智能物流發(fā)展的若干問題研究

0 引 言

隨著各類先進(jìn)技術(shù)在物流領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，智能化已成為物流業(yè)發(fā)展的必然趨勢，發(fā)展智能物流已在世界范圍內(nèi)形成共識，代表了物流業(yè)未來的發(fā)展方向。目前，針對智能物流的含義仍未統(tǒng)一，本文在綜合現(xiàn)有學(xué)者對于智能物流含義解析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為智能物流是一種現(xiàn)代化物流模式，其融合了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新興技術(shù)，使物流系統(tǒng)能模仿人的智能，具有思維、感知、學(xué)習(xí)、推理判斷和自行解決物流中某些問題的能力，從而有效提高物流的信息化和智能化水平 [1-2]。智能物流能夠?qū)崿F(xiàn)物流過程的全面感知，并通過信息的可靠傳遞和智能化處理，極大程度地拓展現(xiàn)代物流的應(yīng)用能力，提升物流活動的一體化程度，實(shí)現(xiàn)物流資源優(yōu)化調(diào)度和有效配置，最終實(shí)現(xiàn)提高物流效率、降低物流消耗、大幅度降低物流總成本的目的。

我國政府和企業(yè)對于智能物流的發(fā)展給予了高度重視。政府層面，國家在實(shí)施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級等重大戰(zhàn)略時(shí)，逐步明確了智能物流的重要作用，確立了智能物流的地位[3]，先后頒布了《中國制造 2025》（2015年），《“互聯(lián)網(wǎng) +” 高效物流實(shí)施意見》（2016 年）和《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》（2017 年）等政策和發(fā)展規(guī)劃，為我國智能物流提供了良好的發(fā)展環(huán)境和重要保障 [4]。企業(yè)層面，越來越多的企業(yè)開始著手智能物流的實(shí)施，京東無人倉、阿里超級機(jī)器人旗艦倉、順豐和京東的物流無人機(jī)等智能物流項(xiàng)目，使得智能化和信息化技術(shù)在物流行業(yè)中快速普及應(yīng)用，帶來了明顯的行業(yè)示范作用，有效促進(jìn)了智能物流的快速發(fā)展。

但隨著各類新技術(shù)在物流領(lǐng)域的深化應(yīng)用，智能物流被賦予了新的性能特性，其發(fā)展也面臨著新的問題與瓶頸。因此，為保證智能物流的順利發(fā)展，有必要對智能物流的新特征、結(jié)構(gòu)框架與發(fā)展瓶頸進(jìn)行分析。

1 智能物流的新特征

伴隨著智能物流的發(fā)展與新技術(shù)的應(yīng)用，智能物流相較于傳統(tǒng)物流被賦予了新的特征。

(1) 全程可視化

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（傳感器、RFID 等）及信息技術(shù)，物流系統(tǒng)構(gòu)建出一個(gè)“可視化”物流網(wǎng)絡(luò)。通過該網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)對物流系統(tǒng)中所有人與物實(shí)時(shí)的“可視化”管理，能夠及時(shí)反映和追蹤各物流要素的狀態(tài)和活動，進(jìn)一步了解物流設(shè)備內(nèi)部固有的靜態(tài)參數(shù)、設(shè)備健康狀況和實(shí)時(shí)運(yùn)行動態(tài)，做到對物流運(yùn)作過程的及時(shí)監(jiān)測與操控，實(shí)現(xiàn)物流全過程的可視化。

(2) 信息集成共享

物流系統(tǒng)信息集成共享水平?jīng)Q定著供應(yīng)鏈的效率，實(shí)現(xiàn)智能物流全環(huán)節(jié)、全過程的信息集成共享是智能物流的一大特征。采用統(tǒng)一接入平臺、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和報(bào)文規(guī)范，實(shí)現(xiàn)智能物流系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化管理，并借助物聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)實(shí)時(shí)獲取物流系統(tǒng)各環(huán)節(jié)信息，通過建立信息管理收集、過濾、分析、生產(chǎn)和傳遞機(jī)制，實(shí)現(xiàn)信息的全面貫通和共享，大幅提升物流系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作的效率與反應(yīng)速度，降低物流成本。

(3) 決策智能化

智能物流將改變傳統(tǒng)的決策模式，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能賦予的智能物流智能化屬性，以及云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)對海量物流信息的加工和分析能力，智能物流要素可在無需人工干預(yù)或較少人工干預(yù)的情況下自行做出實(shí)時(shí)決策，如智能搬運(yùn)機(jī)器人行駛線路的選擇、智能周轉(zhuǎn)箱自動補(bǔ)貨等， 將大幅度提升決策效率和有效性 [5]。

(4) 智能故障恢復(fù)

故障恢復(fù)能力主要指智能物流系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)、連續(xù)的安全評估和分析能力，可對物流設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析與響應(yīng)，并具有強(qiáng)大的預(yù)警控制與預(yù)防控制能力，在無需人工干預(yù)或較少人工干預(yù)的情況下，針對智能物流系統(tǒng)中出現(xiàn)的突發(fā)問題，實(shí)現(xiàn)自主診斷和自我恢復(fù)。故障恢復(fù)能力是智能物流系統(tǒng)智能化和自愈性的重要表現(xiàn)，也是未來智能物流系統(tǒng)發(fā)展的要求。

(5) 系統(tǒng)安全性

智能物流的運(yùn)作將產(chǎn)生大量的物流數(shù)據(jù)，如何保證信息傳輸、存儲和應(yīng)用的安全性，是智能物流系統(tǒng)必備的另一重要特征。在智能物流系統(tǒng)發(fā)生大擾動或者出現(xiàn)故障時(shí)，智能物流系統(tǒng)均能有效抵御由此帶來的對物流系統(tǒng)本身的傷害， 且一旦系統(tǒng)發(fā)生中斷，也能很快恢復(fù)，確保系統(tǒng)安全。

(6) 資源高效利用

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，有助于優(yōu)化物流設(shè)備和資源的使用效率，進(jìn)而從整體上實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)運(yùn)作的優(yōu)化，降低運(yùn)行與維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)效益最大化 [6]。

2 智能物流系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架

要充分發(fā)揮智能物流的性能，構(gòu)建智能物流系統(tǒng)是必然選擇。智能物流系統(tǒng)是一個(gè)具有較強(qiáng)交互能力的綜合性、輻射性系統(tǒng)，通過智能物流系統(tǒng)中的多級感應(yīng)器將收集到的信息同智能物流系統(tǒng)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能物流系統(tǒng)高效、科學(xué)的運(yùn)作。本文在參考物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能物流系統(tǒng)的功能需求，構(gòu)建了智能物流系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架模型，該模型共包含數(shù)據(jù)采集層、通信層、平臺層、應(yīng)用層及交互層五個(gè)層次 [7-8]。智能物流系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架如圖 1 所示。

(1) 數(shù)據(jù)采集層

在智能物流系統(tǒng)中，為更好地收集各類物流信息，數(shù)據(jù)采集層需要包括各類感知控制技術(shù)與設(shè)備。在感知技術(shù)上， 主要有傳感器技術(shù)、視頻識別與監(jiān)控技術(shù)、RFID 技術(shù)、全球定位技術(shù)等，適用的設(shè)備主要以電子標(biāo)簽、傳感器等感知設(shè)備為基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)采集層是整個(gè)智能物流系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通過感知與識別技術(shù)對物流系統(tǒng)中的各元素進(jìn)行標(biāo)識與采集，并將采集到的信息進(jìn)行預(yù)處理。

(2) 通信層

通信層是數(shù)據(jù)采集層與應(yīng)用層的連接通道，負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)采集層傳來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)傳遞到平臺層與應(yīng)用層，其作用是保證智能物流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸安全與信息通暢。而為了實(shí)現(xiàn)傳遞信息的實(shí)時(shí)性、可靠性與安全性， 需要構(gòu)建智能物流系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可通過 WiFi 技術(shù)、ZigBee 等通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效范圍內(nèi)的傳感器信息傳輸，同時(shí)也可與互聯(lián)網(wǎng)連接，借助公共電信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程與大規(guī)模傳輸。

(3) 平臺層

平臺層將與通信層傳遞的海量信息進(jìn)行交換與融合，一方面實(shí)現(xiàn)物流數(shù)據(jù)的壓縮、存儲 ；另一方面，利用數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)倉庫、云計(jì)算等技術(shù)，結(jié)合各類專業(yè)知識庫，實(shí)現(xiàn)對物流數(shù)據(jù)的管理與智能決策，包括物流設(shè)備運(yùn)行情況、物流調(diào)度決策、事故處理等，為智能物流應(yīng)用層提供支持。

(4) 應(yīng)用層

根據(jù)物流管理特定應(yīng)用需求建設(shè)智能物流系統(tǒng)。從企業(yè)、用戶、政府等用戶的權(quán)限與角色方面考慮，結(jié)合物流的相關(guān)功能環(huán)節(jié)，可將智能物流系統(tǒng)細(xì)分為智能倉儲系統(tǒng)、智能運(yùn)輸系統(tǒng)、智能故障恢復(fù)系統(tǒng)與智能決策系統(tǒng)等。各子系統(tǒng)之間互相配合、協(xié)調(diào)運(yùn)行，共同保證智能物流系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。

(5) 交互層

交互層是對接物流企業(yè)、物流客戶和相關(guān)政府部門的窗口。用戶可根據(jù)不同的用戶權(quán)限，通過互聯(lián)網(wǎng)等途徑進(jìn)行信息查詢，包括物流供給信息、貨物的實(shí)施運(yùn)輸信息、企業(yè)認(rèn)證信息等。

3 我國智能物流系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸

智能物流的作用已得到廣泛認(rèn)可，但目前我國智能物流發(fā)展還處于初期階段，受系統(tǒng)涉及范圍廣、物流元素多、突變原因復(fù)雜等因素影響，仍存在一些發(fā)展瓶頸，從以下幾方面進(jìn)行進(jìn)一步提高。

(1) 智能物流網(wǎng)絡(luò)一體化運(yùn)行監(jiān)控水平還有待進(jìn)一步提高

物流系統(tǒng)涉及的環(huán)節(jié)和要素較多，現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備更多只起到監(jiān)控記錄作用，對于設(shè)施設(shè)備的使用情況、事故故障等信息很難精準(zhǔn)把控，仍需要人力資源的判斷與被動介入處理。因此為提升智能物流系統(tǒng)的一體化運(yùn)作效率，在認(rèn)知、感知、控制能力等方面仍需進(jìn)一步提升監(jiān)控水平。

（2）智能物流系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用處理能力提出更高要求

智能物流系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用處理能力提出更高要求 智能物流系統(tǒng)的正常運(yùn)作會產(chǎn)生大量物流數(shù)據(jù)，因此對物流信息的可靠性提出了要求，這就要求智能物流系統(tǒng)必須具備海量數(shù)據(jù)的存儲與處理能力，即物流數(shù)據(jù)的存儲必須設(shè)置必要的冗余與備份機(jī)制，同時(shí)智能物流系統(tǒng)還須具備快速查找與處理物流數(shù)據(jù)要求的能力 [9]。但由于智能物流應(yīng)用多樣，不同子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的查找、獲取和數(shù)據(jù)處理模式，以及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求也各不相同，因此為智能物流系統(tǒng)選取合適的數(shù)據(jù)存儲與處理模式是智能物流系統(tǒng)未來必須要解決的重要問題，其關(guān)系到物流系統(tǒng)整體效率的提升。

(3) 智能物流系統(tǒng)全局決策協(xié)調(diào)能力有待提升

智能物流系統(tǒng)的正常運(yùn)作涉及運(yùn)輸、倉儲、搬運(yùn)等多環(huán)節(jié)的交互協(xié)作，但目前物流作業(yè)存在物流環(huán)節(jié)多、業(yè)務(wù)分散、集中協(xié)調(diào)能力偏弱等問題，不能滿足智能物流各子系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作的需要，因此提升智能物流系統(tǒng)全局決策協(xié)調(diào)能力，需要進(jìn)一步規(guī)范物流標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)籌物流核心業(yè)務(wù)，在充分共享信息的基礎(chǔ)上建立統(tǒng)一決策平臺 [10]，從系統(tǒng)整體角度制定決策，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)作業(yè)的統(tǒng)一管理，提升智能物流各子系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作水平，進(jìn)一步適應(yīng)智能物流系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜性、一體化的新需求。

4 結(jié) 語

智能物流作為物流業(yè)未來發(fā)展的重要方向，已成為當(dāng)前研究與實(shí)踐的熱點(diǎn)。本文結(jié)合各類新技術(shù)的特點(diǎn)，總結(jié)出智能物流具備的全程可視化、決策智能化等新特征，構(gòu)建出智能物流系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架，從監(jiān)控水平、數(shù)據(jù)處理與全局決策三方面分析我國發(fā)展智能物流系統(tǒng)存在的瓶頸，以期對智能物流的發(fā)展提供一定的借鑒。