【編者按】物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。本期《自動(dòng)化博覽》關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)話題,針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)融合、標(biāo)準(zhǔn)制定等問(wèn)題采訪了重慶郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)研究院王平教授。
重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院建有國(guó)家工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)國(guó)際合作示范基地、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)化控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與重慶市物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心。10多年來(lái),王平教授所在團(tuán)隊(duì)一直專(zhuān)注物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究, 牽頭承擔(dān)了國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目“基于IPv6的無(wú)線傳感器網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研發(fā)及驗(yàn)證(2012ZX03005002)”、“面向工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議WI A - P A的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備研發(fā)及應(yīng)用——專(zhuān)用芯片研發(fā)(2013ZX03005005)”、“高實(shí)時(shí)WIA-PA網(wǎng)絡(luò)片上系統(tǒng)(SoC)研發(fā)與示范應(yīng)用(2015ZX0303011)”和國(guó)家863計(jì)劃先進(jìn)制造領(lǐng)域主題項(xiàng)目“全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(2015AA043800)”,突破了一系列物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),推出全球唯一的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系列核心芯片(CY2420、CY2420S和CY4520),參與甚至主導(dǎo)了10余項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定,主要成果得到了國(guó)際上的廣泛認(rèn)可,核心技術(shù)初步形成了專(zhuān)利保護(hù)群。
重慶郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)研究院教授 王平
王平,重慶郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院院長(zhǎng),教授,博士,主要研究方向?yàn)楣I(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能檢測(cè)技術(shù)與儀表、物流自動(dòng)化方面等。
《自動(dòng)化博覽》:您為何一直關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)這一研究方向?能否介紹一下您近期的研究?jī)?nèi)容?
王平:物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后信息產(chǎn)業(yè)的又一次革命性發(fā)展,是信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心驅(qū)動(dòng)力,也是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。物聯(lián)網(wǎng)深度融合各種感知、計(jì)算、通信和控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)每一個(gè)物體可尋址、可通信、可控制,對(duì)物理世界和虛擬世界作出影響和反應(yīng),通過(guò)物體感知用戶(hù)行為并做出相應(yīng)的調(diào)整,這正是物聯(lián)網(wǎng)最大魅力所在。
團(tuán)隊(duì)近期研究重點(diǎn):一是突破物聯(lián)網(wǎng)與智能制造的深度融合技術(shù),發(fā)起成立了China NAMUR WG 0.2 (智能制造)工作組,以牽頭承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃先進(jìn)制造領(lǐng)域主題項(xiàng)目“全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”為契機(jī),解決底層物聯(lián)網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)縫融合技術(shù)、基于軟件定義的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、面向服務(wù)化制造的語(yǔ)義信息集成等技術(shù)難題,研制面向智能制造的物聯(lián)網(wǎng)芯片與模組、系統(tǒng)軟件與解決方案,開(kāi)展規(guī)模化示范應(yīng)用。二是以牽頭制定傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試領(lǐng)域的首個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC WD 19637(IEC/ISO JTC1 WG7 Information technology — Sensor Network Testing Framework)和ISO/IEC JTC1 WG10 SRG2 網(wǎng)絡(luò)層國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究報(bào)告為契機(jī),推進(jìn)自主研發(fā)并通過(guò)國(guó)際金牌認(rèn)證的IPv6傳感網(wǎng)協(xié)議棧軟件——6LoWSN、可信物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品及物聯(lián)網(wǎng)安全測(cè)試評(píng)估系統(tǒng)、無(wú)線傳感網(wǎng)綜合測(cè)試系統(tǒng)及全信道傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析儀等技術(shù)與產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。
《自動(dòng)化博覽》:當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)發(fā)展的實(shí)際情況如何?面臨著哪些問(wèn)題?如何解決?
王平:我國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常重視。《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃(2013-2015 年)》從物聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用推廣、產(chǎn)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(jìn)行了整體規(guī)劃布局。2015年,國(guó)家提出的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃及《中國(guó)制造2025》再次將物聯(lián)網(wǎng)提到一個(gè)更高的關(guān)注層面。
短短幾年,物聯(lián)網(wǎng)已由一個(gè)單純的科學(xué)術(shù)語(yǔ)變成了活生生的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(guān)注和推出適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需求的專(zhuān)用芯片產(chǎn)品,為整體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展提供了巨大的推動(dòng)力。應(yīng)用領(lǐng)域業(yè)務(wù)融合創(chuàng)新帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭明顯,智能電網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)智能終端市場(chǎng)等已形成一定的應(yīng)用規(guī)模。
目前面臨的問(wèn)題:
一是核心技術(shù)尚需系統(tǒng)化突破,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有待完善,核心產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重滯后。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是物與物、人與物之間的無(wú)縫鏈接與信息實(shí)時(shí)交互,核心部件缺乏、標(biāo)準(zhǔn)化組織缺位,嚴(yán)重影響了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。二是協(xié)同機(jī)制尚需進(jìn)一步完善,創(chuàng)新要素尚不完備,產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)效應(yīng)尚未形成。物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策,部門(mén)、區(qū)域、行業(yè)還沒(méi)有全面有效協(xié)同,產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)無(wú)法有序聯(lián)動(dòng)。
建議的應(yīng)對(duì)策略:
一是真正發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展部際聯(lián)席會(huì)議制度作用,強(qiáng)化部門(mén)之間、標(biāo)準(zhǔn)化組織之間的協(xié)作,將《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃(2013-2015年)》落到實(shí)處,真正實(shí)現(xiàn)部門(mén)、行業(yè)、區(qū)域之間的相互協(xié)調(diào),協(xié)同推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。二是借鑒《中國(guó)制造2025》的經(jīng)驗(yàn),建設(shè)一批具有國(guó)際影響的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新中心,實(shí)施“強(qiáng)基工程”,強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)核心部件(芯片、模組)的研發(fā)和核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定,重點(diǎn)推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制高點(diǎn)。
《自動(dòng)化博覽》:您認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合應(yīng)從哪幾方面入手?
王平:我一直強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)即工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),是最典型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。與其它的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相比,由于控制系統(tǒng)具有的反饋控制功能對(duì)響應(yīng)的實(shí)時(shí)性要求很高,一般要求達(dá)到毫秒級(jí),甚至微秒級(jí)。所以,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)要求具有精度時(shí)間同步、確定性調(diào)度和良好的環(huán)境適應(yīng)性,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突破將全面提升物聯(lián)網(wǎng)的整體技術(shù)水平。同時(shí),我認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是CPS(物理信息系統(tǒng))的基礎(chǔ),或者說(shuō)CPS(物理信息系統(tǒng))是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最高層次。
應(yīng)從《中國(guó)制造2025》和“互聯(lián)網(wǎng)+”兩大國(guó)家戰(zhàn)略入手推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)化技術(shù)的深度融合。其中,《中國(guó)制造2025》的主線是智能制造,核心是物聯(lián)網(wǎng),靈魂是自動(dòng)控制。因此,應(yīng)把研發(fā)深度融合自動(dòng)化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的智能化產(chǎn)品作為首要任務(wù)。同時(shí),充分將自動(dòng)化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合構(gòu)建全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),將各個(gè)生產(chǎn)單元全面聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)物與物、人與物的實(shí)時(shí)信息交互與無(wú)縫鏈接,使生產(chǎn)系統(tǒng)按照不斷變化的環(huán)境與需求進(jìn)行自我調(diào)整,從而大幅提升生產(chǎn)效率、降低能耗。
《自動(dòng)化博覽》:請(qǐng)您介紹一下國(guó)外物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)情況。我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與國(guó)外相比較是否存在差距?有哪方面的差距?
王平:美國(guó)正全面推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,重點(diǎn)支持CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的技術(shù)研發(fā)。歐盟在第七科研框架計(jì)劃(FrameworkProgram 7,F(xiàn)P7)下,設(shè)立了IoT-A、IoT6、openIoT 等一系列項(xiàng)目對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行研發(fā),并在2013年通過(guò)了“地平線2020”科研計(jì)劃。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,美國(guó)提出了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)》和《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》。德國(guó)提出了以CPS技術(shù)為核心的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。韓國(guó)則提出“智能制造創(chuàng)新3.0 計(jì)劃”和“互聯(lián)智能工廠計(jì)劃”。我國(guó)提出的是《中國(guó)制造2025》。
總體來(lái)講,國(guó)內(nèi)外在物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、產(chǎn)品、應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)等方面大體處于同一水平,沒(méi)有明顯差距。國(guó)外在物聯(lián)網(wǎng)核心部件方面具有產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),而我國(guó)則在大規(guī)模示范應(yīng)用方面走在前列,并已開(kāi)始進(jìn)入實(shí)質(zhì)性推進(jìn)階段。
《自動(dòng)化博覽》:“誰(shuí)掌握了標(biāo)準(zhǔn),誰(shuí)就贏得了市場(chǎng)主導(dǎo)權(quán)”,您如何看待中國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定中掌握主導(dǎo)權(quán)?
王平:我國(guó)已全面參與ISO/IEC JTC1 WG7傳感網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)工作組和WG 10物聯(lián)網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。近些年來(lái),我們從參與、主導(dǎo)到牽頭制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),一路走來(lái),感受很深。我們實(shí)驗(yàn)室提出的《傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試框架》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目獲得JTC1批準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)的CD稿獲得全票通過(guò)。同時(shí),還開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室王浩博士作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“ISO/IEC FDIS 29180 (ITU-T Rec X.1311) Information technology –Security framework for ubiquitous sensor networks”合作編輯,“物聯(lián)網(wǎng)安全模型”和“物聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合”等多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)以標(biāo)準(zhǔn)提案的形式提交到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織,并被采納和寫(xiě)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中。
我們實(shí)驗(yàn)室牽頭制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 1963:SensorNetwork Testing Framework《傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試框架》是物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系中的核心標(biāo)準(zhǔn),也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)存在動(dòng)態(tài)性、異構(gòu)性等特點(diǎn),且國(guó)際上多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議共存,造成不同傳感器網(wǎng)絡(luò)之間難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,用戶(hù)不僅使用不方便,還會(huì)增加使用成本。因此,制定統(tǒng)一的傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的測(cè)試論證平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。
目前,我國(guó)在ISO/IEC WG10物聯(lián)網(wǎng)工作組參與的力度非常大、范圍也很廣。其中,無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院沈杰博士擔(dān)任ISO/IEC 30141項(xiàng)目主編輯、我們實(shí)驗(yàn)室魏旻博士擔(dān)任網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)研究報(bào)告組SRG 2項(xiàng)目召集人,后續(xù)將深入繼續(xù)推進(jìn)ISO/IEC30141項(xiàng)目進(jìn)度,按照計(jì)劃完成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的編制;同時(shí),繼續(xù)推進(jìn)SRG 2的工作,爭(zhēng)取新工作項(xiàng)目的立項(xiàng)。
總體而言,我國(guó)在ISO/IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的國(guó)際地位和話語(yǔ)權(quán)全面提升,是國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化舞臺(tái)不可或缺、舉足輕重的領(lǐng)跑者,已經(jīng)成為國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的主導(dǎo)力量。
《自動(dòng)化博覽》:2016年1月18日首屆國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)峰會(huì)在上海舉行,您認(rèn)為該峰會(huì)在中國(guó)舉辦的意義是什么?
王平:首屆國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)峰會(huì)在上海舉行,充分體現(xiàn)了中國(guó)在國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力、彰顯了中國(guó)在國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化舞臺(tái)的影響力。WG10專(zhuān)家與國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家和產(chǎn)業(yè)精英共同深入討論物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用在我國(guó)的推廣具有重要意義。
首屆國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)峰會(huì)的舉辦推動(dòng)了國(guó)內(nèi)外企業(yè)、高校及研究單位在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、市場(chǎng)需求、應(yīng)用領(lǐng)域和用戶(hù)實(shí)例進(jìn)一步展開(kāi)交流,提升物聯(lián)網(wǎng)國(guó)際合作水平。為此,我們實(shí)驗(yàn)室還與總部設(shè)在德國(guó)的流程工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的國(guó)際化用戶(hù)協(xié)會(huì)(NAMUR)合作,牽頭成立了China NAMUR WG 0.2(智能制造)工作組,大力推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合和廣泛應(yīng)用。
《自動(dòng)化博覽》:推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的發(fā)展過(guò)程中,產(chǎn)、學(xué)、研、用幾方面應(yīng)該如何配合?
王平:產(chǎn)、學(xué)、研、用幾方面應(yīng)充分發(fā)揮各自的特色與優(yōu)勢(shì),在物聯(lián)網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈中找準(zhǔn)自己的角色與定位,完備創(chuàng)新要素、全面協(xié)同推進(jìn)、形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。同時(shí),應(yīng)該樹(shù)立物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)為先的觀念,杜絕本位主義,顧全大局,實(shí)事求是,拋棄偏見(jiàn),注重實(shí)績(jī)。
摘自《自動(dòng)化博覽》2016年3月刊