蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組作為冷鏈物流數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)支撐，正以迅猛態(tài)勢重塑整個行業(yè)格局。從2020年至2025年，中國冷鏈物流市場規(guī)模已突破5000億元，預計到2030年將達到1.5萬億元以上 ，而蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組憑借其廣覆蓋、低功耗和高可靠性等特性，已成為冷鏈運輸各環(huán)節(jié)實現(xiàn)全程監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)載體。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組的技術(shù)特點與優(yōu)勢

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組是基于蜂窩移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)連接設備，主要包括NB-IoT、LTE和5G等類型。與傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸應用中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢：

首先，廣覆蓋能力是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組的核心優(yōu)勢。蜂窩網(wǎng)絡的廣域覆蓋，尤其是4G LTE網(wǎng)絡的室外的覆蓋。這一特性對于冷鏈運輸尤為重要，尤其是在隧道、野外等傳統(tǒng)短距離通信技術(shù)難以覆蓋的復雜環(huán)境中。相比之下，Wi-Fi、藍牙等傳統(tǒng)技術(shù)僅支持數(shù)十米范圍內(nèi)的連接，且易受干擾，無法滿足冷鏈運輸全程監(jiān)控的需求。

其次，低功耗設計大幅降低了冷鏈設備的運維成本。這一特性非常適合冷鏈運輸中的溫濕度傳感器等設備，它們需要長期穩(wěn)定運行，而無需頻繁更換電池或充電。相比之下，ZigBee等技術(shù)雖然也強調(diào)低功耗，但需要復雜的組網(wǎng)和中繼設備，增加了部署和維護成本。

第三，大連接特性支持海量冷鏈設備同時接入網(wǎng)絡。蜂窩網(wǎng)絡支持大量的低吞吐量終端，NB-IoT每小區(qū)支持用戶5萬個鏈接,對于需要監(jiān)控大量冷藏車、倉儲節(jié)點和配送終端的冷鏈行業(yè)至關(guān)重要。通過蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組，企業(yè)可以實現(xiàn)對全鏈條設備的集中監(jiān)控和管理，大幅提高運營效率。

最后，高安全性保障了冷鏈數(shù)據(jù)的可靠傳輸。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組采用運營商網(wǎng)絡的加密和身份驗證機制，有效防止數(shù)據(jù)被截獲或篡改。引入數(shù)據(jù)加密、訪問控制、安全審計等安全措施，確保冷鏈運輸過程中的敏感數(shù)據(jù)（如疫苗溫度、藥品有效期等）得到安全保護。相比之下，非蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如LoRa、Sigfox等由于工作在非授權(quán)頻譜，更容易受到干擾和攻擊。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸各環(huán)節(jié)的應用場景

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組已廣泛應用于冷鏈運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)，從加工包裝到最后一公里交付，形成了完整的數(shù)字化監(jiān)控體系。

在加工包裝環(huán)節(jié)，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組通過集成溫濕度傳感器和RFID讀寫器，實時監(jiān)控加工環(huán)境參數(shù)并上傳至云端。例如，某公司FBOX-5G型終端作為溫濕度、掃碼、GNSS定位等所有數(shù)據(jù)上傳云端的通道接口 ，結(jié)合PLC控制器實現(xiàn)對生產(chǎn)線數(shù)據(jù)的集中管理。這種應用方式避免了人工記錄錯誤，確保了產(chǎn)品在包裝前就符合溫度要求，為后續(xù)運輸?shù)於ɑA。

在冷藏倉儲環(huán)節(jié)，基于NB-IoT的倉儲管理系統(tǒng)(NB-Based WMS)利用NB-IoT技術(shù)實現(xiàn)了物資基本信息和位置信息的快速感知，從而提高了倉儲業(yè)務作業(yè)效率 。對于A類物資，當未存放于包裝箱中，采用"內(nèi)置NB-IoT模塊的RFID讀寫器"讀取信息，并通過NB-IoT模塊完成信息的無線傳輸；當存放于包裝箱中后，其信息由NB-IoT模塊直接進行無線傳輸 。對于B類、C類物資，默認由NB-IoT模塊直接進行信息傳輸 。這種應用方式解決了傳統(tǒng)倉儲管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)丟失、感知物資信息與實際數(shù)據(jù)不相符合等問題 ，提高了倉儲管理效率。

在運輸物流環(huán)節(jié)，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組支持實時傳輸溫濕度、GPS位置及冷機狀態(tài)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。例如，某基于九聯(lián)科技4G Cat.1低功耗蜂窩模組UMA223-H的冷藏車保鮮環(huán)境遠程智能調(diào)控系統(tǒng)，通過車載終端將采集到的數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡實時地傳送到遠程監(jiān)控中心，實現(xiàn)對冷藏車運行狀態(tài)的全程監(jiān)控 。當冷鏈車處于閑置或其他不需要進行實時監(jiān)控的狀態(tài)時，車載終端則自動進入休眠模式，降低能耗 。這種應用方式為冷鏈物流提供定制化的網(wǎng)絡服務，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性 。

在最后一公里交付環(huán)節(jié)，4G Cat.1低功耗蜂窩模組用于末端設備（如配送箱）的遠程狀態(tài)監(jiān)控，支持實時位置追蹤和溫度驗證。例如，京東物流的"數(shù)字孿生冷鏈園區(qū)"通過蜂窩技術(shù)實現(xiàn)對末端配送設備的實時監(jiān)控，確保交付時溫度持續(xù)達標，保障食品安全 。這種應用方式解決了傳統(tǒng)冷鏈運輸中"最后一公里"監(jiān)控盲區(qū)的問題，提高了全程冷鏈的完整性。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸中的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)與解決方案

盡管蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸中展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，但其應用仍面臨一些關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，需要通過創(chuàng)新解決方案來應對。

低溫環(huán)境適應性挑戰(zhàn)是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸中面臨的首要問題。低溫會顯著影響電子設備的性能和電池續(xù)航。針對這一挑戰(zhàn)，行業(yè)采用了多種解決方案：在材料選擇方面，使用能夠在低溫下保持良好物理特性的耐低溫材料，如金屬合金、特殊塑料等，這些材料具有良好的抗冷脆性；在電路設計方面，采用專門設計用于低溫環(huán)境的電子元件，并在關(guān)鍵部位安裝小型加熱元件（如電阻絲或PTC加熱器），以維持必要的工作溫度 ；在傳感器方面，應用溫度補償技術(shù)，確保傳感器和其他敏感組件在低溫下的準確性 ；在電池管理方面，選用專為低溫環(huán)境設計的電池（如鋰離子電池），并集成先進的電池管理系統(tǒng)（BMS），監(jiān)測電池溫度，防止過冷導致的電池損壞 。這些技術(shù)措施有效提高了蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在低溫環(huán)境下的工作性能和電池續(xù)航能力。

網(wǎng)絡覆蓋與信號穩(wěn)定性問題在冷鏈運輸中尤為突出，尤其是在隧道、密閉冷藏車廂等復雜環(huán)境中。針對這一挑戰(zhàn)，行業(yè)采用了混合網(wǎng)絡部署和信號增強技術(shù)：在冷藏車廂內(nèi)安裝專用天線，增強信號接收能力；采用NB-IoT技術(shù)的穿透性強特點，確保在復雜環(huán)境中的穩(wěn)定連接 ；結(jié)合邊緣計算技術(shù)，在本地處理部分數(shù)據(jù)，減少對網(wǎng)絡的依賴，利用4G網(wǎng)絡確保關(guān)鍵業(yè)務的高效與穩(wěn)定 。

多設備協(xié)同與數(shù)據(jù)同步問題在冷鏈物流中日益突出，尤其是在大型冷鏈園區(qū)和運輸車隊中。針對這一挑戰(zhàn)，行業(yè)采用了云平臺負載均衡技術(shù)和網(wǎng)絡優(yōu)化方案：通過云平臺實現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集中處理和存儲，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性；利用蜂窩網(wǎng)絡的大連接特性，支持海量設備的同時接入和數(shù)據(jù)傳輸；采用智能調(diào)度算法，優(yōu)化設備資源分配，提高系統(tǒng)整體效率。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸中的經(jīng)濟效益與社會價值

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸中的應用不僅帶來了顯著的經(jīng)濟效益，還產(chǎn)生了重要的社會價值。

經(jīng)濟效益方面，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組通過降低貨損、優(yōu)化路徑和減少人工監(jiān)控成本，顯著提升了企業(yè)利潤率。以智庫智能的冷鏈倉儲解決方案為例，該方案通過自動化和智能化，實現(xiàn)1-3年投資回報周期，空間利用率提升2倍，人工成本降低70% 。這種應用方式在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，大幅降低了倉儲和運輸成本。在運輸環(huán)節(jié)，通過路徑優(yōu)化和溫控精準化，運輸能耗降低40% ，冷藏車燃油成本減少30% 。假設冷藏車每公里燃油成本為5元，通過路徑優(yōu)化節(jié)省30%即1.5元/公里，全國冷鏈運輸里程若為10億公里/年，年節(jié)省可達15億元。

在貨損率控制方面，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組的應用效果顯著。以疫苗運輸為例，采用新國標的企業(yè)運輸損耗率較行業(yè)平均水平低40%，客戶留存率提升25個百分點 。肉類、果蔬、水產(chǎn)品產(chǎn)地低溫處理率分別達到85%、30%、85%，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后損失和食品流通浪費顯著減少 。假設果蔬市場規(guī)模5000億元，損耗率每降低5%可節(jié)省250億元，這種經(jīng)濟效益對農(nóng)產(chǎn)品流通企業(yè)尤為重要。

社會價值方面，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組的應用在保障食品安全、促進綠色低碳發(fā)展和提升公共服務水平等方面發(fā)揮了積極作用。在食品安全保障方面，實時監(jiān)控避免了"斷鏈"問題，如中馬冷鏈中心實現(xiàn)全生命周期追溯，大大提升了食品安全水平 。據(jù)統(tǒng)計，我國每年因冷鏈運輸不規(guī)范而導致的經(jīng)濟損失超過1000億元，其中由于溫度、包裝和設備等不規(guī)范而造成的損失占比接近一半 。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組的應用有效降低了這些損失，保障了消費者健康和權(quán)益。

在綠色低碳發(fā)展方面，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組通過優(yōu)化路徑和溫控，降低了冷鏈運輸?shù)奶寂欧?。根?jù)研究，當前與冷鏈相關(guān)的CO?排放達4.02億噸，若按照現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展，至2030年，冷鏈碳排放將增至4.36億噸；若采用環(huán)保制冷劑、節(jié)能技術(shù)與低碳能源利用，則我國2030年冷鏈碳排放預計可降至2.72億噸 。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組通過實時監(jiān)控和智能調(diào)度，優(yōu)化了冷鏈運輸路徑和溫控策略，為實現(xiàn)"雙碳"目標提供了技術(shù)支撐。

在公共服務提升方面，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組的應用促進了冷鏈監(jiān)管體系的完善。根據(jù)《"十四五"冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，冷藏車、冷藏箱、重點冷鏈產(chǎn)品全程監(jiān)控基本實現(xiàn)全覆蓋，醫(yī)藥產(chǎn)品冷鏈追溯體系進一步完善，廣覆蓋、高效率、低成本、安全可靠的醫(yī)藥產(chǎn)品冷鏈物流網(wǎng)絡基本形成 。這些政策目標的實現(xiàn)，離不開蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組的技術(shù)支持，它們?yōu)檎块T提供了實時、準確的冷鏈監(jiān)控數(shù)據(jù)，提升了監(jiān)管效率和公共服務水平。

結(jié)論

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸行業(yè)的應用已成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動力。通過實時監(jiān)控、智能調(diào)度和全程追溯等功能，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組不僅降低了貨損率、提高了運輸效率，還保障了食品安全、促進了綠色低碳發(fā)展。隨著蜂窩通訊技術(shù)的成熟和政策支持力度的加大，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸中的應用將進入新的發(fā)展階段，市場規(guī)模有望進一步擴大。

對于冷鏈運輸企業(yè)而言，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組的部署雖然需要一定的初期投資，但通過降低貨損、優(yōu)化路徑和減少人工成本，可以在1-3年內(nèi)收回投資并獲得顯著收益 。對于物聯(lián)網(wǎng)模組供應商而言，冷鏈運輸市場是一個充滿潛力的增長點，需要加強技術(shù)研發(fā)和商業(yè)模式創(chuàng)新，以滿足不斷增長的市場需求。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組在冷鏈運輸中的應用是技術(shù)與業(yè)務融合的典范，它不僅帶來了經(jīng)濟效益，還創(chuàng)造了社會價值，為冷鏈物流行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐。未來，隨著技術(shù)的不斷進步和應用的不斷深化，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組將在冷鏈運輸中發(fā)揮更加重要的作用，推動行業(yè)向更智能、更綠色、更高效的方向發(fā)展。

審核編輯 黃宇