物联网是如何应用到工业领域的?

物联网是如何应用到工业领域的?,第1张

目前,物联网技术在产品信息化、生产制造环节、经营管理环节、节能减排、安全生产等领域得到应用。

1、物联网技术在产品信息化领域的应用

产品信息化是指将信息技术被物化在产品中,以提高产品中的信息技术含量的过程。推进产品信息化的目的是增强产品的性能和功能,提高产品的附加值,促进产品升级换代。目前,汽车、家电、工程机械、船舶等行业通过应用物联网技术,提高了产品的智能化水平。

在汽车行业,物联网汽车、车联网、智慧汽车等逐渐兴起,为汽车工业发展注入新动力。2010年6月,针对物联网在汽车行业的应用,国际标准化组织提出了全网车(The
Fully Networked
Car,FNC)的概念,其目标是使汽车驾驶更安全、更舒适、更人性化。通用汽车推出了电动联网概念车EN-V,通过整合GPS导航技术、Car-2-Car通信技术、无线通信及远程感应技术,实现了自动驾驶。车主可以通过物联网对汽车进行远程控制。例如在夏季,车主可以在进入停车场前通过手机启动汽车空调。在车辆停放后,车载监控设备可以实时记录车辆周边的情况,如发现偷窃行为,系统会自动通过短信或拨打手机向车主报警。汽车芯片感应防盗系统可以正确识别车主,在车主接近或远离车辆时自动打开或关闭车锁。售后服务商可以监测车辆运行状况,对故障进行远程诊断。Car-2-Car通信技术可以使车辆之间保持一定的安全距离,避免对撞或追尾事故。

在家电行业,物联网家电的概念已经出现,物联网技术的发展将促进智能家电的发展。美的集团在上海世博会上展示了物联网家电解决方案。海尔集团推出了物联网冰箱和物联网洗衣机,小天鹅物联网滚筒洗衣机已进入美国市场。小天鹅物联网滚筒洗衣机专门针对美国新一代智能电网进行设计,能识别智能电网运行状态及分时电价等信息,自动调整洗衣机的运行状态以节约能耗。

在工程机械行业,徐工集团、三一重工等都已在工程机械产品中应用物联网技术。通过工程机械运行参数实时监控及智能分析平台,客服中心可以通过电话、短信等纠正客户的不规范 *** 作,提醒进行必要的养护,预防故障的发生。客服中心工程师可以通过安装在工程机械上的智能终端传回油温、转速、油压、起重臂幅、伸缩控制阀状态、油缸伸缩状态、回转泵状态等信息,对客户设备进行远程诊断,远程指导客户如何排除故障。

2、物联网技术在生产制造领域的应用

物联网技术应用于生产线过程检测、实时参数采集、生产设备与产品监控管理、材料消耗监测等,可以大幅度提高生产智能化水平。在钢铁行业,利用物联网技术,企业可以在生产过程中实时监控加工产品的宽度、厚度、温度等参数,提高产品质量,优化生产流程。在家电行业,海尔集团在数字化生产线中应用了RFID技术,提高了生产效率,每年可节省1200万元。

3、物联网技术在经营管理领域的应用

在企业管理方面,物联网技术主要应用于供应链管理、生产管理等领域。

(1)在供应链管理领域的应用

在供应链管理方面,物联网技术主要应用于运输、仓储等物流管理领域。将物联网技术应用于车辆监控、立体仓库等,可以显著提高工业物流效率,降低库存成本。海尔集团通过采用RFID提高了库存管理水平和货物周转效率,减少了配送不准确或不及时的情况,每年减少经济损失达900万元。鹤山雅图仕印刷有限公司的RFID应用项目实施3年来,成品处理效率提高了50%,差错率减少了5%,人力资源成本减少了2700万元。

(2)在生产管理领域的应用

在纺织、食品饮料、化工等流程型行业,物联网技术已在生产车间、生产设备管理领域得到应用。例如,无锡一棉开发建立了网络在线监控系统,可对产量、质量、机械状态等9类168个参数进行监测,并通过与企业ERP系统对接,实现了管控一体化和质量溯源,提升了生产管理水平和产品质量档次。此外,还可以及时、准确地发现某台(某眼、某锭)的异常情况,引导维修人员有的放矢地工作。

山东泓坤纺织有限公司车间温湿度监控物联网应用系统由前端设备、控制设备和管理后台组成。前端设备主要是各类温湿度传感器,负责实时采集车间环境数据并上传到控制设备;控制设备负责将各传感器数据通过GPRS网络上传到管理后台,并通过LED显示屏实时显示温湿度数据。如果环境数据超过既定的阀值,管理后台将通过短信等方式提醒相关工作人员,以便及时采取必要措施。该系统的应用使布机的作业效率从原先的70%左右提高到目前的90%。

4、物联网技术在节能减排领域的应用

物联网技术已在钢铁、有色金属、电力、化工、纺织、造纸等“高能耗、高污染”行业得到应用,有效地促进了这些行业的节能减排。智能电网的发展将促进电力行业的节能。江西电网公司对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置,对运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损12亿千瓦时。

利用物联网技术建立污染源自动监控系统,可以对工业生产过程中排放的污染物COD等关键指标进行实时监控,为优化工艺流程提供依据。

5、物联网技术在安全生产领域的应用

物联网已成为煤炭、钢铁、有色等行业保障安全生产的重要技术手段。通过建立基于物联网技术的矿山井下人、机、环监控及调度指挥综合信息系统,可以对采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断,可以监测温度、湿度、瓦斯浓度等。一旦传感器监测到瓦斯浓度超标,就会自动拉响警报,提醒相关人员尽快采取有效措施,减少瓦斯爆炸和透水事故的发生。通过井下人员定位系统,可以对井下作业人员进行定位和跟踪,并识别他们的身份,以便在矿难发生时得到及时营救。

二、工业领域物联网技术推广策略

物联网技术在工业领域具有广泛的应用前景,是建设“智慧企业”,发展“智慧工业”的关键技术。笔者认为,可以从以下几个方面推进物联网技术在工业领域的应用:

一是推进物联网技术在产品信息化中的应用。鼓励企业将物联网技术嵌入到工业产品中,提高产品网络化、智能化程度。重点在汽车、船舶、机械装备、家电等行业推广物联网技术,推动智慧汽车、智能家电、车联网、船联网等的发展。推进电子标签封装技术与印刷、造纸、包装等技术融合,使RFID嵌入到工业产品中。

二是在生产制造环节推广物联网技术,提高工业生产的自动化、智能化水平。通过进料设备、生产设备、包装设备等的联网,发展具有协作能力的工业机器人群,建设“无人工厂”,提高企业产能和生产效率。

三是在经营管理环节推广物联网技术,提高企业管理效率和智能化水平。在供应链管理、车间管理等管理领域推广物联网技术。

四是推进物联网技术在工业节能减排领域的应用。利用物联网技术对企业能耗、污染物排放情况进行实时监测,对能耗、COD、SO2等数据进行分析,以便优化工艺流程,采取必要的措施。

五是推进物联网技术在工业安全生产领域的应用。利用物联网技术对工矿企业作业设备、作业环境、作业人员进行实时监测,对温度、压力、瓦斯浓度等数据进行分析,当数据超标时自动报警,以便有关人员及时采取措施;或自动停机、切断电源、加大排风功率等,以避免重大安全生产事故发生。

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。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。
顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
物联网定义:利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
主流智能硬件产品主要有以下分类:
1、智能家居
智能家居是以住宅作为为基础的 *** 作平台,并且综合我们的房屋建设、网络通信以及家电信息等通过高科技技术达到设备能够自动化管理。包括智能家电、智能影音、智能遮阳、智能灯光、智能清洁、智能恒温、智能门禁、智能监控、智能防盗等。智能家居的基础是物联网,核心在于一体化控制。目前智能家居的发展还处于各个品类独立发展的阶段。
2、智能电视
智能电视不仅仅实现我们一般电视的播放功能,还能通过互联网连接实现智能 *** 作的功能。例如可以自行下载应用程序、安装或者卸载各种软件等等。
3、智能手机
智能硬件之始,起于智能手机。
4、智能汽车
智能汽车其实就是在我们的普通汽车上安装了传感器、摄像以及执行器等一系列先进的装置。当我们使用时可以通过车载传感系统实现与人和车之间信息的交换,使汽车能够感知并且能够自行分析目前的汽车行驶情况,这替代了人的 *** 作,最新产品如谷歌无人驾驶汽车等。
5、智能穿戴设备
可穿戴设备涉猎广泛,有:智能眼镜、智能手表、智能手环、智能戒指、智能颈环、智能隔音耳塞、智能衬衫、智能运动鞋等等。
6、智能防丢设备
智能防丢设备是通过对软硬件进行整合,可以实现将我们的手机、自行车、钱包等物品实现相连的 *** 作,这样任何意见物品丢失都会提示给我们。如奥星澳蓝牙防丢器。
7、智能蓝牙耳机
现在有很多的手机会有蓝牙这个功能,因此蓝牙耳机势必会成为手机的选件。同时,随着蓝牙耳机可以连接到移动电话和音乐播放器,这将是蓝牙应用的一个新的突破。
8、智能医疗设备
代表产品智能血压计/血糖仪、智能假肢等。
随着科技的发展,肯定还会有很多的智能硬件的出现,比如游戏类、空气净化类产品等。

1 法定数字货币框架需要非银行支付机构参与
法定数字货币尚无统一概念。英格兰银行(Bank of England)将“数字货币”定义为“一种仅仅通过电子方式存在的支付方式……可以被用来购买实体商品和服务”……包括“私人的数字货币”和“中央银行发行的数字货币”。比英格兰银行更进一步,中国人民银行数字货币研究所所长姚前在多个公开演讲中明确了央行法定数字货币的多重内涵:法定的、加密信用货币,采用了一系列的算法,并且在支付功能上衍生出更多智能化功能。
为此,央行设计了一套“一币两库三中心”的系统架构,即:以数字货币为中心,设计发行库和存款库,搭配认证中心、大数据分析中心以及登记中心。央行数字货币奉行央行发行、商业银行账户流通的方式,发行库存放人民央行存放数字货币,存款库是商业银行存放央行数字货币的数据库。认证中心对机构和用户身份进行集中管理;登记中心完成央行数字货币全生命周期以及权属登记;大数据分析中心实现反洗钱、反恐怖融资、指标检测分析等目标。
商业银行是法定数字货币框架的重要节点,扮演着肩负央行数字货币流通的重要角色。在中国非银行支付机构已经占据一定市场份额的情况下,让非银行支付机构作为商业银行的补充参与数字货币运行框架是更优选择。原因在于:第一,第三方支付机构可以帮助商业银行实现法定数字货币推广。在商业银行内部,法定数字货币和实物货币存在竞争关系。社会公众倾向于将现金账户中的数字货币兑换成传统货币以换取收益,以商业银行推广数字货币的目标难以实现;第二,第三方支付机构可以避免商业银行重复建设支付应用场景。与非银行支付机构不同,目前商业银行的支付场景相对缺乏多元化,再造支付应用场景将会造成资源浪费,同时非银行支付机构积累下来的丰富经验将被浪费;第三,第三方支付机构可以适当降低商业银行运营成本。商业银行一方面需要为央行数字货币服务进行必要的软件和硬件升级;另一方面要继续做好传统人民币的存取服务。两套系统同时运营将会增加大量的人力物力成本。第四,第三方支付机构可以促进商业银行支付工具建设和通道整合。在法定数字货币框架中,商业银行提供的支付工具单一和支付通道复杂可能会降低社会公众使用法定数字货币的积极性。
2 法定数字货币的出现重塑非银行支付机构的角色
在与商业银行的合作过程中,各类非银行支付机构扮演着四类角色。第一类,账户管理者角色。非银行支付机构不能经营存贷款业务,其支付账户中的金额不属于存款,社会公众更容易接受非银行支付机构充当“数字钱包”的角色。同时,非银行支付机构在数字货币钱包及其终端等系统的开发和运营上具备丰富的经验,有利于央行数字货币的顺畅管理、使用,也不用担心存在非银行支付机构挪用资金的风险。第二类,支付服务提供者角色。非银行支付机构拥有包括移动支付、跨境支付、农村支付等在内的大量场景开发、运营经验,和基于场景的支付市场的相对较大占有率。一方面,有实力的非银行支付机构可以智能法定数字货币为基础开发出多种产品来满足用户的兑换、支付、存储及相关衍生需求;另一方面,非银行支付机构可以利用丰富的场景促进法定数字货币的推广使用。例如在消费者想要通过央行数字货币进行投资时,非银行支付机构凭借着传统货币投资支付服务的经验和升级的数字钱包,完全可以胜任数字货币投资的专门支付服务提供者角色。第三类,系统建设服务提供者角色。全国支付清算体系的核心国家处理中心(NPC)和各省(直辖市)支付清算体系的核心城市处理中心(CCPC),将会在法定数字货币框架下继续扮演重要角色。在法定数字货币和传统货币长期并存的时期,NPC和CCPC将是双重重要节点。具有较强技术能力的非银行支付机构可以作为法定数字货币框架下的次要验证节点对多中心、分布式的系统架构进行补充,继续与NPC和CCPC完成对接。
3 非银行支付机构与法定数字货币系统的技术对接
非银行支付机构的创新伴随着与法定数字货币体系对接展开,覆盖数字货币产生、储存、使用、回笼全过程。在此过程中首先要解决的是基础层技术的对接和交易模块的对接。基础层技术对接体现在三个方面。第一,在基础安全技术方面,非银行支付机构作为移动终端交易形式的提供方,需要应用终端安全模块技术,对接统一加解密系统,提供安全存储和加解密运算的载体,为数字货币提供有效的基础性安全保护。第二,在数据安全技术层面,非银行支付机构作为整个支付体系的一环,在交易传输上,应采用官方统一规定的密文+MAC/密文+HASH的技术方式传输数字货币信息,以确保信息的保密性、安全性、不可篡改性。第三,在交易安全技术层面,非银行支付机构作为参与记账的高级节点,在交易进行中采取盲签名技术保证数字货币的可控匿名性,并通过流水号、时间戳等多种方式杜绝重复支付的可能;并通过加解密、数字签名、身份认证等防伪方式确保交易的真实性。
在与交易模块对接时,非银行支付机构应当做到:第一,与认证中心对接,获取相关数字证书,以及用户身份信息;第二,与可信服务管理模块对接,以便获取数字货币的使用功能;第三,与发行系统与储存系统对接,通过银行库进行数字货币的申请和兑换;第四,与交易通信模块对接,保证用户能基于在线交易通信通过交易网络在智能终端实现在线支付;第五,与登记中心对接,通知记录数字货币交易流水,以完成央行数字货币产生、流通、清点核对及消亡过程的登记。
4 非银行支付机构与法定数字货币系统的场景对接
非银行支付机构的场景对接基于其自身角色的转化。法定数字货币是算法货币、智能货币,因此业务创新和场景拓展是法定数字货币系统的应有之意。非银行支付机构能够实现的场景对接主要体现四个方面。
第一,赋能金融行业,化解金融场景化服务局限。目前,金融场景化服务存在着业务建模不具备普适性、不同主体存在不同管理要求以及参与主体系统对接成本高等局限。非银行支付机构对接法定数字货币的底层技术,通过研发智能合约建立资金流向、触发条件、价值变化规则、收益权登记等行为信息以及对应的资金信息(金额、账户、币种等),化解金融场景化服务的现有局限。非银行支付机构应用数字货币的原子属性和智能合约的原子交易“组装”成业务模型,无需针对不同业务场景单独开发平台,并避免了行业平台垄断、信息不公开等问题。
第二,拓展使用场景,提升用户使用体验。非银行支付机构可以在现有支付场景丰富的基础上,不断根据法定数字货币的特点拓展使用场景,满足用户的兑换、支付、存储及相关衍生需求。同时,通过聚合应用,用户可以使用非银行支付机构的App对接大量场景和服务。
第三,提升资金安全,打造通用数字钱包。非银行支付机构可以提供数字钱包服务,通过自身技术打造符合安全标准的数字钱包,保证用户资金安全。可选择的方法包括:央行与非银行支付机构合作开发一个统一的通用版数字钱包应用,或者授权若干符合资质的非银行支付机构,提供通用版数字钱包服务的权限。数字钱包可以实现用户在各个商业银行的资金甚至在各非银行支付机构的自有账户里的留存资金与法定数字货币的相互兑换。从实现角度来讲,同时,商业银行传统账户体系还可以绑定非银行支付机构数字货币钱包,达到传统账户绑定数字货币钱包的联合管理。
第四,助力跨境结算,搭建安全可靠跨时区联盟链。非银行支付机构可以深度参与法定数字货币跨境支付系统。至少在两个方面可以实现与商业银行、央行的合作。第一,可用支付标准及工具。非银行支付机构参与标准和工具的研究与设立,实现技术上的对接可能。第二,跨境支付业务系统。以央行牵头、商业银行、有资格的非银行支付机构参加的业务系统将会有助于实现高效跨境支付。
5 非银行支付机构与法定数字货币的法律框架对接
完善的法律体系是数字货币系统运行的重要保障。其中有几个焦点问题需要回答。第一,如何确定法定数字货币所有权?这是一切法定数字货币法律行为开展的基础。第一种思路,认为法定数字货币是无形物,作为特殊动产,适用《物权法》的规定。例如人民银行条法司司长刘向民认为,“解决数字货币的所有权转移问题,也应紧紧围绕所有权的公示方式展开。”第二种思路,认为数字货币是电磁记录,适用数据转移与交易的法律。数字货币的本质是电磁记录,电磁记录内容的转移记录在数字货币技术架构的节点中。以节点记录的变化作为所有权转移的标准。第二,如何保护个人信息安全?个人信息安全是数字经济时代的基本问题。除了通过立法强制要求提高技术安全等级之外,还应当明确法定数字货币系统中的各类主体的数据权利。第三,如何规制反洗钱和反恐怖融资问题?反洗钱和反恐怖融资的问题是货币法律框架的必要内容。技术层面上,法定数字货币体系应当包括相应的帮助识别、处置与洗钱、恐怖融资的相关机制的技术架构。法律层面上,特定参与者应当具备身份识别信息、大额交易和可疑交易报告、交易记录查询等权利。
我们认为,在构建我国法定数字货币法律框架时还应当考虑在以下方面规制非银行支付机构。第一,非银行支付机构的法律权利与义务。在法律上明确非银行支付机构的法定数字货币参与者身份,搭建技术——业务双层权利义务体系。技术层面,非银行支付机构作为次要验证节点,可以根据中央银行明确授权下进行代码修改、节点 *** 作、架构存储、交易验证等等;业务层面,非银行支付机构作为商业银行角色的补充,遵守法定数字货币与传统货币的“均一化”管理,但是在支付之外的场景创新上,充分给予空间,以实现“负责任的创新”。第二,非银行支付机构应当遵守国家关于保护个人信息安全的一般立法。在法定数字货币法律框架中,还应当遵守相关数据保护与个人信息安全的特殊规定。第三,非银行支付机构在扮演出支付服务提供商以外其他角色时会创设许多的新型商业模式,其权利义务应当按照商业法律规范和数字货币法律框架进行双重规制。
法定数字货币是未来金融发展的趋势。更多的参与主体将会从法定数字货币的智能、加密等属性中获益,创造出更多的应用场景,促进全社会经济的健康、稳定、快速、有活力发展。未来我司也将会持续关注该领域的相关问题并主动配合监管机构,进一步参与科研、金融、互联网等各行业研究,全力支持央行推动构建中国法定数字货币体系,推动新金融时代的发展。

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。

物联网产业链全景梳理:共有四大层面

所谓产业链,是以生产相同或相近产品的企业集合所在产业为单位形成的价值链,是承担着不同的价值创造职能的相互联系的产业围绕核心产业,通过对信息流、物流、资金流的控制,在采购原材料、制成中间产品以及最终产品、通过销售网络把产品送到消费者手中的过程中形成的由供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户构成的一个功能链结构模式。

从产业链条来看,物联网的产业链条由上而下可以分为感知层、传输层、平台层和应用层四个层级。

自2018年中美贸易摩擦以来,美国加大了对中国高新技术出口的限制,不断扩大实体清单,影响了中国一些科技主导型企业的发展,这从侧面警示了中国在全球供应链中地位的脆弱性。物联网通过传感器把物理世界与数字世界联系起来,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。其中传感器作为数据采集的源头,已经成为各种应用能力所需的数据来源所在。目前中国国内也涌现出了一些传感器芯片重点生产企业,如:高德红外、西人马、士兰微、敏芯微电子、博通、全志科技、大唐微电子、复旦微电子等。

物联网产业链区域热力地图:企业主要分布在京津冀、珠三角与东部沿海等地区

从区域分布来看,目前我国物联网行业上市公司主要分布在京津冀、珠三角与东部沿海等经济发达地区。分布在北京和广东的企业数量最多,其中感知层上市企业主要集中在北京,应用层代表上市企业主要集中在广东。

物联网相关企业数量的分布与数字经济的发展情况相关。根据新华三发布的《2021年中国城市数字经济指数蓝皮书》,全国城市数字经济评分排名前十的城市分别为上海、深圳、北京、成都、杭州、广州、无锡、南京、重庆和苏州。根据中国企业数据库企查猫,目前中国物联网企业主要分布在华东和华南及中部的四川等地,特别以广东、江苏等省市为代表。整体来看,数字经济的发展在不断推动物联网的发展。

物联网产业上市公司业绩情况:产业整体毛利率较高

从物联网代表企业的业绩情况来看,物联网产业代表企业的毛利率均值达到36%,行业整体毛利率较高。从单独企业情况来看,行业主要上市公司的业务规模差距明显,毛利率水平也因业务侧重点的不同而呈现出分层差异。上市企业具体的业绩情况如下表所示:

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》

物联网发展的主要前景和趋势包括以下4个方面:
趋势1:人机交互性增强的数据和设备增长 到2019年底,将有约36亿台设备主动连接到Internet并用于日常任务。随着5G的推出,将为更多设备和数据流量打开大门。
趋势2:人工智能再次成为物联网的重要参与者 充分利用数据,需要通过人工智能提供计算机帮助。人工智能是理解收集的大量数据并提高其业务价值所必需的基本要素。人工智能将在以下领域帮助物联网数据分析:数据准备,数据发现,流数据的可视化,数据的时间序列准确性,预测和高级分析以及实时地理空间和位置(后勤数据)。 包括亚马逊,微软和谷歌在内的主要云供应商越来越多地希望基于其AI功能进行竞争。各种初创企业希望通过能够利用机器学习和深度学习的AI算法使企业能够从不断增长的数据量中提取更多的价值。
趋势3:VUI:语音用户界面将成为现实
语音占了我们日常通讯的80%,就像科幻**中一样,与机器人交谈应该是常见的通讯方式,例如R2D2,C-3PO和Jarvis。在设置设备、更改设置、发出命令和接收结果中使用语音不仅在智能房屋,工厂中,而且在诸如汽车,可穿戴设备之类的设备之间都是常见的。
趋势4:在物联网上的更多投资
物联网是少数新兴和传统风险投资家都感兴趣的市场之一。智能设备的普及以及客户越来越依赖于使用它们执行许多日常任务,将增加对物联网初创企业投资的兴趣。客户将等待物联网的下一个重大创新,例如可以对您的面部进行分析的智能镜,如果您生病了,可以打电话给您的医生;将结合智能监控摄像头的智能ATM机;可以告诉您如何进食和饮食的智能叉子。吃什么,以及每个人都在睡觉时会关灯的智能床。


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