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德国工业4.0凉凉后,中国靠5G就能成功实现工业联网吗?玫瑰爱人简谱

来源:51cto 编辑:小编 时间:2019-04-24 10:11
德国工业4.0凉凉后,中国靠5G就能成功实现工业联网吗?玫瑰爱人简谱

这种折中的跟随,一方面源于中国的地大物博,另一方面则源于中国的企业现状。

中国在5G前的工业物联网进程

但有钱任性的德国,为了在5G到来前,先于世界其他国家获得工业物联网的红利,德国机械协会和制造商协会(VDMA)还为CPS系统的构建设立了“工业4.0平台”。

所以,和CPS方案则需要企业单独投资、独立组网相比,不仅硬件建设电信运营商帮工业企业出大头,就连与之配套的云计算服务也有科技巨头帮忙建设。

在2013年,除了2005年到2007年美国各大机构的吹捧,CPS技术在实际应用中也能找到些许落地的影子,比如波音、空客、奥迪和奔驰等超现代化工厂中,都有内嵌式的阉割版CPS系统。

在2019年,随着5G技术与NB-IoT物联网方案的成熟,4G时代的“工业物联网”解决方案,在今天又能给5G时代的中国“工业物联网”带来哪些启示?

而后不久,德国电气电子及信息技术协会发布了德国首个工业4.0标准化路线图,让整个围绕CPS的“工业物联网”建设看上去颇为正式。

强行推动CPS系统下的工业物联网建设,只会让本就处于红海市场的中国工业产品,额外增加新的生产成本,当企业生存依然是主要问题,中国的大多数企业又哪里来的心思,去做技术探索上的尝试。

这让智慧型物联网的落地,比起CPS技术要精简和方便许多。

当然,值得庆幸的是,这种碾压随着低成本NB-IoT物联网方案的诞生,并没有成为5G前夜正在发生或已经发生的事实。

而杀死CPS技术的,除了在成本优势碾压CPS芯片的NB-IoT物联网方案外,也和意识到未来5G时代云计算重要性的亚马逊、IBM、微软和谷歌等一线巨头有关。

在2013年德国提出工业4.0后,其工业物联网的建设并不顺利,反而因为“工业4.0的核心物联网技术”CPS的技术障碍和5G的到来而被迫停滞。

2013年是中国通信发展史上的一个特殊年份,那时中国刚刚开始建设4G网络,年底时也不过16个城市拥有4G网络。而在中国大搞4G网络基础建设的同时,德国却在4G网络的建设开始,就早早的提出了以CPS系统建设4G工业物联网的构想。

CPS全称Cyber-Physical Systems,中文翻译为“信息物理系统”,是发源于3G时期的一个全球物联网技术解决方案。按照技术规划,包括CPS物联网芯片和CPS对芯片数据的操作终端。

5G来了,但你要付出这些代价! - 网络·安全技术周刊第389期

5G能够推动工业物联网的普及的原因,有两个:一是技术原因,二是成本原因。

CPS技术诞生后,2005年美国国会在一份研究报告上着重介绍了CPS方案;2006年2月,《美国竞争力计划》将CPS列为了重要的研究项目;2007年7月,美国总统科学技术顾问委员会,又再次把CPS列为了影响未来十大关键技术的第一名。

在这本书出版后,诸多工业云取代CPS工业物联网方案的文章开始大量涌现,2015年,一位学者更是通过系统推演,从技术角度判定了CPS系统的死亡。

之所以被称为阉割版,是因为这些工厂的CPS应用都是与机械设备关联在一起的小型硬件系统,这种硬件系统往往只处理这台机器的运作数据。而德国所要押注的CPS,则是无数机器互通互联所搭成的一个“工业物联网”。

5G成了工业物联网的关键转折

从2013年过去6年后,全球媒体已经少有提及的“工业4.0”究竟进展如何?

所以,在德国工业4.0的规划路线中,升级为“工业4.0”后的工厂,可以通过CPS系统组成一个智慧工厂联盟。

5G已来,携手产业共迎5G规模商用

其中,随着NB-IoT物联网设备的普及,建设NB-IoT物联网硬件的价格也将逐渐降低。这让5G生态建设后期的制造业企业,可以在未来零成本使用5G生态带来的工业物联网技术。

中国制造业目前不能大规模承载工业物联网的原因,是中国工厂与德国工厂相比,目前依然以中低端制造业为主的现状。

只是,这个过程并非一蹴而就。

除了快,因为物流、仓储和生产成本的降低,你买到的非奢侈类物品还将获得更好品质和更低价格。

在德国和美国的各大企业都大搞“工业物联网”的同时,既然大家都没5G技术,中国的企业自然也没闲着。

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2016年随着国家在“中国制造2025”中提出工业物联网的目标,那一年基本也是国内对“工业物联网”讨论最热烈的时间,其讨论的频次和报道丝毫不亚于2019年的5G网络。

早期的云计算功能简单,只能与CPS形成互补。但随着云计算的技术进步以及与NB-IoT物联网方案的融合,云计算开始逐步替代了CPS系统在未来规划中的数据分析能力。

直到,最近两年5G标准初步确立,人们这才想起,原来在3G和4G时代,还有着一个名为CPS的工业物联网技术解决方案。

最初的蒸汽动力被视为第一次工业革命;后来的电力和大规模生产装配技术是第二次工业革命的标志;工业3.0则让机器人和计算机走入了工厂;而工业4.0则把所有东西组合成一个自我学习,自我纠正的系统。

从成本角度考虑,尽管NB-IoT物联网方案整体投入并不比CPS更少,但因为NB-IoT设备未来会并入全球电信运营商的5G网络,这让电信运营商直接成为了NB-IoT的物联网方案的推动者。

而这种对比背后,对于广大企业而言,两者“工业物联网方案”的孰优孰劣,一眼便知。

这样,即便最后物料有所剩余,也能在下一代的产品更新中将既有60%可用的部件,进行灵活组合。

在现在的工业体系中,因为我们不能明确具体物料数量,以及无法确定物料生产中的误差范围,所以很多时候的“仓储浪费”、“时间浪费”以及“人力浪费”,往往只因为少生产了一个螺丝或一个无关紧要的零件。

2019年4月,在一切工业变局都看似与我们无关的当下,尽管德国在梭哈CPS技术的“工业4.0”上遇到了阻碍,中国也可以通过5G普及来实现“工业物联网”。

至此,与CPS系统有关的CPS物联网芯片,随着IC巨头的转身瞬间成了技术探索上的孤立之物。

CPS系统诞生之初,只是一个承载了4G网络的物联网技术解决方案,这个技术方案因为集成了“5C(连接、转换、网络、认知和配置)的所有”功能,所以即便有着完整的搭建模型,基于技术复杂性至今也少有落地案例。

你买的到属于自己一个人的定制品将无限增多。诸如在你体重上升时,你买到食物会提前减少糖分含量,买到的新餐具,提前缩减了食物承载体积。

2018年7月,Gartner发布的2018年工业物联网报告中,诸如运输,制造,公用事业和自然资源等领域的企业,几乎没有没有任何公司参与“工业4.0”的标准。

5G前的试验场,CPS的失利

和嵌入式CPS系统不同的是,“工业物联网”版的CPS除了知道所有工厂的机器情况外,还能自动分析和调配工厂机器的工作内容,使得整个系统内的机器实现运作效率上的最大化,所以其复杂程度是原有嵌入式CPS系统的数千倍不止。

为了调和这种矛盾,CPS系统曾对加入“工业物联网”的企业,设置了投票系统;而5G时代下,这种数据所有权的处理正在随着工业云的进化,向着分布式数据中心进行演进。

但与德国在工业4.0上这场运动相比,中国的企业无论是管理模式、还是财务模型,至今仍有很多“非工业物联网上的改进空间”值得向德国企业看齐。


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