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2018年11月21日 星期三
．從無人機新技術新物流，窺析未來零售
Amazon Prime Air’s First Customer Delivery
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來源：
超市快送系列文章中，多次提到無人機、自動駕駛、人工智慧技術突破，會重塑零售業態。新技術一定會推動業態變革，資訊技術驅動了超市業態，網路技術驅動了電商業態，機器送貨會帶來什麼樣的零售業態了？
自動駕駛技術分5個級別，其中第5個級別是在複雜場景下，不需要人工干預實現自動駕駛。很多專家認為2040年前，載人的自動駕駛很難達到第5個級別，但用於送貨的自動送貨車，會在5年後普及。
另外，如果電池技術突破，無人機送貨就會普及，無人機送貨沒有擁堵問題，送貨更快，覆蓋面更廣，筆者認為，無人機配送是超市快送的終極形態，目前，亞馬遜在無人機方面，投入比在自動駕駛送貨車投入更多。
另外，如果電池技術突破，無人機送貨就會普及，無人機送貨沒有擁堵問題，送貨更快，覆蓋面更廣，筆者認為，無人機配送是超市快送的終極形態，目前，亞馬遜在無人機方面，投入比在自動駕駛送貨車投入更多。
基於機器送貨的零售業態會是怎樣，本文通過分析亞馬遜等公司在新技術方面的專利申請和動態，一窺未來零售可能的形態。
亞馬遜專利技術
一、倉庫方面
在倉儲方面，介紹亞馬遜的這三個專利
1、蜂巢塔專利
亞馬遜申請了無人機倉庫專利，此倉庫像蜂巢一樣，如下圖：
上圖的建築是存貨倉庫，建築上很多類似蜂巢口的窗戶，用於無人機進出，建築物內部貨架上擺滿貨物，由人工＋機器揀貨和打包，無人機的移動和充電也是機器負責搬運。
蜂巢倉庫支持顧客自助取貨，為了防止外部無人機進入，會有身份驗證系統。
蜂巢倉庫支持顧客自助取貨，為了防止外部無人機進入，會有身份驗證系統。
目前，B2C大型倉庫都在郊區，由於距離限制，只能半日達或一日達。如果在城市中心，建立類似上圖的倉庫，只需要1－3個這樣的蜂巢倉庫，就能覆蓋大型城市。
上圖是成都市，如果在圖中，中心位置建立無人機蜂巢倉庫，半徑10公里配送範圍，就能覆蓋如中國北京主要市區，只需要2－3個無人機蜂巢倉庫，就能覆蓋北京全市區。
如果無人機飛行速度是80里/小時，消費者下單10－30分鐘能收到貨物。由於無人機倉庫覆蓋範圍大，銷售高，所以能備貨很多商品，基本能滿足95％以上的購物需求，而且供應鏈極短，商品週轉極快。
如果無人機飛行速度是80里/小時，消費者下單10－30分鐘能收到貨物。由於無人機倉庫覆蓋範圍大，銷售高，所以能備貨很多商品，基本能滿足95％以上的購物需求，而且供應鏈極短，商品週轉極快。
2、飛艇專利
亞馬遜申請的此專利，把飛艇作為物流中心，如下圖：
亞馬遜申請的此專利，把飛艇作為物流中心，如下圖：
一些飛艇會懸浮在某些區域上空，顧客下單後，大型無人機把貨物送到距離顧客最近的飛艇，然後由在飛艇停候的小型無人機裝載貨物，小型無人機依靠自身重力下降，在合適的高空啓動，完成配送任務，如果無人機沒有足夠的動力飛回，那麼就由「飛行班車（大型無人機）」送回飛艇，「飛行班車」也負責向飛艇運送貨物、燃料和工作人員。
某個時間段，某個區域訂單較多，飛艇倉庫可飛到此區域上方，調整位置，減少無人機配送路程。目前亞馬遜的無人機最多承載2.3kg重的貨物飛行30分鐘，用飛艇中轉，能減少無人機配送距離。
相對上面的蜂巢倉庫，飛艇方案比較適合人口密度低的區域，雖然送貨速度相對蜂巢倉庫較慢，但在低人口區域，其成本更低，效率更高，類似縣城快遞中轉站。
沃爾瑪也申請了類似飛艇物流中心的專利，這個專利給人感覺十分科幻，但仔細分析，也有道理，飛艇的負載能力不高，不能作為大型倉庫，但是可以作為物流中轉點，就像快遞站點一樣，承載最後一公里訂單中轉。而且飛艇的廣告效果很強，能加深消費者印象，潛移默化中驅使消費者下單購物。
3、水下倉庫
亞馬遜申請了在水下建立倉庫的專利，請見下圖：
在湖泊、水庫等都可以建立這樣的倉庫，把包裹扔進水中，沈入水底，需要取包裹時，遠端控制包裹上的氣球膨脹，產生浮力，浮出水面。
亞馬遜的此專利，主要節省了倉庫成本，減少了商品流轉環節，適合在地價很高的城市使用。
二、配送方面
上面說了倉儲，接下來談配送，介紹以下專利。
1、無人機接駁點系統
無人機配送，要面臨2大問題，一是續航時間短，二是投遞點降落需要專業人員操控，或者需要專用落地點。亞馬遜的無人機接駁點系統，在一定程度上能解決以上2個問題。
接駁點建立在建築物高處，比如路燈、電線桿、報刊亭頂部等地方，接駁點有四大功能：
01、接駁點是無人機充電點，當無人機電量降低時，可停留在接駁點充電；
02、接駁點是貨物中轉站，無人機把貨物放到接駁點，可由另一台電量充足的無人機把貨物運走，就像接力賽一樣送包裹；
03、接駁點是貨物投放點，無人機可把貨物投放到接駁點，然後用升降機等設備把貨物運送到快遞員手中，由快遞員完成最後一段配送；
04、當遇到極端天氣，不適合無人機飛行時，無人機可停留在接駁點等候天氣好轉。
亞馬遜無人機接駁點系統考慮了各種場景條件，如果電池負載續航能力提高一倍，或者充電效率提高數倍，這個方案就變得更可行，筆者認為它可與上文的蜂巢倉庫配合，可能是最先落地的無人機配送體系。
2、無人機集群
為了配送大體量貨物，亞馬遜申請了無人機集群專利，如下圖：
無人機集群有多個四軸無人機組成，可自由排列各種形狀，可運送不同尺寸不同重量的貨物。
3、移動無人機平台
亞馬遜申請了移動無人機平台專利，如下圖：
所謂移動，是指卡車，火車等車輛，無人機可從移動平台出發，把移動平台的貨物送出，自動駕駛與此技術結合，能讓機器送貨更有彈性。
4、無人機送貨系統
亞馬遜本專利申請失敗，本專利內容是，當有多個無人機在空中飛行時，它們之間能相互通信，根據環境調整路線，可根據顧客需求改變送貨地址，還能為無人機更換電池充電等，這個系統需要無人機充電站支持。
5、其它配送專利
除了以上外，亞馬遜還有以下配送專利：
01、由於無人機降落比較複雜，受到法規和意外各種情況影響，亞馬遜申請了用降落傘投遞包裹的專利；
02、亞馬遜申請了無人機起落架專利，可以讓無人機停到不平坦的地面，更便於貨物交接；
03、亞馬遜申請了機器人螺旋槳專利，能調節小翼降低飛行時的空氣助力，減少顛簸，避免對貨物帶來損壞；
04、隧道系統，在地下建立隧道，貨物在隧道運送，避免陸地上堵塞；
三、安全及體驗
在安全和體驗方面，介紹亞馬遜以下專利。
1、防劫持
如果無人機被駭客入侵怎麼辦，亞馬遜申請了防劫持專利，無人機會相互通信，共享飛行高度、位置、航線等資訊，如果其中一架無人機接收到的資訊，和其它無人機不一致，系統會認為此無人機被損壞或被駭客入侵，此無人機會自動在安全區域降落，並且獲得其它無人機護航。
無人機還會配備感應器，當感應到有物體，比如弓箭、子彈、被彈弓打出的石頭，從身邊快速飛過，無人機會啓動應急程序，緊急避險或者飛回安全地，如果無人機已經失去飛行能力，則會啓動空氣膠囊或者降落傘，預防傷害行人和自身。
2、對話功能
亞馬遜申請了一個專利，無人機與人對話，無人機配置了語音智慧模組，能回答語音問題，能主動與人交流，根據交流情況改變行為，此功能符合以下場景。
01、消費者如果臨時需要改變送貨地址，可以告訴無人機；
02、如果無人機發現危險，會發出語音警告，減少被損害的概率；
03、如果無人機緊急降落，可請求路人把自己送到充電點。
3、無人機掃描房屋
此專利內容是，無人機對用戶房屋掃描建模，透過分析房屋情況推測用戶消費力，計算適合的無人機配送落地點，根據無人機掃描結果，分析購物行為，為用戶推薦商品，此專利在一定程度上會侵犯用戶隱私，所以有一些爭議。
四、亞馬遜專利總結
上文的專利，僅是亞馬遜申請專業中的小部分，亞馬遜還申請了關於自動駕駛的專利技術，比如卡車自動駕駛，自動駕駛變道系統等。
目前，影響無人機送貨的因素主要有電池負載續航問題，安全問題，政策問題，核心關鍵是電池問題，電池技術未來會突破，此時，再結合上文提到的各種專利，比如蜂巢倉庫＋接駁點系統，就能實現無人機送貨。
亞馬遜已經完成無人機送貨試飛，由於受到美國法規限制，亞馬遜無人機試飛是在英國完成。
英國准許亞馬遜的無人機在郊區飛行，如果無人機安裝了自動避開障礙物的感應器，就可以准許一個操作員，同時操作多個無人機。
目前，亞馬遜無人機送貨只服務，其在英國倉庫附近的幾百位用戶，這些用戶需要在草坪上放置停機台，無人機飛到停機台留下貨物。
無人機送貨，不僅僅是送貨，從以上專利，特別是倉庫方面的專利可以看出，倉庫及後端會完全改變，整個供應鏈系統會因此改變，商品週轉會變得極快，商品形態也更適合快送體驗。
亞馬遜對無人機的研究投入，未來，不僅用於送貨，比如還能用於交通出行，用於代替人類工作，亞馬遜在無人機研究和專利申請上，已經走在互聯網巨頭前列，這讓亞馬遜的未來充滿更多可能性。
五、其它專利技術
1、阿里
2017年全球智慧物流峰會上，阿里菜鳥網絡宣佈將投入100萬輛智慧物流車建立快遞網路，將利用大數據和算法優化快遞線路。
阿里巴巴旗下平台，有81％的商品透過菜鳥網絡發出，透過智慧推薦算法，能優化網購快遞物流效率。
阿里巴巴也進行了無人機送貨測試，早在2015年2月4日，阿里巴巴與圓通速遞合作配送姜茶包裹，在北京、上海、廣州，供450家商戶參加活動，持續三天。
阿里也在自動駕駛領域投入，已經聚集了一大批自動駕駛大咖專家，自動駕駛團隊在阿里移動事業群，與高德地圖結合。
阿里與上汽集團合作，組建合資公司，希望將Yun OS Auto系統安裝到上汽自主品牌汽車上。2016年7月，阿里集團主席馬雲，CEO張勇等出席榮威PX5新車上市，此車就安裝了Yun OS Auto系統。
2、順豐
在17年7月，順豐宣佈在成都雙流自貿試驗區，成立無人機物流總部基地，致力於物流無人機研發、實驗、網路建設等。順豐希望2020年，物流無人機能在對岸全國推廣。
順豐物流無人機已經實現裝載1噸貨物試飛，順豐集團首席技術官田民表示，無人機是順豐重要策略，會爭取無人機特許經營許可證，目前順豐在無人機領域的專利已經達到151項。
3、京東
17年7月，京東宣佈成立無人機飛機服務中心，它具有無人機駕駛員職業資格認證服務，培訓無人機駕駛員航線規劃，經營調度，維修保養等工作。
京東CEO劉強東說，京東會在四川建設185個無人機機場，每個機場投資60萬人民幣，現在無人機只能飛行50公里，京東會研發無人機交接續航，增加無人機配送距離。
16年5月，京東成立專注無人機、無人車、無人倉等新技術的事業部，在6月進行了無人機試飛配送，在17年5月舉行京東無人系統產業中心落戶西安的簽約典禮。
總結
目前，美國聯邦航空局規定，商用無人機只能用於攝影、檢查等，大部分無人機只能在白天飛行，無人機操作員需要資格認證。
亞馬遜的無人機只能載重2.3kg貨物，只能在174米高度下飛行，大概能續航30分鐘。
由於政策和技術限制，無人機配送還不能普及，如果技術突破，無人機配送貨物一旦成功，零售生態必將重塑。
筆者認為，小型自動駕駛送貨車會最先突破，但最終無人機配送會成為主流，不久的未來，95％以上的商品，都能實現10－30分鐘快速送達，而且成本極低，基於此模式的巨型公司，有望佔領50％以上市場佔有率，遠遠超過目前亞馬遜等電商巨頭的體量。
．AI + 機器人，加速智慧化場景落地
Atlas Updates - Amazing Humanoid Robot With Artificial Intelligence From Boston Dynamics.
來源：
科技創新已經成為經濟成長的引擎，近年來，以人工智慧、物聯網、雲計算為代表的新技術快速崛起，給各個產業領域帶來了全新變革，同時也創造了巨大的發展機會。那麼，隨著新技術的不斷出現，企業如何投資新興產業，怎樣將技術轉變為價值，這將是許多行業發展的重要話題。
近日，以「智慧驅動·科技賦能」為主題的第三屆中國高科技產業大會在深圳隆重舉行，其中，來香港科技大學教授及機器人研究院的王煜院長發表了題為「智慧機器人和人工智慧」的精彩演講，介紹了當下先進科學技術，及其團隊的最新研究成果，會後王煜接受採訪時表示，自動駕駛、無人車技術具有較大的前景。
IEEE院士/香港科技大學教授及機器人研究院院長王煜
相比於傳統的人力搬運，無人車可以得到更精確的控制，在製造領域能避免缺料、少料的問題，保證生產線以最佳的效率運行。由於無人系統能夠進行遠端連接和監控，以及結合了雲計算、人工智慧、大數據分析等技術，所以，設備之間的合作將更加協調，並能進一步提升工廠的整體營運效率。
如今，智慧化時代正在到來，新技術不斷出現。王煜認為，人工智慧、物聯網等基礎性技術需要結合行業，要找到切入點和應用場景才能發揮其價值的所在。例如大疆將無人機應用到航拍等領域密，實現了過百億的營收，並成為行業的領頭羊。
傳統行業在迎接新機會
在IT技術和數位化趨勢的影響下，傳統行業面臨一場新變革。今天人們的生活方式發生了很大的變化，例如透過雲端平台，進行行動式辦公，用智慧手機訂餐、叫車等服務，雲計算的角色開始變得越來越重要。
王煜表示，隨著人們對建築消費方式的轉變，房地產行業將迎接來新的挑戰。現代建築需要滿足語音控制、人臉辨識等新的需求。對於房地產商來說，如何迎接新趨勢是十分重要的一部分。
此外，建築行業將有很大的變化。由於老齡化趨勢，人力成本不斷上升，加上年輕一代不願意從事體力型工作，建築行業招工將是一個難題。
目前建築技術開始向數位化轉變，例如CAD等數位化軟體，將放於雲端運行，可以更好的實現數據和資源原共享，從而提升建築設計的效率。此外，建築行業的自動化程度將越來越高，批量化製造的模式開始興起。
數字化技術應用
如何才能更高效率的建造房子？建築商需要考慮模組化，用工廠的模式生產預製件，然後將建築構件運輸到現場進行安裝，雖然目前這種預製模式成本比較高，但在各種因素的影響下，包括市場和政策的推動，這些新模式必將成為趨勢，因為建築商需要透過數位化手段，減少原材料、水、電的浪費，以及降低人力成本的投入等。
建築行業的轉變，也給設備商帶來了機會。對岸的三一重工等一些廠家已經開始佈局，為建築行業提供新的設備。建築過程包括運輸、安裝都可以自動化，包括採用無人機進行環境測繪，透過物聯網連接現場智慧機器設備，再利用雲平台進行分析，使整體營運效率得到更好的提升。
無人化技術應用不斷擴展
無人系統具有廣泛的應用場景，無人車將不只是接送人們上下班，它可以擴展到很多領域，尤其在工業、商業和社區等方面有很大的潛力。
在工廠裡，無人車可以做物料傳送。而電商行業在快速成長，無人送貨也將是一個很好的應用。還有機場運輸方面，無人車可以減少閒雜人，還可以透過物聯網，可以將人、機、物、貨等連接，實現定位追蹤等智慧場景，使用者端可以知道無人車，什麼時候達到接送點。
無人貨車
談到無人車的技術進展方面，王煜指出無人車需要環境檢測，和場景學習等多項技術。首先，感知檢測是無人駕駛的關鍵，目前可以透過雷射雷達（LiDAR）技術，來掃描周邊環境，並從獲取的資訊中，分辨出人、車、動物等對象，然後創建地圖來實現導航。
不過，目前雷射雷達成本較高，而一台無人車上，可能需要安裝多個，這項技術仍然需要進一步突破。
由於自動駕駛汽車周邊環境比較複雜，例如會出現貓、狗等不同的對象，特別是汽車在快速駕駛過程中，要準確辨識出不同的物體對象，是很有挑戰性的。
而隨著無人車場景的擴展，從載物送貨到載人的過程，使得難度上升，不同的應用場景，有著不同的要求。因此，無人車需要結合人工智慧技術，利用深度算法，對場景變化進行學習，確保無人車能夠快速、準確地辨識出障礙物。
王煜表示，未來無人車的技術，不會是單獨的機器學習，還要進行車與車之間的交互。例如滴滴出行營運平台，不僅要採集每個汽車的狀態資訊，還要實現汽車與汽車之間的資訊共享，然後才能順利完成精確的派車服務。
AI賦能，智慧化場景加速落地
未來我們的生活場景將變得越來越智慧化，今天，行動支付等方式，帶來的便利有目共睹。而智慧城市、智慧交通、智慧醫療、智慧製造等模式在興起，其背後都少不了人工智慧的支持。人工智慧的突破，給各個行業帶來發展動力，加速了智慧化時代的到來。
目前，人工智慧技術方面，用得比較多的是深度學習，特別是圖像辨識，如人臉辨識、圖像分類等。王煜認為，未來人工智慧技術將擴展到深層次的應用，如三維場景模式的辨識應用，從二維到三維的擴展，將是一個更具挑戰的話題。
機器深度學習
在汽車無人駕駛領域，人工智慧對道路場景的辨識方面，已經形成一定的規範。不過，在其它一些新的應用中，例如工業、建築等環境就更加複雜，工地裡有人、機器、工具以及鋼筋、水泥等不同的對象，所有這些物體都需要辨識出來，因此，人工智慧在工業方面，還需要更多的突破。
從全球行業狀況來看，目前一些廠商主要偏向應用端，比如語音辨識、圖像辨識等，而歐美地區側重於基礎技術，由於歐洲有很強的隱私保護，使得人工智慧的發展受到一定限制。
最後，王煜表示人工智慧在機器人領域，有很大的應用前景，未來透過人工智慧，教懂機器像人類一樣工作，利用電腦視覺和機械手結合起來，使得機器人能夠更靈活的執行，一些人類的工作，同時人和機器可以協同工作，能更高效的完成任務。