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    尹浩:万物互联——智能终端产业发展面临的挑战
    2019-05-10 00:08 来源:宜宾新闻网

    尹浩

    尹浩。

    嘉宾:中国科学院院士尹浩

    演讲题目:《万物互联——智能终端产业发展面临的挑战》。

    现在人类社会正迈入一个智慧的时代,从第一次工业革命、第二次工业革命到第三次,由信息技术推动的信息革命,现在正在进入由智能技术来推动的第四次革命,叫智能革命,就是我们将迈入一个智慧的时代。李总理在今年政府工作报告当中首次提出“智能+”的理念,我们理解“智能+”相对“互联网+”更体现了基于数字革命的人工智能技术对社会生产的全新赋能,“智能+”成为人工智能技术应用的创新范式,自然我理解“智能+”与智能手机相比是更进一步的智能技术的嵌入,而且这种范式将来在万物互联下,包括农业、交通、医疗、智慧城市都会有广泛的应用。所以说智能终端在这种大背景下将迎来新一轮的,我们称之为叫爆发式的快速发展期。

    大家知道信息技术有一个信息群,叫大智物云。我认为这四种技术是聚合的效应,来推动万物互联迈向万物智能时代,大量的终端,我们的形式不再局限于智能手机,有智能可穿戴设备、智能家电、智能网联汽车、智能机器人等,数以万亿级的终端。整个物联网市场在这种推动下应该是需求全面增加,最传统的我们消费类的,物联网的上半场主要面向消费市场,我们政府主导的智慧城市建设,以及我们产业,也就是制造业主导的物联网,都成为一种比较重要的应用领域,而且这些应用领域的垂直行业很多都是万亿级的市场规模。

    整个发展的主线,我也引用信通院的一张图,三类应用,一个是个体主导的消费类物联网,手机都是面向个人的。还有供给侧主导的生产型的物联网,再就是我们政府主导的智慧城市的物联网。刚才我们看了暖场片,都畅想了我们宜宾智慧城市未来的建设畅想,构成了产业物联网。产业物联网在全球范围内我们可以看出,基本是与消费者是协调同步的,实际是互相促进。生产型物联网其中比较典型的是工业互联网,国家这次也主导成立了工业互联网研究院,这个研究院平台实际上也是物联网在整个产业界落地的具体体现。

    智能群体技术推动了“智能+”时代的到来,整个智能实际上要从描述、诊断、预测到决策形成一个环路,最后要决策控制,而不单单只是一种叠加的APP应用,而是深层次的。所以才有我们相应的网络,包括我们大量的传感器,包括物联网,包括5G、AI、云、边缘计算等,整体推动了这个时代的到来。

    既然市场那么大,自然这个产业生态的竞争肯定是日趋激烈的。现在目前很多国际企业,包括我们国内的,像华为、中兴也是国际性企业,利用自身的优势加快整机、芯片、模组、操作系统、传感器的产业布局。其中有一个特点一会儿我还要讲到,终端和云平台协同一体化成为掌握整个智能终端生态圈的重要手段,包括智能家居成为我们智能手机下一个智能终端产业竞争的重点领域。不言而喻,国家的电信也在加大这方面的力度,整合智能终端相应的芯片、模组、操作系统、产品制造和服务平台等资源,来构成一个面向万物互联的智能终端产业体系。下面我围绕这个体系的构建谈谈我们面临的挑战和如何应对。

    首先我们看一下芯片。芯片是智能终端的大脑,这也是上游的产业,离了芯片你智能终端的智能是无从落脚的。所以从芯片的角度,再嵌入刚才说的那些智能终端角度讲应该是两大类。一类是大家知道集成在传感器、无线模组中的实现特定功能的芯片,实现感知数据、采集数据的传感器,各类传感器,实现通讯的就是我们通讯的模组。再一类就是体现智能的,就是嵌入在设备中的,提供大脑功能的系统芯片,包括嵌入式处理器,物联网处理器等等,集成相应的软件、人工智能的算法。其中有一类是无线模组,再怎么样万物互联,你终端是需要联网的,现在大家都生活在一个网络化世界,我们拿着智能手机,有一天不带智能手机就感觉跟这个世界脱离了。所以我们联网的模型模组,它就是一个挑战,它需要支持广域的互联,还要支持局域的互联。它有兼容性要求,要兼容多种通信协议,这个协议里边还要考虑体积、干扰、功耗等工艺要求,还有一些用户的定制化要求,智能家电的通信,面向智慧城市的井盖管理、路灯管理,对模组的要求是不一样的,是需要特殊定制的,还有多功能的要求。除了传统的联网功能以外,更多还要融合、感知、导航、定位,一些前端数据处理的功能,有可能现在作为通信模组都要嵌入进去。比如窄带物联网,17年通过标准以后,工信部主导下三大运营商纷纷基于LTE建立了三个覆盖全国的窄带网络,它对于刚才说的通信终端的要求就需要低功耗、低时延,还要高抗干扰,还要价廉物美,现在的模组20块钱以下,不能像智能手机一样面向人的可以贵一些。但是我们也可以看出,这样的需求对我们芯片模组来讲是难得发展的机遇,反过来看是一个机遇,新一轮的增长我认为这个通信模组带领下,包括5G和物联网的应用,还有一些国际大背景。我认为在这个核心芯片上应该重点关注三个方面。一是关注低功耗处理技术和面向物联网应用的集成电路设计工艺,这个工艺我觉得一定要强调,很多你造不出来,设计能设计出来,但是你造出来的质量就是不行,你是工艺问题。第二是注重面向重点领域的好性能、低成本、微型化、集成化、低功耗芯片和通信模组的研发。再就是要关注提升芯片的设计、制造、封装、集成和可靠性的研究。

    第二是传感器。有人说是物联网万物互联的五官,你所有的采集来源感知来源是靠传感器,传感器的种类不说了,广义的传感器现在已经推广到很多了,包括条形码、二维码、雷达、摄像头现在都是传感器的表现形式,也是一种终端功能的体现。智能传感器我个人认为在行业中应用发挥基础性的关键作用,可以高效采集信息,处理交换信息,它的精度、时效性将会显著提升。关注的重点,我认为首先是核心敏感元器件技术,包括生物材料等它的结构和工艺。第二是集成化、微型化、低功耗等,也必须关注。它的应用领域就不说了,大家可以想象它的空间是巨大的。

    再一个就是操作系统。大家知道这个操作系统对于物联网万物互联下的嵌入是千差万别的,而且它的重要性下联网络、上接服务,通过操作系统能够很好地屏蔽承接这种碎片化的物联网应用的服务,这个不言而喻。所以我个人的观点,业界也是这么认为的,操作系统是万物互联时代一个战略的制高点。我们可以举出一个例子,PC和手机时代的系统霸主在物联网时代能不能延续这种地位?大家知道个人电脑进入千家万户,微软抓住了机会,成为电脑操作系统当仁不让的霸主。智能手机是大家现在随身必带的标配,谷歌和苹果抓住机会,成为现在的两大垄断,当然苹果是走封闭路线,它自己自称体系。谷歌的安卓走的开放路线,围绕这两大系统构建操作系统,构建了手机的生态环境。万物互联时代,面向我们这些各种行业嵌入式的操作系统,市场机会我个人认为已经开启了,海量终端都是基于智慧终端。所以我想这种环节的关键,兵家必争之地,整个产业会呈现群雄逐鹿的一种壮观景象。大家可以看出我们现在的BAT,包括我们谷歌,包括华为,都推出了相应的IOT的操作系统,这个操作系统平台的一体化成为掌握主导权的重要手段,所以谁会成为我们万物互联的智能终端的操作系统,我们可以拭目以待,这种战略视野和产业整合是很重要的。这个发展的重点要关注两个,一个是用户交互性的操作系统,另外就是面向工业控制和车联网的实时的操作系统,就不展开讲了。

    大家提到万物互联、智能发展不得不提到5G,5G的两大场景,一个移动互联网面向人的,一个是面向物联网的,分别是三大场景,一个面向人增强的叫增强型移动宽带EMbb,后两种是面向物联网的,现在的5G国际标准通过了,现在的国际标准只是针对第一种场景的,后两种场景,特别是低时延、高可靠的,面向车联网和面向工业互联网的应用场景的国际标准目前还没有通过,正在征求好的提案,所以还有一些路径要走。这种场景面向各种行业应用,实际上它的场景是千变万化的,各种场景的应用怎么智能终端很好满足,实际这是巨大的挑战。这种挑战其中有一个技术可以很好承接,也就是移动边缘计算技术,把云计算往下边缘更好承接,而且这种计算技术更多的是一个相对的概念,我个人认为不光是网络的边缘计算,更多的边缘计算能力要嵌入各种各样的智能终端当中来促进我们终端与行业应用的快速对接和应用落地,所以赋予了云边协同的储存能力,应用场景就不说了。还有安全方面,我不展开讲了,终端的安全对物联网安全更加重要,涵盖硬件、固件、软件,如何轻量化防护,智能算法怎么保护,这非常重要,包括我们协议的防护,因为都有智能了,智能被人家黑客应用以后反过来就被人家操控,所以这个引入的安全风险也要更加巨大。包括我们这个例子都不言而喻了,我就不展开说了。包括车联网的,给它操控的工业互联网一样。黑客利用人工智能技术也可以绕过你的风险,当然我们也可以用它检测这些漏洞。

    总结一下,万物互联推动智能终端市场迎来新一轮爆发式快速增长。面临诸多挑战,在这些挑战的产业环节我们要加强核心芯片、模组、操作系统、传感器、行业应用和安全等关键环节的创新,大家知道创新驱动已经上升到国家发展战略了,今年是农历猪年,而且是金猪年,互联网曾有一句名言,站在风口猪也会飞起来,问题是我们站在风口上吗?风停了猪是没有翅膀的,如何避免摔下来的风险?所以构建一个智能终端产业可持续发展的生态环境,我认为愿景是非常美好的,值得期待,但任重道远。

    作者:黄铄然 编辑:余丽 责任编辑:杨湖平
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