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网络和物理的融和——技术专家描绘的未来蓝图!(上篇) mask

网络和物理的融和

技术专家描绘的未来蓝图!(上篇)

2019.01.30 研究
本文看点
  • 网络技术和物理技术的联系
  • 网络世界与物理世界融合,潜藏着无限商机!
  • 充电电池、半导体、AI……东芝技术研发的优势为何?

当今世界,以“GAFA1”为代表的互联网公司提供了多种多样的服务,如:互联网搜索、在社交媒体上交流互动、照片&视频上传到云平台等。到如今,这些已经成为了我们生活中不可或缺的部分。但仅仅依靠服务器与网络空间的活动并不能促进社会的发展。毕竟,网络上的世界只是现实生活的模拟而已。只有将网络世界与现实世界联系在一起,这些大数据才能真正发挥出强大的作用。
1GAFA:即Google(谷歌)、Apple(苹果)、Facebook(脸书)、Amazon.com(亚马逊网站)四家公司的统称。

这,也正是东芝的目标——利用网络和物理(现实世界)融合的技术以解决社会难题。那么,东芝的技术优势在哪里,东芝又想要创造出一个怎样的世界呢?下面就由东芝集团CTO——齐藤史郎专务为我们一一讲解吧。

-我们知道,东芝在18年下半年提出的未来五年发展计划中提到,“东芝将致力成为在网络、物理、系统、技术方面首屈一指的企业”。那么,东芝是否会着重开发实现 “网络”和“物理”融合的技术呢?

东芝 执行董事专务 齐藤史郎(以下简称齐藤)1990年以后,以互联网、半导体技术为核心的IT革命主宰着世界发展的潮流。只要使用的商业模式能灵活运用互联网技术,企业就能创造出新的价值。以前,连同微软公司在内的五大商业巨头曾经被简称为“GAFMA”,最近则是变成了刚才上文提到的“GAFA”,即以收集个人数据、提供价值在数字革命中扮演重要角色的四家公司。当然,从另一方面来看,我们也很难说引领当前工业革命的革新技术已经出现。事实上,就通过技术来创造真正的价值而言,我们仍处于一个较为困难的时期。

但迄今为止,AI、深度学习等领域的技术还是得到了显著发展。我们认为,这种“网络技术”与生物、机器人、感应等现实世界已有技术之间的有机融合,将成为未来(企业发展)的关键。

株式会社东芝 执行董事专务 齐藤史郎

株式会社东芝 执行董事专务 齐藤史郎

-“网络空间”技术与“物理(现实世界)”技术之间将如何关联?

齐藤:请先将“网络”(cyber)这个词,想象成人类的大脑。那么,“物理”则可以理解实际存在的产品、系统和服务,它们包括各种各样的零件和材料。

首先,我们可以运用传感技术和网络技术汇集从产品运转、系统以及服务等处得来的信息。然后,我们会在网络空间使用AI技术对这些信息进行解析,并以方案优化、预测、计划等方式反馈到现实世界,从而为现实世界的技术、产品和服务创造新的价值。如此一来,通过长久的循环往复,我们便能创造出新的技术、产品和服务。

我们把这种循环叫做“网络物理系统(CPS)”,成为世界上首屈一指的CPS企业也是东芝期待建立的企业形象。实际上,CPS这个词并不新鲜,在2012年我在担任东芝研究开发中心所长的时候,它就已经代表了我们的研发方向。它是当时研究开发部门的愿望,甚至可以说,它是(东芝的)事业的具象化。

-在融合了“网络”和“物理”技术的世界,东芝的优势为何?

齐藤:正如之前所说,我认为只有融合网络技术和物理技术,并加以循环,才能够创造出新的价值。也就是说,只有当企业在网络空间通过强大的技术支持与产品服务,有效利用所收集到的数据,才能更好地完成这种技术循环。

一直以来,在能源领域(如发电站等)与社会基础设施领域(如楼宇系统、铁路等)内,东芝凭借长期积累的精湛技术为用户提供了多种多样的产品和服务。东芝在这些领域取得的成就与信任,来自于多年商业经验的积累,绝非朝夕之功、一蹴而就。尤其是在物理领域内,东芝收获了丰厚的知识积淀,我们称其为“域名资产”,这些与东芝在AI技术领域的长期积累密不可分。

这正是以技术为依托的精工制造型企业才具有的优势。也正是因为这些优势,今后的东芝将拥有充分的潜力来主导这个“网络”技术和“物理”技术融合的未来世界,并将一如既往地引领世界的科技发展潮流。

指日可待!?融合网络和物理这两者的产品·服务是什么?

-实际上,实现网络技术和物理技术的融合的产品、服务,究竟是怎样的呢?

齐藤:东芝已经在相关技术方面取得了较大进展。其中之一便是“虚拟动力装置”。这是一种使用IoT技术将太阳能、风能、电动汽车、蓄电池等分散的电力结合起来,如同一个发电站一样运转的装置。通过针对性措施,如在省电、负瓦特交易等方面灵活应用IoT和通过AI技术进行分析与电力需求预测,控制各分散电源、消费者端的设备,与用户共同建立相应机制,提供最佳的电力配给。

此外,东芝还自主设计了用于铁路领域的混合动力机车,该机车搭载的是使用电池和永磁铁的高效发动机。该设计具有优越的环保性能,在不久的将来,我们还可以通过采集分析网络应用数据,从而在制定最佳维护方案及优化运行计划方面做贡献。

另外,东芝还着力推进机器人领域的技术融合。具体来说,我们利用东芝拥有的感应、控制技术,研发出了可实现物流自动化的机器人,同时也在研发通过收集分析运行数据从而高效控制多个机器人的技术。

-在东芝自主设计的产品群之中,具体哪些领域内的技术是重点关注对象呢?

齐藤:我们在能源、社会基础设施、半导体存储等领域自主设计了多种类型的零件和系统,充电电池“SCiB?”是今后我们重点发力的产品领域之一。

该电池的负极材料使用了金属氧化物——钛酸锂。因此,除了能快速充放电之外,该电池还具备安全性能高、使用寿命长的特点。自2011年进行批量生产以来,迄今为止,没有发生一起事故。在使用寿命方面,即使进行2万次充放电2,这种电池仍能维持70%或以上的电力容量,可应用于车载装置、工业等领域。
2试验条件:环境温度25℃、充放电电流 3C(60A)/3C(60A)。

东芝正致力于实现该电池的高容量化、高输出化。在高容量化方面,东芝注意到了铌钛合金氧化物这种新型材料,使用该材料可将目前SCiB?的电池容量提高1.5倍。此外,电池内部有分离器,通过改变此结构,可同时提高输出和容量。预计今后,共享电动汽车的使用会继续普及,因此对于可快速充放电电池的需求也会增加。

此外,东芝还将继续关注半导体领域。半导体主要用于电力电子领域中的汽车、工业设备、发电系统等,东芝正在研发可耐受数千伏电压的元器件。同时,我们也在推进新一代半导体器件的研发工作:使用SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)等化合物半导体,实现设备的小型化、高效化。车载应用方面,东芝立足于自动驾驶的社会需求,正在研发高精度的图像识别处理器、可测量距离的传感器。

当今移动领域的关键词是“CASE3”,普及电动汽车也是当今世界的大趋势。当考虑“如何顺应电动汽车这个大趋势”的问题时,我们发现东芝拥有的电池、车载半导体等技术是重要的敲门砖。汽车厂商、电机厂商在这方面所表现出的巨大兴趣,也在一定程度上支持了我们的结论。
3CASE:结合Connectivity(连通性)、Autonomous(自动驾驶)、Shared(共享)以及Electric(电动化)的首字母而成的新造词。

-你们会沿着什么方向,推进AI技术的研发工作呢?

齐藤:对于AI技术,我们将从解决现场的本质性课题的角度,进行技术研发。东芝在很久以前(20世纪60年代)便研发出了可自动读取邮政编码的分拣机,在这方面有着丰富的技术经验。那么,有人可能会问:在遍及数据的现场、或者有人员介入的现场,东芝到底能够提供什么样的有效解决方案呢?

我们的回答是:例如,可分析桥梁老化情况的技术、可高精度预测电力需求的技术,还有可实现语音识别与语音合成为基础的对讲系统,诸如此类。我们在充分发挥过往累积的有关现场的智慧的同时,也在积极地与研究伙伴们亲密合作,全力推动AI技术的研发工作。我们目前的研发方向,主要为“人工智能的AI”(对于已知的正确研发方向,以更高效率达成目标)与“自我学习的AI”(无需事先教导)。

――在网络世界和物理世界融合的新时代,研究人员和技术人员所追求的,是研发出有着更高准确度的AI技术。这样才能有效地搜集、分析从设备与系统中得来的信息。此外,我们还将努力攻关,不断加快研发速度,提高AI技术水平。因此,东芝有必要调整以往的发展思路,如研发投资、开拓新领域等。在下次刊登的《下篇》中,大家将看到东芝所面临的技术研发的“思维革命”。

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