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解读工业4.0与物联网、云计算和大数据的关系

2015-01-08

    互聯(lián)網新概念層出不窮,在,火熱之后,工業(yè)4.0在2014年受到越來越多的關注,在2015年成為新的熱點之前,我們有必要了解這個新概念究竟是什么含義,它和其他互聯(lián)網概念間到底是什么關系。

  2013年4月,德國政府在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,其目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力,在新一輪工業(yè)革命中占領先機。

  德國學術界和產業(yè)界認為,“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命,或革命性的生產方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System)相結合的手段,將制造業(yè)向智能化轉型。

  德國的工業(yè)4.0沒有明確指出它與互聯(lián)網有什么關系,通俗的說,就是無數(shù)個行業(yè)被互聯(lián)網浪潮沖擊后,互聯(lián)網開始改造工業(yè)制造業(yè)了。

  我們在2007年發(fā)表的互聯(lián)網進化論論文中提出“互聯(lián)網將向著與人類大腦高度相似的方向進化,它將具備自己的視覺、聽覺、觸覺、運動神經系統(tǒng), 也會擁有自己的記憶神經系統(tǒng)、中樞神經系統(tǒng)、自主神經系統(tǒng),也就是是說,互聯(lián)網正在形成一個互聯(lián)網大腦”,并繪制了下列互聯(lián)網未來結構圖:

  2014年我們曾經用這幅圖分析了,,大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網的關系:

  1.是 互聯(lián)網大腦的感覺神經系統(tǒng)。因為物聯(lián)網重點突出了傳感器感知的概念,同時它也具備網絡線路傳輸,信息存儲和處理,行業(yè)應用接口等功能。而且也往往與互聯(lián)網 共用服務器,網絡線路和應用接口,使人與人(Humanti Human,H2H),人與物(Humantothing,H2T)、物與物(Thingto Thing,T2T)之間的交流變成可能,最終將使人類社會、信息空間和物理世界(人機物)融為一體。

  2.云計算是互聯(lián)網大腦的中樞神經系統(tǒng)。在互聯(lián)網虛擬大腦的架構中,互聯(lián)網虛擬大腦的中樞神經系統(tǒng)是將互聯(lián)網的核心硬件層,核心軟件層和互聯(lián)網 信息層統(tǒng)一起來為互聯(lián)網各虛擬神經系統(tǒng)提供支持和服務,從定義上看,云計算與互聯(lián)網虛擬大腦中樞神經系統(tǒng)的特征非常吻合。在理想狀態(tài)下,物聯(lián)網的傳感器和 互聯(lián)網的使用者通過網絡線路和計算機終端與云計算進行交互,向云計算提供數(shù)據(jù),接受云計算提供的服務。

  3.大數(shù)據(jù)是互聯(lián)網智慧和意識產生的基礎,也是互聯(lián)網夢境時代到來的源泉。隨著互聯(lián)網大腦的日臻成熟,虛擬現(xiàn)實技術開始進入到一個全新的時期, 與傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實不同,這一全新時期不再是虛擬圖像與現(xiàn)實場景的疊加(AR),也不是看到眼前巨幕展現(xiàn)出來的三維立體畫面(VR)。它開始與大數(shù)據(jù)、人工智 能結合得更加緊密,以龐大的數(shù)據(jù)量為基礎,讓人工智能服務于虛擬現(xiàn)實技術,使人們在其中獲得真實感和交互感,讓人類大腦產生錯覺,將視覺、聽覺、嗅覺、運 動等神經感覺與互聯(lián)網夢境系統(tǒng)相互作用,在清醒的狀態(tài)下產生夢境感(Realdream),可以形成如下這幅圖:一張圖解讀工業(yè)4.0與物聯(lián)網,云計算和 大數(shù)據(jù)的關系。

從這幅圖中我們也同樣可以看出工業(yè)4.0或工業(yè)互聯(lián)網本質上是互聯(lián)網運動神經系統(tǒng)的萌芽,互聯(lián)網中樞神經系統(tǒng)也就是中的軟件系統(tǒng)控制工業(yè)企業(yè)的生產設備,家庭的家用設備,辦公室的辦公設備,通過智能化,3D打印,無線傳感等技術使的機械設備成為互聯(lián)網大腦改造世界的工具。同時這些智能制造和智能設備也源源不斷向互聯(lián)網大腦反饋大數(shù)據(jù)數(shù),供互聯(lián)網中樞神經系統(tǒng)決策使用。

  總體看,西方企業(yè)和理論界不斷提出互聯(lián)網新概念,還比較割裂,但實質上,無論是,,大數(shù)據(jù),移動互聯(lián)網還是工業(yè)4.0依然是互聯(lián)網未來發(fā)展的一部分。它們起到不同的作用。

  由于中國在互聯(lián)網領域日趨發(fā)達,與中國先進制造業(yè)結合,互聯(lián)網運動神經系統(tǒng)的發(fā)育,中國必然會強于德國甚至追趕美國。目前輿論界宣傳的德國工業(yè)4.0要甩開中國,工業(yè)4.0要取代淘寶和天貓,明顯是風牛馬不相及的事情,充斥了炒作的嫌疑。

  補充材料:

  工業(yè)互聯(lián)網與工業(yè)4.0類似,2013年6月,GE提出了工業(yè)互聯(lián)網革命(Industrial Internet Revolution),伊梅爾特在其演講中稱,一個開放、全球化的網絡,將人、數(shù)據(jù)和機器連接起來。工業(yè)互聯(lián)網的目標是升級那些關鍵的工業(yè)領域。如今在 全世界有數(shù)百萬種機器設備,從簡單的電動摩托到高尖端的MRI(核磁共振成像)機器。有數(shù)萬種復雜機械的集群,從發(fā)電的電廠到運輸?shù)娘w機。

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