基于 5G 的智慧仓储解决方案

微信扫码，打开到小程序

基于 5G 的智慧仓储解决方案 CONTENTS 5G 万物互联带来物流仓储新机遇 5G 网络下的供应链全新场景 5G 智慧仓储的创新实践及展望 1 2 3 场景 4G 覆盖率 3G 覆盖率 2G 覆盖率 高速路及 铁 路沿线 95.7% 95.8% 99.4% 城市 98.1% 95.6% 97.3% 县城 98.1% 95.1% 99.2% 乡镇 85.3% 95.0% 97.2% 信号覆盖中国 120,000 km 高速 移动客户总数 9.2 亿 4G 客户数 7.1 亿 有线宽带客户数 1.63 亿 4G 基站规模 241 万 VoLTE 用户数 2 亿 + 漫游国家地区 255 个 物联网连接数 4 亿 车辆连接数 3600 万 + NB-IoT 城市覆盖 346 个 NB-IoT 工业设备连接 7400 万 日均统一认证数 5 亿 + 中国移动拥有中国最广的移动网络覆盖 传统业务稳步推进，创新业务高速发展 财富世界 500 强 47 位 连续十年入选 道琼斯可持续发展指数 第 21 位 全球最具价值品牌 100 强排行榜 全球规模最大的电信运营商，公路沿线网络覆盖稳居第一 真实数据来源 身份证实名 认证构建真实用户身份（ 联 网公安部国政通系统 ），移动网络 信令 采集 真实记录用户轨迹，互联网出口记 录用户真实 上网行为 。 海量数据基础 中国移动 市场占有率超过 60% 。强大的 用户基数构建了大数据服务的数据基础。 我们的优势 多分析视角 用户 地理位置识别、通信状态、社交关 系、应用偏好、终端类型 等多角度描绘 用户画像。 成熟运营能力 数据分布式计算 + 大规模并行处理 + 精 确模型分析 + 可视化平台展现 9 亿 + 用户 4000 万 + 车辆联网 100 亿 + 条信令 1000+ 种 标签 通讯 属性 自然 属性 行业 属性 地域 属性 基于“人与物”的大数据，中国移动具备强大的支撑能力 5G ，移动改变社会 万物互联 服务 工业 教育 家居 交通 农业 娱乐 电子商务 生活 …… 4G TD-LTE 是我国移动互联网繁荣的核心基础， 5G 与各行各业深度融合，带来“万物互联”新机遇 从 4G 到 5G ，万物互联带来新机遇 4G ，移动改变生活 大哥大 人与人、人与物、物与 手机上网普及，移动 物互联，实现全连接 互联网应用成为主力 • 语音 • 不能漫游 1G 1980 年代 • 语音和短彩信 • 文字网页 2G 功能机 1990 年代 • 上网可打开图片 • 低质量的视频通话 • 简单的网络游戏 3G 智能机 2000 年代 • 各种 APP 应用 • 在线视频观看 • 高速下载和上传 4G 高级 智能机 2010 年代 5G 感知泛在 连接泛在 智能泛在 2020 年代 从 1G 到 5G ，通信能力不断提升 智能手机出现并迅速 普及，数据流量攀升 语音与短信普及， 低速数据业务成为可能 无线通话成为可能 • 单向空口时延 : ＜ 10ms • 可靠性 : 99.999% • 连接数密度 : 10 6 /km 2 • 低功耗、低成本 增强移动宽带场景 热点高容量 • 用户体验速率 : 1Gbps • 峰值速率 : 20 Gbps • 流量密度 : 10 Tbps/km 2 低功耗大连接 5G 三大场景孕育创新应用 连续广域覆盖 • 用户体验速率 : 100 Mbps • 移动性 : 500 Km/h 低时延高可靠 • • • 中国移动获得 2515MHz-2675MHz 、 4800MHz-4900MHz 频段的共 260MHz 带宽 5G 试验频率资源。 全国主要城市已开始建设 5G 基站并探索示范应用。 中国政府已于 2019 年 6 月 6 日正式发放 5G 商用牌照，中国 5G 进入商用元年。 中国移动积极推进 5G 网络商用进程 运输管理与服务 行业监管与救援 道路设施规划服务 新型客货运基础服务 交通管理与控制 城市交通管理 高速交通管理 出行服务 高精度位置服务 出行前信息服务 共享出行 智能驾驶 辅助驾驶 自动驾驶 ICT 视角下的智能交通 智能 交通 ITU-R 定义的 5G 应用场景 智慧城市 海量连接物联网 （ mMTC ） 增强型移动互联网 （ eMBB ） 3D 视频 , UHD 屏幕 基于云的办公 增强现实 Voice 智能家居 Mission Critical 应用 Future IMT 自动驾驶 来源 : ITU R. M.[ IMT.VISION] 超低时延高可靠通信 （ uRLLC ） 5G 三大特性满足智能高速公路的未来需求 区域预警及提示 定位及地图服务 自动驾驶信息服务 交通事件信息服 务 道路交通管控 区域信息协同 中国移动将在全国部署一套高精度定位系统，卫星基准站部署在移动通信基站上（ 25 米高）；边缘云部署在移动 机房中；惯导及高精度定位车载终端部署在自动驾驶车辆上。 5G 基站 + 差 分基准站 中心云 道路级监控与服务 5G 基站 区域协同控 制与服务 边缘云 区域协同控 制与服务 边缘云 5G 通信链路 C-V2X PC5 通信链路 GNSS 定位 5G 高精度定位网络将极大提高交通智慧化水平 利用卫星 + 地面参考站，结合边缘云技术，提高定位精度至亚米级 在地面建设高精度差分基站，结合了现有的卫星定位技术、载波相位差分技术 (RTK) 和惯性测量技术，力求提高定位精度的准确性 和连续性，使定位精度上升到厘米级，为自动驾驶提供精确的定位服务。 Telematics • UBI • 车队管理 Infotainment • 数据流量 • CPE • • V2X Based ADAS 辅助自动驾驶 前装市场 服务 平台 连接 技术 US¢66 今天传统车辆的 每英里运营成本 US¢29 2040 年共享自动 驾驶车辆的每英 里运营成本 US¢12 2040 年多人共享 自动驾驶车辆的 每英里运营成本 5G 发展将推动车联网技术和应用高速发展 2022 年车联网市场规模达 1450 亿美元， C-V2X 将更具价值 价值 C-V2X Service 后装市场 连接 3G/4G 4G/4.5G 4.5G/5G 5G 切片 + 边缘计算，更适合交通领域的大数据应用 相比 4G 网络，基于 5G 接近实时的高清 视频传输， 4G “ 修路” 5G “ 造城”高 可靠、低时延，多场景应用，打造跨 行业融合生态，车联网成为 5G 切片的 典型应用场景 5G 下的边缘计算将云计算下沉到“端” 计算，对于未来靠近车的本地端可实 现数据处理、加密和决策，并提供高 效的通讯 共享自动驾驶将使个人交通成本大幅下降，从每英里 66 美分降至每英里 12 美分 Source: Barclays Research Insights 自动驾驶车辆可以在 10 年之内挽救 50 万人的生命 • 全世界每年因道路交通事故死亡人数 125 万 • 交通事故 是 15-29 岁年轻人的首要死亡原因 • 超过 90% 的汽车事故是出于驾驶员的失误 • 可持续发展目标： 2020 年 减少 50% 的交通 伤亡人数 Source : WHO 从轮船到码头 从码头到堆场 从堆场到口岸 • 自动驾驶 • 远程驾驶 • 辅助控制 • 业务图像超高清传输 • 平面运输规范驾驶 • 环境数据传感 网联式自动驾驶，云车协同加速交通行业变革 承担部委重点工程，产学研全链推进 • 发改委示范工程《 5G 智慧交通及自动驾驶演示验证与应用示范项目》 • 工信部 5G 应用大赛一等奖《基于分级决策的 5G 自动驾驶体系构建及应用》 • 案例：东风、一汽解放战略合作 · 多地建设自动驾驶测试场 · 中国移动、清华大学、长安大学车联网联合实验室 …… 5G 智慧无人物流港 案例：厦门智慧港口 4G 智能商用车安全节能诱导系统 • 案例：厦门公交集团两年实车运行实验 • 综合节能 5% ，降低不安全驾驶 50% 以上 • 装车 600 余量， 2018 年预计装车量 4500 台 CONTENTS 5G 万物互联带来物流仓储新机遇 5G 网络下的供应链全新场景 5G 智慧仓储的创新实践及展望 1 2 3 息系统的高度交互 智能仓储助力工业 4.0  智能仓储系统需要物联网的鼎力支持  智能仓储必须要依托于成熟的仓储信息一体化系统  智能仓储系统基于供应链网络设计，实现用户与信 仓储物流产业发展方针 规范运营 服务创新 智能协同 绿色发展 国家战略规划：智能仓储是工业智能化的必由之路 我国将以工业互联网为抓手加快发展先进制造业 工业互联网是我国抢占国际制造业竞争制高点、数字经济发展主动权的不二选择， 必须下大力度攻关和推广。 先进制造业的重心是智能制造。智能首先意味着互联，其核心要义是通过数据应用 与智能连接，提升生产效率和质量，创造精准供给。 横向集成 - 按供应链 2 脑 手 神经 （来源： AMR Consulting; ANSI/ISA–95.00.01–2000 ；工业 4.0 白皮书） 纵 向 集 成 1 以 IT 技术优化 OT 流程，在 MES 实时监控 OT 数据并调度管理 OT 设备，并提升 ERP 决策效能， 关键词：降本增效 打通供应商、工厂和销售客户，加快物料流转效率，并根据市场反馈调整生产及供销计划， 关键词：定制 / 柔性生产 从产品的生产向设计和运行两端延伸，以运行数据调整维护模式或优化产品设计， 关键词：预防性维护、设计仿真 1 2 3 3 端到端集成 - 按产品生命周期 解读工业仓储供应链的三层模型和三项集成 工业供应链系统的三层模型 ERP MES 现场控制 横向集成 - 按供应链 端到端集成 - 按产品生命周期 纵 向 集 成 ERP MES 现场控制 横向集成 物料 / 物流管理 @NB/mMTC 产品追溯 @NB/mMTC/eMBB 仓储管理 @NB/mMTC 端到端集成 故障监测与预防性维护 @URLLC AR 远程协同 / 维护 @eMBB/URLLC AR 设计仿真 / 产品导引 /3D 打印 @eMBB 纵向集成 AGV 、机械臂实时 / 智能控制 @URLLC 生产环境监测 / 巡检 @eMBB/mMTC 人 / 设备 / 车 管理调度 @NB/mMTC/eMBB AR 教学 / 培训 / 辅助装配 @eMBB 为工业仓储供应链准备“ 5G 菜单” 工业供应链系统的三层模型 17 5G 改造供应链之一： 打造新型信息基础设施 智慧物流发展需要新一代信息化基础设施 • 《工业互联网发展行动计划（ 2018-2020 年）》：“组织信息通信企业通过改造已有网络、建设新型网络等方式，建设低时 延、高带宽、广覆盖、可定制的 工 业互联网 企业外网络。建设一批 基于 5G 、窄带物联网（ NB-IoT ）、软件定义网络（ SDN ）、 网络虚拟化（ NFV ） 等新技术的测试床” • 国家发改委指出“加强新型基础设施建设，推进人工智能 、工业互联网 、物联网建设，加快 5G 商用 步伐” 工业界当前采用的无线通信协议众多、各有不足且 相对封闭 ，设备互联互通难，制约设备上云 短距无线 ( 蓝牙、 RFID 、 ZigBee) 工业专用无线（如 WirelessHART ） WIFI 2G ， 4G 蜂窝无线 连接数 峰值速率  1000K 每平方公里  万物互联、工业大 数据 低时延 高可靠  0.5~1ms 空口  替代线缆，实时 控制  99.999%  1G+bps 每用户  更安全、更大  更安全、更大规 规模调度 模调度 5G 感知泛在、连接泛在、智能泛在 的特点，有望成 为 未来工业互联网的网络基石 AR/VR 典型应用 通信速率 通信时延 实时视频上传 >240Mbps （ 2900W 像 素， 4HZ ） <10ms 推送维修视频 >10Mbps <10ms 质量检测 典型应用 通信速率 通信时延 质检中的红外相机数据上 传 >250Mbps （ 640*480 ， 50HZ ） <50ms 质检中的可见光相机数据 上传 >240Mbps （ 2900W 像素， 4HZ ） <50ms 机器人 典型应用 通信速率 通信时延 控制器间互锁信号交互 >100Kbps <10ms PLC 任务下发 >100Kbps <10ms 控制器状态上报 >100Kbps <10ms 相机数据上传 >240Mbps （ 2900W 像素， 4HZ ） <10ms AGV 小车控制数据 >100Kbps <10ms AGV 系统与线体 PLC 交互数据 >100Kbps <10ms 其他 典型应用 通信速率 通信时延 被跟踪实体状态上传 >100Kbps / 可视化系统展示 >100Kbps / 工厂设备 数字双生 • 运输集装箱 • 工厂内托盘 资产跟踪 大型智能设备 远程资产管理 传感器：温 度计、空气 检测仪、湿 度计、体征 检测仪 安全监控 • 基础设施 • 能源：水、电、 照明设备 工厂基础设施 数据采集设 备 批量定制 • 智能手表 • 智能血糖仪 智能成品连接 5G 连接 Network Core Backhaul 摄像头 质量检测 AR/VR 头显 AR/VR 生产机器人 机器人 仓储物流机 器人 AGV 机器人 本地云计算 5G CPE NB-IOT 5G NB-IOT 连接 注：以上分类基于普遍需求，不同场景根据 具体的企业会有不同，以上部分 NB-IOT 场 景能够满足要求，但 5G 会更好。如：数字双 生、批量定制。 5G 改造供应链之二：泛在连接生产 - 仓储 - 物流 机械实时 厂商 AGV 臂调度 选用 5G 意愿 厂商 50m 无少量 As 暂无 少量 厂商 50m （工人少量 Bs 不喜欢） 暂无 15m 厂商 100+ 无 s 以 C 内 愿尝 试 每条 10m 厂商 130+ 产线 s 以 D 都有内 愿意 改人工录入为 MES 实 时下发 改人工为 AGV+ 机械臂 改人工校验为机器判定 改人工为 AGV+ 机械臂 改人工定时修理为预防性 维护 如果把生产与物流流程中，所有人工环节都可以用自动化“装备 + 系统”来替换 —— 移动装备多 >100 台 （超过 WIFI 容量）实时调度需求高 <10ms （ WIFI 时延难保障） 5G 才 有吸引力 5G 改造供应链之三：“机器换人”使得 5G 成为必需 典型离散供应链场景 改人工为 MES 实时计算调优 改人工为 AGV+ 机械臂 改人工为 AGV+ 机械臂 即使是 5G ，远程部署也不能保障 10ms 以内的时延， 而且还会引发客户对 信息安全和管理的顾虑 边缘“远”、“近”两种部署模式可选，根据用户需求及部署成本权衡 边缘 - 近端部署 边缘 - 远端部署 工业客户如是说 —— • 看工厂，首先要看他们的 MES 是 在线的，还是离线的 —— 罗博特 科 • 我们当然要 在线的云服务 ，否则 这么多 AGV 的任务调度 ，会做不 过来 • 刚开始我们尝试 把 MES 全部放到 某某云 ， 运营商配合我们测试， 他们很努力， 但是不敢签 SLA — — 客户 A • 我们跟电信做了试验，但数据都 要到核心网绕一道， 我们担心数 据安全，而且没法测没法调 —— 客户 B 5G 改造供应链之四：“物流上云”需要 MEC 和切片 5G 特性在供应链客户 眼中价值不一 工业 客户 其他能力？ 有待于与供应链应用结合，挖掘价值 短时延 = 高频信号采集 4G 只支持 800HZ 采样实时传输，而 5G 能达到 2KHZ 甚至更多， 高频信号 能监测发动机缸体的故障缺陷，这个 原理对各种旋转、振动机械都适用 —— 客户 A 时钟 = 工业时序数据整合 PLC 时钟一般没有校准，而且各个厂 家 PLC 采用频率不同，所以工业大数 据一般“很脏”， 时序数据的匹配很 不容易 —— 客户 B mMTC eMBB Slicing Edge URLLC 5G 改造供应链之五：开放网络能力，增益其所不能 CONTENTS 5G 万物互联带来物流仓储新机遇 5G 网络下的供应链全新场景 5G 智慧仓储的创新实践及展望 1 2 3 以智慧仓储为核心的供应链管理系统全景图 集团门户 订单 中心 仓储 中心 调度 中心 客服 中心 结算 中心 业务中台 OMS 发票系统 | 短信服务 | 定位系统 | 物联网 前台 （应用层） 用户 触点 ERP EAM HCM 货主 货品 设备 运力 数据中台（ＭＤＭ） 客户 承运 商 地址 库 包装 参数 运 力 计 划 运 输 调 度 规 则 管 理 竞 价 询 价 业务中台（ＴＭＳ） 物流控制台 DataV 优化引擎 运 输 执 行 路 由 管 理 订舱 | 班列 | 航班 | 货代 | 质检 | 商检 | 关务 预 约 管 理 车 队 管 理 订 单 处 理 订 单 接 入 全 局 可 视 结 费 管 理 供应链网站 手机ＡＰＰ 货运公众号 微信、小程序 交易平台 供应链管理 销售 采购 仓库 司机 货主 调度 供应商 承运商 ３ＰＬ 财务 保险 供应 商 算法 业务中台（ WMS ） WCS 集成 场 站 服 务 增 值 服 务 KPI 绩效管理 预警系统 Quick-BI 人 力 管 理 库 存 管 理 越 库 管 理 入 库 管 理 出 库 管 理 电商 数据 中台 统一 认证服务 分布式 存储 统一 权限服务 分布式 服务框 架 统一 流程服务 消息队列服务 统一 通信服务 分布式 缓存服 务 调度 服务 大数据 处理服 务 门户 中心 集成 服务 移动 中间件 移动安全管理 技术 中台 数据 资产 数据 服务 中心 监控 系统 用户标签 画像 标签 引擎 图像 识别 智能 机器人 推荐 引擎 LBS 服务 智能 货架 电子 价签 库存 优化 物流