案例：能耗問題怎么解決？

作為長鋒集團(tuán)東莞工廠的廠長，吳睿最近被能耗問題搞得很頭痛。長鋒集團(tuán)是國內(nèi)首屈一指的保健品頭部企業(yè)，擁有從保健品研發(fā)、中草藥種植到保健品生產(chǎn)制造和銷售的完整能力。

2000年以后，隨著老百姓對健康保養(yǎng)越來越重視，保健品行業(yè)進(jìn)入了發(fā)展快車道。由于產(chǎn)品毛利高、銷路好，許多企業(yè)為了賺快錢突破了底線，行業(yè)一度野蠻發(fā)展。

2018年12月，丁香醫(yī)生的一篇文章《百億保健帝國權(quán)健，和它陰影下的中國家庭》引發(fā)了輿論的震動(dòng)以及行業(yè)的大整頓，保健品行業(yè)隨即進(jìn)入了平穩(wěn)健康的發(fā)展道路。

告別了高毛利，告別了野蠻生長。長鋒集團(tuán)對于供應(yīng)鏈，尤其是制造端的精益化管理以及成本控制提出了更高的要求。

保健品的制造流程中有大量高能耗的步驟以及高能耗的設(shè)備，例如藥物精華提取需要用到高溫蒸餾器，藥物的烘干需要用到真空帶式干燥機(jī)，產(chǎn)品的罐裝需要用到自動(dòng)化流水線等。

在國家提出碳中和碳達(dá)峰的目標(biāo)大背景下，各地對于高能耗企業(yè)的控制越來越嚴(yán)格，企業(yè)隨時(shí)面臨拉閘限電的風(fēng)險(xiǎn)。

作為這個(gè)占地30萬平方米的巨大工廠的負(fù)責(zé)人，吳睿不僅需要確保生產(chǎn)任務(wù)能夠按時(shí)按點(diǎn)、保質(zhì)保量地完成，還要確保工廠的各項(xiàng)能耗符合政府的要求，同時(shí)不斷縮減企業(yè)在水電方面的投入成本。

但是對于這么大規(guī)模的工廠，涉及到的機(jī)器設(shè)備數(shù)量眾多，僅靠人力進(jìn)行能源管理是不現(xiàn)實(shí)的。吳睿希望能有一套能源管理系統(tǒng)，不僅能夠?qū)C(jī)器設(shè)備的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行抓取和分析，還能夠?qū)Ω吣芎脑O(shè)備的使用進(jìn)行合理的調(diào)配控制，甚至能夠基于用電的峰谷以及訂單的波動(dòng)，讓設(shè)備和設(shè)備之間相互溝通配合，以總能耗最低的方式來達(dá)成生產(chǎn)任務(wù)。

“如果能有這么一套智能化的系統(tǒng)就好了！”吳睿決定盡快和集團(tuán)的CIO聊聊自己的想法，請他們看看是否能通過自主或者請第三方軟件公司來配合開發(fā)。

正如我們在案例中所述，吳睿所需要的是一套能夠?qū)崿F(xiàn)“萬物智聯(lián)”的AIoT產(chǎn)品，打通實(shí)體設(shè)施和虛擬網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智慧供應(yīng)鏈的“可視化、可感知、可調(diào)節(jié)”的目標(biāo)。

那么，什么是AIoT，我們不妨看看百度百科給出的解釋：

AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）=AI（人工智能）+IoT（物聯(lián)網(wǎng)）

AIoT融合AI技術(shù)和IoT技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、收集來自不同維度的、海量的數(shù)據(jù)存儲于云端、邊緣端，再通過大數(shù)據(jù)分析，以及更高形式的人工智能，實(shí)現(xiàn)萬物數(shù)據(jù)化、萬物智聯(lián)化。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與人工智能相融合，最終追求的是形成一個(gè)智能化生態(tài)體系。在該體系內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了不同智能終端設(shè)備之間、不同系統(tǒng)平臺之間、不同應(yīng)用場景之間的互融互通，萬物互融。

從AIoT的發(fā)展路徑來看，可以分為三個(gè)階段：單機(jī)智能、互聯(lián)智能、主動(dòng)智能。

單機(jī)智能指的是單機(jī)設(shè)備能夠精準(zhǔn)感知、識別和理解用戶的指令，并進(jìn)行正確的決策、執(zhí)行及反饋。但是設(shè)備與設(shè)備之間是不發(fā)生相互聯(lián)系的，智能設(shè)備只是等待用戶發(fā)起的交互需求。

互聯(lián)智能打破了單機(jī)智能在數(shù)據(jù)和服務(wù)上的孤島，通過設(shè)備之間的互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)智能化的設(shè)備矩陣。它采用“一個(gè)云（中控），多個(gè)終端（感知器）”的模式，針對用戶的指令智能化地調(diào)配設(shè)備矩陣，以最優(yōu)化的方式來滿足用戶的指令訴求。

主動(dòng)智能指的是智能系統(tǒng)根據(jù)用戶行為偏好、工作場景、環(huán)境因素等各類信息，隨時(shí)待命，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自提高能力，可主動(dòng)提供適用于用戶的服務(wù)，而無需等待用戶提出需求。

當(dāng)下，AIoT仍然處于單機(jī)智能和早期的互聯(lián)智能的發(fā)展階段，離未來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)智能的階段還有很長一段路要走。

這背后不僅涉及的是單個(gè)企業(yè)或單個(gè)技術(shù)的發(fā)展，更大程度上依賴于企業(yè)、行業(yè)乃至國家在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范方面的發(fā)展。

試想，如果每個(gè)企業(yè)都搭建一套自己的AIoT平臺，定義一套企業(yè)自己的AIoT標(biāo)準(zhǔn)，如何能夠真正實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的夢想？

事實(shí)上，當(dāng)下有眾多的平臺型企業(yè)正在快馬加鞭，通過搭建開放化的AIoT平臺及標(biāo)準(zhǔn)，將更多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備納入到自己的體系內(nèi)，通過搶占技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高地來建立AIoT生態(tài)圈。

典型的平臺型企業(yè)如阿里、華為、小米、涂鴉等。這就好比蘋果的IOS生態(tài)、谷歌的安卓生態(tài)，在技術(shù)方面孰高孰低很難講，但是最終PK的一定是生態(tài)里的接入的設(shè)備數(shù)、用戶數(shù)。

一個(gè)開放化的AIoT平臺通常有四層（如圖所示），分別是：

1. 感知層（提供硬件終端及相關(guān)的軟件）

2. 傳輸層（提供通信模組及相關(guān)的通信服務(wù)）

3. 平臺層（提供平臺服務(wù)和系統(tǒng)集成）

4. 解決方案層（提供面向客戶使用場景的解決方案）

據(jù)《全球智能化商業(yè)》數(shù)據(jù)顯示，2019年，中國AIoT市場規(guī)模為550億美元，而受益于新基建等政策支持，2022年將達(dá)到1280億美元，年復(fù)合增長率約達(dá)到33%。

在這個(gè)市場里有眾多玩家，主要包括兩類：平臺型企業(yè)和硬件類企業(yè)。

平臺型企業(yè)主要提供一個(gè)基于云技術(shù)的系統(tǒng)集成平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的連接、控制和云端智能化管理。具體展開來看，包含：

1．云端管理：提供一套完整的安全可靠的云端存儲和管理系統(tǒng)，可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行專有或混合云部署。

2．設(shè)備上云：能夠快速實(shí)施設(shè)備連接云端的方案，支持主流的模組和芯片，能夠快速進(jìn)行集成。

3．遠(yuǎn)程控制：支持PC端和手機(jī)端遠(yuǎn)程控制，提供公共版本和定制化版本來滿足使用者的需求，降低開發(fā)成本。

4．整體集成：為用戶提供適用于企業(yè)使用場景的整體集成化方案，幫助企業(yè)無風(fēng)險(xiǎn)地快速實(shí)施AIoT平臺。

5. SaaS產(chǎn)品：在AIoT平臺上為企業(yè)提供SaaS化的產(chǎn)品服務(wù)，企業(yè)可基于自身的需要進(jìn)行訂購。例如能源管理產(chǎn)品、安全管理產(chǎn)品等。

5．AI算法：在SaaS產(chǎn)品中，能夠基于用戶的訴求以及物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行算法和運(yùn)籌規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)設(shè)備的智能化運(yùn)行。

硬件類企業(yè)主要提供物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的設(shè)施設(shè)備，包括傳感器、芯片、智能終端以及通信模組。它們的主要功能介紹如下：

1．傳感器：用于感知、獲取和測量供應(yīng)鏈物理世界如機(jī)器、設(shè)備的相關(guān)信息并轉(zhuǎn)換為可用信號的元器件或裝置。例如溫濕度傳感器、加速度傳感器、壓力傳感器等。

2．芯片：物聯(lián)網(wǎng)芯片主要包括集成在傳感器/模組中的基帶芯片、射頻芯片、定位芯片等，也包括嵌入在終端中的系統(tǒng)級芯片如微型控制類芯片、復(fù)雜實(shí)時(shí)微算力類芯片、性能算力加速類芯片。

3. 智能終端：具備傳感互聯(lián)、人機(jī)交互、新型顯示及大數(shù)據(jù)處理的硬件終端，它可能是傳統(tǒng)硬件經(jīng)過智能化、物聯(lián)網(wǎng)化改造后的終端，也有可能是一體化制造的智能化硬件終端。有些智能終端已經(jīng)集成了傳感器、芯片、通信模組等功能。

4. 通信模組：所謂模組就是實(shí)現(xiàn)某些特定功能的組件，它的內(nèi)部通常集成了芯片、PCBA和包含協(xié)議的嵌入式軟件。物聯(lián)網(wǎng)通信模組分為有線和無線兩類，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供通信接口和標(biāo)準(zhǔn)化通信解決方案。

除此以外，生態(tài)內(nèi)還有提供底層通信服務(wù)的通信服務(wù)商以及在平臺生態(tài)之上提供各種應(yīng)用及服務(wù)的軟件開發(fā)者或開發(fā)商。

或許讀者會疑惑，如果將AIoT的智能計(jì)算和控制都放在云端（遠(yuǎn)端），如何能夠及時(shí)地對工廠、對現(xiàn)場的情況進(jìn)行快速響應(yīng)。

尤其是對于復(fù)雜多變的突發(fā)狀況，如果等待云端進(jìn)行大量計(jì)算后，再通過無線遠(yuǎn)程通信模組將控制信號傳輸給設(shè)備，很可能因?yàn)樗俣忍⑿侍投鴰盹L(fēng)險(xiǎn)和損失。

為了解決這個(gè)問題，AIoT系統(tǒng)通常會部署一定的邊緣計(jì)算能力，能夠在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺，就近提供最近端服務(wù)。

其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，能夠產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)。滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。

邊緣計(jì)算處于物理實(shí)體和工業(yè)連接之間，或處于物理實(shí)體的頂端。而云端計(jì)算，仍然可以訪問邊緣計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)。

回到前文案例，通過以上的介紹和分析，我們不難理解，吳睿所希望搭建的這套智能化的系統(tǒng)并非易事。

企業(yè)需要從業(yè)務(wù)目標(biāo)出發(fā)（節(jié)能降耗的目標(biāo)、生產(chǎn)效率的目標(biāo)等），到相關(guān)的技術(shù)和流程再造（結(jié)合最新的技術(shù)，流程會發(fā)生哪些改變）。落到技術(shù)方案上，還需要考慮和什么樣的平臺型企業(yè)合作，選擇哪些合適的物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)施來落地等。其中最難的往往不是單純的技術(shù)問題，而是流程變革及其匹配的組織再造的問題。

智慧供應(yīng)鏈時(shí)代，AIoT有大量的應(yīng)用場景，工廠的能耗管理只是其中之一。

我們相信，作為打通虛擬網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體設(shè)施的基礎(chǔ)設(shè)施，AIoT既可以成為智慧供應(yīng)鏈的眼睛和身體，同時(shí)也具備大腦的思考能力，成為打造未來智慧供應(yīng)鏈“眼腦身”有機(jī)體的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。