一、軟件定義：智慧時(shí)代的本質(zhì)特征

　　人類(lèi)已經(jīng)開(kāi)始大踏步邁入智慧時(shí)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(kāi)始向物理世界延伸，讓沒(méi)有生命的物理世界開(kāi)始有了生命的覺(jué)醒。

　　智慧執(zhí)行系統(tǒng)是與我們?nèi)祟?lèi)直接接觸的系統(tǒng)，是我們看得見(jiàn)摸得著的智慧世界，給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)很大的沖擊和震撼。如各類(lèi)智能機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)的應(yīng)用，引發(fā)了社會(huì)的廣泛關(guān)注。目前，機(jī)器學(xué)習(xí)能力大幅上升，機(jī)器人開(kāi)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(dòng)化和無(wú)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(lèi)的世界冠軍，新版“阿法狗”Master摒棄人類(lèi)棋譜，通過(guò)數(shù)學(xué)模型只靠計(jì)算機(jī)下的自我對(duì)局和深度學(xué)習(xí)，在2017年開(kāi)年與“阿法狗”對(duì)局完成風(fēng)卷殘?jiān)瓢愕?0勝。

　　智慧傳導(dǎo)系統(tǒng)是人類(lèi)進(jìn)入智慧時(shí)代的基礎(chǔ)，核心是互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)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(shí)信息傳導(dǎo)兩大功能組成，是實(shí)現(xiàn)信息世界與物理世界融合的關(guān)鍵，是智慧時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　從本質(zhì)上講，人類(lèi)進(jìn)入智慧時(shí)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(jué)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(jì)算，實(shí)時(shí)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(dāng)今社會(huì)互聯(lián)網(wǎng)深刻改變了人類(lèi)社會(huì)和生活模式。但是，互聯(lián)網(wǎng)的核心價(jià)值是連接，通過(guò)連接來(lái)傳達(dá)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(jì)算也很重要，但是云計(jì)算只是軟件的計(jì)算模式。只有軟件才是實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)核心價(jià)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(gè)階段。第一個(gè)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(jī)器語(yǔ)言的方式展現(xiàn)，完成指令并具有簡(jiǎn)單計(jì)算功能;第二個(gè)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(dú)立的形態(tài)從硬件分離出來(lái);第三個(gè)階段是1995年以來(lái)軟件的網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化階段。在這個(gè)階段，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的發(fā)展，推動(dòng)軟件逐步升級(jí)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(lái)的人類(lèi)文明將運(yùn)行在軟件之上，進(jìn)入軟件定義時(shí)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(guò)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開(kāi)來(lái)，通過(guò)一組應(yīng)用程序編程接口(API)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行任意的編程，從而實(shí)現(xiàn)新型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、拓?fù)浼軜?gòu)而不需改動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身，實(shí)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(tái)。隨著云計(jì)算發(fā)展，“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”的原理在云計(jì)算平臺(tái)中落地應(yīng)用，進(jìn)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(guò)應(yīng)用程序編程接口對(duì)硬件設(shè)備任意編程控制，可以實(shí)現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，讓網(wǎng)絡(luò)硬件資源活起來(lái)，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(shí)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(chǔ)、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(chē)、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(biāo)準(zhǔn)化的思想歸類(lèi)成基礎(chǔ)硬件單元，具備標(biāo)準(zhǔn)的基本功能，在此基礎(chǔ)上通過(guò)編寫(xiě)系統(tǒng)的應(yīng)用程序軟件，對(duì)虛擬的硬件單元模塊進(jìn)行更開(kāi)放、靈活、智能的管理與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的智能控制。

　　從軟件定義角度看計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，實(shí)際上就是操作系統(tǒng)給了我們一臺(tái)軟件定義的計(jì)算機(jī)，主要的兩大功能是：向下通過(guò)硬件資源的虛擬化管理各種各樣的資源，向上通過(guò)管理功能的可編程提供各種公共的服務(wù)。因此，計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)家、中國(guó)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(jìng)爭(zhēng)力，軟件定義的智能制造平臺(tái)推動(dòng)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(gòu)平臺(tái)推動(dòng)了以軟件為核心的平臺(tái)型電子商務(wù)發(fā)展;現(xiàn)代物流是一個(gè)實(shí)體物理網(wǎng)絡(luò)，軟件定義物流必將推動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)化的思想歸類(lèi)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(guò)應(yīng)用程序軟件對(duì)虛擬的硬件單元模塊進(jìn)行更開(kāi)放、靈活、智能的管理與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(gè)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(duì)象的貨物兩類(lèi)，作業(yè)設(shè)施設(shè)備主要包括：倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、貨運(yùn)裝備、搬運(yùn)設(shè)備等;作業(yè)對(duì)象就是各類(lèi)貨物。

　　按照單元化與標(biāo)準(zhǔn)化思想，物流設(shè)施設(shè)備資源的虛擬化是通過(guò)定義物流作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。物流是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，這個(gè)大系統(tǒng)的物流運(yùn)作按照筆者提出的物流作業(yè)五字訣，可以分為“分、合、搬、運(yùn)、存”五大功能，據(jù)此對(duì)各類(lèi)物流設(shè)施設(shè)備進(jìn)行歸類(lèi)，并按照物流作業(yè)的細(xì)分功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定義功能模塊，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物流設(shè)施、設(shè)備資源的虛擬化。