基于RFID&GPS/GPRS技术下的电商生鲜物流配送

　　摘要：目前，因客户不能及时了解生鲜运输过程中的具体状况从而对网上销售的生鲜产品出现了信任危机，导致生鲜电商发展缓慢。针对生鲜的特点及目前生鲜电商存在的问题，本文设计了一种基于RFID&gps/GPRS技术方案，对电商生鲜物流配送中的问题进行了研究：通过RFID技术和采集GPS和实时温度等信息，递送生鲜商品的同时交给客户一份时间—位置—商品状态信息表，使客户对生鲜商品的出库、运输、到站和入库及时间状态一目了然，解决了生鲜网上销售的生鲜电商和消费者之间的信任危机。此外，后台服务器通过整理数据信息，可以了解生鲜产品的运输状态以及司机和车辆的工作状态，方便物流公司对生鲜产品、司机和车辆的管理。

　　关键词：生鲜物流，配送模式，信任危机RFIDGPS/GPRS

　　1引言

　　随着互联网电商的飞速发展，客户在生鲜电商平台购买生鲜产品的需求也变得越来越旺盛了，生鲜电商为适应这一时代需求也逐渐发展起来。但是，由于对生鲜产品的特点了解不够深入，电商在运营时出现了各种棘手问题，导致生鲜电商一个接一个倒下。如何让生鲜电商成为一个常态行业，如何降低生鲜配送的成本、如何取得消费者的信任与满意度，已成为生鲜电商能否生存及发展壮大的至关因素。

　　1.1生鲜电子商务的概念

　　生鲜电子商务是指新鲜类的食品通过电子商务的方式进行生产、营销和交付的商业服务。生鲜电商是在互联网技术支持下的线上进行新鲜农产品和水产品等的营销，线下进行配送的商品服务方。在过去，成千上万的家庭要获得鲜类产品主要通过传统的养殖场和超市；分销渠道主要通过大型的批发市场；而随着生鲜电子商务的到来，使生鲜产品从原产地直发到消费者家中成为了可能[1]。

　　1.2RFID技术的概念、组成和工作原理

　　射频识别(RadioFrequencyIdentification，缩写RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据[2]。RFID的组成及其工作原理，如图1所示[2]。

　　图1RFID的组成及其工作原理

　　RFID系统由阅读器、电子标签Tag、天线、RFID中间件和应用软件四个模块组成。电子标签和阅读器上需要烧写程序；天线是阅读器用来感应电子标签的出现；中间件程序即射频模块负责在阅读器和服务器的通信，服务器提供应用程序供实际运用，并保存数据，提供后台相应服务或者前台界面的支持。RFID的基本工作原理是标签进入磁场后接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理[3～5]。

　　2生鲜商品的特点、配送要求及生鲜电商发展所存在的问题

　　2.1生鲜商品的特点及配送要求

　　生鲜商品具有如下特点：(1)生鲜商品相对于其他商品容易腐烂、变质、变味等；(2)生鲜商品种类丰富，可分为水产品和农产品两大类，水产品又可以分为鱼类、贝壳类及其他类。农产品又可分为根菜类、叶菜类、瓜果类、菌藻类等。

　　由上述生鲜商品的特点可对应得出生鲜产品的配送要求：(1)在配送过程中要冷藏；(2)在配送时要做好规划，将冷藏温度大致相等的商品放在一起进行配送，这样可以保证生鲜商品的质量，提高配送效益；(3)配送要及时；(4)过程要监控。

　　2.2生鲜电商所存在的问题

　　客户之所以会对网购的生鲜产品不满意，原因主要在于网购生鲜产品的品质问题和新鲜度问题，如产品出现腐烂、变质、变味、异味、串味等。一旦出现这些问题产品客户无法食用，电商也不愿意退换货。而对于客户而言，电商无法赔偿其损失，自己买来的问题产品只能自行解决，在未来很长一段时期内该客户将很少再涉足电商生鲜产品市场。

　　通过以上对生鲜产品的特点和生鲜电商当前存在的主要问题的分析，可知消费者和生鲜电商之间的主要问题：生鲜电商没有向消费者提供生鲜产品的动态状态和运输信息，当消费者收到问题产品向生鲜电商询问原因和解决方法时，生鲜电商又无法给出生鲜产品出现问题的原因和解决措施，从而使客户失去了对生鲜电商的信任，导致客户在网上购买生鲜产品的力度越来越弱。

　　3基于RFID和GPS/GPRS技术的电商生鲜物流配送

　　为了解决上文中提到的消费者和生鲜电商之间存在的问题，本文提出了一种应用RFID、GPS/GPRS技术和温度传感器于生鲜物流的整体解决方案，既方便了生鲜电商对生鲜产品运输状态的管理，又能增加消费者对生鲜电商的信任度。这种模式是通过互联网把生鲜电商的服务器端和车载移动终端联系起来，服务器端通过互联网与车载移动终端的信息交互，对车载移动终端的信息进行加工，再向车载移动终端发布最合适的命令。

　　3.1车载移动终端的组成和运行

　　车载移动终端由电源变换模块、多路温度传感器、GPS/GPRS定位通信模块、LCD和MCU组成。各模块之间的结构关系，如图2所示。

　　图2车载移动终端

　　电源变换模块是将货车上的24V直流电压变换为不同的电压分别给LCD、MCU、多路温度传感器和GPS/GPRS通信模块进行供电；每个车厢内装有五个温度传感器，分别布置与车厢的四个角落和车厢的中间顶部，向远程服务器发送的某时刻的温度值是通过算法所得的温度平均值；GPS/GPRS模块可以实时的将生鲜产品的具体位置信息通过GPRS传送给后台服务器；LCD显示屏的页面由MCU通过编程确定，显示一些时间—位置—状态信息等。此外，在LCD显示屏右侧设计四个紧急按钮，它们的功能分别定义如下。

　　紧急按钮1：货车出现故障。

　　紧急按钮2：温度传感器出现故障。紧急按钮3：RFID出现故障。

　　紧急按钮4：司机不能正常开车。

　　有了这几个紧急按钮，司机可以第一时间向后台服务器报告运输状态，这样后台服务器也会第一时间给出解决方案，从而确保生鲜产品运输的及时性。

　　3.2生鲜产品运输的状态和流程

　　生鲜的运输流程主要包括三个方面，分别是生鲜出货地、生鲜运输和生鲜收货地。

　　3.2.1生鲜的运输流程

　　首先，一辆空车由后台服务器通过互联网传递命令给车载移动终端，司机通过车载移动终端接收命令，并根据具体路线赶往生鲜发货地，装货完毕后开始生鲜运输，此时有两种情况：第一种是前往生鲜收货地进行卸货；另外一种是前往另一生鲜发货地继续装货，这是一个循环往复的过程。对于采取哪种情况，后台服务器会根据收货、发货地点进行优化计算，发出最为经济、利润最大化的命令。

　　3.2.2生鲜运输时序及状态跟踪

　　生鲜出货：将生鲜产品打包完成并贴上RFID标签，方便RFID阅读器识别生鲜产品，标签中存有生鲜产品的静态信息，如订单编号、生鲜产品产地、收货人姓名、收货人地址、收货人联系方式等；订单编号方便生鲜电商对生鲜产品的管理；生鲜产品产地可以追踪生鲜产品的来源，生鲜电商结合运输过程中采集的状态信息，方便其追溯生鲜产品出现问题的根源；收货人姓名和收货人联系方式方便生鲜电商通知客户生鲜产品的到达状况；收货人地址方便生鲜电商安排送货路径。其后准备出库，在出库端安装一个能自动识别的RFID阅读器，当货物出库时，RFID阅读器通过电磁感应感应到生鲜产品并自动生成时间，这个时间就是生鲜产品的出货时间戳；由于在出货地，位置信息在一定的时间内是不变的，可以通过编码将位置信息用一个简短的符号表示，从而可以减少传输数据量，并且每隔固定时间段(例如每隔十分钟)将位置信息和温度信息通过车载移动终端的GPS/GPRS模块传递给后台服务器，存于服务器的数据库中。

　　生鲜运输：将打包好的生鲜产品装车后，每一辆货车都装有GPS定位系统和温度传感器，实时监测着生鲜产品的具体位置和温度，并且每隔固定时间间隔(例如每隔一个小时)将生鲜产品的位置信息和温度信息通过车载移动终端发送给后台服务器，存于服务器的数据库中，这个过程传送的两个信息都是动态的，后台服务器可以根据收到的位置信息计算运输车辆的速度。服务器若检测到数据信息异常，会通过互联网和车载移动终端告知司机，使问题得到及时解决。

　　生鲜收货地：生鲜到达代理点，代理点装有温度传感器和RFID阅读器。其中，温度传感器用于记录生鲜产品存于代理点的温度信息。当生鲜产品从RFID阅读器阅读范围内穿过时，RFID阅读器会自动感应到生鲜产品从而确定生鲜产品的到货时间并将数据信息传送给后台数据库，同时通过数据库中的收货人联系方式一一向收货人自动发送收货信息和一张商品位置—时间—状态信息表；当收货人凭信息取走货物时，货物离开代理点，RFID会感应到生鲜产品离开代理点并将时间传输给数据库作为订单完成时间，此时代表本单业务已完成。

　　因为数据传输服务需要成本，所以不能将生鲜的运输状态进行实时传输，但又要监测生鲜产品的运输状态。因此，本文设计的方案是当货车装货完毕关上厢门后，冷藏车厢的温度趋于平稳，这时候可以每隔一小时传输一次数据，但当货车打开车门装卸商品时，这时冷藏车内的温度是变化的，应该每隔较短的时间(例如10分钟)对生鲜产品的状态数据进行传输。

　　3.3后台借助位置信息和温度信息的自动分析功能

　　后台服务器通过实时接收车载移动终端的温度信息和位置信息，且由于位置信息和温度信息在时间上是同时采集的，隐含一一对应的关系，所以只需画出温度变化曲线图，即可进行时间—位置-状态分析，且当鼠标靠近温度变化曲线图时就会自动显示出当前的时间—位置—状态信息。

　　服务器端可以根据生鲜产品的温度变化曲线和位置信息得出装货时长、运输时长和卸货时长信息。根据位置信息显示货车到达装货地点后，装货时长是从打开厢门后温度逐渐升高的起点到关闭厢门后温度开始降低的起点这一个时间段；运输时长是继厢门关闭后温度开始降低的那一点到温度趋于平衡(达到冷藏车厢后设定的温度)然后由于打开厢门温度开始上升的起点这一时间段；根据位置信息显示货车到达卸货地点后，卸货时长是继厢门打开后温度开始上升的那一点到关闭厢门后温度开始下降的起点这一时间段。

　　通过装货时长、运输时长和卸货时长物流公司可以有效地监督司机的工作效率，方便物流公司对司机和车辆的管理，从而使得生鲜运输高效、快速的运行，确保了生鲜运输的准实时性，从而保障了生鲜产品的到货质量。

　　4结语

　　本文通过分析生鲜产品的自身特点以及当前生鲜电商存在的问题，阐述了客户和生鲜电商之间的信任危机。为了解决这个问题，本文设计了一种基于RFID和GPS/GPRS技术下的解决方案，使得原本模糊的配送过程透明化，增加了客户的信任度，从而能促进客户在线上购买生鲜产品的力度。同时，后台服务器通过整理数据信息，可以分析出司机和货车的工作状态以及生鲜产品的运输状态，方便物流公司对生鲜产品、司机和货车的管理。

　　作者简介：卢发利(1992-)，男，江苏连云港人，浙江万里学院电子与计算机学院2016级物流工程硕士研究生，主要从事物流信息技术应用方面的研究。