对话于戈——物联网：让生活更神奇

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　■专家档案 

　　于戈，东北大学计算机软件研究所所长，信息科学与工程学院副院长；首席教授，博士生导师；国务院学位委员会学科评议组成员，国家自然科学基金委员会专家评审组成员，中国计算机学会监事、中国计算机学会数据库专业委员会副主任。发表论文122篇，出版专著3部，译著2部。近年来，主要从事分布式数据管理、嵌入式软件、 RFID、传感器网络与物联网技术的研发。 

　　□您是否有过这样的联想：把生活中的重要物品上网，使它们的实际状态为远离它们的主人所知，甚至物品本身能进行自动控制和处理。今天，这种情况已不再是脑海中的想象，现实中完全有可能实现，这就是物联网。 

　　□物联网把我们的生活拟人化了，在这个物物相联的世界中，物品能够彼此进行“交流”，而无须人的干预。因此物联网一旦发展起来，将给我们的生活带来更多的神奇，有望成为我国抢占新一代信息技术制高点的桥头堡，成为提振经济发展的引擎…… 

　　物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命，其发展已步入全面登场阶段 

　　辽宁日报：2009年“物联网”迅速升温，成为大众概念，被认为是继计算机和互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，受到了更多的关注，那么它是怎么一下子热起来的呢？ 

　　于戈：物联网这个概念，是在2005年11月国际电信联盟发布的《互联网报告2005：物联网》报告中正式得以确定的，但直到2009年才真正为世人所重视。我想直接原因在于它不但得到业内广泛认同，而且有多个国家领导人公开强调它的重要性，包括温家宝总理对我国“物联网”发展的多次指示及美国总统奥巴马对 “智慧地球”设想的积极回应，这都直接引领了公众对物联网的认知。而它被重视的深层次机遇则是各国在寻找新的经济增长方式和增长点的过程中不约而同意识到的。大家知道，每一次经济上的危机都会催生一些新技术、新概念、新领域，以此来激活产业、开拓市场。在我国，经济结构的调整、经济增长方式的转变已成为目前的重中之重，而物联网在这个时候“被聚焦”，就是因为其有着巨大的发展空间，将会深刻地改变我们的生产和生活，促进多个产业发展。同时也是其自身发展到了可以“全面登场”的阶段。 

　　辽宁日报：“其自身发展到了可以‘登场’的阶段”，如何理解？莫非以前物联网发展得还不成熟？ 

　　于戈：物联网技术基础是无线射频识别（RFID）和无线传感网。大家都知道无线电波，无线射频识别是利用无线电波对带有电子标签的物品进行自动识别，比如大家熟悉的小区的门禁系统，另外还广泛应用到了物流跟踪、商品防伪、自动收费等领域。传感网是借助于传感设备，如光电感应器、红外感应器、全球定位系统等手段测量环境中的温度、湿度、噪声、光强、气压、污染成分，还有就是移动物体的大小、速度和方向、状态等多种物理、化学、生物现象，然后通过无线网络将这些信息收集和传输到中央信息处理系统作进一步的处理。传感网的研发已经有多个年头，有了一些初步的应用，最典型的有气象监测、环境监测，但由于应用规模不大，形成的局域网络系统只是一个个信息“孤岛”，也不具有开放性，远远达不到“物联网”的要求。随着应用的不断深入、技术不断成熟，人们就想，能不能改变传感网以 “节点”（可理解为被设置在不同位置的传感器）为中心的状态为以“物”为中心——给万物都装上传感器，然后与现有的互联网连接，让人们可以更直接地去控制和管理这些事物，甚至实现物的自我管理。于是，大规模建设这种覆盖极广的物物相联网络在2009年由IBM公司提出，得到各国政府重视，很快为世人关注。 

　　辽宁日报：物联网就是将物与物连接起来，形成网络，是这样吗？那么它是如何实现连接的，应如何更确切地理解物联网？ 

　　于戈：物物相联只是物联网一种状态的描述。就其基本过程来说，就是一个物体被安上一种电子芯片，通过这个芯片可以主动或者被动地感知这个物体的实际状态，形成数据，并自动传到网络上的中央信息处理系统中，进而或让管理者了解、控制和利用，或由系统直接“指示”物品做出相应的反应，实现物品的自动控制和信息互联、互助、互动及交流、共享。我们说一定区域内的若干物品组成的网络可以称为物联网，但很明显，世界上所有物品或者尽可能多的物品被联网而形成真正意义上的物联网，正如我们大家每天使用的可将全球计算机都联在一起的互联网一样。 

　　辽宁日报：看来，物体被感知是首要一步，这个芯片就是最关键的东西吗？ 

　　于戈：是的，这种嵌入式的计算机芯片，可以完成对物品实际功能和状态的采集并向网络进行无线传输，其本身具有感知、计算和通信三种功能。它之所以能完成这样的任务，是因为它相当于一个带有传感设备和无线网卡的超微型计算机。比如，在一个无人看守的保鲜仓库内，需要恒定的室温，但白天和夜晚的温差会影响室温，那么在若干货架上加一些传感芯片，自动识别和感知室温的高低，然后把数据发送到中央控制系统，系统可以自动进行处理，“命令”某个位置的某台空调机何时关何时开，是开冷风还是热风。再比如说，你的汽车，被安上一种电子芯片，专门感知某一配件的运转情况，如发动机、刹车系统等，一旦出现某种不理想状况，作为车主人也好、汽车维修部门也好，其电脑或手机会直接收到来自物联网系统发出的提醒信息，大大提高了安全系数。 

　　安上传感芯片等装置，物品就有了“神经系统和大脑”，成为有“智慧”的物了 

　　辽宁日报：给人的感觉就是物品可以自己管理自己、有了智能，怪不得美国提出了“智慧地球”的概念。 

　　于戈：是的，具有自动识别和感知功能的电子芯片被安装在物品上，物品就相当于有了“五官”，有了感知能力，再加上芯片本身和中央信息处理系统的信息收发、处理功能，相当于给物品装上了神经系统和大脑，成为有“智慧”的物了。在物联网时代，传感设备犹如无数双“锐眼”，将装有电子芯片的物品尽收眼底，中央信息处理系统则通过数据库、智能处理等技术，对整个物联网内的人员、设备、物品和基础设施实施实时的运算、控制和管理，这个物品目前在哪里，处于何种环境和状态，甚至它应该怎样动作，全在掌控之中，达到“智慧”的状态。 

　　辽宁日报：温家宝总理强调发展物联网要掌握核心技术，那么物联网的构建过程中哪些属于核心技术？ 

　　于戈：首先，满足专门应用的无线射频识别技术、新型传感器技术、无线通信技术、高性能嵌入式技术、智能信息处理技术都是我们应该努力掌握的核心技术；再有电子芯片要做得很小，能方便地嵌入到物品中，能耗也要小，因此，制造电子芯片和传感器的微纳米技术也是核心技术之一。这些技术目前从整体上来说已基本成熟，但在高精尖方面还有很多难题需要攻克。 

　　辽宁日报：目前网络有那么大的“容量”来容纳所有物品的信息吗？ 

　　于戈：从长远来看，上网的物品会更多、更细致，目前的网络和计算机从容量和效率来讲肯定满足不了要求。有希望的是，按照计算机业界著名的“摩尔定律”，计算机的处理能力、网络的传输速度、存储设备的容量大约每18个月翻一番。目前快速发展的云计算技术，包括计算机集群系统、海量存储系统都在为建立强大的物联网提供技术保证。 

　　辽宁日报：如果有了物联网，那目前的互联网该何去何从？物联网和互联网有冲突吗？ 

　　于戈：目前的互联网是人为数据包括文字、图片、视频等的互联与共享，实现了人与人的全面交流，但总的看来，它还是一个虚拟的世界，但有物联网加入就不一样了，它所反映的都是现实世界中实实在在的物及实际状态 （也有人认为这个物也应该包括虚拟的物），它是连接真实世界的网络。 

　　物联网成为未来互联网的重要组成部分，未来互联网也因此被称作新一代互联网。届时，物联网和目前互联网提供的数据业务可以有交叉融合的部分，可以有各自独立的领域。比如在终端应用方面，你可以利用手机、PC等终端来登录网络，既可以聊天、看新闻，又可以上物联网来对自己的物品进行管理，当然，登录物联网并不等于说你可以看到世界上所有的物品。在物联网中，因为物品是真实的，会更加重视信息安全和隐私保密的问题。 

　　辽宁日报：物联网让更多的物品上网、有了智能，这确实是令人期待的，它是否会涉及所有行业和生产生活领域？ 

　　于戈：物联网具有广阔的行业应用需求，在不久的将来，将给人们的生活方式带来革命性的变化。城市公共安全、公共卫生、安全生产、智能交通、货运物流、智能家居、环境监控、医疗服务等领域将成为物联网行业应用的重点领域。我们来看看物联网被美国提出来时的情景，2009年1月，在奥巴马与美国工商业领袖的一次 “圆桌会议”上，IBM首席执行官提出把感应器嵌入到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓“物联网”。所以说，上述这些与公共利益最为密切的有形设施，应该是构建物联网的最首要部分。既然所有的物品理论上都可以“上网”、智能化，那么让何种物品上网、发挥什么作用，就要根据实际的需要来设计完成了，扩展空间和应用空间都是很大的。 

　　辽宁日报：您再给举一个应用的例子，让我们对物联网有个更形象的认识。 

　　于戈：比如每家每户都用的电表、水表、煤气表及供暖的热量表，如果这些“表”被安上电子芯片，用来感知使用量，再传给网络，经过分析处理后，既可以读出使用量，免去了专人上门查表，还可以直接将用量数发送到你的手机里，提示你该缴费了；另外，煤气表还可以安装感应煤气泄漏的芯片，一旦发现泄漏，及时通知网络，再以最快、最适合的方式提醒你，保证了安全。我们说“物”联网，但人体本身也可以成为物联网中的一员。比如把传感芯片植入患者的体内，对患者的病情、器官功能进行监测，医生和患者都可以通过网络及时了解病情状况，及时救治，这也为远程医疗提供了更多的便利。 

　　谁忽视了物联网，谁就可能失去话语权，身陷被动 

　　辽宁日报：物联网一旦发展起来，涉及到如此多的行业，有着广泛的应用前景，其本身又是由多项高科技技术组成的，这对经济的发展、对产业调整的促进作用一定是相当巨大的吧？ 

　　于戈：是的，这也是其重大意义所在。正像你所说的，物联网本身的技术涉及无线电、传感、仪表、计算机软件，通信、自动化控制、数据处理、网络传输、材料技术等众多学科和领域，这些学科在物联网的“催促”下得以研发和攻关，这本身就是技术快速提高的过程，加快了我国自主创新的步伐。同时，物联网给众多行业带来了设备自动化程度的提高和更高效的管理，必然会形成技术改造和重组、产业的更新换代，促进各行业的发展，形成一个巨大的产业链。比如，现在我们都离不开以手机为代表的无线通信，那么如果我们用手机或掌上电脑能够对家中的物品进行管理，通信行业将获得更广阔的发展空间。再如，我们国家刚成立工业和信息化部，工业和信息由一个部委管，说明更加重视两者的紧密联系，用信息化带动工业化成为一个重要目标，那么，物联网的发展就可以使信息化和工业化高度融合，装备的数字化使工业生产更加有序和自动化。从国际角度来看，我们经济、政治、文化、军事的发展及社会生活，对于网络的依赖性是越来越高了，美国的“智慧地球”的提法其实就是将网络空间升级到一个更高的层次，如果我们忽视这个升级过程，那么，我们各方面的发展可能会失去话语权，处于被动的状态，这是很不利的，所以我们必须重视物联网的发展。 

　　辽宁日报：我国物联网技术和构建水平与美国等发达国家是否有差距？目前发展物联网的主要问题、障碍是什么？ 

　　于戈：我国早在 1999年便启动了传感网研究，与美国处在同一起跑线上，某些技术的研发水平处于世界前列，但国外在一些具体的技术和应用上有许多值得我们学习借鉴的地方。目前需要解决的，在技术方面，比如说各种嵌入式传感芯片的开发、大范围应用的传感技术、面向应用的信息处理过程都有待于进一步提高。还有成本问题，电子芯片的成本太高，会限制其推广。 

　　再如标准问题，物联网的终极目标是形成覆盖全球物体互联的理想状态，但要达到这个目标，需要将这些分散的局域网以统一的标准进行连接。而这些标准中最重要的就是数据传输标准和协议，以及不同系统平台间的兼容性，现在这个标准还没有，因为标准不统一，就像语言不通，无法“对话”，就无法形成统一的物联网。 

　　辽宁日报：您认为我国加快物联网发展的主要途径应该是什么？或者说应在哪些方面加把劲？ 

　　于戈：物联网的发展首先要技术过硬，技术和硬件不过关，构建物联网就成为空中楼阁，就会出现这样、那样的问题，所以要加大研发力度，自主创新，占领高新技术的制高点；物联网作为新兴事物，政府要有足够的重视，明确其新的发展方向，出台各项政策进行扶植，同时产业部门要尽快完善各种标准，注重培育市场，让需求驱动产业发展，结合各大行业，为其发展提供更大的空间，让物联网走进百姓生活。 

　　辽宁日报：您觉得形成较完善的、统一的物联网还需要多长时间？ 

　　于戈：这个不好预测，但是不会太遥远。形成完善的、统一的物联网一般要经历技术研发阶段、小规模实验和应用阶段、全面推广阶段，目前我国物联网还处于一个起步阶段，只有少量专门的应用项目，因此还有很长的路要走，在共同需求下保持平和的心态，促进其又好又快地发展。 

　　辽宁日报：谢谢您的介绍，使我们对物联网有了一个新的认识，我们期待着物联网的全面推进。 

　　■延伸 

　　中国拥有话语权 

　　2009年10月 24日，在第四届中国民营科技企业博览会上，中国第一颗物联网的中国芯——“唐芯一号”芯片研制成功，中国已经攻克了物联网的核心技术。“唐芯一号”芯片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSoC，可以满足各种条件下无线传感网、无线个域网、有源RFID等物联网应用的特殊需要，为我国物联网产业的发展奠定了基础。 

　　“与计算机、互联网产业不同，中国在‘物联网’领域享有国际话语权！”中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、中科院无锡高新微纳传感网工程中心主任刘海涛自豪地说。 

　　在“物联网”这个全新产业中，我国的技术研发水平处于世界前列，具有重大的影响力。在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国。 

　　业内专家表示，掌握“物联网”的世界话语权，不仅仅体现在技术领先，更在于我国是世界上少数能实现产业化的国家之一。这使我国在信息技术领域迎头赶上甚至占领产业价值链的高端成为可能。