今天國際:扎實推進5G在智慧物流領(lǐng)域的探索與應用——訪深圳市今天國際物流技術(shù)股份有限公司戰(zhàn)略發(fā)展部總經(jīng)理嚴雨華

文 / 本刊記者 王 玉

今天國際積極推動5G技術(shù)的應用探索，短短兩年，在智慧物流+5G的應用研發(fā)項目中，已構(gòu)建并測試了多個應用場景，設計并測試了6種5G組網(wǎng)方案，其成果已在部分項目中落地，幫助客戶改進工業(yè)網(wǎng)絡穩(wěn)定性與可靠性，并實現(xiàn)了部分新功能與新價值，推動了部分產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的應用升級。

嚴雨華深圳市今天國際物流技術(shù)股份有限公司戰(zhàn)略發(fā)展部總經(jīng)理

工業(yè)智能化的發(fā)展需要包括5G技術(shù)在內(nèi)的新技術(shù)賦能與推動，智慧物流作為工業(yè)的細分領(lǐng)域，在從信息化向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級中，也需要探索5G技術(shù)的應用。

5G作為第五代移動通信技術(shù)，具有“高速率、大連接、低時延”三大顯著特點。隨著我國 5G 網(wǎng)絡商用部署進程的加快，我國物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來了更多的變革機遇， 5G正在成為新的技術(shù)驅(qū)動力推動物流產(chǎn)業(yè)向更智慧、更高效的方向發(fā)展。

深圳市今天國際物流技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“今天國際”）作為我國最早開啟5G在智慧物流領(lǐng)域應用探索的智慧物流與智能制造系統(tǒng)集成商，目前已經(jīng)圍繞5G與AGV、攝像頭、堆垛機、WCS、PLC、數(shù)字孿生管控系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等自動化物流軟硬件設備的融合創(chuàng)新進行了深入探索，部分成果已經(jīng)成功落地應用。為此，本刊記者走進了今天國際深圳龍崗科技園5G+智慧物流園，與今天國際戰(zhàn)略發(fā)展部總經(jīng)理嚴雨華進行了深入交流，作為今天國際5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目負責人，他全面且詳細地分享了5G融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用，以及今天國際在5G與智慧物流方面的探索經(jīng)驗與成果。

記者：就您觀察，目前我國5G在工業(yè)領(lǐng)域的探索與應用情況如何？

嚴雨華：5G工業(yè)領(lǐng)域的探索剛剛起步，設備生產(chǎn)商與系統(tǒng)集成商還在研發(fā)測試的路上，運營商對工業(yè)5G網(wǎng)絡的建設與商業(yè)模式也還在摸索實驗中。但這恰恰也說明 5G在工業(yè)領(lǐng)域的應用尚處于藍海市場，對于運營商來說更是純增量市場。原工業(yè)和信息化部部長苗圩認為，5G真正的應用場景，80%應該是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，比如車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智慧港口、智能制造等。目前工業(yè)領(lǐng)域，無線覆蓋比例剛超過6%，極具想象空間。

雖然，目前5G在個人消費領(lǐng)域的應用已十分成熟，5G芯片、5G模組、5G數(shù)傳終端、5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡等同步發(fā)展，5G在手機、4K高清視頻、無人機、AR/VR等行業(yè)已經(jīng)深入應用，其大帶寬、高速率特性大幅改進了消費體驗，但相比5G前期巨大的投入，其產(chǎn)生的收益遠遠無法覆蓋。因此，5G也十分需要工業(yè)場景來證明其價值，探尋新商業(yè)模式以實現(xiàn)投資回報。但從當前階段來看，工業(yè)領(lǐng)域以傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)為主+無線WiFi為輔的網(wǎng)絡通訊方案并無明顯痛點，5G改造投入，當前尚難以產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益，所以現(xiàn)階段大部分企業(yè)口號上支持5G，實際行動上普遍抗拒遲疑，更多是隨大流，蹭熱點。

5G賦能工業(yè)，要取得長足發(fā)展，滿足萬眾期待，需要5G技術(shù)的持續(xù)演進、突破和完善，亦需工業(yè)行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)勇于突破，先行先試，建立示范。

記者：今天國際對“5G+智慧物流”的探索經(jīng)過了哪些階段？取得了哪些相關(guān)進展？

嚴雨華：2019年6月6日，我國正式發(fā)放了5G商用牌照（中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電），這一消息瞬間引發(fā)業(yè)界高度關(guān)注,而今天國際對5G在智慧物流領(lǐng)域的探索要早于此。

在深圳市政府組織下，早在2019年4月30日，作為智慧物流領(lǐng)域的標桿企業(yè)，今天國際與中國電信先行簽署了5G戰(zhàn)略合作協(xié)議，開始在建設5G智慧物流系統(tǒng)示范區(qū)、5G應用創(chuàng)新實驗室等方面展開深入合作，共同探索5G落地智慧物流與智能制造系統(tǒng)解決方案。

2019年4月，今天國際著手在科技園部署5G網(wǎng)絡，于2019年10月率先完成今天國際深圳龍崗科技園5G NSA/SA（非獨立組網(wǎng)/獨立組網(wǎng)）網(wǎng)絡覆蓋，并開始進行“5G NSA+AGV”測試，驗證技術(shù)可行性。

2020年至今，今天國際對5G+智慧物流進行系統(tǒng)規(guī)劃及落地部署，從戰(zhàn)略和全局高度做出系統(tǒng)性、前瞻性的安排，加速推動5G在智慧物流系統(tǒng)領(lǐng)域的應用落地：

目前，我們已經(jīng)研發(fā)出多個5G智慧物流解決方案，并實現(xiàn)5G通訊技術(shù)與各類智能設備、智能軟件的集成測試，構(gòu)建并測試了包括AGV+5G、攝像頭+5G、堆垛機+5G、PLC+5G、WCS+5G、數(shù)字孿生管控系統(tǒng)+5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G等多個場景，廣泛驗證了技術(shù)可行性；設計并測試了6種5G組網(wǎng)方案，包括：5G L2TP協(xié)議組網(wǎng)方案、5G PPTP協(xié)議組網(wǎng)方案、5G 固定IP組網(wǎng)方案、5G 智能路由組網(wǎng)方案、5G公網(wǎng)方案及5G MEC方案等，并申報一項發(fā)明專利和一項軟件著作權(quán)，在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

2021年，中國電信專家團隊深入今天國際5G+智慧物流園區(qū)，攜手打造全國首個基于電信自研UPF下沉的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實驗基地，工業(yè)環(huán)境UE-UPF時延最低達到10ms。

今天國際“AGV+5G”探索逐步深入，測試與運行情況頗受關(guān)注

記者：“AGV+5G”作為今天國際最早開始探索的智慧解決方案，當前進展情況如何？將會產(chǎn)生哪些具體價值？

嚴雨華：圍繞“AGV+5G”，我們逐步開始了不同深度的探索：

首先是用5G集群網(wǎng)替代WiFi。AGV的傳統(tǒng)通訊方式為WiFi通訊，相較于WiFi，5G集群網(wǎng)的優(yōu)點在于當不同的AP之間切換時不會出現(xiàn)信息丟失或者錯傳問題。

我們正在嘗試調(diào)度系統(tǒng)的云化。AGV調(diào)度系統(tǒng)的云化將會給客戶和系統(tǒng)集成商帶來較大幅度的成本降低，目前，AGV系統(tǒng)屬于單個項目授權(quán)，以倉庫為單位，每個倉庫都需要一套AGV調(diào)度系統(tǒng)，而每個調(diào)度系統(tǒng)都需要授權(quán)成本，AGV調(diào)度系統(tǒng)云化之后每個園區(qū)只需要一套調(diào)度系統(tǒng)，對于具備多個倉庫的AGV項目來說，能夠大幅降低AGV調(diào)度系統(tǒng)授權(quán)成本。

同時，我們也在嘗試控制器的云化。目前，每臺AGV都有一個本地車載控制器來控制電機，以實現(xiàn)AGV的提升和轉(zhuǎn)向，所以AGV擁有著毫秒級的響應速度。但實際應用場景中，AGV平均運行速度2m/s左右，取貨、倒退、轉(zhuǎn)向時速度更慢，因此，一般場景下的AGV幾乎不需要太高的響應速度。一個車載控制器的成本2萬-3萬，通過控制器云化實現(xiàn)一臺控制器同時控制多臺AGV運作，將會降低AGV應用成本。

記者：今天國際在5G智慧物流解決方案其他方面的探索有哪些進展？

嚴雨華：我們針對具體物流應用場景的客戶痛點與實際需求，探索5G智慧物流解決方案，多數(shù)都已經(jīng)有了初步進展,也有部分還在初步測試和探索中：

1. 攝像頭+5G

在工業(yè)企業(yè)高架庫中定期盤點作業(yè)必不可少，用堆垛機把貨物一一取出來進行盤點耗時較長，作業(yè)繁重。對此，我們正在嘗試用攝像頭+5G實現(xiàn)智能盤點，在堆垛機上安裝5G 攝像頭，提前輸入指令，在晚上或周末工人下班之后，堆垛機自動將儲位拖出，攝像頭將實際儲位信息與系統(tǒng)中的信息進行比對，一致則放回，存疑的則自動生成存疑信息后放回，并輸出異常報表，管理人員根據(jù)異常報表進行審核。

目前，我們正在與龍巖卷煙廠、廈門卷煙廠等客戶企業(yè)共同探索，現(xiàn)在還存在兩大難點需要解決：一是 5G 通訊穩(wěn)定性；二是算法，當面對盤狀、帶狀、袋裝甚至不規(guī)則貨品時，相機如何實現(xiàn)精準識別與信息比對還有待破解。

2. 堆垛機+5G

目前，堆垛機常用的通訊方式是紅外激光，紅外激光的優(yōu)勢是穩(wěn)定、高效，但其也具有兩大局限：一是距離越遠越容易出現(xiàn)信號衰竭，二是光不能轉(zhuǎn)彎，U型軌道場景下不適用，所以在長軌道（超過150m）或者U型軌道場景中，傳統(tǒng)方式是用激光中繼或者是WiFi，激光中繼設計非常復雜，易受灰塵及照度等環(huán)境影響，WiFi信號又易被高架庫貨架金屬支架干擾和衰減，長巷道區(qū)域切換信號不穩(wěn)定。堆垛機+5G可改善長軌和U型轉(zhuǎn)軌應用場景下激光和WiFi通訊方式信號不穩(wěn)定和衰減問題，并可承載大數(shù)據(jù)流。

3. 數(shù)字孿生管控系統(tǒng)+5G

當前階段，不同的設備往往應用了不同的通訊方式，通訊方式下面還有不同的通訊協(xié)議，如果是同樣在5G一張網(wǎng)下，我們可以做到不同的設備，不同的軟件系統(tǒng)存在在同一個平臺里。為此，我們正在將數(shù)字孿生管控系統(tǒng)與5G結(jié)合，組建5G一張網(wǎng)，用5G進行數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)“應采盡采”，除了物流設備、生產(chǎn)設備外，希望實現(xiàn)智能制造園區(qū)內(nèi)部的園區(qū)監(jiān)控、智能消防、車輛管理系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)等系統(tǒng)的全部鏈接。

其實，對于子母穿梭車+5G、機械手+5G、分揀機+5G等各類場景我們都在展開研究和相關(guān)測試，目前具體方向還未十分明朗，圍繞技術(shù)可行性和經(jīng)濟價值在做逐步深入探索，

記者：在今天國際的5G智慧物流解決方案的探索過程中，您和您的團隊曾遇到哪些難題？是如何攻克的？

嚴雨華：今天國際的5G+智慧物流解決方案的探索起步較早，5G在工業(yè)領(lǐng)域應用幾乎處于空白階段，無論是運營商還是我們都是摸索前行，需要克服的問題有很多。其中，我們遇到最大的問題就是5G工業(yè)組網(wǎng)問題，圍繞5G工業(yè)組網(wǎng)問題的攻克我們走過了四個階段：

第一階段：初步摸索。工業(yè)領(lǐng)域常用的通訊網(wǎng)絡是有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)（WiFi），這兩種通訊網(wǎng)絡的組網(wǎng)方式相對簡單，并且市場上有眾多經(jīng)驗豐富的網(wǎng)絡工程師，并不需要運營商的參與，工業(yè)企業(yè)或者集成商就可以完成組網(wǎng)。2020年，我們在“5G NSA+AGV”測試中發(fā)現(xiàn)，為AGV設備安裝上5G模組與5G上網(wǎng)卡，當信號傳輸?shù)搅?G公網(wǎng)之后根本無法找不到對應的服務器，為此我們嘗試了多種組網(wǎng)方案，都不成功。

第二階段：5G 固定IP組網(wǎng)。我們邀請運營商的伙伴加入進來共同探尋5G組網(wǎng)解決方案，但運營商并不懂工業(yè)，我們經(jīng)過長時間探討與測試，于2020年成功實現(xiàn)5G 固定IP組網(wǎng)方案，但后來在測試過程中發(fā)現(xiàn)，這一組網(wǎng)方案在部署和實施過程中過度依賴運營商，地域界限過于嚴苛，5G核心網(wǎng)覆蓋等多重因素限制，無法滿足今天國際全國各地眾多客戶的升級需求。

第三階段：5G 智能路由組網(wǎng)方案。針對5G 固定IP組網(wǎng)方案的諸多弊端，今天國際自主研發(fā)了智能路由軟件，智能路由可以實現(xiàn)智能組網(wǎng)，并可以兼容5G、4G、WiFi等多種網(wǎng)絡模塊，不管在什么地方，只要具備5G網(wǎng)絡信號，設備中安裝了智能路由，信號傳輸?shù)焦W(wǎng)之后，就可以在公網(wǎng)中自動定位、尋找同樣安裝智能路由的其它設備，多個智能路由就可以在公網(wǎng)上組建5G網(wǎng)絡，實現(xiàn)相互通訊。

今天國際與中國電信已在建設5G智慧物流系統(tǒng)示范區(qū)、5G應用創(chuàng)新實驗室等方面展開了深入合作，逐步深入探索5G落地智慧物流與智能制造系統(tǒng)解決方案

第四階段：引入5G MEC（Multi-Access Edge Computing，多接入邊緣計算）/UPF（User Plane Function,用戶面功能）。測試成功的PPTP、固定IP、智能路由等組網(wǎng)方案，因為5G終端需通過5G室分連接外部5G基站并繞行5G公網(wǎng)，導致測試通訊時延在30-40ms之間。30-40ms的通訊時延可以應用于物流系統(tǒng)任務側(cè)通訊的需求，比如WMS與WCS之間的通訊，WCS與AGV調(diào)度系統(tǒng)之間的通訊等，相比WiFi局域網(wǎng)具有更高穩(wěn)定性與更低時延特性。但設備控制側(cè)的通訊時延通常要求低于10ms，甚至要求低于1ms，現(xiàn)有5G組網(wǎng)方案暫無法替代有線網(wǎng)絡。

基于此，今天國際聯(lián)合中國電信在深圳龍崗科技園智慧物流體驗中心引入5G MEC/UPF，可實現(xiàn)5G本地組網(wǎng)，數(shù)據(jù)不出園區(qū)，依托5G技術(shù)的發(fā)展迭代及網(wǎng)絡優(yōu)化，有望逐步降低時延至1ms以內(nèi)。

記者：目前，今天國際“5G智慧物流解決方案”有哪些具體落地與應用？未來還有哪些相關(guān)發(fā)展規(guī)劃？

嚴雨華：目前，我們的“5G+智慧物流解決方案”已經(jīng)逐步開始進行落地應用：例如，與龍巖卷煙廠建立了首個煙草領(lǐng)域“5G+智能聯(lián)合實驗室”，我們?yōu)槠浣桓读?臺5G潛伏頂升式AGV，并另簽署了2臺5G激光叉式AGV采購合同；為一汽錫柴解放動力已經(jīng)交付的35臺AGV（30臺激光叉式AGV+5臺潛伏頂升AGV）做的5G整改方案已完成；5G結(jié)合視覺檢測和視覺輔助避障功能，逐步實現(xiàn)AGV自主規(guī)劃路徑，提升系統(tǒng)作業(yè)效率。

5G技術(shù)不是解決工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級問題的靈丹妙藥，但工業(yè)智能化的發(fā)展需要包括5G技術(shù)在內(nèi)的新技術(shù)賦能與推動。未來，我們將持續(xù)深入推動5G在智慧物流領(lǐng)域的應用，主要方向包括：

一是，建設5G融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點實驗室，深度研究開發(fā)。我們將繼續(xù)與運營商，以及生態(tài)合作伙伴共同研究基于5G技術(shù)的工業(yè)新價值和新應用，建設5G融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點實驗室，只有在實驗室里經(jīng)過充分認證，才可以得到客戶的信賴，我們也才有自信和底氣在行業(yè)里去推廣，為智能工廠建設提供解決方案和相關(guān)產(chǎn)品。

二是，參與5G融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（物流設備）通訊標準制定。基于行業(yè)經(jīng)驗，參與5G新技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備聯(lián)網(wǎng)標準的建立。目前我們正在參與兩個標準制定：一是5G AGV 的通訊標準，這是工業(yè)領(lǐng)域最先導入的一個5G相關(guān)標準，我們與華為、AGV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在共同推進；第二個是5G智慧物流行業(yè)白皮書，我們與中國電信共同起草。

三是，5G 智能物流設備產(chǎn)業(yè)化。推動5G AGV、5G 輸送機、5G 堆垛機、5G邊緣網(wǎng)關(guān)等設備產(chǎn)業(yè)化。尤其是重點推進AGV和堆垛機兩大核心設備，預計今年的堆垛機市場規(guī)模可達700臺，爭取做到行業(yè)龍頭；預計AGV市場規(guī)模為200臺，產(chǎn)值達行業(yè)前列。

第四，推進5G融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施項目落地。我們定位是系統(tǒng)集成商和設備制造商，希望我們的解決方案，我們的產(chǎn)品和設備給客戶帶來價值，因此，將會持續(xù)深入推進解決方案在煙草、汽車、石化、鋰電等行業(yè)優(yōu)質(zhì)客戶群的應用。