德國(guó)“智能服務(wù)世界”計(jì)劃助力工業(yè)4.0

《智能服務(wù)世界》基本情況

BMWi推出的“智能服務(wù)世界”促進(jìn)計(jì)劃旨在通過(guò)具體的應(yīng)用實(shí)例展示數(shù)字化變革為德國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)帶來(lái)的機(jī)遇和優(yōu)勢(shì)，改善數(shù)字化變革的社會(huì)環(huán)境。

2016年開(kāi)始的“智能服務(wù)世界Ⅰ”在計(jì)劃初期資助了16個(gè)項(xiàng)目，后又增加4個(gè)。這些項(xiàng)目都是在智能、互聯(lián)的技術(shù)系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，對(duì)所收集數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)了新的應(yīng)用形式，提供更多的智能服務(wù)。鑒于第一期計(jì)劃的良好成效，BMWi于2016年11月推出“智能服務(wù)世界Ⅱ”，拓展第一期的資助領(lǐng)域，并預(yù)計(jì)在2017至2021年共投入5000萬(wàn)歐元的資助金。

智能服務(wù)應(yīng)用四大領(lǐng)域

汽車。在汽車領(lǐng)域，智能服務(wù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。據(jù)預(yù)測(cè)，互聯(lián)汽車的市場(chǎng)潛力將從2015年的近320億歐元增長(zhǎng)到2020年的1150億歐元，年增長(zhǎng)率達(dá)24.3%。

車載電子信息設(shè)備的數(shù)據(jù)安全保障

近些年來(lái)，一些新的車載IT系統(tǒng)開(kāi)始允許第三方軟件提供商的加入，還有的可以讓系統(tǒng)與智能手機(jī)相連接，這些新的發(fā)展趨勢(shì)增加了汽車IT系統(tǒng)受到攻擊的可能性。在這樣的背景下，“智能服務(wù)世界”資助了車載數(shù)據(jù)安全保護(hù)方面的項(xiàng)目，如安全型車載應(yīng)用平臺(tái)、汽車數(shù)據(jù)使用保護(hù)等。

更快的新一代汽車互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)前的4G以及未來(lái)的5G互聯(lián)網(wǎng)是一切汽車智能服務(wù)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，汽車之間的互聯(lián)必須通過(guò)快速穩(wěn)定的信息傳遞途徑才能實(shí)現(xiàn)。目前已經(jīng)出現(xiàn)了專門(mén)用于機(jī)器之間信息交換的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如LTE-MTC（Machine Type Communication，機(jī)器型通信）和LTENB-IoT（Narrowband Internet of Things，窄帶物聯(lián)網(wǎng)），“智能服務(wù)世界”將繼續(xù)支持在此基礎(chǔ)上的交通領(lǐng)域的新一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，如LTE-V2V、LTE-V2N等，這是提升汽車安全性以及開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛汽車的重要技術(shù)前提。

之三：多方面的智能汽車應(yīng)用

“智能服務(wù)世界”支持多方面的智能汽車應(yīng)用開(kāi)發(fā)：比如建立一個(gè)云計(jì)算平臺(tái)，通過(guò)汽車傳感器收集時(shí)間和位置信息，全方位的反映準(zhǔn)確的路況信息，省去了額外的人力物力投入；在停車方面，通過(guò)路旁或地面安裝的傳感器，公共充電樁、停車場(chǎng)的空位信息可以及時(shí)反饋給車主；另外，汽車數(shù)據(jù)的新應(yīng)用形式也讓保險(xiǎn)公司開(kāi)始改變自己的經(jīng)營(yíng)模式和產(chǎn)品種類，比如一種新型險(xiǎn)種就是根據(jù)司機(jī)的駕駛習(xí)慣來(lái)確定保費(fèi)，如果司機(jī)能夠一直遵守交通規(guī)則、小心駕駛，就會(huì)得到額外的保費(fèi)優(yōu)惠，而這些駕駛習(xí)慣都是通過(guò)車載的通信設(shè)備或智能手機(jī)應(yīng)用記錄的信息反映出來(lái)的；還有一些物流方面的項(xiàng)目，如“智能數(shù)據(jù)網(wǎng)”項(xiàng)目，致力于開(kāi)發(fā)交通、通信設(shè)備、公司信息在交通物流領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。

提高公共交通工具售票系統(tǒng)的兼容性

建立一個(gè)統(tǒng)一的、覆蓋多個(gè)領(lǐng)域的售票系統(tǒng)是“智能服務(wù)世界”資助的重點(diǎn)。例如建立一個(gè)國(guó)家公共交通工具售票平臺(tái)，通過(guò)更加安全的數(shù)字化身份驗(yàn)證方式，讓人們能夠直接通過(guò)智能移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)購(gòu)票和驗(yàn)票。

美好生活。實(shí)現(xiàn)生活領(lǐng)域的智能服務(wù)，除了要開(kāi)發(fā)各類服務(wù)軟件，還需要開(kāi)發(fā)用于數(shù)據(jù)收集和交換的智能硬件設(shè)備以及智能平臺(tái)，而目前在生活用品中逐漸加入處理器和內(nèi)置系統(tǒng)則促進(jìn)了這一趨勢(shì)的發(fā)展?！爸悄芊?wù)世界”在這一領(lǐng)域支持的項(xiàng)目主要有：

“智能房屋”：這種新式房屋以信息和傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)房屋內(nèi)部和房屋之間完全的互聯(lián)。房屋中所有設(shè)備，如暖氣、冰箱、照明、洗衣機(jī)等全部自動(dòng)化和智能化，并以居住者的需求為導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計(jì)。

醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域：通過(guò)新型智能設(shè)備，病人的關(guān)鍵健康數(shù)據(jù)將會(huì)被自動(dòng)監(jiān)測(cè)，在緊急時(shí)刻還可以自動(dòng)通知相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，提高了護(hù)理的質(zhì)量。

公共基礎(chǔ)設(shè)施：通過(guò)智能系統(tǒng)的應(yīng)用，鄉(xiāng)鎮(zhèn)間、區(qū)域間以及全國(guó)范圍的公共基礎(chǔ)設(shè)施可以提高使用效率、降低使用成本、提升安全系數(shù)，如供電、供水、能源、電信系統(tǒng)等。這些設(shè)施對(duì)人們的日常生活以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的正常運(yùn)行十分重要，而且通常相互之間有著緊密的關(guān)聯(lián)，因此更加需要一個(gè)統(tǒng)一的智能信息管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌。

智能生產(chǎn)?！爸悄芊?wù)世界”在生產(chǎn)領(lǐng)域的主要目標(biāo)是，讓德國(guó)企業(yè)成為全面的生產(chǎn)解決方案提供者，支撐德國(guó)的生產(chǎn)大國(guó)地位。

城市內(nèi)生產(chǎn)和個(gè)性化生產(chǎn)

未來(lái)生產(chǎn)的區(qū)位正在向離顧客群體較近的城市周邊、甚至城市中轉(zhuǎn)移。城市中的智能生產(chǎn)意味著要共同改善生產(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境，企業(yè)要盡可能讓自己的生產(chǎn)過(guò)程適應(yīng)城市環(huán)境，這就要求生產(chǎn)流程必須更加靈活，這正是智能服務(wù)在生產(chǎn)領(lǐng)域的一大發(fā)展?jié)摿λ凇?/p>

另外一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)則是顧客對(duì)于產(chǎn)品的個(gè)性化要求越來(lái)越高。開(kāi)發(fā)能夠滿足生產(chǎn)個(gè)性化要求的生產(chǎn)模式是當(dāng)前BMWi資助重點(diǎn)：如建立生產(chǎn)平臺(tái)，將增材制造融合到消費(fèi)品領(lǐng)域的個(gè)性化大規(guī)模生產(chǎn)和B2C市場(chǎng)中；致力于實(shí)現(xiàn)最小批量生產(chǎn)的項(xiàng)目，也就是所有生產(chǎn)出的產(chǎn)品都是獨(dú)一無(wú)二的，其中運(yùn)用了工業(yè)4.0技術(shù)作為生產(chǎn)計(jì)劃和管理的硬件工具；還有一些專門(mén)研究增材制造對(duì)個(gè)性化生產(chǎn)作用的項(xiàng)目等。

互聯(lián)機(jī)器間通信

“智能服務(wù)世界”致力于推動(dòng)互聯(lián)機(jī)器通信模式的發(fā)展：如建立在信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)領(lǐng)域的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的服務(wù)平臺(tái)，將現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備改造成符合工業(yè)4.0生產(chǎn)模式要求的智能設(shè)備；致力于研究根據(jù)傳感器和訂單信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備自我優(yōu)化；根據(jù)機(jī)器收集的信息，自動(dòng)分配進(jìn)行設(shè)備維護(hù)的技術(shù)人員的數(shù)量和時(shí)間；此外，互聯(lián)機(jī)器在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也開(kāi)始廣泛應(yīng)用，“智能農(nóng)業(yè)世界”項(xiàng)目的目標(biāo)是探索如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程的智能互聯(lián)。

廣泛應(yīng)用V R和A R設(shè)備

“智能服務(wù)世界”計(jì)劃在VR和AR領(lǐng)域資助一批具有發(fā)展前景的項(xiàng)目，包括建立服務(wù)平臺(tái)，將企業(yè)應(yīng)用的所有AR設(shè)備、生產(chǎn)和物流系統(tǒng)以及公司內(nèi)部軟件連接起來(lái)，使它們可以實(shí)現(xiàn)相互的信息查閱和交換，以此讓中小企業(yè)可以更加方便地發(fā)展和使用AR技術(shù)；致力于開(kāi)發(fā)智能眼鏡的新組成部分以及相關(guān)服務(wù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，希望讓產(chǎn)品信息直接通過(guò)眼鏡展現(xiàn)在工人眼前。

跨行業(yè)科技。“智能服務(wù)世界”報(bào)告中的跨行業(yè)科技主要指一些數(shù)字化平臺(tái)、生態(tài)系統(tǒng)或線上市場(chǎng)，企業(yè)可以在這些平臺(tái)上提供商品、數(shù)據(jù)以及一些最新的智能服務(wù)，同時(shí)，他們也可以在上面獲得自己所需要的商品和服務(wù)。

很多“智能服務(wù)世界”資助的項(xiàng)目，都是以開(kāi)發(fā)這樣的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)和技術(shù)平臺(tái)為目標(biāo)，其中的一些項(xiàng)目成果已經(jīng)得到了應(yīng)用。另一方面，這些項(xiàng)目的執(zhí)行者同時(shí)也會(huì)利用其他供應(yīng)商開(kāi)發(fā)的開(kāi)源基礎(chǔ)平臺(tái)和組件，比較有名的IT生態(tài)系統(tǒng)包括阿帕奇軟件基礎(chǔ)平臺(tái)、OpenStack平臺(tái)、Linux平臺(tái)等。另外，由于這些生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)源特點(diǎn)，其受到網(wǎng)絡(luò)攻擊的概率也相應(yīng)提高，因此也出現(xiàn)了一些保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)安全的研究。

問(wèn)題和挑戰(zhàn)

雖然“智能服務(wù)世界”所資助的項(xiàng)目的領(lǐng)域和目標(biāo)均不盡相同，但它們?cè)趫?zhí)行過(guò)程中面臨了一些共同的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，能否得到妥善的解決關(guān)系到整個(gè)計(jì)劃的成敗。

法律挑戰(zhàn)。通過(guò)不同的來(lái)源收集盡可能多的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和應(yīng)用，這是智能服務(wù)世界能夠成為現(xiàn)實(shí)的一大前提，但這些行為和活動(dòng)不可避免地要牽扯到數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。因此，“智能服務(wù)世界”專門(mén)進(jìn)行了“法律挑戰(zhàn)”方面的研究，重點(diǎn)的研究主題包括：數(shù)字平臺(tái)的管理框架、數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)保護(hù)和數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)、競(jìng)爭(zhēng)以及平臺(tái)使用者的隱私保護(hù)等。最基本的一條原則是所有對(duì)數(shù)據(jù)的收集、使用和儲(chǔ)存必須首先征求數(shù)據(jù)相關(guān)方的意見(jiàn)。未來(lái)還會(huì)繼續(xù)開(kāi)展民法和法律處罰方面的研究。

更加安全的平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。智能服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)首先應(yīng)該遵循共同的法律標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論是數(shù)據(jù)的使用、數(shù)據(jù)與服務(wù)的結(jié)合、數(shù)據(jù)敏感性還是數(shù)據(jù)的可信度，都需要有一個(gè)穩(wěn)固的法律基礎(chǔ)。比如在數(shù)據(jù)使用和保護(hù)方面，涉及到使用權(quán)限和責(zé)任劃分的問(wèn)題，數(shù)據(jù)提供商、服務(wù)供應(yīng)商、平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商以及用戶之間的權(quán)責(zé)分配問(wèn)題還有待解決。在身份管理方面，關(guān)注重點(diǎn)使用管理、不同安全級(jí)別的法律管理以及動(dòng)態(tài)法律授權(quán)，跨服務(wù)和跨平臺(tái)的身份驗(yàn)證程序以及與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的應(yīng)用模式是目前相關(guān)項(xiàng)目的發(fā)展方向。此外，平臺(tái)的反應(yīng)速度、兼容性、IT安全、組織模式等都是在構(gòu)建一個(gè)安全、高效的平臺(tái)時(shí)需要應(yīng)對(duì)的問(wèn)題。

數(shù)字化商業(yè)模式/平臺(tái)經(jīng)濟(jì)。數(shù)字化的商業(yè)模式要求企業(yè)站在用戶的角度，將數(shù)字化技術(shù)用于開(kāi)發(fā)具有高度靈活性且便于用戶使用的新產(chǎn)品和新服務(wù)。這種新型商業(yè)模式下出現(xiàn)的數(shù)字化市場(chǎng)也與傳統(tǒng)市場(chǎng)不同，它以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并且高度依賴相應(yīng)的數(shù)字化平臺(tái)。這樣的新商業(yè)模式對(duì)企業(yè)和用戶都意味著新的挑戰(zhàn)，需要一定的適應(yīng)過(guò)程。

標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題不僅涉及不同應(yīng)用領(lǐng)域共同的主題，如通信方式、連接方式、數(shù)據(jù)安全、基礎(chǔ)設(shè)施等，也包括某一應(yīng)用領(lǐng)域單獨(dú)面對(duì)的問(wèn)題，如生產(chǎn)自動(dòng)化、傳感器布置等。企業(yè)需要面對(duì)的挑戰(zhàn)首先是要判斷當(dāng)前的國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)在多大的程度上可以保留和應(yīng)用于新的數(shù)字化領(lǐng)域，哪些標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行修改或重新制定；另一個(gè)挑戰(zhàn)則是不同領(lǐng)域和不同層面的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用主體需要共同討論標(biāo)準(zhǔn)的制定問(wèn)題，并在必要的情況下進(jìn)行合作。這是通過(guò)“智能服務(wù)世界”的資助項(xiàng)目需要解決的重要問(wèn)題。