物联网开启智慧城市之门

2015-01-25曹银平

自动化博览 2015年4期

本刊记者/曹银平

物联网开启智慧城市之门

本刊记者/曹银平

编者按：2009年8月，温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入《政府工作报告》，物联网在中国受到了全社会极大的关注，成为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。现今物联网技术在中国的应用日渐成熟，特别是在今天移动互联网飞速发展的时代背景下，物联网技术将面临怎样的市场机遇？它在智慧城市建设过程中将发挥怎样的作用？为此，记者专访了北京市物联网产业规划首席科学家、北京科技大学王志良教授，请他谈谈我国物联网技术发展和智慧城市建设方面的话题。

被采访者：

王志良，男，博导，国家二级教授，享受国务院特殊津贴专家。北京科技大学首席教授，物联网系主任。中国智慧城市产业联盟副理事长，北京物联网研究会理事长，北京市物联网产业规划首席科学家。国家重大专项（物联网）总体组专家。民政部养老服务业发展专家委员会委员，国家信息惠民工程建设指导专家。

主要研究领域：智慧城市、工业物联网，智慧社区和智慧养老。主持完成国家自然科学基金项目，国家863项目、国家攻关项目等多项科研项目。指导博士、硕士研究生六十余人，发表学术专著20部，合著2部，获得国家教学成果二等奖和部级科技奖各一项。

目前，主要研究领域为物联网技术，已出版了《物联网：现在与未来》、《物联网工程概论》、《物联网知识体系与课程规划》、《物联网工程实训教程》、《物联网导论》等物联网相关著作，并被许多高校选为专业教材。

发展中的物联网技术

■自动化博览：在移动互联网时代，物联网技术的应用日趋广泛，请您简单介绍一下我国物联网产业目前的发展现状。

王志良：2014年2月18日，国务院副总理马凯强调：物联网是新一代信息网络技术的高度集成和综合运用，是新一轮产业革命的重要发展方向和推动力量，对于培育新的经济增长点、推动产业结构转型升级、提升社会管理与公共服务的效率和水平具有重要意义；要抢抓机遇，应对挑战，发展物联网必须遵循产业发展规律，正确处理好市场与政府、全局与局部、创新与合作、发展与安全的关系。要按照“需求牵引、重点跨越、支撑发展、引领未来”的原则，着力突破核心芯片、智能传感器等一批核心关键技术，着力在工业、农业、节能环保、商贸流通、能源交通、社会事业、城市管理、安全生产等领域，开展物联网应用示范和规模化应用；着力统筹推动物联网产业链协调发展，形成上下游联动、共同促进的良好格局；着力加强物联网安全保障技术、产品研发和法律法规制度建设，提升信息安全保障能力；着力建立健全多层次多类型的人才培养体系，加强物联网人才队伍建设。

我国高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。物联网拥有业界最完整的专业物联产品系列，覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、技术优、专业性强、成本低、满足客户需求”的综合优势，持续为客户提供有竞争力的产品和服务。物联网产业是当今世界经济和科技发展的战略制高点之一，预计2020年将超过10, 000亿元。

■自动化博览：物联网技术目前主要应用在哪些领域？您认为未来将会拓展到哪些新行业？

王志良：物联网作为经济增长点的战略新兴产业，具有良好的市场效益，《2014-2018年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》数据表明，2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元。2011年中国物联网产业市场规模达到2600多亿元。《物联网“十二五”发展规划》圈定9大领域重点示范工程，分别是：智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。

从现在展望未来，从网络发展角度看，物联网技术今后10～40年发展的第一要务是要建设让大众快捷获取信息和知识、有效协同工作、生活更加高品质的信息网络，网络技术逐渐从宽带化、移动化和三网融合，走向下一代互联网，进一步向后IP时代的新网络体系发展。物联网技术从监视、控制、反馈一体化，向泛在网络发展，基于物联网的现代服务业快速发展普及，使得网络媒体进入主流媒体，传统媒体与网络媒体的融合，联合构建媒体舆论引导的新格局。云计算为物联网技术提供支持环境，物联网科学将从交叉学科融合，向完善的人工智能领域发展，相关技术和服务内容模式将相互影响、相互促进，从而实现充满智慧、更加美好、幸福的物联网人工智能时代。

■自动化博览：自2009年“感知中国”提出至今，物联网在中国的应用也日渐成熟，您认为物联网产业发展的主要推动力是什么？

王志良：我们一般认为产业发展分为三个阶段，一是产业初期，二是标准正式制定后的中期，三是应用和商业模式不断发展的创新时期，在不同的产业阶段需要不同的推动力。物联网出现之初，主要是高校及实验室，在技术演进方面，推动物联网技术的发展。自从2008年国际金融危机后，社会经济需要新的发展引擎，在已有的物联网技术基础上，催生飞速发展的物联网产业，这个阶段政府的政策支持和企业的资金投入成为其主要推动力。在物联网产业蓬勃发展的同时，我们应当看到，下一个主要推动力来自于物联网产品的服务力，只有生产出符合市场需要和用户愿景的好产品，才能促进物联网产业的健康发展，因此最终阶段，面向公众的服务成为物联网产业发展的主要推动力。

物联网技术推动自动化产业不断发展

■自动化博览：物联网产业的发展离不开自动化技术的支持，据您了解物联网产业发展过程中用到了哪些自动化技术？您认为未来会有哪些关键技术将实现突破？这会给哪些行业带来影响？

王志良：自动化技术和物联网技术是息息相关、无法分离的，可以认为前者是后者的技术基础和支撑。物联网技术是一项综合性的技术，是一个系统，国内还没有哪家公司可以全面负责物联网的整个系统规划和建设，理论上的研究已经在各行各业展开，而实际应用还仅局限于行业内部。

自动化技术包含采集、传输、计算等环节，而物联网是全面感知、可靠传递、智慧处理，二者是相通的。在物联网应用的3个关键领域——传感器、RFID和M2M（机器对机器）中，自动化行业积累了上千种的产品和解决方案，包括工业计算机、工业交换机、数据采集器、触摸屏和软件等。在物联网时代，最末端的传感器数量众多，收集到的数据也相当庞杂，如果把部分数据的分析工作放在前端，就能提高效率。相应地，自动化行业在前端数据处理上积累了不少经验，代表性产品内嵌在工业计算机中的数据采集软件就能够胜任这个“工作”。物联网应用的领域极其宽广，包容了未来人、社会和企业的各种信息化、自动化技术，在物联网应用的领域中将更多地把工业自动化向社会生活方面扩展，为自动化行业开辟更多的蓝海市场。

■自动化博览：一些专家认为物联网就是信息物理系统（CPS），对于这种观点，您怎么看？目前比较热门的“工业4.0”战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统（CPS）相结合的手段，将制造业向智能化转型，您认为物联网在“工业4.0”这场制造业变革中将起到怎样的作用？

王志良：信息物理系统（CPS）与物联网（IoT）是两个名称不同但是内涵基本相同的概念，它们从不同的角度和视野，表达人们对于人、机、物三者的理解。一般认为，CPS是一个以通讯和计算为核心的集成的监控和协调行动的工程化物理系统，是计算、通讯和控制的融合，具备很高的可靠性、安全性和执行效率，是一个从纳米世界到基于大规模广域网的系统。物联网虽然蕴含了相关的科研学术性，其目的在于“万物互联互通”，但更倾向于是一个实用化的概念，因此二者定义的基础、内涵、外延和方式基本相同。如果从一般社会大众认知角度，二者可以求同存异，认为基本等价；如果从相关行业的参与研究者的角度，可以以各自不同的边界加以区分。

回顾工业发展的蒸汽1.0时代、电气2.0时代和电子3.0时代，如今迎来了智能4.0时代。其中物联网技术在连接生产、分配、交换和消费，联系企业的供应和社会的需求方面发挥着不可替代的桥梁作用，因此物联网和移动互联网、云计算、大数据、人工智能一起，构成新一代信息技术，可以被看作是工业4.0智能时代的基础和支撑。

智慧城市建设大有可为

■自动化博览：现在大家都在说“物联网开启智慧城市之门”，您如何解读这种观点？“智慧城市”的兴起将会如何带动自动化产业的发展？

王志良：智慧城市是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应，其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续发展，可以看出智慧城市是社会发展的新兴阶段。物联网作为目前最新信息技术的代表和综合，对于智慧城市的建设会起到基础性作用。自动化行业作为一门历史悠久、技术积累雄厚的基础性行业，能够为“智慧城市”的巨大需求，提供更好的产品和服务，并在生产服务的过程中，推动自身技术和工艺的提升与创造。因此可以说自动化行业是建造智慧城市必不可少的一部分，而智慧城市要求自动化行业推动技术革新和产品升级，从而二者共同发展。

■自动化博览：您认为中国在建设智慧城市的过程中，需要解决的关键问题有哪些？

王志良：随着人类社会的不断发展，未来城市将承载越来越多的人口。目前，我国正处于城镇化加速发展时期，部分地区“城市病”问题日益严峻，为解决城市发展难题，实现城市可持续发展，建设智慧城市已成为当今世界城市发展不可逆转的历史潮流。

智慧城市需要在政府的指导下、市民的积极参与、市场基础等社会各方面的共同努力下建成。因此中国智慧城市的建设过程中，首要问题在于管理以及服务的提供者——政府，政府掌握大量的人力、财力以及政策资源，对于智慧城市建设至关重要；其次是市民参与方面，离开广大市民的热心支持参与，无法建设智慧城市；最后是市场基础等方面，有作为的政府和热心参与的市民，再加上有效的市场、合理合规的制度等，相信智慧城市能够在中国快速发展，从而造福社会。

特别强调，“互联互通”是智慧城市建设过程中必须解决的重大问题。

■自动化博览：您认为智慧城市建设将呈现出怎样的发展趋势？

王志良：智慧城市是城市信息化发展到一定阶段的产物，随着技术、经济和社会的发展不断持续完善。借助大数据、云计算、物联网、地理信息、移动互联网等新一代信息技术的强大驱动力，发展智慧应用，建立一套新型的、可持续的城市发展模式，从而勾勒出一幅未来“智能城市”的蓝图。2013年，中国已有上百个城市宣布建设智慧城市，覆盖了东中西部地区。除北京、上海、广州、深圳等超级大城市外，杭州、厦门、珠海等一些东部沿海地区经济发达城市也开始智慧城市建设。湖北、湖南、山东、辽宁、四川、河南、安徽等省则提出建设“智慧城市群”。其中，湖北省和广东省的“智慧城市群”分别涉及17个和21个省内城市。

智慧城市的建设，从早期经济发达的富裕城市，如北京、上海等，逐渐向欠发达地区扩散，如河南、安徽等，逐渐呈现出富裕城市的样本效应，相信将来会呈现出千城千面的“个性化”智慧城市。