万物互联时代,从互联网到物联网再到工业4.0,产生了大量的人机互联、机器与机器的互联。在“互联网+”这个新的互联网时代下,大数据和工业4.0如何和谐发展?在前不久的“亚信大数据开放日”上,来自中国物联网研究发展中心(筹)、中国科学院物联网研究发展中心、江苏物联网研究发展中心物联网系统架构与数据交易技术研究中心的陈曙东博士、研究员兼博士生导师,介绍了对工业4.0与互联网+的思考。陈曙东是中国科学院微电子研究所的百人计划研究员,研究方向为大数据、云计算在物联网和相关应用领域的应用。

陈曙东认为,数据是现实世界的一种影射,工业4.0是其中的表象之一。当前,出现了跨界现象——传统的行业冲到互联网业里面来,像餐饮行业也在利用互联网的思维,阿里与上汽合作进行互联网汽车项目。新的商业模式目的在于用户数据,阿里看中了上汽的用户信息和产业链上的企业数据,这是新商业模式的价值来源,归根结底抓的是客户和客户数据。另外,越来越多产业创新都走在依靠计算机、互联网、大数据等道路上,这就是互联网的新时代,叫互联网+。


新互联网思维

陈曙东认为,在互联网新时代,“人的创造力”是一个重要的新维度。陈曙东表示,透过现象看本质,互联网思维真正的要义,在于万物互联的时代,任何环节的信息交流都会被加速,提高了信息传输的效能。数据存储和计算的成本逼近于零,可以实现产品和市场的极致拓展和快速迭代。人类历史上发生的六次信息革命,包括文字、电磁波、互联网等,都是对信息传播进行加速的过程。工业时代是以生产资料为中心,比如信息行业关注磁盘和数据的存储空间;而当这些生产资料的成本逼近于零的时候,关注的对象就自然而然地变成了生产力——人。这就是从以生产资料为中心到以生产力为中心的变革,也就发展为互联网的新时代、互联网+。

从信息的传递方式看互联网的发展趋势,在“互联网+”新时代,信息的传递正从目录和搜索式(“他们的”)向社交网络和UGC式(“我们的”)到个性化(“你的”)方式过渡,世界将以“你”为中心,为“你”定制和展现,这些转变催生了个性化的商业模式。个性化的商业模式是现代社会不可阻挡的发展趋势,工业时代的大规模、低成本和标准化正在逐渐成为历史,信息时代的大规模、个性化和和高价值化正在到来。在大数据技术支持下的个性化信息服务将会颠覆现有的经济模式,彻底改变传统商业的服务模式。在未来,商家将为每一个终端消费者提供专属性的产品和服务,由“个性化”技术来驱动商业,所有的产品注重个人的需求和体验。

在互联网+时代,企业发展的策略包括以产品为核心、以客户为中心和以用户体验为目的。以产品为核心,就意味着要把产品做到极致。瑞士的机械表、宝马汽车、苹果、小米等其实都已经把产品做到了极致,抓住了以产品为核心的企业发展策略。客户永远是第一位的,这是互联网思维常提到的一点,如果客户与产品定位相悖,客户群体最终将流失。若要以客户为中心,则用户的体验是非常重要的,那么以用户的体验为目的,将成为未来很多企业体现产品价值最大化的一个方向。


智能制造泛电商平台

什么叫做工业4.0?传统的工业就是把材料加工成产品,而现在大制造的环境不一样了。工业4.0的概念是来自于德国,智能制造等是美国提出的概念。“大制造”就是产品活动的过程覆盖面扩大了,包括产品的全生命周期,制造的活动范围也从企业内扩展到企业间甚至是全球的覆盖。

陈曙东认为建设有中国特色工业4.0的核心关键是搭建智能制造的泛电商平台,它是基于现代通信技术基础上的柔性制造平台或个性化定制平台。类似德国的工业4.0,借鉴了互联网模式的大型工业制造生态系统。在产业链上的多家企业协同工作、按需制造、覆盖产品制造的全生命周期,包括:订单驱动、按需生产;零部件配送;生产车间排产制造;物流配送;后台支付,后期运维;售后服务等。这个平台从设计开始,覆盖了让消费者实际使用和体验的产品与服务的全过程。

泛电商平台的功能包括:将产品的设计、生产材料的物流、制造流水线上的工程监控、成品运输及后期运维等环节模块化、信息化,以服务的方式发布在电商平台上;定制产品的需求方可进行服务选择和服务组合,将满意度最大化;产品的制造方可对生产环节进行动态监测和调整,实现制造环境的所有组成部分协调工作、智能管理,最大化提高资产利用率,实现“全车间最优化、全厂最优化”;打通整体生态供应链的上、下游,通过数据的共享、供需双方可直接通过“订单状态”进行对话,并利用测、管、控等过程数据,挖掘大数据价值,探索商业模式。


泛电商平台的技术挑战

智能制造泛电商平台的技术挑战在哪里呢?陈曙东表示,泛电商平台必须是一个开放透明的网络平台,为原料提供商、制造商、服务商等提供安全、可控、高效的服务,实现产品全生命周期云服务平台。“开放”意味着传统制造业从封闭式生产模式向开放的互联网模式转型,生产过程对消费者尽可能地透明,成了当前急需解决的问题。此外,还需要对不同角色进行多方协同,包括消费者、电商、社区等可通过平台进行个性化定制交互,设计师可通过平台进行全球化协同设计,制造商可通过平台进行全球工厂的协同制造等。据陈曙东介绍,海尔已经初步实现了家电智能制造泛电商平台。

在泛电商平台的探索方面,中科院对“云工厂”进行了探索:包括按用户需求查找周边闲置设备、扩展新的合作伙伴;将自有闲置设备置于“云工厂”服务中,为有需求的用户提供使用,增加设备的使用率;根据设备位置分布特征进行集中的片区技术服务。中科院还在数字工厂项目上进行了探索,“感知三一智慧工厂全息车间”项目获得了2012年工信部优秀物联网解决方案奖,主要是把企业的控制平台与管理平台融合起来,形成自动化系统(生产过程控制)和信息系统(生产过程管理)的融合。

陈曙东介绍说,泛电商平台要建立面向企业的私人商圈、面向个人的虚拟社区,实现企业和个人之间的B2B2C,提供研发、销售、生产、采购、服务等制造全周期产业链在线协同服务,提供资源/能力发布、管理与共享平台,整合大量制造资源与制造能力。

无论构建面向智能制造的泛电商平台,还是面向食品安全的大数据服务平台,都要做以大数据为对象的业务,而不是简单用数据来解决现有的问题。以大数据为对象,就抓住了问题的本质,抓住了根源就要尽量改变未来。陈曙东认为,工业4.0就是要尽量地改变未来,这也是大数据的核心竞争力。


建设中国物联网产业发展的核心技术引擎

据陈曙东介绍,在2009年的时候,中国科学院和江苏省无锡市共建了中国物联网研究发展中心(以下简称:物联网研究发展中心),由中国科学院微电子研究所牵头创建。中科院物联网发展中心负责协调中国科学院内物联网技术领域的研发工作,依托单位为物联网研究发展中心。

陈曙东被从中科院从国外引进回来后,就到无锡物联网研究发展中心主持物联网系统架构与数据交易技术中心的团队建设。物联网研究发展中心坚持应用牵引、驱动创新,服务国家经济转型与战略性新兴产业发展,与国内外产业全方位合作,形成从研发、系统集成到典型应用示范的创新价值链,成为国家级“感知中国”创新基地。物联网研究发展中心致力于成为中国物联网产业的培育中心、集成创新中心和行业应用示范中心,进行科研成果的转化和产品的孵化,成为中国物联网产业发展的核心技术引擎。

物联网研究发展中心针对应用瓶颈和技术难点,开展重大技术研究、推进成果转化与产品孵化、开展应用示范、推动产业发展。物联网研究发展中心整体的科研布局包括了六大服务平台、五项核心技术创新与八大应用示范,以及一个物联网知识产权公共服务平台。其中,六大服务平台包括MEMS设计加工封测平台、系统与芯片设计验证测试平台、SIP封装平台、中国物联网云数据中心、应用示范验证测试平台等,进行核心关键技术的研究。其中,物联网研究发展中心的云数据中心,也是中国科学院数据云在无锡的节点,是13个全国主节点之一。五项核心技术创新,包括了物联网新型系统架构(包括物联网安全)、物理信息建模、物联网传输新技术、智能感知技术和物联网基础软件等。八大应用示范,包括了健康医疗、智能工业、智能环保、智能物流、智能电网、智能交通、智能安防、智能农业等八大应用示范领域提供技术支撑。而物联网知识产权公共服务平台则服务于整个物联网产业的发展。

物联网研究发展中心的工作受到了国家各类科研项目的支持。依据中科院十二五物联网重点部署项目《规模化物联网应用系统开发与示范验证》,物联网研究发展中心负责物联网数据的汇聚,同时研究数据汇聚和存储的高效能,再为农业、公共安全和智能制造这三个领域提供数据的服务支撑,三大示范应用包括现代农资经营与智能农业服务、公安视频数据智能管理与研判、大型车辆智能制造管理等。物联网研究发展中心的用户单位包括中华全球供销总社、苏家集团、无锡市公安局、宇通、三一重工等,主要探索物联网规模化应用创新模式、进行产业化推广。

物联网研究发展中心的一个最重要工作就是要做产业孵化。以食品安全为例,在2013年2月的时候,无锡市崇安区政府启动了“无锡食品科技园”项目,计划投入数十亿元打造以现代食品业研发中心、总部型食品配送中心、区域食品品牌中心为核心理念的高科技食品园区,同时突出园区食品开发、食品安全技术检测等重要功能,树立无锡乃至华东地区食品科技发展新标杆。2013年4月,无锡食品科技园筹备组领导与中科院进行了接触,双方探讨了运用云计算、大数据以及物联网技术为园区提供食品安全保障的合作可能性。经过差不多整整两年的前期运作,在2014年11月份成立了无锡中科恒源信息科技有限公司,该公司是由中科院、无锡市食品科技园和民营资本等共同出资筹建,主要进行无锡食品科技园的信息化建设,加快食品溯源、食品质量检验检测、食品加工,以及冷链物流等民生工程的推进工作。

2015年3月,科技部公布了国家技术转移示范机构名单,根据《国家技术转移促进行动实施方案》和《国家技术转移示范机构管理办法》,经有关部门和专家评议,物联网研究发展中心作为中科院推荐单位因技术转移模式多样、成果显著,被确定为国家第六批技术转移示范机构。物联网研究发展中心通过不同技术转移模式的探索,带动全国物联网技术转移工作的深入开展,仅2014年,就累计转移转化项目53项,为企业创造销售收入约13000万元,其中2014年新增转化项目22项。

物联网研究发展中心通过为现有企业技术难题的解决,技术引进等提供技术咨询、技术培训等技术服务,把研究机构的技术成果推荐给企业,取得阶段性成果——形成若干有一定市场竞争力的物联网关键器件、芯片及设备终端等产品及系统,针对智能制造、农资溯源、公共安全、智慧城市、智能家居、智能医疗、智能建筑、智慧物业、环境监测等典型物联网行业应用领域,组织、协调、整合行业应用整体解决方案;与国内外知名企业、研究机构、地方政府共同推进应用示范,培育、开发物联网市场,通过近几年的发展,物联网研究发展中心技术转移模式不断创新,服务能力大幅提升,技术交易手段日益丰富,已经成为我国物联网技术转移服务体系的中坚力量。