近年來，國內外專家正在討論“第三次工業革命正在走來”的話題，成為吸引眼球的高科技熱點話題，及國內外各界專家廣泛關注的熱門課題。
2012年，美國著名趨勢學家賓州大學杰里米.里夫金教授撰寫的著作《第三次工業革命》在法國出版。他斷言，2008年，第二次工業革命走向終結，第三次工業革命正在走來。他認為第三次工業革命是新能源與互聯網之間的結合，一種建立在互聯網和新能源相結合基礎上的新經濟即將到來。
另一位美國專家克里斯.安德森的新作《創客：新工業革命》一書也在2012年出版。他認為互聯網及最新的制造業技術正引發一場新的工業革命。一些聰明人通過網絡互動，再加上一個新概念，就能改變世界。互聯網創造了一場新的工業革命—第三次工業革命；如果說第二次工業革命是信息時代，那么第三次工業革命則是“制造者”時代。利用互聯網及最新的制造業技術創造產品，下一個10年將是把成果應用于現實的時代。未來屬于基于虛擬法則的互聯網公司，也屬于扎根于實體世界的企業。未來，物品制造會越來越簡單，制造實體物品的過程越來越容易，就像制造虛擬物品一樣。
2009年11月，筆者在中國桂林全國第三次虛擬儀器大會報告上提出“云智慧儀器與云智慧時代”的概念；2012年5月24日，在第15屆北京國際科博會2012中國戰略性新興產業發展論壇上，做出《云智慧時代的第三次工業革命正在走來—從“軟件制造儀器”到“軟件制造一切”》的主題報告。認為云智慧技術是第三次工業革命的核心發動機，云智慧技術是VI(虛擬儀器)技術與“互聯網(物聯網)”和“云計算”以及“軟件制造”為支撐的新技術。云智慧技術加新能源是“云智慧時代”，標志著第三次工業革命已經到來。
1.云智慧技術與云智慧儀器及“軟件制造”
云智慧技術由VI技術+互聯網(物聯網)+云計算+軟件制造”組成。
云智慧儀器，是應用大量軟件和嵌人式系統發展人腦工程的各種專家系統、VI技術與互聯網(物聯網)、云計算、網絡高性能數采儀、智能傳感器等高端技術融合在一起，形成云智慧測試系統，并使之成為未來智慧機器人的核心。
凡是信息量高度密集、需要更多智慧的核心控制關鍵部件，都可用軟件和嵌人式電子芯片制造，統稱為“軟件制造”。軟件制造將取代大量傳統的高端硬件制造。其特點是高端制造業的產品越來越小巧、越來越精致，省電省材料，軟件幾乎可以制造“一切”、用于“一切”。信息化、數字化改變了照片、書本、地圖、電影、電視、電報、傳真、唱片、錄音機、錄像機、放像機等，人們每時每刻都在應用“軟件制造”。現在很多東西都集中到了“手機”之中，集中到了U盤之中，即從軟件制造儀器到軟件可用于整個制造業乃至國民經濟的各個方面。
2.云智慧技術概念發展的10個重要里程碑
①1946年2月，第1臺數字計算機在美國賓州大學誕生；
②1969年，互聯網在美國研發成功；
③ 1979年中國COINV創始人提出“軟件制造儀器”的概念；
④1986年，美國NI公司提出“軟件是儀器”的概念；
⑤ 1999年，美國召開移動計算和網絡國際會議，首次提出物聯網(傳感網)的概念；
⑥ 2006年，美國谷歌提出“云計算”概念；
⑦ 2008年，美國IBM提出智慧地球概念；
⑧2009年，中國COINV提出云智慧儀器的概念；
⑨2012年2月，美國里夫金教授撰寫的書《第三次工業革命》在法國出版；
⑩2012年5月，中國COINV在北京第15屆國際科博會上2012戰略性新興產業發展論壇中做出云智慧時代的第三次工業革命正在走來—從“軟件制造儀器”到“軟件制造一切”的主題報告，指出云智慧技術是第三次工業革命的核心發動機，“軟件制造”與互聯網(物聯網)和云計算結合的云智慧時代正在來臨。
3.云智慧技術與科學技術的關系
科學技術曾經是少數精英和專家研究的技術。隨著云智慧技術和互聯網的集智能力的推動，科學研究會變成大眾參加許多人共同從事的一項工作，許多創新正在推動這一趨勢。當遇到未知答案的問題時，只要把求助信息發到博客或論壇上，世界上某個角落的專家就會幫助你。創新讓設計變得越來越智能，可以幫助把原始想法變成可執行文件。如同文字處理軟件越來越簡單、直觀，CAD程序也越來越智能，越來越容易操作，只需要有新的想法、新的設計，CAD程序將解決如何生產的問題。
舉一個互聯網合作科研的例子。物理學家發現無法理解“比光速還快的中微子”這種現象，他們在互聯網上公布了所有數據，并表示“希望全世界都來研究這個問題、解決這個問題，正在做一場合作運動”。將來逐漸會產生云智慧科研中心—基于云智慧技術的新型科學研究機構。
4.云智慧技術與工農業生產及家庭的關系
云智慧技術是第三次工業革命的核心發動機。軟件可以制造或滲透到一切物品、事物和過程中。“軟件制造”將取代大量傳統的高端“硬件制造”、軟件制造與互聯網(物聯網)和云計算的緊密結合，將產生云智慧技術。它與工農業生產產業緊密地結合，工農業生產將由“云智慧技術”起決定性作用，并為全球智慧化起關鍵作用。如工業生產將有底層廠務自動化、工廠能源管理智慧化、生產智慧化、設備智慧化、管理智慧化5個重點方面組成。把嵌人式芯片裝人一切事物中，把軟件裝人一切事物中，儀器儀表行業首先將發生翻天覆地的變化，智能儀表的大量產生，將來人們家庭日常生活中的電表、水表、燃氣表、溫度表等全都智能化，人們將會改變讀電表、抄電表，讀水表、抄水表等勞動。全部可實現節約能源和資源，實現舒適、安全、合理的自動化、智慧化的神話時代，不久將會到來。
中國儀表網報道，亞洲智慧電表和先進讀表系統(AMI)將大幅增長。根據“十二五”規劃，我國到2020年要換下1億個傳統電表，智慧電表投人價值達2000億元人民幣規模。韓國2016年實現智慧電表普及達50%(約1000萬用戶)。日本已將智慧電表、AMI、家用能源管理系統(HEMS)及大樓能源管理系統( BEMS)列人推動智慧電網的需求目標，5年內AMI安裝量達100%。智慧城市的發展提供了云智慧技術和各種智慧儀器儀表的發展天地，各類儀表都將智能化、智慧化。
5.云智慈技術引領制造業革命
網絡推動制造業革新。《創客:新工業革命》的作者克里斯.安德森說，他的祖父在20世紀40年代，為了設計自動灑水裝置，花了10年時間和大量資金；而他對改進自動灑水裝置，從網上找到一些志同道合的朋友，通過一種開源的軟件制造出新的自動灑水裝置，他能讓遠離家中的園丁通過手機實現遠程操控，還能把當地的天氣預報考慮在內，以決定是否開啟系統，然后把設計交給一個加工廠代為加工，最后生產出十分精致的產品，而他只花了5000美元資金和幾個月時間。
筆者自1979年提出“軟件制造儀器”的VI核心概念，到1985年自籌資金、自主研發制造出第1臺原型機INV-303型臺式機，花了6年時間；到1988年在杭州錢塘江大橋重大現場火箭激振模態試驗成功，花了9年時間；到1993年INV306便攜式系統和DASP軟件系統在加拿大參加北京新技術展覽會展出成功，花了14年時間；最后通過滾動發展到2005年INV-DASP虛擬儀器庫、振動噪聲模態分析系統成果研制成功，共花了26年時間及大量的精力和資金。然而，從2009年，提出云智慧儀器的概念到2010年初步方案取得成功，2011年第1臺樣機誕生，到2012年第2代樣機小批量生產、投放市場應用，只花費了3年時間。
蘋果的產品在中國代為加工生產，ARM公司芯片由別的公司生產，西屋公司的第3代原子反應堆在中國(上海)生產等。
上述這些國內外的例子足以證明，云智慧技術將引領制造業的革命。
新生的云智慧技術，給高端制造業帶來機會，一種新型的制造業經濟，其本身與網絡一樣，是由下至上、廣泛分布、不計風險的社會制造。一些聰明人僅通過網絡互動、軟件制造與數字化制造，再加上一個新概念就改變世界。將來VI技術及嵌人式芯片的頂尖高端科技產品的大量應用，設計的程序變得越來越智能，如CAD(計算機輔助設計)程序已變得來越智能、越來越簡單容易操作。智能制造、3D打印機、激光切割與燒結技術、CNC電腦數控及數字化制造等高科技產品潛能的開發，個性化產品及定制的智能產品不斷發展，省掉模具及鍛造與車銑設備、節省材料、節省成本的新興制造技術的發展與廣泛應用，促使物品制造越來越簡單，“制造者時代”正在到來。
6.云智慧技術架構與COINV的云智慧儀器實例及應用
云智慧技術是“軟件制造”+ VI技術+互聯網(物聯網)+云計算。它應該具有人工智能、數字制造和機器人的核心技術，具有DASP數據采集與信號信息處理的各項功能，還需要數據挖掘和數據融合、大數據技術、軟件融合與整合等多種智慧功能和專家系統，實現高度自動化、智能化的智慧化技術，包括各種智能算法和高精度先進算法，如神經網絡、故障診斷分析、多模態分析、傳函控制與反演技術、模糊控制等。云智慧系統架構如圖1所示。
圖1 云智慧系統架構
(1)從VI到CSI的發展。
1979年11月，中國提出軟件制造儀器，這是虛擬儀器(VI，virtual instrument)的核心概念。2009年中國提出云智慧儀器(CSI，cloud smart instrument ) 。
云智慧儀器是下一代科學儀器的未來，它必然給全人類的科學試驗和科學儀器帶來重大變革。使服務變為科學儀器生產制造和使用的關鍵形式。使“軟件制造”取代大量的傳統硬件制造，人類將進人神話式的云智慧儀器時代。
(2) COINV的云智慧采集儀與軟件。
云智慧前端采集儀INV3062T如圖2所示。
圖2 云智慧前端采集分析儀—INV3062T
云智慧前端采集儀INV3062T的特點：① FPGA， DSP， ARM多嵌人式系統并行協同工作；
②24位或雙24位A/D轉換精度，可達120一160dB范圍，4一1024輸人任選；
③內嵌16一64 GB存儲卡，大容量存儲；
④具有GPS定位，可接有線LAN，或接無線WiFi，或接無線3G/GPRS互聯網(物聯網)；
⑤內置電池，無外電可持續工作10h以上；
⑥具有虛擬儀器VI和云智慧儀器CSI和DASP的全部功能。
(3) CSI實例—重慶地鐵測試。
下面介紹DAST-MTS軟件在重慶地鐵測試中的應用，各種測試功能及圖形顯示如圖3所示。
圖3 重慶地鐵云智慧測試地圖和GPS測試點顯示
7.結束語
“云智慧技術”是中華民族原創的概念，其創新的三部曲如下:①1979年11月，在杭州提出軟件制造儀器的概念；② 2009年11月，在桂林提出云智慧儀器與云智慧時代的概念；2012年5月，在北京提出“云智慧技術是第三次工業革命的核心發動機—從軟件制造儀器到軟件制造一切”的概念。目前VI已經在國內外普及并正在向CSI的第5代科學儀器發展，逐漸影響儀器儀表行業，影響工農業生產。近100多年來，現代科學的各個概念，基本都是從西方傳人，甚至政治思想概念也是從歐洲傳來。概念創新是十分重要的，愛因斯坦的相對論概念，引發了原子彈爆炸和原子能的應用，改變了世界；中華民族理應在概念上有所創新。
我們要“云智慧技術”引領制造業革命，要乘“云智慧信息時代的東風”，更快地發展，在第三次工業革命的大潮中取得更大的成績，讓中華民族的偉大復興更快變為現實。云智慧時代將是云智慧信息時代，也將是云智慧制造業時代，首先從儀器儀表行業的自動化、智能化、智慧化發展到工農業和國民經濟的各個部門，儀器儀表行業是高科技集中表現的產業，必將從目前的大量進口，逐漸變成將來的大量出口，云智慧技術在高科技領域真正贏得成功，將使中華民族自主創新的概念和高科技產品走向世界，第三次工業革命正在到來。
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本文標題：云智慧技術引領高端制造業革命
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