如何讓中國物流變得更高效與智能，英特爾與業(yè)界合作伙伴共織一張物聯(lián)網(wǎng)

“雙十二”剛剛過(guò)去，又一波的網(wǎng)購狂潮席卷而來(lái)?，F如今，“網(wǎng)上購物”早已不是什么新鮮事，但“等快遞”的過(guò)程卻仍舊令人牽腸掛肚。與此同時(shí)，伴隨著(zhù)每一年“6.18” 、“雙十一”購物狂歡季帶來(lái)的下單高峰，都是物流行業(yè)必須要面對的業(yè)務(wù)大考。

前些年，總是能在新聞上讀到因包裹過(guò)多導致的快遞站點(diǎn)爆倉的消息；而如今，這種情況似乎很少發(fā)生了。這一切的轉變都源于物流行業(yè)的“智能升級大提速”，而智慧物流場(chǎng)景下的快遞業(yè)，除了“提速”，也為中國消費者的電商體驗帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。

錢(qián)花了，東西還沒(méi)到，對“尾款人”來(lái)說(shuō)真是件頭疼的事情

得益于人工智能（AI）、5G、智能邊緣等數字化創(chuàng )新技術(shù)的應用，物流行業(yè)正在加速從勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)演進(jìn)。

倉庫里隨處可見(jiàn)的自主移動(dòng)機器人（Automated Mobile Robot，AMR），高效、柔性、可靠，它們以智能邊緣、計算機視覺(jué)、自動(dòng)控制等創(chuàng )新技術(shù)作為支撐，在物流行業(yè)得到日益廣泛的應用，解放生產(chǎn)力的同時(shí)也推動(dòng)著(zhù)物流行業(yè)的智慧化升級。

自主移動(dòng)機器人成為現代智慧物流倉儲的工作主力

作為物流行業(yè)具有重要潛力的技術(shù)應用，AI 與計算機視覺(jué)的融合能夠幫助物流企業(yè)強化對于業(yè)務(wù)的即時(shí)洞察，快速精準地識別快遞爆倉和違規行為等異?，F象。在提升物流運轉效率的同時(shí)，還降低了成本支出。

而這些改變了傳統物流行業(yè)，使推動(dòng)行業(yè)朝著(zhù)智能高效邁進(jìn)的新技術(shù)背后，是英特爾在智慧物流領(lǐng)域深耕多年的投入與生態(tài)賦能。

英特爾公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部副總裁、中國區總經(jīng)理陳偉博士認為：“信息、數據碎片化已經(jīng)成為了包括物流領(lǐng)域在內的很多行業(yè)的普遍痛點(diǎn)，而英特爾就是要把這些痛點(diǎn)轉化為解決方案。經(jīng)過(guò)多年的積累和醞釀，我們已經(jīng)為多個(gè)行業(yè)帶來(lái)了轉折性技術(shù)，助力物聯(lián)網(wǎng)向各領(lǐng)域的價(jià)值迸發(fā)。 英特爾將邊緣計算與AI進(jìn)行進(jìn)一步融合，于今年宣布了“智能邊緣”的概念。然而，推動(dòng)智能邊緣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項巨大的系統工程，它需要軟件、硬件、生態(tài)的多方攜手，所以我們希望提供一站式服務(wù)來(lái)賦能生態(tài)鏈，支持客戶(hù)快速進(jìn)行智能化部署?！?/p>

一個(gè)更智慧的韻達

快速發(fā)展的中國電子商務(wù)行業(yè)孕育了超大規模、高度發(fā)達的物流市場(chǎng)，特別是在 “6.18”、“雙十一”等電商集中促銷(xiāo)的業(yè)務(wù)高峰期，需要處理的物流業(yè)務(wù)更是堪稱(chēng)海量。

快遞包裹大量積壓造成的“爆倉”現象，以及包裹踩踏等違規事件，將嚴重影響快遞包裹的運輸和派送速度，降低消費者的消費體驗，甚至可能引發(fā)輿論危機。因此，物流企業(yè)正在持續探索采用管理和技術(shù)等各方面的手段，盡量避免這些事件的發(fā)生。

人力巡查是過(guò)去物流行業(yè)采取的老辦法，但大量業(yè)務(wù)人員配置意味著(zhù)不菲的支出，存在人為疏忽的漏洞。然而計算機就不一樣了，基于計算機視覺(jué)技術(shù)的圖像識別在物流業(yè)務(wù)上潛力無(wú)窮，既能做爆倉識別、違規操作分析，同時(shí)也可以應用于車(chē)輛到站識別和裝載率識別等場(chǎng)景，幫助物流企業(yè)實(shí)現視覺(jué)洞察的自動(dòng)化與即時(shí)化，部分甚至完全替代人類(lèi)相應的工作。

為了使用 AI 視覺(jué)賦能智慧物流系統，韻達研究院?jiǎn)?dòng)了“智慧視覺(jué)”項目。算法層面，韻達“智慧視覺(jué)”團隊持續深耕，取得階段性突破進(jìn)展；基礎設施層面，韻達基于第二代英特爾^? 至強^? 可擴展處理器、英特爾? 酷睿?處理器搭建了邊緣 AI 基礎設施平臺，實(shí)現了分轉中心智能數據處理（系統結構如圖所示）。

韻達“智慧視覺(jué)”邊緣 AI 服務(wù)器架構

由于物流行業(yè)是一個(gè)對業(yè)務(wù)運轉效率要求很高的行業(yè)，對AI視覺(jué)應用的推理效率有著(zhù)很強的實(shí)時(shí)性要求，因此越來(lái)越多的物流企業(yè)選擇將部分視頻推理等負載轉移到邊緣側，打造融合了網(wǎng)絡(luò )、計算、存儲和智能邊緣的系統。

韻達和英特爾合作的“智慧視覺(jué)”項目同樣不例外。第二代英特爾^? 至強^? 可擴展處理器內置人工智能加速功能，并針對相關(guān)工作負載進(jìn)行了優(yōu)化，能夠為各種高性能計算工作負載、AI 應用以及高密度基礎設施帶來(lái)一流的性能和內存帶寬。同時(shí)，采用矢量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )指令（VNNI）的英特爾^? 深度學(xué)習加速（英特爾^? DL Boost）顯著(zhù)提高了人工智能推理的表現，為韻達邊緣 AI 服務(wù)器的強大性能奠定了堅實(shí)的基礎。

韻達在業(yè)務(wù)運營(yíng)中使用了多種機器學(xué)習模型。這些模型同時(shí)在不斷創(chuàng )建和擴展，現有模型也會(huì )根據最新的數據進(jìn)行優(yōu)化更新。韻達系統通過(guò)云端服務(wù)器訓練和存儲最新的 AI 模型和數據，邊緣節點(diǎn)的推理服務(wù)器可以從云端接收模型和元數據。同時(shí)邊緣節點(diǎn)的推理服務(wù)器的推理結果，也實(shí)時(shí)匯總到云端的服務(wù)器上，用于業(yè)務(wù)的匯總和統計數據的生成。

目前，搭載了第二代英特爾至強可擴展處理器，并通過(guò) OpenVINO?工具套件進(jìn)行優(yōu)化的韻達“智慧視覺(jué)”解決方案已經(jīng)在爆倉識別、違規檢測等應用場(chǎng)景中得到實(shí)際應用，并實(shí)現了如下收益：

1   降低爆倉率與違規率等異?，F象；

2   節約邊緣AI系統構建成本；

3   減少人力資源支出；

4   降低延遲并節約IT資源。

對韻達而言，這套解決方案幫助其避免了傳統管理模式在敏捷性、即時(shí)性和成本等方面的缺陷。決策者能夠更快速、精確、全面地發(fā)現倉庫爆倉、違規踩踏等異常事件，對業(yè)務(wù)進(jìn)行更科學(xué)的規劃，從而提升物流運轉效率，讓消費者獲得更滿(mǎn)意的服務(wù)。

值得一提的是，由于這一解決方案基于邊緣端實(shí)現，因此基礎設施采購、網(wǎng)絡(luò )部署等資本支出降低。更大規模的自動(dòng)化，意味著(zhù)韻達無(wú)需進(jìn)行多余的人員配置，這樣也會(huì )讓運營(yíng)成本實(shí)現進(jìn)一步下探。

機器人4.0帶來(lái)的行業(yè)迭代

現代人對“偷懶”有了新定義：解放雙手，把不適合人類(lèi)的工作統統交給機器人。如果你沒(méi)去過(guò)一家現代物流公司的倉庫，你或許不會(huì )知道，揀貨、運送的工作都已經(jīng)被一個(gè)個(gè)形態(tài)各異的機器人包圓了。

這些自主移動(dòng)機器人具備自主移動(dòng)、人機交互、智能操縱等關(guān)鍵能力，能夠準確感知和理解三維物理世界，隨機應變執行任務(wù)。在A(yíng)I、5G、物聯(lián)網(wǎng)等數字化技術(shù)的驅動(dòng)下，自主移動(dòng)機器人行業(yè)不斷利用技術(shù)紅利加速產(chǎn)業(yè)落地。國際機器人聯(lián)合會(huì )（IFR）預測數據顯示，自主移動(dòng)機器人在物流自動(dòng)化市場(chǎng)迅猛發(fā)展，預計到 2022 年，將從 2018 年的 110,000 臺增至 700,000 臺。

自主移動(dòng)機器人要實(shí)現自動(dòng)化作業(yè)，移動(dòng)性、自主定位、路徑規劃能力是關(guān)鍵。

極智嘉 AMR 產(chǎn)品家族

首先，機器人要能夠通過(guò)外部傳感器（攝像頭、激光雷達、超聲等）搜集外部環(huán)境數據并融合處理后進(jìn)行數字世界建模。這其中涉及大量的數據并行和順序計算，需要高性能傳感器和高性能處理器的有機整合。

英特爾重要的智慧物流生態(tài)合作伙伴北京極智嘉科技有限公司基于英特爾架構推出了“極智嘉云-邊-端協(xié)同AMR解決方案”，終端產(chǎn)品分為 M、A、F等多個(gè)產(chǎn)品線(xiàn)，搭載了英特爾^? 酷睿^?處理器、英特爾^? 實(shí)感TM深度攝像頭等硬件產(chǎn)品，基于DevCloud開(kāi)發(fā)平臺快速開(kāi)發(fā)驗證，并通過(guò) OpenVINO?工具套件完成視覺(jué)推理加速，滿(mǎn)足了AMR在路徑規劃、導航避障、物體識別等方面的需求。

其次，自主定位是機器人自主運行的基礎。為了業(yè)務(wù)實(shí)現的柔性，一般自主移動(dòng)機器人采用即時(shí)定位與地圖構建（Simultaneous Localization And Mapping, SLAM）技術(shù)，無(wú)需對外部環(huán)境進(jìn)行改造，在運動(dòng)過(guò)程中通過(guò)重復觀(guān)測到的地圖特征（比如，墻角，柱子等）定位自身位置和姿態(tài)，再根據自身位置增量式的構建地圖，從而達到同時(shí)定位和地圖構建的目的。

極智嘉 AMR 使用的英特爾^? 實(shí)感TM深度攝像頭則賦予設備觀(guān)看、理解、交互以及從環(huán)境中學(xué)習的能力，可在攝像頭支持的整個(gè)視野范圍內提供高度準確一致的深度數據，助力極智嘉 AMR 在有限的機內空間中，獲取高精度的深度圖，準確識別周?chē)h(huán)境并進(jìn)行互動(dòng)。

值得一提的是，基于英特爾^? 實(shí)感? D435 深度攝像頭的 AMR Follow Me 跟隨解決方案，在極智嘉智能倉儲系統中，極大地提高了倉庫補貨環(huán)節的效率。

補貨工人在貨車(chē)開(kāi)進(jìn)工廠(chǎng)后，通過(guò)招手方式呼喚 AMR 自主移動(dòng)到貨車(chē)旁邊，工人將貨物放在 AMR 上后，AMR 可自主跟隨工人到貨架區補貨，整個(gè)補貨的流程極大節省了工人的體力，提高了工作效率。 而在 Follow Me跟隨解決方案中，英特爾研發(fā)團隊重點(diǎn)解決了兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：

一、在復雜的倉儲環(huán)境中，識別追蹤目標人物并給出目標人物與 AMR 的相對位置關(guān)系；

二、跟隨人員的 AMR 移動(dòng)控制系統。

最后，為了在大規模機器人應用場(chǎng)景下，更有效、更經(jīng)濟的進(jìn)行計算力部署，同時(shí)對于海量的機器人進(jìn)行統一的調度與管理，云-邊-端一體化的機器人解決方案異軍突起。

英特爾與合作伙伴發(fā)布的機器人 4.0白皮書(shū)認為，云-邊-端一體化是機器人4.0時(shí)代的重要特征，5G 和邊緣計算的部署使得機器人端到基站的延遲可以達到毫秒級，很好地滿(mǎn)足了機器人的實(shí)時(shí)應用需求。同時(shí)，邊緣服務(wù)器可以在網(wǎng)絡(luò )的邊緣、靠近機器人的地方處理機器人產(chǎn)生的數據，減少對于云端處理的依賴(lài)，構成一個(gè)高效的數據處理架構。

機器人 4.0 時(shí)代

極智嘉 AMR 邊緣服務(wù)器搭載了第二代英特爾^? 至強^?可擴展處理器。 該處理器內置人工智能加速，并已針對工作負載進(jìn)行優(yōu)化，能夠為各種高性能計算工作負載、AI 應用以及高密度基礎設施帶來(lái)一流的性能和內存帶寬。同時(shí)，采用矢量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )指令（VNNI）的英特爾^? 深度學(xué)習加速（英特爾^? DL Boost）可顯著(zhù)提高人工智能推理的表現。

在基于英特爾^? 架構的硬件平臺上，極智嘉與英特爾合作對VX-SLAM定位模塊、復合檢測網(wǎng)絡(luò )算法進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí)雙方還基于OpenVINO?工具套件來(lái)加速深度學(xué)習模型推理，在英特爾硬件的基礎上實(shí)現了更高的性能提升。在一項利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )提取 SLAM 所需視覺(jué)特征的實(shí)驗中，經(jīng)過(guò) OpenVINO?工具套件優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò )模型，相比原 TensorFlow 模型，在同一 CPU 上運行所需時(shí)間降低了 68%。

極智嘉 RaaS 云-邊-端高度協(xié)同智慧物流解決方案

在具體實(shí)際商用過(guò)程中，基于英特爾^? 架構的極智嘉 AMR 產(chǎn)品與解決方案提升了揀選準確率與效率，節省了30%-50%人工成本，效率提升1.5倍2倍。這套方案的靈活性配置同樣值得一提，客戶(hù)可以根據自身需求增減機器人，通過(guò)智能算法優(yōu)化運行效率，同時(shí)提升倉庫存儲能力。而最重要的安全部分，基于英特爾^? 實(shí)感? 3D 深度攝像頭的深度感知能力，以及英特爾^? 酷睿^?處理器所提供的強大算力基礎平臺，極智嘉 AMR 機器人可實(shí)現對空間及低矮障礙物的精準檢測，保證現場(chǎng)實(shí)施安全。

目前，極智嘉智慧物流產(chǎn)品與解決方案已經(jīng)廣泛應用于全球不同客戶(hù)的物流場(chǎng)景之中。

例如，極智嘉為耐克位于日本的全新物流中心提供了先進(jìn)的智能機器人解決方案，不僅幫助耐克把揀選員從繁重、重復的倉庫揀選工作中解脫出來(lái)，還有效提高了發(fā)貨效率，降低了運營(yíng)成本，賦能耐克實(shí)現了柔性、敏捷的倉儲物流能力，助力耐克在日本實(shí)現訂單 “當日達” 服務(wù)。

戴爾與嘉里大通則使用極智嘉產(chǎn)品將傳統倉庫進(jìn)行智能化升級，利用先進(jìn)的人工智能和機器人技術(shù)對整體倉庫進(jìn)行改造。上線(xiàn)后的戴爾智能倉庫內部署了極智嘉 P500 “貨到人” 機器人和 2000 多組貨架，利用密集存儲方式在滿(mǎn)足高庫容率、高空間利用率要求的同時(shí)，還可以管理海量 SKU，并根據業(yè)務(wù)需要隨時(shí)切換揀貨、上架、盤(pán)點(diǎn)功能。

智慧物流演進(jìn)，英特爾這么想

2017 年，我國智慧物流市場(chǎng)規模超過(guò) 4000 億，據 iiMedia Research 預測，到 2025 年，智慧物流市場(chǎng)規模將超過(guò)萬(wàn)億。 以智慧視覺(jué)、物流機器人等作為典型應用的智慧物流系統正在包裹追溯、包裹識別、月臺管理、視覺(jué)智能分揀、園區安保、 運營(yíng)管理等場(chǎng)景持續落地。

在物流行業(yè)，英特爾擁有從云端到終端的廣泛產(chǎn)品與解決方案，在性能、成本效益等方面具備卓越的優(yōu)勢，還有助于加速數據中心、企業(yè)和智能邊緣計算環(huán)境中的人工智能推理工作負載。

“人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的落地正在改變著(zhù)整個(gè)物流行業(yè)，塑造出智慧物流新形態(tài)。英特爾將基于從 云端到邊緣端的技術(shù)優(yōu)勢與產(chǎn)品組合，幫助物流企業(yè)加速數據中心、企業(yè)和智能邊緣計算環(huán)境中的人工智能推理工作負載，并攜手韻達、極智嘉等合作伙伴，持續推動(dòng)智慧物流生態(tài)發(fā)展和智能應用落地?！庇⑻貭柟疚锫?lián)網(wǎng)事業(yè)部中國區首席技術(shù)官兼首席工程師張宇博士表示。