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本報記者 過國忠 實習生 雷 寧

隨著2018世界物聯網大會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+”場景成為現實。然而，在復雜多變的工業場景中如何實現互聯互通并保障數據安全，成了亟待解決的問題。如今，這個難題有了解決方案。

僅需一點納米墨水、一臺高速賦碼打印機、一個讀取器，國內一家上市企業生產轉子需要的小鐵塊就能夠被輕易標識，并經歷1000°C的高溫炙烤與水洗鐵刷，進入企業的數字生產線，成為工業物聯網這張大網的一部分。這些做法在過去難以想象，但劉華博士和他的團隊研發的納維碼數字標識技術做到了這一點，并且拿下了千萬訂單。

納維碼技術成功地打通了嚴苛的工業環境中物與網的環節，使工業產品與產品零部件能夠與物聯網相連。這項神奇的技術是如何做到這一點并被市場看好的？記者帶著疑問采訪了高銘科維科技無錫有限公司的負責人劉華。

需求催生技術，“小發明”找到大市場

納維碼技術實際上是基于空間編碼技術、采用新型發光材料的光學編碼與識別技術。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變成立體發光點，通過光學編碼進行數據承載，并使用特殊光學手段進行快速識別。

納維碼技術可以成為物聯網感知層面的應用技術，納維碼的標識能夠成為萬物相連的基礎節點。

“與傳統編碼相比，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，最小能夠達到2—3毫米，不影響物體本身組織結構。其次它性質穩定，光學材料的特性決定了納維碼在現有技術條件下至少100年不會滅失，可以經受包括高溫、流水、切割、打磨、焊接等各種環境的考驗。最重要的是安全，目前來說光子的排列組合是不可復制的，相當于一個物體只會有唯一一個‘身份證’。而且納米墨水非常便宜，4毫升就能印刷80萬個碼。”劉華介紹說，納維碼這些特性滿足了工業級別物聯網應用在生產、流通、儲存與成本控制等環節對感知技術的多方面需求。

劉華學的是物理專業，“對于學物理的人來說，數字標識、數字編碼不是什么難題。但將數字標識、數字編碼應用到實際當中，讓它能夠對任何一個物體進行標識，使企業因此能有效地對產品進行管理，這就不容易了。”他說，數字標識、數字編碼落地遇到了很大瓶頸，之前沒有技術能夠滿足需求。

2000年，劉華出國進修，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行標記的研究課題。

劉華和團隊通過解決材料與識別問題，攻克了該項技術難題。

很快劉華就發現納維碼技術不光能夠解決物體標識這一個問題。

物聯網場景要求萬物聯通，物聯網的出現無疑帶動了二維碼技術、電子標簽技術、傳感識別技術的興起，但現有的感知技術并不能適用全部場景，尤其是在工業領域。“我們不可能為每一個紙張、皮革、陶瓷、金屬等材料制成的零部件和產品裝上電子標簽，而且原有技術制成的標簽，不僅成本高，也很難在后續的生產環節中保持穩定。”劉華說，這就需要一個新的解決辦法，而將納維碼技術運用在物聯網場景中，則能夠補充現有感知技術的短板。劉華的“小發明”找到了大市場。

為量產跑遍全球，成果最終葉落歸根

看到了納維碼技術的應用前景，劉華和團隊里幾個核心技術成員很快在澳大利亞創立了獨立的研究中心，推廣納維碼技術的市場化應用。

然而，出了實驗室，他們就不得不面對一個現實問題——量產。“技術太新了，關鍵技術使用的納米材料、數字打印設備、識別設備等，沒有供貨商能夠大量提供。”劉華說，在實驗室里，1試管納米材料夠一個研究者使用5年，但要想納米墨水量產，1試管材料肯定是不夠的。劉華團隊跑遍了全球，最終失望而回。

無奈之下，為推進已有研究成果的轉化，他們決定自主研發所需材料。解決材料的問題花了4年時間。不過，結果令人欣喜。澳大利亞國家納米生物光子工程中心主任Jim Piper教授接受采訪時表示：“通過自主研發，劉華團隊在納維碼技術使用的材料生產上掌握了話語權。”

劉華介紹，隨后團隊又從零開始，自主研發了專用打印設備與識別設備。

翻過了量產這座大山，更加現實的問題擺在劉華面前。在為技術找市場的過程中，一家提供貨幣防偽技術的全球頂尖公司，想要收購納維碼技術作為貨幣防偽技術使用，劉華不能接受。“繼續研發納維碼技術是想與物聯網產業接軌，但在海外難以找到市場支撐，他們對新技術的接受度不高。把納維碼技術作為防偽技術我們認為是‘降級’使用。”劉華難免有些沮喪。

2016年，劉華回國，目睹了國內物聯網產業的蓬勃興起以及國人對新興技術的熱情，他做出判斷：中國很有可能在物聯網產業上彎道超車。

與團隊商量后，劉華立刻在無錫這個中國物聯網產業高地創建高銘科維科技無錫有限公司，負責技術成果的落地。“回國短短一年半，已經非常幸運地證明，當初的選擇是正確的。物聯網發展真正好的土壤在中國，納維碼技術很多產業化成果在回國后迅速‘變現’了。”

獲得工業領域大單，迎接更多應用挑戰

回國進行納維碼技術的成果轉化，劉華首先要面對二維碼。“在國內，二維碼技術已經非常成熟，不可能因為應用推廣納維碼這個新興編碼技術，就把二維碼技術一腳踢開。”這就需要在既有市場接受度下，讓市場對納維碼合理認知。包括納維碼這個名字，也是劉華團隊在與中國物品編碼中心等機構的溝通交流中，為方便市場理解而擬定的。

安全一直是物聯網產業發展的重中之重，但之前的編碼技術在安全方面做不到充分保證。“納維碼不可復制、獨一無二的特性，還可以做監管碼使用。”無錫市物聯網產業協會秘書長彭靜說。

這也堅定了劉華團隊將納維碼技術轉化落地為監管碼的信心。而其安全性已經引起了中國標準科技集團有限公司的興趣，“目前我們有一些小范圍的項目正在試行中。”劉華說。

更大的訂單還是來自工業領域。對于一個初創的企業來說，能夠接到上市公司總額千萬的項目無疑令人振奮，這家上市公司為西門子、通用電氣公司提供工業用轉子，而后兩者要求供貨商提供的產品能夠有長達20年的質保，即要求20年內供貨商提供的產品必須能夠追溯來源。“納維碼技術剛好滿足了要求。”該公司負責人介紹。通過手持讀取器讀取納維碼，產品信息瞬間會被獲取，如果發生質量問題，也可以知曉是哪個環節出了問題。

彭靜表示：“粗笨原材料能夠被標識，這對國內智能制造行業的升級有非常大地推動作用。智能制造關鍵在于信息化，現有的工業物聯網事實上面臨著有平臺無數據的困惑。”為了產生數據，企業需要進行周期很長的新生產線開發，一般企業不愿意花費精力去做這件事。這也給劉華團隊帶來新的挑戰，他們需要再次扎根，二次開發，為企業做數據收集。

“這既是挑戰，也是機遇，團隊目前正跳出納維碼技術的單獨應用，往工業4.0平臺發展。”劉華希望能有更多的團隊加入進來，一起為工業物聯網產業提供更好的解決方案。(過國忠)

 

責任編輯： 徐一嫣

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