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當今社會,機器與機器之間彼此通信,其規(guī)模之巨,*。機器不僅完成諸如登機牌管理和座位分配等簡單任務,也即將開始承擔起智能電網及整個供應鏈的精簡工作。這一切都在催生一個以無止境的優(yōu)化為根基的經濟。
用不了多久,它們就將遍布每個角落——在街角雜貨店的掃碼機、路燈、交通信號燈中,還有汽車的導航系統(tǒng)和制動系統(tǒng)中。它們將在建筑物與智能電網之間孜孜不倦地傳送信息,當供應商的生產線出現(xiàn)故障時向工廠發(fā)出通知,并且了解和報告飛機引擎、海上風電場、心臟起搏器、可編程邏輯控制器等物體的狀況,預測它們的維護需求。它們就是軟件模塊,有時也稱代理。它們是一種全新的隱形經濟的組成部分,在這種經濟中,物體會與物體通話。簡而言之,它們就是物聯(lián)網。
鑒于物聯(lián)網突飛猛進的發(fā)展,在瑞士日內瓦和美國弗吉尼亞州萊斯頓均設有總部的全球標準化組織“互聯(lián)網協(xié)會”于2012年6月6日正式發(fā)布了名為IPv6的新互聯(lián)網協(xié)議(IP)標準。美國有線電視新聞網財經頻道(CNN Money)在該協(xié)議發(fā)布時報道稱,得益于這一發(fā)展,“將有足夠多的IP地址組合,讓全世界所有人在生命中的每一秒都可以有10億個IP地址生成。”這個總量超過3.4×1038!當我們考慮到目前全世界有70億人口,43億個IP地址,會認為如此高估IP地址需求量的預期簡直是無稽之談。但是如果我們想一想物質世界的浩瀚,便可知這個預期并沒那么離譜。事實上,思科系統(tǒng)公司的數據顯示,到2020年,世界上將有約500億臺聯(lián)網設備,其中數十億臺將隱蔽地內嵌于日常物體中,比如衣物、手機和汽車部件等。
自動化經濟。“憑借著傳感器的力量,我們正在迎來自動化經濟時代。” 圣塔菲研究院的經濟學家、技術思想家W. Brian Arthur教授如是道。他還舉例指出,如果在貨車上配備無線射頻識別(RFID)裝置,那么貨車的導航系統(tǒng)便可與路邊安裝的傳感器進行通信,隨之傳感器則將貨車所處的位置與實時路況加以比較,同時與貨車送貨目的地的供應鏈計算機系統(tǒng)互通信息,從而優(yōu)化貨車抵達送貨地點的時間。以往,上述每個環(huán)節(jié)都曾需要人工參與,這也意味著產生相應的成本和失誤。不過現(xiàn)如今,越來越多的此類流程都已經交給機器來完成,這將為整體經濟帶來巨大助益,同時也對全球的就業(yè)市場造成嚴峻挑戰(zhàn)。
正如車輛逐漸踏入與周邊系統(tǒng)進行通信的時代一樣,各類系統(tǒng)內部也會有自己的通信。西門子目前正與多家公司合作完成“面向未來電動汽車的強韌和可靠的計算環(huán)境”項目。這個項目得到了德國聯(lián)邦經濟部1000萬歐元的撥款,在該項目中,合作公司會針對未來電動汽車的軟件需求展開研究。
倘若照此發(fā)展,那么再遠一點,我們可以預見到一個自動化通信和優(yōu)化的時代,屆時也許終有一天,自動化通信可以連通并優(yōu)化供應鏈的每個環(huán)節(jié)。德國聯(lián)邦經濟部已經撥款2000萬歐元扶持一個項目,前面所描繪的藍圖正是這個項目的目標所在。該項目名為“基于無線射頻識別技術的汽車網絡(RAN),項目參與者正在全力開發(fā)面向汽車行業(yè)的標準化部件和信息管理系統(tǒng)。其構想是,當部件供應商的生產線大幅減速時,RAN將自動通知客戶,即整車制造商(OEM)。然后,整車制造商的智能系統(tǒng)對該信息進行評估,根據評估結果靈活調整生產計劃。在不同級別的供應商和整車制造商之間實現(xiàn)實時通信,有望帶來巨大的潛在經濟效益。
憑借版互聯(lián)網協(xié)議不可*的容量,未來或許終將有一天幾乎所有的物體都可以實時提供信息,報告自身的使用時間、工作記錄、材料成分和健康狀況。
融合現(xiàn)實與虛擬世界。在物聯(lián)網的短暫發(fā)展史中,最令人矚目的一件大事可能就是“火星科學實驗室”(又稱“好奇號”)的無縫開發(fā)、測試與制造。在西門子PLM(產品生命周期管理)軟件解決方案的幫助下,不同的零件、子系統(tǒng)的生產,甚至整個裝配都可以在虛擬環(huán)境中精確實現(xiàn)。由于其精度*,在進行大量的模擬之后,人們可通過計算機數字控制(CNC)的機器,原原本本地利用這些數據集在現(xiàn)實世界中制造這些部件。西門子工業(yè)業(yè)務領域*執(zhí)行官兼西門子管理委員會成員Siegfried Russwurm教授表示:“美國航空航天局在火星探測車項目上實現(xiàn)了一種模式轉變,它利用一個集成化數據庫,全面整合從產品設計到生產設計的所有環(huán)節(jié)。也就是說,它利用數據庫實現(xiàn)了從虛擬世界到現(xiàn)實世界的無縫對接。”
Daren Rhoades是西門子PLM軟件加利福尼亞州Cypress研發(fā)中心的產品研發(fā)高級經理,不久前剛剛結束在美國航空航天局“好奇號”探測車研發(fā)團隊的任務。他說道:“為航天器設計全新的設備成本極其高昂,因為這個過程涉及大量的工程和測試工作。但是有了我們的技術,美國航空航天局就可以輕而易舉地發(fā)現(xiàn)源自“好奇號”的研發(fā)和測試階段的相關信息和知識,并對其加以二次利用。這可節(jié)約大量資金。”
在虛擬世界中精確開發(fā)部件和系統(tǒng)并對其進行功能測試,可以帶來*的效率。切身體會這種高效性的當然并非只有美國航空航天局。比如在中國,各行各業(yè)由低收入、低科技含量向高收入、高科技的轉型,激發(fā)了人們對于虛擬化研發(fā)日益濃厚的興趣。中國朝陽的汽車行業(yè),特別是奇瑞和一汽,已引進了西門子PLM軟件技術部門推出的Tecnomatix。從工藝選擇和規(guī)劃,到仿真和生產,它將產品研發(fā)部門與制造工廠緊密聯(lián)系在一起。
虛擬世界與現(xiàn)實世界的連通,并不局限于工業(yè)領域。瑞士圣加侖大學技術管理學院院長Elgar Fleisch教授指出:“隨著物聯(lián)網將物質世界與互聯(lián)網連為一體,我們會看到無數的設備將擁有自己的主頁和相關應用。這樣的設備數量將呈井噴式增長。”Fleisch預測,從玩具到藥品,將來幾乎每一種物體都可以提供關于自身年份、材料構成和使用情況的實時信息。
歸功于一項名為SIPAT(西門子過程分析技術)的技術,醫(yī)藥行業(yè)正在實施的多個試點項目表明,在不遠的將來,就有可能查詢每顆藥丸中成分的產地和質量。照此看來,或許我們真的會需要那不計其數的IP地址!