Auto—ID實驗室:物聯(lián)網時代的供應鏈管理

       6月16日，由中國國際貿易促進委員會上海市分會主辦，上海市國際展覽有限公司承辦的“2011中國國際物聯(lián)網大會暨展覽會”在上海環(huán)球金融中心隆重召開。以下是美國Auto—ID實驗室Edmund William Schuster在展覽會上的演講實錄： 
 
       【Edmund William Schuster】：我今天話題是物聯(lián)網時代的供應鏈管理。在開始講之前首先感謝這個活動的贊助方，另外也想感謝我的一些朋友，來自于Auto—ID實驗室的同仁們，他們不遠萬里來到這里做演講。 

       我們2000年開始就有這樣的研究，也很高興在過去幾年當中發(fā)現(xiàn)技術有著長足的變化。雖然目前在自動化Auto—ID方面有很多挑戰(zhàn)，但我堅信這些挑戰(zhàn)一定會戰(zhàn)勝，并且能夠對社會做出很多的貢獻。我對于中國的古代哲學非常有興趣，其中有一句來自于孔子的名言：“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之，學至于行之而止矣。”需要在理論的基礎上要有動手能力，把學到的東西變成實際的東西，也就是說把實驗室的成績運用到現(xiàn)實當中。 

       接下來75年我們力量重點放在建立產業(yè)上，未來75年就是要建立更美好的星球，也就是說食品供應鏈、水的凈化體系等等，能夠讓我們全球人民生活質量比現(xiàn)在更加有所提高。我認為這是很好的愿景，同時也非常符合我們一貫的想法。我們對物聯(lián)網的愿景就是希望能夠有這樣的成果。接下來稍微介紹一下MIT的理念，以及我們所做的工具。 

       一起來了解MIT所持有的教學和研究領域。在過去這些年當中行業(yè)里發(fā)生著重大的變化，所以我們麻省理工大學的生產力實驗室一開始研究一些單件流，我們知道美國制造業(yè)發(fā)生了很多的變化，所以現(xiàn)在MIT這個實驗室就做物聯(lián)網，做一些納米的生產技術，或者可以叫做先進的制造技術，這是我們實驗的工作重點。我們也是一個集聚著工程師的中心，他們做著很多的調查和研究。實驗室研究各個方面，包括剛才提到的納米方面，還有一些宏觀的技術。生物技術等，最后到生態(tài)技術，生態(tài)的一些工程技術。我們并不是非常傳統(tǒng)地研究機械制造方面的實驗室，而是研究更加先進技術的實驗室。 

      現(xiàn)在工作重點來看包括再生能源，實際上系里有兩個研究工作小組都是研究太陽能的方面，還有微觀和納米制造。比如包括燃料等等。另外一大塊工作是制造系統(tǒng)和IT技術，以及泛在計算、供應鏈的分析和物聯(lián)網。IT制造實驗室的理念來看實際上就是要注重創(chuàng)新和創(chuàng)造。致力于打造更好的環(huán)境。給到大家一個數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在實驗室里有150多位的教授專家。教授級別有15位，另外還有20位像我這樣的研究員，以及1百多位學生。很多學生大概在博士的第4、第5年這樣。 

      另外還有一個實驗室叫現(xiàn)場智能實驗室。我剛才介紹到一個基本的研究方向——泛在計算。它指的是桌面后時代的人機互動。在這邊我們試圖把信息加工和每天所遇到的物體，以及活動整合起來。這是非常率先的一個研究，在其他大學也開始類似于這樣的研究。Auto—ID的實驗室由一個教授創(chuàng)辦，今天也順帶捎來他的問候。一上來主要是推廣RFID的視頻識別技術，與各大高等院校來發(fā)展實驗室的網絡，比如跟上海的復旦有合作，還有英國的劍橋大學等都有實驗室的網絡合作。與他們一起建立密切的合作關系，合作進行研發(fā)RFID方面的技術。為在RFID實驗室平時會做什么工作？幾年前，大概是09年我們做了一個RFID和物聯(lián)網方面的項目。它實際上是一個機器人，為什么要研發(fā)這個機器人，就是讓圖書館去跟蹤圖書，發(fā)現(xiàn)這個圖書館有很多的書沒法好好地跟蹤，所以每天晚上可以把機器人放在圖書館里，另外通過GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以跟蹤到書籍在庫的情況。這種開發(fā)可以放在零售行業(yè)里使用，可以把機器人和RFID技術結合起來，從而使得我們對圖書館的書庫進行很好地管理。 

       另外除了RFID以外，還做別的項目。在美國大家知道醫(yī)療方面支出非常大，特別是針對于老年人的支出，所以希望能夠降低整個醫(yī)療體系的費用，提高花錢的效率。所以在美國各大實驗室里有一個研究重點就是怎么樣來提高醫(yī)療體系的效率，特別是像醫(yī)院的藥品供應，以及家庭醫(yī)療物品的供應，包括智能藥柜等等。除此以外還有重工業(yè)方面的研究，比如資產管理、零部件跟蹤，無線傳感等等。我認為這是物聯(lián)網比較領先的研究領域。因為重工業(yè)有很多資產、機器設備，價格比較高，所以值得我們好好地研究一下。 

       現(xiàn)在還有很多與環(huán)保相關的項目，包括循環(huán)利用等，以及其他的技術。中國特別希望研究RFID在交通中的應用。現(xiàn)在日常遇到了很多的問題，就是全球石油的使用量快接近高峰了，可能在5年時間里我們石油產量將會達到它的峰值，石油產量將會逐漸地進行下滑，但全世界對石油的依賴依然會繼續(xù)增加，比如美國三分之一石油用在交通系統(tǒng)中，如果能夠用物聯(lián)網信息，以及RFID的技術去更好地協(xié)調交通系統(tǒng)，以及大力地促進其他非石油出行和交通方式的話，這樣就可以節(jié)省很多的能源。 

      另外還有一個話題，建筑管理，以及如何管理建筑物的加熱，或者其他一些控制。我們盡可能地發(fā)揮自己的想象，可以看到物聯(lián)網在諸多領域當中都會有廣泛的應用，接下來5到10年里會進入到一個持續(xù)的能源危機中。還有一個基于基礎設施的力量，什么地方有創(chuàng)新？在每一個學術學科的交界面上經常會有很好的創(chuàng)新機會。我觀念來看：研究非常重要。有時候看不到很好的應用，主要是因為情況變了，所以我們要盡量地來交叉這些學科，從而才能夠找到以前沒有想到的新的創(chuàng)新機遇。 

      下面講一下RFID技術方面和物聯(lián)網方面非常重要的技術。首先以RFID標簽來作為傳感器。除了供應鏈、材料科學以外，現(xiàn)在有很多研究都圍繞著傳感器來開展，這是一個熱門的課題。我認為傳感器方面的信息可以幫到我們很多，去更好地協(xié)調社會的信息，以及可以更好地來幫助我們節(jié)約能源，所以我們用的一個原則是將物理參數(shù)的變化進行圖示，同時也希望能夠更好地促進RFID和碼的應用。就是用RFID標簽作為傳感器的話，首先它的成本非常低，這樣就可以打造一個比較普遍的傳感器網絡，而且也不用花費太多的成本。我們已經有這樣的標準在，可能還需要建立標準化的協(xié)議。另外，還可以應用現(xiàn)在RFID的硬件設施，在這個基礎上開發(fā)就行了。同時還可以維持好信息關鍵技術的傳遞。 

      剛才說到非常便宜的，或者成本不是很高RFID標簽天線來作為傳感，還有傳統(tǒng)的傳感器。RFID標簽天線傳感器有很多的好處，特別是在四大方面。一，橋梁的錯位位移方面。二，溫度。三，EM輻射。四，不同液體的儲藏罐使用。四大方面應用可以用一個簡單的RFID標簽傳感器。我們?yōu)榇税l(fā)表了很多論文，以及美國很多學校都有很多在重要領域當中的研究，相信這個話題在未來幾年會變得很熱。 

      另外還有一些應用，包括冷鏈的管理，基礎設施的資產管理，還有剛才講到液體表面的傳感，以及裂縫的偵測等等。這里涉及的理念是低成本，非常簡單，只有10個“貝特”（諧音），一般要1百個。而且用的是一種綜合的方法來使得這個系統(tǒng)能夠運作。剛才給大家介紹實驗室做的項目。 

      接下來想講一下農業(yè)的供應鏈，以及在相關方面的活動。在這里基本上想做三件事情：感應、推斷、實際行動。 

      首先希望能夠抓住信息，分析數(shù)據(jù)，最后采取相應的行動，這三方面的目標。所以基于這三點制定了三個系統(tǒng)。首先是傳感，在農業(yè)當中把傳感器放在哪里，這也是一個問題。 

      二，傳遞，傳輸。 

      三，行動。大家知道最近日本發(fā)生了大地震、大海嘯，福田核電站的核泄露，實際上它不僅僅影響到整個地區(qū)，同時也形成了一些熱點。如果用這樣一些傳感技術的話，這樣可以知道核輻射的熱點在哪里，來偵測熱點，除此以外農業(yè)當中也有很多其他的應用。比如我自己相信在未來2、30年的農業(yè)將成為增長型的行業(yè)，同時也會成為世界上所有國家，以及包括中國里的非常重要產業(yè)。看到很多國家食品價格一路飆升，所以一定要用更加理智和明智的方法來控制農業(yè)，降低農作物的成本。所以我覺得我們在這兒發(fā)展農業(yè)的綜合技術和綜合系統(tǒng)，能夠幫助我們很好地達到這個目標。 

      在做農業(yè)供應鏈項目時候有幾個大目標：首先，系統(tǒng)的方法。另外，把研究做到非常精細的層面上。16平方公里的土地上可以建立一些傳感系統(tǒng)，希望這樣可以減少對農業(yè)的投入，并且能夠使這些投入有更多的產出效率。在這里發(fā)展了幾種傳感系統(tǒng)，包括生物方面，還有化學方面，化學方面的傳感器是為了去偵測一些營養(yǎng)和有機物，另外還有天氣、氣侯方面的傳感，包括風力、濕度等等。最后還有供應鏈方面的傳感器，這在物聯(lián)網也被講了很多，這是我們所研究和工作的領域。 

      稍微做一下結論：首先，介紹的RFID標簽天線傳感，有一個非常光明的未來。二，需要加強對現(xiàn)在供應鏈的應用。三，需要加強標準。 

      下面要談的是一個愿景，就是要連接數(shù)據(jù)和模型，然后以物聯(lián)網來進行連接。我們目標就是要消除英特網和企業(yè)內網之間的障礙。下一張圖，這是我在03年時候做的幻燈片，目的是告訴大家我關于英特網演進的愿景，首先有一個信息網絡。當時相當于90年代的英特網，差不多是一個靜態(tài)的網頁，信息承載在網頁當中，當時我在Auto—ID中心工作的時候，當時提到物聯(lián)網的概念，用RFID來連接起來，然后再把全球的網絡聯(lián)系起來。 
 
      第三個領域，現(xiàn)在得到了大家的關注，就是所謂的抽象網絡。數(shù)據(jù)和數(shù)學模型可以相互兼容，有時候叫軟件服務。在美國有很多公司在這方面工作，或者有人叫云計算，我知道云計算現(xiàn)在在中國很熱，同時這方面的增長非常快。搜集傳感器的數(shù)據(jù)，快速地進行分析，然后把分析的結果來做出快速的決定，這就是所謂的抽象網絡。 

      簡單地給大家舉1、2個例子，然后就結束。首先看一下在美國佛羅里達州做的研究。佛羅里達有很多的橙子，但在佛羅里達有一種疾病，這個疾病實際上是一種害蟲，會毀壞橙樹。這個病主要是根據(jù)天氣情況來決定傳播的速度。果農如果注意到疾病，實際上這些數(shù)據(jù)可以從網上搜索到，這樣可以搜集充分的信息，但現(xiàn)在信息搜集的模式不一樣，所以它們沒辦法相互兼容，形成一個數(shù)據(jù)組。幾年前通過IPOD手機，用個人的數(shù)碼系統(tǒng)，大家可以看到果園哪里出現(xiàn)了疾病。在PDA當中可以進行全球的定位，一天結束時候可以搜集疾病在哪里出現(xiàn)，這樣的話就有一張全球果園的分布圖。但這只是一半的信息，還有氣侯、氣溫的信息。然后就有一套基于新的網絡技術系統(tǒng)，再加上MIT的一些系統(tǒng)。這個就不細講了，但基本上它描述了我們當時構架出來的信息流，一天結束以后果農就可以搜集到疾病分布的數(shù)據(jù)，以及氣溫的數(shù)據(jù)。然后以數(shù)學的模型來分析這些數(shù)據(jù)，最后來預測這個疾病第二天，或者接下來的蔓延速度怎么樣。 

       我們用“SNL”（諧音）做了非常了不起的事情。來做了一些系統(tǒng)性的轉化?？梢园褍商讛?shù)據(jù)進行整合。用了一個電子表格來下載數(shù)據(jù)，這是非常簡單的，在電子表格上可以看到一些氣溫和一些疾病爆發(fā)地點的數(shù)據(jù)。這樣果農可以預先性地撒一些農藥。另外，對用戶來講這也非常簡單。在這張電子表格當中用戶可以點每一個字段，來了解字段向下的數(shù)據(jù)是什么意思，這一點非常重要。因為我們在網上需要傳輸大量的數(shù)據(jù)，所以一定要簡單易懂。這實際上是一種很好預測疾病的應用。將來我們希望機器人到果農里監(jiān)測說哪里出現(xiàn)了病蟲害，而不是人、果農來監(jiān)測，從而使系統(tǒng)更加先進。 

       最后，再跟大家講一個應用。就是用數(shù)學模型來分析來自于傳感器的數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)再通過網絡進行傳播。這是2010年最佳論文獎的一篇論文，發(fā)表《運營研究和信息系統(tǒng)》國際周刊上。講的也是供應鏈管理。這是一個工廠的排工表，在生產時候我們排工表安排不是通過軟件來交付的，而是通過互聯(lián)網來交付，可以使軟件成為一種服務，或者是使用其他的技術。這個案例當中我們在主機上并沒有使用數(shù)學模型，而所有的只是通過互聯(lián)網來完成。 

      下面給大家做一個可視化的模型。首先是目標和園之間的溝通，園可能是中央的計算機，當中有一個排班軟件，目標可能是某一個工廠，有一種特別的語言來兼容目標和園之間的信息。這樣以后就有一種排班的系統(tǒng)在MIT的服務器上。如果你有電子表格就可以接入到主機，然后可以做些非常復雜的規(guī)劃、計劃。實際上我們已經在韓國做過測試，而且回應時間非?？?，也就是說只要有電子表格的軟件，那這個主機和軟件在MIT上，就可以幫助韓國的工廠來做排班。 

      我們所用的是Semantic Web3.0，用的連接方法是RFD和OWL。有了這樣一種方法之后，我們還可以以邏輯的方法，或者以一種邏輯的模型來做，就叫Semantic Web Tree，我們的貢獻是改善整個系統(tǒng)，然系統(tǒng)運作起來。我們把這些系統(tǒng)已經運用在生產方面，還有運營方面，主要的產業(yè)包括食品產業(yè)、化工產業(yè)、制造產業(yè)、制紙產業(yè)和生物技術，他們占到全球制造業(yè)的50%。實際上可以看到現(xiàn)在基于網絡服務為導向的一種構架已經是一個大的潮流。所以他們在未來會有一個很快速的發(fā)展。他們可以從傳感器這里搜集數(shù)據(jù)，然后傳感器和英特網連接，然后把這些數(shù)據(jù)用數(shù)學模型來分析，答案由主機來給出，然后再指導、執(zhí)行，這對制造業(yè)來說將會帶來很高的效率，而且很大程度上會改變我們現(xiàn)在ERP的系統(tǒng)。未來ERP會發(fā)生一些改變，只是現(xiàn)在項目跟我們所做的非常像，所有這一切聯(lián)系在一起只是一個時間問題，而主要的推動物就是要獲得數(shù)據(jù)，而這個數(shù)據(jù)來源就是傳感器，傳輸?shù)姆椒ň褪俏覀兊奈锫?lián)網。 

      這就是我今天的發(fā)言。謝謝！