物联网技术在仓储物流领域应用与展望

 

一、物联网技术与仓储物流产业概述

（一）物联网技术。

物联网（Internet of Things）的基本内涵是“物物联通”，而要实现这一目的，就需要一系列传感设备、识别工具、网络协议、信息交换等，因此物联网技术的早期定义是建立在RFID/EPC技术之上的，即利用“射频识别”为代表的传感设备实现物品与互联网的链接。从这个角度说，物联网技术与互联网技术存在着密切的关系，物联网中的“物”（Things）信息传播依赖互联网媒介（Internet），相对应的，可以将物联网视为互联网的一种拓展机制[2]，由此产生了“人与人互联”和“物与物互联”的差异性。随着物联网技术的不断进步，其内涵也不断丰富，现阶段被定义为各种终端设备、设施（如数控系统、家用智能电器、移动终端、流水线传感器等）和“外部使能”的工具（如智能手机、智能汽车等）相互连通的技术，该技术的应用场景几乎不受限制，广义互联网、工业互联网、内部局域网及专用网络等均可，能够发挥远程运维、实时监控、报警联动、定位追溯等各种功能。（二）仓储物流产业。仓储物流（Warehousing Logistics）是较容易发生认知混淆的概念，如将其等同于“仓库存储”“仓库管理”“仓库配送”等。但事实上，仓储与仓库等定位基础完全不同。其中，仓库概念的产生基础是“物资存储”，在价值实现上侧重于空间管理，比如科学地堆垛物品，实现库房空间利用最大化。而仓储概念的产生基础是“供应链”，在价值实现上侧重于时间管理，比如加快物品在供应链上的流动速度，以“零库存”为管理目标。因此，仓储物流本质上是一种调度实体[3]，即仓储扮演了物流系统与供应链系统的“调度者”角色，想要提高仓储物流的综合效益（包含经济效益、生态效益、社会效益等），关键在于减少单位时间内的库存量、控制成本和提升物流速度。通过对物联网技术与仓储物流产业分析，不难看出物联网技术能够为仓储物流产业提供巨大赋能，在供应链一体化管理的模式下，自动分拣技术、声控技术、M2M技术、在线监测技术等物联网技术形态，可以极大地减少人工作业比例，从而创造一种高效、精准、安全、环保的物流业态。

 

  

表1 物联网技术的关键领域  下载原图

 

 

二、物联网技术在仓储物流领域应用的必要性

从全球化的宏观视角出发，仓储物流是衡量一个国家、地区经济发展水平的重要指标，它是经济增长不可忽视的助力要素。相对应的，物联网技术作为优化仓储物流产业的力量，其在仓储物流领域应用的必要性主要体现在以下三个方面。（一）物联网技术是实现仓储物流产业增值的必要手段。要实现从“仓库”到“仓储”的角色转化，物联网技术是一个必用手段，同时，它也直接影响着我国仓储物流产业的增值能力。所谓“增值”，从产业维度可以理解为“相对经济收益的提高”，而不是取决于产品价格或市场溢价。客观上，我国在电子商务市场的带动下，已经成长为全球最大的仓储物流国，但在成本控制与产品供给方面落后于发达国家。以中美对比，美国人均仓储面积是我国的8倍，而仓储物流成本为我国的70.36%，同时仓储物流中的物品价值存在巨大差异[4]，我国仓储物流中流通的产品多为日用品、食品、原材料、半成品等，而在高科技产品、零部件等方面的占比很低。究其原因，物联网技术应用水平较低，无法为高附加值产品提供强大的供应链支持。（二）物联网技术是规避仓储物流产业同质化必要途径。根据中物联公布数据显示，截至2021年我国仓储物流企业（A级）规模突破了8000家，而涉及仓储服务业务相关的企业数量达到了47万家，这一规模足以在全球范围内傲视群雄。但国内大多数仓储物流企业的经营内容雷同、运营模式类似，主要面向同一行业或同一类产品提供服务，这极容易陷入同质化竞争的状态。究其原因，我国仓储物流产业仍然存在“劳动力密集型”的特点，同质化的运营模式必然造成内卷，从而压缩整个产业的利润率。基于物联网技术的应用，可以加速行业自我淘汰、资源整合，一方面提高进入仓储物流产业的门槛，另一方面，则加速与高新技术产业、制造业等领域的合作，扩充仓储物流产业的经营品类。（三）物联网技术是提高仓储物流产业水平的必要工具。立足“工具思维”分析，物联网技术可以全面瓦解传统仓储物流产业的生产方式，包括淘汰人工作业、建立信息化管理、进行无人化监控等。现阶段，“机械工具”的使用仍然在仓促物流产业中占据主导地位，如小型叉车、升降机、堆垛机、自动货架等，虽然一定程度上进入了自动化、信息化时代，但距离物联网技术引导的“智能化时代”仍相去较远，甚至在区域经济核心位置都无法保障大型自动立体化仓储的分布，绝大部分仓储物流企业都未建立完整的管理系统，对于“信息化、网络化、数字化”等概念的理解，也停留在无纸办公、电算等程度。物联网技术作为一种创新工具，可以引导仓储物流向“零库存”的高水平发展。

 

三、物联网技术在仓储物流领域应用现状分析

直观上，物联网技术是一系列“实现物物相连技术”的总和，如视频识别技术、红外感应技术、RFID/EPC技术、传感技术、GPS技术等。这些技术通过特定的装备、系统、协议等相连接（物理意义上），从而形成具备定位、跟踪、预测、管控等综合功能的智能网络系统[5]；从应用现状上看，以上技术经过归纳可以划分为三类，分别是“信息感知技术”“网络通信技术”“智能处理技术”。

 

  

 

表2 物联网技术架构及构成  下载原图

 

 

（一）信息感知技术。在信息感知技术方面，应用最为广泛的是RFID技术，如RF手持终端、RFID标签等，旨在提高仓储物流中心的分拣速度与传送效率。此外，在一些综合性的仓储物流企业中，出于节约成本的需要，条码自动识别技术的运用也比较广泛，例如利用“智能手机+二维码”的方式，可以快速了解入库信息、出库信息。从未来发展趋势上看，激光、红外技术的运用将更广泛，类似技术可以充分满足全自动化分拣和输送，而在这一过程中，对于物品的定位、技术等同时完成；当然，也要考虑一些中小型仓储物流企业仍在广泛使用“人机结合”的生产方式，辅助语音系统、视频感知系统、温度/湿度传感器等仍然有实用价值；整体上，可以将仓储物流信息感知技术的应用锚定在两个方面，分别是货物识别与身份识别。（二）网络通信技术。一个不争的事实是，物联网技术价值是基于广泛存在的互联网系统、设备、网络等实现的，因此在仓储物流领域运用物联网技术，“网络通信”代表了一个核心功能诉求。从现代物流产业的发展趋势看，网络化、智能化、信息化等标签层出不穷，为了保障整个供应链的高效率运转，仓储物流中心必须构建强大的网络通信平台，在形式上则是打破“内部局域网与外部互联网”的隔阂，实现从厂家到仓储物流中心、再到终端消费网点的一体化。在5G技术的支持下，物联网技术视阈下的网络通信技术，已经全面转向无线领域，主要技术要素包括GPS、北斗定位、5G网络、云存储与云计算等，现实中包括京东、阿里智能仓储平台，已经可以实现实时定位物品流动位置，而基于这一信息，终端用户可以灵活安排生产计划。（三）智能处理技术。在仓储物流中心内部及对外衔接点上，智能处理技术主要解决物品的物理意义上的接洽，如利用人工智能机器人、智能搬运车等，按照语音提示、条码信息等展开搬运工作，这一过程中机器人可以自动解决“堆码垛”问题。当然，智能处理设备是一个包含内容广泛的概念，在分拣阶段、运输阶段、仓储阶段等不同环节，均由智能处理设备的参与，如仓储阶段需要将货物运送到指定位置，这一过程中涉及分拣、堆放等操作时，需要伸缩架、电机、传送带、电控系统等组合成自动装置。

 

四、物联网技术在仓储物流领域应用前景展望

现阶段来看，物联网技术在仓储物流领域“已实现”的应用很多，RFID技术、感知技术、无线网络通信技术、智能机器人技术等均有体现，但应用效能仍然有很大的提升空间。例如智能机器人技术，不应只局限于简单的搬运、分拣等，还应该积极探索不同环节的智能机器人自动对接，如“无人物流派送车”直接进入仓储物流中心的指定区域，由内部智能机器人自动分配物品、提供地址信息、发送物流通知等；在宏观前景的展望方面，我国应尽快建立起一套仓储物流应用物联网技术的规范体系（即“国家标准”），这有利于彻底消除独立仓储物流中心“各自为政”的局面，而物联网技术消除了仓储物流领域的“信息孤岛”，则可以引进更多智能化设备（如无人机）提高供应链效能。

 

结语

综上所述，物联网技术发展的底层逻辑是“全网融合”，即由“互联网+零售”新业态为起点，在逐步扩大规模的电子商务引领下，直接刺激仓储物流产业的发展。在仓储物流产业进一步拓展业务的进程中，人工作业方式不断被机器作业所取代，呈现出自动化、集约化、智能化等特征，如此一来有效地提升了物流效率、流通速度及精细管理水平。物联网技术被引入仓储物流领域之后，随着应用场景的不断丰富，其自身也从信息提取、信息整合、信息管控等“局域联网”状态脱颖而出，实现了与物流产业链、电子商务产业链、市场供应链、消费链等终端的对接，至此“全网融合”的逻辑闭环形成。