2.1 智慧物流技术架构

智慧物流是基于物联网技术在物流业的应用而提出的。物联网技术架构一般分为感知层、网络层和应用层三个层次。感知层负责信息的采集和初步处理；网络层负责信息的可靠传输；应用层负责数据的统计分析与应用。从智慧物流领域应用的角度来看，智慧物流的技术架构遵循物联网的三层技术架构，如图2-1所示。

2.1.1 智慧物流感知层

感知层是智慧物流系统实现对货物、运行环境、物流设施设备感知的基础，是智慧物流的起点。具体而言，又可划分为物流识别、追溯感知层，物流定位、跟踪感知层和物流监控、控制感知层三个层次。

物流识别、追溯感知层主要解决货物信息的数字化管理问题。传统方式下多采用单据、凭证等为载体，手工记录、电话沟通、人工计算、邮寄或传真等方法，对物流信息进行采集、记录、处理、传递和反馈，极易出现差错、信息滞后，使得管理者对物资在流动过程中的各个环节难以统筹协调，不能系统控制，更无法实现系统优化和实时控制，从而造成效率低下和人力、运力、资金、场地的大量浪费。智慧物流环境下，借助条码、RFID、区块链等技术可以快速对货物进行识别和追溯。

物流定位、跟踪感知层主要解决货物运输过程的透明化问题。现代物流对货物的位置感知需求越来越迫切，只有知道了物资的确切位置才能进行更加有效的物流调度。目前，定位感知技术根据定位需求和应用场景，划分为室外定位和室内定位。GPS是室外定位技术的典型代表，已经在物流领域得到了有效应用；我国目前也在积极发展自己的卫星定位系统，随着北斗二代卫星的不断升空，北斗定位的精度也在不断提高，应用的领域也在不断拓宽，必将成为我国物流室外定位首选技术。室内定位技术是指以Wi-Fi无线定位系统为代表的无线定位技术，卫星定位技术由于受建筑物对其信号的干扰甚至阻断，无法对室内物资进行准确定位，因此，Wi-Fi室内定位、UWB室内定位、RFID定位等室内定位技术已经成为目前弥补卫星定位技术功能缺陷的有效手段。几种定位技术的对比分析如表2-1所示。

物流监控、控制感知层为智慧物流过程中的安全提供了有效的支撑手段，是物流监控信息化的重要组成部分，通过获取物流过程的实时视频、实时数据交换，及时、有效地采集信息，并通过与物流视频监控、报警设备有机结合，实时掌握物流环节的运行状况，分析物流过程状况，及时发现问题、解决问题，从而实现对物流过程的无缝监管。

2.1.2 智慧物流网络层

智慧物流网络层是智慧物流的神经网络，连接着感知层和应用层，其功能为“传送”，即通过通信网络进行信息传输。通信层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成，负责将感知层获取的信息安全可靠地传输到应用层，然后根据不同的应用需求进行信息处理。

智慧物流网络层包含接入网和传输网，分别实现接入功能和传输功能。传输网由公网与专网组成，典型传输网络包括电信网（固网、移动通信网）、广电网、互联网、专用网（数字集群）。接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式，实现底层的传感器网络、RFID网络最后一公里的接入。

在智慧物流作业过程中，既有大范围的物流运输与调度，也有以仓储系统与拣选系统为主的智慧物流中心的物流系统作业与运筹。面对复杂的、流动的“物”，要实现在“物流”过程中的联网，智慧物流的网络层基本上综合了已有的全部网络形式，来构建更加广泛的“互联”。每种网络都有自己的特点和应用场景，互相组合才能发挥出最大的作用，因此在实际应用中，信息往往经由任何一种网络或几种网络组合的形式进行传输。

同时，随着智慧物流的不断发展，网络层承担着巨大的数据量，并且面临更高的服务质量要求，因此还需要对现有网络进行融合和扩展，利用新技术以实现更加广泛和高效的互联功能。目前，在智慧物流中使用比较广泛的通信和网络技术主要有4G移动通信网络、IPv6、车联网、Wi-Fi和WiMAX、蓝牙、ZigBee等。

2.1.3 智慧物流应用层

应用层是智慧物流的应用系统，借助物联网感知技术，感知到前端的物流运行状态，在应用层执行物流操作或产生决策指令。根据物流作业层次，应用层可划分为决策层、管理层和执行层三个层次。

决策层面向物流高层决策人员，主要是以物流系统为应用背景，对物流系统进行智能化整合，为物流决策者提供有力支持。

管理层由物流管理信息系统组成，主要是针对具体的物流活动进行管理和控制，如仓储管理系统、分拣管理系统、运输管理系统等，管理层具有承上启下的作用。该层通过应用流程集成平台与上层决策管理系统进行集成，通过数据集成平台与各种物流设备控制器进行数据交换，从而对具体的物流活动进行了管理和控制。

执行层由物流执行系统组成，主要是通过传输层与物流感知设备进行数据接收和控制。该层通过数据集成平台接受来自物流管理层调度控制指令，并及时反馈物流设备的指令执行情况和设备故障信息；在物流设备支持下，通过控制总线连接各种物流设备控制器，提供与物流设备集成的基础界面。一些物流设备可以通过专有的或标准的设备总线同设备控制器进行连接。

综合来看，智慧物流过程中常用的智能技术有智能分析与控制技术、云计算技术、移动计算技术和数据挖掘技术等。