智能物聯(lián)安全等技術(shù)全力賦能服務(wù)型制造

8月2日，受工業(yè)和信息化部政策法規司委托，浙江省經(jīng)濟和信息化廳、中國服務(wù)型制造聯(lián)盟共同主辦的“服務(wù)型制造萬(wàn)里行——走進(jìn)浙江·寧波”成功舉辦，這是該系列會(huì )議在2022年的首場(chǎng)活動(dòng)，并將由此拉開(kāi)服務(wù)型制造領(lǐng)域內多項重大活動(dòng)的序幕。而人工智能(AI)、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)，以及它們之間的結合將為服務(wù)型制造的發(fā)展添加巨大的動(dòng)力。

備受重視且發(fā)展迅速的服務(wù)型制造新模式

服務(wù)型制造與綠色制造和智能制造一起，已被寫(xiě)入了2021年公布的《第十四個(gè)五年規劃和2035年遠景目標綱要》；而此前，工業(yè)和信息化部已聯(lián)合15個(gè)部門(mén)印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)服務(wù)型制造發(fā)展的指導意見(jiàn)》，明確了“十四五”期間發(fā)展服務(wù)型制造的總體要求、主要目標以及重點(diǎn)任務(wù)。中央政府對服務(wù)型制造的引導和推動(dòng)帶來(lái)了我國先進(jìn)制造業(yè)與現代服務(wù)業(yè)的深度融合，增強了我國制造業(yè)核心競爭力并成為引領(lǐng)相關(guān)領(lǐng)域ICT技術(shù)，尤其是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動(dòng)力。

工業(yè)和信息化部產(chǎn)業(yè)政策與法規司一級巡視員于曉東表示，發(fā)展服務(wù)型制造，有利于降低制造業(yè)中間投入成本、提高產(chǎn)品附加值，不僅能優(yōu)化制造業(yè)要素投入比例、催生新功能，還能拉近生產(chǎn)和消費的距離，打通生產(chǎn)、流通、消費渠道。對于促進(jìn)制造業(yè)提質(zhì)增效、提升產(chǎn)業(yè)鏈現代化水平、推動(dòng)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。接下來(lái)要進(jìn)一步增強制造業(yè)核心競爭力，進(jìn)一步提升信息技術(shù)應用能力，發(fā)揮合力、統籌協(xié)調,全力推進(jìn)服務(wù)型制造加快發(fā)展。

“服務(wù)型制造萬(wàn)里行”是工業(yè)和信息化部推動(dòng)服務(wù)型制造走進(jìn)重點(diǎn)地區、重點(diǎn)行業(yè)，走進(jìn)中小企業(yè)的品牌會(huì )議，截至目前已在全國18個(gè)省、市開(kāi)展了20場(chǎng)活動(dòng)，里程累計達3萬(wàn)公里。而即將于8月18日-19日在杭州召開(kāi)的，由工業(yè)和信息化部及浙江省人民政府共同舉辦的“第五屆中國服務(wù)型制造大會(huì )”將成為2022年服務(wù)型制造領(lǐng)域最重要的活動(dòng)，大會(huì )將系統而全面地展示我國服務(wù)型制造發(fā)展現狀與趨勢。

在本次寧波會(huì )議上，中國社會(huì )科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所研究員、中國服務(wù)型制造聯(lián)盟專(zhuān)委會(huì )副主任羅仲偉認為，隨著(zhù)生產(chǎn)力水平的提高，制造業(yè)企業(yè)為了滿(mǎn)足消費者需求，提高經(jīng)濟效益，向服務(wù)型制造拓展和提升已是大勢所趨。要實(shí)現“制造+服務(wù)”“產(chǎn)品+服務(wù)”的深度融合，就要通過(guò)技術(shù)賦能、商業(yè)模式的改變，把更多的市場(chǎng)要素、服務(wù)要素拉進(jìn)來(lái)，更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，不斷提升自我，向全球價(jià)值鏈中高端邁進(jìn)。

 因此，無(wú)論是各級政府還是經(jīng)濟學(xué)家，以及中國服務(wù)型制造聯(lián)盟這樣的行業(yè)組織和廣大的制造企業(yè)，都對采用最新的ICT技術(shù)來(lái)賦能服務(wù)型制造有共同的認識。服務(wù)型制造作為一種全新的發(fā)展模式，所涉及的ICT技術(shù)很多，如寧波市在“數字先行，提升支撐能級”方面，已建成行業(yè)云制造、創(chuàng )新設計協(xié)同、工業(yè)大數據等各類(lèi)制造業(yè)服務(wù)平臺40余個(gè)，為中小企業(yè)轉型發(fā)展提供綜合服務(wù)支撐。

 本文將介紹幾種與企業(yè)在引入服務(wù)型制造模式、為制造業(yè)增加服務(wù)要素時(shí)常見(jiàn)到的技術(shù)，以及這些技術(shù)自身正在發(fā)生的創(chuàng )新將給相關(guān)服務(wù)帶來(lái)的新價(jià)值或者成本降低。這些技術(shù)包括人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息安全技術(shù)，希望讀者朋友們舉一反三擴展更多創(chuàng )新技術(shù)及更廣的應用范圍，實(shí)現技術(shù)及解決方案提供商和制造業(yè)企業(yè)雙贏(yíng)。

人工智能技術(shù)

在企業(yè)增服務(wù)的過(guò)程中，人工智能正在扮演越來(lái)越重要的角色，例如語(yǔ)音助理是一種非常常見(jiàn)而且必要的工具，在服務(wù)業(yè)發(fā)達的美國有超過(guò)1.1億個(gè)語(yǔ)音助理在發(fā)揮作用。語(yǔ)音助理采用交互式人工智能（CAI）技術(shù)，屬于機器學(xué)習（ML）的子集深度學(xué)習（DL），通過(guò)機器實(shí)現語(yǔ)音識別、自然語(yǔ)言處理和文本到語(yǔ)音的自動(dòng)化。CAI流程通常有三個(gè)關(guān)鍵的功能模塊：語(yǔ)音轉文本（STT，也稱(chēng)為自動(dòng)語(yǔ)音識別或ASR），自然語(yǔ)言處理（NLP）和文本轉語(yǔ)音（TTS）或語(yǔ)音合成。

現在，大多數中小型企業(yè)都可以使用云服務(wù)商提供的云API，輕松地將語(yǔ)音接口添加到他們的產(chǎn)品中。然而，當這些工作負載的規模增加時(shí)，使用這些云API的成本將會(huì )變得過(guò)高，迫使企業(yè)尋求其他解決方案。此外，許多企業(yè)運營(yíng)對數據安全性有更高的要求，因此需要將解決方案必須保留在企業(yè)的數據安全范圍內。同時(shí)，相對于使用云或者大量服務(wù)器的人工智能方案，基于先進(jìn)芯片的“盒裝”解決方案將在制造業(yè)增服務(wù)中提供快捷的支持

表1：Achronix ASR解決方案與云API服務(wù)的對比總結

創(chuàng )新的現場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列（FPGA）器件供應商Achronix與AI推理專(zhuān)業(yè)技術(shù)公司Myrtle.ai合作，利用其MAU推理加速引擎在FPGA上實(shí)現了語(yǔ)音識別中很常見(jiàn)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（RNN）計算。該設計已集成到Achronix Speedster?7t AC7t1500 FPGA器件中，可以利用該器件上的二維片上網(wǎng)絡(luò )（2D NoC）和機器學(xué)習處理器（MLP）等關(guān)鍵架構優(yōu)勢，大幅提高實(shí)時(shí)ASR神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的加速處理，從而與服務(wù)器級中央處理器（CPU）相比，可處理的實(shí)時(shí)數據流（RTS）的數量增加2500%，將使用CAI來(lái)實(shí)現語(yǔ)音轉錄的成本降低高達90%。具體技術(shù)細節請到Achronix微信公眾號上閱讀相關(guān)白皮書(shū)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是制造業(yè)在為其商業(yè)模式增加服務(wù)的過(guò)程中不可或缺的技術(shù)，也是今天工廠(chǎng)中智能制造等先進(jìn)制造模式的重要信息傳輸體系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括一個(gè)很廣泛的技術(shù)與產(chǎn)品門(mén)類(lèi)，包括電信運營(yíng)商在授權頻段上提供的4G和5G蜂窩網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)技術(shù)，也包括Wi-Fi、藍牙、Zigbee、Thread和Matter等基于2.4GHz的ISM公共免授權頻段的無(wú)線(xiàn)連接，以及Wi-SUM等低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術(shù)，各種協(xié)議和技術(shù)針對不同的應用場(chǎng)景都有很大的需求。

同時(shí)，因為在聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)等實(shí)際應用中，不僅需要將具體的業(yè)務(wù)/服務(wù)/傳感器數據傳回到總部信息中心，而且還需要及時(shí)將完成這些業(yè)務(wù)/服務(wù)時(shí)的精準位置與時(shí)間信息一起傳回到總部，以形成完整的服務(wù)記錄或者商業(yè)決策依據。所以，服務(wù)型制造不僅推動(dòng)了各種物聯(lián)網(wǎng)通信芯片和解決方案的開(kāi)發(fā)，而且也成為了我國自主開(kāi)發(fā)的北斗衛星導航定位系統的重要應用方向，諸如泰斗微電子等領(lǐng)先的北斗芯片企業(yè)一直都在與各種合作伙伴共同研發(fā)相關(guān)應用解決方案。

泰斗微電子開(kāi)發(fā)的北斗衛星定位導航芯片

與此同時(shí)，IoT技術(shù)還與AI技術(shù)相結合而產(chǎn)生新的智能網(wǎng)聯(lián)（AIoT）技術(shù)，從而可以大大加快添加現代服務(wù)的過(guò)程。如全球領(lǐng)導性物聯(lián)網(wǎng)芯片和解決方案提供商Silicon Labs不久前推出了BG24和MG24系列2.4 GHz無(wú)線(xiàn)SoC，分別支持藍牙和多協(xié)議操作，并支持最新的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議Matter。這個(gè)新的芯片平臺同時(shí)優(yōu)化硬件和軟件，力助在電池供電的邊緣設備實(shí)現AI/ML應用和高性能無(wú)線(xiàn)功能，并提供PSA 3級Secure Vault安全保護，是各種智能家居、康健設備和工業(yè)應用添加服務(wù)功能的理想選擇。

信息安全技術(shù)

盡管我們把信息安全技術(shù)排在三類(lèi)技術(shù)的最后，但是它也是在基于ICT提供的先進(jìn)服務(wù)中，最核心的技術(shù)之一。因為無(wú)論是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳輸或者是邊緣計算處理的信息，都會(huì )涉及到消費者的個(gè)人隱私和偏好，以及服務(wù)或者設備提供企業(yè)的種種技術(shù)和商業(yè)秘密，同時(shí)還有系統的安全運行需求，所以在全球和我國越來(lái)越嚴格的守法及合規要求，以及消費者和運營(yíng)商的迫切需求的推動(dòng)下，信息安全技術(shù)的重要性還會(huì )進(jìn)一步提升。

相對于戒備森嚴的云端或者數據中心，承載著(zhù)大量增值服務(wù)的用戶(hù)終端則因為資源有限而成為了網(wǎng)絡(luò )安全薄弱環(huán)節，但是它們對于添加服務(wù)或者商業(yè)模式創(chuàng )新卻非常重要。以從最早提供空氣分離設備成功轉型為提供氣體服務(wù)的杭州制氧機集團的模式為例，新的氣體供應服務(wù)需要大量的物聯(lián)網(wǎng)設備來(lái)跟蹤裝載高壓氣瓶的車(chē)輛位置和行駛線(xiàn)路、氣體產(chǎn)品的存放環(huán)境、輸送管道節點(diǎn)或客戶(hù)使用中鋼瓶的壓力、服務(wù)人員和專(zhuān)用設備的位置和狀態(tài)……

在上述這些市場(chǎng)需求，加上諸如去年正式實(shí)施的《中華人民共和國數據安全法》和《中華人民共和國個(gè)人信息保護法》等法規的要求推動(dòng)下，保護信息終端及其搜集的信息的安全技術(shù)（如Silicon Labs的Secure Vault技術(shù)）以及安全芯片應該具有廣闊的前景。但是現實(shí)并不這么樂(lè )觀(guān)，這可以從間接在香港上市的我國第一家獨立芯片設計公司北京中電華大電子設計公司的市值來(lái)看出。

華大電子獲得人民銀行授權開(kāi)發(fā)的數字人民幣硬錢(qián)包芯片方案將在服務(wù)型制造中發(fā)揮重要的作用

中電華大電子是央企中國電子旗下公司，是我國多項安全芯片以及數字人民幣硬錢(qián)包芯片國家標準的參與制定者，也是中國第一和全球第四大安全芯片提供商并在相關(guān)領(lǐng)域持有數百項專(zhuān)利，但是全資持有該公司的港股上市中電華大科技（00085.HK）的市值僅為15億元上下，市盈率僅有5、6倍而市銷(xiāo)率長(cháng)期低于1倍。雖然香港市場(chǎng)估值體系偏低，但是可以發(fā)現沒(méi)有基金等專(zhuān)業(yè)投資機構持有該公司股票，說(shuō)明連專(zhuān)業(yè)人士也都沒(méi)有真正關(guān)注信息安全和安全芯片。

后記：服務(wù)型制造進(jìn)入創(chuàng )新發(fā)展階段

為了進(jìn)一步推動(dòng)服務(wù)型制造的發(fā)展，中國服務(wù)型制造聯(lián)盟于2017年在工業(yè)和信息化部的指導下于北京成立，成為了國內首個(gè)由“政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、金”等各類(lèi)主體聯(lián)合起來(lái)建立的公共服務(wù)平臺。在工業(yè)和信息化部及浙江省人民政府的共同支持下，在杭州成立了我國首個(gè)服務(wù)型制造研究院，對服務(wù)型制造相關(guān)的政策理論、發(fā)展規律、標準體系和共性技術(shù)展開(kāi)了廣泛而深入的研究。

這些政策引導和公共服務(wù)平臺加上不斷創(chuàng )新的技術(shù)將推動(dòng)服務(wù)型制造在我國的快速發(fā)展，也將給我國制造業(yè)發(fā)展模式帶來(lái)了巨大的變化。北京華興萬(wàn)邦管理咨詢(xún)有限公司將繼續配合中國服務(wù)型制造聯(lián)盟和服務(wù)型制造研究院，在技術(shù)經(jīng)濟學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域展開(kāi)研究，力爭聚集更多的技術(shù)創(chuàng )新主體來(lái)推動(dòng)服務(wù)型制造的發(fā)展。