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下一个万亿级产业:物联网正蓄势待发
2014-6-21 14:10:00


1 前言

2008年,全球性经济危机爆发。为寻找新的经济增长点,美国于2009年提出了“智慧地球”概念,随后中国提出了“感知中国”概念。物联网是“智慧地球”和“感知中国”所依托的最核心技术,即通过传感器、RFID、智能数据处理等技术的深入广泛应用,实现对环境的更透彻感知,实现物与物、物与人的广泛互联,创造更加智慧便捷的生活。2013年9月15日,习近平同志在参加全国科普日活动期间针对物联网作出重要指示:“让物联网技术更好地促进生产、走进生活、造福百姓。”推进物联网的应用和发展,有利于促进生产生活和社会管理向智能化、精细化、网络化方向转变,有利于提高国民经济和社会生活信息化水平,有利于提升社会管理和公共服务能力,对推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。

经过五年发展,物联网相关科技研发及集成应用已取得显著进展,产业链日趋完善。物联网技术在城管、工业、安防、交通等领域的应用情况证明,物联网能够提升城市管理效率,能够促进产业升级改造,也能给百姓生活带来更加安全、便利的体验。2013年,我国物联网产业规模突破6000亿元。业界普遍预期,“十二五”末期,物联网产业规模将突破万亿大关。物联网即将进入快速发展阶段。

2物联网研发成果不断涌现

近年来,物联网各领域的技术研发新成果不断涌现,在技术体系及标准体系建设方面,我国进展显著。

集成电路相关研发制造是物联网的基础。目前,我国在22纳米关键工艺技术先导研究与平台建设上已实现了重要突破,并具备了产业化条件,这一成果达到了世界一流水平。在集成电路装备研发及产业化方面,我国已具备65纳米芯片制造量产能力。

在智能传感器领域,我国已具备MEMS加速度传感器、MEMS陀螺仪、MEMS压力传感器等产品的研制能力。我国首个MEMS智能传感器公共技术平台目前已在无锡建成并进入实际运行阶段,主要为产业提供传感器设计、加工和测试服务,累计服务企业已达26家。

通信传输技术领域,我国4G牌照已正式发放,三家运营商均获得TD-LTE牌照。至此,中国进入百兆高速无线上网时代,解决了大量物品大规模联网的带宽瓶颈,也为物联网的规模化发展打下了良好基础。

在物联网应用领域,大量集成应用技术成果应运而生。以可穿戴式设备为例,随着柔性化材料技术的逐步成熟及设备功耗、微型化、低成本等问题的逐步解决,2013年涌现出了多款可穿戴式设备。这些可穿戴设备将在健康医疗、运动保健、娱乐休闲等领域逐步被推广应用。

在物联网标准制定领域,2013年国家标准委下达了47项物联网国家标准制定任务。另外,由我国主导制定的全球第一个物联网总体技术标准已被国际电信联盟批准通过。值得特别提出的是,2013年我国还颁布了自主射频识别2.45GHz空中接口协议国家标准,另外800-900MHz射频识别空中接口协议也即将正式发布。由于空中接口协议是射频识别系统的核心技术,相关标准的发布将为推进我国自主创新射频识别产业化进程和加快物联网建设发挥重要作用。

3物联网产业链初具规模

目前,我国物联网产业从无到有,从小到大,已经形成了包括芯片和元器件厂商、设备商、软件商、系统集成商、电信运营商、物联网服务商在内的较为完整的产业链。据有关部门初步统计,2013年物联网产业规模已突破6000亿元。其中射频识别(RFID)产业规模超过236亿元,传感器市场规模超过900亿元,年产量超过24亿只,我国网络通信产业已建成全球最大、技术先进的第四代移动通信网络和互联网,机器到机器(M2M)终端数已超过2100万台。物联网仪器仪表、嵌入式系统、软件与集成服务等产业也已形成较大规模。

产业分布上,国内物联网产业已初步形成长三角、珠三角、环渤海以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局。其中,长三角地区是中国物联网技术和应用的起源地,产业规模较大;珠三角地区是国内电子整机的重要生产基地,具有物联网产业规模化发展的巨大潜力;环渤海地区是国内物联网产业重要的研发、设计、设备制造及系统集成基地;中西部地区依托RFID、芯片设计、传感传动、自动控制等领域较好的产业基础,已形成了一定的产业特色。据统计,国内物联网产业园区、基地已建成二十余个,其中国家级3个,分别位于无锡、重庆和杭州。以无锡为例,无锡目前已拥有物联网企业794家,研发机构39家,2013年实现销售收入1405亿元。连续三年增幅超过30%。

公共服务体系方面,目前我国已建成物联网知识产权、传感设备、芯片、器件、软件及其解决方案等各类相关公共服务平台,这为物联网产业发展提供了有力支撑。以物联网标识领域为例,国家发展改革委牵头搭建了“国家物联网标识管理公共服务平台”,将基于域名系统建立物联网标识统一管理和公共服务平台。在无锡,由政府牵头组建了11个物联网行业应用联盟和物联网知识产权联盟,这些联盟起到了良好的整合资源,服务产业的目的。

另外,物联网产业的兴起也带动了一大批物联网企业的发展。根据相关公司2012年财报,物联网上市公司远望谷、银江股份、海康卫视等企业2012年增速均超过了40%。

4 物联网应用成效初步凸显

我国各地区,各有关部门都在积极推动物联网在相关领域的应用,并开展了一系列应用试点和示范项目。国家发改委已先后启动28项国家物联网重大应用示范工程。财政部、工业和信息化部设立了物联网专项资金,以支持物联网技术研发和产业化。目前,我国在交通、物流、环保、医疗保健、安防、电网等领域应用的市场规模已达数百亿元。国家电网已安装了1亿多只智能电表。在交通领域,不停车电子收费、路网监测、车辆管理和调度等应用正在发挥积极作用,高速公路不停车电子收费系统已推广超过2500条车道。另外,智慧城市已成为物联网最大应用领域。2013年,住建部确定在我国193个城市(城镇)开展智慧城市试点,我国在建设智慧城市上的直接投资已超过3000亿元,预计“十二五”期间各地智慧城市建设将启动2万亿产业机会。智慧城市建设将为我国物联网产业带来重大发展机遇。

从具体应用领域来看,经济发展、基础设施、社会管理、民生服务和国防建设等方面的物联网应用分别取得了不同程度的进展。物联网在促进经济社会发展和国防现代化建设中的作用正在不断突显。物联网正从以政府驱动的智慧城市领域,逐步向企业市场、民生市场扩张,在智能家居、智慧农业、智慧医疗等领域的应用正不断深化和拓展。在物联网发展的浪潮中,涌现出了北京、上海、广州、深圳、南京、杭州、厦门和宁波等一大批物联网重点城市。

物联网技术的示范应用证明了物联网能够提升城市管理效率,能够促进产业升级改造,也能给百姓生活带来更加安全、便利的体验。以无锡为例,无锡一棉应用物联网技术改造传统纺织业工厂后,特高支纱生产能力提高1倍,万元产值能耗降低25%,劳动效率提升达到国际先进水平。京杭运河无锡段“感知航道”项目建成后,使运河航道通航能力由500吨级提高到1000吨级,由此产生的直接经济效益超过10亿元。在无锡公安局2011年“清网行动”中,依托公共安全物联网平台,通过人像比对识别技术抓获了8名逃犯。无锡市推广应用的物联网“车卫士”系统,可轨迹追踪被盗车辆,目前已实现查破电动车、摩托车被盗案件150余起,被盗车辆全部追回,破案率达100%

5 物联网发展中的问题分析和建议

在充分肯定物联网发展成绩的同时,也必须看到我国物联网发展还存在一些瓶颈和制约因素。主要表现在:核心技术和高端产品与国外差距较大,高端综合集成服务能力不强,缺乏骨干龙头企业,应用水平较低,规模化应用少,信息安全方面存在隐患。

针对上述问题,建议从如下三个方面着手加以解决:

一、加大对核心关键技术的研发力度,特别是要重视硬件研发能力的提升,要鼓励技术创新,加强知识产权保护。物联网产业的进一步发展需要开发高性能、低成本、低功耗的传感器技术和RFID技术,要促进传感器向小型化、廉价化发展。以传感器技术为例,我国从事传感器科研、生产、应用的单位超过1500余家,但中高档传感器产品几乎100%从国外进口,90%芯片从国外进口,传感器技术水平比国外要落后1015年,可靠性指标低12个数量级,而且国产传感器的产业化率不到5%。另外要综合运用知识产权手段来促进技术创新。根据江苏省物联网知识产权联盟物联网专利申请量2012年统计数据,物联网8大关键技术领域,我国仅在远程控制领域的专利申请量居世界第一,其他技术领域基本被美国领先。

1 物联网关键技术领域专利申请总量国家排名(2012年)

重点技术领域

主要国家专利数量排名

美国

中国

日本

其他

感知层

MEMS传感器

1

2

3

德国

射频识别

1

3

2

韩国、德国

二维条码

3

2

1

韩国、德国

传输层

异构网融合

1

2

3

韩国、德国

远程控制

2

1

3

韩国、德国、法国

网络存储

1

3

2

韩国

共性支撑层

数据挖掘

1

2

3

韩国、德国

信息安全

1

3

2

韩国

二、注重物联网系统集成研发,注重数据的综合运用。物联网技术是基于传统信息产业相关技术基础上发展起来的集成应用技术。系统集成要根据各传统行业的实际需要组织二次开发,需要系统集成商具备较强的资源整合能力和技术研发实力。特别是对数据的整合、挖掘和应用能力。行业壁垒、信息孤岛等现象严重阻碍了物联网应用的健康发展,实现跨行业信息共享是物联网规模发展的必要条件。要通过制定标准、修订法规,完善数据交易机制等手段,促进信息的交换、共享和利用,从而推动物联网产业进一步规模化发展。此外,要大力开展物联网在各行业的应用示范,通过强化行业应用来带动产业发展。物联网应用示范中,要关注物联网的安全性能和对个人隐私的保护。物联网面临着比互联网更加严峻的安全威胁,有必要构建基于信任、安全和隐私保护的可持续发展物联网安全架构。

三、努力探索物联网商业新模式。物联网产业还存在概念边界不统一,盈利模式不清晰的问题。根据调查,目前的物联网企业中,大部分都处于亏损或微利阶段,后续如何实现可持续发展值得思考。互联网产业发展成功路径值得物联网产业思考和学习。总体说来,需要进一步明确物联网运营主体、扶持规模性物联网企业发展、建议数据交易新机制、探索创收盈利新思路。国家应进一步加大对物联网产业的资金扶持力度,鼓励和引导金融资本、风险投资及民间资本投向物联网应用和产业发展。

6 总结语

目前,物联网呈现规模化、协同化、智能化的发展趋势。物联网产业聚集的企业和人才数量越来越多,其应用模式正从闭环走向开环,应用规模正逐步扩大,并为我国智慧城市建设提供了主要技术支撑。

另外,我国物联网发展也还存在核心技术缺乏、集成创新不足、技术标准缺失、商业模式不清等问题。发展物联网还需要注意统筹好资源协同共享和保障信息安全的关系,需要加强对信息资源的智能分析和综合利用。

 

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