万物互联时代 物联网高质量发展催生产业新机 ——专访北京科技大学教授宁焕生

科技日报记者 朱丽

作为新一代信息网络技术的高度集成和综合运用代表，物联网已成为新一轮产业革命的重要方向和推动力量。那么，物联网的发展现状是怎样的，未来又将走向何方？由北京科协主办的“2021年北京地区广受关注学术成果报告会（物联网领域）”日前举行，北京科技大学教授、英国Ulster大学讲席教授宁焕生在接受科技日报记者专访时表示，物联网经历了从遍地开花到相对低谷的时期，如今又迎来了第二波发展高潮，行业生机无限。

物联网产业生逢其时

物联网是指通过各种传感设备，按约定的协议把任何物品与网络联接起来，进行信息交换和通信的网络。

据宁焕生介绍，早期的物联网概念源自1999年MIT提出的基于RFID（射频标识）技术的物品识别与跟踪系统（称为EPC系统）。真正把传感器从RFID扩展到一般性传感器、提出物联网的概念，是在2005年由国际电联（ITU）提出的。

2009年，我国开始大力提倡发展物联网，这一“新生”事物乘势开启新征程。从2010到2015年的五年间，是物联网发展的第一个阶段。彼时，工信部等设立物联网专项基金扶持物联网产业发展，技术研发类、产业化类、应用示范与推广类和标准研制与公共服务类等蓬勃“生长”。随后，以智能电网、智慧城市为代表的大范围跨应用的行业物联网和地域物联网迎来发展期。

中国通信工业协会的数据表明，随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展，中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的1.5万亿元。随着国家政策、经济、社会及技术等快速发展，预测到 2022 年我国物联网产业规模将超 2 万亿元。

“现阶段的物联网在跨平台、服务以及智能化方面，开始进入第二波物联网发展高潮。我国正在构建跨应用、跨平台的物联网关键基础设施和关键技术。”宁焕生进一步举例，如建立物（对象）、商品、的统一身份模型，便于信息交换，以适用于远洋物流、全球物流等跨平台应用场景，如统一的物品标识方便各国家、口岸进行电子通关。

愈加完善的传感器、通信网络、云边端数据平台和各种应用，加速了这一波高潮的到来。随着人工智能、大数据、云/边缘计算等技术的发展，资金、技术、市场、用户、服务等相对明晰，在宁焕生看来，“这一波的高质量发展是有很多机会的”。

走出低潮焕发“第二春”

当然，任何行业萌芽期的繁荣未必恒久。几乎所有数字信息领域都经历了产业化之初泡沫形态的高潮，再到泡沫破裂之后的低谷，若该领域的确拥有着应用价值和经济价值，在低谷调整一段时间过后，会重新崛起。

反观物联网，在行业发展的初始阶段，一些物联网概念性的应用遍地开花。但因业务模式不够清晰、核心技术不够有竞争力、市场定位不够精准、知识积累相对有限等多重因素，有相当一部分企业没有扛过来，而主营基础设备、传感器、公共服务平台，以及为特殊领域和特殊行业提供支撑的企业则在物联网领域愈战愈勇，收获颇大。

在宁焕生看来，限于当时的支撑技术、投资环境、市场需求等因素，行业必然要经历这样一个相对低潮时期，进行重新洗牌。

据工信部此前表示，经过多年发展，我国在物联网操作系统相关技术研发、标准研制、产业培育和行业应用等方面已初步具备一定基础，但也存在缺乏自主可控的基础软件、关键核心技术和标准有待突破、产业基础薄弱、全球竞争力的生态系统尚未建立等问题。

当前,物联网正进入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段,迎来重大的发展机遇。面对第二波行业高潮的市场“呼唤”，国家层面正在积极推动物联网行业健康有序发展。记者看到，在最新发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中，“物联网”被划定为7大数字经济重点产业之一，全文5次提到“物联网”，并对重点领域进行部署。行业发展有了十足的“底气”。而从技术层面看，这一波行业高潮，更多地贴上了“智能”标签，更多地被称为“智能物联网（AIoT）”。

学科建设应向研究生方向倾斜

行业人才能否跟得上理念、技术、应用的更迭，直接关系整个行业的发展，因此人才培养和储备至关重要。“目前，在国内，物联网专业限于本科层次，并没有研究生物联网专业，物联网专业的本科生如果继续上研究生，就需要选择计算机、通信、控制等相关的研究生专业，从这个角度讲，物联网专业的本科生在读研这个出口上还有一点不顺的地方”，宁焕生表示，“但从招生代码上看，物联网专业的代码是放在计算机大类下面的”。宁焕生继续表示“物联网比较适合作为研究生阶段的研究方向”。

目前，国内高校普遍开设了物联网专业，但专业课程设置大不相同。据宁焕生介绍，教育部在物联网专业建设的课程体系方面给了两套指导意见，一套偏前端，电子类基础课程、感知与通信方面的课程多一些；一套偏后端，计算机类基础课程及专业课多一些。这主要是因为各个学校办学主体不一样。

“有的学校是计算机学科办物联网专业，有的是电子，有的是通信，有的是自动化，谁办的就像谁。”宁焕生坦言，这种情况也是发展过程中的必然，物联网专业知识体系较多，涉及面宽，在本科四年当中还要上一些基础课，所以只能做适当的裁减，结合各类高校实际的师资情况和实验设施进行教学安排。这也就导致了物联网专业人才培养质量参差不齐，社会上对物联网专业的办学看法也是褒贬不一。

与此同时，国内不少交叉学科背景的硕士、博士、科研人员都在从事物联网方向相关研究和应用。“现在的物联网专业，我们办了这么多年，从陌生到逐渐成熟的阶段，为物联网领域输送了很多人才，对产业的发展和推动，还是功不可没的。”宁焕生如是说。

新理念新技术催生新文明

记者了解到，在现有物联网概念的基础上，宁焕生引入了思维联网，建立了一个新颖的赛博物理社会思维空间（根据国际上的说法，这里用“赛博空间”指代“网络空间”），并据此提出了一个既涉及科学、技术，又涉及科学技术框架的知识体系——基于赛博物理社会思维空间的物联网知识体系。

赛博空间里包含数据、信息、知识和智能，人脑里同样如此（数据、信息、知识和智慧）。在宁焕生看来，物联网主要指做物理空间和网络空间的融合和连接。除此之外，网络空间和社会空间的融合是人联网（IoP），物理空间和思维空间的连接是思维联网（IoTk）。

提及当下智能物联网的研究热点，宁焕生分别从“泛在联接”和“空间融合”两种不同的技术路线，给出了若干建议。例如，身份标识与建模问题，“在网络空间，我们有很多身份——社保里有，微信里有，微博里有，交通里有，公安局有，还有医院及学校里的注册身份、邮箱等，每逢注册必有身份，因此在网络空间里你有无数个身份，导致‘身份爆炸’。但物理世界中的你只有一个。这就是‘网络空间中的身份爆炸与现实世界里的身份唯一的问题’，解决这个问题，需要开展对象的统一身份建模，将网络空间中无数的身份和信息，聚合成一个行为主体身份，并汇聚与此身份对应的相关信息。”

万物互联时代，一切皆有可能。物联网及物联网驱动形成的网络空间，必将带来不可思议的生活体验，也将改变着人类的科技史、文明史，有些将颠覆人类现有的哲学、伦理、道德、宗教和认知等。