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物流是物品從供應地向接收地的實體流動過程中，根據(jù)實際需要，將運輸、儲存、裝卸搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等功能有機結合起來實現(xiàn)用戶要求的過程。物流業(yè)是國民經(jīng)濟體系中極為重要的基礎性戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，涉及領域廣，吸納就業(yè)人數(shù)多，在促進產(chǎn)業(yè)結構調整、轉變經(jīng)濟發(fā)展方式和增強國民經(jīng)濟競爭力等方面有著舉足輕重的作用。近年來，中國物流業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的催動下發(fā)展較快，景氣指數(shù)基本保持在50%以上，業(yè)務總量、新訂單和從業(yè)人員都處于持續(xù)擴張的狀態(tài)。
物流的發(fā)展經(jīng)過了PD產(chǎn)品配送階段、綜合物流階段和供應鏈階段，物流服務當前的主要轉型方向包括：從單純物流服務向供應鏈服務轉型、數(shù)字化和智慧化轉型。
5G作為新一代的移動通信技術，提供低時延、大帶寬、大容量的通信服務， 以及無線蜂窩網(wǎng)絡特有的電信級高可靠、高安全、廣覆蓋能力，可以在物流運輸、港口、工廠車間、物流園區(qū)、倉儲配送等物流環(huán)節(jié)，將人 - 機 - 料、點 - 線 - 場進行數(shù)字化、無線化改造。結合大數(shù)據(jù)、IoT、AR、AI 等新興技術的應用，在信息化、自動化基礎上，打造數(shù)字化、智能化方案。提高物流系統(tǒng)分析決策和執(zhí)行效率，整合物流資源，實現(xiàn)物流運輸?shù)奶崴俳当尽⑸a(chǎn)的無人化、配送的精準高效。
本文從智慧物流的幾個典型場景入手，探討與5G結合的方案和關鍵技術。
智慧物流運輸
運輸作為物流的重要環(huán)節(jié)，也是物流成本中占比最大的部分，據(jù)統(tǒng)計，我國運輸占物流成本的比例在51%左右。而公路運輸是其中的最主要部分，按照2020年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國公路貨運規(guī)模占比為73.93%，鐵路貨運規(guī)模占比9.62%，水路貨運規(guī)模占比16.43%。
也正是因為如此，公路運輸需求廣泛，在降低物流成本GDP占比，支持經(jīng)濟發(fā)展的背景下，公路運輸?shù)墓鎸傩愿油怀觯愤\輸企業(yè)自身存在“散、小、亂、差”的特點，在面臨鐵路、水運、航空等運輸方式競爭下，企業(yè)效益下降，安全事故管控難，在面臨疫情管控的情況下，司機短缺問題也極大影響著物流運輸效率，更是加劇了公路運輸?shù)睦Ь场?/span>
通過數(shù)字化的手段，優(yōu)化運輸路線、協(xié)調運力資源、提升管理水平，被認為是提升公路運輸能力和效益的有效手段，同時隨著5G車聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛技術的發(fā)展，為物流運輸?shù)闹腔刍峁┝岁P鍵基礎設施和關鍵技術，有助于大幅降低交通事故和交通事故傷亡率，顯著提升交通效率和物流企業(yè)效益，并能有效降低交通能耗和排放，助力雙碳目標的實現(xiàn)。
圖來自《羅戈研究：2021中國物流科技發(fā)展報告》
基于自動駕駛的物流干線運輸具有廣闊的市場。首先從市場空間來說，預計干線運輸達到7000億元左右。其次，中國有近3000萬卡車司機，由于市場分散、價格不透明，層層轉包的現(xiàn)象很多，服務難以保障。盡管隨著貨運平臺的興起，市場得到規(guī)范，但司機以個體為主，疲勞駕駛等安全問題仍很突出。最后，干線貨運的成本結構可理解為“3322”，30%燃油費，30%是路橋費，20%是司機，20%是車輛的折舊和維修。可以看到，司機和燃油的成本占比達到50%。基于以上因素，通過自動駕駛技術實現(xiàn)公路貨運干線運輸，能夠有效達成降本、增效、安全的目標。
4G/5G V2X技術成為支持無人駕駛公路貨運的關鍵技術，在網(wǎng)絡架構、通信協(xié)議、SLA保障等方面均專門設計，以滿足車聯(lián)網(wǎng)的通信和部署要求。
智慧港口
港口是貨物的重要集散地，據(jù)交通運輸部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年全國完成貨運量521億噸，其中港口貨運量為155.5億噸，同比增長6.8%，外貿(mào)貨物吞吐量為47億噸，同比增長4.5%。可以說，港口在保證物流通暢和供應鏈安全方面起到了至關重要的作用。美國在新冠疫情期間多次出現(xiàn)的港口貨船排隊無法卸貨、集卡無法疏散貨物現(xiàn)象，大大擾亂物資供應，隨之而來的超市無商品可銷售、工廠無物資可生產(chǎn)，極大影響了社會生產(chǎn)和生活。
最近幾年，5G在港口智慧化中發(fā)揮了重要的作用，大量應用通過5G承載，通過5G在處理多路高清視頻、低時延控制、高上行帶寬、高可靠通信、立體覆蓋等關鍵技術上的逐漸成熟，在以下場景得到應用。
5G港機遠控：通過使用5G改造原有的電纜，可實現(xiàn)基于高清視頻處理的遠程控制，5G通信時延可低于10ms，上行帶寬達1.1Gbps，可靠性達到99.999%，滿足港機遠程操控的要求。
圖來自《5G智慧港口全業(yè)務場景落地白皮書》
5G無人駕駛：通過5G車路協(xié)同、高精度定位、無線立體覆蓋，可實現(xiàn)無人集卡、無人AGV集群的自動駕駛，減少人力成本投入、提高作業(yè)效率，同時降低突發(fā)情況如疫情等的影響。
5G智能理貨：通過在岸橋安裝高清攝像機，利用5G高清視頻回傳+AI視覺分析技術，實時對集裝箱箱號、殘損、拖車號等信息進行自動采集、識別。降低人工成本，提高理貨作業(yè)效率和理貨數(shù)據(jù)完整度。
5G智能解/鎖站：通過5G傳輸三維激光視覺掃描定位系統(tǒng)和六軸自動機器人的拆解鎖狀態(tài)信息，全程流程監(jiān)管裝拆鎖作業(yè)，保障作業(yè)安全，打通無人自動化碼頭的關鍵堵點。
5G智能安防：港區(qū)部署360度高清攝像機將場景傳回后臺，安保人員通過VR眼鏡實時監(jiān)測港區(qū)異常情況，同時結合AI技術，自主監(jiān)測并反饋港區(qū)異常動態(tài)。大幅度提高了安全性和安防監(jiān)管效率。
5G作業(yè)行為分析：通過5G對港區(qū)內(nèi)集卡、港機等設備的司機行為進行智能分析和預警，在后臺管理系統(tǒng)可分析和存儲駕駛員行為習慣，建立安全檔案，提高操作人員安全行為管理水平。
智慧工廠和物流園區(qū)
園區(qū)是社會生產(chǎn)的重要形式，包括工業(yè)園區(qū)、物流園區(qū)等，據(jù)官方調查，2018年全國物流園區(qū)1638家，處于運營狀態(tài)的1113家，占67.9%；處于在建狀態(tài)的325家，占19.8%；處于規(guī)劃狀態(tài)的200家，占12.2%。工業(yè)園區(qū)更是多達8萬多個。園區(qū)也正在向無人化、智慧化發(fā)展，而這離不開物流的無人化。大量的工廠和園區(qū)借助各類物流機器人實現(xiàn)了無人化。以羅戈研究的報告，有以下一些主要場景。
多場景集群機器人倉儲無人化：以馬路創(chuàng)新的方案為例，通過舉升式AGV/AMR、箱式倉儲機器人、穿梭車、叉車/地牛等搬運機器人，進行整托/料車/料箱的搬運，實現(xiàn)貨架到人、貨箱到人、發(fā)貨分揀等。
智能工廠柔性自動化生產(chǎn)線和智慧內(nèi)物流系統(tǒng)：以海康桐廬智能工廠為例，通過移動機器人系統(tǒng)、及其視覺系統(tǒng)、DWS系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠從原材料到貨、入庫、倉儲、線邊倉配送、成品入庫、成品出庫的自動搬運、自動打包，實現(xiàn)自動化、無人化。
海康智能工廠柔性自動化生產(chǎn)線和智慧內(nèi)物流系統(tǒng)
電商物流服務場景：以海康機器人的方案為例，通過各類叉車、分揀機、自動分揀系統(tǒng)等的協(xié)同，實現(xiàn)貨物的自動供包、單件分離、自動裝車等，全過程實現(xiàn)自動化，大幅提高了效率，節(jié)省了成本，為電商的發(fā)展提供了堅實的基礎。
汽車工廠總裝車間全程自動化：以安吉智能的案例為例，覆蓋MEB總裝車間的物流運作業(yè)務，掃描，貨物出入庫，庫存盤點實現(xiàn)作業(yè)全自動化。實現(xiàn)自動化實施率100%，節(jié)約場地2000平方米，提升作業(yè)效率40%，出庫時效300秒。
5G園區(qū)智慧物流指基于 5G 通信低時延、大帶寬、大容量的技術優(yōu)勢，以及無線蜂窩網(wǎng)絡特有的電信級高可靠、高安全、廣覆蓋能力，將工廠車間、物流園區(qū)的人 - 機 - 料、點 - 線 - 場進行數(shù)字化、無線化改造。以便利用大數(shù)據(jù)、IoT、AR、AI 等新興技術，在信息化、自動化基礎上，打造數(shù)字化、智能化方案。提高物流系統(tǒng)分析決策和執(zhí)行效率，整合物流資源，融入工藝與流程，確保生產(chǎn)節(jié)拍。同時，5G 無線通信方式實現(xiàn)工廠網(wǎng)絡扁平化，進一步使能柔性制造。
5G提供的高帶寬、低時延通信能夠有效支撐智慧工廠和物流園區(qū)的各類應用，包括AGV云化控制、智能選揀、無人配送、機器視覺、AGV協(xié)同控制、RGV C2C控制、AGV集群調度、批量盤點、融合定位、數(shù)字貨架、移動作業(yè)、在途監(jiān)控等（參考《5G智慧物流應用場景與解決方案白皮書》）。
智慧物流應用場景對網(wǎng)絡需求的分類示意圖
智慧物流配送
配送是物流的最后一公里，隨著大量電商服務、外賣服務的興起，極大的方便了人們的生活，但也帶來了大量的物流配送需求，以2021年數(shù)據(jù)我，我國快遞業(yè)務量達1083億件，同比增長29.9%，包裹數(shù)量占全球一半以上。同時，僅以美團為例，2021年外賣交易數(shù)達143.68億筆，同比增長41.6%；交易金額達7020.57億元，同比增長43.6%。這些物流配送主要依靠人來進行，據(jù)2021年統(tǒng)計，全國快遞員450萬，美團注冊騎手527萬。
無人化的物流配送技術同步也在發(fā)展，尤其隨著快遞單量的增長、人工成本的增長、疫情等的影響，如果實現(xiàn)安全、快捷、無接觸的最后一公里配送，已經(jīng)成為電商物流、快遞公司的研究方向。
無人駕駛配送車：通過引入自動駕駛技術，應用在配送車上，實現(xiàn)快遞、零售、消防、公安等各種場景的無人物料配送。如智行者蝸必達無人配送車、京東物流的L4級自動駕駛無人配送車、阿里巴巴/菜鳥的無人配送車和配送平臺。
末端即時配送機器人：通過引入SLAM技術，以及環(huán)境感知技術，機器人可以實現(xiàn)動態(tài)避障和路徑軌跡規(guī)劃，自動轉向等功能，滿足不同場景，如酒店的即時配送。
無人機配送：無人機在各個行業(yè)都得到了應用，無人機用于末端配送可以解決多式聯(lián)運、物流運輸最后一公里的銜接問題，可以降低運輸成本、提升物流效率。實際上，在一些特殊場景，如災害發(fā)生、疫情防控、地形限制等，無人機配送具有更明顯的優(yōu)勢。有專業(yè)機構預測，在2022~2026年，無人機將在全球范圍內(nèi)配送超過20%的包裹，收入達到1150億美元。
通過5G實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)無人機，是實現(xiàn)安全無人機的創(chuàng)新方向之一。5G能為無人機的聯(lián)網(wǎng)提供通信基礎和定位能力，同時實現(xiàn)無人機的協(xié)同控制和安全監(jiān)管。
以上僅僅是智慧物流場景的一小部分，隨著5G技術、車聯(lián)網(wǎng)技術、機器人技術、自動駕駛技術、人工智能技術、機器視覺技術、無人機技術等等關鍵技術的發(fā)展，智慧物流作為社會生產(chǎn)和生活的連接手段，將進一步的向提高效率、降低成本、提升安全、低碳節(jié)能的方向發(fā)展，成為走向智能世界的重要組成部分
