基于物联网和人工智能的现代物流及仓储应用技术分析

冯明

摘要：物流是继电商、金融、云计算后的又一个国家级的基础设施建设机会。而随着物联网、人工智能等技术在传统物流行业的应用推广，物流行业正在逐步向智慧化、网络化转型。本文将分别探讨物联网技术和人工智能技术，并且分析这两种技术的应用对于现代物流产业的硬件、软件的重要作用。

关键词：物联网；现代物流；人工智能

中图分类号：F252 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2018）021-0344-02

引言

现代物流（Modem Logistics）是指根据购买方的需求，以最经济的成本，将商品从供给方向需求方转移的行为。它主要包括包装、运输、装卸、储存、配送和信息处理等环节。中国的物流行业起步较晚，然而物流业的市场需求巨大且呈现持续增长的态势。在2009年国务院颁布的《物流业调整和振兴规划》中，物流产业上升至国家战略层面。到2017年，中国社会物流总费用12.1万亿元，占GDP比重为14.6%。随着物联网、人工智能等技术在传统物流行业的应用推广，智慧物流应运而生并将重构整个行业。

一、物联网技术在现代物流产业中的应用

1.物联网与现代物流产业

物联网（Internet of things/loT）普遍指互联网技术之后，新一代网络互联技术，这里主要实现的是物与物的互联。首先，物联网的核心意义是将每一个物看成一个节点，每一个节点可以实现一些基本操作，譬如存储信息，接收处理信息，发射信息等等。那么无数个物就将形成无数个节点。其次，这无数个具有自我处理能力的节点将构成一个网络，而组成网络的方式就是进行信息交换和通信，也就是物物相息。通过与无线通讯技术，大数据处理，云计算技术的结合，从而实现对网络中的每一个节点的监控和操作。

由于现代物流产业发展迅猛，其物流网络化的复杂程度也越来越高，传统的物流管理方法已然无法很好地处理和运营整个物流产业。考虑到其市场份额巨大，因此众多物流公司和互联网公司正在积极布局。国内有阿里巴巴的菜鸟网络、京东物流、苏宁物流等等；国际上，美国电商亚马逊公司，物流巨头UPS、聯邦快递以及德国邮政DHL也在智慧物流上开展大量的研究和创新。接下来我们将从无人仓储和物流配送这两个角度进行着重分析。

2.无人仓储

无人仓储是物流供应链的重要一环，其在功能上必须具备作业无人化、运营数字化和决策智能化3个标准。在作业无人化，需要保障无人设备的稳定性、保证其分工协作的整体控制度。在运营数字化方面，无人仓储需要具备自感知、自决策的能力，还需要进行必要的自诊断和自修复。在决策智能化方面，无人仓储要实现最优的成本和最高的效率，从而大幅度减轻人工成本。这里我们举一个实例来讲解无人仓储的重要性。“亚洲一号”是京东集团研发的全球首座全流程无人仓库，在其无人仓分拣车间里，300多个分拣机器人可以不间断地以每秒3米的速度往来穿梭，分拣数十万个包裹。如果采用传统作业的话，那么主要靠人自身来识别每个包裹所含的信息，例如送货地址，货物属性，这种分拣方式的容错率实际上是很低的，这还不包括考虑人力本身在分拣包裹所付出的体力损耗。而有了物联网技术，分拣流程将大大简化。首先每一个包裹将简化成一个个包含信息的一级节点，其次每个分拣机器人将代替人，成为网络中的二级节点，考虑到二级节点只需要进行基础的地址、货物属性的判定，因此这一决策的过程完全可以由内部微处理器来完成。更关键的是，原本需要人力完成运送的这一环节，也可以由机器人来完成，每一个机器人将具备基础的探测和识别的功能，以保证在数十、数百个机器人同时工作的时候不发生紊乱，而这也是人力很难完成的。因此这个无人仓能处理超过20万个订单，整体运营效率较传统仓储提升10倍。

3.物流配送

无人配送可以很好地解决物品配送最后一公里的问题。传统的纯人力运输在实际操作中具有很多难点，譬如，包裹配送的最后环节由于需要进行很多点对点的离散化操作，从而导致实际效率低下，并且很难保证时效性。为了解决这些问题，无人机、无人车技术已经逐步应用到物流配送领域，既改变了物流行业传统的配送方式，也大大提高了物流效率。

在物流配送的环节中，各类识别技术被广泛地应用，主要包含RFID、红外、激光、扫描等技术。其中RFID在仓储系统中的主要应用方式为：将标签附在被识别物品上的表面或内部，当被识别物品进入识别范围内时，RFID读写器自动无接触读写。它改变了传统的人工作业方式，使无人化机器作业变成可能。其次，高精度定位越来越成为无人物流车不可或缺的基础能力，因为通过接入厘米级高精度定位服务，无人物流车具备了灵敏的环境感知能力——获取所在位置、速度、姿态信息，这些信息可以作为中控系统制定路线、精准停靠、航向控制的决策依据。而高精度定位和高精度地图的结合，可以使车与车、车与人之间高效互联，物流系统运行安全性被大幅提升。基于这些技术，采用无人机、无人车和人力的联合操作，物流配送效率将在未来引来一个巨大的发展。

二、人工智能技术在现代物流产业中的应用

人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。近些年来，人工智能技术发展迅速，和人工智能相关联的很多行业也进入了新的发展轨道，这其中就包含现代物流产业。如果说物联网是一种偏重硬件的技术，那么人工智能则可以在软件上大大提升物流效率，而现代物流产业也因为人工智能，快速进入智慧物流阶段。

在物流运输环节，智能机器人的投递分拣、智能快递柜的广泛使用都大大提高了物流系统的效率。并且随着无人驾驶等技术的成熟，未来的运输将更加快捷。通过实时监控交通道路的通行程度，人工智能可以帮助物流车辆调整运输路径，缩短物流配送的时间并逐步提高配送的时间精度。而无人监控的智能投递系统也将大大减少包装物的使用，人工智能在选择合适的包装物的时候，可以更合理的考虑包装成本，实现更加安全、更加环保的低成本包装。除此之外，传统物流需要调度员和司机、上下游环节以及合作伙伴进行实时沟通。而AI技术的进步，使得这项工作可以由数以千万计的云端机器人执行，通过设定的语音或者真人模拟语音和司机、上下游环节沟通，以完成管理调度工作。

在仓储环节，人工智能可以优化物流仓储的选址问题，根据现实环境的种种约束条件，如顾客、供应商和生产商的地理位置、运输成本、劳动力成本、基建成本等，进行充分的优化与学习，从而给出最优的解决方案。和传统的人工选址相比，人工智能能够减少人为因素的干预，使选址更为精准，降低企业成本，提高企业的利润。

在库存管理方面，人工智能可以使物流运作更为有效，从而降低消费者的等待时间。其外，人工智能技术最广为人知的一个用途是通过分析大量历史数据，从中学习总结相应的规律，建立相关模型对以往的数据进行挖掘并预测未来的潜在的变化趋势。通过分析--历史消费数据，动态调整库存水平，保持物流仓储中的物品的有效储量，这样可以在不增加企业的生产成本的同时，使得消费者可以获得高质量的生产服务。

三、结语

如今，现代物流产业已经从自动化阶段进化到智慧化阶段。物联网技术大大改善了物流产业的硬件组成，使得原本主要依靠人力协作的物流方式升级为依靠人力和机器的协同作业。并且无人设备的广泛运用将大大提升物流效率，降低物流成本。在硬件技术广泛用用的同时，依托人工智能技术，现代物流逐步发展为智慧物流，人工智能很好的搭建了机器和人力协作的桥梁。基于物联网和人工智能技术，现代物流系统逐步实现了状态感知、实时分析、自主决策、精准执行，正在开启全球智慧物流的未来。