互联网、物联网、工业4.0技术和架构

互联网+、物联网、工业4.0©2017/Page1 2物联网(InternetofThings,IoT) 3工业4.0 4Q/A©2017/Pae2互联网+的概念“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加百度热搜关键词：政府、医疗、企业、农业、教育、大学生创新创业大赛、英文©2017/Page3©2017/Page4互联网+的历史u国内“互联网+”理念的提出，最早可以追溯到2012年11月于扬在易观第五届移动互联网博览会的发言。u2014年11月，李克强出席首届世界互联网大会时指出，“大众创业、万众创新u2015年3月，全国两会上，全国人大代表马化腾提交了《关于以“互联网+”为驱动，推进我国经济社会创新发展的建议》的议案，马化腾表示，“互联网+”是指利用互联网的平台、信息通信技术把互联网和包括传统行业在内的各行各业结合起来，从而在新领域创造一种新生态。u2015年3月5日上午十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。李克强在政府工作报告中提出，“制定“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融（ITFIN）健康发展，引导互联网企业拓展国际市场。”u2015年7月4日，经李克强总理签批，国务院日前印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（以下简称《指导意见》这是推动互联网由消费领域向生产领域拓展，加速提升产业发展水平，增强各行业创新能力，构筑经济社会发展新优势和新动能的重要举措。u2015年12月16日，第二届世界互联网大会在浙江乌镇开幕。在举行“互联网+”的论坛上，中国互联网发展基金会联合百度、阿里巴巴、腾讯共同发起倡议，成立“中国互联网+联盟”。互联网+有六大特征u一是跨界融合。+就是跨界，就是变革，就是开放，就是重塑融合。敢于跨界了，创新的基础就更坚实；融合协同了，群体智能才会实现，从研发到产业化的路径才会更垂直。融合本身也指代身份的融合，客户消费转化为投资，伙伴参与创新，等等，不一而足。（平台之间、物与物、平台与物）u二是创新驱动。中国粗放的资源驱动型增长方式早就难以为继，必须转变到创新驱动发展这条正确的道路上来。这正是互联网的特质，用所谓的互联网思维来求变、自我革命，也更能发挥创新的力量。(起始、规划、执行、结案，想法、方法、步骤、执行、经验学习)u三是重塑结构。信息革命、全球化、互联网业已打破了原有的社会结构、经济结构、地缘结构、文化结构。权力、议事规则、话语权不断在发生变化。互联网+社会治理、虚拟社会治理会是很大的不同。（话语权的变更）u四是尊重人性。人性的光辉是推动科技进步、经济增长、社会进步、文化繁荣的最根本的力量，互联网的力量之强大最根本地也来源于对人性的最大限度的尊重、对人体验的敬畏、对人的创造性发挥的重视。例如UGC（User-generatedContent例如卷入式营销（带节奏例如分享经济（“使用而不占有”AccessoverOwnership和“不使用即浪费”ValueUnusedisWaste，例如：滴滴打车）。u五是开放生态。关于互联网+，生态是非常重要的特征，而生态的本身就是开放的。我们推进互联网+，其中一个重要的方向就是要把过去制约创新的环节化解掉，把孤岛式创新连接起来，让研发由人性决定的市场驱动，让创业并努力者有机会实现价值。u六是连接一切。连接是有层次的，可连接性是有差异的，连接的价值是相差很大的，但是连接一切是互联网+的目标。©2017/Page5©2017/Page6“互联网+”的消费模式新常态消费模式主要指一定时期的消费特征，包括了消费内容、消费水平、消费结构、消费方式、消费爱好和消费趋势在内的深邃内涵。文启湘教授认为，人们的消费模式是指一定社会在一定时期内居民的消费水平、消费结构、消费方式等的规范、数量和发展趋势等。“互联网+”背景下的消费模式完全不同于传统消费模式，对商品生产、市场流通、经营销售都产生了巨大的影响，合成了消费模式的新常态（一）满足了消费需求，使消费具有互动性u传统消费模式:供给与需求在时间和信息获取上的非同一性、通过各种销售渠道&中间枢纽达到消费者手中、被动接受者，很难满足个性化需求；u“互联网+”：互动平台，这种互动性体现的不仅是一种商业模式，更代表着未来新经济和新文化的发展方向和趋势（二）优化了消费结构，使消费更具有合理性u逐渐习惯于互联网所提供的“唾手可得”和“无所不及”的精神享受；u实现空间分散、时间错位之间的供求匹配（三）改变了消费行为，使消费具有分享性u五个阶段：A(Attention)诱发注意；I(Interest)激发兴趣；D(Desire)形成欲望；M(Memo－ry)产生记忆；A(Action)促成购买；分享即S（Share）©2017/Page7“互联网+”的实际应用现在是互联网时代，各行各业都想在网络上占有自己的市场份额，那么想要占据互联网的市场，首先就要在网络上能够让网民看到信息。这时候是不是需要建设网站来作为载体，让用户能够在互联网上找到我们的网站，从而获取客户流量订单呢？那么我们怎么样能够让更多的用户看到呢？是不是需要能够让用户在百度上搜索我们网站关键词后，在百度搜索结果中的首页展现网站出来呢？那么怎么做我们的网站才能够展现出在百度首页呢？这时就需要运用SEO（SearchEngineOptimization）网站优化排名技术了，当然，不要就认为SEO就是简单的把你的网站排名做上来，更重要的是能够让你的网站有转化，有成交，给你带来效益。这才是seo核心技术的完美展现。与传统企业相反的是，当前“全民创业”时代的常态下，与互联网相结合的项目越来越多，这些项目从诞生开始就是“互联网+”的形态，因此它们不需要再像传统企业一样转型与升级。“互联网+”正是要促进更多的互联网创业项目的诞生，从而无需再耗费人力、物力及财力去研究与实施行业转型。可以说，每一个社会及商业阶段都有一个常态以及发展趋势，“互联网+”提出之前的常态是千万企业需要转型升级的大背景，后面的发展趋势则是大量“互联网+”模式的爆发以及传统企业的“破与立”。©2017/Page8u“互联网+工业”即传统制造业企业采用移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息通信技术,改造原有产品及研发生产方式，与“工业互联网”、“工业4.0”的内涵一致。u“移动互联网+工业”。借助移动互联网技术，传统制造厂商可以在汽车、家电、配饰等工业产品上增加网络软硬件模块，实现用户远程操控、数据自动采集分析等功能，极大地改善了工业产品的使用体验。u“云计算+工业”。基于云计算技术，一些互联网企业打造了统一的智能产品软件服务平台，为不同厂商生产的智能硬件设备提供统一的软件服务和技术支持，优化用户的使用体验，并实现各产品的互联互通，产生协同价值。u“物联网+工业”。运用物联网技术，工业企业可以将机器等生产设施接入互联网，构建网络化物理设备系统（CPS进而使各生产设备能够自动交换信息、触发动作和实施控制。物联网技术有助于加快生产制造实时数据信息的感知、传送和分析，加快生产资源的优化配置。u“网络众包+工业”。在互联网的帮助下，企业通过自建或借助现有的“众包”平台，可以发布研发创意需求，广泛收集客户和外部人员的想法与智慧，大大扩展了创意来源。工业和信息化部信息中心搭建了“创客中国”创新创业服务平台，链接创客的创新能力与工业企业的创新需求，为企业开展网络众包提供了可靠的第三方平台。帽子VPN©2017/Page9u在金融领域，余额宝横空出世的时候，银行觉得不可控，也有人怀疑二维码支付存在安全隐患，但随着国家对互联网金融（ITFIN）的研究也越来越透彻，银联对二维码支付也出了标准，互联网金融得到了较为有序的发展，也得到了国家相关政策的支持和鼓励。u互联网+金融从组织形式上看，这种结合至少有三种方式。第一种是互联网公司做金融；如果这种现象大范围发生，并且取代原有的金融企业，那就是互联网金融颠覆论。第二种是金融机构的互联网化。第三种是互联网公司和金融机构合作。u从2013年以在线理财、支付、电商小贷、P2P、众筹等为代表的细分互联网嫁接金融的模式进入大众视野以来，互联网金融已然成为了一个新金融行业，并为普通大众提供了更多元化的投资理财选择。对于互联网金融而言，2013年是初始之年，2014年是调整之年，而2015年将成为各种互联网金融模式进一步稳定客户、市场，走向成熟和接受监管的规范之年。[u该业务与电子商务紧密结合，阿里巴巴、苏宁、京东等大型电子商务企业纷纷自行或与银行合作开展此项业务。互联网企业基于大数据技术，在放贷前可以通过分析借款人历史交易记录，迅速识别风险，确定信贷额度，借贷效率极高；在放贷后，可以对借款人的资金流、商品流、信息流实现持续闭环监控，有力降低了贷款风险，进而降低利息费用，让利于借款企业，很受小微企业的欢迎。©2017/Page10uP2P网络信贷：2014年，P2P平台1575家，成交额2528亿元。为中小微企业、居民开拓了融资提供了新的平台。u众筹：众筹这种融资模式具有融资门槛低、融资成本低、期限和回报形式灵活等特点，是初创型企业除天使投资之外的重要融资渠道。我国已成立的众筹平台已经超过100家，其中约六成为商品众筹平台，纯股权众筹约占两成，其余为混合型平台。u互联网银行：2014年，互联网银行落地，标志着“互联网+金融”融合进入新阶段。腾讯、华瑞、阿里巴巴u不良资产：2015年4月2日，包之网率先将打造“不良资产+互联网”的概念，构建不良资产的互联网处置服务平台。u商贸：正如马化腾所言，“互联网是对传统行业的升级换代，不是颠覆掉传统行业。”2015中国化妆品零售大会在上海召开，600位化妆品连锁店主，百余位化妆品代理商，数十位国内外主流品牌代表与会。面对实体零售渠道变革，会议提出了“零售业+互联网”的概念，建议以产业链最终环节零售为切入点，结合国家战略发展思维，发扬“+”时代精神，回归渠道本质，以变革来推进整个产业提升。2014年B2B电子商务业务收入规模达192.2亿元人民币，增长28.34%；交易规模达9.4万亿元人民币，增长15.37%。同时，B2B电商业务也正在逐步转型升级，主要的平台仍以提供广告、品牌推广、询盘等信息服务为主。阿里巴巴、慧聪网、华强电子网等多家B2B平台开展了针对企业的“团购”、“促销”等活动，培育企业的在线交易和支付习惯。截至2014年，中国跨境电子商务试点进出口额已突破30亿元。一大批跨境电子商务平台走向成熟。外贸B2C网站兰亭集势2014年前三季度服装品类的净营收达到3700万美元，同比增速达到103.9%；订单数及客户数同比增速均超过50%。©2017/Page11“互联网+”智慧城市©2017/Page12“互联网+”智慧城市互联网+通信©2017/Page13互联网+交通©2017/Page14©2017/Page15互联网+教育互联网+其他©2017/Page16互联网+发展趋势“互联网+”服务商崛起“互联网+”职业培训兴起©2017/Page17 22物联网(InternetofThings,IoT) 3工业4.0 4Q/A©2017/Pae18物联网是什么？概念：物物相联的网络。是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。历史：第一代计算机1946年--》标准应用程序--》微处理器、个人PC移动PC--》电视机遥控器、录像机(VCR)、空调系统、汽车刹车系统以及电脑的键盘和硬盘--》平面电视、MP3播放器、DVD和家庭影院系统©2017/Page19©2017/Page20物联网是什么？-故事1顾客:当即晕倒©2017/Page21物联网是什么？-故事2©2017/Page22物联网是什么?-故事3第七个故事：商用社交开始决定百事可乐的营第九个故事：大数据解救了每一个“地理白痴”©2017/Page23物联网是什么?从物联网的数据到物联网的安全看完上面那个故事，是不是觉得物联网真的很酷?当然，要想实现这些，短时间内是不太可能的，但是不妨从物联网中那些“小事”看看，物联网究竟是什么?消费者在使用各类个人应用(可穿戴设备等)之时，而为了获取这些数据，智能硬件厂商甚至可以免费提供设备给你使用，以其你能够进一步购买其提供的服务等。(可类比现在充话费送手机什么的)•进行数据采集(也称作“量化自我”)，•数据采集涉及摄入(如食物摄取、周围空气质量)、•状态(如情绪、兴奋、血液氧气含量)和行为(包括心理及生理)等方面。而为了获取这些数据，智能硬件厂商甚至可以免费提供设备给你使用，以其你能够进一步购买其提供的服务等。(可类比现在充话费送手机什么的)©2017/Page24物联网是什么？其技术体系包括哪些？物联网包括物联网感知层、物联网网络层、物联网应用层。相应的，其技术体系包括感知层技术、网络层技术、应用层技术以及公共技术。感知层：数据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFD、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。网络层：实现更加广泛的互连功能，能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的快速发展．移动通信、互联网等技术已比较成熟，基本能够满足物联网数据传输的需要。应用层：主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。公共技术：不属于物联网技术的某个特定层面，而是与物联网技术架构的三层都有关系，它包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量(Q0S)管理。©2017/Page25物联网是什么？其技术体系包括哪些？简单讲，物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。在物联网应用中还有两项关键技术。传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。RFID标签传感器技术：RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。©2017/Page26物联网是什么？--国内几个比较典型的物联网应用1.铁道部列车车厢管理，就是通过在每一节车厢（不管是客车、货车）均装置一个RFID芯片，在铁路两侧，相互间隔一段距离放置一个读写器。这样，就可以随时掌握全国所有的列车在铁路线路上所处的位置，便于列车的跟踪、调度和安全控制。国内提供系统集成的主要是远望谷科技，为此该公司以此为依托，成功进行了IPO，而且在股市表现不俗！2.中国的第二代身份证，第二代身份证最显著的进步不是说在卡表面的照片换为彩色的了，而是在卡的内部更富科技含量的RFID芯片。芯片可以存储个人的基本信息，需要时在读写器上一扫，即可显示出你身份的基本信息。而且可以做到有效防伪，因为芯片的信息编写格式内容等只有特定厂家提供，伪造起来技术门槛比较高。3.中国大部分高校的学生证，由于中国的高校生数量众多，学生假期返乡出行享受火车半价优惠。为此，相关部门采用了可读写的RFID芯片。里面存贮了该用户列车使用次数信息，每使用一次就减少一次。而且不易伪造，加强了管理。4.很多的一卡通比如，市政一卡通、校园一卡通都可以归为较为简单的物联网应用。5.ETC不停车收费系统：在很多高速公路收费站，现在都留有一个不停车收费系统，无人值守。车辆即可只要减速行驶不同停车即可完成信息认证、计费。国内较早在首都机场高速做了试点，目前在全国各地已经有了很多地方做了尝试。但由于不仅需要对收费系统进行升级改造，还需对可能通过的车辆上安装识别芯片。因为很难对所有的车辆都进行安装，所以通常很多地方同时保留了ETC和人工收费。因为人工收费车辆要提前减速，并停止下来，每一辆车收费按照15秒，实际前后大概要30秒，在交通高峰阶段容易造成拥堵。因此，条件具备的地方还是要推行ETC，不仅加快通行速度，还可以节约管理成本。当然有些地方也考虑就业问题和灰色收入，所以积极性不是很高。 2物联网(InternetofThings,IoT)33工业4.0Q/A4Q/A4©2017/Pae27©2017/Page28工业4.0的背景“工业4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。德国联邦政府投入达2亿欧元。德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，弗劳恩霍夫协会将在其下属6－7个生产领域的研究所引入工业4.0概念，西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。[3]自2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出以来，工业4.0迅速成为德国的另一个标签，并在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。©2017/Page29工业4.0”项目主要分为三大主题“工业4.0”项目主要分为三大主题：u一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；u二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；u三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持©2017/Page30面临的挑战u面临的挑战u缺乏足够的技能来加快第四次工业革命的进程u企业的IT部门有冗余的威胁u利益相关者普遍不愿意改变©2017/Page31关键点工业4.0有一个关键点，就是“原材料(物质)”=“信息”。具体来讲，就是工厂内采购来的原材料，被“贴上”一个标签：这是给A客户生产的XX产品，XX项工艺中的原材料。准确来说，是智能工厂中使用了含有信息的“原材料”，实现了“原材料(物质)”=“信息”，制造业终将成为信息产业的一部分，所以工业4.0将成为最后一次工业革命。©2017/Page32商业