一、軟件定義：智慧時代的本質(zhì)特征
　　人類已經(jīng)開始大踏步邁入智慧時代，智慧思維系統(tǒng)、智慧傳導(dǎo)系統(tǒng)和智慧執(zhí)行系統(tǒng)開始向物理世界延伸，讓沒有生命的物理世界開始有了生命的覺醒。
　　智慧執(zhí)行系統(tǒng)是與我們?nèi)祟愔苯咏佑|的系統(tǒng)，是我們看得見摸得著的智慧世界，給人類社會帶來很大的沖擊和震撼。如各類智能機器人、無人機、自動駕駛汽車的應(yīng)用，引發(fā)了社會的廣泛關(guān)注。目前，機器學(xué)習(xí)能力大幅上升，機器人開始在很多行業(yè)取代人工。但是智慧執(zhí)行系統(tǒng)主要還是自動化和無人化技術(shù)的應(yīng)用。
　　阿法狗在圍棋領(lǐng)域首次戰(zhàn)勝了人類的世界冠軍，新版“阿法狗”Master摒棄人類棋譜，通過數(shù)學(xué)模型只靠計算機下的自我對局和深度學(xué)習(xí)，在2017年開年與“阿法狗”對局完成風卷殘云般的60勝。
　　智慧傳導(dǎo)系統(tǒng)是人類進入智慧時代的基礎(chǔ)，核心是互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與應(yīng)用。智慧傳導(dǎo)系統(tǒng)由狀態(tài)感知與即時信息傳導(dǎo)兩大功能組成，是實現(xiàn)信息世界與物理世界融合的關(guān)鍵，是智慧時代的基礎(chǔ)設(shè)施。
　　從本質(zhì)上講，人類進入智慧時代的核心是智慧思維系統(tǒng)。智慧思維系統(tǒng)是是智慧系統(tǒng)的大腦，是主宰智慧系統(tǒng)的控制核心，是讓物理世界產(chǎn)生智慧生命覺醒的關(guān)鍵。智慧思維系統(tǒng)的信息資源是大數(shù)據(jù)，思考的引擎是云計算，實時分析和科學(xué)決策的是軟件。軟件才是做出科學(xué)決策的關(guān)鍵，是發(fā)布智慧指令的本源。
　　當今社會互聯(lián)網(wǎng)深刻改變了人類社會和生活模式。但是，互聯(lián)網(wǎng)的核心價值是連接，通過連接來傳達軟件指令;硬件執(zhí)行雖然很重要，但硬件執(zhí)行需要智慧的指令;大數(shù)據(jù)很重要，但大數(shù)據(jù)需要軟件的數(shù)據(jù)分析處理才能形成科學(xué)決策;云計算也很重要，但是云計算只是軟件的計算模式。只有軟件才是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)核心價值的重要使能技術(shù)。
　　二、什么是“軟件定義”
　　軟件的發(fā)展可以分為三個階段。第一個階段是1946年至1975年中期，基本特征是軟硬件一體化，軟件是以程序的形式依附于硬件，以機器語言的方式展現(xiàn)，完成指令并具有簡單計算功能;第二個階段是1975年至1995年，這是軟件產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化階段。軟件融合程序和文檔為一體，作為獨立的形態(tài)從硬件分離出來;第三個階段是1995年以來軟件的網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化階段。在這個階段，隨著大數(shù)據(jù)、云計算的發(fā)展，推動軟件逐步升級并占據(jù)主導(dǎo)地位，成為控制與管理硬件資源的大腦，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)滲透到社會經(jīng)濟生活中的方方面面。
　　目前，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，軟件必將成為物理世界的大腦，未來的人類文明將運行在軟件之上，進入軟件定義時代。那么，什么是軟件定義?要搞清楚軟件定義需要了解其本源。
　　“軟件定義”概念發(fā)源于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)，是由Emulex提出的一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，其核心技術(shù)OpenFlow通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來，通過一組應(yīng)用程序編程接口(API)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行任意的編程，從而實現(xiàn)新型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、拓撲架構(gòu)而不需改動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，為核心網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好平臺。隨著云計算發(fā)展，“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”的原理在云計算平臺中落地應(yīng)用，進行網(wǎng)絡(luò)管理，重新“定義”了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)甚至通信產(chǎn)業(yè)。
　　在不改變網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件本身的情況下，通過應(yīng)用程序編程接口對硬件設(shè)備任意編程控制，可以實現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，讓網(wǎng)絡(luò)硬件資源活起來，這一理念具有一定的普適性，尤其是在缺乏柔性的物理世界，更具現(xiàn)實意義。因此隨著軟件定義網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，軟件定義的理念很快獲得了普遍響應(yīng)，并不斷延伸和泛化，由最初的軟件定義網(wǎng)絡(luò)，向軟件定義存儲、軟件定義數(shù)據(jù)中心，以及向軟件定義制造、軟件定義汽車、軟件定義航天等領(lǐng)域發(fā)展，正在走向軟件定義一切。
　　根據(jù)上述軟件定義的發(fā)展和原理，結(jié)合筆者自己的研究思考，現(xiàn)給出“軟件定義”的概念如下：
　　軟件定義指的是把硬件資源抽象為虛擬資源，按照單元化和標準化的思想歸類成基礎(chǔ)硬件單元，具備標準的基本功能，在此基礎(chǔ)上通過編寫系統(tǒng)的應(yīng)用程序軟件，對虛擬的硬件單元模塊進行更開放、靈活、智能的管理與調(diào)度，實現(xiàn)對物理世界的智能控制。
　　從軟件定義角度看計算機操作系統(tǒng)，實際上就是操作系統(tǒng)給了我們一臺軟件定義的計算機，主要的兩大功能是：向下通過硬件資源的虛擬化管理各種各樣的資源，向上通過管理功能的可編程提供各種公共的服務(wù)。因此，計算機軟件專家、中國科學(xué)院院士梅宏教授將軟件定義的技術(shù)本質(zhì)概括為：硬件資源虛擬化，管理功能可編程，十分精確和形象。
　　目前，軟件定義正向傳統(tǒng)行業(yè)延伸，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0(CPS)等為特征的新一輪工業(yè)革命，軟件技術(shù)將是核心的競爭力，軟件定義的智能制造平臺推動了很多傳統(tǒng)的制造業(yè)公司向軟件公司轉(zhuǎn)型;軟件定義的網(wǎng)購平臺推動了以軟件為核心的平臺型電子商務(wù)發(fā)展;現(xiàn)代物流是一個實體物理網(wǎng)絡(luò)，軟件定義物流必將推動智慧物流發(fā)展。
　　三、“軟件定義物流”本質(zhì)與定義
　　根據(jù)軟件定義的概念與技術(shù)原理，筆者給出軟件定義物流的基本定義如下：
　　“軟件定義物流”指的是把物流作業(yè)設(shè)施、設(shè)備、貨物等物流硬件資源虛擬化，按照單元化和標準化的思想歸類成基礎(chǔ)的物流功能模塊與基礎(chǔ)貨物單元，在此基礎(chǔ)上通過應(yīng)用程序軟件對虛擬的硬件單元模塊進行更開放、靈活、智能的管理與調(diào)度，實現(xiàn)對物流系統(tǒng)的智慧管理與控制。
　　軟件定義物流系統(tǒng)架構(gòu)可以分硬件層、控制層和應(yīng)用層三個層次。
　　1.硬件層：物流硬件虛擬化
　　在硬件層，主要分作業(yè)設(shè)施設(shè)備和作業(yè)對象的貨物兩類，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;作業(yè)對象就是各類貨物。
　　按照單元化與標準化思想，物流設(shè)施設(shè)備資源的虛擬化是通過定義物流作業(yè)的標準功能模塊來實現(xiàn)的。物流是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，這個大系統(tǒng)的物流運作按照筆者提出的物流作業(yè)五字訣，可以分為“分、合、搬、運、存”五大功能，據(jù)此對各類物流設(shè)施設(shè)備進行歸類，并按照物流作業(yè)的細分功能進行標準化定義功能模塊，就可以實現(xiàn)對物流設(shè)施、設(shè)備資源的虛擬化。
　　隨著智慧物流發(fā)展，自動化與無人化等智能物流設(shè)備，通過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)。
　　物流作業(yè)對象的虛擬化需要按照單元化和標準化技術(shù)原理來歸類，可以分為單品、標準箱、托盤、集裝箱等貨物單元，托盤是物流作業(yè)最基本的貨物單元。
　　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準化和物流服務(wù)標準化，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。
　　控制層的可編程需要推動大數(shù)據(jù)應(yīng)用，實現(xiàn)一切流程數(shù)據(jù)化，一切數(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。
　　傳統(tǒng)的管理功能可編程往往局限于物流作業(yè)對象的管理與控制，智慧物流的管理功能可編程更需要對物流設(shè)施設(shè)備作業(yè)功能進行模組化編程和智能控制。
　　3.應(yīng)用層：萬物互聯(lián)，硬件覺醒
　　應(yīng)用層首先需要實現(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)備功能模塊和貨物標準單元，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”的技術(shù)基礎(chǔ)
　　軟件定義物流的發(fā)展驅(qū)動力是物流信息化。軟件是智慧物流的大腦，軟件的實時分析與科學(xué)決策需要物流大數(shù)據(jù)資源，軟件的計算模式需要云計算、霧計算、邊緣計算發(fā)展創(chuàng)新，軟件分析與決策機制需要建立在機器學(xué)習(xí)、人工智能、數(shù)學(xué)模型等技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)之上，軟件的指令下達與傳輸需要互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、CPS(信息物理系統(tǒng))等基礎(chǔ)設(shè)施。
　　軟件定義物流的發(fā)展基礎(chǔ)是物流標準化。物流標準化是硬件資源虛擬化的核心，推動物流標準化，先從物流作業(yè)對象“物”開始，通過包裝技術(shù)把紛繁復(fù)雜的“物”進行標準規(guī)范和分類，建立“物”在生產(chǎn)企業(yè)、商貿(mào)企業(yè)、批發(fā)企業(yè)、物流冷鏈服務(wù)公司、網(wǎng)購企業(yè)、零售門店、連鎖企業(yè)等企業(yè)的物流作業(yè)場景中無縫銜接，自由“流動”的“接口標準”，需要利用單元化思想，按照物流系統(tǒng)最通用的物流作業(yè)單元“托盤”的標準，規(guī)范物流單品包裝尺寸模數(shù)、物流周轉(zhuǎn)箱標準模數(shù)、物流車廂的標準規(guī)格、集裝箱的標準尺寸規(guī)格、叉車與貨架標準規(guī)格、倉庫貨位標準規(guī)格、分揀與輸送標準規(guī)格，建立標準統(tǒng)一，尺寸模數(shù)協(xié)同的“物”的標準體系;
　　在“物”的標準基礎(chǔ)上，進一步規(guī)范物流作業(yè)流程、物流服務(wù)流程，完善和改進商業(yè)流程，推動“流”的標準體系建立;
　　在物流的基礎(chǔ)標準體系建立后，要把“物流”網(wǎng)絡(luò)鏈接起來，需要對“物”的單元進行賦碼，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動物流“鏈”的標準化，初步把物流單元與信息化技術(shù)對接，完成物流“鏈”的標準化。
　　在物流“鏈”的標準化之后，就是進一步推動物流互聯(lián)網(wǎng)的標準化建設(shè)。
　　在對物流作業(yè)對象和物流流程等標準化基礎(chǔ)上，已經(jīng)初步具備了流程軟件化基礎(chǔ)，下一步還需要對物流作業(yè)的設(shè)施設(shè)備進行標準化。
 

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