在工業(yè)4.0時代氯窍,消費者可以依個人需求決定產(chǎn)品寒淌,并直接與工廠溝通嫡服,而工廠會朝智能工廠(Smart Factory)邁進,并發(fā)展“隨選生產(chǎn)”年笋,實時制定生產(chǎn)計劃伍戚,以達到消費者個人的需求(即便只有一張訂單和一個產(chǎn)品)味专,這整個發(fā)展需要智能網(wǎng)實系統(tǒng)(Cyber-Physical System雌她,簡稱CPS)及物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things透汞,簡稱IoT)相關(guān)軟硬件及基礎(chǔ)設(shè)施的配合,以開創(chuàng)人機和諧共存的環(huán)境政用,使傳統(tǒng)制造業(yè)變得更智能化與更有效率薄肉,相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)包括有:物聯(lián)網(wǎng)、人工智能倘灸、大數(shù)據(jù)某亩、云端運算和網(wǎng)絡(luò)安全等,這些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展同時代表著無限商機與挑戰(zhàn)热某。
物聯(lián)網(wǎng):工業(yè)4.0的核心
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是工業(yè)4.0的核心基礎(chǔ)腻菇。根據(jù)BI Intelligence估計,到2017年連網(wǎng)硬件出貨量將超越智能手機昔馋,而世界經(jīng)濟論壇(WEF)預(yù)測2020年將會有300億臺設(shè)備連接到物聯(lián)網(wǎng)筹吐,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)潛藏商機超過1兆美元。而什么是物聯(lián)網(wǎng)?簡單地說秘遏,是指每個物品丘薛、人或生物,都會有一個唯一標(biāo)識符邦危,通過感測系統(tǒng)與外圍組件洋侨,如:無線射頻辨識(Radio Frequency IDentification ,簡稱RFID)倦蚪、傳感器希坚、嵌入式系統(tǒng)、計算機視覺設(shè)備…等收集信息陵且,再經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)傳遞信息裁僧,人或是機器就可以依據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進行分析與決策,進而控制已經(jīng)連上網(wǎng)絡(luò)的物體嵌鳖,執(zhí)行決策的任務(wù)织扰,連上物聯(lián)網(wǎng)的物體間也可以互相溝通與協(xié)作,物聯(lián)網(wǎng)軟硬件的蓬勃發(fā)展及裂,讓工業(yè)4.0的智能網(wǎng)實系統(tǒng)(CPS)及智能工廠的實現(xiàn)更進一步率肉。物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)包括:RFID、有線及無線傳感器等負責(zé)收集數(shù)據(jù)的感測技術(shù)與硬件嘀矢,以及ZigBee剑三、IEEE802.15.4、WirelessHART等通訊協(xié)議或是802.11昵例、Wi-Fi矩汪、4G LTE等行動通訊協(xié)議等網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)及網(wǎng)通設(shè)備端皮。
人工智能:工業(yè)4.0的腦神經(jīng)
人工智能(Artificial Intelligence,簡稱AI)最早是在1956 年Dartmouth學(xué)會上提出拒凝,系指由人工制造出來的系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的智能腰凫。美國學(xué)者預(yù)測,2045年機器的智慧將超過人牢裳,但其實機器擁有過人的智慧并不乏先例逢防,在1989年IBM的超級計算機“深藍”即戰(zhàn)勝了西洋棋棋王毛雇,而Google的人工智能系統(tǒng)AlphaGo在2016年也打敗韓國的世界圍棋棋王鼎兽。人工智能涵跨計算器與信息篮撑、數(shù)理邏輯棵欧、控制與自動化理論润樱、仿生學(xué)沦望、生物學(xué)孟害、認知心理學(xué)腕让、經(jīng)濟學(xué)和哲學(xué)等多門學(xué)科晦墙,以及知識獲取悦昵、推理、搜尋和數(shù)學(xué)優(yōu)化偎痛、類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)旱捧、深度學(xué)習(xí)、知識處理系統(tǒng)踩麦、計算機視覺枚赡、智能機器人…等研究,人工智能的深度學(xué)習(xí)與專家系統(tǒng)的建立將帶動工業(yè)4.0的深度發(fā)展谓谦。
大數(shù)據(jù)及云端運算:工業(yè)4.0的關(guān)鍵支撐
大數(shù)據(jù)(Big Data)又稱海量數(shù)據(jù)蛹拜,其數(shù)據(jù)源可能是過去人工或機器記錄的數(shù)據(jù),或物聯(lián)網(wǎng)硬件不斷產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)贺坝,也可能是已經(jīng)存在互聯(lián)網(wǎng)上的信息慰颊,數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量會一直產(chǎn)生或更新,而形成海量數(shù)據(jù)俘噩。數(shù)據(jù)大并無實質(zhì)意義辱折,智能化制造的關(guān)鍵技術(shù)在大數(shù)據(jù)的分析,也是機器深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵技術(shù)逾辕,其重點在于預(yù)測财调,利用數(shù)據(jù)探勘的技術(shù),在海量數(shù)據(jù)中找到原本不易發(fā)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)性或是經(jīng)驗煮沸,以快速累積經(jīng)驗值兔触,并做出精準(zhǔn)的預(yù)測與決策。
大數(shù)據(jù)與云端運算相輔相成腾枣。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)將云端運算定義為:云端運算是一種模式审炬,能方便且隨需求應(yīng)變地通過連網(wǎng)存取廣大的共享運算資源(如網(wǎng)絡(luò)极金、服務(wù)器、儲存潮峦、應(yīng)用程序囱皿、服務(wù)等),并可通過最少的管理工作與服務(wù)供應(yīng)者互動跑杭,快速提供各項服務(wù)铆帽。在云端運算里基本可分為公有云及私有云咆耿,一般來說德谅,大企業(yè)會建立私有云,建設(shè)“網(wǎng)絡(luò)儲存服務(wù)器”(Network Attached Storage萨螺,簡稱NAS)窄做,自己控管企業(yè)內(nèi)部所有的數(shù)據(jù),而中小企業(yè)或個人則大多會使用公有云慰技,如:免費的百度云椭盏、Dropbox、Google吻商、Amazon以量計價的公有云端服務(wù)等掏颊,未來的云端運算發(fā)展,由于海量數(shù)據(jù)在云端進行儲存與運算址檀,因此锌褒,網(wǎng)絡(luò)安全對于大數(shù)據(jù)及云端運算而言,將具有極關(guān)鍵之地位绍堪,更是讓工業(yè)4.0的發(fā)展勇湃,可以無后顧之憂的重要支撐。
工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)璃疫,包括:物聯(lián)網(wǎng)迅忙、人工智能、大數(shù)據(jù)與云端運算等窖韧,已全面應(yīng)用在我們的日常生活及制造業(yè)姆巨,除了促進傳統(tǒng)制造業(yè)智能化生產(chǎn),提升產(chǎn)業(yè)競爭力姐蝠,也逐漸改善人們的生活嫩碘,滿足消費者客制化,面對未來工業(yè)4.0的浪潮驹柴,我們應(yīng)及早認識與學(xué)習(xí)工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)饼瓮,并有效地整合與運用,以在工業(yè)4.0時代占有一席之地夹厌。
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