监控能力使得管理者难以对市场需求的动态变化做出快速反应，影响供应链的整体效率。

2 物联网技术应用中的局限性

2.1 数据安全与隐私问题

基于物联网的智能物流供应链管理中，数据安全与隐私问题是不可忽视的挑战之一（表1）。随着数据的广泛应用，供应链中的数据泄露、篡改和未经授权访问的风险也随之增加。供应链中的各方不仅需要共享敏感的商业信息，还涉及客户的个人隐私数据，这对数据保护提出了更高的要求。数据的实时传输与存储过程容易受到网络攻击、黑客入侵和系统漏洞的威胁。

2.2 技术集成度与普及度不足

技术集成度不足主要体现在不同系统、设备和平台之间缺乏互联互通，导致信息孤岛现象严重，难以实现供应链全链条的协同管理。各企业和供应链节点往往使用各自独立的管理系统，这些系统之间标准不统一，数据接口不兼容，导致数据传输和信息共享效率低下。

物联网技术的普及度也面临挑战，尤其是在中小企业中，技术成本、设备更新和人员培训等方面的投入不足，进一步限制了物联网技术的广泛应用。企业对新技术的适应能力和技术基础设施的差异，也加剧了技术推广的难度。

3 基于物联网的智能物流策略

3.1 优化物流供应链信息流的解决方案

3.1.1 利用物联网技术提升数据传输效率

智能物流供应链管理中，利用物联网技术提升数据传输效率是优化供应链整体运作效率的核心途径之一。物联网技术通过传感器、无线网络等设备，实现了供应链各节点之间数据的实时采集与传输。与传统的人工输入和纸质记录方式相比，物联网技术大幅提升了数据传输的速度与准确性，减少了信息滞后和传输误差。数据传输效率可以通过传输速率公式来表示：

E代表数据传输效率，D代表传输数据量，T代表数据传输时间。利用物联网技术，可以通过减少T（传输时间）来提升E（传输效率）。例如，物联网设备通过无线网络或5G网络实时传输数据，相比于传统网络，能够显著降低延迟和数据传输的时间。进一步优化可以通过引入边缘计算来降低数据处理延迟，减少对中心服务器的依赖，从而降低T的值，提高E的数值。

物联网系统还能够通过并行传输技术来提升数据传输的效率。假设每个节点在时间T内能够传输的数据量为D，在传统的串行传输模式下，总传输量为n×D，其中n为传输节点数量。而通过物联网技术，采用并行传输方式，理论上可以在同样的时间T内传输总数据量达到nD，从而进一步提升整体数据传输效率。

为了确保数据传输的稳定性和效率最大化，还需考虑网络拥塞和数据丢包率的影响。在复杂物流场景中，物联网技术通过自适应传输协议和动态负载平衡，能够有效缓解网络拥堵问题，保证数据传输的可靠性和速度。

3.1.2 构建可视化供应链管理平台，提升透明度

传统供应链管理中，各环节的信息往往处于分散状态，导致供应链运行中的不透明性，增加了管理和决策的难度。通过引入可视化技术，供应链中的数据可以以图形化和动态展示的形式呈现，使得管理者能够实时监控供应链的各个节点。可视化平台通过整合物流、库存、运输和订单等数据，提供全局的视图和关键绩效指标（KPI）的跟踪，有助于提前预警潜在的瓶颈或延误（图1）。通过可视化平台，各参与方可以获取供应链中的实时动态信息，从而加强协同与沟通。这不仅提高了信息透明度，还增强了供应链的灵活性与响应能力。此外，利用大数据分析与可视化相结合，管理者可以更加精准地进行供应链优化，及时调整库存水平、运输路线等，提高整体运营效率。

3.2 提升供应链各环节智能化水平的策略

3.2.1 通过RFID、传感器等技术实现智能仓储管理

通过RFID（射频识别）和传感器等技术实现智能仓储管理，是提升仓储运营效率和精准度的核心策略之一。RFID技术能够对仓库中的物品进行实时追踪和识别，无需人工干预即可自动记录物品的入库、出库、库存盘点等环节。相比传统的条形码技术，RFID可以同时读取多个标签，并具有更长的读取距离，极大地提高了数据采集的效率。传感器技术的应用则使仓储环境中的温度、湿度等参数能够被实时监控，确保货物在合适的环境条件下存储，尤其对于冷链物流中的易腐产品，这种实时监控显得尤为重要。

具体策略包括以下几方面：在仓库入口和出口部署RFID读取器，实现自动化的物品进出库记录，减少人为操作的误差；在货架或托盘上安装传感器，实时监测货物的位置和状态，结合仓储管理系统（WMS），实现自动化库存管理和动态调度；利用大数据分析结合RFID和传感器收集的信息，优化仓库布局，提升拣货路径的效率，减少物品查找时间。这些策略的实施不仅提高了仓储管理的效率和精准度，还降低了人工成本，增强了仓库运营的智能化和可视化水平。

3.2.2 应用智能运输与配送系统，提升物流效率

智能运输系统（ITS）通过物联网、大数据、人工智能等技术，优化运输路径、减少车辆空载率、提升配送的准时性和灵活性。通过结合地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS），智能运输系统能够实时监控车辆位置、运输状态以及交通情况，动态调整运输路线，避免拥堵或其他突发状况，显著提高运输效率。具体策略包括（图2）：应用大数据分析对历史运输数据进行挖掘，预测运输高峰时段及易发生延误的路段，从而提前制定优化的配送路线。利用智能调度系统根据订单的紧急程度、距离和运输条件，自动分配最优的配送车辆和路线，减少车辆空载率，提高运输资源利用率。智能运输系统还能通过车辆传感器实时监测车辆状态，如燃油消耗、温度控制等，及时发现和预防故障，确保运输过程的稳定性和安全性。在末端配送环节，智能配送系统通过无人配送车或无人机的应用，可以在短距离或密集区域内实现高效的货物配送，减少人力成本并提高配送速度。

3.3 保障数据安全与隐私的解决方案

3.3.1 采用区块链技术保障供应链数据的安全性

区块链技术通过去中心化、分布式账本和不可篡改的特性，确保供应链中各环节的数据透明、可信，且所有交易数据均可追溯。每个数据块在被写入区块链时，必须通过共识机制进行验证，并且一旦数据块被确认添加，便无法被随意修改或删除，从而有效防止数据篡改和伪造[4]。区块链还通过加密技术保护数据隐私，确保供应链中的敏感信息仅能被授权方访问。区块链采用哈希函数H（x）来确保数据的完整性。哈希函数是一种单向函数，输入任意大小的数据x，输出固定长度的哈希值H（x）。为了保证区块链的安全性，新的区块包含上一个区块的哈希值Hprev和当前区块数据的哈希值H（data），从而形成链式结构。即：

nonce是一个随机数，用于在工作量证明（Proof of Work， PoW）过程中调整哈希值，确保生成的哈希值符合一定的条件（如前k位为0）。整个过程确保了每个区块的哈希值不仅依赖当前区块的数据，还与前一个区块相关联，因此任何对某一区块的篡改都会改变整个链的哈希值，使得篡改无效。区块链中的共识机制，如工作量证明（PoW）或权益证明（Proof of Stake， PoS），进一步确保了供应链各参与方的数据同步和一致性。在PoW模型中，每个区块的添加需要解一个复杂的数学问题，即寻找一个使得Hcurrent符合特定条件的nonce，这个问题的解计算复杂度为：

n为哈希值的复杂度。通过这种机制，区块链能够防止恶意节点篡改数据，确保供应链数据的安全性和一致性。

3.3.2 加强物联网设备安全协议的完善

加强物联网设备安全协议的完善，是保障智能物流供应链数据安全与设备运行稳定性的关键措施。物联网设备通过传感器、通信模块等与外界进行数据交互，但设备本身容易受到各种攻击，如中间人攻击、设备劫持和恶意软件植入。为此，需通过强化安全协议来提升物联网设备的防护能力，确保数据的机密性、完整性和可用性。具体措施包括：采用端到端加密协议（如TLS/SSL）确保数据传输过程中的安全，防止信息在网络中被窃取或篡改。使用双因素认证或基于公钥加密的身份验证机制，防止未经授权的设备接入网络。通过OTA（Over-The-Air）技术及时更新设备固件和安全补丁，修复漏洞，提升设备的抗攻击能力。进一步引入轻量级加密算法，如椭圆曲线加密（ECC），以在低功耗设备中提供高效的安全保障。

4 结语

基于物联网技术的智能物流供应链管理方法的研究，展示了物联网在提升供应链透明度、效率及安全性方面的巨大潜力。通过引入先进的技术，如RFID、区块链和智能运输系统，物流供应链可以实现全面的智能化和高效化管理。未来，随着物联网技术的不断完善和普及，智能物流供应链将更具灵活性、响应性和可持续性，为全球供应链管理带来革命性的变革和发展。

参考文献：

[1]程国政，胡志敏.港口集装箱多式联运中物联网技术的应用分析[J].中国航务周刊，2024（32）：48-50.

[2]李晚春，孔陶茹.基于物联网技术的虚拟物流中心运行平台设计与应用[J].自动化与仪器仪表，2024（07）：297-301.

[3]张琪，韩晓.基于物联网技术的制造企业供应链管理模式发展路径探究[J].物流科技，2024，47（14）：120-123.

[4]刘平，高爽.物联网技术在货物运输跟踪与预测算法中的应用[J].智能城市，2024，10（06）：17-19.