物联网作为战略性新兴
产业的重要组成部分,是促进相关产业集群发展的切入点,具有重要的战略意义和广阔的发展前景。
我国具有较好的发展物联网产业的比较优势,同时也面临着一些瓶颈制约,如缺乏统一的发展战略、核心技术缺失、标准体系不完善、地址资源缺乏、规模化应用不足等,必须采取针对性的措施,促进我国物联网产业的发展。 物联网是把所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的一种网络。物联网产业是由物联网芯片与技术提供商、应用设备提供商、软件与应用开发商、系统集成商、网络提供商、运营及服务商以及物联网用户构成的产业集群。美国、欧洲、日本、韩国等发达国家和地区高度重视物联网产业的发展,我国也将物联网纳入战略性新兴产业,并将采取一系列政策措施。本文对我国物联网产业集群发展的优势及存在的问题进行了分析,并提出了相应的对策建议。 一、我国物联网产业集群发展的优势 (一)具有一定的技术积累 中科院早在1999年就启动了物联网(传感网)研究,先后投入资金数亿元;《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和"新一代宽带移动无线通信网"重大专项均将物联网(传感网)列入重点研究领域。国家科技部、发改委、工业信息化部还专门立项对物联网的关键技术---射频识别(RFID)的研究和应用进行支持。科技部专门在先进制造领域设立了"RFID"专项,投入1亿多元对19个专题、近30家企事业单位进行了大规模的资助,从RFID芯片、关键 技术的研发到行业应用的整个产业链进行资助和培育。目前,我国在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、移动基站等方面都已取得重大进展。 (二)在标准制定上具有一定的先发优势 在世界物联网领域,我国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的四大发起国和主导国之一,取得了在国际标准制定中的重要话语权。这将改变我国在计算机、互联网两次信息浪潮中双双落后的局面。目前,我国物联网(传感网)标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳。为加强物联网标准化工作,2009年9月11日,中国物联网(传感网)国家标准工作组正式成立。中国物联网标准联合工作组也在积极筹备过程中。 (三)具有了较好的产业集群发展的基础 一是技术研究和产业集群初具规模。2009年11月12日,江苏省、中科院、无锡市签署协议,共同建设"中国物联网研究发展中心"。同一天,中国移动宣布将在无锡成立中国移动物联网研究院,重点开展TD-SCDMA与物联网融合的技术研究与应用开发,并同时建设物联网数据中心,以支撑物联网相关业务的落地运营。23日,中国电信物联网应用和推广中心、中国电信物联网技术重点实验室在无锡成立。24日,中国联通与无锡签订协议,合作推进WCDMA与物联网融合。 2010年3月2日,上海物联网中心成立。在产业化组织方面,早在2005年9月,上海就成立了"电子标签与物联网产学研联盟"。2009年11月和12月,中关村物联网产业联盟、传感网(物联网)技术产业联盟筹备工作组相继成立。二是产业基地发展迅速。国家的大力支持下,2009年8月7日,首个国家物联网园区在无锡建立。11月13日,国务院正式批准在无锡建设国家传感网(物联网)创新示范区。各地的物联网产业基地建设也快速推进。 (四)具有广阔的市场发展潜力根据美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,意味着物联网产业要比互联网大30倍。因此,物联网被称为是"下一个万亿级的通信业务"。二、我国物联网产业化集群发展存在的问题 (一)缺乏一个明确统一的物联网发展战略和路线图 物联网作为战略性新兴产业,尚处于发展初期阶段,标准、技术、商业模式以及配套政策等还远没有成熟。与计算机和互联网相比,物联网的发展更加需要顶层设计、统筹规划和标准的统一。但到目前为止,我国物联网产业的发展,还基本上处于一种自发状态,部门之间、地区之间、行业之间的分割情况较为普遍,明确统一的国家物联网发展战略和路线图还没有出台,这种情况非常不利于我国当前及未来物联网产业的发展。在国家高度重视物联网产业的情况下,容易出现一哄而上的局面,从物联网相关企业股价的迅速飙升以及许多城市纷纷介入物联网建设,就可以看出这一点。 (二)物联网核心关键技术缺失 我国在物联网核心关键技术方面存在缺失,除下一代互联网等技术外,我国只有极少数企业拥有物联网核心技术。以RFID(射频识别)技术为例:RFID技术是物联网中的核心关键技术,但在全球RFID专利中,我国RFID专利申请量只有美国的65%,日本的457%3,而且多以实用新型为主,发明型专利数量较少。美国在芯片、编码、空中接口协议等领域拥有大批专利,其申请总量超过了欧盟、世界知识产权组织、日本以及我国大陆等多个区域专利申请总量的总和,高达53%。而日本、欧洲则在传感器技术上拥有巨大优势。即使在国内,国外企业和组织在我国申请的RFID发明专利授权量也占据主要地位。截至目前,全球许多国际组织和国家已制订出RFID标准,并加速向我国输出,随着国外RFID标准在我国的推广以及逐渐被我国企业接受,我国RFID国家标准的制定和推广将面临越来越大的挑战,国际标准在国内应用所形成了事实标准将会阻碍我国国家RFID(射频识别)标准的制定和推广。 (三)物联网标准规范体系尚不完善物联网产业的发展,涉及物体标识、信息感知、信息传输、信息处理等多个环节,包括了芯片与技术提供商、应用设备提供商、软件与应用提供商、系统集成商、网络提供商、运营及服务商等不同企业主体。虽然我国在物联网标准制定上具有一定的先发优势,但适应国内物联网产业发展的统一的标准体系尚未出台,使得目前很多物联网应用仍处于厂家各自为战的状态,终端厂商、应用厂商、集成商无法有效分工协作,产业分工不能细化,影响整个产业规模化的发展。随着物联网应用范围的不断扩大,标准规范的不完善将导致整个物联网产业的混乱。 (四)物联网地址资源匮乏物联网时代的网络发展,需要大量的IP地址,专家预计,未来五年我国物联网地址预计需求量在100亿。而目前互联网在IP地址资源上的不足,已经成为物联网发展最大的瓶颈。从总量上看,目前全球互联网IPv4协议能够提供的地址空间最多只有40多亿,且可分配的IPv4地址剩余量不足10%,并将于两年内消耗殆尽。从结构看,全球IPv4地址分布不平衡,截止2009年底,排名第一的美国的IPv4地址为1495亿,占全球已分配IPv4地址总数的50%。排名第二的我国的IPv4地址仅为232亿,占全球的777%。从发展趋势看,2009年度我国IPv4地址申请量为美国194倍,增长势头强劲。IP地址需求的快速增长及地址资源的不足,将使我国地址资源匮乏的问题更加突出。 (五)物联网规模化应用不足 我国物联网还处于发展初期,目前开展的物联网应用主要还局限于小范围的简单应用,难以激发产业链各环节的参与和投入的热情,庞大的行业和大范围的应用需求还没有被激发出来,使得当前物联网产业发展的规模性市场需求不足,一定程度上影响了物联网的规模化应用。同时,缺乏成熟的商业模式也是制约物联网规模化应用的另一重要原因。 三、促进我国物联网产业集群发展的建议 (一)尽快制定我国统一的物联网发展战略和路线图 一是分析我国物联网产业发展的优势和不足,明确我国物联网产业集群发展的指导思想、发展原则、发展目标、发展策略和重点任务;二是明确界定国家、地方政府和企业在发展物联网产业集群的地位、作用以及相互之间的关系;三是制定实施我国促进物联网产业集群发展的相关政策及配套措施。 (二)加强对物联网核心技术的研发和产业化工作一是在物联网核心技术,如RFID天线设计与制造、RFID标签封装技术与装备、标签集成、读写器关键零件、RFID测试技术和装备等方面,加强资金投入和技术研发;二是积极探索新的研发组织模式,将研发与产业化结合起来,建立物联网技术研发基地,聚集物联网研发人才和项目,开展物联网核心关键技术和相关产业关键技术的研发和产业化工作。 (三)加快物联网标准体系的建设坚持国际标准和国内标准同步推进的原则。一是在物联网基础标准领域,积极参与和主导国际标准的制定,进一步确立并扩大我国在国际物联网标准制定中的发言权。二是在国内物联网标准的制定上,以国际标准为基础,以我国具有自主知识产权的TD-SCDMA核心技术和网络为依托,制定和形成我国自己的物联网标准体系。 (四)积极推进物联网技术的示范和规模化应用一是加快IPv6下一代互联网的应用步伐。积极发展IPv6下一代互联网是解决目前互联网地址资源不足的有效途径。要尽快建立IPv4向IPv6过渡的有效组织机制,制度与措施,明确时间表,同时,出台相关激励政策,利用财税杠杆和专项基金等经济的手段,鼓励互联网应用提供商进行IPv6改造,加快IPv6下一代互联网的应用步伐。二要结合物联网技术的研发和标准的制定,以物联网运营企业(如中国移动、中国电信、中国联通等)为实施主体,发挥政府在推进物联网应用中的能动作用,以政府订购和首购的方式,在工业、农业、公共服务等各个领域开展形式多样的应用示范工程建设,包括环境监测、智能交通、智能电网、智能家居等,探索物联网价值链合作模式和产业规模化发展模式。 未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长,据相关分析报告,2007年全球市场规模达到700亿美元,2008年达到780亿美元,2012年将超过1400亿美元,年增长率接近20%。国内物联网产业,据赛迪顾问研究显示:2010年产业市场规模将达到2000亿元,2015年市场规模将达到7500亿元,年复合增长率超过30%,市场前景将远远超过计算机、互联网、移动通信等市场,拥有更大的市场份额,更好的发展前景。
物联网在中国迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势。
第一,我国早在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究,研发水平处于世界前列;
第二,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量高;
第三,我国是能够实现物联网完整产业链的国家之一;
第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;
第五,我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。 物联网在中国高校的研究,当前的聚焦点在北京邮电大学和南京邮电大学。作为“感知中国”的中心,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志中国“物联网”进入实际建设阶段。协议声明,无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院,内容主要围绕传感网,涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域,此外,相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。
为积极参与“感知中国”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作,保持、扩大学校在物联网研究领域的优势。南京邮电大学召开物联网建设专题研讨会,及时调整科研机构和专业设置,新成立了物联网与传感网研究院、物联网学院。2009年9月10日,全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。新华日报记者探访了南邮的“无线传感器网络研究中心”,这里的研究者与“物联网”打交道已有五六年。在实验室,一些“物联网”产品已经初见雏形。此外,南邮还有系列举措推进物联网建设的研究:设立物联网专项科研项目,鼓励教师积极参与物联网建设的研究;启动“智慧南邮”平台建设,在校园内建设物联网示范区等。
世界第一块工业物联网芯片
2012年由重庆邮电大学研发的全球首款支持三大国际工业无线标准的物联网核心芯片——渝“芯”一号(uz/cy2420)在渝正式发布,标志着我国在工业物联网技术领域达到了世界领先水平,为我国掌握物联网核心技术的国际竞争话语权奠定了坚实基础,对加快推进工业化与信息化的深度融合具有重要意义。
我国第一家高校物联网工程学院
2010年6月10日,江南大学为进一步整合相关学科资源,推动相关学科跨越式发展,提升战略性新兴产业的人才培养与科学研究水平,服务物联网产业发展,江南大学信息工程学院和江南大学通信与控制工程学院合并组建成立“物联网工程学院”,也是全国第一个物联网工程学院。
2012年6月,教育权威数据在物联网爱好者论坛建立开设物联网工程专业的物联网学校查询系统,专为物联网工程专业学生服务,方便大家查询开设物联网工程专业院校。 2011年4月,长安大学为加快建设特色鲜明的大学,推动陕西省(国家物联网中心)相关学科跨越式发展,推动地方经济,服务物联网产业发展,长安大学和西安浐灞生态区共建长安大学科技园”,也是全国第一个拥有直接服务于物联网板块的国家级大学科技园。
项目描述:占地面积80亩,建筑面积130000平方米,长安大学联合具有较强技术转化实力的企业打造物联网产业园区,依托西安地区科研综合实力和人才优势,重点发展超高频RFID、高端传感器的研发及技术转换转让,打造物联网器件集散、物联网行业应用解决方案集聚、物联网产品展示以及研发办公、商业配套。
目标招商企业(项目):项目主要吸引物联网集成技术、软件开发及产品销售企业入区经营;吸引智能物流、环保、交通、电网、安防、家居等六个主要门类的研发服务类企业和项目入园。 权威人士日前向记者表示,首批5亿元物联网专项基金申报工作已启动,共有600多家企业申报。工信部已筛选出100多家符合条件的企业。物联网专项基金总计50亿元,预计5年内发放完毕。
工信部、财政部4月联合出台物联网专项基金相关管理办法。该基金将重点支持技术研发类、产业化类、应用示范与推广类和标准研制与公共服务类四大项目。已形成基本齐全的物联网产业体系,网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小,但传感器、RFID (无线射频技术)等感知端制造产业、高端软件与集成服务与国外差距相对较大。我国大陆共有450余家从事敏感元件及传感器生产厂家,但外资企业占67%。 据透露,申请首批物联网专项基金企业多为中资企业。通过物联网专项基金引导,有关部门希望培育技术创新能力强,具有自主知识产权、自主品牌和国际竞争力的大企业,加快产业培育和发展。 物联网工程师证书是根据国家工信部门要求颁发的一类物联网专业领域下工业和信息化领域急需紧缺人才证书。
该证书被划分为5个方向:
物联网工程师、节能环保工程师、物联网系统工程师、智能电网工程师、智能物流工程师。
从经济效益来看,如果物联网全部构成,其产业要比互联网大30倍,一方面可以提高经济效益,大大节约成本,另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力;从产业升级趋势来看,以用户体验为核心的创新20是物联网的灵魂,是对传统互联网的升级,几乎是不可逆转的趋势;从实际应用来看,物联网能够提供的全球定位系统、激光扫描器等应用,能够大大方便普通人的生活,非常具有推广价值,也得到了政府部门的高度认可与支持。所以,物联网的发展潜力还是不错的。物联网在中国的发展速度应该会比较快。因物联网产业的可持续发展离不开政府、市场、社会各方的参与,政府又是创新基础设施的重要引导和推动者,因此大量的专业人才是必须的。新闻报道,广东专门成立了广东省华南物联网研究院提供人才保障。
在传统农业中,人们获取农田信息的方式都很有限,主要是通过人工测量,获取过程需要消耗大量的人力,而农业物联网通过使用无线传感器网络不仅可以有效降低人力消耗,还可以检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤养分、等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保障作物生长环境最优。
目前我国物联网产业规模保持高速增长态势,为农业物联网的应用推广奠定了基础。根据前瞻产业研究院发布的《2019-2024年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》显示,我国物联网市场规模从2009年的1710亿元显著提升至2015年的7503亿元,预计2018年我国物联网行业市场规模可达到15万亿元。
同时,在政策方面,国家不断完善农业物联网领域的政策,加大农业物联网的支持。农业部发布的《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》中提到,到2020年,农业科技进步贡献率达到60%以上,主要农作物耕种收综合机械化水平达到68%以上。2017年8月,国家发展改革委、财政部、农业部联合印发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》提出,我国要进一步加大高标准农田等基础设施建设投入力度,鼓励各地加强集中育秧、粮食烘干、农机作业、预冷贮藏等配套服务设施建设,扩大对大数据等信息化设施建设的投资。
“北京‘
祥云工程’的目标是到‘十二五’末实现云计算500亿元产值,带动相关产业产值达到2000亿元。”7月28日,在“北京祥云工程中金云后台”启动仪式上,北京市经信委副主任姜贵平充满信心――祥云工程正在以极快的速度向这个目标前进。
祥云产业链初建成
2010年9月8日,《北京“祥云工程”行动计划》公布,首次确立云计算为“北京战略性新兴产业的突破口”,标志着祥云工程正式启动。
“北京市正在以应用为牵引,逐渐形成云产业链的聚集,推动北京云计算产业在新一轮信息技术的国际竞争中抢占先机。”姜贵平说,目前北京市已经开始对一批基于云的应用展开试点工作。
比如,朝阳区已经开始通过物联网与云计算的结合,对区内空气中的一氧化碳进行监测,一旦发现含量超标,系统将自动报警。
此外,未来祥云工程还将面向企业提供“行业云”等服务。“对小企业,特别是微小企业而言,多数无法承担传统自建信息系统、购买服务器的巨额费用。而如果以云的方式布署,就可以有效降低成本、提高效率,而且非常便捷。”姜贵平说,目前,祥云工程已经推出了中小企业服务平台、电子政务服务平台,以及面向市民的云存储平台等9项云服务平台,未来将基于这些平台提供包括财务、存储、法律咨询、合作伙伴拓展等一系列的综合服务。
“企业级应用是我们最希望云计算发挥作用的地方。”姜贵平说,她希望未来基于祥云工程形成的云产业链,能为北京市贡献70%的就业机会和682%的税收。为此,祥云工程计划在中关村开发区以应用为核心,开展云计算运营工作;而在亦庄开发区设立的云产业基地,则将以硬件生产和布置后台数据中心为主。
据介绍,从去年正式启动祥云工程以来,北京市的云产业营收已经达到了80亿元,“北京云产业链已经基本形成。”姜贵平说。
云后台正式启动
“未来云计算的竞争应该是人才的竞争,也是产业集聚的协同性,以及产业链的经济和社会效益的竞争,这一切都要基于强大的后台支撑。”姜贵平说,此次发布的中金云后台是北京祥云工程的第一个云后台系统,也是关键环节之一。
据中金数据系统有限公司副总裁黎江介绍,祥云工程中金云后台可以简称为“131”体系,即一个云数据中心、三大核心支撑系统,包括云资源管理平台、云数据托管平台、云后台运营服务支撑平台和一套运营服务体系,在云咨询、云集成、云运营方面向用户提供一站式的服务。目前的北京云数据中心能提供高等级、高可用和高可靠性的机房2000平方米,可支撑上万台服务器运行;到2012年,将能够提供高等级机房2万平方米,支撑10万台以上服务器同时运行,每天处理的数据将在10p以上。
“中金数据目前已经为广州‘天云计划’、重庆‘云端计划’和哈尔滨‘云飞扬计划’等城市云建设提供规划、建设和运营服务,公司在云集成、云运营等方面有深厚的技术和人才积累。”黎江表示,祥云工程中金云后台将为企业级用户提供理论上无限制的计算资源和存储资源,让用户专注于应用及服务的提供,使各种智慧服务的实现成为可能。
此外,据黎江透露,北京祥云工程的参与企业也正在积极探索“云标准”的设立,这将为未来祥云工程的发展提供更具有实践意义的条件和基础。
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