工業(yè)新時代的弄潮兒

黃健

2013年4月，德國在漢諾威工業(yè)博覽會上首次發(fā)布《實施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略建議書》，從此“工業(yè)4.0”概念愈發(fā)火爆。“工業(yè)4.0就是要把我們的物理世界全部互聯(lián)化、集成化、數(shù)據(jù)化，實現(xiàn)企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新和轉型。信息化深入而透徹地影響到工業(yè)化，而物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、通訊技術、網(wǎng)絡安全、虛擬現(xiàn)實和人工智能等讓這一切成為可能。工業(yè)4.0時代，工業(yè)機器人、3D打印機、傳感器和傳感網(wǎng)絡將無所不在，無所不包，它已經(jīng)或很快就會到來。”陳德基是這個新時代大潮的參與者之一。

赴美鑄就科學夢

“這是革命的春天，這是人民的春天，這是科學的春天！讓我們張開雙臂，熱烈地擁抱這個春天吧！”郭沫若在1978年全國科學大會閉幕式上的這番講話激起無數(shù)青年投身科學事業(yè)。陳德基也是其中之一。

陳德基天生就對數(shù)學特別感興趣，加上那個年代流行“學好數(shù)理化，走遍天下都不怕”，他便自然而然地學習起了數(shù)學。但純數(shù)學比較偏基礎，不太實用，帶著對未來就業(yè)生計的擔憂，陳德基忍痛割愛，選擇了放棄。放棄興趣是痛苦的，好在陳德基又發(fā)現(xiàn)了一個折中的學科——計算機，其不僅包含了非常多的數(shù)學知識，又可以作為職業(yè)，他便開始了計算機學習生涯。

從本科到研究生，陳德基始終沒有離開母校同濟大學，直到1993年，陳德基赴美國德州大學奧斯汀分校攻讀計算機系博士。機會總是青睞有準備的人。1995年，陳德基留學的第二年，博士導師介紹他到美國艾默生公司——一家多元化全球制造商、全球500強企業(yè)，做暑期實習。實習結束后，在科研上造詣出眾的陳德基受到聘用，此后便開始了邊工作邊求學的生活，1999年拿到博士文憑。

剛進公司的陳德基就做了一件讓人值得驕傲的事情，參與制定工業(yè)國際標準——OPC（OLE for Process Control），即把工業(yè)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳到互聯(lián)網(wǎng)上的通信標準，其在工業(yè)自動化領域運用非常多，是相當知名的標準。他是一開始參與此項工作僅有的四人中的一個。

OPC之所以重要，因為它是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心技術之一。工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在控制生產(chǎn)、加工等方面對實時性、高效性、可靠性要求非常高，不能容得半點差錯，所以系統(tǒng)都是獨立封閉。這導致企業(yè)要想得到生產(chǎn)數(shù)據(jù)，就不得不采用人工手抄再敲進電腦的方式，十分不便捷。而OPC的誕生，意味著人們擁有了把數(shù)據(jù)自動從封閉的系統(tǒng)里讀取出來進入應用軟件里的通訊界面標準，正是自從有了OPC，所有的控制系統(tǒng)跟外界自動的互聯(lián)才有了可能。據(jù)了解，行業(yè)中存在很多標準制定出來后卻沒人使用的窘?jīng)r，但OPC問世后得到了很廣泛的應用。

眾所周知，美國很重視其技術安全，很有意思的是，他們會經(jīng)常組織一些Hacker對某些技術進行攻擊，以發(fā)現(xiàn)漏洞。陳德基2005年起參與制定的另外一個國際標準是IEC62591，也叫WirelessHART。就在2013年，Hacker們花了足足一個星期的時間來攻擊WirelessHART系統(tǒng)，結果是——沒攻進去。“我們的技術具備實時性、安全性。”陳德基自信地說道。

在陳德基看來，無線技術現(xiàn)在正處在方興未艾的研究階段，還有很多值得研究的地方，無論從科研或是生產(chǎn)角度都是有意義的。2010年，陳德基與同行出版了業(yè)界第一本介紹工業(yè)領域中的無線傳感器網(wǎng)絡技術的著作《WirelessHART：面向工業(yè)自動化的實時網(wǎng)狀網(wǎng)絡》。無線技術會有一個從不成熟到成熟的過程。它剛誕生的時候主要用來采集數(shù)據(jù)，但很多客戶為產(chǎn)生經(jīng)濟效益就直接拿去做控制，即把數(shù)據(jù)發(fā)送到閥門、馬達等一些驅動設備。艾默生研發(fā)部也已經(jīng)在研究如何做控制。2014年，陳德基又與同行出版了業(yè)界第一本介紹工業(yè)無線控制的著作《Wireless Control Foundation - Continuous and Discrete Control for the Process Industry》。該書立即成為出版社的年度最暢銷書，一舉獲得了其“Raymond D Molloy”獎。

陳德基還自己翻譯了一本介紹工業(yè)自動化的書，這本書不同于大學老師編寫的教材，是從事工業(yè)自動化的工程師所寫，更具現(xiàn)實意義。書中包含眾多工業(yè)自動化的基本概念，這被陳德基看作是做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的必要基礎。沒有工業(yè)背景知識是做不了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的，全球最大的提供技術和服務業(yè)務的跨國公司通用電氣（GE）公司CEO杰夫·伊梅爾特號稱GE要做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的領頭羊，甚至要挑戰(zhàn)Google、IBM這樣的互聯(lián)網(wǎng)大佬，陳德基將一切看得很清楚，“這從側面說明要想研究、開發(fā)產(chǎn)品還是需要工業(yè)背景”。

天時地利人和，赤子終歸國

陳德基畢業(yè)以后就一直留在美國工作，算算也將近20余載了，憑借著自己的努力，陳德基在專業(yè)技術上有自己的核心優(yōu)勢，先后合著發(fā)表過60多篇學術論文，同時獲得10項美國專利，也是IEEE和ISA的高級會員。“只要自己不提出辭職就能一直在公司待下去”，他也達到了美國中產(chǎn)階級偏上的水平。手捧一個足以羨煞旁人的金飯碗，但陳德基卻對現(xiàn)狀似乎并不滿意，“放眼望去退休時是什么樣子都知道了”。他總是問自己：一輩子是不是就這樣了？

參加國際互聯(lián)網(wǎng)大會，與制定工業(yè)級無線傳感網(wǎng)絡標準的主編合影。

近幾年一直在關注國內發(fā)展變化的陳德基，回國之心一直存在，但問題是以怎樣的方式回國？

最近幾年，陳德基在艾默生的研發(fā)部門研究工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)無線網(wǎng)絡等技術，這些技術非常有前景，在國內也同樣有著很大的發(fā)展機會。恰逢同濟大學成立了第一個工業(yè)4.0實驗室，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相近。從同濟大學走出去的陳德基若能再次回到母校，那是再好不過的了，“碰巧去年工業(yè)4.0也宣傳起來了，一拍即合。”

目前國內也在推動工業(yè)4.0、兩化深度融合等，和GE公司提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念有很多重疊，可以見得，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在正處于風口。

是時候回來報效祖國了。

事實上，這20年的努力，都為回國做好了鋪墊和準備。上世紀90年代中，艾默生開始研發(fā)第一個以微機為主的控制系統(tǒng)，不到一年后陳德基就加入其中;直到2014年，他就一直在控制系統(tǒng)開發(fā)團隊里，從PC、控制器到接口軟件等方方面面陳德基都涉及參與;2005年，艾默生開始做無線傳感器網(wǎng)絡，即傳感物聯(lián)網(wǎng)，這是一種由大量微型、低成本、低功耗的傳感器節(jié)點組成的多跳無線網(wǎng)絡。

物聯(lián)網(wǎng)有幾百億的節(jié)點，如果都用有線連接不現(xiàn)實，所以絕大部分都是無線通訊。無線通訊里包含各種技術，無線傳感器網(wǎng)絡就是其中的一種，可以廣泛應用于不同領域。但工業(yè)級無線傳感器網(wǎng)絡對其所使用的要求更高，需要保障實時、可靠、安全等性能。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第一步是實現(xiàn)設備互聯(lián)以形成物聯(lián)網(wǎng)，無線傳感器網(wǎng)絡技術是實現(xiàn)前者的基礎，伴隨設備互聯(lián)而來的是巨量的數(shù)據(jù)以及海量數(shù)據(jù)處理的能力。

大數(shù)據(jù)技術在IT行業(yè)已經(jīng)相當成熟，但在工業(yè)界還處于學習的過程。工業(yè)界看到了大數(shù)據(jù)技術，也在研究結合點，考慮大數(shù)據(jù)對工業(yè)生產(chǎn)的改進。陳德基敏銳地觀察到了這一趨勢，于是結合自身在工業(yè)領域多年的工作經(jīng)驗與業(yè)務積累，率先建立了工業(yè)大數(shù)據(jù)庫把分布式控制系統(tǒng)里的各種控制數(shù)據(jù)采集、分析。可以說，陳德基這二十年都在為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)做著準備工作。

在美國期間，陳德基和導師合作，發(fā)表了六七十篇文章，在科研上也有所積累。“我的這些背景能對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的推動、研究發(fā)展貢獻很好的經(jīng)驗。”

既了解市場需求，又有做科研的能力，再進入到高校推動一個學科或項目的發(fā)展，無疑能使行業(yè)健康發(fā)展下去。

回國后，艾默生中國總部和陳德基合作，準備在同濟大學搭建一個流程工業(yè)4.0實驗平臺。

作為同濟大學工業(yè)4.0實驗室的技術總監(jiān)，陳德基的關注點在過程控制系統(tǒng)之上，“建一個工業(yè)數(shù)據(jù)庫，搭建一個云平臺。”控制系統(tǒng)的目的在于從傳感器得到數(shù)據(jù)，進行運算，得到控制的輸出值，再送到驅動器，從而控制閥門馬達。數(shù)據(jù)傳送會有各種方式，無線只是其中的一種。說話間，陳德基興奮地向記者展示各種模型圖。

無線傳感器和工業(yè)大數(shù)據(jù)是陳德基回國后主要想從事的領域，他的目標是要從科研和產(chǎn)業(yè)化雙管齊下。

有一種團隊叫中國合伙人

2015年，陳德基和3個年輕的80后志同道合，希望在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化方面做些工作，于是共同創(chuàng)辦了普奧公司。

陳德基，把控技術;易福華，研發(fā)產(chǎn)品;任哲，營銷銷售;謝東平，投融資。

團隊成員有海歸博士，也有本土成長的精英。在他們看來，目前市場產(chǎn)能過剩問題嚴重是因為企業(yè)對市場和客戶需求的預判存在缺失，導致產(chǎn)品的生產(chǎn)與需求脫節(jié)或是生產(chǎn)的產(chǎn)品沒有達到市場需要的質量，沒有提供市場需要的服務，所以他們立足圍繞產(chǎn)品，促進產(chǎn)品與服務相結合，更好地貼近需求。

為此，普奧的理念是幫助工業(yè)企業(yè)做到以下提升：第一，提升產(chǎn)品服務，為制造廠商和運營廠商實現(xiàn)產(chǎn)品的智能運營和智能服務;第二，助力產(chǎn)品創(chuàng)新，通過積累工業(yè)數(shù)據(jù)，并利用大數(shù)據(jù)分析技術，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題和市場需求，實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。所謂的產(chǎn)品服務，以機器人生產(chǎn)廠商客戶為例。作為機器人生產(chǎn)廠商需要監(jiān)控所有機器人系統(tǒng)，包括本體和外圍系統(tǒng)，提供遠程設備調試、系統(tǒng)更新，甚至在設備即將出故障前做出預警。這些服務可以幫助設備生產(chǎn)廠商掌握客戶的最終行為，同時也可以幫助客戶解決一些實際問題，信息反饋回來后還可以幫助廠商改進產(chǎn)品。這一切基于普奧公司研發(fā)的普奧云產(chǎn)品和服務就能實現(xiàn)。當設備出現(xiàn)故障前，廠商預知后可以提前派工程師上門檢修，工程師可以來自廠商自身，也可以來自專門提供機器人服務的廠商，這樣的廠商可以在他們的平臺注冊。當他們的云平臺接入了大量的設備，積累了大量數(shù)據(jù)后就可以做產(chǎn)品創(chuàng)新，實現(xiàn)個性化服務。同時，源于長期服務的數(shù)據(jù)積累，結合普奧公司的大數(shù)據(jù)分析能力，使得廠商拓展新的商業(yè)模式成為可能。

談到這樣做的初衷，是因為他們看到了中國所面臨的現(xiàn)實問題。中國是世界加工廠，很多加盟企業(yè)處于兩面夾擊的處境——高端比不上歐美的產(chǎn)品質量，低端比不上東南亞非洲廉價的勞動，處在一種夾縫求生的狀態(tài)。要想生存就需要借鑒信息化技術，比如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術，讓自己升級換代。

進入2015年，李克強總理在十二屆全國人大三次會議上提出的“中國制造2025”的戰(zhàn)略，成為指導未來十年工業(yè)發(fā)展的風向標。作為志在以自身科技能力報效祖國的陳德基和他的團隊敏銳的把握了這一個趨勢，結合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和自身產(chǎn)品、技術和服務，致力于國家政策指引下，幫助中國工業(yè)企業(yè)真正用上適合中國企業(yè)自身特點的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務。“我們公司做的很多事情是擔任整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展排頭兵的作用”，專注于中小企業(yè)領域，通過不斷推陳出新產(chǎn)品和服務，創(chuàng)新商業(yè)模式，進而助力企業(yè)走向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之路，實現(xiàn)“中國制造2025”的目標，是普奧的整體構思。

針對中小企業(yè)，普奧將提供公有的工業(yè)互聯(lián)平臺，企業(yè)可以通過這個平臺快速接入工業(yè)設備，實現(xiàn)設備的智能運營和數(shù)據(jù)分析，而專有的物聯(lián)云解決方案，將提供給一些中大型企業(yè)更多的選擇。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要自動化和信息化相結合，陳德基和他的合伙人敏銳的發(fā)現(xiàn)，目前市場的相關企業(yè)要么僅在自動化方面比較強，而信息化比較強的公司關注點更多的還在其他方面，“所以我們成立這個公司的優(yōu)勢也是很明顯的，是信息化、互聯(lián)網(wǎng)化、工業(yè)化等多種技能結合的新型團隊。”

陳德基希望，未來用三年的時間在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域以公有的方式面向更多的中小企業(yè)，“全面促進物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)相結合，幫助中小企業(yè)提升服務能力，我們是平臺提供方，將攜手各行各業(yè)的廠商參與共同打造生態(tài)體系。同時利用工業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘產(chǎn)品需求，實現(xiàn)產(chǎn)品、服務和商業(yè)模式的創(chuàng)新，為中國工業(yè)企業(yè)尋找一條全新的升級之路。”

無論是赴美國頂尖大學攻讀博士，還是在全球500強公司占據(jù)一席之地，又抑或是回國創(chuàng)業(yè)從零做起，陳德基用他的青春和智慧寫就著美好的未來。他和他的中國合伙人們正劈波斬浪，開辟出一片互聯(lián)網(wǎng)的精彩天地。