智能制造背景下的感知系統(tǒng)方案

1、智能制造背景下的感知系統(tǒng)目錄摘要2智能感知技術(shù)2感知技術(shù)的必要性和緊迫性 2 基于人體分析3基于行為分析3基于車輛分析4基于圖像分析4智能感知技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用 5 我國發(fā)展感知信息技術(shù)具備有利條件 6 我國在發(fā)展感知技術(shù)方面的不足與改進(jìn)方法 7 世界各國對(duì)于智能制造的發(fā)展動(dòng)向 7 結(jié)束語9參考文獻(xiàn)10摘要：當(dāng)前，以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的信息技術(shù)加速創(chuàng)新、 融合和普及應(yīng)用，一個(gè)萬物互聯(lián)智能化時(shí)代正在到來。感知信息技術(shù)以傳感器為核心，結(jié)合射頻、功率、微處理器、微能源等技術(shù)，是未來實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)性、決定性核心技術(shù)之一。尤其是，感知信息技術(shù)不同于傳統(tǒng)的計(jì)算和通信

2、技術(shù)，無需遵循投資巨大、風(fēng)險(xiǎn)極高、已接近物理極限的傳統(tǒng)半導(dǎo)體的“摩爾定律”，而是在成熟半導(dǎo)體工藝上的多元微技術(shù)融合創(chuàng)新，即“More than Moore” / “超越摩爾” 。關(guān)鍵詞： 智能感知技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)首先，我們要知道的是什么是智能感知技術(shù)。 所謂的智能感知技術(shù)就是 重點(diǎn)研究基于生物特征、以自然語言和動(dòng)態(tài)圖像的理解為基礎(chǔ)的“以人為中心”的智能信息處理和控制技術(shù)，中文信息處理；研究生物特征識(shí)別、智能交通等相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)技術(shù)。當(dāng)前，以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的信息技術(shù)加速創(chuàng)新、融合和普及應(yīng)用，一個(gè)萬物互聯(lián)智能化時(shí)代正在到來。感知信息技術(shù)以傳感器為核心，結(jié)

3、合射頻、功率、微處理器、微能源等技術(shù)，是未來實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)性、決定性核心技術(shù)之一。尤其是，感知信息技術(shù)不同于傳統(tǒng)的計(jì)算和通信技術(shù)，無需遵循投資巨大、風(fēng)險(xiǎn)極高、已接近物理極限的傳統(tǒng)半導(dǎo)體的“摩爾定律” ，而是在成熟半導(dǎo)體工藝上的多元微技術(shù)融合創(chuàng)新，即“ More than Moore ” / “超越摩爾” 。PC時(shí)期 Wintel聯(lián)盟壟斷了整整20 年，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期ARM+安卓又形成了新一輪壟斷。在如今的感知時(shí)代， “超越摩爾”是我國一個(gè)打破壟斷束縛的難得歷史機(jī)遇，如果加大在此領(lǐng)域的扶持力度， 充分發(fā)揮已有的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，有很大可能在未來智能時(shí)代實(shí)現(xiàn)趕超發(fā)展，搶占產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)

4、。感知技術(shù)的必要性和緊迫性其次，我們要重視感知技術(shù)的必要性和緊迫性。信息技術(shù)從計(jì)算時(shí)代、通訊時(shí)代發(fā)展到今天的感知時(shí)代經(jīng)歷了三個(gè)浪潮：PC的普及產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng)，智能手機(jī)的普及形成了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，今天傳感器的普及將促成物聯(lián)網(wǎng)。Gartner2014 技術(shù)趨勢(shì)報(bào)告顯示，未來5 10 年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將達(dá)到實(shí)質(zhì)生產(chǎn)高峰期，截至2020 年，將有 260 億臺(tái)設(shè)備被裝入物聯(lián)網(wǎng)，這將引領(lǐng)信息技術(shù)邁向智能時(shí)代計(jì)算、通訊、感知等信息技術(shù)的深度融合萬物互聯(lián)的時(shí)代。一個(gè)感知無所不在、 聯(lián)接無所不在、 數(shù)據(jù)無所不在、計(jì)算無所不在的萬聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，將全面覆蓋可穿戴、機(jī)器人、工業(yè)4.0 、智能家居、智能醫(yī)療、智慧城市、智慧農(nóng)

5、業(yè)、智慧交通等。如果把整個(gè)智能社會(huì)比作人體，感知信息技術(shù)則扮演著五官和神經(jīng)的角色。感知信息技術(shù)是未來智能時(shí)代的重要基礎(chǔ)。智能時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)、傳感器會(huì)遍布在生活、生產(chǎn)的各個(gè)角落。據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)人預(yù)測(cè)，到2025 年城市地區(qū)每4 平方米就會(huì)有一個(gè)智能設(shè)備。智能城市、 智能醫(yī)院、 智能高速公路等將依靠傳感器實(shí)現(xiàn)萬物互連并自動(dòng)做出決策；智能制造通過在傳統(tǒng)工廠管理環(huán)節(jié)和生產(chǎn)制造設(shè)備之間部署以傳感器為代表的一系列感知信息技術(shù)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化和智能化。一直以來，美國、德國、日本等國都非常重視感知信息技術(shù)的發(fā)展。美國早在1991 年就將傳感器與信號(hào)處理、傳感器材料和制作工藝上升為國家關(guān)鍵技術(shù)予以扶持，近年來更是每

6、年投入數(shù)十億美元用于傳感器基礎(chǔ)項(xiàng)目研究。感知信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒋呱f億級(jí)的市場(chǎng)。感知信息技術(shù)領(lǐng)域涉及材料、傳感器設(shè)備、 控制系統(tǒng)以及其上承載的數(shù)據(jù)增值開發(fā)和信息服務(wù)。智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備的廣泛普及應(yīng)用，使傳感器設(shè)備需求增勢(shì)迅猛，而無所不在的傳感器也將引發(fā)未來大規(guī)模數(shù)據(jù)爆炸，到2020年，來自傳感器的數(shù)據(jù)將占全部數(shù)據(jù)的一半以上。大數(shù)據(jù)的充分利用和挖掘，還將不斷催生新應(yīng)用和新服務(wù)。 預(yù)計(jì)到 2020 年相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與服務(wù)供應(yīng)商將實(shí)現(xiàn)超過3000 億美元的增值營收，并且主要集中在服務(wù)領(lǐng)域。發(fā)展安全可控的感知信息技術(shù)有利于保障國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全。我國是網(wǎng)絡(luò)大國， 卻不是網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國，無論是芯片、操作系統(tǒng)，還

7、是應(yīng)用系統(tǒng)，受制于人的局面依然嚴(yán)峻。未來，在萬物互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)中， 從聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜程度和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量來預(yù)計(jì)， 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)將比現(xiàn)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大 10 倍，安全隱患也會(huì)更多更復(fù)雜，涉及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的方方面面。因此，發(fā)展自主可控的感知信息技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)感知、 收集和處理等最為基礎(chǔ)處理層面的可靠性， 對(duì)保障國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全至關(guān)重要。智能感知技術(shù)根據(jù)對(duì)象和目標(biāo)的不同，也可以分為四大類：基于人體分析的感知技術(shù)、基于車輛分析的感知技術(shù)、基于行為分析的感知技術(shù)和基于圖像分析的感知技術(shù)。基于人體分析1) 人臉識(shí)別技術(shù)該技術(shù)基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別。通過人臉圖像采集及檢測(cè)、人臉圖像預(yù)處理和人臉圖像匹配與識(shí)別，實(shí)現(xiàn)面

8、部特征識(shí)別。2) 人體特征提取技術(shù)該技術(shù)基于計(jì)算機(jī)視覺、圖象處理與模式識(shí)別技術(shù)，對(duì)人體屬性特征（性別、年齡段、身高、戴眼鏡與否等）進(jìn)行提取分析，實(shí)現(xiàn)人員身份識(shí)別。應(yīng)用圍： 在智慧城市的公共安全領(lǐng)域，基于人體分析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人員身份確認(rèn)、人員預(yù)警、嫌犯逃犯追蹤和人臉識(shí)別防盜。重點(diǎn)基于行為分析1) 目標(biāo)檢測(cè)跟蹤技術(shù)該技術(shù)是指采用背景差分法或幀間差分法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)對(duì)象的提取和動(dòng)態(tài)自動(dòng)跟蹤。2) 異常行為分析技術(shù)該技術(shù)是基于雙目識(shí)別技術(shù)，獲取到目標(biāo)人員的深度及三維信息（目標(biāo)高度信息，提升目標(biāo)行為分析和多目標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn)確率、目標(biāo)位置信息， 提升多目標(biāo)檢測(cè)，尤其是目標(biāo)間距檢測(cè)、目標(biāo)深度信息，提升多目標(biāo)位置遠(yuǎn)

9、近的判斷），實(shí)現(xiàn)越界、進(jìn)入/ 離開區(qū)域、區(qū)域入侵、徘徊、人員聚焦、快速移動(dòng)、非法停車、物品遺留/ 拿取等異常事件的自動(dòng)偵測(cè)與報(bào)警，變被動(dòng)監(jiān)控為主動(dòng)防控。應(yīng)用圍： 在智慧城市的公共安全領(lǐng)域，基于行為分析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人員定位跟蹤、危險(xiǎn)行為預(yù)警、嫌疑人員提示和群體事件處突.基于車輛分析1) 車牌識(shí)別技術(shù)該技術(shù)是利用車輛的動(dòng)態(tài)視頻或靜態(tài)圖像通過車牌提取、圖像預(yù)處理、 特征提取、 車牌字符識(shí)別等手段實(shí)現(xiàn)牌照、牌照顏色自動(dòng)識(shí)別。2) 車輛特征提取技術(shù)該技術(shù)是采用模式識(shí)別的方法，對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中移動(dòng)目標(biāo)定位、識(shí)別、跟蹤, 、分析、判斷目標(biāo)特征和行為的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛類型、車身顏色、車標(biāo)識(shí)別、系安全帶與否、遮陽板遮

10、擋與否等識(shí)別。應(yīng)用圍： 在智慧城市的公共安全領(lǐng)域，基于車輛分析技術(shù)可以查處車輛套牌、打擊車輛盜搶、事故逃逸、遏制車輛違法、交通秩序維護(hù)、協(xié)助查控涉案車輛、特勤任務(wù)、協(xié)助治安管理?；趫D像分析1) 視頻質(zhì)量診斷技術(shù)該技術(shù)是通過對(duì)圖像碼流進(jìn)行解碼以及圖像質(zhì)量評(píng)估，對(duì)視頻圖像中存在的質(zhì)量問題進(jìn)行智能分析、判斷和預(yù)警。在短時(shí)間對(duì)大量的前端設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)；實(shí)現(xiàn)清晰度異常（圖像模糊），亮度異常（過亮、過暗），偏色，噪聲干擾（雪花、條狀、滾屏），畫面凍結(jié)，以及信號(hào)丟失等多種視頻故障檢測(cè)，做出準(zhǔn)確判斷并發(fā)出報(bào)警信息。2) 視頻摘要分析技術(shù)該技術(shù)采用視頻智能分析算法， 能智能提取視頻中的運(yùn)動(dòng)物體， 實(shí)現(xiàn)快速結(jié)構(gòu)化

11、， 并實(shí)現(xiàn)摘要播放， 達(dá)到快速預(yù)覽視頻以定位到關(guān)鍵的容， 有效縮短查找線索的時(shí)間， 減低人力排查的工作量，減少人工排查遺漏等情況。主要包括以下三個(gè)步驟：提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)：將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和背景分離，記錄目標(biāo)、目標(biāo)軌跡以及背景的數(shù)據(jù)；摘要合成：通過一定的規(guī)則將不同時(shí)間出現(xiàn)的目標(biāo)同時(shí)呈現(xiàn)在一段簡(jiǎn)短的視頻；摘要檢索：選中摘要中任意的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，回放該目標(biāo)的原始視頻，還原現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)情況。應(yīng)用圍： 在智慧城市的公共安全領(lǐng)域， 視頻質(zhì)量診斷可以應(yīng)用于智慧城市的運(yùn)營服務(wù)領(lǐng)域，解決海量圖像信息的運(yùn)營維護(hù)、 故障診斷和修復(fù)。 視頻摘要分析可以應(yīng)用于視頻圖像偵查技術(shù)，方便公安、交警、民警以及刑偵人員高效快速的排查，得到有效的線

12、索，可在幾分鐘播放完一小時(shí)的視頻，有效減少人力的投入智能感知技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用客流統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)是基于人體分析技術(shù)的典型應(yīng)用，該系統(tǒng)采用人體特征提取技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)畫面中特定區(qū)域( 如大門、 樓梯口 ) 的人頭、 頭肩等特征部位進(jìn)行識(shí)別，以此來區(qū)分人和其他物體， 并根據(jù)其運(yùn)動(dòng)軌跡來判斷人的出入關(guān)系，最后得出任意時(shí)間段進(jìn)入人數(shù)量和離開人數(shù)量。 該系統(tǒng)應(yīng)用于商超零售行業(yè)，可以提供商場(chǎng)中每個(gè)客流監(jiān)控點(diǎn)的客流數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)匯總到商場(chǎng)數(shù)據(jù)中心并進(jìn)行分析匯總，從時(shí)間和空間維度對(duì)商場(chǎng)中客流的分布以圖表的形式進(jìn)行展示，達(dá)到如下效果1) 評(píng)估營銷策略效果，提高銷量：通過客流量的對(duì)比，有效評(píng)估所舉辦、推廣的活動(dòng)，

13、對(duì)營銷和促銷投資回報(bào)進(jìn)行有效評(píng)估。通過對(duì)歷史銷量和客流量的對(duì)比，可以有效的分析商品種類及各項(xiàng)管理策略對(duì)流量及銷量的影響，進(jìn)而更好的進(jìn)行管理決策，提高銷量。2) 考核服務(wù)質(zhì)量及商鋪?zhàn)饨饍r(jià)位：通過客流量、 銷量和成交量的統(tǒng)計(jì)，可以計(jì)算客流人群的平均購買量和提袋率，為評(píng)估商場(chǎng)服務(wù)質(zhì)量及工作人員水平提供依據(jù)。通過對(duì)客流量的統(tǒng)計(jì)，可以客觀決定柜臺(tái)、商鋪?zhàn)饨饍r(jià)位水平。3) 差異化經(jīng)營，降低成本通過對(duì)不同樓層和不同區(qū)域的客流量統(tǒng)計(jì)，可以使管理人員統(tǒng)計(jì)各個(gè)區(qū)域的吸引率和忙度，從而對(duì)鋪位及服務(wù)人員進(jìn)行合理分布，提高銷售量，降低成本。顯示當(dāng)前客流狀態(tài)和變化趨勢(shì)，對(duì)流量較大的區(qū)域采取預(yù)防突發(fā)事件的措施，并可實(shí)時(shí)觀察

14、商場(chǎng)當(dāng)前的停留人數(shù)，控制商場(chǎng)運(yùn)作成本。從智能手機(jī)到智能家居，日常事物不斷演進(jìn)、逐漸智能化的過程，也推進(jìn)著制造業(yè)創(chuàng)新思路的發(fā)散、 產(chǎn)品附加值與客戶忠誠度的提升以及品牌形象的塑造。一方面， 產(chǎn)品的智能化擴(kuò)展了其核心技術(shù)的概念空間，其研發(fā)重點(diǎn)不僅在于產(chǎn)品性能的提升與特定功能的實(shí)現(xiàn)，更包含怎樣更好地感知分析客戶的特定需求并對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)定位; 另一方面，融入智慧因素的產(chǎn)品不再是冷冰冰的、沒有生命的物品，它不僅僅為用戶的生活帶來諸多意想不到的便利，甚者更能與用戶之間形成某種情感上的聯(lián)系，如智能跑鞋能根據(jù)跑步者特有步姿以及所處環(huán)境立即做出改變，并記錄其運(yùn)動(dòng)過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)，提醒其身體狀況并安排運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，這樣的

15、產(chǎn)品自然而然地融入用戶的生活，更好比成為其身體的一部分。同時(shí)，“智造”思維不僅僅促進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)廠家對(duì)其現(xiàn)有產(chǎn)品的改造，同時(shí)也預(yù)示著一大批新興科技企業(yè)的興起?？梢灶A(yù)見一旦這些智能產(chǎn)品能夠得到廣泛應(yīng)用，必將促進(jìn)整個(gè)行業(yè)技術(shù)的變革與進(jìn)步。在智能制造過程， 以技術(shù)與服務(wù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)的高新化制造技術(shù)需要融入到生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)， 以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化， 提高產(chǎn)品生產(chǎn)價(jià)值。 主要包括廣泛應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人與智能控制系統(tǒng)的智能加工技術(shù)， 基于智能傳感器的智能感知技術(shù)， 滿足極限工作環(huán)境與特殊工作需求的智能材料、基于 3D 打印技術(shù)的智能成型技術(shù)等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過基于 RFID 技術(shù)與智能傳感器的信息感知過程、基

16、于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的信息傳輸過程、 基于數(shù)據(jù)挖掘與圖像視頻智能分析的信息處理過程實(shí)現(xiàn)制造過程的生產(chǎn)過程控制、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、制造供應(yīng)鏈跟蹤、 產(chǎn)品全生命周期監(jiān)測(cè)等， 幫助企業(yè)更好地掌握與利用地方資源，在智能制造的全球化進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用。全球化物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，源源不斷產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)， 面對(duì)這些數(shù)據(jù)所具備的的 “ 4V”特性大規(guī)模性、 多樣性、 高速性與低價(jià)值性， 如何利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與融合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過程的透明化， 從中獲取價(jià)值信息， 并依靠智能分析與決策手段提高應(yīng)變能力，是提高制造過程“智能”水平的關(guān)鍵所在。針對(duì)全球化物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)特征的出現(xiàn)，云計(jì)算基于資源

17、虛擬化技術(shù)與分布式并行架構(gòu)，將基礎(chǔ)設(shè)施、 應(yīng)用軟件、 分布式平臺(tái)作為服務(wù)提供給用戶，實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、管理與挖掘。通過合理利用資源與服務(wù)，云計(jì)算為實(shí)現(xiàn)智能制造敏捷化、協(xié)同化、綠色化與服務(wù)化提供了切實(shí)可行的解決方案，在數(shù)據(jù)隱私性與安全性得到保障的前提上，將獲得企業(yè)的廣泛認(rèn)可。我國發(fā)展感知信息技術(shù)具備有利條件我國在感知信息技術(shù)領(lǐng)域具備一定基礎(chǔ)和實(shí)力。近年來， 我國在感知信息技術(shù)方面取得了一定的進(jìn)展， 在技術(shù)研發(fā)、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 生產(chǎn)制造、 封裝測(cè)試和市場(chǎng)應(yīng)用等領(lǐng)域均展開布局，并初步打通了整體產(chǎn)業(yè)鏈。 目前，我國從事傳感器研制、 生產(chǎn)和應(yīng)用的企事業(yè)單位共有 2000 多家，其中從事微機(jī)電系統(tǒng)

18、MEMS研制、生產(chǎn)的企業(yè)有 50 多家，產(chǎn)品種類有 6000 多種，年產(chǎn)量 40 多億只，市場(chǎng)銷售額突破 1000 億元。同時(shí)， 在物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的帶動(dòng)下，感知信息技術(shù)下游應(yīng)用領(lǐng)域如可穿戴、機(jī)器人、工業(yè) 4.0 、智能家居、智能醫(yī)療、智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、智慧交通等的崛起，為感知信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的機(jī)遇和動(dòng)力。 如今我國在新型電聲傳感器、 指紋傳感器等方面已經(jīng)取得產(chǎn)業(yè)化技術(shù)突破，開始大量用于智能手機(jī)、智能汽車等領(lǐng)域，開拓了巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。“超越摩爾”對(duì)我國是一個(gè)難得的趕超發(fā)展機(jī)遇。與計(jì)算和通訊技術(shù)不同，感知信息技術(shù)是基于成熟的半導(dǎo)體工藝的“超越摩爾”技術(shù)。目前低噪聲、低成本，與MEMS

19、和其他微技術(shù)集成度高的8 寸晶圓工藝是制造“超越摩爾”產(chǎn)品的最佳選擇。而我國擁有豐富的8寸半導(dǎo)體資源，如中芯國際、華虹宏力、上海先進(jìn)半導(dǎo)體等晶圓廠；此外，上海微技術(shù)工業(yè)研究院也在組建先進(jìn)的“超越摩爾”8 寸研發(fā)中試線和世界級(jí)產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)。因此，我國有能力做出“中國設(shè)計(jì)、中國創(chuàng)造、中國制造”具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的“超越摩爾”產(chǎn)品。隨著手機(jī)、汽車、工業(yè)和正在興起的物聯(lián)網(wǎng)對(duì)“超越摩爾”產(chǎn)品的需求日益增長，我國將成為全球最大的市場(chǎng)。因此，如果在關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)一步加以扶持，補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，我國可以實(shí)現(xiàn)由跟隨者到領(lǐng)跑者的超越。 如果錯(cuò)過這一機(jī)遇， 我國又將面臨被發(fā)達(dá)國家在技術(shù)和市場(chǎng)上低端鎖定的窘境。我國在

20、發(fā)展感知技術(shù)方面的不足與改進(jìn)方法目前，我國在發(fā)展感知信息技術(shù)方面仍存在一些問題， 概括起來說主要是： 對(duì)感知行業(yè)的認(rèn)識(shí)不足；企業(yè)規(guī)模小，自主創(chuàng)新困難；產(chǎn)業(yè)化效率低，產(chǎn)業(yè)配套不足；市場(chǎng)跨度大、信息不靈，導(dǎo)致供需對(duì)接渠道不暢?；谖覈诟兄畔⒓夹g(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的主要問題， 建議從以下三個(gè)方面采取措施，提升感知信息技術(shù)自主創(chuàng)新水平，從而為未來智能時(shí)代的到來打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第一，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。一是大力提升感知信息技術(shù)在國家集成電路發(fā)展戰(zhàn)略中的地位，將其列入“十三五”、 “十四五”規(guī)劃中的發(fā)展重點(diǎn)，加大投入，在國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組領(lǐng)導(dǎo)下，成立專門工作組，整合調(diào)動(dòng)各方面資源，負(fù)責(zé)感知信息技

21、術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。二是成立中國傳感器產(chǎn)業(yè)推進(jìn)聯(lián)盟，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈逐步完善。 三是針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)和實(shí)際市場(chǎng)需求，成立若干跨行業(yè)跨部門的工作小組，遴選一些領(lǐng)域開展應(yīng)用示，如面向智能制造，重點(diǎn)發(fā)展機(jī)器人；面向醫(yī)療衛(wèi)生，重點(diǎn)發(fā)展可穿戴設(shè)備和醫(yī)療及輔助設(shè)備；面向環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展土壤、水、空氣、重金屬等感知產(chǎn)品，用于環(huán)境監(jiān)控及農(nóng)作物生產(chǎn)管控等。第二，建立產(chǎn)業(yè)基金。 建議國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金出資510 億元投入即將成立的“感知信息產(chǎn)業(yè)基金”，吸引企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)及社會(huì)資金加入，實(shí)施市場(chǎng)化運(yùn)作、專業(yè)化管理。一是用于重點(diǎn)支持傳感器、微處理器、模擬芯片及功率器件等核心技術(shù)

22、與產(chǎn)品開發(fā)。二是投資骨干企業(yè)和成長性中小企業(yè)，支持企業(yè)提升技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化能力。三是帶動(dòng)各類風(fēng)險(xiǎn)投資和私募基金進(jìn)行戰(zhàn)略投資和產(chǎn)業(yè)整合，支持企業(yè)開展國外兼并重組。第三，支持協(xié)同創(chuàng)新體系建設(shè)。一是圍繞感知信息技術(shù)發(fā)展的重大共性需求，采取政府與社會(huì)資本合作等新機(jī)制，借鑒工研院集研發(fā)、工程、資訊、孵化于一體的成功產(chǎn)業(yè)化模式，構(gòu)建以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，如支持以上海微技術(shù)工業(yè)研究院為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)加速體系的建設(shè)。二是在應(yīng)用市場(chǎng)成熟和產(chǎn)業(yè)集中的地區(qū)，建立若干個(gè)產(chǎn)業(yè)加速體系，優(yōu)化全國布局，避免惡性競(jìng)爭(zhēng)和重復(fù)建設(shè)。三是在中國制造2025制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)中設(shè)立感知信息技術(shù)創(chuàng)新中心。世界各國對(duì)于智能制造

23、的發(fā)展動(dòng)向美國美國為了保持其制造業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，由聯(lián)邦政府推出了一系列的制造業(yè)振興計(jì)劃，如 2009 年 12 月提出的重振美國制造業(yè)政策框架、2011 年 6 月提出的先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃與2012 年 2 月提出的先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃。這些計(jì)劃旨在依托新一代信息技術(shù)、 新材料、 新能源等創(chuàng)新技術(shù)，在美國加快發(fā)展技術(shù)密集型的先進(jìn)制造業(yè)。作為先進(jìn)制造業(yè)的重要組成，以先進(jìn)傳感器、工業(yè)機(jī)器人、先進(jìn)制造測(cè)試設(shè)備為代表的智能制造，得到了美國政府、 工業(yè)界各層面的高度重視， 目前已經(jīng)取得長足進(jìn)展， 相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。美國全國制造業(yè)協(xié)會(huì)在美國制造業(yè)復(fù)興報(bào)告中提出，要通過“再工業(yè)化戰(zhàn)略”，使

24、美國制造業(yè)成為世界領(lǐng)先的創(chuàng)新者，并且強(qiáng)調(diào)美國的“再工業(yè)化”絕不僅是簡(jiǎn)單的“實(shí)業(yè)回歸”，而是在二次工業(yè)化基礎(chǔ)上的三次工業(yè)化。其實(shí)質(zhì)是以高新技術(shù)為依托，發(fā)展高附加值的制造業(yè)，如先進(jìn)制造技術(shù)、新能源、環(huán)保、信息等新興產(chǎn)業(yè)，從而重新?lián)碛袕?qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力的新工業(yè)體系。 依托全球領(lǐng)先的智能技術(shù)創(chuàng)新能力、不斷加深的智能制造產(chǎn)業(yè)化與日趨完善的智能制造體系， 美國在全球智能制造領(lǐng)域占據(jù)著重要領(lǐng)導(dǎo)地位，無形中給其他國家的制造業(yè)，尤其是正在試圖轉(zhuǎn)型升級(jí)的中國制造業(yè)，提出了更高的挑戰(zhàn)。歐盟歐洲國家早在1982 年制訂的信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃中就強(qiáng)調(diào)了智能制造核心技術(shù)的開發(fā)。由德國、法國和英國發(fā)起的主題為“未來的工廠”的尤里卡

25、項(xiàng)目，將解決敏捷智能制造方面的研究與開發(fā)作為重點(diǎn)。德國西門子、瑞士ABB、法國施耐德電氣等公司已將部分人工智能技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)控制設(shè)備與系統(tǒng)中。由歐盟資助的智能制造系統(tǒng)IMS2020 計(jì)劃囊括了意大利、德國、瑞士、美國、日本、韓國等多個(gè)先進(jìn)國家與SAP、 IBM、Siemens、 BMW、 MIT、Cambridge 等多家企業(yè)與高校。針對(duì)可持續(xù)制造領(lǐng)域、節(jié)能制造領(lǐng)域、關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域、標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域、創(chuàng)新培訓(xùn)領(lǐng)域五個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，規(guī)劃并逐步完成13 年的短期目標(biāo)、 7 10 年的中期目標(biāo)以及 10 15 年后的智能制造藍(lán)圖。德國針對(duì)來自亞洲制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)威脅和美國的“先進(jìn)制造業(yè)” 發(fā)展，提出了 “工業(yè) 4.

26、0 ”計(jì)劃， 期望充分發(fā)揮德國在制造業(yè)的現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)，以確保德國制造業(yè)的未來。 援引德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界觀點(diǎn)， “工業(yè) 4.0 ”是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法，旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)一信息物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem）相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。“工業(yè)4.0 ”項(xiàng)目主要分為兩大主題：一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D 技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。 德國依托其在工業(yè)過程中廣泛應(yīng)用的信息和通信技術(shù)、強(qiáng)大的機(jī)械和裝

27、備制造業(yè)、在嵌入式系統(tǒng)和自動(dòng)化工程方面的高技術(shù)水平和全球市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位，通過“工業(yè)4.0 ”計(jì)劃的實(shí)施正在進(jìn)一步鞏固其作為全球領(lǐng)先生產(chǎn)制造基地、生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商和 IT 業(yè)務(wù)解決方案供應(yīng)商的地位。亞洲日本早在 1989 年就發(fā)起過 “智能制造系統(tǒng)” 計(jì)劃，從 1992 至 1994 年進(jìn)行可行性研究，投資 10 億美元建立了六項(xiàng)工業(yè)界主導(dǎo)的“可行性國際合作測(cè)試案例”，包括流程工業(yè)潔凈制造、全球化制造同步工程、 21 世紀(jì)全球化制造、 全方位制造系統(tǒng)、快速產(chǎn)品開發(fā) 、知識(shí)系統(tǒng)化 等智能系統(tǒng)， 重點(diǎn)研究了開發(fā)全球化制造、 下一代制造系統(tǒng)、全能制造系統(tǒng)等技術(shù)。 2004 年，日本啟動(dòng)了“新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造戰(zhàn)略

28、”，為制造業(yè)尋找未來戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)， 并將信息家電、機(jī)器人、 環(huán)境能源等 7 個(gè)領(lǐng)域作為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，努力提高日本制造業(yè)在國際上的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。韓國于 1991 年底提出了“高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國家計(jì)劃”，即G-7 計(jì)劃，包括七項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)及七項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，目標(biāo)是到2000 年把韓國的技術(shù)實(shí)力提高到世界第一流發(fā)達(dá)國家的水平，該目標(biāo)已基本達(dá)到。為占領(lǐng)智能化生產(chǎn)技術(shù)的制高點(diǎn)，韓國目前又將智能制造技術(shù)列入“高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國家計(jì)劃”之中，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)技術(shù)。中國縱觀中國制造的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn)， 中國制造業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了新的階段。 隨著中國要素成本的持續(xù)上升、 傳統(tǒng)比較優(yōu)勢(shì)的不斷弱化， 過去依靠發(fā)達(dá)國家拉動(dòng)作為增長引擎的局面正在發(fā)生著變化。 如何實(shí)現(xiàn)從低附加值、 勞動(dòng)密集型模式向追求高附加值、 高技術(shù)含量模式的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從中國制造向中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)接受者角色向掌控主導(dǎo)權(quán)角色的轉(zhuǎn)變，將成為我國制造業(yè)未來相當(dāng)長的一段時(shí)期都必須面對(duì)和思考的問題。 而智能制造是我國制造業(yè)擺脫高損耗和低效率的困局，提高制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)“制造強(qiáng)國”的必由之路。通過實(shí)現(xiàn)智能制造，我國能夠提高傳統(tǒng)制造水平、實(shí)現(xiàn)高端技術(shù)創(chuàng)新、緩解能源壓力、推動(dòng)新的生產(chǎn)方式并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化服務(wù)，幫助我國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)新的飛躍。事實(shí)上，早在這些問題出現(xiàn)之前，國就已經(jīng)對(duì)智能