作者:郑琼洁 刘 勇
近年来江苏省物联网产业规模保持25%以上的增长率,物联网产业整体规模位居全国前列。截至2019年,全省物联网相关产业规模近7000亿元,形成了以支撑层、感知层、传输层、平台层和应用层为代表的物联网产业结构。其中,应用层的占比不断增加,涌现出一批有技术、有市场、上规模的物联网企业,全省物联网企业已超3000家,年销售收入10亿元以上的企业达到40余家,从业人员达到30余万人。江苏物联网产业发展先发优势不断凸显、规模效应与集聚效应不断凸显、产业布局持续优化、产业链条不断延展、骨干企业的龙头效应不断显现,自主创新能力不断增强,尤其是在国际物联网产业标准制定中占据了重要的地位,已成为江苏产业发展的高地和区域名片。
与此同时,有三大因素制约江苏物联网产业的发展。
(一)技术与市场对接不畅,骨干企业创新带动力不强
近年来,江苏物联网企业数量迅速攀升,物联网技术研发能力也大幅提升,但从企业的盈利情况看,有近五成的中小企业处于亏损或不盈利状态,这些企业的可持续发展能力较弱,主要原因是这些企业的技术与市场无法实现有效对接,存在技术市场化和应用推广难的问题。从江苏物联网产业的总体来看,其产业总体规模和企业的规模较小,缺少产业发展带动力强的上游骨干企业,尤其缺少“专尖特精”的物联网企业。骨干企业带动作用不强。在传感器环节,缺乏具有自主知识产权的创新型骨干企业,在系统集成环节,缺乏具有软硬件、网络、平台、应用流程耦合的一体化高端综合集成服务能力的龙头企业和大型服务商。同时龙头和骨干企业与产业链相关企业合作不够紧密,技术与市场对接不畅,许多物联网产品和技术处于产业链的低端,核心技术链和产业链尚未形成,整体核心竞争力不强。
(二)核心技术亟待突破,标准化建设有待加强
江苏虽然是我国物联网产业发展的先行区和物联网产业发展的重要示范区,但与国外发达国家相比仍存在一定的差距,主要表现在:规模化产能较小、核心技术不强、处于产业链的低端,感知与智能处理产业与国外差距较大。核心芯片、基础性系统、基础性架构等关键领域与国外相比存在较大差距,中高端传感器依赖进口,智能处理和云计算的基础架构由发达国家主导,缺乏能实现硬件、物联网、网络、平台、应用和业务流程端到端大系统综合集成企业,智能和微型传感器、超高频和微波射频识别(RFID)、地理位置感知等感知技术,以及近距离无线通信、低功耗传感网节点、人机/机器智能交互(M2M)终端、异构网络融合、网络管理等传输技术、基于MEMS 工艺、薄膜工艺技术形成的敏感芯片等相关技术研发水平和标准制定工作落后。物联网的整体研发能力不强,大多数领域的核心技术尚处在研发阶段,从物联网核心架构到各层的技术体制与产品接口大多未实现标准化,物联网标准化工作尚处于起步阶段,标准化建设有待于进一步加强。
(三)研发投入力度不够,创新人才不足
物联网产业技术研发需要投资大量的资金和人才。在研发资金投入方面,与广东(深圳市、广州市)相比,江苏每年对物联网产业发展资金投入力度不大,对物联网企业研发支撑不足,同时与广东企业(腾讯、华为、中兴等企业)相比,江苏物联网企业研发经费投入占比整体较小。在创新人才支持方面,与广东相比,江苏物联网产业发展人才引培力度较小,同时也存在着人才引培政策制度不完善和不够落地、对稀缺高端人才的招引和需求量最大的中端人才的引流不足、一流的人才梯队缺失等问题。
为此,建议从以下三方面入手推动江苏省物联网产业高质量发展。
(一)增强龙头效应,打造产业核心技术创新高地
一是打造一流物联网创新企业。大力支持引进国内外龙头企业,鼓励支持企业进行产业前瞻性与共性关键技术创新和应用试点创新,鼓励企业树立品牌意识,打造一批物联网行业的龙头和骨干企业,突出龙头骨干引领作用,建设一流创新企业。通过“以评促建”和“以评促改”,完善企业的评价考核体系,加大核心技术自主可控程度、研发成果质量、创新辐射带动作用等指标的权重,引导龙头骨干企业加大研发投入,优化研发支出结构,联合高校院所加强“卡脖子”技术相关的基础研究和应用基础研究,加快提升攻关引领能力。二是建设物联网产业重大创新平台。强化企业主体创新地位,鼓励重点领域龙头企业联合产业链企业开展协同创新,重点在物联网领域突破一批“卡脖子”技术和“杀手锏”技术。加快建设江苏物联网创新促进中心、国家高性能计算应用技术创新中心、江苏省先进封装与系统集成制造业创新中心、国家传感网工程技术研究中心等一批国家级、省部级重大创新平台。加强与高校院所合作对接,协同开展基础研究和技术攻关。三是提升物联网产业链协同能力。壮大产业集群,带动民营企业创新能力建设。推动产业集群式发展,强化企业专业化协作和配套能力。围绕“卡脖子”技术攻关,支持民企广泛参与龙头、骨干企业和高校院所等牵头的项目,组建创新联合体,加快形成强协同、弱耦合的创新生态。根据任务体量和条件要求,鼓励民企牵头申报。同时,通过完善 科技 创新政策,加强创新服务供给,激发创新创业活力,引导民企加大研发投入,完善技术创新体系,推动“小而美、小而精”的 科技 型中小企业蓬勃发展,与“国家队”之间形成优势互补的局面。
(二)强化技术与市场协同,搭建 科技 创新协同攻关体系
攻破物联网关键技术,提升物联网产业核心能力需要政府、企业、高校、科研机构、 社会 中介服务机构和个人等的创新行为主体,以及创新资源和创新环境协同实现。一是提升技术体系化能力,实施锻“长板”、补“短板”相结合的系统性战略布局。面对日益严峻的外部环境挑战,在推进物联网技术跨界创新时,应从战略高度、以战略思维系统谋划 科技 创新布局,优化 科技 计划,形成锻“长板”、补“短板”相结合的系统性战略部署路径规划,形成多维度、多循环的关键技术供给体系和对内对外开放合作格局。二是提高组织体系化能力,打通知识突破与商业实现的价值链接。对于物联网产业关键核心技术的攻关,要 探索 大纵深、跨学科的研发模式,打通产学研创新链、产业链、价值链,拓展包括产业大基金在内的各类创新投资渠道,实现集科学发现、技术跃升和产业化方向于一体的突破,实现知识突破与未来面向商用生态的有效衔接。聚焦全球竞争的源头技术供给,不仅是追逐“国际发表热点”,更需要形成核心技术突破后的持续改良机制,及时跨越技术商用的成熟度阈值。实现知识突破与商业实现的价值衔接,需要改革当前重大 科技 创新工程的组织实施方式。三是鼓励重大攻关计划的创新单元之间的知识共享。鼓励物联网创新能力强的创新型领军企业,与其他创新主体形成协同互动。在核心技术攻关上,借鉴重大公共创新平台的成功经验,制定权责分明的知识产权共享和保护机制,鼓励各类战略 科技 力量形成优势资源平台的吸引力和合作凝聚力,引领对领域的核心科学问题和共性技术的持续攻关。
(三)加大要素投入,优化物联网产业发展政策环境
一是加大资金投入,创新财政资金支持政策。统筹利用现有资金资源,加大对物联网产业发展的支持。采用政府引导、市场化运作方式, 探索 建立国家物联网产业专项投资基金。鼓励运用政府和 社会 资本合作模式,引导 社会 资本参与重大项目建设。深化产融合作,在风险可控的前提下,推动商业银行创新信贷产品和金融服务,推动政策性银行在国家规定的业务范围内,根据自身职能定位为符合条件的企业提供信贷支持。健全融资担保体系,完善风险补偿机制,鼓励金融机构开展股权抵押、知识产权质押业务,试点信用保险、 科技 保险,研究合同质押、资质抵押的法律地位和可行性。二是完善人才引育体系,打造人才技术梯队。鼓励高校面向产业发展需求,优化专业设置和人才培养方案,培育物联网和信息技术人才力量和后备干部。支持高校院所高层次人才到企业任职或兼职,选聘优秀 科技 企业家到高校担任“产业教授”,实现人才双向流动。鼓励产业园区、企业、实训(实习)机构,以及江苏高校、职业(技工)院校,联合或独立开展江苏物联网集群产才融合示范基地评估,打造一批特色化示范性物联网学院、物联网实训(实习)基地。三是加大对外宣传,提升政策效度。通过举办展会、大赛等多种形式搭建企业技术交流平台为本地企业营造良好的发展氛围。力争更多国家级、省级改革试点、创新平台落户江苏,进一步强化产业发展和企业需求导向,进一步加大宣传力度,对外推广重点项目、产品,帮助企业快速发展,进一步彰显全链扶持和分类施策原则,不断提升新政策的覆盖面、含金量、精准度。
作者单位:南京市 社会 科学院、江苏省扬子江创新型城市研究院/江南大学中国物联网发展战略研究基地
本文刊于《中国发展观察》杂志2021年第3-4期合刊
《中国发展观察》由国务院发展研究中心主管、中国发展出版社主办、中国发展观察杂志社编辑出版,是以发展为主线、以经济为重点的综合性半月刊,开设有战略、宏观、区域、世界、法治、 社会 、文化、前沿、产业、智库论坛等栏目,具有较强的前瞻性、权威性、可读性。《中国发展观察》在学术理论界、各级党政机关以及企业家阶层拥有广泛而稳固的读者群,并被中国 社会 科学院、国家发展改革委等重要机构和中国知网、维普资讯等权威数据库列为核心期刊或来源期刊。
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网址:>经过30年时间,通信连接技术从模拟发展到数字,逐步进入尾声。2000年开始的3G建设和2010年开始的4G升级,逐步使人们从语音为主的通信,演进到以数据流量通信为主的新模式,语音和消息等业务模式渐渐被互联网OTT的IP化创新应用替代。
物联网产业 2017年“拐点”–物的连接超越人的连接
当人的连接超过70%渗透率,超越人的、物的连接就开始萌芽和发展。2017年,M2M单纯物的连接数将首次超过人的连接,成为新的连接形态,并将重塑通信网络、运营、业务和服务的形态。
软银孙正义在2017年全球移动大会上预测,未来30年每个人连接物的节点将超过100个,未来5年物的连接将超越500亿,未来10年将超越1000亿,2035年全球将有1万亿的物联网芯片,IoT将带来终端设备(产生数据)、云(数据分析)、人工智能的海量机会。大连接时代的序幕已经开启。
2016年6月,NB-IoT规范在全球正式发布。同时,在美国,1美元级别的物联网芯片开始面世;以LTE为代表的4G网络大规模普及,渗透率超过20%;IoT规模部署和应用爆发的条件逐步积累到临界点。2017年将是物联网的突破年。
业务&网络重构:横向多样化+纵向专业化
物联网应用场景的多样化驱动了业务、网络、运营、商业模式的重构。多样化体现在横向覆盖各个行业、纵向满足不同专业化的需求。物联网的业务场景是d性、即时变化、无限延展的,要求网络与平台具备的能力包括支持广度、深度、速度、延时、经济高效、安全等多个方面。
除了人的连接场景外,物的连接还涵盖了更多场景。以无人驾驶为例,其延时要求毫秒级、传输速度达到10Gbps级,才能确保自动驾驶的汽车不出事故。因此,5G是目前主要的网络选择,同时网络需要根据业务的优先级进行资源随选,SDN/NFV是必然的趋势。为确保在容量不断增长的情况下的传输和延时压力,网络“自上而下”构建CDN,实现从云计算到雾计算的架构改造,实现管云一体化也是重要的趋势。
多样化的接入终端和接入近场技术,对网络归一化处理和智能服务提出了新挑战。新型融合网关汇聚了各种接入技术和终端,成为边缘重构的重点。此外,从2017年世界移动大会来看,对安全问题的热烈讨论,再次对物联网安全策略管控提出了新的要求。
运营&商业重构:超越连接,平台和应用变现
物联网网络、业务的复杂性是呈指数级增长的,需要以数据洞察为中心、智能算法为驱动的新型运营平台和运营模式来支撑。这类似互联网公司的云/大数据平台,即“智能中台”。在商业上,物联网的核心是应用创新产生新价值,而运营商的长板在连接,初期需要通过连接和数据捆绑应用的方式,来实现连接和数据平台的变现。从长期看,平台将控制用户流、数据流,数据平台和应用创新的生态汇聚平台将带来资金流,是未来商业模式演进的目标。
二
物联网战略路径和竞争力:业务、使能、连接
物联网的发展重点在三个领域,有垂直行业,其领导者包括GE、BMW、海尔等;有互联网OTT,其领导者包括Google、Amazon、阿里等;电信领域,其领导者包括AT&T、中国移动、Vodafone等。各个领域的战略定位和战略演进路径各不相同,但遵循相同的规则,即“长板协同、远交近攻”。
垂直行业:专业业务领先
行业领导者在构建和巩固专业领导地位的基础上,按场景需求,深度、专业、模块化地吸收物联网、云、大数据、互联网技术,实现了连接、业务和运营的自动化和智能化,成为产业的引领者。如BMW、Bosche的实践开创了欧洲Industry40行业标准,并占领领先地位;GE通过每天监控和分析来自万亿设备的1000万个传感器发出的5000万条数据,通过Predix平台,实现物联网新型应用。这些案例表明,未来物联网最核心的竞争力恰恰是专业化的业务。
互联网OTT:数据/智能化领先
互联网公司在大数据、云和互联网使能技术上的领先地位和能力积累,使他们在进入通用业务领域时,展现了强大的破解和替代能力,如物流、零售、门禁等业务场景的物联网服务创新。Google、Amazon等OTT也正在将使能能力,从简单的数据分析,提升到专业化智能的高度,结合专业能力创新智能化的应用,来改造传统行业。阿里巴巴突出的“5新”正是这一战略的集中体现。专业化既是互联网公司物联网业务和服务创新的方向,也是其软肋。
电信运营商:连接领先
全球领先运营商在物联网中的长板是其连接网络,中国移动、ATT、Verizon都把NB-IoT和5G作为其大连接战略的核心战略。AT&T 2013年发布了以智能安防业务为核心的Digital Life智慧家庭业务,从家庭物联向车联网演进过渡,基于M2X能力开放平台进行平台运营,目标是实现全美三分之一的车联网基于AT&T的网络平台。中国移动发布大连接为核心的2020战略,依托强大的连接优势和OneNet物联平台(目前已接入超过560万设备,开发者数量超过27万,应用数量超过一万),率先布局万物互联的生态。Vodafone从卖SIM卡向卖服务转型,实现地域扩张和价值延展。
这些实践都展示了一个普世道理,即运营商单靠连接难以形成盈利模式,在连接的基础上构建数据化的平台,支撑和加速运营创新。平台变现和应用变现,是运营商探索物联网成功商业模式的发展方向。
战略对标 – 三类战略路径
三
物联网战略演进路标:从连接到数据和应用
物联网是非常复杂的生态系统,横向涵盖所有行业领域,纵向贯穿端、管、数据、云应用等所有环节。物联网的战略首先是横向选择和确定主攻的场景,其次是纵深上的能力、竞争力和市场格局、盈利模式的实现。总体来看,电信运营商物联网战略演进至少分三个阶段,表述如下。
运营商具有优势长板和综合竞争力的横向行业场景,主要有数字家庭、智慧城市(安防)、车联网等,可以将运营商的连接优势和电信级的安全、可靠、本地化、端到端等服务优势结合起来。纵向上,运营商需要遵循构建长板、依托优势,进行生长的原则,优先聚焦连接网络的构建,在此基础上逐步建设数据能力、发展应用创新的平台,促发生态化的应用创新。
物联网IoT三步走战略–“菱形”突击
阶段一:连接为王
在初期,运营商的战略重心无疑是构建强大的物联网连接网络,重点打造一张基于NB-IoT的全网覆盖的网络,扩展LTE的连接到物的连接,试点5G在物联网上的应用,同时尝试蓝牙、WiFi、Zigbee等连接技术支持的近场物联网网络融合。战略合作的重点是实现和领先物联网应用创新SP合作,通过API将网络能力开放出去,支撑运营的创新,快速实现破局。
阶段二:数据为王
在网络领先地位逐步构建后,运营商基于物联网场景复杂、业务多样的特点,实现基于数据的精准创新、智慧运营、精益管理成为新瓶颈和业务创新的新机会。这个阶段,运营商应构建基于智能中台的管云一体化网络,实现连接网络的“由哑到智”,基于网络发展打造智能运营的数据平台,支撑业务创新和精准高效的客户服务。
阶段三:应用为王
数据平台的强大和扩展性将使运营商拥有构建应用汇聚平台的能力。类似移动互联网领域的APP Store,运营商将基于IoT Store,支撑、触发各个行业的业务和服务创新。生态创新成为运营商新的战略控制点。
运营商最终的战略愿景是实现在物联网“倒梯形”价值视图上的“菱形”站位,即确保数据平台和业务创新的控制点,实现网络连接的长久溢价变现。
四
小结
物联网IoT将在2017年迎来拐点。运营商需要依托优势,识别战略控制点,逐步构建新生态领域里的长板和战略控制点,实现在物联网领域的创新和成功转型,迎接继消费互联网之后的家庭互联网和产业互联网又一波新蓝海的到来。
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看你上面的回答,你才大二,就志向于建立团队模式,精神实在可嘉,后生可畏啊。
第一、针对在校大学生,尤其是本科阶段,我觉得建立团队就可以了,不需要细到部门,你们做项目的出发点是掌握整个流程,至于讲深入研究那是以后的事情了。试问对项目没有个整体把握,何谈项目整合及深入研究?鉴于此,建议将整个团队分为两个方向----硬件、软件。当然不是说纯粹的偏硬、偏软。而是根据个人特点和熟练程度大致分组。
第二、在校大学生经费肯定紧张,利用好手头资源,看看学院有没有跟大型企业建立联合实验室,以前我们学校是和TI有合作的,所以有联合实验室。企业在建立联合实验室后,是会定时赠送板子的,假如可以的话就能借到板子,倒不是介意板子功能的多寡,确实是大厂的板子稳定性能极佳,我曾试过同一段程序烧进不同的板子,稳定性有天壤之别。所以假如条件允许,强烈建议使用大厂的板子。假如没有条件也没事,现在taobao那么发达,上去搜个单片机,最简单的就行了,价格20左右的就行,功能只要实用就好。一般来说刚起步的话,传输有个USB+串口就行了,不用太复杂。无线传输的话24ghz就行了。
第三、前面的种种都是为应用做准备的。物联网是最近几年才星期的技术,其实拆分开来说的话,并不是什么新技术。它是传感器、传输(有线、无线)、单片机、终端(复杂点的加个oracle数据库)组成。拿个简单的项目来说吧,可以生动些。不如说,无线测距系统。首先是传感器,一般用超声波距离传感器(当然你也能用激光的,但是价格的话。。。)其中的规格啊,精度啊、温度影响因子啊什么的都是需要你自己在选用前考虑的。其次需要考虑的是它与中间件(可以是单片机、FPGA等等)之间的传输方式,假如用无线的话就要去研究下射频频率,信道传输方面的知识,一般是根据传输距离来选用适合的频率,以前有用红外线的,不过那个太烂,窗口对不准就无法传输,对环境要求太高,被淘汰了。现在主流的用无线鼠标的频段24ghz,传输距离大概在10m左右,适合一般的通讯了,唯一的不足是带宽窄了点,传输速度有点影响。当然了,有钱的话完全可以采用卫星信道的嘛~呵呵。当然了,传输里面的东西就多了,深入的话可以研究协议、报头什么的,觉得TCP/IP太大众的话完全可以自己设计报头,进而发明新的协议。中间件的话你就可以随便选择啦,主导思想还是够用就好,不用浪费。接下来就是老调重谈啦,中间件和终端(一般是pc)之间的传输了,有线的话接上就ok了(此间跳过了单片机的驱动程序设计啊什么的,不过那个太深入了,暂时没必要去谈,而且一般你买的单片机什么的都是会附带的,而且会教你调通为止的,所以不必烦恼)。假如还是采用无线方式连接的话,那就要考虑干扰问题了,建议采用电脑的无线传输模式80211a/b/g/n。。。现在发展到哪代了?貌似是i?不清楚,这个你自己查吧。这样可以有效的避免干扰。至此,电脑这段就能与单片机进行数据交流了,也就是传说中的走通了,至于讲你收到的数据如何记录,怎么处理那是后话,学有余力的话,去学学oracle数据库、学学SQL语言,绝对很给力的。假如考虑后面平台移植的话JAVA是不二选择(好用又易学,我们一直用它!哈哈)当然了,前面单片机里面也是需要烧程序进去的,语言嘛,肯定不会是汇编啦,C#、C++足够了,一般还是C的多。前面不是说要分组的么,其目的也就在此了。
第四、前面已经差不多结束了,为什么要有第四?主要是其中我忘记说,你得研究下算法的,包括防碰撞算法、信道优化算法、路由算法等,防碰撞的话就是说假如在单片机的频率范围内,存在多个无线传感器都需要向单片机传输信息的话,孰先孰后的问题。现代通信中已经有了TDD、FDD、OFDM、CDMA等方式。。。考虑优化的话,就要引入代价函数、博弈论等新知识了。路由算法的话,你要考虑路由节点的可靠性、信道衰减、中继等问题。
说了那么多,算是抛砖引玉吧。都是个人对物联网的浅薄认识,算不得是给你的指导,权当是交流吧。时间不早,睡了,晚安!
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