隨著2018世界物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在江蘇無錫落下帷幕，“萬物相連”的概念在公眾中漸漸清晰，“智慧+”場景成為現(xiàn)實(shí)。然而，在復(fù)雜多變的工業(yè)場景中如何實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通并保障數(shù)據(jù)安全，成了亟待解決的問題。如今，這個(gè)難題有了解決方案。
僅需一點(diǎn)納米墨水、一臺(tái)高速賦碼打印機(jī)、一個(gè)讀取器，國內(nèi)一家上市企業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)子需要的小鐵塊就能夠被輕易標(biāo)識(shí)，并經(jīng)歷1000°C的高溫炙烤與水洗鐵刷，進(jìn)入企業(yè)的數(shù)字生產(chǎn)線，成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這張大網(wǎng)的一部分。這些做法在過去難以想象，但劉華博士和他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的納維碼數(shù)字標(biāo)識(shí)技術(shù)做到了這一點(diǎn)，并且拿下了千萬訂單。
納維碼技術(shù)成功地打通了嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境中物與網(wǎng)的環(huán)節(jié)，使工業(yè)產(chǎn)品與產(chǎn)品零部件能夠與物聯(lián)網(wǎng)相連。這項(xiàng)神奇的技術(shù)是如何做到這一點(diǎn)并被市場看好的?記者帶著疑問采訪了高銘科維科技無錫有限公司的負(fù)責(zé)人劉華。
需求催生技術(shù)，“小發(fā)明”找到大市場
納維碼技術(shù)實(shí)際上是基于空間編碼技術(shù)、采用新型發(fā)光材料的光學(xué)編碼與識(shí)別技術(shù)。簡單說就是一改過去條碼和二維碼的編碼與印刷方式，用納米材料制成的納米墨水代替普通印刷材料，把平面的黑白印刷點(diǎn)變成立體發(fā)光點(diǎn)，通過光學(xué)編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)承載，并使用特殊光學(xué)手段進(jìn)行快速識(shí)別。
納維碼技術(shù)可以成為物聯(lián)網(wǎng)感知層面的應(yīng)用技術(shù)，納維碼的標(biāo)識(shí)能夠成為萬物相連的基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)。
“與傳統(tǒng)編碼相比，用新型材料打印出的納維碼好處顯而易見。首先它是附著在物體上的，幾乎看不見，最小能夠達(dá)到2—3毫米，不影響物體本身組織結(jié)構(gòu)。其次它性質(zhì)穩(wěn)定，光學(xué)材料的特性決定了納維碼在現(xiàn)有技術(shù)條件下至少100年不會(huì)滅失，可以經(jīng)受包括高溫、流水、切割、打磨、焊接等各種環(huán)境的考驗(yàn)。最重要的是安全，目前來說光子的排列組合是不可復(fù)制的，相當(dāng)于一個(gè)物體只會(huì)有唯一一個(gè)‘身份證’。而且納米墨水非常便宜，4毫升就能印刷80萬個(gè)碼。”劉華介紹說，納維碼這些特性滿足了工業(yè)級(jí)別物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在生產(chǎn)、流通、儲(chǔ)存與成本控制等環(huán)節(jié)對(duì)感知技術(shù)的多方面需求。
劉華學(xué)的是物理專業(yè)，“對(duì)于學(xué)物理的人來說，數(shù)字標(biāo)識(shí)、數(shù)字編碼不是什么難題。但將數(shù)字標(biāo)識(shí)、數(shù)字編碼應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，讓它能夠?qū)θ魏我粋€(gè)物體進(jìn)行標(biāo)識(shí)，使企業(yè)因此能有效地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行管理，這就不容易了。”他說，數(shù)字標(biāo)識(shí)、數(shù)字編碼落地遇到了很大瓶頸，之前沒有技術(shù)能夠滿足需求。
2000年，劉華出國進(jìn)修，在澳大利亞國家激光工程中心做研究員，正好遇到了這種在任意物體上進(jìn)行標(biāo)記的研究課題。
劉華和團(tuán)隊(duì)通過解決材料與識(shí)別問題，攻克了該項(xiàng)技術(shù)難題。
很快劉華就發(fā)現(xiàn)納維碼技術(shù)不光能夠解決物體標(biāo)識(shí)這一個(gè)問題。
物聯(lián)網(wǎng)場景要求萬物聯(lián)通，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)無疑帶動(dòng)了二維碼技術(shù)、電子標(biāo)簽技術(shù)、傳感識(shí)別技術(shù)的興起，但現(xiàn)有的感知技術(shù)并不能適用全部場景，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域。“我們不可能為每一個(gè)紙張、皮革、陶瓷、金屬等材料制成的零部件和產(chǎn)品裝上電子標(biāo)簽，而且原有技術(shù)制成的標(biāo)簽，不僅成本高，也很難在后續(xù)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中保持穩(wěn)定。”劉華說，這就需要一個(gè)新的解決辦法，而將納維碼技術(shù)運(yùn)用在物聯(lián)網(wǎng)場景中，則能夠補(bǔ)充現(xiàn)有感知技術(shù)的短板。劉華的“小發(fā)明”找到了大市場。
為量產(chǎn)跑遍全球，成果最終葉落歸根
看到了納維碼技術(shù)的應(yīng)用前景，劉華和團(tuán)隊(duì)里幾個(gè)核心技術(shù)成員很快在澳大利亞創(chuàng)立了獨(dú)立的研究中心，推廣納維碼技術(shù)的市場化應(yīng)用。
然而，出了實(shí)驗(yàn)室，他們就不得不面對(duì)一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題——量產(chǎn)。“技術(shù)太新了，關(guān)鍵技術(shù)使用的納米材料、數(shù)字打印設(shè)備、識(shí)別設(shè)備等，沒有供貨商能夠大量提供。”劉華說，在實(shí)驗(yàn)室里，1試管納米材料夠一個(gè)研究者使用5年，但要想納米墨水量產(chǎn)，1試管材料肯定是不夠的。劉華團(tuán)隊(duì)跑遍了全球，最終失望而回。
無奈之下，為推進(jìn)已有研究成果的轉(zhuǎn)化，他們決定自主研發(fā)所需材料。解決材料的問題花了4年時(shí)間。不過，結(jié)果令人欣喜。澳大利亞國家納米生物光子工程中心主任Jim Piper教授接受采訪時(shí)表示：“通過自主研發(fā)，劉華團(tuán)隊(duì)在納維碼技術(shù)使用的材料生產(chǎn)上掌握了話語權(quán)。”
劉華介紹，隨后團(tuán)隊(duì)又從零開始，自主研發(fā)了專用打印設(shè)備與識(shí)別設(shè)備。
翻過了量產(chǎn)這座大山，更加現(xiàn)實(shí)的問題擺在劉華面前。在為技術(shù)找市場的過程中，一家提供貨幣防偽技術(shù)的全球頂尖公司，想要收購納維碼技術(shù)作為貨幣防偽技術(shù)使用，劉華不能接受。“繼續(xù)研發(fā)納維碼技術(shù)是想與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)接軌，但在海外難以找到市場支撐，他們對(duì)新技術(shù)的接受度不高。把納維碼技術(shù)作為防偽技術(shù)我們認(rèn)為是‘降級(jí)’使用。”劉華難免有些沮喪。
2016年，劉華回國，目睹了國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃興起以及國人對(duì)新興技術(shù)的熱情，他做出判斷：中國很有可能在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上彎道超車。
與團(tuán)隊(duì)商量后，劉華立刻在無錫這個(gè)中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高地創(chuàng)建高銘科維科技無錫有限公司，負(fù)責(zé)技術(shù)成果的落地。“回國短短一年半，已經(jīng)非常幸運(yùn)地證明，當(dāng)初的選擇是正確的。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展真正好的土壤在中國，納維碼技術(shù)很多產(chǎn)業(yè)化成果在回國后迅速‘變現(xiàn)’了。”
獲得工業(yè)領(lǐng)域大單，迎接更多應(yīng)用挑戰(zhàn)
回國進(jìn)行納維碼技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化，劉華首先要面對(duì)二維碼。“在國內(nèi)，二維碼技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不可能因?yàn)閼?yīng)用推廣納維碼這個(gè)新興編碼技術(shù)，就把二維碼技術(shù)一腳踢開。”這就需要在既有市場接受度下，讓市場對(duì)納維碼合理認(rèn)知。包括納維碼這個(gè)名字，也是劉華團(tuán)隊(duì)在與中國物品編碼中心等機(jī)構(gòu)的溝通交流中，為方便市場理解而擬定的。
安全一直是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重，但之前的編碼技術(shù)在安全方面做不到充分保證。“納維碼不可復(fù)制、獨(dú)一無二的特性，還可以做監(jiān)管碼使用。”無錫市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)秘書長彭靜說。
這也堅(jiān)定了劉華團(tuán)隊(duì)將納維碼技術(shù)轉(zhuǎn)化落地為監(jiān)管碼的信心。而其安全性已經(jīng)引起了中國標(biāo)準(zhǔn)科技集團(tuán)有限公司的興趣，“目前我們有一些小范圍的項(xiàng)目正在試行中。”劉華說。
更大的訂單還是來自工業(yè)領(lǐng)域。對(duì)于一個(gè)初創(chuàng)的企業(yè)來說，能夠接到上市公司總額千萬的項(xiàng)目無疑令人振奮，這家上市公司為西門子、通用電氣公司提供工業(yè)用轉(zhuǎn)子，而后兩者要求供貨商提供的產(chǎn)品能夠有長達(dá)20年的質(zhì)保，即要求20年內(nèi)供貨商提供的產(chǎn)品必須能夠追溯來源。“納維碼技術(shù)剛好滿足了要求。”該公司負(fù)責(zé)人介紹。通過手持讀取器讀取納維碼，產(chǎn)品信息瞬間會(huì)被獲取，如果發(fā)生質(zhì)量問題，也可以知曉是哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問題。
彭靜表示：“粗笨原材料能夠被標(biāo)識(shí)，這對(duì)國內(nèi)智能制造行業(yè)的升級(jí)有非常大地推動(dòng)作用。智能制造關(guān)鍵在于信息化，現(xiàn)有的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)事實(shí)上面臨著有平臺(tái)無數(shù)據(jù)的困惑。”為了產(chǎn)生數(shù)據(jù)，企業(yè)需要進(jìn)行周期很長的新生產(chǎn)線開發(fā)，一般企業(yè)不愿意花費(fèi)精力去做這件事。這也給劉華團(tuán)隊(duì)帶來新的挑戰(zhàn)，他們需要再次扎根，二次開發(fā)，為企業(yè)做數(shù)據(jù)收集。
“這既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇，團(tuán)隊(duì)目前正跳出納維碼技術(shù)的單獨(dú)應(yīng)用，往工業(yè)4.0平臺(tái)發(fā)展。”劉華希望能有更多的團(tuán)隊(duì)加入進(jìn)來，一起為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)提供更好的解決方案。(過國忠)
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