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智慧物流的發展趨勢:物聯網技術構築新一代智能物流系統

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智慧物流的發展趨勢:物聯網技術構築新一代智能物流系統

前言

物聯網是新一代信息技術的高度集成和綜合運用,對新一輪産業變革和社會經濟的綠色、智能、可持續發展具有重要意義。因其具有巨大增長潛能,已是當今經濟發展和科技創新的戰略制高點,成爲各國家構建社會新模式和重塑國家長期競爭力的先導。據Gartner預計,2020年全球接入物聯網的設備數量與人類數量比將達到4比1,且超過65%的企業將在經營和管理流程中采用物聯網設備。考慮到未來可能會是機器人幫助人從網上下單或發出服務請求,我們將進入一個待“物”如“人”的時代。

自改革開放以來,我國物流業一直保持著高速發展,作爲支撐國民經濟發展的基礎性、戰略性和先導性産業,物流業在國民經濟的健康發展過程中起到關鍵性作用。但是相比國際現代化物流企業而言,我國物流企業在運營管理上有待進一步向集約型轉變,並通過新型的信息科技賦能來優化資源配置,從而實現降本增效。隨著5G通信,大數據、雲計算、人工智能、等一系列前沿科技的發展和技術積累,物聯網技術將進入全面爆發階段,並通過促進物流企業的數字化轉型和推動新商業模式衍生,來提升物流企業經營效率和客戶體驗。因傳統的物流商業模式以及基礎設施很難再適應現代化物流産業的發展需求,一批有前瞻性的物流企業已經著手在運輸、倉儲、配送、信息互通共享平台建設等多個環節中,率先開始采用物聯網技術,逐步邁向數字化、智能化的發展道路,進而構築起基于物聯網的新一代的智能物流系統

物聯網技術的發展

物聯網是指萬物互聯構成的服務網絡,通過智能終端和設備給物理世界的物體與環境賦能,使得物與物之間能夠互相感知、溝通以及互動,來傳達自身的內在狀態或外部環境信息。廣義上講,互聯網實現了人與人之間的信息共享,物聯網不僅指的是物與物之間,也包含人與物、人與現實環境之間的信息交換,通過將網絡環境下的各種感知設備(如各類傳感器)與智能終端(如各類智能硬件)相結合,利用物聯網來實現萬物的數字化,實現物體的自我智能識別、主動定位追蹤、自發全生命周期管理以及組織服務交付等功能。雖然,物聯網在發展曆史上受到過設備和實體設施安全以及數據隱私等方面的挑戰與質疑,但並不能成爲物聯網快速發展的阻礙,人類以開放的心態擁抱這一曆史性機遇,快速將物聯網技術付諸使用,並期待在這股技術變革的浪潮中,人們的生活與工作方式得到日新月異的變革。

2017年,我國物聯網現已進入“跨界融合、集成創新和規模化發展”的新階段,隨著智能可穿戴設備、智能家電、智能網聯汽車、智能機器人等數以萬計的新型終端將接入網絡並産生海量數據,物聯網相關的應用將出現突破性增長並促使社會生産、社會管理和居民生活方式進一步向網絡化、精細化、智能化方向轉變。工信部旗下賽迪顧問數據顯示,2017年中國的物聯網設備達到12.1億台,預計到2025年,中國物聯網設備數量將增長到53.8億台。2014年我國物聯網産業規模達到了6320億元人民幣,同比增長22.6%,2015年産業規模達到7500億元人民幣,同比增長29.3%。到2020年,中國物聯網的整體規模將達到2萬億元。

智慧物流的發展趨勢:物聯網技術構築新一代智能物流系統

智能物流物聯網架構示意圖

物聯網技術架構包含四個層級,分別是:感知層、傳輸層、平台層和應用層。位于底層的感知層,依托于圖像捕捉裝置、RFID感應器、傳感器以及GPS定位器等各種各樣的傳感器或智能硬件設備,來實現對物理世界物與事件的感知與互動控制;傳輸層主要是通過各類通信協議,將感知層采集的信息通過各種網絡(有線和無線、短距和長距)傳輸至平台層;平台層則利用雲計算、大數據人工智能等手段將感知信息進行融合分析和處理,通過中間件與行業應用實現銜接;最終應用層將物聯網技術落地于各個細分的行業應用場景,從而實現面向大衆用戶的服務功能。

物流領域“智聯”萬物的物聯網關鍵技術

萬物實現互聯後,物聯網技術的應用將從根本上改變社會的生産方式,提高人們的生活質量,並促進智能化城市的建設。智能物流系統作爲城市核心重要基礎設施,是保障城市正常運行的生命線,將在物聯網技術和應用的改造下得以迅速升級。考慮到智能物流的實現過程需要不同類型的物聯網技術做支撐,從感知執行層面、網絡傳輸層面到應用服務層面,不同類型的物聯網技術對智能物流系統的構建起到針對性的作用。

智慧物流的發展趨勢:物聯網技術構築新一代智能物流系統

第一,感知層技術是物聯網的先行技術,物體只有被感知,才能被發現和交互。感知層技術的應用,讓物聯網系統能夠迅速識別物流過程中的目標物體。感知層中常使用智能標簽技術、機器視覺技術、全球定位系統、區域高精度定位技術等來完成對物體的感知與跟蹤。首先,利用海量無線傳感器可以實時地獲取物品狀態和物流信息,保證後台遠程監測信息的真實性與完備性,在物流倉庫管理和物品配送方面可以發揮巨大作用。其次,物聯網終端讓物流管理人員實現對貨物的狀態和位置實時監控。在跟蹤貨物過程中,監控人員能夠第一時間對配送速度,物品狀態進行全面了解,有針對性地優化運輸線路,提高運輸效率,並對可能發生的異常情況(比如冷鏈中的貨物溫度變化)做出緊急處理。

物流信息互通共享技術及應用國家工程實驗室研究認爲,隨著物聯網技術的發展、智能終端的尺寸越來越小、功耗越來越低,智能標簽技術作爲物聯網領域最重要的技術之一,能夠對物流過程中的物品進行自動識別與狀態標記,並建立完整數字檔案。經過標記的物品,其全周期的完整信息將被智能標簽保存、被讀取設備自動獲取采集,爲物流供應鏈管理提供數據支撐。該技術能夠有效應用于對貨物、運輸車輛的實時監控、貨物的智能調度以及産品的智能化倉儲管理等多個場景。

第二,網絡傳輸層相關技術是萬物互聯互通得以實現的必備要素。智能物流有系統化和網絡化特性,必須基于網絡條件和通信技術來進行信息傳遞和數據處理。考慮到大型物流企業網絡覆蓋全國甚至海外,物聯網需要依托于網絡傳輸層的相關技術來實現物流的長距離有效管理。現有通信技術面向物聯網的海量連接需求,向低功耗和廣覆蓋發展。低功耗廣域網LPWAN技術是當前發展的熱點。NB-IoT、eMTC、5G移動通信技術的發展,爲低功耗、高性能的物聯網打下堅實的基礎。NB-IoT是一種基站複用的蜂窩網絡,支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接,可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,有速率快、成本低、功耗低、覆蓋廣的特點。基于NB-IoT技術的物聯網平台可助力物流企業實現對運輸、倉儲、配送、裝卸、包裝、流通加工、信息管理七大環節和多個工作場景的信息協同與控制,提升作業效率和生産力。

智慧物流的發展趨勢:物聯網技術構築新一代智能物流系統

第三,應用服務層讓物聯網技術落地于各個細分場景,從而實現面向大衆用戶的服務功能。例如,以物流資源共享,提高資源利用率爲目的,物流業可通過打造公共服務信息平台,來實現信息的收集處理、互聯互通,從而有效優化資源配置。該平台的構建能夠在整理、分析並處理物流運輸公共信息的基礎上,打破包括“信息壟斷”與“信息孤島”在內的諸多行業瓶頸,從而優化傳統物流系統,提高物流服務水平,提升物流活動的信息化水平,爲物流行業轉型升級提供重要的技術應用支撐。其次,智能化的物聯網終端能夠有效提高物流系統的語音、圖像處理能力,幫助管理人員實現對硬件和軟件設施的高效使用。在不同系統之間進行協調配合,從而實現不同物流系統之間的互通與互動。

物聯網在物流系統中的應用

通過物聯網對實體對象進行智能化改造,可讓每一個被管理的物品對象具備類似于人的某些特征——極低的、分散的、海量的、智能化的特點(分布式弱人工智能協作網絡);同時物體具備與周邊相互交互協同的手段和端到端的物流全流程跨組織業務支持能力(數據的互通和業務的打通通過物體本身的承載來完成)。物流體系當中的每一件貨物從原來被動的管理模式向主動組織協同模式跨越,實現被管理的實體對象之間以及與作爲管理者的人之間按需互動與協同,實現扁平化和末端業務驅動,能夠助力物流企業在運輸、倉儲、配送、信息平台建設等各環節進行智能化、數字化、可視化的全面轉型升級,從而在行業運營成本、人力成本高企的情況下,實現降本增效。

智慧物流的發展趨勢:物聯網技術構築新一代智能物流系統

(1)物聯網在物流運輸中的應用

隨著我國經濟發展進入新常態,國內物流業增速普遍開始放緩,物流市場的競爭也更加激烈,與此同時,各大物流企業的用工成本和經營成本等也在不斷增加,而運輸作爲物流企業日常運作的核心流程,是進行成本控制和效率提升的重要環節。將物聯網車載終端應用于物流企業運輸車輛,不但可以有效提升信息的可視性與實時性,幫助物流管理人員及時掌握貨物狀態以及車輛狀態,而且可以及時發現道路狀況,以更加科學的方式規劃運輸線路,提高運輸效率,降低運輸成本及貨物損耗。例如在運輸過程中遇上堵車現象,可通過物聯網系統實時獲取路況信息,爲物流管理人員重新規劃運輸路線提供有效參考,從而最大程度上保證了運輸效率。

(2)物聯網在倉儲管理中的應用

倉儲環節是影響物流企業運營效率的關鍵一環,通過厘米級物聯網室內高精度定位技術,倉儲管理和運作中的各類設備安全和人員操作得到精准監控,貨物安全、人員安全以及倉儲管理整體效率得到大幅提升。物聯網技術使得物流企業在出倉、入倉貨物管理上,減少查找、識別貨物的人力成本、時間成本,能夠讓管理人員更加方便地尋找到物資。通過使用二維碼、RFID技術以及無線傳感器等技術和設備,驗貨的速度可得到成倍提升,方便管理人員在不用開箱驗貨的情況下,同時查尋調度更多物資。物聯網技術賦能下,物流企業的出倉、入倉和清倉速度得到大幅度提升,人工管理費用大幅下降,從而實現了倉儲管理環節的精細化、標准化和透明化。

智慧物流的發展趨勢:物聯網技術構築新一代智能物流系統

(3)物聯網在配送中的應用

在配送環節中,物流企業員工直接與客戶進行面對面接觸,服務質量的好壞直接影響著客戶體驗。爲提升傳統物流企業在配送過程中較低的貨物信息采集和交互能力,遲緩的配送信息反饋速度,以及不可兩全的配送時速和貨品安全,物流企業開始采用基于物聯網的配送管理系統,以智能化、無人化配送代替傳統人工操作,利用RFID、無線傳感等技術,自動完成貨物的分揀、配送。配送環節的信息自動上傳到物聯網信息共享平台後,物流企業、供應商以及客戶都能夠得到實時反饋的物流配送信息,從而實現服務滿意度大幅提升。

(4)物聯網助力物流信息互通共享平台建設

物流信息互通共享技術及應用國家工程實驗室,針對我國物流信息互聯互通不足、物流供需信息不對稱等問題,建設物流信息互通共享平台,以促進企業間物流信息交互,完善物流信息開放標准體系,高效收集處理物流行業的倉儲、運輸和配送數據。物聯網技術爲物流信息互通共享平台打下了良好的基礎,通過二維碼、RFID等物聯網感知技術在智能物流系統中的應用,進一步增強平台整理與收集信息的能力,提升物流企業的工作效率。例如,該平台適配了GPS 定位跟蹤系統,支持對車輛的實時運輸監控,爲用戶提供了對車輛靈活調度調配的工具,保證了用戶對運輸各環節的有效控制。一方面,中心調度可以根據實際需求,通過 GPS 運輸監控大屏尋找附近臨時車。另一方面,總部調度可以進行處理、核査、追查異常的操作,爲用戶核查運輸線路提供有效工具。利用GPS 運輸監控系統實現附近車輛查看,管理人員可通過搜索車牌號或運單號,查詢目標車輛的曆史運輸軌迹及一系列相關參數(速度、方向、運行狀態),完成異常監控和預警。該平台可配合圖表、報表爲路由規劃業務提供依據,爲異常核査提供證據,爲整車結算提供更精確的裏程數等多項關鍵指標。

智慧物流的發展趨勢:物聯網技術構築新一代智能物流系統

物流信息互通共享平台

結語

2018年5月,習近平總書記在兩院院士大會上指出,“以人工智能、量子信息、移動通信、物聯網、區塊鏈爲代表的新一代信息技術加速突破應用。”在政策、技術、市場的多重推動下,物聯網技術正在加速與實體經濟融合,助力高質量發展,對我國探索共享經濟新模式、建設數字經濟産業生態、提升政府治理和公共服務水平具有重要意義。

物流信息互通共享技術及應用國家工程實驗室理事長、圓通速遞董事局主席喻渭蛟提到,將物聯網技術與物流業務相融合,是快遞物流企業的未來發展方向;前沿科技賦能下,圓通速遞將從一個互聯網+快遞的信息技術服務平台轉型升級爲物聯網+物流的信息技術服務平台。

萬物互聯時代將要來臨,物流企業應該敏銳地察覺到物聯網技術能夠帶來的潛在機遇,以開放的心態去擁抱它,並對人才隊伍、技術架構與公司管理模式等各方面進行相應調整,進而全面適應物聯網時代對企業創新能力的要求。中國的物流業必須牢牢把握住物聯網新一輪生態布局的戰略機遇,協同産業上下遊企業加大各個層次物聯網技術和應用研發投入,帶動物聯網關鍵技術的突破和産業規模化發展,從而爲物流行業轉型升級進行全面科技賦能。

來源:互聯網
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