當前智慧物流技術(shù)發(fā)展趨勢分析

譚華+林克+楊少龍+吳飛

摘要：為促進智慧物流的發(fā)展，從當前“工業(yè)4.0”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”等人們關(guān)注的熱點角度來分析智慧物流的行業(yè)特征、關(guān)鍵應用、信息化演進變化等，重點對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流行業(yè)的主要應用場景進行分析，其中對物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)NB-IoT、無人機以及大數(shù)據(jù)在物流中的新應用進行介紹，從技術(shù)層面探討分析智慧物流的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：智慧物流 智能制造 車聯(lián)網(wǎng) NB-IoT

1 引言

中國物流的總體規(guī)模已占據(jù)全球第一位，物流行業(yè)市場空間和市場容量大，2015年行業(yè)收入已達219萬億元左右。物流行業(yè)細分市場主要有商品銷售型、園區(qū)服務型、零擔貨運型、配送/快遞型、倉儲型等，其中零擔貨運型是指具有運輸工具、主要從事貨物運輸業(yè)務的企業(yè)，貨運車輛約有1500萬輛，司機約2300萬人；配送/快遞型指具有全國或本地的攬收、配送網(wǎng)絡的企業(yè)，快遞企業(yè)約有7000家，配送企業(yè)82萬家，從業(yè)人員850萬；園區(qū)服務型市場，包括有物流中心、物流貨物集散地，園區(qū)約782家，有180萬從業(yè)人員。

當前信息化技術(shù)不斷演進，“工業(yè)4.0”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”等成為人們關(guān)注的熱點，本文從這幾個方面來分析物流信息化的發(fā)展，重點對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流方面的新應用進行分析，探討下一步從技術(shù)層面推動智慧物流的發(fā)展趨勢。

2 從當前社會關(guān)注熱點來看物流技術(shù)

物流有五大物理要素，分別是人、貨、車、節(jié)點、線路，這些物理要素由于當前信息化技術(shù)的發(fā)展而受到業(yè)界各方的廣泛關(guān)注，物流企業(yè)由此開始走向信息化。人們將實體經(jīng)濟和虛擬經(jīng)濟在物流環(huán)節(jié)進行結(jié)合，從虛擬走向?qū)嶓w，走實體走向虛擬，這些物理要素自身價值加上其背后交織的大量經(jīng)濟關(guān)系、社會關(guān)系、資金流、信息流，形成了物流生態(tài)的各種鏈條和網(wǎng)絡。

從物流與“工業(yè)4.0”、互聯(lián)網(wǎng)+、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)三個熱點的結(jié)合來看，物流進入了一個依托新的信息化技術(shù)，促進物流各生態(tài)鏈相互融合發(fā)展的時期。物流各環(huán)節(jié)的機電設(shè)備自動化、商品與貨物的信息自動采集與處理、物流環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、物流大數(shù)據(jù)分析應用成為物流全鏈條中各生態(tài)環(huán)節(jié)相互融合的推力，通過物流這個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，企業(yè)產(chǎn)品流、信息流和資金流可形成高效融合協(xié)同的局面。

2.1 “工業(yè)4.0”時代智能物流面臨的機遇和挑戰(zhàn)

“工業(yè)4.0”時代，客戶需求高度個性化，產(chǎn)品創(chuàng)新周期和生產(chǎn)節(jié)拍不斷加快，這對支撐生產(chǎn)的物流IT系統(tǒng)提出新的要求。智能物流是“工業(yè)4.0”的核心部分，在“工業(yè)4.0”智能工廠框架內(nèi)，智能物流是連接供應和客戶的中間環(huán)節(jié)，也是構(gòu)建未來智能工廠的基石之一。未來智慧工廠的物流控制系統(tǒng)將負責生產(chǎn)設(shè)備和加工對象的銜接工作，在整個制造系統(tǒng)中起著承上啟下的作用。

智能制造與智能物流二者的相互融合成為發(fā)展趨勢，智能制造要求物流傳送更快捷化且生產(chǎn)適應小批量定制。物流將融入智能制造工藝的流程中，使智能制造與智能物流的系統(tǒng)相互集成；自動物流機電裝備以及智能物流IT信息系統(tǒng)是構(gòu)建智能物流的核心元素。通過物聯(lián)網(wǎng)的射頻識別、紅外感應、超聲波感應、激光掃描、視頻識別、智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)等信息傳感技術(shù)，將物流中的“人、貨、車”與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，帶來智能物流的九大信息化應用：訂單處理傳遞自動化、在途跟蹤自動化、在途異常報警、路況、庫況、車庫聯(lián)動、車車聯(lián)動、車單聯(lián)動、運輸計劃合理化、運輸路徑動態(tài)優(yōu)化。

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+物流行業(yè)”的生態(tài)鏈

“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來物流生態(tài)鏈的革新，從制造商、供應商、分銷商、交付環(huán)節(jié)、零售商、消費者各個環(huán)節(jié)、上下游及與最終客戶的交互等方向進行信息化改革，促使物流打通信息化各鏈條，推動生態(tài)鏈的優(yōu)化。其中傳統(tǒng)的干線物流、零擔貨運主要發(fā)力于車方面的信息化提升，倉儲與園區(qū)則集中力量于貨物信息化，線下的上門收件、快遞配送等“最后一公里”方面的信息化。物流產(chǎn)業(yè)鏈示意圖如圖1所示。

“互聯(lián)網(wǎng)+智慧物流”要求構(gòu)建物流信息共享互通的IT體系、建設(shè)智能感知倉儲系統(tǒng)以及完善智能物流配送調(diào)配體系。

◆構(gòu)建物流信息共享互通的IT體系：從行業(yè)代表菜鳥網(wǎng)絡、順豐、圓通、中通、京東等物流IT系統(tǒng)建設(shè)分析，標準化、開放化、共享化、平臺化成為新IT系統(tǒng)的建設(shè)重點。

◆建設(shè)智能感知倉儲的機電系統(tǒng)：通過二維碼、無線射頻、智能車載終端等物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)以及智能化物流機電裝備來提升倉儲中運輸、分揀、包裝等操作的無人化程度。

◆完善智能物流配送調(diào)度體系：硬件上開發(fā)相應的車載或手持的智能終端，提供GPS定位能力、智能調(diào)度處理能力等，物流平臺需具有配送的綜合信息處理能力，由此可降低貨車空駛率、提高配送效率、提高“最后一公里”配送時效。

互聯(lián)網(wǎng)+智能物流，實際上就是發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)作為平臺開放、交互的優(yōu)勢，促進各方信息進行有效對接，從而有效服務物流，最大程度提高效率、降低成本。共建開放協(xié)同的智慧物流生態(tài)鏈，物流企業(yè)、制造企業(yè)、商貿(mào)企業(yè)以及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需有效協(xié)同，構(gòu)建物流信息互聯(lián)共享體系，推進車貨匹配最佳優(yōu)化，實現(xiàn)物流車輛、物流網(wǎng)點、用戶等精準調(diào)度對接。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+智能物流”實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)同、數(shù)據(jù)同步傳輸、信息流與物流同步等，提升了服務質(zhì)量?；诳蛻粜枨蟠髷?shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)客戶需求完成整個物流配送過程，從訂單到商品達到客戶手中，實現(xiàn)效率和準確率的提升。物流體系設(shè)計從傳統(tǒng)大倉庫存儲升級為智能化分揀、包裝、運輸、反饋等整個一系列智能化物流系統(tǒng)，將更加高效。

2.3 物流行業(yè)已成“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的主戰(zhàn)場之一

現(xiàn)如今，物流行業(yè)已成“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的主戰(zhàn)場之一。在物流傳統(tǒng)重資產(chǎn)的領(lǐng)域，帶有IT基因的創(chuàng)新力量小公司在逐漸滲透進來。目前，通過統(tǒng)計進入A輪以后融資成功的物流創(chuàng)新公司估計全國有1000家，這些創(chuàng)業(yè)公司可分為四大類型。

（1）在干線領(lǐng)域需解決整車貨運信息化問題，在干線領(lǐng)域最大的難點是為司機“找貨”，為避免空載問題的發(fā)生，一系列“貨運信息網(wǎng)”類創(chuàng)業(yè)公司應運而生，如物流QQ、運商行物流、貨運e家、物流邦、云馬物流、物流小秘等。

（2）在支線領(lǐng)域需要眾包快遞、限時速遞等新“運”法，在指定的區(qū)域范圍，可選擇多樣送貨方式，讓發(fā)貨者實時掌握送貨者的位置信息，并采取限時速遞等模式；除此之外還有無人機送貨等新興模式，可讓貨物被小型飛機“空運”，同時機器人也有望成為快遞員。相關(guān)企業(yè)有如壹米滴答、快書包、快牛配送等。

（3）在落地環(huán)節(jié)采用儲物柜、社區(qū)店替代收貨的方式，如收貨寶、天天快遞、指尖快遞、人人快遞等企業(yè)發(fā)布了“最后一公里”相關(guān)的解決方案。

（4）在管控環(huán)節(jié)實現(xiàn)精細化、智能化大數(shù)據(jù)處理。針對中小電商進行“物流BI”的數(shù)據(jù)處理，可預知物流信息進而進行貨物調(diào)配，提高倉儲利用率。一些大型電商如京東、菜鳥等自行開發(fā)基于大數(shù)據(jù)的物流分析系統(tǒng)，優(yōu)化物流資源配置，進行貨物的預調(diào)度。

未來也許一個小的切入點都可能會形成一個創(chuàng)新的物流業(yè)務。這些新興的創(chuàng)業(yè)企業(yè)有創(chuàng)新的信息化手段和商業(yè)模式，在得到資本的支持下，可能會快速擴張。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流行業(yè)的應用分析

3.1 物流行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應用場景

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能幫助實現(xiàn)物流業(yè)務中自動識別、人工智能、GIS定位、數(shù)據(jù)挖掘等4個功能，在物流行業(yè)中有4個典型的應用場景：

（1）貨物的可視化追溯：基于RFID實現(xiàn)貨物追蹤、識別、查詢、信息采集與管理等功能。

（2）智能監(jiān)控調(diào)度：使用GPS、RFID、傳感技術(shù)等，實現(xiàn)車輛定位、運輸物品監(jiān)控、在線調(diào)度與配送可視化與管理。如連接傳感器的定位標簽，可以實時監(jiān)測運輸過程中貨物的狀態(tài)（溫度、壓力、濕度等），并伴有報警功能；定位標簽還可以連接GPS和GPRS，實現(xiàn)運輸途中車輛、貨物的定位和數(shù)據(jù)上傳。運輸監(jiān)控則充分運用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是對傳統(tǒng)運輸行業(yè)的改造升級，車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)由此成為物流生態(tài)鏈中數(shù)據(jù)的關(guān)鍵節(jié)點。

（3）倉儲自動化：基于RFID的物流倉儲管理可實現(xiàn)自動堆垛、自動分揀。如在倉儲中，通過在物流托盤、貨箱上貼RFID標簽，可在電子地圖上呈現(xiàn)該物品所處位置；給貴重資產(chǎn)貼上RFID標簽可實現(xiàn)對標簽貨物的實時追蹤監(jiān)管，有效防止資產(chǎn)丟失。

（4）智慧供應鏈：滿足個性化訂單需求，實現(xiàn)訂單、生產(chǎn)、物流、客戶服務一體化及快速響應。

3.2 NB-IoT與智能物流

3GPP在2016年6月已推出首個NB-IoT版本，屬于LPWAN（Low Power Wide Area Network，低功耗廣域網(wǎng)絡）的技術(shù)類型之一，為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應用而設(shè)計。NB-IoT技術(shù)具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少、架構(gòu)優(yōu)等特點。NB-IoT技術(shù)在現(xiàn)有電信網(wǎng)絡基礎(chǔ)上進行平滑升級后便可大面積適用于物聯(lián)網(wǎng)應用，能大幅提升物聯(lián)網(wǎng)覆蓋的廣度、深度，在運營商和通信設(shè)備商的支持下，NB-IoT走入了推廣試用階段，將改變未來連接的格局。

NB-IoT可推動具有物流跟蹤能力的應用的發(fā)展。NB-IoT覆蓋范圍廣，其基站覆蓋范圍遠超3G、4G；可支持海量聯(lián)接，NB-IoT每扇區(qū)可以提供10萬個聯(lián)接；在安全性和抗干擾上比沒有授權(quán)頻譜的LoRa、Sigfox技術(shù)要佳；成本方面，NB-IoT模組成本未來有望降至5美元之內(nèi)。隨著物流車、物流分揀、物流倉儲中傳感器的大規(guī)模應用，物流跟蹤物聯(lián)云將逐漸形成，廣泛地連接人、車、貨，形成可視化的全過程跟蹤，目前主要在冷鏈物流、醫(yī)藥物流、貴重物流、物流托盤等方面具有較好的應用發(fā)展前景。

3.3 無人機與智能物流

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉儲機器人、無人機運輸?shù)确矫娴膹V泛應用，智能物流倉儲系統(tǒng)成為物流信息化發(fā)展的重點之一。2015年度，全國已累計建成自動化立體庫2600多座，機器人將改變傳統(tǒng)電商物流“人找貨、人找貨位”的模式，通過調(diào)動機器人，可實現(xiàn)“貨找人、貨位找人”的模式，整個物流中心庫區(qū)將逐漸形成無人化。

目前菜鳥、京東都在試點推廣無人化，京東計劃要實現(xiàn)無人倉儲、無人快遞和無人機送貨，據(jù)悉京東今年已在公司內(nèi)部新成立了一個項目組，主要攻克未來在實現(xiàn)無人倉儲、無人快遞和無人機送貨方面的問題。在京東固安3c倉庫，每日有超過30萬峰值的自動分揀任務，無人倉儲計劃由智能機器完成入庫、理貨、出庫、分揀等操作取代傳統(tǒng)的人力搬運。菜鳥增城物流園區(qū)專門為天貓超市提供倉儲和分揀服務，從收到訂單到包裹出庫均實現(xiàn)了自動化。2015年亞馬遜已經(jīng)將機器人數(shù)量增至10 000臺，Kiva系統(tǒng)作業(yè)效率要比傳統(tǒng)的物流作業(yè)提升2～4倍。

在倉庫環(huán)境內(nèi)使用智能機器人比在室外使用無人機的可行度要高得多，但無人機仍是當前物流創(chuàng)新領(lǐng)域最吸引眼球的應用。

◆Google無人機運輸計劃：飛機和直升機的混合，垂直起飛，再水平推進。谷歌申請了“懸停用繩索空投”的專利，與澳洲郵政進行了合作測試。

◆Amazon亞馬遜：計劃實現(xiàn)30分鐘內(nèi)將產(chǎn)品送到顧客手中。在顧客院子里設(shè)置一個降落點標記，無人機定位到標志點后會執(zhí)行降落，打開底部艙門放下物品。亞馬遜申請了“多用途無人機停泊系統(tǒng)”技術(shù)專利，在英國境內(nèi)測試了三大關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)：超出視線范圍的無人機運營、識別并躲避障礙物、讓一名操作人員同時操作多臺高度自動化的無人機。

◆德國DHL：在德國農(nóng)村和一些偏遠地區(qū)展開快遞測試工作。

◆京東：作為集電商和物流運送為一體的企業(yè)，目前京東已獲4省無人機送貨測試批文，啟動的三款無人機載重能力在10 kg～15 kg，往返續(xù)航里程在15 km～20 km。

◆順豐：順豐是我國最早啟動無人機快遞項目的企業(yè)，目的在于提升偏遠地區(qū)、農(nóng)村市場的物流運輸能力，以縮短快件派送時間。

3.4 大數(shù)據(jù)與智慧物流

目前城市物流車的空載率達到40%，故需利用大數(shù)據(jù)解決配送空載率高的問題，減少公路上無效車輛的流動。解決物流運力的共享是大數(shù)據(jù)在物流行業(yè)的應用之一。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的供應鏈協(xié)同平臺：菜鳥網(wǎng)絡物流數(shù)據(jù)平臺通過整合物流公司、商家、消費者以及第三方社會機構(gòu)的數(shù)據(jù)，致力于實現(xiàn)物流過程的數(shù)字化、可視化，使物流公司和商家的信息對稱化程度得到極大提升，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的云供應鏈協(xié)同平臺。海爾表示“我們希望海爾就是一個大物流服務平臺，包括產(chǎn)品平臺、貨源平臺以及解決方案平臺等。將供應鏈管理、定制需求、通用需求結(jié)合起來，形成一個智慧物流生態(tài)?！?/p>

大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能揀貨和智能算法：京東在分析各地電商客戶的購買習慣之后，結(jié)合電商平臺中相應的促銷信息，對入庫的熱銷貨物進行預先調(diào)配與堆放；這樣，當消費者在電商平臺的訂單生成，系統(tǒng)將自動給出物流倉儲中最優(yōu)的商品分揀路線，并迅速打包、出庫，將貨物送運到客戶手中。京東電商依托自行積累的用戶電商行為大數(shù)據(jù)建立了一個內(nèi)部倉儲配貨出錯評估體系，對智能分揀、包裹運行及分揀中心處理的號單和核心節(jié)點之間的差錯實施實時的監(jiān)控和比對評估，找出可能的配貨錯誤。

大數(shù)據(jù)可有助于化解城市“最后一公里”配送難題。阿里巴巴研究院通過收集、整理、分析淘寶用戶電商行為大數(shù)據(jù)，可得到每一個客戶的購物記錄，并預測出該客戶下次可能的購物目標，通過在工廠預先生產(chǎn)備貨，即可不必經(jīng)過電商，直接從生產(chǎn)廠家將貨品發(fā)送到物流倉庫，在幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)“買家下單—賣家發(fā)送配貨指令—物流企業(yè)發(fā)貨”的“閃電”物流配送。

4 物流未來發(fā)展趨勢

（1）人口結(jié)構(gòu)改變促進物流自動化趨勢。由于我國人口紅利消失，人工成本越來越高，一旦超過機器成本，在物流生產(chǎn)中大規(guī)模采用機器迭代人工就會迅速普及。在倉儲、分揀、干線運輸和末端配送上，自動化操作將越來越有優(yōu)勢，這是由成本驅(qū)動帶來的發(fā)展趨勢。

（2）大數(shù)據(jù)促進供應鏈的變化。目前很多物流都是從品牌商倉庫發(fā)出去的，未來通過大數(shù)據(jù)分析形成物流數(shù)據(jù)互聯(lián)互通后，部分商品或貨物將可直接從生產(chǎn)廠家發(fā)貨，貨物不動數(shù)據(jù)動，做到物流路徑最優(yōu)。

（3）互聯(lián)網(wǎng)帶來共享經(jīng)濟的趨勢，降低社會交易和物流的成本。如同Uber、Mobike、停車場共享等，未來依托共享IT平臺，每一個人、每一個輛車、每一個閑置的倉儲庫房，都有可能成為物流的共享環(huán)節(jié)，物流資源將向云計算資源一樣，按需付費，碎片化的運力、倉儲資源都有可能會參與到物流環(huán)節(jié)中。通過信息化IT共享平臺，實現(xiàn)物流共享經(jīng)濟，可降低社會交易和物流的成本。

信息化、智能化、集約化、小批量定制是未來物流的發(fā)展趨勢，智能物流根據(jù)消費者個性定制可更靈活地滿足消費者需求。智能物流以客戶需求為中心，消費者需求什么就運輸什么，以此靈活地調(diào)節(jié)物流。互聯(lián)網(wǎng)拓展了營銷渠道，消費者也可通過互聯(lián)網(wǎng)及時反饋需求信息，信息將快速到達生產(chǎn)企業(yè)指令中心。智能物流促進了資源配置的優(yōu)化與高效，根據(jù)物流訂單來生產(chǎn)產(chǎn)品可減少企業(yè)庫存、避免浪費。電商大數(shù)據(jù)提高物流配送效率，所有訂單信息發(fā)送到企業(yè)配送倉庫，智能倉儲可在最短時間內(nèi)檢索到商品擺放位置，然后自動搬運輸送商品到倉庫窗口，快遞部門根據(jù)訂單數(shù)量裝車，無人駕駛飛機或汽車自動運輸?shù)街付ㄎ恢?，?jié)約了成本，提高了效率。

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