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来源:中物联与苏宁物流
导读:该白皮书基于苏宁物流在南京雨花物流基地投产的首个5G无人仓,旨为通过5G技术升级改造以及对外开放,为物流基础设施智能化发展以及供应链服务提供决策依据。
近日,中国物流与采购联合会与苏宁物流、江苏移动、中兴通讯、极智嘉、未来机器人、真机智能等公司,联合发布《5G智慧物流创新白皮书》。该白皮书基于苏宁物流在南京雨花物流基地投产的首个5G无人仓,旨为通过5G技术升级改造以及对外开放,为物流基础设施智能化发展以及供应链服务提供决策依据。
以下为《白皮书》全文:
目录
第一章物流行业关于5G应用的初步探索
1.1智慧零售和智慧物流
1.2苏宁物流的智能化升级和供应链整合
1.35G关键技术
第二章5G助力仓储智能化发展
2.1AGV实现5G云化升级
2.2无人叉车5G创新应用
2.35G融合定位提升仓储性能
第三章5G助力无人配送智慧升级
3.1无人车行业发展现状
3.25G和车联网技术,为自动驾驶发展带来新机遇
3.3无人车5G升级改造
3.45G无人车系统框架介绍
3.55G无人车配送场景解决方案
第四章5G赋能物流园区智能安防
4.1物流安防概述
4.25G时代,视频安防的发展趋势
4.35G智能安防方案
第五章5G引领物流产业变革
5.1AGV和无人叉车产业的升级转型带动效应
5.2无人配送商用实践探索示范效应
5.3基于5G的物流定位探索示范效应
5.4智慧云仓带动示范效应
正文:
第一章物流行业关于5G应用的初步探索
1.1智慧零售和智慧物流
随着5G技术到来,5G将与云计算、物联网、计算机视觉、机器学习、自然语言理解等技术深度融合,届时,5G将融入到智慧零售的运营、服务、供应链、产品、制造等各个环节,满足消费者、产品、场景等各要素之间的全链路需求,实现广泛、深度的零售互联。
年6月6日,工信部正式发放5G牌照,开启了我国的5G时代。伴随着它对基础信息网络的革新,5G可能随之引发下一个零售时代的革命。
过去十年,中国零售市场经历了数字化增长奇迹。年,对苏宁而言多了一层特别的意义,不仅是30周年庆,也是下一个十年的崭新开端。苏宁30年里,先后走过了专业零售十年、连锁零售十年和互联网零售十年。这30年苏宁更换变化的是零售创新的形式,不变的是专注服务的初心,服务一直就是苏宁唯一的产品。苏宁将未来十年定义为“场景零售服务十年”,由“零售商”全面升级为“零售服务商”,零售服务商需要强大的赋能平台做保障,不论是前台的销售还是后台的物流和金融,都需要更具竞争力的产品来提供更好的服务。
智慧零售的打造离不开智慧物流的支撑,伴随着苏宁的成立,年即开始进行物流能力的建设。目前,苏宁物流已经发展成为国内领先的供应链服务企业,依托苏宁智慧零售生态发展,以“在身边,有温度”为服务理念,秉持“开放、智慧、共赢”的发展理念,面向中国零售行业,以科技和效率驱动,为全领域合作伙伴,提供高效率、高品质的全场景物流基础设施服务,共同致力于提升社会经济运营效率,降低社会物流成本。
苏宁物流拥有触及全国的网络覆盖,在快速转型发展中,逐渐成长为中国零售业最大的自建物流平台。截至目前,苏宁物流全国仓储及相关配套面积万平方米,业务覆盖供应链、快递、冷链、即时配送、物流地产、售后等六大板块,建立了“区域中心仓群+前行仓群+前置仓群”三级仓网布局,末端网点超过个,在全国95%以上的区域可以实现24小时达。
在智慧零售驱动下,苏宁物流在智能化与绿色化发展上进行了大量应用性投入和前瞻性布局。基于5G、大数据、物联网等技术,自主研发的乐高、天眼、天机三大系统平台构建起“智慧大脑”,协同不同层级的智能化基础设施投入场景应用,智慧园区、智能仓储、智能分拨场、智能快递站的四大终端实现了全流程智能化建设,最大程度提升运营效率和开放协同。
随着近年来苏宁线上的快速崛起而面临的快递业务量爆发式增长,其订单海量性、时效高、批量小、频次高等特点对仓储物流更高的包裹处理效率以及更低的配送成本提出了严峻挑战。尤其在和双11电商促销期间,订单量阶段性暴涨导致物流作业需求大幅增加,需要更灵活和柔性的作业方式。同时随着苏宁“智慧零售”、“C2M”等各种新型商业模式不断涌现,消费者需求也从单一化、标准化,向差异化、个性化转变,这对物流服务提出了多样化的要求。但受制于网络技术瓶颈,限制了物流数字化、信息化和智慧化转型,阻碍了物流成本和效率的深度优化。随着人口红利的消失,如何高效率、低成本、灵活准确的进行订单履约,问题和挑战愈发突出,这也是当下物流行业共同面临的问题。
现代物流供应链具有“业务复杂、规模庞大、数据繁杂”等特点,给物流业带来了前所未有的挑战。作为以科技和效率驱动的物流企业,苏宁物流一直坚信通过科技创新才是解决办法的最好途径。
5G将各物流系统连接在一起,实现超高计算能力的平台,并通过大数据和人工智能对生产制造过程进行实时运算控制。让物流运作相关的信息更迅捷地触达设备端、作业端、管理端,实现端到端无缝连接。
在5G、大数据、人工智能等新技术的助力下苏宁的智慧型物流的整体架构正在形成:智慧化平台(大脑)、数字化运营(中枢)、智能化作业(四肢)和泛在化感知连通(触角)。苏宁根据自身业务特点和资源优势,依托5G网络以物流信息平台,通过科技赋能物流供应链;同时,依托独有的线上、线下零售场景,构建5G+智慧零售、智慧物流技术架构,探索整体解决方案。依托全方位系统能力、运营服务及平台资源,助力智慧物流产业链转型升级。随着物流产业要素集聚平台智慧化深入,高效整合并实现物流、信息流、金融流等资源联动,实现降本增效,体现物流价值。
1.2苏宁物流的智能化升级和供应链整合
苏宁物流结合自身场景需求立足以下几个方面进行探索突破。
1.2.1基于5G建设的数字化物流
数字化是物流行业发展面临的机遇,也是物流行业发展战略的中心,数字化物流不仅体现在物流产品信息数字化,而是实现物流系统所有要素数字化,包括仓库设备和运作数字化,运输车辆和调度数字化,包装和信息处理数字化等。物流数字化可以显著地提升企业在市场上的竞争力,物流信息经过各环节的流通得以优化,同时,运作效率也将更高、更透明。现代物流的数字化、云化,拥有的海量信息存储和高效信息分析能力主要依赖于大数据和云计算的应用,5G高速宽带的特征不仅能够进一步提高“云物流”构架的实用性,还能够提供边缘计算的高速通信,从而进一步优化新一代的物流计算方案,并且其海量接入特征也可以使集中式计算和边缘计算实现无缝融合。现代物流的应用场景中大部分节点都是边缘通信节点,5G接入新一代物流中将实现物流所有移动节点能够将数据的计算、存储、缓存等置于终端的网络边缘,然后边缘服务器再负责和远端数据云计算通信进行数据同步,同时可以降低多余计算和数据传输带来的资源损耗。
1.2.2推动物流仓储环境全面智能化
5G通信技术让智能物流仓储信息系统的运作更加高效稳定,基于5G的泛在智能、端-边-云网络架构让载体执行层面中的入库、拣选、分拣机器人等的使用更加高效和柔性,同时可实现执行层数据传输的去中心化,系统运作时执行层末端数据源基于5G的大带宽和低延时直接传递到MEC边缘侧,经计算处理后然后向下发出系统指令和作业指令,推动物流仓储环节从货物入库、拣选、盘点、分拣和发货等操作实现物流仓储环境全面数据化、可视化和智慧化。
1.2.3最后一公里智能配运
现代物流行业为了提高物流运输配送效率,保障运输配送安全和降低运输配送的人力成本,不断探索物流运配环节自动化和网络化。物流运输配送环节全自动的实现需结合车联网、自动驾驶系统的使用,5G和车联网、自动驾驶是天然的合作伙伴,5G让无人驾驶和车联网的研究和落地提供了链路保障、计算能力等,打通了车载终端设备的互联,实现对车辆所有工作情况和静、动态信息的采集、存储并发送,利用移动网络实现人车交互。5G能够满足车联网、无人驾驶环境需要的自组织网络构建、数据即时共享海量传输以及低时延高可靠等优质性能,从而可促进由车联网、无人驾驶技术支撑的自动化运输配送和无人驾驶等场景在智慧物流中的应用。5G主要运用于物流运输配送的终端通信,其低延时的特点,可以让物流运输配送环节的作业端的运输车辆的车辆状况和路况场景等相关信息与远程控制的云端的数据交互和通信更迅捷,让端到端实现无缝连接,从而提高远程控制中心进行调度规划的效率。5G作为新一代高效性能的移动通信技术,可以使得物流运输使用的车辆能够突破感知、数据信息即时共享等技术的智慧化进程瓶颈,助力实现物流运配的智慧化升级。
1.2.4智慧物流园区建设升级
通过5G、AI、IoT、无人化设备等新技术体系的赋能,构建现代智慧物流园区,构建智慧物流网络,实现产业共享化、产业智慧化、跨界融合化,提高流通效率、降低物流成本,打通物流服务体系与园区管理体系,提高企业协同作业水平,提升园区整体运行效率。
园区管理平台利用5G全方位打通智慧大厅、智慧安防、智慧停车、车辆管理、人员管理等园区智能管理系统,搭建园区一体化网络,全面提高园区运行效率。5G融合定位可以做到亚米级定位,5G大带宽能力可助力异常问题以图片和视频等数据及时上传至系统的数据处理中心进行高效处理,并根据处理结果进行智能决策和远程智能指导,5G能够保障新一代物流监控系统更加高效智能,保障物品安全,降低成本,从而真正实现即时定位和追踪。同时通过5G+AI仓储安防建设实现视频的实时AI分析。实现人脸识别、违规行为实时识别和虚拟区界的违规侵入实时报警。除了园区内智能管理系统,运输过程中信息全程跟踪和溯源。新一代的物流追踪结合大数据、云计算和人工智能等前沿技术,利用5G这一稳定、超低延时、高速宽带和海量接入的通信技术,进一步实现对物流产品的温度和湿度等环境进行实时的监控,对运输过程中车辆和人员状况,物品损坏和运输路线等进行立体监控和调度。基于5G通信技术的超低延时、高速宽带和海量接入三大特点,能护航智慧物流综合服务平台的稳定高效运行,帮助解决智慧物流供应链化面临的数据问题,构建更加健全、高效运作和具备协同处理能力的智慧物流商业模式。5G让物流供应链数据高度高效共享,打造C2M零售平台的重要组成环节。
此次苏宁物流研究院联合江苏移动、中兴通讯共同搭建5G测试网络环境进行创新应用探索,旨为后续物流行业和苏宁建设发展5G高标物流供应链提供决策依据。
1.35G关键技术
5G为第五代通信技术,具备超低延时(uRLLC)、高速宽带(eMBB)和海量接入(mMTC)三大特征,其理论速度为10Gb/s,能达到4G速度的百倍,稳定性可达99.%,并且时延不到10ms。
5G核心特点:
1)高速度
相对于4G,5G要解决的第一个问题就是高速度。网络速度提升,用户体验与感受才会有较大提高,网络才能面对AR/VR/超高清业务时不受限制,对网络速度要求很高的业务才能被广泛推广和使用。
2)泛在网
随着业务的发展,网络业务需要无所不包,广泛存在。只有这样才能支持更加丰富的业务,才能在复杂的场景上使用。一定程度上,泛在网比高速度还重要,只是建一个少数地方覆盖、速度很高的网络,并不能保证5G的服务与体验,而泛在网才是5G体验的一个根本保证。在3GPP的三大场景没有讲泛在网,但是泛在的要求是隐含在所有场景中的。
3)低时延
5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。人与人之间进行信息交流,毫秒的时延是可以接受的,但是如果这个时延用于无人驾驶、工业自动化就无法接受。最低1毫秒,甚至更低的延时要求。这就对网络提出严酷的要求。
4)网络切片
就是把运营商的物理网络切分成多个虚拟网络,每个网络适应不同的服务需求,这可以通过时延、带宽、安全性、可靠性来划分不同的网络,以适应不同的场景。通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑网络,从而避免了为每一个服务建设一个专用的物理网络,这样可以大大节省部署的成本。
5)边缘计算
在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。5G要实现低时延,如果数据都是要到云端和服务器中进行计算机和存储,再把指令发给终端,就无法实现低时延。边缘计算是要在靠近无线基站边缘或无线基站内部就可提供计算和存储能力,在最短时间完成计算,发出指令。
第二章5G助力仓储智能化发展
苏宁着力推动5G+物流产业落地探索实践并进行了创新示范项目实施,年至年,苏宁在南京雨花区物流云仓完成了5G终端模组—园区物流MEC—核心网—业务全链路打通,完成物流仓储AGV、无人叉车、智能安防方案在5G网络环境中的部署实施,旨在降低物流产业中机器人设备成本,释放物流作业端、设备端、管理端的自动化、智能化能力,实现物流产业的降本增效实际示范。
南京苏宁超级云仓
苏宁超级云仓位于南京雨花物流基地,是亚洲第一、世界前三的智慧物流基地,部署有包含AS/RS、miniload、SCS、无人叉车和AGV等自动化系统,建筑面积达20万平方米,可存储万件商品,日处理包裹万件。
2.1AGV实现5G云化升级
2.1.1AGV的发展现状
我国国家标准《物流术语》中,对AGV(AutomatedGuidedVehicle)小车的定义为:有自动导引装置,能够沿规定的路径行驶,在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆。
从年美国福特汽车公司开始使用有轨道的导引车辆算起,到目前为止AGV已经经历了3代:
第一代AGV:年到60年代
AGV刚刚诞生,技术不成熟,车载智能性极低,仅能服从简单的编程指令,功能较为单一,主要以固定路线为主,比如磁导航、陀螺仪导航等。
第二代AGV:60年代——年
伴随着科技的不断进步,尤其是计算机技术的发展,AGV也得到了飞速发展,AGV上部署了计算单元,智能化有所提升,同时也能够完成激光、视觉、
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