工业物联网发展初期 挑战巨大 落地价值凸显

工业物联网发展初期 挑战巨大 落地价值凸显,第1张

中国发展网7月3日讯 7月2日下午2点半,一场主题为“释放工业物联网的潜力”论坛在2019夏季达沃斯大连举行。《巴伦周刊》高级管理编辑Lauren Rublin现场主持,富士康工业互联网副董事长李杰,密西根大学交大密西根学院荣誉院长及吴贤铭制造科学冠名教授倪军、SCA集团执行董事Bhairavi Jani、SAP执行副总裁兼企业战略主管Deepak Krishnamurthy4位嘉宾一起探讨关于“工业物联网”目前的阶段、挑战及带来的巨大价值。

从左往右依次为《巴伦周刊》高级管理编辑Lauren Rublin,富士康工业互联网副董事长李杰,密西根大学交大密西根学院荣誉院长及吴贤铭制造科学冠名教授倪军、SCA集团执行董事Bhairavi Jani、SAP执行副总裁兼企业战略主管Deepak Krishnamurthy

刘沐琪摄图

工业物联网现今挑战大于发展

现场多名专家都认为,工业物联网目前仍处于早期阶段,信息所有权、数据分享规则制定的相关问题也存在着争议。富士康工业互联网副董事长李杰认为,互联网改变生活工业物联网改变业界。工业物联网本质上就是D2D(DATA TO DECISION),即通过数据做出决策,企业不管是谁先掌握工业物联网并引导转型,谁就有责任和义务进行标准的制定。

密西根大学交大密西根学院荣誉院长及吴贤铭制造科学冠名教授倪军在现场表示非常赞同李杰的观点,同时他也提出,相关学者已经做了大量研究,并早已绘制相关路径图,更多地展示了工业物联网如何改变企业的KPI(关键绩效指标),很多国家的政府也在鼓励这项新的技术,但是从企业的角度和反馈上来讲物联网还处于早期的阶段,特别是数据的分享、安全和所有权问题还处于早期的阶段。

倪军解释,因为物联网类似 社会 互联网,需要人们彼此连接,搜索世界上所有的供应方,而销售方也会有这样的驱动力去搜索。与之不同的是,在工业物联网中,会存在各种潜在的障碍,去阻碍这样的连接和搜索。例如,在工业物联网当中涉及到商业机密,企业通常不愿意和友商共享这些数据。

SCA集团执行董事Bhairavi Jani表示,现今一个产品的问世需要一系列不同的零部件,生产过程中涉及到大量的供应链不仅仅是独立且孤立的,供应链中存在着海量数据对物流企业来说蕴藏着很大的发展机会。工业物联网不仅仅涉及到现代化的生产,并且涉及到整个的产品生产、消费、运输等全产业周期。

SAP执行副总裁兼企业战略主管Deepak Krishnamurthy认为,工业物联网需要有一个通用的语言才能信息共享从而创造价值。目前,工业物联网仍处于通用语言开发的初期。他表示,倪军教授所说的“信息所有权”是一个比较棘手和敏感的问题,同时也是复杂的 社会 性的问题,在国际化的供应链中,如何进行跨国的分享数据也是目前世界工业物联网共同面临的问题,同样也是SAP目前试图解决的问题。

至于数据分享规则制定的规律,富士康工业互联网副董事长李杰认为,富士康一直在引导业界转型,他举例说明,富士康有175万个机床,这些机床在制造环节会产生大量的数据,通过数据改进绩效是不少供应商的愿望。因此这些供应商希望与富士康合作,从而更快实现需求响应。不同的数据来源联系起来就需要保持一个标准,对于规模相对较小的企业,李杰认为这并非意味着小企业毫无作为。事实上,大型供应商会分享给小企业,这些小企业必须有更快的进程,从而更敏捷地填补大企业的空白以及大企业没有认识到的机会。

工业物联网释放更大价值和机会

SAP执行副总裁兼企业战略主管DeepakKrishnamurthy提出工业物联网已经释放出大量的机会和价值,SAP进军更多消费品领域期待创造更多价值、开放更多市场,也将会有更多的合作伙伴。工业产品不再是过去生产制造的模式,工业物联网用到的设备高能效,在生产过程中减少碳的排放。

富士康工业互联网副董事长李杰认为,工业物联网改变业界主要有三点,第一是用前所未有的方式更快生产;第二是运用智能手机就可以实现更大规模更加灵活的远程管理;三是基于事实、证据、数据,通过询证的方式作出判断,从而更加可持续发展。

专家纷纷在现场用实际案例举证工业物联网在未来将释放出怎样的价值和机会。富士康工业互联网副董事长李杰提出“灯塔”项目,该项目跟世界经济论坛合作,给想做工业物联网的公司提供从传统产业模式转化为先进的产业模式的范例,通过垂直客户和供应链的整合,用教训经验推动生态系统的转变。

密西根大学交大密西根学院荣誉院长及吴贤铭制造科学冠名教授倪军举例 汽车 整车厂商和IT之间的合作,通用跟生产机器人的厂家合作,产权转移给最终用户,思科提供安全的网络方案收集机器人数据第三方,预测机器人停工的时间,机器人把空闲几分钟有效利用起来可以节约几百万美元,同时生产机器人的公司可以通过数据了解自己的产品未来需要改进的方面。

SCA集团执行董事Bhairavi Jani讲了两个案例,一是三个做消费产品的客户使用工业物联网,供应链收集客户信息更加敏捷。二是初创企业在使用技术帮助农户根据市场需求来实现生产,带来了经济效益和 社会 效益。

SAP执行副总裁兼企业战略主管Deepak Krishnamurthy带来了SAP和微软有一个开放数据信息服务合作项目,这些消费数据整合在一起,越来越多的企业参与进来,在这个平台可以相互合作可以提出具有共性的价值主张,帮助客户实现更大的价值。

2010年10月18日《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》

在这一决定中,物联网作为新一代信息技术里面的重要一项被列为其中,成为国家首批加快培育的七个战略性新兴产业。这标志着物联网被列入国家发展战略,对中国物联网的发展具有里程碑的重要意义。

2011年3月16日《国家"十二五"规划纲要》

《刚要》提出要推动重点领域跨越发展,大力发展节能环保、新一代信息技术、新能源、新材料等战略性新兴产业。物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用,已被国务院作为战略性新兴产业上升为国家发展战略。

2011年4月6日《物联网发展专项资金管理暂行办法》(财政部)

根据办法,专项资金是由中央财政预算安排,用于支持物联网研发、应用和服务等方面的专项资金。专项资金的使用应当突出支持企业自主创新,体现以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新战略,鼓励和支持企业以产业联盟组织形式开展物联网研发及应用活动。专项资金由财政部、工业和信息化部各司其职,各负其责,共同管理。

2011年5月9日《工业和信息化部2011年标准化重点工作》(工信部)

文件提出将围绕"十二五"规划纲要和产业发展重点,加强标准战略研究,加快物联网、新能源汽车等重要领域标准制定和修订,为保持工业通信业平稳较快发展做好支撑。对于一些产业急需标准,今年将进一步加大标准制定力度。今年将围绕技术改造、自主创新、节能减排、淘汰落后、质量品牌、两化深度融合、培育发展战略性新兴产业等重点工作,组织制定标准3000项,发挥标准的引导和规范作用,满足产业发展的需求。

2012年2月14日:《"十二五"物联网发展规划》(工信部)

规划提出,到2015年,中国要在物联网核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效,初步形成创新驱动、应用牵引、协同发展、安全可控的物联网发展格局。

2012年8月17日:《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012―2020年)》(工信部)

根据此《纲要》,中国将加大对示范区内物联网产业的财政支持力度,加强税收政策扶持;同时,推进物联网企业通过资本市场直接融资。到2015年,无锡示范区拥有一批具有自主知识产权的物联网核心技术,形成具有国际竞争力的产业集群,基本形成结构合理的物联网产业体系,实现一批重点领域的典型示范与推广应用,构建一支高素质人才队伍,促进物联网标准化工作。到2020年,无锡示范区的创新能力、产业规模、从业人员数量和影响力大幅提升,实现一大批自主创新成果产业化,成为具有一流创新能力的技术创新核心区;集聚和培育一批国内领先的物联网企业,成为具有国际竞争力的产业发展集聚区;建成一批具有重大推广价值的典型应用示范工程,成为具有较强影响力的应用示范先导区。

2013年2月5日:《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》(国务院办公厅)

《意见》提出,到2015年,我国要实现物联网在经济社会重要领域的规模示范应用,突破一批核心技术,培育一批创新型中小企业,打造较完善的物联网产业链,初步形成满足物联网规模应用和产业化需求的标准体系,并建立健全物联网安全测评、风险评估、安全防范、应急处置等机制。意见指出,将建立健全有利于物联网应用推广、创新激励、有序竞争的政策体系,抓紧推动制定完善信息安全与隐私保护等方面的法律法规。建立鼓励多元资本公平进入的市场准入机制。加快物联网相关标准、检测、认证等公共服务平台建设,完善支撑服务体系。加强知识产权保护,加快推进物联网相关专利布局,从而推动物联网健康有序的发展。

2013年3月4日:《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》(国务院办公厅)

《国家重大科技基础设施建设中长期规划》指出三网融合、云计算和物联网发展对现有互联网提出了巨大挑战,基于TCP/IP协议的互联网依靠增加带宽和渐进式改进已经无法满足未来发展的需求。建设未来网络试验设施,主要包括:原创性网络设备系统,资源监控管理系统,涵盖云计算服务、物联网应用、空间信息网络仿真、网络信息安全、高性能集成电路验证以及量子通信网络等开放式网络试验系统。该设施建成后,网络覆盖规模超过10个城市。

2013年9月17日:《物联网发展专项行动计划(2013-2015)》(国家发展改革委、工业和信息化部、科技部、教育部、国家标准委)

计划包含了顶层设计、标准制定、技术研发、应用推广、产业支撑、商业模式、安全保障、政府扶持、法律法规、人才培养10个专项行动计划。各个专项计划从各自角度,对2015年物联网行业将要达到的总体目标作出了规定。

2013年10月31日:发改委近日下发通知,要求各地组织开展2014-2016年国家物联网重大应用示范工程区域试点。

通知指出,支持各地结合经济社会发展实际需求,在工业、农业、节能环保、商贸流通、交通能源、公共安全、社会事业、城市管理、安全生产等领域,组织实施一批示范效果突出、产业带动性强、区域特色明显、推广潜力大的物联网重大应用示范工程区域试点项目,推动物联网产业有序健康发展。

2014年6月中旬:《工业和信息化部2014年物联网工作要点》(工信部)

通知指出,2014年,物联网工作重点为:1、加强顶层设计和统筹协调:加强物联网工作统筹协调,加强对地方和行业物联网发展的指导。2、突破核心关键技术:推进传感器及芯片技术、传输、信息处理技术研发,推进传感器及芯片技术、传输、信息处理技术研发,开展物联网技术典型应用与验证示范,构建科学合理的标准体系。3、开展重点领域应用示范:构建科学合理的标准体系,开展农业、商贸流通、节能环保、安全生产等重域和交通、能源、水利等重要基础设施领域应用示范,推进公共安全、医疗卫生、城市管理、民生服务领域应用示范,依托无锡国家传感网创新示范区开展应用示范,推动电信运营等企业开展物联网应用服务。4、促进产业协调发展:培育和挟持物联网骨干企业,引导和促进中小企业发展,引导和促进中小企业发展,培育物联网产业聚集区,建设和完善公共服务平台,组织商业模式研究创新和推广。5、推进安全保障体系建设:建立健全物联网安全保障体系,建立健全物联网安全保障体系。6、营造良好发展环境:加强各部门工作衔接,加强各部门工作衔接,完善产业发展政策,加大财税和金融支持力度,加快完善法律法规,加强专业人才培养。

2014年7月:《关于印发10个物联网发展专项行动计划的通知》(发改高技〔2013〕1718号)要求

国家发展改革委、工业和信息化部、科技部、教育部、国家标准委联合物联网发展部际联席会议相关成员单位制定了10个物联网发展专项行动计划,请根据各行动计划的指导思想、总体目标、重点任务、分工与进度、保障措施等,尽快细化本地区的具体措施,加强沟通协调,务实推进相关工作。

除了在电子消费市场狂飙突进,展锐5G技术 探索 和应用,于物联网(IoT)生态构建层面,布局更广、速度更快且相对前者的现状而言,竞争力更强。

9月16日,展锐和11家物联网模组和方案商签署5G合作协议。这显示出这家目前国内除了海思(Hisilicon)之外唯一拥有消费级(5G移动SoC)和工业级(物联网)芯片设计能力的芯片商,正在加快物联网应用生态的搭建速度。

从展锐对自身商业定位“数字世界的生态承载者”角度观察,不难发现,在5G时代,展锐更侧重底层数字通信技术的生态聚合对物联网的支撑能力。

整体上,展锐的商业定位由三大底座技术支撑:马卡鲁通信技术平台, AIactiver技术平台和先进半导体技术平台。
展锐正在两个方向——消费级5G SoC移动及基带以及工业级物联网芯片设计——与高通、联发科、海思和苹果等芯片商展开正面“竞合”。

展锐消费级5G SoC移动芯片设计水平和市场主流旗舰级顶尖竞品的差距,已从10年缩短至1年。在各类消费级终端出货量上,展锐的同比增幅因基数较低而显得璀璨夺目。展锐4G移动芯片也开始为荣耀和realme等主流智能手机商大规模采用。

除此之外,展锐在4G/5G技术的主场——物联网,斩获同样颇为耀眼。

根据市场研究公司Counterpoint近日发布的第二季度全球蜂窝物联网市场跟踪报告,展锐在物联网领域依然延续高速增长:2021年第二季度,展锐是全球前五大蜂窝物联网芯片厂商中唯一一家同比增速超过100%的玩家。

在NB-IoT、Cat1和5G等物联网全场景各个领域,展锐在高速推进,并于中国、欧洲、印度、中东和非洲和拉美等区域,蜂窝物联网芯片出货量均位列当地芯片供应商前三。

展锐高级副总裁、工业电子BU总经理黄宇宁说,“工业电子BU自2019年成立以来,顺应了工业与 社会 数字化转型中对连接和计算的刚需,整体业绩连年翻番。”

展锐CEO楚庆认为,5G技术专为“万物互联”而生。即使是智能手机,也是物联网的一部分,有别于工业物联网,智能手机终端属于C端消费级场景。

自2019年进入“5G”元年至今,物物连接的规模快速扩容。

据黄宇宁预计,2023-2024年,支持5G R17技术规范的RedCap(低容量:Reduced Capacity)特性设备将得以普及,这将进一步提供超高密度的连接容量,真正实现将“每一块石头都连上网”。

5G万物互联网络的价值和连接数量的关系是什么?

根据梅特卡夫定律(Metcalfe's law):网络的价值与联网数量的平方成正比。有别于一般的资源,分享使用的人越多,每个人得到的资源就越少。依靠连接构建的网络则恰恰相反,使用的人越多,网络的价值越大。

黄宇宁说,“可以想象,拥有30亿-50亿甚至 500亿个连接的网络价值能有多大?!”

超量的IoT连接,叠加“端边云”的智能计算,数字世界和物理世界的边界将被打破,数字化红利也将从消费领域扩展到 社会 的各个基础行业,包括5G在内的全场景通信技术,将完成从个人到工业体系再到整个 社会 的智能化升级。

当前,IoT蜂窝通信网络呈现出四代技术并存的局面。

2G/3G正在加速向4G/5G转网,4G阶段出现为物联网场景做“预热”的通信标准,如NB-IoT低功耗广域物联网和Cat1中速广域物联网等,这些标准的特性是“人联网”。

5G通信技术,是为物联网而生的首个通信制式,除了“人联网”,还实现了“物连物”。

在5G三大场景中,eMBB(Enhanced Mobile Broadband)最先实现商用,侧重追求极致大宽带移动通信体验;uRLLC(ultra-Reliable and Low Latency Communications)提供极低时延和高可靠性,是5G面向行业连接应用的关键手段;mMTC(massive Machine Type of Communication),即海量机器类通信,专为构建万物互联而生。
基于展锐在全场景通信技术领域长期的技术沉淀,展锐能为多样化的连接(尤其是工业级IoT)提供技术支撑:从十米到十万公里距离的连接,展锐有较为完整的商用连接技术和产品体系。

比如5G R15 eMBB场景,展锐研发了业内首款同时支持载波聚合、上下行解耦和超级上行等技术的5G调制解调器。

R15 eMBB实现了5G基本功能,保证5G“能用”:但是,虽然R15的网络传输速度在目前应用最广泛,但该版本只解决了传输数据的问题,做不到终端精度控制,这需要R16加以解决。

R16标准完善了uRLLC和mMTC特性,让5G从“能用”进化到“好用”,加速5G在工业、 汽车 、能源、医疗和公用事业等行业领域的规模应用,使5G成为推动经济 社会 数字化转型的重要抓手。

7月30日,展锐和中国联通完成全球首个基于3GPP R16标准的5G eMBB+uRLLC+IIoT(增强移动宽带+超高可靠超低时延通信+工业物联网)端到端的业务验证。

9月16日,展锐与联通数科联合官宣基于唐古拉V516(5G)平台,在5G物联网领域开展战略合作,共同面向5G工业互联网重大机遇,推进5G R16技术发展和商用加速向纵深落地。

展锐5G R16 Ready的关键特性,主要功能是实现了5G更好地支持垂直行业应用,为工业装备、钢铁制造、交通港口、矿产能源、医疗 健康 等领域带来数字智能技术变革。

除了5G,在中低速物联网技术应用场景,展锐也有所布局,如在公网对讲机领域,展锐份额接近80%,云喇叭市占率为70%,OTT(Over The Top)领域Wifi份额有60%,市占率第一,在快递车充电换电领域,展锐产品份额占比近60%。

与业内通行做法一样,展锐在构筑4G/5G物联网技术和应用体系时,也采取了与上下游合作伙伴联合的方式。

这种联合,就技术层面看,分为两层:一是在最新5G通信技术版本方面于中国联通单独合作;二则是基于成熟的5G通信技术版本,与更广泛的生态合作伙伴建立战略关系。

比如9月16日,除了官宣和中国联通在新一代5G通信版本R16方面的深度合作,展锐还与包括鼎桥通信、广和通、海信通信、通则康威、讯锐通信、移远通信和有方 科技 等11家物联网模组和方案解决商,基于唐古拉V510(5G)平台做了战略联合发布。

展锐唐古拉V510是已成熟商用的5G基带芯片平台,支持5G网络切片等多项5G前沿技术,可广泛适配全球移动通信运营商的网络,能满足5G发展阶段中的不同的通信和组网需求。
为物联网提供通信技术、算力和芯片,探究展锐的商业目标,不难发现,展锐希望围绕芯片应用平台构筑产业生态,通过提供算力和通信技术能力,改造产业链,进而拓展全新业务空间。

华尔街见闻了解到,展锐的产业目标是成为“全场景物联芯片解决方案技术服务商”,其商业定位确立为“数字世界的生态承载者”。

此项定位由三大底座技术支撑:马卡鲁通信技术平台, AIactiver技术平台和先进半导体技术平台。

据展锐高级副总裁夏晓菲解释,马卡鲁技术平台将调制解调器(Modem)、射频(RF)收发器及射频天线模块集成为统一的5G解决方案,在支持3GPP协议演进的同时,能针对5G典型高价值特性,开发网络驱动单元,以提供一栈式解决方案包。

马卡鲁技术平台的能力,主要集中在为港口、钢铁、矿区和制造等垂直行业客户,包括智能机、智能穿戴和AR/VR等消费应用,提供低时延、高精度和安全可靠的连接体验。

5G行业应用将分阶段实现商业化落地,这已是业界共识。夏晓菲说,“马卡鲁通信平台能在不同阶段支撑产业变革。”

华尔街见闻了解到,展锐马卡鲁通信技术平台的技术设计路径分三个阶段:2019年为5G元年,eMBB技术得以落地,5G FWA(Fixed Wireless Access:固定无线访问)/CPE(Customer Premise Equipment:信号转换器)和5G视频监控为典型的大带宽应用得到初步应用。

其次,5G To B应用逐步实现规模复制,同时更深入垂直行业。机器视觉、工业网关、AGV(Automated Guided Vehicle:自动导引车)小车及无人机等典型行业应用具备适应性高、通用性强等特点,有机会率先实现千万级规模复制。

以5G R16新版通信技术标准为代表,将有效满足智能电网/制造/交通/医疗等行业的差异化需求。此阶段具有更高性能、更广连接和更安全可靠的特性。

马卡鲁通信技术平台具备R16的技术能力,故而能推动5G技术真正进入生产核心环节,从而为工业40提供技术保障。

技术的演进永无止境。

虽然R16最先落地的三种能力——超低时延、超高可靠和更低能耗进一步夯实工业40的技术基础,R16的其他技术能力还没完全落地,但展锐已在参与推进R17版的技术标准制定。

华尔街见闻获悉,5G终端向末端节点渗透,需要更精简的终端解决方案。在3GPP R17讨论轻量版5G时,展锐认为合理的带宽范围是20MHz,这个主张已成功被标准采纳。

通过对工业I/O节点的带宽、时延、性能需求分析,展锐在天线数、MIMO(Multi Input Multi Output:无线扩容和增频技术)层数、BWP带宽等方面做了精确的精简,从而实现更高的灵活性。

同时,通过增强的非连续接收特性(eDRX:Discontinuous Reception),采用更长的休眠模式,让特定的物联网终端得到更高的续航能力。

通过这些关键技术,马卡鲁平台将彻底实现从网关到I/O节点的全场景覆盖,而这也是 AIactiver技术平台的能力,能实现5G技术对生产全流程的改造。

值得一提的是,今年2月展锐成为荣耀芯片套片供应商。

什么是套片?

单独的芯片无法在终端硬件体系中发挥作用,必须做成套片形式。这就涉及了展锐第三大技术底座——先进半导体技术平台。

这个技术平台的支柱是工艺制程和封装,展锐提供整体套片方案。

简单来说,套片包括SoC、射频和电源芯片(PMIC)等。根据芯片集成度、功耗和数模混合架构的不同需求做各类芯片组成,最终通过封装技术做成集成度更高、无线性能更优的解决方案。

华尔街见闻了解到,展锐正在持续投入SiP(System in Package:系统封装)技术。其成果是通过SiP技术,将LTE Cat1整个方案的尺寸,做到了一元硬币大小。


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