5G技術(shù)背景下智能物流的創(chuàng)新及發(fā)展

張倩 林美順（蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

■ 物流的現(xiàn)狀及發(fā)展

物流在國際貿(mào)易和區(qū)域發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。在中國市場社會物流總額持續(xù)增長，在過去的2019年社會物流總額達(dá)298萬億元人民幣，同比增長5.9%，物流行業(yè)是重要的支撐和保障，此外優(yōu)質(zhì)的物流服務(wù)和高效的運營也促進了經(jīng)濟商貿(mào)的進一步發(fā)展。隨著經(jīng)濟貿(mào)易的深度合作和市場的擴大，商貿(mào)的供需復(fù)雜多變，商業(yè)模式呈多元化，供應(yīng)商和消費者之間的交易和物品轉(zhuǎn)移對物流服務(wù)也提出了更快速和更便捷交付的要求。為滿足這些市場的需求，貼近上下游最后一公里的物流園區(qū)和配送網(wǎng)絡(luò)成為物流服務(wù)升級和運營優(yōu)化的重點。在物流園區(qū)和配送環(huán)節(jié)上，面臨的挑戰(zhàn)包括工作環(huán)境差，人力勞動強度大，突發(fā)事件響應(yīng)能力滯后，人員不足等及衍生的效率問題。通過數(shù)字化、自動化和智能化來提高效率已成為物流行業(yè)的首要目標(biāo)。雖然智能化的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但亟需解決的一個基本問題是連接的問題。物流行業(yè)的有效物聯(lián)難以通過傳統(tǒng)的通訊設(shè)施得到有效滿足，物流園區(qū)/倉內(nèi)作業(yè)生產(chǎn)上一般都使用傳統(tǒng)Wi-Fi技術(shù)，易受干擾影響，導(dǎo)致通信不穩(wěn)定和容量受限，甚至有效覆蓋收縮，移動狀態(tài)下的通信容易掉線，無法承載大規(guī)模密集的自動化應(yīng)用如AGV小車作業(yè)。物流園區(qū)涉及場地、人員、車輛、貨品、作業(yè)設(shè)備的管理，消防安保是物流園區(qū)生產(chǎn)安全和質(zhì)量保障的基礎(chǔ)。視頻監(jiān)控被大量用于對倉內(nèi)存儲環(huán)境和生產(chǎn)過程，以及倉外園區(qū)非法入侵的實時監(jiān)控和分析，提前預(yù)判險情或及時對險情采取應(yīng)對措施以防止損失進一步擴大。攝像頭目前的部署往往依賴于有線方式連接，不易于位置靈活調(diào)整。另外有布線困難情況下采用Wi-Fi無線回傳方式，同樣面臨Wi-Fi傳輸性能和穩(wěn)定性的問題。

2020年，我國已累計建成5G基站71.8萬個，推動共建共享5G基站33萬個。5G終端連接數(shù)已超2億，國內(nèi)上市5G新機型達(dá)199款，5G手機出貨量達(dá) 1.44億部。5G將直接帶動經(jīng)濟總產(chǎn)出8109億元，直接帶動經(jīng)濟增加值1897億元。2021年，我國將新建超60萬個5G基站，同時聚焦10個重點行業(yè)，形成20 大典型工業(yè)應(yīng)用場景，開展工業(yè)5G專網(wǎng)試點，并適時發(fā)布部分頻段5G毫米波頻率規(guī)劃。5G 為第五代通信技術(shù)，具備超低延時(uRLLC)、高速寬帶(eMBB)和海量接入(mMTC)三大特征，其理論速度為 10Gb/s，能達(dá)到 4G 速度的百倍，穩(wěn)定性可達(dá) 99.999%，并且時延不到10ms。如上述5G移動技術(shù)將整合各方的技術(shù)能力和資源優(yōu)勢，可以打造全國5G智慧物流應(yīng)用場景，形成“車——路——云”一體化協(xié)同的智慧物流整體解決方案，提升智能駕駛物流重卡研發(fā)測試及商業(yè)化運營能力，助推智能網(wǎng)聯(lián)融合物流產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)與商業(yè)模式創(chuàng)新。

■ 變革與創(chuàng)新

4G改變生活，5G改變社會。5G最大的改變就是實現(xiàn)從人與人之間的通信走向人與物、物與物之間的通信，實現(xiàn)萬物互聯(lián)，推動社會發(fā)展。隨著2019年的5G技術(shù)在全球商用帷幕的拉開，5G技術(shù)在垂直行業(yè)的應(yīng)用也隨即展開了大量的驗證和完善，促使AI、云計算、邊緣計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)加速突破。5G技術(shù)將成為各行業(yè)數(shù)字化、自動化、智能化轉(zhuǎn)型的重要引擎。在2019年，京東物流率先在中國建設(shè)了第一個5G智能物流示范園區(qū)。依托5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實現(xiàn)大上行帶寬、低控制時延、多設(shè)備接入的通信能力，滿足了如AI、IoT、倉儲機器人等智能物流技術(shù)對連接的要求，實現(xiàn)人、車、園區(qū)管理的異常預(yù)警和實時狀態(tài)監(jiān)控，最終實現(xiàn)所有人、機、車、設(shè)備的一體互聯(lián)、整體調(diào)度及管理。園區(qū)無人倉作為5G技術(shù)發(fā)揮作用的一個重點場景，可以實現(xiàn)自動入倉及出倉匹配、實時庫容管理、倉儲大腦和機器人無縫銜接、AR作業(yè)、包裹跟蹤定位等場景，5G技術(shù)也將發(fā)揮重要作用。

■ 智能物流對無線場景需求

物流是物品從供應(yīng)地向接收地的實體流動過程，包括運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送等功能的具體運作。隨著交通成本的下降，以及互聯(lián)網(wǎng)電商的發(fā)展，物流行業(yè)不斷發(fā)展壯大。物流已經(jīng)成為了生活用品、生產(chǎn)物資等供應(yīng)的核心支撐行業(yè)?？v觀全球，物流行業(yè)依然存在全球連接能力待提升、現(xiàn)代化程度不夠高、物流成本需要進一步降低、質(zhì)量效益待提升的問題。中高端、體系化、集約式物流服務(wù)與供應(yīng)鏈服務(wù)嚴(yán)重不足已成為行業(yè)發(fā)展的短板。由京東物流率先定義的5G時代的智能物流，是在物流的全環(huán)節(jié)，包括園區(qū)、倉儲、樞紐、運輸、配送場景，能夠基于5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能硬件等關(guān)鍵技術(shù)，使物流各個環(huán)節(jié)具備自感知、自學(xué)習(xí)和自反應(yīng)（決策）的能力，全面提升系統(tǒng)預(yù)測、決策和智能執(zhí)行能力，促進降本增效，最大限度滿足日益增長的客戶需求的新基礎(chǔ)設(shè)施。京東物流指出智能物流的特征包括泛連接、數(shù)字化和智能化。

泛連接是指基于5G+IoT技術(shù)實現(xiàn)人和人、人和物、物和物之間的連接，萬物互聯(lián)，連接無所不在；數(shù)字化是指物聯(lián)網(wǎng)作為物理世界和數(shù)字世界的連接器，將數(shù)百億的連接對象連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的量變和質(zhì)變；智能化是指基于高質(zhì)量的海量數(shù)據(jù)，通過人工智能、數(shù)據(jù)智能、機器智能等智能技術(shù)的加持提升物流生產(chǎn)效率，降低物流成本。智能物流的泛連接、數(shù)字化、智能化要求依托5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，通過互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，將物流全鏈路涉及的大量人員、車輛、貨物、設(shè)備資產(chǎn)進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)字化管理；進而基于數(shù)據(jù)的采集、分析、計算產(chǎn)生的智能決策。同時，產(chǎn)生的決策需要能及時分發(fā)給各個物流環(huán)節(jié)執(zhí)行主體，以形成數(shù)字化、智能化的物流業(yè)務(wù)閉環(huán)管理?；谶@樣的閉環(huán)，實現(xiàn)決策和管理水平的提高，提升物流運營效率和資產(chǎn)利用率。依托5G，智能物流各個環(huán)節(jié)有望得到提升。

■ 智能物流總結(jié)和未來應(yīng)用展望

5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、運籌學(xué)、AR/VR、區(qū)塊鏈、機器人等技術(shù)將全面推動社會供應(yīng)鏈物流的智能化進程，從連接到智能的。

第一，5G實現(xiàn)物流園區(qū)高效智能管理：5G可極大提升物流園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和人的連接能力和交互能力。通過5G+IoT+AI 技術(shù)融合應(yīng)用，實現(xiàn)物流園區(qū)從“被動型傳統(tǒng)管理”到“主動型智能管理”的轉(zhuǎn)型；形成具有“高智能，快決策，一體化”特點的智能物流園區(qū)。

第二，5G加速智能倉庫的持續(xù)演進：5G速率、大連接、低時延的三大特點，以及高精度定位能力，能夠很好滿足倉內(nèi)大規(guī)模協(xié)作機器人的云端智能協(xié)同控制，提升協(xié)作效率和容量、降低單體機器人和機器人部署成本，加速智能無人倉的推廣和應(yīng)用。

第三，5G+V2X為智能物流運輸提供能力保障：通過5G+V2X，單車智能與通信技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)勢互補，一方面為無人駕駛提供豐富數(shù)據(jù)來源，另一方面為其智能決策提供算力支持。通過將智能駕駛算力分流到邊緣設(shè)施，降低單車的造價。5G+V2X助力物流運輸?shù)陌踩c效率演進，為物流運輸網(wǎng)聯(lián)化、智能化、無人化的能力提供保障。

第四，5G使能基于AR的物流作業(yè)效率和質(zhì)量提升：基于5G的大帶寬和低時延，AR能夠廣泛應(yīng)用于倉庫規(guī)劃、貨物揀選、倉庫導(dǎo)航、智能裝車、運輸導(dǎo)航、配送交付、安裝維修等相關(guān)應(yīng)用，提升物流倉庫、運輸、配送各環(huán)節(jié)的作業(yè)能力、降低培訓(xùn)成本。

總之，5G將推動創(chuàng)建物流數(shù)字孿生世界。5G實現(xiàn)萬物連接，可將物流生產(chǎn)過程中的海量數(shù)據(jù)匯聚，通過智能平臺對這些數(shù)據(jù)加以結(jié)構(gòu)化的聚合處理，映射出孿生數(shù)字世界。智能決策在數(shù)字世界快速交互與驗證，最終在物理世界落地決策，實現(xiàn)持續(xù)性改進設(shè)計與創(chuàng)新，達(dá)到降本增效、協(xié)同最優(yōu)的目的。