IAII（人工智能产业研究院）与AIL(智能物流基金会)通过介绍各主要技术的基本情况，同时结合国内外电商平台(如亚马逊、京东)、领先物流企业（如顺丰、DHL），在各技术上的开发历程、应用场景与未来规划，全方位展示智能物流在行业中的发展现状与未来。

　　智能物流技术发展趋势与行业应用实践

　　3.1 仓内技术

　　主要有机器人与自动化分拣、可穿戴设备、无人驾驶叉车、货物识别四类技术， 当前机器人与自动化分拣技术已相对成熟，得到广泛应用，可穿戴设备目前大部分处于研发阶段，其中智能眼镜技术进展较快。

　　机器人与自动化技术

　　仓内机器人包括AGV(自动导引运输车)、无人叉车、货架穿梭车、分拣机器人等， 主要用在搬运、上架、分拣等环节。国外领先企业应用较早，并且已经开始商业化，各企业将在机器人的应用场景深入推进。国外企业如亚马逊、DHL，国内企业京东、菜鸟、申通已经开始布局。

　　领先实践1-亚马逊：通过收购KIVA，构筑技术壁垒，是目前全球市场上物流仓储机器人应用最广泛、最领先的企业

　　2012年，亚马逊为应对自身快速增长的业务需求，收购全球领先的仓内机器人初创企业KIVA Robotics进入仓内机器人领域，主要用于仓内货架搬运、分拣。

　　2013-2014年底，亚马逊首先在美国的10 个亚马逊物流中心布局1.5万个机器人， 随后亚马逊将KIVA部署向其全球各地转运中心拓展，截止2016年，亚马逊已在其全球13个物流中心部署了超过3万个Kiva 机器人，在机器人的帮助下，亚马逊每笔订单的处理都能节省1个小时，捡货到发货时间从要1个半小时缩减为15分钟，每年可以节省约9亿美元的人力成本。

　　2016年，KIVA正式更名为Amazon Robotics， 力图打造新型机器人平台，除研发新型AGV 机器人外，还将致力于研发可胜任打包、分拣等复杂环节的先进机器人，最终实现仓 储无人化的目标。

　　领先实践2-京东：成立X事业部，并与新松机器人合作进行研发，机器人应用覆盖搬运、上架、分拣等环节为在“618”、“双十一”等流量高峰期保证消费者体验，并降低企业整体运营成本

　　2014年，紧随亚马逊收购KIVA后，京东开始布局仓内机器人技术，以实现其无人 仓的战略目标，同年京东研制的第一代仓 储机器人投入“亚洲一号”系列仓库进行实地操作。

　　2016年，京东成立X事业部，开始接手机器人项目研发，组建无人仓团队，并成功开发SHUTTLE货架穿梭车、DELTA型分拣机器人、六轴机器人6-AXIS等六种型号机器人。同年，京东与新松机器人签订战略合作协 议，共同探索机器人在京东仓库中的开发应用，获取相应软硬件技术。目前，京东已经具备了自主批量研发、生产智能物流机器人的能力，研究开发的各类机器人可覆盖从 搬运到分拣的全程操作。

　　2017年，京东部署了大量AGV机器人的昆山无人分拣中心正式亮相，在国内首次实 现前后端无人AGV自动装、卸车作业。同 时，在仓储的商品上架，商品分拣各环节，京东还部署了其研发的SHUTTLE货架穿梭车等各型号机器人，基本实现了仓储全流程自动化。仓内机器人的应用也是京东向无人仓这一战略目标迈进的关键举措，通过部署自动机器人，京东“无人仓”的存储效率可达到传统人工横梁货架存储效率的10倍以上。

　　未来，京东将进一步加快机器人及自动化技术研发(已有十余款机器人在研发计划 中)，在北京亦庄附近建设无人设备工厂，实现仓储机器人等无人设备更大规模量产。并计划开始建设三万平米无人仓，预计到2018年开始投入使用，核心特色体现为数据感知、机器人融入和算法指导生产，全面改变目前仓储的运行模式。

　　领先实践3-阿里菜鸟：建立菜鸟ET实验室，开发仓内机器人，以AGV(自动导引运输车/机器人)为主，已在天津、惠阳仓大规模投入使用，未来将拓展机器人型号

　　2015年，阿里成立ET实验室，目标通过研发物流前沿科技产品，追求符合未来科技发展的物流生产方式，并牵头进行仓内机器人研发，开发出造价高达上百万的“曹操”仓内机器人，其能顶起的重量可达到500斤，同时还能灵活旋转，通过在天津仓部署“曹操”机器人迅速定位商品区位、规划最优拣货路径，提升仓内操作效率。

　　2017年8月，菜鸟广东惠阳机器人仓投入使用，仓内部署上百台阿里自主研发AGV机器人，主要用于货物搬运，提高仓内效率。除了AGV外，菜鸟还尝试在仓储其他环节研发生产机器人，如广州仓库在包装等环节使 用机器人，天津武清仓已在使用自主研发 的仓内分拣机器人(托举机器人)。未来，菜鸟网络将进一步探索机器人与云端智能调度算法、自动化设备的磨合，在更多仓内环节应用机器人，并与合作伙伴将会在多个仓库内复制机器人模式。

　　领先实践4-顺丰：通过直接购买第三方定制化产品重点布局自动化分拣

　　顺丰很早就在中转场应用自动化分拣技术进行分拣，2016年顺丰斥资1亿元在宁波建设了大型自动化中转场，通过引进了全自动化的机器人分拣模式之后，分拣速度得到了很大的提升，针对小件快件，全自动化的分拣机器人甚至可以达到一小时分拣四万件的速度，同时出错率也比起人工分拣大大降低。

　　领先实践5-申通：以直接采购第三方产品，进行定制化设计为主。采用与第三方合作进行仓内机器人仓内布局，2017年申通快递和浙江立镖机器人企业以及海康威视合作研发机器人。

　　2017年，申通在在义乌、天津、临沂三地的分拨中心启用分拣机器人，其可以扫码、称重以及分拣，每小时可完成分拣1.8万件， 可减少70%人工。未来，以申通为代表的通达系将继续加强与外部研发机构的合作，加快对现有分拨中心的升级换代，实现向自动化分拣中心的转变。

可穿戴设备

　　当前仍然属于较为前沿的技术，在物流领 域可能应用的产品包括免持扫描设备、现实增强技术-智能眼镜、外骨骼、喷气式背包，国内无商用实例，免持设备与智能眼镜小范围由UPS、DHL应用外，其他多处于研发阶段。整体来说离大规模应用仍然有较远距离。智能眼镜凭借其实时的物品识别、条码阅读和库内导航等功能，提升仓库工作效率，未来有可能被广泛应用，京东及 亚马逊等国内外电商企业已开始研发相关智能设备。

　　领先实践1-亚马逊：提前布局智能装备研究

　　由亚马逊下一代工作室负责，2015年提交 专利申请，智能眼镜配备了可穿戴电脑，可以识别商品所处的位置，而且内置有图形 传感器，能够识别与某项任务相关的物品。这种传感器还有可能识别邮寄地址、条形码或二维码等包裹标记。未进行实际应用，当前尚处于研发状态。

领先实践2-菜鸟：重点布局AR增强设备，外部提供硬件，内部强调研发算法

　　2016年，在仓内操作层面，菜鸟高调宣布未来将推动AR智能物流系统，利用微软的Hololens头戴式设备，看到所有快件的信息，仓库商品的质量、体积等相关信息会映入操作者眼帘。方便操作者快速找到对应商品在仓库中所处位置，并且会自动规划最优路线提示操作者拿到相应订单商品。

　　2017年，菜鸟物流推出AR技术快速找快递+刷脸签收。用户取快递时，只要打开手机APP，扫一扫就可以体验AR智能查件，然后根据手机AR显示的位置就可以轻松找到自己的包裹。然后刷脸签收，验证成功后就可以带着包裹离开了。未来， 菜鸟将加大在AR仓内技术领域的研发与应用。

　　领先实践3-DHL：与第三方合作进行研发测试

　　DHL与理光（Ricoh）、可穿戴设备解决方案供应商Ubimax进行合作，将“视觉分拣”技术应用于仓库的分拣流程中。2014 年，DHL已经成功在荷兰进行了智能眼镜应用试验，员工通过智能眼镜扫描仓库中的条码图形以加快采集速度和减少错误。

　　其后，DHL与Vuzix合作打造了一套“免提式”仓库解决方案，其M100智能眼镜将与Ubimax开发的仓库“vision picking”软件协作，该系统提供了实时的物品识 别、条码阅读、室内导航和无缝的信息集成，直接连接到DHL的仓库管理系统。应用之后，分拣效率提升了25%。

　　领先实践4-UPS：与第三方合作进行研发测试

　　2012年，为了提升效率，并提供更多的跟踪信息，UPS已经开始启用基于摩托罗拉RS507蓝牙戒指成像仪的新系统，这一可穿戴设备包括一个戴在手指上的支持蓝牙的免提式条形码扫描仪，以及一个戴在员工手腕或髋部的小型终端。利用这一设备，UPS员工能够更快速地获取及处理条形码图像，加快包裹装车速度，截止2013年第四季度时，UPS装备逾3.8万个此类设备；2015-2016年，UPS已开始研发配套的电子眼镜与数据手套。

　　3.2 干线技术

　　干线运输主要是无人驾驶卡车技术。无人驾驶卡车将改变干线物流现有格局， 目前尚处于研发阶段，但已取得阶段性成果，正在进行商用化前测试。

　　无人驾驶卡车

　　无人驾驶乘用车技术已经取得了阶段性成果，目前多家企业开始了对无人驾驶卡车的探索。由多名Alphabet前高管成立Otto，研发卡车无人驾驶技术，核心产品包括传感器、硬件设施和软件系统，目前已经进入测试阶段，虽然公路无人驾驶从技术实现到实际应用仍有一定距离， 但从技术上看，发展潜力非常大，未来卡车生产商将直接在生产环节集成无人驾驶技术。

　　目前，无人驾驶主卡车主要由整车厂商主导，如戴姆勒等，但也有部分电商、物流企业正尝试布局，如亚马逊已申请无人卡车相关专利提前布局，而国内企业如京东也正在尝试研发无人卡车。

　　领先实践1-亚马逊：提前布局无人卡车研究

　　由Prime AIR无人机研发项目组负责，出于降低干线物流成本，防范运力不足等问题需求，2017年初提交的专利申请显示亚马逊正在研制自动驾驶汽车，因为该专利涉及可变车道导航等复杂任务。当前尚处于研发状态。

　　未来，自动驾驶汽车和自动驾驶卡车可能将成为亚马逊内部物流部门的一个重要组成部分。由X事业负责，京东的无人卡车将会是一个移动的配送站，行驶的时候会不断地释放配送机器人，进行末端派送。

　　3.3 最后一公里技术

　　最后一公里相关技术主要包括无人机技术与3D打印技术两大类。无人机技术相对成熟，目前包括京东、顺丰、DHL等国内外多家物流企业已开始进行商业测试，其凭借灵活等特性，预计将成为特定区域未来末端配送重要方式。3D技术尚处于研发阶段，目前仅有亚马逊、UPS等针对其进行技术储备。

　　无人机

　　无机技术已经成熟，主要应用在人口密度相对较小的区域如农村配送，中国企业在该项技术具有领先优势，且政府政策较为开放，制定了相对完善的无人机管理办法，国内无人机即将进入大规模商业应 用阶段。2013年以来各行业内领先企业纷纷启动无人机项目，亚马逊自2013年至今无人机技术已经过多次升级。2017年京东成立无人机运营调度中心标志着无人机在国内已基本可进行大规模商用。未来无人机的载重、航时将会不断突破， 感知、规避和防撞能力有待提升，软件系统、数据收集与分析处理能力将不断提 高，应用范围将更加广泛。

　　领先实践1-亚马逊：成立专门部门PRIME AIR，对无人机技术不断迭代升级，但受限于美国无人机政策，距离正式商用仍有距离

　　2013年亚马逊启动无人机项目，由亚马逊 “下一代实验室”牵头，进行无人机项目研发，已实现高效、无人化配送，进一步向亚马逊全自动化运营的目标迈进。2016年通过对欧洲一个顶级计算机团队的收购，完成了针对无人机的视觉系统的升级，实现对降落环境的监测，保证降落准确度。至今已提出无人机“多层次运营中心”等多项无人机相关专利申请。

　　经过多年酝酿，2016年，亚马逊在英格 兰的农村地区启动无人机送货项目，并首次成功送出第一单。2017年，亚马逊的 无人机送货部门Prime Air在美国公开亮相，并对首次对外发布亚马逊无人机产品。“Prime Air”无人机计划实现30分钟内将产品送到顾客手中，将在120米以下的空域里自动飞行，主要负责运送5磅以下的小包裹。但受限于美国的无人机使用规定，当前尚未进行大规模应用。

　　未来，亚马逊计划在无人机上添加更多功能模块，在2017年提交的一份亚马逊专利申请中显示，其计划将航拍画面等数据加以分析，然后得出消费者消费需求，由无人机进行定制化的商品推荐，如客户的屋顶如果看起来有缺陷，那么亚马逊无人机可以推荐屋顶维修服务。

　　领先实践2-京东：重资布局无人机，开发多款无人机产品，建设无人机调度中心，已初步实现商用化，未来将依托无人机，基本实现对中国农村的全覆盖， 是目前市场上无人机技术应用最领先的企业之一

　　京东农村战略的成功落地使农村市场订单量快速增长。但是农村人口密度低，单位面积下支撑的订单量有限，沿用之前的配送方式无疑意味着运营成本升高，订单周期拉长，客户体验降低。京东尝试用无人机来替代人工送货，将货物从各城镇末级站点送至各村配送点，实现15~25公里范围内的自动配送。

　　2015年末，京东启动无人机研发项目， 由京东物流实验室（后转为X事业部）负责，同时与航天局等国家部门及领先的第三方无人机企业紧密合作。经过多年研发，京东在飞行控制、主动避障、智能化和集群飞行等方面进行了大量技术积累。2016年，成功设计了VTOL固定翼无人机等多款载重5-10kg不等的无人机 。2017年，京东加大对无人机研发投入，在西安成立西北无人机研发中心。

　　京东的无人机项目一开始就以商业为目的，2016年京东成功利用自主研发无人机在宿迁完成物流首单配送，2017年更是在宿迁建立全球首个无人机运营调度中心，标志着京东无人机常态化运营将逐步开展，无人机项目已进入实际应用的快车道。2017年618期间实现多省市无人机配送常态化运营，已经完成1，000余单配送。

　　未来，京东将持续加大物流无人机的研发与应用，将尝试开发大型载重无人机， 拓展配送品类。在四川、陕西建立约300 个无人机机场。建成后将实现24小时内送达中国的任何城市。并期望未来每天能用无人机为40万个村庄送货。

　　领先实践3-DHL：自主研发为主，经过多次迭代升级，技术积累已经较为成熟， 具备商用基础

　　2013年末DHL启动无人机研发项目，应对日益增长的人工成本，并实现在高成本地区一天24小时、一周7天的收发快递， 以自建团队，自主研发为主。同年研发出第一代无人机，起降运动尚需人工遥控， 并成功利用无人机Paketkopter将波恩药房的一个药品包裹从运送至一公里外的DHL总部。

　　2014年，DHL研发出第二代无人机，能携带1.2公斤货物，时速可达65公里，仍需工作人员手工装卸货物；2015年底，第三代无人机亮相，可以在机舱内携带2公斤以内、体积不大于4.4升的货物，由于体形苗条矫健，飞行时速可达80-126公里，可以最大程度地实现“无人操作”。

　　经过将近两年的研发测试，2016年初，DHL在巴伐利亚镇试验其无人机交付项目，共成功递送超过130个包裹，使得其成为全球第一家利用无人机技术为客户提供快递服务的企业。

　　未来，DHL将计划拓展城市的无人机交付项目，从现有渠道信息来看，DHL的无人机送货，暂时限定德国地区，尚未有推广到全球的计划。

　　领先实践4-顺丰：顺丰战略性项目，2012年就已开始布局，通过组建研发团队，入股领先企业等方式，积累了众多技术，近期取得空域许可，即将实现商用

　　早在2012年，为应对中西部、三四线城 市机场数量较少、山脉纵横、路网基础较差，难以实现快速公路转运的问题，顺丰就提出了物流无人机设想，无人机物流成为顺丰重点战略之一。2013年，顺丰内测“无人机快递”服务。

　　2015年，顺丰入股智航无人机，加快无人机领域研发布局。2017年上半年，顺丰自研的Manta Ray垂直起降固定翼无人机问世。截至目前，顺丰在无人机领域上申报和获得的专利数量达111项，顺丰通过投资、自研等多种方式，成功构建了无人机研发体系。

　　2017年6月底，顺丰与赣州市南康区联合申报的物流无人机示范运行区的空域申请，得到了东部战区的正式批复，成为目前国内唯一获得正式审批的示范空域。当前顺丰正在珠三角地区大量测试无人机的配送效果，收集飞行数据，为将来整体运营、调试系统的搭建提供数据支撑。

　　未来，顺丰集团继续推进无人机战略， 在成都双流建立大型物流无人机总部基地，2020年起，开始向全国推广，实现无人机支线网络对接顺丰的全国航空网络， 推动区域内货运航空网络的全覆盖，实现区域内货物运输全国次日达。

　　3D打印

　　3D技术对物流行业将带来颠覆性的变革，但当前技术仍处于研发阶段，美国Stratasvs和3D Systems两家企业占绝大多数市场份额。未来的产品生产至消费的模式将是“城市内3D打印+同城配送”，甚至是“社区3D打印+社区配送”的模式， 物流企业需要通过3D打印网络的铺设实现定制化产品在离消费者最近的服务站点生产、组装与末端配送的职能。

　　领先实践1-亚马逊：提前布局3D打印技术

　　2014年，亚马逊开设3D打印商店，为购 物者提供超过200种产品，并与总部位于辛辛那提的3DLT和布鲁克林的Mixee实验室两家打印企业签署了协议，进行3D 打印的初步布局。通过3D打印商店，用户可以提交他们创造的个性化产品，商品品类包括耳环、摇头玩具等，通过3D预览强化用户体验，并最终打印出用户定制化商品，最终再由亚马逊实现配送。

　　2015年，亚马逊提交的一项专利显示， 其将把静态的3D网络变为动态布局，消费者下单后，将把指令发送给最近的3D 打印车，并在车辆向消费者行驶的途中进行产品3D打印与组装，并最终送达消费者。

　　领先实践2-UPS：与领先3D企业合作， 尝试推出3D打印产品，拓展商业服务

　　2015年UPS推出了一项额外服务——为寄包裹的顾客提供现场3D打印服务， 目前这一网络基本已遍布整个美国，同时，UPS与厂商合作推出定制化产品服务，比如为消费者提供定制高尔夫球杆。UPS在其位于肯塔基州路易斯维尔的大型车间装配了上百台工业3D打印机，当消费者下单后，UPS收到需要任务，把它们交给CloudDDM 3D打印机完成，在打印和组装完成后，再配送给消费者。