工业互联网系统的基本思想应用超越制造业

工业互联网系统的基本思想应用超越制造业本站　　本文系中国信息化百人会顾问、国家信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁在中国信息化百人会2017峰会上的演讲

　　本文系中国信息化百人会顾问、国家信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁在中国信息化百人会2017峰会上的演讲。

　　本文系中国信息化百人会顾问、国家信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁在中国信息化百人会2017峰会上的演讲。

　　我今天演讲的题目是物联网+数字转型，主要想讨论一下从2015到2030年全球信息化发展的主线到底是什么。

　　为什么要讲2015年呢？因为2015年有一个很重要的事件，就是工业互联网联盟（IIC）发表了“工业互联网参考架构”，这是2015年6月份，我觉得这个是一个非常具有里程碑意义的事件。

　　习总在第二届世界互联网大会上说，“以互联网为代表的信息技术日新月异，引领了社会生产新变革，创造了人类生活新空间，拓展了国家治理新领域，极大提高了人类认识世界、改造世界的能力。”换句话讲，我们今天生活的这个世界、这个时代，互联网扮演了一个中心的角色，所以不能掉以轻心。

　　关于这个问题，我觉得可以从工业互联网说起。工业互联网可以看成是一个5C的架构，最下面这个C是智慧连接层，第二层是数据和信息的转换层，第三层就是计算网络层，第四层是认知层，第五层是配置层。这五层架构实际上是一个典型的自动控制系统，是一个反馈式的控制。

　　工业互联网系统控制的对象包括人、包括计算机，还包括物。所有控制对象的状况是通过连接层来反馈的，就这是C1，送到反馈器，反馈器就是C2，得到的数据对它进行智能分析和知识挖掘，反馈器得到的结果就送到第三层就是比较器，比较器实际上就是作为我们信息的中心枢纽，把现在整个系统实际运行的情况跟我们的期望值做一个比较，这个比较是在计算网络层完成的。第四层就是通过比较搞清楚你得到了什么，整个系统运行正不正常，并据此做出一些决策，对整个系统进行调整。这个调整是通过网络去完成的。所以配置层实际上就是。

　　我们怎么来认识工业互联网呢？先看一下工业互联网系统的技术支撑，在底层我们如果需要掌握一个企业相关的全部数据，这个数据在哪里？一部分是人员数据，一部分是信息系统业务数据，还有一部分就是企业的产供销数据。第二层就是把数据转换成信息，靠的是大数据技术。第三层靠的是云计算技术，第四层靠的是计算科学，因为要做很多决策模型。第五层是靠网络化的自动控制。

　　所以我们可以看到，工业互联网系统的基本特征，是一个包括人、机、物在内的，典型的反馈控制系统，一个复杂的大系统；是过去几十年企业信息化经验的总结和未来10至15年信息化追逐的高层次目标。

　　反馈控制是自动化的核心理念，因为只有反馈才能提高进度，反馈系统的进度是远远高于不反馈的。整个工业互联网系统就是在数字化、网络化和智能化的基础上重构自动化。我们可以看到当前时髦的信息技术，基本上是全在工业互联网系统大框架之下，我们知道任何技术生命点不在于技术多么尖端多么先进，而在于是不是能充分被利用。而工业互联网正是一个整体，把当前信息技术的全部前沿包括进去。

　　工业互联网系统的基本思想，不仅适用于任何制造企业，而且适合于政府和企事业单位；不仅对大型企业赢得国际竞争力极为重要，而且对国家信息化和信息产业的发展影响十分深远。

　　我们回顾从工业化开始所走过的历史进程，可以看到工业化的机械化是从1775年蒸汽机的发明算起，到1860年电机和电器的发明，然后到1940年前后，火炮自动控制的发明，这是自动化的历史阶段。与此同时，在1946年计算机发明了，所以从50年始，我们就进入到数字化的阶段，我们有网络化、有智能化，将来会在数字化、网络化、智能化的基础上实现自动化，我觉得这是2015年到2030年信息化发展的主线。而且我们可以看出来现在我们正在发展的自动化，跟原来工业化的自动化是有着本质上的区别，这是一个螺旋式的上升，是一个极大的系统能力的提升。

　　而且这个系统是什么呢？就是智能（信息）物理系统（CPS）。过去70年信息系统的发展走过三个比较重要的阶段，从信息系统走到大系统，走到超巨系统。现在实际上我们已经进入大系统和超级系统的阶段。工业互联网系统就是一个基于网络的或者说基于互联网的大系统或者超级系统。所以工业互联网是构造了一个大系统，大平台，从而获得了大数据，而数据是工业互联网系统一切业务活动的基础。

　　如果我们想从控制对象（人、计算机、物）拿到数据的话，那我们就看到从人获取数据，我们已经做到哪一步呢？早先是台式电脑、平板电脑、智能手机，然后现在快速发展的可穿戴设备，还有正在快速发展的就是植入式设备。这块实际上就是要把人计算机化，要把人变成一个数字的人，如果人不是数字的人，就没办法采集它的数据，没有办法把它送到网上去，所以人的计算机化是非常重要的一部分。

　　第二个就是物的计算机化，物如果不计算机化，它的数据也没办法采集。关于物的计算机化，估计到2030年全球大概有5000亿件物品要联网，全世界的男人、女人、小孩加在一起，平均每个人有七件东西在网上。行业或者地域联网，包括车联网、水联网还有建筑物等等，另外还要实现人、机、物的一体化管理，充分利用监测数据和风险实现智能控制、智能管理。所以物的计算机化是一个必然。

　　另外，计算机这块实际上正在发生新的变化，这包括创新业务模式，创新运行模式，创新人才等。以前搞计算机化的时候是要把企业业务模式能够计算机化，能提升它的效率。

　　那么这个时代已经结束了，对发达国家来讲已经过去了，现在的问题是新的创新业务模式，另外就是内部系统的整合和一体化的结合，还有外部信息系统的整合和一体化。

　　所以，我们正在迎来一个物的计算机化的新时代。比如一家叫BI Intelligence的公司预测，到2019年，全球的个人电脑数量大概只有25亿左右，全球智能手机数量大概会到40亿左右，全球物联网设备数量大概会在250亿到300亿。我们可以看到产业会往什么地方走，就是说个人电脑基本上饱和了，智能手机也有饱和的一天，现在唯独不饱和的、前途无量的就是物的计算机化。

　　物的计算机化，对经济和社会发展所产生的影响是非常巨大的，如果每一样产品都要加一个芯片，芯片需求量就大了。另外物联网固定宽带、移动宽带会有急速的发展。比如现在的互联网就35亿左右的用户，将来的物联网可能会有500亿，1000亿乃至两三千亿件的物品，这将是一个什么样的网络？第三就是云计算，云存储和云服务。数据中心会有急剧的扩张。最后一个大数据的发展。

　　这样的结果就是，信息化开始走向社会化和分子化。社会化就是信息系统的构造不再局限于一个组织结构的内部，而是根据需求可以覆盖全社会，由全社会共同打造。另外，信息化也不再是组织机构的事，而是向全社会的每一个“细胞”渗透，包括每一个个人、每一个产品、甚至每一个活动或事件。没有计算机化的人可能会被淘汰，没有计算机化的产品、物也会被淘汰。

　　所以这样发展下去，一个就是形成了物联网，这个物联网会覆盖所有重要的领域。当然这有一个过程，肯定是从一些最重要的、市场需要最强烈的、能效益最大化的行业先开始。另外一个就是，人、人和物全部连在一起，构成一个智能互联的世界。这样就是在互联网之外新产生两个网络，一个是物联网，一个是全联网，一个是IoT，一个是IoE。

　　所以从空间角度来看互联网未来的发展，物的计算机化发展的结果就是物联网，把人的计算机化加进来联网，互联网+物联网，最后产生的就是全联网，全联网就是IoE。

　　实际上这是思科公司先提出来的，把四个要素联在一起，包括人，包括过程，另外也包括物，还包括数据。我认为这个解释还是有一点逻辑上的问题，因为这个数据是大家都有的，实际上还是人、过程和物，过程实际上是在计算机里。所以我觉得这个定义跟我自己的理解是不矛盾的。

　　那么，IoE我们到底翻译为什么？我看国内有很多把它翻译成万物联网，我觉得是不妥当的。因为IoE和IoT是有本质上的差别，不是数量上的差别，因为万物联网和物联网多了一个万字，表示数量级，连的更多更大，我觉得这个不是IoE的本质。

　　我们可以看出，网络空间会发生急剧的变化，从互联网发展到物联网，再发展到全联网。社会经济系统赖以运行的网络基础将发生重大变化。我们现在是讲互联网+，那下一步呢，一定会走到物联网+，再下一步一定会走到全联网+。

　　由此所引发的问题就是“数字转型”。数字转型这个概念是IBM公司在2012年提出来的，当时提出来的时候并没有引起大家的重视，但到2015年，开始引起全世界的产业巨头的重视。2016年1月，世界经济论坛和埃森哲发表了一本叫《产业界的数字转型》，这本书把过去这几年全球数字转型的状况做了一个总结和分析，几百名大专家参与了这本书的编写。

　　其中讲到，数字技术在经济社会发展中的作用，已经从提升效率和劳动生产率的辅助角色，快速演变为基础创新和创造的Enabler。换句话讲，数字技术就上升到生产力的中心位置，不是辅助角色。这是数字转型的最重要的一个认识和转变。

　　而且这本书里也讲到，产业与社会的数字转型，是所谓第四次产业最重要的内容之一。数字转型是信息和信息化发展的新阶段。而且，产业的数字转型一定会带来社会的数字转型。

　　我们讲的数字化，实际上是一个覆盖信息化全过程的过程。所以有很多同志，包括我自己在内，第一次听到“数字转型”的时候觉得有点纳闷：这个在50年代就开始了，为什么今天才提数字转型？

　　这本里有一个年轻人写的一篇很重要的文章，是在瑞典一所大学做的硕士论文，论文题目是“数字时代的领导力”，他研究这个问题时发现数字化的概念太多了，搞不清楚到底谁是谁。他提出来，数字化可以分成三个阶段，第一个阶段是Digitization，我的理解是信息数字化，第二个阶段是Digitalization，就是业务数字化。第三个阶段是DigitalTransformation，也就是数字转型。我看国内有很多人把它翻译成数字化转型，这个翻译我觉得是不准确的。

　　我们可以看出来人类拥抱数字化的三个阶段是从信息的数字化到业务的数字化，到产业和社会的数字化。所以我们今天全世界的热点可以说是聚焦在数字转型上。这个当然就包括刚才讲到的人和物的计算机化。

　　在世界经济论坛这个报告里可以看到，数字转型对企业来讲非常重要。传统的世界500强企业平均需要20年才能够达到10亿美元以上的市值，但是今天的企业新秀们达到这一目标的速度则要快得多：Google用了8年，而Uber、Snapchat、小米等只用了四年或更短的时间。

　　我们用什么来衡量今天的数字企业？有三个条件我觉得是很有代表性，可以帮我们理解什么叫数字转型。

　　一个是数字业务模型。企业以往数十年成功运行的业务模型（商业模型），已经被数字创新所摧毁，不再有效；企业如果不下决心“毁了自己”，在创造一个适应于数字时代的、可变的、数字业务模型时，将不知所措。这种业务模型，一定是数据和技术强化的业务模型。

　　第二个是数字运行模型。就是在数字化的条件下，重新定义企业的运行模型，清晰地描绘业务功能、流程、与组织架构之间的关系，人、团队、各组成部门之间如何有效互动，从而实现企业的战略和最终目标。

　　第三个是数字人才与技能。企业首先必须帮助其领导层进入数字时代；企业必须知道如何通过公司文化和激励措施来吸引、留住和开发与数字时代相关的人才与技能；企业必须采用不同的组织架构、工作策略和方法，使机器人与On-Demand的工人有效地合作和整合在业务流程之中。

　　1、关于“数字转型”的全球共识正在形成。当前的数字转型浪潮，是信息和信息化发展的新阶段。推动产业界和全社会的数字转型，是2015至2030年全球信息化发展的主线、需要加大力度，重视和研究“数字转型”的概念、目标、内涵、要素、方法学等，以期与世界上先进国家、先进企业“数字转型”的发展同步，提高中国产业界和国家的全球竞争力。

　　3、数字转型所依赖的主要技术基础是“互联网”、“物联网”和“全联网”；推动三网的发展，是当前信息与网络技术、自动化技术、系统工程技术、管理科学与技术的最主要的发展方向。