物聯(lián)網(wǎng)的故事—寫在“科學(xué)的春天”40年之際

封松林

中國科學(xué)院上海高等研究院 上海 201210

1 “科學(xué)的春天”鋪就了我的科研路

我們這一代人是共和國歷史上非常幸運的一代，在我們茁壯成長的時候，趕上了撥亂反正的好時代。1977—1978 年中央的幾個重要決定鋪平了我們一生的發(fā)展道路。

1977 年，因“文化大革命”而中斷了十年的中國高考制度得以恢復(fù)，讓我們看到了尊重知識、尊重人才的春天。1978 年 3月18日召開了“文革”后的全國科學(xué)大會，鄧小平在會上提出了“科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力”和“知識分子是無產(chǎn)階級的一部分”的著名論斷，送來了“科學(xué)的春天”和“知識分子的春天”。1978 年 6月23日，鄧小平同志在聽取教育部關(guān)于清華大學(xué)工作匯報時，做出了擴大派遣留學(xué)生的重要指示：“我贊成留學(xué)生的數(shù)量增大，主要搞自然科學(xué)”，“要成千成萬地派，不是只派十個八個”，“要千方百計加快步伐，路子要越走越寬”。這開啟了新時期我國大規(guī)模派遣留學(xué)人員的序幕，翻開了我國出國留學(xué)工作的新篇章。

作為時代的幸運兒，1979 年，我通過高考進(jìn)入武漢大學(xué)接受了正規(guī)的大學(xué)教育；1986 年考上研究生公費派遣留學(xué)法國。在法國完成碩士（DEA）、博士學(xué)業(yè)和兩年的博士后科研工作訓(xùn)練后，1992 年回國加入中科院半導(dǎo)體研究所，投身到科學(xué)研究的事業(yè)之中；在組織的安排下于 2001 年調(diào)到中科院上海冶金研究所（后更名為“上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所”）工作，2009 年籌建中科院上海高等研究院。回顧自己從 1979 年考入大學(xué)，1986 年出國留學(xué)，1992 年歸國到中科院工作，歷經(jīng) 3 個研究所，參與了“知識創(chuàng)新工程”“率先行動計劃”，雖然在科研和管理工作中取得了一點成績，但這一切都應(yīng)歸功于黨中央恢復(fù)高考，營造了尊重知識、尊重人才的環(huán)境和大規(guī)模派遣留學(xué)生的政策，以及科教興國、科技強國的戰(zhàn)略。

2 有幸參與無線傳感網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)研究

由于國家發(fā)展的需要，我們這一代中不少人較早就走上了重要的科研和科研領(lǐng)導(dǎo)崗位，在國家科技事業(yè)中作了一些積極的貢獻(xiàn)，例如我參與的無線傳感網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)研究。

1999 年，美國的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議上，提出無線傳感網(wǎng)是 21 世紀(jì)人類面臨的又一個發(fā)展機遇；2003 年，美國《技術(shù)評論》評價無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。我有幸參加了中科院 1999 年戰(zhàn)略研究報告《知識創(chuàng)新工程試點領(lǐng)域方向研究——信息與自動化領(lǐng)域研究報告》的編制工作，而在該報告中就將無線傳感網(wǎng)技術(shù)建議列為信息領(lǐng)域的六個重大項目之一。

2001 年，時任中科院副院長江綿恒倡導(dǎo)并親任理事長，組建了中科院微系統(tǒng)技術(shù)研究發(fā)展中心（簡稱“中科院微系統(tǒng)中心”），并將我從北京半導(dǎo)體所調(diào)到上海冶金所，擔(dān)任中科院微系統(tǒng)中心主任，組織中科院相關(guān)研究所率先大規(guī)模地開展傳感器網(wǎng)絡(luò)與微系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究工作。盡管國際無線傳感網(wǎng)研究已成為熱點，領(lǐng)導(dǎo)也非常重視，但無線傳感網(wǎng)的立項并非一帆風(fēng)順。研究團隊經(jīng)常通宵達(dá)旦地討論、準(zhǔn)備方案，但在將近兩年的多次論證中方案一直都未能獲得中科院評審專家組的認(rèn)可。最后一次論證，團隊按照專家意見進(jìn)一步完善了技術(shù)路線，用戶部門的權(quán)威介紹了國內(nèi)裝備現(xiàn)狀，充分肯定了我們的方案，指出中科院微系統(tǒng)中心提出的方案會使我國的相關(guān)裝備產(chǎn)生“質(zhì)”的飛躍，自此，系統(tǒng)項目正式獲批啟動。

3 物聯(lián)網(wǎng)研究成果守衛(wèi)國家安全

由于中科院機關(guān)和專家的嚴(yán)格要求，我所在的科研團隊經(jīng)過幾年的刻苦工作，研制了獨具特色技術(shù)體制和高水平的無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)：2008 年成功地完成了國內(nèi)第一個無線傳感網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)“浦東機場防入侵傳感網(wǎng)試驗工程”，并于當(dāng)年 4 月就通過驗收；研制的上海市公共安全傳感網(wǎng)平臺成功應(yīng)用于上海、寧波、嘉興段的 2008 年北京奧運會火炬接力，并在上海合作組織六國峰會、國際特殊奧林匹克運動會國家元首的保衛(wèi)中得到應(yīng)用。

2008 年 5 月12日，汶川特大地震發(fā)生，災(zāi)區(qū)通信設(shè)備損毀，信息幾乎全部中斷。我們首先想到了用本所（中科院上海微系統(tǒng)所）自主研發(fā)成功的 MiWAVE 寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)急解決這個問題。該寬帶無線通信系統(tǒng)具有帶寬大、布設(shè)靈活、適用性強等特點，可與移動網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星實現(xiàn)無線連接，實時傳輸語音、圖像、視頻、數(shù)據(jù)等多種信息，為基礎(chǔ)設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞的災(zāi)區(qū)提供急需的通信保障。5 月13日晚，我召集有關(guān)科技人員，研討論證了寬帶無線通信系統(tǒng)應(yīng)用于抗震救災(zāi)的可行性。5月14日上午，又主持召開緊急所長辦公會議：微系統(tǒng)所成立了抗震救災(zāi)工作領(lǐng)導(dǎo)小組并由我擔(dān)任組長；決定設(shè)立抗震救災(zāi)專項經(jīng)費，采購相關(guān)救援器材，運用寬帶無線通信系統(tǒng)，積極參加抗震救災(zāi)。5月16日晚，微系統(tǒng)所第一批應(yīng)急通信救援隊啟程開赴四川地震災(zāi)區(qū)。率先在北川縣城建立了寬帶無線通信網(wǎng)絡(luò)，為災(zāi)區(qū)打開了信息通道。5月18日，救援隊又在安縣永安鎮(zhèn)架設(shè)了第二套系統(tǒng)，使災(zāi)后的永安鎮(zhèn)第一次與外界建立了視頻和數(shù)據(jù)通道。5月24日，在大山深處的青川縣關(guān)莊鎮(zhèn)和平武縣南壩鎮(zhèn)，快速架起了寬帶無線通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了后方指揮部對青川縣關(guān)莊鎮(zhèn)和平武縣南壩鎮(zhèn)抗震一線的實時監(jiān)控指揮。

唐家山堰塞湖距離綿陽不足 100 公里，蓄水量超過 2 億立方米，被形容為懸在綿陽 100 多萬人頭頂上的“一把利劍”，嚴(yán)重威脅著人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。5月30日晚，我?guī)ьI(lǐng) 17 人團隊攜帶必需的設(shè)備趕到唐家山堰塞湖。經(jīng)過連續(xù)幾天的安裝調(diào)試，建成了遠(yuǎn)程寬帶無線監(jiān)控系統(tǒng)。通過在唐家山堰塞湖大壩前后及堰塞湖至綿陽沿線布設(shè)的 14 個監(jiān)測點，全天候 24 小時監(jiān)控唐家山堰塞湖的水文資料和壩體變化。在江綿恒副院長的強力推動和協(xié)調(diào)下，所提供的視頻監(jiān)控畫面不僅實時傳輸給位于綿陽的指揮中心，還為國家及相關(guān)省、部領(lǐng)導(dǎo)提供了 50 多路遠(yuǎn)程監(jiān)測視頻信息，為排除唐家山堰塞湖險情，提供了實時視頻資料。

4 因無線傳感網(wǎng)獲殊榮，催生出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)

2008 年我領(lǐng)導(dǎo)的中科院上海微系統(tǒng)所的項目“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其在國家安全中的應(yīng)用”獲上海市科技進(jìn)步一等獎。由于在抗震救災(zāi)中的突出表現(xiàn)，我獲得了中共中央、國務(wù)院、中央軍委授予的中科院唯一一個“全國抗震救災(zāi)模范”榮譽稱號。

2009 年 8月7日下午，時任國務(wù)院總理溫家寶視察中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心，聽取報告后，隨即表示：“當(dāng)計算機和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展時，我們因為沒有掌握核心技術(shù)而走過一些彎路。在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)?！彼€指示：“至少三件事情可以盡快去做：一是把傳感系統(tǒng)和 3G 中的 TD 技術(shù)結(jié)合起來；二是在國家重大科技專項中，加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展；三是要在激烈的競爭中，或者是逼人的形勢下，迅速建立中國的傳感網(wǎng)中心（基地），或者叫作“感知中國”的中心（基地）?！?/p>

在溫家寶總理無錫講話之后，無線傳感網(wǎng)在國家層面正式被定名為涵蓋面更廣的物聯(lián)網(wǎng)，中科院的研究工作得到各方的高度重視，引領(lǐng)了我國物聯(lián)網(wǎng)研究并催生了物聯(lián)網(wǎng)這一戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。

5 為國服務(wù)，不斷前行

2008 年，中科院希望能夠以體制機制創(chuàng)新，服務(wù)國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，決定與上海市合作成立中科院上海高等研究院，促進(jìn)上海市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展；2009 年，調(diào)集包括我在內(nèi)的 4 位資深所長開始了該院的籌備工作；2012 年正式完成籌建并進(jìn)入中科院正規(guī)研究所序列。這些年中科院上海高等研究院已形成了一定的特色并取得了有意義的經(jīng)驗和成績。2017 年任期結(jié)束后，我又回到了科研一線。

十九大報告指出，黨在新時代的歷史使命是實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，是決勝全面建成小康社會、進(jìn)而全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的時代，我們作為科技工作者，將為實現(xiàn)這一目標(biāo)努力奮斗、添磚加瓦。