任务二　构建智慧物流技术架构

视频　京东无人仓

引　例

京东无人仓

在整个供应链体系中，仓储是核心环节。无人仓的建设和应用，不仅大大提升了仓储的效率，也改变了仓储系统的人才需求结构，为人的转型、成长提供了更大的发展空间。

京东无人仓使用的自动立体式存储、3D视觉识别、自动包装、人工智能、物联网等各种前沿技术，兼容并蓄，实现了各种设备、机器、系统之间的高效协同。无人仓的智能大脑在0.2秒内，就可以计算出300多个机器人运行的680亿条可行路径，并做出最佳选择。在4万平方米仓库里有上千个机器人，单日分拣可达20万单。京东无人仓场景如图2-2所示。

图2-2　京东无人仓场景

京东无人仓，标志着无人仓技术已经从自动化阶段进化到智慧化阶段，通过运营数字化、决策智能化和作业无人化，京东无人仓实现了物流系统的状态感知、实时分析、自主决策、精准执行，并通过不断学习提升实现迭代升级，创造了智慧化无人仓的典范。

思考题：

1.京东无人仓包括哪些技术？无人仓有哪些优势和效益？

2.智慧物流技术架构是什么？

引例分析：京东无人仓实现了物流系统的状态感知、实时分析、自主决策和精准执行，并通过不断学习提升实现迭代升级，创造了智慧化无人仓的典范。京东无人仓，标志着无人仓技术已经从自动化阶段进化到智慧化阶段，实现运营数字化、决策智能化和作业无人化。

由京东集团自主研发的无人仓调度算法应用入围2021年弗兰兹·厄德曼（Franz Edelman）奖，与亚马逊等7家全球企业和机构共同入围。近五十年来，该奖项仅有三家中国企业入围最终名单，此次京东首次入围中国供应链领域。（弗兰兹·厄德曼奖是全球运筹和管理科学界的最高奖项，素有工业工程界“诺贝尔奖”之称，2021年的决赛入围者在无人仓技术、癌症放射治疗效率、机器人技术等方面做出了革命性的贡献，成为用技术解决世界复杂难题的代表。）通过本案例引导学生树立专业自信、物流科技创新精神和物流强国使命感。

一、智慧物流技术架构

（一）智慧物流技术架构体系

目前，我国物流产业已经形成以信息技术为核心，以运输技术、配送技术、装卸搬运技术、仓储信息化技术、库存控制技术、包装技术等为支撑的物流技术格局。智慧物流系统将物联网、传感网与现有的互联网整合起来，通过智能获取、智能传递、智能处理，实现对物流全过程的精细、动态、科学的管理，最终实现智慧化决策与运行的目标。智慧物流基于物联网技术在物流业应用而提出，根据物联网技术架构，智慧物流的关键技术总体可以分为感知层、网络传输层、数据存储层和应用服务层。智慧物流技术架构如图2-3所示。

图2-3　智慧物流技术架构

（二）智慧物流技术架构系统的组成

1.感知层

感知层是智慧物流系统的“神经末梢”，是智慧物流系统实现对货物感知的基础，是智慧物流的起点。主要作用在于识别物体、采集信息。感知层通过多种感知技术实现对物品的感知，常用的感知技术有条码自动识别技术、RFID感知技术、GPS移动感知技术、传感器感知技术、红外感知技术、语音感知技术、机器视觉感知技术和无线传感网技术等。所有能够用于物品感知的各类技术都可以在物流系统中得到应用，具体应用中需要平衡系统需求与技术成本等因素。

2.网络传输层

网络传输层是智慧物流的神经网络与虚拟空间，主要由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、传感网等组成，用于连接智慧物流系统的“神经末梢”与“神经中枢”，并实现多个“神经中枢”之间的信息交互。具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等，并利用大数据、云计算、人工智能等技术分析处理感知信息，产生决策指令，再通过感知通信技术向执行系统下达指令。

3.数据存储层

数据存储层在应用服务层和网络传输层之间，对感知层获取的信息进行处理和管理，为各类对象（客户、管理人员和司机等）提供信息服务，如“仓储云、运输云、资金云”等。

4.应用服务层

应用服务层是智慧物流系统的“神经中枢”，是用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它充分利用平台层数据，与行业需求相结合，实现物流的智能应用，包括物流作业、物流管理与控制和物流决策支持三个功能。

（1）物流作业：通过物流感知，实现物流自动化作业，如自动化立体仓库、货物自动分拣、仓库自动通风等。

（2）物流管理与控制：通过物流感知，以及与其他信息应用系统之间的互联，实现物流的可视化跟踪与预警，实现物流全过程的有效管控。

（3）物流决策支持：通过数据的集聚，建立数据中心，运用大数据处理技术，对物流进行优化、预测、诊断、评价、分类、聚类、影响分析、关联规则分析、回归分析等，为物流运营提供决策支持。

实用案例

化工企业数字化管理平台

该平台利用云计算、物联网、大数据等信息化与通信新技术实现化工园区旧设备的接入管理、园区运营管理和园区空间资产的管理，通过“智慧工厂”“智慧生产”“智慧物流”三个功能模块，建设可覆盖整个化工园区应急管理范围的智慧化工园区，实现对园内企业安全生产风险的动态监测和自动预警，健全完善产品基础信息库，提升精细化监管水平。

平台在满足数字化转型核心诉求的同时，在顶层设计的科学性、前瞻性，以及后续升级迭代的生态性、开放性上，均赢得了客户的高度认可和良好评价。

二、智慧物流作业系统应用

智慧物流作业系统应用体现具体包括智慧物流运输、智慧仓储、智慧物流配送、智慧包装、智慧装卸搬运、智能信息处理等六个方面。

（一）智慧物流运输

智慧物流运输是集成各种运输方式，包括应用车辆识别技术、定位技术、信息技术、移动通信与网络技术等高新技术，实现交通管理、车辆控制、营运货车管理、电子收费、紧急救援等功能，降低货物运输成本，缩短货物送达时间。

（二）智慧仓储

智慧仓储是在现有仓储管理作业环节中进行货品、数量、位置、载体等信息的实时自动采集，并通过信息交互在操作现场，实现货物快速入库、货物准确出库、库存盘点、货物库区转移、货物数量调整、实时信息显示、温度检测与报警等。

（三）智慧物流配送

智慧物流配送集成全球定位系统（GPS）、配送路径优化模型、多目标决策等技术，把配送订单分配给可用的车辆，实现配送订单信息的电子化、配送决策的智能化、配送路线的实时显示、配送车辆的导航跟踪和配送信息空间的查询显示等功能，协同仓库部门一起完成配送任务。

（四）智慧包装

智慧包装是反映包装对象物品特性及内在品质和对象物品在运输、仓储、销售等流程相关信息的包装过程。其记录包装物品整个生命周期内物品质量的变化；借助电子技术、信息技术和通信技术等手段搜集和管理包装商品的生产及销售分布等相关信息。

（五）智慧装卸搬运

智慧装卸搬运是在一定区域内借助AGV、传送设备、智能穿梭车、通信设备、监控系统和计算机控制系统等技术，改变物品空间位置和存放状态的相关活动。智能装卸是包括装上卸下、传送移动、分拣、堆垛、出入库等作业活动的立体化、动态化过程。

（六）智能信息处理

智能信息处理包括信息感知、信息传输、信息存储和信息处理等。其通过快速、准确地进行海量数据的自动采集和输入，实现物流信息集成和整合，通过数据库的整理、加工和分析，为物流作业的运作、相关决策的制定提供信息基础和经验借鉴，保障物流作业合理和高效运作。

直通职场

国家标准《智慧物流服务指南》

国家标准《智慧物流服务指南》对智慧物流服务技术要求如下：智慧物流技术包括底层数据获取技术、中间层调度优化技术、上层决策技术。

1.底层数据获取技术宜包括传感技术、物联网、互联网、5G技术等

传感技术宜把模拟信号转化成数字信号，传递给中央处理器处理；物联网技术宜在安全、可用的基础上，具备低时延、低功耗、远距离、高容量、高兼容能力；互联网技术宜通过计算机网络的广域网使不同的设备相互连接，加快信息的传输速度和拓宽信息的获取渠道；5G技术宜具备数据高速率、低延迟、低成本、大容量的能力。

2.中间层调度优化技术宜包括大数据、云计算、智能优化算法、数字孪生等

大数据技术宜满足物流数据海量化、格式多样性、实时性和快速增长的需求；云计算技术宜具备用户数据安全、高容灾能力、富有弹性的在线扩展能力；智能优化算法技术宜以智能算法为核心，对算法的复杂性和运行效率进行优化；数字孪生宜具备动态、精确、实时、双向交互关键特点，提供监控、分析、诊断、预测、决策、控制等功能。

3.上层决策技术宜包括人工智能、区块链、预测、仿真模拟技术、可视化技术等

人工智能技术宜具备模拟人类智能行为的能力，优化物流操作执行准确率；区块链技术宜考虑区块链技术不可篡改的特点，提前设计新的物流服务流程；预测技术宜通过科学和智慧的方法及逻辑推理，对物流相关的数量、质量、发展规律等做出预计和推测；仿真模拟技术宜对现实物流系统进行建模并实验，得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录，进而研究物流系统性能；可视化技术宜在遵循数据转换图形的逻辑正确性基础上，具备直观展示和信息交互的能力。

（资料来源：全国物流标准化技术委员会，中国物流与采购联合会标准化工作部）