作為與零售、金融并列的“商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施”，阿里巴巴的菜鳥網(wǎng)絡(luò)成立的四年間里已經(jīng)建構(gòu)了一張數(shù)據(jù)化、智能化和社會(huì)化的物流網(wǎng)絡(luò)干絡(luò)，以支撐全社會(huì)的商品配送需求。2017年，阿里稱未來五年繼續(xù)加持1000億投入，加大布局新零售與物流全球化。再1000億未來的背后，有哪些技術(shù)實(shí)踐能推助智慧物流發(fā)展，又值得我們關(guān)注呢？
在近日舉辦的菜鳥網(wǎng)絡(luò)2018技術(shù)論壇深圳站上，圍繞智慧物流背后的成長(zhǎng)和關(guān)鍵技術(shù)，來自菜鳥網(wǎng)絡(luò)的四名技術(shù)資深專家與兩百余位開發(fā)者們深度分享了菜鳥網(wǎng)絡(luò)物流智能化、自動(dòng)化、全球化的技術(shù)實(shí)踐與架構(gòu)演進(jìn)。由于完整篇幅有限，僅以介紹關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容為主。
菜鳥智慧物流面臨了哪些技術(shù)挑戰(zhàn)與機(jī)遇
菜鳥網(wǎng)絡(luò)國(guó)際物流部技術(shù)專家唐韌從全球物流格局與機(jī)遇、菜鳥網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)及技術(shù)全景、菜鳥所面臨的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)以及用哪些技術(shù)去解決問題、物流未來的技術(shù)前瞻等幾個(gè)維度進(jìn)行解析。
全球物流格局與機(jī)遇
中國(guó)和美國(guó)是全球兩大經(jīng)濟(jì)體，但國(guó)家的需求密度分布、人口分布差異導(dǎo)致了物流格局的區(qū)別。實(shí)際上，中國(guó)物流大而不強(qiáng)，其物流成本占到整個(gè)GDP的15%;符合現(xiàn)代物流要求倉(cāng)儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)只占12%;由于同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)非常嚴(yán)重，導(dǎo)致包裹單價(jià)的逐年下降;全國(guó)2000多萬(wàn)臺(tái)貨車的空駛率加重了環(huán)境的污染;員工的留存率低，導(dǎo)致快遞服務(wù)質(zhì)量參差不齊;物流企業(yè)沒有數(shù)據(jù)互聯(lián)，信息孤島。
未來全球化的趨勢(shì)不可阻擋，阿里巴巴鋪設(shè)了五個(gè)全球戰(zhàn)略，全球買、全球游、全球賣、全球付以及最核心的全球運(yùn)。馬云曾提出的EWTP概念——即全球電子貿(mào)易平臺(tái)，在今年的WCO大會(huì)上對(duì)其進(jìn)行了升級(jí)，改為EWTTP。
菜鳥網(wǎng)絡(luò)目前覆蓋了全球224個(gè)國(guó)家，從2013年初創(chuàng)到至今的五年發(fā)展，雙十一訂單從1.67億突破了2017年8.12億的跨越，且實(shí)現(xiàn)了電子訂單的在線化，快遞當(dāng)日達(dá)和次日達(dá)，達(dá)到了全球通關(guān)一體化的平臺(tái)。
菜鳥網(wǎng)絡(luò)有五大業(yè)務(wù)板塊，一是打造端對(duì)端一體化體驗(yàn)的快遞網(wǎng)絡(luò)，二是實(shí)現(xiàn)全局供應(yīng)鏈的優(yōu)化倉(cāng)配網(wǎng)絡(luò)，三是實(shí)現(xiàn)全球買、全球賣的跨境網(wǎng)絡(luò)，四是實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者體驗(yàn)的末端網(wǎng)絡(luò)，五是方便農(nóng)村的巨大海量消費(fèi)的農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)。
業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)與背后技術(shù)
菜鳥物流架構(gòu)分為三層，底層是實(shí)現(xiàn)全球物流最核心的物流基礎(chǔ)設(shè)施；中間層是基于基礎(chǔ)設(shè)施搭建的智能倉(cāng)配網(wǎng)絡(luò)和配送網(wǎng)絡(luò);最頂層是訂單全局優(yōu)化引擎來實(shí)現(xiàn)倉(cāng)配協(xié)同。
用戶的購(gòu)買選擇是基于菜鳥網(wǎng)絡(luò)整合的資源、線路以及商品背后的物流屬性相連接，計(jì)算出商品服務(wù)的物流表達(dá)，從而透射到電商的網(wǎng)站上。為了讓大家最直觀的感觸整個(gè)鏈路場(chǎng)景，下圖是一個(gè)包裹出庫(kù)的最優(yōu)決策過程。
消費(fèi)者選擇商品下單后會(huì)進(jìn)入菜鳥物流大腦，首先是決策層——基于商品的大小、重量、離消費(fèi)者的路徑調(diào)動(dòng)智能路由，它會(huì)獲取相關(guān)的履行路由的路徑和線路。拿到線路后可能有很多的侯選集;然后接著是對(duì)旅行成本的決策，即基于時(shí)效、成本的綜合決策來選擇最終的調(diào)度;最后通過所謂的link平臺(tái)來調(diào)度物流資源的服務(wù)商，對(duì)整個(gè)包裹進(jìn)行旅行。最終，再把所有的旅行完之后的數(shù)據(jù)沉淀下來，輸入供應(yīng)鏈管理的平臺(tái)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)商家需求能力的計(jì)劃以及供給計(jì)劃的優(yōu)化，從而讓商家能夠更好的進(jìn)行銷量的預(yù)測(cè)，讓它的倉(cāng)儲(chǔ)選擇、品類規(guī)劃能夠做更好的優(yōu)化，比如把商品推送到離消費(fèi)者最近的倉(cāng)。
菜鳥網(wǎng)絡(luò)在2015年推出了電子面單，面單的左側(cè)連接著物流合作伙伴，右側(cè)連接著商家ERP系統(tǒng)，提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)將包裹實(shí)現(xiàn)了在線。目前物流的核心環(huán)節(jié)叫倉(cāng)配。在倉(cāng)配供應(yīng)鏈的智能規(guī)劃平臺(tái)里，實(shí)現(xiàn)了智能選倉(cāng)、智能分倉(cāng)、智能預(yù)測(cè)，從而給商家提供完全無縫連接的智能補(bǔ)貨能力，以及倉(cāng)儲(chǔ)內(nèi)部的智能入庫(kù)、智能上架，實(shí)現(xiàn)分揀和調(diào)撥的有序。
全球化的發(fā)展越來越快，國(guó)內(nèi)講究深度，即精細(xì)化的物流提升，而國(guó)際講究廣度它包括三個(gè)平臺(tái)，全球倉(cāng)儲(chǔ)平臺(tái)、全球配送平臺(tái)、全球通關(guān)平臺(tái)。菜鳥技術(shù)平臺(tái)架構(gòu)分為四大域，最底層是三方域;上一層是平臺(tái)域，包括電商平臺(tái)、統(tǒng)一物流集成平臺(tái)、數(shù)據(jù)平臺(tái)；再往上是業(yè)務(wù)云，即菜鳥整個(gè)智慧物流的形成核心；最上層是客戶域，包括消費(fèi)者、商家、物流商。應(yīng)用視覺下的基礎(chǔ)架構(gòu)體系從下到上是整個(gè)運(yùn)用的周期，底層是基于物流云和阿里塔內(nèi)高密度的混合云，實(shí)現(xiàn)隨用隨彈;中間層是通過調(diào)度決策、成本分析實(shí)現(xiàn)能力和計(jì)算能力需求的彈性；最上層是應(yīng)用、托管、編譯、運(yùn)行等環(huán)境。
未來的指揮物流前瞻
未來5年是智慧物流加速期，將致力于實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)物流平臺(tái)的連接，人工智能和大數(shù)據(jù)算法是物流智能化的基礎(chǔ)，最終未來物流的大前景是會(huì)實(shí)現(xiàn)通過系統(tǒng)鏈路以及工業(yè)級(jí)IOT的連接，實(shí)現(xiàn)整體的柔性自動(dòng)化。
物流無人技術(shù)應(yīng)用與探討
菜鳥網(wǎng)絡(luò)資深技術(shù)專家哥德在他的演講中為大家重點(diǎn)介紹了菜鳥的一款智能配送機(jī)器人——菜鳥小G背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和創(chuàng)新，以及菜鳥ET實(shí)驗(yàn)室對(duì)物流無人技術(shù)的展望。
如果把包裹定義為物理空間上任意一個(gè)物理的移動(dòng)，那么包裹是無處不在。按照馬云的預(yù)測(cè)，估計(jì)在2025年其包裹量一天將達(dá)到10億件。面對(duì)包裹配送量激增的挑戰(zhàn)，菜鳥以求以末端配送機(jī)器人去應(yīng)對(duì)相應(yīng)的配送人員不足、人力耗費(fèi)等情況。2017年，菜鳥發(fā)布了兩款菜鳥小G，第一個(gè)是菜鳥小G2代，將其定義為園區(qū)范圍內(nèi)去進(jìn)行配送;第二個(gè)是小G Plus，將其定義為開放街道環(huán)境中做配送，強(qiáng)調(diào)性能、展貨量和速度。
菜鳥小G系統(tǒng)架構(gòu)
菜鳥小G的系統(tǒng)架構(gòu)包括：傳感器，即眼睛、耳朵；計(jì)算單位，即大腦；執(zhí)行機(jī)構(gòu)，即手腳。
所有的傳感器都有適合的場(chǎng)景和不適合的場(chǎng)景，對(duì)于特殊的材質(zhì)將選用超聲額外的傳感器進(jìn)行感知;所有的傳感器的數(shù)據(jù)會(huì)輸入計(jì)算模塊，其計(jì)算模塊有：一是高精度地圖，對(duì)靜態(tài)場(chǎng)景的識(shí)別和處理；二是定位，處理結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景的識(shí)別。而識(shí)別部分更關(guān)心動(dòng)態(tài)障礙物的檢測(cè)、跟蹤、預(yù)測(cè)，包括分割等等。
關(guān)于3D Lidar slam，Slam算法非常注重回環(huán)優(yōu)化的問題，但Slam算法永遠(yuǎn)不可能處理非常龐大的場(chǎng)景，需要借助地圖拼接的技術(shù)，小塊構(gòu)建不同Slam的3D點(diǎn)云，進(jìn)行無縫拼接。關(guān)于3D Visual Slam，它是基于攝像機(jī)做的Slam室內(nèi)項(xiàng)目，其視覺對(duì)整個(gè)特征、紋理、環(huán)境有很高的要求。Slam技術(shù)的難點(diǎn)是需要同時(shí)做定位和構(gòu)建地圖，即聯(lián)合優(yōu)化問題。
機(jī)器人運(yùn)行過程中需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以運(yùn)行的地點(diǎn)，感知交通標(biāo)志線、倒影、遠(yuǎn)處的光斑、看不到里面的紋理等，并進(jìn)行預(yù)測(cè)。
菜鳥小G現(xiàn)狀與物流無人技術(shù)展望
自動(dòng)化方面包括結(jié)構(gòu)化環(huán)境和非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，菜鳥小G處理非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，對(duì)每一個(gè)單個(gè)機(jī)器人來說，它比結(jié)構(gòu)化環(huán)境要難，因?yàn)橄啾冉Y(jié)構(gòu)化環(huán)境中，其碰到的技術(shù)挑戰(zhàn)是不同的。
關(guān)于菜鳥小G跑在街上被人抱走的疑問。首先，機(jī)器人后臺(tái)有非常完備的監(jiān)控措施，其所有傳感器都有完備的監(jiān)控;其次，機(jī)器人在地圖上有實(shí)時(shí)跟蹤的定位。最后，視頻監(jiān)控。而關(guān)于機(jī)器人或者無人駕駛有三個(gè)要素：一是Scalability，這取決于規(guī)模大小，不同的規(guī)模有不一樣的概念；二是Robustness；三是Adaptive，自適應(yīng)性。在中小規(guī)模、靜態(tài)化的、相對(duì)單一的環(huán)境里，問題已經(jīng)解決得相對(duì)比較好；但超大規(guī)模、動(dòng)態(tài)的、異構(gòu)化的環(huán)境里面問題的解決，其挑戰(zhàn)非常巨大。
機(jī)器人的技術(shù)比無人駕駛更難。無人駕駛在結(jié)構(gòu)化環(huán)境跑，其要解決的問題僅僅是相對(duì)決策和選擇有限，此外，很少會(huì)面臨人為阻攔的問題，但末端機(jī)器人卻不一定。相對(duì)于街道的配送服務(wù)，學(xué)校的配送更加困難。首先，復(fù)雜在于人車不分流，沒有機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道的概念；第二，十字路口沒有紅綠燈，沒有紅燈停、綠燈行的概念；第三，不需要考慮逆行的事情。而在街道中，會(huì)自行檢測(cè)紅綠燈信號(hào)燈情況，進(jìn)行選擇是否穿過馬路，進(jìn)行提供最基礎(chǔ)的配送服務(wù)。
未來除了對(duì)末端機(jī)器人做商業(yè)化的探索和末端場(chǎng)景之外，菜鳥還會(huì)對(duì)卡車高速公路配送技術(shù)進(jìn)行拓展性研究。而對(duì)終局的判斷，菜鳥ET實(shí)驗(yàn)室預(yù)測(cè)，未來10億級(jí)包裹的配送中可能有超過50%以上的包裹將由智能配送機(jī)器人完成。
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