郝會(huì)霞　陳希榮　魏風(fēng)軍

21世紀(jì)以來(lái)，隨著像物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算等人工智能技術(shù)的持續(xù)深入發(fā)展，智能化發(fā)展也變得備受關(guān)注。目前，處在“互聯(lián)網(wǎng)+”與5G技術(shù)高速發(fā)展的背景下，智能物流包裝已經(jīng)成了當(dāng)前物流新技術(shù)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)話題。本文試就此予以分析。

近年來(lái)智能物流包裝市場(chǎng)也在潛移默化中逐步發(fā)展，現(xiàn)代物流包裝承載的不僅僅是商品，更是物流、信息流、商流、資金流和供應(yīng)鏈。新概念的物流包裝技術(shù)也將出現(xiàn)。2017年8月，國(guó)務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)物流降本增效促進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意見》，提出進(jìn)一步推進(jìn)物流降本增效，拓展物流企業(yè)融資渠道，加快推進(jìn)物流倉(cāng)儲(chǔ)信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，大力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、RFID等信息技術(shù)在物流服務(wù)中的應(yīng)用?；诖?，一些基于北斗和GPS定位、集成物流包裝溯源的相關(guān)研發(fā)方案、智能電子標(biāo)簽技術(shù)及其應(yīng)用等已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外都得到了一定發(fā)展。例如美國(guó)物流第三方公司Catepillar對(duì)具體的物流與包裝輸送進(jìn)行了仿真軟件設(shè)計(jì)，能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模型對(duì)不同庫(kù)存以及倉(cāng)儲(chǔ)與客戶相關(guān)服務(wù)進(jìn)行評(píng)估，可以有效避開風(fēng)險(xiǎn)，降低成本。日本AIS研究所研發(fā)的RalC系列三維物流規(guī)劃仿真軟件處于世界領(lǐng)先水平，并且得到了廣泛應(yīng)用。智能物流包裝的研發(fā)與應(yīng)用正是當(dāng)前發(fā)展熱點(diǎn)，本文對(duì)智能物流包裝的特點(diǎn)與關(guān)鍵支撐技術(shù)進(jìn)行了探析。

隨著工業(yè)4.0的不斷深入，智能化技術(shù)迅速發(fā)展，物流包裝也開始向著智能化方向延伸。雖然在現(xiàn)代包裝行業(yè)中，智能一詞已被廣泛談及，對(duì)它的論述和解釋也是多種多樣的，但還只是停留在智能系統(tǒng)這個(gè)層次上。實(shí)際上智能物流包裝本身也應(yīng)該是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)，智能物流包裝是構(gòu)建智能型社會(huì)的一個(gè)必要根基。

智能物流包裝，簡(jiǎn)而言之即“互聯(lián)網(wǎng)+5G+物流”，是在高速網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上運(yùn)用先進(jìn)的物流包裝與信息與智能管理技術(shù)，完成被包裝產(chǎn)品從供方向需方移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程。實(shí)現(xiàn)智能物流包裝的價(jià)值在于一方面可以為供貨方爭(zhēng)取較低的成本消耗，另一方面為購(gòu)貨方提供滿意的服務(wù)，同時(shí)又可以節(jié)約社會(huì)資源的利用及物流包裝運(yùn)輸過(guò)程的物流費(fèi)用，以最少的投入來(lái)獲得最大社會(huì)效益的智能型物流包裝管理體系。智能物流包裝是現(xiàn)代物流業(yè)未來(lái)發(fā)展方向的目標(biāo)之一。

1.智能化

在信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與人工智能技術(shù)不斷普及的背景下，當(dāng)代社會(huì)也變得越來(lái)越智能化。物流包裝的智能化不僅限于對(duì)包裝產(chǎn)品的溯源、管理、庫(kù)存水平的確定、輸送道路的選擇、自動(dòng)分揀系統(tǒng)的運(yùn)行、自動(dòng)跟蹤技術(shù)的控制、物流配送中心的倉(cāng)儲(chǔ)管理等問題，隨著時(shí)代的發(fā)展，智能化物流包裝也將不斷地被賦予新的標(biāo)準(zhǔn)、概念和功能。

2.柔性化

智能物流包裝意味著在物流包裝領(lǐng)域的運(yùn)用可以依據(jù)消費(fèi)者需求波動(dòng)來(lái)靈活的調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝、輸送和及時(shí)跟蹤溯源。物流包裝業(yè)的發(fā)展亦如此，必須按照客戶的需求提供高度可靠、特殊的額外服務(wù)，“以顧客為中心”的服務(wù)內(nèi)容將不斷增加，服務(wù)越來(lái)越重要，假如沒有智能物流包裝系統(tǒng)的支撐，達(dá)到柔性化的目的是不可能的。

3.一體化

智能物流包裝不再僅僅局限于企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的全部物流活動(dòng)過(guò)程中，在企業(yè)與企業(yè)之間的物流活動(dòng)中也普遍存在。智能物流包裝就是把被包裝產(chǎn)品的包裝、物流管理作為活動(dòng)運(yùn)行的中心軸，使活動(dòng)過(guò)程包括包裝、輸送、倉(cāng)儲(chǔ)和裝卸等環(huán)節(jié)變得系統(tǒng)化，最終以理論最低成本為客戶提供最為滿意的物流服務(wù)。

4.社會(huì)化

隨著物流包裝活動(dòng)的不斷改善，物流包裝過(guò)程涉及的設(shè)備也開始向國(guó)際化、物流包裝技術(shù)全球化、物流包裝服務(wù)全面化靠。一個(gè)社會(huì)化智能物流包裝體系的形成可以方便貨物的智能化跨國(guó)流通，這將有利于國(guó)家資源的優(yōu)化利用帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)繁榮。

1.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是具備高度自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集的一種技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)、光、機(jī)、電和通信等技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的。它利用具有一定識(shí)別作用的裝置，來(lái)自動(dòng)識(shí)別和獲取商品的相關(guān)信息，并將物體信息傳遞給后臺(tái)的處理系統(tǒng)，以完成相應(yīng)后續(xù)處理的一種技術(shù)。條碼識(shí)別技術(shù)是當(dāng)下應(yīng)用最普遍的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它的運(yùn)用原理是通過(guò)光電掃描設(shè)備識(shí)別并讀取條碼符號(hào)，使信息快速錄入。條碼是由一些按照一定順序列出的黑白相間的條及相應(yīng)能表達(dá)特定信息的數(shù)字構(gòu)成的。不同類型的條形碼對(duì)應(yīng)數(shù)字符號(hào)及黑白條的排列順序不同。生物識(shí)別技術(shù)是一種利用人類自身行為或生理特征進(jìn)行身份確認(rèn)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。像人類的說(shuō)話聲音、面部輪廓、手指指紋等不同人體獨(dú)有的特征。正是因?yàn)槿梭w特征的不可復(fù)制性，使得這一技術(shù)在安全性方面的身份確認(rèn)體制更為完善。射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是運(yùn)用感應(yīng)技術(shù)、微波技術(shù)或者無(wú)線電波的讀寫器設(shè)備在不用直接接觸的情況下就能讀取信息并自動(dòng)收錄的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)的保密性和精確性都相當(dāng)高。

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)是一個(gè)數(shù)據(jù)集合，具有集成性、變動(dòng)性和主題性。把不同類型與來(lái)源的數(shù)據(jù)在加工處理后于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中存放、過(guò)濾和維護(hù)是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的目的，支持大量的復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析處理。數(shù)據(jù)挖掘是一個(gè)可以從大數(shù)據(jù)、隨意選取的不確定的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)范圍中，提取出人們所不知道，但是又具有潛在價(jià)值的信息和知識(shí)的新型商業(yè)信息處理技術(shù)的過(guò)程。數(shù)據(jù)挖掘的目的是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸類、分析與推理，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系，并預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，為決策者提供可靠依據(jù)。

3.人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是探索研究用計(jì)算機(jī)模擬人類智能工作，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它意圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來(lái)，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，除了計(jì)算機(jī)科學(xué)以外，人工智能還涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多門學(xué)科。人工智能學(xué)科研究的主要內(nèi)容包括：知識(shí)表示、自動(dòng)推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識(shí)獲取、知識(shí)處理系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解、計(jì)算機(jī)視覺、智能機(jī)器人、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等方面。

4. 5G高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

根據(jù)圓通研究院發(fā)布的《5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在新一代物流行業(yè)中的應(yīng)用》，5G在各物流場(chǎng)景中的應(yīng)用將分為4個(gè)階段實(shí)現(xiàn)。

第一階段：基于5G的高帶寬特點(diǎn)，主要服務(wù)場(chǎng)景為eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶），具體應(yīng)用包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的物流應(yīng)用、物流數(shù)據(jù)計(jì)算平臺(tái)以及區(qū)塊鏈物流安全平臺(tái)等。其中，基于5G的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)物流應(yīng)用包括：①在倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)中，通過(guò)AR技術(shù)完成分揀和復(fù)核，以及通過(guò)其查看三維布局幫助工程師完成倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)計(jì);②在運(yùn)輸環(huán)節(jié)幫助優(yōu)化配載和裝載順序，助力高效、準(zhǔn)確的裝卸貨;③在配送環(huán)節(jié)優(yōu)化配送路線，保障“最后一公里”配送。

第二階段：基于5G廣連接、海量接入的特點(diǎn)，主要服務(wù)場(chǎng)景為mMTC（大連接物聯(lián)網(wǎng)），具體應(yīng)用包括物流智能能源供給、物流智能倉(cāng)儲(chǔ)、工業(yè)級(jí)工業(yè)級(jí)物流監(jiān)控等。5G作為傳輸層技術(shù)為智能倉(cāng)儲(chǔ)提供了有力的通信環(huán)境，助推機(jī)器人、穿梭車、可穿戴設(shè)備、分揀設(shè)備、AGV等的使用，提高作業(yè)效率，保障作業(yè)安全。

第三階段：基于5G低時(shí)延的特點(diǎn)，主要服務(wù)場(chǎng)景為uRLLC（超高可靠超低時(shí)延通信），主要服務(wù)場(chǎng)景包括工業(yè)級(jí)視覺系統(tǒng)、全自動(dòng)化物流運(yùn)輸。其中，全自動(dòng)化物流運(yùn)輸包括前文提到的物流貨車自動(dòng)化駕駛、物流車隊(duì)編隊(duì)行駛、無(wú)人機(jī)快遞系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程物流節(jié)點(diǎn)控制等等。

第四階段：在5G切片技術(shù)支撐下，5G進(jìn)入全面推廣階段，各種業(yè)務(wù)場(chǎng)景能夠以切片形式融入一體化的物流體系。

智能化物流包裝關(guān)聯(lián)的第一、二、三、四階段，通過(guò)目前的北斗、各種溯源開發(fā)方案、集成化的電子基因標(biāo)簽識(shí)別等創(chuàng)新研發(fā)技術(shù)，可以對(duì)物流包裝中的包裝箱、托盤等進(jìn)行智能化延伸與集成設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)對(duì)產(chǎn)品實(shí)施信息交換與通訊監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝箱的循環(huán)利用、對(duì)流通環(huán)節(jié)進(jìn)行有效監(jiān)控。

包裝對(duì)于人類生活而言不可或缺，智能化物流包裝在延伸包裝價(jià)值，提升包裝安全性與可達(dá)性上有著新的優(yōu)勢(shì)?？梢灶A(yù)期的是，未來(lái)隨著5G高速網(wǎng)絡(luò)的商用，創(chuàng)新性的智能物流包裝方案將層出不窮，涉及物流包裝的多個(gè)層面，滿足其更好的物流服務(wù)功能。

作者單位：鄭州電力高等?？茖W(xué)校、中國(guó)智能包裝技術(shù)應(yīng)用研究中心、河南科技大學(xué)包裝工程系

責(zé)任編輯：李倩 liqian@cprint.cn