工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)始于美國(guó),興于德國(guó),成于5G!

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)始于美國(guó)，興于德國(guó)，成于5G。

2011年，德國(guó)率先提出了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念；2013年，德國(guó)正式確立了依靠CPS系統(tǒng)來(lái)打造“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”目標(biāo)，并將這個(gè)方案稱(chēng)為“工業(yè)4.0”。

CPS全稱(chēng)Cyber-Physical Systems，中文翻譯為“信息物理系統(tǒng)”，是發(fā)源于3G時(shí)期的一個(gè)全球物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案。按照技術(shù)規(guī)劃，包括CPS物聯(lián)網(wǎng)芯片和CPS對(duì)芯片數(shù)據(jù)的操作終端。

CPS技術(shù)誕生后，2005年美國(guó)國(guó)會(huì)在一份研究報(bào)告上著重介紹了CPS方案；2006年2月，《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃》將CPS列為了重要的研究項(xiàng)目；2007年7月，美國(guó)總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)，又再次把CPS列為了影響未來(lái)十大關(guān)鍵技術(shù)的第一名。

于是，這個(gè)誕生在3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)期的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在2013年隨著4G網(wǎng)絡(luò)普及，終于被德國(guó)這個(gè)有錢(qián)的主子看上。并由此掀起了一陣“覆蓋全球的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)動(dòng)，并稱(chēng)其為工業(yè)4.0”。

從2013年過(guò)去6年后，全球媒體已經(jīng)少有提及的“工業(yè)4.0”究竟進(jìn)展如何？

在2019年，隨著5G技術(shù)與NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)方案的成熟，4G時(shí)代的“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”解決方案，在今天又能給5G時(shí)代的中國(guó)“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”帶來(lái)哪些啟示？

如果實(shí)現(xiàn)“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”，對(duì)我們普通人來(lái)說(shuō)，生活還將產(chǎn)生哪些變化？

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德國(guó)的工業(yè)4.0

2013年是中國(guó)通信發(fā)展史上的一個(gè)特殊年份，那時(shí)中國(guó)剛剛開(kāi)始建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)，年底時(shí)也不過(guò)16個(gè)城市擁有4G網(wǎng)絡(luò)。而在中國(guó)大搞4G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)，德國(guó)卻在4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)開(kāi)始，就早早的提出了以CPS系統(tǒng)建設(shè)4G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想。

當(dāng)時(shí)的歐洲雖然剛剛經(jīng)歷2008年金融危機(jī)后不久，歐盟成員國(guó)也已經(jīng)開(kāi)始有債務(wù)危機(jī)顯現(xiàn)。但德國(guó)卻罕見(jiàn)的在2012年創(chuàng)造了近20年最低失業(yè)率，經(jīng)濟(jì)方面可謂一片大好。

于是，這個(gè)歐盟的經(jīng)濟(jì)引擎，為了持續(xù)保持自身的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，便在歐洲大陸“自顧自”的搞起了一場(chǎng)“4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”行動(dòng)，代號(hào)“工業(yè)4.0”。

工業(yè)4.0也被世界各國(guó)稱(chēng)為第四次工業(yè)革命，根據(jù)維基百科資料顯示：

最初的蒸汽動(dòng)力被視為第一次工業(yè)革命；后來(lái)的電力和大規(guī)模生產(chǎn)裝配技術(shù)是第二次工業(yè)革命的標(biāo)志；工業(yè)3.0則讓機(jī)器人和計(jì)算機(jī)走入了工廠；而工業(yè)4.0則把所有東西組合成一個(gè)自我學(xué)習(xí)，自我糾正的系統(tǒng)。

所以，在德國(guó)工業(yè)4.0的規(guī)劃路線中，升級(jí)為“工業(yè)4.0”后的工廠，可以通過(guò)CPS系統(tǒng)組成一個(gè)智慧工廠聯(lián)盟。

按照德國(guó)在工業(yè)4.0里的規(guī)劃，所有的工廠設(shè)備數(shù)據(jù)都在CPS系統(tǒng)上進(jìn)行匯聚，所以CPS系統(tǒng)除了可以預(yù)測(cè)每臺(tái)機(jī)器需要維護(hù)的工作時(shí)長(zhǎng)，也能通過(guò)給機(jī)器設(shè)備安排合適的工作任務(wù)，來(lái)保證CPS體系下各大工廠產(chǎn)出產(chǎn)品的最優(yōu)質(zhì)量和速度。

在德國(guó)“工業(yè)4.0”的規(guī)劃中，CPS工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案，除了資源配置優(yōu)化和數(shù)據(jù)監(jiān)控等功能外，其最終的愿景是取代大部分工人的人力工作，實(shí)現(xiàn)工廠的“機(jī)器自治”。

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中國(guó)在5G前的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程

在德國(guó)和美國(guó)的各大企業(yè)都大搞“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”的同時(shí)，既然大家都沒(méi)5G技術(shù)，中國(guó)的企業(yè)自然也沒(méi)閑著。

不過(guò)，和德國(guó)相比，我們?cè)谔岢觥肮I(yè)物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)，更多只是采用了“產(chǎn)業(yè)園”的探索模式。

這種折中的跟隨，一方面源于中國(guó)的地大物博，另一方面則源于中國(guó)的企業(yè)現(xiàn)狀。

2016年隨著國(guó)家在“中國(guó)制造2025”中提出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)，那一年基本也是國(guó)內(nèi)對(duì)“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”討論最熱烈的時(shí)間，其討論的頻次和報(bào)道絲毫不亞于2019年的5G網(wǎng)絡(luò)。

其中，知乎網(wǎng)友在“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0在國(guó)內(nèi)前景”的回答中，據(jù)多位網(wǎng)友（觀點(diǎn)總結(jié)）介紹：

中國(guó)制造業(yè)目前不能大規(guī)模承載工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的原因，是中國(guó)工廠與德國(guó)工廠相比，目前依然以中低端制造業(yè)為主的現(xiàn)狀。

CPS系統(tǒng)的建設(shè)成本很高，所以德國(guó)可以基于自己高端制造業(yè)的豐厚利潤(rùn)以及十分完善的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，來(lái)全國(guó)性的探索“工業(yè)4.0”。

而對(duì)于中國(guó)當(dāng)下的工業(yè)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，需要企業(yè)自掏腰包的CPS系統(tǒng)，首先在成本問(wèn)題上就注定不會(huì)成為普及全國(guó)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案。

強(qiáng)行推動(dòng)CPS系統(tǒng)下的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，只會(huì)讓本就處于紅海市場(chǎng)的中國(guó)工業(yè)產(chǎn)品，額外增加新的生產(chǎn)成本，當(dāng)企業(yè)生存依然是主要問(wèn)題，中國(guó)的大多數(shù)企業(yè)又哪里來(lái)的心思，去做技術(shù)探索上的嘗試。

所以，產(chǎn)業(yè)園式的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)探索，雖然讓我們避免了德國(guó)在“工業(yè)4.0”上遇到的CPS大坑，但如果沒(méi)有新的低成本物聯(lián)網(wǎng)解決方案出現(xiàn)，中國(guó)的工業(yè)企業(yè)也將長(zhǎng)時(shí)間處于被德國(guó)“工業(yè)4.0”的技術(shù)碾壓上。

當(dāng)然，值得慶幸的是，這種碾壓隨著低成本NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)方案的誕生，并沒(méi)有成為5G前夜正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的事實(shí)。

因?yàn)殡S著5G普及，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將走出實(shí)驗(yàn)室的成本制約，成為萬(wàn)物互聯(lián)下的時(shí)代紅利。

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5G下的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

在現(xiàn)在的工業(yè)體系中，因?yàn)槲覀儾荒苊鞔_具體物料數(shù)量，以及無(wú)法確定物料生產(chǎn)中的誤差范圍，所以很多時(shí)候的“倉(cāng)儲(chǔ)浪費(fèi)”、“時(shí)間浪費(fèi)”以及“人力浪費(fèi)”，往往只因?yàn)樯偕a(chǎn)了一個(gè)螺絲或一個(gè)無(wú)關(guān)緊要的零件。

當(dāng)5G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將現(xiàn)有工業(yè)體系中諸多“一個(gè)螺絲”的誤差問(wèn)題，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決掉。

當(dāng)所有的工廠機(jī)器設(shè)備都因工業(yè)云服務(wù)的調(diào)配而形成利潤(rùn)共享的工業(yè)聯(lián)盟，可預(yù)見(jiàn)的一個(gè)事實(shí)是：我們網(wǎng)上2小時(shí)前下達(dá)的產(chǎn)品訂單，可以在工廠用半小時(shí)生產(chǎn)，再用1小時(shí)送達(dá)。

那時(shí)的京東產(chǎn)品頁(yè)面，打出的標(biāo)簽不再是“當(dāng)日達(dá)”，而是“當(dāng)日即產(chǎn)即達(dá)”。

除了快，因?yàn)槲锪?、倉(cāng)儲(chǔ)和生產(chǎn)成本的降低，你買(mǎi)到的非奢侈類(lèi)物品還將獲得更好品質(zhì)和更低價(jià)格。

而隨著工廠界限的被打破，所有工廠的機(jī)器都并入一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系，未來(lái)的工業(yè)產(chǎn)品將走向模塊化。

比如，所有消費(fèi)者下單前的復(fù)雜型電子產(chǎn)品，先在主工廠完成了60%的組裝 ，剩余的40%工作，將會(huì)在你下單后距離你最近的標(biāo)準(zhǔn)化工廠進(jìn)行完成。

這樣，即便最后物料有所剩余，也能在下一代的產(chǎn)品更新中將既有60%可用的部件，進(jìn)行靈活組合。

而這種組合背后，對(duì)我們消費(fèi)者的感受便是：

你買(mǎi)的到屬于自己一個(gè)人的定制品將無(wú)限增多。諸如在你體重上升時(shí)，你買(mǎi)到食物會(huì)提前減少糖分含量，買(mǎi)到的新餐具，提前縮減了食物承載體積。

而買(mǎi)到的紅黑色衣服，提前調(diào)配了你喜歡的藍(lán)黑和丹紅，當(dāng)所有的一切都以消費(fèi)者的個(gè)人喜好為中心，企業(yè)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)組織的方式都將改寫(xiě)。

只是，這個(gè)過(guò)程并非一蹴而就。

當(dāng)工業(yè)的“物聯(lián)網(wǎng)體系”進(jìn)化至此：企業(yè)主的投資將變成“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”聯(lián)盟的股份參與，企業(yè)的管理人員將從工人管理，轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)管理。那時(shí)，做企業(yè)最值錢(qián)的可抵押財(cái)產(chǎn)不是硬件，而是數(shù)據(jù)的所有權(quán)和使用權(quán)。

為了調(diào)和這種矛盾，CPS系統(tǒng)曾對(duì)加入“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”的企業(yè)，設(shè)置了投票系統(tǒng)；而5G時(shí)代下，這種數(shù)據(jù)所有權(quán)的處理正在隨著工業(yè)云的進(jìn)化，向著分布式數(shù)據(jù)中心進(jìn)行演進(jìn)。

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中國(guó)向德國(guó)工業(yè)4.0的取經(jīng)之路

2019年4月，在一切工業(yè)變局都看似與我們無(wú)關(guān)的當(dāng)下，盡管德國(guó)在梭哈CPS技術(shù)的“工業(yè)4.0”上遇到了阻礙，中國(guó)也可以通過(guò)5G普及來(lái)實(shí)現(xiàn)“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”。

但與德國(guó)在工業(yè)4.0上這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)相比，中國(guó)的企業(yè)無(wú)論是管理模式、還是財(cái)務(wù)模型，至今仍有很多“非工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上的改進(jìn)空間”值得向德國(guó)企業(yè)看齊。

比如，中國(guó)的很多企業(yè)至今連基礎(chǔ)的“企業(yè)資源計(jì)劃ERP“都還未曾使用，即便有了EPR，又不知多少企業(yè)是在為了EPR而EPR。

這讓中國(guó)的大部分企業(yè)都處于一種私人離線模式，各個(gè)企業(yè)不僅缺乏可以讓數(shù)據(jù)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)化，隨著地區(qū)文化差異的增加，企業(yè)在管理模式和應(yīng)對(duì)信息化的差異程度上也在增加。

而這種個(gè)體的落后，也許會(huì)在5G時(shí)代的風(fēng)暴裹挾中得到標(biāo)準(zhǔn)化上的提升，但技術(shù)只能拯救技術(shù)，卻無(wú)法優(yōu)化每個(gè)處在時(shí)代前沿的企業(yè)核心——人。

所以，國(guó)內(nèi)企業(yè)在管理知識(shí)和企業(yè)經(jīng)營(yíng)人才上的空缺，應(yīng)是遠(yuǎn)比“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”更值得向德國(guó)學(xué)習(xí)的重心。

反觀德國(guó)的工業(yè)4.0計(jì)劃，與其冷眼旁觀的用“擱置”下個(gè)定論，不若說(shuō)：“有錢(qián)任性，有技術(shù)任性、有人才任性，才是德國(guó)敢于在工業(yè)世界步步為先的入底氣所在?！?/p>

而這些，除了當(dāng)下的臆想外，我們何時(shí)又能有機(jī)會(huì)去進(jìn)行前沿技術(shù)的跟進(jìn)呢？