物聯(lián)網是“工業(yè)4.0”加速前行的助推器

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”相關的概念，如物聯(lián)網、智能制造、“互聯(lián)網+”等層出不窮，那么這些概念與“工業(yè)4.0”的關系是什么，具有中國特色的“工業(yè)4.0”如何與上述概念有效結合?帶著這些問題，記者采訪了南京郵電大學副校長、物聯(lián)網研究院院長，江蘇省物聯(lián)網技術與應用協(xié)同創(chuàng)新中心主任朱洪波教授。

從智能制造到智能消費

Q：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)制造領域的焦點。在您看來，德國提出“工業(yè)4.0”的動機是什么?我國在相關領域的進展如何?

朱洪波：“工業(yè)4.0”是德國政府提出的一項高科技戰(zhàn)略計劃，該戰(zhàn)略也被稱為以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命。人類社會傳統(tǒng)的生產方式正在發(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與網絡空間虛擬系統(tǒng)(即信息物理系統(tǒng)CPS，Cyber-Physical System)相結合的手段，將傳統(tǒng)的制造業(yè)向智能化轉型。

“工業(yè)4.0”的直接目標是將傳統(tǒng)制造業(yè)的生產過程智能化，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”的目標是打造智能制造產業(yè)，讓生產方式出現革命性轉變，從而助力德國主導未來的第四代工業(yè)革命，這也是德國將其命名為“4.0”的原因。總的來看，德國“工業(yè)4.0”以智能制造為基礎，有望帶來革命性的變化。支撐“工業(yè)4.0”計劃的基礎就是信息通信技術和物聯(lián)網。

與德國相似的是，我國提出了“中國制造2025”計劃，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+”?；谌ツ曛械聝蓢炗喌暮献饔媱?，以及雙方共同的發(fā)展訴求，中德兩國有望在工業(yè)制造領域展開深入合作。

物聯(lián)網的智慧服務包括工業(yè)制造和信息消費的智慧化服務，物聯(lián)網未來發(fā)展的重點任務將是建設包括滿足智能生產制造的“智慧工廠”，以及滿足智能用戶消費的“智慧商店”，目前，基于物聯(lián)網智能制造“工業(yè)4.0”制定的“中國制造2025”計劃已經成為我國今后10年的產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

Q：“工業(yè)4.0”包括哪些具體內容?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”項目主要包括三大主題：一是“智能工廠”，重點研究智能化生產系統(tǒng)及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現;二是“智能生產”，主要涉及整個企業(yè)的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業(yè)生產過程中的應用等，該計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技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業(yè)生產技術的創(chuàng)造者和供應者;三是“智能物流”，主要通過互聯(lián)網整合物流資源，充分發(fā)揮現有物流資源供應方的效率，而需求方則能夠快速獲得服務匹配，得到物流支持。

未來產業(yè)界將不僅進行硬件的銷售，而且要通過提供售后服務和其他后續(xù)服務，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;產業(yè)界需要充分利用互聯(lián)網技術在制造過程中盡可能多地增加產品附加價值，拓展更多、更豐富的服務，提出更好、更完善的解決方案，滿足消費者的個性化需求，走軟性制造加上個性化定制道路。

Q：與我國提出的“兩化融合”相比，“工業(yè)4.0”有哪些異同點?

朱洪波：“兩化融合”指信息化與工業(yè)化的融合，是把信息網絡技術應用到工業(yè)領域，“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絡進行信息的傳輸，而且要使工業(yè)生產流程和制造流通智能化，這對系統(tǒng)和網絡提出了更高要求，物聯(lián)網是工業(yè)4.0的基礎，而云計算、大數據等關鍵技術將在智能制造系統(tǒng)中發(fā)揮核心作用。

物聯(lián)網和互聯(lián)網為關鍵技術

Q：近來“互聯(lián)網+”迅速興起，您怎樣看待這一趨勢?

朱洪波：互聯(lián)網的發(fā)展已經進入到了“互聯(lián)網+”的新歷史階段，物聯(lián)網的應用將成為這個階段的重要標志?；ヂ?lián)網的基本功能就是實現人際之間信息的交互和傳輸;而物聯(lián)網(Internet of Things)的關鍵就在于利用互聯(lián)網的形式將世界上各種事物(包括物理的和虛擬的)連接起來，構建一個人、機、物之間信息實時動態(tài)交互的物聯(lián)網環(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”，以提供服務(Internet of Service)，進而實現服務智慧化(Smart Service)。

“互聯(lián)網+”則是通過互聯(lián)網及其他網絡形式將傳統(tǒng)社會的各行各業(yè)相互之間，以及與具有大數據處理能力的云計算信息服務平臺相連接，實現人類社會、物理世界與信息網絡系統(tǒng)的有機融合。“互聯(lián)網+”的發(fā)展重點應該在于互聯(lián)網的“末梢效應”及其“邊緣價值”，其中的“末梢效應”是指互聯(lián)網對與信息網絡所連接的其他相關產業(yè)所能產生的影響和發(fā)揮的作用，而“邊緣價值”則是指信息網絡自身價值以外服務于其他行業(yè)所產生的間接價值和增值服務。

總的來說，“互聯(lián)網+”是利用互聯(lián)網驅動信息社會發(fā)展的物聯(lián)網新型表現方式，是將互聯(lián)網的創(chuàng)新成果深度融合于經濟社會各領域之中，提升實體經濟的創(chuàng)新力和生產力，形成更廣泛的以互聯(lián)網為基礎設施和實現工具的經濟發(fā)展新形態(tài)。

Q：過去幾年物聯(lián)網在我國發(fā)展得如火如荼，在您看來物聯(lián)網與“工業(yè)4.0”之間的關系是什么?

朱洪波：物聯(lián)網并不是一個具體的網絡或技術，而是應該表述為利用網絡的聯(lián)接性以提供智慧化服務的一種概念或者技術思想，物聯(lián)網的技術思想可以定義為利用“泛在網絡”實現“泛在服務”，就是利用無處不在的信息網絡技術來滿足無所不在的智慧服務需求。構建物聯(lián)網環(huán)境的方式就是將智能化的感知與控制終端通過互聯(lián)網嵌入和裝備到農林牧漁、交通物流、健康醫(yī)護、節(jié)能環(huán)保、家居安防、礦山能源、工業(yè)制造、城市服務等各行各業(yè)的環(huán)境和事物中，在一個統(tǒng)一的網絡信息服務平臺上通過泛在網絡為無處不在的應用需求提供智慧化服務，實現互聯(lián)網基礎上多域資源和信息服務的協(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)網和物聯(lián)網技術應用到制造業(yè)領域，因此物聯(lián)網和互聯(lián)網是“工業(yè)4.0”發(fā)展中至關重要的技術。

革命性技術乃突破點

Q：您如何看待目前我國的物聯(lián)網發(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)網計劃以來，我國掀起了發(fā)展物聯(lián)網戰(zhàn)略產業(yè)的熱潮。5年以來物聯(lián)網領域的發(fā)展重點已經從早期聚焦于網絡末梢的傳感器、傳感網及其聯(lián)接方式，逐步向系統(tǒng)化產業(yè)化應用方向轉移，智慧農業(yè)、智慧交通、智慧環(huán)保、智慧健康、智慧家居等傳統(tǒng)產業(yè)基于互聯(lián)網的轉型升級和智能服務已經成為社會關注的重點，并在此基礎上提出了實現區(qū)域性綜合服務和管理智慧化的概念，智慧城市由此成為眾多城市的標簽;云計算、大數據已經成為推動物聯(lián)網智慧服務產業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新驅動力，利用互聯(lián)網為傳統(tǒng)產業(yè)提供智慧化增值服務的物聯(lián)網產業(yè)開始進入了一個更高水平的發(fā)展階段并且面臨歷史性轉折。

然而從戰(zhàn)略目標和技術要求的角度來看，我國的物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展目前在整體上還處在較低的水平，面向物聯(lián)網智慧服務的核心技術和關鍵技術尚未取得重要突破，系統(tǒng)級的智能化技術產品還沒有形成，物聯(lián)網智慧服務標準有待建立，各種物聯(lián)網的應用基本上處于碎片化狀態(tài)，未能達到面向具體行業(yè)的產業(yè)化、規(guī)?；?在智慧城市的發(fā)展過程中，盡管通過平臺和大數據將不同應用集成到平臺上，但僅僅是孤島式的信息化集成應用，并遠未達到智能化水平;并且大多數應用還只是在現有技術應用基礎上“貼標簽”，可謂是“新瓶裝老酒”，很難提高發(fā)展的層次。

物聯(lián)網的技術支撐是什么?物聯(lián)網的智慧服務需求期待支撐物聯(lián)網的智慧服務系統(tǒng)，從用戶末梢的智慧服務技術到智能化服務終端設備，從信息網絡的智能組網技術到智慧服務網絡設備，從信息平臺的智能化大數據處理技術到智能化管理設備;信息技術面臨革命性的挑戰(zhàn)，物聯(lián)網發(fā)展至今，我們需要通過強大的革命性技術來引領變化，并推動未來工業(yè)革命的發(fā)展，這也是物聯(lián)網服務“工業(yè)4.0”或者“中國制造2025”所需要突破的關鍵點。

Q：您如何看待“工業(yè)4.0”發(fā)展中的革命性技術?

朱洪波：談到革命性技術，我認為未來的信息社會發(fā)展不僅需要關注傳輸通道，還需要關注應用和服務的需求。以移動通信為例，從1G到現在的4G，其關注點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，我們的關注點需要轉移到業(yè)務應用和用戶體驗。值得一提的是，目前業(yè)界對5G的關注點已經向用戶體驗傾斜，例如國際組織對5G的定義不再僅僅是系統(tǒng)所能實現的速率，還包括用戶真實體驗到的速率，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、超密集組網等技術也出現在了5G中，這些技術適用于高密度場景。

從產業(yè)發(fā)展的角度來看，制造業(yè)和服務業(yè)缺一不可，未來智能應用的重點必將從制造業(yè)向服務業(yè)轉移，惟有兩個車輪同時轉動，才能承載“互聯(lián)網+”和物聯(lián)網不斷前行。