浅谈5G时代下智能物流仓储的信息化发展

□ 刘 娜，窦志武

(云南财经大学 物流学院，云南 昆明 650221)

4G网络已经难以满足智能化的需求，5G通讯技术的到来为我们一直期待的万物互联提供了基础，为信息化的不断建设提供了保障，对我们的社会经济、生活等有着重要影响。万物互联对于物流行业的发展，是一个质的飞跃，为物流业创造新机遇。而信息化建设对物流行业发展至关重要，在人工智能、VR、AR、互联网、物联网等高新技术融合环境下，如何利用5G技术全面实现智能物流仓储的建设是智能物流仓储信息化发展的关键。因此，本文将深入探讨5G技术下智能物流仓储的信息化建设、发展问题。

1 5G技术概述

当前，5G技术是全球关注的重点，各国都在大力试行5G技术的应用，美国甚至现在已开始研究6G技术。与传统通讯技术相比，5G技术将进一步提升用户体验，且具有广覆盖、低时延、高安全性等特性[1]。

图1 5G通讯技术的特点

如何把握5G时代下智能仓储信息化发展的机会是学界重点探讨的内容。

表1 5G技术的发展

2 仓储信息化发展现状

仓储在供应链中起着承上启下的作用，是现代物流的核心环节，其中信息起着举足轻重的作用[3]。面对未来物流信息化、数据化的不断发展，现有的网络技术已然不能完全应对，而5G技术的发展，为仓储信息发展带来了有利的条件。

2.1 仓储发展阶段

仓储发展经历五个发展阶段，如表2仓储发展阶段及相应的特点。

在自动化仓储阶段，仓储信息化有极大提升。在自动化仓储之前的阶段，仓储信息发展落后甚至不被重视，而之后的集成化和智能自动化仓储阶段则越来越重视仓储的信息建设与发展。

智能自动化仓储在传统仓储的基础上进一步发展，运用物联网技术、RFID、云计算技术以及智能信息管理技术等先进信息技术等实现半自动化甚至全自动化的仓储管理。

表2 仓储发展阶段及相应的特点

尽管仓储信息化建设取得了较大进步，但由于网络基础的限制，加之更多高新技术的不成熟应用，智能仓储的发展仍处于初级阶段，智能物流仓储的信息化仍需更大的提升[2]。

2.2 智能物流仓储信息化发展难点

即使在互联网、物联网的影响下，在RFID、EDI等技术的应用下，智能物流仓储的发展几乎改善了传统仓储的种种难题，同时信息化建设也不断优化。然而智能物流仓储的信息化发展同样面临种种还没有完全解决的难点。

2.2.1 仓储信息化建设成本高

当前机器人等高新技术还未普遍应用，物流市场中大多还是传统自动化仓储。智能仓储信息建设成本高，而且投资回报周期较长，其广泛应用还需大量时间。

对于京东、菜鸟来说，智能仓也只占其仓库总数很小的一部分。据了解，他们90%以上仍然是传统仓储。[2]对于小规模企业而言，高成本费用的建设下的智能仓储更是可望而不可即。

2.2.2 仓储信息管理效率低

电商的迅速发展的同时也给物流仓储管理提出了挑战。面对成千上万的订单，难以快速处理订单，尤其是双十一等订单高峰期时订单量猛增，信息量大，仓储管理难度更大。[3]不仅容易出现爆仓低效率的现象，还可能在如此紧急的环境下出现误操作，而当订单处理出现差错时，也无法追溯处理。

2.2.3 仓储信息不对称

当智能仓储只注重仓储的运作方式而忽略信息传输，其整体上会增加许多的无效等待时间，从而效率低下。信息共享是一个维度，是整个智能物流仓储系统运作协调一致的关键。信息技术是另一个维度，在较差的信息环境中无法及时查询货物信息，也可能造成大量的无效等待和无用劳动。这两者缺一都可能导致企业出现信息不对称现象，从而影响整个系统的效率。

加之电商的发展，人们对产品与服务的要求越来越高，解决问题向仓储信息化提出了迫切需求。

2.2.4 信息安全及监控问题

近年来物流的发展越来越依赖网络传输的信息安全性能。在物流信息传输过程中，如若遭到黑客拦截、盗用、篡改等破坏[7]，对企业造成重大威胁，同时伤害消费者的自我隐私权。由此可见当信息不断发展，信息容量越来越大，同时信息的安全及监管显得尤为重要。

3 5G技术下的智能仓储信息系统模型

无人作业、自动仓库、AGV小车……智能物流在不断的发展。5G时代下通过融合AI、VR、区块链等技术，打造一体化的协同智能物流仓储。这不仅仅是几家公司合作就能完成的，而是需要全球物流资源、信息等的共享并深度整合一起建立智能的物流网络，发展物流[4]。

3.1 智能物流仓储信息系统设计

仓储业的发展越来越自动化、智能化、信息化。在5G技术下探索智能物流仓储信息化进一步的发展，并针对现有的智能仓储信息化的发展难点设计5G技术下智能物流仓储信息化系统模型，并分析其运作流程以及特点和作用。

图2 智能仓储信息化系统模型图

现在大多智能仓储的信息系统运行模式是在作业层的终端数据通过数据接口传输到系统层中，继而传向数据云端进行处理控制存储，发出处理信号又通过系统层到达至作业层进行作业指令。

而智能仓储信息化系统模型的构建是基于5G等技术的智能应用，它的不同之处就在于可去中心化。运作时作业层末端的数据直接上传至数据云端进行加工处理，并经过系统处理向下发出系统指令和作业指令。

3.2 智能物流仓储信息系统建设基础

3.2.1 5G与AI的融合，全程自动化

2018年3月工信部、国家发改委、财政部等联合印发了《机器人产业发展规划(2016—2020年)》，指出机器人产业发展要推进重大标志性产品率先突破。引导我国工业机器人向中高端发展[4]。”

与传统的仓储机器人相比，AI机器人需要与上端数据层紧密相连。以此来满足数据的实时传输及储备到云端，实现高度协同，在此则需要无线通讯网络的极低时延和高可靠性的特征，而5G网络的发展则能满足这个应用场景。因此5G通讯网络势在必行。

图3 5G网络下的闭环智能仓储数据传输图示

来源：物流技术与应用整合

3.2.2 5G与VR的融合，全程可视化

利用5G网络的摄像设备等，将全程的信息快速传送到终端电脑，可清晰地查看各个仓库的工作进度，及时掌握相关信息，实现数据实时交互及共享，提升仓储运作效率[5]。

AR设备通过无线网络连接，形成云端数据库，实时获取仓储相关信息，例如入库信息、故障信息等。在仓储中，AR将发挥关键作用，还可用于仓储运作过程中的远程指导。而实现实时性的还需要无线网络的进一步发展，5G低时延网络在自动发展上隐藏着巨大的价值。

3.2.3 5G与区块链融合，全程数据化

5G是基础的网络实施，而区块链就是加工的辅料。区块链不仅可以应用金融领域，还可以延伸发展。利用5G网络的传输特性以及区块链的可去中心化、不可更改性等，全程数据化，同时保障安全[7]。

3.3 智能仓储作业信息管理

在5G、AI、VR、区块链、物联网等技术下建立标准业务流程，统一规范化运作。

3.3.1 智能入库

入库货品分为自产和外厂两大类。基地自产的产品直接通过装配线的质量检验包装后直接通过自动运输线至自动堆垛区，同时货物和托盘直接关联，控制信息传送至计算机系统。[6]外厂进来的货物首先通过智能卸货机器人自动卸载，然后通过机器人上安装的VR扫描口对货物进行验收。随后根据货物特征及系统指令自动分配入库位置，通过自动运输线进入到仓库货位中储存，实时更新库存数据，随时掌握货物的动态。5G技术下系统对货物的匹配和调度更加精准有效。

3.3.2 在线盘点

在仓储作业过程中，商品不断地入库出库，因此每隔一段时间就需要盘点库存，清理一些质量变质或损坏的物品。而传统的盘点方式时间间隔大，实际和系统库存信息误差大，产生信息不对称的现象。在接入5G通讯后的智能仓储，更能准确地通过货物托盘等发出的信息进行系统上在线实时盘点，由此解决了信息不对称的问题。

3.3.3 出库流程

自动巷道堆垛机和AGV小车配合将货物带出库至出库口，读取托盘信息货物信息保证产品的数量和之后机器人根据系统指令进行装车收盘工作。货物出库时，根据客户的订单以及库存信息，准确快速地组织货物出货的数量和时间等。

图4 基于5G技术的智能物流仓储信息系统流程及特点关系图

总体来说，5G通讯网络下的数据云是关键。所有的流程运作都会通过末端设备接口数据传输到数据云中，进行系统各项处理并且实现全程自动化、可视化、数据化。

3.4 智能仓储信息系统设计的意义

3.4.1 降低仓储信息化管理成本

当新一代技术的不断普及，仓储的建设成本也不再是一个大问题。利用5G技术下的AI机器人运作，能缩减仓储过程中的中间成本，减少不必要的劳动成本和储存成本，给予企业进一步缓解成本问题提出了可能。利用5G技术的大容量及能源消耗少的特性，进而实现仓储信息化管理成本的降低。

3.4.2 优化仓储信息管理手段

智能仓储的技术、设备、系统等更加先进、自动化、规范化，减少耗时或无效的信息处理，实时根据末端数据端口获取信息并进行控制指导运作，从而大幅度提升仓储的效率。加之5G通讯技术与区块链的融合的数据网络使得仓储作业信息透明，工作人员及时发现仓储运作过程中存在的问题，可以针对性地解决，从而提升仓储效率。同时5G通讯技术下更严格的数据端口和区块链的不可更改性进一步保障数据信息的安全。

3.4.3 改善仓储信息化水平

5G时代，每一个货物的作业数据、流动数据等，都会实时更新上传至云端并面临全面的监管。由表可知在5G通讯技术下，智能物流仓储信息化程度更高，在信息的传输、共享、储存、安全等方向均有相应的提升，尤其在传输速度方面，相当于4G网络速率的100倍。这不仅为企业带来更多的利润，同时给消费者带来更新的用户体验。

表3 对比4G与5G网络下智能仓储的信息化特点

4 结语

5G时代的到来，加速互联网物联网的变革，给物流带来新的色彩。智能化、信息化仓储已是大势所趋。5G网络在低时延、可靠性及网络移动性管理等方面具有明显优势，是智能仓储信息化发展的关键。目前5G还在发展探索试行阶段。5G深度结合区块链、AI、VR等技术，推动物流业的快速发展，解决社会发展痛点，促进社会经济的繁荣。同时在未来智能化工程中，科技技术设备是发展的基础，仍将发挥不可取代性的重要作用。