【 提要 】
中国物联网行业发展路线与发达市场不同。目前中国物联网的产业注重技术突破,关注试点应用,呈现出“技术→应用→标准→政策→法律”的发展思路。从应用看,发展路线为“公共管理与服务→企业应用市场→个人与家庭应用市场”。
物联网是IT业新的突破方向。2010年物联网被写入《政府工作报告》,纳入国家新兴产业。此后,财政部、工业和信息化部等多个部委出台物联网支持政策。2011年,中国物联网产业规模达2627.4亿元,同比增长 30.2%,未来,物联网将应用于工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、医疗以及家居 9个领域,预计到2020 年,中国物联网产业规模将达到1万亿元以上。
国内外 IT企业也开始开拓中国物联网市场。例如IBM推行“智慧网络”概念,在多个城市兴建物联网技术中心及云计算数据中心。而本土企业代表神州数码,也已经在全国 67个城市展开“智慧城市”建设。
作为信息通信技术新的突破方向,物联网的应用将渗透到社会各个领域。物联网的本质是将传感器、软件、互联网、移动通讯、高端应用集成等领域的技术,整合而成新一代 IT产业技术;物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式 。
从全球视野看中国物联网
美国、日本、欧洲、韩国等世界主要信息产业强国均高度重视物联网,纷纷出台政策措施,大力扶持。2009年,美国将IBM提出的“智慧地球(Smarter Planet)”上升至国家战略,“智慧地球”战略建议政府投资新一代的智慧型基础设施,把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁等各种物体中,普遍连接,形成物联网。
日本在2004年提出了以发展泛在网络社会为目标的u-Japan构想,2009年进一步提出“i-Japan战略 2015”;2009年,欧盟宣布“物联网行动计划”,提出管理、隐私及数据保护等14项行动计划;2004年,韩国公布 u-Korea战略,2009年,出台《物联网基础设施构建基本规划》,明确了把物联网市场作为经济新增长动力的定位。
2009年,中国提出“感知中国”理念,开始加快推进物联网发展。2010年 3月,物联网首次被写入《政府工作报告》,2010年 10月,中国政府把包含物联网在内的新一代信息技术,明确为国家七大战略性新兴产业之一。
财政部 2011年设立物联网发展专项基金,将物联网的技术研发与产业化、标准研究与制订、应用示范与推广、公共服务平台等五大方面的项目确定为支持范围。物联网专项基金“十二五”期间将累计发放 50亿元,2011年5亿元首批物联网专项基金启动,2012年物联网专项基金规模有望超过10亿元。2012年2月,工业和信息化部出台《物联网“十二五”发展规划》,提出要打造 10个产业聚集区,扶持100家骨干企业,推进9个领域的示范工程。《规划》将超高频和微波RFID标签、智能传感器等领域明确为支持重点,2012年 5月,发改委启动2012年物联网技术研发及产业化专项工作,投入基金规模将达6亿元。2012年8月,工信部发布《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012-2020年)》,将加大对示范区内物联网产业的财政支持力度。无锡示范区列入产业统计的年销售规模100万元以上的物联网核心企业有608家,从业人员突破10万人。
在国家政策的推动下,各级地方政府部门也将物联网作为新兴产业发展重点之一。 江苏、山东、浙江、上海、北京、广东、武汉等省市制定物联网产业的规划政策,发展物联网示范工程、培育物联网产业、攻坚物联网核心技术。产业分布上,国内物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角以及中西部地区等四大区域集聚发展的产业空间格局。
物联网的三个层面
物联网从技术架构上可分为三层:感知层、网络层和应用层。
感知层由各种维码标签、传感器以及传感器网关构成,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体、采集信息;网络层由有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,负责传递和处理感知层获取的信息;应用层是用户(包括人、组织和其他系统),将网络层的数据和信息根据应用进行处理,实现物联网在交通、医疗、家居等多方面的应用。
物联网产业涉及综合产业链,需要感知零部件制造、通信服务运营商等各类IT制造和服务企业的参与。
在感知层,为了搜集各类物体信息,需要制造大量具备感知功能的零部件,包括 RFID芯片、各类传感器等,并将其植入感知设备终端,例如摄像头、智能电表等;网络层的主要参与者是通信服务运营商,负责利用无线通信、有线宽带等各类网络保证感知层的信息能够可靠传输;实现物联网的最终应用,需要通过计算机、家电等终端设备,并且还要开发与之配套的软件,需要应用设备制造商和软件开发商的参与;物联网应用的实现同时还伴随海量的数据存储、处理和分析,系统集成商和为物联网提供测试、认证、管理咨询服务的企业,整合物联网感知层、网络层和应用层的各类资源,维护物联网的整体运行。
——中国物联网在感知层已经具备了一定的产业规模,RFID、传感器、仪器仪表在低端领域比较成熟,在高端领域与国外差距较大。
2011年,中国物联网产业中感知层规模为577.1亿元,在整个产业中占比 22.0% ,M2M( Machine-To-Machine,机器对机器通信的简称)应用终端超过2000万台,占全球比例约为10%。低频和高频 RFID相对成熟,超高频和微波频段与国外技术差距较大 ,RFID卡片形式封装技术已十分成熟,但欠缺封装超高频、微波标签能力,在提供防水、抗金属的柔性标签方面仍需提高生产工艺,传感器技术能力集中在低端,在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面差距大。
中高档传感器产品几乎100%从国外进口,90%芯片依赖国外,设计技术、可靠性技术等方面也存在较大差距,仪器仪表主要集中在电力、交通、安防、环保等应用领域,但物联网发展所需要的数字化、网络化、智能化仪器仪表尚在起步。企业分布较为广泛,缺乏骨干龙头企业 ,全国有1600多家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用,95%以上属小型企业
——网络层较为成熟,网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小。
2011年,中国物联网产业中网络层规模为1854.3亿元,在整个产业中占比 70.6%,目前是物联网产业中规模最大的领域。中国的通信设备制造业具有较强的国际竞争力,并已建成全球规模最大、技术先进的公共通信网和互联网,截至2011年年末,全球移动用户数达到60亿,中国移动电话用户数达到9.75亿;全球网民总数为23亿,其中中国为5.13亿,均列首位,三大电信运营商加紧建设M2M管理平台并推出终端通信协议标准,推进 M2M业务发展。
——应用层处于发展初期,目前主要是以政府推动的试点项目,尚未形成规模。
2011年,中国物联网产业中应用层规模为124.1亿元,在整个产业中占比4.7%,相比其它各层,规模明显偏小。当前物联网技术在交通、电力、治安、石化、医疗等诸多领域开始应用,但更多是停留在个别项目试点,仅是片段应用。
很多行业应用都是自成体系,信息互通不足,无法形成有效的资源共享,目前主要依靠政府引导和推动整个产业,产业链较为零散,界定和分工还不明晰,一些重要的环节尚未发展起来,约90%的应用项目是靠政府推动,应用服务业刚刚起步,在云计算、数据服务等领域与发达国家存在差距,国内云计算商业服务尚在起步,在云计算服务的基础设施建设、云计算软硬件产业支持和超大规模云计算服务的核心技术方面,与发达国家存在差距,在物联网相关信息处理与数据服务业,中国拥有自主知识产权的数据库产品、商业智能的软件企业少,缺乏掌握关键技术、产品线完整、竞争力强的国际企业。
总体来看,中国物联网发展处于起步阶段,产业体系尚不完善,核心技术水平不高。中国物联网虽然在产业发展、技术研发、标准研制和应用拓展等领域已经取得了一些进展,但存在一系列瓶颈和制约因素。核心技术和高端产品与国外差距较大,高端综合集成服务能力不强,产业基础相对薄弱,产业小而散,缺乏龙头骨干企业,应用水平较低,且规模化应用少,信息安全方面存在隐患,面临行业壁垒与资源共享的体制困境等。
中国物联网的发展路径
在行业发展和应用层面,中国都将体现出与发达市场不同的发展路线,行业发展层面,现阶段中国物联网的产业发展状况是注重技术突破,关注试点应用,初步呈现出“技术→应用→标准→政策→法律”的发展思路。
物联网在发达市场(如欧洲)则呈现出了“法规→政策→标准→技术→应用”的发
展思路。应用层面,中国物联网的产业应用总体来看呈现出“公共管理与服务→企业应用市→个人与家庭应用市场”的发展模式。
全球范围内来看,物联网的应用模式则是“企业应用(如物流)→公共管理与服务→个人与家庭市场”。
2012年2月工业和信息化部发布《物联网“十二五”发展规划》,“十二五”期间将推动物联网在工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、医疗以及家居9个行业的应用。
根据《物联网“十二五”发展规划》,到2015年,中国物联网行业要在信息感知技术领域追赶国际先进水平。
重点支持超高频和微波RFID标签、智能传感器、嵌入式软件的研发,支持位置感知技术、基于MEMS的传感器等关键设备的研制;在超高频和微波RFID领域,积极利用RFID行业组织,开展芯片、天线、读写器、中间件和系统集成等技术协同攻关;在微型和智能传感器领域,开展传感器敏感元件、微纳制造和智能系统集成等技术联合研发,实现传感器的新型化、小型化和智能化;在位置感知领域,开展基带芯片、射频芯片、天线、导航电子地图软件等技术合作开发,实现导航模块的多模兼容、高性能、小型化和低成本,传感器/节点/网关、RFID、二维条码等核心制造业将向高端化发展,仪器仪表、嵌入式系统等配套产业能力将得到提升。
网络层方面,将继续推进物联网通信业发展,在信息传输技术领域达到国际领先水平,与物联网通信功能紧密相关的制造、运营等产业将得到发展 。推动近距离无线通信芯片、M2M终端、通信模块、网关等产品制造能力的提升,支持高带宽、大容量、超高速有线/无线通信网络设备制造业与物联网应用的融合。
在无线传感器网络方面,开展传感器节点及操作系统、近距离无线通信协议、传感器网络组网等技术研究,开发低功耗、高性能、适用范围广的无线传感网系统和产品,在异构网络融合方面,加强无线传感器网络、移动通信网、互联网、专网等各种网络间相互融合技术的研发,实现异构网络的稳定、快捷、低成本融合。
应用层方面,将开展 9大领域的应用示范工程,力争实现规模化应用,并加快培育应用服务业,9大重点领域分别是智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居,经济领域应用示范以行业主管部门或典型大企业为主导,民生领域应用示范以地方政府为主导 ,培育海量数据存储、处理与决策等基础设施服务业,推进操作系统、数据库、中间件、应用软件、嵌入式软件、系统集成等软件开发与集成服务业发展。
未来几年,标准化推进工程、“十区百企”产业发展工程等也将进行。重点支持共性关键技术标准和行业应用标准的研制,推动一批具有自主知识产权的标准成为国际标准,重点培育 10个产业聚集区和100个骨干企业,初步完成产业体系构建,形成产业链上下游联动的发展格局。
中国物联网的发展趋势
——物联网的应用发展逐渐由政府主导转变为企业牵引,市场将进一步打开。
随着地方一系列产业支持政策的出台,社会对物联网的认知程度将逐渐提升,物联网将逐步成为社会关注和资金投资的热点。此外,由于现阶段的应用比较零散,以政府为主导,企业客户的市场尚未完全打开。
——企业应结合自身情况,选择物联网产业链中的关键价值环节和有潜力的应用领域重点发展。
随着产业的成熟,共性技术平台出现,将对相关企业发展产生重要影响;物联网产业链各环节的领导者应该审慎选择在物联网产业中的定位,才能保持优势竞争地位。
——随着标准体系的建立和应用市场的逐步规模化,行业内将经历进一步整合。
目前,物联网各具体层次上的局部商业模式正在形成,但尚缺乏能实现硬件、软件、网络、平台、应用和业务流程端到端综合集成的企业。
——各方应加强行业内的合作和协调,解决投资分散和标准缺乏的问题。
2004年,海尔集团、清华同方、中国网通、上海广电集团等七家公司发起组建“家庭网络标准产业联盟”,多年来致力于家居互联网络标准和相关硬件技术的开发。
——安防、环保、交通等行业的物联网应用具备较好的现有基础设施,未来重在信息集成。
医疗设备制造商鱼跃医疗计划近期成立从事医疗服务信息化方案相关技术的研究与开发子公司。
——政府主导的物联网重大推广工程将给位于产业链两端的传感器和行业应用创造商业机会 。
已经出台的《物联网“十二五”规划》和《2012年物联网技术研发及产业化专项的通知》中提出,要开展物联网重大推广工程,有重大示范效应的行业解决方案有利于以点带面,将是重大工程的重点 ,与此同时,传感器企业应突破低成本、低功耗、高可靠性传感器技术,制造出新型 RFID、微纳器件等产品,把握市场机会。
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