在工业4.0时代，消费者可以依个人市场需求要求产品，并必要与工厂交流，而工厂会朝智能工厂(Smart Factory)迈向，并发展随选生产，动态制订生产计划，以超过消费者个人的市场需求(即便只有一张订单和一个产品)，这整个发展必须智能网实系统(Cyber-Physical System，全称CPS)及物联网(Internetof Things，全称IoT)涉及软硬件及基础设施的因应，以首创人机人与自然并存的环境，使传统制造业显得更加智能化与更加有效率，涉及的关键技术还包括有：物联网、人工智能、大数据、云端运算和网络安全等，这些关键技术的发展同时代表着无限商机与挑战。 物联网：工业4.0的核心 物联网(IoT)是工业4.0的核心基础。根据BIIntelligence估算，到2017年连网硬件出货量将超越智能手机，而世界经济论坛(WEF)预测2020年将不会有300亿台设备相连到物联网，物联网产业潜藏商机多达1兆美元。而什么是物联网？非常简单地说道，是指每个物品、人或生物，都会有一个唯一标识符，通过感觉测系统与外围组件，如：无线射频识别(Radio Frequency IDentification，全称RFID)、传感器、嵌入式系统、计算机视觉设备等搜集信息，再行经由互联网传递信息，人或是机器就可以依据搜集到的数据展开分析与决策，进而掌控早已连上网络的物体，继续执行决策的任务，连上物联网的物体间也可以相互交流与协作，物联网软硬件的蓬勃发展，让工业4.0的智能网实系统(CPS)及智能工厂的构建更进一步。
物联网的主要技术还包括：RFID、有线及无线传感器等负责管理搜集数据的感测技术与硬件，以及ZigBee、IEEE802.15.4、Wireless HART等通讯协议或是802.11、Wi-Fi、4GLTE等行动通讯协议等网络涉及技术及网通设备。 人工智能：工业4.0的脑神经 人工智能(ArtificialIntelligence，全称AI)最先是在1956年Dartmouth学会上明确提出，系指由人工生产出来的系统所展现出出来的智能。美国学者预测，2045年机器的智慧将多达人，但只不过机器享有过人的智慧并不乏先例，在1989年IBM的超级计算机深蓝即战胜了西洋棋棋王，而Google的人工智能系统AlphaGo在2016年也击败韩国的世界围棋棋王。
人工智能涵跨计算器与信息、数理逻辑、掌控与自动化理论、仿生学、生物学、理解心理学、经济学和哲学等多门学科，以及科学知识提供、推理小说、搜索和数学优化、类神经网络、深度自学、科学知识处置系统、计算机视觉、智能机器人等研究，人工智能的深度自学与专家系统的创建将造就工业4.0的深度发展。
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