导读：工业4.0涉及诸多不同企业、部门和领域，以不同速度发展的渐进性过程，跨行业、跨部门的协作成为必然。那么，工业4.0和大数据、物联网、人工智能有什么关系呢？
互联网新概念层出不穷，在云计算，物联网，大数据火热之后，工业4.0近年来也成为一大热点，我们有必要了解这个新概念究竟是什么含义，它和其他互联网概念到底是什么关系？
一、工业4.0
“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
二、工业4.0背景
工业4.0是由德国政府《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。
旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。
工业革命的不同阶段
三、工业革命的不同阶段
第一次工业革命，实现了“机械自动化”；
第二次工业革命，实现了“电气化”，人类历经了电机时代、原子时代与太空时代，这二次工业革命，主要在于“物理系统”的革新与创建。
第三次工业革命，始于电子计算器与计算机信息网络，人类得以透过数据仿真来预见各种可能性，也提升了目标管理的效率，主要在于“信息系统”的创建。
第四次工业革命则是利用第一次和第二次工业革命创造的“物理系统”和第三次工业革命带来的“信息系统”，通过两者的融合，实现“智能化生产”。
三、工业4.0三大主题
“工业4.0”项目主要分为三大主题：
1、第一大主题：智能工厂
智能工厂重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；
2、第二大主题：智能生产
智能生产主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；
3、第三大主题：智能物流
智能物流主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。
工业4.0是涉及诸多不同企业、部门和领域，以不同速度发展的渐进性过程，跨行业、跨部门的协作成为必然。那么，工业4.0和大数据、物联网、人工智能有什么关系呢？
四、物联网、云计算、大数据与互联网的关系
首先，我们先来梳理一下物联网、云计算、大数据与互联网的关系：
物联网、云计算、大数据与互联网的关系
通过上图，也为了更好的区分他们之间的概念，以及方便大家更简单的了解他们之间的关系，我们把整个“互联网”比喻成人的“大脑”。
4.1 物联网和互联网的关系
如果“互联网” 比喻成“大脑”
那么“物联网” 则是“大脑的神经系统”
物联网是互联网大脑的感觉神经系统，因为物联网重点突出了传感器感知的概念，同时它也具备网络线路传输，信息存储和处理，行业应用接口等功能。
而且也往往与互联网共用服务器，网络线路和应用接口，使人与人(Human ti Human ，H2H)，人与物(Human to thing，H2T)、物与物( Thing to Thing，T2T)之间的交流变成可能，最终将使人类社会、信息空间和物理世界(人、机、物)融为一体。
4.2 云计算和互联网的关系
如果“互联网” 比喻成“大脑”
那么“云计算” 则是“大脑的中枢神经系统”
云计算是互联网大脑的中枢神经系统，在互联网虚拟大脑的架构中，互联网虚拟大脑的中枢神经系统是将互联网的核心硬件层，核心软件层和互联网信息层统一起来为互联网各虚拟神经系统提供支持和服务。
从定义上看，云计算与互联网虚拟大脑中枢神经系统的特征非常吻合。在理想状态下，物联网的传感器和互联网的使用者通过网络线路和计算机终端与云计算进行交互，向云计算提供数据，接受云计算提供的服务。
4.3 大数据和互联网的关系
如果“互联网” 比喻成“大脑”
那么“云计算” 则是“大脑的梦境系统”
大数据是互联网大脑梦境产生系统，即是互联网的智慧和意识产生的基础，也是互联网梦境时代到来的源泉。
随着互联网大脑的日臻成熟，虚拟现实技术开始进入到一个全新的时期，与传统虚拟现实不同，这一全新时期不再是虚拟图像与现实场景的叠加(AR)，也不是看到眼前巨幕展现出来的三维立体画面(VR)。
它开始与大数据、人工智能结合得更加紧密，以庞大的数据量为基础，让人工智能服务于虚拟现实技术，使人们在其中获得真实感和交互感，让人类大脑产生错觉，将视觉、听觉、嗅觉、运动等神经感觉与互联网梦境系统相互作用，在清醒的状态下产生梦境感(Real dream)。
五、工业4.0、物联网 、云计算、大数据与互联网的关系
前文我们把“互联网”比喻成人类的“大脑”，所以我们也可以把这理解为“互联网云脑”概念，是互联网在进化过程中形成的类大脑架构，它并不是一开始就成熟和完整的，而是在科学探索和商业创新过程中逐步发育而成。因此如果加上“工业4.0”的概念，则形成下面这幅图：
工业4.0、物联网、云计算、大数据与互联网的关系
物联网2.0、云计算、工业4.0、大数据、人工智能，它们都不是脱离互联网的新事物，而是互联网云脑发育过程中，由于各个神经系统发育的不均匀（当然也可以说是哥哥神经系统某一个时间段过度兴奋）导致的波浪式高峰，往往是一个技术或模式成熟后，下一个技术或模式才有蓬勃发育的基础。
那么他们之间的联系是什么呢？
我们依然把“互联网”比喻成“大脑”，如果“互联网”是大脑，那么：
物联网
1.物联网本质上是互联网云脑的中枢神经系统和其控制的感觉神经系统和运动神经系统。
云计算
2.云计算本质上是互联网云脑的中枢神经系统，它通过服务器，网络操作系统，神经元网络（大社交网络），大数据和基于大数据的人工智能算法对互联网云脑的其他组成部分进行控制。
大数据
3.大数据本质上是互联网云脑各神经系统在运转过程中传输和积累的有价值信息。因为在过去50年随着互联网的快速进化而急速膨胀，体量极其巨大。是互联网云脑产生智慧智能的基础。
人工智能
4.人工智能本质是互联网云脑产生产生智慧智能的动力源泉，人工智能不仅仅通过算法如深度学习，机器学习与大数据结合，也运用到互联网云脑的神经末梢，神经网络和智能终端中。使得互联网云脑各个神经系统同时提升能力。
工业4.0
5.工业4.0和工业互联网本质是互联网云脑的运动神经系统，这将是互联网云脑未来非常庞大的组成部分，它也将包含6中介绍的各种前沿技术。
3D打印
6.智能驾驶、云机器人、无人机、3D打印本质上是互联网云脑运动神经系统中最活跃的部分，他们通过延展运动和机械操作，帮助人类完成对世界更强有力的探索和改造；
7.边缘计算本质是互联网云脑神经末梢的发育和成长，人工智能技术不但应用在中枢神经系统中的大数据，神经元网络中，也分布到神经系统的末梢。让互联网云脑的感觉神经系统，运动神经系统的末梢控制变得更为智能和健壮；
8.移动互联网本质是互联网云脑神经纤维种类的丰富，让互联网用户更便捷，更不受地域限制的链接到互联网云脑中；
10. 云反射弧（Cloud reflex arcs)是互联网云脑最重要的神经活动现象，与人类神经系统相仿，也包含感受器、传入神经纤维、神经中枢、传出神经纤维和效应器。是互联网云脑智能智慧与现实世界互动的重要运行动作；
11. 智慧城市本质是互联网云脑与具体的地域结合的结果，是互联网云脑的缩小版应用，智慧城市的建设，从互联网云脑的架构看，需要关注城市居民，单位，机构，企业建设统一的神经元网络（大社交）的情况，也要关注城市的云反射弧的反应速度和健壮情况，譬如防火云反射弧，金融云反射弧，交通云反射弧，新零售云反射弧，能源云反射弧等。
总结：
工业4.0有一个关键点，就是“原材料(物质)”=“信息”。工业4.0大数据的成果可以反馈到物联网产生增值效果，进而收集更多数据，形成良性的循环。至于人工智能的发展，除了取代人工以更高效率完成上述的工作之外，更期望发展出自我探索的能力，进一步强化物联网与大数据的功能，三者环环相扣，形成正向的循环。
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