【物流】王继祥：开放智能化：智慧物流创新发展大趋势

一、互联互通的时代，为什么会出现智能化孤岛？ 

随着互联网、互联网+、物联网、工业互联网、物流互联网的技术应用，我们应该进入一个互联互通和无缝连接的网络化与智能化新时代。但是现实情况却恰恰相反，互联网时代互联互通的信息网络，到了物流互联网时代，不同的物流系统之间却常常不能全面连通、全网协同与数据共享，难以统一调度与互操作，各个物流系统走向了相对封闭的智能化孤岛。

在智能化物流系统内部，当需要增加部分机器人进行柔性扩展时，不同厂家生产的机器人也常常不能即加即用，新增加的机器人往往无法即时融入智能网络，实现统一调度管理与互操作；新增加的机器人更不能自主搜寻智能网络，自主进入智能系统，即时实现群网智能，做到即时融入智能网络群进行调度管理与互操作了。 

非移动的物流自动化系统，也常常呈现自动化孤岛现象，不同功能的自动化机器设备，难以实现即插即用、模块组合、柔性扩展，更难以实现网络化调度管理，实现全网自动化系统协同作业。 

万物互联时代，为什么还会出现这种情况？ 

其实，在互联网向物理世界延伸，进入物联网时代，出现自动化孤岛和智能化孤岛是不可避免的。因为当物联网与实物关联与融合，各类实物不管是商品还是机器设备，都有专属产权。一个个实物组成的物流互联网或工业互联网，往往都隶属一个个企业组织，都有权属利益；企业的智能网络系统也往往涉及到企业的商业机密，即使是同一个智能网络系统，也往往由不同厂家供应的智能硬件集成，不同厂家的硬件系统各有各自独特技术特点，标准难以规范统一，无法实现即插即用。因此，为了保护专属产权与商业机密，智能系统自然会隔绝起来，自然不能够像公共信息互联网一样完全共享互通与无缝衔接。 

但是，封闭的智能化孤岛与万物互联的大趋势完全背道而驰，智慧物流应该是全网群体智慧的物流系统，虚实一体的智能化物流孤岛必须开放共享，新时代物流发展必须解决智能化孤岛痛点，必须大力推进开放的智能化！ 

二、开放智能化必将成为智慧物流发展的大趋势 

1、开放智能化新概念的提出

10多年前我就思考智能化时代智能孤岛问题，提出了智慧物流的并行网络群概念，每一个并行的网络群都是一个相对孤立的智能网络孤岛，而物流全链路需要贯穿各个并行的网络群。对于如何打通并行的物流网络群，我提出了网络通行证问题（参见：【物流】王继祥：面向智慧物流的并行物联网络群应用模式）。近年来也一直关注这类问题，写了一些文章，但是一直苦于没有一个好的概念来全面梳理这个问题，真正把智能时代的智能化孤岛问题说清楚，解决智能化与自动化的封闭问题。最近经过多角度分析与思考，我决定用开放智能化这一概念来统一我的思考，梳理智慧物流网络的封闭性痛点问题，提出相应对策。

那么，什么是开放智能化呢，根据我的研究分析，下面给出开放智能化的定义：开放智能化指的是体系开放的智能化网络系统，即包括内部开放，也包括外部开放。

内部开放指的是内部非移动智能硬件（模块）可以实现即插即用，实现分布式的即时组合与搭建；移动型智能硬件（如AGV），即使是不同的品牌与厂家，也可以实现自主接入、自动入网、实现即时的柔性扩展和管理调度，实现互操作；

外部开放指的是智能网络体系对外开放，根据实际需求和经过授权，不同的智能化网络系统间可实现即时性的数据连通、软件共享和硬件互操作等功能，并能够确保智能网络系统的安全性和商业利益等等。 

2、开放智能化面临的问题与痛点

从物流自动化角度看，由于缺乏一种能完整规范控制系统配置和组态的语言，导致不同自动化制造商的产品互不兼容，成为制约自动化系统互联互通与即插即用的巨大壁垒，这个壁垒直接表现为DCS和PLC的硬件和软件捆绑，致使不同厂家的产品不仅没有兼容性、没有互操作性，系统升级和软件升级只能依赖原来的厂家，一旦服务缺失（例如备品备件不能供应、难以引进新的软件技术）将给最终用户带来巨大问题。 

从物流智能化角度看，不同厂商的智能硬件，形成的是各自封闭的感知-分析-决策-执行闭环，智能执行体系不具开放性和兼容性。不同的智能物流网络系统，由于涉及系统安全和商业机密，不同网络系统的软件与数据之间一般都不具备兼容与开放性。不仅如此，在此基础上还设计了严密的保密机制，严格隔离措施，严格限制不同网络系统间的互通与开放。 

从智能化体系架构看，智能化体系往往由数据层、控制层和硬件层组成，封闭的智能化体系，其数据层、控制层与硬件层是一体绑定的，可以在封闭的系统内实现状态感知、实时分析、科学决策与自动执行闭环操作，难以开放系统实现柔性扩展、全网协同、统一管理与调度。

智慧物流是互联互通的大系统，物流网络是遍布全国甚至全球的，物流是流动的，智慧物流网络天然的基因就是万物互通，数据连通，智能开放、体系协同，智慧物流的智能化本质是机器智能与群智能。自动化孤岛与智能化孤岛已经严重制约着智慧物流发展，在产业互联网时代，如何在兼顾智能网络商业机密与产权权属关系基础上，在保持智能硬件个性研发与创新活力基础上，开放智能化，实现智能网络群互联互通，智能硬件互联互通、实现物流全链路开放智能化是大势所趋！ 

三、国内外推动物流系统的开放智能化现状与问题 

1、  美国发布了机器人互操作性标准

机器人互操作是实现开放智能化的重要路径之一，针对机器人互操作问题，2021年5月，美国MassRobotics机构在马萨诸塞发布了一款机器人互操作性标准MassRobotics  Interoperability Standard。这一标准使来自多个供应商的自主移动机器人（AMR）能够无缝地集成和协同工作，以支持全球工厂、仓库、配送和配送中心的安全高效运营。这个标准把美国的物料搬运行业联合在一起，有大牌的物料搬运机器人和产业链的参与者联合起来共同研发与共同分享。这一进展曾被认为是物流机器人与自动化系统领域关于统一智能硬件操作系统的重大事件。 

据悉，MassRobotics互操作性标准参与者包括许多美国该领域的大牌企业（如下图所示），如：VecnaRobotics, 6 River Systems, WaypointRobotics, Locus Robotics, Seegrid, MiR,Autoguide Mobile Robots, Third WaveAutomation, Open Robotics Foundation等。第一个使用案例将在联邦快递的设施中试用，来自Waypoint机器人、Vecna机器人和其他公司的AMR将在同一生产区域运行，运输和配送中心的最终用户将验证这一标准的需求。

这是一个值得物流系统开放智能化的重大进展，但是这个互操作标准局限于物流搬运机器人领域，还没有建成标准的系统生态。 

2、德国统一了机器人数据通信接口标准 

统一机器人的数据通信接口标准也是实现开放智能化的重要路径。通过统一的数据语言，可以使不同的物流机器人能够在任何控制系统下进行组合，实现不同制造商的机器人之间在一个控制系统中协同运行。 

2021年，德国推出了统一的自动导引车（AGV）和主控器之间的通信接口标准VDA5050，并于2021年上半年在德国的多特蒙德组织了６家不同厂家的AGV在一个公用的操作平台上一起进行AGV的测试，ＶＤＭＡ的物料搬运和内部物流协会的董事会主席，也是凯傲集团的CEO高登李斯特亲临现场观摩了整个测试。

（来自于6家AGV的厂商：arculus, DS AUTOMOTION GmbH, Safelog, Siemens, SSISCHÄFER, STILL Gmbh drove together in a KION Group control system.） 

VDA5050具有很多优势，如该标准可以实现在一个主控中简单使用不同制造商的车辆；并让不同制造商的不同自动引导车辆在生产和仓储中一起操作，界面可确保订单和状态数据的通信。VDA5050基于网状 WLAN，其中不同组件关联，并被视为统一的WLAN。对于车辆，这意味着：它们使用不同类型的导航，但以通用数据语言与更高级的控制系统通信，实现开放智能化。 

凯傲集团是中国潍柴动力控股的物流技术装备企业，总部位于德国。中国控股的凯傲集团在德国牵头制定了VDA5050标准，并牵头组织测试。作为世界AGV发展最快、市场最大的中国，却缺乏自己的相关标准，中国的物流机器人企业只好纷纷去德国进行VDA5050标准认证。如木牛流马等中国物流机器人企业就取得了ADV5050认证，是国内首家同步欧洲VDA5050标准协议的移动机器人厂商，并因此获2021年度物流技术产业“技术创新奖”。 

3、 中国开放智能化理念提出早但现状严重滞后 

近年来，我一直倡导开放智能化理念，致力于推动中国智慧物流的系统开放与互联互通，同时也是世界最早倡导开放智能化先行者。

10多年前（2011年）我就提出智慧物流并行网络群问题，指出智慧物流网络不仅仅要求必须分布式和去中心化，更需要不同的独立网络群（智能化孤岛）并行和协同运作，这将会成为一个智慧物流的焦点问题。（参见：【物流】王继祥：面向智慧物流的并行物联网络群应用模式）；

2020年我倡导通过一单一码一单元等技术，通过赋予物流作业对象（货物单元）的数字身份证、数字通行证，实现并行的智能物流系统之间信息互通，打通智能化孤岛，同时确保各自产权独立的物流系统信息安全与商业秘密安全（参见：【物流】王继祥：智慧物流的新基建：一单、一码、一单元）；

2021年我倡导推进物流鸿蒙操作系统的研发，统一智慧物流底层操作系统，实现智慧物流的开放智能化（参见：【物流】王继祥：推进物流鸿蒙，统一智慧物流的底层操作系统）。 

但是，在推动中国智慧物流开放智能化理念过程中我常感觉举步维艰，觉得中国物流权威管理机构与研发机构，中国物流各行业协会都缺乏对智慧物流开放智能化的重视，中国的智慧物流领先企业也缺乏相关的推进工作。我倡导的理念是超前的，十多年前就看到这一问题，但是我们的推进是滞后的，看到国外推进物流开放智能化的最新进展，老王也很心急，怕我们起大早赶晚集。作为智慧物流最先进的国家、智慧物流市场最大的国家、物流智能化发展最快的国家，在开放智能化方面我们不应该后知后觉，出现中国的智慧物流技术创新企业都不得不去国外认证国外的开放智能化标准，这个标准还是由中国控股的公司牵头开发编制。这真是一个巨大的讽刺。 

开放智能化是智慧物流创新发展重要的发展方向，涉及面很广。老王也欣喜地看到，已经有技术创新公司受老王影响，开始推进智慧物流的开放智能化理念，取得了巨大成绩。如阿里投资的福玻斯物联网公司创始人朱力总经理多次跟老王强调，福玻斯就在致力于把我的物流开放智能化理念落地实施。福玻斯推出的即插即用的智慧物流装备，就是致力于开放智能化的技术创新和实践。 但是这仅仅是企业层面的开放智能化实践，真正的开放智能化必须突破独立企业的瓶颈，推动全网智能、全链路智能和群体智能创新发展！

福玻斯即插即用的i-ConveyorIoT控制系统，采用非闭环的开放式物联网控制技术，在物流设备之间上利用物联网技术，兼容各类厂商产品，致力于让所有设备的链接更加简单，通过福玻斯自主研发的Ii-Pro平台使得设备运行变得数字化，、透明化和可视化。具有如下特点： 

1、即插即用，快速实施。模块化产品使设计更便捷，简化了安装和扩展功能。大大减少了施工周期。i-Conveyor IoT控制器代替传统PLC控制，控制代码作为独立个体存储于设备芯片中，让所有设备的链接更加简单。i-Conveyor IoT控制器集成于各类型设备中，可完美兼容各厂商产品，实现设备间的即插即用。使设备的改造优化、维护调试更加灵活。 

2、云端控制，状态可视。云端监控自动映射拓扑结构下达参数及指令，控制器根据配置参数实施现场搬运逻辑。通过云端的数据链接，实时跟踪每一台设备的运行情况，将运行状态实时反馈给云端。让系统运营状态更加透视化和可视化。 

3、寿命管理，预测维护。通过云端数据的反馈，实现预测性维护，降低维修成本，延长设备使用寿命。针对设备生产的故障，及时处理，保障相关物流运输工作的进行。提高设备的可靠性。当网络处于瘫痪时，仅云端数据采集受限，现场设备可继续使用。 

（福玻斯即插即用系统介绍）

四、推进开放智能化任重道远

开放智能化涉及面广，需要做的工作很多，重点体现在以下几个方面：

一是尽快梳理并建立开放智能化的标准体系，统一智能化底层接口标准。一个智能系统要做到开放，必须开放智能化的底层接口标准，智能化系统的软件接口、硬件接口、数据通信接口的底层标准应该统一，控制系统应该具有开放性；

二是必须实现数据层、控制层、硬件层分层，对应大数据、云计算、分布式、模块化等技术，实现云管理、云调度、群智能和柔性扩展；实现硬件资源虚拟化，管理调度可编程，虚拟空间可视化，智能系统生态化。

三是完善智能系统间通行证机制，推进智能硬件个性创新与标准接口完美统一，做到既能保证不同智能系统的商业安全，又能够促进不同硬件企业的技术创新，在开放的基础上确保各方利益。

四是推进智慧物流操作系统走向统一，大力推进开源性的物流鸿蒙研发与实际应用。等等

老王希望国家应该对开放智能化给予高度重视，从国家和行业层面，尽快组织起来，组建相关的开放智能化促进联盟，推动智慧物流底层的数据接口、通信接口、硬件接口等底层的物流软硬件接口标准统一，推动智慧物流推动操作系统的统一。

目前老王正在推动中国仓储与配送协会智慧物流分会研究制定中国的VDA5050标准、机器人的互操作性标准等标准制定，推动建立智慧物流开放智能化联盟，推动企业的标准认证，在此基础上实现不同企业智慧物流软硬件的互联互通，推动智慧物流底层操作系统共享共用，从而推动中国智慧物流的开放智能化发展。