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刘海涛:中科院上海微系统与信息技术研究所副所长,无锡物联网产业研究院院长,国家中长期科技发展规划03专项“新一代宽带无线移动通信网”总体组专家,国家传感网标准化工作组组长,国家物联网产业技术联盟筹备组组长。
物联网正成为一个广泛关注的热点话题。今年8月7日,温家宝总理视察中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心时,指出要迅速在无锡建立“传感网中心”,或“感知中国”中心。
物联网和传感网是不是一回事？我国的物联网在国际上处于怎样的位置？如何才能避免“起大早赶晚集”的尴尬？带着这些问题,本报记者日前赴无锡高新区,对中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心主任、国家传感网标准化工作组组长刘海涛进行了专访。
物联网和传感网是同一个东西,其精髓是“感知”
记者:我听到这样一种争论,有人说物联网比传感网大,有人说传感网比物联网大。您怎样理解？
刘海涛:传感网是物物互联、感知世界,从技术角度叫传感网,从用户和产业角度又叫物联网。说物联网比传感网大,说传感网比物联网大,其实都不对。打个比方说,传感网是学名,物联网是俗名。
目前国家传感网标准化工作组正在从标准化的角度,给传感网或物联网一个比较明确的定义,有望在年底前发布。
记者:从字面上看,物联网就是物和物的互联,这样做的意义何在？
刘海涛:物和物、物和人简单地互联意义不大,比如把这杯水同我联在一起,无多大意义。但是,如果通过感知告诉我这杯水的水温、矿物质含量、是否有毒等,就非常有用。
换言之,物物互联的精髓是感知。感知包括传感器的信号采集、协同处理、智能组网,甚至信息服务,以达到控制、指挥的目的,否则就没有意义。
记者:在物联网出现之前,已经有手机网和互联网,它们之间有何异同？
刘海涛:三者虽然都有一个“网”字,但其内涵和功能是不一样的。移动通信网是信息传输的网络,是人和人的互联,是网络中的“客流”系统;传感网是物和物的互联,是感知的网络,是网络中的“物流”系统;互联网联接的是虚拟的信息空间,是信息共享的网络;而物联网联接的是现实的物理世界。这三者分别是信息传输的网络、信息共享的网络和信息感知的网络。
记者:这几年又出现了一个新词汇“泛在网”,美国提出了“智慧地球”,指的是什么？
刘海涛:所谓“泛在网”,也就是无所不在的网络社会,包括现在和未来的所有的网络的互联、互通和共融。“智慧地球”的核心,就是“更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化”。
“泛在网”也罢,“智慧地球”也好,其核心内容是物联网。因为目前信息的传输和计算已不成问题,而信息的感知和获取还是短腿。温家宝总理在视察时提出“感知中国”,可谓切中要害。
物联网给人类社会带来的影响和变革,可能要远远大于互联网
记者:物联网跟普通老百姓有什么关系？
刘海涛:物联网广泛应用于交通、家居、环保、政务、安保、消防、电网、食品安全和国防等各个行业和生活的各个方面。物联网给人类社会带来的深刻的影响和变革,可能要远远大于互联网。
我们现在可以通过电子眼监测车流量、抓拍超速等,但是做不到安全预警。比如你在开车上桥时,是无法看到桥另一端情况的。如果这时候另一端有一个人在过马路,就难免会发生交通事故;而如果我们在马路下面安装了传感网,并与你车上的传感网终端或手机相联接,一旦有人过马路,马上就会通过传感网告诉你,就能避免灾难的发生。有人测算过,提前几秒钟刹车就可避免90%以上的交通事故,而我国每年交通事故死亡七八万人。你想想看,如果能通过传感网实现交通安全预警,将挽救多少人的生命？
在普通人生活中,在家中布置一些传感网节点,把传感器网络与移动通信网结合,就可以实现远程家居感知监控、老人健康监测,家里有没有小偷进来、父母亲身体情况怎么样等信息,你坐在办公室里就可以随时准确地知道,并迅速采取相应措施。
记者:据预测,到2020年物联网业务将是目前手机通信业务的30倍,成为一个数万亿级的巨无霸。将来的物联网市场真有这么大吗？
刘海涛:这并不是天方夜谭。以我国高速公路为例,据交通部预计,我国到2020年的高速公路投资将达2.6万亿元,如果借助物联网把道路利用率提高10%,将产生多大的经济效益？再以家居应用为例,一个家庭布设几十个上百个传感网终端或节点都不为过,但一个人不会随身携带几十部手机。除家庭之外,物联网还有众多的行业应用,其产业规模可能远远大于移动通信产业。
美国国防部在2000年的时候就把传感网定为五大国防建设领域之一,仅在美墨边境“虚拟栅栏”（就是防入侵传感网）就计划投入470亿美元。物联网的市场前景,由此可见一斑。
计算机的出现使信息处理获得了质的飞跃,形成了信息技术第一次产业化浪潮,在我国催生了中关村(000931,股吧)园区;互联网和移动网的发展使信息传输获得了巨大提升,成为第二次产业化浪潮。以物联网为代表的信息获取技术的突破,将从虚拟信息空间、人人互联发展到对现实物理世界的感知,为信息传输和信息处理提供更为丰富的需求源泉和强大的发展助力,从而掀起第三次产业化浪潮。物联网作为以强大需求为牵引的前沿技术,将继续推动计算机、手机、网络产业的发展,并将使信息获取出现革命性的变化。
在物联网技术浪潮中我国起了个大早,在国际标准制定上拥有主导话语权
记者:在世界第一、第二次信息技术浪潮中,我国都落在了后面。而在物联网技术浪潮中,我们起步算早的？
刘海涛:在物联网技术浪潮中我们与国际同步,具有同发优势,处于同等水平,并做到部分领先。
中科院上海微系统所是我国最早开展物联网技术的单位。早在1999年,以江绵恒为所长的所领导班子就拨款40万元,支持我们开始研发。同年,我们联合中兴通讯(000063,股吧),做出来一个演示版本,相继得到中科院和上海市科委的大力支持。之后,我们得到了当时的国防科工委和科技部、工信部以及其他相关部门的大力支持,联合兄弟单位攻克了大量关键技术。
2003年、2004年,我们与宁波市北仑区政府信息中心合作搞“动态北仑”。之后,北仑区又给了我们几个产业化项目,对物联网的初期发展起到了重要的推动作用。其后,上海机场(600009,股吧)、上海公安局等多家单位给了我们扩大应用的机会。
记者:后来你们怎么会到无锡发展了呢？
刘海涛:去年上半年,我到无锡跟市委书记杨卫泽面谈。我的话刚说了一半,他就打断我,兴奋地讲起物联网如何在交通等领域应用,理解得很透。在他的全力支持下,无锡与中科院上海微系统所合作成立中科院微纳传感网工程技术研发中心。一年多来研发进展非常顺利,产业化推进很快。
记者:我国的物联网技术在国际上的领先体现在哪里？
刘海涛:一个新兴产业的发展,最重要的是掌握标准。2005年我们就作为技术牵头单位,在国标委下属的信标委领导下,和标准化研究所合作推进国家传感网的标准化工作,这要早于国际标准的启动。在去年国际标准化组织的传感网络研究小组首届大会上,由我们代表中国牵头提出了整个传感网的体系架构、产业的演进路线、协议站架构等,获得一致通过。第二届大会是在德国开的,其主要议题就是讨论中国的系列提案。在此后的会议上,基本上都是由我国代表国际标准化组织做总体报告和特邀报告的。
可以说,在标准化方向上我们具有举足轻重的主导话语权。这在我国的信息技术发展史上是第一次。
记者:应用方面我们做得怎么样？
刘海涛:我们已经在世博会和浦东机场布置防入侵传感网,浦东机场的应用系统可以说是国际上应用规模最大的案例之一。在无锡已开始建设智能电网物联网示范、市民中心物联网应用示范、机场物联网应用示范等。我们的智能交通物联网的产品销往美国等国家,多媒体传感网产品也加载到欧洲的民用直升机上。
前不久,国务院将传感网和物联网上升为国家五大战略性新兴产业中的第二位。可以说,中国物联网的春天来了。
只有及早谋划、集中攻克核心技术,才能避免“起大早、赶晚集”的尴尬局面
记者:作为中国物联网的先行者,您是否感到特别兴奋？
刘海涛:我一方面感到非常兴奋,同时也非常着急,担心中国“起了个大早、赶了个晚集”。
自美国提出“智慧地球”后,世界发达国家纷纷在物联网领域加快研发和工程化、规模化应用步伐,可以说是群雄逐鹿、你追我赶。目前在产业化方面,我们在国际上已经开始出现差距。以前大家都在睡觉,我们循规蹈矩是可以的;但是当全世界都醒来的时候,如果我们还是按部就班,就很有可能落后。
记者:当前,我国的相关部门、研究机构和企业正纷纷出手、大力推进物联网吗？
刘海涛:我国的物联网看上去非常火爆,但在热闹的背后存在很大的隐忧。现在可以说是各自为战,处于零、散、乱的状态。
记者:您认为当务之急是什么？
刘海涛:在我看来,目前最要紧的,是需要在国家层面上集中各方骨干力量,强强联合,优势互补,共同推进,在“规范”上下大力气。
规范的主要方面包括,健康的产业价值链、标准化体系、有关研发、应用项目的规范等等。
目前正处于物联网关键技术研发和规模化应用的初始阶段,快速突破规模产业化的瓶颈技术,抢占制高点,是最紧要的。用温总理的话说,就是“早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”。
因此,相关各方都要把精力和财力集中到“谋划未来和攻破核心技术”上来。只有这样,我国的物联网事业才能继续保持领先地位,在第三次信息浪潮中占据制高点,掌握主动权。