編者按：2019年6月5～6日，“未來能源大會（FEC2019）暨第十五屆中國能源戰略投資論壇”在北京中奧馬哥孛羅大酒店召開。本次未來能源大會匯集了國內外、中科院、工程院院士專家，共同探討"傳統能源"向"未來能源"轉型融合的趨勢。會上，北京郵電大學信息理論與技術教研中心的副主任李永華發表了題為《物聯網技術發展研究及未來應用》的主旨演講。

以下內容為中國能源網根據現場實錄整理而成，未經本人審核。

各位早上好！

非常高興有機會跟各位聊一聊在能源方面，在物聯網方面的一些理解。

我是來自北京郵電大學，叫李永華，我的主要研究方向就是智能物聯與大數據，智能物聯與大數據跟我們能源行業是息息相關的。所以今天我主要從我們實驗室研究的角度來探討一下我們的研究與未來能源它們之間的關系。

在無處不在的能源條件下，我想未來的社會物聯網信息跟能源是緊密結合在一起的。所以受咱們大會的邀請，我非常榮幸來這里跟大家做一個交流。我知道在座的可能跟我不是一個行業的，只有我是在IT這一行的，大家可能都是能源行業的比較多一些。

未來社會的發展應該是能源為主，咱們前面國家電網也提出來“三型兩網”，解決互聯網和智能電網之間的關系。實際上解決這個問題，就是從消費互聯網向工業互聯網的轉移，二者如何有機的結合在一起，是機遇也是挑戰。我們如何來將未來的IT技術應用在我們的傳統能源行業里面？這是未來非常非常重要的研究內容。

實際上現在我們很多的地方已經用物聯網了，比如最簡單的我們開車通過ETC通道，這實際上就是物聯網最簡單的應用，如果從未來的發展層面來看，我們人類社會將和未來的信息社會共同一起構成CTS，我們稱之為“信息物理社會”。我們當前社會假如說我們稱之為物理社會的話，都是物理實體，那么在上面疊加一層信息社會，這兩者加在一起就是未來社會。

你想想現在我們信息化遠遠沒有達到和我們現在物理世界持平，每個物理世界都會有信息的傳輸交換的能力，所以未來的信息社會它的發展潛力非常巨大。正是這樣，5G在未來的發展過程中，會扮演非常重要的角色，因為5G低延時、廣連接、大覆蓋這種場景，這對物聯網發展提供了最基本的條件，所以5G將是一個萬物互聯非常重要的接入點。

物聯網實際上源于互聯網，互聯網我們大家很熟悉，互聯網我們實際上是解決人跟人之間的關系。前面我們說互聯網前半場，阿里解決了人和物購買之間的關系，微信解決了人跟人之間交流的關系，對不對？這已經發展到一個瓶頸了，如何再向前發展，這是一個未來非常重要的研究方向。

在互聯網基礎上延伸，將物也連入到我們網絡當中，這就是未來我們的發展趨勢，也就是物聯網的產生。

從用戶端，包括人、機，我們說以前我們是人是H，以后會H2M，M是機器，都會出現這種通信的方式。以及在這種方式上產生之后的一些后臺的數據，大的數據的處理，人工智能的應用。所以物聯網跟未來的能源行業會緊密的相關，不僅僅是由于它們之間會產生數據的交換，更重要的是這些數據在沉積下來之后，產生大量的數據為我們未來人工智能的發展起到一個非常重大的推動作用。

所以如果你研究物聯網，那么你一定會知道物聯網的三架馬車，第一個是物聯網；第二個是大數據；第三個是人工智能。這三個是緊密的結合在一起的。那么物聯網提供所有的物體、人之間數據的連接與交換。大數據它提供的是什么？相當于我們現在能源行業的石油、煤炭這種的，然后就是我們的人工智能，通過大數據我來挖掘你未來的發展潛力或者是一些規律。這就是我們未來發展的趨勢。

實際上物聯網從1995年，當時比爾蓋茨就已經提出來這個概念了，之后又經過，包括美國麻省理工MIT，以及國際電信聯盟2005年發布的報告里面在推動這個事情。2008年，IBM，就是美國，美國提出來“智慧地球”，管地球上的事情，中國提出來“感知中國”，中國是把自己的事先做好。從2008-2015年物聯網一直在向前發展，發展過程中我們遇到了各種各樣的問題，首先第一個問題就是物聯網如何能互聯互通，大家可以想一想，我們很多東西都可以控制，比如大家家里有各種各樣的電器，你下載app來控制。但是你想想如果你家里邊所有的物體都會用這一個app實現控制嗎？不會的，所以會有很多很多的app，很多很多廠家，怎么解決這個問題？這就是物聯網標準的問題。

實際上物聯網從它的領域上，它包括本地的控制，可能我們很多的數據都是從本地產生的，控制也是70%80%在本地控制，所以這是我們一個非常重要的物聯網的場景。比如我舉個例子，石油行業算能源行業了，鉆井，石油鉆井，實際上它就在本地產生這個數據就可以服務支撐它來做人工智能，我們也有一個項目跟中海油在做深海鉆井大數據的服務。

而遠程控制呢，比如說我們遠程控制以一個報警信息，關鍵信息，這種關鍵的信息可以遠程，或者可以公開的信息可以上云。而且你像本地控制有一些信息你是不想向外披露的，有些隱私的信息。我們國內對個人的隱私信息可能保護的沒有像國外那么的嚴厲，國外為什么物流發展非常慢？舉個例子，英國它送一個快遞，根本沒法知道你在哪，也不知道你是誰？他就一個號，像國內你什么手機啊，當然這個有好處，也有壞處，好處就是說你可以非常快的把信息進行交換，不好處是什么？你的信息全都披露出來了，全都知道了，經常會有廣告給你打電話。

這個遠程出來的物聯網另一個研究方向就是邊緣計算，你在邊緣側，比如5G上來之后，很多的事情是在基站上來做響應的，因為你沒有辦法去云上面做響應，因為云上面第一帶寬不夠用，相當于你路沒那么寬；第二你反應時間沒那么長，比如自動駕駛等你反應過來，車已經撞了，你不可能在云端反應，一定是本地端用邊緣計算完成它的工作。

物聯網實際上最主要的一個事情就是怎么樣來定義這個“物”，這個“物”是啥？有很多的定義方法，一個東西我們從不同側面來定義它都沒有問題。有兩種定義方法：

1、我定義你這個東西本身，你東西是什么？我給你進行描述，這個實際上跟我們現在描述各種各樣物體是一樣的，最簡單的人，大家都知道人長啥樣，但是具體的人都不一樣，但是一說人兩個眼睛，一個鼻子，一張嘴。物聯網定制一類東西，假如空調是一類東西，具體的空調都是什么？然后再用具體的標準操作手段，要構建、檢索、刪除，這幾個標準的操作援引，這是物聯網跟互聯網相通的。

2、我定義很多種方法來處理這個問題，在物聯網上面，我定義很多種上面。

現在這兩種方法都有，但是對應物聯網，對于我們說物聯網很多終端它是一個受限設備，所謂的受限設備就是我能力有限，它存儲能力跟處理能力都有限，但是它量非常非常大，大家想想這種應用場景是不是非常非常多？非常多。

講到物聯網怎么樣定義，定義完之后物聯網之間怎么相互通信，通信的層面還有很多，我們知道網絡都分層的，一層一層的，大家用互聯網大概稍微了解一下，比如你wifi怎么樣，就是管一個連接，然后再上面比如我們通過IP，大家互聯互通，然后再上面我們知道，你手機可以同時運行多個程序，這多個程序它怎么區分的？它怎么知道這個信息就到你這個程序或者到那個程序，上面需要你手機分配到它端口。然后再上面就是各種各樣的比如微信啊、QQ啊、支付寶這些應用，所以相當于下面一個操作系統支撐上面若干個應用，所以在不同的層面上互通。

連接互通，比如wifi，一個wifi網絡通信沒問題。平臺互通，比如我在同樣一個平臺里邊，假如說咱們百度或者是阿里，這些物聯網平臺有好多，我們都連通。服務互通，比如我智能家居、智慧醫療它們這個能不能互聯互通，這個家居跟醫療有很大的關系，因為你天天在家里面，你身體的很多數據都直接產生在你家里面，如何把這些數據轉化成你平時一些身體基本的關鍵數據，儲存在你的網關上面，或者邊緣計算側，比如我心跳不正常了，我會立刻通知我遠程的醫療，遠程醫療會對你身體做出反應，這個是未來不同的垂直應用之間的互聯互通。

包括我們能源行業里面，比如我用戶側，以后用戶是不是可以發電？我用戶是不是能上網賣電？是不是可以？現在是沒有，你以后不能說沒有啊。比如我家里面既能發電還可以用，但是我有些電發完之后我用不了，我也想上網賣，這個事情能不能行？未來一定會有這種模式的。剛才涂博士也說了，可再生能源，可利用能源都在這個范圍之內，怎么完成這個工作？物聯網首先就是把信息這個環節打通，你需要知道誰需要，誰有。

在應用層面，我們可以簡單的看一下，感知、連接、平臺、應用，這是物聯網一個基本的架構，非常基本的架構。不管是哪個行業，基本上跑不了這幾個架構，哪個行業的應用都是關于這幾個層面的具體化。你每一個項目，或者每一個行業去應用的時候，基本上離不開這幾個層面，這是抽象物聯網的概念。

國際上也有些標準組織做物聯網這個事情，要想互聯互通必須有標準，哪個標準行？哪個標準未來可用？這個是非常重要的，時間關系，不再說了。

我們國家也有自己的國家標準，比如接口的描述，包括信息安全啊，各種各樣的標準，咱們國家也都有。

所以物聯網的發展它實際上比如從工業方面，相當于我們說互聯網下半場智能制造啊，我們國家，包括美國，包括歐洲都已經提出來這個發展方向了。從垂直領域來看，有各種各樣的比如智慧社區、智慧農業、智慧農業等等啊，都在轉型，你一定要去轉型，你不變的話，那你要被淘汰了。

那么技術的融合包括我們說物聯網，實際上物聯網一說它都在里面，包括大數據、人工智能、區塊鏈、邊緣計算這些個你能知道的，未來在我們的物聯網里面都會用到。所以物聯網實際上你說它是一門技術也可以，你說它是一種社會或者是一種什么都可以的。它非常廣泛。

所以它的現狀，包括這六個層面，傳感器我先要獲取數據，然后傳輸，然后處理器進行信息處理，再通過邊緣計算或者是云計算進行信息處理，然后再進行各種各樣智能化的應用，這都是未來發展的趨勢。

隨著互聯網的業務逐漸成熟，物聯網也逐漸的進入我們的視野，未來各種各樣的物體跟你之間都會產生交互。比如說我們娛樂、制造、購買這些東西都會跟你產生很大的關系。

所以從技術發展來看，物聯網技術是多重技術疊加，最早期傳感器+智能手機，這個是解決點對點連接的問題。再往后發展就是物聯網+云計算，包括現在物聯網+人工智能+區塊鏈，未來物聯網+云+邊緣計算，就是邊緣計算相當于咱們說的章魚的八個爪，然后云相當于大腦，但是你不可能把所有的事情都放大腦上去處理，那在邊緣側把一些信息要處理好。

物聯網技術發展態勢，三大內生性動能：網絡、平臺、新技術，三大周期性動能：基礎設施建設、基礎行業轉型、技術升級，這個慢慢一定會轉化為我們國家的消費動力，我們國家這么大的市場，物聯網的發展它的應用場景太多太多了。

物聯網產業從感知域到網絡域到應用域，你想想如果一個wifi連接了好多傳感器，你在不同行業應用就是不同的項目，不同的垂直行業，所以它這個發展是非常非常多的。

市場規模到2025年是250億的設備，6萬億美元，這是非常非常大的，與它相關的市場經濟大概是36萬億美元，這是預測啊，可能還遠遠不止這些，隨著5G的上馬，物聯網會加速的發展。

物聯網從早期，我們說上面是物聯網，下面是智能制造，它倆融合，以及物聯網單獨發展，以及物跟人，人跟人，物跟物之間的交流，這是一個簡單的發展趨勢，大家看一下。

技術挑戰這一塊：

第一個就是芯片，芯片是物聯網最根本的東西，大家不要一提芯片就覺得好像沒什么自信，實際上很多芯片我們國家已經做到了，東西方芯片我們都是有替代品的。

第二個就是技術，各種各樣的技術都有，你怎么讓它們互聯互通，這是一個非常大的挑戰，因為每個人需求不一樣，你怎么讓他們需求達成一致，眾口難調。

第三個就是產業，產業上面我們有芯片，有模組，包括軟件，包括硬件，再包括各種各樣的安全，前一段時間也暴露出物聯網有些被攻擊的攝像頭，有丟這個丟那個的，反正安全這個東西是相對的。比如以前咱們銀行存折密碼，我現在就知道你現在存的銀行密碼就是6位數字，你可以算一下，它總共可能的組合有多少種？就是10的6次方。你想想就這個數字，我就挨個試，肯定不是人試了，肯定是電腦機器去解密碼，用不了多長時間就解出來了，你都不用特別高級的什么銀河啊、太湖之光啊，你就一個手機就解獲了。

所以物聯網的產業鏈非常非常多，包括芯片、模組、平臺、操作系統、智能硬件、集成等等等等，所以這個包含非常非常多的產業鏈，所以你在哪個產業鏈做好，在未來都可以站在風口上，沒有問題的。

我簡單說了，因為時間關系。

物聯網發展從人工智能和物聯網，我們說物聯網發展的目最后肯定是應用層面，一定是人工智能，包括算法，包括推薦，這都是人工智能領域。從基準的控制，現在我們說從控制它到交互，到未來的生態系統，這個都是物聯網在這個行業里面的具體落地，具體應用。

講到這個，沒有辦法脫離的一個事情就是互聯互通，你不同的協議之間怎么互聯互通，比如你既有藍牙的設備，也有wifi的設備，怎么互聯互通？只能找一個，假如我們路由器也好，邊緣節點也好，既能跟wifi通也能跟藍牙通，這是最簡單的。高層的還有什么？都是wifi的話，你就不一定能通了，還有平臺啊，還有語義啊，所以自有的東西越多，你能夠互聯互通的可能性就越小。公共的東西越多，你這個互聯互通的能力越高。

這是物聯網+邊緣計算，今年最火的就是邊緣計算，因為物聯網里面涉及的東西太多的，如何來具體的實現這個物聯網，怎么樣來落地？咱們就說落地？邊緣計算是一個很好的落腳點。

比如我們家里邊就可以做邊緣計算，我們說石油鉆井，鉆井附近就可以做一個基本的節點，比如我們運營商，5G的基站可以做一個邊緣的節點。因為云不能解決所有的問題，需要邊緣節點來對它進行處理，處理之后再進行云腦匯總。

還有一種比如說以智能家居為例，比如美的的空調、海爾的空調能不能互聯互通？現在可能通不了，怎么樣能通呢？我們能通過云端，云跟云之間讓它數據進行交互，比如說海爾的空調假如說是開關是1，美的的開關是on，它怎么轉化？云平臺去轉化了。

這是簡單說一下國家電網的例子，國家電網不是今年開人大會提出來“三型兩網”，下面這個堅強智能電網實際上解決的它是電力生產、電力儲存，還有負荷的問題，實際上是電力本身的問題，上面的泛在物聯就是跟用戶結合在一起，一個是針對消費互聯網，一個是針對公有，這兩者結合在一起，中間這個CTS，就是我們剛才說的“信息物理社會系統”。

右邊下面是企業的運營啊，電網啊數據之類的，上面是未來相當于你這個用戶可以直接參與到你網絡當中，比如可以用戶自己發電，這都是未來的可能性，所以這個就是重構國家電網的業務，當然這個目前來說還沒有完全的實現，這是它的遠景目標。通過目前的大數據、云計算、物聯網、移動計算、邊緣計算，包括智能手段啊，來實現能源生產、能源傳輸和能源消費之間的協同。以后不用人來協同了，都是自動協同，我那需要多少電，你就發多少，那個電生產出來之后你就得用多少。那你現在比如我這不用了你還在生產，那我生產出來的東西也沒用啊是不是？所以以后就是閉環，來實現我用多少你生產多少，包括工業互聯網，其實都是研究這個事情。以前咱們比如生產洗潔精，我生產出來就打廣告，我不知道用戶用不用，我不知道用多少？以后我根據你用戶的多少，我再來生產。所以這個是未來發展的一個趨勢，就是智能化，就是根據用戶需求，你下訂單，我直接到工廠生產。

這是我以電力行業為例，因為咱們今天是能源論壇嘛，所以以它為例來說未來的工業是怎么樣進行信息流動的。從生產到傳輸到消費，這是一個閉環的過程，它需要物聯網、云計算亂七八糟這些個技術來解決。

三流合一，我們說信息流、業務流、控制流，都要合在一起。電網數據，電網自己本身的數據，包括用戶的數據，包括存儲數據。

時間關系，我簡單說一下。

在石油鉆井行業的應用，咱們今天能源嘛，就是做一些跟我們實驗室石油相關的東西，一個是鉆井優化，大家都知道在海上作業一天需要很多錢，我優化就得快速鉆井，你省很多錢對不對？還有一個是防止發生事情，比如墨西哥灣那個溢油事故爆炸了，你快有什么用？快就爆炸了。這兩個方面我們目前正在跟中海油他們做這個事情。

所以這個監控都是精細化的，粗放型的已經過去了，因為精細化了，有監控啊，平時這些信息的傳輸啊，提高作業效率啊這些。

最后簡單的用幾分鐘跟大家談一下我們現在研究的狀況。

第一個物聯網技術研究的標準，這些個標準在行業里面都有用，我們各個標準基本上我們實驗室都有一些簡單的demo都有，大家如果有這方面的興趣可以一塊探討。

這個是目前在終端，OCF開放系統互聯這個層面上我們做的一個標準的驗證，這個對家電行業還有一些想要接入到未來有一個好的標準，來做這個物聯網的事情可以采用這個OCF。

多協議網關，多協議交互也是可以做。

云端呢是另一個標準協議，可能大家沒有在我們物聯網行業里面，大家了解一下，比如從設備到平臺，再到用戶前端。

這是邊緣計算的情況。

嵌入式開發，這是基于大數據的人工智能，這個就是我們基于中海油的數據我們做的一些數據的處理，以及一些個鉆井優化啊，還有溢流的監控，這是工礦的劃分。

還有就是我們有一整套的關于NB-Lot，這是我們跟北京熱力做的一個項目，也算我們能源行業，我們從前端的數據采集到傳輸，通過NB-Lot這個手段再到平臺，再到未來數據處理，到前端展示，包括報警之類的。

最后我寫了一些書，都是關于物聯網方面的，大家有興趣可以上網搜一下，有很多方面的書，包括物聯網標準，包括一些創新的項目。

好，我說這么多，感謝大家！