喬 振

中移鐵通有限公司蘇州分公司

0 概述

智慧物流，是將物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，通過(guò)科學(xué)地管理，實(shí)現(xiàn)物流的自動(dòng)化、可視化、可控化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認(rèn)為，智慧物流是利用集成智能化技術(shù)，使物流系統(tǒng)能模仿人的智能，具有思維、感知、學(xué)習(xí)、推理判斷和自行解決物流中某些問(wèn)題的能力。如今，隨著物流業(yè)的快速發(fā)展和不斷創(chuàng)新，光、機(jī)、電、信息等新技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越多，智慧物流也逐漸從理論概念走向了實(shí)際應(yīng)用。目前，京東、阿里、順豐、韻達(dá)等許多物流企業(yè)、電子商務(wù)平臺(tái)、快遞公司都在布局自己的智慧物流。比如菜鳥網(wǎng)絡(luò)使用了智能機(jī)械來(lái)搬運(yùn)貨物；京東物流搭建了自動(dòng)化物流中心；亞馬遜開發(fā)了無(wú)人機(jī)運(yùn)輸，等等。

1 物流行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程

縱觀近百年來(lái)中國(guó)物流行業(yè)的發(fā)展，大體上可以劃分為三個(gè)階段。

1.1 萌芽階段━━20 世紀(jì)80 年代前

20 世紀(jì)80 年代以前，我們國(guó)家還處于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，生產(chǎn)力水平不高，各類物資不夠豐富。但即便是這樣，傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)形式也已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)的需要了。于是，倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸相結(jié)合，二者實(shí)現(xiàn)一體化便成為一種必然選擇，這就造就了現(xiàn)代物流業(yè)的萌芽，我國(guó)的物流業(yè)也自此獲得了新生。

1.2 學(xué)習(xí)、引進(jìn)階段━━20 世紀(jì)80 年代到90 年代初

改革開放以后，各類物資極大豐富，人們的生活水平快速提高，對(duì)物流行業(yè)的需求越來(lái)越大、要求越來(lái)越高。在這個(gè)階段，我國(guó)的政府部門和很多企業(yè)開始向美國(guó)、日本和歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)，引進(jìn)了發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)于物流的先進(jìn)理念，并結(jié)合中國(guó)國(guó)情培養(yǎng)了一批現(xiàn)代物流的骨干力量?？梢哉f(shuō)，改革開放政策為現(xiàn)代物流在中國(guó)的大發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.3 起步、發(fā)展階段━━20 世紀(jì)90 年代及以后

隨著改革開放的深入，交通網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越發(fā)達(dá)，交通運(yùn)輸?shù)哪芰Φ玫搅藰O大地發(fā)展，這為快遞物流業(yè)的發(fā)展提供了可靠的保障。大量民營(yíng)物流企業(yè)如雨后春筍，層出不窮，如宅急送、圓通、申通、中通、韻達(dá)、順豐等等，為快遞物流業(yè)的發(fā)展注入了強(qiáng)大的生命力。特別是《郵政法》生效后，眾多快遞物流企業(yè)的法律地位得到保障，企業(yè)的主體意識(shí)和活力明顯增強(qiáng)，推動(dòng)我國(guó)物流業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。

圖1 物流行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程

近年來(lái)，我國(guó)加快推進(jìn)“一帶一路”，與沿線國(guó)家和地區(qū)的貿(mào)易日益頻繁，對(duì)物流業(yè)務(wù)的需求也日益增長(zhǎng)，為物流企業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了非常好的市場(chǎng)機(jī)遇。比如中國(guó)郵政，已建設(shè)跨境電商倉(cāng)儲(chǔ)、產(chǎn)業(yè)園144 個(gè)，覆蓋170 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，通達(dá)性指標(biāo)全球領(lǐng)先。再比如SF Airlines，已在全球建立了12 個(gè)國(guó)際航空貨運(yùn)節(jié)點(diǎn)城市，業(yè)務(wù)范圍覆蓋了50 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

在物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，仍然利用低成本的人力資源，依靠成本優(yōu)勢(shì)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，以規(guī)模效應(yīng)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但傳統(tǒng)的物流產(chǎn)業(yè)模式已經(jīng)無(wú)法跟上市場(chǎng)的發(fā)展。中國(guó)快遞協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)高宏峰指出，今后快遞物流業(yè)不僅要“長(zhǎng)塊頭”，也要“長(zhǎng)智慧”，要從規(guī)模驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)驅(qū)動(dòng)，走高質(zhì)量發(fā)展之路。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，經(jīng)濟(jì)全球化和一體化開始出現(xiàn)。諸多設(shè)備廠商、服務(wù)供應(yīng)商都將目光聚焦在了智能物流的發(fā)展和創(chuàng)新上，無(wú)數(shù)的新產(chǎn)品、新服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生，讓人應(yīng)接不暇。在上海青浦區(qū)，匯集了一大批如申通、圓通這樣的龍頭快遞物流企業(yè)。這些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、信息化的發(fā)展模式，不僅為本企業(yè)自身的發(fā)展加速，也給我國(guó)的智慧物流產(chǎn)業(yè)打造了新的樣板。隨著5G 的加速推進(jìn)，物流發(fā)展進(jìn)入了科技時(shí)代，今后的物流業(yè)必然向著更規(guī)范、更高效、更智慧的方向發(fā)展，產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

2 5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)

5G 網(wǎng)絡(luò)可以得到廣泛應(yīng)用，并將在2020 年進(jìn)行商業(yè)測(cè)試。這主要是因?yàn)?G 集成了許多關(guān)鍵技術(shù)，使5G 在許多方面具有獨(dú)特性。這些優(yōu)勢(shì)，也使5G 在新一代智能物流業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。整體來(lái)說(shuō)，5G 技術(shù)具備的特點(diǎn)是其他的信息通信技術(shù)所不具備的，主要有以下幾個(gè)特征。

2.1 同時(shí)同頻全雙工

為了解決無(wú)線頻譜緊張的困境，5G 采用了CCFD 技術(shù)（Co-frequency Co-time Full Duplex，同時(shí)同頻全雙工）。CCFD 是指設(shè)備的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)占用相同的頻率資源并同時(shí)工作，即通信雙方可以同時(shí)使用相同的頻率。傳統(tǒng)的雙工方式主要是FDD (Frequency Division Duplexing，頻分雙工)和TDD (Time Division Duplexing，時(shí)分雙工)，而CCFD 技術(shù)使無(wú)線資源的效率比傳統(tǒng)方式提高了一倍，從而大大增加了系統(tǒng)的吞吐量和容量，成為5G 的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2.2 通信速度快時(shí)延小

5G 帶給用戶的諸多體驗(yàn)中，最強(qiáng)烈、最直觀的就是速度快。5G 使用的頻率比較高，為了解決高頻通信的傳播問(wèn)題，5G采用了大規(guī)模天線（massive MIMO）和波束賦形兩個(gè)黑科技。兩者相結(jié)合，使高頻通信傳播速率快起來(lái)。5G 的網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間是1 毫秒，4G 的端到端延遲大約是20-90 毫秒，這意味著5G 的延遲相比4G 將縮短一個(gè)數(shù)量級(jí)。時(shí)延如此之短，單靠?jī)?yōu)化某一局部的時(shí)延是難以實(shí)現(xiàn)的，因此5G 還采用了全光網(wǎng)絡(luò)，以及新型多址、靈活以太網(wǎng)等新技術(shù)，并大幅降低空口傳輸時(shí)延、減少轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，用最短、最快的路由到達(dá)目的用戶。

2.3 頻譜利用率高

以 往 的2G、3G 和4G 技 術(shù)，是 采 用FDMA（frequency division multiple access，頻分多址）、TMDA（time division multiple access，時(shí)分多址）、CDMA（code division multiple access，碼分多址）來(lái)提高頻譜利用率。而5G 技術(shù)不僅整合了2G、3G、4G 的FDMA、TMDA 和CDMA 技術(shù)，綜合了各種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，還進(jìn)行了一些重大技術(shù)創(chuàng)新，比如：將高頻技術(shù)運(yùn)用到5G 技術(shù)中，使得信息網(wǎng)絡(luò)的功能更加強(qiáng)大，無(wú)線通信的效率和效果更加顯著。頻譜利用率的提高，為5G 的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也卓有成效地拉動(dòng)了各行各業(yè)的快速發(fā)展。

3 5G 在物流企業(yè)中的應(yīng)用

3.1 基于5G 實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)物流應(yīng)用

目前，由于現(xiàn)有通信技術(shù)的帶寬能力和時(shí)延水平難以滿足AR 場(chǎng)景的商業(yè)應(yīng)用要求，AR 技術(shù)尚未在企業(yè)中廣泛運(yùn)用。5G 技術(shù)的成熟商用，不僅保證了通信穩(wěn)定，而且很好地滿足了高帶寬的要求。同時(shí)，5G 對(duì)移動(dòng)邊緣計(jì)算的支撐，可以作為AR 這種高效能視覺(jué)應(yīng)用的數(shù)據(jù)通信技術(shù)。因此，5G 技術(shù)為AR 技術(shù)在下一代智慧物流中的應(yīng)用提供了可能和支撐。5G 作為現(xiàn)代物流的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，將使物流、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送三個(gè)基本環(huán)節(jié)真正實(shí)現(xiàn)完全一體化。比如：在倉(cāng)庫(kù)作業(yè)中，AR 技術(shù)可以導(dǎo)航員工到具體的揀貨位置，幫助員工完成揀選操作；還可以幫助工程師查看倉(cāng)庫(kù)三維布局，完成倉(cāng)儲(chǔ)的設(shè)計(jì)。在運(yùn)輸過(guò)程中，結(jié)合AR 技術(shù)的后端操作，可以實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的裝卸調(diào)度過(guò)程。在配送環(huán)節(jié)，AR 技術(shù)可以及時(shí)、準(zhǔn)確地顯示路況，實(shí)時(shí)優(yōu)化配送路線。另外，還可以對(duì)快遞進(jìn)行號(hào)碼檢索和門號(hào)識(shí)別，進(jìn)一步提高調(diào)度效率，降低人員成本。5G的高帶寬特性，支撐了AR 技術(shù)在下一代智慧物流中越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，使得AR 設(shè)備可以作為物流行業(yè)的輔助設(shè)備，引導(dǎo)物流人員高效地完成倉(cāng)、干、配任一環(huán)境下的工作。AR 技術(shù)的應(yīng)用對(duì)物流作業(yè)模式創(chuàng)新、流程優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)信息化引領(lǐng)具有極高的價(jià)值，對(duì)于減輕員工勞動(dòng)復(fù)雜度、改善工作環(huán)境具有深遠(yuǎn)的意義。

圖2 基于5G 實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)物流應(yīng)用

3.2 5G 推動(dòng)物流倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的智能化

實(shí)現(xiàn)智慧物流，物流和倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)完全自動(dòng)化，智能化是必然要求。新一代移動(dòng)通信技術(shù)5G 的推出，為實(shí)現(xiàn)物流、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化提供了技術(shù)支撐，5G 技術(shù)和人工智能技術(shù)的結(jié)合也是必然趨勢(shì)。新一代物流行業(yè)中，智能倉(cāng)儲(chǔ)是人工智能技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的場(chǎng)景之一，5G 作為傳輸層技術(shù)為其提供了有力的通信環(huán)境，同時(shí)5G 的海量接入特性使得倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)中很多智能終端設(shè)備在各模塊中發(fā)揮著積極的作用。以前許多機(jī)器人設(shè)備的嵌入式硬件芯片由于時(shí)延、能耗等原因不能發(fā)揮更大的作用。然而，5G 通信技術(shù)的高速、可靠特性使得網(wǎng)絡(luò)中狀態(tài)、監(jiān)控、定位等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸和處理，實(shí)現(xiàn)物流各流程之間無(wú)縫連接。目前，已經(jīng)有很多人工智能技術(shù)服務(wù)于物流各環(huán)節(jié)，有很多智能硬件設(shè)備被用于物流服務(wù)。

3.3 5G 促進(jìn)計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是低成本、高效和準(zhǔn)確。用在物流中的視覺(jué)系統(tǒng)，被稱為工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)。新一代物流中，很多場(chǎng)景和環(huán)境不適合人工操作或人工操作速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到相關(guān)要求，這時(shí)計(jì)算機(jī)視覺(jué)代替人類視覺(jué)系統(tǒng)，能夠大幅提高物流自動(dòng)化水平。5G 通信技術(shù)高帶寬、低時(shí)延的特性，有效提高了工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)視覺(jué)分析的準(zhǔn)確率和實(shí)時(shí)性，使得工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)在新一代物流中的分揀、監(jiān)控、生產(chǎn)線作業(yè)及配送等環(huán)節(jié)更加廣泛地應(yīng)用，大幅度提高作業(yè)效率。在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的支撐下，新一代智慧物流的自動(dòng)化程度和工作效率將會(huì)大幅度提升，同時(shí)全自動(dòng)化的生產(chǎn)流水線將在新一代智慧物流行業(yè)隨處可見。

4 總結(jié)

5G 的先進(jìn)性和兼容性，對(duì)我國(guó)通信行業(yè)發(fā)展形成了新的機(jī)遇和新的挑戰(zhàn)，也為各行各業(yè)打造了新的平臺(tái)和新的空間。5G 通信技術(shù)的商用，不僅給通信行業(yè)帶來(lái)了新一代的創(chuàng)新，也給整個(gè)社會(huì)帶來(lái)了一場(chǎng)巨大的革命。其低時(shí)延、高帶寬以及海量連接的特性和其他許多優(yōu)勢(shì)，對(duì)于物流行業(yè)都是千載難逢的良機(jī)。新一代智慧物流將立足于智能化，構(gòu)建起一個(gè)共享的短鏈高效物流系統(tǒng)，從而合理地匯聚云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及區(qū)塊鏈等新技術(shù)，并使用高質(zhì)量的5G通信作為數(shù)據(jù)載體，滿足新一代智慧物流的發(fā)展要求。放眼未來(lái)，我國(guó)物流業(yè)的自動(dòng)化、智能化、信息化等水平仍有很大發(fā)展空間。5G 技術(shù)使得新一代物流與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)緊密結(jié)合，支撐起我國(guó)物流業(yè)的持續(xù)、快速發(fā)展?；?G 的新一代物流業(yè)，將會(huì)以全新的面貌為企業(yè)、個(gè)人提供更高質(zhì)量、更加智慧的物流服務(wù)。