前言
2015年,华为松山湖生产基地一条生产线有128名工人,2017年减少到28人,2018年则减少到19人[1]。随着智能化水平的不断提升,产业工人大幅减少。智造时代,已然到来。
一、5G是什么
在5G时代,我们可以像电影《头号玩家》里一样,随时随地玩VR游戏;可以实现无人驾驶;可以远程遥控机器人进行危险的作业;甚至可以了解到畜牧园区里每一头牛几点醒来,现在在哪里,今天走了多少路程。
1 汽车与飞机
如果4G是一辆载满信件开往目的地的汽车,那么5G大概是一架载满信件飞往目的地的飞机。
飞机比汽车快,所以5G比4G下载电影更加快速;
飞机比汽车大,所以5G一次能运输的内容更多,4G能在线看1080P的电影,那么5G可以看画质更为清晰的蓝光电影;
飞机比汽车座位多,所以5G下,不仅仅是手机,手表、洗衣机、电视机等等设备,都会有座位,都能接入网络,这就是万物互联。
2 使用数据能力的飞跃
根据摩尔定律[2],限制人类使用数据的早已不是运算和存储能力,而是获取和传输数据的能力。而3GPP[3]对5G定义的诸如低功耗、广覆盖、低时延等特性,正是为了数据能够更高效的采集和传输。
透过现象看本质:5G带来的,其实就是人类使用数据(获取信息)能力的飞跃。
二、智造时代
1 智造是强国战略
2013年,德国率先提出了工业4.0[4]的概念。
2014年10月10日,中德签署《中德合作行动纲要:共塑创新》,其中有关工业4.0合作的内容共有4条,第一条就明确提出:工业生产的数字化(“工业4.0”)对于未来中德经济发展具有重大意义。
2015年5月,国务院正式印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。
2 智造的特点
智造,即智能制造:在传统制造的基础上,融合了信息技术手段,从而更加高效率、高质量、低成本、低人力的制造。
随着5G的普及,高效全面的数据采集与传输不仅能够在工业产线上实现,同时也能够在农牧业场景实现。所以,5G下的智造,不止工业,农牧业也会有所变革。
2.1 效率提升,质量提高
工业方面,以无人车间为例。机器24小时不间断的工作,确保效率;机器能够确保精细化的工作不出现错误,从而提高质量;而管理工作,则由处理器负责:产线各单元诸如产品状态、工作温度、机油余量等数据,不断传输至处理器进行计算,一但出现异常,即可立即进行处理。
农牧业方面,以无水栽培为例。通过监测并控制植物的光照时长、氮磷钾吸收情况、温湿度等手段,能够确保农作物始终处于最佳生长环境,从而提高产量,缩短生长周期;同时,因为作物生长在人造环境,可以避免农药、化肥的使用,食品安全度也将得到提升。
2.2 个性化市场前景广阔
下图红色区域表明大部分人的需求,例如黑、白色的皮鞋;而黄色部分表明个性化的需求情况,例如紫红、彩虹色的皮鞋。目前企业为保证利润,通常生产红色区域的产品。而根据长尾理论[5],事实上黄色部分的市场空间(面积)可能要比红色部分还要大。
企业之所以只生产红色部分,有两个占比很大的原因:
一个是精确获取黄色部分的需求很困难,同时,也无法实现记录每一个客户的需求并精准配送;另一个是传统的智造通常需要开模,而开模成本需要分摊在产品中,所以产品产量越大越好。
5G的数据采集、传输能力、无人机物流,很好地解决了第一个问题;而3D打印则很好地解决了第二个问题。可以预见,在不远的将来,个性化市场的前景将非常广阔。
三、物联网在智造时代的应用
1 传感器&联网能力
数据的采集与传输是“智能制造”中最基础也是最重要的环节。这就决定了会有种类丰富、数量庞大的数据传感器,持续不断的采集并上报数据。
在这个过程中,有两样内容是必须的,终端与管道。终端即传感器,而管道又可细分为网络和联网能力。
网络为运营商所有,而传感器和联网能力,则是很好地发展方向。
2 大中台+个性化前端
终端上报了大量的原始数据,而这些原始数据需要通过清洗、筛选、处理、汇总、统计、分析、展示等一系列操作,最终成为对用户有价值的信息。这个过程,即是所谓的大数据。
为每一个场景、每一个用户都做一套对应的数据处理系统显然不是一个好的解决方案。
而如果有这样一个系统,接入了种类丰富的传感器,并在处理完传感器上报的数据后进行存储;还能按需选择其中的若干数据,生成可视化的图表。而这些图表,又可以按用户需求在网页上排列组合并展现。那么,这个系统适配的场景就非常丰富了。
数据汇总与处理的部分,我们称之为中台;而直接展现给用户看的网页,即是前端。
四、畅想,5G带来的社会变革
有口号说:4G改变生活,5G改变社会。那么社会究竟怎么变,不妨来畅想一番。
1 量产垄断
随着智造时代的到来,生产力不断提高,需求获取和物流配送越来越简单高效,量产市场将被少数大公司所垄断。如下图,以手机生产商为例,19年第二季度全球手机销量前三的三星、华为、苹果公司的市场占比总额高达47.2%。
2 全民智造,众包成为必然趋势
随着5G与3D打印技术的发展,每个人都会是生产者,而众包平台,也会应运而生。
可以设想未来的生产模式:我有一台能够生产戒指的3D打印设备,于是我在众包平台上注册成为戒指生产者。今天,我接到一个戒指订单,在与客户沟通好需求情况及商务内容后,我接收客户的戒指设计文件,3D打印了这个戒指,并通过无人机寄送至客户手中。同时,今天我也订做并收到了一个枕头。
3 数据安全成为重中之重
随着数据井喷式的增长,数据安全越发重要。例如,随着家居的智能化,家庭每小时的用电量、用水量都将成为数据,而这些数据一旦泄露,很容易就能推测出户主的作息时间情况,甚至能够判断户主什么时间不在家。
在5G时代,或许数据安全会催生出全新的行业,甚至国家也会为数据安全进行立法。
结束语
随着5G的到来,可利用的信息越来越丰富,社会生产力将大幅提升,生活也将更加丰富多彩,让我们共同期待这一天的到来!
[1] 项立刚.5G时代[M].北京:中国人民大学出版社,2019.
[2] 摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的运算、存储性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。
[3]3GPP(Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)是一个成立于1998年12月的标准化组织,目前其成员包括:欧洲的ETSI(欧洲电信标准化委员会);日本的ARIB(无线行业企业协会)和TTC(电信技术委员会);中国的CCSA(中国通信标准化协会);韩国的TTA(电信技术协会);北美的ATIS(世界无线通讯解决方案联盟)印度的TSDSI(电信标准开发协会)。各个国家和企业主导的方案想列入5G标准,需要组织内成员表决通过。
[4]所谓工业4.0(Industry4.0),是基于工业发展的不同阶段作出的划分。按照目前的共识,工业1.0是蒸汽时代,工业2.0是电气化时代,工业3.0是信息化时代,工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代,也就是智造时代。
[5] 长尾理论是网络时代兴起的一种新理论,由于成本和效率的因素,当商品储存、流通、展示的场地和渠道足够宽广,商品生产成本急剧下降以至于个人都可以进行生产,并且商品的销售成本急剧降低时,几乎任何以前看似需求极低的产品,只要有卖,都会有人买。这些需求和销量不高的产品所占据的共同市场份额,可以和主流产品的市场份额相当,甚至更大。