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研報:5G如何改造物流?

2019-11-08 09:03 物流信息互通共享技術及應用國家工程實驗室

導讀:5G技術將如何改變物流業?

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圖片來自“123RF”

在近日召開的2019中國國際通信展上,工信部副部長陳肇雄正式宣布5G商用正式啟動,今年年底將開通13萬個5G基站,北京、上海等地連片覆蓋。這標志著中國5G通信服務真正進入全民商用時代。5G也將作為新一代信息技術充分賦能物流行業。

基于5G的新一代物流階段與場景演繹進程

一、5G推動物流倉儲環境的智能化

在新一代物流行業中,物流倉儲環節需要全面自動化,這就需要人工智能技術的推進,目前已經有很多智能的機器人設備被用在倉儲環節中實現自動化物流分揀、自動化物品傳輸以及自動化出入庫等等。

在新一代移動通信技術5G的推動下,倉儲環境的全面自動化變得更有希望。5G與人工智能技術的結合也是必然趨勢,很多機器人設備嵌入的硬件芯片在已有通信技術支撐下由于時延、能耗等問題往往不能發揮更多作用,因此5G的可靠性傳輸性能夠推動智能機器人的使用。

目前,物流已經有很多地方開始使用人工智能技術,有很多機器人類似的硬件設備已經被用來為物流服務。

自動化倉儲環境示意圖

智能倉儲是新一代物流行業中人工智能技術應用最為廣泛的場景之一,5G作為傳輸層技術為其提供了有力的通信環境,同時5G的海量接入特性使得倉儲環節中很多智能終端設備在各模塊中發揮著積極的作用,例如倉儲環境中有很多無人機、機器人、穿梭車、穿戴設備以及分揀設備等等。

高效率的智能倉儲來源于5G的支撐,所以5G間接地通過倉儲來為上游電商企業提供貨物保障,能夠為客戶提供更好的物流服務體驗。智能倉儲還需要企業投入更多的硬件資源,并且合理布局倉儲的模式,這樣5G才能發揮更大的效果。

國家對于物流企業的倉儲自動化也是十分關注,因為物流倉儲的價值是整個供應鏈最大的一個節點,使用智能化倉儲環境既能夠保障倉儲安全,更能提高出庫和入庫的效率。

二、基于5G實現的全自動化物流運輸

無論是自動化駕駛還是其他智能駕駛技術都需要車聯網技術的支撐,車聯網技術能夠使得物流中的車輛或者無人機等設備被輕易接入網絡平臺,遠程的控制中心能夠對其進行調度規劃,并且下發必要指令。

5G作為新一代高效性能的移動通信技術,可以使得物流運輸使用的車輛能夠突破非視距感知、數據信息即時共享等技術的智慧化進程瓶頸,助力實現物流運輸全自動化的局面。

5G主要用于物流運輸的終端通信,即運輸車輛和遠程的云控制中心以及物流應用服務進行數據交互和通信的過程,終端負責采集數據、接受指令以及發送信息,數據主要包括路況場景以及車輛狀況等等。

應用服務和云控制中心仍可以采用有線以太網通信。結構中采用5G通信的主要原因是5G能夠滿足車聯網環境需要的自組織網絡構建、數據即時共享海量傳輸以及低時延高可靠等優質性能。

三、基于5G實現的增強現實物流應用

下一代物流AR技術將會依賴5G作為其數據通信的支撐。

倉庫作業中最難的點在于物流的分揀和復核,AR技術可以在視覺環境中使用箭頭導航員工到具體的貨物位置,然后系統會顯示需要進行挑揀的貨物的數量,員工可以完成揀選操作,同時AR技術還可以幫助工程師査看倉庫三維布局然后進行調整,完成倉儲的設計。

在運輸過程中有了AR技術和后臺運算的支撐,運輸人員可以優化運輸物品的配載和裝載順序,實現更高效、準確地裝卸調貨流程。

在配送環節,AR技術可以優化配送路線,準確及時地顯示路況狀況。負責配送的員工給客戶散發快遞時可以使用AR眼鏡對快遞進行編號檢索和門牌號識別,提高派遣效率,保障最后一公里派送。

5G作為AR的數據通信技術,能夠使得工作人員無時無刻地可以使用AR眼鏡高效完成工作,使得物流從倉儲到運輸到配送的作業真正完成一體化。

基于5G的物流AR技術應用

AR技術在新一代物流行業中是5G高帶寬特性應用的重要場景,因為AR設備對于物流行業來講是一種輔助設備,能夠引導物流工作人員高效地完成倉、干、配任一環境下的工作。

對于上游的電子商務領域同樣具有很大的意義,AR設備獲取的數據都是來自于電商平臺提供的歷史數據,無論是訂單內容還是客戶信息都是通過電商平臺支撐,上游的電子商務在AR技術物流應用的支撐下首先保證了物流服務準確性,不會出現物流派遣慢、訂單處理錯誤等誤差,其次能夠促進零售業的發展,因為AR設備使得倉、干、配等流程十分高效,那么客戶體驗越好,線上零售的業務會越廣泛。

四、工業級物流監控依賴于5G

物流監控是指通過信息技術實現在倉儲和運輸環節中,對物流產品即時監控與全程跟蹤,具體監控的內容為物流產品的質量、標識、運輸過程中的地理位置等等。

新一代物流監控系統將會引入許多前沿技術包括人工智能、大數據和云計算等,能夠對庫中的產品進行溫濕度等環境嚴格監視,對運輸過程中產品的實時破損狀況和運輸路徑進行立體監控,如果出現異常情況例如人為和天災等造成的物品損壞,系統會及時上傳數據然后做出遠程操作和智能決策,維護物流運輸的安全。

基于5G的物流工業級監控功能框架

5G作為穩定的高帶寬通信技術,在工業級的智能監控中可以以穩定帶寬將運輸和倉儲過程中出現的問題以視頻或者圖像等數據形式及時反饋到數據中心,因此相比傳統的通信技術,5G將會使得物流監控這一核心的環節變得更加高效智能。

五、5G加速的物流數據計算平臺

大數據與云計算使得現代物流具有了高效的信息存儲和分析能力,所以他們也將是新代物流的關鍵技術,高效的數據存儲和分析架構使得物流數據能夠被及時存儲和挖掘,強大的云計算架構使得物流應用得到高性能的計算服務。

5G高帶寬的特性使得基于大數據和云計算的“云物流”架構變得更加實用。在新一代物流中,物流節點的數據計算分為集中式計算和移動邊緣計算,這兩種計算方案相互結合解決了物流中數據難以準確計算的難題,同樣對應的數據存儲方案也具有集中式和分布式兩種,它們相輔相成,相互促進。

5G在新一代物流計算方案中能夠提供邊緣計算的高速通信,同樣海量接入的特性也使得邊緣計算和集中式計算可以無縫融合。5G中核心技術之一就是為邊緣計算提供高效的通信方案,分布式的移動云邊緣計算也是新一代物流中邊緣節點的計算模式。

物流應用場景中,很多節點都是邊緣通信節點,例如物流運輸的車輛、物流智能終端嵌入式物流節點等等。移動邊緣計算與傳統云計算不同,不是將計算任務直接發布到集中式云計算平臺上,使用的計算資源都是在用戶的邊緣側進行,優點是降低多余計算和數據傳輸帶來的資源損耗。

新一代物流中5G使得所有移動節點能夠將數據的計算、存儲、緩存等置于終端的網絡邊緣,然后邊緣服務器再負責和遠端數據云計算通信進行數據同步。分布式的移動云邊緣計算方案使得物流數據計算平臺不再擔任集中管理的角色,而是利用邊緣服務器完成與其較近節點的計算和數據存儲等操作,使得計算更加高效。

六、5G支撐區塊鏈技術維護物流安全

依靠區塊鏈技術能夠真實可靠地記錄和傳遞物流過程產生的資金信息和產品信息以及物流位置信息,5G技術可以保證信息傳遞過程的實時性和高效性,提升行業整體效率。

此外,由于區塊鏈技術所記載的資產不可更改、不可偽造,區塊鏈技術可以實現商品資產化,即每個商品在鏈上有唯一標識,這樣通過標識可以追蹤商品實時的具體信息,這樣商品就變得可追溯、可證偽并且信息不可篡改。

物流供應鏈成員通過智能合約將物流信息和用戶信息記錄在區塊鏈中,設計加密機制來保證供應鏈信息的機密性和抗算改性。

5G支撐的基于區塊鏈技術物流安全體系以架設在區塊鏈上的智能合約代替傳統的服務器程序,使得可以在區塊鏈上運行特定的合約程序。

由此,智能合約將隱私保護、自動化和智能帶入物流安全體系,使得物流過程變得透明化,提升了物流供應鏈中數據的真實性和可信任性,5G通信技術提高了分布式模塊之間通信的速度和帶寬,符合基于5G的新一代物流行業的發展要求。

今年,5G將會在商業領域開始萌芽,各行各業開始逐步引入5G應用。2020年5G逐步將會進入民營時代,全民將會有機會享受5G通信技術的服務。

物流業作為服務業的一級階梯,肯定將作為引領者普及5G的應用,目前各大快遞企業、物流企業、零售商業企業都站在起跑線上,為5G的全面到來做好準備。基于5G的新一代物流行業將會以全新的面貌為企業、個人提供更高質量、更加智慧的物流服務。


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