我国物联网技术发展如何？

中国物联网行业，发展前景非常可观
电子发烧友网工程师 2018年06月04日 17:40 2453次阅读 0
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网是互联网的应用拓展。
我国的物联网产业布局这方面算是开始比较早，随着近几年，我国经济持续稳健发展，促使物联网产业快速发展，全国物联网产业的市场规模大幅度增长，形成了一个具有广阔市场前景和发展潜力的产业体系。
近日，2018世界物联网博览会新技术新产品新应用成果征集新闻发布会在南京召开，物博会组委正式面向全球征集物联网领域最新科技成果。发布会期间，加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、美国电气电子工程协会院士杨恩辉在接受中经社江苏中心访谈时表示，我国加快物联网技术创新，应双向发力，一方面要加大共性基础技术研究力度，另一方面要以生活及文化需求为导向进行研究。
杨恩辉说，近一时期，我国芯片技术存在的短板引发各界关注。我国在芯片技术上与国外的差距，基本体现出我国物联网技术与国外的差距。加快物联网技术创新，我国必须要从国家层面总线布局，加强基础理论源头创新，研究共性基础技术，并在此基础上一步步将理论实践化，最终推向市场服务社会。这既是我国对全球基础科学的贡献，也可以提高国际名声。
据《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》数据显示，中国2015年物联网产业规模达到7500亿元人民币，预计到2020年将达到18万亿元。
中国物联网行业，发展前景非常可观
目前，我国物联网技术创新，大多仍停留在基于国际先进核心技术、根据实际应用需求加以改进创新的层面，对国外技术的依赖度较高，缺乏原生态创新，也缺乏拥有强大技术实力和竞争力的龙头企业。此外，我国潜心研究核心技术基础的自主创新人才也相对较少。
杨恩辉认为，这一现状与我国的教育、生活方式及文化氛围有一定关系。西方国家更倾向于相对分散的居住环境，而不同的环境促使他们必须在各自的环境条件下自主思考，从而开展适宜的技术研究。我国则更倾向于彼此之间相互影响，自主创新意识相对薄弱。
对此，他建议，我国在基础教育时，应着重培养学生的自主意识，避免跟风研究。这种自主意识主要表现在，要让学生学会自我思考，在实际中发现问题，并了解自己是否对这个问题非常感兴趣、这个问题是不是对国计民生有价值等，从主观层面促进自主创新。
此外，杨恩辉强调，我国物联网技术在应用层面上已可比肩国外，加快我国物联网技术创新，要充分发挥应用优势，以生活及文化需求为导向，认识到我国历史文化及生活需求与国外的差异，不断发现问题，加快应用技术创新。
物联网是继计算机和互联网之后，在世界范围内兴起的又一次信息技术革命。物联网技术所带来的产业价值是互联网技术的30倍以上，该技术将会形成的通信业务将达到万亿元人民币级别，前景非常可观。

工业领域物联网发展趋势分析 传统工业加速向智能化转变
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。
前瞻产业研究院数据显示，2016年我国物联网产业规模超过9000亿元人民币，同比增速连续多年超过20%。物联网作为通信行业新兴应用，在万物互联的大趋势下，市场规模将进一步扩大。随着行业标准完善、技术不断进步、国家政策扶持，中国的物联网产业将延续良好的发展势头，为经济持续稳定增长提供新的动力。移动互联向万物互联的扩展浪潮，将使我国创造出相比于互联网更大的市场空间和产业机遇。
物联网利用射频识别(RFID)、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取，实现智能化的决策和控制。因此，物联网在工业领域应用过程中，物联网相关技术和产品是智能工业的核心。
工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，可大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，传统工业加速向智能化转变。
根据前瞻产业研究院发布的《物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》测算，2014年，国内物联网在工业领域需求规模为1260亿元;2016年，国内物联网在工业领域需求规模为1804亿元。2017年，国内物联网在工业领域需求规模约为2354亿元。
物联网在工业领域应用问题分析
1、IT安全问题
和前几次由新的硬设备、技术所带来的工业革命不同，工业40是由互联网所带来的第四次工业革命。也因此，有66%的受访者认为IT安全是一大挑战，当企业的IT系统连上网络，随时可能有一些未知的威胁出现在仓储管理系统、机器设备或供应链当中。
2、制造系统管理问题
工业40除了带来生产效率之外，同时也改变传统制造业的思维。当智能生产真正落实后，将会对制造管理系统带来巨大的变革，且势必变得更为复杂，包括整体的生产物流、人机协同作业等改变，也让员工培训更显重要。
3、通讯基础设施建设问题
通讯网络是实现工业40的重要关键，但是要建立一个让所有组织都能够配合的网络，必须要有一个一致的接口、通讯标准和规范。目前许多标准都还未建立，例如工业通讯、工程、IT安全、数字化工厂、设备整合等都还未被纳入整体参考架构中。
物联网在工业领域应用前景及发展趋势预测
近年来，我国政府通过工业化与信息化融合战略正在大力推进物联网技术向传统行业中的深度渗透。工信部于2013年9月发布的《工业化与信息化深度融合专项行动计划(2013-2018年)》中重点提出的互联网与工业融合创新试点工作已经进入了全面实施阶段。
以物联网融合创新为特征的新型网络化智能生产方式正塑造未来制造业的核心竞争力，推动形成新的产业组织方式、新的企业与用户关系、新的服务模式和新业态，推动汽车、飞机、工程装备、家电等传统工业领域向网络化、智能化、柔性化、服务化转型，孕育和推动全球新产业革命的发展。
美国制造业巨头通用电气公司充分利用物联网技术，已推出了二十余种工业互联网/物联网应用产品，涵盖了石油天然气平台监测管理、铁路机车效率分析、提升风电机组电力输出、电力公司配电系统优化、医疗云影像等各个领域。AT&T基于GE的软件平台Predix开发M2M解决方案，越来越多的工业机器将通过M2M连接到网络。
例如：物联网应用在智能工厂，具有相当广泛的应用前景，经济效益和社会效益明显。导入物联网的智能工厂，至少可以实现以下五个功能，即：电子工单、生产过程透明化、生产过程可控化、产能精确统计、车间电子看板。通过这五大功能，不但可实现制造过程信息的视觉化，对于生产管理和决策也会产生许多作用。根据物联网在智能工业的产值贡献比例来看，2023年国内物联网在工业需求规模在7821亿元左右。

IPC是目前世界范围内唯一通用的国际专利分类。问世的30多年里，IPC对于海量专利文献的组织、管理和检索，做出了不可磨灭的贡献。由于新技术的不断涌现，专利文献每年增长约150万件，目前约有5 000万件。按照第7版69 000个组计算，平均每组包含的文献量超过700件。而且各国的科学技术的发达程度差距很大，它并不能够适应每个国家的具体情况。另外,IPC的建立是基于纸件专利文献的管理与检索，在计算机、通讯网络等新技术快速发展的今天，它显现出一些不适应。为了让IPC名副其实地成为世界各国专利局以及其他使用者在确定专利申请的新颖性、创造性而进行的专利文献检索时的一种有效检索工具， IPC联盟大会成员国从1999年开始对IPC进行改革。
一、国际专利分类（IPC）的改革
本次改革是IPC系统建立以来的最彻底的一次改革。它经历了6年的时间，其间数十名来自世界各国专利局的分类专家、资深审查员，投入到IPC的改革及提高IPC检索效率的各项研究活动中。目前，IPC改革已完成，改革后的IPC（第8版）已于2006年1月1日正式启用。
1．IPC存在的价值
IPC是一种语言独立的专利文献检索、管理工具，用它进行检索可以不依赖文种、同义词及专业术语等，它是各国专利文献获得统一分类的工具。目前有100多个国家使用IPC进行专利文献的检索和管理。在有些国家，IPC甚至是唯一检索工具。
另外，欧洲专利局的ECLA分类、日本专利局的FI分类都是在IPC基础上发展起来的。
2．IPC的发展目标
为了使IPC成为适用于世界各国专利文献和科技文献的专利分类，确保它在电子环境中有效地使用，必须对它的结构及修订方式等进行改革。
IPC的发展目标就是通过改革，将IPC分类设计为两级分类体系，以满足不同需求的用户使用。其中，基本版分类(CORE LEVEL)适用于专利文献量较少的国家及社会公众使用；高级版分类(ADVANCED LEVEL)比基本版更详细、精确，适用于国际专利文献检索。IPC的修订工作需要与专业技术发展的连续性相一致，而且应以现代电子通讯技术为主，以低费用、快速的方式完成，修订程序应能连续不断地体现新技术的发展状况。
改革的具体内容如下。
① 建立两级模式；
② 出版网络版的IPC；
③ 缩短修订周期；
④ 对过档专利文献进行再分类并建立主分类的数据库。
二、两个版本的划分
1．基本版
改革后的IPC的根本特征之一，就是由基本版和高级版构成的两级结构系统。基本版分类是强制分类，它主要用于传播信息以及检索少量专利文献，它的使用对象为较小的专利局和社会公众。由于基本版分类的大众化，因此，它需要相对稳定，而且类目比较宽泛，只包含了IPC的部分内容，如部、大类、小类、大组，某些技术领域还包括一些较上位的小组。目前第8版基本版分类只有2万组左右，是高级版内容的30%，并被分成5个分册印刷成纸件出版。
2．高级版
高级版分类用于世界范围的所有专利或非专利文献管理，并将成为国际标准的、专业化的专利信息检索工具。IPC联盟的任何成员国均可选用高级版分类进行专利文献的检索及管理。据WIPO（世界知识产权组织）的调查数据显示，目前国际上有36个国家的专利局承诺采用高级版进行分类。我国知识产权局的专利文献及PCT最低文献，均已采用了高级版分类。第8版高级版分类包含IPC全部内容，有7万多个组。由于变化较快，它不再以纸件的形式出版，而是在WIPO的网站上以网络版的形式出现。
目前，世界上有37个专利局采用高级版，18个局采用基本版，3个局两个版本混合使用，1个局采用小类表进行站立文献的分类；许多大的专利局，诸如SIPO（中国知识产权局）、EPO（欧洲专利局）、USPTO（美国专利局）、JPO（日本专利局）、German（德国）和UK（英国）专利局使用高级版IPC对其2006年以后产生的专利文献进行分类。
三、网络版分类表的新增功能
为了让IPC在网络环境中使用，以便进一步增强其检索功能，便于其维护和修订，并能够与其他电子检索工具结合使用，WIPO在其官方网站上开发了IPC出版的平台，并在该平台上公布网络版的英文和法译本的分类表全文，以及IPC基本版和高级版修订内容的英文和法译本。基本版和高级版IPC分类表是分别显示的。与以前各版的分类相比,网络版IPC中新增了以下内容和功能。
①便于分类表使用的附加信息，如分类定义、信息参见、分类示例、化学结构式和图例等；
②可进行第7版与第8版分类的对照，以及关键词查询；
③基本版与高级版、英文与法文的转换；
④可以链接各语种IPC译本，如德语、韩语、西班牙语、捷克语、匈牙利亚语、日语、汉语、俄语和荷兰语，及专利、非专利检索数据库，如Espacenet、USPTO、PCT、JOPAL和ECLA等数据库；
⑤经过批准的高级版的修订内容会不断地扩充到电子版IPC中；
⑥可进行技术主题的标准化排序；
⑦可下载XML格式的IPC全文的主文档数据。
四、修订工作
1．基本版IPC的修订周期和程序
为保持相对稳定，IPC基本版的修订为3年一次，这比原来5年一次的修订周期缩短了2/5的时间。修订工作由IPC修订工作组负责，WIPO国际局负责启动，并定期邀请IPC专家委员会成员与斯特拉斯协议第5（2）条中规定的政府间组织参照基本版修订标准提交对基本版的修订建议。WIPO国际局，世界各国专利局或组织提出的修订请求和修订提案转交给IPC修订工作组或专家委员会，由他们来决定是否对这些请求和提案进行立项。被批准的修订请求将纳入IPC基本版本修订项目中。对于获准的每项请求，都要指定一个局作为项目负责人，负责起草项目计划，其中包括各项工作时间表。项目负责人将在IPC电子论坛上组织有关讨论,各局对修订项目的评议和项目报告负责人的提案都将会在论坛上进行公示。
2．高级版IPC的修订周期和程序
为了充分利用信息技术、提高工作效率，高级版IPC修订将在网络上进行，修订周期最多3个月。为了给各专利局提供充足的时间来适应新版的高级分类，在新版本生效前3个月就会出版该分类表。
为了以最有效方式达到IPC改革的目的，WIPO成立了专门负责高级版修订工作的IPC特别分委员会。它的分委员会成员来自承担了20%以上的PCT最低文献再分类工作的专利局。目前，只有美、日、欧、俄4个局满足这一标准，因此，该分委员会目前由上述4个局和国际局组成。分委员会的构成每3年重新评定一次，评定的标准为各局再分类工作的实际工作业绩。高级版修订程序主要遵照下列原则。
①在IPC修订中，最大限度地使用现有的ECLA、FI和USPC分类位置的相同标题和定义；
②在各局进行的再分类工作所提供的有效资源基础上所建立的IPC修订项目优先考虑。特别分委会要衡量各局提出的修订提案的成本/效益，对这些提案做出评价。衡量成本/效益通常是以再分类工作量与修订后检索效率之间的比率为基准的；
③为了便于所有局进行现有技术检索并保持检索文档的完整性，对特别分委员会的成员局强制给出最短的实施时间，限期完成对过档文献再分类工作。
五、再分类与主分类数据库MCD
改革后的IPC需要一个专门用于储存和管理专利文献分类数据的主分类数据库（MCD），其中，包含世界范围内的专利文献和非专利文献题录数据。主分类数据库允许用当前版本的IPC完成专利检索，消除用户对替换IPC各版本的依赖，检索时只需要使用单一版本的IPC，而不需要混合使用IPC1～IPC7的分类号。因此，要求对其中所有过档专利文献进行再分类，且2006年1月1日以后公布的所有文献都要使用当前的IPC8进行分类。
鉴于EPO的DOCDB数据库基本符合作为IPC主分类数据库的要求，因此，决定对DOCDB数据库进行升级后，将其作为改革后IPC的主分类数据库。该数据库的维护亦由EPO负责。DOCDB数据库是20世纪70年代初建立的，主要是为检索早期国际专利组织的专利文献而建立的，收集的数据仅限于专利文献。随着数据收集范围的不断扩大，目前已收录了70多个国际专利组织、5 400万件专利的著录项目数据。另外，所有愿意提交其专利文献著录项目数据的专利机构及国际专利组织，已陆续将其数据提交到数据库中，因此，该数据库的收录量在不断扩增。
欧洲专利局对MCD数据库中的过档专利文献的再分类工作，依赖于各局对其国内文献进行的再分类。现有28个局表示要进行再分类，再分类的数据会陆续进入到MCD数据库中。
由于该数据库中的数据由自愿参加此项工作的世界各国知识产权局提供，因此，MCD数据库是免费使用，至少对于各国知识产权局是免费的。

依托中国科学院学科综合优势和地方产业技术优势，全方位开放合作，汇集国内外优势科技资源，建立从技术研发、系统集成到典型应用示范的创新价值链。建设国家级“感知中国”创新基地，在中国物联网技术创新和产业发展中发挥骨干、引领、示范、带动作用，成为“国家传感信息中心”和“感知中国”建设中的核心技术创新力量和强大支撑。

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