“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
， zhangningrenwei
，zaizhuzhongdajichudetongshi，yaojiaqiangshijianjiaoyu。yiqinghuadaxuenengyuanhulianwangguojibanweili，yifangmian，qibenkekechengshezhijinxingleyixiliechuangxin，bixiukechengbujinyaoxuexidashujujishu、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。