基于5G技术的智慧物流配送系统优化分析.pdf

246 集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月Applications创新应用边缘计算是指在接近物或数据源头，将网络、计算、存储、应用核心能力融为一体的平台，就近提供最近端服务。而边缘计算在基站上建立计算和存储能力，能够确保在最短时间内完成智慧物流配送所需要的计算并发出指令。网络云化作为5G的基础技术以及云架构的基础硬件设施，指依靠云端的移动网络数据，使部分物理硬件设备减少、建设网络费用降低、速度升级加快。其可应用于智慧物流配送的程序中，助力物流企业业务线增速。2 智慧物流配送智慧物流配送是指将无线射频识别技术RFID、传感技术、全球定位系统GPS等物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台应用于物流配送环节，实现自动化运作和高效优化管理。目前其主要分为以下三种方式：无人车、无人机、智运快线。（1）无人车配送是指配送机器人或配送物流车根据指令将货物从出发地准确无误地送往目的地，并自主停靠在配送点。（2）无人机配送是指为满足即时性需求，在城市交通拥挤或山区道路崎岖等场景下，通过无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵无人驾驶的低空飞行器运载包裹。（3）智运快线即智慧物流运输快线，致力于解决偏远地区的物流配送问题，其以县为中心，县的周边建立物流总仓，乡镇上建立物流基站，村口建立收发站，再用索道连接，货物到达村口后村民自取。0 引言按目前快递业务的增长趋势，物流配送若仍以传统配送方式为主，不仅物流成本是个问题，招募配送人员也会出现困难，更无法保证配送效率。智慧物流配送能很好地解决上述问题。尤其在疫情防控期间，为避免交叉感染，由原有的人工配送转为无人配送，例如无人车、无人机、智运快线等，不仅能很好地解决非接触配送和消杀问题，还能有效解决物流配送“最后一公里”的难题。然而，这些配送机器本身存在大量传感器设备，当前技术尚不完善使得上述无人配送方式受到相应约束及限制。随着5G技术逐渐商用化，将很大程度上保证传感器设备数据传输，让智慧物流配送反应更灵敏，配送更高效。本文基于5G技术对智慧物流配送进行优化研究。1 研究背景5G技术。5G技术是第五代移动通信技术，实现高速度、低延迟、降低成本、节省能源、扩大系统的容量及确保大规模设备的互通连接。5G技术主要包括网络切片技术、边缘计算、网络云化等关键技术，这些技术在智慧物流配送领域起着至关重要的作用。网络切片技术是指为了让不同的服务需求有对应的网络满足，而将运营商的网络划分成多个虚拟网络。具体表现为通过带宽、延迟、可靠性、安全性分成不同的网络，来满足智慧物流配送的各种需求。作者简介：柴子青，晋中信息学院，硕士研究生；研究方向：物流信息化。收稿日期：2022-09-30；修回日期：2023-05-28。摘要：阐述5G移动通信技术、网络切片技术、边缘计算、网络云计算的特点，智慧物流配送中的无线射频识别技术、传感技术、全球定位系统、物联网技术的应用，基于5G技术的智慧物流配送系统优化。关键词：智慧物流，配送系统，网络切片，物联网。中图分类号：TP391.44，TN929.5 文章编号：1674-2583(2023)06-0246-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.112文献引用格式：柴子青，程艳.基于5G技术的智慧物流配送系统优化分析J.集成电路应用,2023,40(06):246-247.基于5G技术的智慧物流配送系统优化分析柴子青，程艳（晋中信息学院，山西 030805）Abstract This paper describes the characteristics of 5G mobile communication technology,network slicing technology,edge computing,network cloud computing,the application of wireless radio frequency identification technology,sensor technology,global positioning system,IoT technology in smart logistics distribution,and the optimization of smart logistics distribution system based on 5G technology.Index Terms smart logistics,distribution system,network slicing,Internet of Things.Analysis on Optimization of Intelligent Logistics Distribution System Based on 5G TechnologyCHAI Ziqing,CHENG Yan(Jinzhong Information College,Shanxi 030805,China.)Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月 247智慧物流配送现状分析。无论是国外还是国内，目前都已在智慧物流配送赛道上发力，各大物流公司在相关技术方面进行深入分析，致力于发展无人配送方式。但当前存在的很多技术问题使智慧物流配送投入使用较少，具体如下：（1）信息化覆盖范围窄。据调查发现，频繁接触信息化设备的人群主要集中在一线、二线城市，承担主体业务量的三线、四线城市及农村地区接触机会却非常少。虽然无人车、无人机等智慧物流配送设备在逐渐投入使用，但仍是少部分，说明我国物流配送系统的信息化程度并不高，导致货损货差的状况使得无法有效满足客户的配送需求。（2）无法应对突然场景。由于深度学习技术不够强大，目前无人车的计算平台无法应对即时事件，存在安全配送隐患。且无人车配送涉及自动驾驶技术，该技术我国仍处于研发试用阶段，目前仅有部分路段进行测试，在复杂的交通中不可用。无人机自身飞行安全问题不可控性较大，如天气、蓄意破坏、人员操作不当等，其自主导航、飞控系统、避障系技术、动力系统等均需进一步提高。（3）缺乏物流配送通道。首先，城市向外扩张和城乡一体化的发展，使得城市的配送区域越来越大，配送业务随之增多，物流配送企业不得不调用更多货运车辆来满足配送需求；其次，城市交通拥堵本身就大幅度限制了配送效率，而为了满足更多需求，新加入大量车辆又会使得交通更加拥挤，配送效率反而会更低，造成恶性循环。而农村地区则因为地理劣势，交通不便甚至道路不通而快递无法送货上门，极大地制约了货物配送效率和满意度。3 基于5G技术的智慧物流配送系统优化无人车配送优化。5G利用网络切片技术，可助力无人车实现高可靠、高质量、低延时的自动化驾驶。其中客户前端设置、无限网关能够提供高效率、高稳定、低延迟的网络服务，终端可实时查询无人车GPS定位、车辆状态、配送情况等数据，再通过5G网络传输到云端后对无人车状况及周围环境进行全面诊断，识别、躲避障碍物、分辨红绿灯。5G网络切片技术亦可将无人车的传感器、处理器等联系起来，使无人车之间互通互信；设备的点对点通信，支持接入wedora云管理平台，横向多无人车协同合作，纵向供应链互联。无人机配送优化。5G的边缘计算可保证无人机的传输要求。在一般的5G网络结构中，核心网络的安放位置很高，数据传输需要经过多次周转，延时长。边缘计算可以使运营商和第三方业务安置在用户连接的接入点附近，通过降低延时和负载实现高质量的服务分布。边缘计算还可将互联网和无线网融合，并在无线网络供给侧新增计算、存储、处理等相关功能，建造边缘云，提供云计算能力和信息技术服务环境，使部分业务不用在云端处理上浪费资源。将应用服务和内容部署放在网络边缘，会大大降低数据传输过程中的中转处理时间，达到低延时的需求。智运快线配送优化。5G网络云化技术可通过与智能交通调控系统的融合，帮助无人穿梭机实现精准定位，也可预测轨道交通状况，避免无人穿梭机发生碰撞。现阶段智能交通控制系统存在数据量大、传输量大、计算量大、动态监控能力弱等一系列问题，而技术人员在5G的基础上设计出智能交通信息物理融合云控制系统方案，再在由5G云端控制的服务器上对所采集的交通数据进行计算，基本能预测出道路交通的实时流通量及拥堵情况。最后利用云端的最优调度算法获得实时交通流量控制办法，以解决拥堵路段的交通流量分配问题，提高智能交通控制系统的动态运行能力。4 结语本文通过分析我国智慧物流配送现状，得出智慧物流配送存在信息化覆盖范围窄、无法应对突然场景、缺乏物流配送通道等问题，而后分析利用5G网络切片技术，可助力无人车在人群密集区、障碍密集区自动识别前方障碍，迅速做出反应、绕道而行，减少事故发生率；其次，5G的边缘计算技术可以满足无人机的低时延要求，保障无人机数据快速应用传输，使其在城市建筑密集区以及电磁环境复杂区域也同样飞行自如；5G网络云化技术还能融合智能交通调控系统，帮助智运快线精确定位无人穿梭机、预测轨道交通状况，实现点对点货物输送。融合5G技术的智慧物流配送在提高货物配送的速度同时还可有效避免货物损坏或丢失，提高客户满意度，帮助物流企业降低因配送环节服务不到位而产生的纠纷。然而无人车、无人机、智运快线能在很大程度上解决物流配送时效问题，但基础设施资金投入量较大，对于微小型企业较为困难，因此还需因地制宜、因时制宜，实现最佳配送体系。参考文献1 迎九.5G时代的应用探析J.电子产品世界,2019,26(01):9-14+8.2 刘娜,窦志武.浅谈5G时代下智能物流仓储的信息化发展J.物流工程与管理,2019,41(06):1-3+7.3 Xiaolu Zhang,Zceshui Xu.Hesitant fuzzy agglomerative hierarchical clustering algorthmsJ.Intermational Joumal of Systems Science,2015,46(3).4 路婷,段晨辉.5G网络技术在物流优化中的应用研究J.物流科技,2022,45(10):41-44.5 王君红.5G技术驱动物流行业转型升级问题研究J.数据,2022(04):57-59.