以物聯(lián)網(wǎng)為核心的信息技術(shù)被譽(yù)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后興起的世界范圍內(nèi)的第三次信息技術(shù)革命,其應(yīng)用范圍覆蓋了廣電網(wǎng)、有線網(wǎng)絡(luò)、無線通信、智能交通、安全、監(jiān)控及醫(yī)療等行業(yè)。從2009年開始各國政府都在加快物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用。
據(jù)預(yù)測,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所帶來的產(chǎn)業(yè)價(jià)值是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的30倍以上,該技術(shù)將會形成的通信業(yè)務(wù)將達(dá)到萬億元人民幣級別,前景非常可觀。預(yù)計(jì)到2020年,全世界接入物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備將會達(dá)到500億個以上。中國政府也非常重視對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)寫進(jìn)了政府工作報(bào)告,上升為國家戰(zhàn)略;并相繼出臺了一系列物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策及規(guī)劃。
一、物聯(lián)網(wǎng)的概念含義與基本特征
(一)物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)指的是通過各種類型的信息傳感設(shè)備,如傳感裝置、電子標(biāo)簽(RFID技術(shù))、視頻識別技術(shù)、激光掃描器、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)等,按照約定的協(xié)議,根據(jù)實(shí)現(xiàn)物品互聯(lián)互通所需的網(wǎng)絡(luò)相連接,進(jìn)行信息通信和交換,從而實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
作為現(xiàn)代信息技術(shù)的集成創(chuàng)新和新一代信息技術(shù)的重要組成部分的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層架構(gòu),如圖1所示。
(二)物聯(lián)網(wǎng)的特征
物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分,有三個方面的特征:
首先,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有互聯(lián)網(wǎng)特征。對需要所用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)的物體來說一定要有能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來支撐。
其次,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有識別與通信特征。接入聯(lián)網(wǎng)的物體一定要具備自動識別的功能和物物通信(M2M)的功能。
最后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有智能化特征。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有自動化、自我反饋和智能控制的功能。
二、我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
在我國,物聯(lián)網(wǎng)概念的前身是傳感網(wǎng),中國科學(xué)院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)技術(shù)的研究,并取得了一系列的科研成果。2009年以后,國內(nèi)出現(xiàn)了對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行集中研究的浪潮,2010年物聯(lián)網(wǎng)被寫入了政府工作報(bào)告。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看,中國目前的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初級階段。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品和市場都不成熟,預(yù)計(jì)到2015年末物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將達(dá)到5000億級的規(guī)模,到2020年末將達(dá)到萬億級規(guī)模。
(一)物流網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略高度
時(shí)任總理的***2009年8月在無錫考察時(shí)指出要積極創(chuàng)造條件,在無錫建立“感知中國”中心,加快推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展;2010年9月,物聯(lián)網(wǎng)業(yè)就上升到了國家戰(zhàn)略高度,作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被列為國家重點(diǎn)培育的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);當(dāng)年10月《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》出臺,指出戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是國家未來重點(diǎn)扶持的對象,而主要聚焦在下一代通信網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、新型平板顯示、高性能集成電路和高端軟件等范疇的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)將是未來扶持的重點(diǎn)。除此之外,中國已將物聯(lián)網(wǎng)列入到了《國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006―2020年)》和2050年國家產(chǎn)業(yè)路線圖。
(二)形成了較為豐富的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)應(yīng)用
自2010年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展被正式列人國家戰(zhàn)略高度后,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展獲得了前所未有機(jī)遇。根據(jù)中國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2010年中國RFID產(chǎn)業(yè)純收入已經(jīng)達(dá)到121.5億元人民幣,同比增長了42.8%,2011年的產(chǎn)業(yè)純收人達(dá)到了160多億元,同比增長了33.3%,增長非常快。目前中國RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展僅次于美國、英國,排名世界第3位。RFID技術(shù)已用于工業(yè)生產(chǎn)、物流、食品追溯、城市交通等若干領(lǐng)域,隨著3G網(wǎng)絡(luò)的使用,各運(yùn)營商又紛紛推出了移動支付方式,使RFID技術(shù)又增加了新的應(yīng)用領(lǐng)域――移動支付。
(三)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)已經(jīng)起步
物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)缺失是阻礙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。目前,不僅國際上物聯(lián)網(wǎng)所涉及的很多領(lǐng)域都沒有建立起統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),中國更是如此。從2009年開始,隨著中國政府不斷加大推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的力度,物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作越來越受到社會各方面重視。我國傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)已經(jīng)開始起步,2007年成立傳感器網(wǎng)絡(luò)研究組(SGSN)后,中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會承辦了傳感器網(wǎng)絡(luò)研究工作會議第1次會議,并4次組織國內(nèi)的專家參加該會議。2010年6月9日成立了中國物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組,已經(jīng)有14個部委、17個行業(yè)協(xié)會組織、24個標(biāo)準(zhǔn)化組織加入了該組織進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究工作。該工作組的成立意味著我國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究及制定工作有了新的進(jìn)展,各個參與單位在物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組這個平臺上得到有效溝通、交流,對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作能起到很好的推動作用。2012年3月,由工業(yè)和信息化部電信研究院組織制定的《物聯(lián)網(wǎng)概述》標(biāo)準(zhǔn)通過了國際電信聯(lián)盟會議審議,進(jìn)人研究組草案階段,這標(biāo)志著該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)距離正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)僅有一步之遙。
三、中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展存在的問題
(一)標(biāo)準(zhǔn)缺位阻礙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展
目前,國際上都沒有形成統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)更是如此,行業(yè)與行業(yè)、企業(yè)與企業(yè)之間,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都很難行成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目不能互通,這無疑增加了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域廣域化全程全網(wǎng)的應(yīng)用難度。2010年,中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到智能交通、智能物流、智能城市管理、智能醫(yī)療健康、智能家居、智能電網(wǎng)等多個領(lǐng)域;但與此同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺位也將日益成為影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵制約問題,不僅無法實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通,在某種程度上還將影響整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、快速、健康發(fā)展。
(二)物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)環(huán)節(jié)有待突破
盡管中國科學(xué)院傳感網(wǎng)研究起步較早,從1999年就著手啟動了該項(xiàng)研究,并且在多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用方面,如無線智能傳感器、微型傳感器、傳感器終端機(jī)和移動基站等,研究進(jìn)展都非常順利,產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)很快,從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)都已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈;在世界物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域,中國作為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一(目前國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國由中國、美國、德國、韓國四國組成),發(fā)展前景喜人。但二維碼技術(shù)和RFID技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在西方發(fā)達(dá)國家的研究起步較早、發(fā)展也較快,在芯片設(shè)計(jì)制造、終端設(shè)備及系統(tǒng)等應(yīng)用等方面中國與之相比都處于落后地位。此外,中國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的核心技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國家相比仍然存在較大的差距,在RFID產(chǎn)業(yè)鏈上,從核心芯片研發(fā)、系統(tǒng)集成到軟件開發(fā)等核心關(guān)鍵技術(shù)仍然不是由中國的企業(yè)所控制。
(三)物聯(lián)網(wǎng)信息安全問題亟待解決
如果基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全無法得到解決,那么物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展必將受到影響。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的各類網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等方面都存在信息安全隱患,都有可能發(fā)生信息泄露。
尤其是在射頻識別系統(tǒng)中嵌入物品信息的電子標(biāo)簽方面,如果不采取保護(hù)措施,電子標(biāo)簽被讀寫器任意掃描,掃描后電子標(biāo)簽自動地回應(yīng)讀寫器的指令,并將其已經(jīng)存儲的信息傳輸給讀寫器的話,就會導(dǎo)致個人隱私、企業(yè)機(jī)密、甚至是國家機(jī)密的信息暴露。因此,如何有效地對海量信息和用戶隱私進(jìn)行保護(hù),是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有待解決的核心問題。政府立法機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中遇到的情況和安全問題,盡早制定相應(yīng)的法律、法規(guī),出臺相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策;通過借鑒互聯(lián)網(wǎng)安全保護(hù)的手段來發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)信息保護(hù)技術(shù),確保物聯(lián)網(wǎng)信息和用戶隱私的安全。
(四)IP地址不足問題有待解決
物品接入到物聯(lián)網(wǎng)后,每個物品都需要一個唯一的IP地址,以便解決尋址問題,而目前IPv4地址不足問題嚴(yán)重,只能依靠IPv6技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。但由IPv4向IPv6轉(zhuǎn)型以及如何處理好與IPv4的兼容性問題,成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過程中的一個難題。
四、加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究與發(fā)展的對策
(一)加大研發(fā)投入,參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定
任何國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略都強(qiáng)調(diào)研發(fā)投入,中國也不例外,沒有投入就不會有產(chǎn)出。物聯(lián)網(wǎng)是多種新技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物,新技術(shù)的不斷交叉融合應(yīng)用也是推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的關(guān)鍵。中國在規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和制定發(fā)展政策時(shí),應(yīng)該重視加大物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)研發(fā)投入,搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高地,因?yàn)榧哟笱邪l(fā)投入是促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的關(guān)鍵。
目前在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)研究、開發(fā)方面,中國與世界先進(jìn)水平還存在一定差距;要減小差距,必須根據(jù)我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際情況,結(jié)合已有的研究基礎(chǔ),有選擇地研究和發(fā)展某些領(lǐng)域的核心技術(shù),而不是要求全面突破,必須逐步在某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,達(dá)到世界領(lǐng)先。如由工業(yè)和信息化部電信研究院牽頭組織制定的《物聯(lián)網(wǎng)概述》標(biāo)準(zhǔn),通過了國際電信聯(lián)盟第13研究組會議審議就是一個很好的例子。這對指導(dǎo)和促進(jìn)我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、成果應(yīng)用,具有劃時(shí)代的意義。
在某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破后形成了國際標(biāo)準(zhǔn),這并不意味著相關(guān)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)可以坐等市場份額,可以坐等獲得相應(yīng)的利潤。如何將已經(jīng)形成的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成競爭優(yōu)勢和成本優(yōu)勢,推動技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化,形成完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,搭建布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和門類齊全的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系,這才是推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。
(二)加快物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的示范建設(shè)――“車聯(lián)網(wǎng)”
何為“車聯(lián)網(wǎng)”呢?“車聯(lián)網(wǎng)”是在汽車上安裝傳感器、雷達(dá)等設(shè)備來感知預(yù)防交通事故;安裝GPS定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛在途跟蹤與路徑優(yōu)化,結(jié)合道路監(jiān)控傳感器發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化交通流量;汽車與遠(yuǎn)程控制中心的信息交互可以實(shí)現(xiàn)車輛遠(yuǎn)程啟動或鎖死,防止汽車被盜搶等事件發(fā)生。因此,“車聯(lián)網(wǎng)”作為一種覆蓋面廣、基礎(chǔ)性強(qiáng)、市場空間巨大的典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用頗具發(fā)展前景,“車聯(lián)網(wǎng)”由于其規(guī)模效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)帶動作用明顯已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用的首選。
蘇州金龍2010年7月首先在客車行業(yè)應(yīng)用“車聯(lián)網(wǎng)”之后,“車聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用發(fā)展非常迅猛,一年后裝車總量就超過了1.2萬輛。目前,蘇州金龍、鄭州宇通、中國一汽、長安、吉利、上汽、福田都已經(jīng)推出自己的車載信息服務(wù)系統(tǒng),并逐步進(jìn)入批量裝車階段。中國移動、聯(lián)通、電信、諾基亞、西門子等企業(yè)也都積極參與“車聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用。此外,“車聯(lián)網(wǎng)”還是當(dāng)前大力發(fā)展的智能交通的應(yīng)用重點(diǎn)方向。目前,公交車“車聯(lián)網(wǎng)”由于容易建立以地區(qū)為單位的網(wǎng)絡(luò)平臺,已在多地得到示范應(yīng)用,并取得了較好的成果。預(yù)計(jì)到2020年,中國的乘用車規(guī)模將會達(dá)到2億輛,到那時(shí)智能交通就顯得更加重要,其應(yīng)用將不在是基于單車的服務(wù),而是更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
(三)創(chuàng)建一批國家級物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地
一個新興產(chǎn)業(yè)要得到發(fā)展,必然要經(jīng)歷產(chǎn)業(yè)聚集和產(chǎn)業(yè)延伸兩個必不可少的發(fā)展過程。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)要持續(xù)快速發(fā)展,首先要合理布局產(chǎn)業(yè)空間布局,其次還需要為其打造一系列量身定做的配套產(chǎn)業(yè)和政府從產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃到稅收、投資、服務(wù)等多方面予以優(yōu)惠的政策扶持,這有這樣才有可能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在實(shí)現(xiàn)空間聚集,形成產(chǎn)業(yè)集群,世界各國和地區(qū)都是如此。與此同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在空間布局上實(shí)現(xiàn)集聚發(fā)展也能方便政府進(jìn)行集中管理,形成集群效應(yīng)。然后要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚,必須依賴我國已有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),因此我國應(yīng)該依托已經(jīng)形成的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)園區(qū)為基地,如杭州、南京、重慶、無錫等地條件較好的高新技術(shù)開發(fā)區(qū)都已經(jīng)被批準(zhǔn)建立國家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范基地,達(dá)到一定規(guī)模后,就可以通過以點(diǎn)帶面的方式來實(shí)現(xiàn)全國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的布局優(yōu)化。加大物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)力度,合理分布產(chǎn)業(yè)園區(qū),避免重復(fù)建設(shè),從總量和規(guī)模上加快物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;并依據(jù)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律來規(guī)劃和建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套體系,完善綜合發(fā)展環(huán)境,促使我國早日成為世界性的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)和制造大國。
(四)積極培育物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)主體
與傳統(tǒng)的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)相比,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的不確定性更大,其影響也更加難以預(yù)測,只有掌握物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的核心技術(shù)和相應(yīng)的技術(shù)自主權(quán),及時(shí)識別各種潛在的安全威脅,才能將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能形成的風(fēng)險(xiǎn)加以規(guī)避,要做到這一點(diǎn)必須培育一批掌握物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的企業(yè)主體。
從目前的實(shí)際情況來看,發(fā)展大型物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)集團(tuán)可以從兩個方面來考慮:一方面是做大做強(qiáng)已有的大型信息技術(shù)企業(yè),如華為、聯(lián)想、中興等,使其獲得國際競爭能力;另一方面是鼓勵中國移動、中國聯(lián)通、中國電信等電信運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,利用其在移動、寬帶、互聯(lián)等方面強(qiáng)大市場優(yōu)勢,研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型。
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