人工智能技術重塑工業(yè)PaaS低代碼開發(fā)平臺,提升工業(yè)互聯網平臺應用創(chuàng)建能力
近日,中國信息通信研究院發(fā)布《2023中國“5G 工業(yè)互聯網”發(fā)展洞察》報告稱,目前,我國5G 工業(yè)互聯網項目已經達到8000個,覆蓋了工業(yè)的全部41個大類,5G在工業(yè)領域的應用占比超過60%。
作為一種全新工業(yè)生態(tài)和新型應用模式,工業(yè)互聯網既是數字產業(yè)化發(fā)展新的增長點,又是產業(yè)數字化新的基礎設施,也是推動企業(yè)轉型升級、實現高質量發(fā)展的重要抓手。預計到2025年,中國工業(yè)互聯網市場規(guī)模達到12688.4億元,預測增長率為13.8%。
目前,在智能化席卷產業(yè)界的浪潮之下,工業(yè)互聯網構建基于海量數據采集、匯聚和分析的服務體系,以及支撐制造業(yè)高效配置的平臺,成為提升工業(yè)生產力的主要技術路徑。這也意味著該平臺的低層構建,即數據采集(邊緣層)、工業(yè)PaaS(平臺層)和工業(yè)SaaS(應用層)的搭建變得十分重要。
其中,工業(yè)PaaS承載著整個工業(yè)體系最核心的功能,起到了承上啟下的作用。向上一層,它承載了數據和應用;向下一層,它承載了算力和基礎設施??梢哉f工業(yè)PaaS層是一個可擴展的微服務架構操作系統,它是在通用PaaS架構的基礎上進行二次開發(fā),構建基于微服務架構的工業(yè)互聯網平臺。
因此,通過累積不同行業(yè)、不同工業(yè)場景的技術、知識、經驗等資源,實現封裝、固化和復用,從而保證工業(yè)生產力的最大化,國內工業(yè)PaaS平臺的發(fā)展前景究竟如何?
底層技術也是前沿技術
作為提升生產力的有效技術手段,PaaS產業(yè)未來發(fā)展前景廣闊。不久前,IDC發(fā)布了《中國工業(yè)云IaaS PaaS市場份額,2022:分化初現》報告。數據顯示,2022年,中國工業(yè)云IaaS PaaS市場規(guī)模達到83.8億美元(約合562.9億元人民幣),受疫情等因素影響增速同比有所放緩,相比2021年增長29.2%。此外長期預測來看,到2025年,PaaS產業(yè)將突破1000億美元,年均復合增長率高達20%。
不可否認,工業(yè)PaaS被譽為“工業(yè)互聯網發(fā)展的發(fā)動機和操作系統”,已成為工業(yè)互聯網平臺發(fā)展的關鍵突破口,甚至將成為企業(yè)爭奪工業(yè)互聯網規(guī)則制定權和生態(tài)話語權的關鍵。美國北德克薩斯大學(UNT)教授Sameehan S. Joshi認為,工業(yè)PaaS作為云平臺的一種,其價值在于為工業(yè)生產力的提升、產品分配、消費以及定價提供解決方案。該平臺的壯大則是通過物聯網的云技術,為客戶提供“按需求”開發(fā)功能與應用程序的能力。
而從經濟學角度來看,生產力是社會發(fā)展的基礎和動力,而生產關系則是生產力發(fā)展的制約因素。工業(yè)PaaS軟件技術的應用可以提高企業(yè)的生產力水平,使得企業(yè)在生產過程中更加高效、靈活和智能。并且,工業(yè)PaaS軟件技術的應用也可以改變傳統的生產關系,促進企業(yè)內部和企業(yè)之間的協作與合作。
因此工業(yè)PaaS平臺作為工業(yè)生產力提升的重要“引擎”,也成為了西方發(fā)達國家聚焦的重點。在國際方面,歐美國家基于工業(yè)PaaS的技術開放、標準化的技術架構、強大的技術研發(fā)能力以及生態(tài)系統,打破了傳統生產過程中的信息壁壘和組織邊界,促進了企業(yè)內部和企業(yè)之間的合作與創(chuàng)新。
例如美國GE(通用電氣)和PTC作為兩個主要工業(yè)PaaS技術提供商,其中GE的Predix平臺可以連接各種工業(yè)設備和系統,實現數據的收集、分析和優(yōu)化。PTC的ThingWorx平臺則提供了一套完整的工業(yè)物聯網解決方案,幫助企業(yè)實現設備的遠程監(jiān)控和維護,提高生產效率。據報道,使用這些平臺的企業(yè)在生產效率上往往可以實現10%-15%的提升。
此外,德國西門子的MindSphere平臺同樣可以實時監(jiān)測生產線上的設備狀態(tài),預測故障并提前維護,從而減少了停機時間和維修成本。使用MindSphere的企業(yè)可以實現生產效率提高20%以上。
因此,工業(yè)PaaS軟件技術作為一種基于工業(yè)互聯網的底層技術,能夠為企業(yè)帶來巨大的生產力提升。西方國家通過PaaS底層技術的應用,為企業(yè)提供高效的生產工具和設備管理、實現生產過程的優(yōu)化和協同以及實現生產過程的智能化和自動化,進而提高企業(yè)的生產效率、降低成本、提高產品質量和市場競爭力。
國內市場逐漸繁榮
中國科技大學信息科學技術學院曾發(fā)表文章指出,自2015年以來,PaaS技術的底層構建能夠有效地為企業(yè)提供技術服務。其中,“SaaS錨定的PaaS”(SaaS Environment Anchored PaaS),軟件即服務(SaaS)與平臺即服務(PaaS)相結合的模式,成為最受客戶歡迎的服務方式之一。這類PaaS云供應商將SaaS作為核心服務業(yè)務。為了發(fā)展其業(yè)務能力和品牌,PaaS供應商開發(fā)了一個生態(tài)系統,允許獨立軟件開發(fā)人員在云平臺上提供應用程序。
這也意味著PaaS云服務為開發(fā)人員提供了極大的自由度和生產力。開發(fā)者不需要擔心定義可擴展需求,也不需要使用XML來概述系統部署的規(guī)范。所有的設施都由負責管理這些服務的PaaS提供商提供。
從國內環(huán)境來看,基于我國積極構建“雙循環(huán)”的發(fā)展格局,促使工業(yè)制造產業(yè)形成了“大而全”的現狀。同時,在工業(yè)4.0思潮之下,以數字、人工智能技術為代表的工業(yè)互聯網產業(yè)正蓬勃發(fā)展。在這種大背景之下,處于細分領域的工業(yè)PaaS端,其產業(yè)發(fā)展上下游的合作則更為緊密,并已經形成了以設備制造商、系統集成商、軟件開發(fā)商、運營商等為主體的工業(yè)PaaS產業(yè)生態(tài)鏈,各環(huán)節(jié)之間的協同效應逐漸顯現。
工業(yè)互聯網產業(yè)圖譜/圖源:艾瑞咨詢
根據上圖可見,上游的laaS服務商為中游的PaaS服務商提供基礎設施資源和服務,包括云主機、云儲存、云網絡、CDN、虛擬化硬件等。中游PaaS服務商為下游的SaaS服務商提供數據庫、應用開發(fā)、應用部署、應用運行、基礎框架、中間件等服務。下游的SaaS服務商提供的SaaS服務包括CRM、ERP、HRM、OA(財務管理)、內容服務、通信協作等。
在這一過程中,通過工業(yè)PaaS,企業(yè)可以利用云計算、大數據、人工智能等數字技術,實現生產流程的優(yōu)化、產品質量的提升以及運營管理的智能化。同時,工業(yè)PaaS還提供數據庫、應用開發(fā)、應用部署、應用運行、基礎框架、中間件等服務,使得SaaS服務商能夠專注于業(yè)務邏輯的實現,而無須關注底層的技術細節(jié)。這種分工合作的模式,大大提高了軟件開發(fā)的效率和質量,降低了企業(yè)的運營成本。
基于工業(yè)PaaS帶來的巨大產業(yè)價值,德國德累斯頓工業(yè)大學教授Frederik Wulf曾直言道:“如果我們(企業(yè))想要快速發(fā)展,使用PaaS系統是唯一的出路,否則即使我們在IaaS平臺上搭建所需系統,也難以保證企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。”
二級市場穩(wěn)健,底層技術有所突破
在工業(yè)4.0的概念之下,作為工業(yè)PaaS產業(yè)的應用場景與實體支撐,工業(yè)互聯在二級市場中發(fā)展穩(wěn)健。按行業(yè)來看在二級市場中,工業(yè)互聯網賽道A股上市企業(yè)達到了232家。
在宏觀角度來看,隨著近年來,數字化、物聯網、云計算和人工智能等技術的發(fā)展為工業(yè)互聯提供了強大的技術支持。這些技術的不斷進步和普及,使得企業(yè)能夠更輕松地實現生產過程的自動化、智能化和優(yōu)化進而獲得了市場的青睞。同時,我國政府一直致力于推動工業(yè)轉型升級,以實現從“制造大國”向“制造強國”的轉變。這也表明在政策端對工業(yè)互聯網的扶持也促進了該產業(yè)在二級市場的發(fā)展。
近2個月工業(yè)互聯二級市場走勢/圖源:同花順
在政策與技術端雙向利好的背景下,工業(yè)PaaS產業(yè)所屬申萬三級行業(yè)為工業(yè)互聯計算機IT服務及橫向通用軟件,并覆蓋了29家上市企業(yè)。
其中,頭部廠商寶信軟件2023年前三季度,公司實現營業(yè)總收入88.18億元,同比增長15.23%;歸母凈利潤18.71億元,同比增長22.33%;用友網絡前三季度實現營業(yè)收入57億元,同比增長2.0%;科大訊飛2023 年前三季實現總營收 126.14 億元,歸母凈利潤 9936.21 萬元。此外,東方國信2023年前三季度營收約14.54億元,同比增加2.01%;歸屬于上市公司股東的凈利潤約1.1億元,同比增加1.89%
根據以上數據可以看出,我國工業(yè)PaaS技術服務商呈現出多元化的發(fā)展趨勢。一方面,傳統的軟件企業(yè)和通信企業(yè)紛紛布局工業(yè)PaaS領域,如寶信軟件、用友網絡和科大訊飛等企業(yè)均在工業(yè)PaaS領域取得了較好的發(fā)展成果;另一方面,一些新興的工業(yè)PaaS技術服務商也在迅速崛起,如東方國信等企業(yè)。總體來說,工業(yè)PaaS技術服務商的市場規(guī)模逐漸擴大,但競爭格局日趨激烈。
在這種日趨激烈的市場競爭當中,加大技術創(chuàng)新便成為了技術供應商掌握核心競爭力,拓展市占率的重中之重。據財報顯示,2023年前三季度寶信軟件、用友網絡、科大訊飛以及東方國信等技術供應商在研發(fā)領域的投入分別為10.08億、14.95億、24.98億以及3.39億,均高于去年同期水平。
尤其是在云計算、大數據、等領域進行創(chuàng)新,為我國工業(yè)PaaS市場的創(chuàng)新發(fā)展提供了強有力的支撐。例如浪潮推出的iGIX5.0企業(yè)級PaaS平臺。該產品以云原生平臺為云原生應用架構、智能運維和彈性計算的基礎支撐,同時inBuilder代碼平臺、inDataX數據中臺、inIoT物聯網平臺三大平臺工具對平臺沉淀的大量企業(yè)級基礎服務、業(yè)務服務、數據服務、物聯服務、智能服務裝配編排,構建企業(yè)數字化核心能力。
其中,云原生平臺通過容器化技術,將應用與底層基礎設施解耦,使得應用能夠以更輕量級的方式運行,這也意味著基于容器的彈性計算,使得應用能夠在iGIX5.0平臺負載波動時,自動調整計算資源的分配,保持平臺的穩(wěn)定性和高效性。
浪潮iGIX5.0企業(yè)級PaaS平臺/圖源:浪潮ERP
此外,用友網絡的iuap平臺以云原生、數智驅動、技術普惠和社會化架構為內核,完成了從企業(yè)級到社會級的跨越式升級。該平臺通過“三中臺 三平臺”的構建方式打造了企業(yè)數智化新底座,其中“三中臺”包括業(yè)務中臺、數據中臺和智能中臺,而“三平臺”則包括技術平臺、低代碼平臺和開發(fā)平臺。
從上述結構可見,iuap平臺的算力提升主要得益于其先進的技術和架構。云原生的特性使得應用更加輕量化和高效,這有助于提升整體的運行效率和處理能力。同時,數據中臺和智能中臺的運用使得數據的存儲、處理和分析變得更加智能化,不僅提高了計算效率,還為決策提供了更加精準的依據。換句話說,用友網絡的“三中臺 三平臺”的構建方式是其技術創(chuàng)新的核心關鍵。
用友網絡iuap平臺/圖源:科技快報
總體來看,我國工業(yè)PaaS的技術創(chuàng)新發(fā)展趨勢正呈現出積極的態(tài)勢,主要體現在開放性和靈活性的提升、數據驅動的智能化發(fā)展和安全性和可靠性的提高等方面。例如,基于云原生技術的工業(yè)PaaS平臺能夠更好地支持微服務架構和容器化部署,使得應用開發(fā)更加靈活和高效。
但是,由于海外工業(yè)PaaS平臺在底層算力創(chuàng)新方面相對成熟,擁有更多的核心技術和專利,相比之下,我國在底層算力創(chuàng)新方面仍存在一定的差距,目前的發(fā)展模式仍是通過參與開源社區(qū)、使用開源框架和工具等途徑,進而獲得更多的技術支持。但在底層核心技術能力、制定行業(yè)標準、推動產業(yè)標準化發(fā)展等方面仍存有差距。
因此,我國工業(yè)PaaS平臺在未來應該加快制定和完善工業(yè)PaaS平臺的規(guī)范和標準體系,推動工業(yè)PaaS平臺的標準化和規(guī)范化發(fā)展。同時,國內相關企業(yè)還應該積極參與國際相關標準和規(guī)范的制定和修訂工作,為我國工業(yè)PaaS技術的發(fā)展爭取更多的話語權和主導權。
結合人工智能技術,是發(fā)展趨勢
由上述內容可見,工業(yè)互聯網平臺的重要能力之一是通過封裝在其PaaS平臺層的大量通用的行業(yè)Know-how知識經驗或知識組件以及算法和原理模型組件,以低代碼方式構建上層工業(yè)APP應用。而以ChatGPT為代表的人工智能代碼生成能力的跨越式進步,有望重塑工業(yè)PaaS低代碼開發(fā)平臺,有望使得非程序員的工程師能夠使用自然語言指令進行零錯誤的工業(yè)APP開發(fā),大幅提升工業(yè)互聯網平臺的應用創(chuàng)建能力、降低應用開發(fā)成本。
在國內市場中,人工智能技術賦能工業(yè)PaaS平臺以初見倪端。今年7月27日,用友網絡正式對外發(fā)布了業(yè)內首個企業(yè)服務大模型YonGPT。用友網絡表示,YonGPT通過上下文記憶、知識/庫表索引、Prompt工程、Agent執(zhí)行、通用工具集等擴充大模型的存儲記憶、適配應用和調度執(zhí)行能力,再結合財稅、人力、供應鏈、研發(fā)等領域的知識,擴充大模型專業(yè)能力,形成體系化的企業(yè)服務大模型。
此外,東方國信也啟動了公司自有垂直大模型BonGPT技術框架和應用系統的研發(fā)。在今年5月16日,東方國信董秘在投資者關系平臺上回復投資者稱,公司眼下正以垂類領域預訓練大語言模型為核心,面向包括運營商、金融、工業(yè)、政府等在內的行業(yè)特點開展深度指令優(yōu)化和模型精調,打造面向to B典型場景需求的基礎能力。未來公司將用更垂類的數據去訓練出在某個特定方向上更具深度、更細致、更精準、更具專業(yè)性的大模型。
人工智能大模型能夠基于深度學習的自然語言處理技術,可以理解和生成人類語言文本。將其應用于工業(yè)APP開發(fā)領域,使開發(fā)者通過自然語言指令來進行零錯誤的開發(fā),大大提高了開發(fā)效率和準確性。同時,大模型還能夠幫助開發(fā)者從大量數據中提取有用的信息,為APP提供更準確、更智能的功能。
據麥肯錫公司進行的研究表明,人工智能技術可通過全自動化、動態(tài)監(jiān)控等方式提高各生產環(huán)節(jié)的效率,實現降本增效,該技術特征可以將軟件開發(fā)時間縮短50%以上。而該技術在工業(yè)PaaS平臺的優(yōu)化算法中,能夠通過對系統性能、資源利用率等指標進行實時監(jiān)測和分析,自動調整系統參數和配置,以提高系統的性能和穩(wěn)定性。
所以雖然眼下并沒有專門針對工業(yè)PaaS低代碼開發(fā)平臺和成本降低進行具體論證探討,但可以看出,人工智能技術在整體軟件開發(fā)領域的潛力十分巨大。這也意味著在未來的工業(yè)互聯網發(fā)展過程中,人工智能代碼生成能力的跨越式進步有望重塑工業(yè)PaaS低代碼開發(fā)平臺,使得非程序員的工程師能夠使用自然語言指令進行零錯誤的工業(yè)APP開發(fā)。
因此,為了充分發(fā)揮人工智能技術在工業(yè)PaaS平臺中的價值,眼下國內相關技術提供商注定將進一步研究和探索人工智能技術在工業(yè)PaaS平臺中的應用方法和技術。
參考資料:
艾瑞咨詢:2023年中國工業(yè)互聯網平臺行業(yè)研究報告
白旭洋:工業(yè)互聯網中安全性增強的 邊緣計算任務調度方法研究, 西安郵電大學
范婷婷:工業(yè)互聯網平臺賦能供應鏈協同的運行,杭州電子科技大學
IDC:《中國工業(yè)云IaaS PaaS市場份額,2022:分化初現》
鄔賀銓:邊緣計算助力工業(yè)互聯網,中國工程院
尹方達:工業(yè)物聯網PaaS平臺的商業(yè)模式研究,北京郵電大學
本文源自金融界上市公司研究院