2014年11月4-6日，在上海浦东嘉里中心召开了第十届全球城市信息化论坛年会，同步举行的还有第十六届中国及工业博览会和第四节全球CEO发展大会。本届年会主题是“智慧·融合·跨界”，大会分别就“大数据时代的城市管理”“智能化时代的工业再造”“信息化时代的智慧应用”三大议题展开了研讨。
德国工业4.0
德国国家科学工程院院士梅内尔
我非常荣幸能在这里和大家分享关于德国的工业升级，或者说德国“工业4.0”的概念。现在，我们已经进入物联网的新时代。互联网已经在诸多方面改变了我们的生活。互联网虽然很年轻，但是它的发展速度非常惊人。我们可以看到互联网的技术彻底地改变了我们的生活，使我们能够进入一个全新的数码世界。这个数码世界的梦想包括了我们生活的方方面面，其中有我们的个人生活、我们的社区生活和我们的工作。我们可以看到，我们生活中的各个方面，从室内到室外，移动化、城市化、能源、商业、污染管控等，这些领域对我们来说都是非常重要的，都受到了数码技术的影响，也都因为数码技术而大大改善。从互联网到物联网，仿佛是一扇新打开的大门，是全面发展的概念。技术使我们生活的方方面面都能够提高效率，生活方式更为环保，联系更为紧密，发展更为可持续化。
以上，我说的是互联网在智能化的纬度。智能化的纬度其实有很多方面，如智能经济、智能工厂、智能生产、智能人员、智能生活、智能之家、智能出行、智能物流、智能供应链、智能政府、智能环境。所谓的“智能家庭”，就是说使用科技服务家中的方方面面，从调节室内温度的空调开始，它们在服务我们的同时也能收集室内室外的信息，从而自动提供最佳的室内温度。这套智能家庭系统还包括家庭娱乐、社交媒体、电视、背景音乐。在提供服务的同时，这个系统可以不断地观察我们的行为，并且根据收集的信息为我们提供最佳的解决方案，因此我们不需要触碰按钮去设定与调节。而与能源消耗相关的设备，比如照明灯，也一样可以完全通过智能技术来实现自动调控。“智能家庭”的概念延展开去，就是“智能城市”的概念。智能城市是把无数个智能家庭连接起来，把无数个智能建筑连接起来，把无数个智能街道连接起来，特别是城市中的智能出行，人们将因为这个技术而大大受惠。
上海可以说是全球最大城市之一，交通拥堵以及污染治理等问题非常难处理。然而智能技术提供了一种可妥善解决这些问题的方案，将我们的生活相互联系，将楼宇相互联系，将出行的方案相互联系，将环境相互联系。这也就来到了我话题中的另外一个很重要的方面，即“智能工厂”。它其实是一个计算机科技高度协同的生产系统，这套系统包括了实时监控、实时分析，甚至是实时处理。它是一个基础，提供实时的数据。这个数据可能被应用于个性化的定制产品，可能被应用于即时的产品交付，也可能被应用于自动化流程管理，这些是我们生产制造的未来。同时还有环境监测和环境管理，从而来改善我们的生活环境。一个工厂的制造基地应该是什么样的？从物理硬件上来说，这些都是通过软件和IT系统来控制的。硬件由软件来控制，IT系统收集所有的数据，通过分析这些数据可以得出解决方案，可以用于打造新的生产流水线，这些都将有利于打造最终的智能工厂，这一切都从数据的整合开始。
当我们说到“大数据”的时候有一点需要注意的是，这些数据可能是来自不同的数据源，所以不是说所有采集来的数据都是已经解构得非常清楚的。我们收到的很多数据来自不同的数据源，它们的格式不同，我们需要对它们进行整合才能使用。这些数据或许是来自生产流程或者其他方面，这些数据需要分析、整合、梳理。比如： 他们的能源需求是什么？这种配置它需要的材料是什么？如果有突发事件，预警系统是怎么操作的？如果原材料用完了，会不会有一些后备材料马上填补上呢？这些数据可能来源于各个方面，然后你需要运行、设计、控制这整个IT系统。因此，你先要监控发生的一切，这些生产系统才能够在你的IT系统控制之下高效运行。原材料的情况怎么样？我们半成品的情况怎么样？你需要分析数据，你需要使这些情况转为可视化和可理解的信息，大家才能根据数据分析结果来采取相应的行动，以此来达到生产的最佳化、流程的最优化和效率的最高化。那么下一步呢？你现在已经有“智能工厂”，这个“智能工厂”该如何和你的合作伙伴整合，和你外部的供应商整合，和你整个的生态系统整合？你必须知道得到的是一个什么样的数据，需要的是什么样的相应的原材料。即使你面对的是一个规模较小的原材料供应商，你也能够保证他们随时随地能够向你供货。
另外，也是最重要的一点，智能工厂打开了一扇通往全新的商业模式的大门。通过将IT与生产的整合，来实现这样的一个智能的、全新的商业模式。让我们再来仔细地看一下工业4.0版本。在我们德国有一句老话，叫做“一图胜千言”。这些图表（PPT图）都向你们展示了一个智能工厂为工业所带来的改变，我们现在正在一个产业升级的阶段。工业1.0其实大概就是在18世纪80年代左右，蒸汽机的问世使大规模的生产成为可能。当时主要的主角就是机械化的生产设备，而工业2.0是发生在此后约100年，我们把它称为工业2.0。当时随着电力的诞生，大规模的生产日趋成型，使机械生产能够向前发展并达到产业化生产。又是100年之后，我们又升级到了工业3.0。在工业3.0的阶段，我们是通过电脑的介入，使用预先编程的逻辑控制器来控制机器完成整个生产流程。而现在我们已经来到了工业4.0的门槛上，我们现在有CPS，即数码硬件结合的系统。也就是说，不仅仅生产机器是由软件来控制的，整个生产流程都是由软件来控制的。人机的整合、机器与外部机器的整合以及生产流程与外部合作伙伴的整合都可以由软件来控制，即工厂的生产流程也可以高度智能化。智能化的工厂完全可以由物联网来加以控制，也就是说，生产流程完全由电脑来加以整合。实时的生产监控程序知道需要怎样的新材料、怎样的工序来确保生产流程顺利进行。这个不是简单的生产自动化的问题，而是实现智能的控制。如果系统监测到生产流程中突然出现故障的话，机器会自动暂停运作，自我修复，而不是继续运行，不断生产残次品。所以通过信息技术，我们可以保证对能源最有效的利用，这些都是将来智能化工厂所应具备的特点。
我举个例子来解释什么叫做工业4.0，这个例子来自我们德国的汽车制造业。在未来，所有的零配件都会收集数据，这些零配件收集的数据将会传递给生产商。根据这些数据，这个生产商就会知道哪一个零配件开始磨损，什么时候失去效率，什么时候运行出现偏差。在这样的情况下，厂商就马上知道我要替换哪个零配件、这个车的版本是什么、这个车的型号是什么、它的配置是什么。这个时候，厂商就可以安排生产这个零配件，然后直接送到车主身边，车主收到该零配件后就可以自行更换该零配件。或者这个汽车，甚至这个零配件本身可以发出一个信息，告诉厂商“我的运作有问题，我需要替换”。挑战在哪里呢？要实现这样的一个模式，首先我们需要整个价值体系的水平整合，所谓的“水平整合”是遍布整个价值网络；其次是在整个有序的生产系统中的垂直整合。
在德国，我们的科学家和我们的政府在采取什么样的努力来把德国的工业向4.0版本更推进一步呢？在德国政府的引导之下，我们建立了一个研发联盟。这个研发联盟集合了公司、科研机构等，目的是寻求解决方案，应对在工业4.0升级中各行各业所面临的挑战。我们有一个智能工厂小组在戴姆勒，它是德国的一个机械设备生产商，还有一些大学来发展智能工厂的解决方案。而另外很重要的部分，就是德国是个非常民主的国家。我们要研究的另一个重点是工业4.0怎么样影响到在产业中工作的人。因此我们有一个工作小组叫作“人与工作”，也是有一系列的公司和工会的参与，它们在产业4.0研究的初始就参与其中，研究产业升级对于工作环境和工作人员的影响。另一个工作小组是像慕尼黑理工大学这样的大学，这个小组名字叫“技术因素”，研究涉及工业4.0的技术因素。
我们的机构在做什么呢？我们作为HPI所做的东西是什么呢？我们这家机构所专注的内容是IT系统工程学。我们在大学教育研发，在所有基于德语的编程语言来说，都是最为先进的一家研究机构。大家可以从中发现，我们的机构所关注的领域是使用硬件开发以及多核电脑的开发。我们可以发现，随着时间的推移，电脑的成本正不断地下降，与此同时，电脑的运行速度在不断地提升。其次，软件在算术和数据处理上还有很多发展和提升的空间。我们希望能够把软件和硬件的发展共同连接在一起，并且共同创造出一个数据管理系统。
我们HPI机构在内存的数据管理上也作出了很大的贡献。内存内部数据库的概念其实是一个真正的与所有数据相关的数据库概念。我们可以从软件和多种方式来获得这些数据。这种内存内的数据概念，可以通过处理器将所有的数据集成在一个内存当中，不管是真实的数据，还是虚拟的数据。
最后，我想跟各位讲一个内容。我想说的是教学上的创新。大家可能也听到过“网络教学”，这种“网络教学”可以聚集1万个学生。应该说，HPI是第一个在欧洲同类别的学院开展“网络教学”的机构。我们今年初在网上开始了我们的工作，在上海我们也有自己的专门联系网站。“网络教学”使教育变得非常高效。在下一步的工作中，我们将把网上教育和社交媒体相结合。应该说，未来“网上教学”不仅仅只是坐在电脑前进行学习，还可以实时在网上社区上和其他学生进行交流互动。
在建立了开放式HPI平台之后，我们希望通过这周的会议在中国开展关于中文版的课程，这些内容可能是关于科技创新的。HPI最新中国课程将完全以中文进行授课。学员们可以在我们的网站上学习，并且进行定期的测试，这能帮助我们来了解学员们是否学到真正的知识。如果你完成了我们的课程，并且自己的功课也做得非常好的话，我们可以为您颁发证书，在这个学期末我们还可以组织学员参加最终测试。我们在上海网络平台的上线仪式非常隆重而且非常受欢迎。我们非常高兴能够有这样的机会推出这样的平台，我们也希望通过这样的平台与中国的学者进行沟通。
回到我刚刚所说的“工业4.0”。我们在德国所实现的“工业4.0”最重要的目的是给更多的人提供教育，让更多的人了解目前科技行业所发生的一切，了解数字科技行业。
……
第一篇 嘉宾致辞
上海市市长杨雄致欢迎辞
中国工业和信息化部部长苗圩致辞
联合国副秘书长吴红波致辞
联合国训练研究所执行主任莎丽·费根致辞
全球CEO发展大会联合主席龙永图致辞
南非公共服务与管理部部长柯林斯·沙巴纳致辞
第二篇 主旨演讲
大数据时代的企业战略
德国工业4.0
信息技术与建筑的可持续发展： 生态城市
第三篇 论坛主导议题
议题1 大数据时代的城市管理
城市如何通过智能科技和社交媒体来提升管理水平
大数据 智城市——智慧城市的认知与实践
大数据时代的信息技术发展范式
议题2 智能化时代的工业再造
智慧城市的工程学和制度生态合作模式
智能制造 引领未来
智能制造和智慧服务的升级和突破
议题3 信息化时代的智慧应用
上海的信息化与智慧城市建设
智慧技术打造智慧环境——智慧的“自由水箱”
新加坡“智慧国度”建设
智慧城市的规划理念——“布伊格”规划理念介绍
第四篇 智慧城市与信息安全保障
嘉宾致辞
中央网信办胡啸致辞
上海社会科学院副院长何建华致辞
上海市经济和信息化委员会副主任刘健致辞
分论坛议题1 网络强国发展方略
中国走向网络强国之机遇和路径
大数据驱动IT创新
“网络强国发展战略”圆桌对话
分论坛议题2 智慧城市安全之道
网络空间面临的系统性风险和威胁
大数据安全与隐私保护
M-ICT时代的特色
智慧城市的安全保障之道圆桌对话
第五篇 频谱资源管理与经济发展
挖掘频谱资源价值，服务“四新”经济
移动通信的前景与瓶颈
全球视角下频谱资源管理——格局与展望
下一代无线电广播电视技术发展趋势及基本架构
推进频占费体系改革，提高频谱利用效率
腾飞，让科技引领未来
中国移动未来频谱资源研究与思考
第六篇 智慧城市助力美好生活
上海的智慧园区建设与思考
智慧技术与美好生活
上海的智慧园区的建设与特点
可穿戴设备与美好生活
曹杨智慧社区建设（1.0版到2.0版的升级跨越）
云化智慧园区助力产业升级
汇聚多方力量，共建智慧社区
智慧园区与智慧社区圆桌对话
第七篇 万物互联跨界与创新发展高层论坛
4G时代的智慧城市与万物互联
万物互联为世界创造未来
万物互联时代云存储助推智慧城市发展
园林业全面拥抱万物互联新时代
万物互联时代的颠覆式医学创新
物联网在生物领域的探索
万物互联跨界创新对话
第八篇 案例颁奖与闭幕辞
２０１４全球智慧城市优秀应用案例的评审情况
凝聚智慧，再创辉煌——第十届全球城市信息化论坛闭幕辞
后记
