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AIoT+工業(yè)4.0,,究竟會發(fā)生什么,?

2021-09-05
來源:移遠通信

  近年來,,隨著各行各業(yè)數(shù)字化轉型的不斷深入,人們越發(fā)能夠感受到,,數(shù)字智能時代正在加速向我們走來,。

  以5G、云計算,、邊緣計算,、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的數(shù)字前沿科技,,與行業(yè)領域進行深度融合,,落地孵化出大量的創(chuàng)新應用場景。這些場景,,不僅改變了行業(yè)的工藝和流程,,還顛覆了商業(yè)模式,,重構了產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局,。

  最為典型的,就是一直以來被稱為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的工業(yè)制造業(yè),。

  眾所周知,,工業(yè)是最重要的物質(zhì)生產(chǎn)部門,也是國力的象征,。它不僅為人們的物質(zhì)生活提供必要的消費品,,還為整個社會發(fā)展提供原材料和動力,支撐國家的經(jīng)濟自主,、政治獨立以及國防安全,。

  縱觀18世紀以來的人類近代史,其實就是工業(yè)革命的發(fā)展史。從蒸汽機開始,,人類歷經(jīng)了三次工業(yè)革命的洗禮,,才實現(xiàn)了生產(chǎn)力的飛躍,并一步步走到了現(xiàn)在的信息時代,。

  如今,,數(shù)字技術浪潮與工業(yè)技術升級相融合,又將催生第四次工業(yè)革命,。這次革命,,又會如何重塑人類社會的運作模式呢?AIoT+工業(yè)4.0,,究竟會朝著怎樣的方向發(fā)展,?

  大家不妨隨著這篇文章,來深度了解一下數(shù)智制造的未來場景,。

  AIoT,,如何賦能工業(yè)制造

  對于第四次工業(yè)革命,大家應該都有所了解,。這是一次以人工智能,、虛擬現(xiàn)實、石墨烯,、基因技術,、量子信息、可控核聚變,、清潔能源以及生物技術為突破口的工業(yè)革命,。

  站在工業(yè)制造業(yè)的角度來說,它最大的變化,,就是數(shù)字智能技術的深入應用,,以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet)的引入。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),,完全不同于我們每天使用的手機互聯(lián)網(wǎng)(消費互聯(lián)網(wǎng)),。它是行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的代表,也是新一代ICT(信息通信)技術與OT(工業(yè)操作)技術的深度融合,。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)既是工業(yè)基礎設施的數(shù)字化升級,,也是工業(yè)流程和工業(yè)經(jīng)濟生態(tài)的演進。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對人,、機,、物、系統(tǒng)等的全面連接,,可以構建覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈,、全價值鏈的全新制造和服務體系,。這個體系,以信息化,、網(wǎng)絡化,、智能化為基礎。它的驅動力,,除了化石燃料和電力之外,,還包括算力和連接力。

  在算力和連接力的幫助下,,工業(yè)制造分工協(xié)作將會進一步細化,,生產(chǎn)流程也會被深度優(yōu)化。生產(chǎn)過程中的研發(fā),、生產(chǎn),、質(zhì)控和維保等環(huán)節(jié),都會由人工控制,,改為算力控制,。算力的終極表現(xiàn)形式,就是AI人工智能,。

  說了半天,,可能大家會覺得過于抽象,難以理解,。接下來,,我們不妨通過幾個案例,看看數(shù)字智能究竟如何賦能工業(yè)制造,,提升生產(chǎn)效率,。

  首先,我們看一個流水線工業(yè)機器人智能分揀的案例,。

  進入21世紀后,,工業(yè)機器人、機械臂被廣泛采用,,取代了部分流水線員工,。早期的機器人,只能接受特定的指令和程序,,執(zhí)行少量的固定操作,,基本不具備智能,。

  當傳送帶送來了不同的物品,,機器人不能對物品進行類別判斷,更無法進行區(qū)別處理,。

  引入了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之后,,情況就不一樣了,。

  通過對機器人安裝通信模組,可以將機器人攝像頭拍攝的物品圖像上傳云端,,云端進行圖像識別,,結合機器學習和人工智能算法,提前判斷物品類別,。然后,,機器人在云端的指令下,驅動機械臂,,在準確的位置抓取物品,,進行分類。

  這樣一來,,機器人就真正達到了和流水線工人一樣的處理能力,,甚至更強。

  我們再來看另外一個案例——結合AIoT技術的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,。

  產(chǎn)品質(zhì)檢,,以前一直都是自動化干預的難點。因為產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷的問題點較多,,損壞的位置和形態(tài)也不一樣,,傳統(tǒng)自動化機械無法進行準確判斷,只能靠人工進行識別判斷,。

  現(xiàn)在,,同樣是借助攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集設備,,可以對檢驗對象進行高速拍照,,然后將數(shù)據(jù)發(fā)到云端。云端結合機器學習,,判斷缺陷類別,,例如虛焊、漏焊,、腐蝕,、斷裂等,然后指示機械臂,,將次品標識,、挑出。

  更厲害的是,,AI不僅可以判斷產(chǎn)品缺陷,,還可以總結缺陷規(guī)律,幫助生產(chǎn)線找到缺陷的可能原因,,進行改正規(guī)避,。

  AIoT核心要素分析

  通過上面兩個例子,,我們可以看到,想要實現(xiàn)真正的數(shù)字智能,,離不開這么幾個重要元素:

  首先,,必須擁有性能強大的數(shù)據(jù)采集設備,包括超高分辨率的攝像頭,,超細精度的傳感器,,等等。數(shù)據(jù)采集設備是數(shù)據(jù)之源,。沒有數(shù)據(jù),,一直都免談。

  其次,,我們需要高性能且無處不在的通信網(wǎng)絡,。

  一個完整的網(wǎng)絡,包括終端和網(wǎng)絡側設備,。終端這邊決定網(wǎng)絡性能的,,就是模組。

  近年來,,隨著時代的發(fā)展,,無線通信技術在通信能力上已經(jīng)大幅追近了與有線通信技術之間的差距。而且,,無線技術本身還有靈活部署,、免布線覆蓋的優(yōu)勢,所以,,正在工業(yè)制造,、物流運輸、教育醫(yī)療,、城市治理方面廣泛應用,。

  無線模組的能力也在突飛猛進,功耗不斷降低,,集成度越來越高,,往往一個模組可以支持多種制式和功能。例如移遠通信的Rx500x系列模組,,在支持2/3/4/5G的同時,,還提供GNSS定位、eSIM等功能,。

  5G,,是目前技術最先進的通信技術。它具有大帶寬,、低時延,、海量連接等特點,非常適合工業(yè)制造場景,。前面我們案例里面提到的高速圖像識別,,海量高清圖像的傳輸,就需要5G這樣的高速網(wǎng)絡,。

  而且為了快速實現(xiàn)拍照,、分析、處理的閉環(huán),,需要網(wǎng)絡擁有極低的時延,,這個也是5G的強項。5G空口端到端時延可以控制在幾毫秒,,且抖動低,,可靠性高,完全符合工業(yè)場景要求,。

  3GPP R16標準確定之后,,5G工業(yè)模組正在不斷涌現(xiàn),賦能了工業(yè)場景的5G化,。

  最后,,就是強大的算力平臺。

  借助模組和網(wǎng)絡,,數(shù)據(jù)得以暢通流動,,進入云端。云端結合大數(shù)據(jù)分析,,對海量的IoT數(shù)據(jù)進行處理,,通過在這些數(shù)據(jù)上構建合適的算法模型,就能實現(xiàn)生產(chǎn)流程的智能化,,用高效的AI取代人工,,提升效率,降低成本,。

  值得一提的是,,AI算力的運用,既可以在云計算中心完成,,也可以在邊緣計算節(jié)點完成,,甚至可以在具有AIoT能力的通信模組上直接完成。

  數(shù)智時代的通信模組,,不僅通信能力強,,算力也在不斷增強,可以承擔越來越多的端計算任務,,包括人工智能算法的運行,。

  例如移遠通信的智能模組SG500Q,、SA800U、SC66,、SC665S等產(chǎn)品,,就具備基礎的AI算力,集成高算力CPU,、高性能GPU及NPU,,可以完成不少運算工作,分擔云端的壓力,。

  端計算,、邊緣計算、云計算相結合,,實現(xiàn)了算力的無處不在,,既有效減少了網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的負荷,也減少了數(shù)據(jù)處理的時延,。

  結語

  數(shù)字智能時代,,最寶貴的是什么?是想象力,。

  我們的社會,,擁有百行千業(yè),每個行業(yè)都有自己的工作場景,。數(shù)字智能技術是一種賦能,,究竟如何利用這種賦能,深入改造自己所處的行業(yè),,是每個行業(yè)人都必須深入思考的問題,。

  僅從工業(yè)制造場景來說,目前涌現(xiàn)出的各種數(shù)字化應用,,已經(jīng)在潛移默化地顛覆我們的行業(yè)——在智慧礦場,,無人礦機和礦車正在有條不紊地進行礦石的挖掘和搬運;在智慧碼頭,,身處舒適空調(diào)房間的工作人員,,正在遠程操作吊機,進行貨柜調(diào)運,;在智慧電網(wǎng),,無人巡檢機器人正在對輸配電設備進行嚴格的檢查……

  量變產(chǎn)生質(zhì)變,無數(shù)細分場景的演進,,最終推動產(chǎn)業(yè)的變革,。

  未來已來,讓我們拭目以待!




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