本書通過回顧工業(yè)革命的歷史,以別開生面的經(jīng)典案例吹響工業(yè)4.0時代號角的漢諾威小鎮(zhèn)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0的異同、富士康如何從血汗工廠轉(zhuǎn)型為智慧工廠、智能產(chǎn)品的波瀾、谷歌神秘黑科技、亞馬遜全自動化工廠,以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來圖景等,用淺顯易懂的語言為讀者一一細(xì)解新工業(yè)革命給我們帶來的種種挑戰(zhàn)和變革。
廣大讀者既可以把它看作一本科普性的趣味圖書,也可以用它更系統(tǒng)地梳理自己的現(xiàn)有知識框架。它適合在這個變革的時代中對新事物充滿好奇的每一個人閱讀。
本書告訴讀者,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心就是創(chuàng)新,而且這個創(chuàng)新所引發(fā)的絕不僅僅是一場新工業(yè)革命,而是為人類的生活創(chuàng)造前所未有的可量化的維度:創(chuàng)新將不再局限為一種有意識的努力,它將成為新時代賦予人類社會的本能。
人類正在進(jìn)入萬物互聯(lián)的時代,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、智能時代、工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、第四次工業(yè)革命……這些名詞越來越炙手可熱。*總理也多次在國務(wù)院常務(wù)會議上強(qiáng)調(diào),互聯(lián)網(wǎng) 雙創(chuàng) 中國制造2025,彼此結(jié)合起來進(jìn)行工業(yè)創(chuàng)新,將會催生一場新工業(yè)革命。 這一場結(jié)合了工業(yè)化和互聯(lián)網(wǎng)化的變革,絕不僅僅是信息技術(shù)領(lǐng)域的革命,更是在全球范圍加速企業(yè)創(chuàng)新、引領(lǐng)社會變革的利器。對于這場大變革,您準(zhǔn)備好了嗎?本書作者劉云浩教授是清華大學(xué)長江學(xué)者特聘教授,國家杰青,清華大學(xué)軟件學(xué)院院長,ACM Fellow,IEEE Fellow,ACM中國理事會主席,在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域開展了近二十年的深入研究,取得了一系列國內(nèi)外領(lǐng)先的豐碩成果;诙嗄甑难芯拷(jīng)驗和對互聯(lián)時代、新工業(yè)革命大潮的深刻理解,劉云浩教授在本書中分析了歷次工業(yè)革命的發(fā)展脈絡(luò),用別開生面的經(jīng)典案例和淺顯易懂的語言為讀者一一細(xì)解新工業(yè)革命給我們帶來的種種挑戰(zhàn)和變革,并描繪了未來互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)藍(lán)圖。本書不僅通俗易懂、妙趣橫生,具有極強(qiáng)的可讀性,同時也是一本廣度與深度兼?zhèn)涞挠眯闹。作者極其廣博的知識積累、清晰明朗的邏輯框架、深入淺出的幽默講解、入木三分的精準(zhǔn)剖析,無不令人醍醐灌頂、拍案叫絕。通過閱讀本書,不僅可以解開對這場新變革的種種困惑與謎團(tuán),也可以幫助讀者更系統(tǒng)地梳理自身現(xiàn)有的知識體系和框架,從而帶來更多深入的思考,不同職業(yè)和學(xué)術(shù)背景的人都可以在本書中找到對自己特別有用和有啟發(fā)的部分。推薦每一位想深入了解新工業(yè)革命這一偉大變革的有心讀者閱讀,讓我們與作者一起開啟各個領(lǐng)域的專業(yè)智慧,共同迎接智慧革命的到來。
1685年,按照古人出生就算一歲,過了年就兩歲的習(xí)慣,45周歲的蒲松齡已經(jīng)結(jié)結(jié)實實地算是年近半百了。躺在病榻上,他已不敢計算自幼被譽(yù)為神童的自己是第多少次科舉落第。還能再參加科舉考試嗎?心灰意冷的他開始每天在門口擺攤,半臥半躺,聽路過或者慕名探訪的人講述奇聞異事。一年多以后,蒲松齡終于打起精神并站了起來,在大門貼上年年失望年年望,事事難成事事成,再次踏上科舉征途。那個時候,他所不知道的是,今后還要歷經(jīng)的十幾次科舉考試他依舊名落孫山,有時失敗的理由甚至讓人難以理解: 卷面格式不對、抄寫違規(guī)……似乎霉運總是環(huán)繞著這位幾百年一出的奇才。但是他一直力爭保持每天聽人講故事的習(xí)慣,持續(xù)了20多年。他把聽過的故事加以整理和潤色,并經(jīng)過了大量的再創(chuàng)作,終于在76歲離世之前留下一本曠世閑書《聊齋志異》。這本閑書使他成為清朝文學(xué)史上與曹雪芹齊名的人物,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過那些中進(jìn)士的同輩。而他這本閑書的創(chuàng)作方法,也是今天的互聯(lián)網(wǎng)所帶給我們的巨大創(chuàng)新紅利Crowdsourcing (目前尚無準(zhǔn)確的中文對應(yīng)詞,可以稱為群智或者眾包)。創(chuàng)新需要紅利嗎?需要,太需要了,因為,創(chuàng)新太難了!不是每次與前人不同的做法都能被稱作創(chuàng)新,那些碰得頭破血流的嘗試往往被稱為亂搞或沒經(jīng)驗。但正是那些鳳毛麟角的有效的突發(fā)奇想,推動著人類社會從原始部落發(fā)展到農(nóng)耕文明,從第一次工業(yè)革命又走到今天。 但是在我們剛剛經(jīng)歷的三次工業(yè)革命歷程中,往往也只有專家們才有話語權(quán),才有可能把他們的突發(fā)奇想變成現(xiàn)實;大多數(shù)人,也許在泡澡、鍛煉或者睡前思考人生的時候會突然感覺自己想到了些什么,不過睡一覺就忘了牛頓和萊布尼茨能為微積分的發(fā)明權(quán)爭上一爭,換作普通人,也許連發(fā)聲的機(jī)會都沒有。 可是,到了互聯(lián)網(wǎng)時代,一切有了新的變化。不懂編程的喬布斯能發(fā)明出風(fēng)靡全球的iPhone(被譽(yù)為Reinvention of the Cell Phone,手機(jī)二次發(fā)明),開啟了移動互聯(lián)網(wǎng)時代;程序員出身的馬斯克能夠跨界金融、汽車和航天三大毫無關(guān)系的領(lǐng)域;電子商務(wù)起家的亞馬遜推出了改變?nèi)藗冮喿x習(xí)慣的電子書Kindle;明明是搞搜索引擎的Google卻不斷用自動駕駛汽車、熱氣球和智能眼鏡等刷新我們的三觀……越來越多可以改變世界的想法來源于本行業(yè)之外,改變世界將不拘囿于你是誰、來自哪里、做什么工作而在于你是否有好的idea!為什么?因為來到了互聯(lián)網(wǎng)時代。以前,讓想法能夠落到合適平臺上的難度甚至超過《廊橋遺夢》中弗朗西斯卡和羅伯特在曼迪遜橋畔邂逅的難度(是的,創(chuàng)新的實現(xiàn)比遭遇浪漫還難)。而現(xiàn)在,互聯(lián)網(wǎng)就像一個自動播種機(jī),把散落各地的種子填到它們應(yīng)屬的坑里,只要種子好,就一定能開花結(jié)果。把靈光一現(xiàn)的想法發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上,就有機(jī)會拉幫結(jié)派,找一群興味相投的人一起把想象變成現(xiàn)實(例如眾籌網(wǎng)站);雖然我們會受到自身專業(yè)知識的限制,但網(wǎng)絡(luò)上存在著大量各個領(lǐng)域的行家,有力的出力,有錢的出錢,有地方的出地方(孵化器),一切皆有可能。 人類學(xué)會使用工具,用了幾千年;工業(yè)革命把農(nóng)民從土地中解放出來,用了幾百年;互聯(lián)網(wǎng)時代大門的開啟只用了短短幾十年;而今天的社會在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算的推動下,更是幾年就來一個大變樣……人類覺得力不從心了嗎?覺得趕不上趟了嗎?現(xiàn)在看來,似乎并不是由一兩個標(biāo)志性的發(fā)明引領(lǐng)社會的前進(jìn),而是因社會的前進(jìn)推動著層出不窮的新事物的產(chǎn)生。這只看不見的手,曾經(jīng)被歸功于雷公電母,又逐漸轉(zhuǎn)移到精英階級,最后落回了大眾手中,神奇的事物一一被醞釀出來,非專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)智慧嶄露頭角。 我在課堂上和同學(xué)們分享這些感受之后,得到很多同學(xué)的熱情反饋,使我覺得應(yīng)該把這些體會分享給更多的人。仔細(xì)思考后,我決定寫一本薄而通俗的書,一本不是專注于學(xué)術(shù)研究,而是更多專注于對互聯(lián)時代與新工業(yè)革命大潮的理解與體會的書。從2000年到今天,我們團(tuán)隊這16年來一直圍繞物聯(lián)網(wǎng)、無線傳感網(wǎng)和云計算做研究,從南到北,從地下煤礦到航空,從陸地到海洋,從山林到城市,其中既有難以歷數(shù)的艱辛,也充滿不可名狀的探索未知的喜悅。我跟團(tuán)隊成員說了寫這樣一本書的想法之后,大家都很積極,在吳陳沭博士的帶領(lǐng)下,我們清華大學(xué)軟件學(xué)院的博士生尹祖?zhèn)、錢堃、鄭月、劉慈航,碩士生肖賀、金語澤、辛?xí)哉、楊超凡等同學(xué)紛紛提供了在新工業(yè)革命浪潮下,對他們自己重點思考和擅長的小領(lǐng)域的許多看法供我參考。于是我就開始了本書的寫作,一邊寫一邊和吳陳沭、錢堃、尹祖?zhèn)ト齻人討論。寫作過程本身也是一次再理解的過程。為了提高書的易讀性,我選了網(wǎng)上一些有意思的圖,也有一些是我設(shè)計的。必須感謝碩士生劉桐彤、王常旭、肖賀和金語澤的協(xié)助,把這些圖以工科視角進(jìn)行了美化。此外還要特別感謝清華大學(xué)新聞學(xué)院的碩士生劉稚亞,她的加入不僅提升了本書貢獻(xiàn)者們的平均顏值和平均健美度,還為本書的文字提供了很多修訂意見,大為提高了可讀性。 感謝清華大學(xué)出版社派出了強(qiáng)大陣容,在本書的編輯、出版和發(fā)行等各個環(huán)節(jié)均給予了大力支持,尤其是本書的責(zé)任編輯張民師妹,不斷與我探討書的定位等諸多細(xì)節(jié),為提高本書的整體質(zhì)量提供了許多幫助,在此一并表示感謝。 本書的寫作使得原本就很忙碌的工作計劃雪上加霜,之所以能堅持下來,與家人的支持密不可分。我想借此機(jī)會感謝瑤老師多次和我進(jìn)行的關(guān)于新工業(yè)革命的有益的探討,還有家里的兩個小朋友Cherry和Walter,總是在夸我是特別聰明的人之后,又突然拋出來一些令我瞠目結(jié)舌的問題。這些探討和問題,經(jīng)常從不同視角給我提供了探尋謎底的源泉和思路。
客心已百念, 孤游重千里。 江暗雨欲來, 浪白風(fēng)初起。
劉云浩2016年10月于清華園
劉云浩,清華大學(xué)長江學(xué)者特聘教授,國家杰青,清華大學(xué)軟件學(xué)院院長,ACM Fellow,IEEE Fellow,ACM中國理事會主席。1995年在清華大學(xué)獲得工學(xué)學(xué)士學(xué)位,1997年在北京外國語大學(xué)高級翻譯學(xué)院獲得文學(xué)碩士學(xué)位,2004年在美國密歇根州立大學(xué)計算機(jī)系獲得工學(xué)碩士和工學(xué)博士學(xué)位。 劉云浩教授圍繞傳感網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、室內(nèi)定位等領(lǐng)域開展工作,率先提出自組織弱聯(lián)網(wǎng)理念,在世界上首次設(shè)計和實現(xiàn)了基于RFID的非測距定位算法,將室內(nèi)定位精度提高到毫米級,相關(guān)論文累計他引超過12000次。擔(dān)任國際期刊IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems副主編,IEEE/ACM Transactions on Networking和ACM Transactions on Sensor Network編委。2010年獲得教育部自然科學(xué)一等獎,2011年獲得國家自然科學(xué)獎二等獎,2013年被TCP/IP發(fā)明人之一、圖靈獎獲得者文頓瑟夫(Vinton Cerf)授予ACM主席獎(ACM Presidential Award),是該獎設(shè)立以來首位獲獎的中國人。2014年獲得ACM MobiCom大會唯一*論文獎,2015年成為美國ACM Fellow與IEEE Fellow,2016年獲得物聯(lián)網(wǎng)青年成就獎。
導(dǎo)言 登上物聯(lián)網(wǎng)的小船/1
第一章 工業(yè)4.0的網(wǎng)紅養(yǎng)成之路/7
1769年,蒸汽機(jī)出現(xiàn);1869年,電氣動力開始取代蒸汽動力;1969年,互聯(lián)網(wǎng)登場……歷史的發(fā)展看起來正遵循著某種神秘的規(guī)律,下一個轉(zhuǎn)折點會是當(dāng)下的網(wǎng)紅工業(yè)4.0嗎?
1769,1869,1969……/9
天佑的工業(yè)小鎮(zhèn)/15
工業(yè)4.0三教父/21
第二章 當(dāng)漢諾威遇到波士頓/27
德國的工業(yè)化道路就像他們的虎式坦克般穩(wěn)重,美國的工業(yè)化道路卻另辟蹊徑從互聯(lián)網(wǎng)入手。作為后起之秀的中國該如何站隊?
布局德國虎式出動/29
出征美國隊長的實力/37
站隊德國人還是美國人/44
第三章 互聯(lián)與智能:工業(yè)革命升級技能點/53
你也許知道摩爾定律,可是你聽說過吉爾德定律嗎?梅特卡夫定律呢?后兩者同摩爾定律一起將我們帶入了萬物互聯(lián)、人工智能的時代,在這個時代里,數(shù)字化漫山遍野,網(wǎng)絡(luò)化在上面野蠻生長,結(jié)出智能化的果實。
無處不在的物聯(lián)網(wǎng)/56
不是人工智能的智能/68
第四章 不食人間煙火的未來工廠/81
富士康如何擺脫血汗工廠的稱號?天津爆炸事件可以預(yù)測和避免嗎?為什么機(jī)器有時候可以輕而易舉幫我們解開千古難題,有時候又笨得如同一只猩猩?人類使用機(jī)器的正確姿勢是什么?
血汗工廠的轉(zhuǎn)型/83
消防官兵的逆行/88
智慧從深度互聯(lián)開始/92
第五章 一大波智能產(chǎn)品正在靠近/99
一件普普通通的產(chǎn)品,一旦刻上個人的、私有的和獨特的印跡,其價值就大不相同,仿佛一件量產(chǎn)之物一下子就成了世上的孤本,這也許就是智能產(chǎn)品最動人的地方。
吃的是信息,擠出來的是價值/103
打造你的私人王國/107
華山論劍:
網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)/111
南山薈萃:
別落了其他技術(shù)/117
第六章 你能想象十年后的生活嗎/131
不管是無人機(jī)還是自動駕駛,不管是口袋醫(yī)生還是共享單車,技術(shù)的進(jìn)步正在改變?nèi)祟惖恼J(rèn)知方式。那么,是我們推動了科技,還是科技在改變我們?
快遞小哥和無人機(jī),你選誰/133
把醫(yī)生放進(jìn)口袋/141
隨時待命的修理工/150
結(jié)語開啟智慧的革命/155
參考文獻(xiàn)/163