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领域主席朱敏:两化融合与产业互联网领域深度观察

2018-12-19 14:00

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  各位来宾大家下午好!在网络方面我们会关注到新型信息网络技术是在成熟的,从今年看一个比较大的进展是5G已经完成第一阶段全功能标准化的工作,5G芯片快速发展。在以太网方面,今年TSN进展很快,率先在车载以太网率应用。对OPC UA与TSN的结合,我们非常关注的,这意味着在设备层、企业层可以很好解决过去一直困扰我们连接的标准化、互通性问题,可以有一个统一的方案解决场内各种有线连接需求,而且这个技术也受到设备厂商、自动化厂商的欢迎,我们也看到了华为发布了一个OPCUA+TSN测试床,推动技术应用。

  技术的突破实际上意味着长期以来我们产业互联网对网络连接的高密度大连接、低时延高可靠、高带宽长距离的一些特定需求具备了实现的可能性,实际上也根据HIS和高通的研究报告表明5G技术一旦成熟五到十年以后它可能给车联网或者医疗领域所带来的产业互联网的价值高达万亿规模,这是巨大的体量。

  从平台层面我们看,整个产业互联网产业构建技术在成熟,K8S架构在云端得到广泛接受和部署,解决了容器的编排和调度问题,推动了容器技术广泛应用。边缘层可以看到边缘框架成为设备管理和应用开发关键中间件,k8s和EDGE FOUNDRY的开源架构部署成为热点,面向设备的应用开发难度大幅降低。

  K8S的部署也使边云协同成为可能。技术突破使得产业互联网平台具备了低成本高可靠的基础设施构建能力、数据的有效建模分析能力和新业务需求的快速开发部署能力。这为产业互联网应用爆发奠定了基础。这也为我们后面产业互联网的应用爆发奠定了基础。

  在安全层面我们观察到安全技术与人工智能、区块链等信息技术加速融合,提升安全防护能力。比如,在恶意行为检测方面,通过模式识别提升恶意行为特别是恶意代码变种检测的准确性,在终端身份认证方面,通过区块链技术应用可以提升终端安全认证体系稳定性.

  技术的成熟,催生了行业安全解决方案。如工业互联网领域有公司推出了攻击途径预测方案,用于预测攻击途径和防范黑客入侵。车联网领域出现了基于区块链加密与证书的数据访问和授权解决方案,帮助车主对第三方进行管理和授权。这些都为产业互联网提供更多的安全应用和解决方案。

  行业应用来看,工业互联网政策落地推进,加快应用探索。17年底工业互联网指导意见出台以来,2018年工业互联网政策体系在快速完善。工信部出台了工业互联网三年行动计划,及网络、平台和安全发展的配套政策。上海、广东、江苏、深圳等多个省市推出了相应了行动计划和实施方案,工业互联网走向地方落地实施。与此同时,工业互联网创新工程和试点示范推动技术与应用落地。

  18年,工信部在全国范围遴选了91个优秀创新项目,72个试点示范项目,覆盖网络、平台、安全三大领域,发挥标杆引领作用。

  具体到应用的场景来看,整个应用场景相对比较聚焦。从左边图可以看整体应用是集中于资产性能优化,它占到应用占比50%,其次是生产管理优化等等。从垂直行业来看实施聚焦高价值装备,分行业来看有三个梯队。

  第一个梯队是能源、装备制造、工程机械可以看到这些行业是重资产的行业。在这些领域中间他们主要的行业应用提供于设备资产管理。

  第二梯队中间汽车、电子信息制造、家电行业他们自动化水平非常高,同时他们生产的节拍非常快在这样一些领域他们的行业领域主要在生产过程优化领域。我们也看到一些产品高度复杂,或者是对原材料过渡敏感的,他们对产业链协同的需求非常旺盛。

  智慧能源领域我们观察到新一代信息技术推动能源管理全生命周期的智能化发展。发电侧,智慧电厂成为了建设热点。在输配电侧,输配电智能化发展趋势显现。这既包括输配电设备的数字化改造和管理,也包括构建智能化配电平台,实现输配电优化管理,提升输配电效率。施耐德、ABB等工业巨头都推出了相应的智能设备和平台。

  在用电侧,智能化手段助力需求侧管理。通过各种智慧能源应用管理和服务平台,可以监测用户用电负荷,根据电价、用能需求可以面向电力用户设计出各种智慧用电产品,节约能源消耗。大量创新型企业在此方面展开探索与尝试。

  智慧医疗领域,智能化应用覆盖用户、医生和医院三类主体。在用户侧,可穿戴设备、可植入设备从简单检测走向了诊疗苹果新发布的手表,远程监控用户健康数据,配合后端开源平台可以辅助用户的健康管理。

  在医生侧我们看到2018年4月份FDA批准首个用于检测自主AI诊断产品。18年有近20 家公司的AI医疗工具拿到FDA许可。也观察到有一批深度学习优化医疗影像判读的应用在医院应用,这就意味着人工智能辅助医疗诊断正在逐步走向商用。

  在医院侧,数字化、网络化、智能化快速发展,打破数字围墙。我们看到杭州建设了所有市署医院的区域健康信息平台,2018年9月北京医院互联网医疗服务平台正式上线,可以提供远程诊断全生命健康档案管理。

  智慧医疗从墙外走向墙内,它贯通了医院之间的信息系统,也贯通了医院、患者、药店的信息系统,更贯通了健康管理、医疗诊疗和康复管理不同的业务链条,这就意味着医疗行业在全要素、全链条推进智能化发展。

  智慧交通领域,整个自动驾驶、车联网进展非常迅速,可以看到自动驾驶今年像谷歌、特斯拉、百度、通用分别在开放场地或封闭场地推出自己的无人驾驶车辆,近两年自动驾驶L4将进入商业化阶段。车联网处于第二阶段探索发展期。在交通管控方面像阿里巴巴部署交通小脑,开始进入应用探索方案。我们看到系统不断地完善,探索路径也逐步清晰。

  自动驾驶方面有两大路径,第一条是特斯拉为代表的影子学习模式,第二条是谷歌为代表的计算模拟模式。而车联网,802.11p和V2X两条技术路线的技术和产业力量各具特色、各有倚重,都在快速推进。

  在交通管控方面,BAT都推出了自己的智能管控平台,连接智能终端,监测分析数据,进行交通的监测、调度和管控提供智慧化的服务。

  智慧城市方面今年引入了数字孪生技术,数字孪生城市成为了亮点,主要包括模型、数据和应用方面,在这个过程中涌现一批解决方案提供商,既有西门子、达索等工业领域供应商,也有一批新兴的数字化提供商,提供一系列的数字化应用,而且数字孪生城市也在开展相应的探索,包括新加坡、像雄安都在进行相关探索。

  我们进入第二个板块热点分析。热点一,工业互联网平台快速发展,有研究机构预测表明未来5年年复合增长率超过30%,2023年整个市场体量超100亿。现在目前看已经形成了美欧亚三足鼎立的局面,美国最强占比50%,亚洲发展最快的。

  在整个工业互联网平台建设过程中各方力量积极布局,领先巨头现在发展更快,工业巨头是进一步聚焦数字化业务,像西门子提出来把数字化业务并列为未来三大业务方向。

  GE将数字集团业务重组以Predix平台和工业软件维核心成立独立运营公司,ICT巨头也是进行了相应的推进,持续优化它的工业服务能力,类似于微软的IOT平台丰富远程设备监控、预测性维护、工厂可视化等面向工业的服务,不仅明确自己的战略方向同时也投入重资投入这个领域。

  他们一方面投入重资用于收购先进技术,例如爱立信花6亿美元收购德国Aventics获取气动专业技术。更为值得关注的是新兴业务的涌入初创企业,他们借助于数字技术开展一系列的设备优化、管理等创新工业、创新服务,在这个中间表现特别亮眼的获得资本市场亲睐。

  在整个平台我们关注到整个企业大部分企业聚焦核心服务需求,提升平台的技术能力,在边缘侧可以看到不同的企业都在关注工厂、工业现场实施应用,ICT要发挥ICT技术优势,如微软推出开源Azure IoT Edge边缘平台,与高通合作创建边缘侧的全新视觉AI解决方案。

  工业巨头他要发挥自己的行业知识积累和专业优势,如施耐德提供智能微型中心解决方案,而且在工业PAAS层,很多企业正在夯实数据分析能力,引入大数据的分析管理工具,同时也在推出突破低代码开发技术,可以看到PPC、西门子都在这个领域做出尝试和探索。

  在SAAS层,有专业行业的积累,包括施耐德会有4000家工业系统集成商,可以看到整个2018年领先平台建设非常快。整个平台的应用走的更广更实,应用范围从原来的石化、汽车、电子,开始走向食品、建材。

  我们的视线回到国内,国内平台发展非常迅猛,我们根据AII联盟不完全统计,在今年平台或者类平台就已经超过了200多个,在这中间中国平台的企业经过了一定的摸索形成了自己的路径,像制造企业它开始构建生产运营优化平台,设备提供商着力构建设备管理服务平台;工业软件企业开始构筑业务纵向和横向集成平台,信息通信企业构筑赋能平台,我们看到中国平台企业在应用的创新上表现的非常活跃,与金融保险各方力量积极合作。

  我们也要看到国内平台核心能力与国际领先平台相比仍然有不足,也要看到国内开发者的数量和国际领先平台相比出现数量级的差异,硬实力仍需打造。

  第二个特点,新一代信息技术与新型软件架构正在推动工业软件变革,现在软件的发展正在从过去集中式走向分布式,微服务架构之下通过API网端调用服务,数字科学也在工业领域的研究设计、集成管理,这两个推动了工业软件新功能不断涌现,类似预测性维护软件等等发展非常快,这是新型工业软件的典型代表,传统软件也在不断变化,而且大量的工业APP也在快速涌现,传统的仿真软件计算单元、复杂度、计算规模呈指数级增长。生产监控软件步入百万量级数据点接入阶段。工业软件正面临巨大的变革。

  数字科学与模型化技术赋能新型工业软件,数字仿真技术不仅仅使用研发环节,走进了管理,更走向了生产控制环节,而且现在从过去单一的静态的数据完整到动态了数据完整,从数据查询到未来的预测,这就意味着对未来工业生产有测试验证的可能性。人工智能的发展也推动了深入学习向研发设备环节、生产制造环节,应用维护等多个环节进行渗透,类似IBM构建了工业APP为发动机提供维护、服务,通过这样的服务空中停机预警准确率达到97%。谷歌利用智慧图谱实现对工业软件代码库的补测。

  另一个新兴软件架构推动工业软件向更快、更通用、更敏捷的方向发展,值得关注的是容器技术让计算架构更通用,容器技术推动代码和组件的重用,它也在促进新的开发理念,我们观察到阿里落地DEVOPS实践,实现了开发、测试、运维的跨地域系统和同步迭代,值得关注的是,低代码开发让软件开发更敏捷,类似于PTC的平台,全程开发组建共享。这样的开发方式使得软件开发速度大幅提升,西门子也尝试引用低代码应用,也可以使自己的编程部署速度快速提升,低代码开发让软件更为快捷。

  软件的开发部署应用的变化也催生了销售渠道的变革。过去软件销售是lisence方式,现在订阅模式从众多盈利模式脱颖而出。获得软件企业和市场的认可,正逐步成为主流厂商的第一选择。同时我们也观察到业务商店正成为一种新型的销售通道在探索,大量工业APP的出现,大家把销售视线转向业务商店,既包括专业商店、通用商店,我们现在看到类似PPC、GE、库卡都在做这样的探索。

  热点三,数字孪生城市成为新型智慧城市建设新亮点。新型智慧城市的关键要求是实现创新协同,所谓的数字孪生是什么?是在虚拟空间构建物理实体的数字模型并进行仿真模拟,实现分析预测和反馈优化。数字孪生城市数字映射对象是城市,目的是实现城市全状态实时可视。城市运行管理可仿真、可预测、可优化。

  整个技术体系架构看底层是物理世界,通过全域的空间布局的智能化设施,采集到数字以后构建成数字世界,这个数字世界加载智能决策系统。当我们公众服务和城市治理中遇到的诸多问题的时候我们可以通过模型和算法在数字世界中进行仿真和推演,然后我们再在物理世界中进行实施,这样使得我们风险和成本降低。

  正是这样融合性技术我们可以看到供应商体系既有工业领域成功提供者跨界,也有新型数字服务提供者。我们也梳理了一下国外现在目前有两类数字孪生城市建设路径。路径一是绿地模式,典型代表是新加坡,建设了虚拟新加坡平台,积累了50TB数据,可以深度分析助力精准决策,可以提供空间布局的规划、城市通道的设计也可以提供热导效应和雾霾的防控等等。

  第二个是整合现有资源的棕地模式,整合原有系统,加载一些仿真的应用解决一些痛点问题。国内也在开展积极探索,在雄安规划引入了数字孪生城市的理念和技术,我们看到一些城市也在基于一些探索,他们面向重点应用,加装一些仿真应用,比如说一些地方打造智慧园区,对管网加装传感器,对企业的污染防控进行指导。部分城市也在打造智慧水务数据防震平台为城市的水务综合管理提供支持。

  我们看到两化融合迈上新台阶,它从工业领域走向能源、医疗、智慧城市多个领域,但是也需要看到产业互联网商业化仍然需要时日,如果一项新技术从技术突破走向大规模的商用化有五个阶段。左侧我们可以看到产业互联网的发展我们认为已经走向了技术使用化的后期和产品标准化的前期,未来一段时间存在死亡峡谷,要跨越死亡峡谷我们必须要克服应用场景适配的挑战,要得到大规模的资本支持,形成成熟的商业模式。这是未来发展的关键挑战。

  人工智能技术将极大提升传统产业解决的边界与能力,如果把现实世界的问题按照影响因素多少和这些因素关系的复杂性我们进行分类,在左侧最下角是现在算力算法算据能解决的问题,未来我们可以解决多因素复杂的问题通过知识图谱。而对于低因素高复杂的问题,可以通过深度学习解决,对于多因素高复杂怎么办?可以降维简化分解成以上领域的问题,这就意味着我们的解决线从最下角一条线推上最上角一条线,同时我们可以看到人工智能可以突破人的感官能力、思维能力局限,比如说深度学习可以检测到人眼无法观察到微小缺陷。

  开源技术是在蓬勃兴起,在产业互联网领域得到应用,像在阿里、谷歌、微软等等在工业互联网领域、智慧医疗领域都在做应用探索,实际上在未来对产业互联网的生态构成、商业模式的发展以及产业竞争有至关重要的影响。需要高度关注和提前布局。

  未来商业模式创新具有巨大的探索空间, 2B、2C非常不同。产业互联网发展中是2B还是2C呢?我们认为不是单纯的2B或者2C, 2B、2C会出现融合,会走向开放共赢的趋势,这意味着在商业模式上有很大的创新,有巨大的想象和探索空间。

  未来工业数据空间治理体系初步形成并不断地完善,它涵盖法律法规、标准体系、管理系统、软硬件解决方案,未来我们需要针对法律法规进行制定,同时工业数据分级分类的标准需要制定,同时面向不同行业的应用场景需要总体软硬件解决方案以及确权、交易、流动和应用提供整体的解决方案。需要从宏观到微观才是整体的体系化建设。

  产业互联网将助力智慧社会建设。智慧社会是继农业社会、工业社会和信息社会之后新的社会形态,以智能化生产、智能化生活(智慧交通、智慧能源、智慧医疗等)为典型特征。而这恰恰是我们产业互联网覆盖的范畴。新一代信息技术为智慧社会发展提供强劲的动力引擎。未来可期,让我们静待风起。谢谢!

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