物聯(lián)網(wǎng)：“工業(yè)4.0”加速前行的助推器

本刊記者 | 左岸

物聯(lián)網(wǎng)：“工業(yè)4.0”加速前行的助推器

本刊記者 | 左岸

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，制造業(yè)和服務(wù)業(yè)缺一不可，惟有智能制造業(yè)和智能服務(wù)業(yè)兩個車輪同時轉(zhuǎn)動，方可承載“互聯(lián)網(wǎng)+”和物聯(lián)網(wǎng)不斷前行。

對話：

南京郵電大學(xué)副校長 ...............................................朱洪波

自“工業(yè)4.0”概念問世以來，我國在與德國展開充分合作的同時，也從自身情況出發(fā)制定了本土化的“工業(yè)4.0”策略。回顧近年來，與“工業(yè)4.0”相關(guān)的概念，如物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、“互聯(lián)網(wǎng)+”等層出不窮，那么這些概念與“工業(yè)4.0”的關(guān)系是什么，具有中國特色的“工業(yè)4.0”如何與上述概念有效結(jié)合？帶著這些問題，記者采訪了南京郵電大學(xué)副校長、物聯(lián)網(wǎng)研究院院長，江蘇省物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心主任朱洪波教授。

從智能制造到智能消費(fèi)

《通信世界》去年以來“工業(yè)4.0”概念迅速走紅，使德國再次成為了工業(yè)制造領(lǐng)域的焦點(diǎn)。在您看來，德國提出“工業(yè)4.0”的動機(jī)是什么？我國在相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)展如何？

朱洪波：“工業(yè)4.0”是德國政府提出的一項(xiàng)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃，該戰(zhàn)略也被稱為以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。人類社會傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式正在發(fā)生革命性變化，該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)（即信息物理系統(tǒng)CPS，Cyber-Physical System）相結(jié)合的手段，將傳統(tǒng)的制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

“工業(yè)4.0”的直接目標(biāo)是將傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)過程智能化，以全面有效提升制造業(yè)的智能化水平；從戰(zhàn)略角度來看，“工業(yè)4.0”的目標(biāo)是打造智能制造產(chǎn)業(yè)，讓生產(chǎn)方式出現(xiàn)革命性轉(zhuǎn)變，從而助力德國主導(dǎo)未來的第四代工業(yè)革命，這也是德國將其命名為“4.0”的原因?？偟膩砜?，德國“工業(yè)4.0”以智能制造為基礎(chǔ)，有望帶來革命性的變化。支撐“工業(yè)4.0”計(jì)劃的基礎(chǔ)就是信息通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)。

與德國相似的是，我國提出了“中國制造2025”計(jì)劃，并于近期召開的“兩會”上提出了與“工業(yè)4.0”基本相似的“互聯(lián)網(wǎng)+”?；谌ツ曛械聝蓢炗喌暮献饔?jì)劃，以及雙方共同的發(fā)展訴求，中德兩國有望在工業(yè)制造領(lǐng)域展開深入合作。

物聯(lián)網(wǎng)的智慧服務(wù)包括工業(yè)制造和信息消費(fèi)的智慧化服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)將是建設(shè)包括滿足智能生產(chǎn)制造的“智慧工廠”，以及滿足智能用戶消費(fèi)的“智慧商店”，目前，基于物聯(lián)網(wǎng)智能制造“工業(yè)4.0”制定的“中國制造2025”計(jì)劃已經(jīng)成為我國今后10年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

《通信世界》“工業(yè)4.0”包括哪些具體內(nèi)容？在社會發(fā)展的大背景中，我們怎么看待“工業(yè)4.0”的定位？

朱洪波：“工業(yè)4.0”項(xiàng)目主要包括三大主題：一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等，該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者；三是“智能物流”，主要通過互聯(lián)網(wǎng)整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。

未來產(chǎn)業(yè)界將不僅進(jìn)行硬件的銷售，而且要通過提供售后服務(wù)和其他后續(xù)服務(wù)，來獲取更多的附加價值，這就是軟性制造；而帶有“信息”功能的系統(tǒng)成為硬件產(chǎn)品新的核心，意味著個性化需求、批量定制制造將成為潮流；產(chǎn)業(yè)界需要充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造過程中盡可能多地增加產(chǎn)品附加價值，拓展更多、更豐富的服務(wù)，提出更好、更完善的解決方案，滿足消費(fèi)者的個性化需求，走軟性制造加上個性化定制道路。

《通信世界》與我國提出的“兩化融合”相比，“工業(yè)4.0”有哪些異同點(diǎn)？

朱洪波：“兩化融合”指信息化與工業(yè)化的融合，是把信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，“工業(yè)4.0”比“兩化融合”上了一個臺階，不僅要求在工業(yè)制造過程中充分利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳輸，而且要使工業(yè)生產(chǎn)流程和制造流通智能化，這對系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)提出了更高要求，物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)，而云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵技術(shù)將在智能制造系統(tǒng)中發(fā)揮核心作用。

物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)為關(guān)鍵技術(shù)

《通信世界》近來“互聯(lián)網(wǎng)+”迅速興起，您怎樣看待這一趨勢？

朱洪波：互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到了“互聯(lián)網(wǎng)+”的新歷史階段，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將成為這個階段的重要標(biāo)志?；ヂ?lián)網(wǎng)的基本功能就是實(shí)現(xiàn)人際之間信息的交互和傳輸；而物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）的關(guān)鍵就在于利用互聯(lián)網(wǎng)的形式將世界上各種事物（包括物理的和虛擬的）連接起來，構(gòu)建一個人、機(jī)、物之間信息實(shí)時動態(tài)交互的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，使客觀世界甚至主觀世界的事物都以擬人化的方式“主動上網(wǎng)”，以提供服務(wù)（Internet of Service），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)服務(wù)智慧化（Smart Service）。

“互聯(lián)網(wǎng)+”則是通過互聯(lián)網(wǎng)及其他網(wǎng)絡(luò)形式將傳統(tǒng)社會的各行各業(yè)相互之間，以及與具有大數(shù)據(jù)處理能力的云計(jì)算信息服務(wù)平臺相連接，實(shí)現(xiàn)人類社會、物理世界與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有機(jī)融合?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該在于互聯(lián)網(wǎng)的“末梢效應(yīng)”及其“邊緣價值”，其中的“末梢效應(yīng)”是指互聯(lián)網(wǎng)對與信息網(wǎng)絡(luò)所連接的其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)所能產(chǎn)生的影響和發(fā)揮的作用，而“邊緣價值”則是指信息網(wǎng)絡(luò)自身價值以外服務(wù)于其他行業(yè)所產(chǎn)生的間接價值和增值服務(wù)。

總的來說，“互聯(lián)網(wǎng)+”是利用互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動信息社會發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)新型表現(xiàn)方式，是將互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果深度融合于經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域之中，提升實(shí)體經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)工具的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形態(tài)。

《通信世界》過去幾年物聯(lián)網(wǎng)在我國發(fā)展得如火如荼，在您看來物聯(lián)網(wǎng)與“工業(yè)4.0”之間的關(guān)系是什么？

朱洪波：物聯(lián)網(wǎng)并不是一個具體的網(wǎng)絡(luò)或技術(shù)，而是應(yīng)該表述為利用網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接性以提供智慧化服務(wù)的一種概念或者技術(shù)思想，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想可以定義為利用“泛在網(wǎng)絡(luò)”實(shí)現(xiàn)“泛在服務(wù)”，就是利用無處不在的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來滿足無所不在的智慧服務(wù)需求。構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的方式就是將智能化的感知與控制終端通過互聯(lián)網(wǎng)嵌入和裝備到農(nóng)林牧漁、交通物流、健康醫(yī)護(hù)、節(jié)能環(huán)保、家居安防、礦山能源、工業(yè)制造、城市服務(wù)等各行各業(yè)的環(huán)境和事物中，在一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)平臺上通過泛在網(wǎng)絡(luò)為無處不在的應(yīng)用需求提供智慧化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上多域資源和信息服務(wù)的協(xié)同與共享。

“工業(yè)4.0”概念的提出，就是把制造業(yè)智能化，即把互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到制造業(yè)領(lǐng)域，因此物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)是“工業(yè)4.0”發(fā)展中至關(guān)重要的技術(shù)。

革命性技術(shù)乃突破點(diǎn)

《通信世界》您如何看待目前我國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平，要想支撐“工業(yè)4.0”或者“中國制造2025”，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還存在哪些亟需突破的環(huán)節(jié)？

朱洪波：自2009年國家提出物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃以來，我國掀起了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的熱潮。5年以來物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)已經(jīng)從早期聚焦于網(wǎng)絡(luò)末梢的傳感器、傳感網(wǎng)及其聯(lián)接方式，逐步向系統(tǒng)化產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方向轉(zhuǎn)移，智慧農(nóng)業(yè)、智慧交通、智慧環(huán)保、智慧健康、智慧家居等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基于互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)型升級和智能服務(wù)已經(jīng)成為社會關(guān)注的重點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上提出了實(shí)現(xiàn)區(qū)域性綜合服務(wù)和管理智慧化的概念，智慧城市由此成為眾多城市的標(biāo)簽；云計(jì)算、大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為推動物聯(lián)網(wǎng)智慧服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新驅(qū)動力，利用互聯(lián)網(wǎng)為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供智慧化增值服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入了一個更高水平的發(fā)展階段并且面臨歷史性轉(zhuǎn)折。

然而從戰(zhàn)略目標(biāo)和技術(shù)要求的角度來看，我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前在整體上還處在較低的水平，面向物聯(lián)網(wǎng)智慧服務(wù)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)尚未取得重要突破，系統(tǒng)級的智能化技術(shù)產(chǎn)品還沒有形成，物聯(lián)網(wǎng)智慧服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)有待建立，各種物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用基本上處于碎片化狀態(tài)，未能達(dá)到面向具體行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化水平；在智慧城市的發(fā)展過程中，盡管通過平臺和大數(shù)據(jù)將不同應(yīng)用集成到平臺上，但僅僅是孤島式的信息化集成應(yīng)用，并遠(yuǎn)未達(dá)到智能化水平；并且大多數(shù)應(yīng)用還只是在現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上“貼標(biāo)簽”，可謂是“新瓶裝老酒”，很難提高發(fā)展的層次。

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐是什么？物聯(lián)網(wǎng)的智慧服務(wù)需求期待支撐物聯(lián)網(wǎng)的智慧服務(wù)系統(tǒng)，從用戶末梢的智慧服務(wù)技術(shù)到智能化服務(wù)終端設(shè)備，從信息網(wǎng)絡(luò)的智能組網(wǎng)技術(shù)到智慧服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從信息平臺的智能化大數(shù)據(jù)處理技術(shù)到智能化管理設(shè)備；信息技術(shù)面臨革命性的挑戰(zhàn)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今，我們需要通過強(qiáng)大的革命性技術(shù)來引領(lǐng)變化，并推動未來工業(yè)革命的發(fā)展，這也是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)“工業(yè)4.0”或者“中國制造2025”所需要突破的關(guān)鍵點(diǎn)。

《通信世界》您如何看待“工業(yè)4.0”發(fā)展中的革命性技術(shù)？

朱洪波：談到革命性技術(shù)，我認(rèn)為未來的信息社會發(fā)展不僅需要關(guān)注傳輸通道，還需要關(guān)注應(yīng)用和服務(wù)的需求。以移動通信為例，從1G到現(xiàn)在的4G，其關(guān)注點(diǎn)都聚焦于傳輸通道本身，注重帶寬和速率的提升。面對“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的新形勢，我們的關(guān)注點(diǎn)需要轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)應(yīng)用和用戶體驗(yàn)。值得一提的是，目前業(yè)界對5G的關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)向用戶體驗(yàn)傾斜，例如國際組織對5G的定義不再僅僅是系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的速率，還包括用戶真實(shí)體驗(yàn)到的速率，這在移動通信發(fā)展史上尚屬首次，此外，大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)等技術(shù)也出現(xiàn)在了5G中，這些技術(shù)適用于高密度場景。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，制造業(yè)和服務(wù)業(yè)缺一不可，未來智能應(yīng)用的重點(diǎn)必將從制造業(yè)向服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移，惟有兩個車輪同時轉(zhuǎn)動，才能承載“互聯(lián)網(wǎng)+”和物聯(lián)網(wǎng)不斷前行。