"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振

2019-09-27 17:09 斯达特数码
    2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立"感知中国"中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。
 
  物联网概述
 
  1.物联网的定义与概念提出
 
  所谓"物联网",是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
 
  通俗地解释,物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。
 
  物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的,2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出"物联网概念",激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。
 
  2.物联网的本质和关键技术
 
  物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信(MachinetoMachine,M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
 
  物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节,每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术,实现对外部世界的感知和识别;智能信息处理技术通过应用中间件提供跨行业、跨系统的信息协同及共享和互通功能,包括数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务和信息呈现等;网络传输技术通过广泛的互联功能,实现对信息的高可靠性、高安全性传送,包括各种有线和无线传输技术、交换技术、组网技术和网关技术等。
 
  国外物联网产业现状及发展趋势
 
  据统计,物联网现阶段的主要形式M2M在2009年全球运营商的业务收入约为15亿美元。而从全球市场的数据分析,预计到2010年M2M市场规模将达到2234亿美元。美国市场研究公司Forrester预测,到2020年,世界上"物物互连"的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,仅仅是在智能电网和机场防入侵系统方面的市场就有上千亿美元。因此"物联网"被称为是下一个万亿美元级的信息技术产业。
 
  1.产业现状
 
    目前国际物联网产业的发展现状主要体现在以下几个方面:
 
 
   (1)各国齐头并进,相继推出区域战略规划
 
    当前,世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段:美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网,并启动了以物联网为基础的"智慧地球"、"U-Japan"、"U-Korea"、"物联网行动计划"等国家性区域战略规划。
 
  2009年1月,在美国总统奥巴马与美国工商领袖的"圆桌会议"上,IBM公司CEO提出"智慧地球"的概念,即把传感器放到电网、铁路、桥梁和公路等物体中,能量极其强大的计算机群,能够对整个网络内部人员和物体实施管理和控制。这样,人类可以更加精确地利用动态实施的方式管理生产活动和生活方式,达到"智慧"状态。
 
    2009年5月7、8日,欧洲各国的官员、企业领袖和科学家在布鲁塞尔就物联网进行专题讨论,并作为振兴欧洲经济的思路。欧盟委员会信息社会与媒体中心主任鲁道夫•施特曼迈尔说:"物联网及其技术是我们的未来"。2009年6月欧盟发布了新时期下物联网的行动计划。
 
  日本和韩国分别提出了"U-Japan""U-Korea"的计划和构想。"U"来自拉丁文"Ubiquitous"意为"无所不在"。日本将物联网列为国家重点战略之一;韩国出台了《基于IP的传感器网基础设施构建基本规划》,将物联网确定为新增长动力。
 
  (2)基础性关键技术RFID,成为市场最为关注技术
 
  2008年全球RFID市场规模已从2007年的49.3亿美元上升到52.9亿美元,这个数字覆盖了RFID市场的方方面面,包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3%,达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。2010年以来,由于经济形势的好转和物联网产业发展等利好因素推动,全球RFID市场也持续升温,并呈现持续上升趋势,预计2012年,市场规模将达到200多亿美元。与此同时,RFID的应用领域越来越多,人们对RFID产业发展的期待也越来越高。目前RFID技术正处于迅速成熟的时期,许多国家都将RFID作为一项重要产业予以积极推动。
 
  (3)各组织纷纷研究制定相关技术标准,竞争日益激烈
 
  ISO/IEC(国际标准化组织及国际电工委员会)在传感器网络、ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组)在泛在网络、ETSI(欧洲电信标准化协会)在物联网、IEEE(美国电气和电子工程师协会)在近距离无线、IETF(互联网工程任务组)在IPv6(下一版本的互联网协议)的应用、3GPP(第三代合作伙伴计划)在M2M(机器与机器)等方面纷纷启动了相关标准研究工作,竞争日益激烈。
 
  2.发展趋势
 
  在当前物联网发展进程中,技术趋势呈现出融合化、嵌入化、可信化和智能化的特征,管理应用趋势呈现出标准化、服务化、开放化和工程化的特征。
 
  (1)应用大规模普及,即将成为下一个万亿级产业
 
  物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业,在其发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别等一系列产业的同步发展,带来巨大的产业集群生产效益。6月22日在上海开幕的2010中国国际物联网大会指出,物联网将成为全球信息通信行业的万亿美元级新兴产业。到2020年之前,全球接入物联网的终端将达到500亿个。
 
    亚里士多德曾说过"给我一个支点我可以撬起地球",而今随着技术的发展,这句豪言完全可以与时俱进地改为"给我一个物联网我可以感知地球"。
 
  (2)欧美市场将引领全球RFID产业发展
 
  2010年以来,随着经济形势的好转和物联网产业发展等利好因素推动,全球RFID市场也持续升温,并呈现持续上升趋势,预计2012年,市场规模将达到212亿美元。其中,欧美市场领先全球,是当前主要的区域市场。
 
  从垂直市场发展来看:飞利浦、西门子等半导体厂商基本垄断了RFID芯片市场;IBM、HP、微软等国际巨头抢占了RFID中间件、系统集成研究的有利位置;Alien、Intermec、Symbol等公司则提供RFID标签、读写器等产品及设备。
 
  从技术标准制定来看:目前,国际上基本形成了RFID五大标准组织,分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。
 
从具体应用推广来看:欧美地区技术应用较成熟。美国的RFID应用已经从军事应用为主,向交通、车辆管理、身份识别和仓储管理等领域延伸;欧洲地区德国、英国、法国和荷兰等RFID产业发展领先国家在交通、身份识别、物资跟踪等领域也有了比较广泛的应用。
 
  国内物联网产业发展现状
 
  1.总体情况
 
  我国在物联网领域的布局较早,中科院10年前就启动了传感网研究,中科院上海微系统与信息技术研究所、南京航空航天大学、西北工业大学等科研单位,目前正加紧研发"物联网"技术。2009年10月,中国研发出首颗物联网核心芯片---"唐芯一号"。2009年11月7日,总投资超过2.76亿元的11个物联网项目在无锡成功签约,项目研发领域覆盖传感网智能技术研发、传感网络应用研究、传感网络系统集成等物联网产业多个前沿领域。2010年工信部和发改委出台了系列政策支持物联网产业化发展,到2020年之前我国已经规划了3.86万亿元的资金用于物联网产业化的发展。
 
  在国家重大科技专项、国家自然科学基金和"863"计划的支持下,国内新一代宽带无线通信、高性能计算与大规模并行处理技术、光子和微电子器件与集成系统技术、传感网技术、物联网体系架构及其演进技术等研究与开发取得重大进展,先后建立了传感技术国家重点实验室、传感器网络实验室和传感器产业基地等一批专业研究机构和产业化基地,开展了一批具有示范意义的重大应用项目。目前,北京、上海、江苏、浙江、无锡和深圳等地都在开展物联网发展战略研究,制定物联网产业发展规划,出台扶持产业发展的相关优惠政策。从全国来看,物联网产业正在逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。
 
  2.发展优势
 
  (1)技术优势
 
  在物联网这个全新产业中,我国的技术研发水平处于世界前列,具有重大的影响力。中科院早在1999年就启动了传感网研究,该院组成了2000多人的团队,先后投入数亿元,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机和移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件和系统到网络的完整产业链。在世界物联网领域,中国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国之一,其影响力举足轻重。
 
  此外,我国还在通信、网络等领域申请了大量具有自主知识产权的技术专利。这些技术方面的积累,为我国物联网技术在未来取得长足地发展奠定了坚实的软实力基础。
 
  (2)政策优势
 
  我国政府对物联网发展的重视程度是有目共睹的。2006年我国制订了信息化发展战略,2007年十七大提出工业化和信息化融合发展的构想,2009年"感知中国"的新兴命题又迅速地进入了国家政策的议事日程,2010年《政府工作报告》,正式将"加快物联网的研发应用"纳入重点产业振兴计划,一些城市和地区也相继提出了物联网发展的规划和设想。
 
  可以毫不夸张地说,在短短几年内,物联网在我国政府的大力支持下,已经由一个单纯的科学术语变成了活生生的产业现实。2009年9月,我国传感网标准工作组成立,随后又在上海的浦东国际机场和世博园区建造了世界上最大的物联网技术系统。此外,在北京、无锡和杭州等城市,在当地政府的支持下,也有一大批科学家和专业人士从事中国物联网的研究和开发。可以说,国家宏观政策的支持与引导是我国物联网发展不可或缺的政策优势。
 
  (3)市场优势
 
  中国近年来互联网产业迅速发展,网民数量全球第一,在未来物联网产业发展中具备良好基础。物联网将所有物品连接到互联网,达到远程控制的目的,实现人和物或物和物之间的信息交换。当前物联网行业的应用需求和领域非常广泛,潜在市场规模巨大。物联网产业在发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别系统一系列产业的同步发展,带来巨大的产业集群效益。
 
    3.瓶颈
 
  我国物联网产业发展现状与趋势,喜忧参半。物联网行业应用需求广泛,潜在市场规模巨大,政府各部门对发展物联网产业态度积极,是产业发展的"喜";但"忧"的一面则主要表现在物联网产业发展初期阶段,存在诸多产业发展约束因素。主要体现在以下几个方面:
 
  (1)缺乏统筹规划
 
  虽然我国各地政府机构正在积极地开展物联网相关产业发展工作,成立了有关园区、产业联盟,但是全国范围内尚未进行统筹规划,各部门之间、地区之间、行业之间的分割情况较为普遍,缺乏顶层设计,资源共享不足,加上规划意识与协调机制的薄弱,凸现出难以形成产业规划、研究成本过高、资源利用率过低、无序重复建设现象严重的态势。
 
  (2)核心技术缺位
 
  纵观我国物联网的技术创新,相当一部分是在原有信息化技术基础上的深化和发展,通过增加新功能,使之具备物联网特性。但这并不是从无到有的原生态创新,所以也很难形成核心技术,导致大量采用国外技术,在专利方面受制于人,在信息安全方面没有保障,更导致物联网数据采集环节的传感器、电子标签的成本过高拖累整个物联网行业的发展。
 
  (3)规模化应用不足,产业链不完善
 
    我国物联网发展虽然有了一些基础应用,但目前国内"以物为互联"的应用需求还是低层次的。所以,难以激发产业链各环节的参与和投入的热情,规模化行业应用的不足成为制约物联网产业的形成、核心关键技术的突破和标准化的重大瓶颈。另外,目前我国物联网产业下游的通信运营商(三大运营商)和中游的系统设备商都已是世界级水平,但是其他环节相对欠缺,初期成本居高不下,产业链的不完善一定程度上制约了物联网产业健康有序发展。