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物联网智能产业链顺势起航及制约发展因素解析

中国产业竞争情报网  2011-08-29  浏览:


  全球信息技术产业分别在1965年、1980年、1995年前后发生了以大型机、个人计算机普及、互联网为标志的变革,人称“十五年周期定律”。在当下的“十五年”,一场新的变革正悄然兴起,那就是物联网。


  顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网 ”,通过射频识别(RFID )、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。


  2009年初,美国总统奥巴马就职后,在和工商领袖举行的圆桌会议上对包括物联网在内的智慧型基础设施给予积极回应,将新能源和物联网列为振兴经济的两大武器,使得物联网概念在世界范围内引起轰动。物联网又称传感网,它掀起了继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业新浪潮。


  在物联网这个全新学科领域中,我国的技术研发水平正处于世界前列。1999年中科院就启动了传感网研究,2009年11月国务院提出要着力突破传感网、物联网关键技术。随后,工信部开始统筹部署宽带普及、三网融合、物联网及下一代互联网发展,并将物联网发展列为我国信息产业三大发展目标之一。据悉,我国已经规划2020年之前投入3.86万亿元资金用于物联网研发。


  上海世博会充分运用了物联网技术,在每张门票内都有一颗自主知识产权“世博芯”。观众进入园区,手机上能收到一份游览路线建议图;随着参观的进行,观众随时能知道最近的公交站、餐饮点的位置。而组织者也能了解各场馆的观众分布,既能及时向观众发出下一步的参观建议,又能有效调动车辆,提高交通效率。


  物联网商业化应用亟待突破四大瓶颈


  中国物联网产业发展,可谓喜忧参半。喜的是物联网行业应用需求广泛,潜在市场规模巨大。忧的是目前我国物联网产业还处于发展初期阶段,存在诸多产业发展约束因素。


  核心技术缺位


  自主知识产权的核心技术是物联网产业可持续发展的根本驱动力。作为国家战略新兴技术,不掌握关键的核心技术,就不能形成产业核心竞争力,在未来的国际竞争中就会处处被动。


  我国物联网的技术创新相当一部分是在原有信息化技术基础上的深化和发展。但这并不是从无到有的原始创新,很难形成核心技术,导致大量采用国外技术,在专利方面受制于人,在信息安全方面没有保障,致使物联网数据采集环节的传感器、电子标签成本过高,或将拖累整个物联网行业的发展。


  据介绍,目前我国超高频芯片天线设计与制造、R FID卷标封装技术与装备、读写器关键芯片、测试技术和设备中间件和重要的营运系统软件的开发应用仍处于劣势。


  作为物联网主要技术的射频识别技术已在中国形成产业链。其中,低频和高频R FID的产业链已经比较成熟;在高频领域,国内厂商在产品精度和性能稳定性上均已达到国际水平;在超高频领域,国内产业链还处于一个逐渐成熟的阶段;在微波领域,国内企业还多处于研发阶段,成熟的产品和批量化的产品都比较少。


  此外,我国物联网整体创新实力有待提升。目前我国物联网仍存在技术分散、单一,核心关键技术薄弱,整体技术集成创新能力弱,产业化应用服务环境差等问题,整体创新实力有待进一步提升。
 

  标准规范缺失


  标准化体系的建立将成为发展物联网产业的首要先决条件。物联网具有多学科性质,其涉及的技术多种多样,导致涉及的标准也非常多。由于物联网标准研究在国内外均处于初期阶段,各国有协作也有分歧,导致国内的物联网标准建设仍未取得整体性突破,系统“端到端”的物联网标准体系建设亟待加强。


  随着物联网相关领域研究的不断深入、范围的不断扩大,标准规范的缺失将大大制约技术的发展和产品的规模化应用。中国工程院院士邬贺铨介绍说,物联网应用于各行各业,传感单元品种繁多,从规模化考虑对标准化需求迫切,催生了一批国际性、地区性和行业性的标准化组织,数量很多但全面性且权威性不足,所制定的标准彼此难以协调。国外物联网标准化零乱的局面也反映到国内,众多自称国家物联网标准组织使产业无所适从。


  业内人士指出,目前物联网在全球还没有一个成熟的标准体系,这样就给我国一个与世界同步建立话语权的机会。表面上我国已经成立或正筹备成立相关标准工作组,但深入分析可以发现,各工作组专注于本领域,物联网标准联合工作组对各单位制定的标准协调能力十分有限。各类标准都代表了一批利益攸关的政府部门和企业,经常互相诋毁、互不买账。


  成本制约规模化应用


  在物联网传感技术推广的初期,功能单一,价位高是难以避免的问题。电子标签贵、读写设备贵导致难以形成大规模普及和应用,没有大规模的应用反过来就难以解决成本过高的问题。比如R F ID普及的瓶颈之一就是标签价格居高不下。普通最便宜的标签在20美分以上,有源标签最便宜也要超过一美元,这显然无法用于某些价值较低的单件商品。R F ID标签生产商美国A lien科技公司宣称,只要年生产量在100亿个以上,单个标签的成本就有可能降到10美分。但这样的价格对于低价的日常商品来说仍然偏高。


  IT系统与解读器等硬件设施更是需要庞大的一次性投资。R FID解读器的价格大都在好几百美元以上,而一个企业动辄就需要安装数十台、甚至上千台类似的机器。如果再加上计算机、局域网、应用软件、系统集成等费用,广大中小企业无疑只能望而却步。无锡应用物联网技术监视太湖蓝藻,其中进口的传感器价格就高达40万元一个。这对于目前采购量不算大的国内R FID系统集成商们无疑是一笔巨大的开支,市场小,成本高,因为成本下不来,市场也就上不去,所以多年来R FID行业怪圈一直难以打破。由此引发的连锁效应加大了中小企业的成本,中小企业往往难有充足的流动资金周转。


  目前,我国主管部门已开始规划,但亟须统筹协调。从国家整体发展战略来看,我国物联网的发展还没有一个有效的统筹协调机构,仍缺乏统一的规划部署和全面的统筹协调,整体推进速度较为迟缓。


  安全问题有待重视


  物联网的安全性就是物联网可控性问题。物联网越发展,其牵涉到的安全问题越突出,不仅涉及到网络系统自身的安全,如专有数据和信息安全传输问题,还涉及到公民个人隐私、企业商业秘密和国家安全等方面问题。因此,物联网的安全性可靠与否也是重要影响因素之一。


  随着互联网络的迅猛发展,网络安全已上升为一个关乎国家政治稳定、社会安全、经济有序运行的全局性问题。随着物联网的兴起和由此带来的产业变革,信息安全也将迈入一个复杂多元、综合交互的新时期。


  物联网也是一把“双刃剑”,技术、设备、软件、标准不能自主可控,物联网应用将会带来不可预料的风险。


  用物联网代替人对物品状态和环境的感知,帮助人的思维分析决策会更全面和更科学,但前提是感知器件都能正确反映物理世界的状况,而且决策分析软件有足够的专家经验和知识可参照。由于物联网在国内外尚无大规模应用,产品有一个成熟过程,也不能排除人为有意或无意的干扰与破坏。感知器件和决策软件依赖进口,物联网能否自主可控成为心病,国产的感知器件和软件也并非完全可以信赖,产品的可靠性有待考验。


  智能产业链顺势起航


  物联网,是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网就是“物物相连的互联网”。


  产业“新贵”受追捧


  如果说过去的20年是互联网时代的话,现在我们正携手走入物联网的新时代。7月底刚刚发布的《中国物联网发展报告(2011)》中指出,作为我国经济发展的一个新的增长点,物联网产业链条的雏形目前已基本形成。报告认为,我国发展物联网所需的自动控制、信息传感、射频识别等上游技术和产业都已成熟或基本成熟,而下游的应用也已广泛存在。越来越多的人开始在这个日渐成熟的新兴市场中寻找商机。


  现在,高三学生在填报高考志愿时又多了一个新选择——物联网工程。作为一个全新学科,物联网专业远未到人尽皆知的地步,不少高校却已经在这个新“高地”上展开了生源争夺战。截至2010年3月,全国有近700所高等院校向教育部提交了增设物联网等相关专业的申请。在如今已开设物联网工程专业的高校中,不乏北京理工大学、哈尔滨工业大学、山东大学、武汉大学等名牌高校。


  物联网专业的风起云涌,从一个侧面投射出物联网这个“新贵”行业的潜在价值。在业内人士看来,物联网已成为国际新一轮信息技术竞争的关键点和制高点。《中国物联网发展报告(2011)》预测,未来10年,物联网重点应用领域投资可达4万亿元,产出将达8万亿元,物联网发展的春天正在到来。


  中国电子商会物联网技术产品应用专业委员会副会长刘曙光认为,物联网产业作为我国战略性新兴产业的重要组成部分,是我国建设创新型国家的动力引擎,加快发展物联网产业对提升我国信息产业综合竞争力有着重要的意义。


  以物联网为代表的新一代信息技术的应用,不仅带来了技术的变革和创新,还不断催生出新的生产方式、交易方式、组织形态、竞争格局和发展模式。如今,物联网已不仅是一个概念和发展理念,我国已将物联网的发展列入“十二五”规划,成为国家重点发展的战略性新兴产业。今年我国又推出了支持物联网发展的专项资金,重点支持物联网领域的技术研发、产业化标准制订,围绕物联网发展的相关规划和政策也在紧锣密鼓地制订和完善当中。目前,我国物联网产业正呈现出电信运营商、高校、科研机构、传感器企业、系统集成、应用软件开发等相关环节迅速聚合联动之势。


  智慧城市的未来


  物联网来了,会给人们的生活带来怎样的不同ς答案是,会让城市变得更智能,使人们的生活变得更便捷。


  在大唐电信总裁曹斌眼中,现在的物联网只在特定范围内应用,是垂直式的物联网。未来,物联网应用将扩展到智能家居、智能交通、智能医疗等领域。


  目前,现有的物联网技术已经在食品安全监测、远程诊断等方面小有斩获。


  在人们普遍关注的食品安全领域,生产、运输、销售的各个环节都可以通过传感技术进行追踪监测。对生产者来说,使用最广泛的是RFID(射频自动识别)技术。有些酒厂在产品标签中植入一个RFID芯片,记录这瓶酒是哪天在哪条生产线上生产出来的,酒精度是多少,甚至在数据库里还有这瓶酒生产的很多数据。有心人可以借此了解这瓶酒背后的故事。


  “对食品安全的追踪,从农场收货开始,到清洗、包装、配送至超市,整个过程无缝控制。”复旦大学信息学院院长郑立荣表示,利用物联网技术,从产品的生产、包装,再到运输和终端消费,可以做很多的数据分析;还可以通过传感器的使用,随时存储运输过程中的温度、湿度信息。


  在医疗服务方面,运用物联网技术,患者可以省去到医院挂号排队的奔波之苦。只要利用移动终端把血压、血糖等健康数据传输给医生,在家中也可享受远程诊断的便捷,医生更可以通过移动终端对患者情况进行实时监控。


  中国移动研究院首席科学家许利群表示,在远程诊断方面,移动网络运营商可以提供一个信息传输的渠道。早在两三年前,日本的电信运营商已经开发了用手机作为终端的患者健康支持平台。
  无论是智能医疗还是智能物流,都可以纳入智慧城市建设的整体布局之中。智慧城市已经成为物联网建设的热点领域。


  打造一张“无缝”的网


  据预测,未来5年全球物联网产业市场将呈现快速增长的态势,预计2012年全球物联网市场规模将超过1700亿美元,2015年更接近3500亿美元,年均增长率接近25%。


  业内人士认为,中国的物联网产业是全球物联网产业的重要组成部分,正迎来大发展的历史机遇。以安防、家居、电力、交通、医疗、物流等为代表的与人们生活密切相关的行业已开始逐渐接受物联网概念,并将物联网相关技术和产品应用于行业的生产、服务等各个环节。


  2010年国内物联网主要行业应用中,安防、电力、交通3大行业位居前列。其中,安防行业的应用遥遥领先,占据了43%的市场份额,规模接近900亿元。电力行业和交通行业的市场份额分别达到15%和9%,市场规模分别约为300亿元和190亿元。此外,物联网技术也在逐渐渗透到其他行业和经济领域。


  物联网拥有美好的明天,但也面临着严峻的挑战。澳门大学校长赵伟认为,物联网未来最大的挑战,是利用现有的网络资源构建业内公认的物联网平台。只有实现这种无缝连接,物联网才能变成全球统一、所有子网都可以无缝接入的网,而实现这个目标还需要相当长的时间。类似观点也体现在《中国物联网发展报告(2011)》中。相关专家表示,我国对物联网机遇的把握仍面临一些挑战,主要表现在标准规范、核心技术、统筹规划、商业模式、规模应用五个方面。为此,一是要加快物联网标准体系的建设步伐;二是要加大对核心技术研究的投资力度;三是实施重点应用领域的重大专项;四是加强物联网产业链的合作,提高产业链相互融合度,提高资源共享水平。