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基于LoRa网关式 智能产品赋能冷链物流行业

发布时间:2022年03月24日 来源:中国自动识别网

冷链物流的本质是用科学方法对货物的新鲜品质进行保驾护航,根本手段是对温湿度的全程监控。如何能实时有效地获取运输全过程中的温湿度,以及追踪监控资产甚至其跌落和包装破损等成为关键环节。
近年来,随着LoRa等物联网技术的快速发展,为冷链物流产业带来了全新的机遇。中国冷链物流已经进入快速发展的通道,而LoRa具有的低功耗、远距离、易部署、穿透性强和支持定位等特点将为冷链物流添加创新动能。
 
随着我国经济的快速发展,人民生活水平逐步提高,人们的食品保鲜保质意识也在不断提高,各级政府加大投入,利用冷库和冷链物流来保护人民的健康和增加收入。与此同时,物联网(IoT)和人工智能(AI)等新一代信息技术也在帮助冷库和冷链建设者和运营方,以更先进高效的方式满足其持续增长的需求。   
《关于抓好“三农”领域重点工作 确保如期实现全面小康的意见》中,明确提出 “启动农产品仓储保鲜冷链物流设施建设工程。加强农产品冷链物流统筹规划、分级布局和标准制定。安排中央预算内投资,支持建设一批骨干冷链物流基地。”等指导性和支持性政策。随即《农业农村部办公厅关于做好“三农”领域补短板项目库建设工作的通知》发布,组织建立完善农业农村基础设施建设重大项目储备库,并启动实施农产品仓储保鲜冷链物流设施建设项目;《农业农村部关于加快农产品仓储保鲜冷链设施建设的实施意见》中指出国家支持家庭农场、农民合作社建设产地分拣包装、冷藏保鲜、仓储运输、初加工等设施。
目前我国水产品、肉类、果蔬冷链运输率分别为69%、57%、35%,而发达国家这部分指标的平均水平在80%-90%之间。冷藏运输率低使得大多数生鲜农产品在运输过程中得不到规范的保温、保湿和冷藏,导致食物的大量浪费,因而冷库建设和冷链物流需要进一步发展。
作为Semtech的合作伙伴,座头鲸(上海)信息技术有限公司(以下简称座头鲸)致力于将“定位+通信+感知”能力嵌入每一个智能终端,通过提供“云管端”硬件、软件产品及服务,以实现产地数字化及全程冷链智能数据运营商的目标。把LoRa物联网技术与其在物联网智能硬件、定位导航和数据分析等领域的先进技术与经验相结合,为冷链产业全流程监控提供了端到端解决方案。
由座头鲸自主开发的“AI+冷链全域智能管控系统”是覆盖冷链产业全流程的端到端解决方案,其核心功能模组包含智能硬件(含通信协议)、云平台(含开放公共接口)、AI数据分析与决策三部分。内嵌的ZTJ- LINK通信协议基于LoRa开展工作,实现硬件设备间的自动识别、去中心化自动鉴权和无人工干预自组网,有效规避系统内空口碰撞和对其他通讯系统的干扰。
为适配行业内行政监管和溯源确权等需求,协议还建立有数据双向确认、校验、重传和补传等机制,确保数据真实有效。为实现智能硬件设备的管理、数据整理分析和客户数据的可视化呈现,公司还自建了云端公共平台,系统采用HaaS+PaaS+SaaS主流架构进行搭建,每个层级均可以独立开放给用户进行数据对接或系统集成。同时,也便于第三方监管系统进行接入。
由于LoRa具有覆盖范围广、功耗低和部署灵活性强等技术特征,因而在包括冷链在内的物流行业中得到了广泛应用。基于LoRa技术的“鲸镖”网关式智能产品由主设备和基于LoRa的无线探头(无线联网传感器)组成,可应用于冷冻、冷藏车货物运输、冷冻仓库货物存储、无人商店、便利店、水果商超等诸多场景,其具有的优势:优秀的无线穿透特性,Sub-1GHz的无线信号可穿透冷库、冷藏车等相对密闭的墙壁或箱体,确保信息的稳定传输;LoRaWAN协议可在场站内设备密集的情况下,满足高并发的需求;基于LoRa实现设备低功耗免维护的特性,适用于冷库场景缺乏人工巡视、设备长周期使用的需求。
此外,借助LoRa低功耗、远距离、穿透性强等特性,在100-200平方的仓库内只需放置一个探头,就可对温湿度进行准确采集;即使是在冷链车内,凭借强大的穿透性,对车内数据也能实现实时采集,确保信息的稳定传输。LoRa传感器还具有超长的待机时间,在2-3年内无需对探头进行维护,避免人工巡视和设备维护,降低人工成本。
在实际应用中,为了能快速掌握温湿度的变化,可给探头设置阈值,当采集到的数据超出阈值时,及时报警并通知相关人员进行追踪。LoRa的地理定位功能也为“鲸镖”智能设备赋能,一键将设备开启后,不仅可监控货物实时状态数据、温湿度,还能监控货物运输中的位置、路径图等信息,并将其上传至“鲸镖”管理平台,使用户能够实时了解货物的状态信息。除了帮助用户降低初始投入和运营费用,基于LoRa的“鲸镖”系列产品还为用户创造新的价值。如在运输过程中发现货物被拼货、转包、冷链车关闭冷机等违规情况,可及时进行纠正,事后导出报告,帮助用户分析运营成效,规避潜在风险,降低潜在成本。
“鲸镖”系列智能终端产品和管理平台凭借这些优势,在乳制品行业、冷链运输行业、超市、便利店等众多企业得到广泛应用,并获得客户的高度认可。例如,正大食品从秦皇岛、青岛的工厂到储存仓库和到经销商的过程中使用了“鲸镖”系列产品,实现了冷链运输中库、车、货的温度、湿度等全程的实时监控。“‘鲸镖’产品多次帮助正大食品避免了因潜在事故造成的损失;通过数据的实时监控和展示,提高了与合作商的交接效率,规范了司机的操作,减轻了司机的压力”,正大食品相关负责人表示。除了正大食品,蒙牛、养乐多、罗森、紫燕百味鸡、宜家、盒马鲜生、花加和天天果园等多家领先企业也采用了“鲸镖”智能产品,提升了企业的竞争优势。公司将继续加大对LoRa技术的投入,使用LoRaWAN边缘计算网关解决部分无广域网接入条件下的大型冷库及场站网络覆盖的问题,让先进的智能网联技术服务社会,造福民众。
展望未来,利用LoRa等物联网技术以及人工智能技术展开更加广阔的宏图,除了继续推进“鲸镖”系列产品在仓库、货运、门店等场景中得到更为广泛的应用之外,公司还将在蔬果大棚、水产养殖池、畜牧场站等领域做进一步扩展,为更多的客户提供简便易用且经济高效的产品,用创新技术创造更美好的生活。
(供稿单位:Semtech升特半导体)
《中国自动识别技术》2022年第1期总第94期

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