机器人是我们未来的伙伴吗？专访人工智能专家张建伟

2021世界机器人大会本周在京闭幕。本届大会汇聚了108家企业的513件创新机器人产品，防爆轮式巡检机器人、熊猫机器人等20余款新产品在大会上广泛“圈粉”，仿生人形机器人成为吸睛亮点。

2018世界机器人大会上，张建伟（左）和受邀的世界著名机器人专家。受访者供图

中国已连续数年成为世界工业机器人的最大市场

新京报： 世界机器人大会自2015年至今已成功举办了7届，从历届展示的机器人来看，中国的机器人研究和应用有哪些变化？

而对于机器人的 科技 创新，意味着我们要利用最新的科学发现和前沿技术，进行有机融合从而解决有价值的真实世界的问题。去年疫情暴发时，我和于晓华教授一起递交了有关“ 科技 助力、分区防疫”等四方面提案，建议加强人工智能和机器人在重大传染病防治中的应用，包括在采样分析、诊断、治疗、服务配送体系等工作中的应用。

在服务配送体系上，我们建议可使用无人驾驶末端配送，即利用远程遥控实现准确的无接触的药物以及医疗物品的配送。近期也欣慰地看到在抗击疫情期间，以机器人引领的 科技 助力取得了重要的进展，更推动了智能机器人在刚需场景方面更有价值的应用落地。例如，博为医疗机器人公司使用机器人技术，把静脉药物调配机器人开发成系列产品，把护士从有传染风险的工作环境中解放出来。

新京报： 2015年到2021年，这一阶段，人工智能的发展有什么特点？

张建伟： 在数字化和网络化之上，全球 科技 发达地区正在经历着智能化的浪潮，机器学习正成为时下人工智能突破的最重要工具，人工智能在虚拟世界里得到了快速发展。

在人工智能落地机器人方面，一些应对动态环境、处理变形软物体、多模态人机协作等难题正在被重点攻关；一些人工智能的新方法，正在应用到多层机器学习、多模态感知、 *** 作、规划等机器人高层功能; 涌现了多种新型、软结构，微纳米、足式等机器人层出不穷。面向非结构化环境的多功能机器人与结构化环境下高效单一功能自动化，正在智能物联网环境下，实现协同融合。

我们基于多年的中德合作平台，在深入研究融合自然认知系统研究的记忆、学习、知识表达和推理、物体识别、决策、交互等进展，应用在机器人的高层知识获取和学习、自然人机交互、多源信息的实时获取与集成、日常复杂环境的快速理解、基于多传感的精细灵巧 *** 作等领域。一个标杆项目是近年在国家自然科学基金委和德国科学基金会的组织和大力支持下，中德跨区域协同研究中心重大国际合作计划“跨模态学习的自适应、预测和交互”，作为有史以来中德合作的最大的人工智能基础研究项目，联合了中德双方人工智能、神经科学和心理学的最强团队，将为未来的强人工智能提供引擎技术。

服务、工业、特种、医疗机器人已成为 社会 刚需

新京报： 在今年的大会上，服务机器人、工业机器人、特种机器人、仿生机器人等引人注目，机器人会成为 社会 “刚需”吗？

张建伟： 后疫情时代，为人类服务的需求场景变得前所未有的清晰和具体：用具有多模态传感智能的制造、建造及农业自动化来提质增效；医疗 健康 护理自动化，智能驾驶、家居、教育等等，都是人工智能和机器人在中国乃至世界的重要落地场景，也将给未来的创新创业提供更加丰富的项目题材。

事实上，服务、工业、特种、医疗机器人已经成为 社会 的刚需。作为专业研究人员，我们研究人工智能，一个主要目标就是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。我们最看重的，也是机器人终归要有的实用性，例如辅助驾驶机器人、家庭服务机器人、康复机器人、救灾救险机器人等等，让他们去做人不想做或者不能做的事情，例如那些危险的、工作环境恶劣的、无聊的流水线工作。这点对当今的中国尤其重要。中国依赖廉价劳动力成本为主要竞争优势的制造业，随着人口红利的逐渐耗尽，正面临着严峻挑战，如果智能机器人可以代替大部分的人工，就可以彻底解决这个问题。

世界机器人大会对公众开放，也能够在一定程度上帮助我们满足真正的刚需以及缩短中短期能实现的产品差异距离。大众近距离接触机器人并了解技术研发的现状，也有助于纠正他们受科幻作品影响的部分不切实际的想象，又能启发我们机器人研发人员开发出实用的新产品。四年前我们在世界机器人大会上展览双足动态行走机器人时，有老人对我们这款机器人非常感兴趣，扶着帮助行走，这就触发了我们要把这项技术转移到一个新型的足式助行机器人产品上的想法，把技术驱动的研究对接每一个刚需。

2017世界机器人大会上，张建伟（右二）和思灵机器人的几位技术专家带到会场的机器人灵巧 *** 作手臂系统合照。受访者供图

新京报： 在本届大会上，仿生机器人拥有足以以假乱真的人类外形，成为吸睛亮点。为什么要把机器人的外形做得如此逼真？会不会引发大众的恐慌情绪？

张建伟： 在美学、心理学和机器人的交叉领域，存在着一个“恐怖谷”理论，描述一种在仿真机器人外形逐渐逼近的后半部似像非像的期间，出现一种令人近似毛发竖立的现象（亲和力上凹现一个谷）。这是大众初见仿真机器人的一个典型感觉。只有跨过这个技术瓶颈、真正具备亲和力，仿真机器人才能实现表情和情绪传达能力，有望融入人类 社会 和家庭。

之前谈到的刚需列表里，除非是密切的人机合作场景，我们追求的只是功能上的仿人甚至部分超过人来完成任务，无需在外形上高度模拟人类。不过，从鼓励开放创新和应用多样性的角度出发，我们可以在伦理的监管下允许小部分 探索 一些仿生机器人新型的衍生场景，例如聊天陪护、心理康复、橱窗展示、蜡像延伸、咨询导引等方面的应用。

真正实现“强人工智能”，还需很长时间

新京报： 越来越多的领域开始尝试使用机器人代替人力，随着人工智能、数字技术的持续发展，未来人与机器的边界将如何划分？

张建伟： 毋庸置疑，人与机器人不知不觉地正在进行越来越紧密地融合。人类和机电、通讯乃至人工感知等技术的融合，已经走入我们的日常生活，手机、可穿戴设备、便携助行工具等新产品随时随处可见。可以说，我们正在进入“人类20”的时代。Cyborg人机混合体也是机器人未来研究的一个重要领域，为此，我们还组织了IEEE CBS (Cyborg and Bionic Systems) 的最新一次会议。

近期闭幕的残奥会，在规则上限制使用人与机器的融合技术，以保证来自经济发展不平衡的国家的运动员实现相对公平的竞争。不过在和机器人相关的前沿技术领域，已经允许甚至鼓励人机融合边界无缝扩展的专项赛事。比如在苏黎世定期举办的CYBATHLON中，我们可以看到在机器人、生物工程技术的帮助下，残疾人快速、可靠地完成某项预定任务。

新京报： 目前人工智能技术的发展面临哪些挑战？未来机器人的发展有什么趋势？

但真正实现和人脑一样的强人工智能，还需要很长时间。举个例子，在《机智过人》节目中，机器人脸识别在大多数情况下比人识别的效果要好，但是在需要知识、想象力的特殊情况下，与人脑还存在着不小差距。我很欣喜地看到 科技 部近期将启动 科技 创新“脑科学与类脑研究”，大力助推未来强人工智能的研究。

未来机器人智能研究热点可以被归纳为以下三点：一是由结构化环境、确定条件向非结构化环境动态条件下的感知、决策、执行发展；二是强调人与机器人、机器人与机器人之间的互动和协作；三是在环境感知认知基础上，发展机器人和制造系统对人的行为、意图理解等社交能力。比如，我们希望不仅跟机器人，而且也跟各种各样的电子设备比如手机实现多模态的交流形式，使得人机交互像人跟人之间交互一样。我们也希望机器人具有经验学习能力，使人机交互的长度变得越来越短、机器人对世界的理解模型的误差越来越小，从而达到我们用最短的命令让机器人完成我们最希望的任务。

新京报： 从世界机器人大会创办开始，你一直参与其中。在历年大会举办的过程中，你有哪些难忘的经历和不同的感受？

张建伟： 每年世界各地形形色色机器人会议有数百个，定期举办的国际机器人专题学术会议也有上百个。但是世界机器人大会因为高度跨界，并连接“政产学研金用”，从而具备了鲜明的特色。

在中国，政府对此类专业领域的会议和展览给予的高度重视和支持，也给我和受邀而来的国际同行留下了深刻印象。副总理、部长、北京市长一级的政府负责人亲自到会演讲，并和我们一起观展、探讨发展路径，让我们感到格外的振奋。

每年，该会组织方都邀请在机器人学术和产业方面最有代表性的专家和企业家、创业者到场和政府决策者互动。三年前正值央视为我制作“世界听我说”节目，需要到会录制节目片段，我就邀请了身边几位国际来宾讲述对会议以及对我的评价，包括IEEE的主席Fukuda、斯坦福大学教授Khatib、KUKA研发主管Bischof，这些世界级的著名教授在采访中也谈到了这些共同的感受。中国近些年 科技 的快速发展，受益于各级政府和部委的前瞻性、高度重视以及实施魄力。

每次参会，参展的众多创新创业的年轻人散发的活力、对未来的梦想以及为之奋斗的热情，也让我和我的国际同行们感到兴奋，备受感染。每次在会议间隙、巡展期间，好多熟悉的、不熟悉的面孔和我打招呼、讨教交流、展示技术，让我有置身于我的巨大实验室的亲切之感。

编辑 冯雅君 校对 卢茜

每个了解加密货币的人都知道这种货币的缺点，而其对环境造成的影响首当其冲。是否能以绿色且道德的方式开采加密货币？如果可以，物联网在这一转变中又将扮演什么角色

物联网可以挖矿吗

人们于几年前开始讨论用物联网进行加密货币挖矿，这些讨论主要以警告的形式出现：行为不端者可能会破坏物联网设备并将其变成一个分布式加密货币挖掘网络。

加密货币挖矿需要性能强大的中央处理器并消耗大量能源，物联网设备可以用来挖掘加密货币吗？

Mirai是网络安全领域家喻户晓的名字，但这个词通常与DDoS攻击同义。IBM在2017年的调查中发现，随后的Mirai网络攻击旨在在受损的物联网设备上部署比特币矿机从动装置。IBM没有就利用物联网设备的有效性得出具体结论，但这个概念很吸引人。

物联网、加密货币和区块链还有其他方式可以影响彼此的性能

物联网对加密货币挖矿的影响

在IBM的发现问世后不久，Avast就得到了一个相似的结论：这样运用物联网不仅是可以做到的，还是有利可图的。Avast估计，攻击者可以同时用15000个物联网小工具在四天内挖掘约价值1000美元的加密货币。

使用数千个加密货币挖矿设备可以减少单个加密货币挖矿 *** 作的总功耗和对环境的影响。有段轶事讲的是一个 科技 博主设置并忘记了她的物联网设备，找回后发现这些设备在一年多的时间里在后台生成了价值数千美元的代币。

将路由器和热点作为网络中心和加密货币挖矿中心前景光明，因为这种前景有关效率和绿色。在此人写下她的经历后，相关热点设备的订货量上升到150000台。与昂贵的CPU和GPU相比，该热点设备400美元的价格对业余矿工很有吸引力，因为他们不想在冷却系统和显卡上花费大量资金。

使挖矿更环保的技术

把加密货币挖矿变得更环保并非易事。单笔比特币交易要消耗约1544千瓦时电力，这些电力足够一个普通美国家庭用五十多天。比特币网络每年的总耗电量可能高达75太瓦时 。

更智能的气候控制技术是一种解决方案。挖矿作业可以通过无导管和微型分体式系统对其环境进行更精细的控制。将这些设备精确放置在需要的地方要容易得多，而且一个室外冷凝器可以为多个冷却装置供电。这些设备可以为加密货币矿工节省大量能源。

就目前的情况而言，电力是制约加密货币采矿的一大瓶颈。国家和国际在制定目标时优先考虑建设d性智能电网，依靠物联网实现电力和数据的双向流动。

使用可再生能源和物联网的能源网络更具d性且性能更强，构建这种网络为加密货币矿工带来了机遇。一些规模更大的业务正在太阳能和风能富足的地区开设工厂。其他矿机在夜间工作，以抵消其运营在用电高峰时段对能源消耗的巨大影响。

以德克萨斯州的一次采矿作业为例，在最热和电费最贵的日子里，每次只需关闭30分钟就可以从能源消耗中获利。夜间，他们可以“在电路板能承受的范围内尽可能地减少运营”，同时将合同约定的电力供应返售予公用事业公司。

区块链和物联网：卓有成效的结合

物联网和加密货币已经找到了恰当的方式互通有无，相得益彰。物联网和区块链的结合可能会带来丰硕的成果，围绕这一话题的研究与讨论正在以不同方式有序进行。

物联网设备依赖于现场数据的高速交换和分析。在这里应用区块链可以确保系统的可靠性更高且数据传输的安全性更高。自主性对于业务效率而言至关重要：通过区块链推动物联网交互，设备之间可以直接交互，无需涉及远程服务器。

分别应用于物联网和加密货币的技术相得益彰，促进彼此发挥出最佳效果。

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物联网净水器就是时下净水行业最火的“物云水机”。
物联网这个概念，在美国早在2000年就提出来了。物联网把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换，即物物相息，以实现智能化识别和管理。
万物互联是未来世界的必然形态。净水器只是千千万万被智能联接的产品之一。
那么，物联网净水器功能有哪些呢？
1，APP *** 控，实时远程监控机器运转。
2，滤芯一键重置。
3，配件更换提醒。
4，一体成型，减少接头使用，避免了传统水路的窜水、堵水和漏水。
5，产品、服务商和用户的信息互通，建立客户档案，提升售后服务质量，降低售后成本。
6，从TDS、色度、浊度和温度这四个维度对水进行检测，比传统净水器更精确。
7，智能过滤，减少废水排放。
当然，物联网净水器功能绝不止于此，搭乘物联网的东风，各个行业的产品都呈现出新的技术发展态势。消费者，尤其是新一代的年轻消费者，对物联网技术和产品更是乐此不疲。
物联网对企业来说，也意义重大。智能互联产品已成为制造业的发展趋势和转型方向。
迈克尔·波特与詹姆斯·贺普曼的最新着作《物联网时代企业竞争战略》详细论述了这一趋势对商业世界的影响。在他看来，这种全新的产品将颠覆现有的企业价值链，改写产业结构和竞争本质涵义，迫使企业重新思考自身的方方面面，甚至重构组织架构。
全球物联网净水器企业在功能的塑造方面各有不同，例如英国滨思特物联网净水器就针对客户的个性化指令设计了更为合理的参数套餐，根据用户的医学体检数据智能检水供水，并适时调整，就是说，高端的物联网净水器企业已经在用户独特性方面进行充分考量，“因材施教”般的提供净水服务。

物联网涉及的公共技术：物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面，因此，“物联网”被称为是继计算机和互联网之 后的第三次信息技术革命。信息时代，物联网无处不在。由于物联网具有实时性和交互性的特点，因此 ，物联网的应用领域主要有如下。
1、城市管理
（1）智能交通（公路、桥梁、公交、停车场等）物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁，也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。
在交通控制方面，可以通过检测设备，在道路拥堵或特殊情况时，系统自动调配红绿灯，并可以向车主 预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。
在公交方面，物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控 制等手段，集智能运营调度、电子站牌发布、IC卡收费、ERP（快速公交系统）管理等于一体。通过该系 统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外，在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一 趟公交车需要等候的时间；还可以通过公交查询系统，查询最佳的公交换乘方案。
停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找 到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术，第一 时间感应到车辆停入，然后立即反馈到公共停车智能管理平台，显示当前的停车位数量。同时将周边地 段的停车场信息整合在一起，作为市民的停车向导，这样能够大大缩短找车位的时间。
（2）智能建筑（绿色照明、安全检测等）
通过感应技术，建筑物内照明灯能自动调节光亮度，实现节能环保，建筑物的运作状况也能通过物联网 及时发送给管理者。同时，建筑物与GPs系统实时相连接，在电子地图上准确、及时反映出建筑物空间地 理位置、安全状况、人流量等信息。
（3）文物保护和数字博物馆
数字博物馆采用物联网技术，通过对文物保存环境的温度、湿度、光照、降尘和有害气体等进行长期监 测和控制，建立长期的藏品环境参数数据库，研究文物藏品与环境影响因素之间的关系，创造最佳的文 物保存环境，实现对文物蜕变损坏的有效控制。
（4）古迹、古树实时监测
通过物联网采集古迹、古树的年龄、气候、损毁等状态信息。及时作出数据分析和保护措施。
在古迹保护上实时监测能有选择地将有代表性的景点图像传递到互联网上，让景区对全世界做现场直播 ，达到扩大知名度和广泛吸引游客的目的。另外，还可以实时建立景区内部的电子导游系统。
（5）数字图书馆和数字档案馆
使用RFID设备的图书馆／档案馆，从文献的采访、分编、加工到流通、典藏和读者证卡，RFD标签和阅读 器已经完全取代了原有的条码、磁条等传统设备。将RFID技术与图书馆数字化系统相结合，实现架位标 识、文献定位导航、智能分拣等。
应用物联网技术的自助图书馆，借书和还书都是自助的。借书时只要把身份z或借书卡插进渎卡器 里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了。还书过程更简单，只要把书投进还书口，传送设备就自 动把书送到书库。同样通过扫描装置，工作人员也能迅速知遭书的类别和位置以进行分拣。
2、数字家庭
如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来，那么只是—个多功能遥控器控制所有终端，仅仅实现了 电视与电脑、手机的连接，这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网 与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。有了物联网，就可以在办公室指挥家庭电器的 *** 作运行，在下班回家的途中，家里的饭菜已经煮熟，洗澡的热水已经烧好，个性化电视节目将会准点 播放；家庭设施能够自动报修；冰箱里的食物能够自动补货。
3、定位导航
物联网与卫星定位技术、GSM／GPRS／CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。
4、现代物流管理
通过在物流商品中植入传感芯片（节点），供应链上的购买、生产制造、包装／装卸、堆栈、运输、配 送／分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS／GPS数据库无 缝结合，成为强大的物流信息嘲络。
5、食品安全控制
食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时 监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。
6、零售
RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离 以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。
7、数字医疗
以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录，以及对医 疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。
8、防入侵系统
通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性 入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。

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