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专家谈物联网产业发展
  • 作者:顾硕
  • 点击数:23793     发布时间:2016-03-17 16:55:00
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物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。本期《自动化博览》关注物联网话题,针对产业发展、技术融合、标准制定等问题采访了重庆邮电大学物联网研究院王平教授。
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【编者按】物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。本期《自动化博览》关注物联网话题,针对产业发展、技术融合、标准制定等问题采访了重庆邮电大学物联网研究院王平教授。

重庆邮电大学自动化学院建有国家工业物联网国际合作示范基地、工业物联网与网络化控制教育部重点实验室与重庆市物联网工程技术研究中心。10多年来,王平教授所在团队一直专注物联网技术的研究, 牵头承担了国家重大科技专项项目“基于IPv6的无线传感器网的网络协议研发及验证(2012ZX03005002)”、“面向工业无线网络协议WI A - P A的网络设备研发及应用——专用芯片研发(2013ZX03005005)”、“高实时WIA-PA网络片上系统(SoC)研发与示范应用(2015ZX0303011)”和国家863计划先进制造领域主题项目“全互联制造网络技术(2015AA043800)”,突破了一系列物联网关键技术,推出全球唯一的工业物联网系列核心芯片(CY2420、CY2420S和CY4520),参与甚至主导了10余项物联网相关国际标准的制定,主要成果得到了国际上的广泛认可,核心技术初步形成了专利保护群。

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重庆邮电大学物联网研究院教授 王平

王平,重庆邮电大学自动化学院院长,教授,博士,主要研究方向为工业以太网技术、无线控制网络技术、智能检测技术与仪表、物流自动化方面等。


《自动化博览》:您为何一直关注物联网这一研究方向?能否介绍一下您近期的研究内容?

王平:物联网是继计算机、互联网和移动通信之后信息产业的又一次革命性发展,是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力,也是衡量一个国家综合国力的重要标志。物联网深度融合各种感知、计算、通信和控制技术,实现每一个物体可寻址、可通信、可控制,对物理世界和虚拟世界作出影响和反应,通过物体感知用户行为并做出相应的调整,这正是物联网最大魅力所在。

团队近期研究重点:一是突破物联网与智能制造的深度融合技术,发起成立了China NAMUR WG 0.2 (智能制造)工作组,以牵头承担国家863计划先进制造领域主题项目“全互联制造网络技术”为契机,解决底层物联网到互联网的无缝融合技术、基于软件定义的工业通信网络技术、面向服务化制造的语义信息集成等技术难题,研制面向智能制造的物联网芯片与模组、系统软件与解决方案,开展规模化示范应用。二是以牵头制定传感器网络测试领域的首个国际标准ISO/IEC WD 19637(IEC/ISO JTC1 WG7 Information technology — Sensor Network Testing Framework)和ISO/IEC JTC1 WG10 SRG2 网络层国际标准技术研究报告为契机,推进自主研发并通过国际金牌认证的IPv6传感网协议栈软件——6LoWSN、可信物联网安全产品及物联网安全测试评估系统、无线传感网综合测试系统及全信道传感网网络协议分析仪等技术与产品的推广应用。

《自动化博览》:当前物联网在中国发展的实际情况如何?面临着哪些问题?如何解决?

王平:我国对物联网发展非常重视。《物联网发展专项行动计划(2013-2015 年)》从物联网顶层设计、标准制定、技术研发、应用推广、产业支持、商业模式、安全保障、政府扶持、法律法规、人才培养等方面进行了整体规划布局。2015年,国家提出的“互联网+”行动计划及《中国制造2025》再次将物联网提到一个更高的关注层面。

短短几年,物联网已由一个单纯的科学术语变成了活生生的产业现实。物联网产业链上下游企业的资源投入力度不断加大。集成电路行业巨头纷纷关注和推出适应物联网技术需求的专用芯片产品,为整体产业快速发展提供了巨大的推动力。应用领域业务融合创新带动产业发展势头明显,智能电网、车联网、消费智能终端市场等已形成一定的应用规模。

目前面临的问题:

一是核心技术尚需系统化突破,标准规范有待完善,核心产业发展严重滞后。物联网的基础是物与物、人与物之间的无缝链接与信息实时交互,核心部件缺乏、标准化组织缺位,严重影响了物联网产业的发展。二是协同机制尚需进一步完善,创新要素尚不完备,产业联动效应尚未形成。物联网的目标是对物理世界实时控制、精确管理和科学决策,部门、区域、行业还没有全面有效协同,产业链上各环节无法有序联动。

建议的应对策略:

一是真正发挥物联网发展部际联席会议制度作用,强化部门之间、标准化组织之间的协作,将《物联网发展专项行动计划(2013-2015年)》落到实处,真正实现部门、行业、区域之间的相互协调,协同推进物联网产业的发展。二是借鉴《中国制造2025》的经验,建设一批具有国际影响的物联网技术创新中心,实施“强基工程”,强化物联网基础核心部件(芯片、模组)的研发和核心技术标准的制定,重点推进关键核心技术标准成为国际标准,占领物联网技术的制高点。

《自动化博览》:您认为物联网与自动化技术的结合应从哪几方面入手?

王平:我一直强调网络化控制系统即工业物联网系统,是最典型的物联网系统。与其它的物联网系统相比,由于控制系统具有的反馈控制功能对响应的实时性要求很高,一般要求达到毫秒级,甚至微秒级。所以,工业物联网系统要求具有精度时间同步、确定性调度和良好的环境适应性,工业物联网技术的突破将全面提升物联网的整体技术水平。同时,我认为物联网是CPS(物理信息系统)的基础,或者说CPS(物理信息系统)是物联网发展的最高层次。

应从《中国制造2025》和“互联网+”两大国家战略入手推进物联网与自动化技术的深度融合。其中,《中国制造2025》的主线是智能制造,核心是物联网,灵魂是自动控制。因此,应把研发深度融合自动化技术与物联网的智能化产品作为首要任务。同时,充分将自动化技术与物联网相结合构建全互联制造网络系统,将各个生产单元全面联网,实现物与物、人与物的实时信息交互与无缝链接,使生产系统按照不断变化的环境与需求进行自我调整,从而大幅提升生产效率、降低能耗。

《自动化博览》:请您介绍一下国外物联网产业的推进情况。我国的物联网产业发展与国外相比较是否存在差距?有哪方面的差距?

王平:美国正全面推进物联网发展,重点支持CPS和工业互联网为核心的技术研发。欧盟在第七科研框架计划(FrameworkProgram 7,FP7)下,设立了IoT-A、IoT6、openIoT 等一系列项目对物联网进行研发,并在2013年通过了“地平线2020”科研计划。在工业物联网领域,美国提出了《工业互联网》和《先进制造业国家战略计划》。德国提出了以CPS技术为核心的“工业4.0”战略。韩国则提出“智能制造创新3.0 计划”和“互联智能工厂计划”。我国提出的是《中国制造2025》。

总体来讲,国内外在物联网的技术、产品、应用与标准等方面大体处于同一水平,没有明显差距。国外在物联网核心部件方面具有产品优势,而我国则在大规模示范应用方面走在前列,并已开始进入实质性推进阶段。

《自动化博览》:“谁掌握了标准,谁就赢得了市场主导权”,您如何看待中国在物联网国际标准制定中掌握主导权?

王平:我国已全面参与ISO/IEC JTC1 WG7传感网国际标准工作组和WG 10物联网国际标准化工作。近些年来,我们从参与、主导到牵头制定国际标准,一路走来,感受很深。我们实验室提出的《传感器网络测试框架》国际标准项目获得JTC1批准,该标准的CD稿获得全票通过。同时,还开发了相应的传感器网络测试平台。实验室王浩博士作为国际标准“ISO/IEC FDIS 29180 (ITU-T Rec X.1311) Information technology –Security framework for ubiquitous sensor networks”合作编辑,“物联网安全模型”和“物联网安全数据融合”等多项专利技术以标准提案的形式提交到国际标准化组织,并被采纳和写入国际标准中。

我们实验室牵头制定的国际标准ISO/IEC 1963:SensorNetwork Testing Framework《传感器网络测试框架》是物联网标准体系中的核心标准,也是物联网产业化应用的关键技术标准。由于传感器网络存在动态性、异构性等特点,且国际上多种网络协议共存,造成不同传感器网络之间难以实现互联互通,用户不仅使用不方便,还会增加使用成本。因此,制定统一的传感器网络测试标准、开发统一的测试论证平台是实现物联网规模化应用的重要基础。

目前,我国在ISO/IEC WG10物联网工作组参与的力度非常大、范围也很广。其中,无锡物联网产业研究院沈杰博士担任ISO/IEC 30141项目主编辑、我们实验室魏旻博士担任网络层技术研究报告组SRG 2项目召集人,后续将深入继续推进ISO/IEC30141项目进度,按照计划完成国际标准的编制;同时,继续推进SRG 2的工作,争取新工作项目的立项。

总体而言,我国在ISO/IEC国际标准领域的国际地位和话语权全面提升,是国际物联网标准化舞台不可或缺、举足轻重的领跑者,已经成为国际物联网标准化的主导力量。

《自动化博览》:2016年1月18日首届国际物联网标准与产业峰会在上海举行,您认为该峰会在中国举办的意义是什么?

王平:首届国际物联网标准与产业峰会在上海举行,充分体现了中国在国际物联网领域的竞争力、彰显了中国在国际物联网标准化舞台的影响力。WG10专家与国内物联网专家和产业精英共同深入讨论物联网标准制定和产业发展热点,对物联网技术及应用在我国的推广具有重要意义。

首届国际物联网标准与产业峰会的举办推动了国内外企业、高校及研究单位在物联网技术、市场需求、应用领域和用户实例进一步展开交流,提升物联网国际合作水平。为此,我们实验室还与总部设在德国的流程工业自动化技术的国际化用户协会(NAMUR)合作,牵头成立了China NAMUR WG 0.2(智能制造)工作组,大力推动自动化技术与物联网的深度融合和广泛应用。

《自动化博览》:推进物联网在中国的发展过程中,产、学、研、用几方面应该如何配合?

王平:产、学、研、用几方面应充分发挥各自的特色与优势,在物联网全产业链中找准自己的角色与定位,完备创新要素、全面协同推进、形成产业联动效应。同时,应该树立物联网事业为先的观念,杜绝本位主义,顾全大局,实事求是,抛弃偏见,注重实绩。


摘自《自动化博览》2016年3月刊


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