在本文中，我們將仔細研究不同公司申請的專利，並進壹步探討采用這些技術對應用領域的影響。
沃爾瑪：沃爾瑪：專註於自主配送基礎設施和配送中心自動化
根據 CB Insights 的預測，到 2027 年，僅美國的電子商務市場規模就將達到 1 萬億美元，目前的估值為 6610 億美元。針對這壹市場，沃爾瑪正在加快交付和流程自動化的步伐。
據報道，自2016年以來，沃爾瑪已申請了超過65項與無人機和地面機器人有關的專利，其中53項與無人機系統有關，旨在提高無人機的可靠性並確保其安全性。
自主 "送貨鏈"
例如，2018年12月，沃爾瑪提交了壹份專利申請，為無人機開發 "送貨鏈"。在 "送貨鏈 "中，每架無人機都可以與中央節點通信，接收送貨信息，並識別物品應該送到哪架無人機上。
空地交接系統
同樣在2018年，該公司還申請了無人機與地面自動導引車（AGV）之間交接系統的專利。該專利允許將無人機運輸的貨物轉移到自動導引車上，從而增加了運送包裹的方式。
緊急著陸系統
無人機系統在使用過程中面臨的最大挑戰是安全問題。為此，沃爾瑪於2019年1月申請了壹項緊急著陸系統專利，在該系統中，無人機將配備傳感器，以便在飛行過程中識別潛在的緊急著陸地點。更重要的是，該系統還可以在緊急降落時發送警報信號和自己的位置。
自主機器人系統，及時補充庫存
除了專註於最後壹英裏配送外，利用機器人技術實現配送中心自動化也是沃爾瑪的壹大目標，2018年9月，該公司獲得了壹項自主機器人系統專利，該系統可以在壹個基礎設施中檢測到少量特定產品，如果出現缺貨問題，就可以從另壹個設施中獲取該產品，從而獲得該產品補充庫存。
亞馬遜：專註於搬運物品的機器人和多項無人機相關專利
作為沃爾瑪在電子商務領域的強勁競爭對手，亞馬遜於2012年收購了機器人初創公司Kiva Systems，此後通過部署計算機視覺、深度感應、物體識別和其他人工智能軟件，逐步實現供應鏈自動化。
根據CB Insights的數據，自2014年以來，亞馬遜已經申請了180多項與機器人和無人機有關的專利，主要圍繞自主移動機器人和無人機。
機器人操控物品
該專利提供了壹種可用於讓機器人操控物品的技術。目標識別是通過使用機器視覺規則來分析壹個或多個物品來實現的。此外，如果確定機器人無法完成當前操作，則可以發送信號請求人類協助。
用於移動物品的移動機器人技術
亞馬遜的另壹項機器人專利是移動機器人技術，該技術通過移動 "超大、超重或形狀獨特的物品 "來提高倉庫系統的效率和靈活性。具體來說，多個機器人共同完成壹項任務。例如，第壹項任務的指令可以發送給第壹個機器人，然後根據該機器人的進度和對第壹項任務的依賴程度，將第二項任務的指令發送給第二個機器人。當相應的機器人執行任務時，第壹項和第二項任務可能會導致移動機器人組對物品進行增量移動。
無人機運輸系統專利
2019 年 5 月，亞馬遜獲得了壹項無人機運輸系統專利，該系統可以幫助將客戶訂購的物品運送到指定目的地，換句話說，它可以用來解決最後壹英裏配送問題。值得註意的是，無人機不會依靠自身動力返回到物品搬運處；它的行程被設定為單程路線，在完成送貨後會停留在目的地，隨後由回收裝置（如卡車）進行回收。
除上述專利外，亞馬遜還申請了許多其他無人機專利，包括無人機定位過濾器、機載無人機充電、送貨無人機下降、按需指定送貨地點、車輛傳感器定位和自動裝載系統等。總體而言，亞馬遜在供應鏈方面的巨額投資可能會對其他電子商務市場參與者構成競爭威脅。
京東：專利數量少，全部與機器人技術有關
與沃爾瑪和亞馬遜相比，中國電子商務市場的領導者京東在專利數量上與它們相差甚遠。從 2014 年到 2019 年，京東在無人機和機器人領域的專利數量為 4 項，下面我們將詳細介紹其中的兩項。
分類機器人
首先是分類機器人，京東於 2018 年 3 月申請，2019 年 12 月授權。分類機器人，顧名思義，是壹種用於物品分類的機器人技術，主要涉及物流領域，尤其是倉儲領域的應用。對於該機器人而言，它至少具有壹層托盤，以及位於托盤軸向中心的軸；同時該托盤上設置有第壹卡槽，該卡槽具有可打開的第壹門；托盤的壹端向上延伸形成托盤壁；沿托盤的軸向至托盤壁設置有分隔儲物箱的空間隔板；空間隔板與托盤的軸轉動連接，並可繞托盤的軸轉動。值得壹提的是，儲物倉的大小和儲物倉內放置物品的數量均可調節，物品通過可打開的第壹門輸出，提高了儲物倉內物品的輸出效率。
用於控制移動機器人的方法和裝置
這是壹種主要用於移動機器人的技術，其中可以通過移動機器人的感知信息來生成行人的評估信息，例如附近行人的意圖信息和行人事件的類型，之後可以根據感知信息和評估信息來生成行人行為信息，其中行人行為信息包括預定的壹定的行人行為類型；然後根據感知信息生成控制信息，以控制移動機器人。本專利可以在壹定程度上提高移動機器人的社會接受度。
如上所述，沃爾瑪、亞馬遜和京東的各項專利技術，除了可以用來解決最後壹公裏配送的問題外，部分專利，尤其是機器人相關技術，還可以在壹定程度上用來提高效率，而這壹直是零售商熱衷於倉庫自動化的動力之壹。因此，從京東、沃爾瑪到亞馬遜，許多零售商都將目光轉向了倉庫自動化（Warehouese Automation）。
沃爾瑪推出 Alphabot 系統，每小時分揀 800 多份訂單
2020 年 1 月，沃爾瑪推出了名為 Alphabot 的機器人系統，以提高配送效率，解決其在線業務面臨的最大挑戰之壹。該系統由沃爾瑪與位於馬薩諸塞州的初創公司 Alert Innovation 合作開發。
Alphabot機器人系統目前在壹個2萬平方英尺的倉庫中運行，自動移動小車，從高密度貨物存儲系統中檢索和收集冷藏、冷凍和其他貨物，然後將它們運送到店內的工作站，由工作人員進行檢查，包裝後發出訂單。
據 Alert Innovation 稱，使用該系統的人工每小時可揀選 800 多種商品，而人工每小時只能從商店貨架上揀選 80 種商品，機器的效率是人工的 10 倍。
雖然Alphabot在某種程度上是壹種混合系統，即需要人類和機器****來完成工作，但最終還是要靠機器來完成。對此，沃爾瑪自動化和數字運營高級經理布萊恩-羅瑟（Brian Rother）表示："這將對沃爾瑪的供應鏈產生變革性的影響。Alphabot簡化了訂單流程，實現了更快、更高效的訂單分揀。"
亞馬遜完成了Alphabot的裝箱工作。
亞馬遜用機器人完成訂單裝箱，每個機器人或可省去24名員工
2019年5月，有媒體報道稱，亞馬遜正在研究使用機器人掃描傳送帶上的貨物，隨後將貨物放入定制的箱子中。事實上，亞馬遜壹直在發貨倉庫嘗試更多新技術，但這兩項用於替代人工的機器人新技術的不同之處在於：每臺機器至少可以裁掉24名員工，平均下來，亞馬遜55個左右的物流中心可以裁掉1300多個工作崗位。
此前，包括掃描、分揀、裝箱等工作都是無法實現自動化的環節，這是亞馬遜計劃的首次曝光。值得註意的是，這些計劃尚未付諸實施，因為在大規模部署之前還需要不斷驗證。
據了解，這臺新機器來自意大利公司CMC Srl，名為CartonWrap，消息人士稱，機器人的包裝速度比人類快得多，每小時可完成600-700個箱子的訂單，效率是人類的4-5倍。不過，與沃爾瑪的機器人壹樣，這些機器人也需要人類的幫助，如檢查訂單、存儲紙板和膠水，以及解決可能出現的卡紙問題。
除此之外，亞馬遜還宣布使用另壹個機器人 SmartPac 來郵寄物品。有了這個機器人，亞馬遜將能夠自動完成大部分人工包裝工作。
雖然這是在訂單裝箱方面向自動化邁出的壹步，但亞馬遜仍然認為這項技術尚未成熟，因為它仍然需要人工將貨物放到傳送帶上。除此之外，機器人工作時還需要有技術人員在場，以便及時處理發生的任何故障。這壹切都刻不容緩。
京東推出全球首個無人倉，或成未來典範
相比亞馬遜被曝使用機器人裝貨、揀貨，京東來得更早壹些，甚至自動化程度更全面。2017年10月，中國的電商企業無壹不在備戰壹年中最大的購物節--"雙11 "購物節，也正是在這個時候，京東提前向人們展示了它的秘密武器：位於上海嘉定區的全球首個全流程無人倉，可以實現從入庫、存儲到包裝、分揀的全自動化。
此次亮相的無人倉，是京東亞洲壹號整體規劃的三期項目，建築面積4萬平方米，物流中心主體由收貨、入庫、訂單揀選、包裝四大作業系統組成，入庫系統由8組穿梭車立庫系統組成，可同時存儲貨物6萬箱。更重要的是，未來京東無人倉正式運營後，其日訂單處理能力將超過20萬單。
對此，京東方面表示，無人倉是京東在智能倉儲方面的壹次大膽創新，其自動化、智能化設備覆蓋率達到100%，可以應對電商靈活多變的訂單業務形態。這與原來亞洲壹號能夠長期、持續消化海量訂單的風格形成了高效、有序的互補。
2019年，為備戰618年中購物節，京東在全國投建了23個Asia One智慧物流園區。未來五年，京東物流還將陸續在全國其他30多個核心城市建設Asia One，實現對主要省、市、區、縣的全面輻射。
從三大巨頭申請的專利可以看出，他們在無人機配送和配送中心自動化方面下了更大的賭註。它們這樣做有兩個原因：壹方面，機器人技術可以讓顧客享受到更優惠的價格；另壹方面，配送中心自動化可以幫助企業降低供應鏈的長期成本。因此，對於大型零售商來說，擁抱自動化將是跟上因技術而改變的市場的必然選擇，只是在追求自動化的過程中，仍有許多挑戰需要跨越，如前期成本、員工歸屬安排等。