行业主要企业:大富科技(300134)、梦网集团(002123)、共进股份(603118)、胜宏科技(300476)、润和软件(300339)、立昂技术(300603)
行业概况
1、定义
所谓“物联网”(Internet of
Things,IOT),又称传感网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来并形成一个可以实现智能化识别和可管理的网络。
早期的物联网是指依托射频识别技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大的变化。现阶段,物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备,通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术,包括传感器、射频识别(RFID)、二维码、多媒体采集技术等。物联网的几个关键环节可以归纳为“感知、传输、处理”。
2、产业链剖析:共有四大层面
所谓产业链,是以生产相同或相近产品的企业集合所在产业为单位形成的价值链,是承担着不同的价值创造职能的相互联系的产业围绕核心产业,通过对信息流、物流、资金流的控制,在采购原材料、制成中间产品以及最终产品、通过销售网络把产品送到消费者手中的过程中形成的由供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户构成的一个功能链结构模式。
从产业链条来看,物联网的产业链条由上而下可以分为感知层、传输层、平台层和应用层四个层级。
自2018年中美贸易摩擦以来,美国加大了对中国高新技术出口的限制,不断扩大实体清单,影响了中国一些科技主导型企业的发展,这从侧面警示了中国在全球供应链中地位的脆弱性。物联网通过传感器把物理世界与数字世界联系起来,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。其中传感器作为数据采集的源头,已经成为各种应用能力所需的数据来源所在。目前中国国内也涌现出了一些传感器芯片重点生产企业,如:高德红外、西人马、士兰微、敏芯微电子、博通、全志科技、大唐微电子、复旦微电子等。
行业发展历程:处于市场验证期
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,进行信息交换
和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网发 展历史悠久,可分为三个阶段:
行业政策背景:政策大力推进
“十三五”以来,国家重视物联网产业建设及物联网成果应用,出台多度政策意见来推动物联网产业发展。在“十三五”以来发布的行业政策中,以推动物联网成果应用为主,利用物联网技术加强信息交换、提高监督管理水平等。
根据最新发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,在“十四五”期间,明确新基建,还要让5G用户普及率提高到56%。并且5次提到关于物联网的规划发展,除了划定数字经济的7大重点产业外,其余4次提到的场合均体现出对物联网发展重点的表述。
十四五规划中划定了7大数字经济重点产业,包括云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实,这7大产业也将承担起数字经济核心产业增加值占GDP超过10%目标的重任。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。
1.物联网的政策和法规。物联网不是一个小产品,也不是只是一个小企业可以做出来,做起来,它不仅需要技术,它更是牵涉到各个行业,各个产业,需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面,要制定出适合这个行业发展的政策和法规,保证行业的正常发展。
2.技术标准的统一与协调。
物联网发展过程中,传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现,可能会采用不同的技术方案。如果各行其是,那结果是灾难的,大量的小而破的专用网,相互无法连通,不能进行联网,不能形成规模经济,不能形成整合的商业模式,也不能降低研发成本。因此,尽快统一技术标准,形成一个管理机制,这是物联网马上就要面对问题,开始时,这个问题解决得好,以后就很容易,开始解决不好,积重难返,那么以后问题就很难解决。
3.管理平台的形成。
物联网的价值在什么地方?在于网,而不在于物。传感是容易的,但是感知的信息,如果没有一个庞大的网络体系,不能进行管理和整合,那这个网络就没有意义。因此,建立一个全国性的,庞大的,综合的业务管理平台,把各种传感信息进行收集,进行分门别类的管理,进行有指向性的传输,这就是一个大问题。一个小企业甚至都可以开发出传感技术,开发出传感应用。但是一个小企业没有办法建立起一个全国性高效率的网络。没有这个平台,各自为政的结果一定是效率低,成本高,很难发展起来,也很难起到效果。
4.安全体系的建立与形成。
物联网目前的传感技术主要是RFID,植入这个芯片的产品,是有可能被任何人进行感知的,它对于产品的主人而言,有这样的一个体系,可以方便的进行管理。但是,它也存在着一个巨大的问题,其他人也能进行感知,比如产品的竞争对手,那么如何做到在感知、传输、应用过程中,这些有价值的信息可以为我所用,却不被别人所用,尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫,形成一套强大的安全体系。现在应该说,会有哪些安全问题出现,如何应对这些安全问题,怎么进行屏蔽都是一些非常复杂的问题,甚至是不清晰的。但是这些问题一定值得注意,尤其是这个管理平台的提供者。安全问题解决不好,有一天可能有价值的物联网会成为给竞争对手提供信息方便的平台,那么它的价值就会大大的打折扣,也不会有企业愿意和敢于去使用。
5.应用的开发。
物联网的价值不是一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用,也会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商,也不能仅仅依靠所谓物联网企业,因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上,这是非常难的一步,也是需要时间来等待。需要一个物联网的体系基本形成,需要一些应用形成示范,更多的传统行业感受到物联网的价值,这样才能有更多企业看清楚物联网的意义,看清楚物联网有可能带来的商业价值,也会把自己的应用与业务与物联网结合起来。
6 商业模式。
物联网商用模式有待完善,要发展成熟的商业模式,必须打破行业壁垒、充分完善政策环境,并进行共赢模式的探索,要改变改造成本高的现状。
1999 年,麻省理工学院(MIT)的 Kevin Ashton 在他关于 RFID 标签的演讲中提出了“物联网”一词。他这样描述自己的愿景:现在的计算机和互联网几乎完全依赖人类来获取信息然而问题是,人们的时关的复杂数据。假如计算机能在不依赖我们任何帮助的情况下收集数据,了解一切事物的话,那么我们就可以用它们来跟踪并计算每一个‘物’,从而大大减少浪费和损失,降低成本。我们就能知道什么时候需要对‘物’进行更换、修理或是召回;就能知道这些‘物’是否处于最佳状态。”
在当时,物联网(IoT)上的“物”被设想为可以计数的东西。它们存在于一系列相对简单的应用中,比如运输箱上的 RFID 标签;用于掌握车位是否停满的停车场出入口系统;以及酒店的迷你吧,可以记录您晚上消费的零食并自动将费用计入您的账单。最初,单独的计数系统只是作为自主的独立应用而运行。
而现在的 IoT 则具有更广泛的视角,更强调对累积数据的后期处理。因此,这就需要把单独的应用与云存储保持连接,并通过互联网实现远程控制。IoT 所需的网络规模可能难以想象,而要让这种情况成为现实需要绝对可靠的连接,从一开始就设计在产品中,并在整个产品生命周期都要经过充分测试。
传统的产品开发工作中经常会遇到一个个孤岛、一次次返工和碰壁。PathWave 平台可以支持敏捷的互联设计工作流程。它在一个平台之上集成了是德科技值得信赖的设计和测试软件,可以让您加快进行产品开发。在产品开发路径中,每个步骤都是相互连通和集成的。
定义“物”的性质和规模
自 1999 年以来,IoT 已经扩展到机器对机器(M2M)通信和应用领域,例如制造行业和公用事业(天然气和电力)。虽然自动化在制造业中已有一席之地,但 IoT 和所谓的工业互联网都支持更高程度的自动化,同时也提高了制造流程的灵活性和效率。支持远程和前瞻性维护的新工具就是其中的例子,它们可以降低成本,提高竞争力。
这些趋势影响了对 IoT 实施规模的预测,预计到 2020 年,各行各业中互联的“物”将达到 150 亿至 500 亿之巨。针对颠覆性的新型 IoT 相关业务的进一步预测表明,其潜在收入将比 IoT 硬件和网络供应的收入高出许多倍。
2018 年 2 月,IoT Analytics 根据已组装和分类的 IoT 项目对 IoT 前十大细分市场进行了排名。排名前三的细分市场均属于工业物联网(IIoT)应用领域。
1 其中,智慧城市由 2016 年的排名第二跃升至第一位。智慧城市中最受欢迎的应用有智能交通、公用设施、照明、环境监控和公共安全。
2 排名第二的细分市场是互联行业。最受欢迎的应用是设备监控和互联机械的远程控制,如起重机、叉车,乃至整个矿山和油田。
3 互联建筑是 2016 年以来增长最大的细分市场。大多数应用涉及设施自动化,有助于降低能源成本。
从工作的角度来定义,物联网中的“物”可以是任何固定或移动的自然物体或人造物体,能够通过网络传输数据。以货物运输、车队管理和船运为例,在这些行业中,智能 BLE 标签使得物流公司能够对位置、速度、运输和存储情况进行跟踪。另一个例子是火炬气监控。无线声学传感器可以监控阀门,控制流向炼油厂火炬烟囱的气流阀门,从而提高合规性,降低由于未能及时检测并修复故障阀门而导致的碳氢化合物损失。
2018 年 IoT 十大细分市场
IoT 支持技术
按照近期趋势,可能只有一部分器件会使用有线连接(如 USB、以太网、光纤),大多数的 IoT 器件将会采用无线技术。这包括用于移动支付的近场通信(NFC),用于无人值守远程气象站的地球同步卫星,以及蓝牙®、无线 LAN(WLAN)、ZigBee、点对点无线电、蜂窝等等。
网络将需要应对具有不同通信要求的各种独特器件。一方面是简单的无线器件,如电池供电的传感器和执行器,它们可在无人值守的情况下连续运行数年,传输非常少的数据。而在另一方面,对于频谱的使用,那些高带宽、任务关键型业务和器件(如电力系统或医疗器件)无论如何都需要有持续、可靠和超级安全的连接。
要给每个器件提供唯一标识,需要巨大的 IP 地址空间。由于 IPv4 寻址空间非常有限,目前需要使用集中器(如路由器和网关),因此端到端地使用 IPv6 寻址将会是 IoT 器件的关键推动因素。IPv6 具有几乎无限的地址空间,支持为数十亿器件提供唯一地址。
访问云网关
对于大多数 IoT 业务模型而言,基于服务器/云的大数据分析和机器学习非常关键。IoT 使用 M2M 通信来收集数据,并在分布广泛的“物”(如传感器或执行器)和云智能之间路由控制消息。许多拓扑结构将网关节点作为“物”和“云”之间的聚合点(图 2)。
网关的复杂程度各不相同。例如,Wi-Fi 接入点包括 IP 路由器,并且还可能包括从以太网和 Wi-Fi 到 ADSL 或其他固定线路协议的转换。更复杂的网关则可能包括使用“边缘”或 “雾”应用来进行编程的重要计算资源,这些应用能够进行本地决策。
在通信成本比较低,时延可以容忍的情况下,IoT 实施倾向于使用简单的网关,然后将大部分数据路由至“云”,以便进行分析和制定决策。在通信成本比较高或者具有严格时延要求的情况下,通常会指定复杂的网关节点。这些网关可以远程进行维护和配置,并且它们会监控本地的一系列“物”。路由到云的流量可能包括偶发的状态更新,或是超过本地监控阈值时触发的警报(例如,温度超过最高值或有入侵者时触发的警报)。
许多可穿戴应用和一部分家居自动化应用利用智能手机来提供用户界面或充当网关节点。由于 Wi-Fi 几乎无所不在,因此它成为了许多 IoT 应用的首选。如果无法使用固定线路或 Wi-Fi 链接,那么通常会使用蜂窝协议。可穿戴应用和围绕智能手机的家居自动化应用中经常用到蓝牙。如果需要通过缩短距离来提升安全性,那么可以选择 NFC。ZigBee、Z-Wave 和 Thread 为家居自动化和智能能源器件可以提供强大的低功耗网状网络。
ISA10011a 和 WirelessHART 中包括跳频技术,可意提高安全关键型 IIoT 应用的d性。新兴的低功耗广域(LPWA)技术(如 LoRa 和 SIGFOX)不仅具有 ZigBee 等技术的成本、低复杂性和低功耗优势,而且能通过窄带、低数据速率协议支持更长距离的传输。
IoT映射技术与工作范围
图 3 所示为按工作范围划分的 IoT 技术。无线标准社区使用邻近(proximity)、WPAN、 WHAN、WFAN、WLAN、WNAN、LPWA 和 WWAN 等术语来指示范围。
许多制式可用于器件与网关之间的短距离连接。为了促进未来的发展,在连接新器件的同时,新的标准也在迅速形成和演进。目前,有超过 60 种传统制式和新射频格式用于 M2M 和 IoT 相关应用。其中一些制式,如蓝牙、WLAN 和蜂窝,已经被广泛使用。而另一部分制式,如 ZigBee 和 Thread 也在特定的市场领域崭露头角。
为了加速将产品推向市场,一些公司开发了相对容易创建的专有解决方案,因为这些解决方案具有低数据速率、低功耗传输和低互 *** 作性要求。这种方法可能逐渐会被淘汰,因为市场的全球化正在推动器件通信从采用专有设计转为采用标准化解决方案。
物联网垂直市场和产品
1 智慧城市-精心优化物联网物联网设备
无论是在智慧城市还是在任何其他物联网应用中,物理设备都发挥着核心作用。智慧城市项目
需要成千上万的物联网设备。这些设备必须具有更低的能耗和出色的性能,同时能够抗干扰,
安全可靠。在智慧城市中,所有物联网设备与基础设施之间都必须随时随地保持无线连通性。这种连通性必须没有任何间隙,安全可靠,并能同时提供高质量的语音和数据业务。在智慧城市中,物联网设备将可能通过低功耗广域网(LPWAN)进行 *** 作。该网络中既包括专有选件,也包括开放标准选件。如此多的无线连通性技术混杂使用,让智慧城市中的物联网设备在设计与测试上充满挑战
网络是智慧城市的支柱,其性能和容量极限至关重要。是德科技的测试解决方案帮助您利用逼真的流量在实验室中进行极限测试。此外,网络的安全性也非常关键。
打造智慧城市,需要作为中心智能网络枢纽的混合网络与大量物联网设备进行复杂的交互。将这些互联对象放在单一网络中,会给黑客留下可趁之机。利用是德科技的网络可视性解决方案,让智慧城市中的家居用品、电话等基础设施和设备全面得到安全保障。
2 医疗物联网-确保智能医疗设备高度可靠;经过优化,安全放心
医疗物联网设备的联网数量正在不断攀升。尤其在医院里的部署更为密集,其中大部分设备都是拥挤在 24-GHz 频段运行。在这个频段内,还有大量 Wi-Fi 和非 Wi-Fi 设备与医疗物联网设备争夺频谱资源,干扰连通性,导致网络经常掉线,以及在传输关键警报时故障频发。这对于医疗物联网设备来说,问题非常严重。因为这些设备必须要时时刻刻保持正常运转,不能受任何干扰,甚至在传输过程中哪怕是丝毫的数据中断,都有可能会对患者的生命造成威胁。这张信息图概述了干扰对医疗物联网设备的影响,以及可以采取哪些步骤把干扰其降到最小。
3 工业物联网(IIoT)解决方案
工业物联网(IIoT)正在改变工业生产的方式。工厂过去给人的印象是拥有大量机器、人员和制造产品的复杂体系,现在它们正在向自动化和智能化迈进。工人正在被机器人所取代。
工业物联网产品需要能完成更艰苦、更长久的工作,在某些情况下使用寿命要达到 10 年以上。无论在怎样的环境条件下运行,它们都必须无缝协作。由此带来的挑战是,如何为工业物联网设计产品,以满足包括可靠性和安全性在内的这些要求。无论您设计的是哪种物联网产品,是德科技都能为您提供帮助,确保对它进行全面优化,以便在工业物联网中生存和发展。我们的解决方案能够让您更迅速、更准确、更经济高效地设计和测试工业物联网产品。
4 智能家居
提供性能值得信赖的低功耗物联网设备,打造令消费者倾心不已的互联家居
智能家居正在成为大众生活中的主流。很多传统家庭在日常生活中已经使用了至少一件或多件物联网设备。许多新建住宅从一开始就采用物联网技术进行了设计。据 Gartner 公司预测,到 2022 年,典型的家庭居室内可能包含 500 多件智能设备。
各种智能家居设备的功能虽然各不相同,不过作为工业物联网设备,它们遵守着很多相同的连通性和低功耗要求,智能家居物联网设备也存在许多相同的技术挑战。是德科技拥有卓越的解决方案和专业技术,可以帮助您将智能家居物联网设备从设计转化为成功的产品。
5 物联网可穿戴设备
在优秀的电池使用寿命与强大的功能之间实现良好平衡
可穿戴设备随处可见。根据预测,仅在 2020 年可穿戴设备的销量就将高达 411 亿件。物联网设备的数量如此巨大,竞争将会异常激烈。
成功的可穿戴设备必须做到不只是 “酷”,还要价格经济,性能可靠。在工作时,它不能干扰其他设备,自身也不能受干扰的影响。它必须在功能和能效之间达到绝佳的平衡,以确保更持久的电池使用寿命。当您致力于创造下一个 “热门” 的可穿戴设备时,是德科技正在努力确保您的产品具有出色的功能和能效,在同类产品中脱颖而出。
近日,工信部发布了《2021年1-4月通信业经济运行情况》,根据数据显示,截止目前三大运营商蜂窝物联网终端用户1236亿户。近年来,物联网连接数与手机用户数的差距是越来越小,三大运营商物联网用户超过手机用户指日可待。
根据数据显示,截至4月末三大运营商的移动电话用户总数是1605 亿户,而三大运营商蜂窝物联网终端用户1236亿户。
值得提醒的是,仅2021年前4个月,三大运营商蜂窝物联网终端用户净增一亿户。
在这些终端用户中,应用于智能制造、智慧交通、智慧公共事业的终端用户占比分别达173%、178%、219%,可以看出运营商物联网连接中大多数都是通过其蜂窝网络实现的,只有不到少部分是通过固网、WiFi、蓝牙等非蜂窝方式实现,这也正体现了运营商蜂窝网络优势。
运营商在物联网领域已布局多年,根据数据显示,中国移动的物联网智能硬件涵盖智能家居、智能抄表、智慧停车、智能穿戴、车联网等中国众多行业。
中国联通则聚焦重点行业领域,在连接管理方面,中国联通物联网拥有全球最大的单一连接管理平台,承载连接数规模已达228亿。
而中国电信物联网用户已超2亿,NB-IoT用户近8000万,NB-IoT连接数全球第一,NB市场占有率行业第一。NB-IoT智慧水务、智慧燃气连接数超2000万
可以说,中国的三大运营商——中国电信、中国联通、中国移动已成为全球蜂窝物联网市场的领导者。
2021年,物联网的确是一个较好的入口,作为物联网数据传输的载体,物联网卡自然也受到了重视。
物联网卡是由移动、联通、电信三大运营商对于集团用户所推出的一种上网卡,可以说,从穿戴、家居、安防、工业、农业等等领域,物联卡都能够内嵌并获得合理的应用。
而公司如今申请办理物联网技术上网卡十分便捷,能够根据中国移动通信、中国电信网、联通公司或是一级地区代理申请办理,同时也可以联系搜卡之家。
搜卡之家是目前国内比较权威的第三方物联卡交流平台,每天行业内容实时发布,让你及时了解物联网行情资讯,另外,为全方位满足物联网行业对物联卡的多元化需求,搜卡之家与运营商建立了长期的合作伙伴关系,面向全国范围内的物联用户,提供物联网专用的网元设备接入业务。 从1956年到2018年,人工智能技术已经62岁,并且正在为逐渐衰落的传统制造业带来新的生机。阿里巴巴副总裁、iDST(数据科学与技术研究院)副院长华先胜曾表示,没有通用的AI技术,只有和行业结合才有未来。而AI+制造业拥有巨大的发展潜力,是未来智能制造、产业升级的主战场。
“AI+制造”之内涵
AI+制造属于智能制造的范畴。那么什么是智能制造呢?虽然到目前为止,国际和国内尚且没有关于智能制造的准确定义,但工信部的专家给出了一个比较全面的描述性定义:智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。2018年初,周济、李培根、周艳红等人在中国工程院院刊《Engineering》提出“走向新一代智能制造”的观点。文章指出智能制造是一个不断演进发展的大概念,可归纳为三个基本范式:数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造——新一代智能制造。该演进对应的是从原来传统制造的“人-物理”二元系统向新一代智能制造“人-信息-物理”三元系统进化的过程(如图1,2所示)。不言而喻,AI+制造就是新一代智能制造,它全面融合了数字化、网络化和智能化;它追求的是人机协同,而不是简单地代替人类劳动。中国工程院院士潘云鹤在2018年10月29-31日举办的中国·佛山人工智能与智能制造国际大会发表题为《人工智能20及其技术端倪》演讲时,同样表示: “很多人工智能科学家已经认识到,最佳的方法不是用计算机去模拟人的全部智能,而是把计算机最擅长的智能和人最擅长的智能联合在一起,形成一个人机融合的智能系统来为人类服务。”
图1 智能制造三个基本范式演进
图2 从“人-物理系统”到新一代“人-信息-物理系统”
“AI+制造”发展现状
为了发展智能制造,加快我国智能制造技术产业化,国家先后颁布了一系列“AI+制造”相关的政策:
(一)《智能制造2025计划》指出智能制造是新一轮科技革命的核心,也是制造业信息化、网络化、智能化的主攻方向。
(二)2017年12月,工信部发布的《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》中,提及神话发展只能制造,鼓励新一代人工智能技术在工业领域各环节的探索应用,提升智能制造关键技术的创新能力,培育推广智能制造新模式。
(三)2018年3月发布的《关于做好2018年工业质量品牌建设工作的通知》中指出组织开展智能制造新模式应用,推进产学研协同发展,推动人工智能等新技术与制造技术深度融合,突破一批关键技术装备与核心工业软件。
同时,全球制造巨头为了抢占人工智能先机,在“AI+制造业”的卡位战也在激烈展开。
海尔通过互联网工厂建立以用户为中心的智能生态圈。截至目前,海尔已建成八大互联工厂,能够为行业生产制造环节提供先进样本支持。同时,海尔牵头成立了行业第一家工业智能研究院,以及全球家电业首个智能制造创新联盟,向整个行业输出制造的标准和模式。
西门子则押宝“数字化双胞胎模型”及Teamcenter协作平台。数字化技术Teamcenter作为跨专业、跨项目阶段和计划的集成化的PLM解决方案,通过产品全生命周期管理的数据管理平台和产品生命周期管理平台,将产品的数据进行管理或者转换成单一来源环境,在此环境下将数据进行数字化,制作一个数字化双胞胎,与生产工艺、制造流程双胞胎,以及制造的设备、工厂的数字化双胞胎,共同形成一套全方位的数字化解决方案。
在智能制造领域,三星主要利用IoT(物联网)、VR(虚拟现实技术)、AR(增强现实技术)、大数据、AI(人工智能)等尖端技术及智能制造解决方案,通过综合管制中心,同时管控着三星遍布全球15个国家的30个工厂生产现况,从而实现一个中心管控全球的“4M+1E”方案(MAN、MACHINE、MATERIAL、METHOD和ENVIRONMENT)。通过这样的技术,可以监控工厂内设备工作、停止及关闭状态,并由此检查每个设备的启动效率。
这些案例向我们清晰地展示出:制造巨头们正在奋力把AI集成到各自关键要素,以期借助“AI+制造”的模式重塑自身在制造业的全球竞争优势,为未来智能制造战争储备d药。
“AI+制造”应用场景
随着人工智能技术在生活领域的快速传播,越来越多来自不同领域的学者及科研人员开始尝试着将制造领域的专有知识注入到人工智能模型中,并将其与制造业中的典型软件、系统及平台相集成,形成了一系列融合创新技术、产品与模式。
产品研发注智,美国工业设计软件巨头欧特克推出的产品创新软件平台Fusion360和Netfabb3D打印软件集成了人工智能和机器学习模块,能够理解设计师的需求并掌握造型、结构、材料和加工制造等数字化设计生产要素的性能参数,在系统的智能化指引下,设计师只需要设置期望的尺寸、重量及材料等约束条件即可以由系统自主设计出成百上千种可选方案,大大缩短了产品研发周期。
生产制造注智,日本NEC公司推出的机器视觉检测系统可以逐一检测生产线上的产品,从视觉上判别金属、人工树脂、塑胶等多种材质产品的各类缺陷,从而快速侦测出不合格品并指导生产线进行分拣,在降低人工成本的同时提升了出厂产品的合格率。
供应链运营注智,美国多联式运输公司CHRobinson针对卡车货运的运营需求开发了用于预测价格的机器学习模型,模型中既整合了不同路线货运定价的历史数据,又将天气、交通以及社会经济挑战等实时参数加入其中,为每一次货运交易估算出公平的交易价格,在确保运输任务规划合理的前提下实现了企业利润的最大化。
市场营销注智,美国亚马逊商城基于机器学习模型对用户的购买习惯以及产品的属性进行深度学习,形成了全面的知识图谱,在此基础上向用户进行个性化推荐,也向销售商提供相关的生产与营销建议,这项技术的应用使亚马逊增加了10%到30%的附加利润。
产品服务注智,日本的小松机械在生产工程机械的同时也推出了智能化工程(Smart Construction)服务项目。施工过程中,借助该项目可实现由一队无人机测绘三维地图,然后指导智能机器人控制大型工业车辆作业,从而帮助用户大幅提高施工效率和品质。
售后运维注智,电梯厂商蒂森克虏伯公司与微软合作,为其旗下24000名技术工人配备了集成人工智能技术的增强现实眼镜,以便在安装、检修电梯设备的时候能够智能化辅助识别现场并获得技术支持。业务升级后,技术工人的工作效率得以大幅提升,以往需要2小时才能解决的问题通常20分钟就能完成。
可以看到,当前人工智能技术向制造领域的渗透在广度及深度方面均在快速推进,对制造业整体发展的支撑效应初显。但是我们也可以看到,当前产业界对人工智能的融合应用探索大多数还处于探索阶段,对部分环节的应用模式还存在较大争议,多数企业仍处于观望状态,距全行业普及应用还有较大距离。
“AI+制造”在捷普
捷普集团作为一家科技创新驱动型企业,时刻走在科技前列。正如我们的首席执行官Mark Mondello所宣称的那样。我们致力于走在人工智能、增强现实等技术的前沿,并将以此为中心,借助堪比数字化的速度,为日益严苛的消费者市场提供创新产品与解决方案。在AI+制造领域,捷普正在尝试将人工智能技术与增强现实和其他智能技术相结合,为客户打造更加敏捷的制造流程。公司早在2016年汉诺威工业博览会上,便与微软合作推出了预测分析解决方案。我们借助微软的Azure机器学习平台建立一个预测模型来提高生产和质量控制流程的效率。其中最引人注目的当属自动光学检测系统,它可以帮助我们快速识别部件质量是否良好。近期我们又推出了脑波计划(Project Brainwave),旨在完善自身的自动光学检测流程,并利用系统所收集的数据来训练系统检测缺陷产品的能力,确保只将真正有缺陷的部件进行人工检测。相信,在捷普人的努力下,未来我们定可以一睹其风采!
“AI+制造”之未来
总之,“AI+制造”势必会重塑设计、制造、服务等产品全生命周期的各环节及其集成,催生新技术、新产品、新业态、新模式,深刻影响和改变人类的生产结构、生产方式乃至生活方式和思维模式,实现社会生产力的整体跃升。未来,“AI+制造”必将给制造业带来革命性的变化并成为制造业未来发展的核心驱动力。
路漫漫而其修远兮,我们将携手上下而求索!
因为:“AI+制造”,未来超乎你想象!
参考文献:
[1] 走向新一代智能制造,《Engineering》,2018,1
[2]《“AI+制造”最终目的是加快制造业转型升级》,《经济参考报》
[3] 《AI+制造业,才是智能制造、产业升级的主战场》,>物联网的发展前景很不错,具体如下:
1更安全的保护措施。在新技术出现之初,它的技术力量几乎都集中在创新上,导致监管水平低下,这就使业界的兴奋、激进和政策、监管的滞后常常形成鲜明的对比。由于物联网设备和基础设施的价格下降,企业在物联网设备上的应用也越来越普遍,这种创新和应用一旦普及,各种新技术的风险也突显出来。
2更普遍使用智能消费品设备。IoT所覆盖的行业人群广泛,从智慧交通、智能物流、医疗、农业、能源等行业应用,到私人智能家居、个人、智能汽车等应用,无论是降低成本,还是提高中国居民的生活质量,都将是中国居民生活质量的巨大提升。
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