本刊記者/顧碩

專家談物聯網產業(yè)發(fā)展

本刊記者/顧碩

【編者按】物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。本期《自動化博覽》關注物聯網話題，針對產業(yè)發(fā)展、技術融合、標準制定等問題采訪了重慶郵電大學物聯網研究院王平教授。

重慶郵電大學自動化學院建有國家工業(yè)物聯網國際合作示范基地、工業(yè)物聯網與網絡化控制教育部重點實驗室與重慶市物聯網工程技術研究中心。10多年來，王平教授所在團隊一直專注物聯網技術的研究，牽頭承擔了國家重大科技專項項目“基于IPv6的無線傳感器網的網絡協(xié)議研發(fā)及驗證（2012ZX03005002）”、“面向工業(yè)無線網絡協(xié)議WIA-PA的網絡設備研發(fā)及應用——專用芯片研發(fā)（2013ZX03005005）”、“高實時WIA-PA網絡片上系統(tǒng)（SoC）研發(fā)與示范應用（2015ZX0303011）”和國家863計劃先進制造領域主題項目“全互聯制造網絡技術（2015AA043800）”，突破了一系列物聯網關鍵技術，推出全球唯一的工業(yè)物聯網系列核心芯片（CY2420、CY2420S和CY4520），參與甚至主導了10余項物聯網相關國際標準的制定，主要成果得到了國際上的廣泛認可，核心技術初步形成了專利保護群。

重慶郵電大學物聯網研究院教授 王平

王平，重慶郵電大學自動化學院院長，教授，博士，主要研究方向為工業(yè)以太網技術、無線控制網絡技術、智能檢測技術與儀表、物流自動化方面等。

《自動化博覽》：您為何一直關注物聯網這一研究方向？能否介紹一下您近期的研究內容？

王平：物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后信息產業(yè)的又一次革命性發(fā)展，是信息產業(yè)領域未來競爭的制高點和產業(yè)升級的核心驅動力，也是衡量一個國家綜合國力的重要標志。物聯網深度融合各種感知、計算、通信和控制技術，實現每一個物體可尋址、可通信、可控制，對物理世界和虛擬世界作出影響和反應，通過物體感知用戶行為并做出相應的調整，這正是物聯網最大魅力所在。

團隊近期研究重點：一是突破物聯網與智能制造的深度融合技術，發(fā)起成立了China NAMUR WG 0.2 (智能制造)工作組，以牽頭承擔國家863計劃先進制造領域主題項目“全互聯制造網絡技術”為契機，解決底層物聯網到互聯網的無縫融合技術、基于軟件定義的工業(yè)通信網絡技術、面向服務化制造的語義信息集成等技術難題，研制面向智能制造的物聯網芯片與模組、系統(tǒng)軟件與解決方案，開展規(guī)模化示范應用。二是以牽頭制定傳感器網絡測試領域的首個國際標準ISO/IEC WD 19637（IEC/ISO JTC1 WG 7 Information technology — Sensor Network Testing Framework）和ISO/IEC JTC1 WG10 SRG2 網絡層國際標準技術研究報告為契機，推進自主研發(fā)并通過國際金牌認證的IPv6傳感網協(xié)議棧軟件——6LoWSN、可信物聯網安全產品及物聯網安全測試評估系統(tǒng)、無線傳感網綜合測試系統(tǒng)及全信道傳感網網絡協(xié)議分析儀等技術與產品的推廣應用。

《自動化博覽》：當前物聯網在中國發(fā)展的實際情況如何？面臨著哪些問題？如何解決？

王平：我國對物聯網發(fā)展非常重視?！段锫摼W發(fā)展專項行動計劃（2013-2015 年）》從物聯網頂層設計、標準制定、技術研發(fā)、應用推廣、產業(yè)支持、商業(yè)模式、安全保障、政府扶持、法律法規(guī)、人才培養(yǎng)等方面進行了整體規(guī)劃布局。2015年，國家提出的“互聯網+”行動計劃及《中國制造2025》再次將物聯網提到一個更高的關注層面。

短短幾年，物聯網已由一個單純的科學術語變成了活生生的產業(yè)現實。物聯網產業(yè)鏈上下游企業(yè)的資源投入力度不斷加大。集成電路行業(yè)巨頭紛紛關注和推出適應物聯網技術需求的專用芯片產品，為整體產業(yè)快速發(fā)展提供了巨大的推動力。應用領域業(yè)務融合創(chuàng)新帶動產業(yè)發(fā)展勢頭明顯，智能電網、車聯網、消費智能終端市場等已形成一定的應用規(guī)模。

目前面臨的問題：

一是核心技術尚需系統(tǒng)化突破，標準規(guī)范有待完善，核心產業(yè)發(fā)展嚴重滯后。物聯網的基礎是物與物、人與物之間的無縫鏈接與信息實時交互，核心部件缺乏、標準化組織缺位，嚴重影響了物聯網產業(yè)的發(fā)展。二是協(xié)同機制尚需進一步完善，創(chuàng)新要素尚不完備，產業(yè)聯動效應尚未形成。物聯網的目標是對物理世界實時控制、精確管理和科學決策，部門、區(qū)域、行業(yè)還沒有全面有效協(xié)同，產業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)無法有序聯動。

建議的應對策略：

一是真正發(fā)揮物聯網發(fā)展部際聯席會議制度作用，強化部門之間、標準化組織之間的協(xié)作，將《物聯網發(fā)展專項行動計劃（2013-2015年）》落到實處，真正實現部門、行業(yè)、區(qū)域之間的相互協(xié)調，協(xié)同推進物聯網產業(yè)的發(fā)展。二是借鑒《中國制造2025》的經驗，建設一批具有國際影響的物聯網技術創(chuàng)新中心，實施“強基工程”，強化物聯網基礎核心部件（芯片、模組）的研發(fā)和核心技術標準的制定，重點推進關鍵核心技術標準成為國際標準，占領物聯網技術的制高點。

《自動化博覽》：您認為物聯網與自動化技術的結合應從哪幾方面入手？

王平：我一直強調網絡化控制系統(tǒng)即工業(yè)物聯網系統(tǒng)，是最典型的物聯網系統(tǒng)。與其它的物聯網系統(tǒng)相比，由于控制系統(tǒng)具有的反饋控制功能對響應的實時性要求很高，一般要求達到毫秒級，甚至微秒級。所以，工業(yè)物聯網系統(tǒng)要求具有精度時間同步、確定性調度和良好的環(huán)境適應性，工業(yè)物聯網技術的突破將全面提升物聯網的整體技術水平。同時，我認為物聯網是CPS（物理信息系統(tǒng)）的基礎，或者說CPS（物理信息系統(tǒng)）是物聯網發(fā)展的最高層次。

應從《中國制造2025》和“互聯網+”兩大國家戰(zhàn)略入手推進物聯網與自動化技術的深度融合。其中，《中國制造2025》的主線是智能制造，核心是物聯網，靈魂是自動控制。因此，應把研發(fā)深度融合自動化技術與物聯網的智能化產品作為首要任務。同時，充分將自動化技術與物聯網相結合構建全互聯制造網絡系統(tǒng)，將各個生產單元全面聯網，實現物與物、人與物的實時信息交互與無縫鏈接，使生產系統(tǒng)按照不斷變化的環(huán)境與需求進行自我調整，從而大幅提升生產效率、降低能耗。

《自動化博覽》：請您介紹一下國外物聯網產業(yè)的推進情況。我國的物聯網產業(yè)發(fā)展與國外相比較是否存在差距？有哪方面的差距？

王平：美國正全面推進物聯網發(fā)展，重點支持CPS和工業(yè)互聯網為核心的技術研發(fā)。歐盟在第七科研框架計劃（Framework Program 7，FP7）下，設立了IoT-A、IoT6、openIoT 等一系列項目對物聯網進行研發(fā)，并在2013年通過了“地平線2020”科研計劃。在工業(yè)物聯網領域，美國提出了《工業(yè)互聯網》和《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》。德國提出了以CPS技術為核心的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。韓國則提出“智能制造創(chuàng)新3.0 計劃”和“互聯智能工廠計劃”。我國提出的是《中國制造2025》。

總體來講，國內外在物聯網的技術、產品、應用與標準等方面大體處于同一水平，沒有明顯差距。國外在物聯網核心部件方面具有產品優(yōu)勢，而我國則在大規(guī)模示范應用方面走在前列，并已開始進入實質性推進階段。

《自動化博覽》：“誰掌握了標準，誰就贏得了市場主導權”，您如何看待中國在物聯網國際標準制定中掌握主導權？

王平：我國已全面參與ISO/IEC JTC1 WG7傳感網國際標準工作組和WG 10物聯網國際標準化工作。近些年來，我們從參與、主導到牽頭制定國際標準，一路走來，感受很深。我們實驗室提出的《傳感器網絡測試框架》國際標準項目獲得JTC1批準，該標準的CD稿獲得全票通過。同時，還開發(fā)了相應的傳感器網絡測試平臺。實驗室王浩博士作為國際標準“ISO/ IEC FDIS 29180 (ITU-T Rec X.1311) Information technology –Security framework for ubiquitous sensor networks”合作編輯，“物聯網安全模型”和“物聯網安全數據融合”等多項專利技術以標準提案的形式提交到國際標準化組織，并被采納和寫入國際標準中。

我們實驗室牽頭制定的國際標準ISO/IEC 1963：Sensor Network Testing Framework《傳感器網絡測試框架》是物聯網標準體系中的核心標準，也是物聯網產業(yè)化應用的關鍵技術標準。由于傳感器網絡存在動態(tài)性、異構性等特點，且國際上多種網絡協(xié)議共存，造成不同傳感器網絡之間難以實現互聯互通，用戶不僅使用不方便，還會增加使用成本。因此，制定統(tǒng)一的傳感器網絡測試標準、開發(fā)統(tǒng)一的測試論證平臺是實現物聯網規(guī)?；瘧玫闹匾A。

目前，我國在ISO/IEC WG10物聯網工作組參與的力度非常大、范圍也很廣。其中，無錫物聯網產業(yè)研究院沈杰博士擔任ISO/IEC 30141項目主編輯、我們實驗室魏旻博士擔任網絡層技術研究報告組SRG 2項目召集人，后續(xù)將深入繼續(xù)推進ISO/IEC 30141項目進度，按照計劃完成國際標準的編制；同時，繼續(xù)推進SRG 2的工作，爭取新工作項目的立項。

總體而言，我國在ISO/IEC國際標準領域的國際地位和話語權全面提升，是國際物聯網標準化舞臺不可或缺、舉足輕重的領跑者，已經成為國際物聯網標準化的主導力量。

《自動化博覽》：2016年1月18日首屆國際物聯網標準與產業(yè)峰會在上海舉行，您認為該峰會在中國舉辦的意義是什么？

王平：首屆國際物聯網標準與產業(yè)峰會在上海舉行，充分體現了中國在國際物聯網領域的競爭力、彰顯了中國在國際物聯網標準化舞臺的影響力。WG10專家與國內物聯網專家和產業(yè)精英共同深入討論物聯網標準制定和產業(yè)發(fā)展熱點，對物聯網技術及應用在我國的推廣具有重要意義。

首屆國際物聯網標準與產業(yè)峰會的舉辦推動了國內外企業(yè)、高校及研究單位在物聯網技術、市場需求、應用領域和用戶實例進一步展開交流，提升物聯網國際合作水平。為此，我們實驗室還與總部設在德國的流程工業(yè)自動化技術的國際化用戶協(xié)會（NAMUR）合作，牽頭成立了China NAMUR WG 0.2（智能制造）工作組，大力推動自動化技術與物聯網的深度融合和廣泛應用。

《自動化博覽》：推進物聯網在中國的發(fā)展過程中，產、學、研、用幾方面應該如何配合？

王平：產、學、研、用幾方面應充分發(fā)揮各自的特色與優(yōu)勢，在物聯網全產業(yè)鏈中找準自己的角色與定位，完備創(chuàng)新要素、全面協(xié)同推進、形成產業(yè)聯動效應。同時，應該樹立物聯網事業(yè)為先的觀念，杜絕本位主義，顧全大局，實事求是，拋棄偏見，注重實績。