大数据背景下智慧物流可视化管理系统的研究

干彬 张明遥 吴科旭 李朝林

摘 要：随着物流智能化和大数据可视化等理念的引入，如何使大数据与物流领域更有效結合，实现信息共享、智能分析、感知、协同运作和优化决策等功能问题急需解决。本文以智慧物流可视化技术为关键着力点，提出了一种可视化管理信息系统平台设计的方法。

关键词：大数据；可视化；智慧物流

就目前物流行业状况分析，想要在根本上解决“小散乱差”势必要通过物联网以及大数据技术形成具有覆盖全国的“统一代码”这一大数据环境。然而打造实现互联互通的大数据环境，必须建立在有较好基础设施平台网络、信息化平台网络、标准化运营系统和规范诚信系统的网络化运营体系中，并且选择多个中心城市进行网络化布局，打造出完善的网络枢纽节点下建立。鉴于当前物流行业存在可视化、网络化，信息化等方面的瓶颈问题，本文以智慧物流、可视化方面入手，重点阐述可视化管理系统平台设计与实现的方法。

1 可视化管理系统特点

智慧物流在任何时刻都能利用物联网的各类传感器，生产各种形式的业务数据。结构化和非结构化数据，成为基本的数据存储格式，如文本、音频、图像、数字、视频等数据[1]。基于平台的管理信息系统可视化技术在大数据分析的基础上进行计算，然后将结果进行可视化展示，对图像显示结果进行分析，结合交互式动态显示[2]。使管理者能够依靠更直观、更简单的多维数据，快速做出科学的管理决策。

2 系统平台框架搭建

可视物流管理系统架构可分为感知层、网络层、应用层和显示层，如下图所示：

图 可视化智慧物流平台框架

感知层位于底部，包括物流信息的采集及协同组网子层，信息采集子层包括主要通过前端二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等信息等信息采集设备及系统；协同组网子层主要是对采集的数据进行标准化处理、调用、传输的工具和媒介，包括数据传输和中间件。

网络层位于第二层，是对感知信息进行汇集、存储、管理的工具和媒介，主要包括无线网，互联网、行业专网、移动通信网络。

应用层位于第三层，包括应用平台和物联应用子层，应用平台子层主要提供信息的共享、云计算、服务支撑等功能，是一种信息集成服务，把分散、异构的应用进行信息资源聚合，通过统一的访问入口，实现信息访问、协作、计算的集成化环境，为上层的物联网应用提提供各种信息服务。

展示层位于顶层，主要将应用系统的信息在不同类型的公共终端上，包括：大屏幕系统、信息门户、移动设备、PC终端等。总之，物流的各个环节都通过三维虚拟现实、图形、图像、图表等形式向不同平台展示，更好地实时共享物流信息。

系统功能分析

2.1 核心功能

（1）智能分析功能：运用智能仿真、模型等手段进行物流分析，对问题的假设。在物流实践中，不断发现问题，集合理论和实践不断优化。在系统的运行中，原始经验数据不断的被调用，其漏洞或薄弱环节在任何时刻的作业活动中都能被发现，从而实现智慧。

（2）预测功能：大数据应用的一个重点功能是智能预测分析，从货物到仓储到运输，需要有提前预测计算过程。利用历史数据和在线仓储、物流数据建模，进行预测，管理中心能够提前预知需要处理的货物量，从而能够比较好地安排自动分拣、运输，并且能够进行预警。

（3）优化决策功能：智慧物流需要优化物流作业及路由，经由大数据建模，实现货物量与运输距离的综合分析来选择新作业方式以及物流路由，更好地实现更优化的路由和作业过程[3]。

2.2 扩展功能

扩展功能又称呼为增值服务功能，包括金融服务功能、数据接口服务和其它服务。

（1）金融服务功能：园区内物流企业的金融服务可以通过物流信息平台提供，以实现金融决策分析、保险、融资及质押等业务，通过物流金融、共同保险、物流电商等增值服务子系统，与银行、保险、装备制造企业等合作，将推出小微贷和运费预付功能等。在撮合交易环节，车货双方分别向平台支付诚信保证金，在运输环节货方将运费预付到平台等方式，以此确保双方诚信交易。

（2）数据接口服务：基于信息平台的增长维度，为政府、金融、物流园区等信息系统接口建设提供标准化、可扩展的数据接口服务。

3 平台关键技术

3.1 物联网技术

物联网技术是一种技术系统，而不是单一技术。目前，网络部门更完善的系统是多种技术，包括常见技术，关键技术的集成。其中关键技术包括射频识别（RFID）、传感器技术、网络技术、M2M技术等[4]。

（1）RFID射频识别：RFID 是Radio Frequency Identification 的英文缩写，意思是射频识别技术，俗称“电子标签”[1]，它是一种非接触式，能自动识别，无需人工干预快速物品识别以及数据交换技术。

（2）传感器网络技术：无线传感器网络是一个无线网络系统，传输网络部署在监控区域，具有大量传感器节点[8]，可实时感测和采集感知对象的信息，并处理信息，并通过无线网络进行信息发送。物联网是通过各种传感器对整个物理世界的感知。

（3）M2M（机对机）：指嵌入式无线通信模块内部的机器（M2M模块），以无线通信为主要手段的接入，智能，机器之间的互动通信，为客户提供综合信息解决方案。

3.2 三维虚拟仿真技术

三维仿真，或虚拟仿真。指利用计算机技术生成现实的视觉、听觉、触觉、味觉和其他感官虚拟环境，用户可以利用自己的自然技能在技术的交互作用下使用各种传感设备与虚拟实体互相作用的新型技术。

3.3 物联网实时可视化监控技术

物联网实时可视化监控系统利用DVIR技术为核心，以RFID、条形码等其他信息技术为辅助技术，结合现代物流对信息化、自动化和安全性的具体要求，提供了集供应链环节的全程定位、信息采集、自动识别、安防告警和智慧化影像追溯的整体解决方案。

DVIR系统数据采集和图像监测相结合，在不改變的前提下，增加操作过程，以互联网为神经、条码、RFID电子标签和其他参考，视频的眼睛，实现图像识别、跟踪和真正意义上的商品的监测。

3.4 WebGIS技术

利用其中网络分析与路径分析功能，可在智慧物流信息平台中智能设定最佳路径的快速运输，实现对车辆的监控操作，在地图上显示清晰直观的用户所需要的信息，从而改善和提高物流系统分析的作用。同时，通过更为流行的第三方地图引擎的实现模型，可以构建WebGIS的平台表示。

3.5 物资跟踪与可追溯技术

（1）交通运输。通过对GPS系统的重建，DVIR分析速度、车厢温度、运行轨迹，开关门的数量等。发生异常情况时，后台管理人员可以远程通信或刹车。

（2）在存储、存储、分拣、储存等行为，工作人员不作为，丢失或错装，DVIR基于信息采集和不可更改的特性，通过自动系统的比较分析，在交接的关键点，如果差异是自动纠错，报警。

（3）实现可视化和智能跟踪和查询。DVIR技术与条码或RFID结合的革命，平台会自动记录和保存每个节点的视频图像和事后检索相应的商品信息插入。

3.6 移动互联网技术

指互联网技术、商业模式、平台和应用以及移动通信技术与通用术语相结合。包括三个层次：终端、软件和应用。终端层包括智能手机、平板电脑、电子书、MID（移动互联网设备）等[5]，软件包括操作系统、中间件、数据库和安全软件。应用程序包括娱乐、工具、媒体、商业、金融和其他应用程序和服务。

4 结论

在大数据支持下，利用相关物流智能化和可视化技术，提出了智慧物流可视化管理信息综合平台设计的总体架构和思想，让平台更有效促进物流过程中的智能化、可视化等优势，进一步提供高效可靠的物流可视化管理。

参考文献：

[1]崔屹忠.运管亟待启动大数据战略[J].运输经理世界，2015，（Z1）：6770.

[2]蒋达央，姚琪.基于大数据背景下智慧校园的可视化管理信息系统的研究[J].常州工学院学报，2016，29（01）：7376.

[3]董伟.物联网在物流金融行业的应用分析[D].山东大学，2014.

[4]闵真.基于物联网技术的交通信息采集系统[D].南昌大学，2012.

[5]刘型.当前流行新名词（之三）[J].秘书工作，2013，（10）：1921.

基金项目：四川省教育厅人文社科课题：四川省教育厅自然科学项目（16ZB0492）

作者简介：干彬（1983），男，汉族，四川成都人，硕士，讲师，研究方向：长期从事云计算、通讯网络系统加密与数据挖掘技术创新及优化等领域的研究；张明遥（1985），男，汉族，四川巴中人，本科，系统集成高级工程师，四川传媒学院，研究方向：数字媒体技术；吴科旭（1985），男，汉族，四川绵竹人，四川大学软件工程硕士，四川传媒学院讲师，主要研究方向为教育管理方向；李朝林（1984），男，汉族，四川宣汉县人，硕士，讲师，

研究方向：多年从事计算机、大数据的教学与研究工作，曾主持并参与四川省教育厅大数据相关项目。