專訪丨清華-伯克利大學深圳研究院張林:物聯網的價值被大大低估
11月5日, ACM智慧感測系統大會暨ACM智慧建築會議buildsys 在深圳成功舉辦。論壇由計算機機器協會ACM(Association for Computing Machinery)主辦,清華-伯克利深圳學院(TBSI)承辦。智慧感測系統大會SenSys是ACM舉辦的頂尖學術會議,至今已經進入第十六個年頭,值得一提的是,今年是SenSys首次來華,明年會議將在紐約舉辦。
會議聚集世界頂尖學者,解決感測智慧系統各個系統層面問題,涉及無線通訊和網路、嵌入式系統和硬體、能量收集與管理等眾多學界、工業界的前沿技術及熱點應用話題。
清華-伯克利深圳學院 院長 張林 作為大會主席,在會議上發表了演講。張林,清華大學長聘教授、博導,現任清華-伯克利深圳學院院長,研究方向覆蓋無線感測器網路的各個方面,包括系統體系結構、協議設計與效能優化分析、感測資訊的提取與處理等領域。他本人與智慧感測系統大會SenSys淵源頗深,十二年前,中國第一篇發表在智慧感測系統大會的文章,就由張林和學生共同撰寫。
會後,億歐專訪了張林,從產業發展、學院建設、地區角色多角度探討了物聯網產業的發展現狀與未來。
物聯網被低估,打破三塊孤島
近年來出現了許多熱詞:工業4.0、CPS、智聯網、大資料、雲端計算等等。新概念的提出都得益於物聯網三大技術——通訊技術、計算技術和控制技術三者相互融合。因此,在物理世界、人類社會的基礎上,出現了一個嶄新的“資訊世界 ”。利用感測器、嵌入式計算裝置、通訊裝置、各類消費類和工業類的物理設施採集、傳輸、分析、控制、反饋物理空間中的資料,將萬物聯絡在一起,達到重構物理世界的目的,最終影響人類的生產生活和社會治理行為。
要讓萬物“被感知、能感知”,感測器扮演重要角色。在當今智慧城市建設中,無線感測系統覆蓋了政府公共基礎設施、工業、建築、交通、電力、醫療、城市供水等諸多領域 。
相較於當下人工智慧技術的“熱”,張林認為,物聯網受重視程度偏“冷”,一直不溫不火。 人工智慧產業存在一定的泡沫, AI技術的發展遠不如資本講的故事那麼美好,AI目前的核心工作是特徵提取,“將人工智慧與物聯網結合,才有可能創造真正的未來。”
張林表示,物聯網產業應用遇到壁壘,與三個“孤島”有關:分別是資料孤島、裝置孤島和行為孤島。要實現物聯網產業的快速奔跑,首先要在技術層面打破三個孤島,實現互聯。
資料孤島,指從物理感測器和虛擬感測器(非實體化,但擁有大量資料)中採集到大量使用者資訊的所有者互不開放的狀態,資料無法自由流動。
裝置孤島,與資料孤島同理。各機臺、裝置不能形成統一叢集,以實現在一定條件下所有裝置的控制共享。目前,機器只聽從於各自的“主人”。最顯著的例子就是智慧家居,家庭中的熱水器,空調,電飯煲,煤氣,安防等裝置常常不能連線到一起。
行為孤島,指人們作為行為主體常出現矛盾且僵持的局面。出於利益最大化的考慮,誰也不願意改變僵持的現狀,踏出積極的下一步。總體來說,是人與人之間呈現“非合作”狀態。在博弈論中,這一現象又被叫做“納什均衡”。這樣的狀態,常出現在物聯網企業之間。
張林認為,重要的是在資料、裝置與行為主體中建立起“良性合作機制”。 資料並不是不可以互相拷貝和使用,相反,是可以成為商品交換的。科學問題研究的是:如何建立一個既保證資料的個人隱私、又兼顧商業利益的權衡模式。 三個孤島一旦打破,物聯網產業將迎來快速的奔跑時期。
誰能吃到螃蟹?學科交叉和產業融合
雖然張林認為物聯網產業被整體估低,但具體來看,在物聯網應用層,某些領域發展速度較快,發展勢頭較好。比如我國的智慧安防、智慧交通建設吸引了大量資本和產業力量,由此帶動了智慧感測網路系統的發展。
以智慧安防為例。據瞭解,中國已經建成世界上最大的視訊監控網“中國天網”,視訊鏡頭超過2000萬個。其中,網路攝像機的普及、網路攝像機對上一代模擬攝像機的升級改造、以及安防產品的折舊維護與更換,也相應帶動了智慧感測器行業的發展。
由此說明,一個行業要跑的更快,要考驗的不僅僅是技術邏輯。張林說:“ 為什麼跑得快和跑得慢有區別?背後一定有技術邏輯、產業邏輯、商業邏輯。 安防與交通物聯網系統有自己的商業模型。如果沒有商業模型,技術也許很棒,但是沒辦法落地推廣。所以,物聯網技術發展討論不是一個純技術話題,而是要在三大主流技術(通訊技術、計算技術和控制技術)融合的基礎上,加上該行業專業知識、商業環境、社會環境等種種因素綜合考慮的。真正能把智慧城市做成功的企業和政府,一定把某個場景下背後的邏輯設計想的很清楚。
由此說明,物聯網是一個立體的、綜合的、複雜的系統工程。要解決千萬個數據的採集、感知、傳輸、組網、通訊、資料分析挖掘、控制和反饋時, 一定要用交叉學科的知識去解決。
“從方法論的角度出發,交叉很重要。資訊學科人才本身要完成一次學科交叉,再與工業界相關領域專家知識融合,進行二次交叉,這個細分賽道才會有機會。”張林介紹。
張林以清華-伯克利深圳學院的實際情況舉例。清華-伯克利深圳學院成立於2014年,在院系設定中,突破傳統大學綜合型、條狀的院系劃分,沒有給教師做院系的細分,而是成立了圍繞 環境科學與新能源技術、 資料科學與資訊科技、 精準醫學與公共健康的3大跨學科研究中心 ,構建創新的學科交叉人才培養體系。
在與業界的具體融合上,學生們除了選擇來自清華與伯克利加州大學的學術導師以外,更要選擇一位或多位工業導師,後者以聯合指導的方式,幫助學生完成必修課程及科研專案。“交叉學科的先進研究加上和工業界有大量合作,從第一天開始,TBSI就希望對工業界有貢獻。”
從歷史上看,清華大學曾經在中國眾多產業發展的過程中承擔了核心技術研發的工作,也承擔了很多企業的研發任務。隨著產業的發展,現在很多企業已經擁有了自己強大的研發能力, 這就要求高校必須要向創新上游、更基礎的領域發展,承擔企業不能做、不願做的東西,在“競爭前階段”的研究領域,建立起開放的前沿學術成果平臺,與更多有實力的國際高校,更多有遠景的企業達成合作。 今年,在TBSI的基礎上,清華大學深圳國際研究生院一期工程啟動,為觸達更多國際化教育資源、產業資源奠定基礎。
從智慧城市的產學交融上,以TBSI在深圳建立的“ 深圳建設產業共享創新平臺 ”為例,張林認真地說“這個空間,不應當是教授的玩具,而是讓教授、博士生、碩士生和產業科學家一起做專案,增強學界與產業界合作。”
該產業共享創新平臺對標的是位於太平洋東岸、舊金山灣區的感測科研機構先驅——伯克利的奈米實驗室(NanoLab)。該中心集合了一群優秀的科學家做技術型研發,對微奈米尺度感測器、移動機械元件、微流體的材料工藝和系統進行跨學科研究。被稱為在半導體行業“力挽狂瀾式發明成果”擁有者、著名的鰭式場效電晶體(FinFET)發明者、伯克利加州大學傑出榮休教授、美籍華人胡正明(Chenming Hu)也曾在該中心工作過,該發明成果延長了摩爾定律的有效期,胡本人也獲得美國科學界最高獎——美國國家科學獎。伯克利感測執行器中心與產業界結合的一種形式是,其中一部分運營資金來自會員費,工業會員可以獲得該中心的所有研究結果,為技術轉移創造獨特機會。
智慧感測系統乃至智慧城市的建設都離不開高新人才。 深圳是粵港澳大灣區的一顆明珠,在製造業的競爭比較性優勢在喪失,勞動力、環境、土地資源被消耗的今天,大灣區需要提升邊界利潤,就需要頂尖的高校做人才的聚集、凝結。 一千人的博士碩士專案,能夠凝結上萬顆創新性大腦帶動經濟增長。“要推動附加值低的實體經濟向附加值非常高的實體經濟轉變。”張林說。
一直以來,技術都是推動商業環境進化的重要因素,而目前最熱的技術升級趨勢,無疑是人工智慧。當下,儘管人工智慧行業本身已經進入了一個平穩的發展期,但它對於各行各業的賦能卻正在以更熱烈的姿態進行。
2018年11月30日上午,億歐將在北京國貿大酒店舉辦“新技術·新動能創新者論壇”,以技術為核心要素,從行業角度出發,探討新技術趨勢下,企業如何把握升級機會、跟上時代節奏,在諸多競爭者中脫穎而出。
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