——记同济大学陈德基教授

　　

本刊记者　黄 健

　　

　　上首次发布《实施“工业4.0”战略建议书》，从此“工业4.0”概念愈发火爆。“工业4.0就是要把我们的物理世界全部互联化、集成化、数据化，实现企业持续创新和转型。信息化深入而透彻地影响到工业化，而物联网、云计算、大数据、通讯技术、网络安全、虚拟现实和人工智能等让这一切成为可能。工业4.0时代，工业机器人、3D打印机、传感器和传感网络将无所不在，无所不包，它已经或很快就会到来。”陈德基是这个新时代大潮的参与者之一。

　　

　　

　　“这是革命的春天，这是人民的春天，这是科学的春天！让我们张开双臂，热烈地拥抱这个春天吧！”郭沫若在1978年全国科学大会闭幕式上的这番讲话激起无数青年投身科学事业。陈德基也是其中之一。

　　陈德基天生就对数学特别感兴趣，加上那个年代流行“学好数理化，走遍天下都不怕”，他便自然而然地学习起了数学。但纯数学比较偏基础，不太实用，带着对未来就业生计的担忧，陈德基忍痛割爱，选择了放弃。放弃兴趣是痛苦的，好在陈德基又发现了一个折中的学科——计算机，其不仅包含了非常多的数学知识，又可以作为职业，他便开始了计算机学习生涯。

　　从本科到研究生，陈德基始终没有离开母校同济大学，直到1993年，陈德基赴美国德州大学奥斯汀分校攻读计算机系博士。机会总是青睐有准备的人。1995年，陈德基留学的第二年，博士导师介绍他到美国艾默生公司——一家多元化全球制造商、全球500强企业，做暑期实习。实习结束后，在科研上造诣出众的陈德基受到聘用，此后便开始了边工作边求学的生活，1999年拿到博士文凭。

　　刚进公司的陈德基就做了一件让人值得骄傲的事情，参与制定工业国际标准——OPC（OLE for Process Control），即把工业控制系统数据传到互联网上的通信标准，其在工业自动化领域运用非常多，是相当知名的标准。他是一开始参与此项工作仅有的四人中的一个。

　　OPC之所以重要，因为它是工业互联网的核心技术之一。工业自动化控制系统在控制生产、加工等方面对实时性、高效性、可靠性要求非常高，不能容得半点差错，所以系统都是独立封闭。这导致企业要想得到生产数据，就不得不采用人工手抄再敲进电脑的方式，十分不便捷。而OPC的诞生，意味着人们拥有了把数据自动从封闭的系统里读取出来进入应用软件里的通讯界面标准，正是自从有了OPC，所有的控制系统跟外界自动的互联才有了可能。据了解，行业中存在很多标准制定出来后却没人使用的窘况，但OPC问世后得到了很广泛的应用。

　　众所周知，美国很重视其技术安全，很有意思的是，他们会经常组织一些Hacker对某些技术进行攻击，以发现漏洞。陈德基2005年起参与制定的另外一个国际标准是IEC62591，也叫WirelessHART。就在2013年，Hacker们花了足足一个星期的时间来攻击WirelessHART系统，结果是——没攻进去。“我们的技术具备实时性、安全性。”陈德基自信地说道。

　　在陈德基看来，无线技术现在正处在方兴未艾的研究阶段，还有很多值得研究的地方，无论从科研或是生产角度都是有意义的。2010年，陈德基与同行出版了业界第一本介绍工业领域中的无线传感器网络技术的著作《WirelessHART：面向工业自动化的实时网状网络》。无线技术会有一个从不成熟到成熟的过程。它刚诞生的时候主要用来采集数据，但很多客户为产生经济效益就直接拿去做控制，即把数据发送到阀门、马达等一些驱动设备。艾默生研发部也已经在研究如何做控制。2014年，陈德基又与同行出版了业界第一本介绍工业无线控制的著作《Wireless Control Foundation - Continuous and Discrete Control for the Process Industry》。该书立即成为出版社的年度最畅销书，一举获得了其“Raymond D Molloy”奖。

　　陈德基还自己翻译了一本介绍工业自动化的书，这本书不同于大学老师编写的教材，是从事工业自动化的工程师所写，更具现实意义。书中包含众多工业自动化的基本概念，这被陈德基看作是做工业互联网的必要基础。没有工业背景知识是做不了工业互联网的，全球最大的提供技术和服务业务的跨国公司通用电气(GE)公司CEO杰夫·伊梅尔特号称GE要做工业互联网的领头羊，甚至要挑战Google、IBM这样的互联网大佬，陈德基将一切看得很清楚，“这从侧面说明要想研究、开发产品还是需要工业背景”。

　　

　　

　　陈德基毕业以后就一直留在美国工作，算算也将近20余载了，凭借着自己的努力，陈德基在专业技术上有自己的核心优势，先后合著发表过60多篇学术论文，同时获得10项美国专利，也是IEEE和ISA的高级会员。“只要自己不提出辞职就能一直在公司待下去”，他也达到了美国中产阶级偏上的水平。手捧一个足以羡煞旁人的金饭碗，但陈德基却对现状似乎并不满意，“放眼望去退休时是什么样子都知道了”。他总是问自己：一辈子是不是就这样了？

　　近几年一直在关注国内发展变化的陈德基，回国之心一直存在，但问题是以怎样的方式回国？

　　最近几年，陈德基在艾默生的研发部门研究工业大数据、工业无线网络等技术，这些技术非常有前景，在国内也同样有着很大的发展机会。恰逢同济大学成立了第一个工业4.0实验室，与工业互联网相近。从同济大学走出去的陈德基若能再次回到母校，那是再好不过的了，“碰巧去年工业4.0也宣传起来了，一拍即合。”

　　目前国内也在推动工业4.0、两化深度融合等，和GE公司提出的“工业互联网”概念有很多重叠，可以见得，工业互联网现在正处于风口。

　　是时候回来报效祖国了。

　　事实上，这20年的努力，都为回国做好了铺垫和准备。上世纪90年代中，艾默生开始研发第一个以微机为主的控制系统，不到一年后陈德基就加入其中；直到2014年，他就一直在控制系统开发团队里，从PC、控制器到接口软件等方方面面陈德基都涉及参与；2005年，艾默生开始做无线传感器网络，即传感物联网，这是一种由大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的多跳无线网络。

　　物联网有几百亿的节点，如果都用有线连接不现实，所以绝大部分都是无线通讯。无线通讯里包含各种技术，无线传感器网络就是其中的一种，可以广泛应用于不同领域。但工业级无线传感器网络对其所使用的要求更高，需要保障实时、可靠、安全等性能。

　　工业互联网的第一步是实现设备互联以形成物联网，无线传感器网络技术是实现前者的基础，伴随设备互联而来的是巨量的数据以及海量数据处理的能力。

　　大数据技术在IT行业已经相当成熟，但在工业界还处于学习的过程。工业界看到了大数据技术，也在研究结合点，考虑大数据对工业生产的改进。陈德基敏锐地观察到了这一趋势，于是结合自身在工业领域多年的工作经验与业务积累，率先建立了工业大数据库把分布式控制系统里的各种控制数据采集、分析。可以说，陈德基这二十年都在为工业互联网做着准备工作。

　　在美国期间，陈德基和导师合作，发表了六七十篇文章，在科研上也有所积累。“我的这些背景能对工业互联网的推动、研究发展贡献很好的经验。”

　　既了解市场需求，又有做科研的能力，再进入到高校推动一个学科或项目的发展，无疑能使行业健康发展下去。

　　回国后，艾默生中国总部和陈德基合作，准备在同济大学搭建一个流程工业4.0实验平台。

　　作为同济大学工业4.0实验室的技术总监，陈德基的关注点在过程控制系统之上，“建一个工业数据库，搭建一个云平台。”控制系统的目的在于从传感器得到数据，进行运算，得到控制的输出值，再送到驱动器，从而控制阀门马达。数据传送会有各种方式，无线只是其中的一种。说话间，陈德基兴奋地向记者展示各种模型图。

　　无线传感器和工业大数据是陈德基回国后主要想从事的领域，他的目标是要从科研和产业化双管齐下。

　　

　　

　　2015年，陈德基和3个年轻的80后志同道合，希望在工业互联网产业化方面做些工作，于是共同创办了普奥公司。

　　陈德基，把控技术；易福华，研发产品；任哲，营销销售；谢东平，投融资。

　　团队成员有海归博士，也有本土成长的精英。在他们看来，目前市场产能过剩问题严重是因为企业对市场和客户需求的预判存在缺失，导致产品的生产与需求脱节或是生产的产品没有达到市场需要的质量，没有提供市场需要的服务，所以他们立足围绕产品，促进产品与服务相结合，更好地贴近需求。

　　为此，普奥的理念是帮助工业企业做到以下提升：第一，提升产品服务，为制造厂商和运营厂商实现产品的智能运营和智能服务；第二，助力产品创新，通过积累工业数据，并利用大数据分析技术，发现产品问题和市场需求，实现产品创新。所谓的产品服务，以机器人生产厂商客户为例。作为机器人生产厂商需要监控所有机器人系统，包括本体和外围系统，提供远程设备调试、系统更新，甚至在设备即将出故障前做出预警。这些服务可以帮助设备生产厂商掌握客户的最终行为，同时也可以帮助客户解决一些实际问题，信息反馈回来后还可以帮助厂商改进产品。这一切基于普奥公司研发的普奥云产品和服务就能实现。当设备出现故障前，厂商预知后可以提前派工程师上门检修，工程师可以来自厂商自身，也可以来自专门提供机器人服务的厂商，这样的厂商可以在他们的平台注册。当他们的云平台接入了大量的设备，积累了大量数据后就可以做产品创新，实现个性化服务。同时，源于长期服务的数据积累，结合普奥公司的大数据分析能力，使得厂商拓展新的商业模式成为可能。

　　谈到这样做的初衷，是因为他们看到了中国所面临的现实问题。中国是世界加工厂，很多加盟企业处于两面夹击的处境——高端比不上欧美的产品质量，低端比不上东南亚非洲廉价的劳动，处在一种夹缝求生的状态。要想生存就需要借鉴信息化技术，比如工业互联网技术，让自己升级换代。

　　进入2015年，李克强总理在十二届全国人大三次会议上提出的“中国制造2025”的战略，成为指导未来十年工业发展的风向标。作为志在以自身科技能力报效祖国的陈德基和他的团队敏锐的把握了这一个趋势，结合工业互联网和自身产品、技术和服务，致力于国家政策指引下，帮助中国工业企业真正用上适合中国企业自身特点的工业互联网服务。“我们公司做的很多事情是担任整个产业发展排头兵的作用”，专注于中小企业领域，通过不断推陈出新产品和服务，创新商业模式，进而助力企业走向工业互联网之路，实现“中国制造2025”的目标，是普奥的整体构思。

　　针对中小企业，普奥将提供公有的工业互联平台，企业可以通过这个平台快速接入工业设备，实现设备的智能运营和数据分析，而专有的物联云解决方案，将提供给一些中大型企业更多的选择。

　　工业互联网需要自动化和信息化相结合，陈德基和他的合伙人敏锐的发现，目前市场的相关企业要么仅在自动化方面比较强，而信息化比较强的公司关注点更多的还在其他方面，“所以我们成立这个公司的优势也是很明显的，是信息化、互联网化、工业化等多种技能结合的新型团队。”

　　陈德基希望，未来用三年的时间在工业互联网领域以公有的方式面向更多的中小企业，“全面促进物联网、互联网和工业相结合，帮助中小企业提升服务能力，我们是平台提供方，将携手各行各业的厂商参与共同打造生态体系。同时利用工业大数据挖掘产品需求，实现产品、服务和商业模式的创新，为中国工业企业寻找一条全新的升级之路。”

　　无论是赴美国顶尖大学攻读博士，还是在全球500强公司占据一席之地，又抑或是回国创业从零做起，陈德基用他的青春和智慧写就着美好的未来。他和他的中国合伙人们正劈波斩浪，开辟出一片互联网的精彩天地。