实现物流可视化：技术基础

2023-08-18 理论教育版权反馈

【摘要】：计算机技术和数据库技术的采用是整个物流可视化系统得以正常运行的前提。网络技术是确保物流可视化系统信息畅通和共享的必要条件。图1-13物流可视化技术架构定位技术以全球定位系统为例，全球定位系统包括空间星座部分、地面监控部分以及用户设备部分。人们对计算机可视化技术的研究已经历了一个很长的过程，而且形成了许多可视化工具，其中SGI公司推出的GL三维图形库表现突出、易于使用而且功能强大。

计算机技术和数据库技术的采用是整个物流可视化系统得以正常运行的前提。全球定位系统（GPS）、无线射频技术（RF）、虚拟现实技术（VR）、地理信息技术（GIS）及各种可视化工具的应用使物流可视化系统进入了实用化的阶段。

计算机技术指信息技术和网络技术。信息技术用以收集和报告资源信息并决定资源状态，向网络系统输入数据。具体利用的工具有扫描器、射频标签、条形码、光学储存卡和GPS等。网络技术是确保物流可视化系统信息畅通和共享的必要条件。它通常提供一个基于Web的中央信息枢纽，总部自动向该基于Web的信息中心提供可视化更新信息，各分机构和组织可以接收联合资源中的可视化信息。数据库系统则多采用开放式两层及三层体系结构。数据库在这个环节具有广义的概念，其中既包括一些静态的数据信息，如反映资源的数、质、时、空等信息，还包括许多动态信息的参数数据及所谓的地理数据信息。上述技术的共同作用下，可形成如图1-13所示的可视化技术架构。一个物流可视化系统由服务器端和客户端组成。服务器端负责物流数据的存储和计算。客户端分为开发终端和使用终端，使用终端按照终端的可移动性分为固定终端和移动终端。对于物流领域而言，移动终端是常见的，如运输公司的车辆、集装箱码头的移动设备、在现场作业人员佩戴的手持机等都是移动终端。

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图1-13　物流可视化技术架构

（1）定位技术

以全球定位系统（GPS）为例，全球定位系统包括空间星座部分、地面监控部分以及用户设备部分。以GPS卫星和用户接收机天线之间距离（或距离差）的测量为基础，并根据已知的卫星瞬间坐标来确定用户接收机所对应的点位，即待定点的三维坐标（x，y，z）。

（2）无线射频技术

无线射频的特点是利用无线电波来传送识别信息，不受空间限制，可快速地进行物品追踪和数据交换。工作时，RFID标签与“识读器”的作用距离可达数十米甚至上百米。通过对多种状态下（高速移动或静止）的远距离目标（物体、设备、车辆和人员）进行非接触式的信息采集，可对目标实现自动识别和自动化管理。由于RFID技术免除了跟踪过程中的人工干预，在节省大量人力的同时可极大提高工作效率，所以对物流和供应链管理具有巨大的吸引力。无线射频技术多见于烟草公司、超市自动结账［1］。

（3）三维可视化技术

近几年，计算机图形学的发展使得三维表现技术得以形成，这些三维表现技术能够再现三维世界中的物体，能够用三维形体表示复杂的信息，这种技术就是三维可视化技术。它使人能够在三维图形世界中直接对具有形体的信息进行操作，和计算机直接交流。这种技术已经把人和机器的力量以一种直觉而自然的方式加以统一，这种革命性的变化无疑将极大地提高人们的工作效率。可视化技术赋予人们一种仿真的、三维的并且具有实时交互的能力，这样人们可以在三维图形世界中用以前不可想象的手段获取信息或发挥自己创造性的思维。机械工程师可以从二维平面图中得以解放直接进入三维世界，从而很快得到自己设计的三维机械零件模型。医生可以根据病人的三维扫描图像分析病人的病灶。军事指挥员可以面对用三维图形技术生成的战场地形，指挥具有真实感的三维飞机、军舰、坦克向目标开进并分析战斗方案的效果［2-3］。

人们对计算机可视化技术的研究已经历了一个很长的过程，而且形成了许多可视化工具，其中SGI公司推出的GL三维图形库表现突出、易于使用而且功能强大。利用GL开发出来的三维应用软件颇受许多专业技术人员的喜爱，这些三维应用软件已涉及建筑、产品设计、医学、地球科学、流体力学等领域。随着计算机技术的继续发展，GL已经进一步发展成为OpenGL， OpenGL被认为是高性能图形和交互式视景处理的标准，包括ATT公司UNIX软件实验室、IBM公司、DEC公司、SUN公司、HP公司、Microsoft公司和SGI公司在内的占计算机市场领导地位的大公司都采用了OpenGL图形标准。

实现物流可视化：技术基础

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