“經曆了物聯網應用遍地開花的第一個產業高潮之後
，物聯網產業正迎來第二個發展高潮。”在近日舉辦的聚焦物聯網領域的2021年北京地區廣受關注學術成果報告會期間
，北京科技大學教授
、英國阿爾斯特大學講席教授寧煥生在接受《中國科學報》采訪時說。

對此，中國工程院院士、北(bei)京(jing)理(li)工(gong)大(da)學(xue)教(jiao)授(shou)周(zhou)立(li)偉(wei)也(ye)表(biao)示(shi)
，作(zuo)為(wei)引(yin)領(ling)第(di)四(si)次(ci)科(ke)技(ji)革(ge)命(ming)的(de)核(he)心(xin)和(he)基(ji)礎(chu)
，物(wu)聯(lian)網(wang)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)我(wo)國(guo)乃(nai)至(zhi)全(quan)球(qiu)聚(ju)焦(jiao)的(de)熱(re)點(dian)技(ji)術(shu)
，並(bing)將(jiang)是(shi)經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)的(de)主(zhu)要(yao)推(tui)動(dong)力(li)。

那麼，物聯網產業發展麵臨哪些機遇？對於技術環節中多重“爆炸性”挑戰如何破壁？如何通過人才培養驅動產業發展
？《中國科學報》就此采訪了相關專家。

二次產業浪潮來襲

我國在2009年提出發展物聯網產業後，次年工業和信息化部啟動物聯網產業發展基金，我國物聯網產業和應用隨即進入蓬勃發展時期。“這一時期可以看成我國物聯網發展的第一個高潮，其特點是物聯網應用遍地開花。”寧煥生說。

然(ran)而(er)
，他(ta)表(biao)示(shi)
，由(you)於(yu)這(zhe)一(yi)階(jie)段(duan)物(wu)聯(lian)網(wang)產(chan)業(ye)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)和(he)人(ren)才(cai)較(jiao)為(wei)缺(que)乏(fa)，投(tou)資(zi)環(huan)境(jing)和(he)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)尚(shang)不(bu)充(chong)分(fen)

，很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)的(de)業(ye)務(wu)定(ding)位(wei)和(he)經(jing)營(ying)模(mo)式(shi)不(bu)夠(gou)清(qing)晰(xi)，核(he)心(xin)技(ji)術(shu)和(he)競(jing)爭(zheng)力(li)不(bu)足(zu)，市(shi)場(chang)定(ding)位(wei)不(bu)夠(gou)精(jing)準(zhun)，一(yi)批(pi)物(wu)聯(lian)網(wang)企(qi)業(ye)並(bing)未(wei)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)，幾(ji)年(nian)後(hou)物(wu)聯(lian)網(wang)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)進(jin)入(ru)了(le)一(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)低(di)潮(chao)的(de)時(shi)期(qi)。

寧煥生表示
，當前物聯網產業正迎來第二個發展高潮
，主要原因就在於物聯網發展所需的資金、技術

、市場、用戶、需求、服務都相對豐富和明晰。“這一波的高質量發展會有很多機會。”他說。例如，在技術方麵
，物聯網傳感器和感知技術更趨完善
、網絡傳輸能力更快更強、應用場景和業務需求更加豐富和明確。

對此，周立偉也表示，現階段“大智雲移物”——大數據
、人工智能
、雲計算
、移動互聯網、物聯網的實施已經深入到社會各個領域。5G
、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術與物聯網加速融合，驅動物聯網場景不斷創新
，開啟了萬物智聯的新時代。

風口與挑戰並存

隨著物聯網二次浪潮“風口”的開啟，物聯網相關的技術
、應用正在蓬勃發展。

典型的物聯網包含三層架構——感知層
、網絡層、應用層。以感知技術為例，移動群智感知網絡正在代替傳統的感知模式，成為物聯網領域的“新寵”。

“移動群智感知，將移動感知和眾包思想相結合
，即利用人、車攜帶的移動終端進行感知，並將大量‘草根’用戶的移動設備作為基本感知單元
，實現感知任務的分發與感知數據的收集，完成大規模複雜的感知任務。”北京郵電大學計算機學院副教授趙東對《中國科學報》說。相對於傳統固定部署的感知網絡，它有成本低
、易維護、可擴展性高的優點，在智慧城市建設方麵大有可為。

目前
，移動群智感知的興起正在帶來許多新業態，如“微差事”。一(yi)些(xie)通(tong)用(yong)移(yi)動(dong)群(qun)智(zhi)感(gan)知(zhi)平(ping)台(tai)可(ke)吸(xi)納(na)數(shu)十(shi)萬(wan)普(pu)通(tong)草(cao)根(gen)用(yong)戶(hu)完(wan)成(cheng)群(qun)智(zhi)感(gan)知(zhi)任(ren)務(wu)。如(ru)微(wei)軟(ruan)曾(zeng)發(fa)布(bu)的(de)實(shi)景(jing)拍(pai)攝(she)任(ren)務(wu)，將(jiang)用(yong)戶(hu)拍(pai)攝(she)的(de)數(shu)據(ju)整(zheng)合(he)到(dao)地(di)圖(tu)上(shang)。“用戶甚至可在逛街等日常生活中隨時隨地地做一些感知任務，順便賺點錢。”趙東說。

在當前構建新型能源係統，特別是電力係統的過程中，物聯網同樣大有用武之地。“目前
，我國風電和光伏發電量均位於世界第一
，但占整體用電量目前僅為10%。實現碳達峰
、碳中和，光伏和風電的比例最終或將達到50%~70%。”清華大學機電係副教授、聚焦能源互聯網研究的張寧對《中國科學報》說。

他表示，風電
、光guang伏fu，特te別bie是shi分fen布bu式shi光guang伏fu等deng能neng源yuan的de加jia入ru，使shi能neng源yuan係xi統tong由you原yuan來lai的de統tong購gou統tong銷xiao的de方fang式shi變bian得de發fa散san。同tong時shi
，風feng電dian和he光guang伏fu存cun在zai很hen大da的de不bu確que定ding性xing，且qie需xu通tong過guo電dian力li電dian子zi並bing網wang
，會hui引yin起qi電dian網wang安an全quan穩wen定ding問wen題ti。物wu聯lian網wang將jiang有you助zhu協xie調tiao成cheng千qian上shang萬wan可ke發fa電dian的de主zhu體ti、消納大規模的可再生能源。

“人類曆來生活在複雜多樣的物理空間
、社會空間和思維空間之中。隨著計算機和網絡的發展，網絡空間已成為人類第四個基本生存空間。”寧煥生說。為此，在典型物聯網技術路線——“泛在連接”（感知/網絡/應用）的基礎之上，寧煥生提出了另一種技術路線——“空間融合”，即物聯網作為橋梁推進物理空間和網絡空間的融合。

他表示，盡管物聯網給生活、生產帶來諸多便利，但這兩種技術路線均麵臨“爆炸性”的挑戰。例如，“泛在連接”的挑戰有數據爆炸與有限感知的矛盾（感知層的技術瓶頸）、連接爆炸與高效通信的矛盾（網絡層的技術瓶頸）、應用爆炸與精準適配的矛盾（應用層的技術瓶頸）。“空間融合”的挑戰有身份爆炸（物的身份識別瓶頸）與關係爆炸（物與物的連接瓶頸）。從“泛在連接”+“空間融合”角度來說則存在服務爆炸。

教育“破壁”助推創新發展

“如ru果guo說shuo新xin技ji術shu應ying用yong是shi物wu聯lian網wang的de產chan業ye推tui動dong者zhe，學xue術shu和he科ke研yan就jiu是shi物wu聯lian網wang技ji術shu的de基ji礎chu理li論lun和he新xin技ji術shu的de主zhu要yao創chuang造zao者zhe，是shi物wu聯lian網wang產chan業ye發fa展zhan的de原yuan創chuang動dong力li。”周立偉倡議，進一步促進相關學術思想的生長，為這場物聯網戰略盛會注入新生力量。

基礎研究和技術創新的關鍵在人。在人才培養方麵
，寧煥生表示，國內許多高校在本科階段已設置物聯網專業，大多課程按照“感知層、網絡層
、應用層”dejishutixishezhi。genjujiaoyubuzaiwulianwangzhuanyejianshedekechengtixifangmiandeliangtaozhidaoyijian，genjuguakaodexuekebutong
，yixiegaoxiaoxiangguankechengshezhipianqianduan，yixiezepianhouduan。

多位專家向《中國科學報》表示
，近年來物聯網教育為產業發展輸送了許多人才，功不可沒。但針對這一領域的高度複雜性和學科交叉性，教育也應進一步“破壁”
，以培養交叉學科人才，推進基礎教育與產業發展對接。對此，一些高校已經作出部署。

北京理工大學教授夏元清介紹，北理工自2018年起開始實施書院製培養管理模式，設置睿信書院（信息科學技術、電子信息工程）等9大書院，新生進校第一年不分專業
，培養綜合發展能力。同時，還設置了交叉課程。例如

，北京書院專門負責北京市“高水平人才交叉培養計劃”和“高端人才貫通培養實驗”。

對於實現從基礎教育到產業對接， 張zhang寧ning認ren為wei，在zai注zhu重zhong打da基ji礎chu的de同tong時shi，要yao加jia強qiang實shi踐jian教jiao育yu。以yi清qing華hua大da學xue能neng源yuan互hu聯lian網wang國guo際ji班ban為wei例li，一yi方fang麵mian，其qi本ben科ke課ke程cheng設she置zhi進jin行xing了le一yi係xi列lie創chuang新xin，必bi修xiu課ke程cheng不bu僅jin要yao學xue習xi大da數shu據ju技ji術shu、人工智能、物聯網等信息領域的課程，還要學習傳熱學、工程物理等方麵的跨學科知識。另一方麵
，通過讓學生參加相關國際會議、參觀實際工程項目、參與能源互聯網示範工程項目等實踐教育，讓學生切身體會能源互聯網產業的前沿發展。

“在物聯網應用方麵
，我們的市場足夠大
，信息化發展速度足夠快，走得相對靠前。但高端傳感器方麵仍相對欠缺。”寧煥生說。他建議進一步培養更多創新人才，加強基礎研究，推進物聯網“泛在連接”和“空間融合”兩個技術路線實現跨越發展。