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一張圖解讀工業4.0與物聯網,雲端計算和大資料的關係

網際網路新概念層出不窮,在雲端計算,物聯網,大資料火熱之後,工業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麼含義,它和其他網際網路概念間到底是什麼關係。

        2013年4月,德國政府在2013年4月的漢諾威工業博覽會上正式推出提出“工業4.0”戰略,其目的是為了提高德國工業的競爭力,在新一輪工業革命中佔領先機。

        德國學術界和產業界認為,“工業4.0”概念即是以智慧製造為主導的第四次工業革命,或革命性的生產方法。該戰略旨在通過充分利用資訊通訊技術和網路空間虛擬系統—資訊物理系統(Cyber-PhysicalSystem)[5]

 相結合的手段,將製造業向智慧化轉型。

      德國的工業4.0沒有明確指出它與網際網路有什麼關係,通俗的說,就是無數個行業被網際網路浪潮衝擊後,網際網路開始改造工業製造業了。

     我們在2007年發表的網際網路進化論論文中提出“網際網路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,也會擁有自己的記憶神經系統、中樞神經系統、自主神經系統,也就是是說,網際網路正在形成一個網際網路大腦”,並繪製了下列網際網路未來結構圖.


2014年我們曾經用這幅圖分析了物聯網,雲端計算,大資料與網際網路的關係:

1.物聯網是網際網路大腦的感覺神經系統,因為物聯網重點突出了感測器感知的概念,同時它也具備網路線路傳輸,資訊儲存和處理,行業應用介面等功能。而且也往往與網際網路共用伺服器,網路線路和應用介面,使人與人(Humanti Human ,H2H),人與物(Human to thing,H2T)、物與物( Thing toThing,T2T)之間的交流變成可能,最終將使人類社會、資訊空間和物理世界(人機物)融為一體

2.雲端計算是網際網路大腦的中樞神經系統,在網際網路虛擬大腦的架構中,,網際網路虛擬大腦的中樞神經系統是將網際網路的核心硬體層,核心軟體層和網際網路資訊層統一起來為網際網路各虛擬神經系統提供支援和服務,從定義上看,雲端計算與網際網路虛擬大腦中樞神經系統的特徵非常吻合。在理想狀態下,物聯網的感測器和網際網路的使用者通過網路線路和計算機終端與雲端計算進行互動,向雲端計算提供資料,接受雲端計算提供的服務。

3.大資料是網際網路智慧和意識產生的基礎,也是網際網路夢境時代到來的源泉,隨著網際網路大腦的日臻成熟,虛擬現實技術開始進入到一個全新的時期,與傳統虛擬現實不同,這一全新時期不再是虛擬影象與現實場景的疊加(AR),也不是看到眼前巨幕展現出來的三維立體畫面(VR)。它開始與大資料、人工智慧結合得更加緊密,以龐大的資料量為基礎,讓人工智慧服務於虛擬現實技術,使人們在其中獲得真實感和互動感,讓人類大腦產生錯覺,將視覺、聽覺、嗅覺、運動等神經感覺與網際網路夢境系統相互作用,在清醒的狀態下產生夢境感(Realdream),可以形成如下這幅圖:



從這幅圖中我們也同樣可以看出工業4.0或工業網際網路本質上是網際網路運動神經系統的萌芽網際網路中樞神經系統也就是雲端計算中的軟體系統控制工業企業的生產裝置,家庭的家用裝置,辦公室的辦公裝置,通過智慧化,3D列印,無線感測等技術使的機械裝置成為網際網路大腦改造世界的工具。同時這些智慧製造和智慧裝置也源源不斷向網際網路大腦反饋大資料數,供網際網路中樞神經系統決策使用。


總體看,西方企業和理論界不斷提出網際網路新概念,還比較割裂,但實質上,無論是物聯網,雲端計算,大資料,移動網際網路還是工業4.0依然是網際網路未來發展的一部分。它們起到不同的作用。由於中國在網際網路領域日趨發達,與中國相對強大的製造業結合,網際網路運動神經系統的發育,中國未來必然會強於德國或者美國。

補充材料: 工業網際網路與工業4.0類似,2013年6月,GE提出了工業網際網路革命(IndustrialInternetRevolution),伊梅爾特在其演講中稱,一個開放、全球化的網路,將人、資料和機器連線起來。工業網際網路的目標是升級那些關鍵的工業領域。如今在全世界有數百萬種機器裝置,從簡單的電動摩托到高尖端的MRI(核磁共振成像)機器。有數萬種複雜機械的叢集,從發電的電廠到運輸的飛機。