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吳功宜:中國要做物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的強(qiáng)國而非大國

作者:趙亞男
來源:物聯(lián)中國
日期:2011-03-17 09:37:45
摘要:達(dá)沃斯論壇在天津召開之際,物聯(lián)中國的記者前往天津,與《智慧的物聯(lián)網(wǎng)》作者吳功宜教授進(jìn)行了一次深入的訪談。
   編者按:達(dá)沃斯論壇在天津召開之際,物聯(lián)中國的記者前往天津,與《智慧的物聯(lián)網(wǎng)》作者吳功宜教授進(jìn)行了一次深入的訪談。他認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)是我國社會信息化深化發(fā)展的標(biāo)志,是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展新的應(yīng)用形態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)屬于“集成創(chuàng)新類”的技術(shù),發(fā)展物聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)物-物相連不是目的,而是要幫助各行各業(yè)和各個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“全面感知,正確認(rèn)知,智慧處理”的目的。這也正是它可能具有萬億產(chǎn)值的秘籍所在。

  作為一位學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇髮W(xué)教授,他有三個觀點(diǎn)讓記者記憶深刻。一是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有深厚的技術(shù)與社會發(fā)展背景。如果我們覺得物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展很突然,那不是物聯(lián)網(wǎng)問題,而是我們認(rèn)識需要進(jìn)一步深化。二是討論物聯(lián)網(wǎng)切忌“空、泛、玄”,物聯(lián)網(wǎng)有著很好的技術(shù)基礎(chǔ),有著很豐富的技術(shù)內(nèi)涵,有著廣闊的實(shí)際應(yīng)用背景,它有著最適合的應(yīng)用領(lǐng)域,但是它不可能解決人類社會面臨的那么多棘手的問題。三是我們的目標(biāo)是要抓住發(fā)展機(jī)遇,將我國建設(shè)成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“強(qiáng)國”,而不僅僅是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的“大國”。掌握核心技術(shù)是發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。

  吳功宜簡介:

  吳功宜,南開大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院計算機(jī)系教授、博士生導(dǎo)師。長期從事計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全方向的教學(xué)與研究工作。目前主要從事無線網(wǎng)絡(luò)、P2P網(wǎng)絡(luò)及其安全問題的研究。歷任南開大學(xué)計算機(jī)系主任、研究生院常務(wù)副院長、信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院院長。主持和參加完成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全方向的科研項(xiàng)目多項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇,出版教材、專著與譯著30余部;作為天津市政府信息化工作專家組成員和主要研究人員,參與起草“天津信息港工程規(guī)劃綱要”、“天津信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略研究”、“天津市軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”等;2000年獲南開大學(xué)特等獎教金,2003年獲天津市“十五”立功獎?wù)?,享受國?wù)院政府特殊津貼。

  物聯(lián)網(wǎng)切忌泛、空、玄的誤讀

  物聯(lián)中國:您一直從事計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究,您是如何進(jìn)入“物聯(lián)網(wǎng)”領(lǐng)域的?吳功宜:其實(shí)我是自覺或不自覺地被“裹”進(jìn)來的。我從1984年開始給本科生、碩士與博士研究生講授計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的課程,一直在跟蹤互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,也認(rèn)真地完成了本科與研究生兩套教程,指導(dǎo)了多篇學(xué)位論文。但是,我越是深入地研究互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用,就越對互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展感到“困惑”。難倒互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)就是“高性能”、“高帶寬”嗎?新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)到底是什么?我在給碩士與博士研究生上課,在討論互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展三個階段時,經(jīng)常用“EverythingoverIP”(一切都在互聯(lián)網(wǎng)上)去總結(jié)這個問題。我曾經(jīng)多次在課堂上提出:哪位同學(xué)可以舉出還有什么東西沒有連接到互聯(lián)網(wǎng)上?如果你能夠提出來,設(shè)計一種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,那么我就接受你到我們網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室完成你的夢想。有人提出,我們正在做的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN是不是可以連到互聯(lián)網(wǎng)上,機(jī)器人是不是可以連到互聯(lián)網(wǎng)上,射頻標(biāo)簽RFID是不是可以連到互聯(lián)網(wǎng)上,我們討論的意見是:我們學(xué)院的幾個研究所與我們網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室不是早就開始做了嗎?對于多年跟蹤互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的教師來說,我們覺得這些都是很自然的事。2010年我的一位博士的學(xué)位論文就是關(guān)于“無線自組網(wǎng)AdHoc技術(shù)在汽車主動安全體系中應(yīng)用”的研究,這個問題屬于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的CPS計劃中“car-to-car”研究領(lǐng)域,是我們與美國一所大學(xué)合作研究的一個課題。在這個期間,我也曾經(jīng)讓一些博士和碩士關(guān)注RFID的攻擊與防范,手機(jī)病毒以及無線網(wǎng)絡(luò)的安全問題。

  現(xiàn)在回過頭去想一想就會發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)意義上的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,如E-mail、FTP、Web以及即時通信等P2P應(yīng)用,也僅僅做到了“EverybodyoverIP”,因?yàn)檫@些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的數(shù)據(jù)都需要以人工方式錄入與生成,而只有進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)階段才能夠真正做到“Everythingover IP”。因此,我們在這些年的教學(xué)與研究中會很自然地涉獵到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的問題。

  從這里我們可以看出兩個問題,一是物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)有深刻的內(nèi)在聯(lián)系和技術(shù)的傳承性;二是國內(nèi)很多大學(xué)與研究部門在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面已經(jīng)具備了很好的前期工作基礎(chǔ)。

  物聯(lián)中國:所有接觸過《智慧的物聯(lián)網(wǎng)》這本書的讀者都很好奇,這本書涉及的內(nèi)容非常廣泛。您能不能談一談,您是什么時間開始準(zhǔn)備寫《智慧的物聯(lián)網(wǎng)》這本書的?

  吳功宜:這個問題是我在幾次大會上做報告時,很多讀者感興趣和提出過的問題。其實(shí)我寫《智慧的物聯(lián)網(wǎng)》這本書也是一件“無心插柳”的事。因?yàn)槲以谶@之前出版了一本《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程自頂向下分析與設(shè)計方法》的教材。出版之后,這本書的責(zé)任編輯朱劼老師問我一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的問題,我就打開這本書,按照互聯(lián)網(wǎng)自頂向下的分析思路,用書上幾張圖回答了她提出的問題,她覺得很容易接受。她多次地動員我寫一本從互聯(lián)網(wǎng)的角度去詮釋物聯(lián)網(wǎng)概念的書。

  同時,2009年以來有很多在政府管理信息化與科研工作的朋友、企業(yè)的老總、高校的同行不斷地來找作者探討物聯(lián)網(wǎng)的問題,征求對發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)、技術(shù)研究與教育的建議,研究在“十二五”規(guī)劃中如何發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。每一次談話都對我有很大的啟發(fā)。這些同事和朋友都勸我結(jié)合自己十幾年從事社會信息化工作的經(jīng)驗(yàn),寫一本關(guān)于下一步信息化的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系的書。

  我在《智慧的物聯(lián)網(wǎng)》的前言里也談到這個問題。我多年以來一直想回答自己心中的三個困惑。這三個“困惑”:未來的互聯(lián)網(wǎng)向哪個方向發(fā)展?未來信息技術(shù)向哪個方向發(fā)展?我國社會信息化向哪個方向發(fā)展?為了解決自己的困惑,也是希望給大學(xué)信息技術(shù)專業(yè)的學(xué)生寫一本能夠反映信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢的“信息技術(shù)導(dǎo)論”教材,在最近的三年中,我花了很大的精力搜集和閱讀了大量的資料、文獻(xiàn),根據(jù)個人對技術(shù)的認(rèn)知與總結(jié),寫了多個技術(shù)專題的總結(jié),結(jié)果發(fā)現(xiàn)第一個成果是出版了一本關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的書。

  物聯(lián)中國:對于物聯(lián)網(wǎng)興起的背景,您是怎么認(rèn)識的?

  吳功宜:存在決定意識。任何一項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)都必然有其深厚的技術(shù)發(fā)展背景與社會發(fā)展背景,物聯(lián)網(wǎng)也絕不會例外。我們可以從我國社會信息化的發(fā)展、信息技術(shù)的發(fā)展,以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展等三個方面來認(rèn)識這個問題。

  第一,我國經(jīng)過“九五”、“十五”與“十一五”等3個五年計劃15年的信息化建設(shè),信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)水平有了很大的提高,社會對信息化的認(rèn)知水平也有了很大的提高。在“十二五”計劃期間,我們就有可能以物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為切入點(diǎn),全面推進(jìn)信息化與工業(yè)化的融合。通過推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,來促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。這一點(diǎn)正充分地體現(xiàn)出我國信息化向縱深方向發(fā)展的趨勢。

  第二,信息技術(shù)的日趨成熟為推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。計算機(jī)技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了計算工具,通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了通信手段,微電子技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石。同時,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展又為信息技術(shù)的發(fā)展提出了大量研究課題,增添了發(fā)展的活力。

  第三,截止到2010年4月,我國互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)民數(shù)量已經(jīng)達(dá)到4.04億,居世界第一。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會對互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求日趨增長。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用射頻標(biāo)簽RFID與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN等各種感知技術(shù),構(gòu)建一個覆蓋世界上所有人與物的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)接入方式的延伸,是互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)功能的擴(kuò)展。

  如果我們對一項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)感到很“突然”,那么就說明我們對它的認(rèn)識還不夠,需要坐下來認(rèn)真思考一下這方面的問題,否則我們就有可能是“隨大流”,比較盲目地進(jìn)入這個領(lǐng)域。

  物聯(lián)中國:您如何看待物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系?

  吳功宜:相關(guān)的技術(shù)之間必然是相通的,是有自然的內(nèi)在聯(lián)系的。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)也不會例外。互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定的階段,其產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然要出現(xiàn)新的形態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)有深刻地內(nèi)在的聯(lián)系和技術(shù)的傳承性。認(rèn)識這個問題可以從兩個方面來看。

  第一,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)是運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)核心交換結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上的。在規(guī)劃和組建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的過程中,我們將充分利用互聯(lián)網(wǎng)的核心交換部分,基本上不會改變互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù)。反過來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)核心交換系統(tǒng)規(guī)模的快速擴(kuò)展。這一點(diǎn)正體現(xiàn)出互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的相通之處。

  第二,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)將根據(jù)需要選擇無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN或射頻標(biāo)簽RFID應(yīng)用系統(tǒng)的接入方式?;ヂ?lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)在接入方式是不相同的?;ヂ?lián)網(wǎng)用戶通過端系統(tǒng)的計算機(jī)或手機(jī)、PDA訪問互聯(lián)網(wǎng)資源,發(fā)送或接收電子郵件;閱讀新聞;寫博客或讀博客;通過網(wǎng)絡(luò)電話通信;在網(wǎng)上買賣股票,定機(jī)票、酒店。而物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器結(jié)點(diǎn)需要通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的匯聚結(jié)點(diǎn)接入互聯(lián)網(wǎng);RFID芯片通過讀寫器與控制主機(jī)連接,再通過控制主機(jī)接入到互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)將根據(jù)需要選擇WSN、RFID應(yīng)用系統(tǒng),或是其他的感知技術(shù)與系統(tǒng)接入到互聯(lián)網(wǎng)之中?;ヂ?lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)不同,必然造成在接入方式上的差異。

  物聯(lián)中國:您是怎么看待物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展增長點(diǎn)的?

  吳功宜:首先我們應(yīng)該形成一個共識,那就是:應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)存在的理由。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是要是要使信息技術(shù)與各個行業(yè)、多門學(xué)科更進(jìn)一步地緊密結(jié)合、相互滲透、深度融合,為經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)將廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、防災(zāi)救災(zāi)、安全保衛(wèi)與軍事等領(lǐng)域。這就預(yù)示著物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展前景是十分廣闊的。同時,我們可以深入到物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)部,從兩個方面去認(rèn)識這個問題。

  第一,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈包括:以集成電路設(shè)計制造、嵌入式系統(tǒng)的核心產(chǎn)業(yè)體系,以網(wǎng)絡(luò)、軟件、通信、信息安全產(chǎn)業(yè)和信息服務(wù)業(yè)為代表的支撐產(chǎn)業(yè)體系,以及以數(shù)字地球、現(xiàn)代物流、智能交通、智能環(huán)保、綠色制造等直接面向應(yīng)用的關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)體系。大量使用RFID芯片以及各種傳感器、相關(guān)電子設(shè)備、軟件,這就給集成電路設(shè)計制造、嵌入式系統(tǒng)的核心產(chǎn)業(yè)體系,以及網(wǎng)絡(luò)、軟件、通信、信息安全產(chǎn)業(yè)和信息服務(wù)業(yè)為代表的支撐產(chǎn)業(yè)體系的發(fā)展創(chuàng)造了很大的發(fā)展空間。

  第二,如果參考美國咨詢機(jī)構(gòu)FORRESTER預(yù)測結(jié)果,到2020年物聯(lián)網(wǎng)上物與物互聯(lián)的通信量和人與人的通信量相比達(dá)到30:1,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信能力只能夠適應(yīng)人與人的通信量,那么未來適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)物與物互聯(lián)的通信量的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施必然要進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)與發(fā)展。

  因此,由物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶動的芯片制造、嵌入式系統(tǒng)、無線通信、互聯(lián)網(wǎng)、軟件技術(shù)與電子元器件產(chǎn)業(yè),以及信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展,將會形成一個上萬億元規(guī)模的高科技市場也就容易理解了。

  物聯(lián)中國:您對物聯(lián)網(wǎng)的未來有什么樣的看法?

  吳功宜:有人將物聯(lián)網(wǎng)的感知過程用人的感官、人的神經(jīng)與人的大腦來比喻。人的感官用來獲取信息,人的神經(jīng)用來傳輸信息,人的大腦用來處理信息,這樣人就能具有適應(yīng)外部世界變化的智能。感知對于一個人來說,是一種基本的能力,而感知的目的是幫助人能夠全面、及時、準(zhǔn)確地了解外部世界,使人更加智慧地應(yīng)對客觀世界的變化。從這個分析中我們可以清楚滴認(rèn)識到:發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的最終目標(biāo)不會是簡單地將物與物互聯(lián),而是要催生很多具有“計算、通信、控制、協(xié)同和自治”特征的智能設(shè)備與系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“實(shí)時感知、動態(tài)控制和智慧處理”。物聯(lián)網(wǎng)的主要功能是幫助人類具有對于外部世界“全面的感知,正確地認(rèn)知,智慧的處理”的能力。感知中國的過程就是要通過物聯(lián)網(wǎng)無處不在的感知設(shè)備,“全面感知”中國各個行業(yè)、社會生活各個方面的信息,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)“可靠傳輸”來獲取信息,通過“智能計算”從大量感知的信息中挖掘、升華為知識,使我們在建設(shè)中國現(xiàn)代化的過程中具有更高的智慧。因此,用“智慧的”來形容物聯(lián)網(wǎng),更能夠體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)最本質(zhì)的活動、最重要的特征與最終的發(fā)展目標(biāo)。

  我們在研究未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢時,必須注意美國的信息物理系統(tǒng)(CyberPhysicalSystems,CPS)研究計劃與歐盟關(guān)于嵌入智能與系統(tǒng)的研究與技術(shù)(ARTMEIS)研究計劃。

  CPS研究的基本思路是:CPS是“人、機(jī)、物”深度融合的系統(tǒng),是“3C”與物理設(shè)備深度融合的系統(tǒng),是環(huán)境感知、嵌入式計算、網(wǎng)絡(luò)通信深度融合的系統(tǒng)。3C技術(shù)是指計算(Computation)、通信(Communication)和控制(Control)。計算(Computation)與通信(Communication)的深度融合產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng),而計算(Computation)、通信(Communication)與控制(Control)的深度融合將產(chǎn)生智慧的物聯(lián)網(wǎng)。

  物聯(lián)中國:我們發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的最終目的到底是什么?

  吳功宜:很多著作與文章中對于發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目的與作用的描述一般集中在“推動生產(chǎn)力發(fā)展”上。全世界那么多的智者都在討論物聯(lián)網(wǎng),發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的預(yù)期目標(biāo)就不會如我們初次接觸的新手考慮的那么簡單。我個人認(rèn)為發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的目的與作用應(yīng)該是四點(diǎn),

  第一點(diǎn)是“推動生產(chǎn)力的發(fā)展”,這一點(diǎn)大家很容易形成共識。

  第二點(diǎn)應(yīng)該是“提高人類的生活質(zhì)量”,因?yàn)楹芏辔锫?lián)網(wǎng)的研究工作都是集中在醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等方面,直接關(guān)注人們健康與生活質(zhì)量的研究領(lǐng)域。

  第三點(diǎn)應(yīng)該是增強(qiáng)“保衛(wèi)國家安全”的能力上,因?yàn)楹芏辔锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的研究最初都是始于軍事應(yīng)用的需求。事實(shí)上,RFID技術(shù)最成功的應(yīng)用是在軍事物流上,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN最初主要集中于軍事應(yīng)用上。智能機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于陸地、空中與水下作戰(zhàn)之中。我在書中對物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用做了比較全面地闡述。在國際關(guān)系日趨復(fù)雜的今天,我們必須保持清醒的頭腦。

  第四點(diǎn)是在“支持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略決策”方面發(fā)揮重要的作用,這一點(diǎn)大家也很容易形成共識。

  物聯(lián)中國:您認(rèn)為我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)該注意哪些問題?

  吳功宜:我在書中對發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要注意解決的六個問題做了分析。

  第一是“掌握核心技術(shù),防止受制于人”。我國已經(jīng)是信息技術(shù)的大國,而要將我國建設(shè)成為信息技術(shù)的強(qiáng)國,必須突破關(guān)鍵技術(shù),掌握物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù),避免將中國變成信息技術(shù)強(qiáng)國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和技術(shù)的市場,防止受制于人。

  第二是“統(tǒng)一規(guī)劃,分步推進(jìn)”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)覆蓋了幾乎所有的行業(yè),是一個有很大發(fā)展前景的新興技術(shù)。但是構(gòu)造物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行秩序,卻是一件非常復(fù)雜的工作,需要在我國政府的統(tǒng)一組織與統(tǒng)一規(guī)劃下,分步推進(jìn),認(rèn)真解決好“應(yīng)用—技術(shù)—標(biāo)準(zhǔn)—政策—法律”五大關(guān)系。

  第三是“應(yīng)用驅(qū)動,示范引領(lǐng)”。推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必須堅(jiān)持“應(yīng)用驅(qū)動”的原則。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不能一哄而起,當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的泡沫和教訓(xùn)應(yīng)該認(rèn)真吸取。

  第四是“重視標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),保障國家利益”。如果我們不能夠在芯片標(biāo)準(zhǔn)、芯片設(shè)計與制造、RFID讀寫機(jī)具,以及在各種傳感器的標(biāo)準(zhǔn)上具有自主知識產(chǎn)權(quán),那么我們只能使用別人標(biāo)準(zhǔn)與專利,那么我們每推進(jìn)一種應(yīng)用,就意味著又要向?qū)@麚碛姓咚鸵还P錢。因此,我國必須高度重視和前瞻性地組織相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究與制訂,并能夠影響到國際標(biāo)準(zhǔn)的制訂,同時也要積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制訂,以保障國家的核心利益。

  第五是“重視信息安全技術(shù)與法制環(huán)境建設(shè),保證物聯(lián)網(wǎng)健康運(yùn)行”。物聯(lián)網(wǎng)所能夠遇到的信息安全問題會比互聯(lián)網(wǎng)更多、更復(fù)雜,我們必須重視物聯(lián)網(wǎng)的信息安全技術(shù)研究與相關(guān)法律法規(guī)的建設(shè)。

  第六是“重視復(fù)合型人才培養(yǎng),保持可持續(xù)發(fā)展”。設(shè)計、組建、運(yùn)營、管理與維護(hù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)需要大量的專門人才,而且是具有多學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的復(fù)合型人才。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),必須著眼于未來,前瞻性地重視復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

  十多年之前,我曾經(jīng)在接待一家外國著名通信公司的老板時,他吃驚的告訴我:“如果中國連上小學(xué)的小孩脖子上都掛上一部手機(jī),那我們每年可以賣出多少部手機(jī)?!笨粗@訝的表情,我百感交集。現(xiàn)在我們輕而易舉地就實(shí)現(xiàn)了。做信息技術(shù)應(yīng)用的“大國”太容易了,何時才能夠成為信息技術(shù)的“強(qiáng)國”?

  因此,我認(rèn)為:重要的問題是要把我國建設(shè)成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的強(qiáng)國,而不是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的大國。關(guān)鍵是掌握核心技術(shù),保護(hù)國家根本利益。中國目前正處于這個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)型期,我們必須抓住這個難得的歷史機(jī)遇。

  物聯(lián)中國:您如何看待物聯(lián)網(wǎng)將面臨的安全問題?

  吳功宜:我在《智慧的物聯(lián)網(wǎng)》書中系統(tǒng)地討論了這個問題。我們可以從五個方面著手來認(rèn)識物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全問題。

  第一,從技術(shù)角度看,物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上,因此互聯(lián)網(wǎng)所能夠遇到的信息安全問題,在物聯(lián)網(wǎng)中都會存在,只可能在表現(xiàn)形式不一樣。

  第二,從應(yīng)用的角度看,物聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)氖谴罅可婕捌髽I(yè)經(jīng)營的物流、生產(chǎn)、銷售、金融數(shù)據(jù),以及有關(guān)社會運(yùn)行的一些數(shù)據(jù),保護(hù)這些有經(jīng)濟(jì)價值和社會價值的數(shù)據(jù)安全要比保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)上音樂、視頻、游戲數(shù)據(jù)重要得多,困難得多。

  第三,從物理傳輸技術(shù)的角度看,物聯(lián)網(wǎng)更多地依賴于無線通信技術(shù),而無線通信技術(shù)很容易被干擾和竊聽,攻擊無線信道是比較容易的。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從軍用轉(zhuǎn)向民用,軍事上關(guān)于無線通信的對抗,以及對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)攻擊的技術(shù)已經(jīng)開展多年,并且出現(xiàn)了很多種攻擊方法,因此保障物聯(lián)網(wǎng)無線通信安全也就更困難。

  第四,從構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的端系統(tǒng)的角度,大量的數(shù)據(jù)是由RFID與各種傳感器產(chǎn)生的,并且通過無線信道傳輸。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還處于軍事應(yīng)用階段時,了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)細(xì)節(jié)的人還是比較少的。一旦轉(zhuǎn)向大規(guī)模民用,那么就會有更多的人掌握無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),那么無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題就會立即凸顯出來。同時,物聯(lián)網(wǎng)中將大量使用RFID技術(shù),目前已經(jīng)有人開始研究攻擊RFID標(biāo)簽與讀寫設(shè)備的方法。因此,物聯(lián)網(wǎng)所能夠遇到的信息安全問題會比互聯(lián)網(wǎng)更復(fù)雜。

  第五,物聯(lián)網(wǎng)的研究與應(yīng)用剛剛開始,我們?nèi)狈ψ銐虻墓芾斫?jīng)驗(yàn),更談不上保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)安全運(yùn)行的法律法規(guī)。如果我們在開始研究技術(shù)及應(yīng)用的同時,不能夠組織力量,去同步研究物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的道德與法律問題,我們就不可能保證物聯(lián)網(wǎng)健康的發(fā)展。

  我們在興致勃勃地討論物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景時,必須充分地認(rèn)識到它可能給我們帶來的問題。互聯(lián)網(wǎng)的安全問題是物聯(lián)網(wǎng)的前車之鑒。機(jī)遇與挑戰(zhàn)同在。我們的正確態(tài)度是:正視、慎重、應(yīng)對,別無選擇。

  物聯(lián)中國:您對目前很多大學(xué)開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)有什么建議?

  吳功宜:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為以計算機(jī)、通信、微電子為基礎(chǔ)的信息技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了空前廣闊的發(fā)展前景,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大的空間,也必將影響到未來大學(xué)生就業(yè)格局的變化。在“兩化融合”和“感知中國”的國家戰(zhàn)略背景下,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展受到了我國政府、科研、教育、產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。目前,我國有數(shù)百所大學(xué)申報和準(zhǔn)備試辦物聯(lián)網(wǎng)或傳感網(wǎng)專業(yè),這正反映出大學(xué)對新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的敏感和重視,同時也使我們面臨著如何建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)本科專業(yè)的難題。

  討論物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與課程體系建設(shè)時需要注意研究的四大關(guān)系:專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與社會對人才需求的關(guān)系、新的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系與成熟的計算機(jī)專業(yè)課程體系的關(guān)系、基本能力培養(yǎng)與學(xué)校辦學(xué)特色的關(guān)系、理論教學(xué)與能力培養(yǎng)的關(guān)系。

  我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識到:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有“新、長、?!钡奶攸c(diǎn)?!靶隆北憩F(xiàn)在:新興技術(shù)與產(chǎn)業(yè),知識體系不成熟?!伴L”表現(xiàn)在:集成創(chuàng)新型技術(shù),產(chǎn)業(yè)涵蓋的技術(shù)鏈長?!皩!北憩F(xiàn)在:多學(xué)科交叉,多行業(yè)融合,技術(shù)門類差異大,全能型人才培養(yǎng)困難。物聯(lián)網(wǎng)是一門新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè),在學(xué)科發(fā)展上不成熟,設(shè)計課程體系時無國內(nèi)外先例可以借鑒。根據(jù)我多年從事教育管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,從規(guī)避風(fēng)險的角度,我們在考慮新專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位與課程體系設(shè)置時應(yīng)該遵從兩個原則,一是充分發(fā)揮“源學(xué)科”的學(xué)科基礎(chǔ)與優(yōu)勢;二是從未來畢業(yè)生可能從事的就業(yè)崗位和就業(yè)的能力需求出發(fā),反過來審定我們所設(shè)計的培養(yǎng)目標(biāo),對課程體系和內(nèi)容進(jìn)行取舍。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程建設(shè)應(yīng)該堅(jiān)持:“課程精,實(shí)驗(yàn)強(qiáng)”的原則。

  物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)的是“工程應(yīng)用型”人才,必須高度重視與理論教學(xué)相輔相成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的建設(shè)。服務(wù)于能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的建設(shè)需要教師對某一門技術(shù)的深入理解和自身能力的修煉、積累,同時還需要有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)的投入。能不能做到“課程精,實(shí)驗(yàn)強(qiáng)”,是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)成敗的關(guān)鍵,這一點(diǎn)我們所有學(xué)科建設(shè)的管理者、學(xué)科帶頭人都必須保持一個清醒的頭腦。
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