基于物聯網相關技術對物流中“最后一公里問題”的探討

鄭雨辰

摘要：在現代物流過程中，在較大規模的運輸配置中已經實現了相當程度的智能化，這一領域的成果主要得益于大宗商品的物流相對穩定，有利于設計、形成規模效應，并有效降低成本。具體的應用例有阿里巴巴、京東等所使用采用機器人進行的大型智能分揀中心，以及運用大數據相關技術進行的整體物流方案配置等。但與此同時，像共享單車之類服務，往往會出現由于出行中存在“最后一公里問題”，在物流行業中也仍然存在類似“最后一公里問題”。具體表現為在絕大多數末端配送中仍然采用配送員駕駛輕型交通工具按片區進行集中配送，從而出現效率相比其他環節低下的現象。

關鍵詞：物聯網;技術;最后一公里;分析

引言

隨著新材料和新技術的快速迭代，構建此類系統的成本快速降低。對各種算法的研究也因為計算機技術的快速進步而有了飛躍式的提升。同時，大數據作為未來信息時代的基礎也在逐步完善和發展，不管是數據的總量以及對數據挖掘的深度和效率都在提升，每年有大量人才投入到這個領域，存在廣闊的技術發展前景和競爭效應。

1.研究現狀與研究內容

物流系統已經是一個發展較早，較為成熟的系統。國內外已經有過基于各種技術對其中各方面問題進行的研究。例如基于GIS和GPS技術對智能物流中跟蹤服務系統的設計和實現。對智能物流概念和框架的整體設計。智能物流中面向RFID的研究等等。較為全面的對這一領域有了較為深入的研究，為新系統的構建提供了很好的基礎?；谑占墨I的年代限制，大多數研究成果存在改善的空間，例如在定位技術的研究中可以使用國產定位系統北斗等取代GPS，擺脫設計中存在的技術安全和穩定性問題，以及可以進一步研究在規模效應產生后擴大規模以及出現新技術時對已有設備進行更新換代時的成本分布問題。

研究內容分為兩部分，負責整體控制的自動化系統和末端執行的機器人。系統功能設計：中央控制系統需要在不需要人工輔助的情況下自動接受配送訂單并分配任務，且需要不斷根據已有數據對路線規劃進行優化。同時負責為末端配送機器人提供指令。人工操作方面：需要提供界面供監控人員使用，隨時對問題進行解決。中間信號節點可由各大電信運營商提供，目的是為所有末端執行裝置提供穩定，快速的網絡連接服務，從而進行處理訂單反饋信息，修改指令等各種操作，信號需要有立體覆蓋能力，不能出現因高度等因素而造成的信號死角。

末端執行機器人負責執行訂單的配送任務，具體可包括各種無人機，自動駕駛車，小型配送機器人等型號，負責完成不同距離，不同配重的配送任務。在配送站點與目標地點之間自動工作。機器人應為電池驅動，可以通過簡單的自動程序快速更換電池用以提升工作效率，并在長時間工作條件下保持低故障率。同時還應能夠適應一定程度的交通路況，從而可以在正常的交通系統內運轉而無需改動城市建設。

2.核心技術分析

中央控制系統的核心技術為使用蟻行算法和遺傳算法等綜合而成的智能線路改良系統，通過簡化路徑以達到節約時間和能源成本的目的，同時，由于為每臺終端配置智能的線路規劃價格昂貴且容易損壞，因此需要中央控制系統負責給出指令規劃終端的行動路線，使得終端僅需要處理少量簡單指令，而把主要的運算工作放在中央控制系統的服務器內。

為達成這一目標，需要帶寬大、延遲低的傳輸中轉設備。對5G設施的基礎建設具有一定程度的要求。終端則力求結構簡單，盡可能以價格低廉的單片機為核心，提供數據收集，上傳，下載等基本任務的操作，并提供界面供用戶使用，在完成這些要求的前提下盡可能減小能耗和自身重量，提高電池效率，延長使用壽命。并通過大規模生產標準化配件進一步壓縮成本。

3.研究方案

該系統設計用于使用電腦進行操作，力圖使日常維護工作盡可能簡單，前端可使用LABVIEW語言進行編寫，減小工作量并增加可視性。首先完成主體的接收并處理訂單的系統，再開發自動規劃路線并結合交通環境進行路線規劃設計的驗證。而后開發并驗證路線優化系統的工作情況和效率，以上過程均采用由實際城市交通網絡中較為復雜的部分建模得來的信息進行模擬輸入和驗證反饋，在達到預期標準后可配合實機進行現場操作測試。初步取得成果后進行小規模試點生產和運行測試，并開始測算大規模生產后的成本以及更新換代的成本，為進一步迭代做準備。

終端的開發方案：可以采用較為成熟的小到中型無人運輸載具作為模板，嘗試開發以單片機為基礎的控制系統，要求做到對用戶身份進行確認，收集并上傳供制定路線的信息，對電量和天氣情況等可能影響運行的情況進行監測等。

4.系統特點與創新點

這套系統可以自主完成大多數配送過程中的數據采集、登記、反饋等工作，極大的解放了人力，節約了勞動力成本，可以連續運轉，保證了長期和特殊時間段內的工作能力。創新之處在于立足5G基礎建設的新背景，實現了對新技術的利用，可以收集到寶貴的使用經驗，為之后其他基于5G和物聯網的設計提供經驗，同時整套系統軟硬件在設計上具有很強的互相兼容性，保證了整個系統運行的穩定。

5.預期成果

預期成果為形成一套兼備軟件、硬件，具有較強通用性的系統，可以稍作調整就應用于各大中小城市及鄉村等基礎網絡服務較好的地區的智能末梢物流系統。逐步形成配套產業鏈，擴大規模，改變行業運作方式。

6.總結

通過這次論文編寫，我嘗試了講學習過的理論知識相互結合，不足之處自學加以補充，從而將不同領域知識構建成一個完整的設計規劃。鍛煉了統籌規劃的能力，也很大程度上鍛煉了把理論知識轉化為實際成果的能力，并通過這一過程讓我認識到了把知識轉化成生產力的重要性。通過這次大作業，我還積累了很多其他領域的知識，比如物流和電商方面的相關研究，使我嘗試了通過專業視角去看待其他領域問題的新思路。

參考文獻：

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