教育出版社推出“科学家之梦”系列科普丛书,其中就包括国内首本由院士撰写的传感器领域科普书籍《传感器与时代》(相关信息参看《国内首本院士写的传感器科普书籍出版!》)。种种迹象表明,社会各界对国产传感器产业发展日益重视。
作为今年全国科普日主要活动,从9月19日到22日连续6场,中国仪器仪表学会邀请了九三中央科技委副主任郭源生、东南大学仪器科学与工程学院学部主任宋爱国、汉感科技集团股份有限公司董事长任红军、天津大学光纤传感研究所所长刘铁根、纽励科技(上海)有限公司商务副总裁王思本、重庆邮电大学教授李锐等行业大咖,向大家科普介绍传感器知识及中国传感行业情况。
活动主题及时间安排可看下表,如错过活动时间也有直播回放可看,观看方式请点击文末【阅读原文】链接查看。
本文,为今日刚刚完成的讲座内容,由九三中央科技委副主任郭源生,演讲《传感器技术与产业发展机遇和挑战》视频内容及文稿(由视频转录,仅供参考)。详情见下文。
郭源生,博士;九三学社中央科技委副主任;中国传感器与物联网产业联盟常务副理事长;北京理工大学传感中心战略咨询委员会常务副主任;武汉大学、华东理工、北京邮电等大学兼职教授;原工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师。国家发改委、工信部、科技部等项目评审专家;参与《中国传感器产业发展》 、《中国电子元件行业“十三五”发展规划》等国家电子信息类规划的编写与审定工作。
▲点击播放,视频版权归中国仪器仪表学会等主办方所有,原视频请至文末【阅读阅文】链接参与、查看直播内容
各位观众朋友们大家好,欢迎观看由中国仪器仪表学会等主办,通过光明网等平台直播的“感知中国·身边的传感器”科普系列讲座,我是中国传感器物联网产业联盟的常务副理事长郭源生,今天,我和大家分享的题目是《传感器技术与产业发展的机遇和挑战》。
众所周知,当前我们国家乃至全球正处于产业和科技变革的新的时期。作为制造业大国的中国,要想发展高质量,那么必须从基础产业的问题开始着手。也就是说,基础产业的产业化对未来科技创新和高质量发展至关重要。
今天我想针对传感器技术和产业发展的机遇和挑战,以及如何在产业数字化和数字产业化,以及万物互联中寻找产业发展的新途径,以及产业生态体系的建设和理念的创新。谈一些我个人的体会和想法。今天我想主题内容有以下六个方面。
首先我们要解决什么是传感器?传感器在系统中的作用是什么?传感器产业化的问题到底在哪里?如何来实现产业的变革与创新?那么到底它的产业化卡在哪个地方?我想针对这几个问题和大家一起来分享一下个人的这个体会。
前面所讲众所周知,当前的两个变革,其中有几个关键词希望我们大家能够深刻的体会和理解。因为这次这个变革是主要是产业的数字化和数字的产业化。所谓的产业的数字化就是把传统制造业与现代信息技术或者是要数字化技术深度融合起来,让在产品生产、加工和市场推广的过程中实现全新的数字化。
第二个就是数字的产业化,这就要形成新的增量,也就是数字产业如何来产业化。这些关键词要希望大家能够深刻的体会和理解,这样也以便于我们在今后的过程中能够体会的更深。
一个就是渗透,这次产数字变革或者叫产业数字化和数字产业化的变革过程中,他始终在区域、领域和各行业和日常生活中始终都有渗透。
第二个就是融合,它就多技术多产业的这种融合。现在没有哪一个行业,哪一个领域是能够独善其身的,它都是由跨界的这种融合来形成。
第三个就是协同。协同是主要是跨部门、跨领域和跨学科的协同。我认为最关键的协同是人才的协同。因为我们现在这个条块分割和孤岛化,人才的孤岛化现象也极为严重,所以跨界的人才的融合就显得尤为关键和重要。
第四个关键词就是转型,也就是结构。如何调整和转型。传统产业已经到了天花板了。我们把传统制造业向新一代信息技术融合和转型的过程中,转型就变得尤为关键。
当然第五个关键词是服务,这个是更重要的一点。后面再讲产业的时候,我会强调这个产品的在生产过程中不是简单的这么一个生产过程就完成了。它甚至是包括全生命周期的服务。
所以这个服务就变得尤为关键。当然对于企业、地区和行业来看的话,也有几个关键词,那就是存在着机遇和重新定位和如何来协同,如何来打造体系,如何来实现创新。我个人认为创新的最关键的是理念的创新。我提出来理念的创新比产品技术创新更重要。
谈到这个传感器的发展,或者说谈到产业的变革,或者谈到数字经济。不能不说信息技术是至关重要的。信息技术在其中也发挥着主要的和主导的作用。信息技术是什么呢?实际信息技术是由传感器技术、计算机技术和通信技术构成的。也就是说,信息技术是由信息的采集,信息的传输和信息的处理构成的。
信息技术发展也有其自然的规律和它发展的这个脉络。也就是说它是遵循一定的规律来发展的。当今世界新技术发展有它自然形成的这么一个规律,或者说历史是必然联系的。
我们来解释一下,就是上世纪80年代个人计算机的诞生,形成了信息技术的第一次信息化浪潮。也就是说信息技术发展是浪潮一个浪潮的发展。第一次浪潮是个人计算机的诞生,它遵循的是摩尔定律,产生了一大批的国际巨头企业。经过第一次信用浪潮,我们把运算的手指化了,也就是现在以至于我们现在的这个手机的功能和80年代的一个房间。这么大的巨型机这个功能是一样的,甚至比比他那个功能还要强大。这就是摩尔定律推动下的第一次信息化浪潮。
第二次信息化浪潮是本世纪初互联网的诞生,以至于我们人与人之间距离无限拉近。就你在地球那边,我在地球这边可以通过网络,甚至通过后面发展的1G2G3G4G无移动互联网络。可以把人与人之间无限拉近,这是第二次信息化浪潮。
第二次信息浪潮遵循的是梅德卡夫法则。也就是说网络的价值和用户接入数的平方是成正比的。所以以至于延续到今天,包括流量,包括网络的价值,甚至当初一夜之间有很多人变成了亿万富翁。就是因为他遵循的是梅特卡夫法则。
第三次新闻浪潮就是2009年这个IBM提出智慧地球,也就我们国家提出2010年提出感知中国。这是第三次信息化浪潮。第三次信息化浪潮遵循的是这个达维多定律。什么叫达维多定?你就是先入为主,就在某一个领域,某一个系统,谁在某一个领域或者某一个什么,甚至某一个国家占据主导地位。那么就先占据了市场技术和应用的50%。另外其他人就占另外的50%,这叫达维多定律。
我们通过三次新浪浪潮看出一个问题,就是说当计算机形成个人化的时候,数据处理的能力发挥到很大限制的时候,通信技术就紧跟而上了。当通讯技术发达到很大的时候,也就是现在5G的诞生。我们5G现在说没有场景,没有这个数据,这个5G不能充分发挥它应有的作用。这就导致我们需要第三次信号浪潮能够赶上,那就是叫物联网时代,也就是感知技术的发展。
因为我们把一个人比成一个完整的信息系统的话,计算机就相当于大脑通讯就相当于神经,传感器就相当于我们的五官和皮肤。我们试想一下,如果你的大脑很发达,你的通讯神经也很敏感。可是你的五官如果不行,你看不到,你听不到,你闻不到,你摸不到,你感觉不到。那是不是这个大脑和通讯就闲置了,这个道理就在这个地方。所以以至于我们5G发展现在受到很大的限制,是因为感知技术不行导致的。
它的这个一定是在数据的来源上。因为大家知道数据传感器是一切数据的源头,它叫数据之母,所以没有传感器就没有数据,没有数据。你那哪来大数据呢?你哪来模型呢?你大模型如果纯从理论上,那就变成仿真了,是吧?就不需要了,那就不叫模型了,那就是仿真了。所以只有我们的数据落后,导致我们的模型也落后,是吧?你的运算模型也就不行。更重要的一点就是我们没有足够的数据,或者我们没有足够的技术来采集数据,以至于我们的创新能力也不行。所以问题就是它是一个逻辑上的一个逻辑关系。
我们看看有没有第四次信息化浪潮是有的。第四次信息化浪潮叫人工智能。也就是说第一次新浪浪潮解决数据处理问题,第二次解决了通讯传输的问题。第三次解决数据采集的问题。第四次就要能解决,就要就要解决应用的问题。也就是说通过前三次信息化浪潮,只要结合足够的数据和数据模型,就实现人工智能,是不是这个道理?也就是说前三次信用浪潮是解决了感知问题。
从第四次新闻浪潮要解决认知的问题,也就是大脑如何来具有智能化、自动化的学习功能,也就是这个大脑是带引号的,就是计算机,也或者说叫系统能够实现学习和自主学习功能。这就是人工智能技术,我给大家理出来一个脉络,我们再看看物联网,也就是万物互联这个生态模型是什么样子。我们刚才讲了,如果拿信息技术来比喻的话,那么一个完整的信息系统或者说产业链的构架就是这么样来形成的。你看感知技术就起这么个作用。其实逃不出信息技术的三大支柱,也就是逃不出信息传输,信息采集和信息处理。你看我们如果把这个作为一个完整的信息系统来,那么感知技术采集到的信息形成的这数据存到哪里了?这是云放在这里叫云形成的,叫大数据。再经过深度学习,才叫人工智能才能应用。
从第四次新闻浪潮要解决认知的问题,也就是大脑如何来具有智能化、自动化的学习功能,也就是这个大脑是带引号的,就是计算机,也或者说叫系统能够实现学习和自主学习功能。这就是人工智能技术,我给大家理出来一个脉络,我们再看看物联网,也就是万物互联这个生态模型是什么样子。我们刚才讲了,如果拿信息技术来比喻的话,那么一个完整的信息系统或者说产业链的构架就是这么样来形成的。你看感知技术就起这么个作用。其实逃不出信息技术的三大支柱,也就是逃不出信息传输,信息采集和信息处理。你看我们如果把这个作为一个完整的信息系统来,那么感知技术采集到的信息形成的这数据存到哪里了?这是云放在这里叫云形成的,叫大数据。再经过深度学习,才叫人工智能才能应用。
我们现在要解决的是什么问题?我们现在往往是解决的是人联网的问。