展锐的优势在于提供了完整的、软硬结合的一站式端到端物联网解决方案。
随着5G的正式商用,实施2G/3G的退网清频并向4G网络迁移在全球范围内已是大势所趋。展锐推出了全球首款LTE Cat1bis物联网芯片:8910DM。作为全球首款LTE Cat1bis 物联网芯片,8910DM的推出解决了目前物联网连接中的痛点,填补了低功耗窄带物联网与传统宽带物联网之间的蜂窝通信方案空白,其相比NB-IoT、2G模组在网络覆盖、速度和延时上具有优势,相比传统LTE Cat4模组则拥有更低的成本和功耗,同时适配当前国内的4G网络,非常适用于对性价比、时延性、覆盖范围、通信速度有要求的应用场景。
行业主要企业:大富科技(300134)、梦网集团(002123)、共进股份(603118)、胜宏科技(300476)、润和软件(300339)、立昂技术(300603)
定义
所谓“物联网”(Internet of
Things,IOT),又称传感网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来并形成一个可以实现智能化识别和可管理的网络。
早期的物联网是指依托射频识别技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大的变化。现阶段,物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备,通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术,包括传感器、射频识别(RFID)、二维码、多媒体采集技术等。物联网的几个关键环节可以归纳为“感知、传输、处理”。
物联网行业发展前景及趋势分析
1、产业物联网占比逐渐上升
根据信通院于2020年12月发布的《2020中国物联网白皮书》,2019年中国物联网连接数中产业物联网和消费者市场各占一半,预计到2025年,物联网连接数的大部分增长来自于产业市场,产业物联网的连接数将占到总体的61%。由此来看,未来产业物联网的市场发展潜力大于消费物联网。
2、市场规模不断增大
目前,物联网在全球呈现快速发展趋势,欧、美、日、韩等国均将物联网作为重要战略新兴产业推进,但在繁荣景象背后却仍存在着众多阻碍发展的因素。其中核心标准的缺失,尤其是作为顶层设计的物联网参考架构等基础标准目前仍处于空白,基于争夺物联网产业主导权,各国对国际标准方面的竞争亦日趋白热化。
新冠疫情对于物联网行业来说犹如达摩利斯之剑,一方面疫情导致全球技术供应链出现一定的停滞期,另一方面疫情助推中国物联网的渗透。2020年无人工厂、无人配送、无人零售、远程教学、远程医疗等“无接触经济”的爆发均离不开物联网技术的支撑。综合多方面的情况分析,前瞻认为未来5年中国物联网的发展将保持高速增长,到2026年市场规模超过6万亿元。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。
本专题我共整理了10篇文章,来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、南京农业大学、英国林肯大学、华南农业大学、江南大学、国家农业智能装备工程技术研究中心、浙江大学、中国科学院、吉林农业大学、西北农林 科技 大学、国家信息农业工程技术中心等单位。
文章包含农产品质量安全纳米传感器、太阳能杀虫灯、分簇路由算法、农田物联网混合多跳路由算法、水产养殖溶解氧传感器研制、土壤养分近场遥测方法、农机远程智能管理平台、水肥浓度智能感知与精准配比、果园多机器人通信等内容,供大家阅读、参考。
专题--农业传感器与物联网
Topic--Agricultural Sensor and Internet of Things
[1]王培龙, 唐智勇 农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 1-10
WANG Peilong , TANG Zhiyong Application analysis and prospect of nanosensor in the quality and safety of agricultural products[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 1-10
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[2]杨星, 舒磊, 黄凯, 李凯亮, 霍志强, 王彦飞, 王心怡, 卢巧玲, 张亚成 太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 11-27
YANG Xing, SHU Lei, HUANG Kai, LI Kailiang, HUO Zhiqiang, WANG Yanfei, WANG Xinyi, LU Qiaoling, ZHANG Yacheng Characteristics analysis and challenges for fault diagnosis in solar insecticidal lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 11-27
摘要: 太阳能杀虫灯物联网(SIL-IoTs)是一种基于农业场景与物联网技术的新型物理农业虫害防治工具,通过无线传输太阳能杀虫灯组件状态数据,用户可后台实时查看太阳能杀虫灯运行状态,具有杀虫计数、虫害区域定位、辅助农情监测等功能。但随着SIL-IoTs快速发展与广泛应用,故障诊断难和维护难等矛盾日益突出。基于此,本研究首先阐述了SIL-IoTs的结构和研究现状,分析了故障诊断的重要性,指出了故障诊断是保障其可靠性的主要手段。接着介绍了目前太阳能杀虫灯节点自身存在的故障及其在无线传感网络(WSNs)中的体现,并进一步对WSNs中的故障进行分类,包括基于行为、基于时间、基于组件以及基于影响区域的故障四类。随后讨论了统计方法、概率方法、层次路由方法、机器学习方法、拓扑控制方法和移动基站方法等目前主要使用的WSNs故障诊断方法。此外,还探讨了SIL-IoTs故障诊断策略,将故障诊断从行为上分为主动型诊断与被动型诊断策略,从监测类型上分为连续诊断、定期诊断、直接诊断与间接诊断策略,从设备上分为集中式、分布式与混合式策略。在以上故障诊断方法与策略的基础上,介绍了后台数据异常、部分节点通信异常、整个网络通信异常和未诊断出异常但实际存在异常四种故障现象下适用的WSNs故障诊断调试工具,如Sympathy、Clairvoyant、SNIF和Dustminer。最后,强调了SIL-IoTs的特性对故障诊断带来的潜在挑战,包括部署环境复杂、节点任务冲突、连续性区域节点无法传输数据和多种故障诊断失效等情形,并针对这些潜在挑战指出了合理的研究方向。由于SIL-IoTs为农业物联网中典型应用,因此本研究可扩展至其它农业物联网中,并为这些农业物联网的故障诊断提供参考。
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[3]汪进鸿, 韩宇星 用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 28-47
WANG Jinhong, HAN Yuxing Cognitive radio sensor networks clustering routing algorithm for crop phenotypic information edge computing collection[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 28-47
摘要: 随着无线终端数量的快速增长和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加,农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起监测周期缩减等诸多问题,本研究建立了一个认知无线传感器网络(CRSN)作物表型信息采集模型,并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡(DSEB)的事件驱动分簇路由算法。算法包括:(1)动态频谱感知分簇,采用层次聚类算法结合频谱感知获取的可用信道、节点间的距离、剩余能量和邻居节点度为相似度对被监控区域内的节点进行聚类分簇并选取簇头,构建分簇拓扑的过程对各分簇大小的均衡性引入奖励和惩罚因子,提升网络各分簇平均频谱利用率;(2)融入边缘计算的事件触发数据路由,根据构建的分簇拓扑结构,将待检测各区域变化异常表型信息触发事件以簇内汇聚和簇间中继交替迭代方式转发至汇聚节点,簇内汇聚包括直传和簇内中继,簇间中继包括主网关节点和次网关节点-主网关节点两种情况;(3)基于频谱变化和通信服务质量(QoS)的自适应重新分簇:基于主用户行为变化引起的可用信道改变,或分簇效果不佳对通信服务质量产生的干扰,触发CRSN进行自适应重新分簇。此外,本研究还提出了一种新的能耗均衡策略去能量消耗中心化(假设sink为中心),即在网关或簇头节点选取计算式中引入与节点到sink的距离成正比的权重系数。算法仿真结果表明,与采用K-medoid分簇和能量感知的事件驱动分簇(ERP)路由方案相比,在CRSN节点数为定值的前提下,基于DSEB的分簇路由算法在网络生存期与能效等方面均具有一定的改进;在主用户节点数为定值时,所提算法比其它两种算法具有更高频谱利用率。
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[4]顾浩, 王志强, 吴昊, 蒋永年, 郭亚 基于荧光法的溶解氧传感器研制及试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 48-58
GU Hao, WANG Zhiqiang, WU Hao, JIANG Yongnian, GUO Ya A fluorescence based dissolved oxygen sensor[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 48-58
摘要:溶解氧含量的测量对水产养殖具有极其重要的意义,但目前中国市面上的溶解氧传感器存在价格昂贵、不能持续在线测量及更新部件维护困难等问题,难以在水产养殖物联网中大规模推广和发挥作用。本研究基于荧光淬灭原理,利用水中溶解氧浓度与荧光信号相位差的关系进行低成本、易维护溶解氧传感器的研发。首先利用自制备溶氧敏感膜,经激发光照射后产生红色荧光,该荧光寿命可由溶解氧浓度调节;然后利用光信号敏感器件设计光电转化电路实现光信号感知;再以STM32F103微处理器作为主控芯片,编写下位机程序实现激发光脉冲产生,利用相敏检波原理以及快速傅里叶变换(FFT)计算激发光与参照光的相位差,进而转化为溶解氧浓度,实现溶解氧的测量。荧光探测部分与系统主控部分采用分离式设计思想,利用屏蔽排线直接插拔连接,便于传感器探测头的拆卸、更换、维护以及实现远距离在线测量。经测试,本溶解氧传感器的测量范围是0~20 mg/L,响应延迟小于2 s,溶氧敏感膜使用寿命约1年,可以实时不间断地对溶解氧浓度进行测量。同时,本传感器具有测量方便、制作成本低、体积小等特点,为中国水产养殖低成本溶解氧传感器的研发与市场化奠定了良好的基础。
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[5]矫雷子, 董大明, 赵贤德, 田宏武 基于调制近红外反射光谱的土壤养分近场遥测方法研究[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 59-66
JIAO Leizi, DONG Daming, ZHAO Xiande, TIAN Hongwu Near-field telemetry detection of soil nutrient based on modulated near-infrared reflectance spectrum[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 59-66
摘要: 土壤养分作为农业生产的重要指标,含量过少会降低农作物产量,过多则会造成环境污染。因此,快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析的传统方法能够全面准确地检测土壤养分,但检测过程中土壤的取样及预处理过程繁琐、 *** 作复杂、费时费力,不能实现土壤养分的原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱,提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法,可有效避免土壤反射自然光的干扰。该方法使用波长范围1260~1610 nm的8通道窄带激光二极管作为近红外光源,通过测量8通道激光光束的土壤反射率,建立土壤养分中氮(N)关于土壤反射率的计量模型,实现了N的快速检测。在74组已知N含量的土壤样品中,选取54组作为训练集,20组作为预测集。基于一般线性模型,对训练集中土壤N含量与土壤反射率的定量化参数进行训练,筛选显著波段后的计量模型R2达到097。基于建立的计量模型,预测集中土壤N含量预测值与参考值的决定系数R2达到09,结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测的能力。
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[6]朱登胜, 方慧, 胡韶明, 王文权, 周延锁, 王红艳, 刘飞, 何勇 农机远程智能管理平台研发及其应用[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 67-81
ZHU Dengsheng, FANG Hui, HU Shaoming, WANG Wenquan, ZHOU Yansuo, WANG Hongyan, LIU Fei, HE Yong Development and application of an intelligent remote management platform for agricultural machinery[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 67-81
摘要: 本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题,首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则:专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则,本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下,平台部分关键技术的实现方法,包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等,并提出了以地块为核心的管理平台建设思路;同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。
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[7]金洲, 张俊卿, 郭红燕, 胡宜敏, 陈翔宇, 黄河, 王红艳 水肥浓度智能感知与精准配比系统研制与试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 82-93
JIN Zhou, ZHANG Junqing, GUO Hongyan, HU Yimin, CHEN Xiangyu, HUANG He, WANG Hongyan Development and testing of intelligent sensing and precision proportioning system of water and fertilizer concentration[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 82-93
摘要: 为解决农场当地当时的复合肥料精准化配料问题,本研究将水肥一体化智能灌溉施肥系统作为研究对象,构建了水肥浓度智能感知与精准配比系统。首先提出现场在线水肥溶液智能感知模型的快速建立方法,利用数据分析算法从传感器实时监测的一系列浓度梯度的肥料溶液中挖掘出模型。其次基于上述模型设计水肥浓度智能感知与精准配比系统的框架结构,阐述系统工作原理;并通过三种水体模拟在线配肥验证了该系统原位指导水肥浓度配比的有效性,同时评价了水体电导率对水肥配比浓度的干扰。试验结果表明,正则化条件下二阶的多项式拟合曲线是表达溶液电导率与水肥浓度的变化关系最优的模型,相关系数R2均大于0999,由此模型可得出用户关心的复合肥各指标浓度。三种水体模拟在线配肥结果表明,水体会干扰电导率导致无法准确反演水肥配比的浓度,相对偏差值超过了01。因此,本研究提出的在线水肥智能感知与精准配比系统实现了消除当地水体电导率对水肥配比准确性的干扰,通过模型计算实现复合肥精准化配比,并得出各指标浓度。该系统结构简单,配比精准,易与现有水肥一体机或者人工配肥系统结合使用,可广泛应用于设施农业栽培、果园栽培和大田经济作物栽培等环境下的精准智能施肥。
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[8]孙浩然, 孙琳, 毕春光, 于合龙 基于粒子群与模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(3): 98-107
SUN Haoran, SUN Lin, BI Chunguang, YU Helong Hybrid multi-hop routing algorithm for farmland IoT based on particle swarm and simulated annealing collaborative optimization method[J] Smart Agriculture, 2020, 2(3): 98-107
摘要: 农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取起关键作用。针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题,本研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法(PSMR)。首先,通过节点剩余能量和节点度加权选择簇首,采用成簇结构实现异构网络高效动态组网。然后通过簇首间多跳数据结构解决簇首远距离传输能耗过高问题,利用粒子群与模拟退火协同优化方法提高算法收敛速度,实现sink节点加速采集簇首中的聚合数据。对算法的仿真试验结果表明,PSMR算法与基于能量有效负载均衡的多路径路由策略方法(EMR)相比,无线传感器网络生命周期提升了57%;与贪婪外围无状态路由算法(GPSR-A)相比,在相同的网络生命周期内,第1个死亡传感器节点推迟了两轮,剩余能量标准差减少了004 J,具有良好的网络能耗均衡性。本研究提出的PSMR算法通过簇首间多跳降低远端簇首额外能耗,提高了不同距离簇首的能耗均衡性能,为实现大规模农田复杂环境的长时间、高效、稳定地数据采集监测提供了技术基础,可提高农业物联网的资源利用效率。
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[9]毛文菊, 刘恒, 王东飞, 杨福增, 刘志杰 面向果园多机器人通信的AODV路由协议改进设计与测试[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 96-108
MAO Wenju, LIU Heng, WANG Dongfei, YANG Fuzeng, LIU Zhijie Improved AODV routing protocol for multi-robot communication in orchard[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 96-108
摘要: 针对多机器人在果园中作业时的通信需求,本研究基于Wi-Fi信号在桃园内接收强度预测模型,提出了一种引入优先节点和路径信号强度阈值的改进无线自组网按需平面距离向量路由协议(AODV-SP)。对AODV-SP报文进行设计,并利用NS2仿真软件对比了无线自组网按需平面距离向量路由协议(AODV)和AODV-SP在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能。仿真试验结果表明,本研究提出的AODV-SP路由协议在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能均优于AODV协议,其中节点的移动速度为5 m/s时,AODV-SP的路由发起频率和路由开销较AODV分别降低了365%和709%,节点的移动速度为8 m/s时,AODV-SP的分组投递率提高了059%,平均端到端时延降低了1309%。为进一步验证AODV-SP协议的性能,在实验室环境中搭建了基于领航-跟随法的小型多机器人无线通信物理平台并将AODV-SP在此平台应用,并进行了静态丢包率和动态测试。测试结果表明,节点相距25 m时静态丢包率为0,距离100 m时丢包率为2101%;动态行驶时能使机器人维持链状拓扑结构。本研究可为果园多机器人在实际环境中通信系统的搭建提供参考。
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[10]黄凯, 舒磊, 李凯亮, 杨星, 朱艳, 汪小旵, 苏勤 太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 129-143
HUANG Kai, SHU Lei, LI Kailiang, YANG Xing, ZHU Yan, WANG Xiaochan, SU Qin Design and prospect for anti-theft and anti-destruction of nodes in Solar Insecticidal Lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 129-143
摘要: 太阳能杀虫灯在有效控制虫害的同时,可减少农药施药量。随着其部署数量的增加,被盗被破坏的报道也越来越多,严重影响了虫害防治效果并造成了较大的经济损失。为有效地解决太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏问题,本研究以太阳能杀虫灯物联网为应用场景,对太阳能杀虫灯硬件进行改造设计以获取更多的传感信息;提出了太阳能杀虫灯辅助设备——无人机杀虫灯,用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。通过上述硬件层面的改造设计和增加辅助设备,可以获取更为全面的信息以判断太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏情况。但考虑到被盗被破坏发生时间短,仅改造硬件层面还不足以实现快速准确判断。因此,本研究进一步从内部硬件、软件算法和外形结构设计三个层面,探讨了设备防盗防破坏的优化设计、设备防盗防破坏判断规则的建立、设备被盗被破坏的快速准确判断、设备被盗被破坏的应急措施、设备被盗被破坏的预测与防控,以及优化计算以降低网络数据传输负荷六个关键研究问题,并对设备防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网场景中的应用进行了展望。
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为方便农业科学领域读者、作者和审稿专家学术交流,促进智慧农业发展,为更好地服务广大读者、作者和审稿人,编辑部建立了微信交流服务群,有关专业领域内的问题讨论、投稿相关的问题均可在群里咨询。
入群方法: 加我微信 331760296 , 备注: 姓名、单位、研究方向 ,我拉您进群,机构营销广告人员勿扰。
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1、LoRa技术
LoRa 是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。
是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。
2、WiFi/ IEEE 80211协议
WiFi,全称Wireless-Fidelity,无线保真,是无线局域网(WLAN)中的一个标准。从1999年推出以来一直是是我们生活中较常用的访问互联网的方式之一。
3、ZigBee/802154协议
Zigbee被正式提出来是在2003年,它的出现是为了弥补蓝牙通信协议的高复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等缺陷。
名称取自于蜜蜂,蜜蜂 (bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
4、Thread /IEEE 802154协议
Thread和ZigBee同属802154,但是针对802154做了很大的改进。Thread是建立在IPv6的基础之上的一个协议,无论在传输安全,还是系统可靠性上都做了非常棒的优化。它既可以承载高通海尔数十企业组物联网盟AllSeen,也可以支持苹果的Homekit智能家居平台。
5、Z-Wave协议
Z-Wave无线组网规格于2004年提出,由丹麦的芯片与软件开发商Zensys主导,Z-wave联盟推广其应用。
Z-Wave工作频率美国 90842MHz、欧洲86842MHz,采用无线网状网络技术,因此任何节点都能直接或间接地和通信范围内的其它临近节点通信。
第一,频段。LoRa工作在1GHz以下的非授权频段,在应用时不需要额外付费,NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的频段是授权的,是需要收费的。第二,电池供电寿命。LoRa模块在处理干扰、网络重迭、可伸缩性等方面具有独特的特性,但却不能提供像蜂窝协议一样的服务质量。NB-IoT出于对服务质量的考虑,不能提供类似LoRa一样的电池寿命。
第三,设备成本。对终端节点来说,LoRa协议比NB-IoT更简单,更容易开发并且对于微处理器的适用和兼容性更好。同时低成本、技术相对成熟的LoRa模块已经可以在市场上找到了,并且还会有升级版本陆续出来。
第四,网络覆盖和部署时间表。NB-IoT标准在2016年公布,除网络部署之外,相应的商业化和产业链的建立还需要更长的时间和努力去探索。LoRa的整个产业链相对已经较为成熟了,产品也处于“蓄势待发”的状态,同时全球很多国家正在进行或者已经完成了全国性的网络部署。
该市通过人才引进推动地区高质量发展,经济增速迅猛,一批高新技术企业孵化而出,为“芯产业”发展提供了坚实基础
武汉东湖新技术产业开发区也被称为中国光谷,在这片引领先进 科技 风潮的创新之地,一股“芯”势力正在吸引全国乃至世界的目光。
5月15日,由北京大学国家发展研究院、长江日报报业集团联合主办的“芯”驱动高端论坛暨2019北大国发院(武汉)论坛,在武汉市东湖高新区高新大道中国光谷 科技 会展中心举办。
圆桌论坛环节,小米集团人工智能实验室主任王斌、武汉慧联无限 科技 有限公司联合创始人兼董事长胡昱、武汉芯泰 科技 有限公司董事长夏光、中南 财经 政法大学文澜学院院长龚强与圆桌主持人、《投资时报》执行总编辑邓妍一起,以“创新引领,培育壮大新动能”为主题,就中国的芯片产业发展以及武汉在此领域的独特优势展开了热烈讨论。
邓妍: 2018年末湖北省委十一届四次会议暨全省经济工作会议上,正式提出了“一芯驱动,两带支撑,三区协同”产业发展战略布局。我们知道,很长一段时间以来,武汉给人留下的产业支柱印象是钢、是 汽车 ,2011年在地方政府“工业倍增”计划下,信息技术、生命 健康 、智能制造三大新兴产业开始抬头,五年内投资比重从377%上升到636%。现在,围绕国之重器的“芯产业集群”,GDP占到整个湖北全省38%的武汉,又面临一个全新的转型“窗口期”。
巧合的是,前几天刚刚出台的《2019中国城市营商环境指数评价报告》显示,武汉在全国经济总量TOP100城市中,总分位居第六。这个报告覆盖了4个直辖市、23个省区的重要大中型城市,从软环境、硬环境两个维度,7个二级指标、35个三级指标着手,综合反映出一个城市对于投资创业、企业经营、吸引人才的综合支持程度。
龚强从美国学成归来,主要研究方向为区域创新与经济发展、政府财政与公共政策等。请问,你怎么看待上述现象?武汉在“芯产业”方面,都具备哪些优势?
龚强: 武汉“芯产业”具有来自高校与交通两个方面的增长动力和优势。
首先,武汉市高校资源集中、研究实力较强,有利于人才培养与产业集聚。武汉作为国家重要的科教基地,高校数量众多,科教综合实力不容小觑。其不仅拥有包括武汉大学、华中 科技 大学、中南 财经 政法大学等诸多名校,在校大学生人数亦超百万,位居全国甚至世界第一,能够为“芯产业”发展提供大量高精尖专业型人才。
第二,武汉市地理位置优越、工业基础雄厚,有利于人才输送与地区经济发展。武汉地处中部核心区域、交通便利,素有“九省通衢”的美称,每年向外输送几十万高校学生。此外,作为近代工商业的发源地之一,能够为“芯产业”发展奠定扎实的工业基础。
考虑城市环境与战略性新兴产业发展之间的关系,地区资源聚集程度会对其经济发展质量产生重要影响。一个地区充分整合其核心资源,便能够有效发挥其工业基础与人文底蕴的内部优势,进一步形成人才高地。反之,若地区无法合理聚集优势资源,则会造成人才洼地,不利于地区经济的综合发展。
因此,国家或区域间的竞争实际是政府执政能力的竞争。政府执政能力水平较高,会增强地区资源聚集程度,利于战略性新兴产业发展,进而显著提升地方经济发展质量。实际上,无论是技术发展还是人工智能,其背后依旧是人,依旧是高端人才的比拼,是人才之间的竞争。近年来,武汉市坚持人才优先,通过人才引进推动地区高质量发展,发展势态良好、经济增速迅猛,能够充分反映出湖北省与武汉市较为到位的发展和战略规划,并对新兴产业发展起到了有效的推动作用。
邓妍: 目前,在光谷,企业生态多样,新动能潜力十足,比如小米作为独角兽企业,已经是全球最大的IoT(Internet of Things)消费级物联网平台,在人工智能方面也积极布局。小米董事长雷军曾经表示:“人工智能时代的到来,给我们带来的超级机遇至少比移动互联网时代大一个数量级。”
作为小米集团人工智能实验室主任,王斌此前工作于中国科学院,主要从事自然语言处理和信息检索相关的科研工作,由学界进入产业界是一个不小的跨越。您如何看待中国在全球人工智能大潮中的定位以及发力方向?就武汉而言,能在这一领域发出怎样的声音?
小米集团人工智能实验室主任 王斌
王斌: 人工智能是中国进入世界强国的一个重要机会,和其他国家不太一样。比如说美国的人工智能战略可能偏国家安全,欧盟可能更偏隐私和安全。中国的人工智能其实是比较激进的,跟产业结合得非常紧密,以人工智能对产业改造升级,技术化是我们最主要的目标。在这个过程中,我觉得中国的定位非常准确。我们国家的发展战略是分三步走,首先跟世界同步,第二是在某些核心技术上领先,第三是成为世界人工智能的中心。
这几年人工智能很热,其中还伴随着其他的一些关键词,比如说物联网、智能制造,而武汉正好跟这两个词都非常相关,这对武汉来说是一个非常好的机会,其有可能走在国内甚至国际前列。
邓妍: 此次圆桌会议主题是“创新引领,培育壮大新动能”。据我们了解,目前武汉提出的口号是“芯片引领创新,面板拉动增长,端网支撑规模”。但无论是芯片还是面板,都属于高资金密集型、长投资周期型,且风险极大的产业,确实需要政府、企业、 社会 力量以最大力度和巨大勇气去介入,同时又需要面对因技术迭代带来的不确定性。
今天有来自两家光谷企业的代表。一家是接连三年入选光谷“瞪羚企业”的武汉慧联无限,武汉建成的100个平安智慧社区,1/3是由武汉慧联无限打造的;与武汉慧联无限一起进入德勤“2018光谷明日之星榜单”的,还有一家做芯片的企业—武汉芯泰 科技 有限公司。胡昱和夏光身处“芯产业”内核,你们如何看待这种风险与机遇的矛盾?
夏光: 我们企业是2010年创立的,理念是不跟随,就要做原创,就要做颠覆。我们坚持到今年已经是第十年,几乎是零营收,但是今年开始爆发式成长。现在我们已经可以给用户提供稳定的芯片,我们完全是自主知识产权,未来会给整个产业界带来一个非常大的惊喜。
武汉慧联无限 科技 有限公司联合创始人兼董事长 胡昱
胡昱: 慧联无限其实是做5G通信里面窄带这一块的通信核心技术。慧联作为本土企业发展了这么多年,对于新动能的体会也十分深刻,对比全国其他地区,在企业扶持方面,光谷做到了三个“专”。
第一,“专”为“人才”。光谷近些年在人才培养和人才引进上卓有成就。除了光谷本地有着大量的高校之外,光谷近些年也引进了大量如华为、小米这样的一流高新技术企业入驻,这些“大厂”企业和中小企业彼此之间形成了立体化的技术性人才梯队培养,这些人才储备对于企业的发展来说是非常重要的,对于光谷经济发展同样具有非常重大的意义。
第二,“专”为“生态链和产业链”。对于行业发展来说,无论芯片还是人工智能行业没有生产、集成和应用场景这些基本环节要素项目是没办法落地的,为什么美国的芯片做得比我们好?很大一部分原因是硅谷地区具备这样的立体化的产业链支持,目前相对国内其它地区来说光谷对于 科技 行业产业链的理解更为深刻,这为企业发展提供了根基和养分。
第三,“专”为“市场动能”。光谷地区由政府牵头引导企业发展的动能相对其他地区来说更“专”。政府自身就具备一些城市精细化建设的需求,光谷在项目中会优先为本土企业提供更多的磨合机会。企业在这种磨合的过程中,获得了对产品和方案的优化,这种经验是十分宝贵的。例如慧联在光谷理想城的智慧平安社区项目,通过在理想城项目中的反复试炼,现在“理想城”模式的智慧平安社区已在全国十多个城市落地了。政府从市场端点燃的星星之火可以给企业带来非常广阔的发展空间。
邓妍: 我注意到这样一组数据,2017年中国本土芯片产业产值在5000亿元人民币,进口2700亿美元。按计划,中国在2020年国内芯片自给率将达到40%,到2025年将达70%,简单计算下,即便是40%的取代率也高达7600亿元,相当于从2018年到2020年,中国芯片产值升至12600亿元,年复合增长率达36%。36%的数据意味着什么?可供参考的是,2003年至2012年中国房地产黄金时期,年复合增长率也才30%。
问题是,尽管中国芯片产业从设计到制造过去几年发展迅速,但在自主核心技术上仍然落后不少,特别在基站芯片、人工智能芯片上差距更大。在座的几位嘉宾如何看待这种差距以及缩短时间表?政府与企业又该如何扮演好各自角色,并相互借力?
王斌: 我们确实在核心技术上跟别人有比较大的差距,我们一直在缩短差距,投入也非常大。我觉得首先要正视差距,虽然我们论文专利非常多,但一些核心技术还比较缺乏。第二就是找到关键点去做,从政府的引导,到企业在市场上拼杀,这种十年磨一剑的精神是很必要的。我觉得未来拥有核心技术的创业者对我们国家非常重要。
胡昱: 美国的芯片类似高通,是从技术角度来定义一个标准从而推动应用市场发展,这是一种“美式”商业路径。在中国,商业路径更多的是从应用市场来推动技术发展。以人工智能为例,目前中国是全球最大的人工智能市场,包括国外的人工智能企业也纷纷瞄准国内市场。相对国外市场人工智能大都还停留在 游戏 等领域,国内已经逐步进入智慧城市管理范畴,由此可见国内城市化机器管理的应用场景是非常丰富的,市场也是十分广阔的。
同时,企业对各自领域输出行业规范和标准也十分重要。例如,国外的高通和国内的华为都是在各自领域中对行业进行了定义和规范、标准的输出。慧联就多次参与了窄带物联网行业规范的制定。
武汉芯泰 科技 有限公司董事长 夏光
中南 财经 政法大学文澜学院院长 龚强
龚强: 当前经济发展过程中存在一种误解,认为 科技 发展纯粹靠 科技 。然而事实上,与 科技 相比,核心与创造才是 科技 发展的关键。以苹果公司为例,苹果公司产品的火爆不仅由于先进技术的运用,主要原因在于其更具核心竞争力,即独特的设计与创新的理念。
同时,近期的贸易战亦为我们敲响了警钟:没有核心与创造性的东西,会导致一国或地区处于被动的地位。只是一味地对外加工与代工,会造成地区竞争力地丧失。只有不断提升核心竞争力,才能使企业具有更加广阔的发展前景和 社会 价值。
邓妍: 作为《中国城市综合实力排行榜》上仅次于北上广深的“中国第五城”,武汉在全球城市经济竞争力中排名全球40位、中国第7位,并被认为是“中国创投20年最具潜力城市”。今年一季度,武汉GDP同比增长84%,增速高于全国两个百分点。可以看出,武汉的新动能正在加快集聚,高质量发展潜力巨大。
道德经里有一句话:“胜人者有力,自胜者强。”此时此刻,这句话可资共勉。我们期待武汉这座因创新不断释放发展新动能的火热城市,不断发生“芯”的变化!
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