電氣工程專家鄭鬆：工業互聯網的本質是數據
出品|《新基建訪談》
作者|丁廣勝
鄭鬆是電氣工程專家、福州大學先進控制技術研究中心主任，兼任福建省自動化學會理事長，長期從事工業自動化技術開發和工程應用研究，曾榮獲全國重點工程項目建設青年功臣、福州市勞動模範和電力部勞動模範稱號。
《新基建訪談》帶着對工業互聯網平臺的種種疑惑，在這場兩個小時的深度訪談中得到了答案。
在交流中，鄭鬆主任表示，業界普遍認爲5G通訊技術的最大應用前景應該是在工業領域，這跟它的三大特點有關，即大帶寬、多節點、低延遲。
“這三大特點雖然在消費領域優勢並不明顯，但在工業領域，特別是先進製造領域，則優勢顯著。鑑於此，福州大學從去年開始與中國電信合作創建了“5G+工業互聯網創新實驗室”，這是非常有意義的產學合作項目，因爲它把5G通訊技術和工業互聯網平臺技術很好地結合起來了。解決了通訊問題，工業互聯網平臺的作用才能真正體現出來。反之，如果沒有與工業互聯網平臺結合，5G的應用也非常受限。”
創新實驗室致力於推動“工業互聯網通用平臺”的發展。以紡織行業爲例。福建有很多紡織企業，大部分是中小企業，隨着經濟社會的發展，他們面臨的市場競爭壓力也越來越大。鄭鬆主任的科研團隊與中國電信協作構建了區域工業互聯網平臺，目前已有100多家紡織企業把他們的工業生產數據實時連接到這個平臺上。
說到工業互聯網，人們最關心的一個問題是，數據放在平臺上是否安全？“這個問題不大，只是需要一個過程，就好比現在大家都用手機銀行、手機支付等軟件工具。剛開始的時候人們也心有存疑，可是隨着技術的不斷成熟，現在人們已經基本接受了這種新的支付模式。”鄭鬆表示，除此之外，還有通用平臺和非通用平臺的爭議問題。“工業互聯網通用平臺，這種提法非常容易受到質疑。據說現在的工業互聯網平臺數量多達500多種。但這不是好現象，因爲我們應用工業互聯網的目的就衝着消除信息孤島去的。現在出現這麼多種工業互聯網平臺，我認爲信息孤島不是消除了，而是巨增了。”
鄭鬆主任呼籲，我們千萬不能用傳統的企業信息化思維來推進工業互聯網。因爲，那不是互聯互通的數據環境。無論是哪一種工業互聯網平臺，其內部核心都是數據。這就是工業互聯網的共性之處。只要深入研究數據在工業互聯網平臺中的特性，就能夠突破傳統企業信息化的侷限，就能夠真正理解工業互聯網通用平臺的意義和價值。
創新實驗室的定位是立足於工業科技前沿技術的研究。“現代科技發展的一個重要特點是：引領消費。我們必須先搞出具有前瞻性的科研成果，才能引導工業用戶去應用或適應相應的技術。許多線下交易被線上服務取代的過程就是按照這種模式推進的。總而言之，工業科技的前沿技術總得有人去做，工業文明的進程才能持續下去。工業互聯網中的數據科學處理方法是當今工業科技最重要的前沿技術之一。
以下爲採訪對話實錄摘要：
問：福州大學的5G工業互聯網實驗室處於什麼地位？有很多的成果給整個產業帶來了哪些價值？
鄭鬆：5G技術從去年開始正式落地，在各個地方都在推廣、建基站，業界普遍認爲5G通訊技術的最大應用前景應該是在工業領域，這跟它的三大特點有關，一是大帶寬，二是多節點，三是低延時。這三大特點如果在消費領域優勢並不突出，但在工業應用領域優勢很明顯，特別是先進製造領域。所以，去年我們與中國電信合作創建的“5G+工業互聯網”創新實驗室就很有意義了。這個實驗室把5G通訊技術與平臺技術結合起來了。如果沒有解決通訊問題，平臺技術本身也沒辦法發揮很大的作用。同樣的，如果沒有藉助工業互聯網平臺，5G的應用也是非常受限的。
問：福州大學這邊產學研結合得非常緊密，有非常多實打實落地的案例，作爲高校實驗室，這些具體的案例是怎樣具體展開的？
鄭鬆：我們從建立先進控制技術研究中心開始就一直把產學研作爲非常重要的出發點，一個重要的基礎。我們認爲現代的工業或者現代科技的發展更多的是要去跟工業應用場景相結合，以前大學主要偏重基礎研究，但是長期的研究我們會發現一個問題，很多重要的科學發現、科學研究的成果，問題都是從工程實踐提出來的，所以我們要把大學實驗室的建設跟企業的發展更好得結合起來。
我們早期是跟中海創集團合作，一直持續到現在。但從去年開始逐步擴展範圍，例如跟中國電信合作。跟中國電信的合作更多的是把基礎研究和基礎設施這兩者結合起來，因爲基礎研究到了一定程度以後，它會受到很大的條件限制。很多工業系統的背後所對應的都是一些非常複雜的系統，僅靠小規模的實驗室是很難把相關問題研究透徹。基於這樣的考慮，從去年8、9月份開始跟中國電信合作，到現在還不到一年的時間，已經可以看出非常明顯的成果和效益了，也出了若干個科研成果。
問：紡織行業的互聯網平臺運營情況如何？咱們實驗室的定位是咋樣的？互聯網平臺的未來發展您有哪些呼籲？
鄭鬆：我們叫區域工業互聯網平臺，項目建設要求在福建建設一個平臺，服務的對象是紡織行業。紡織行業是福建省一個非常重要的行業，企業的數量很多，據說有上萬家紡織企業，但絕大部分是中小企業。隨着工業4.0、工業互聯網等等新技術的發展，中小企業所面臨的市場競爭壓力越來越大，如何幫助中小企業通過數字化轉型獲得更好的競爭力，這個項目的建設非常有意義。
目前我們有100多家企業成功地把他們工業生產數據實時連接到這個平臺上來，這個平臺最大的特點就是通用性，我們的理念是在不同的工業系統上可以運行相同的工業軟件，但要這麼做困難還不少，而且還涉及到很多企業對這方面的理解。對於上雲、上平臺，大家關心的問題是數據是否安全，他們的信息會不會被其他人非法利用。但我想這個問題不是很大，經歷一個過程就好。這就好比現在人們都用手機銀行、手機支付，剛剛開始的時候不是也都心有存疑嗎？隨着技術不斷地成熟，會讓用戶逐步接受這種新的模式的。
關於實驗室的定位，我們的想法是立足於做工業科技前沿技術的研究。現代科技發展有一個重要的特點叫做“引領消費”。必須先有很多好的成果出來，然後用戶就有可能開始逐步熟悉、適應新的消費習慣。就像現在的電商一樣，線上交易的使用也是因爲先有技術的引領，才把大家給帶到這裡，取代了線下的服務。所以前沿技術的研究是至關重要的，總要有一些科研機構來做這項工作。
關於有什麼建議，我覺得前沿技術的研究固然重要，但是對新模式、新業態的探索更加重要。不能把過去企業信息化的思維拓展到現在工業互聯網的時代，必須去建立一個公共服務平臺，使其成爲一種公共基礎設施。所有的工業企業應用這項技術的時候，就像現在用的水和電一樣，絕大部分工業企業用的水和電都是由國家電網和區域水網水務系統來提供的，將來信息服務或者叫數據服務也要有一個公共的基礎設施來提供。我有一個比喻，我們企業的錢放銀行，那麼就有一個“金行”用於存放企業的數據，從某種意義上看，數據比錢還要值錢，是巨大的財富。因爲數據可以通過處理、加工、建模、分析、預測等手段，幫助我們企業更好的運轉、更好的經營。
問：以紡織工業互聯網平臺來看，我們把所有的紡織工業的網關、設備上到平臺之後，除了能幫助遠程判定網關是否工作正常之外，它能夠給政府對紡織工業的發展決策或者是對企業主來說，對下一步的決策產生某些直觀的建議嗎？
鄭鬆：其實我們在開始運作這個平臺的時候就有這個考慮，因爲在現有的生態裡頭是沒條件做這方面的工作。現在政府的統計靠大家報一些報表數據，一個不能做到很實時，第二個也不能做到很真實。所以，藉助工業互聯網這個平臺，我們就能夠對數據進行的綜合評判，然後做出更科學的預測和更科學的分析。從目前研究和發展情況看，這樣的技術條件是具備的。
不過，這其中還是有幾個問題需要考慮。比如說與數據相關的法律問題，還有一些相關的工業統計分析的政策要配套起來。如果這些問題和政策沒有處理好，這項工作的推進可能會受到各種阻力。所以，接下來有很多工作要做。技術發展到一定程度，技術體系中的標準、法律法規等，都是非常重要的支撐。
問：除了把應用嫁接上雲，研究院和天翼雲都進行了哪些層次的合作？
鄭鬆：我們計劃到今年底，最遲明年初，第一階段的合作就可以告一段落，如何把平臺從實驗室移植到運營商的雲網資源上面，這是我們第一步要合作的地方。至於第二步，我們可能就要考慮一些跟產品有關的問題，特別是5G通訊網絡接口的事情。在我的設想中，將來整個工業社會要採用大量的智能網關設備。三大通訊運營商之所以現在經營規模能達到這麼大的程度，跟他們的終端設備（手機）擁有數關係密切。工業互聯網能不能成爲未來工業生活當中離不開的一個網絡也跟我們的智能網關的技術性能、數量有很大關係。智能網關普及之後就是邊緣計算的問題，我們會和中國電信在這方面要投入特別大的力量來共同開發研究邊緣計算。總之，將來整個工業應用場景是呈現多種技術交叉融合的態勢。
問：您剛纔提到說我們要做一個通用化的工業互聯網平臺，工業是非常碎片化，也有很多零散型的場景，誰去滿足那麼多工業廠商，符合他們場景化的需求？
鄭鬆：這個問題幾乎在每一個交流場合都會提出來的，算是很尖銳的問題。包括很多專家學者都是這麼認爲，工業是很個性化的，不同的行業確實差異特別大，有的行業裡頭就是同一中企業也還會有不同的應用需求。所以，講到工業互聯網通用平臺，非常容易受到質疑，這真的可行嗎？但是我這麼想，工業互聯網從2017年國務院指導意見出來之後，已經在國內推進了將近4年的時間。據說在這期間，工業互聯網平臺數量已經達到500多種，工信部所屬的一些科研機構經常會做一些評選，常見的也有100種左右。
事實上，我們當初講工業互聯網的時候，目的就是衝着消除信息孤島去的。但是，現在出現了500多種工業互聯網平臺，這種狀況應該說不是消除了信息孤島，而是增加了信息孤島。我們認爲，既然是工業互聯網，我們就不能拿企業信息化的思維來推進它的建設，應該從社會數字工程這個大的角度來看待工業互聯網。所以，我們說工業互聯網通用平臺的存在是很有必要的。接下來，我們就來看看工業互聯網通用平臺在技術上是否可行。這個問題其實很簡單，無論有多少種平臺，它們的內部都是由數據、算力和網絡等要素組成。這些要素與工業互聯網的應用完全無關。所以，工業互聯網通用平臺，在技術上的實現是完全可行的。此外，我們團隊已經在異構工業控制器的同構化方面，已經取得了重要突破，這也爲工業互聯網通用平臺的研究和開發提供了重要的技術基礎。
目前，我們擁有兩個核心技術。第一個是數據引擎技術。數據引擎就好比是爲不同廠家生產的汽車發動機而制定的技術標準，數據引擎中的數據就是發動機的汽油。只要將數據汽油注入任何異構的發動機，它們都能運轉起來，並輸送出功率。第二個數據建模技術，不同的工業應用場景可以用一個數據建模的技術體系來實現對它的描述。這項技術還在進一步完善中。如果數據建模技術最終得到完全突破，那麼建設和應用推廣工業互聯網通用平臺的時機就成熟了。
問：未來在雲+5G技術的合作上還會有一些什麼樣規劃？
鄭鬆：對於工業互聯網終端設備的運營，中國電信比我們更有經驗，如何確保工業網關設備的穩定運行，如何維護運行中的工業網關設備，相信中國電信有成熟的解決方案。據統計全球有600億臺的工業設備可以上互聯網，我們國家是多少我就不知道了，但是我們都知道，我國製造業等於美國、日本、德國三個最發達的工業國家制造業的總和，所以將來工業互聯網形成之後，我們作爲工業互聯網平臺技術的提供方，與中國電信的合作空間會更加廣闊。我們會聚焦在工業網關的遠程運維技術研發，中國電信會聚焦在工業網關的運營。雙方共同努力去構建工業互聯網通用平臺的新業態和新模式。