鄔賀銓,中國工程院院士,光纖傳送網(wǎng)與寬帶信息網(wǎng)專家?,F(xiàn)兼任國家863計劃監(jiān)督委員會副主任、國家973計劃專家顧問組成員、國家信息化專家組咨詢委員會委員、中國通信協(xié)會副理事長。國內(nèi)最早從事數(shù)字通信技術(shù)研究的骨干之一。
2月21日,由中國信息通信研究院、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國通信學(xué)會聯(lián)合主辦的2019工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會在北京召開。中國工程院院士鄔賀銓做題為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)ICT的新挑戰(zhàn)”的主旨演講。以下是演講全文以及PPT照片,文字來自峰會官網(wǎng)直播,未經(jīng)審閱,僅供參考。
尊敬的苗部長、趙院長、張總,各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位嘉賓早上好。我演講題目是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)ICT的新挑戰(zhàn),我們先說整個產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程,我們走過了機(jī)械化、自動化、智能化,從流程電子化到管理數(shù)字化到生產(chǎn)自動化、運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)化、企業(yè)智能化,中國的互聯(lián)網(wǎng)+,數(shù)字化轉(zhuǎn)型,以提升效率為目標(biāo),以滿足客戶需求,同時以客戶體驗為目標(biāo),包括業(yè)務(wù)創(chuàng)新和企業(yè)文化的數(shù)字化。
互聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)也跟著整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、窄帶物聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)+實際上是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)和金融互聯(lián)網(wǎng)組合,三方面有不同的特點,既有關(guān)聯(lián)性,也有很大的不同性。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的提高,首先是個性化,消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)盡管面向十多億的網(wǎng)民,但是是共性的,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不同企業(yè)都是個性的。消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)是全球的,易于標(biāo)準(zhǔn)化,而企業(yè)網(wǎng)不見得需要全球聯(lián)網(wǎng),所以企業(yè)內(nèi)網(wǎng)連接的設(shè)備多種多樣,標(biāo)準(zhǔn)化難度很大。
第二是門檻高,消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)終端比較簡單,誰都可以用,很容易普及、升級,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及的生產(chǎn)設(shè)備多種多樣。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)鏈條很長,模型復(fù)雜,甚至很多企業(yè)都講不清楚它的需求。所以不僅僅需要提供產(chǎn)品,還需要提供解決方案。另外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在性能上有更高的要求,快速響應(yīng)、可靠性、安全性,還有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)資本需求比較大。從人才上來看,既需要了解技術(shù),又要了解企業(yè)的生產(chǎn)流程。往往實體經(jīng)濟(jì)企業(yè)可能需要第三方的信息通信企業(yè)來支撐,但是既需要又害怕,為什么?怕被了解企業(yè)的技術(shù)訣竅、商業(yè)秘密,然后又為同行、競爭對手服務(wù),所以有各種各樣的擔(dān)心。
發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要有新的思路,從商業(yè)模式上看,消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)往往是比燒錢、聚人氣、圈用戶、賺流量,從廣告到會員費(fèi)作為收入,這種模式是沒有辦法復(fù)制到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的,所以整個企業(yè)的轉(zhuǎn)型效益也只能間接計算。
互聯(lián)網(wǎng)的靈魂是創(chuàng)新,對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)都一樣,但是并不等于消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的模式思維完全可以用到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上。實施主體也不一樣,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要更多的細(xì)分領(lǐng)域的龍頭企業(yè)支持。主體作用還是實體經(jīng)濟(jì)的企業(yè),整個生態(tài)也不一樣,消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)依靠手機(jī),靠IOS和安卓操作系統(tǒng),能構(gòu)建一個APPSTORE的平臺,能夠開放的第三方APP,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)缺乏類似的平臺和工業(yè)APP,所以多數(shù)企業(yè)感覺到,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)看不清、摸不著、叫得響、熱得慢,原因有很多,很多人說傳統(tǒng)企業(yè)不夠積極我認(rèn)為也有部分原因,但是我覺得是從技術(shù)本身,是不是已經(jīng)具備了完全支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)角度來研究。
我認(rèn)為技術(shù)本身,有了基本的支撐條件,但是要滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的要求,還有很多優(yōu)化和工作需要做。特別是要跟工業(yè)的技術(shù)融合,我們現(xiàn)在已經(jīng)在消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)大量應(yīng)用了新技術(shù),但是還是不夠的。工業(yè)上也有工業(yè)的IT技術(shù),包括傳感器、電路、檢控和數(shù)據(jù)獲取、制造執(zhí)行系統(tǒng)、可編程邏輯控制器,工業(yè)上OT技術(shù)包括材料、機(jī)器、方法、測量、維護(hù)、管理、模型,這兩者需要結(jié)合,否則工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是兩張皮。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議,底層有監(jiān)控系統(tǒng),中間有企業(yè)內(nèi)部的總線,上面可以連接各種各樣的數(shù)據(jù)庫,以及連接到外網(wǎng),連接外網(wǎng)的時候,很多時候用現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)IP協(xié)議,可是在企業(yè)內(nèi)部,基本上在物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議,企業(yè)內(nèi)網(wǎng)是以太網(wǎng)的協(xié)議,我們看到5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上會有很大的應(yīng)用,5G跟4G比有非常大的提升,5G有三大應(yīng)用場景。增強(qiáng)移動寬帶、廣覆蓋大連接,超可靠、低時延,對消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)會用5G,主要集中在增強(qiáng)移動寬帶,而增強(qiáng)移動寬帶包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,2035年正常移動寬帶也就是占三個億左右,而其中針對鏈上消費(fèi)者的有20%,廣覆蓋大連接超可靠、低時延,大量是面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的,可以說,到2035年,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會占5G整體收入的80%,但是5G是適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,5G的時延是一毫秒,可以使用大多數(shù)情況的工業(yè)應(yīng)用,但是工業(yè)現(xiàn)實中通信,要求的通信周期是微秒級,同步進(jìn)度是納秒級,可靠性五個9,甚至更高,5G現(xiàn)在還不能足夠來支撐這么低時延和高可靠的應(yīng)用,但是這些低時延高可靠主要是指內(nèi)網(wǎng)。
所以實際到5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定位,到底是內(nèi)網(wǎng)還是外網(wǎng)?我認(rèn)為大量還是在外網(wǎng),但是也不排除有一些野外的生產(chǎn),會用5G作為內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用。企業(yè)的內(nèi)網(wǎng),我們走過了生產(chǎn)縱線,以太網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)、和延時敏感網(wǎng),在以太網(wǎng)上加上優(yōu)先權(quán)的控制,通過犧牲一般業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,來保證高要求業(yè)務(wù)的質(zhì)量,所以企業(yè)內(nèi)網(wǎng)也會發(fā)生一些變化,從以太網(wǎng)到TSN。
除了NBIOT以外還需要其他互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)嗎?對于大企業(yè)可能會用(英文)NR,基于運(yùn)營商公網(wǎng)的NBIOT,速率并不高,20K和250K,對應(yīng)的傳感器是固定的。不能支撐大連接,工業(yè)機(jī)器人,傳感器是移動的,而且需要大連接和多種帶寬,甚至需要跟人對話,所以5G需要開發(fā)一些適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,原來是有SCADA,現(xiàn)在是工控網(wǎng)關(guān),具有多種協(xié)議,多種連接的能力,工控網(wǎng)關(guān)在哪?IOT網(wǎng)端和企業(yè)服務(wù)器這種功能的集成,實現(xiàn)用改進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和云網(wǎng),我們的云有各種各樣的層次,現(xiàn)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更強(qiáng)調(diào)邊緣計算,中心的云負(fù)責(zé)建模、訓(xùn)練建模,邊緣的云可以用來執(zhí)行和處理,還有快速響應(yīng)。
現(xiàn)在有一個問題,在私有云體制下容易實現(xiàn)中心云和邊緣云的協(xié)同,大企業(yè)會建私有云,這一點上中心云、邊緣云的協(xié)同是容易解決的。在大量的中小企業(yè),會傾向公有的中心云和私有的邊緣云,這兩者是管理分離的。兩者之間的協(xié)同面臨著管理上的挑戰(zhàn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺是什么?我們現(xiàn)在都說工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺很重要,展覽會上,每一個公司都介紹平臺,但是你所謂的平臺和別人的平臺不一定一樣。通常我們都說,CPS,信息物理系統(tǒng),應(yīng)該是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所需要的。但是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺并不是整個CPS,現(xiàn)在像GE的(英文)基本上說的是PAAS平臺,這里有工業(yè)大數(shù)據(jù)、建模,以及一些工具軟席件,還有一些初步分析。
GE的平臺相當(dāng)于是PAAS,屏蔽了上層的各種各樣的工業(yè)軟件,還有底層的各種各樣的設(shè)備,屏蔽了多樣性,獲得了通用性。但是僅僅有PAAS不能實現(xiàn)操作系統(tǒng)的功能,操作系統(tǒng)是不是全部放在PAAS?不知道。PAAS如果沒有大數(shù)據(jù)的支撐,很難發(fā)揮作用。還有工業(yè)APP都是SAAS還有SAAS上面的,我想這些問題還需要將來我們定義工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的時候取得一些共識。
人工智能還會在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上大量應(yīng)用,我們知道,人工智能是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)向的算法,但是基于大數(shù)據(jù)導(dǎo)出,第一,我們工業(yè)的數(shù)據(jù)是不是有那么海量?第二,基于數(shù)據(jù)導(dǎo)出的模型,是不是有于企業(yè)常年積累的對這些規(guī)矩的認(rèn)識?現(xiàn)在說,基本訓(xùn)練的模型準(zhǔn)確率到了99%,而實際上系統(tǒng)還是會犯很多錯誤的。如果數(shù)據(jù)模型復(fù)雜的參數(shù),數(shù)據(jù)擬合原理會失去理化意義,結(jié)果缺乏透明性和解釋性。
人工智能的判斷這個病人要少一條腿,為什么要少一條腿,他不會講,他只知道相關(guān)性,不知道因果性。因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要營造一個工程師跟人工智能協(xié)同工作的環(huán)境,通過人工智能來加以解釋,人工智能我的理解,就是人工加上機(jī)器智能,我們看一下這個旋轉(zhuǎn)的美女。大家看她是順時針,她也是逆時針,關(guān)鍵是你認(rèn)為她是左腳向前還是右腳向前,而這種認(rèn)識你可能一會兒就會發(fā)現(xiàn)你變了,這是為什么?因為機(jī)器本身,所謂的機(jī)器學(xué)習(xí),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)事實上是一個分類器,我們找出分類的規(guī)律,有一些邊緣上的差異是很容易被模糊掉的。所以,人工智能并不是說完全在服務(wù)中心等,對于整個工業(yè)的應(yīng)用還有很大的工作,往往我們現(xiàn)在做得好的,是數(shù)據(jù)比較完整的企業(yè)。
還有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的征信,現(xiàn)在說區(qū)塊鏈可以很好地應(yīng)用,而下面的圖是阿里用區(qū)塊鏈來溯源,來表示它在淘寶上賣的奶粉,如果從新西蘭的、澳大利亞的,真正來源是新西蘭、澳大利亞,區(qū)塊鏈具有四大的加密安全的方式,可以通過算法上的系統(tǒng),可以不需要人的第三方誠信的介入。但是有一個問題,區(qū)塊鏈用信任算法代碼來代替信任,代碼的首先會被黑客破解,難道技術(shù)比人更值得信任嗎?技術(shù)比人的成本會更高。所以,也就是說,不是說區(qū)塊鏈可以解決互聯(lián)網(wǎng)的征信問題,但是區(qū)塊鏈跟物聯(lián)網(wǎng)、第三方的機(jī)構(gòu)結(jié)合是可以賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的。我們現(xiàn)在很多的民營企業(yè)、中小企業(yè)沒有不動產(chǎn),所以不動產(chǎn)占比很低,銀行沒辦法給他貸款。走民間的一些借貸利率很高,不堪重負(fù)。比如在無錫搞物流供應(yīng)的,他要采購,日付款20%還可以大量的錢要拿到手上,他沒有那么多錢買這么多裝備。過去銀行是不給他貸款的,現(xiàn)在利用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控倉庫,盡管倉庫的機(jī)器可能會被運(yùn)走,但是短時間通過監(jiān)控,它還是不動產(chǎn),銀行獲得的不動產(chǎn)的資料,銀行就可以借款給借款人了。當(dāng)然了,如果監(jiān)控出庫了,銀行就會發(fā)現(xiàn),事實上在出庫之前,借貸人會還貸,會解壓,并且每一個環(huán)節(jié)都加上區(qū)塊鏈監(jiān)管。所以通過這種方式,用物聯(lián)網(wǎng)使得利率降到7.1%,也就是說比銀行的利率多了1.5百分點,所以區(qū)塊鏈有用,但是需要跟物聯(lián)網(wǎng)和第三方機(jī)構(gòu)配合。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全,不能僅靠企業(yè)自身來解決。我們一些企業(yè)說,把我們的核心數(shù)據(jù)加密,還有分散地存儲,并且亂序地存儲,即便偷去了也解不了,也沒有辦法讀。但是現(xiàn)在的黑客,可以把你加密的數(shù)據(jù)再次加密,你企業(yè)自己也讀不了,然后黑客說你想讀嗎?給我錢。所以,整個加密還不能解決企業(yè)安全,入侵防護(hù)是最重要的。
企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全,不能靠企業(yè)一家自身解決,需要跟系統(tǒng)集成商,跟政府的部門,還有三級的安全中心,國家一級的、省部一級的,來交換這種危險的情報,利用外界的力量幫助企業(yè)提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全防御。但是這里有一個問題,企業(yè)的數(shù)據(jù)不是被別人知道了嗎?所以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和安全的問題上,我們需要盡快制定企業(yè)數(shù)據(jù)的共享、開放應(yīng)用,給商業(yè)的法律來保障。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展的基礎(chǔ),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的下半場,有著跟消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)不同的特點,需要滿足企業(yè)應(yīng)用的高安全性、超可靠、低時延,大連接和個性化,以及IT跟OT兼容的要求,需要開發(fā)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化的ICT技術(shù),雖然還有很多的技術(shù)不夠完善,但是并不意味著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在就不能啟動。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全面實現(xiàn),是一個長期的過程,但是任何企業(yè)都可以啟動,從任何階段啟動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的工作,以管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的并重來應(yīng)對發(fā)展中的挑戰(zhàn)。
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