2019图灵大会| 前奏:清华大牛刘云浩的万物互联之眼


“注智世界,赋能未来”。

2019 ACM 中国图灵大会(ACM TURC 2019)将于5月17日——19日在中国成都举行。

作为一个拥有极高水平的国际性计算机科学研究论坛。会议邀请了包括数位ACM图灵奖获奖者在内的国内外学术专家和教授出席会议,与国内外学术青年共同交流计算机领域的尖端科技、探索人工智能的未来发展。

会议形式开放活泼。除主会议之外,各个专题研讨会及小组讨论并行不悖,大咖针锋相对的圆桌论坛也备受期待。此外,值得注意的是由ACM China YSCA(Young Scientists of Computing Academy)主办的未来新星论坛与本届图灵大会共同举办。双星璀璨,这是一场学术大师传道受业之旅,也是学术新秀们思想碰撞,探索发现的创新之旅。


2019图灵大会| 前奏:清华大牛刘云浩的万物互联之眼

图片来源:http://www.acmturc.com

“蜀”山论剑,观者云集。群贤毕至,少长咸齐。人工智能从“图灵”开始,也将从“图灵大会”获得源源不断的活力。

图灵大会能够在国内学术圈产生如此大的影响力,作为ACM中国理事会名誉主席,密歇根州立大学教授、清华大学长江学者特聘教授、清华大学软件学院教授刘云浩功不可没。

作为中国最早定义“物联网”的学者,刘云浩教授在物联网、普适计算和本地化、传感器网络/射频识别(RFID)和分布式系统等研究领域都有很深的造诣。他曾获得ACM总统奖、ACM MobiCom最佳论文奖,中国国家自然科学奖、NSF中国国家杰出青年奖学金奖、中国计算机大会物联网青年成就奖等。


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2019图灵大会| 前奏:清华大牛刘云浩的万物互联之眼


日前,刘云浩教授接受了ACM官网的专访,就未来五年内物联网和传感器领域的研究前景发表了自己的看法和思考。

以下是由读芯术编译整理的采访内容:


1. 您是何时开始对传感器网络和物联网感兴趣的?

进入计算机领域的研究生学习阶段之前,我从事了四年工程师工作,专注于物流和供应链方向。行业的工作经历给我增加了网络和其他IT方面的经验。21世纪初,当我开始攻读博士学位时,互联网革命正如火如荼,我深刻地意识到互联网将在全世界产生巨大的影响。

我特别欣赏互联网“自我可扩展”这个设计理念。那个时候我觉得我们需要(并且最终会)使互联网变得更加聪明。要实现这样的想法,不仅要连接机器,还要连接人、汽车、衣服和其他几乎所有东西,要给互联网加上“眼睛”和“耳朵”,让互联网具备感知能力。我开始深入研究物联网、传感网和RFID,致力于打造一系列深度互联的、可编程的、智能化的新型实用设备,从而打通数据的采集,提供比以往更多的实时信息。


2. 您主持的项目GreenOrbs在森林里部署了1000多个传感器节点,会用来收集一年多的数据。在开发GreenOrbs的过程中遇到了哪些挑战?机遇又在哪里?

该项目开展的动机是人们在过去几十年中为应对全球气候变化所做的总体努力。环境研究表明,温室气体排放量的增加(其中主要成分是二氧化碳)是全球气候变化的罪魁祸首。森林消化陆地生态系统中的碳储量,而城市是二氧化碳排放的主要来源。

2007年,我们启动了GreenOrbs项目。首要目标是在森林中建立长期和大规模的传感器网络,以提供全年的生态监测,包括收集各种感官数据,主要涉及温度、湿度、照明和二氧化碳的含量,然后与研究人员共享这些数据。当时,在野外还没有超过200个节点的传感网系统,已有的系统一次只能工作几个月。因此,我们是第一个旨在创建拥有数千个传感网节点并能连续运行几年的系统项目。从2008年开始,GreenOrbs在不同地方经历了多次不同规模的部署。到2010年初,杭州项目中的网络规模达到了330个节点。

之后,我们将网络规模扩大到500多个节点,并部署到中国国家自然保护区天目山。到2011年,我们累计在森林中部署了2000多个节点。我们还使用这个网络系统尝试进行“林冠郁闭度”(Canopy closure)测量。林冠郁闭度的定义为由顶叶垂直遮蔽的地面面积占林区总面积的百分比。它是一种广泛使用的重要林业指标,但传统的测量技术要么准确性差,要么成本过高。使用类似的方法,GreenOrbs还能够测量另一个名为“叶面积指数”的林业指标,这需要将传感器部署在三维空间中。

在第一阶段工作的基础上,我们开始了GreenOrbs项目的第二阶段,我们称为CitySee。2011年,我们在无锡市区部署了1200个节点,每个节点配备了数十个传感器。在接下来的三年内,在中国国家自然基金委的资助和工业界的支持下,我们在30多个城市部署了各种规模的CitySee子系统。CitySee收集多维数据,包括二氧化碳、温度、湿度、声音、照明、位置和人员行为等。变化极快的城市环境以及对长期、大规模、连续和同步监测的需求给我们带来了全新的挑战,因此我们提出和尝试进行了一系列创新设计来应对这些挑战,如超低功耗协议、非测距无线定位、被动网络诊断和非传感器感知等等。GreenOrbs和CitySee成为智慧城市研究的早期实践尝试,我们从中学到了很多,对于如今的系统设计大有裨益。


3. 在未来五年内,您认为传感器网络或物联网技术可能会有哪些显著的进步?

近几年,你或许经常会听到AI+IOT、边缘计算和大数据这样的概念。不久前,ACM将2018年的图灵奖授予了三位AI开拓者--Yoshua Bengio,Geoffrey Hinton和Yann LeCun,以表彰他们对深度神经网络所做的贡献。我觉得很显然,嵌入AI的物联网是最有前景的技术之一。物联网技术多年来一直在建立一个全面和深度互联的世界。生成大数据,处理人们从办公室到家里到汽车上的所有事务。有些人已经开始使用“万物互联”(IoE, Internet of Everything)来代替“物联网” (IoT, Internet ofThings)这个词了。传统上,数据分析在云中进行,数据以集中的方式存储和挖掘。但是对于特别实时的应用来说,比如自动驾驶,这个分析过程不够快,况且数据的集中也常常会引发人们对数据隐私的担忧。

相比之下,AI嵌入式技术可以帮助企业和个人直接从物联网设备获得有意义的洞察。边缘系统变得更加智能,AI +物联网系统的强大功能也将使工业设备更安全和更个性化,使家居更智能化和私密化。这标志着互联网服务将从更多地关注以消费者为导向的需求,转向以行业为导向的需求,并扩展到更广泛的领域。


4. 中国的研究人员和从业者如何通过参与ACM和ACM中国理事会的活动获益?

自2009年ACM中国理事会成立以来,在过去的10年里,我们在中国建立了20多个城市分会和10多个ACM特别兴趣小组(SIG)分会。这些分会非常活跃。例如,由北京大学张铭教授主持的ACM SIGCSE中国与ACM会员就计算机科学、软件工程和人工智能的课程建设进行合作。ACM中国理事会还支持为ACM中国会员提供在线学习资源和课程。ACM SIG中国分会,例如 SIGAI,SIGMOD,SIGCOMM,SIGMOBILE,SIGBIO,SIGMM,SIGSAC,SIGOPS也为中国的研究人员和从业者提供了大量的辅导和研讨会。

连同20多个城市分会,特别是在南京、合肥、成都、上海、重庆、西安、大连、北京、哈尔滨、太原、天津、济南、青岛、兰州等地的支持下,自2017年以来,ACM中国理事会承办ACM中国图灵大会(ACM TURC)。每年都有1500名ACM中国会员参加。许多ACM图灵奖获奖者出席会议并作主旨演讲;在以往的会议上,Vinton Cerf,Raj Reddy,John Hopcroft,Leslie Valiant和姚期智等图灵奖获得者出席并演讲,前ACM主席Alexander Wolf和Vicki Hanson也参加了大会并发言。作为ACM家族的一员,ACM中国理事会为中国的研究人员和从业者提供了非常棒的工具和资源,以促进其职业生涯的发展并丰富其知识储备,结识更多的科学同行。


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