物联网：下一代互联网的应用之一（图）

　　物联网：下一代互联网的应用之一
　　
　　——专访下一代互联网接入系统国家工程实验室主任刘德明
　　
　　
　　刘德明，华中科技大学光电子科学与工程学院教授、博士生导师,下一代互联网接入系统国家工程实验室主任，武汉物联网产业协会秘书长。目前，承担国家重大基础前期计划、国家自然科学基金项目、国防预研基金、国家外专局引智计划以及省市多个项目,取得重要科研成果包括国家发明三等奖1项、教育部提名国家自然科学一等奖1项，湖北省技术发明一等奖和二等奖各1项。在国内外学术会议及学术期刊发表学术论文100余篇，出版《光纤光学》、《光网络器件与技术》国家规划教材，申请国家发明专利30余项。
 

下一代互联网接入系统国家工程实验室主任 刘德明

　　下一代互联网将给我们带来什么？有人说它的作用不亚于人类对火的使用。下一代互联网如何改变我们的生活？比尔·盖茨预言:下班回家，浴缸会自动放水调温准备迎候，房间会及时送来适宜温度，随时为你打开照明设备和钟爱的影视节目……这些并非天方夜谭，而是源于下一代互联网智能化管理，是一种全新的信息化生活方式。
　　
　　下一代互联网究竟是什么呢？华中科技大学刘德明教授认为，下一代互联网是创新解决目前互联网所面临的重大技术挑战的新一代互联网。
　　
　　迎接下一代互联网
　　
　　记者：刘教授您好！首先请您介绍一下什么是“下一代互联网”，相比现在互联网都有那些特点？
　　
　　刘德明：“下一代互联网”是在目前互联网技术基础上，创新解决互联网所面临重大技术挑战的新一代互联网，它具有三大特点：
　　
　　一是网络地址资源丰富。当前互联网使用最为广泛的网络协议是IPv4，其地址空间有232（43亿）个。而下一代互联网IPv6，将有2128次方个海量地址，是现有互联网的1029次方倍。就这海量地址，业内有一个形象的比喻：如果在地球表面铺一层沙子，下一代互联网可以为每一粒沙子分配一个IP地址。二是信息更安全。现在的互联网是一个不安全、不可控、不可信的网络，长期存在着不良信息多、系统有安全漏洞、管理不规范等问题。而下一代互联网有望解决这些问题。用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大地增强了网络安全。但是如何让网络更加安全、可信、可控、可管、节能，还需一个漫长的过程。三是基础设施更先进，承载内容更丰富。与当前的互联网IPv4比起来，下一代互联网就具有更可靠、更宽带、更高速、更安全等特点，是当前研究的重点和探索方向。
　　
　　此外，在网络应用设置时，IPv4和IPv6的使用是互通的，用户可根据需求选择IPv4或IPv6。从目前实际应用来看，大众很难感受出二者之间的区别。但随着宽带速率的升级、网络业务的高清化及三维网络的出现，大众将逐渐体会到下一代互联网与现在互联网之间的区别。在2010年世界杯期间，华中科技大学校园网就引入IPv6技术，在校内播放世界杯高清视频的赛事，意在让教师和学生能更方便地浏览IPv6网络媒体资源，并为他们提供免计费流量看电视的IPv6通道，高速而不卡。这一试点性试验取得了很好的社会反响，如果是使用现在的互联网IPv4技术，就没法承载。
　　
　　记者：目前，我国下一代互联网的发展情况怎样，都有哪些示范工程？
　　
　　刘德明：下一代互联网具有非常长的产业链和技术深度，国家发改委、工信部等部委已在研究我国以IPv6为基础的下一代互联网的整体发展战略部署，并于2003年启动中国下一代互联网示范工程（CNGI）。目前，国内最好的下一代互联网示范工程是“第二代中国教育和科研计算机网（CERNET2）”。该工程由中国教育和科研计算机网CERNET网络中心建设，是中国下一代互联网示范工程中最大的学术核心网，也是目前所知世界上规模最大的采用纯IPv6技术的下一代互联网主干网。
　　
　　此外，在2011年深圳第26届世界大学生运动会的信息基础网络建设方面，中国电信就全面引入下一代互联网IPv6技术，基于IPv6的高清IPTV等应用系统的研发，不仅丰富了下一代互联网应用，还为大运会的成功举办提供信息化服务。
　　
　　记者：深圳大运会IPv6应用给我们带来了很多惊喜，您能为我们多列举一些案例吗？
　　
　　刘德明：这方面的应用案例很多。未来，下一代互联网的使用将涉及到市民生活的方方面面，将让更多的普通百姓尽早地感受到信息通信技术给生活带来的巨大变化。例如在网站层面，如果将各种各样的商业网站从IPv4升级到IPv6，不仅能为网民提供更丰富的地址，而且IPv6的安全性及易管理性，更能有效提高网站的运营效率。
　　
　　此外，眼下火热的物联网概念也将是IPv6未来的重点应用领域之一。如今若将互联网的IPv4技术应用于智能家居中，想实时了解家里的情况就非常困难，因为IP地址不够用，无法为家中的智能家电终端分配一个实名地址，结果很难监测到家中某一个摄像机或家电终端的运行情况。如果引入的是下一代互联网IPv6技术，海量的IP地址就能分配到不计其数的终端设备，如手机、打印机、摄像机、冰箱、洗衣机、空调、电视、汽车以及数量日增的其他各种新设备，通过高速安全的传输，人们便可实现对物的远程精准遥控。
　　
　　随着科技的进步，IPv6的应用将越来越丰富，但在信息技术大发展及信息服务的时代，无论是上一代还是下一代互联网，普通市民所关心的只是他们能享受到哪些实际应用和服务，这也将是IPv6技术未来发展的重要方向。
　　
　　物联网是下一代互联网的应用之一
　　
　　记者：从您的观点，我们可以预计未来互联网将使所有用户体验到一个更加安全可信的、更高服务质量的、无所不在的、和谐的网络虚拟世界。对互联网的概念大家都能清楚理解，但什么是物联网？它又与下一代互联网有什么关系呢？
　　
　　刘德明：物联网的概念最早可追溯到二十多年前，作为一个战略性新兴产业，同样需要一个培养期，需要国家的大力支持和帮扶。目前，国家工信部正在组织资深专家做物联网的相关规划，并将侧重于标准的规划和制定，相信不久便能出台。但现在对于物联网的具体定义，业界都不是特别清晰，各有各的说法。有说物联网是传感网，更有说物联网根本就不是“网络”，而是应用和服务。每个人所处的角度不一样，观点及看法自然各有不同。但我认为这些说法都有偏颇——物联网是一个涵盖了从感知、传送到应用服务三个层次的产业链，它不仅具有网络形态，并具备智能分析、应用服务等功能，唯有将这三个层次相结合起来才能构成物联网，缺一不可。
　　
　　任何一个产业的发展不可能一蹴而就，物联网的发展也必然要经历一个概念模糊不清、理论基础不完善的过程。就像光纤通信出现的早期阶段，高锟提出光纤构思时，没人相信能做得到，但经过长期不断研究，已让全世界享受到光纤通讯科技带来的便利。
　　
　　物联网作为一个具有网络形态的新概念、新技术，它与时下热议的“三网融合”一样，都是构建于下一代互联网基础之上。物联网的基础网络不仅是下一代互联网，更是下一代互联网的应用之一。虽然国际国内曾一度认为物联网就是传感网，但在我看来并非如此，传感网只是物联网的组成部分之一。而物联网更多的是基于下一代互联网的业务应用信息网络，它是由感知层、传输层、应用服务层构成的，传感网只是最底层的。当然要是缺了它，物联网可能会有问题，就没法感知。可以说物联网是基于传感网实现的，但不能说物联网就是传感网或是下一代互联网。
　　
　　记者：那如果下一代互联网与物联网融合发展，将会给我国的经济发展或信息化产业带来什么样的影响？
　　
　　刘德明：下一代互联网与物联网的相互依存度极高。没有下一代互联网，物联网就不可能真正得到规模应用；没有物联网，下一代互联网的推广应用也明显缺乏动力。下一代互联网与物联网的融合，将会给我国的经济发展或信息化产业带来革命性的变化。一方面，下一代互联网将带动庞大的物联网感知终端产业的技术进步与跨越式发展。若给每一个物联网传感终端安装IPv6网络编码芯片，使之能够智能接入下一代互联网，这将形成一个数万亿产值的战略性新兴产业。另一方面，物联网感知终端的海量接入将进一步促使接入网、城域网、骨干网以及云计算等信息产业的快速发展。
　　
　　此外，下一代互联网与物联网的融合，还将带动极为庞大的信息服务业的兴起，将会涌现出“信息化物业”、“信息化餐饮业”、“信息化诊疗业”、“信息化养老业”、“信息化家电业”、“信息化社会管理”等多种形态的现代服务行业，真正体现物联网“带给人类美好生活”的宗旨。
　　
　　记者：作为带动信息化产业大发展的新技术、新概念，下一代互联网和物联网在国内的发展环境怎样？在产业标准制定以及信息安全等方面您有何建议？
　　
　　刘德明：一个产业的发展，离不开国家和政府的合理规划、扶植和引导。今年国家推出的物联网专项资金已相继落实到相关企业手中，相信明年应该会有更大的支持力度。然而，一个产业如果仅仅依赖国家扶持是有限的，最终还是要靠企业本身，靠市场的需求拉动产业的发展。
　　
　　尽管我们知道物联网的标准制定是非常重要的，但任何标准都是在产业发展到一定程度后才能逐渐成熟。目前，产业的标准一般都有两种产生形式，一是先有标准后有产品、产业，另一种是先有产品、产业，然后再有标准来促进产业的发展。以上两种形式在物联网产业里都有可能出现，所以现在无论是企业还是学者都是两条腿在走路，但其目的都是积极推动相应标准的制定。
　　
　　而谈到信息安全方面，这将是下一代互联网或物联网发展中非常重要的环节。在信息技术的大发展时代，对于家庭或个人而言，由于各种物联网感知技术的普遍采用，生活将会变得非常“透明”，如何防止个人或家庭的信息不被滥用，就需要强有力的信息安全保障机制。对于国家来而言，这种“透明”的物联网时代，更将给国家信息安全带来极为严峻的挑战，科幻大片中的信息大战极有可能成为现实。因此，无论是下一代互联网还是物联网，在技术研发和推广应用服务时，都应重点关注网络信息安全，并通过技术手段或法律法规，实现网络的安全、可信、可控、可管。
　　
　　物联网是建设智慧城市的工具
　　
　　记者：随着物联网、云计算、下一代互联网等新一代信息化技术的兴起，“智慧城市”的建设也越来越受到各地政府的高度重视，在您看来建设智慧城市的意义是什么？如何定义智慧城市？
　　
　　刘德明：智慧城市的概念很大！简单来说就是通过各种智能感知的手段，让整个城市的功能实现更智慧，这是也城市化发展的最基本目标。物联网等信息化技术是建设智慧城市的一个手段、一个工具，它是承载智慧城市的建设一个基础设施。
　　
　　我国的城市化起步较晚，且在城市化的过程中还走了不少弯路，因此与国外发达国家相比还较为落后。目前，我国众多城市还处于数字化城市建设阶段。这里所指的数字化城市是把城市的地理、公共设施等各种信息，通过数字化技术将其变成了人们可看到的一些样子，它是智慧城市建设的第一步——信息数字化。而智慧城市或者是智能城市，则更多的是体现在功能上，让城市的功能实现智慧化。
　　
　　现在国内很多城市的管理并非都是智慧的。例如，每个城市都遭遇过交通堵塞的问题，有人觉得是汽车保有量增加所致。但了解香港、澳门的交通环境后发现，汽车保有量增加并不是造成交通堵塞的主因。澳门的交通道路很窄，汽车保有量也很大但很少堵车，这就突显出一个城市的管理和功能，因此在建设智慧城市的基础之上提出智能交通也是非常必要的。其实，诸如此类的城市病还很多，社区物业管理也是一样，当前的管理都是简单而初级的，真正的智慧社区应是：小病小感冒不出社区就能治疗，上班时可以了解家里情况，水电自动缴费……
　　
　　总之，智慧城市建设更大的内涵应是一个民生工程，旨在借助物联网、传感网等信息化技术，使城市居民的幸福指数更高。但千万不能把智慧城市搞成一个政绩工程，就像之前的数字城市，只停留在宣传层面，老百姓却什么都感受不到。
　　
　　记者：近年来，国内电信运营商一直在大力推进“无线城市”建设，那无线城市与智慧城市又有何关联？
　　
　　刘德明：无线城市是一个网络的概念，无线网络也是下一代互联网的一部分。下一代互联网分有线网络和无线网络。无线网络叫移动互联网，有线网络就是有限的互联网，它只是智慧城市的信息基础设置。智慧城市就是构建在一个有光纤、有无线的基础设施网络上，实现物联网的感知、检测、应用等功能。所以智慧城市涵盖很广，想到的和想不到的都有，因此现在有很多未来城市的概念，未来城市、未来超市、未来医疗……
　　
　　记者：如今人们对未来的“智慧城市”都产生很多期待和憧憬，武汉作为国家首批“智慧城市”建设试点城市，您认为“智慧武汉”的特色是什么？其建设智慧城市的思路是怎样的？
　　
　　刘德明：作为国家的首批“智慧城市”建设试点城市，武汉市正在全球招标进行“智慧武汉”项目的顶层设计，其最大的特色是充分依托“光城计划”、“三网融合”和“无线城市”已有的基础，充分体现安全的城市、便捷的城市、健康的城市、高效的城市设计理念，落实于民生工程。但“智慧武汉”的建设不是一个短期任务，仍需整体设计、分步推进。与深圳、上海、宁波等建设智慧城市的城市相比，“智慧武汉”应该更能体现自主知识产权内涵，体现对战略性新兴产业的带动作用，体现物联网为社会为民众服务的特色。

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