物联网技术对危化品供应链安全水准改善的3个主要作用

作者：电子科技大学成都学院孔浩

物联网技术对提升危化品供应链安全水平具有重要意义。本文通过文献研究结合开放式问题邮件访谈法，探讨了物联网技术在提高危化品供应链安全水平方面的三大作用，分析了中小危化品供应链面临的问题。化工企业在物联网技术的应用。分析。

物联网、危化品、中小企业、供应链

目前，我国有10万多家化工企业，生产的化学品多达5万种，其中危险化学品在生产、储存、运输、配送和使用中的安全问题越来越多著名的。 ，尤其是中小型危化品企业。根据《危险化学品安全管理条例》，危险化学品监管分工部门多达9个。由于各部门之间缺乏高效的协调和沟通，经常出现监管重复、相互推卸责任等问题。因此，有必要应用先进的信息技术，加强对危化品供应链的监测和管理，强化危化品供应链的预警机制，加快应急响应速度，提高政府监管能力。部门，以降低危险化学品供应链中的风险。安全事件。

近年来，信息技术的飞速发展，让交流不再局限于人。 RFID、EPC、传感技术和网络技术的成熟，为人与物、物与物之间的通信奠定了基础，催生了物联网及相关技术。通过美国、欧洲和日本对物联网及相关技术的一些研究和应用，我们可以发现物联网可以带来三个关键功能：实时可视化管理、实时远程控制和真实- 时间信息共享。这三项功能对危化品供应链的预警机制、应急响应和信息共享具有重要意义。

一、物联网的概念和主要框架

1.物联网的定义

在我国，业内最普遍接受的物联网（Internet of Things）定义是中国移动在其《物联网白皮书》中给出的，即：通过射频识别（RFID），红外传感器、全球定位系统（GPS）、激光扫描仪、环境传感器、图像传感器等信息传感设备，按照约定的协议，将任何物品连接到互联网进行信息交换和通讯，实现智能识别、定位和跟踪，监控和管理网络。

2.物联网主要架构

不同背景的研究人员会给出不同的物联网架构()给出了物联网的概念的最新权威，但基本相似。它们之间最大的区别在于架构中的层数。一般来说，物联网的主要架构包括三层：感知层、传输层和应用层，如图1所示。

图1中最底层是感知层，主要功能是识别、识别和收集目标信息。相当于物理接触层，由传感器、智能芯片、射频识别芯片等组成。以人体为例，感知层就像皮肤和面部特征，用来识别物体、收集信息，感知数据。感知层的范围可以是单个对象，也可以是特定区域的对象，也可以是特定行业内不同地方的一组对象，等等。

图1物联网主要框架

中间层是传输层，由移动网络（2G/3G/4G）、固网、广域网和封闭IP数据网络组成。信息通过感知层通过网关转换为可识别的数据，然后传输层接收、处理和重新分配数据进行传输。中间层可以简单理解为“人体的神经系统”。

顶层是应用层。在这一层，人们可以使用物联网技术做许多不同的复杂事情。对用户有价值的信息经过传输层处理和重新分发后，控制指令的生成和执行需要应用层完成。在感知层和传输层的支持下，应用层可以实现智能交通、智能楼宇、智能家居、智能物流、远程医疗、污染监测等诸多典型的物联网场景。

3.物联网关键技术

(1）感知层关键技术

感知层承担信息收集的任务。国际电信联盟（ITU）明确将射频识别（RFID）、传感器、纳米技术和智能嵌入式技术列为物联网感知层的关键技术。其中，射频识别（RFID）技术在我国得到了广泛应用。

(2）传输层关键技术

传输层承担信息传输的任务，主要依靠现有的无线网络、移动网络、互联网、广电网络进行信息传输。该层的关键技术是4G/3G网络技术、有线网络技术（光纤）和无线网络技术（Wi-Fi）。

(3）应用层关键技术

应用层负责人与物或物与物之间的识别和感知的智能功能。这一层的关键技术是人工智能（AI）和GIS/GPS技术（或北斗技术）。人工智能用于理解智能的本质，并开发能够以接近人类智能的方式做出响应的智能设备，包括语音识别、图像识别、语言处理等。人工智能作为应用层的关键技术，可以应用于物联网的不同领域，实现网络智能化，甚至打造“智慧地球”。

(4）物联网中的云技术

物联网技术的应用需要低成本和高智能化。首先，低成本使得物联网技术的大规模应用成为可能，也使得扩大应用范围成为可能。标准化、规模经济和共享使用是降低成本的关键。其次，高智能的必要性是因为物联网技术是实现人与物、物与物之间的通信；同时，高智能化的实现还要求物联网技术具备及时响应的能力，即及时、快速、高效地处理来自不同来源的海量实时信息。 .

高智商的关键是什么？这就是近年来兴起的云技术。首先，动态智能云可以实现人类社会与物质世界的协调与有机融合。其次，作为资源共享的核心，云计算可以提供高效、共享、可扩展的处理能力。云技术可以有效提升物联网信息中心的数据处理能力，让物联网中万亿级的物品实时可视化管理和智能分析成为可能。

二、物联网技术在危化品物流中的应用分析

1.基于物联网的实时可视化管理应用分析

可视化管理主要是指通过相关的物联网技术可以获取危险化学品在生产、仓储、运输、销售等环节的实时状态，如信息采集设备（通用或嵌入式传感器、射频识别设备等），成熟的高速无线网络（3G/4G），高效、共享、可扩展的计算能力（云计算技术），展示在电脑或手机上。 “在电脑或手机上展示”不仅仅是简单地通过闭路电视展示危化品，还意味着依托物联网技术，展示危化品及其周边环境的各种数据，如仓库的温度或湿度等。危险化学品本身及其环境，危险化学品在运输和储存过程中的水平状态和具体位置等。这些数据可以通过安装在储存区域或运输载体或嵌入危险化学品包装的传感器收集，然后通过无线网络自动不间断地实时传输到管理系统。这在危化品储运领域具有非常重要的应用意义，因为约95%的危化品事故发生在储运范围内，相关人员未能及时发现危化品。状态改变。同样，该功能还可以实时跟踪危险化学品的位置信息。

根据对中小企业管理者邮件采访的回复，缺乏有效的危险化学品预警机制是困扰中小企业的一大问题。受访者在回复中提到：“每个危化品生产企业都有预警机制()给出了物联网的概念的最新权威，但受限于监控的有效性。通过监控摄像头，可以看到危化品和危化品仓库的表面。通过环境传感设备在仓库，生产和储存环境是可以知道的；车间和仓库的员工也会起到一定的监控作用。 ，以及环境条件的变化，我们无法及时知道，因为这只是在负责安全检查的工作人员定期进行时才记录下来的。”由此可见，监控的有效性是预警机制能否发挥作用至关重要。在随后的问题回答中，受访者还提到：“人为因素是潜在安全问题的主要原因。”由此可见，现有的中小企业预警机制受限于监控技术，同时监控的有效性也受到人为因素的限制。

幸运的是，物联网技术由于强调“物与物”之间的联系和事物处理自己的事务，在很大程度上可以避免人为因素的影响。传感器实时采集和更新的数据信息可以通过高速无线网络自动不间断传输，无需人工参与。显然，在这种“数据实时可视化”的情况下，一旦任何数据出现偏差，比如一些易燃易爆产品的温度升高，员工或管理者都能及时发现。此外，即使没有主动发现，智能物联网技术也可以在接收和处理的数据接近危险阈值时，通过信息系统自动及时向指定负责人发送预警信息。 也就是说，物联网技术可以最大限度地减少“人”的限制，带来更有效、更实时的监控，从而加强中小型危化品企业的预警机制。当然，必须有能够及时处理海量数据和信息的系统。

2.基于物联网的遥控操作应用分析

远程控制操作是指参与危化品供应链的各个企业的信息系统，可以依靠物联网技术，发出相应的指令，控制危化品周围的环境状况，确保危化品在在安全的外部环境下。它是实时可视化管理的功能扩展。例如，某危化品企业的第三方物流商，当其信息系统收到实时可视化管理监控的运输车或空调车头的高温预警时，信息系统可以及时响应。时间并发出命令控制并降低相应卡车或集管的空调温度设置，无需通知卡车司机或后续人员进行人工处理。

在回复邮件采访时，也有受访者提到：“虽然我们有化学品安全数据表（MSDS），但我们也要求员工严格按照他们的要求执行操作和应急程序，但是当发生危险事故时, 现场 如果现场员工在事故发生时或事故发生后不能受到恐惧的影响并做出正确的反应，对于安全事故的处理是非常重要和有意义的。”。因此，对安全问题的快速响应也受到现场员工素质，即人为因素的限制。

物联网技术也在这种情况下最大限度地减少了“人”的限制。信息系统，或者即使我们仍然需要监控中心的工作人员手动下达指令，也不会受到安全事件发生时的恐慌（这将极大地影响现场人员）的影响，并且可以从容应对并且清楚地知道该怎么做。什么样的指令来处理这种紧急情况，可以依靠遥控操作及时发出正确的指令，避免或补救安全事件。因此，远程控制操作可以有效提高对危险化学品安全问题的快速反应能力。同样，如何构建具有此类功能的信息系统也将成为中小企业应用的障碍。

3.基于物联网的实时信息共享应用分析

信息共享并非物联网技术独有。事实上，大多数主流的管理系统都有这个功能，但企业共享信息的范围一般仅限于企业内部或上下游最重要的合作伙伴。同时，共享的时效性也会受到不同企业采用的不同管理制度的限制，从而导致信息数据的编码格式不同。类似的情况也发生在政府监管部门。除了直接向企业发函索取外，政府监管部门没有更好的渠道方便、及时地获取他们想要的信息和数据。此操作不仅耗时，而且公司可以在升级时轻松更改信息和数据。对于政府监管部门来说，官网是信息披露的唯一渠道，延迟披露的现象也时有发生，影响了信息共享的有效性。此外，根据部分受访者的回应，不同的监管机构会进行一些重复性的工作（如对同一安全事件的事后调查）。而他们想知道的信息，其实可以由第一监管机构通过共享信息来完成调查。然而，对于是否确实是由于信息共享限制导致不同监管机构重复工作，受访者之间并没有强烈的共识。

虽然受访者没有明确说明，但信息共享有限的问题也可能是监管效率低下的原因之一，而这种限制可以通过物联网技术的实时性来解决。同时，也有受访者提到，可以建立一个整合供应链参与者和监管机构的信息共享平台，提高信息共享水平。

三、成本视角下物联网技术应用可行性分析

在应用成本方面，基于物联网技术构建合适的信息管理系统无疑需要大量的前期资金投入。对于后续的RFID标签和嵌入​​式传感器来说，不亚于系统建设的成本。这也是物联网技术传播缓慢的一个障碍。

目前，每个 RFID 标签的成本约为 20 美分。全球知名RFID标签制造商AlientTech也指出，年产能需要达到100亿片，那么单个标签的成本可以降低到10美分以内。 RFID标签已经是一种成熟的技术，不够成熟的嵌入式传感器的成本必然会更高。因此，目前正在进行的大部分物联网项目都是由政府投资和补贴推动的。同时，从受访者的回复中也可以看出，中小型危化品企业很难单独为物联网技术的应用融资，他们希望在应用时得到政府的资金支持.

对于中小型危化品企业来说，虽然物联网技术的应用会造成短期的经济负担，但从长远来看，企业整个供应链安全性的提升，将既有经济性，也有经济性。社交好处。非常不错的收入，毕竟任何危化品安全事故或多或少都会造成企业财产、自然环境甚至人命的损失。因此，政府可以优先支持和推动物联网技术在危化品供应链中的应用。

四、结论

本文基于物联网技术的三大功能，通过文献研究结合公开邮件采访的方法，探讨了物联网技术对危化品供应链安全水平的提升。 -结束的问题。研究发现，物联网技术带来的实时可视化管理、实时远程控制和实时信息共享三大功能，对于供应链的预警机制、应急响应和信息共享具有重要的应用意义。中小型危化品连锁企业。但现阶段物联网技术的应用成本较高，中小企业财务难以承受，仍需政府资金支持。

本文摘自《物流技术与应用》杂志2015年第11期