隨著現(xiàn)代物流進入智慧時代，就像人類的進化主要是智慧進化一樣，未來物流裝備技術(shù)發(fā)展也將重點體現(xiàn)在智慧的進化上。根據(jù)判斷，從智慧物流思維體系角度看，目前已經(jīng)進入數(shù)字化時代，正在向程控化（軟件程序主導(dǎo)物流系統(tǒng)）的方向進化，程控化的特點就是軟件可以對硬件起到主導(dǎo)和定義的作用，并且可以快速的迭代升級。從今年上海CeMAT展會上已經(jīng)看出軟件定義物流硬件的發(fā)展趨勢，當(dāng)軟件定義物流硬件時代來臨的時候，物流裝備企業(yè)準(zhǔn)備好了嗎？

一、物流硬件技術(shù)即將面臨重大變革

近年來，智慧物流獲得了快速發(fā)展，從智慧物流執(zhí)行系統(tǒng)來看，物流技術(shù)裝備正全面向智能化方向進化。2018年年11月上海舉辦的CeMAT亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統(tǒng)展覽會上，物流自動化設(shè)備展臺最多，智慧物流是最大的亮點。甚至個人感覺物流機器人市場已經(jīng)出現(xiàn)過熱，資本過度介入已出現(xiàn)泡沫化趨勢。

我在最近演講中有一個基本判斷，就是中國智慧物流的思維系統(tǒng)已經(jīng)進入了數(shù)字化階段，正在向程控化階段進化，未來是全面智慧化。當(dāng)智慧物流思維系統(tǒng)向程控化階段發(fā)展的時候，物流技術(shù)裝備硬件系統(tǒng)就必然呈現(xiàn)思維與執(zhí)行的融合，向智能硬件進化，其中智慧物流思維系統(tǒng)將逐步成為硬件系統(tǒng)的大腦，成為硬件系統(tǒng)的控制中樞，成為硬件系統(tǒng)進化與升級的主導(dǎo)。

我們知道，人類進入智慧化階段后，最主要的進化就是我們的大腦軟件系統(tǒng)進化了。幾千年來，我們的手與腳的執(zhí)行系統(tǒng)幾乎沒有多大進化，甚至還有一定的退化，但是我們的大腦卻飛速進化，成為我們?nèi)说闹鲗?dǎo)系統(tǒng)，可以講：人類的大腦系統(tǒng)才是人的本質(zhì)，決定了你是你，我是我，而不是人類的軀體決定的。

從物流硬件角度看，物流機器人和各種自動化設(shè)備都是智慧物流體系中的執(zhí)行系統(tǒng)，很多產(chǎn)品十幾年前就已經(jīng)出現(xiàn)，并在工業(yè)領(lǐng)域獲得應(yīng)用。多年來除了機器性能不斷提高以外，基本功能也沒有更多的顛覆性變革了。那么，當(dāng)物理世界進入到智慧階段，未來的主體進化路徑是不是也會切換到“軟件系統(tǒng)”，軟件程序全面控制物流系統(tǒng)運作，進入到程控化階段呢？

2018年年11月上海舉辦的CeMAT亞洲國際物流技術(shù)與運輸系統(tǒng)展覽會上，我們已經(jīng)看到很多機器人系統(tǒng)的進化和技術(shù)亮點開始聚焦在導(dǎo)航系統(tǒng)進化、智能操控進化等方面了；很多輸送分揀系統(tǒng)已經(jīng)開始推動功能模塊化、系統(tǒng)靈活組合，向更智能的柔性化方向發(fā)展了；從最近菜鳥、京東發(fā)布的無人倉與智能倉技術(shù)進展上看，柔性自動化也已經(jīng)成為一個發(fā)展方向了，等等。種種跡象表明，我判斷的軟件定義物流硬件的時代即將來臨，這將是物流技術(shù)裝備業(yè)非常大的變革，會帶來很多顛覆式的創(chuàng)新。

面對這一大變革的趨勢，物流技術(shù)裝備企業(yè)準(zhǔn)備好了嗎？

二、軟件定義物流硬件的基本特征

軟件定義物流硬件的基本特征是硬件資源虛擬化，管理過程可編程，硬件智能可升級，系統(tǒng)維護智慧化。硬件資源虛擬化的過程就是硬件資源數(shù)字化的過程，因此數(shù)字物流是軟件定義物流硬件的基礎(chǔ)；管理過程可編程就是硬件資源調(diào)度和控制軟件化的過程；硬件智能可升級指的是硬件系統(tǒng)迭代進化可以通過實時升級軟件來實現(xiàn)；系統(tǒng)維護智慧化是的是硬件系統(tǒng)可以根據(jù)場景需求自動通過程序調(diào)動資源，可以預(yù)測性維護系統(tǒng)，可以異地維護系統(tǒng)，可以異地升級系統(tǒng)，讓硬件系統(tǒng)可以自我智慧升級。

關(guān)于物流系統(tǒng)數(shù)字化的一個精確地概括性描述是：一切流程數(shù)字化，一切數(shù)字流程化，也就是說首先要實現(xiàn)物流流程數(shù)字化描述，通過對物流流程數(shù)據(jù)提取、分析、優(yōu)化，再引導(dǎo)流程實現(xiàn)數(shù)字化作業(yè)。

在物流硬件領(lǐng)域，我們按照物流作業(yè)功能模塊，可以把物流硬件按照物流功能抽象成虛擬資源，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)硬件資源虛擬化，通過編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序，對虛擬的、模塊化的物流硬件進行更開放、更靈活的智能管理調(diào)度，實現(xiàn)硬件智能化，硬件系統(tǒng)智慧化。這就是軟件定義物流硬件發(fā)展路徑。

軟件定義硬件不僅僅是物流裝備行業(yè)的一個趨勢，在很多最早進入信息化與智能化的領(lǐng)域，軟件定義硬件早已成為主流創(chuàng)新趨勢，只不過我們司空見慣，日用而不知。

如：計算機實際上就是操作系統(tǒng)給了你一臺軟件定義的計算機，向下通過計算機硬件資源的虛擬化管理各種各樣資源調(diào)度，向上通過管理功能編程提供各種計算機服務(wù)。此外，當(dāng)我們的手機呈現(xiàn)電腦化趨勢，變成智能手機后，也是一個最經(jīng)典由軟件定義的硬件產(chǎn)品了。在手機操作系統(tǒng)上安裝一個導(dǎo)航軟件就成為了導(dǎo)航儀，安裝了計步軟件成為了計步器，安裝計算軟件就成為計算器，安裝一個照相軟件就是照相機，通過管理功能的編程軟件可以把手機定義成很多產(chǎn)品，并可以不斷地系統(tǒng)升級。

當(dāng)然，軟件定義硬件還有很多經(jīng)典例子和應(yīng)用，我們物流裝備行業(yè)如果向軟件定義硬件方向發(fā)展，需要廣泛借鑒其他領(lǐng)域軟件定義硬件的創(chuàng)新模式，推動物流領(lǐng)域軟件定義硬件的創(chuàng)新與應(yīng)用。

三、軟件定義物流硬件的基本原則

我認(rèn)為推動軟件定義物流硬件創(chuàng)新，一定要注意采用硬件層、控制層與數(shù)據(jù)層邏輯分層的原則（不是物理分離）。如果把控制軟件與硬件融合，軟件完全固化在硬件系統(tǒng)中，雖然也可以實現(xiàn)一些功能判斷，但未來系統(tǒng)無法升級，物流硬件的大腦不能進化，將帶來嚴(yán)重的方向錯誤。如果把數(shù)據(jù)層與硬件層或控制層融合，也同樣會帶來很多問題。只有實現(xiàn)了控制層、數(shù)據(jù)層與硬件層邏輯分層，控制層系統(tǒng)軟件可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)鏈接互聯(lián)網(wǎng)，并可以對軟件系統(tǒng)隨時升級和迭代更新；數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)可以實時接收互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，實施識別自動感知的流程數(shù)據(jù)，隨時調(diào)動軟件處理數(shù)據(jù)，這樣的模式才是適合軟件定義物流硬件的發(fā)展路徑

1、硬件層：物流硬件虛擬化：在硬件層作業(yè)設(shè)施設(shè)備主要包括：倉儲設(shè)施、倉儲設(shè)備、貨運裝備、搬運設(shè)備等；按照單元化思想，物流設(shè)施設(shè)備資源的虛擬化是通過定義物流作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)功能模塊來實現(xiàn)的。

隨著智慧物流發(fā)展，自動化與無人化等智能物流設(shè)備的硬件資源虛擬化更有意義。我們可以把機器人、無人機等獨立的終端設(shè)備按照現(xiàn)代最新的“智能物件”技術(shù)理念，定義為單元級智慧物流功能模塊，把由各類單元級智慧物流模塊編程組合的系統(tǒng)定義為系統(tǒng)級智慧物流模組，把網(wǎng)絡(luò)化和平臺化的智慧物流大系統(tǒng)定義為平臺型智慧物流系統(tǒng)。

2、控制層：管理功能可編程：在控制層需要全面推動物流流程標(biāo)準(zhǔn)化和物流服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化，需要把物流知識和作業(yè)流程軟件化，實現(xiàn)管理功能可編程，對物流設(shè)施設(shè)備作業(yè)功能進行模組化編程和智能控制�？刂茖拥目删幊绦枰�推動大數(shù)據(jù)應(yīng)用，實現(xiàn)一切流程數(shù)據(jù)化，一起數(shù)據(jù)流程化。在編程過程中要全面應(yīng)用人工智能的最新成果，需要借鑒各類適合于物流行業(yè)分析的數(shù)學(xué)模型研究成果，根據(jù)物流作業(yè)實際落地應(yīng)用。

3、數(shù)據(jù)層：一切流程數(shù)字化，一切數(shù)據(jù)流程化：把物流硬件資源虛擬化的數(shù)學(xué)模型可以采用現(xiàn)代數(shù)字孿生技術(shù)，即以數(shù)字化方式為物理對象創(chuàng)建的虛擬模型，來模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為。通過搭建整合物流作業(yè)流程中數(shù)字孿生物流系統(tǒng)，能實現(xiàn)從取貨、集貨、入庫、庫存管理、分揀、出庫、配送的全過程數(shù)字化，將物流模式創(chuàng)新、物流效率提升和智慧物流體系建設(shè)提升至一個新的高度。此外，數(shù)據(jù)系統(tǒng)開放，實時寫入預(yù)處理感知數(shù)據(jù)，依據(jù)狀態(tài)感知，進行實時分析與科學(xué)決策，為智慧物流系統(tǒng)精準(zhǔn)執(zhí)行打下基礎(chǔ)。

4、執(zhí)行層：萬物互聯(lián)，硬件覺醒：執(zhí)行層首先需要實現(xiàn)萬物互聯(lián)，把控制層的軟件運行產(chǎn)生的智慧決策實時傳導(dǎo)到設(shè)施設(shè)備功能模塊，激發(fā)作業(yè)設(shè)施設(shè)備和作業(yè)對象等硬件資源的智慧覺醒，經(jīng)過軟件的控制與賦能，對各類物流作業(yè)場景與應(yīng)用環(huán)境實現(xiàn)智慧化管控，并推動物流網(wǎng)絡(luò)的天網(wǎng)與地網(wǎng)融合，實現(xiàn)全網(wǎng)運作的智慧化。

四、軟件定義物流硬件的進化方向

我認(rèn)并首先要分析哪些物流裝備最適合向軟件定義硬件方向發(fā)展，并不是所有的物流產(chǎn)品都必須成為智能硬件的獨立單元。如托盤、貨架可以組成物流智能系統(tǒng)，但至少目前看這些產(chǎn)品還不具備成為物流智能硬件的獨立單元。但無人叉車、搬運機器人、配送機器人、無人卡車、物流輸送分揀設(shè)備等均是單元級的軟件定義物流硬件的最主要創(chuàng)新方向；智能倉儲系統(tǒng)與配送中心是系統(tǒng)級的軟件定義物流硬件創(chuàng)新方向；物流倉儲設(shè)施網(wǎng)絡(luò)、云倉資源系統(tǒng)均可以成為軟件定義物流設(shè)施的創(chuàng)新方向。

從綜合角度看，軟件定義的物流硬件可以分為單元級、系統(tǒng)級和平臺級。

通過軟件定義的單元級物流硬件。單元級物流硬件應(yīng)該是具有不可分割性的智能物流硬件最小單元�？梢允且粋�部件或一個產(chǎn)品；通過“一硬（硬件）”和“一軟（軟件）”構(gòu)成“感知－分析－決策－執(zhí)行”的數(shù)據(jù)閉環(huán)，具備了可感知、可計算、可交互、可延展、自決策功能的物流硬件。如：AGV、物流機器人、配送機器人、無人叉車等。

通過軟件定義的系統(tǒng)級物流硬件系統(tǒng)，是“一硬、一軟、一網(wǎng)”有機組合。是多個最小單元的物流智能硬件，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)更大范圍、更寬領(lǐng)域的數(shù)據(jù)自動流動，實現(xiàn)了多個單元級物流硬件的互聯(lián)、互通和互操作。系統(tǒng)級物流硬件基于多個單元級物流硬件的狀態(tài)感知、信息交互、實時分析，實現(xiàn)了局部自組織、自配置、自決策、自優(yōu)化。如：由機器人、AGV小車、傳送帶等構(gòu)成的智能物流系統(tǒng)是系統(tǒng)級智慧物流系統(tǒng)；

通過軟件定義的平臺級智慧物流系統(tǒng)，是多個系統(tǒng)級智能硬件集成系統(tǒng)的有機組合，涵蓋了“一硬、一軟、一網(wǎng)、一平臺”四大要素，通過大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)了跨系統(tǒng)、跨平臺的互聯(lián)、互通和互操作，在全局范圍內(nèi)實現(xiàn)信息全面感知、深度分析、科學(xué)決策和精準(zhǔn)執(zhí)行。菜鳥智慧物流系統(tǒng)、京東智慧物流系統(tǒng)具備了初級智能的平臺級智慧物流系統(tǒng)。