智慧物流的发展特点及技术体系分析*

□ 欧阳小迅

(湖南工商大学，湖南 长沙 410205)

1 引言

我国物流业正处在重要的战略发展期。2019年1～5月，全国社会物流总额为 112.1万亿元，增速同比下降1 %。其中，工业品物流占比达90.45%，为101.6万亿元，较2018年同期增长6个百分点；进口货物物流占比5%左右，为5.7万亿元，同比下降 0.7个百分点；与此同时，社会物流总费用为5.4万亿元，同比增长7.8%。由此看出，近年来我国物流总费用有所下降，增幅回落，物流总体水平则呈现适度增长、稳中趋缓的发展形势[1]。

物流作为物体运动的全过程，就是商流、资金流、信息流加速融合的过程。为了实现三流高效地融合，物流发展的方向必然是数字化物流[2]。与此同时，人们对物流服务要求的逐步提升，物流服务趋向于智能化、可视化升级发展。高智能、全覆盖、高柔性的智慧物流时代已经来临。

21世纪在新一轮技术革命浪潮冲击下，世界各国产业结构和技术结构正悄然经历深度变革。物流业作为我国的战略性、先导性产业，为支持国民经济发展提供了基础作用。伴随着物联网、云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的蓬勃发展，智慧物流逐渐成为未来物流信息的发展方向，发展智慧物流是保证物流业高质量、持续健康发展的重要举措和根本途径[3]。物流业在自动化、可视化、可控化与网络化等方面的智慧升级变得尤为迫切。在此背景下，本文拟对智慧物流的概念、内涵、发展特点及关键技术体系进行综述分析。

2 智慧物流的概念与内涵

现代物流被认为是第三利润源，不仅为调整社会经济结构发挥作用，也是提升一国综合实力的积极推动因素。信息技术革命带来的数字化和网络技术广泛应用，使得传统物流形式明显落后于经济发展和不适应客户消费需求，需要适应数字经济、信息化技术发展的崭新阶段，提高资源利用率和生产力水平，向综合性方向发展，从而创造更丰富社会价值。因此智慧物流这一更高层次的概念应运而生[4]。

2.1 智慧物流的概念

早在2009年IBM就提出了智慧地球的概念，该理念强调按照更精准和动态的方式管理人类生产和生活，从而达到“智慧”状态。智慧物流的概念随之由IBM在2010年发布的《智慧的未来供应链》研究报告中延展而来。此后，学者们从不同角度对智慧物流展开定义，大致离不开以下几个关键部分即智能产品、智能交通以及物流自动化等。普遍的观点认为，智慧物流是将互联网与新一代信息技术和现代管理应用于物流业，通过以精细、动态、科学的管理，实现物流的自动化、可视化、可控化、智能化、信息化、网络化的创新形态；通过全面采集信息、管控资源、优化运作流程等一系列新技术，在网络伙伴之间的共享与协同模式下，基于互联网、大数据、云计算等新技术的应用，达到创造更多价值、升级原有要素、重构产业结构和转变发展方式等目的。智慧物流的发展前提是供应链信息数字化，与传统物流的机械化、自动化、标准化相结合，在流通设施及物流网络建设完善基础上，满足用户的个性化需求和有效支持商业模式创新，实现物流高效、绿色、安全运行[5][6][7][8]。

2.2 智慧物流的内涵

智慧物流是一种以信息技术为支撑的现代化的综合性物流管理系统。基于互联网、物联网、人工智能、云计算等信息技术的深度应用，智慧物流将物流环节中的采购、运输、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等无缝智能连接，实现全面分析、及时处理物流各个环节的信息与资源贡献[9]。智慧物流信息与传统物流信息有所区别，在“互联网+”背景下，智慧物流形成“互联网+物流”的新型发展结构，供应链上商流、物流、信息流、资金流等相关信息快速融合对接，从而提高资源利用率和生产力水平[10]。

智慧物流也可以被理解为在物流系统中利用物联网、大数据、云计算和人工智能等集成智能化技术先进技术，使整个物流体系如人的大脑一般智能、实时收集并处理信息，从而低成本、高质量、高效率地协同各参与方完成任务[11]。与传统物流相比，智慧物流实质上是基于物联网、大数据、云计算等信息技术与物流个环节相融合，在实现信息共享的基础上，由智能信息管理代替人工控制，企业物流智慧地融入企业经营之中，打破工序、流程界限，使企业物流系统智慧化[12]。

IBM公司则从另一个角度阐释了对智慧物流的理解。认为智慧物流是重视将物联网、传感网与现有的互联网整合起来，强调信息流与物质流快速、高效、通畅地运转，能大大降低制造业、物流业等各行业的成本，提高生产效率，优化社会物流资源配置，保护自然资源，通过智能物流最终达到绿色物流的目标[13]。

总之，智慧物流是智能科技快速发展的产物，它的出现极大的带动了整个物流产业链的发展，推动了行业效率的提升，实现了物流各环节产业资源与信息流的高效整合与共享[14]。

3 智慧物流的发展特点

3.1 智能水平快速提升

智能化的重要表征是信息高速交互与共享以及智能决策与自动执行[15]。智能化是智慧物流的典型特征。随着信息技术、人工智能、自动化等技术快速发展，各种智能化手段贯穿于物流活动全过程，物流系统的智能化水平也是水涨船高。通过赋能物流生态系统，以智能管理为目标，将物流活动的各个环节集成为一体化智能系统，大幅提升物流系统运营效率，为顾客提供低成本高质量的物流服务[16]。可以预见，智慧物流系统的智能化水平仍将伴随着技术进步而快速迭代。

3.2 柔性化功能增强

未来个性化产品定制将成为主流趋势。在智慧物流的支持下，企业不仅可以高效运作，实现成本上的控制优化，而且可以有助于让个性化的定制的大规模的普及，让产品从车间到用户手中更快、更便捷。由于物流直接面对消费者，更加关注物流时效和服务体验，物流个性化、定制化、多样化特征明显。智慧物流深度应用信息技术，并与传统物流结合，从而满足用户的个性化需求、充分调动资源潜力。智慧物流依托物流云平台，为客户企业提供安全稳定的物流基础信息服务和标准统一的应用组件服务，强化客户与企业间的数据连接，能够高效地整合、管理和调度数据资源，从而提供更柔性化服务。

3.3 动态化形态发展

智慧物流的发展依赖于技术的进步和应用以获得“智慧”，由于科学技术、信息技术、网络技术与大数据为代表的新技术不断变化发展，因此智慧物流也是一种随着内在技术和外部环境变化不断发展的创新业态形式。其次，由于智慧物流处于不断流动的信息流中，信息变化速度快，有效价值衰减快，对信息的收集、加工、处理速度会影响智慧物流的工作效率。此外，由于供应链协同与物流整合趋势的加强，以及共享物流及信息平台等进一步发展，促进物流业的转型升级和创新发展。自然而然形成了更具动态性的形态。

4 智慧物流的技术体系

4.1 智慧物流体系

智慧物流通过构建包括思维系统、执行系统和信息传导系统的三维体系进行功能实现。思维系统是核心，其通过优化算法和整合算力对大数据展开挖掘与分析，以数据流程化模式得出决策指令；通过机器人、无人驾驶、无人机等自动化的工具与设备，执行系统对思维系统给出的物流决策进行反应并依指令进行自动执行；信息传导系统就是智慧物流的数据传递系统，依靠现代信息技术把前两个系统联系起来，融合形成了智慧物流体系[16]。

智慧物流在物理体系框架上分为三层[12]:

感知层(数据获取)。这一层是物流系统对运输中的货物进行感知的基础，是智慧物流的起点。常用到的感知技术包括条形码技术、无线射频识别技术、传感技术、全球定位技术、红外感知技术、语言感知技术、机器视觉感知技术等。

网络层(决策分析)。网络层是智慧物流体系的神经中枢。它利用大数据、云计算等技术对从感知层中收集到的海量数据进行分类、挖掘并计算，进而形成决策命令，并将指令下达给应用层[17]。

应用层(指令执行)。应用层是智慧物流体系中的应用执行机构或机制。它将网络层生成的决策指令通过联网的实际物流设施设备进行自动地操作与执行。

整个智慧物流系统就是一整套由信息技术与优化算法搭建的完备智能体系。该体系充分体现了物流系统的信息化、自动化、可视化、可控化、智能化[18]。

4.2 智慧物流的关键技术

4.2.1 物联网感知技术

物联网的目标就是万物相连，利用各种信息传感设备将人和人，人和物，物和物连接起来形成互联互通的网络，从而实现智能化的感知、识别和管理，并与周围环境进行交互[19]。物联网体系中首要的技术是感知，实现对人或物的感知并获取其数据信息的常用技术手段包括：①编码技术。通过智慧物流过程中采用现代编码技术对物品进行编码，实现物品在全网络范围内的感知、识别、追踪与溯源；②自动识别技术。主要包括条码自动识别、无线射频识别等等。比如无线射频识别(RFID)，在物流运行过程中，每个物品都自带一份电子标签，利用阅读器对电子标签进行识别，并将这个物品的相关信息传输到与其连接的计算机上进行数据分析与处理，整个过程完全自动化[20]；③传感技术。主要是对物流过程中物品的物理性质(如位置、距离、温度、湿度等)进行测度并将数据信息与外部网络进行交互[21]；④追踪定位和移动通讯技术。比如全球定位系统、北斗卫星导航系统、室内导航定位技术等[6]。

物联网的价值在于网，而不在于物。传感的实现不难，但是不能对感知的信息进行管理和整合，那这个网络就没有意义[22]。

4.2.2 数据处理技术

主要是指大数据技术。麦肯锡公司将大数据定义为大小超过常规的数据库工具获取、存储、管理和分析能力的数据集[23]。

大数据技术是对所有数据(总体)进行呈现并分析处理，其核心是通过相关性进行预测，即利用海量数据的相互关联，对某件事情发生的概率进行预测[24]。它具有 4V 特性[25]，即 Volume(海量数据)、Velocity(数据处理速度快)、Variety(数据多样性)和Value(巨大的数据价值)。大数据技术主要包括：①大数据存储技术，其重点是对半结构化和非结构化数据的存储；②大数据处理技术，其难点在于对异构数据集的集合转换处理；③基于大数据的机器学习技术，在数据挖掘的基础上，机器进行传统机器学习以及基于神经网络的深度学习。

大数据的价值不仅在于数据量大(样本即总体)，还在于对总体数据的重新组合与关联发现，进而创造价值。例如，京东利用海量的用户交易数据与物流数据组合分析，开发出更能更好地为消费者提供服务的移动商店业务[26]。随着大数据技术的发展和推动，智慧物流产业链将会呈现出了一切业务数据化和一切数据业务化的发展趋势[27]。

4.2.3 云计算

大数据离不开云处理。云计算为大数据提供了安全而又具有弹性的计算范式和基础设备，同时也是产生大数据的平台之一。两者相辅相成，紧密结合。

美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology，NIST)将云计算定义为一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池的计算模式[28]。

云计算具有弹性服务、按需服务、服务计费、广泛接入等特点。使用云计算的用户可以通过互联网获得近乎取之不尽的计算能力，形成一系列服务的集合，实现“互联网即计算机”[29]。

物联网、大数据、云计算在智慧物流过程中适用不同的工作场景，解决不同的工作问题。物联网的重要任务是连接并感知，这是大数据的源头；云计算的任务就是解决海量数据的存储分配与处理计算[24]；大数据的价值发现则需依靠云计算技术得以实现。因此，物联网、云计算、大数据三者关联可以理解为，物联网技术获取数据、寻找价值，大数据技术对所获海量数据进行价值发现，云计算则通过算法和算力帮助大数据实现价值。物联网、大数据、云计算的融合为智慧物流的实际运用搭建了技术支撑体系。

5 结语

智慧物流是物流业发展的必由之路，并已经在不同的场景中展开应用。例如，京东在仓储、配送、公司决策方面的尝试，使得智能物流在效率、成本、用户体验方面与传统成熟物流系统相比，呈现出更大的柔性和更快的反应速度；中外运构建了基于产业集聚的生鲜冷链智慧物流信息系统，打造了更加专业的生鲜冷链智慧物流平台，实现了智能化、集约化的转型与升级[30]；面向智能制造领域的智慧物流与供应链具有更加明显的可视化和移动化的特征[31]等等。

智慧物流作为新的社会基础设施连接着消费者与供应商[26]。建设高效的智慧物流体系对于推动物流业降本增效，更好地服务于国家发展战略，具有重要而又深远的意义。