萌芽期:(1991年-2004年):1994年美国麻省理工学院Kevin教授提出物联网概念,1995年,比尔盖茨在《未来之路》中构想物物互联,并未引起广泛关注。1999年,麻省理工学院首先提出物联网的定义。2003年,美国《技术评论》将传感网络技术列为未来生活的十大技术之首。
初步发展期:(2005年-2008年):2005年,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》,2008年第一届国际物联网大会在瑞士苏黎世举行。
高速发展期(2009年-至今):2009年美国政府将新能源和物联网确定为美国国家战略。2009年温家宝总理在无锡视察时提出“感知中国”,无锡率先建立“感知中国”研究中心,中科院、运营商和多所大学建立物联网研究院。中国正式开始物联网行业战略部署。2010年中国政府将物联网列为关键技术,并宣布物联网是长期发展计划的一部分。2015年,欧盟成立物联网创新联盟。2016年,NB-IoT技术即将进入规模商用阶段。2018年6月,5G通信技术成熟化,第一阶段全功能标准化工作完成,进入产业全面冲刺阶段。
总结中国物联网产业发展,大致经历:
第一阶段:智能消费产品的涌现
2012-2015年期间,消费类物联网产品一夜爆发,过后却慢慢消退。包括智能灯泡、智能插座、智能水壶、智能电饭煲等等智能产品出现在市场上。大致思路是将传统硬件产品,添加上Wi-Fi、蓝牙、ZiBbee等无线技术,再结合APP进行控制。这股热潮来的快、去的也快,因为害怕的稳定性和用户体验存在问题,再加上价格比较高,对于消费者而言性价比不高,市场认可度比较低。
第二阶段:底层技术完善
第二阶段相对于上个阶段,技术有更深层次的突破。这个时候涌现了各种各样的针对物联网的技术,比如NB-IoT、LoRa等新型的传输技术、AI算法、智能语音技术等等,边缘计算、智能计算等计算存储技术走上台,传感器产品也更加的智能化,具有更多的功能。
第三阶段:行业级应用兴起
完成技术突破之后,物联网的应用逐渐从早期的消费类应用往企业级应用发展。更多的应用于城市建设、政府政务、各行各业产业当中。
物联网IoT产业架构分四层:感知层、网络层、平台层、应用层;物联网IoT产业链:端——管——边——云——用
随着云端数据处理能力开始下沉,更加贴近数据源头,使得边缘计算成为物联网产业的重要关口;将来将有75%的数据需要在网络的边缘侧分析、处理和存储。因而物联网产业链由之前的“端——管——云——用”发展为现在的“端——管——边——云——用”;
“端”:物联网终端,主要是完成数据采集以及向网络端发送的作用;包含芯片、感知技术(传感器+识别技术)、 *** 作系统;
“管”:管道层,保证通信的作用,无线连接、卫星和量子通信等方式;
“边”:边缘计算,将集中式架构分解成边缘位置的点;
“云”:云平台,主要进行数据的计算和存储;包含云计算平台和AI技术;按厂商类型分:运营商、ICT、互联网和工业制造厂商以及第三方物联网平台;按商业模式分PaaS和本地部署;按照平台功能可以划分:设备管理平台、连接管理平台、应用开发平台和业务分析平台;
“用”:物联网IoT应用层,落地到不同行业应用场景中;三大业务主线:消费性物联网、政策驱动物联网和生产性物联网;(政策驱动物联网和生产性物联网并称产业物联网)
从产业集聚发展情况来看,我国已初步形成以北京—天津、上海—无锡、深圳—广州、重庆—成都为核心的 环渤海、长三角、珠三角、中西部 地区四大物联网产业集聚区的空间布局。
其中, 环渤海地区 凭借丰富的产学研资源和总部优势,成为我国物联网产业重要的研发、设计和生产制造基地; 长三角地区 以上海、无锡双核发展为带动,整体发展比较均衡,在技术研发与产业化、应用推广方面发挥了引领示范作用; 珠三角地区 是国内物联网市场化最成熟、体系最完备的地区,目前已形成了一批自主的、竞争力强的物联网应用技术成果和信息增值服务模式,产业规模领先其他地区; 中西部地区 软件、信息服务、传感器等领域发展迅猛,成为第四大产业基地,且在自然资源和人力资源方面均存在优势,对物联网产业链底端感知层具有一定的促进作用。
产业集聚区的形成有利于产业规模效应凸显,形成产业链;有助于改善协作条件,节约生产成本;而且能更好的发挥核心城市的辐射带动作用,促进区域一体化发展。目前,四大产业集聚区相互独立、各有特色,汇聚了一批具有全国影响力的龙头企业,产业链逐渐完善,研发机构和公共服务等配套体系基本完备。院校专业:
基本学制:三年 | 招生对象: | 学历:中专 | 专业代码:710102
培养目标
培养目标
本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和传感器应用、网络通 信、综合布线、物联网项目工程实施等知识,具备物联网生产施工、物联网技术服务、 系统运维等能力,具有工匠精神和信息素养,能够从事物联网设备安装与调试、物联网 系统集成实施、物联网系统监控、物联网产品制造与检测、售后技术支持等工作的技术 技能人才。
职业能力要求
职业能力要求
1 具有物联网产品装配、焊接、检测与调试的能力; 2 具有感知层设备质量检测、典型传感网安装组建与调试的能力; 3 具有物联网项目施工图识读、物联网设备安装与调试的能力; 4 具有物联网平台、数据库及应用程序安装、配置与运行维护的能力; 5 具有物联网样机试制、数据采集与标注、应用程序辅助开发的能力; 6 具有物联网系统应用程序安装、使用、维护、系统监控与故障维修的能力; 7 具有初步将 5G、人工智能等现代信息技术应用于物联网领域的能力; 8 具有终身学习和可持续发展的能力。
专业教学主要内容
专业教学主要内容
专业基础课程:电工电子技术与技能、计算机组装与维修、计算机网络技术基础、 程序设计基础。 专业核心课程:单片机技术及应用、数据库技术及应用、传感器与传感网技术应用、 网络综合布线技术、物联网技术及应用、物联网设备安装与调试、物联网运维与服务。 实习实训:对接真实职业场景或工作情境,在校内外进行物联网综合布线、物联网 电子产品制作、物联网设备安装与调试、物联网工程实施等实训。在物联网系统集成企 业、物联网产品制造企业等单位进行岗位实习。
专业(技能)方向
专业(技能)方向
职业资格证书举例
职业资格证书举例
职业技能等级证书:物联网智能家居系统集成和应用、物联网安装调试与运维、物 联网工程实施与运维
继续学习专业举例
接续高职专科专业举例:物联网应用技术、工业互联网技术 接续高职本科专业举例:物联网工程技术、工业互联网技术 接续普通本科专业举例:物联网工程、计算机科学与技术
就业方向
就业方向
面向物联网安装调试员等职业,物联网设备安装与调试、物联网系统运行与维护、 物联网系统监控、物联网产品制造与测试、物联网项目辅助开发和售后技术支持等岗位 (群)。
对应职业(岗位)
对应职业(岗位)
其他信息:主要学物联网概论、物联网硬件基础、无线传感网应用技术、RFID 应用技术、M2M 应用技术、物联网应用软件开发、Android 移动开发等。物联网应用技术培养具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作能力的高端技能型人才。 物联网软件、标准、与中间件技术 ,《中间件技术原理与应用》,清华大学出版社,《物联网:技术、应用、标准和商业模式》,电子工业出版社,等教材。物联网产业发展的关键在于应用,软件是灵魂,中间件是产业化的基石,需要学习和了解,尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生。 物联网的应用遍及各个领域,如:智能交通、公共安全、环境保护、智能检测等,涉及人类生产生活的方方面面。据有关预测,物联网全面应用的业务量规模将达到现有人与人之间通信量的30倍。 物联网专业主要就业于与物联网相关的企业、行业,从事物联网的通信架构、网络协议和标准、信息安全等的设计、开发、管理与维护,就业口径广,需求量十分大。学习物联网技术,是围绕这些发展方向来的。找准自己的方向,对接下来的学习会有很大的帮助!
LoRaLoRa(长 距离)是由Semtech公司开发的一种技术,典型工作频率在美国是915MHz,在欧洲是868MHz,在亚洲是433MHz。LoRa的物理层 (PHY)使用了一种独特形式的带前向纠错(FEC)的调频啁啾扩频技术。这种扩频调制允许多个无线电设备使用相同的频段,只要每台设备采用不同的啁啾和 数据速率就可以了。其典型范围是2km至5km,最长距离可达15km,具体取决于所处的位置和天线特性。
LoRa芯片在整个产业链中处于基础核心地位,重要性不言而喻。值得注意的是,目前美国Semtech公司是LoRa芯片的核心供应商,掌握着LoRa底层技术的核心专利。而Semtech的客户主要有两种,一是获得Semtech LoRa芯片IP授权的半导体公司;二是直接采用Semtech芯片做SIP级芯片的厂商,包括微芯 科技 (Microchip)等。
Wi-Fi
Wi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。
大多数Wi-Fi版本工作在24GHz免许可频段,传输距离长达100米,具体取决于应用环境。流行的80211n速度可达300Mb/s,而更新的、工作在5GHz ISM频段的80211ac,速度甚至可以超过13Gb/s。
一 种被称为HaLow的适合物联网应用的新版Wi-Fi即将推出。这个版本的代号是80211ah,在美国使用902MHz至928MHz的免许可频段, 其它国家使用1GHz以下的类似频段。虽然大多数Wi-Fi设备在理想条件下最大只能达到100米的覆盖范围,但HaLow在使用合适天线的情况下可以远达1km。
80211ah 的调制技术是OFDM,它在1MHz信道中使用24个子载波,在更大带宽的信道中使用52个子载波。它可以是BPSK、QPSK或QAM,因此可以提供宽 范围的数据速率。在大多数情况下100kb/s到数Mb/s的速率足够用了——真正的目标是低功耗。Wi-Fi联盟透露,它将在2018年前完成 80211ah的测试和认证计划。
针对物联网应用的另外一种新的Wi-Fi标准是80211af。它旨在使用从54MHz到698MHz范围内的电视空白频段或未使用的电视频道。这些频道 很适合长距离和非视距传输。调制技术是采用BPSK、QPSK或QAM的OFDM。每个6MHz信道的最大数据速率大约为24Mb/s,不过在更低的 VHF电视频段有望实现更长的距离。
ZigBee
ZigBee,也称紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee是物联网的理想选择之一。
虽然ZigBee一般工作在24GHz ISM频段,但它也可以在902MHz到928MHz和868MHz频段中使用。在24GHz频段中数据速率是250kb/s。它可以用在点到点、星形和网格配置中,支持多达254个节点。与其它技术一样,安全性是通过AES-128加密来保证的。ZigBee的一个主要优势是有预先开发好的软件应用配 置文件供具体应用(包括物联网)使用。最终产品必须得到许可。
ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。
NB-IoT
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
蓝牙50
蓝牙是一种无线传输技术,理论上能够在最远 100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有 10 米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息,目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。新到来的蓝牙 50 不仅可以向下相容旧版本产品,且能带来更高速、更远传输距离的优势。
"中国制造2025"和"德国工业40",“美国工业互联网"的区别主要在于:
1、目标、概念的不同
(一)中国制造2025:旨在以“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针,坚持“市场主导、政府引导,立足当前、着眼长远,整体推进、重点突破,自主发展、开放合作”的基本原则,通过“三步走”实现制造强国的战略目标。
(二)德国工业40:旨在利用物联信息系统,将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。
(三)美国工业互联网:旨在将虚拟网络与实体连接,形成更具有效率的生产系统。希望用互联网激活传统工业,保持制造业的长期竞争力。
2、侧重点不同
(一)中国制造2025:侧重点是以提高国家制造业创新能力、推进信息化与工业化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设、全面推行绿色制造、大力推动重点领域突破发展、深入推进制造业结构调整、积极发展服务型制造和生产性服务业、提高制造业国际化发展水平等。
(二)德国工业40:侧重点是以通过建立信息物理系统网络,实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务,并将生产工厂转变为一个智能环境为重点。
(三)美国工业互联网:侧重是以政府战略为推动,通过各产业之间的联盟打通技术壁垒。希望借助网络和数据的力量提升整个工业的价值创造能力。更好地促进物理世界和数字世界的融合。
扩展资料:
1、中国制造2025的三步走计划是:
(一)力争用十年时间,迈入制造强国行列。
(二)到2035年,我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。全面实现工业化。
(三)到新中国成立一百年时,制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列。制造业主要领域具有创新引领能力和明显竞争优势,建成全球领先的技术体系和产业体系。
2、中国制造2015还是德国的工业40。其本质还是通过数据流动自动化技术,从规模经济转向范围经济,以同质化规模化的成本,构建出异质化定制化的产业。从而推动对于产业结构改革。其核心特征是互联 。
参考资料来源:
百度百科-工业40
百度百科-中国制造2025
中国还是一个发展中的国家,仍处于工业化进程中,落后与先进并存、传统与现代共生,需要积极探讨中国特色工业化道路:提升传统产业与培育新兴产业相结合;传统手工艺与先进制造业相结合;第一次工业化与第二次工业化相结合;信息化与工业化相结合。德国工业40在全球产生重大影响,标志着全球加快全面进入以智能制造为核心的智能经济时代。德国工业40与美国比较流行的第三次工业革命提法和一些学者说的第五次工业革命等,都是以信息技术革命性突破为基础,反映了工业经济数字化、信息化、智能化、网络化的发展趋势。本文着重分析德国工业40战略的主要特点,比较中国制造2025,得出一些重要启示。德国工业40主要特点德国工业40可以概括为:一个核心,两个重点,三大集成,四个特征和六项措施。一个核心:互联网+制造业,将信息物理融合系统(CPS)广泛深入地应用于制造业,构建智能工厂、实现智能制造。两个重点:领先的供应商策略,成为“智能生产”设备的主要供应者;主导的市场策略,设计并实施一套全面的知识和技术转化方案,引领市场发展。三大集成:企业内部灵活且可重新组合的纵向集成,企业之间价值链的横向集成,全社会价值链的端到端工程数字化集成(ERP、MES、SFC车间集中控制系统部署)。四个特征:生产可调节,可自我调节以应对不同形势;产品可识别,可以在任何时候把产品分辨出来;需求可变通,可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作,并且仍有获利空间;四是过程可监测,可以实时针对商业模式全过程进行监测。六项措施:实现技术标准化和开放标准的参考体系;建立复杂模型管理系统;建立一套综合的工业宽带基础设施;建立安全保障机制和规章制度;创新工作组织和设计方式;加强培训和持续职业教育。把德国工业40放在全球范围和历史背景中比较发现,可以看出德国工业40有以下5个重要特点。1基础性。与德国整体发展战略相关,发挥优势,应对全局性挑战。德国是一个很重视发展战略规划的国家,特别是进入21世纪以来,一直在努力建立部门间高技术战略协调机制,制定德国的创新发展国家战略。2006年。德国政府制定了“高科技战略”,2010年7月,发布了《德国2020高技术战略》报告,,2011年11月,德国政府特别提出把德国工业40作为《德国2020高技术战略》的重心,具有非同一般的意义,充分说明德国制造业在德国整体发展战略中的基础性作用。工业40有助于促进工业-科研联盟瞄准中长期科学和技术发展目标,制定具体的创新战略和实施路线图,确保德国制造业的领先和优势地位,是保持德国可持续发展的基础性战略。2策略性。与国际社会竞争相关,在国际相近的战略思维中,寻求不同的策略。加快先进制造业的发展不仅仅德国高度重视,其他国家也同样高度重视。事实上,早在2006年,美国国家科学基金会(NSF)就把CPS系统确定为关键研究领域。2011年3月,欧盟公布了“欧洲2020战略”,提出800亿欧元预算,使其成为世界上最大的研发经费计划。日本也提出了类似的“工业智能化”战略,重点发展人工智能、服务机器人等产业。德国很清楚自身近些年在竞争中的不利态势,面临很大的压力。面对竞争形势,德国采取了包容、开放、有策略的战略,在竞争中合作,在合作中竞争。德国为工业40配套制定了领先的供应商策略和主导的市场策略,重点考虑将产品与恰当的服务相衔接,着力开发新的商业模式。这是很值得借鉴的。3创新性。与工业发展历史相关,把累积、继承、创新有机结合起来,形成高水平的创新。一方面,充分考虑了从工业化早期阶段吸取经验,继承和发扬现有工业的核心价值。在德国,一般意义的信息和通信技术(ICT)至今仍然支持90%的工业制造过程。因此,工业40很重视借助传统工业和研究领域的传统优势。另一方面,德国工业40将制造领域的所有因素和资源通过CBS系统构成全新的社会服务和实时保障平台,体现了深度的创新性。德国“工业40”就是一种“再工业化”战略。但是与美日的“再工业化”不同,德国的“工业40”核心在于利用互联网、物联网以及模块化技术,实现工业生产方式的变革,从根本上改变传统工业中由于地理位置导致的生产、研发脱节现象,使工业生产技术的研发和升级不再依赖物理上的互相接触,使德国在既保持自己科技研发技术优势的同时,也可以继续享受全球化生产的优势。德国通过新理念、新战略、新技术,把信息化推向质的变化阶段,推动以智能制造、互联网、新能源、新材料、现代生物为特征的新的工业革命。这一点是很高明的。4前瞻性。与未来趋势相关,正确研判当前的形势和未来的趋势,体现事物发展规律。工业40是一个长期的发展战略;智能经济、智能世界是一个中长期的发展目标。在现实与中长期目标之间,德国一方面特别注重充分发挥自身优势,对智能工厂进行多层次、多视角的透视和描述,既体现可 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作性,又体现前瞻性,为正确选择战略重点、采取超常规的相应举措,提供理论和实践基础。另一方面,德国把实现技术标准化放在最为优先的地位,抢先制定行业标准,企图继续占领全球制造业的制高点,除了在经济上获得现实利益外,更重要的是为长远确立德国制造优势创造条件。5市场性。与市场发展需求相关,适应市场、构建市场、引领市场,占据市场制高点。德国把智能工厂作为智能化世界的一部分,以“工业智能化”带动“社会智能化”,为“社会智能化”提供新一代网络基础设施、先进通信技术、智能控制系统设计、“大数据”分析方法等各类软硬件,将成熟的“工业解决方案”转化为“社会服务解决方案”,在不同的地区、不同的领域推广应用,构建新的市场空间。德国在构建市场的过程中,特别把CBS技术和产品确立为主导市场,根据不同消费者的需求设计系列化的智能产品,建设智能社会,建立全新的商业机会和模式,必将产生难以估量的市场价值。2025与40的比较2015年,中国在分析国内外市场的基础上,遵循产业升级与转型的客观规律,编制中长期十年规划,颁布了中国制造2025,明确了十个重点行业,包含战略性新兴产业、先进制造业、其他关系到国计民生的传统行业,以及相应的供应链和销售网。其主线是两化深度融合,主攻方向是推进智能制造,主要形式是互联网+。“中国制造2025”与德国“工业40”都是在新一轮科技革命和产业变革背景下针对制造业发展提出的一个重要战略举措。比较两个战略可以看出各有特点,除了技术基础和产业基础不同之外,还存在战略思想等方面的明显差异。德国工业40为德国工业发展描绘了细致的发展蓝图,反映了德意志民族特有的认真与严谨,在战略思想、基础研究、技术教育、政策机构和措施方面有很多值得我们学习和参考。1战略思想的差异比较德国工业40与中国制造2025,一个重要的区别在于,德国工业40战略是一个革命性的基础性的科技战略。其立足点并不是单纯提升某几个工业制造技术,而是从制造方式最基础层面上进行变革,从而实现整个工业发展的质的飞跃。因此,德国工业40战略的核心内容并不拘泥于工业产值数据这个层面上“量的变化”,而更加关注工业生产方式的“质的变化”。相对于德国工业40,《中国制造2025》,则强调的是在现有的工业制造水平和技术上,通过“互联网+”这种工具的应用,实现结构的变化和产量的增加。这种区别就好比《中国制造2025》是在工业现阶段水平和思维模式上寻求阶段内的改进和发展,德国则是寻求从工业30阶段跨越到工业40阶段,实现“质的变化”。这种战略思想上的差别应该说是客观条件的反映,符合现实基础,但也说明中国制造2025缺少战略上的理论深度和技术高度,也缺少市场上的感召力和影响力。2战略基础的差异战略基础包括基础研究、技术教育、人才培养等,是战略实施成功的基本条件。仔细研究《德国工业40》,我们不难发现这个战略最重要的因素是基础科学研究,很多细节方面的任务目标,都以“高、精、尖”的理论知识作为依凭。致力于改善德国科学基础研究的条件,提高科研创新能力。相比之下,中国基础学科的研究比较薄弱,科研创新能力不强,很难有重大突破。其根本原因,除历史基础条件因素之外,也有政策的因素。在政策支持上,中国横向研究比纵向研究无论在数目上,还是支持力度上都要大很多,导致中国应用型的研究领域较强,理论基础研究较薄弱。中国还在制定国际化行业标准方面缺乏经验和条件。因此,我们有必要下大力加强基础研究。同时,我们还有必要采取开放式的合作方针,积极成为网络化先进理论和先进标准体系的重要接入者,积极开展国际合作,与包括德国在内的发达国家一起分享理论、技术与市场。3战略措施的差异在配套政策方面,德国为了有效实施工业40,比较重视对技术、政策和环境等进行评估调整。比如,德国系统评估新技术对相关法律可能造成的颠覆性影响,以及创新周期缩短可能导致相关规则架构频繁更新等,及时对现行不利于发展的各项规章制度进行了修改。德国比较重视构建支持工业40的法律环境,及时对与企业责任、数据保护、贸易限制、密码系统等相关法规进行调整,培养全国国民的竞争意识,比较重视反思和自我调适。这一点很值得我们借鉴。在协同机构方面,德国成立了政府统一协调机构,建立了第四次工业革命平台。德国信息技术通讯新媒体协会、德国机械制造联合会以及德国电子工业联合会三个专业协会共同建立了秘书处,负责为优先主体研发路线图。我国除了在中央政府层面成立由国务院领导同志担任组长的领导机构和战略咨询委员会之外,还应该大力发挥行业协会的作用,加强行业协同机制建设。对中国的启示1积极迎接智能经济新时代工业40将使人类-技术(human-technology)和人类-环境(human-environment)的相互作用发生全新转变。借助CPS系统,特别是互联网+,可以巨大地提升人的智能。智能是把人的智慧和知识转化为一种行动能力。基于人类智慧、电脑网络和物理世界有机融合的经济具有更高的效率,这种效率是传统工业无法达到的,因而智能一旦出现将以新的结构和形态取代传统工业,形成“智能经济”。在智能经济时代,智能环保、智能建筑、智能交通、智能医疗等,构成智能经济的不同领域;智能家庭、智能企业、智能城市、智能地区、智能国家、智能世界,构成智能社会的不同层面。在智能经济时代,全球经济一体化的整体性更加突出,市场主体相互之间内在联系更加紧密,社会经济系统对外更加开放。以智能工厂为特征的智能经济也很可能是工业经济发展的最高阶段。可以预料:世界的不平衡性将更加突出,竞争的形式将会改变,全球治理方式将有重大变化。对此,我们要有一定的准备,在发展战略、科技创新、人文道德上占据制高点,形成良好态势。2积极探索中国特色工业化道路我国还是一个发展中的国家,仍处于工业化进程中,落后与先进并存、传统与现代共生,需要积极探讨中国特色工业化道路:提升传统产业与培育新兴产业相结合;传统手工艺与先进制造业相结合;第一次工业化与第二次工业化相结合;信息化与工业化相结合。我国相当一个时期可能还需要同时推动“工业20”、“工业30”和“工业40”,既要实传统产业的转型升级,还要实现在高端领域的跨越式发展,建立既符合中国实际情况、又体现世界发展潮流的中国工业体系,为全面实现小康社会,实现现代化提供坚实和广宽的基础。既要考虑提高劳动生产率,又要考虑解决就业问题。3正确认识发达国家再工业化中的中国制造业在当前国际形势下,中国制造业面临三方面挑战:一方面来自高端挑战。发达国家通过“再工业化”,将“再工业化”与新的工业革命相结合,必定使发达国家在科技、信息、资本等方面长期积累的优势进一步强化,成为科技革新与产业革命红利的主要受益者,使不利于发展中国家的“中心-外围”世界分工体系进一步固化,进一步拉大与我国的距离。另一方面来自低端挤压,印度、越南、印尼等发展中国家可能以更低的劳动力成本承接劳动密集型产业的转移,抢占制造业的中低端,我国制造业在中低端广大市场的优势面临失去的危险。再一方面来自内部的困境。从整体来看,我国自主创新能力不强,核心技术对外依存度较高;制造业仍处于产业中低端水平,缺乏世界一流大型企业与知名品牌,在全球产业链中的高附加值环节份额相对较小;产业结构不尽合理,技术密集型产业和生产型服务业比重偏低,产业集聚和集群发展水平不高,产品质量问题比较突出;资源利用效率偏低,环保问题严重;管理水平不高,管理效率低,导致管理成本高,严重影响产品竞争力。中国制造业也迎来了三大机遇。首先是新的契机。新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇,国际产业分工格局进入重塑阶段,新理念、新技术、新方式启动期有很多空白点,在某种程度上为全球提供了新的起跑线,也为中国赶超发展提供了契机。其次是新的供需。发达国家“再工业化”与正在兴起的新一轮工业革命有机结合,向我们展现了不同于传统流水线、集中化机器大生产的全新生产方式、生产要素、组织模式,必将创造新的市场和供需,这些都是我国可以大展身手之处。再次,发达国家“去工业化”和“再工业化”为我们提供了经验教训。发达国家过度“去工业化”及发展高风险、高杠杆的金融业务,导致实体经济与虚拟经济脱节,我国充分汲取其教训,借鉴其“再工业化”发展战略中具有前瞻性、符合发展大势的政策措施,根据不同类型行业的特点,有重点、有差别地推进结构优化升级,通过突破研发、设计、营销网络、品牌和供应链管理等制约产业结构升级的关键环节,完全有可能加快改造提升制造业。化挑战为机遇,可能要考虑“争两头,保中间”的战略规划格局,建立中国特色的现代产业体系。一头是集中优秀力量,大力增强集成创新能力,培育原始创新能力,加快拥有一批核心关键技术,在一些重要的高端领域,争取一席之地。这一点,我们过去做到了,今后也应该做到,从而在国际核心俱乐部有一定的话语权。一头是继续争取在低端有一定份额,努力创造的就业机会。我们应该在长期底端基础上有所升级,全部升到高端是不现实的,升到中端应该是我们的主要选项。克服“中国制造”所面临的困境,成为国内外市场优良(中端)产品和服务的重要提供者。4高度重视互联网+企业组织变革“互联网+”是科技与经济的有机结合,在实施“互联网+”战略中,互联网+企业组织变革具有特别重要的意义,企业作为市场的重要主体和经济的细胞,除了利用互联网加强与市场的互联和联系、推动网络化协同制造和服务之外,还要下大功夫增强内生动力,焕发内部活力。如何利用信息技术改善重构生产要素,深化企业组织变革,创新生产方式,提升资产质量和服务功能,适应市场需求和变化,是一个影响中国制造2025战略全局性的问题。解答这个问题首先需要正确理解技术与组织的关系。技术结构与企业组织结构的关系是相互促进和相互构建的过程,特别是互联网技术将企业的消费者、供应商、合作者和企业员工等各种关系全部组织在电脑网络里,使信息的获取、处理、传递和应用变得高速便捷,必然要求企业的生产方式、管理模式和组织机构做相应的调整和变革。在这种情况下,只有深化企业组织变革,将互联网技术和企业生产方式紧密联合起来,形成有效的信息沟通反馈机制,才能实现技术与组织的良性互动,才能使互联网技术的发展为企业所需要,企业才能成为推动企业技术进步的主要力量。5加强中国制造2025基础工作我国对基础研究、基础培训、基础设施等方面的重要性有一定的认识和措施,但缺乏深度、缺乏核心、缺乏灵魂。一项大的战略,特别是涉及到一个国家中长期发展的大战略,必须要有自己的系统、深厚的理论基础,必须要有自己的核心关键的创新技术,必须要有创新理念、勇于担当、能够解决问题的人才。虽然我们可以通过向西方发达国家学习的方式缩小技术差距,但是如果理论研究无法赶上去,那么将永远落后于别人,进而失去真正的竞争力。在基础研究和基础培训两方面,德国都有很多宝贵经验,值得我们学习。如何加强基础研究、基础培训呢?可以考虑从基础设施建设着手。基础设施建设也是中国制造2025重要一部分内容。中国制造2025必须要有配套的基础设施和能够获得的相应材料。比较深入地研究分析中国制造基础设施工程,可以发现问题、解决问题,体现以问题为导向的创新研究思路,既有针对性地加强理论研究,又为中国制造提供基础条件。从目前情况看,很有必要梳理出中国制造重要基础设施名目,比如,宽带互联网基础设施、高效大容量数据基础设施、IT基础设施、统一的安全保障构架和独特的标识符等。在比较参考国际相应的先进基础设施基础之上,很有必要逐项制定中国制造基础设施项目的理论研究方案和工程建设方案,为中国制造2025夯实基础。不可否认,新的工业革命浪潮正在兴起,智能世界的前景正在展现,激烈竞争的号角已经吹响。我们急不得,也慢不得。关键是要深入研判,长线布局,措施得当。“中国制造”需要从要素驱动转变为创新驱动;从低成本竞争优势转变为质量效益竞争优势;从资源消耗大、污染物排放多的粗放制造转变为绿色制造;从生产型制造转变为服务型制造。中国制造发展战略核心要义应该是:以加快新一代信息技术与制造业融合为主线,以提质增效为中心,以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备需求为目标,以开放合作为手段,强化工业基础能力,提高综合集成水平,完善多层次人才体系,培育有中国特色的制造文化,促进产业转型升级,实现制造业由大变强的历史跨越。中国完全有可能成为新的工业革命的重要受益者,也为新的工业革命做出重要贡献。6智能工厂要有符合国情的样本2013年在汉诺威工业展上首次提出的“工业40”战略规划,在全球拉开了以智能制造为主导的新工业革命大幕。2015年,在迈向制造强国的过程中,中国政府借鉴“工业40”,提出了“中国制造2025”规划,意在通过3个“十年”的努力,实现综合实力进入世界制造强国前列。“中国制造2025”虽与“工业40”异曲同工,但现实的国情悬殊很大。对中国制造业转型升级来说,“工业40”可以学习,但难以参照,“中国制造2025”必须要有符合国情的参照样本。2001年,盖勒普采用“全球领先技术,本地优质服务”的策略率先在中国制造业开拓市场,最先洞察到当地制造产业趋势的变化,推出了与发达国家企业同时适用的智能工厂解决方案——MES-SFC整体解决方案。当国家提出“中国制造2025”战略时,盖勒普SFC-MES解决方案不仅契合了国家战略,也成为现实可参照的标板,希望制造企业从智能制造中找到转型升级的一般规律和普遍做法。盖勒普MES-SFC智能工厂整体解决方案,是中国最早的,最先进,最全面,使用最成熟的智能制造完整解决方案,全球20多年领先技术沉淀,帮助135,000多家制造企业提高生产效益。所有的产品均来自同一个系统开发商,基于同一个制造管理IT技术架构,系统间实现无缝集成。AIoT(人工智能物联网)=AI(人工智能)+IoT(物联网)。
AIoT融合AI技术和IoT技术,通过物联网产生、收集来自不同维度的、海量的数据存储于云端、边缘端,再通过大数据分析,以及更高形式的人工智能,实现万物数据化、万物智联化。
物联网技术与人工智能相融合,最终追求的是形成一个智能化生态体系,在该体系内,实现了不同智能终端设备之间、不同系统平台之间、不同应用场景之间的互融互通,万物互融。
除了在技术上需要不断革新外,与AIoT相关的技术标准、测试标准的研发、相关技术的落地与典型案例的推广和规模应用也是现阶段物联网与人工智能领域亟待突破的重要问题。
应用范围
无论是AI,还是物联网,都离不开一个关键词:数据。
数据是万物互联、人机交互的基础。AI的介入让IoT有了连接的“大脑”。同样,归功于当前存储技术发展,让数据有了基本的“后勤保障”。云服务的快速扩张,则让数据有了发挥价值的物质基础。
AI、IoT“一体化”后,“人工智能”逐渐向“应用智能”发展。深度学习需要物联网的传感器收集,物联网的系统,也需要靠人工智能做到正确的辨识、发现异常、预测未来,由此可见,人工智能结合物联网(AIoT)是接下来的重大发展,而这样的发展,影响到各行各业,甚至会进行产业颠覆,也就是说,接下来AIoT服务,将在我们身边大量出现。
首批国家新一代人工智能开放创新平台名单包括,依托百度建设的“自动驾驶”国家新一代人工智能开放创新平台、依托阿里云建设的“城市大脑”国家新一代人工智能开放创新平台、依托腾讯建设的“医疗影像”国家新一代人工智能开放创新平台,以及依托科大讯飞建设的“智能语音”国家新一代人工智能开放创新平台。
10月27日,从无锡机场到湖滨饭店的轿车频繁穿梭,湖滨饭店及周围的宾馆入住率暴增,全国各地都来赶一场物联网的大集。28日,由工业和信息化部、国家发改委、科技部、中科院和江苏省人民政府共同举办的“2010中国国际物联网(传感网)大会”在无锡盛大开幕,同时举行的还有博览会和技术及商业应用高峰论坛,为期三天。八位部长级官员、三位院士、四十多位司局长和五十多位跨国公司高层及大型央企高层出席此次会议,是近年来中国物联网产业规模最大、层次最高、影响力最深远的行业盛会。这不仅是一次对物联网产业的检阅,也是一次集体思考,为下一步发展理清思路。用战略性眼光
务实布局
“物联网的‘泡泡糖’(PPT)时代已经过去,现在要演示的是真q实d。”张伟(某物联网公司CEO,化名)想起一年前跟用户交流时如是感叹,以前多数公司都是停留在方案构思和宣讲阶段,只能靠PPT(幻灯片)来展示物联网,而现在,用户不再满足于PPT了,要看实际案例。如果说,去年来到无锡,每次参观者接触到的示范项目都是“太湖鱼”,那么今年的无锡,则呈现出更多物联网的应用。
本届博览会就是一次大秀场。以传感器、RFID、网络设备、嵌入式终端制造等为代表的物联网制造业,以通信网络为代表的物联网基础设施服务业,和以软件集成、应用开发等为代表的物联网服务业等产业链条上的各个环节都参与了此次博览会。
无锡,整个城市都散发着浓郁的物联网氛围,从2009年8月以来,物联网概念的公司比肩接踵地成立,分布在无锡新区、滨湖区等地。新区设立了10亿元产业培育专项基金,主要用于重点支柱产业促进和新兴产业培育,尤其是包括物联网在内的战略性产业,核心企业入驻园区,新区都给予3年贷贴息或一定比例的注册资本金配套;滨湖区位于长江三角洲腹地,也在集聚各类资源,已累计引进物联网及相关企业200家以上,其中注册资本1000万元以上的企业35家。
无锡市市长毛小平介绍说,2009年8月7日温总理在视察无锡时提到建立感知中国中心,同年10月13日国务院批准同意建设无锡传感网实验区,无锡迅速开始创建物联网、传感网的示范区,技术研发事业培育、人才引进等配套技术相继出台。到今天,有156个物联网项目已经签约,即将开工建设。
去年11月12日,江苏省人民政府、中国科学院、无锡市人民政府签署了共建中国物联网研究发展中心协议,先期以江苏物联网研究发展中心和中国科学院物联网发展中心为运作载体,总部设在无锡。发展中心第一任主任为叶甜春。据叶甜春介绍,发展中心采用了市场化的运作方式,吸纳社会资本,与工业界紧密合作,推进科技成果产业化。发展中心目前设立了综合协调部、战略规划部、应用总体部和技术服务部四个部门。
叶甜春认为,物联网与现有传感网和信息化技术的差异是:更大规模的节点覆盖、更综合的系统集成和更智能的信息处理。“物联网作为‘战略性新兴产业’,更需要‘战略性眼光’,物联网的培育和发展不可能一蹴而就,而是需要一个相当长的过程,这其中核心技术的培育和掌握是关键中的关键。”叶甜春发自肺腑地说,如果没有重点地一哄而上、遍地开花,可以推进信息化,但做不成物联网,或者成为又一个缺乏核心竞争力的“打工产业”。
中国科学院在知识创新工程中,对传感网/物联网领域进行了战略性的前瞻布局,已开展了近10年工作。包括传感器与芯片、信息网络与传输技术、信息处理与存储、软件等,传感器与芯片方面包括声学、振动、压力、温度、湿度、生物、化学等传感器。
借力运营商
物联网与互联网经常被相提并论,虽然两者的本质、内涵及应用模式都有差别,但发展路线却是可以作一定借鉴的。启明创投董事总经理邝子平认为,互联网发展初期,要感谢运营商,因为他们在互联网还没有明确形态时,就大力投入组建了骨干网,进行了一系列改造和完善,促进了互联网的快速发展。如今,物联网来了,运营商又开始摩拳擦掌。
中国电信所关注的领域包括节能减排、民生工程、防灾减灾等。中国电信副总工程师靳东滨透露,中国电信已经在着手建立物联网的企业标准。“因为国家物联网标准组有一些标准并没有出来,在这种情况下,中国电信建立了企业标准。目前,中国电信已经出台了七个关于M2M的标准,包括终端、平台设备和服务协议等。”
中国移动通信研究院副院长杨志强认为,TD-SCDMA的独特优势为物联网的规模发展提供了网络平台,TD的优势是:国家自主知识产权标准保障了通信的安全可靠;频谱效率更高、客户为每比特数据传输支付费用低;根据网络需求,可自行配置上下行资源,特别适合监控等非对称性数据传输业务。杨志强指出,物联网与TD结合有利于我国两大基础创新技术发挥协调作用。“TD与物联网都属于产业链形态的集群性创新模式,由于这种集群性和链条性,使得这两大基础创新在芯片、终端、测试、系统及应用等各个环节具有高度的重合和协同性,将会充分发挥基础协调作用。”杨志强介绍说。
据悉,中国移动M2M业务已经超过了500万终端,2009年,M2M业务收入超过7个亿,2010年,M2M终端用户超过500万,年增长率66%。M2M产业从分布上来看,电力行业占终端总数的35%多,主要应用为电力远程抄表、电力输配变设备监控;交通行业占终端总数的30%,主要应用为车辆定位管理。
中国移动在无锡物联网研究院建设完善了研发试验环境,拥有总面积达1050平米的基础实验室和支持2G和3G的应用开发测试系统;并建立了中国移动物联网体系架构。其目标是把每一个人、每一辆车、每一个家庭、每一个城市接入物联网。
事实上,物联网产业应该借力于运营商及大企业的投入,给物联网一个初始推动,逐步渗透入行业。
从集中走向分布
运营商所擅长的基础设施是一个方面,物联网最后落地,必然是在行业应用中。物联网应用的一个最普遍特点是从集中走向分布,突出表现在智能安防和制造业等领域。
本土著名安防企业博康集团总裁李璞认为,物联网可实现分布式的智能,分布于全系统内的智能化使人与物、物与物得以通信对话,从而自动获取物的动态特征、关联特征,实现所有物征动态信息互通共享。物联网为智能安防带来了一套完整可参照的“技术体系框架”,改变了现在安防领域局部智能、局部互通的限制。经过海量数据存储、处理及多传输通信技术,实现事前的分析预警、事发的实时报警和事后的侦查取证。
西门子中国研究院院长徐亚丁也认为物联网技术为自动化领域带来了更好的分布式解决方案。“制造业面临的大趋势是个性化定制需求、全球化的采购和生产。发达国家的现状是机器密集型,发展中国家的现状是劳动力密集型,两者都向大机器分布式模块化制造转变。”徐亚丁介绍说,采用物联网技术可以使生产自动化从集中走向分布,能够自动调整工序、灵活增减工序。物联网架构使模块可重用性得以提高,可进行重新配置组合以适应生产需要,减少资源浪费,还可以调整就业人口,使受良好教育的劳动力从事高附加值的模块设计维护。“分布式模块化生产系统的关键技术就是物联网,物联网技术使每个模块智能化,能够承担灵活多样的生产任务;使模块内部集成,实现机电/人机一体化。”可见,要深化物联网的应用,必须吃透其技术特性和优势,才能找准应用切入点。
资本市场冷静观望
在中国国际物联网(传感网)大会的投融资高峰论坛上,来自德同资本、红杉资本、启明创投、美国风投协会等风险投资领域的专家,围绕“风险资本如何孵化伟大企业”这一焦点话题畅所欲言。面对火热的物联网概念,资本市场的态度显得很冷静。
邝子平认为,物联网重点在B2B的市场,物联网早期的发展,更多仍然还是给集团客户解决其所需要解决的一些问题,而不是给最终用户提供一个娱乐或者个性化的平台。“不同于互联网,互联网更多关注B2C市场,物联网的商业模式跟互联网将非常不一样,进入的门槛不一样,它的销售周期也会不一样。”邝子平分析说,B2B业务在中国所面临的不确定性非常大,例如为行业用户或政府部门服务的物联网企业,要有能力协调好各方的关系。旷子平认为第一批成功的物联网企业很可能是做系统集成的,即整合各方的物联网资源,提供综合物联网解决方案,而并非纯技术型企业。
中国科学院院士何积丰在谈到物联网时也提醒产业界,物联网刚刚起步,对其期望值不要太高,实际上产业界对物联网领域,从技术和体制上都还没完全做好准备。
何积丰建议,物联网产业在上项目的时候要考虑“先民生后重大基础设施”,在“十二五”规划中一个重要的元素是关注民生,他建议在无锡先做一些跟民生相关的项目,如教育、医疗试点等。
除了要撬动资本市场外,国家在整个物联网产业的发展中也起着重要的作用,包括早期的示范及推动、行业标准及法则法规的确定,特别是在营造良性竞争环境、降低产品成本方面,从国家层面的协调与布局将起到很大的作用。
今年8月,中国传感网国际创新园在太湖国际科技园内建成启用,中国物联网研究发展中心等多个研发中心成为首批入驻单位。
“2010中国国际物联网(传感网)博览会”掠影
2010中国国际物联网(传感网)博览会以“感知科技、感知未来”为主题,围绕信息的感知、传输、处理、应用四大核心领域,集中展示物联网产业链各个关键环节的国内外新技术、新产品、新装备、新工艺和新的解决方案,突出展示物联网在工业、农业、电力、交通、物流、环保、水利、安保、家居、教育、医疗、园区等12个领域应用所带来的高品质生活、高效率管理和高科技网络。博览会展示总面积15000平方米,参展及出席单位包括中国移动、中国联通、中国电信、IBM、微软、华为、航天信息、清华同方、大唐电信、CETC、东软集团、国网信通、美新半导体、长电科技、华润微电子等众多业内知名企业,共200多家来自世界各地的物联网产业链企业参加了展览。参展企业涵盖了产业链上游的芯片和传感器制造商,中游的应用设备提供商、软件与系统集成商、软件与应用开发商,以及下游的海量数据处理和信息管理服务提供商。
物联网疫苗冷链运输车。要使民众用上放心安全的疫苗,疫苗冷链运输环节至关重要。近期,宁波凯福莱特种汽车有限公司正式推出了历时三年研发的我国首款物联网疫苗冷链运输车。在疫苗运输前能预先了解冷藏车状态,对运输的整个过程实时监控、记录,避免车辆内冷冻机组、箱体密封问题引起的故障。该特种车实现了疫苗运输工具的智能化、感知化、网络化,使传统的冷藏车变成了具有物联网功能的专业网络信息终端。
平安城市。联通结合WCDMA网络和视频终端采集系统,利用现代信息通信技术,提供公共场所以及重要场所的视频监控、移动执法等多种综合管理信息服务,系统前端数据通过视频监控系统采集并传输到市、区监督指挥调度中心,实时监控并对紧急事件做出快速响应和应对,防范和处理危害城市公共安全的行为。
食品溯源。消费者只要用手机拍摄食品包装标签上的二维码,就可查询到相关食品的原材料和生产程序等,这种产品可溯源功能大大方便了消费者,为消费者放心消费提供了保障。
感知健康。无锡矽丰展示的基于物联网和云服务技术的感知健康体验中心及健康管理服务平台,用以达到提高人们健康水平的目的。
瑞孚特感知停车。车辆电子标签技术为保安、停车及进出管理提供独立、不间断的系统设备,可以实现对商业区及社区的方便管理,确保只有经过许可的车辆进入。系统还可以提供车辆定期出入及停车费用管理数据。掌握车辆动态情况,分析车辆运行规律,采取有效防范措施,实现车辆调度派遣无纸化、进出场区识别自动化。
物联网比特实验室。无锡爱睿芯电子有限公司把目光放在了物联网教育市场。实验室主要面向青少年开展物联网方面的宣传、培训和体验等活动。通过数字化的实验、积木化的游戏、个性化的作业和整合化的展示等方式,使学生在互动式、体验式的快乐氛围中,找到适合自己特点的发展方向,更快地接受最新的科技知识,锻炼自主学习的能力。
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