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(guī)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)型制造萬里行——走進浙江·寧波”成功舉辦，這是該系列會議在2022年的首場活動，并將由此拉開服務(wù)型制造領(lǐng)域內(nèi)多項重大活動的序幕。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(jié)合將為服務(wù)型制造的發(fā)展添加巨大的動力。

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，已被寫入了2021年公布的《第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》；而此前，工業(yè)和信息化部已聯(lián)合15個部門印發(fā)《關(guān)于進一步促進服務(wù)型制造發(fā)展的指導(dǎo)意見》，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(biāo)以及重點任務(wù)。中央政府對服務(wù)型制造的引導(dǎo)和推動帶來了我國先進制造業(yè)與現(xiàn)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)展的新動力。

工業(yè)和信息化部產(chǎn)業(yè)政策與法規(guī)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。對于促進制造業(yè)提質(zhì)增效、提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平、推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。接下來要進一步增強制造業(yè)核心競爭力，進一步提升信息技術(shù)應(yīng)用能力，發(fā)揮合力、統(tǒng)籌協(xié)調(diào),全力推進服務(wù)型制造加快發(fā)展。

“服務(wù)型制造萬里行”是工業(yè)和信息化部推動服務(wù)型制造走進重點地區(qū)、重點行業(yè)，走進中小企業(yè)的品牌會議，截至目前已在全國18個省、市開展了20場活動，里程累計達3萬公里。而即將于8月18日-19日在杭州召開的，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”將成為2022年服務(wù)型制造領(lǐng)域最重要的活動，大會將系統(tǒng)而全面地展示我國服務(wù)型制造發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。

在本次寧波會議上，中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所研究員、中國服務(wù)型制造聯(lián)盟專委會副主任羅仲偉認為，隨著生產(chǎn)力水平的提高，制造業(yè)企業(yè)為了滿足消費者需求，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。要實現(xiàn)“制造+服務(wù)”“產(chǎn)品+服務(wù)”的深度融合，就要通過技術(shù)賦能、商業(yè)模式的改變，把更多的市場要素、服務(wù)要素拉進來，更好地滿足市場的需求，不斷提升自我，向全球價值鏈中高端邁進。

 因此，無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(shù)字先行，提升支撐能級”方面，已建成行業(yè)云制造、創(chuàng)新設(shè)計協(xié)同、工業(yè)大數(shù)據(jù)等各類制造業(yè)服務(wù)平臺40余個，為中小企業(yè)轉(zhuǎn)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)要素時常見到的技術(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)帶來的新價值或者成本降低。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(yīng)用范圍，實現(xiàn)技術(shù)及解決方案提供商和制造業(yè)企業(yè)雙贏。

人工智能技術(shù)

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

現(xiàn)在，大多數(shù)中小型企業(yè)都可以使用云服務(wù)商提供的云API，輕松地將語音接口添加到他們的產(chǎn)品中。然而，當(dāng)這些工作負載的規(guī)模增加時，使用這些云API的成本將會變得過高，迫使企業(yè)尋求其他解決方案。此外，許多企業(yè)運營對數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)安全范圍內(nèi)。同時，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(jié)

創(chuàng)新的現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（FPGA）器件供應(yīng)商Achronix與AI推理專業(yè)技術(shù)公司Myrtle.ai合作，利用其MAU推理加速引擎在FPGA上實現(xiàn)了語音識別中很常見遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）計算。該設(shè)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(xí)處理器（MLP）等關(guān)鍵架構(gòu)優(yōu)勢，大幅提高實時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，可處理的實時數(shù)據(jù)流（RTS）的數(shù)量增加2500%，將使用CAI來實現(xiàn)語音轉(zhuǎn)錄的成本降低高達90%。具體技術(shù)細節(jié)請到Achronix微信公眾號上閱讀相關(guān)白皮書。

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)的過程中不可或缺的技術(shù)，也是今天工廠中智能制造等先進制造模式的重要信息傳輸體系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括一個很廣泛的技術(shù)與產(chǎn)品門類，包括電信運營商在授權(quán)頻段上提供的4G和5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)無線技術(shù)，也包括Wi-Fi、藍牙、Zigbee、Thread和Matter等基于2.4GHz的ISM公共免授權(quán)頻段的無線連接，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(yīng)用場景都有很大的需求。

同時，因為在聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)等實際應(yīng)用中，不僅需要將具體的業(yè)務(wù)/服務(wù)/傳感器數(shù)據(jù)傳回到總部信息中心，而且還需要及時將完成這些業(yè)務(wù)/服務(wù)時的精準(zhǔn)位置與時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(jù)。所以，服務(wù)型制造不僅推動了各種物聯(lián)網(wǎng)通信芯片和解決方案的開發(fā)，而且也成為了我國自主開發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的重要應(yīng)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(yīng)用解決方案。

泰斗微電子開發(fā)的北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航芯片

與此同時，IoT技術(shù)還與AI技術(shù)相結(jié)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(xiàn)代服務(wù)的過程。如全球領(lǐng)導(dǎo)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無線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。這個新的芯片平臺同時優(yōu)化硬件和軟件，力助在電池供電的邊緣設(shè)備實現(xiàn)AI/ML應(yīng)用和高性能無線功能，并提供PSA 3級Secure Vault安全保護，是各種智能家居、康健設(shè)備和工業(yè)應(yīng)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)排在三類技術(shù)的最后，但是它也是在基于ICT提供的先進服務(wù)中，最核心的技術(shù)之一。因為無論是通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸或者是邊緣計算處理的信息，都會涉及到消費者的個人隱私和偏好，以及服務(wù)或者設(shè)備提供企業(yè)的種種技術(shù)和商業(yè)秘密，同時還有系統(tǒng)的安全運行需求，所以在全球和我國越來越嚴格的守法及合規(guī)要求，以及消費者和運營商的迫切需求的推動下，信息安全技術(shù)的重要性還會進一步提升。

相對于戒備森嚴的云端或者數(shù)據(jù)中心，承載著大量增值服務(wù)的用戶終端則因為資源有限而成為了網(wǎng)絡(luò)安全薄弱環(huán)節(jié)，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(shè)備成功轉(zhuǎn)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(yīng)服務(wù)需要大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來跟蹤裝載高壓氣瓶的車輛位置和行駛線路、氣體產(chǎn)品的存放環(huán)境、輸送管道節(jié)點或客戶使用中鋼瓶的壓力、服務(wù)人員和專用設(shè)備的位置和狀態(tài)……

在上述這些市場需求，加上諸如去年正式實施的《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法》和《中華人民共和國個人信息保護法》等法規(guī)的要求推動下，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(yīng)該具有廣闊的前景。但是現(xiàn)實并不這么樂觀，這可以從間接在香港上市的我國第一家獨立芯片設(shè)計公司北京中電華大電子設(shè)計公司的市值來看出。

華大電子獲得人民銀行授權(quán)開發(fā)的數(shù)字人民幣硬錢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(shù)字人民幣硬錢包芯片國家標(biāo)準(zhǔn)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(shù)百項專利，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倍而市銷率長期低于1倍。雖然香港市場估值體系偏低，但是可以發(fā)現(xiàn)沒有基金等專業(yè)投資機構(gòu)持有該公司股票，說明連專業(yè)人士也都沒有真正關(guān)注信息安全和安全芯片。

后記：服務(wù)型制造進入創(chuàng)新發(fā)展階段

為了進一步推動服務(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(dǎo)下于北京成立，成為了國內(nèi)首個由“政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、金”等各類主體聯(lián)合起來建立的公共服務(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(guī)律、標(biāo)準(zhǔn)體系和共性技術(shù)展開了廣泛而深入的研究。

這些政策引導(dǎo)和公共服務(wù)平臺加上不斷創(chuàng)新的技術(shù)將推動服務(wù)型制造在我國的快速發(fā)展，也將給我國制造業(yè)發(fā)展模式帶來了巨大的變化。北京華興萬邦管理咨詢有限公司將繼續(xù)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)域展開研究，力爭聚集更多的技術(shù)創(chuàng)新主體來推動服務(wù)型制造的發(fā)展。