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【中国梦·践行者】广州智慧城市发展研究院院长用“芯”做物联 推动城市添智慧

2018-09-25 08:19 来源:大洋网

“我的事业被科研教学与投资创业一分为二,我和学生们共同在物联网感知芯片领域探索,有些学生毕业后继续深造,有些学生进入大型科技企业,我们互相交流、探讨、鼓励,都希望早日做出拥有核心知识产权的‘中国芯’产品。科研的最终目的是为经济建设服务,科研成果必须产业化应用,为市场所用,才能显现其价值。”

——胡建国

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广州智慧城市研究院芯片测试平台。  

大洋网讯 银行卡、羊城通、二维码移动支付、生物识别……这些在不同年代步入老百姓生活、由陌生到熟悉的名词,都离不开一种重要的技术——物联网信息采集技术。

在有“军中清华”之称的国防科技大学,胡建国度过了本科、硕士求学生涯,也由此对物联网信息采集技术有了浓厚的兴趣。多年来,他将全部精力投入物联网、集成电路相关领域研究,在公开资料甚少、缺乏参考样本的情况下,攻克RFID芯片、移动支付芯片、生物标识芯片领域多项技术,打破国外垄断,大大降低了生产成本,同时保证了高可靠性。

广州是国内三大通信枢纽、互联网交换中心和互联网国际出入口之一,电路可直达70多个国家和地区,基本形成通达全球的网络架构。依托强大的基础设施及应用市场,广州的物联网快速发展,为工业生产、百姓生活带来巨大变化。正如胡建国所说,“万物智能,万物互联”的时代正在来临。

有“芯”去追梦

为研发芯片两次重返校园

2000年,胡建国从国防科技大学计算机系本科毕业,在湖南一个机关单位谋得一份“铁饭碗”职位,从事软件开发工作。此时,我国计算机应用正处于快速上升期,软件开发岗位很受欢迎。胡建国却清晰地认识到,硬件是载体,软件是表现内容,在计算机领域,我国最缺的是硬件技术,应该往硬件方向发展。“当时,消耗量最大的核心硬件——芯片,在我国的自给率很低。这一现状与对未来需求的预判,使我重回校园,投入到芯片的学习和研发工作。”胡建国表示。

重返母校后,胡建国很快成为团队核心骨干,参与国家“863”重大科技计划项目——通用高性能处理器的研发,在该处理器的国产化方面做出了重要贡献。

研究生毕业后,胡建国进入中国电子信息产业集团有限公司,从事国产自主可控的专用计算机产品研发,中国电子作为中国最大的国有IT企业,旗下的华大半导体有限公司名列中国芯片企业十强,在智能卡及安全芯片、智能卡应用、模拟电路、新型显示等领域占有较大的份额,在这里,胡建国接触到了国内最顶尖的芯片研发技术。在飞速发展的信息技术大潮下,他感受到知识的欠缺,决心南下,到物联网迅猛发展的前沿城市——广州,报读中山大学博士学位,围绕物联网、信息感知等领域,专心从事芯片的研发及产业化应用。

从博士研究阶段开始,胡建国主持了国家、广东省、广州市多个科技计划重大专项的攻关,填补物联网特定领域在国内的应用空白,也见证了广州智慧城市蓬勃发展的历程。  RFID技术是支撑物联网的核心关键技术之一,与二十世纪40年代发明的雷达技术原理相同,可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,进行信息的定位,但在2000年前后,却一直没有实现国产化。胡建国选择了这一领域进行重点攻克。  RFID芯片体积小,却功能齐全,如一个微计算机系统一般,设计的难度很大。在没有资料也没有参考样本的情况下,胡建国作为课题组主要负责人,根据已有的经验以及公开的协议,慢慢“悟”出了当中的原理,将RFID的核心关键技术攻破,研发出低成本、低功耗、可靠性高的RFID芯片,此后这种技术被大规模地产业化,普及到多个领域,广泛用于银行卡、身份证、羊城通等领域,也是广州市民最早接触和使用的“物联网”技术。

专“芯”寻突破

实现二维码设备“国产化”

2008年攻克RFID技术后,胡建国又将目标放在当时刚刚兴起的移动支付芯片上。从2010年开始,胡建国集中精力进行图形标识方面的研究,主要是用于图像采集的芯片研发。这项技术的最广泛应用,是如今处处可见的二维码支付。二维码可以承载大量信息,同时还有加密功能,但在当时的国内,这项技术却没有实现国产化,一台二维码设备的售价要2000元以上,技术难以普及。经过不断努力,胡建国带领团队,打破了国外技术垄断,生产出低成本、高速、高可靠性的二维码采集芯片,为支付领域的国产化大规模应用作出很大贡献。

自五年前开始,生物标识的应用开始流行,胡建国又转向了人工智能领域芯片的开发。众所周知,开发芯片是一个对技术高度依赖的过程,设计和研发的难度非常大。同时,由于产品的更新迭代速度很快,在研发与制造过程中,自主开发芯片淘汰率很高,很多有“芯”人往往要摸索数年甚至数十年,才能获得市场回报,是一条高风险的探索之路。

“相比于国外芯片企业凭借专利站在金字塔尖获得的高额利润,我们的产品发展诸多掣肘。受制于人是集成电路设计者们的切肤之痛。”胡建国感慨,“中国芯”是集成电路科研者们的共同梦想,许多人百折不挠,艰难前行。

胡建国和他的团队,在分析了整个行业的历史发展轨迹以及现状后,最终选择了做可以填补国内空白的数模混合信息采集芯片。在这个过程中,还有一个小插曲。在团队里,有一位曾任职于外国知名芯片企业的专家,认为应该“站在巨人的肩膀”上,在CPU方面深耕,而不是做高风险的自主芯片研发。但胡建国认为,我国目前芯片研究大部分项目是由科研机构、高校通过课题基金等方式进行,重理论而轻实践,非常需要能走向市场、实现产业化目标的自主研发芯片。为此,团队专门做了一次投票表决,结果胡建国以一票胜出,最终确定了团队的发展方向。

从RFID芯片,到移动支付芯片,再到生物信息采集芯片,经过数年的耕耘,胡建国带领团队在信息感知技术研究方向产出了多项研究成果。他和他的团队目前已申请中国发明专利300余项,100多项已获授权,软件著作权、集成电路版图等30余项,他本人还被评为广东省“特支计划”科技领军人才、“广州市创新领军人才”。

用“芯”产业化

将产品应用于多个领域

多年来,胡建国一直有“双重身份”。一方面,他是中山大学的老师,培养的学生不下千人、出版专著多部、对智慧城市发展应用提供了可靠的技术支撑和服务。另一方面,他也算是半个“企业家”——他担任院长的广州智慧城市发展研究院孵化高新技术企业十余家,在物联网感知技术研究方向产出了多项研究成果,产品广泛应用于多个领域,带动数亿元产值的产业链。

“我的事业被科研教学与投资创业一分为二,在中大任教的这些年,我和学生们共同在物联网感知芯片领域探索,有些学生毕业后继续深造,有些学生进入大型科技企业,我们互相交流、探讨、鼓励,都希望早日做出拥有核心知识产权的‘中国芯’产品。科研的最终目的是为经济建设服务,科研成果必须产业化应用,为市场所用,才能显现其价值。”胡建国表示。

对于广州智慧城市建设的历史沿革,胡建国也十分了解。他表示,智慧城市建设需要有物理载体,而广州作为我国主要的互联网接口城市,承担了全国60%的对外接口量,物理优势不言而喻,这也是广州电子信息技术能成为支柱产业的重要原因。过去近20年来,随着信息技术和网络技术的发展,广州也经历了从计算机到互联网,并迈入“物联网”的时代。

胡建国认为,在以信息技术建设为基础的智慧城市建设中,广州一直位于全国第一梯队,但信息技术发展很快,要以前瞻性的眼光进行布局,创新发展要与时代脉搏保持一致,才能一直在全国领跑。他相信,“万物智能,万物互联”的时代很快会到来。

文/广报全媒体记者罗桦琳

图/广报全媒体记者杨耀烨

专题统筹:赵东方 汤新颖 刘文亮 

[ 编辑: 钟尚玲 ]
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