快捷搜索:

工业4.0时代,哪些黑科技将会实现?_1

  今年5月,我和Gartner的合伙人兼副总裁Tom Austin先生在上海的一家咖啡馆会面。期间我问过一个有趣的问题:Tom,在您看来,未来5-10年内,会有什么样的新技术出现?Tom冲我笑了笑,耸耸肩说:这很难回答。我仍旧不死心的追问:哪怕未来3-5年内呢?他认真的对我讲:Charles,现在是一个Big Bang(技术大爆炸)的时代,一切皆有可能发生。

  似乎在这一年最是能够感受到高新科技扑面而来的风潮,从CES到慕尼黑电子展,从CIROS到MWC大会,乃至宅男盛宴China Joy,各种高新科技几乎是争先恐后的闯入公众的视野。笔者受邀参加了今年小i智能机器人的发布会现场,站在台上的小i总裁朱频频博士不无豪情的说:未来小i将要做的就是一个Platform(平台)。而平台具有极强的延展性,这让我想起了余凯博士的推测,未来万物将全部连接为智能化的形式存在。万物互联、万物智联,这是一个真正智能时代的到来。

  在2011年,IBM推出的沃森(Watson)在美国最受欢迎的智力竞猜节目《危险边缘》中击败该节目历史上两位最成功的选手。这只是一台单机的胜利,并没联网。沃森的Deep QA(深度开放域问答系统工程)技术使它轻松读取以兆计算的数据,利用深度自然语言处理技术产生候选答案,并根据交叉验证评估。沃森搭载的上百套算法可以在极短的时间内解析问题进行检索,再筛选还原最终以人类的语言形式输出。

  笔者也曾在CIROS现场对战五子棋机器人,搭载算法(很明显比沃森简单)的机器人仅通过五分钟不到时间,就扭败局为胜利,令笔者大感吃惊。IBM正在积极布局沃森进入医疗领域,先后收购了两家健康数据类公司Phytel和Explorys。IBM还打算通过收购Merge Healthcare(医学成像设备提供商),将其技术完善到Watson Health Cloud业务中去。北京的一家公司多美视界也开发了一款医疗类APP多美小壹,录入的医学大百科可以解决部分寻医问诊的需求。医疗领域仅仅是个开始,在不远的未来,Watson将被运用在17个国家的75个行业当中。一方面,我们似乎已经习惯沃森的存在,而另一方面,我们又是如此痛恨机器正在蚕食人类的饭碗。

  科技的进步和人类的伦理道德立法就是一场你追我赶的博弈。在VR(虚拟现实)刚被发明时,我们可能还是在电影《阿凡达》里面做做梦。笔者当时还笑谈VR最先进入的领域有两个:游戏和电影(特指成人电影)。不久前,爱奇艺就声明开放VR内容端,笔者也在MWC暴风魔镜的现场体验了三种VR游戏,除了过山车的游戏体验略好,其他的射击类游戏真的就是Just so so,沉浸感并不强。相较微软的HoloLens和Facebook的Oculus在游戏领域的成绩,索尼童鞋的表现更值得表扬,在MWC推出的梦神(Morpheus),沉浸感真实得简直不要不要的,而且可以多人同时游戏作战。

  垂死的诺基亚携壮士断腕之勇推出了Ozo虚拟现实的拍摄器材,而某些贴心的公司已经着手开发虚拟现实版本的成人电影,配合模拟触觉手套和气味发生器,天了噜,宅男的福利简直不要太好!一幅VR眼镜售价可以控制在百元之内,这么看来,VR在游戏娱乐领域的发展可能会重在内容端,毕竟体验最真实。相较之国内VR厂商一窝蜂的扎堆游戏娱乐领域,国外已经扩展到建筑、医疗及机器人远程控制等多元领域,如Microsoft微软的与Case Western Reserve University(凯斯西储大学)合作开发HoloLens在远程诊断及医疗教育上的应用,又和NASA(美国航天航空局)眉来眼去,拟合作开发将AR(增强现实)技术帮助宇航员完成较为复杂的太空作业。

  卡内基梅隆大学的科学家利用Oculus和Kinect(3D体感器)已实现对机器人的远程控制。AR常常和VR相提并论,代表作是昔日的明星Google Glass,被寄予厚望的Glass并未在大众消费领域取得成功,反而越来越趋向于专业级市场应用,Google很有可能转而开发EE版Glass(企业版)。

  无人机似乎也迎来了最好的时代,早年在深圳,汪滔正琢磨着把毕设的 自主悬停技术做成应用,这个决定最终诞生了民用无人机领域的最大公司大疆(DJI),最新款的精灵3增加了室内定位系统,使得室内平稳飞行得到实现。汪的成功吸引了很多人,在这股风潮之下,催生了很多有着鲜明特色无人机公司,如亿航的Ghost(可以佩戴眼罩,无人机观察到的视野将同步传输到眼罩里面的显示屏上);如Nixie(可以变身为可穿戴手表,并在启动后自主跟随拍摄);还有Lily的水上操作体验和3DRobotics的Follow Me设计等等。而深圳也适时提出了要打造世界无人机之都的口号。但国家出于种种考虑,将高端技术无人机限制出口,谁能想到小小的一台无人机,竟能掀起这么大的波澜?

  也是在这一年,奥巴马重提建立超大计算机计划,而彼时中国还拥有着世界上最大的超级计算机天河2号。得益于互联网的推广,大数据的概念得到了大多数人的认可,这个时候,拥有一台性能优异的计算机将会拥有明显的优势。互联网在中国的发展异常的迅速,甚至诞生了许多伟大的公司。去年,马云带领着阿里帝国在美国纳斯达克敲钟。今天你对我爱答不理,明天我让你高攀不起,这似乎也印证着互联网在中国的艰难历程。但互联网并未随着敲钟的结束而停止渗透的步伐,它将进一步融入到我们的社会、行业和生活。Libelium勾画了一幅画面,未来我们将生活在一个更为智能的城市里面,资源能够得到最大效率的利用。到了2020年,5G的大规模商业化应用将促使这个领域有新的突破。

  这是一个相当美好的画面,但这需要另一项技术来支持,那就是以RFID为代表的传感器技术。这个行业的逻辑非常简单:我们找到一个物体,给它加上芯片/传感器,让它变得智能/可连接,然后再把多个这样的个体通过局域网络链接起来。ok,这就是IOT(物联网)。这就像是手机将我们不同的人通过4G网络连接起来一样,IOT也是如此,只不过我们比物体有了更多的自主智能。

  IOT现在物流供应链领域有了很好的表现,借助于AGV(无人搬运车)的帮助,给人类提供了极大的助力。联网意味着数据的产生,而数据意味着商机,可能现在很多数据公司尚还不晓得掌握这些数据究竟有何卵用,但当这些数据被有效挖掘并得以分析应用,很有可能改变现有公司的面貌。事实上我们无法评价一件事,常常是因为无法衡量,借助数据之手,相信可以做出更为清晰正确的选择,那这么看来,未来的公司都是数据公司,What a wonderful world!

  早在2012初,中国的领导人去了深圳,期间到了两家公司考察,一家是腾讯,另一家就是并不见经传的光启高等理工研究院。后者是一家主打黑科技牌的公司,不论是临近空间技术、还是钢铁侠套装马丁飞行器喷射包,光启都被认为是深圳又一家科技明星企业,而在临近空间领域,Google和Facebook也都投入了大量的精力去研究,你造飞艇我造太阳能飞机,抢占偏远区域的通讯市场,而这反过来又推动了太阳能光伏电池的进步。

  新能源是个永恒的话题,在早先的战略七大新兴产业就占据了2席,新能源和新能源汽车。在今年五月公布的《中国制造2025》,新能源依然是十大重点领域之一。我们看到马斯克扩增大容量锂离子动力电池的建厂计划,万向收购了A123,摩拳擦掌备战这一领域。时至今日,更多的企业增大了对超级电容器的投入,均胜电子入股南车开发超级电容器,并在年内应用在宁波的电车交通上。而笔者的好友王燕博士(陈永胜弟子)的创业公司博磊达甚至和斯坦福大学的精英们签订了铝离子电池计划,这种技术理论上可以在一分钟充满一块手机电池,而幽灵粒子(Weyl费米子)的发现更是号称未来手机一年仅需要充一次电,极大的满足了新版的马斯洛需求理论。

  在今年的CES(消费类电子展),奔驰展示了旗下的概念汽车F015,车内就像是个开放的空间,即没有驾驶盘也没有显示仪表。这款车主打的就是无人驾驶的概念,无独有偶,奥迪已经完成了3400英里的无人驾驶测试。而Google也终于向世人公布了自家无人驾驶汽车的内部实景。虽然遭受了大大小小十几次的车祸(Google声称这基本都是被追尾),Google无人车依然是被认为和奔驰、特斯拉并列拥有领先的无人驾驶汽车技术。但要等到它奔跑在中国特色的马路上面,咳咳,情况太复杂,我想我还是会选择自己动手开吧。AI领域的大牛、原百度IDL研究院副院长余凯博士也离职创业地平线科技,开发机器人智能芯片,未来也可以应用在无人驾驶领域。A地车B地,我们总是要奔行在路上。

  海尔在今年公布建成智能互联的黑灯工厂,事实上日本的FANUC在多年前已经完成了这项壮举。在黑灯工厂里面,一台空调的生产从设计到最终成型到户,中间几乎不会涉及到人工,甚至客户可以在海尔的下单系统里面选择更为适合自己的设计,大规模生产逐渐演变为大规模的定制。这是一个好现象,毕竟每个人都是独特的,都希望能够享受到更为适合自己的定制化服务或产品。为了完成黑灯工厂的建造,海尔运用了大量的工业机器人的元素,所幸海尔在这个行业积累了异常丰富的经验,可以将流程优化设计并应用在实体制造。

  如果按照德国工业4.0的分类评判,海尔的黑灯工厂算是到了3.X。而黑灯工厂的出现也可以认为是一种制造态势的倒逼,郭台铭感慨现在的年轻人越来越不愿进入工厂工作,要启动百万机器人计划。机器人(特指工业机器人)比普工拥有太多的优势:不需要费心研究班组管理等等,7*24小时的工作让产能始终保持稳定的水平。笔者曾和一家500强企业工厂的负责人聊过,问他每天考虑的最重要的事情是什么?他这么回答:每天生产同样的产品。如今机器人的应用使得标准化的运作得到极佳的实现,可以使批量产品的品质维持在一个波动极小的范围内,即做到每天生产出同样的产品,只是大部分机器人的重复定位精度尚未能够轻松Hold住诸如3C等高精密制造领域。

  不久前大众机器人伤人事故更是加深了这一层阴影,但也使人机协作型机器人得到世人的认可,Universal Robots的UR、Rethink Robotics的Baxter及Sawyer、ABB的Yumi应运而生,成为人类工作的好伙伴。据IFR(国际机器人联盟)的数据显示,中国已经是机器人消费第一大国,但密度(每万名工人所拥有机器人台数)很低,仅有30(不到国际平均水平的一半),而与我们相邻的韩国却足足有437,由此可以看出中国市场的巨大潜力。

  按照德国工业4.0的分类,人类的工业革命会经历以下四个历程:机械化(工业1.0)电气化(工业2.0)自动化(工业3.0)智能化(工业4.0)。依托于CPS(虚拟物理信息融合系统),未来的制造将会以一种异常高效的形式存在。作为工业4.0的推动者,西门子公司在这一年吸引了众多目光,Amberg(安贝格)工厂一度成为了制造业的麦加圣城。曾有一家专注制造领域的咨询培训机构负责人,不无抱怨的和我讲:Charles,我很困惑,现在每年客户们都在问我,今年的培训咨询结束了,明年有什么新的内容吗?可是制造方面的咨询培训走到顶就是精益管理,这个满足之后还有什么呢?我给了她一个建议,带他们去德国看看。

  据VDMA(德国制造协会)的人介绍,未来工业4.0的发展更多的是一种跨公司地域的系统化高效合作,这个地域不排除国外,因为届时整个制造机器系统内外部之间都是用同一种机器语言在沟通。这么看来,标准化就会成为工业4.0的头等大事。中国制造的突围可以向着软件方向多投入发展,我们会发现中国人其实很擅长这个,目前很多国内的企业(尤其是中小企业)在对接西门子的软件时,都会感到一个无奈,那就是必须要使用他们的系统和平台,西门子的系统更像是一个苹果的IOS系统,是完全封闭的,而对国内企业来讲,在早先的投入基础下,一个开放的Android系统将更为受欢迎。这将催生出新的市场机会。

  在所有的智能机器人里面,笔者最喜欢的就是可爱的大眼萌Buddy,这是一款由法国Blue Frog设计生产的智能家庭型机器人,它更像是家庭的一份子。笔者甚至可以做出一个推测,未来智能家居的中心将会落在智能机器人身上。在这个张口闭口都是智能的时代,真正的智能并不是你开着车要去加油时,你的周围会显示出几个加油站;而是当你开车加油时,显示的讯息是周边有几所加油站,同时提醒你哪几家还在这个时间点营业。智能不是贴身,而是贴心。Buddy不光可以在你回家后提前帮你热好洗澡水、调整灯光亮度、代接电话等基础功能,它还会在你外出的时候护卫你的家,你还能通过APP实时监控家庭内的情况。也难怪资本相中了这块蛋糕,孙正义、郭台铭和马云一同投资的Pepper作为世界上首款情感型机器人,首批1000台上线不到一分钟就被售空。

  Pepper的售价约合1万元人民币,随着技术的不断成熟和成本的不断降低,当1台智能机器人可以做到和1台IPhone的价格差不多时,相信很多人都会做出选择,更何况在老龄化愈演愈烈的今天(到2030年,16%的中国人在65岁以上,总数超过2亿)。MIT设计的JIBO拿到了的1100万美元的A+轮融资,图灵机器人(即北京光年无限)也拿到了江南化工的5000万投资。图灵CEO俞志晨认为智能化将是一种必然,在他看来机器人分为三个层次,操作层、感知层和认知层,认知层面的机器人是未来的发展趋势,具有极大的市场前景。现在的智能机器人还是处于一个比较初级的阶段,相当于人类小孩5-6岁的智力水平,但是通过Deep Learning(深度学习)的发展和自我经验的积累,相信在可预期的未来,智能机器人将会更好的服务于人类,而你们梦想的暖男大白,也将步入生活,成为你不可缺少的信赖伙伴。软银的孙正义更是直接预测,2040年机器人数量将超越人类,达到100亿个。幻想我们将生活在一个与智能机器人共处的年代,希冀阿西莫夫的机器人三原则一定要贯彻到底。

  刚才我们提到了老龄化,就不可避免的涉及医疗。互联网医疗方兴未艾,但是老美说了个更潮的词儿Precision Medicine(译为精准医疗/医学,因为业内对Precision Medicine的后缀翻译分成两种不同的意见,有认为医疗也有人认为是医学)。在他们看来,精准医疗/医学是未来的趋势,疾病隐患可以通过NGS基因测序来断定,尤其是在癌症、糖尿病等慢性病方面。在刚闭幕不久的杭州湾精准医疗与大健康论坛上,有院士直接断定所谓Precision Medicine不过就是个体化医疗/医学或者顶多再加个大数据。据卫生部提供中国卫生统计年鉴(2009-2013年)公布的数字显示,2012年,我国慢性病确诊患者2.6亿,慢性病导致死亡占总死亡85%,导致的疾病负担已占总疾病负担的70%;而2014年发现,中国每年因慢性病死亡860万人,其中300万人因慢病而过早死亡。

  也无怪乎国内IVD(体外诊断)行业发展如此迅猛,催生出了诸如迪安诊断、达安基因、艾迪康、广州金域等四大家。基因测序在IVD里面属于高端检测项目,被认为是Precision Medicine的入口。日前被《Nature》评为中国最著名的科学家之一的王俊博士就是此中的佼佼者,他率领的华大基因在这个行业的萌芽阶段就大手笔购入上百台Illumina的HiSeq 2000测序仪,成为全球测序通量最大的基因组中心,并先后参与了人类基因组、大熊猫基因组等计划。基因测序在未来可能会变为免费模式,这样有助于基因数据的积累,而该行业未来的盈利点将会落在对测序结果的解读上面,或许正因如此,王俊把目光投向了AI(人工智能)和大数据,相信未来会有更多新的跨界可能。

  对高新科技的运用,人类呈现出一种越来越懒的趋势,我们预测出一种技术路线图:电脑手持移动端可穿戴设备免持。免持是人类最为放松的操控状态。以VR眼镜为例,谁也不愿意带着一个厚重的大眼镜来享受视觉感官体验,更别说那愚蠢透顶的头戴设计会轻易毁去女士们精心设计的发型。好消息是卡内基梅隆大学的科学家研究出一种意念控制的形式来操控机器人的技术;而以色列的Umoove甚至开发出来一种眼球追踪技术,通过眼球的转换即可以操控游戏/翻页,若拓展应用在汽车驾驶、医疗领域,可以在主动安全、脑类疾病(如脑震荡)的评估预测上面起到非常关键的作用。而在不久前,Umoove也开放了SDK,我们可以在App Store里的Flying Experience体验Umoove的技术。

  说到眼球追踪,就不得不提到另一项技术虹膜识别。在生物识别领域,虹膜识别目前是被认为最为精准的一种识别方式。而且人的虹膜在出生半年后就已成型且终生不会发生变化,非常的稳定。笔者所在公司舜宇光学科技集团(HK:02382)是光学高科技领域的先行者。早先富士通发布的虹膜识别手机F-04G的摄像头模组就是由该公司负责设计生产。笔者也有幸亲身体验了这款手机的日文版和英文版(均未进入中国市场),发现开始录入虹膜信息的时间较长,约30秒左右,但是使用识别功能的时候几乎即时解锁(3秒左右),甚至像笔者这样的眼镜男也没有关系。但尚不能透过太阳镜,希望在这一点以后有较好的体验。未来虹膜识别将会应用到更为广泛的空间,比如电子移动支付、身份采集和识别、安防乃至云服务认证等。

  我们会发现很多高新技术最初就是源自一个实验室或者一个团队的简单构想。就在今年7月,清华大学电子工程系博士生导师鲍捷在《自然》杂志发表论文《基于胶体量子点纳米材料的光谱仪》,描述了一种基于胶体量子点纳米材料制作微型光谱仪的新方法。作为一种光谱仪微型化方法的新突破,这种方法为制作高性能、低造价、体积小于智能手机摄像头的微型光谱仪铺平了道路。其未来应用包括太空探索、个性化医疗、微流控芯片实验室诊断平台等。并且可能以低廉的造价进入消费者电子产品,比如用于无损的红酒品质鉴定等将来,我们可能会看到微小的、高分辨率的量子点光谱仪在家居智能传感器和物联网中被应用。

  这是一个野花盛开的年代,我们可以看到各路新技术新产品新概念得到了快速发展的契机,并且在发展中相互激荡交融渗透,形成奇妙的化学反应。

  这是一个野花盛开的年代,各路名不见经传的创业者,怀揣着对科技应用的美好憧憬,义无反顾的踏上前途未卜的征程,他们当中或许有人会成为下一个乔布斯、马斯克;他们当中或许更多的人会失败,凋落成为滋养这片热土的养料,但这难道不就是生活在这个野花盛开的年代最好的方式吗?!

  风吹渐暖,这已然是一个野花盛开的年代。

  本文作者察日苏,英文名Charles,舜宇光学科技集团战略发展中心战略分析师,浙江大学与加拿大麦吉尔大学全球制造管理与供应链管理双硕士,主要研究方向是前沿科技、Smart Machines、工业4.0等。

您可能还会对下面的文章感兴趣: