2015-10-14 閱讀量：4579
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)話(huà)題是由GE公司在2012年率先提出的。這個(gè)話(huà)題和后來(lái)2013年德國(guó)提出的工業(yè)4.0，可以說(shuō)攪動(dòng)了很多企業(yè)的神經(jīng)。但是這些新的理念并不是空穴來(lái)風(fēng)，它是工業(yè)化國(guó)家在過(guò)去幾十年強(qiáng)大的技術(shù)積累，以及和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合以后產(chǎn)生的新戰(zhàn)略，新的技術(shù)布局以及對(duì)未來(lái)的一種新的愿景。本文總結(jié)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的9大核心技術(shù)。
1、超級(jí)計(jì)算終端
超級(jí)計(jì)算終端就是一些新的智能化設(shè)備，譬如汽車(chē)以及穿戴式設(shè)備，譬如帶芯片的內(nèi)衣。這些產(chǎn)品洶涌的勢(shì)頭正在成為我們所熟悉的物理世界的一個(gè)新的成員。這些產(chǎn)品的核心都是有一個(gè)強(qiáng)大的芯片。傳統(tǒng)意義上的芯片王者英特爾公司正在意識(shí)到，在風(fēng)起云涌的移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，他已經(jīng)不行了。比如，ARM芯片結(jié)構(gòu)，隨著以蘋(píng)果公司為代表的公司突起，正在取代傳統(tǒng)的PC時(shí)代英特爾的王者地位。
隨處可及的超級(jí)智能終端，正在突破摩爾定律的芯片所賦予我們的想象空間。摩爾定律曾經(jīng)預(yù)測(cè)，每將近兩年時(shí)間，芯片的計(jì)算力會(huì)提高一倍，而價(jià)格會(huì)降一半。這是1965年的時(shí)候，英特爾公司曾經(jīng)提出的遐想。過(guò)去了將近五十年，這個(gè)摩爾定律還沒(méi)有看到盡頭，即便摩爾定律在納米級(jí)別碰到瓶頸，新的替代技術(shù)也正在出現(xiàn)。而且隨著IPV6的尋址能力的無(wú)限拓展，我們?nèi)祟?lèi)可以預(yù)想，在未來(lái)每一個(gè)智能終端都可以有強(qiáng)大的計(jì)算能力以及尋址能力，所以物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代這兩個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)要素已經(jīng)具備了。
除了芯片技術(shù)競(jìng)賽以外，在這個(gè)行業(yè)里，正在進(jìn)行激烈競(jìng)爭(zhēng)的還有有關(guān)交互式互聯(lián)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)賽。在這里面有一些產(chǎn)業(yè)巨頭正在形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。譬如說(shuō)包括三星、Nest以及谷歌公司進(jìn)行聯(lián)盟。Nest在2014年被谷歌公司斥資32億美元收購(gòu)。這家公司可以提供能源回饋系統(tǒng)，因此在美國(guó)有龐大的家庭用戶(hù)，而這個(gè)為谷歌公司進(jìn)入到家庭的能源管理系統(tǒng)提供了一個(gè)便捷的通道。同時(shí)出現(xiàn)在市場(chǎng)的是蘋(píng)果公司，在2014年6月，蘋(píng)果公司對(duì)外宣布了Homekit框架。
2、軟件定義機(jī)器
蘋(píng)果公司發(fā)布iPhone之后，軟件定義機(jī)器在工業(yè)界引起了大家的注意。這之前，傳統(tǒng)的功能型手機(jī)是由廠家的功能設(shè)定來(lái)定義的。蘋(píng)果發(fā)布iPhone以后，它的真正功能設(shè)定是用戶(hù)通過(guò)下載軟件來(lái)設(shè)定的，這對(duì)大量的工業(yè)企業(yè)帶來(lái)了非常大的啟發(fā)。正因?yàn)槿绱耍谕ㄓ崟r(shí)代曾經(jīng)處于王者地位的諾基亞被迅速拉下馬。而代表新的產(chǎn)業(yè)思維，用軟件定義硬件帶來(lái)新的功能和功能創(chuàng)想的蘋(píng)果公司就后來(lái)居上贏得了勝利。
軟件定義硬件，互惠走出通訊和電子產(chǎn)品，成為工業(yè)界的未來(lái)和常態(tài)。理由很簡(jiǎn)單，在今天硬件產(chǎn)品和機(jī)械設(shè)備越來(lái)越低門(mén)檻和同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，真正能夠取得差異化優(yōu)勢(shì)的是軟件。這是未來(lái)的趨勢(shì)，而且各種嵌入式的軟件和附加的軟件功能，將越來(lái)越廉價(jià)化，軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越平臺(tái)化，而軟件產(chǎn)品的升級(jí)和維護(hù)也越來(lái)越云端化。這一趨勢(shì)將有助于廠家更快地根據(jù)消費(fèi)者需要，快速推出產(chǎn)品、升級(jí)產(chǎn)品，而消費(fèi)者和工業(yè)的用戶(hù)也會(huì)利用這樣的優(yōu)勢(shì)獲得廉價(jià)的服務(wù)和快速的產(chǎn)品，以及遠(yuǎn)程的維護(hù)服務(wù)。
3、知識(shí)工作自動(dòng)化
這個(gè)概念是由2013年麥肯錫公司率先提出的。在這里知識(shí)工作自動(dòng)化指的是信息處理的自動(dòng)化，它涉及的范圍是非常廣泛的，包含常規(guī)的互聯(lián)網(wǎng)信息交互，模式識(shí)別、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等等最前沿的技術(shù)。這種新型的基于信息和知識(shí)的工作方式，根據(jù)麥肯錫估計(jì)，未來(lái)會(huì)產(chǎn)生非常大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。預(yù)測(cè)2025年的時(shí)候，將產(chǎn)生的將近六萬(wàn)億美元的新的經(jīng)濟(jì)增加價(jià)值，并且創(chuàng)造出相當(dāng)于超過(guò)一個(gè)億的全職雇員的產(chǎn)出能力。
在這一領(lǐng)域，特別要提的就是人工智能。因?yàn)槿斯ぶ悄墁F(xiàn)在被很多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)所高度關(guān)注，認(rèn)為他是未來(lái)真正可以改變?nèi)祟?lèi)關(guān)鍵性的技術(shù)之一。譬如說(shuō)人工智能非常重要的參與者IBM公司。他們最有名的實(shí)驗(yàn)是，在1997年，他們生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)擊敗了人類(lèi)的國(guó)際象棋大師。最新的成果是智能性的計(jì)算機(jī)，他們稱(chēng)為人知智能計(jì)算機(jī)。這個(gè)計(jì)算機(jī)幫助法律服務(wù)公司，向律師事務(wù)所進(jìn)行文本的分析；包括醫(yī)院進(jìn)行醫(yī)療報(bào)告的分析。已經(jīng)大量替代了人力，所以人工智能發(fā)展對(duì)將來(lái)人的工作提出了一個(gè)新的考驗(yàn)，也是一個(gè)挑戰(zhàn)。
4、跨企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定
關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面的標(biāo)準(zhǔn)制定，應(yīng)該講現(xiàn)在是全球主要工業(yè)企業(yè)，乃至國(guó)家之間競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。包括德國(guó)在內(nèi)的這些企業(yè)和國(guó)家都意識(shí)到它的高度重要性。譬如在上世紀(jì)的近四十年的時(shí)間里，德國(guó)每年3.3%的GDP增長(zhǎng)中，標(biāo)準(zhǔn)的貢獻(xiàn)率占到了0.9%，僅次于資本投入，而且比國(guó)內(nèi)創(chuàng)新和直接購(gòu)買(mǎi)技術(shù)來(lái)的更加重要。因此掌握標(biāo)準(zhǔn)話(huà)語(yǔ)權(quán)是這些國(guó)家乃至企業(yè)，他們?cè)谖磥?lái)進(jìn)行戰(zhàn)略布局非常關(guān)鍵的一步。在這一方面美國(guó)的企業(yè)也是走在全球的前列。
2014年 4月，以GE、AT&T、思科、IBM、英特爾五家企業(yè)為龍頭所成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，就是在波士頓宣告成立。這個(gè)聯(lián)盟迅速擴(kuò)大到100多個(gè)會(huì)員公司，美國(guó)的企業(yè)在軟件，互聯(lián)網(wǎng)方面具有高度的優(yōu)勢(shì)，他們也希望在新的工業(yè)聯(lián)盟這種開(kāi)放式聯(lián)盟合作架構(gòu)下，建立一些新型的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。剛才說(shuō)GE的軟件平臺(tái)就想成為事實(shí)性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然這個(gè)領(lǐng)域是激烈的競(jìng)爭(zhēng)和博弈，國(guó)家層面、企業(yè)層面都在做著積極的布局，中國(guó)的企業(yè)一定不能置身事外，一定要介入其中。要對(duì)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)走向產(chǎn)生足夠的影響和話(huà)語(yǔ)權(quán)作用才行。
5、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)安全
這個(gè)話(huà)題極其重要，但是在今天一波一波的熱浪當(dāng)中，大家似乎并沒(méi)有把它做成一個(gè)重大的事件去看、去分析。實(shí)際上一系列的安全事件在不斷發(fā)生。這些年最有名的事件應(yīng)該是2011年轟動(dòng)一時(shí)的伊朗政府指責(zé)美國(guó)和以色列編制的木馬軟件，這個(gè)軟件通過(guò)西門(mén)子的核電控制系統(tǒng)SCADA，切入到伊朗核設(shè)施當(dāng)中。這些軟件被用來(lái)設(shè)計(jì)攻擊管理軟件。這種木馬病毒被伊朗政府稱(chēng)為數(shù)字制造導(dǎo)彈，這些事情或許沒(méi)有他們講的這么嚴(yán)重，但是這些事情給我們做了非常重要的安全提示。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逐漸興起之后，真的要在企業(yè)包括跨企業(yè)之間獲得普及，安全問(wèn)題必須解決。設(shè)想一下，如果這個(gè)問(wèn)題不解決，不僅關(guān)系重大的這些設(shè)備，基礎(chǔ)設(shè)施，即便像智能家居、智能汽車(chē)這樣的領(lǐng)域，都會(huì)存在巨大的安全隱患和隱私隱患。
6、機(jī)器人改變工業(yè)流程
今天日本是擁有機(jī)器人最多的國(guó)家，日本全國(guó)每萬(wàn)人機(jī)器人使用量高達(dá)332臺(tái)。
這是2012 年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)德國(guó)的使用量是273臺(tái)，德國(guó)是歐洲使用量最高的國(guó)家，而我們國(guó)家當(dāng)時(shí)的情況只有十臺(tái)。當(dāng)然這兩年中國(guó)的機(jī)器人使用和發(fā)展應(yīng)該是非?？焖俚?，相關(guān)的企業(yè)都在引進(jìn)、制造機(jī)器人。像富士康公司已經(jīng)宣布在2014年就實(shí)現(xiàn)了關(guān)燈生產(chǎn)這一目標(biāo)。這在勞動(dòng)成本居高不下的沿海地區(qū)是非常關(guān)鍵的，因?yàn)樵谥袊?guó)的沿海地區(qū)每年勞動(dòng)力薪酬上漲速度高達(dá)15%以上，機(jī)器人每年的價(jià)格又大幅下降，所以這就使工業(yè)機(jī)器人大行其道。
但是機(jī)器人在中國(guó)面臨著一個(gè)困境，就是大量的高端機(jī)器人，還都是全球幾大品牌的天下。主要在日本和歐洲的公司手里。一些核心的技術(shù)，軟件也不是在互聯(lián)網(wǎng)，而是在基礎(chǔ)的減速器、控制器、數(shù)控系統(tǒng)，這些領(lǐng)域是傳統(tǒng)的工業(yè)和智能化的硬件，嵌入式軟件的天下。像減速器這一領(lǐng)域，中國(guó)都需要進(jìn)口。而國(guó)外公司在這一輪競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中采取新型策略，關(guān)鍵部件對(duì)中國(guó)企業(yè)采取高價(jià)措施，使得中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)成本居高不下。
7、分布式的生產(chǎn)和3D打印
3D打印為什么重要？因?yàn)樗麑?duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合所帶來(lái)的，對(duì)未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)方式的變化將是顛覆性的。
首先它將進(jìn)行線上設(shè)計(jì)和線下生產(chǎn)的高度融合。3D打印所引發(fā)的創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)正在改變過(guò)去的生產(chǎn)方式，每個(gè)人都可以在網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)3D打印機(jī)，并且將他們的想法付諸于實(shí)踐，而且可以實(shí)現(xiàn)分布式的生產(chǎn)。使得每一個(gè)人的創(chuàng)意構(gòu)想成為可能。
第二個(gè)趨勢(shì)是創(chuàng)業(yè)生產(chǎn)的輕量化，因?yàn)?D打印帶來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)，會(huì)使創(chuàng)業(yè)門(mén)檻降低，而且長(zhǎng)尾效應(yīng)能夠顯現(xiàn)出來(lái)，細(xì)分業(yè)務(wù)總是能找到自己的生存空間。
3D打印的第三個(gè)重要趨勢(shì)是生產(chǎn)分包形式的多樣化。借助3D打印所產(chǎn)生的各種小公司，比大公司更加快捷迅速。雖然這一類(lèi)生產(chǎn)制造方式不會(huì)馬上顛覆大公司的存在，但是可以創(chuàng)造出更多的市場(chǎng)。在大規(guī)模制造中間，傳統(tǒng)的制造業(yè)依舊占據(jù)傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。但是小批量個(gè)性化的生產(chǎn)，有可能被3D打印所代表的未來(lái)技術(shù)沖擊，乃至替代。
3D的材料，目前還是3D打印廣泛推廣應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。因?yàn)?D打印的材料，在強(qiáng)度和剛度力學(xué)性能，包括打印產(chǎn)品的粗糙度、防潮性、熱穩(wěn)定性等等還會(huì)有很多障礙，尤其是這些材料性能又將進(jìn)一步影響熱處理、表面理化處理、精加工、拋光、鍍膜等等后續(xù)工藝，直接影響生產(chǎn)成本和效率。
8、人類(lèi)意識(shí)與機(jī)器的融合
人類(lèi)最終能不能用意念直接控制機(jī)器，乃至其他生物甚至是人類(lèi)？這一構(gòu)想其實(shí)存在了很多年，最近似乎在這一領(lǐng)域出現(xiàn)了一些重大的突破。在2010年，幾位科學(xué)家曾經(jīng)嘗試將印度和法國(guó)的測(cè)試者連在一起，當(dāng)單詞用腦電波系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為二維碼，從印度人的腦波輸出被傳到法國(guó)之后，竟然可以重新識(shí)別、轉(zhuǎn)化，最后被測(cè)試者在法國(guó)理解了這個(gè)單詞。
這種被稱(chēng)為腦機(jī)接口的技術(shù)已經(jīng)存在了三十多年。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，腦機(jī)接口技術(shù)給我們提供了巨大的想象空間，人類(lèi)不僅可以和機(jī)器產(chǎn)生互動(dòng)，并且有可能控制機(jī)器。更重要的是反過(guò)來(lái)，機(jī)器還可能讀懂人類(lèi)的意念，從而和人類(lèi)發(fā)生深層次的互動(dòng)、融合。在2014年結(jié)束的騰訊WE大會(huì)上，日本公司就推出一款腦電波貓耳朵的產(chǎn)品，這一款產(chǎn)品玩法很簡(jiǎn)單，當(dāng)人情緒起伏的時(shí)候，那個(gè)貓耳朵就會(huì)豎起來(lái)，情緒低垂的時(shí)候，貓耳朵就會(huì)搭下來(lái)。
9、虛擬世界
關(guān)于這個(gè)概念，在德國(guó)工業(yè)4.0體系當(dāng)中，叫數(shù)字物理系統(tǒng)。這一全新的制造方式，其實(shí)是讓我們看到了一個(gè)未來(lái)的圖景。那就是在未來(lái)，除了物理世界之外，所對(duì)應(yīng)的整合很多更加全面的信息數(shù)字系統(tǒng)，或者是虛擬系統(tǒng)，將和物理世界之間產(chǎn)生高度的互動(dòng)和相互的關(guān)聯(lián)。GE公司所進(jìn)行的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)、使用、監(jiān)控，就是將大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、模擬和處理。
在未來(lái)，我們所生活的物理世界之外，有一個(gè)整合了更多信息的虛擬系統(tǒng)，而這個(gè)虛擬系統(tǒng)將能夠幫我們?nèi)ヮA(yù)測(cè)，幫我們?nèi)ゾS護(hù)現(xiàn)在的物理世界，他們的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度可能高于我們基于現(xiàn)實(shí)的，對(duì)信息的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。因?yàn)樗麄冋莆盏男畔⒏?，而且因?yàn)檎莆樟巳珰v史的信息，所以又會(huì)幫我們進(jìn)行更加有效的，新的智能化的設(shè)計(jì)、制造。所以德國(guó)人所講的機(jī)器生產(chǎn)機(jī)器，在未來(lái)也不是一個(gè)虛擬的話(huà)題，它真的會(huì)變成一個(gè)現(xiàn)實(shí)。
摘自：中國(guó)自動(dòng)化網(wǎng)
