5G技术背景下智能物流的创新及发展

张倩 林美顺（苏州经贸职业技术学院）

■ 物流的现状及发展

物流在国际贸易和区域发展中发挥着重要作用。在中国市场社会物流总额持续增长，在过去的2019年社会物流总额达298万亿元人民币，同比增长5.9%，物流行业是重要的支撑和保障，此外优质的物流服务和高效的运营也促进了经济商贸的进一步发展。随着经济贸易的深度合作和市场的扩大，商贸的供需复杂多变，商业模式呈多元化，供应商和消费者之间的交易和物品转移对物流服务也提出了更快速和更便捷交付的要求。为满足这些市场的需求，贴近上下游最后一公里的物流园区和配送网络成为物流服务升级和运营优化的重点。在物流园区和配送环节上，面临的挑战包括工作环境差，人力劳动强度大，突发事件响应能力滞后，人员不足等及衍生的效率问题。通过数字化、自动化和智能化来提高效率已成为物流行业的首要目标。虽然智能化的技术已经相对成熟，但亟需解决的一个基本问题是连接的问题。物流行业的有效物联难以通过传统的通讯设施得到有效满足，物流园区/仓内作业生产上一般都使用传统Wi-Fi技术，易受干扰影响，导致通信不稳定和容量受限，甚至有效覆盖收缩，移动状态下的通信容易掉线，无法承载大规模密集的自动化应用如AGV小车作业。物流园区涉及场地、人员、车辆、货品、作业设备的管理，消防安保是物流园区生产安全和质量保障的基础。视频监控被大量用于对仓内存储环境和生产过程，以及仓外园区非法入侵的实时监控和分析，提前预判险情或及时对险情采取应对措施以防止损失进一步扩大。摄像头目前的部署往往依赖于有线方式连接，不易于位置灵活调整。另外有布线困难情况下采用Wi-Fi无线回传方式，同样面临Wi-Fi传输性能和稳定性的问题。

2020年，我国已累计建成5G基站71.8万个，推动共建共享5G基站33万个。5G终端连接数已超2亿，国内上市5G新机型达199款，5G手机出货量达 1.44亿部。5G将直接带动经济总产出8109亿元，直接带动经济增加值1897亿元。2021年，我国将新建超60万个5G基站，同时聚焦10个重点行业，形成20 大典型工业应用场景，开展工业5G专网试点，并适时发布部分频段5G毫米波频率规划。5G 为第五代通信技术，具备超低延时(uRLLC)、高速宽带(eMBB)和海量接入(mMTC)三大特征，其理论速度为 10Gb/s，能达到 4G 速度的百倍，稳定性可达 99.999%，并且时延不到10ms。如上述5G移动技术将整合各方的技术能力和资源优势，可以打造全国5G智慧物流应用场景，形成“车——路——云”一体化协同的智慧物流整体解决方案，提升智能驾驶物流重卡研发测试及商业化运营能力，助推智能网联融合物流产业标准建设与商业模式创新。

■ 变革与创新

4G改变生活，5G改变社会。5G最大的改变就是实现从人与人之间的通信走向人与物、物与物之间的通信，实现万物互联，推动社会发展。随着2019年的5G技术在全球商用帷幕的拉开，5G技术在垂直行业的应用也随即展开了大量的验证和完善，促使AI、云计算、边缘计算、大数据、物联网、工业互联网等新一代信息技术加速突破。5G技术将成为各行业数字化、自动化、智能化转型的重要引擎。在2019年，京东物流率先在中国建设了第一个5G智能物流示范园区。依托5G网络通信技术实现大上行带宽、低控制时延、多设备接入的通信能力，满足了如AI、IoT、仓储机器人等智能物流技术对连接的要求，实现人、车、园区管理的异常预警和实时状态监控，最终实现所有人、机、车、设备的一体互联、整体调度及管理。园区无人仓作为5G技术发挥作用的一个重点场景，可以实现自动入仓及出仓匹配、实时库容管理、仓储大脑和机器人无缝衔接、AR作业、包裹跟踪定位等场景，5G技术也将发挥重要作用。

■ 智能物流对无线场景需求

物流是物品从供应地向接收地的实体流动过程，包括运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送等功能的具体运作。随着交通成本的下降，以及互联网电商的发展，物流行业不断发展壮大。物流已经成为了生活用品、生产物资等供应的核心支撑行业。纵观全球，物流行业依然存在全球连接能力待提升、现代化程度不够高、物流成本需要进一步降低、质量效益待提升的问题。中高端、体系化、集约式物流服务与供应链服务严重不足已成为行业发展的短板。由京东物流率先定义的5G时代的智能物流，是在物流的全环节，包括园区、仓储、枢纽、运输、配送场景，能够基于5G、物联网、人工智能、智能硬件等关键技术，使物流各个环节具备自感知、自学习和自反应（决策）的能力，全面提升系统预测、决策和智能执行能力，促进降本增效，最大限度满足日益增长的客户需求的新基础设施。京东物流指出智能物流的特征包括泛连接、数字化和智能化。

泛连接是指基于5G+IoT技术实现人和人、人和物、物和物之间的连接，万物互联，连接无所不在；数字化是指物联网作为物理世界和数字世界的连接器，将数百亿的连接对象连接起来，实现数据的量变和质变；智能化是指基于高质量的海量数据，通过人工智能、数据智能、机器智能等智能技术的加持提升物流生产效率，降低物流成本。智能物流的泛连接、数字化、智能化要求依托5G网络设施，通过互联网和物联网，将物流全链路涉及的大量人员、车辆、货物、设备资产进行数据采集和数字化管理；进而基于数据的采集、分析、计算产生的智能决策。同时，产生的决策需要能及时分发给各个物流环节执行主体，以形成数字化、智能化的物流业务闭环管理。基于这样的闭环，实现决策和管理水平的提高，提升物流运营效率和资产利用率。依托5G，智能物流各个环节有望得到提升。

■ 智能物流总结和未来应用展望

5G、物联网、云计算、大数据、人工智能、运筹学、AR/VR、区块链、机器人等技术将全面推动社会供应链物流的智能化进程，从连接到智能的。

第一，5G实现物流园区高效智能管理：5G可极大提升物流园区物联网设备和人的连接能力和交互能力。通过5G+IoT+AI 技术融合应用，实现物流园区从“被动型传统管理”到“主动型智能管理”的转型；形成具有“高智能，快决策，一体化”特点的智能物流园区。

第二，5G加速智能仓库的持续演进：5G速率、大连接、低时延的三大特点，以及高精度定位能力，能够很好满足仓内大规模协作机器人的云端智能协同控制，提升协作效率和容量、降低单体机器人和机器人部署成本，加速智能无人仓的推广和应用。

第三，5G+V2X为智能物流运输提供能力保障：通过5G+V2X，单车智能与通信技术实现优势互补，一方面为无人驾驶提供丰富数据来源，另一方面为其智能决策提供算力支持。通过将智能驾驶算力分流到边缘设施，降低单车的造价。5G+V2X助力物流运输的安全与效率演进，为物流运输网联化、智能化、无人化的能力提供保障。

第四，5G使能基于AR的物流作业效率和质量提升：基于5G的大带宽和低时延，AR能够广泛应用于仓库规划、货物拣选、仓库导航、智能装车、运输导航、配送交付、安装维修等相关应用，提升物流仓库、运输、配送各环节的作业能力、降低培训成本。

总之，5G将推动创建物流数字孪生世界。5G实现万物连接，可将物流生产过程中的海量数据汇聚，通过智能平台对这些数据加以结构化的聚合处理，映射出孪生数字世界。智能决策在数字世界快速交互与验证，最终在物理世界落地决策，实现持续性改进设计与创新，达到降本增效、协同最优的目的。