工業4.0讓智慧城市成為智能社會的載體

王喜文

摘 要：未來是智能社會的時代。從生產力角度來看，社會經歷了幾個階段，最初是狩獵采集階段，之后出現了農具，誕生了農業社會；后來，由于蒸汽機的出現而發生了第一次工業革命，產生了工業社會；到了上世紀60、70年代，電子信息技術的快速發展實現了信息革命，稱之為信息社會。未來在新一輪工業革命的帶動下，各行各業都將利用新一代信息技術（云計算、物聯網、大數據、人工智能等）實現一個智能時代下的智能社會，即社會5.0。事實上，工業4.0之后的社會5.0將比現在更便捷、更豐富、更文明，也更安全。

關鍵詞：智慧城市；智能社會；工業4.0

工業4.0的出臺是因為當前制造業面臨很大的壓力。主要包括成本（人力成本上漲，人口紅利逐步消失，原材料及土地成本都在上漲）；資源與環境的制約；來自市場的壓力（互聯網時代，80后90后都需要個性化定制化的產品，制造業企業需要改進技術和模式，通過快速響應才能符合市場的需求，才能具備可持續發展的競爭力）。因此，很多發達國家在最近幾年都出臺了國家級制造業創新戰略。2012年美國出臺AMP（先進制造業國家戰略），美國GE公司也推出了“工業互聯網”，2013年德國出臺了“工業4.0”，英國發布了未來制造業預測（面向2050年）……2015年，我國也發布了被社會稱為中國版工業4.0的“中國制造2025”。也就是說，新一輪工業革命正在到來。

第一次工業革命的標志是機械化，第二次工業革命的標志是電氣化，第三次工業革命的標志是自動化，第四次工業革命則是智能化。而智能化的核心是信息物理系統。正因為有了信息物理系統，才能實現工廠的智能化，才能進行智能制造。

以前工廠里也有信息系統ERP、CRM、CAD，有硬件物理系統、生產線、生產設備。但是以前的信息系統和物理系統不兼容，生產線或生產設備產生的一些數據還需要人為手動錄入到信息系統中。而現在有了新一代信息技術如物聯網、電子標簽、RMID、嵌入式傳感器等，使得信息與物理間的界限變得越來越小，甚至可以直接融合，這樣就能夠提升工廠的效率。可將之前信息系統對物理系統的單向控制變為雙向互動。在流水線或者生產設備上，通過廣泛部署物聯網傳感器，可以實時采集生產數據，并通過無線網絡直接將數據傳輸出去，信息系統感知數據進行挖掘分析，再反過來指導工廠下一步生產，這樣工廠的信息與物理就得到了充分融合，實現了無人化。從而提升了效率，縮短了工期，降低了成本，減少使用的能源，同時還可定制，提升了靈活性。

實際上，工業4.0不僅僅是工業，而與智慧城市有一定的關聯。德國工業4.0戰略描述信息物理系統時，寄希望于基于信息物理系統以實現智能工廠、智能電網、智能建筑、智能家庭。即不僅是工業領域的智能制造，還包括智能家庭、智能電網、智能建筑。建筑領域也要深度應用信息物理融合，軟件信息化加上硬件的自動化融合形成了智能建筑；醫療領域也是如此，醫療信息化、外科手術機器人、醫療的自動化融合之后形成智能醫療；電網如此，農業更是如此。德國工業4.0不僅僅是工廠的智能制造，還實現了智能電網、智能家庭、智能建筑，就像我們所說，要形成完整的智慧城市，而這就是工業4.0的延伸。人類互聯網示意圖如圖1所示。

未來工作也是如此，現在很多人在研究工業4.0之后開始研究工作4.0，未來的智慧城市是智能的，智能醫療、智能交通、智能家居。工作也是如此，第一次工業革命要親自用手掄著錘子，第二次工業革命的工作方式以操作機器為主，第三次是信息化自動化，通過操作電腦來完成工作。而隨著未來第四次工業革命時代的到來，工作方式也將發生很大改變，或許可以一邊度假一邊工作。

未來也不僅僅是智慧城市的概念，智慧城市是載體，未來是智能社會的時代。從生產力的角度來看，社會經歷了幾個階段，最開始是狩獵采集階段，后來出現了農具，誕生了農業社會；隨著蒸汽機的出現而發生了第一次工業革命，產生了工業社會；到上世紀60、70年代，電子信息技術快速發展實現了信息革命，我們稱之為信息社會。未來在新一輪工業革命的帶動下，各行各業都將利用新一代信息技術（云計算、物聯網、大數據、人工智能等）實現一個智能時代下的智能社會——社會5.0。社會發展各階段時間圖如圖2所示。

工業4.0之后的社會5.0，將會更便捷、更豐富、更文明，也會更安全。