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德國“智能服務世界”計劃助力工業(yè)4.0
閱讀：376 發(fā)布時間：2017-12-1日前，德國聯(lián)邦經(jīng)濟和能源部（BMWi）發(fā)布創(chuàng)新報告《智能服務世界》，對“智能服務世界I&II”計劃的資助項目進行了集中介紹，包括“汽車”領域的車載電子信息設備的數(shù)據(jù)安全保障、新一代汽車互聯(lián)網(wǎng)絡、智能汽車應用、公共交通工具售票系統(tǒng)兼容等項目；“美好生活”領域的智能房屋、醫(yī)療護理、公共基礎設施等項目；“智能生產(chǎn)”領域的城市內(nèi)生產(chǎn)和個性化生產(chǎn)、互聯(lián)機器通信、廣泛應用VR和AR設備等項目；“跨行業(yè)科技”領域的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)和技術平臺開發(fā)等項目。報告也列出了發(fā)展進程中的主要問題，分別是法律挑戰(zhàn)、安全的平臺結(jié)構設計、數(shù)字化商業(yè)模式/平臺經(jīng)濟、標準和標準化。
數(shù)字科技在*范圍內(nèi)快速發(fā)展。社會領域的數(shù)字化進程產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，經(jīng)過自動分析和處理之后可以廣泛應用于新的智能服務中，為人類社會創(chuàng)造更多福祉。
《智能服務世界》基本情況
BMWi 推出的“智能服務世界”促進計劃旨在通過具體的應用實例展示數(shù)字化變革為德國經(jīng)濟和社會帶來的機遇和優(yōu)勢，改善數(shù)字化變革的社會環(huán)境。
2016年開始的“智能服務世界Ⅰ”在計劃初期資助了16個項目，后又增加4個。這些項目都是在智能、互聯(lián)的技術系統(tǒng)基礎之上，對所收集數(shù)據(jù)開發(fā)了新的應用形式，提供更多的智能服務。鑒于*期計劃的良好成效， BMWi于2016年11月推出“智能服務世界Ⅱ”，拓展*期的資助領域，并預計在2017至2021年共投入5000萬歐元的資助金。
智能服務應用四大領域
汽車
在汽車領域，智能服務得到了越來越廣泛的應用。據(jù)預測，互聯(lián)汽車的市場潛力將從2015年的近320億歐元增長到2020年的1150億歐元，年增長率達24.3%。
之一：車載電子信息設備的數(shù)據(jù)安全保障
近些年來，一些新的車載IT系統(tǒng)開始允許第三方軟件提供商的加入，還有的可以讓系統(tǒng)與智能手機相連接，這些新的發(fā)展趨勢增加了汽車IT系統(tǒng)受到攻擊的可能性。在這樣的背景下，“智能服務世界”資助了車載數(shù)據(jù)安全保護方面的項目，如安全型車載應用平臺、汽車數(shù)據(jù)使用保護等。
之二：更快的新一代汽車互聯(lián)網(wǎng)絡
當前的4G以及未來的5G互聯(lián)網(wǎng)是一切汽車智能服務發(fā)揮作用的基礎，汽車之間的互聯(lián)必須通過快速穩(wěn)定的信息傳遞途徑才能實現(xiàn)。目前已經(jīng)出現(xiàn)了專門用于機器之間信息交換的互聯(lián)網(wǎng)絡，如LTE-MTC（Machine Type Communication，機器型通信）和LTENB-IoT （Narrowband Internet of Things，窄帶物聯(lián)網(wǎng)），“智能服務世界”將繼續(xù)支持在此基礎上的交通領域的新一代移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，如LTE-V2V、LTE-V2N等，這是提升汽車安全性以及開發(fā)自動駕駛汽車的重要技術前提。
之三：多方面的智能汽車應用
“智能服務世界”支持多方面的智能汽車應用開發(fā)：比如建立一個云計算平臺，通過汽車傳感器收集時間和位置信息，的反映準確的路況信息，省去了額外的人力物力投入；在停車方面，通過路旁或地面安裝的傳感器，公共充電樁、停車場的空位信息可以及時反饋給車主；另外，汽車數(shù)據(jù)的新應用形式也讓保險公司開始改變自己的經(jīng)營模式和產(chǎn)品種類，比如一種新型險種就是根據(jù)司機的駕駛習慣來確定保費，如果司機能夠一直遵守交通規(guī)則、小心駕駛，就會得到額外的保費優(yōu)惠，而這些駕駛習慣都是通過車載的通信設備或智能手機應用記錄的信息反映出來的；還有一些物流方面的項目，如“智能數(shù)據(jù)網(wǎng)”項目，致力于開發(fā)交通、通信設備、公司信息在交通物流領域的綜合應用。
之四：提高公共交通工具售票系統(tǒng)的兼容性
建立一個統(tǒng)一的、覆蓋多個領域的售票系統(tǒng)是“智能服務世界”資助的重點。例如建立一個國家公共交通工具售票平臺，通過更加安全的數(shù)字化身份驗證方式，讓人們能夠直接通過智能移動設備實現(xiàn)購票和驗票。
美好生活
實現(xiàn)生活領域的智能服務，除了要開發(fā)各類服務軟件，還需要開發(fā)用于數(shù)據(jù)收集和交換的智能硬件設備以及智能平臺，而目前在生活用品中逐漸加入處理器和內(nèi)置系統(tǒng)則促進了這一趨勢的發(fā)展。“智能服務世界”在這一領域支持的項目主要有：
“智能房屋”：這種新式房屋以信息和傳感器技術為基礎，能夠?qū)崿F(xiàn)房屋內(nèi)部和房屋之間*的互聯(lián)。房屋中所有設備，如暖氣、冰箱、照明、洗衣機等全部自動化和智能化，并以居住者的需求為導向進行設計。
醫(yī)療護理領域：通過新型智能設備，病人的關鍵健康數(shù)據(jù)將會被自動監(jiān)測，在緊急時刻還可以自動通知相關醫(yī)療機構，提高了護理的質(zhì)量。
公共基礎設施：通過智能系統(tǒng)的應用，鄉(xiāng)鎮(zhèn)間、區(qū)域間以及全國范圍的公共基礎設施可以提高使用效率、降低使用成本、提升安全系數(shù)，如供電、供水、能源、電信系統(tǒng)等。這些設施對人們的日常生活以及經(jīng)濟社會的正常運行十分重要，而且通常相互之間有著緊密的關聯(lián)，因此更加需要一個統(tǒng)一的智能信息管理系統(tǒng)進行統(tǒng)籌。
智能生產(chǎn)
“智能服務世界”在生產(chǎn)領域的主要目標是，讓德國企業(yè)成為全面的生產(chǎn)解決方案提供者，支撐德國的生產(chǎn)大國地位。
之一：城市內(nèi)生產(chǎn)和個性化生產(chǎn)
未來生產(chǎn)的區(qū)位正在向離顧客群體較近的城市周邊、甚至城市中轉(zhuǎn)移。城市中的智能生產(chǎn)意味著要共同改善生產(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境，企業(yè)要盡可能讓自己的生產(chǎn)過程適應城市環(huán)境，這就要求生產(chǎn)流程必須更加靈活，這正是智能服務在生產(chǎn)領域的一大發(fā)展?jié)摿λ凇?/span>
另外一個發(fā)展趨勢則是顧客對于產(chǎn)品的個性化要求越來越高。開發(fā)能夠滿足生產(chǎn)個性化要求的生產(chǎn)模式是當前BMWi資助重點：如建立生產(chǎn)平臺，將增材制造融合到消費品領域的個性化大規(guī)模生產(chǎn)和B2C市場中；致力于實現(xiàn)zui小批量生產(chǎn)的項目，也就是所有生產(chǎn)出的產(chǎn)品都是*的，其中運用了工業(yè)4.0技術作為生產(chǎn)計劃和管理的硬件工具；還有一些專門研究增材制造對個性化生產(chǎn)作用的項目等。
之二：互聯(lián)機器間通信
“智能服務世界”致力于推動互聯(lián)機器通信模式的發(fā)展：如建立在信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)領域的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的服務平臺，將現(xiàn)有的生產(chǎn)設備改造成符合工業(yè)4.0生產(chǎn)模式要求的智能設備；致力于研究根據(jù)傳感器和訂單信息，實現(xiàn)生產(chǎn)設備自我優(yōu)化；根據(jù)機器收集的信息，自動分配進行設備維護的技術人員的數(shù)量和時間；此外，互聯(lián)機器在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域也開始廣泛應用，“智能農(nóng)業(yè)世界”項目的目標是探索如何實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程的智能互聯(lián)。
之三：廣泛應用VR和AR設備
“智能服務世界”計劃在VR和AR領域資助一批具有發(fā)展前景的項目，包括建立服務平臺，將企業(yè)應用的所有AR設備、生產(chǎn)和物流系統(tǒng)以及公司內(nèi)部軟件連接起來，使它們可以實現(xiàn)相互的信息查閱和交換，以此讓中小企業(yè)可以更加方便的發(fā)展和使用AR技術；致力于開發(fā)智能眼鏡的新組成部分以及相關服務在工業(yè)領域的應用，希望讓產(chǎn)品信息直接通過眼鏡展現(xiàn)在工人眼前。
跨行業(yè)科技
“智能服務世界”報告中的跨行業(yè)科技主要指一些數(shù)字化平臺、生態(tài)系統(tǒng)或線上市場，企業(yè)可以在這些平臺上提供商品、數(shù)據(jù)以及一些的智能服務，同時，他們也可以在上面獲得自己所需要的商品和服務。
很多“智能服務世界”資助的項目，都是以開發(fā)這樣的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)和技術平臺為目標，其中的一些項目成果已經(jīng)得到了應用。另一方面，這些項目的執(zhí)行者同時也會利用其他供應商開發(fā)的開源基礎平臺和組件，比較有名的IT生態(tài)系統(tǒng)包括阿帕奇軟件基礎平臺、OpenStack平臺、Linux平臺等。另外，由于這些生態(tài)系統(tǒng)的開源特點，其受到網(wǎng)絡攻擊的概率也相應提高，因此也出現(xiàn)了一些保護生態(tài)系統(tǒng)安全的研究。
問題和挑戰(zhàn)
雖然“智能服務世界”所資助的項目的領域和目標均不盡相同，但它們在執(zhí)行過程中面臨了一些共同的問題和挑戰(zhàn)，能否得到妥善的解決關系到整個計劃的成敗。
1.法律挑戰(zhàn)
通過不同的來源收集盡可能多的數(shù)據(jù)，進行分析和應用，這是智能服務世界能夠成為現(xiàn)實的一大前提，但這些行為和活動不可避免的要牽扯到數(shù)據(jù)安全問題。因此，“智能服務世界”專門進行了“法律挑戰(zhàn)”方面的研究，重點的研究主題包括：數(shù)字平臺的管理框架、數(shù)據(jù)應用、數(shù)據(jù)保護和數(shù)據(jù)產(chǎn)權、競爭以及平臺使用者的隱私保護等。zui基本的一條原則是所有對數(shù)據(jù)的收集、使用和儲存必須首先征求數(shù)據(jù)相關方的意見。未來還會繼續(xù)開展民法和法律處罰方面的研究。
2.更加安全的平臺結(jié)構設計
智能服務平臺的設計首先應該遵循共同的法律標準，無論是數(shù)據(jù)的使用、數(shù)據(jù)與服務的結(jié)合、數(shù)據(jù)敏感性還是數(shù)據(jù)的可信度，都需要有一個穩(wěn)固的法律基礎。比如在數(shù)據(jù)使用和保護方面，涉及到使用權限和責任劃分的問題，數(shù)據(jù)提供商、服務供應商、平臺運營商以及用戶之間的權責分配問題還有待解決。在身份管理方面，關注重點使用管理、不同安全級別的法律管理以及動態(tài)法律*，跨服務和跨平臺的身份驗證程序以及與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的應用模式是目前相關項目的發(fā)展方向。此外，平臺的反應速度、兼容性、IT安全、組織模式等都是在構建一個安全、的平臺時需要應對的問題。
3.數(shù)字化商業(yè)模式/平臺經(jīng)濟
數(shù)字化的商業(yè)模式要求企業(yè)站在用戶的角度，將數(shù)字化技術用于開發(fā)具有高度靈活性且便于用戶使用的新產(chǎn)品和新服務。這種新型商業(yè)模式下出現(xiàn)的數(shù)字化市場也與傳統(tǒng)市場不同，它以數(shù)據(jù)為基礎，并且高度依賴相應的數(shù)字化平臺。這樣的新商業(yè)模式對企業(yè)和用戶都意味著新的挑戰(zhàn)，需要一定的適應過程。
4.標準和標準化
標準和標準化問題不僅涉及不同應用領域共同的主題，如通信方式、連接方式、數(shù)據(jù)安全、基礎設施等，也包括某一應用領域單獨面對的問題，如生產(chǎn)自動化、傳感器布置等。企業(yè)需要面對的挑戰(zhàn)首先是要判斷當前的通行標準在多大的程度上可以保留和應用于新的數(shù)字化領域，哪些標準需要進行修改或重新制定；另一個挑戰(zhàn)則是不同領域和不同層面的數(shù)字化技術應用主體需要共同討論標準的制定問題，并在必要的情況下進行合作。這是通過“智能服務世界”的資助項目需要解決的重要問題。