中国要做物联网技术的强国，而非大国

编者按：9月13日，正值2010达沃斯论坛在天津召开之际，记者前往天津与《智慧的物联网》作者吴功宜教授进行了一次深入的访谈。他认为，物联网是我国社会信息化深化发展的标志，是互联网技术发展新的应用形态。物联网属于“集成创新类”的技术，发展物联网，实现物-物相连不是目的，而是要帮助各行各业和各个领域实现 “全面感知，正确认知，智慧处理”的目的。这也正是它可能具有万亿产值的秘籍所在。

作为一位学风严谨的大学教授，他有三个观点让记者记忆深刻。一是物联网的发展具有深厚的技术与社会发展背景。如果我们觉得物联网发展很突然，那不是物联网问题，而是我们认识需要进一步深化。二是讨论物联网切忌“空、泛、玄”，物联网有着很好的技术基础，有着很丰富的技术内涵，有着广阔的实际应用背景，它有着最适合的应用领域，但是它不可能解决人类社会面临的那么多棘手的问题。三是我们的目标是要抓住发展机遇，将我国建设成物联网技术的“强国”，而不仅仅是物联网应用的“大国”。掌握核心技术是发展物联网产业的关键。　

 

记者：您如何看待物联网和互联网之间的关系?

吴功宜：相关的技术之间必然是相通的，是有自然的内在联系的。物联网与互联网也不会例外。互联网发展到一定的阶段，其产业发展必然要出现新的形态。物联网与互联网有深刻地内在的联系和技术的传承性。认识这个问题可以从两个方面来看。

第一，物联网应用系统是运行在互联网核心交换结构的基础之上的。在规划和组建物联网应用系统的过程中，我们将充分利用互联网的核心交换部分，基本上不会改变互联网的网络传输系统结构与技术。反过来物联网的发展将促进互联网技术的发展与互联网核心交换系统规模的快速扩展。这一点正体现出互联网与物联网的相通之处。

第二，物联网应用系统将根据需要选择无线传感器网络WSN或射频标签RFID应用系统的接入方式。互联网与物联网在接入方式是不相同的。

记者：您是怎么看待物联网产业发展增长点的?

吴功宜：首先我们应该形成一个共识，那就是：应用是物联网存在的理由。物联网将广泛的应用于工业、农业、医疗卫生、环境保护、防灾救灾、安全保卫与军事等领域。这就预示着物联网未来的发展前景是十分广阔的。

由物联网应用带动的芯片制造、嵌入式系统、无线通信、互联网、软件技术与电子元器件产业，以及信息基础设施建设的发展，将会形成一个上万亿元规模的高科技市场也就容易理解了。

记者：您对物联网的未来有什么样的看法?

吴功宜：有人将物联网的感知过程用人的感官、人的神经与人的大脑来比喻。人的感官用来获取信息，人的神经用来传输信息，人的大脑用来处理信息，这样人就能具有适应外部世界变化的智能。感知中国的过程就是要通过物联网无处不在的感知设备，“全面感知”中国各个行业、社会生活各个方面的信息，经过网络“可靠传输”来获取信息，通过“智能计算”从大量感知的信息中挖掘、升华为知识，使我们在建设中国现代化的过程中具有更高的智慧。

我们在研究未来物联网发展趋势时，必须注意美国的信息物理系统(Cyber Physical Systems，CPS)研究计划与欧盟关于嵌入智能与系统的研究与技术(ARTMEIS)研究计划。

CPS研究的基本思路是：CPS是“人、机、物”深度融合的系统，是“3C”与物理设备深度融合的系统，是环境感知、嵌入式计算、网络通信深度融合的系统。3C技术是指计算(Computation)、通信(Communication)和控制(Control)。计算(Computation)与通信(Communication)的深度融合产生了互联网，而计算(Computation)、通信(Communication)与控制(Control)的深度融合将产生智慧的物联网。

记者：我们发展物联网技术与产业的最终目的到底是什么?

吴功宜：我个人认为发展物联网技术与产业的目的与作用应该是四点：

第一点是“推动生产力的发展”，这一点大家很容易形成共识。

第二点应该是“提高人类的生活质量”，因为很多物联网的研究工作都是集中在医疗卫生、环境保护等方面，直接关注人们健康与生活质量的研究领域。

第三点应该是增强“保卫国家安全”的能力上，因为很多物联网技术的研究最初都是始于军事应用的需求。事实上，RFID技术最成功的应用是在军事物流上，无线传感器网络WSN最初主要集中于军事应用上。智能机器人已经广泛应用于陆地、空中与水下作战之中。

第四点是在“支持可持续发展战略决策”方面发挥重要的作用，这一点大家也很容易形成共识。

记者：您认为我国物联网发展应该注意哪些问题?

吴功宜：我在《智慧的物联网》一书中对发展物联网技术需要注意解决的六个问题做了分析。

第一是“掌握核心技术，防止受制于人”。我国已经是信息技术的大国，而要将我国建设成为信息技术的强国，必须突破关键技术，掌握物联网核心技术，避免将中国变成信息技术强国的物联网产品和技术的市场，防止受制于人。

第二是“统一规划，分步推进”。物联网技术覆盖了几乎所有的行业，是一个有很大发展前景的新兴技术。但是构造物联网产业链，维护物联网运行秩序，却是一件非常复杂的工作，需要在我国政府的统一组织与统一规划下，分步推进，认真解决好“应用—技术—标准—政策—法律”五大关系。

第三是“应用驱动，示范引领”。推进物联网发展必须坚持“应用驱动”的原则。物联网的发展不能一哄而起，当年互联网发展的泡沫和教训应该认真吸取。

第四是“重视标准建设，保障国家利益”。如果我们不能够在芯片标准、芯片设计与制造、RFID读写机具，以及在各种传感器的标准上具有自主知识产权，那么我们只能使用别人标准与专利，那么我们每推进一种应用，就意味着又要向专利拥有者送一笔钱。

第五是“重视信息安全技术与法制环境建设，保证物联网健康运行”。物联网所能够遇到的信息安全问题会比互联网更多、更复杂，我们必须重视物联网的信息安全技术研究与相关法律法规的建设。

第六是“重视复合型人才培养，保持可持续发展”。设计、组建、运营、管理与维护物联网应用系统需要大量的专门人才，而且是具有多学科知识结构的复合型人才。发展物联网技术，必须着眼于未来，前瞻性地重视复合型人才的培养。

十多年之前，我曾经在接待一家外国著名通信公司的老板时，他吃惊的告诉我：“如果中国连上小学的小孩脖子上都挂上一部手机，那我们每年可以卖出多少部手机。”看着他惊讶的表情，我百感交集。现在我们轻而易举地就实现了。做信息技术应用的“大国”太容易了，何时才能够成为信息技术的“强国”？

因此，我认为：重要的问题是要把我国建设成物联网技术的强国，而不是物联网技术应用的大国。关键是掌握核心技术，保护国家根本利益。中国目前正处于这个关键的转型期，我们必须抓住这个难得的历史机遇。

记者：您如何看待物联网将面临的安全问题?

吴功宜：可以从五个方面着手来认识物联网面临的安全问题。

第一，从技术角度看，物联网是建立在互联网的基础之上，因此互联网所能够遇到的信息安全问题，在物联网中都会存在，只可能在表现形式不一样。

第二，从应用的角度看，物联网上传输的是大量涉及企业经营的物流、生产、销售、金融数据，以及有关社会运行的一些数据，保护这些有经济价值和社会价值的数据安全要比保护互联网上音乐、视频、游戏数据重要得多，困难得多。

第三，从物理传输技术的角度看，物联网更多地依赖于无线通信技术，而无线通信技术很容易被干扰和窃听，攻击无线信道是比较容易的。无线传感器网络技术是从军用转向民用，军事上关于无线通信的对抗，以及对无线传感器网络攻击的技术已经开展多年，并且出现了很多种攻击方法，因此保障物联网无线通信安全也就更困难。

第四，从构成物联网的端系统的角度，大量的数据是由RFID与各种传感器产生的，并且通过无线信道传输。在无线传感器网络还处于军事应用阶段时，了解无线传感器网络技术细节的人还是比较少的。一旦转向大规模民用，那么就会有更多的人掌握无线传感器网络技术，那么无线传感器网络的安全问题就会立即凸显出来。同时，物联网中将大量使用RFID技术，目前已经有人开始研究攻击RFID标签与读写设备的方法。因此，物联网所能够遇到的信息安全问题会比互联网更复杂。

第五，物联网的研究与应用刚刚开始，我们缺乏足够的管理经验，更谈不上保护物联网安全运行的法律法规。如果我们在开始研究技术及应用的同时，不能够组织力量，去同步研究物联网安全技术、物联网应用中的道德与法律问题，我们就不可能保证物联网健康的发展。

我们在兴致勃勃地讨论物联网发展前景时，必须充分地认识到它可能给我们带来的问题。互联网的安全问题是物联网的前车之鉴。机遇与挑战同在。我们的正确态度是：正视、慎重、应对，别无选择。

记者：您对目前很多大学开设物联网工程专业有什么建议?

吴功宜：物联网技术的发展为以计算机、通信、微电子为基础的信息技术的发展创造了空前广阔的发展前景，为产业发展创造了巨大的空间，也必将影响到未来大学生就业格局的变化。在“两化融合”和“感知中国”的国家战略背景下，物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。目前，我国有数百所大学申报和准备试办物联网或传感网专业，这正反映出大学对新技术、新产业发展的敏感和重视，同时也使我们面临着如何建设物联网本科专业的难题。

讨论物联网专业培养目标与课程体系建设时需要注意研究的四大关系：专业培养目标与社会对人才需求的关系、新的物联网专业课程体系与成熟的计算机专业课程体系的关系、基本能力培养与学校办学特色的关系、理论教学与能力培养的关系。

我们应该清醒地认识到：物联网技术具有“新、长、专”的特点。“新”表现在：新兴技术与产业，知识体系不成熟。“长”表现在：集成创新型技术，产业涵盖的技术链长。“专”表现在：多学科交叉，多行业融合，技术门类差异大，全能型人才培养困难。物联网是一门新兴技术和产业，在学科发展上不成熟，设计课程体系时无国内外先例可以借鉴。根据我多年从事教育管理的实践经验认为，从规避风险的角度，我们在考虑新专业培养目标定位与课程体系设置时应该遵从两个原则，一是充分发挥“源学科”的学科基础与优势；二是从未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发，反过来审定我们所设计的培养目标，对课程体系和内容进行取舍。物联网专业课程建设应该坚持：“课程精，实验强”的原则。

物联网专业培养的是“工程应用型”人才，必须高度重视与理论教学相辅相成的实验教学环境的建设。服务于能力培养的实验教学环境的建设需要教师对某一门技术的深入理解和自身能力的修炼、积累，同时还需要有相应的实验室建设经费的投入。能不能做到“课程精，实验强”，是物联网专业建设成败的关键，这一点我们所有学科建设的管理者、学科带头人都必须保持一个清醒的头脑。