中国工程院院士邬贺铨在数博会上的精彩演讲-人民数字联播网贵州
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中国工程院院士邬贺铨在数博会上的精彩演讲

2019/8/15 14:55:45




数据在心,食药放心

  中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨

  各位领导、各位专家:

  我发言的题目是《数据在心,食药放心》,食品安全的定义有广义和狭义。广义的食品安全包括价格的可承受性、食品的可供应性、自然资源与弹性。可承受性是指可不可以承受、买不买得起;可供应性是指能不能提供;自然资源与弹性是指长远发展怎么样。当然,狭义的定义包含在广义的里面。狭义的食品安全主要是指质量与安全,包括多样性、营养、微量元素和蛋白质等食品本身的安全。所以,世界联盟组织关于食品安全的定义是广义的,而世界卫生组织给出的食品安全是狭义的。总之,狭义的食品安全就是食物之中有没有影响人健康的问题,而广义的食品安全是从社会经济的广泛角度来说明的。

  按世界卫生组织的估计,2015年全世界每年因为食源性疾病导致6亿人生病,42万人死亡。从2012年起,中国在113个国家里面,排名第45位,基本上是稳定的。2016年排第42位,2017年又回到第45位。这不是因为我们得分变差,而是其它国家进步更快了。狭义的食品安全里面我们大概是70分,在全球排第38位。

  食品药品安全大数据具有它的一些特性。首先是多样性,食品药品都有多样性,它们分离出很多方法。其次是颗粒性,食品里面包括含量、营养成分和添加剂等,还有非结构化的数据,医药和药品也有非结构化的数据,医药数据碎片化,有成分、临床数据、不良反应、禁忌、用法用量等。但食药大数据的共同性是合法性,这个产品是不是有批文的,按照什么标准生产,在什么地方生产。还有时效性,食品药品都有生产日期、保质期以及贮藏要求。还有可追溯性,不单是生产,还要追溯到生产、加工、运输、包装、储运。另外是生命性,民以食为天,食品安全的影响面很广,药可以救命,但吃错药是要命的,所以整个医药大数据是从无数的生命得到的。还有执法性,食品数据可以作为打假和食品安全事件的法律依据。当然,药品还有隐私性,用什么药涉及到患者的隐私,用药也是一种医疗纠纷的依据。

  食品药品安全检测会产生非结构化的大数据,比如,通过无人机、卫星、光谱的遥感可以观察田间有没有黄曲霉素,小麦有没有真菌的毒素。动物食品,要通过各种微生物分析、免疫分析,色谱、质谱也是非结构化的。生产加工过程中,利用光谱仪的紫外线成像,监测加工是不是时间太长?温度过高?有没有产生有毒的物质。另外,食品供应链是细菌的测序,要进行DNA和RNA测序。中药安全监测也利用多种色谱法来支持。这些数据都是非结构化的大数据。药品本身的大数据可以用药品打假和溯源,世界卫生组织统计,在发展中国家销售的药品30%是假的,在全球是10%,每年有70万人死于假药。据食品海关统计,假药大概每年有200亿美元的全球市场,美国的一家公司,在药品里面贴了PIN码的标签,数据会传到公司的数据中心,顾客可以获得验证码,把验证码发出去可以知道药品的真假,它的整个过程是加密的,公司也可以掌握整个药品的情况。

  在未来,区块链和交易合约在食品药品安全中也会有广泛的应用。食品和药品的整个流通过程的每一次流通、每一个环节都是一个交易,有交易纪录和时间轴。交易信息打一个包,这个包里面加上一组数据,叫哈希值。所谓哈希值,是交易信息按照一定的规则计算出来的摘要,无论交易期限有多长,摘要不会发生变化。根据这个摘要和同一个数,区块包和区块里面信息的比对,进而发现信息有没有改变。整个交易涉及到很多环节,如运输、后台的支付、金融、供应方等等,所以每一笔交易都是另一个环节。而这个区块存储,它的数据包同样是覆盖了所有节点,如果某一个节点出来的区块跟别人的不一样,那很容易被发现。另外,前一个区块跟后一个区块通过哈希值关联起来,甚至可以改某一个区块,但是不可能追溯改到前面的区块,所以区块链本身在未来是有可适性的。世界卫生组织发文称,区块链技术在打击假药和优化药品供应链方面将发挥了重要的作用。

  食品药品安全大数据需要建立共享和开放的机制,目前我们国家还没有真正的医疗大数据,现有医疗数据的来源结构很多样,没有统一标准,共享的机制和隐私保护是不健全的,医疗数据的利用率还太低。2010年到2015年,美国的食药监局和哈佛大学合作提出“哨点计划”,以哈佛大学作为协调中心,协调18个数据合作机构。药品监督管理局、医院医药企业等每个方面的数据都不够,他们不愿意把数据全部贡献出来,他们需要什么数据可以提出来,然后协调中心根据需求研发出数据抽取转化的标准化模型,分给合作方,参与合作机构都按照需求提供他们挖掘好的数据,由协调中心把结果综合起来提供给各方。这样的方式避免了过去笼统地把所有数据都收齐,那样很多单位是有顾忌的。同时也打破了数据不能共享利用的问题,实现了协调中心指导下的有限共享,没有改变所有权,也没有调动所有的数据,但提供了有用的分析。

  此外,美国的药监局做了一个“开放的FDA”,它公开食品、药品、医疗器械和化妆品有关不良反应、召回、标识等方面的数据。仅仅成立了一年多,注册用户便超过6000个,2万多个系统,有超过2000万次的数据调用,很多的用户还专门开发了运用这些数据的软件,同时上传到这个网站,通过手机就可以获得药监局所有的数据服务。

  最后,引用第十三届全国人大一次会议的政府工作报告的一句话:“创新食品药品的监管方式,注重用互联网、大数据提升监管的效能,加快实现全程留痕、信息可追溯,让问题产品无处藏身、不法销售者难逃法网,让消费者买得放心、吃得安心。”谢谢大家!

  大数据—信息安全的机遇与挑战

  中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨

  尊敬的各位领导,各位专家:

  下午好!很高兴到“数据安全”高端对话论坛就大数据安全问题谈一些我的看法。

  首先我想谈谈大数据对信息安全的挑战。数据采集点现在成为我们拒绝攻击的跳板。往往传感器是在线的,所以很容易受到木马、黑客的入侵,量非常大,因此,一旦被控制了,很容易变成服务器攻击。美国麻省理工2017年就说,十大突破技术里面,僵尸物联网就在其中。2016年10月份,美国遭受到黑客木马的攻击,其中是摄像头被劫持了,所有摄像头在集中同一时间向一个域名服务器发动攻击,这个服务器就瘫了。

  数据现在是很有价值的,曾经印度10亿的公民身份数据库被攻击了。从对黑客而言各行业数据的价值来看,医疗数据的价值越来越大。关于医疗信息的黑市价比信用卡的信息高50倍。我们国家曾经发现过,医疗行业网站被黑客攻击的次数是在行业中排在首位。美国有统计过,医疗信息的泄露会给医疗行业损失每年大约60亿美元。医疗信息泄露影响很多人,在美国曾经大概影响到1/3的美国人都会受到影响。2015年,美国保险公司也发生了黑客盗取了公司医疗保险的数据。

  为了防止数据被盗,我们把数据分布式存储,然后加密,这样数据不容易被盗,即便被盗,也打不开,也看不出里面是什么东西。但是实际上黑客木马有些攻击不完全是要解析你的数据,而是对数据进行勒索。你加密了,我读不出来,我把你的数据重新加密一遍,就是进行二次加密,你也解不开了。曾经美国洛杉矶长老会医院被黑客攻击,黑客打电话给长老会医院,告知医院病历全部被我锁死了,你的病历加密了,我们读不出来,我现在再加密一遍,你也读不出来。医院院长召集一批人来解密,结果十天没有破解,最后医院不得不向黑客交钱。黑客说,我不要从银行转账,我要你给我比特币,就查不到我是谁。所以,不仅仅是怕别人盗窃数据,还得防止自己的数据被别人锁死。

  现在5G出现会带动车联网的发展,5G低时延、高可靠、高宽带、大连接的发展。车联网要求时延很低,快速响应,如果这时候采用加密算法,如果比较复杂,可能就会使整个时延变高了,对车联网来说,既要保证低时延,又要保证比较好的加密强度,还是一个挑战。另外,车联网里面有车到车的通信,车到车之间的验证,所以在车联网上我们需要一些特殊的加密、验证、管理流程,还有包括隐私数据的保护。

  另外,大数据本身实际上也会造成一些人工智能上的判断错误,多伦多大学曾经研究过,如果在获取数据上受到一些干扰,准确度会大大下降,人脸识别准确度会从100%降到0.5%,即便模型做得不错,训练也非常好,但是,如果来的数据有误差,也会产生很明显的错误。美国北加州一个机构,利用亚马逊面部识别程序收集了2.5万名美国罪犯,这是在警察局有档案的、有照片的。然后从网上下载了535位美国两个国会议员所有照片,把两者匹配,找出28位议员就是罪犯。当然了,这是误判。

  实际上,我们用匿名的办法,可以给我们信息带来保护。但是位置很难匿名,通过曾经到过的位置可以识别出95%的用户。对基因也一样,MIT科学家把匿名的基因组数据和被试的姓氏和家谱树网站中获得的一些基因数据,两者对应下来,识别了将近50个人。也就是说,即便是匿名,也不能保证不被识别。

  前面讲的是大数据带来的信息安全的挑战,下面讲大数据本身在信息安全方面的作用。

  利用大数据可以将威胁发现范围扩展到包括数据资产、软件资产、实物资产、人员资产、服务资产和其他为产业提供支持的无形资产。通过对海量日志大数据的分析,可以挖掘发现大量新的网站攻击特征、网站漏洞、溯源定位攻击源。大数据工具还特别适合用高级持续性威胁的检测和取证。利用大数据把所有的日志记录下来,通过大数据分析,可以把进来的APT(高级持续性威胁)的风险一步步找到,找到它潜伏的地方,甚至是攻击的来源。

  另外,我们现在访问网络,有些用户是合法用户,但是也有一些恶意的用户。怎么样识别一些恶意的用户呢?不同用户访问的等级是不一样的,我们需要有权限的管理。但是,面对未知大量数据和用户,预先设置角色是比较困难的。所以在大数据场景下,采用角色挖掘技术可根据用户的访问记录自动生成角色,是白天上网还是晚上上网时间多,是什么时段上网多,可以判断这个用户,以及发现这个用户的异常行为。在相同用户角色群里面可以对比,找出异常的时候,可以判断用户原来是这个单位的,还是不是这个单位的。对于异常用户还可以及时跟踪,判断他什么时候可能会发生攻击,会从哪个地方进行攻击,找出这种攻击意图,可以提前报警。通过这种及时发现用户偏离日常行为的潜在风险,对用户访问风险可以设定权限,可以限制用户访问,这种用户可能不是恶意用户,但是他可能被利用了。

  基于人工智能效率可以处理数据安全问题。人工智能的作用就是可以做大量重复工作,这是人类不可比的。一般来讲,利用人工智能技术,一分钟就能完成一个信息安全分析师一年分析数据代码的工作,所以,人工智能对网络安全风险处理有比较高的效率。当然,人工智能本身可以对网络流量、各种各样的数据、成千上万的关联点进行分析,可以发现异常,可以对企业的预计数据以及外部关联数据关联起来,找出网络风险评估,对伪装的恶意文件包括僵尸网络可以通过人工智能技术分辨出蛛丝马迹来。这些都是很好的应用,美国国防部曾经委托一些公司利用人工智能帮它处理数据安全问题。当然,人工智能是双刃剑,我们能利用人工智能发现网络安全问题,黑客可以利用人工智能技术来变换黑客入侵方法。

  利用大数据与人工智能结合可以实现制定数据风险模型和恶意内容库,通过外部的舆情采集并关联用户行为信息,制定数据风险模型并及时更新调优规整。可以支持图片和视频的鉴黄功能,识别率准确基本上达到99%。支持暴力涉政的识别,包括武器,敏感人物、血腥场面,特定着装,烟光场面以及特殊符号等的识别。

  这里举一个例子,阿里巴巴利用蚂蚁金服和菜鸟网络跟踪奶粉,中国有些年轻的妈妈比较相信新西兰和澳大利亚的奶粉,通过淘宝、天猫来买,怎么知道奶粉原装是在这些地方呢?实际上阿里在每一个生产环节都加一个区块,加上时间标签,加上生产内容,所有区块成为一个区块链,然后送达到消费者手上,可以通过支付宝扫一扫,就能发现它是否是来自原产地的。据说阿里现在还把区块链用在了香港菲佣,香港有很多菲佣,他们在香港寄钱的时候往往半个月才能收到,总之时间比较长,现在阿里在香港用了支付宝,然后在菲律宾有一个类似支付宝的业务,他们与相关银行联系好,这时候香港菲佣通过支付宝寄钱,应该说一分钟搞定。

  区块链本身有四方面的安全结构,有利于解决数据安全的问题。但是我们要知道,区块链本身是用信用算法,代码如果有漏洞,也会被黑客攻击,所以区块链本身也不能保证百分之百的安全性,它的匿名性防篡改技术也可能会被恶意行为提供监管。

  物联网与区块链结合还可以解决中小微企业贷款难问题,现在中央和国务院非常关心我们的中小微企业贷款难贷款贵,因为中小微企业很少有固定资产可以质押,没有不动产,因此,银行很难给它贷款,但是实际上很多中小微企业有半成品,还有一些准备出库的产品,尽管这些是动产,但是短时间在仓库里面是不动产。通过摄像头来监管,把摄像头的对应电视屏送给银行,银行根据电视屏幕发现,东西还在仓库里面,这段时间它是不动产,银行就可以给他贷款。当然了,企业在出库之前首先要还贷,然后银行才能解押。这个过程拿区块链来帮助管控各个环节。没有这个工作之前,所有中小企业贷款,现在民间借贷的利率高达15%,现在有了这种管理方式,借贷利率只是银行正常利率基础上加了1.5个分点,也就是只有7.1%,比民间借贷利率低一倍,所以应该说还是很好的。

  工业互联网确实有非常严格的安全问题,需要非常严格的安全防护措施。但是仅靠工业企业本身来做信息安全是不够的,还需要公共系统集成商,还需要当地政府给予协同,需要为更好的防护提供安全保障。

  大数据已经成为信息社会的热点,也是信息安全博弈的焦点。大数据应用本身既是安全防御的重点,也是保障网络与信息安全的有力手段。我们需要将大数据与人工智能和物联网技术结合,增强信息安全保障能力。而大数据的安全需要从技术、产业和管理多维度来保障,还需要人才和法规来支撑,谢谢大家。

  5G产业的生态及其挑战

  中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨

  尊敬的各位领导、各位来宾:

  大家好!我的报告题目是“5G产业的生态及其挑战”。大家可以看看整个5G产业链,包括芯片,终端,基站,网络,应用,还有工具软件,芯片的代工线,仪器仪表操作系统和APP。芯片以华为为例,有SOC的芯片,还有8核CPU,包括天罡的芯片,终端芯片6、7赫兹以上的目前国内是可以做的,集成电路越来越复杂了,所以芯片有很多EDA的工具,把我们的功能要求转成电路,然后还有仿真,有些甚至还要做成版图,这个对系统也有很好的了解,对代工线的工艺也有很好的了解。全球的EDA公司只有三家,前两个是美国公司,后一个是加拿大公司,但是被西门子收购了,但是总部还是在美国。此外还有模拟的电路的软件工具公司,主要是美国的,加拿大的,近年也有一些新出来的也还是加拿大的公司。

  华为基本上是通过向国外公司交费取得芯片设计软件工具的授权。现在美国把华为列为“实体名单”,这些公司基本上不再对华为提供技术支持,也不能升级了,已经授权的还可以使用。但是华为拥有非常丰富的经验,可对这些芯片设计软件工具进行完善。

  我们说芯片处理器设计,就是CPU,现在有英特尔的X86架构,还有基于ARM的架构,还有MIPS等等,主要是X86和ARM,X86PC上是独占风骚,ARM特别适合用在手机上,所以ARM基本上占领了手机市场。ARM本身是要授权的,你可以用,但是增加什么东西也不行,改也不行。还有内核集,内核不能动,但是可以在外面加上你想要的功能。还有一个架构指令体系。华为购买的是ARM的V8永久使用权,应该说华为拥有自主设计处理器的能力,但国内能够获得架构指令级授权的并不多。

  ARM是日本软银收购的,总部是在英国,但是在美国德州和加州都有研发中心,所以用到美国的技术,当然受会到美国管制,所以ARM现在按照政府指令也不能再给华为提供技术支持,ARM未来还准备推出V9的版本。但是华为实际上已经很熟练的掌握ARM的设计以及架构的修改,因此也不见得非要ARM再继续提供V9,华为也可以对它进行升级。5G的终端芯片是电路比较复杂,所以现在5G终端芯片必须是7个纳米,如果5个纳米来了那一定要用5个纳米,否则都不可能持续的待机时间。所以应该说手机终端的芯片是集成电路里面要求最高的芯片,因为它的面积小,电路复杂,而且对发热还有要求,而且7X24小时都应该可用,而且成本要求极低,所以挑战很大。

  中国中兴公司目前14纳米技术是可用的,原来韩国也希望买好一点的7个纳米的线,原来荷兰公司也可以提供,但是有一个问题,2018年年底这个公司工厂着火了,这个提供就延期了。现在受到华为事件的影响还提供不提供还是一个未知数,所以还不敢说我们马上就能进口到更先进的代工线,而且这条线没几百亿美元买不下来,所以这也是一个资金上的挑战。当然更重要可能受到瓦森纳协议的制约。原则上包含25%以上的美国产品的成份都会成为管制对象。我们基本上原来的手机芯片都是台湾台机电的芯片,他们没有超过25%的技术来自美国,所以台机电认为不受影响,当然这个是没有考虑生产线上的设备,生产线上的设备那里面肯定是有美国的,但是美国目前这种方式,未来会不会有各种各样进一步的手段尚未可知。

  5G的终端类型很多,包括手机等等,5G的带宽很宽,所以未来清晰度,屏幕还是那么小的话不行,所以华为把屏幕做成跟平板电视那么大,可以放在包里面,所以搞成折叠的。现在传说阿里还要跟某个公司合作,还希望把手机的折叠不是横着翻,而是竖着翻,可以折成三折。实际上手机终端还有AR、VR的头盔,即便折叠出来了顶多也是平板这么一个大小,所以清晰度还不能显示高清。现在已经开始考虑把5G的屏幕做在眼镜上。大家说眼镜不是更小吗?但是它很靠近眼睛,所以市场更大,也能看到8K的高清电视,但是遗憾的是戴上它就走不了路了。现在不要怕,有个单位已经开发了,你想走路就走路,你想看视频就看视频,它能够穿透,所以未来终端眼镜也出来了。

  现在有什么样的终端呢?华为有MATE20X,还有5G折叠屏,三星也有折叠,但是三星的折叠没有华为那么先进。还有LG的,还有小米的,还有中兴的,这些基本上是高通的芯片,高通是要收专利费的,是整机的5%,现在降到整机的3.25%,5G的终端还是比较贵,所以这3.25%仍然是一个可观的专利费。现在有些终端的外形出来了。不过目前5G终端价格还是奇高,基本上很多上万,需要尽快降价,而且要有多种型号可供选择才行,否则老百姓还是不大买账。

  我们再看看手机操作系统,目前智能手机操作系统主要是苹果的IOS和谷歌的安卓,苹果的IOS只给苹果自己终端用,APP的开发者要交99美元的年费才能上架,如果APP要卖,每卖一个APP30%的税要交给苹果。当然了谷歌安卓占了82.4%的市场,但是安卓的开源、免费不是全部,只是基本的部分。安卓最重要的一些应用平台,浏览器等等都是需要授权的,这个时候没有授权是不行的。谷歌已经宣布停止对华为授权的部分授权,华为现在可以用开放的那部分,这一点在国内影响不大。但是对境外的用户,这些GMS里面的一些服务还是很重要的,如果会有很大的影响。当然华为自己也做操作系统,红魔,就是混沌初开。华为也在开发自己的操作系统——鸿蒙,希望能兼容安卓,但还没有进入市场,没有大规模使用,还有待考验。

  基站数这是2018年年底统计的,4G是372万个,总共基站数648万。现在基站布局会有些难题,很多人认为基站会有电磁辐射,美国是每平方厘米600微瓦,中国电磁辐射标准只有40,中国的电磁辐射标准比美国严格10倍,而且谁走到基站边上,隔了10米只有1.5微瓦,而你家里的微波炉168微瓦,所以5G的基站半径更小,功率更低,应该是安全的。但是我们还是有很多老百姓还是感受到担心,最好别放我这里。美国也有类似的问题,所以特朗普要求加快5G小型蜂窝的部署。华为开发了基站处理器天罡2.6G的频段,200G的业务,单芯片64通道波束,运算能力提高了2.5倍,基站尺寸减少20%。

  频率也是一个重要因素,电信联通有100兆,移动有200兆,200兆峰值最多做到5个G,而我们说5G的峰值速率可以到20个G,这是在毫米波频段,它有雷达、卫星等等应用,要腾出来,要协调起来是困难的。而且毫米波我们的差距更大一点。今年4月份,特朗普要求要比任何时候都要大胆使用无线,使用无线频谱,这比现在美国所有运营商加起来的频谱总和还要多。

  5G三大应用场景。究竟什么是5G最热应用,谁也想不出来。3G出来的时候没有微信,4G出来没有支付,4G没有升级的时候没有头条,没有快手,5G也一样,将来什么业务最热现在想不出来,5G采用开放的架构,就像手机一样,手机为什么能力这么强,是因为我们需要什么下载一个APP,未来5G业务也希望以APP的方式来支持。当然运营商开发第三方开发都可以。

  5G还希望把传统移动通信封闭的协议改成互联网的协议,这样更好的利用互联网的一些能力,当然就会带来一些安全的挑战。原来运营商的网络是封闭的,协议是封闭的,现在都开放了,确实会增加一些安全的问题。刚才也谈到车联网,国内的车载电子系统是全部进口的,外部的智能系统不能跟它融合是很难实现自动控制的,车联网要求的时延很短,但是要加密的程序不影响时延这也是一个挑战。既要简单又要加密,所以车联网也是面临挑战的。

  总之,移动通信的产业链比较长,5G的产业生态更广泛。从面向消费应用扩展到产业应用,5G的产业链延伸到垂直行业了,5G的产业发展需要上下游多个企业协同,美国打压了华为,也伤害了全球产业链5G用户,实体清单事件凸显了5G的重要性,既要坚持自主创新,也要坚持改革开放,政府在营造更好的网络建设环境方面有义不容辞的责任,实现5G产业化、发展数字经济、建设网络强国任务艰巨使命光荣。谢谢大家!

  互联网转场新动能接续

  中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨

  各位嘉宾:

  下午好!中国用了25年走过了发达国家互联网发展的50年历程。但是50岁的互联网面临中年烦恼。2018年年底,我国互联网普及率60%,移动互联网占网民总数98%,网民人口红利渐行渐远。目前VC和PE也不看重互联网APP类项目的投资,似乎移动互联网风头不再。前几年发展势头十足的一些新业态像共享单车,现在活成自己都不想看的样子,社会生活快节奏让网民对短平快的新业态有了追求。而且4G的升级和提速降费,进一步促进了宽带视频的发展,短视频、头条、小程序的风头正好。但是互联网未来发展新业态的大业,他们能挑起这个大任吗?我们国家消费互联网不错,但其中还只是消费电商,真正在企业电商、文化教育、医疗养老、旅游方面还有很大的空间,但是也需要新的动能新的创新模式解决。被看成互联网上半场的工业互联网刚刚起步,工业互联网的新动能还不足以弥补传统消费互联网动能的下降,应该说,我们处在互联网新旧动能的接续期。今年对中国来讲是猪年。互联网家有句名言——站在风口猪也会飞起来,但是没有风怎么办呢?所以跟风没有出路,创新才是永恒。

  现在正走在工业互联网的过程,我们互联网的发展,经历了从学术互联网到消费互联网,再到工业互联网。实际上,我们国家早就提出“互联网+”,包含工业互联网、消费互联网、政务互联网。互联网的发展和经济的发展也是相应的。我们整个企业的信息化,走过了流程电子化、管理数字化、生产自动化、企业互联网化和企业智能化的阶段,我们现在正处在企业互联网化的阶段。今年政府工作报告提出,打造互联网平台,拓展“智能+”为制造业转型升级赋能。以工业互联网为平台,促进信息技术和产业技术的结合。信息技术包括大数据、人工智能、信息安全、移动互联网、5G、物联网、云计算、区块链。生产制造技术包括先进制造、机器人、信息-物理系统、垂直/水平综合,这些都是通用的。工业IT技术包括传感器与反应器、PLC(可编程逻辑控制器)、SCADA(监控与数据获取)、MES(制造执行系统)、ERP(企业资源规划)。伴随着最近新出现的时延敏感网络、边缘计算、协同设计、数字孪生、区块链等。工业上也一样,也不会完全不停留在制造。工业上有7个M来表示要素,包括材料、机器、方法、测量、维护、管理、建模,这些技术的结合推动了工业互联网的发展。什么是工业互联网?不是简单的网络,底层包括数控切床、各种生产设备、各种监控仪表仪器、传感器等收集数据;上升到工厂阶级,通过工业以太网和工业总线,在工业总线上有数据库、监控系统、操作台;再上到在企业阶级,上面有各种各样的管理系统以及数据库,实际上这是工厂里面的装备。我们在工业互联网里面,在工厂里面,还要引入边缘计算和云平台。左边还要引入通信的网络,在最底层是传感器的网络,物联网的通信;中间一层是工业以太网和时延敏感网络;最上一层是企业内网和外网,可以用传统的外网协议,也可以用新的协议。

  现在我们说到工业互联网,就要谈到平台。那么通常工业互联网平台Paas是最主要的,平台是服务,这里面有各种各样的数据,以及大数据挖掘的软件,包括人工智能的软件,实现了对整个数据的挖掘和决策。这样还不够,还需要Saas,包括传统的工业管理的软件。但是在新的互联网平台里面要进行改造,对于很好管理的企业来讲,要有很好的ERP,精准到生产流程。但是带来一个问题,一旦生产出现临时的变化,要紧急召开生产调度会,因为是不会自动调整的。现在工业互联网,我们希望ERP能够和物联网、大数据、人工智能、区块链结合起来,自动调整ERP的能力。所以在工业互联网,传统的工业控制软件也需要兴起。另外,工业互联网会大量使用边缘云。工业上需要反应比较快,但如果送到中心云,距离比较长时延比较大。我们引入边缘云以后,可以实现对大量数据进行先分析和过滤,少量数据上升到中心云,中心云根据各个边缘云的数据进行建模训练,再下发到边缘云,这种两层的结构比单独应用中心云的结构成本节省了60%。可以看到边缘计算在企业里面跟服务器的关联,然后它根据收集的物联网数据进行很多判断。那么大企业往往是自建云平台,但是越是大企业内部层次越多,所以需要配上边缘计算。中小企业可以共享第三方的边缘计算,节省成本。但是如果距离太远,也需要边缘计算的平台。IDC预测,未来将有超过50%的数据在边缘侧处理,到2020年边缘计算的支出将占物联网基础设施总支出的18%。

  工业互联网有非常好的前景。有一些分析公司报告,2020年产值到1510亿美元。按世界银行与GE公司报告,全球采用工业互联网的企业增加值在2025年达到82万亿美元规模,占当年GDP的50%。埃森哲预计,到2030年,工业互联网能够为全球经济带来14.2万亿美元的经济增长。右边的图是我们国家信通院测算数字经济的情况。

  最后,5G、人工智能、大数据、移动互联网、物联网及云计算等的协同融合点燃了信息化新时代的引擎,为消费互联网向纵深发展注入后劲,为工业互联网的兴起提供新动能。到2035年5G、人工智能和工业互联网分别给全球经济增长贡献10~15万亿美元,凸显作为高科技产业化国际竞争制高点的重要性。当前互联网正处在从消费互联网向工业互联网拓展的动能接续期,这一过程还很长,前进路上充满挑战,要抓住信息技术发展机遇,强化创新驱动,发展数字经济,建设网络强国!


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