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起底5G網絡在物流行業中的應用

來源:快資訊 | 2019-06-04 16:17

  本文具體描述了5G通信技術與新一代物流行業結合的一些架構體系,并且在體系大層面下又展望了5G在新一代物流行業中應用的子場景。首先指出5G能夠應用在新一代物流行業中的優勢,然后說明了新一代物流行業中5G為其支撐了三大基礎體系,接著以實現難易的階段性描繪了發展演繹圖,并且詳細地描述了各場景實現的內容,還詳細介紹了各場景實現過程中會出現的難點和問題以及對于上游電商、廣大用戶以及國家法規的影響等等。最后,引出對于基于5G的新一代物流行業的最終特征,從上游電商、廣大用戶以及物流企業等個體描述了相關特征,提出新一代物流將會是短鏈、智慧以及共享的高效服務。

  本文將先介紹5G能夠在新一代物流行業中應用的優勢,然后介紹幾個基于5G的智慧化海量接入物流體系,最后分別描述體系中物流與5G結合的一些特殊場景,最后描述基于5G的新一代物流行業的發展趨勢。

  一

财神争霸  5G網絡在物流行業中應用的優勢分析

财神争霸  5G網絡能夠被廣泛推行,在即將到來的2020年進行商用試行,主要原因是5G融合了很多關鍵技術,這些關鍵技術使得5G在很多方面具有得天獨厚的優勢,這些優勢也使得5G會被廣泛應用在新一代行業中。

财神争霸  (1)高速度數據傳輸

财神争霸  5G需要在網絡速度方面進行提升,因為5G將會被廣泛用于類似于VR等視覺模擬領域,帶寬高才能提升用戶的感受和體驗。其實和每一代通信技術一樣,確切說5G的速度極限目前還未可知,因此通信技術在不斷發展,而且峰值速度和實際速度并不一定匹配。但是, 在目前制定的標準中,5G基站檢測的帶寬峰值要求高于20Gb/s,這也保證了每個用戶體驗到的帶寬速度會非???。隨著新技術的使用,到5G正式商用,這個速度還會有很大提升。高速的帶寬特性是物流通信中比較重要的一個優點,無論是物流節點之間的通信,還是底層硬件設備的數據傳輸,5G提供了高速數據傳輸的橋梁,使得物流中產生的信息能夠迅速擴散到其他物流節點,直到整個物流體系得到共享的數據。

  (2)網絡泛在能力高

  網絡泛在能力使得網絡為更豐富的業務提供服務,適應更為復雜的應用場景。網絡泛在的能力即廣泛覆蓋和縱深覆蓋兩種。廣泛覆蓋指5G不僅能夠覆蓋到我們生活的各個角落, 而且可以覆蓋高山峽谷生活人很少的地方。縱深覆蓋是指我們生活中,有時候即使已經有網絡部署,但是具有網絡死角,所以需要更高品質地深度覆蓋。5G全面到來后,以前在一些信號死角也能被5G信號完全覆蓋。網絡泛在能力在一些特殊場景中也極其重要,少數地方覆蓋、速度很高的通信系統更加實用。泛在能力是5G能夠廣泛應用在新一代物流行業中的前提,如果沒有一項覆蓋性廣、泛在能力強的網絡通信技術,物流很多節點信息都是缺失的,物流運輸的安全性也沒有保障。

  (3)功耗較低

财神争霸  低功耗的特性是5G支持大規模物聯網應用的必須要求。在設備通信過程中,如果遇到些特殊環境就會有大量的能量消耗,因此物聯網中的終端設備就不太能在實際應用中推廣。如果物聯網產品的通信能耗能夠被有效控制,用戶的使用質量就能大幅度提高,現代的物聯網產品也會容易被普及。5G中的eMTC為了降低物與物之間的通信能耗,縮減了4G的LTE協議。另一項NB-IoT技術使得5G能夠基于一些已有的網絡架構就能部署,這些架構包括GSM和UMTS,這些因素能夠降低5G通信的功耗。5G網絡的低功耗特性使得物聯網、傳感網以及射頻通信等技術能夠被廣泛應用在物流行業中,如果5G被應用到新一代物流行業中,那么無線傳感器網絡就能被廣泛地應用在新一代物流中。

  (4)傳輸低時延

财神争霸  5G的另一個重要特性是低時延,滿足無人駕駛、工業自動化等高可靠通信場景。無人駕駛、工業自動化等技術對時延要求極高,遠超于人與人交流的140ms的時延要求。根據官方預測,未來5G的最低時延可能達到1ms,甚至有可能更低。無人駕駛和無人配送一直是物流企業想要實現的項目,由于當前網絡通信技術的時延達不到要求而一直耽擱,5G的出現將使得新一代物流行業中很多智能項目特別是無人駕駛和無人配送成為可能。

  (5)海量接入特性

  到了5G時代,終端數量將會膨脹,每個人或者每個家庭都會有若干終端設備。未來接入到網絡中的終端,包括我們穿戴的眼鏡、腰帶、鞋子衣服,因為他們智能產品,還包括家中的門窗、門鎖、家電等智能設備,我們的家庭也會因為5G成為智慧家庭。5G同時讓社會生活中大量物體例如汽車、井蓋等這些公共設施融入智能體系中而變得智能化。5G能夠與物聯網完美融合也是促進新一代物流蓬勃發展的一個重要原因,海量接入的特性使得新一代物流行業中每一個節點都能被中心監控和跟蹤,同時每一個應用網絡體系能夠按需接入到物流體系中提高物流服務的質量。

  (6)網絡切片化服務

  5G具有網絡切片的關鍵技術,由于目前物流應用場景復雜,使用的終端設備琳瑯滿目,同時對網絡通信技術的要求不一。5G由于具有網絡切片化功能,應對不同的場景需求時只需要以業務切片的方式為其調整屬性,就能靈活地實現各???的業務功能。因此,5G通過網絡切片化可以廣泛滿足新一代物流行業中各種不同業務需求。

  (7)移動邊緣計算

财神争霸  移動邊緣計算是5G能夠廣泛應用在新一代物流行業中一項關鍵優勢,因為新一代物流行業中移動邊緣的場景非常廣泛。5G在組網設計過程中詳細解決了移動邊緣計算的性能問題,使得邊緣計算能夠更加高效準確,同時資源分配調度合理,均衡了網絡資源。因此,5G能夠促進新一代物流行業中移動邊緣計算場景的發展。

财神争霸  (8)傳輸安全性高

财神争霸  基于5G的互聯網也被稱為智能互聯網,智能互聯網特征是安全、高效、方便和快捷。信息安全是5G之后的第一位的要求。5G網絡在構建時就考慮了底層安全問題,因此,5G網絡中信息傳輸時就會有嚴格的加密體制,首先網絡通信對外開放性不高,甚至對于一些特殊的客戶需求需要專門的安全通道。新一代物流的信息數據非常龐大同時異常珍貴,5G的安全特性能夠滿足新一代物流行業對于安全的需求。

  二

  基于5G網絡的智慧化海量接入物流體系

  5G能夠被廣泛應用于物流中,主要是因為物流與物聯網的緊密關系,5G海量接入的特性促進物聯網在物流行業的應用,促進物流的智慧化發展。新一代物流具有復雜的架構體系,面向智慧化發展,同時具有短鏈和共生的特征,靈活兼容性強,因此5G使得新一代物流具有良好的接入特性和智慧特性。新一代物流中,智慧化海量接入的物流體系主要有可視化智慧體系、智慧化供應鏈體系、智慧化物流追溯體系。

财神争霸  1.可視化智慧物流管理體系

  可視化智慧物流管理體系是一種對照物聯網基本架構設計的服務體系,目的是建設全面感知、全局覆蓋以及全程控制的智能可視化上層應用。5G通信作為新一代通信技術,具有按需組網、控制轉發分離、網絡異構靈活以及具有適應于嵌入式通信的移動邊緣計算等特征,使得5G可以在可視化智慧物流管理體系中充當傳輸層的通信方式,尤其是底層傳感器和數據收集智能硬件的數據傳輸。

  

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  圖1 可視化智慧物流管理體系

  該體系架構具有四個層面,包括感知層、傳輸層、應用層以及可視化展現層,每層都需要具有一定的安全體系和標準規范。其中感知層負責部署底層數據采集設備,這一層主要負責數據的收集和整合。傳輸層包括協同組網和通信???,協同組網就是使用5G和其他通信網絡技術進行自組織組網,然后通信??櫓饕涸鶚荽浜托畔⒐芾?,異構網絡的整合等也放在這一層。感知層的數據通過傳輸層送到應用層面,就是平臺和應用,這些是物流平臺提供的數據整合接口。最后可視化展現層負責調用數據接口和可視化技術完成數據展示??墑踴腔畚锪鞴芾硤逑道?G的高質量通信實現了物流數據精準可視化,為決策者提供了依據參考,為管理層提供了實時界面,是新一代物流重要的管理體系。

财神争霸  2.智慧化供應鏈體系

  智慧化供應鏈體系是物流智慧化的一項重要成果,是物流的前沿科學技術。智慧供應鏈結合物聯網技術和供應鏈管理技術,在物流企業內部和物流企業之間建設,能夠全面推進供應鏈的自動化運轉和智能化決策。相比傳統供應鏈模式,智慧供應鏈技術滲透性強,供應鏈管理層和運營層會主動地系統容納物聯網、互聯網、人工智能、大數據、云計算以及區塊鏈等關鍵技術,使得供應鏈管理模式適應于這些技術的參與。

  智慧供應鏈同時具有很強的可視性和移動性,使用可視化的信息技術來描述物流數據的走勢和發展,訪問查詢物流數據又依賴于移動設備。最后為了使智慧供應鏈更加的人性化,無論是軟件界面還是平臺管理接口都會考慮人與機器的協調性。目前智慧供應鏈首先具有數字經濟、電子商務、共享經濟等???,同時具有物聯網、人工智能一些基礎實施,融入云計算大數據、區塊鏈等計算機技術。5G同樣是作為智慧化供應鏈體系傳輸層面的通信技術,同時是基礎組成???的數據傳輸保障,高帶寬穩定接入的性能使得其能夠促進計算機技術為智慧供應鏈服務。

  

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  圖2 智慧化供應鏈體系

  從技術層面上來看,智慧供應鏈的由大數據、區塊鏈、人工智能、物聯網、以及云計算組成。利用大數據云計算技術存儲優化物流數據,然后通過區塊鏈、人工智能以及物聯網一些智能核心技術去以完善智慧供應鏈,主要實現三個主要目標,即供應鏈的信用、供應鏈合理決策以及供應鏈節點協同,這些核心技術通過5G技術進行數據傳輸和節點通信。區塊鏈技術可以成為智慧供應鏈的一種信用機制,構建智慧供應鏈信息共享生態圈。人工智能技術主要負責智能決策,使智慧供應鏈的各環節可以變成動態可控的管理層次。物聯網技術主要增加智慧供應鏈組件之間的協同性,有助于物流向整體化、智慧化發展。無論區塊鏈、物聯網還是人工智能,都需要大量的邊緣計算節點,5G作為一個海量接入和按需組網的移動通信技術,能夠提供穩定的數據交互平臺,同時能夠促進計算效率。因此,5G是智慧化供應鏈體系發展環節中必不可少的???。

财神争霸  3.智慧化物流追溯體系

财神争霸  智慧化物流追溯體系使用物聯網和互聯網技術實現產品的追蹤和溯源,廠商可以對物品正向物流進行可控查詢和報表分析,用戶在收到物品后可以通過平臺或者軟件進行物品的反向信息溯源,目前使用較多的是農副產品和冷鏈物流體系。智慧化物流追溯體系從本質上講就是利用物聯網技術建立一個分布式多節點的信息共享鏈,因此5G就是這個信息共享鏈的數據流動媒介。和物聯網的多層基礎架構類似,智慧化物流追溯體系也具有自底向上的多層次架構。

  體系架構一共具有5層,每一層都會有相關協議保證數據傳輸的安全性。底層的數據采集層就是追溯平臺經常使用的一些數據采集設備。中間件層是一些采集設備通信中間件。網絡傳輸層主要使用無線通信技術,特別是無線WIFI和無線移動通信技術,5G高效的接入方案使得其更適用于嵌入式的終端器件讀寫器、傳感器等等。最后是數據層,負責對產生的數據進行存儲和處理。應用層調取數據用于統計分析和可視化,讓管理者、消費者以及物流過程中工作人員能夠全面監控物流的數據信息,實現物流的追蹤和反溯。

  

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  圖3 智慧化物流追溯體系

财神争霸  智慧化物流追溯體系利用5G海量連接的特性,使用大量終端智能讀取設備進行物流數據的記錄,邊緣服務器可以使用5G網絡收集終端的數據,數據中心負責匯聚這些信息,上層應用會根據數據信息繪制出可視化場景,給物流管理層和用戶能夠精準決策。

  三

  基于5G網絡的新一代物流應用場景

  通過5G與新一代物流結合的場景,分析5G對于這些場景形成的優勢,這些場景有些將隨著5G的商用會立即實現,有些可能需要在5G推廣后期才能實現,因此基于5G的新一代物流發展也是循序漸進的,不是一蹴而就的。

  

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  圖4 基于5G的新一代物流階段與場景演繹進程

财神争霸  圖中演繹進程正說明了基于5G的新一代物流發展的進程是逐步提升的,首先最易于實現的第一階段應該是eMBB場景,因為5G相比4G最大的特點就是帶寬高,所以基于高帶寬的eMBB場景應該首當其沖。隨著5G各種技術逐步增強,海量接入的場景才能能夠實現,所以第二階段應該是mMTC場景的實現。超低時延的特征不僅需要通信技術具有可靠的數據傳輸能力,同時需要通信技術能夠有效應對外界環境,所以5G第三階段應為實現uRLLC場景。最后第四階段將會是5G全面推廣的階段,所有原定的期望需求將都會實現,這一階段中新一代物流將會被全面推進,在切片技術的支撐下,各種業務場景都能夠以切片形式融入到一體化的物流體系中。

  1.基于5G實現的增強現實物流應用

财神争霸  近年來,物流行業中的增強現實應用已經被推行。因此,在物流行業中應用AR技術可以降低人員培訓成本,甚至在以后全自動化物流環境下,機器人也可以利用AR技術完成視覺部分的工作。目前,AR技術并沒有被大量地在企業級中推廣,主要原因是現有通信技術的帶寬無法支撐AR應用的商業應用。新一代移動通信技術5G具有很高的帶寬,并且大規模MIMO技術使得其通信穩定,同時5G對移動邊緣計算的支撐,可以作為AR這種高效能視覺應用的數據通信技術。因此,下一代物流的AR技術將會依賴5G作為其數據通信的支撐。

  

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财神争霸  圖5 基于5G的物流AR技術應用

  將從物流三個基本環節倉儲、運輸、配送來了解增強現實的應用場景。倉庫作業中最難的點在于物流的和復核,AR技術可以在視覺環境中使用箭頭導航員工到具體的揀貨位置,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查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。

财神争霸  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。

  2.5G加速的物流數據計算平臺

财神争霸  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。

财神争霸  物流應用場景中,很多節點都是邊緣通信節點。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。

  在數據爆炸的信息時代,數據的作用越來越重要,處理的難度也越來越大,5G能夠提供較高的帶寬,有利于物流大數據的處理與云端計算。目前,物流行業中海量的數據都是來源于上層應用,當5G促進了物流大數據和云計算平臺的發展,海量數據的來源將變得更加廣泛,不僅僅是上述上層應用中,更會是任意一個物流節點都能將產生的數據上傳云端數據庫,并且能夠及時更新。所以,在5G的作用下,無論是下游的物流企業還是上游的電商企業,還是作為客戶的廣大消費群體,既是數據的產生者,也是數據的搬運者,更是數據的得益者。從這一點論述,5G顯然可以提升新一代物流行業的服務質量和公信力。

财神争霸  3.5G支撐區塊鏈技術維護物流安全

  盡管我國傳統物流行業在近幾年來成長迅速,但依然存在一些問題沒有的得到解決。通過深入挖掘發現,傳統的物流體系一般以大規模、可擴展的海量數據存儲技術為基礎,需要對涉及用戶信息的大數據、物流大數據及驛站大數據進行分析及安全存儲技術研究,該過程可以借助區塊鏈技術維護物流信息的安全傳輸?;誶榱醇際?的物流信息的交換需要高效快速的通信技術的支持,5G作為其傳輸通信方式是最佳的選擇。

  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。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?;?、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??櫓渫ㄐ?的速度和帶寬,符合基于5G的新一代物流行業的發展要求。

财神争霸  5G因為具有高帶寬特性,使得區塊鏈能夠更為高效地完成秘鑰計算和數據處理,和上游的電商平臺的安全方案一起維護物流體系的安全,所以能夠使得物流企業和消費用戶以及電商企業能夠安心運轉。

  4.基于5G的物流智能能源供給

财神争霸  智能能源也稱為智慧能源,屬于一種新型能源系統,具有智慧特性,和智慧城市、智慧交通對于智慧地球的構建具有一樣的重要意義。相比傳統能源供給方式,智能能源是一項將能源和智能技術結合的產品,核心在于使用的智能技術。新一代物流最主要特性之一是智慧,所以在物流架構中能源供給方式將會使用高效的智能能源。

财神争霸  目前,物流中能源供給主要在于倉儲這一環節,電網??槲饕茉詞褂梅絞?,因此智能電網將是新一代物流的高效能源供給模式,建立一個能源與網絡結合并且使用智能技術分配能源方案的電網系統可以提高倉儲能源供給的效率。智能電網技術就是新一代物流電能供給采取的方案。發電技術包括可再生能源的研究和分布式儲電方案等等。企業級的用電再分配技術和能源數據控制技術具有更多的智能性。

  由于5G通信其高帶寬和海量接入的特性,使得其能夠充分滿足智能電網的數據通信需求。在新一代物流架構能源供給模式中,5G由于超大帶寬、端到端低延遲等特性,充分滿足其傳輸層的要求。同時,5G網絡切片安全性和隔離性使得企業自建組網框架比較簡單,每個物流企業都可以進行獨立電網系統的組配。當然,智能電網在物流的應用是國家和企業之間的相互配合,5G作為傳輸層通信技術主要應用場景有很多。

财神争霸  5G對物流系統的電能負荷可以嚴格把關控制,高效率的數據通信可以及時調整各用電終端的負荷。用電終端節點信息采集依賴于5G將數據秒級上傳,與遠程計電終端數據同步,實現高效能源計算。新能源的分布式接入也需要5G對異構能源網絡的接入融合,物流企業自給的能源系統,高效數據傳輸才能使得其他電網無縫地進行分布式接入。

财神争霸  智能電網只是5G在物流能源供給一個重要領域,其他也有許多能源供給方式,5G作為傳輸層的通信技術使得物流企業能夠及時對能源進行把控,提高能源使用的性能?;?G的智能電網技術能夠為新一代物流行業中各企業節省資源成本,將更多的資金用于為客戶提供更好的物流服務,促進零售業的進步,帶動整個物流產業鏈發展。但是,電網一直屬于國家級控制,需要國家電網帶頭部署5G引用,然后將市級和地級5G網絡控制器部署到對應單位與企業,才能實現新一代物流企業的廣泛使用。

  5.5G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, 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。

财神争霸  人工智能在新一代物流行業主要聚焦的應用是智能搜索、路徑推理規劃以及智能機器人等。5G作為人工智能技術在物流倉儲數據通信渠道,機器人硬件設備就是數據通信的載體和執行單元,然后負責上層的物流應用,最終實現自動化倉儲環境。

  

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  圖6 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??櫓蟹⒒幼嘔?的作用。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。智能倉儲除了離不開5G的支撐,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。

  6.工業級物流監控依賴于5G

  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。

  

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  圖7 基于5G的物流工業級監控架構

财神争霸  信息采集終端由一些硬件設備組成,完成產品基本環境信息的數據采集工作,5G通信會作為終端和監控中心的傳輸技術,通信網關接受監控中心的指令對物流終端進行控制以及路徑決策等。應用端和監控中心之間的傳輸不一定需要5G通道,但是如果是遠程移動終端也需要5G作為數據傳輸技術。所以,5G由于其在數據下載和數據傳輸方面具有高帶寬特性,因此在監控中具有很廣泛的應用。

  

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财神争霸  圖8 基于5G的物流工業級監控功能框架

  其實,工業級監控更多的目的是實現物流信息的集成共享,所以系統總體上由終端數據采集、數據庫存儲管理、GIS共享信息平臺、監控分析查詢上層應用等??樽槌?。物流總部不僅可以查看物品物流傳輸路徑,還可以監控物品狀況和進行統計分析。各個物流節點的工作人員包括運輸人員可以通過共享信息平臺及時了解運輸狀況和接受遠程指令。因此,5G能夠使得物流從生產、傳輸到倉儲等環節都能夠全面、立體、及時的監控。

财神争霸  工業級監控和一般的監控手段存在明顯的差異,最大的區別在于一般監控的終端都是單一的,相互之間獨立性比較大,終端只需將數據傳輸到監控中心,但是工業級監控最大的特征是終端設備數量大、種類多并且接入擴展容易,這就需要通信平臺具有海量接入的特性,因此5G通信技術能夠為其提供這樣的數據傳輸環境。大量的硬件終端可以無縫接入整個5G通信平臺中,同時可以隨意剔除和變整,形成一體化監控體系。目前,5G在技術層面上完全能夠滿足工業級監控的條件,但是需要企業和國家對物流行業的扶持,加大資源的投入,才能完全意義上實現工業級監控。

财神争霸  7.5G促進物流工業級視覺系統的實現

  計算機視覺技術成為物流業智慧化進程的加速器,特別是深度學習技術的普及使得物流業和計算機視覺技術緊密結合,深度學習使得圖像識別、人臉識別、目標檢測和目標追蹤等計算機視覺技術變得更加高效智能化。計算機視覺系統的特點是高效、準確和低成本,用在物流中的視覺系統被稱為工業視覺系統。在新一代物流中,很多場景是不能進行人工操作,或人類肉眼的速度跟不上流水速度,這時以計算機技術為核心的工業視覺就可以替代人類的視覺,大幅度地提高物流自動化。5G高帶寬、低時延的特性使得工業視覺系統在新一代物流中更被廣泛的應用,一些物流監控和視覺采集系統可以作為數據采集工具,然后利用視覺分析技術完成數據的高層語義操作,這些復雜的操作在5G通信輔助下,效率大幅度提高。

  5G作為工業化視覺系統傳輸通信方式,使得視覺分析的準確率和實時性更高。

  在物流的分揀環節,視覺技術通過圖像識別技術可以迅速定位物流的基本信息用于智能分揀。

财神争霸  在監控環節中,人臉識別技術可以對負責物流的員工的身份進行確認和記錄。

财神争霸  在生產線作業的過程中,目標檢測技術可以完成物品的檢測和標注。

  在配送過程中,圖像識別技術可以協助員工進行表單識別和電子錄入等,視頻分析技術可以協助員工提高快遞動作的合理性等等。

财神争霸  工業化視覺系統最大的特點是低時延,系統能夠快速地對外界環境進行準確識別,不能出現過多誤差,因此視覺系統是整個工作流水線的一個環節,一旦出現問題將會延遲整個產業鏈的工作效率甚至造成工作事故。5G目前在技術層面上還不能確定滿足工業化視覺系統的要求,但是隨著5G被逐步推廣和優化,將來超低時延的要求就會被滿足,系統也能有效應對外界各種臨時出現的突變環境。在工業化視覺系統的支撐下,新一代物流的工作效率將會大幅度提升,同時全自動化的工作流水線將會在新一代物流行業中到處可見。

  8.基于5G實現的全自動化物流運輸

财神争霸  物流運輸的全自動化控制依賴于無人駕駛技術。物流運輸過程中,物流車輛內置中央處理器,可以自主控制車輛進行加減速、轉彎、臨時制動等駕駛操作,完全可以脫離駕駛員,所有數據計算都是通過網絡遠程操控物流車輛的駕駛行為。

  全自動化控制的物流運輸相比傳統運輸行業,主要目的是解放物流公司駕駛員、快遞派送人員以及外賣派送人員的雙手,利用計算機進行運輸路徑的規劃和決策,利用智能計算完成對臨時環境的分析,顯得更加安全和高效。傳統物流運輸和全自動化控制的物流運輸區別在于更智能、更高效的全自動化特征。

财神争霸  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。

  

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  圖9 人類駕駛和自動化駕駛

  基于V2X車聯網技術實現的無人駕駛體系是物流應用的最佳選擇,V2X最開始是基于4G開發即LTE-V2X,5G將在4G的LTE技術上優化推行,因此5G更能推進這種車聯網模式以及無人駕駛技術在新一代物流中使用,主要解決物流運輸中車輛之間的“共享傳感”問題,可以有效地將自動化駕駛物流車輛的雷達等探測設備從數十米的視距擴展到上百米,同時5G能夠提升物流車輛載入AI系統的效能,能夠在復雜的運輸環境下實現自動化物流運輸。

财神争霸  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。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。

  

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  圖10 基于5G的V2X車聯網物流傳輸結構

财神争霸  因為5G在技術層面上具有切片技術和低時延特性,所以一直被認為是無人駕駛全面商用的契機,但是無人駕駛不是因為技術層面能夠滿足就能被落實在新一代物流行業中, 并且被廣泛推動。

  5G是無人駕駛技術的奠基石,能夠有效促進無人駕駛技術的應用,也能夠促進新一代物流行業中全自動化運輸產業的發展,所以5G間接地積極影響上游企業的運轉,能夠讓用戶更有信心使用電子網購,從而完善整個物流供應鏈體系。

  四

  基于5G的新一代物流行業的未來

财神争霸  5G由于低時延、高帶寬以及海量連接的特性使得其在新一代物流中能夠作為很多應用場景的數據傳輸媒介。新一代物流將會從智慧特性出發,建造共享短鏈式高效的物流體系,合理地匯聚物聯網、人工智能、大數據云計算和區塊鏈技術,并且使用高質量的5G通信作為數據載體,滿足新零售業的物流需求。

  縱觀從傳統物流到新一代物流的發展歷史,每一次行業的變革都是由兩個方面在共同推動,即消費和產業的升級和技術的突破。起初,由于工業革命的進展,商業生產出現規?;?,在這一階段中,物流產業鏈的權力中心由制造企業構成,所以制造業是整個物流系統的核心。后來新的權力中心開始逐步轉移,物流系統的核心開始變為商貿企業。信息時代到來后,新的權力中心轉向消費者,在供給一方削減物流的中間環節,物流涉及業務的廣度持續加強;在這一階段,物流的核心逐步變為用戶。

财神争霸  很多物流行業的專家預言5G網絡將會是一次巨大變革,其不僅能夠帶動新工業的迅猛發展,而且對于物流行業絕對是千載難逢的契機?;?G網絡的新一代物流的發展依賴于產業的升級與技術的發展,消費產業的變化體現在小批量定制化生產來滿足消費者個性化多樣化的場景需求。5G網絡是一代巨變的移動通信技術,高帶寬、低時延以及海量接入和其他許多優勢不僅使得人工智能等前沿技術融入物流成為可能,同時也使得商家、消費者和物流供應商直接的通信方式更加多元性和高效性。

  

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  圖11 新一代物流的架構示意

  新一代物流的體系架構在技術層面的突破體現在人工智能、大數據、云計算、物聯網以及區塊鏈等技術在物流領域的突破性發展和大規模應用。

  區塊鏈技術可以實現供應鏈整個環節可以追溯和識別的目的。

财神争霸  云計算大數據技術可以打通信息交流,以實現最大限度地進行數據共享,用來促使新物種、新價值以及新要素的創造。

  數據挖掘和算法優化技術可以實現更精準地進行銷售預測、網絡布局、更庫存管理、配送路線規劃等。

财神争霸  人工智能技術在物流領域為物流自動化提高智慧支撐,最終實現物流決策跨越式發展。

  總而言之,首先需要通過短鏈的供應方式,實現高效、精準、敏捷的服務以及無人化的操作方式、智能化的運營方式、智慧化的決策方式。新一代物流行業最終目的是構建一種核心價值體系,體系最大的特征為共生,能夠與商家、行業、社會共生。

  五

  總結與展望

财神争霸  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?;?G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。

财神争霸  首先,我國物流行業無論從數量還是質量都會進一步飛躍提升。在龐大的物流體系中,5G能夠使得新一代物流與當前熱點計算機技術緊密結合,支撐高速膨脹的物流體系和提供無差錯的物流服務。

  其次,物流行業目前正在面臨行業洗盤、業務多元化、跨界加入等現狀,作為服務社會大眾的物流企業引入5G技術目的是向大眾透明自己的商業運營,形成服務規范、體系誠信、信息安全的新一代物流企業。

  最后,新一代物流行業目的是促進用戶和企業之間的合作共贏,5G能夠拉近物流服務者與用戶的距離。

 

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