什么是网络化和数字化

数字化：从计算机化到数据化

数字化是指将信息载体（文字、、图像、信号等）以数字编码形式（通常是二进制）进行储存、传输、加工、处理和应用的技术途径。数字化本身指的是信息表示方式与处理方式，但本质上强调的是信息应用的计算机化和自动化。数据化（数据是以编码形式存在的信息载体，所有数据都是数字化的）除包括数字化外，更强调对数据的收集、聚合、分析与应用，强化数据的生产要素与生产力功能。数字化正从计算机化向数据化发展，这是当前社会信息化最重要的趋势之一。

数据化的核心内涵是对信息技术革命与经济社会活动交融生成的大数据的深刻认识与深层利用。大数据是社会经济、现实世界、管理决策等的片段记录，蕴含着碎片化信息。随着分析技术与计算技术的突破，解读这些碎片化信息成为可能，这使大数据成为一项新的高新技术、一类新的科研范式、一种新的决策方式。大数据深刻改变了人类的思维方式和生产生活方式，给管理创新、产业发展、科学发现等多个领域带来前所未有的机遇。

大数据的价值生成有其内在规律（服从大数据原理）。只有深刻认识并掌握这些规律，才能提高自觉运用、科学运用大数据的意识与能力（大数据思维）。大数据的价值主要通过大数据技术来实现。大数据技术是统计学方法、计算机技术、人工智能技术的延伸与发展，是正在发展中的技术，当前的热点方向包括：区块链技术、互 *** 作技术、存算一体化存储与管理技术、大数据 *** 作系统、大数据编程语言与执行环境、大数据基础与核心算法、大数据机器学习技术、大数据智能技术、可视化与人机交互分析技术、真伪判定与安全技术等。大数据技术的发展依赖一些重大基础问题的解决，这些重大基础问题包括：大数据的统计学基础与计算理论基础、大数据计算的软硬件基础与计算方法、大数据推断的真伪性判定等。

实施国家大数据战略是推进数据化革命的重要途径。自2015年我国提出实施国家大数据战略以来，我国大数据快速发展的格局已初步形成，但也存在一些亟待解决的问题：数据开放共享滞后，数据资源红利仍未得到充分释放；企业赢利模式不稳定，产业链完整性不足；核心技术尚未取得重大突破，相关应用的技术水平不高；安全管理与隐私保护还存在漏洞，相关制度建设仍不够完善；等等。当前，应采取有效举措解决制约我国大数据发展的瓶颈问题。

　

网络化：从互联网到信息物理系统

作为信息化的公共基础设施，互联网已经成为人们获取信息、交换信息、消费信息的主要方式。但是，互联网关注的只是人与人之间的互联互通以及由此带来的服务与服务的互联。

物联网是互联网的自然延伸和拓展，它通过信息技术将各种物体与网络相连，帮助人们获取所需物体的相关信息。物联网通过使用射频识别、传感器、红外感应器、视频监控、全球定位系统、激光扫描器等信息采集设备，通过无线传感网络、无线通信网络把物体与互联网连接起来，实现物与物、人与物之间实时的信息交换和通信，以达到智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的目的。互联网实现了人与人、服务与服务之间的互联，而物联网实现了人、物、服务之间的交叉互联。物联网的核心技术包括：传感器技术、无线传输技术、海量数据分析处理技术、上层业务解决方案、安全技术等。物联网的发展将经历相对漫长的时期，但可能会在特定领域的应用中率先取得突破，车联网、工业互联网、无人系统、智能家居等都是当前物联网大显身手的领域。

物联网主要解决人对物理世界的感知问题，而要解决对物理对象的 *** 控问题则必须进一步发展信息物理系统（CPS）。信息物理系统是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，它通过3C（Computer、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现对大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。通过人机交互接口，信息物理系统实现计算进程与物理进程的交互，利用网络化空间以远程、可靠、实时、安全、协作的方式 *** 控一个物理实体。从本质上说，信息物理系统是一个具有控制属性的网络。

不同于提供信息交互与应用的公用基础设施，信息物理系统发展的聚焦点在于研发深度融合感知、计算、通信和控制能力的网络化物理设备系统。从产业角度看，信息物理系统的涵盖范围小到智能家庭网络、大到工业控制系统乃至智能交通系统等国家级甚至世界级的应用。更为重要的是，这种涵盖并不仅仅是将现有的设备简单地连在一起，而是会催生出众多具有计算、通信、控制、协同和自治性能的设备，下一代工业将建立在信息物理系统之上。随着信息物理系统技术的发展和普及，使用计算机和网络实现功能扩展的物理设备将无处不在，并推动工业产品和技术的升级换代，极大地提高汽车、航空航天、国防、工业自动化、健康医疗设备、重大基础设施等主要工业领域的竞争力。信息物理系统不仅会催生出新的工业，甚至会重塑现有产业布局。

应用领域：工业领域的应用：产品设备管理、能源管理、工业安全生产管理。农业领域的应用：温室环境信息的采集和控制、节水灌溉的控制和管理、环境信息和动植物信息的监测。智能家居领域的应用：家庭智能化、小区智能化和城市智能化三者之间融成一个真正广义的智能控制网。医疗领域的应用：整合的医疗保健平台、电子健康档案系统。城市安保领域的应用：实对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理。环境监测领域的应用：主要是通过实施地表水水质的自动监测，实现水质的实施连续监测和远程监控。智能交通领域的应用：公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机“一卡通”。

  CPS意思是信息物理系统（Cyber-Physical Systems），即赛博物理系统。是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computation、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。

  CPS实现计算、通信与物理系统的一体化设计，通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式 *** 控一个物理实体。

  工业40是德国提法，中国的叫中国制造2025
  工业40是以分散式智能制造为方向的全新生产管理模式，是将来的一种发展趋势。德国工业40小组在《德国工业40战略计划实施建议》中这样描述：“工业40将在制造领域的所有因素和资源间形成全新的社会—技术互动水平。它将使生产资源（生产设备、机器人、传送装置、仓储系统和生产设施）形成一个循环网络，这些生产资源将具有以下特性：自主性、可自我调节以应对不同形式、可自我配置、基于以往经验、配备传感设备、分散配置，同时，它们也包含相关的计划与管理系统。作为工业40的一个核心组成，智能工厂将渗透到公司间的价值网络中，并最终促使数字世界和现实的完美结合。”

  在德国人的愿景中，工业40是一种基于自动化、数字化、网络化的智能化生产模式。工厂内，人、机、料自主协同，自组织、高效运转；工厂外，通过端到端集成、横向集成，实现价值链的共享、协作，效率、成本、质量、敏捷性都得到了质的飞跃。虽然处境很困难，但德国也并非没有机会。基于其成熟、雄厚的工业化基础，德国制造业还是很有机会的，完全可以扬长补短，突出重围。

  CPS源于美国，在制造业应用却兴于德国。2007年7月，美国总统科学技术顾问委员会在《挑战下的领先——竞争世界中的信息技术研发》报告中列出了八大关键的信息技术，其中CPS位列首位。美国人将CPS作为科学技术来进行研究，而德国人则把CPS拿来作为使能技术进行实用。工业40将CPS定位为核心技术（如图），既是技术发展的需要，也是德国基于自身优势建立起来的技术堡垒，CPS对德国工业40战略来说，具有攻防兼备的功能。

  中国驻德国大使馆经济商务参赞处的统计报告显示，汽车、机械制造、电子电气和化工是德国的四大支柱产业。
  近年来，德国在可再生资源、纳米技术、生物技术和环保技术等高科技领域也取得了突飞猛进的发展：在风电和光伏太阳能领域，德国不论在产量还是在技术水平上，都处于国际领先水平；在无公害食品行业，废弃物处理和再循环，土地、大气和水污染治理等环保技术方面德国优势较大，每年环保专利技术登记，德国公司稳居世界头名；纳米技术居世界领先地位，特别是在研究水平方面，其论文和专利数量与美、日处于同一层次；在航空复合碳纤维轻质材料、航空发动机、大型运载火箭和地球遥感等方面的研发具有一定优势；在新材料研发方面处于国际先进行列，与新材料研发相关度较高的研发密集性产品占了世界市场份额的18%。

  除此之外，德国SAP、西门子等工业软件占据了全球工业软件的较大的份额，是工业40的推手之一。在当今几个热点技术面前，如CPS、物联网、云计算、大数据、人工智能、机器人、增材制造等，德国的研究与应用也并不逊色。

工业是一个国家发展的脊梁，其发展水平直接决定着一国的技术水平和经济发展水平。历史上每次工业变革都是由于技术的发展而引起生产方式的变革，都会促进人类文明的发展。
作为工业核心的机械制造业，直接体现着一个国家的生产力水平，为工业、农业、交通运输业及国防工业等多行业提供技术装备，是整个国民经济和国防现代化的物质技术基础，是区别发展中国家和发达国家的重要因素，是国防安全的重要保障，制造业在世界发达国家的国民经济中占有重要份额。机械制造业的专业化、标准化、自动化和智能化等技术的应用水平是衡量一国经济发展水平与科技发展水平的重要标志。
在刚刚结束的2016年全国两会以及随后发布的“十三五”规划（纲要）中多次提到“中国制造2025”，力争做到“以提高制造业创新能力和基础能力为重点，推进信息技术与制造技术深度融合，促进制造业朝高端、智能、绿色、服务方向发展，培育制造业竞争新优势”。
作为资源配置的重要平台，金融业具有服务和支持“中国制造2025”的独特优势。金融业可以为企业提供多样化的融资方式，通过降低企业杠杆率和融资成本来支持企业并购重组，帮助企业化解产能压力和盘活存量，不断探索和培育新产业、新业态和新商业模式，通过服务企业激发经济增长新动力。
我国制造业面临下行压力
随着工业化进程的加快推进，中国已成为世界公认的制造业大国。近年来国内外发展环境错综复杂，经济增速换挡、结构调整阵痛、动能转换困难相互交织，经济下行压力加大。实体经济特别是制造业不仅不能为稳增长提供支撑，反而成为经济稳定增长的拖累。制造业的生命线在于技术创新，在劳动力成本提升和技术创新乏力的双重夹击之下，制造业正面临下行压力。
1、企业经济增长乏力、出口订单下降
从国内大中小型企业发展来看，大型企业受益于国企改革释放红利，“一带一路”和“中国制造2025”等战略影响，经营预期回升、发展前景看好。中小企业依然面临融资难融资贵的困难，受困于经营转型压力，需要更为积极的财政政策和宽松的货币政策为之创造有利的经营环境，通过简政放权、结构性减税、供给侧改革等方式降低企业经营成本和提供优质的服务指引。从订单需求方面来看，新订单和新出口订单趋势表明内外需求依然较弱，制造业面临产能过剩的压力严重，未来经济增长动力有待提高。
2、人口红利逐渐消失、高端制造对外依赖高
人口红利被认为是造就中国经济增长奇迹的重要源泉，十余年前受益于人口红利，“中国制造”迅速崛起。随着人口红利的逐渐消失，人工成本在运营成本中所占的比重已经越来越大，严重挤压了企业的利润空间，令企业的生产处境日益艰难。过去多年中国以低端加工为主，资源浪费和环境破坏严重，虽然投资总额较大，但产能过剩严重；随着中国人口红利不断减少，制造业逐渐转移到劳动力成本较低的国家。
由于技术创新能力薄弱及缺乏核心技术，部分制造业企业技术开发能力和创新能力薄弱，缺乏技术创新的机制和优秀人才，自主开发能力薄弱，重大技术装备对外依赖度高。据统计，国内机器人和高端自动控制系统的95%、高档数控机床的90%、高档数控系统的95%的市场份额被国外产品占领。在重点装备的核心技术上与工业发达国家有较大差距，自主品牌明显缺乏。
中国制造业的整体素质和科技竞争实力与发达国家相比仍有较大差距，“大而不强”的现状更是被业界所诟病。中国高精尖制造能力缺少明显，产品功能、质量、可靠性和工艺水平等多方面落后于工业发达国家。工业发达国家拥有大量基础知识和通用技术的储备，新兴产业产品特别是中高端产品的最初市场都集中于发达国家，发达国家优势新兴产业的发展在技术供给和市场需求方面的条件也优于发展中国家。
3、高端制造业人才匮乏
中国进入工业40时代，将会遭遇相当程度的人才瓶颈，不仅要面临高级人才匮乏的挑战，还面对低端人力过剩的境地。高端制造业将极大提高对劳动者的素质要求，要求劳动者能够处理CPS、物联网和大数据环境下的复杂问题，需要他们能够进行抽象思考，从而创造性地面对挑战。
劳动者的素质是企业在工业40发展过程中最强有力的杠杆，资本将无需严重依赖金融杠杆，企业对公权力寻租的需求也将大大降低。劳动力素质的提高，除能增加劳动者的收入外，还能成为缓和贫富差距、拉动内需的关键因素。据报告，国内工程和金融方面的毕业生，只有10%左右具备全球化企业的雇用价值。虽然在理论知识积累方面占据优势，但国内大学生往往缺乏实际解决问题的能力。
中国拥有全世界规模最大、技艺最高、纪律最优的流水线型工人，但工业40需要的是能看懂图纸、能理解订单要求、能调整机器参数和能修正错误误差的创造性工人。“十三五”规划提出加快推进人才发展体制和政策创新，构建有国际竞争力的人才制度优势，实施国家高技能人才振兴计划，培养1000万名高技能人才。
“中国制造2025”遭遇哪些挑战
为加快转变经济发展方式，努力实现中国制造向中国创造的转变，推动中国迈入制造强国行列，2015年中国提出“中国制造2025”的十年行动纲领，该方案以“互联网 ”为发展趋势，以信息化与工业化深度融合为主线，重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人等领域，使中国制造业朝着智能化、绿色化和服务化方向发展。
尽管改革开放以来中国制造业得到长足发展，许多制造产品的产品位居世界第一，已是传统意义的制造大国。但面对产业结构调整和分工趋势越来越明显的国际趋势，精益化、协同化、服务化、绿色化和智能化的发展趋势正在成为世界制造业的发展格局，中国制造业在由制造大国向制造强国的转变中面临多重挑战。
1、基础网络设施需要改进
要广泛推广CPS，必须建立能够承载海量大数据交换的高质量宽带网络，而目前国内的宽带网络远远难以胜任，可靠性和覆盖范围对机械工程和自动化工程至关重要，国家需要投巨资将宽带网络大规模升级，从而大大降低网络的延迟时间，提高可靠性、服务质量、覆盖范围及性价比。
2、国内网络安全需要提升
智能制造极度依赖CPS、物联网和大数据，在这些数据中往往包含知识产权和商业机密等关键信息，如何在随时在线、随时可定位的垂直网络和平行网络中，确保数据不被滥用是需要解决的技术难题。为确保数据安全，一方面国家需要完善相关网络安全的法令和法规，另一方面国家需要有较强的技术实力。
目前国家关于数据安全的法令法规比较模糊，无法对未来智能制造所产生的海量大数据实现有效的安全监管。目前国内很多网络安全核心技术和关键设备、以及数据安全的核心设备，都被外国公司所垄断，网络安全前景令人担忧。
3、企业生产模式需要改变
对大企业来说，智能制造重点是围绕设计、制造和营销等环节，深化信息技术的集成应用，提高生产设备、生产过程、制造工艺智能化水平，加快工业机器人等先进制造技术在生产过程中的应用，培育数字化车间、智能工厂，推广智能制造生产模式。
对中小微企业，重点是进一步完善面向中小微企业的信息化服务体系，解决中小微企业在技术创新、投资融资、人才培养等方面存在的突出困难，降低中小微企业信息化应用门槛，提高中小微企业信息化应用能力和水平，增强中小微企业发展活力。

目前涉及物联网运营的关键技术是终端接入和平台服务。终端是直接与用户接触的使用界面，而平台则是承载服务的核心系统。终端接入和平台服务保障了物联网应用端到端的服务质量，是可运营、可管理的物联网涉及网络层面的两大关键技术。
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。
物联网这一概念提出已有20多年，但受全球各国重视是2008年和2009年这两年，各国纷纷推出物联网相关政策，我国也开启了物联网发展里程碑的年份，列为国家五大新兴战略性产业之一。经过10年发展，物联网已不再是高高在上的概念，在云+AI等技术加持下，让物联网得到了广泛应用，产业发展迅猛，也迎来了黄金发展时代。
运营商、半导体厂商、通信设备、云服务商和应用端等形成物联网产业链，而NB-IoT和LoRa等LPWA低功耗广域网通信技术，解决物联网大规模部署连接等需求，继而使得物联网在工业、零售、物流和交通等垂直领域得到广泛应用。
在产业链积极推动下，物联网连接规模成倍速度增长，LPWAN连接的复合年增长率为109%。此外物联网高级顾问杨剑勇指出，5G技术部署，也将把物联网带上更高的层次，也让万物互联成为可能，其中运营商是万物互联积极推动者，全球运营商纷纷转型寄望于在大连接时代，不再局限做一个管道提供者，希望能抢夺物联网应用端市场，例如面向工业、教育、医疗、车联网和智慧家庭等应用场景寻求机遇。
物联网在移动监测、智能可穿戴、POS机、气象、医疗和能源等行业用途很大，而且是实现设备联网不可或缺的产品，不少相关的top域名都被注册。

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