第一节 2010-2015年中国物联网技术进展简析

一、我国不断加快物联网技术研发步伐

物联网产业链由四大关键环节构成
物联网产业链由应用解决方案、传感感知、传输通信、运算处理四大关键环节构成,并以应用解决方案为核心。从产业链构成的角度,物联网是以应用解决方案为核心,以应用解决方案、传感感知、传输通信、运算处理为关键环节的集成创新价值链。其中,应用解决方案是核心,物联网在一个相当长的时期内,都将是面对某项具体的应用而存在的。物联网的创新、普及和应用,将是以具体的应用解决方案的整合创新为核心的。传感感知是基础。作为物联网的神经末梢,传感器的需求将会是整个链条总量最大和最基础的环节。随着物联网的发展,大量的通用传感设备将得到普及,特定领域的高端传感器件也将获得长足发展。传输通信是保障。对于大量细节、节点信息的感知需要通过更便捷、更可靠、更安全的方式传输汇聚到中心节点或者提供给信息处理单元。可以提供海量节点地址的下一代互联网IPv6技术,无线数据传输的 3G及 LTE技术,都为大范围的物联网应用传输提供了可能。运算处理是能力。物联网的应用是以大量信息节点的实时感知和综合智能反馈处理为突出特征。集中式的超级运算,分布式的云计算将成为物联网运算发展的两条可选路径,针对具体应用的数据模型和算法是提升处理智能和效能的关键。
物联网产业的三大发展阶段
据长城战略咨询预测,中国物联网产业 10年 3阶段发展路线图,形成三大细分市场,并指出中国物联网产业未来十年(2010至 2020年)将经历应用创新、技术创新、服务创新三个主要发展阶段,形成公共管理和服务、企业应用、个人和家庭应用三大细分市场。
应用创新、产业形成期——未来 1至 3年,公共管理和服务市场应用带动产业链形成。未来 1至 3年,中国物联网产业处于产业的形成期。物联网将以政府引导促进、重点应用示范为主导,带动产业链的形成和发展。产业发展初期将在公共管理和服务市场的政府管理、城市管理、公共服务等重点领域,结合应急安防、智能管控、节能降耗、绿色环保、公众服务等具有迫切需求的应用场景,形成一系列的解决方案。随着应用方案的创新、成熟和推广,带动产业链的传感感知、传输通信和运算处理环节的发展。
技术创新、标准形成期——未来 3至 5年,行业应用标准和关键环节技术标准的形成。在公共管理和服务市场应用示范形成一定效应之后,随着下一代互联网的发展以及移动互联网的初步成熟,企业应用、行业应用将成为物联网产业发展的重点。各类应用解决方案逐渐稳定成熟,产业链分工协作更明确、产业聚集、行业标准初步形成。随着产业规模的逐渐放大,传感感知等关键环节的技术创新进一步活跃,物联网各环节的标准化体系逐步形成。
服务创新、产业成长期——未来 5至 10年,面向服务的商业模式创新活跃,个人和家庭市场应用逐步发展,物联网产业进入高速成长期。未来的 5到 10年,基于面向物联网应用的材料、元器件、软件系统、应用平台、网络运营、应用服务等各方面的创新活跃,产业链逐渐成熟。行业标准迅速推广并获得广泛认同。各类提供物联网服务的新兴公司将成为产业发展的亮点,面向个人家庭市场的物联网应用得到快速发展,新型的商业模式将在此期间形成。在物联网应用、技术、标准逐步成熟、网络逐渐完善、商业模式创新空前活跃的前提下,物联网产业进入高速发展的产业成长期。
中国物联网产业 2020年市场规模将超 5万亿
中国物联网产业的总体规模,预计到 2015年将超过 1万亿、2020年将超过5万亿。根据对物联网的三个关键细分领域——传感器、RFID、M2M的市场发展数据预测,以传感感知层对整体物联网产业的带动系数5倍计算,预计五年后中国的物联网产业的整体产值将超过 1万亿元规模,到 2020年,物联网产业的整体产值将超过 5万亿元规模。

二、政策支持促进我国物联网技术革新

目前中国物联网总体还处于起步阶段,为推进物联网产业发展,中国将采取四大措施支持电信运营企业开展物联网技术创新与应用。这些措施包括:
突破物联网关键核心技术,实现科技创新。同时结合物联网特点,在突破关键共性技术时,研发和推广应用技术,加强行业和领域物联网技术解决方案的研发和公共服务平台建设,以应用技术为支撑突破应用创新。
制订中国物联网发展规划,全面布局。重点发展高端传感器、MEMS、智能传感器和传感器网节点、传感器网关;超高频RFID、有源 RFID和 RFID中间件产业等,重点发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。
推动典型物联网应用示范,带动发展。通过应用引导和技术研发的互动式发展,带动物联网的产业发展。重点建设传感网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程,确立以应用带动产业的发展模式,消除制约传感网规模发展的瓶颈。深度开发物联网采集来的信息资源,提升物联网的应用过程产业链的整体价值。
加强物联网国际国内标准,保障发展。做好顶层设计,满足产业需要,形成技术创新、标准和知识产权协调互动机制。面向重点业务应用,加强关键技术的研究,建设标准验证、测试和仿真等标准服务平台,加快关键标准的制定、实施和应用。积极参与国际标准制定,整合国内研究力量形成合力,推动国内自主创新研究成果推向国际。

三、信息高速公路是物联网发展的技术基础

所谓物联网,从广义上讲,就是全社会生态系统的智能化,即实现所有物品的智能化识别和管理。实现物联网的前提是芯片技术、微型传感技术、智能技术、纳米技术的高度发达,另外信息高速公路是物联网的重要基础。2008年IBM提出智慧地球的计划,该计划的核心就是物联网,实施的目的是振兴美国经济、增加就业;按照 15年周期定律推算 2010年极有可能是互联网时代向物联网时代过渡的转折年,在美国率先兴起,逐步向日韩和欧盟延伸和渗透。
与美国相比,我国无论是核心芯片技术、传感技术、纳米技术等关键技术方面至少存在 10-15年差距;在网络实现上,美日韩早就在1992-1994年期间均提出了信息高速公路计划,而我国的宽带建设目前还处于初级阶段,用户普及率的差距也至少 5-8年;从人口结构和解决劳动就业角度看,物联网在中国的推行更是遥远,整体估计需要10-15年补课阶段;但是,我们可以肯定的是:我国宽带化发展战略势在必行,从短期效应而言,宽带化战略有助于拉动内需、增加就业,从中长期而言,而更是我国实施生产发展方式的升级与转型的重要基础。
信息高速公路将给我国信息通信行业带来的巨大发展空间
信息通信服务的增长空间来自于三个纬度,一方面来自于移动用户和宽带用户普及的横向扩张,另一方面来自于业务升级的垂直延伸,还有的就是来自于跨行业的业务融合;移动互联网业务是移动带宽下的典型应用,未来 3-5年将面临井喷式增长。
我国设备商的发展空间:一方面受益于我国宽带化建设带来的投资需求,更重要的是我国通信设备制造业国际综合竞争力在以中兴华为为龙头的带动下获得整体提升,海外出口的发展空间广阔;海外出口的演进进程是系统设备→配套设备商(潜在最大的出口产品是光纤光缆)→软件和服务→芯片。

四、中国物联网核心技术研发仍有待突破

2009年下半年以来,物联网概念火遍中国,中央、地方、企业都从各自角度展开了一系列行动谋划和进入物联网。
2009年 10月,科技部同意在无锡太湖国际科技园建立国家(无锡)传感网国际科技合作基地,以加快引进国际领先的传感信息技术,推进国内传感信息产业的发展。
2009年 10月 27日,在2009年前三季度工业通信业经济运行发布会上,工业和信息化部总工程师朱宏任透露,2010年第四季度,工信部将启动传感网络的研发工作。
2009年 11月 1日,中关村物联网产业联盟在京成立,致力于将北京中关村打造成为我国物联网产业中心、应用示范中心、工程技术研发中心和标准制定中心。
中国移动现已建成了 M2M全网业务平台,形成了电梯监控、车辆监控、企业安防三大成熟应用产品,并已推向市场商用,发展了 7万多终端用户。
这次的行动是全方位的行动,既有技术研发,也有产业化,而且有市场应用。诚然,技术研发、产业化和市场应用三方面均有大发展有助于一国某产业的健康长期领先发展。但这仅对通常情况而言,在不同国家、不同阶段,三者的重要性是有区别的,三者的优先级是需要分清的。中国目前应先抓好物联网技术研发和产业化,暂缓应用。
首先,物联网还有很多关键技术尚未得到很好的解决,离大规模商用还有一段很长的时间。如传感器、RFID在较为恶劣的环境下,其性能将受到较大的影响,该问题尚未取得实质性的突破。在此种情况下,现在就谈应用,还为时尚早。
其二,中国物联网的技术和工艺落后于发达国家。如我国的传感器芯片,从技术到制造工艺,都落后于美国等发达国家。此外,物联网涉及到大量的信息技术和设备,而众所周知的是,中国并没有拥有信息技术领域的多少核心技术和高端产品,很多方面受制于人。为获得物联网领域的主导权,技术研发是必须做的事情。
第三,在应用领域,中国信息化进程的广泛深入,将使物联网的应用不断拓宽加深,中国毫无疑问是物联网的巨大市场,能容纳众多的企业在此共存。并且,物联网涉及的很多应用领域都是关系到国计民生的,基于中国政府的一贯态度,这些领域将主要由国有企业,至少是国内企业主导。国内企业大可不必太担心未来的市场应用问题。
第四,市场换不来技术,或者说市场换不来高端的核心技术。近二十年来,中国“以市场换技术”的战略被普遍认为是失败的。中国众多市场开放,迎接外资进入,但外国企业并没有把最新的、最高端的核心技术和制造工艺转让给中国,始终努力控制着国内众多行业的技术发展步伐,这样他们才能凭借技术和工艺优势占领附加值最大,利润率最高的高端市场,剩下的中低端市场才留给只拥有中低端技术和工艺的国内企业。
第五,在实践中,先抓技术研发和产业化,暂缓应用的产业发展思路是有先例可循的。TD-SCDMA的发展正是遵循了这个思路,它的前景正在不断得到看好。
因此,在当前情况下,大力加强技术研发和产业化才是中国现阶段发展物联网的优先之事,应当集中人力,物力,财力在这上面,至于应用,应暂缓进行。当然,这并不意味着毫不关心应用,因为应用可引导技术研发,但切记,现阶段的应用是为研发而应用,而不是单纯为了应用而应用。