基于物联网相关技术对物流中“最后一公里问题”的探讨

郑雨辰

摘要：在现代物流过程中，在较大规模的运输配置中已经实现了相当程度的智能化，这一领域的成果主要得益于大宗商品的物流相对稳定，有利于设计、形成规模效应，并有效降低成本。具体的应用例有阿里巴巴、京东等所使用采用机器人进行的大型智能分拣中心，以及运用大数据相关技术进行的整体物流方案配置等。但与此同时，像共享单车之类服务，往往会出现由于出行中存在“最后一公里问题”，在物流行业中也仍然存在类似“最后一公里问题”。具体表现为在绝大多数末端配送中仍然采用配送员驾驶轻型交通工具按片区进行集中配送，从而出现效率相比其他环节低下的现象。

关键词：物联网;技术;最后一公里;分析

引言

随着新材料和新技术的快速迭代，构建此类系统的成本快速降低。对各种算法的研究也因为计算机技术的快速进步而有了飞跃式的提升。同时，大数据作为未來信息时代的基础也在逐步完善和发展，不管是数据的总量以及对数据挖掘的深度和效率都在提升，每年有大量人才投入到这个领域，存在广阔的技术发展前景和竞争效应。

1.研究现状与研究内容

物流系统已经是一个发展较早，较为成熟的系统。国内外已经有过基于各种技术对其中各方面问题进行的研究。例如基于GIS和GPS技术对智能物流中跟踪服务系统的设计和实现。对智能物流概念和框架的整体设计。智能物流中面向RFID的研究等等。较为全面的对这一领域有了较为深入的研究，为新系统的构建提供了很好的基础。基于收集文献的年代限制，大多数研究成果存在改善的空间，例如在定位技术的研究中可以使用国产定位系统北斗等取代GPS，摆脱设计中存在的技术安全和稳定性问题，以及可以进一步研究在规模效应产生后扩大规模以及出现新技术时对已有设备进行更新换代时的成本分布问题。

研究内容分为两部分，负责整体控制的自动化系统和末端执行的机器人。系统功能设计：中央控制系统需要在不需要人工辅助的情况下自动接受配送订单并分配任务，且需要不断根据已有数据对路线规划进行优化。同时负责为末端配送机器人提供指令。人工操作方面：需要提供界面供监控人员使用，随时对问题进行解决。中间信号节点可由各大电信运营商提供，目的是为所有末端执行装置提供稳定，快速的网络连接服务，从而进行处理订单反馈信息，修改指令等各种操作，信号需要有立体覆盖能力，不能出现因高度等因素而造成的信号死角。

末端执行机器人负责执行订单的配送任务，具体可包括各种无人机，自动驾驶车，小型配送机器人等型号，负责完成不同距离，不同配重的配送任务。在配送站点与目标地点之间自动工作。机器人应为电池驱动，可以通过简单的自动程序快速更换电池用以提升工作效率，并在长时间工作条件下保持低故障率。同时还应能够适应一定程度的交通路况，从而可以在正常的交通系统内运转而无需改动城市建设。

2.核心技术分析

中央控制系统的核心技术为使用蚁行算法和遗传算法等综合而成的智能线路改良系统，通过简化路径以达到节约时间和能源成本的目的，同时，由于为每台终端配置智能的线路规划价格昂贵且容易损坏，因此需要中央控制系统负责给出指令规划终端的行动路线，使得终端仅需要处理少量简单指令，而把主要的运算工作放在中央控制系统的服务器内。

为达成这一目标，需要带宽大、延迟低的传输中转设备。对5G设施的基础建设具有一定程度的要求。终端则力求结构简单，尽可能以价格低廉的单片机为核心，提供数据收集，上传，下载等基本任务的操作，并提供界面供用户使用，在完成这些要求的前提下尽可能减小能耗和自身重量，提高电池效率，延长使用寿命。并通过大规模生产标准化配件进一步压缩成本。

3.研究方案

该系统设计用于使用电脑进行操作，力图使日常维护工作尽可能简单，前端可使用LABVIEW语言进行编写，减小工作量并增加可视性。首先完成主体的接收并处理订单的系统，再开发自动规划路线并结合交通环境进行路线规划设计的验证。而后开发并验证路线优化系统的工作情况和效率，以上过程均采用由实际城市交通网络中较为复杂的部分建模得来的信息进行模拟输入和验证反馈，在达到预期标准后可配合实机进行现场操作测试。初步取得成果后进行小规模试点生产和运行测试，并开始测算大规模生产后的成本以及更新换代的成本，为进一步迭代做准备。

终端的开发方案：可以采用较为成熟的小到中型无人运输载具作为模板，尝试开发以单片机为基础的控制系统，要求做到对用户身份进行确认，收集并上传供制定路线的信息，对电量和天气情况等可能影响运行的情况进行监测等。

4.系统特点与创新点

这套系统可以自主完成大多数配送过程中的数据采集、登记、反馈等工作，极大的解放了人力，节约了劳动力成本，可以连续运转，保证了长期和特殊时间段内的工作能力。创新之处在于立足5G基础建设的新背景，实现了对新技术的利用，可以收集到宝贵的使用经验，为之后其他基于5G和物联网的设计提供经验，同时整套系统软硬件在设计上具有很强的互相兼容性，保证了整个系统运行的稳定。

5.预期成果

预期成果为形成一套兼备软件、硬件，具有较强通用性的系统，可以稍作调整就应用于各大中小城市及乡村等基础网络服务较好的地区的智能末梢物流系统。逐步形成配套产业链，扩大规模，改变行业运作方式。

6.总结

通过这次论文编写，我尝试了讲学习过的理论知识相互结合，不足之处自学加以补充，从而将不同领域知识构建成一个完整的设计规划。锻炼了统筹规划的能力，也很大程度上锻炼了把理论知识转化为实际成果的能力，并通过这一过程让我认识到了把知识转化成生产力的重要性。通过这次大作业，我还积累了很多其他领域的知识，比如物流和电商方面的相关研究，使我尝试了通过专业视角去看待其他领域问题的新思路。

参考文献：

[1]刘强.面向物联网应用的人工智能相关技术特点分析[J].电子技术与软件工程，2021（17）：23-24.

[2]董明星.人工智能技术在物联网中的运用[J].现代工业经济和信息化，2021，11（06）：117-119.

[3]姚晓峰 章伟 武利修.物联网在智能家居中的应用，（2019）01-0184-02