7.3　智能物流

7.3.1　現(xiàn)代物流的概念、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

隨著國(guó)際物流業(yè)的發(fā)展，如何提高該行業(yè)的服務(wù)效率和質(zhì)量，成為現(xiàn)代物流的發(fā)展趨勢(shì)。

智能物流是指貨物從供應(yīng)者向需求者的智能移動(dòng)過(guò)程，包括智能運(yùn)輸、智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能配送、智能包裝、智能裝卸以及智能信息的獲取、加工和處理等多項(xiàng)基本活動(dòng)。智能物流是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于物流領(lǐng)域的體現(xiàn)，它將RFID讀卡器、RFID電子標(biāo)簽、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備緊密聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)射頻信號(hào)識(shí)別目標(biāo)并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了物流的系統(tǒng)化、信息化、一體化，是物流現(xiàn)代化的基本途徑。

1.現(xiàn)代物流的定義及特點(diǎn)

現(xiàn)代物流（Modern Times Logistics）指的是將信息、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、庫(kù)存、裝卸搬運(yùn)以及包裝等物流活動(dòng)綜合起來(lái)的一種新型的集成式管理，其任務(wù)是盡可能降低物流的總成本，為顧客提供最好的服務(wù)。

現(xiàn)代物流包含了產(chǎn)品從“生”到“死”的整個(gè)物理性的流通全過(guò)程，與傳統(tǒng)物流相比，現(xiàn)代物流的區(qū)別主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①傳統(tǒng)物流只提供簡(jiǎn)單的位移，現(xiàn)代物流則提供增值服務(wù)；

②傳統(tǒng)物流是被動(dòng)服務(wù)，現(xiàn)代物流是主動(dòng)服務(wù)；

③傳統(tǒng)物流實(shí)行人工控制，現(xiàn)代物流實(shí)施信息管理；

④傳統(tǒng)物流無(wú)統(tǒng)一服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代物流實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)；

⑤傳統(tǒng)物流側(cè)重點(diǎn)到點(diǎn)或線到線服務(wù)，現(xiàn)代物流構(gòu)建全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；

⑥傳統(tǒng)物流是單一環(huán)節(jié)的管理，現(xiàn)代物流是整體系統(tǒng)優(yōu)化。

2.現(xiàn)代物流的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代物流的發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)出全球化、多功能化、系統(tǒng)化、信息化和標(biāo)準(zhǔn)化的特征，其中信息化是現(xiàn)代物流的核心。現(xiàn)代物流充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，打破了運(yùn)輸環(huán)節(jié)獨(dú)立于生產(chǎn)環(huán)節(jié)之外的行業(yè)界限，通過(guò)供應(yīng)鏈建立起對(duì)企業(yè)產(chǎn)供銷全過(guò)程的計(jì)劃和控制，從而實(shí)現(xiàn)物流信息化，即采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)物流業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化整合，達(dá)到降低成本、提高水平的目的。

（1）第三方物流成主導(dǎo)方式

從歐美看，生產(chǎn)加工企業(yè)不再擁有自己的倉(cāng)庫(kù)，而由另外的配送中心為自己服務(wù)，已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。1998年美國(guó)某機(jī)構(gòu)對(duì)制造業(yè)500家大公司的調(diào)查顯示，將物流業(yè)務(wù)交給第三方物流企業(yè)的貨主占69%（包括部分委托）。同時(shí)研究表明，美國(guó)33%和歐洲24%的非第三方物流服務(wù)用戶正積極考慮使用第三方物流服務(wù)。

（2）信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用

信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益廣泛用于物流領(lǐng)域，物流與電子商務(wù)日益融合。20世紀(jì)70年代電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)（EDI）在物流領(lǐng)域的應(yīng)用曾簡(jiǎn)化了物流過(guò)程中煩瑣、耗時(shí)的訂單處理過(guò)程，使得供需雙方的物流信息得以及時(shí)溝通，物流過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)得以精確銜接，極大地提高了物流效率。而互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)則促使物流行業(yè)發(fā)生了革命性的變化，基于互聯(lián)網(wǎng)的及時(shí)準(zhǔn)確的信息傳遞滿足了物流系統(tǒng)高度集約化管理的信息需求，保證了物流網(wǎng)絡(luò)各點(diǎn)和總部之間以及各網(wǎng)點(diǎn)之間信息的充分共享。

（3）物流全球化

物流全球化包含兩層含義：一是指經(jīng)濟(jì)全球化使世界越來(lái)越成為一個(gè)整體，大型公司特別是跨國(guó)公司日益從全球的角度來(lái)構(gòu)建生產(chǎn)和營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，原材料、零部件的采購(gòu)和產(chǎn)品銷售的全球化相應(yīng)地帶來(lái)了物流活動(dòng)的全球化。另一層含義是指，現(xiàn)代物流業(yè)正在全球范圍內(nèi)加速集中，并通過(guò)國(guó)際兼并與聯(lián)盟，形成愈來(lái)愈多的物流巨無(wú)霸。1998年，歐洲天地郵政（TNT）以3.6億美元兼并法國(guó)第一大國(guó)內(nèi)快遞服務(wù)公司Jef Service。1999年，英國(guó)郵政以5億美元兼并德國(guó)第三大私人運(yùn)輸公司German Parcel。這些兼并活動(dòng)不僅拓寬了企業(yè)的物流服務(wù)領(lǐng)域，同時(shí)也大大增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家的物流產(chǎn)業(yè)而言，中國(guó)的物流產(chǎn)業(yè)尚處于起步發(fā)展階段，其發(fā)展的主要特點(diǎn)：一是企業(yè)物流仍然是全社會(huì)物流活動(dòng)的重點(diǎn)，專業(yè)化物流服務(wù)需求已初露端倪，這說(shuō)明中國(guó)物流活動(dòng)的發(fā)展水平還比較低，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部物流管理仍然是全社會(huì)物流活動(dòng)的重點(diǎn)；二是專業(yè)化物流企業(yè)開始涌現(xiàn)，多樣化物流服務(wù)有一定程度的發(fā)展。走出以企業(yè)自我服務(wù)為主的物流活動(dòng)模式，發(fā)展第三方物流，已是中國(guó)物流業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

7.3.2　物聯(lián)網(wǎng)在智能物流中的主要應(yīng)用

1.智能物流的主要支撐技術(shù)

智能物流是在現(xiàn)代物流基礎(chǔ)上，利用集成智能化技術(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(wèn)題的能力。智能物流的未來(lái)發(fā)展將會(huì)體現(xiàn)出5個(gè)特點(diǎn)：智能化、一體化、層次化、柔性化與社會(huì)化，即在物流作業(yè)過(guò)程中的大量運(yùn)籌與決策的智能化；以物流管理為核心，實(shí)現(xiàn)物流過(guò)程中運(yùn)輸、存儲(chǔ)、包裝、裝卸等環(huán)節(jié)的一體化；智能物流系統(tǒng)的層次化；智能物流的發(fā)展會(huì)更加突出“以顧客為中心”的理念，根據(jù)消費(fèi)者的需求變化來(lái)靈活調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝；智能物流的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和世界資源優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)社會(huì)化。

支撐智能物流的主要技術(shù)有：

（1）自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是以計(jì)算機(jī)、光、機(jī)、電、通信等技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的一種高度自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。它通過(guò)應(yīng)用一定的識(shí)別裝置，自動(dòng)地獲取被識(shí)別物體的相關(guān)信息，并提供給后臺(tái)的處理系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。它能夠幫助人們快速準(zhǔn)確地進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和輸入，目前在運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送等方面已得到廣泛應(yīng)用。

（2）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代中期，它是一個(gè)面向主題的、集成的、非易失的、時(shí)變的數(shù)據(jù)集合，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的目標(biāo)是把來(lái)源不同的、結(jié)構(gòu)相異的數(shù)據(jù)經(jīng)加工后在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中存儲(chǔ)、提取和維護(hù)，它支持全面的、大量的復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析處理和高層次的決策支持。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)使用戶擁有任意提取數(shù)據(jù)的自由，而不干擾業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的正常運(yùn)行。

數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的及隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，挖掘出隱含的、未知的、對(duì)決策有潛在價(jià)值的知識(shí)和規(guī)則的過(guò)程。一般分為描述型數(shù)據(jù)挖掘和預(yù)測(cè)型數(shù)據(jù)挖掘兩種。描述型數(shù)據(jù)挖掘包括數(shù)據(jù)總結(jié)、聚類及關(guān)聯(lián)分析等，預(yù)測(cè)型數(shù)據(jù)挖掘包括分類、回歸及時(shí)間序列分析等。其目的是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、綜合、歸納和推理，揭示事件間的相互關(guān)系，預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，為企業(yè)的決策者提供決策依據(jù)。

（3）人工智能技術(shù)

人工智能就是探索研究用各種機(jī)器模擬人類智能的途徑，使人類的智能得以物化與延伸的一門學(xué)科。它借鑒仿生學(xué)思想，用數(shù)學(xué)語(yǔ)言抽象描述知識(shí)，用以模仿生物體系和人類的智能機(jī)制，目前主要的方法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化計(jì)算和粒度計(jì)算3種。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：它是在生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的基礎(chǔ)上模擬人類的形象直覺(jué)思維，根據(jù)生物神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)化、歸納，提煉總結(jié)出來(lái)的一類并行處理網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要功能有聯(lián)想記憶、分類聚類和優(yōu)化計(jì)算等。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可解釋性差、訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，但由于其對(duì)噪聲數(shù)據(jù)的高承受能力和低錯(cuò)誤率的優(yōu)點(diǎn)，以及各種網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法如網(wǎng)絡(luò)剪枝算法和規(guī)則提取算法的不斷提出與完善，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用越來(lái)越為廣大使用者所青睞。

進(jìn)化計(jì)算：它是模擬生物進(jìn)化理論而發(fā)展起來(lái)的一種通用的問(wèn)題求解方法。因?yàn)樗鼇?lái)源于自然界的生物進(jìn)化，所以它具有自然界生物所共有的極強(qiáng)的適應(yīng)性特點(diǎn)，這使得它能夠解決那些難以用傳統(tǒng)方法來(lái)解決的復(fù)雜問(wèn)題。它采用了多點(diǎn)并行搜索的方式，通過(guò)選擇、交叉和變異等進(jìn)化操作，反復(fù)迭代，在個(gè)體的適應(yīng)度值的指導(dǎo)下，使得每代進(jìn)化的結(jié)果都優(yōu)于上一代，如此逐代進(jìn)化，直至產(chǎn)生全局最優(yōu)解或全局近優(yōu)解。其中最具代表性的就是遺傳算法，它是基于自然界的生物遺傳進(jìn)化機(jī)理而演化出來(lái)的一種自適應(yīng)優(yōu)化算法。

粒度計(jì)算：早在1990年，我國(guó)著名學(xué)者張鈸和張鈴就進(jìn)行了關(guān)于粒度問(wèn)題的討論，并指出“人類智能的一個(gè)公認(rèn)的特點(diǎn)，就是人們能從極不相同的粒度（granularity）上觀察和分析同一問(wèn)題。人們不僅能在不同粒度的世界上進(jìn)行問(wèn)題的求解，而且能夠很快地從一個(gè)粒度世界跳到另一個(gè)粒度世界，往返自如，毫無(wú)困難。這種處理不同粒度世界的能力，正是人類問(wèn)題求解的強(qiáng)有力的表現(xiàn)”。隨后，Zadeh討論模糊信息粒度理論時(shí)，提出人類認(rèn)知的3個(gè)主要概念，即粒度（包括將全體分解為部分）、組織（包括從部分集成全體）和因果（包括因果的關(guān)聯(lián)），并進(jìn)一步提出了粒度計(jì)算。他認(rèn)為，粒度計(jì)算是一把大傘，它覆蓋了所有有關(guān)粒度的理論、方法論、技術(shù)和工具的研究。目前主要有模糊集理論、粗糙集理論和商空間理論3種。

2.物聯(lián)網(wǎng)在智能物流中的主要作用

從技術(shù)層面來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)能夠促進(jìn)物品在物流過(guò)程中的透明管理，使得可視化程度更高。物流領(lǐng)域運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也使得運(yùn)輸過(guò)程中數(shù)據(jù)的傳輸更加正確、及時(shí)，便于交互。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升物流行業(yè)整體管理水平，表現(xiàn)為：

①利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能提高物流的信息化和智能化水平。信息化和智能化是物流發(fā)展的必然趨勢(shì)。它不僅限于庫(kù)存水平的確定、運(yùn)輸?shù)缆返倪x擇、自動(dòng)跟蹤的控制、自動(dòng)分揀的運(yùn)行、物流配送中心的管理等問(wèn)題，還能將物品的信息也存儲(chǔ)在特定數(shù)據(jù)庫(kù)中，并能根據(jù)特定的情況作出智能化的決策和建議。

②利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能降低物流成本和提高物流效率。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得采集信息更加高效，降低物流成本，提高物流效率，如在集裝箱上使用共同標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽，裝卸時(shí)可自動(dòng)收集貨物內(nèi)容的信息，從而縮短作業(yè)時(shí)間，并實(shí)時(shí)掌握貨物位置，提高運(yùn)營(yíng)效率，最終減少貨物裝卸、倉(cāng)儲(chǔ)等的物流成本。

③利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能提高物流活動(dòng)的一體化。智能物流的一體化是指智能物流活動(dòng)的整體化和系統(tǒng)化，它是以智能物流管理為核心，將物流過(guò)程中運(yùn)輸、存儲(chǔ)、包裝、裝卸等諸環(huán)節(jié)集合成一體化系統(tǒng)，高效地向客戶提供滿意的物流服務(wù)。

3.物聯(lián)網(wǎng)在智能物流中的主要應(yīng)用領(lǐng)域

①基于RFID等技術(shù)建立的產(chǎn)品的智能可追溯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如食品的可追溯系統(tǒng)、藥品的可追溯系統(tǒng)等。這些智能的產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)為保障食品安全、藥品安全提供了堅(jiān)實(shí)的物流保障。

②智能配送的可視化管理網(wǎng)絡(luò)，這是基于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位，對(duì)物流車輛配送進(jìn)行實(shí)時(shí)的、可視化的在線調(diào)度與管理的系統(tǒng)。很多先進(jìn)的物流公司都建立與配備了這一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)物流作業(yè)的透明化、可視化管理。

③基于聲、光、機(jī)、電、移動(dòng)計(jì)算等各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，建立全自動(dòng)化的物流配送中心，實(shí)現(xiàn)局域內(nèi)物流作業(yè)的智能控制、自動(dòng)化操作的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如貨物拆卸與碼垛依靠碼垛機(jī)器人，搬運(yùn)車是激光或電磁的無(wú)人搬運(yùn)小車，分揀與輸送是自動(dòng)化的輸送分揀線作業(yè)，入庫(kù)與出庫(kù)是自動(dòng)化的堆垛機(jī)來(lái)完成，整個(gè)物流作業(yè)系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)與智能化，是各項(xiàng)基礎(chǔ)集成應(yīng)用的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

④基于智能配貨的物流網(wǎng)絡(luò)化公共信息平臺(tái)。此外，企業(yè)的智慧供應(yīng)鏈等也都屬于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

4.物聯(lián)網(wǎng)在智能物流中的應(yīng)用案例

（1）智能運(yùn)輸管理系統(tǒng)

該類系統(tǒng)是綜合運(yùn)用于整個(gè)運(yùn)輸管理體系而建立起的一種大范圍、全方位、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸管理系統(tǒng)，如圖7.25所示。包括交通管理、車輛控制、車輛調(diào)度等子系統(tǒng)。它基于GPS定位技術(shù)獲取移動(dòng)配送人員、車輛及固定店鋪的位置坐標(biāo)，通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)傳輸，再利用GIS技術(shù)，將移動(dòng)目標(biāo)所在位置和行走軌跡標(biāo)注在電子地圖上，便于控制中心管理。

（2）基于RFID的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

該類系統(tǒng)將標(biāo)簽附在被識(shí)別物品的表面或內(nèi)部，當(dāng)被識(shí)別物品進(jìn)入識(shí)別范圍內(nèi)時(shí)，RFID讀寫器自動(dòng)無(wú)接觸讀寫，包含自動(dòng)出庫(kù)系統(tǒng)、自動(dòng)入庫(kù)系統(tǒng)、自動(dòng)盤庫(kù)系統(tǒng)、自動(dòng)周轉(zhuǎn)等子系統(tǒng)。圖7.26展示了系統(tǒng)的運(yùn)行流程，圖7.27則展示了各環(huán)節(jié)的實(shí)景。

圖7.25　智能運(yùn)輸管理系統(tǒng)

圖7.26　基于RFID的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)運(yùn)行流程

（3）智能配送管理系統(tǒng)

該類系統(tǒng)以GIS、GPS和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，服務(wù)于物流配送部門，由物流配送數(shù)據(jù)服務(wù)器、配送管理模塊、車載終端管理模塊、收貨管理模塊等構(gòu)成，如圖7.28所示。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、雙向通信、車輛動(dòng)態(tài)調(diào)度、貨物實(shí)時(shí)查詢、配送路徑規(guī)劃等功能。

（4）智能包裝系統(tǒng)

該類系統(tǒng)利用條碼、RFID、材料科學(xué)、現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能等相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了包裝過(guò)程的無(wú)人值守，同時(shí)增加物品的信息以便追蹤管理，提高包裝效率，如圖7.29所示。

圖7.27　基于RFID的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)實(shí)景

圖7.28　智能配送管理系統(tǒng)

圖7.29　智能包裝系統(tǒng)示意圖

圖7.30　基于條碼的物品安全監(jiān)管示意圖

5.利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展智能物流存在的主要困難

利用物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展智能物流有諸多優(yōu)勢(shì)，但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在利用其發(fā)展智能物流的過(guò)程中也還存在一定困難，表現(xiàn)為：

（1）應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展智能物流前期投入大

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為通用技術(shù)之前，要投入大量的人力和財(cái)力來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)升級(jí)換代，初期的成本很高。特別是在物流業(yè)中利潤(rùn)低的領(lǐng)域，成本成為物聯(lián)網(wǎng)普及的第一障礙，無(wú)論是電子標(biāo)簽，還是條形碼，無(wú)疑都會(huì)增加企業(yè)的前期投入成本，如若沒(méi)有強(qiáng)烈需求，企業(yè)較少會(huì)去主動(dòng)應(yīng)用。

（2）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全性問(wèn)題限制智能物流的發(fā)展

一方面是數(shù)據(jù)讀取的可靠性，目前識(shí)別技術(shù)還沒(méi)有完全成熟，在數(shù)據(jù)的讀取方面受到環(huán)境等因素的限制還比較嚴(yán)重；另一方面是數(shù)據(jù)本身的信息安全，識(shí)別技術(shù)讀取的數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的傳輸，網(wǎng)絡(luò)本身的信息安全使得智能物流的發(fā)展存在網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。