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關鍵詞:物聯網;互聯網;信息產業
中圖分類號:F49 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011)05-0000-01
Status and Development Trend of the Internet
Yuan Yuan
(Modern Education Technology Center of Tibet University,Lhasa850012,China)
Abstract:Internet of Things is a network between objects, it is a information revolution, its development will greatly promote the progress of human society. In this paper, we will understand the connotation first, then describe in detail its development status, on this basis to discuss the future development trend of Internet of things.
Keywords:Internet of Things;Internet;Information industry
物聯網是從英文“The Internet of things”翻譯而來,也稱“全聯網”。從字面的意思可以理解為是“物物相連的互聯網”。有兩層含義:首先,物聯網是以互聯網為基礎的,是互聯網在“物的世界”的延伸和擴展;其次,它的終端可以包括任何物體,目的是為了實現物體和物體之間的通信和數據交換。因此,物聯網的完整定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。因此,物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。
一、內涵和特征
(一)內涵
物聯網通過使用各種信息傳感設備,如射頻識別(RFID)技術、全球定位系統(GPS)、激光掃描儀、紅外感應器等,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人,所有的物品與網絡的連接,方便識別、管理和控制。
(二)特征
物聯網本質上是一種建立在互聯網上的泛在網絡,雖然它的核心依然是互聯網,但是它依然有著自己一些獨立的特征。第一,它大量應用了各類感知技術。物聯網信息的獲取源就是分布在網絡末端的各種類型的傳感設備,這些傳感設備就是物聯網的“耳”、“眼”、“鼻”。第二,物聯網中的“物”通過各種有線或無線通信方式連接到互聯網上,從而實現信息的上傳或指令的下發,進而達到和互聯網的融合。第三,物聯網不僅通過傳感設備交換各類信息,其本身對信息也具有處理的能力,通過這種能力可以實現對物體的智能控制。
因此,物聯網技術其實就是互聯網技術、傳感器技術和智能處理技術(模式識別、人工智能、云計算等)的結合。
二、國內外發展現狀
近年來,物聯網在我國受到了全社會極大的關注:在國家中長期科學與技術發展規劃(2006-2020)中提出要重視傳感網的開發與利用;自溫總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”。在此背景下,近年來我國在物聯網研究及應用領域取得了一些令人矚目的研究成果,目前在工業、農業、醫療、交通、環境等領域均有物聯網應用的嘗試,某些行業已經積累一些成功的案例。如:上海浦東機場2009年率先安裝了我國自主研發的、基于物聯網的防入侵系統。在國際上,物聯網的研究與發展也受到了很大的重視,其中較具影響力的包括國際電信聯盟的《ITU 互聯網報告2005:物聯網》、歐洲信息社會與媒體委員會的《2020年的物聯網:未來之路》、IBM的“智慧地球”項目。同時也受到了各國政府的重視,比如,日本與韓國2006年開始相繼實施U-Japan計劃與U-Korea計劃。這些項目和計劃中,以IBM的“智慧地球”項目最具代表性,根據不同的應用,“智慧的地球”戰略規劃了六個行動方案,包括電力、醫療、城市、交通、供應鏈以及銀行,目前此項目已經取得了不少階段性成果。
三、發展趨勢
物聯網前景非常廣闊,它將極大地改變我們目前的生活方式。首先,物聯網的應用可以提高經濟效益,節約成本;其次,物聯網的發展可以帶動很多相關行業的發展,可以為全球經濟的可持續提供動力;還有,物聯網的應用可以大大方便我們的生活。在物聯網的世界里,每個物體都具有了一定的智能,可以自動完成一些以往需要人類干預才能完成的事情。
物聯網雖好,但是要建立一個真正高效實用的物聯網,有兩個因素必不可少。首先是規模性,就是說接入網絡的物體必須達到一定的規模,只有具備了規模,智能作用才能真正發揮出來。例如,某個城市的道路上有上百萬輛汽車,如果我們只把其中的一萬輛汽車接入到網絡中,就不能對整個城市的交通有全面的了解,也不可能建立一個智能交通系統;其次是流動性,物體通常處在運動中,要能保證物體在運動狀態,甚至是高速運動狀態下都能隨時進行數據的交換,這就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移動互聯通道。
EPOSS在《物聯網 2020》報告中分析預測,未來物聯網的發展將經歷四個階段,2010年之前射頻識別技術將被廣泛應用于物流、零售和制藥等領域,2010-2015年物體互聯,2015-2020年物體進入半智能化,2020年之后物體進入全智能化。目前,第一階段的功能在國內外已經實現,正在向第二階段的目標邁進。
(訊)未來,全球物聯網應用將朝著規模化、協同化和智能化方向發展,同時以物聯網應用帶動物聯網產業將是各國的主要發展方向。
一、規?;l展:隨著世界各國對物聯網應用的不斷推進,物聯網的應用在各領域中的規模將不斷擴大,尤其是一些政府推動的國家級項目,如美國智能電網、日本i-Japan、韓國物聯網先導應用工程等,將吸引大批有實力的企業進入物聯網領域,大大推進物聯網應用進程,為擴大物聯網產業規模起到積極作用。
二、協同化發展:隨著產業和標準的不斷完善,物聯網應用將朝智能化和協同化方向發展,形成不同物體間、不同企業間、不同行業乃至不同地區或國家間的物聯網信息的互聯互通互操作,最終形成可服務于不同行業和領域的全球化物聯網應用體系。
三、智能化發展:物聯網應用將從目前簡單的物體識別和信息采集,走向真正意義上的物聯網,感知、網絡交互和應用平臺可控可用,實現信息在真實世界和虛擬時間之間的智能化流動。
四、重點應用領域:結合各國國情、優先發展重點行業應用以帶動物聯網產業。現階段,物聯網應用處于起步階段,產業支撐力度不足,行業需求尚需引導。一個成熟的應用需要多年培育和扶持,更需要政府通過政策加以引導和扶持。未來幾年,各國都將結合本國優勢產業,確定物聯網應用的重點行業和領域,尤其是電力、交通、物流等全國性基礎設施以及能大力推進國民經濟發展的重點經濟領域,將成為物聯網規模發展的主要方向。(編選:)
近幾年,傳感器技術發展迅速,探測精度提高、制作成本降低、芯片體積減小,大大促進了物聯網產業的快速擴張。從物聯網的應用需求來看,物聯網傳感器及傳感網絡主要應用在公共管理、行業、個人(大眾)市場等三大領域。
其中,城市應急(事故災難、自然災害)、社會安全、資源環境管理、智能城市管理、智能交通、公共衛生是近期公共管理領域的重點市場;工業控制、智能建筑、現代精準設施農業、智能物流與食品溯源應用、智能電網是近期行業應用領域的重點細分市場;個人(大眾)應用領域近期的重點細分市場主要包括智能社區、家庭應用等。
傳感器在科學技術領域、工農業生產以及日常生活中發揮著越來越重要的作用。人類社會對傳感器提出的越來越高的需求是傳感器技術發展的強大動力,而現代技術突飛猛進則為其發展提供了堅強的后盾。
物聯網應用已從政府政策扶持進入市場導入期:物聯網應用已在全球各地試點;隨著技術和標準的成熟,以及硬件成本的降低,以點帶面的應用局面將出現。
目前傳感器以閉環(在企業或行業內部)應用為主,可在高成長的應用市場中挖掘項目。
傳感器行業將實現由點及面的高增長,物聯網產業已進入市場導入期,傳感器行業將迎來黃金發展期;中國電子信息產業發展研究院預測,未來五年國內傳感器市場年復合增長31%。
物聯網的結構公認分為三層結構,底層是傳感網絡,往上是數據傳輸的網絡通道,最上面一層則是內容應用。物聯網產業鏈因此也基本明晰,即傳感器研發廠商、網絡運營商以及提供應用軟件和工具的系統集成商。而傳感網應該是物聯網的一部分是底層的神經網絡系統。傳感網的核心部件RFID目前已廣泛應用于供應鏈管理,在2010年Gartner的報告就已顯示RFID在全球供應鏈市場的應用的規模就已達到600億美元。RFID已從第一代基本功能、第二代RFID的抗碰撞、可重寫、外天線和識別功能,到第三代的RFID的半無源、傳感、監控、數據處理、通信、功率管理等,再發展到第四代的有源設備、監控、傳感器、數據處理、通信、本地化管理,目前已發展到第五代的智能設備、無源―有源、監控、網絡通信、功率管理、本地化―定位、與用戶交互功能,因此正因為核心傳感網絡部件RFID的發展使得物聯網的智能化應用得到很大提高,這也是物聯網快速發展的重要原因。
目前由于RFID技術智能功能的提高,使得RFID智能化應用領域種類更加細分,如圖1所示。
正因為RFID應用的細分,使得我們能感觸我們生活在物聯網智能化應用的包圍中,智能化將是物聯網應用的主要方向。據統計,中國2009年RFID市場規模85億人民幣,較前一年同期增長29%,僅次于英國、美國,居全球第3,2010年已達到100億左右。
物聯網可以說是一個產業鏈發展的代名詞,他不是某家企業獨立就能完成,而是由相關產業相互推動才能完成,正因為物聯網的行業發展是以產業鏈為主的行業發展,因此行業聯盟資源整合是行業發展的主要趨勢,以行業資源整合為主突破行業應用是發展的主旋律。中國物聯網發展的重要標志及趨勢是以成立各應用聯盟為主的跑馬圈地。
各地物聯網聯盟的成立,標志著物聯網產品產業鏈將發揮各自優勢朝著專業化方向發展
北京中關村物聯網產業聯盟
2009年11月1日,由中關村物聯網產業鏈上下游具有優勢的40余家機構共同發起組建的中關村物聯網產業聯盟在北京成立。清華同方股份有限公司成為理事長單位,北京移動、北京郵電大學、中科院軟件所、北京交通委信息中心等十二家產學研用代表機構成為副理事長單位。
聯盟未來3年的目標是,推動建設10-12項標志性示范應用工程;培育8-10家行業龍頭企業;形成一批自主知識產權產品、集成應用解決方案及國家或行業標準5項以上,使北京中關村成為中國物聯網產業中心。
杭州物聯網產業合作聯盟
2010年1月22日,由中國移動杭州分公司發起的“中國移動杭州分公司物聯網產業合作聯盟”在杭州成立并召開聯盟成立大會暨交流研討會。
杭州物聯網產業合作聯盟將以推進杭州物聯網產業發展為目標,通過聯盟成員單位的深入交流、精誠合作,共同研發物聯網產品、推廣物聯網應用、營造有利于物聯網產業發展的氛圍,提升杭州市信息化建設水平,助力杭州市政府打造“天堂硅谷”的建設目標。
成都物聯網聯盟
2010年4月19日,“3G暨信息新技術國際高峰論壇”上,舉行了成都物聯網產業發展聯盟揭牌儀式。由中國電子科技集團第三十研究所、萬國數據服務有限公司和西南交通大學信息科學與技術學院等23家單位發起的物聯網產業發展聯盟正式成立。
聯盟將按照公開公平公正的原則,通過靈活開放的管理運營方式,增進政府專業組織相關聯系與交流。加強物聯網企業資源整合,大力推進物聯網品牌,為政府主管部門提業調研數據,技術引領方向和招商引資方向積極發揮參謀作用。
武漢物聯網產業技術創新聯盟
2010年4月25日,武漢東湖開發區提出創建“智慧光谷”,發起成立了物聯網產業技術創新聯盟。聯盟包括武漢郵科院等47家單位。
聯盟成立大會上,湖北省委書記羅清泉和省長李鴻忠聯名發來賀信,提出“將武漢建設成為全國重要的物聯網技術創新和產業化基地”。湖北省委副書記、武漢市委書記楊松出會并指出,希望47家聯盟成員單位積極開展物聯網產業關鍵技術攻關和重大新產品開發,促進物聯網技術成果向產業轉化,形成湖北省新的千億支柱產業。
河南物聯網產業聯盟
2010年5月26日,河南省物聯網產業聯盟在鄭州正式揭牌,并在7月9日舉行的河南省物聯網產業聯盟首次會議上,產生了53家理事單位、常務理事單位21家,理事長單位由中國電科27所擔任。
河南省物聯網產業聯盟將結合《河南省電子信息產業凋整振興規劃》的要求,進一步聚集河南物聯網產業上下游各方面的優勢力量對河南省物聯網產業進行頂層設計規劃,研究適應河南特點的物聯網技術、產業體系、產業架構、產業鏈等各個方面,致力于交通、農業、制造、物流等各類物聯網典型示范工程研究。
陜西(西安)物聯網產業聯盟
陜西(西安)物聯網產業聯盟成立于2010年5月28日,20家西安地區涉及物聯網上下游產業鏈研發、生產、制造的企業、科研院所和高等院校成為聯盟的成員單位。這些單位包括陜西電子信息集團、西安大唐電信有限公司、陜西烽火電子股份有限公司、中國移動西安分公司、世紀互聯(西安)科技有限公司、西安優勢微電子有限責任公司、西安西谷微功率數據有限責任公司、西安中星測控有限公司、西安華迅微電子有限公司、西安成峰科技有限公司、陜西弋煬電子科技有限公司、陜西博超智能科技有限公司、西安阿法迪信息技術公司、西安佳速信息集成有限公司、西安羅克賽思自動化控制工程有限公司、西安好信科技有限公司、西安精理坊軟件有限公司、西安電子科技大學、西北工業大學、中國科學院西安光機所。
聯盟計劃用10年左右的時間,整合行業科技資源,提高西安物聯網產業的可持續發展能力,擴大物聯網在西安的應用面。
上海物聯網產業聯盟
上海首家“物聯網產業聯盟”于2010年6月21日在張江高科技園區“物聯網產業發展高峰論壇”上揭牌,22家物聯網產業聯盟成員共同啟動了“物聯之約”,標志著政企聯手占據物聯網產業制高點新里程。這22家“物聯網產業聯盟”成員包括上海交通大學、IBM、上海電氣等。
此聯盟成立后將成為物聯網企業的合作交流平臺,協同推進產業化的示范項目,開拓政府客戶和企業客戶的應用市場。
“感知中國”物聯網聯盟
“感知中國”物聯網聯盟于2010年6月26日在無錫成立,“感知中國”物聯網聯盟由中國物聯網研究發展中心、中國電信物聯網應用和推廣中心等60多家單位自愿締結成立。
“感知中國”物聯網聯盟將廣泛吸收全國有志于研究和從事物聯網產業的單位參加,共同推進物聯網產業鏈各方價值創新與共同發展。物聯網聯盟將協調聯盟成員各方的技術、產業資源及社會資源,協助會員共同申請物聯網領域的專利等,推廣物聯網標準及其成功的行業應用解決方案,協調物聯網共性技術開發平臺和公共技術服務平臺,并發揮行業自律作用,共同推進物聯網標準應用和大規模產業化,樹立“感知中國”中心的品牌,在建設國家傳感網創新示范區的過程中發揮重要作用,引領全國物聯網產業的發展。
南京物聯網產業聯盟
南京物聯網產業成立于2010年7月9日。南京市政府在調研基礎上,從120家重點企業中選擇了20家作為物聯網產業發展聯盟發起單位,其中包括江蘇三大電信運營商、國睿集團、萊斯電子、三寶科技、南瑞集團、江蘇集群、南京大學、東南大學等。它們將成為建設重大示范工程的主體。
南京物聯網產業聯盟是由南京物聯網產業和技術領域內的企事業單位、企業、高校和科研院所自愿結成的行業性的非營利性的社會組織。旨在規范行業規則,促進會員單位有效整合,形成整體優勢共享市場資源,提高南京物聯網產業核心競爭力,擴大物聯網產業品牌的國際影響力,促進產業快速發展,推動文明經濟和社會信息化進程,為南京地方發展和科技進步做出貢獻。
天津市物聯網產業聯盟
2010年9月14日,天津中環電子信息集團有限公司牽頭聯合本市物聯網產業相關企事業單位、運營商、大專院校、科研院所等共同發起成立天津市物聯網產業聯盟。成員包括中國聯通天津分公司、中國移動天津分公司、中國電信天津分公司、天津廣播電視網絡有限公司、中電科第四十六研究所、天津天地偉業數碼科技有限公司、大唐電信(天津)通信終端制造有限公司、中星電子股份有限公司、天津中興軟件有限責任公司、英業達集團(天津)電子技術有限公司、天津市中環電子計算機有限公司、天津南大通用數據技術有限公司、天津星際馳舟科技有限公司、天津理工大學、天津海河工業區等30余家單位。
天津市物聯網產業聯盟旨在加強天津物聯網產業的自主創新能力和整體競爭力,加快推進物聯網產業發展。
從以上的物聯網產業聯盟看主要有以下兩個特點:第一 應用與技術相結合推動物聯網發展,例如北京的中關村物聯網產業聯盟,以北京交通委為物聯網應用契機,建立產業示范點,推動北京市物聯網產業發展。第二 各地的物聯網產業聯盟的成立,說明各地已經把物聯網作為下一個本地區信息化推進的亮點,作為21世紀的經濟增長點,培養本地產業鏈應用,快速獲得本地在物聯網應用的競爭力及話語權,這樣對各地物聯網行業的發展帶來極大的發展機會。
目前物聯網應用客戶普遍頭痛的問題是標準的建立,建立標準是物聯網建設的下一個目標
目前國內物聯網應用大都集中在電力和交通運輸行業,這兩大行業占M2M終端總數的86。5%,而金融和安防等行業與領域的需求正在快速凸顯。在中國移動、中國電信M2M業務規?;逃眠^程中,由于大多數M2M應用與行業需求緊密結合,在具體行業應用層面,M2M市場集中體現著技術標準規范不統一、產業集中度低、終端形態多樣、產業鏈各環節缺乏協同等題目。市場上大量M2M業務現在由小型的系統集成商提供,缺乏統一的行業標準,使得運營商的M2M業務推廣十分困難,更形不成規模效益。缺乏規模效益反過來又使得M2M終端設備本錢高,經濟效益較低。另外,由于M2M會對企業整個的生產流程進行很大改變,企業所有的相關流程和制度都要進行相應的變更,一些行業不愿接受這種改變,另外行業壁壘也阻礙著M2M的應用發展。
那么,如何破局呢?我們認為首先,網絡運營商要牽頭建立基于WMMP的M2M業務開放式產業鏈。我們認為重要的是先在規?;瘧玫男袠I開始,找幾個試點領域開展,例如,可以先在交通行業、智能電力等方面開展。 第二,建立好大量信息處理的通道。為推進我國物聯網核心網絡建設工作,工信部軟件與集成電路促進中心、中國機械工業聯合會、中國儀器儀表行業協會、機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所、標旗集團等五家機構共同發起設立中機國信公司,作為中國物聯網核心網絡建設項目的實施主體,這是目前全球已知的最為全面、系統的物聯網建設工程,同時也將是人類進入物聯網時代的第一張完整的物聯網。
第三,大力創新發展適合物聯網網絡運營商網絡承載的M2M業務。第四,網絡運營商應與應用開發商、終端廠商加強合作,建設標準化的行業應用,形成運營商建設、用戶租用的運營模式。同時,網絡運營商要利用網絡搭建全網統一運營平臺。
產品融合是物聯網產品建設
主要趨勢
第一、物聯網應用已從簡單的基礎應用發展向信息化的綜合物聯網智能解決方案轉移是對應信息化趨勢之一。
目前信息化對物聯網的要求已從基礎的無線抄表、車輛位置監控、移動POS應用發展到智能化綜合解決方案,信息化應用趨勢重點在物聯網智能化應用解決方案,例如:氣象感應系統預知臺風來襲時,交通感應單元自動通知漁船返港,高速公路封閉,規定居民轉移區域;當車禍發生時,路面監控系統自動通知急救醫院并提供最佳路線,GPS系統提示來往該路段的車輛繞行;每月公共服務系統自動記錄水電煤氣用度通知戶主后在銀行賬號中自動扣款,目前現有的M2M應用也是物聯網的構成基礎。就如人體各個系統的不同性能一樣,不同的M2M系統會負責不同的功能處理,通過中心處理單元協同運作,終極組成智能化的社會系統。
我國正處在產業化和信息化融合的網絡化推進階段,產業控制需要實現智能化、遠程化、實時化和自動化,M2M推廣應用正當其時,潛力巨大。而3G網絡建設帶來的無線寬帶突破,更為M2M服務的發展提供了承載基礎,中國移動下一個上億級用戶規模的應用將是M2M,而全球運營商都已開始積極推動M2M業務的發展。據統計,往年全球M2M運營貿易務收進約為15億美元,主要來自于交通、能源、安防及零售產業。
海外網絡運營商BT也利用物聯網為客戶提供個性化解決方案,例如:該公司部署基于RFID(射頻識別)的零售庫存解決方案。新的RFID解決方案將能夠跟蹤實際庫存移動情況,并根據最小存貨單位(SKU)跟蹤單品周轉率,同時可提前向零售店面經理發出實時補貨提醒,帶來可見性。這種實時可見性將實現接近100%的跟蹤準確率和理想的預測庫存水平,這將幫助零售商大幅提高員工生產力。
第二、手機與物聯網終端融合
目前手機如何與物聯網終端融合更好的發揮手機的利用率是運營商在物聯網信息化應用的重要發展趨勢。例如:新的電子錢包:iPhone和iPad將采用NFC技術即傳感網技術發展手機替代支付系統,這對用戶來說也很有好處,因為它可以幫助削減與信用卡手續費相關的成本。英國 MoCo 公司幫助用戶采用 NFC 手機追蹤人員和資產,這套系統通過將 RFID 標簽放置在固定或移動位置,或需要追蹤的物體上,幫助用戶追蹤供應鏈的資產,或確認工作場所里員工的位置。舉個例子,上下班時,員工可以將各自的 NFC 手機輕碰一個固定的位置,生成實時的考勤記錄,以便管理人員監測。機構用戶只需讓員工將他們的 NFC 手機輕碰或靠近標簽,就可以實時獲取人員和資產的位置及活動信息。位置或資產信息接著可在用戶手機和服務器間進行交換。
由此可見,手機與物聯網終端的融合是運營商發展的新的增長點,目前聯通已經與重慶的NFC簽署聯盟發展物聯網手機。
第三、農業物聯網的應用包括動物溯源、溫室監控、森林防火監控等將成為物聯網應用的主要開發領域
將農業生產過程中,最關鍵的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤溫度、土壤含水率的信息實時采集,利用M2M運營支撐平臺和GPRS、ESGE網絡傳輸,利用短信息、WEB、WAP等手段,讓從事農業生產的客戶是誰掌握這些信息。
動物標識溯源:面對國內日益頻發的食品安全問題,動物溯源是物聯網應用的又一亮點。物聯網應用集成商已經與農業部合作開發動物溯源系統,這將為溯源擴充到動物領域之外的農業產品應用打下了良好的基礎。
第四、智能家居開發是物聯網應用的藍海
智能家居已逐漸成為潮流家裝的訴求重點。更為舒適、智能化的生活體驗儼然成為我們重新定義家居內涵的新標準。圍繞智慧型家居所應運而生的新產品和新技術則層出不窮,不斷助力家居新氣質的愿望達成。而作為調節居室溫度與空氣的家用空調,更為引人關注。
例如,目前的U-home智能家居在物聯網時代為客戶打造的多網融合智能化解決方案其特點實現通過有線和無線網絡相結合的方式,實現了電信網、廣電網、互聯網、電力網的“多網融合”,將“家庭小網”聯向“社區中網”,并最終與“世界大網”網網互聯、互聯互通。消費者生活中的樓宇對講、安防功能、視頻監控功能,以及家庭內的燈光、窗簾控制和家電控制等,乃至家庭能源管理、社區信息查詢和社區服務等等,都最終融合匯總到一起,形成一個有機的整體解決方案。家中的電視屏、電腦屏、智能終端屏以及3G手機等任何一塊屏都是家庭的信息中心和管理中心。U-home的智能終端作為家庭的管理中心,不僅可以管理家中各類家電,還可以打電話、可視對講、視頻監控、進行外出布防、看天氣預報、查詢各類社區資訊等,真正實現了電視、手機、電腦以及小區對講屏等多個終端的“N屏合一”,讓消費者在生活中切實享受到“多網融合”的便利與舒適。
總之中國在2009年將物聯網提高到國家戰略層面,RFID作為物聯網感知與應用的核心技術,中國政府推動力度明顯增加,使得物聯網產業有很好發展機會。
目前中國具有自主開發生產低頻、高頻與微波電子卷標與讀寫器的技術及系統集成能力,低頻和高頻RFID的產業鏈較為成熟。高頻領域的廠商生產的產品已達國際水平;超高頻領域逐漸邁向成熟;微波領域多半處在研發階段,尚未量產,成熟產品少。另外,在芯片設計與制造、卷標封裝、讀寫器設計與制造、系統集成與管理軟件、應用開發等,取得較大進步,市場培育和應用示范也初見成果。
[關鍵詞]物聯網;產業發展;需求驅動;模式
[中圖分類號]F204[文獻標識碼]A[文章編號]1005-6432(2011)41-0023-02
物聯網通過信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理,使人們能夠通過互聯網監控處于龐大網絡中的物品運行情況,從而實現對物的智能化、精確化管理與操作。物聯網巨大的應用前景,引起各國政府和商業界的極大關注,被譽為下一個“萬億級”產業。但由于標準化問題、成本問題、商業模式問題、信息安全問題、關鍵技術問題、行業壁壘問題,使得全球物聯網產業發展仍然停留在初級階段,大多是特定企業或科研機構針對特定問題進行的局部嘗試。本文研究從具備相關條件的特定行業應用出發,積累技術、標準和實踐經驗的基礎上,再廣泛推廣的需求驅動發展模式。
1 需求驅動發展模式
產業發展理論主要研究產業發展過程中的發展規律、發展周期、影響因素、產業轉移、資源配置、發展政策等問題。產業發展是指產業的產生、成長和進化過程。進化過程既包括產業中企業數量、產品或者服務產量等量的變化,也包括產業結構的調整、變化、更替和產業主導位置等質的變化。產業發展模式就是指產業在特定的發展階段、特定國家或地區具有特色的發展道路和方略,包括產業組織形式、資源配置方式、產業發展策略、產業政策措施等。
行業應用形成的市場需求,是物聯網發展的基本動力。按照波特的鉆石理論,產業競爭優勢的獲取,關鍵在于要素條件、需求因素、支持性產業和相關產業、企業戰略、結構和競爭等基本要素,以及機遇和政府兩個輔助要素的整合。波特認為,國內需求條件是產業發展的動力,“本土的預期型需求可能催生產業的國家競爭力,而市場規模和成長模式則有強化競爭力的效果”。
行業應用有利于促進適用技術標準的快速形成。新興產業的發展需要有統一的技術標準和運營模式作為支撐,技術標準的統一要靠強有力的主導力量,形成主導力量的關鍵在于核心技術應用的廣度和深度。美國政府從20世紀80年代起極力推廣使用TCP/IP協議連接因特網,隨著越來越多的個人電腦通過TCP/IP協議接入因特網,以及越來越多的商業信息通過因特網傳遞,TCP/IP協議的不可替代性也不斷增強,以至于越來越多的國家熱衷于接入因特網,并逐步成為全球用戶普遍遵循的網絡協議。結果盡管TCP/IP協議與國際標準并不完全一致,但它卻比國際標準更有影響力、更有市場價值。
需求驅動發展模式是從產業政策的角度出發,促進產業發展的政策以刺激需求為主,以需求拉動引導資源配置。新興產業的最終發展,必須落實到具體的應用,以較大的市場需求為支撐。
2 從供給驅動到需求驅動的轉變
當前,國家支持物聯網產業發展更多地是從供給角度出發,通過提供公共研發支出和促進產學研合作,以期加快由研究到產品商業化的周期。政府通常制定向企業和科研機構提供公共資金資助的政策工具,包括資助高校的基礎性研究以增加對企業基礎性知識的供給,資助國家實驗室的定向研究以增強面向民用目標的技術溢出,通過資金補助、獎勵、貼息等方式加大對物聯網核心技術的研發、重點骨干企業的培育、公共服務平臺的建設,以及制定有關知識產權保護的法律法規等。在供給驅動模式下,雖然政府進行了大量的財政投入,實施結果卻并不十分理想。盡管也有一些基于需求角度的政策,如政府采購、補貼廠商等,但由于政策缺乏系統性和科學性,所帶來的市場效果并不明顯。隨著經濟持續快速發展,我國具有很大的國內市場,具備通過本土市場培育,進而推動物聯網產業發展的基礎。
3 物聯網的行業應用實踐
從行業應用角度看,可以選擇具備一定條件的行業,利用現有的技術,構建行業內的物聯網應用模式。中國煙草物聯網的實踐就展示了物聯網行業應用發展的良好前景。煙草行業物聯網建設的目標是建設完整統一、先進實用、具有鮮明行業特色的煙草物聯網。
從煙葉種植到卷煙倉儲運輸的整個煙草供應鏈,都應用了相應的物聯網技術。在煙葉種植環節,湖南郴州煙草建立了農業物聯網技術應用示范基地,通過識別裝置、傳感器、自動剪葉機等設備,使煙葉生產實現了監控集成化、智能化。物聯網技術還被運用在煙葉工廠遠程監控管理領域,實現了實時傳感采集、歷史數據存儲、智能分析與遠程聯動控制等功能,對煙葉生長實施精確干預、人工調節,及時精準地滿足烤煙生長對各項環境指標的要求。工作人員可以通過發送手機短信的方式,采集基地內濕度、光照、土壤養分等烤煙生長環境的數據;通過電腦或3G手機操作,可以遠程指揮基地內的灌溉、通風等設施。
在倉儲管理環節,北京煙草物流中心實行 “一庫式倉儲分揀、接力配送、低成本和高效率運行”的管理模式,通過采用國內第一套具有完全自主產權的卷煙自動分揀系統,使北京煙草物流中心實現了作業的現代化、管理的數字化及全市范圍內集中統一管理下的倉儲、分揀和配送的自動化。
在物流配送環節,江蘇煙草應用高清攝像頭、溫控器等感知、識別設備,對卷煙生產打碼、傳輸、倉儲等各環節進行全程監控和對卷煙倉庫環境的溫度、濕度等指標進行識別;建立生產倉儲監控系統、工商卷煙物流在途信息系統、工商卷煙運輸托盤系統和工商倉儲信息共享系統等四個互相關聯的信息化系統,實現了信息的可靠傳遞。
煙草商業企業物流配送中心建設了數字倉儲管理系統,對煙草商業企業卷煙倉儲進銷存和分揀配送信息進行全面采集,并采用電子標識、電子標簽等技術進行準確數字化貨位定位管理,同時,應用RFID托盤有效地實現了同城卷煙物流的信息共享和系統無縫對接。在煙草商業物流配送中普遍應用了GPS技術實現線路優化和車輛實時調度等功能;在倉儲監控等方面也應用傳感技術。
煙草行業在產業鏈各個環節進行物聯網技術的實踐和試點,再利用行業的體制優勢將各試點的經驗向全行業推廣開來,通過行業的統籌安排和有力組織,形成封閉運行、標準統一、實用先進、完整的物聯網體系。根據《煙草行業物聯網總體框架與卷煙物流物聯網規劃》,到2013年,中國煙草基本完成卷煙物流物聯網建設,實現對卷煙物流資源的全面感知,確保卷煙物流資源始終處于可知、可控、可信狀態;實現對卷煙物流作業流程的全面優化,確保工作效率不斷提高;實現卷煙物流基礎管理的精細化,確保卷煙物流的經濟實用性和高效性,最終達到卷煙成品物流作業可視化、流程最優化和管理智能化目標。到2014年,基本完成煙草行業資產和煙葉物聯網建設,實現對行業重要資源和煙葉生產、初烤、復烤過程的全面感知和互聯互通。到2015年,基本建成全行業全面感知、互聯互通、先進實用、具有鮮明行業特色的中國煙草物聯網。實現對整個煙草產業鏈的全面貫穿,實現煙草行業生產經營各個環節的高度自動化、信息化和智能化,基本建設成 “全面感知、全面覆蓋、全程控制、全面提升”的中國煙草物聯網。
4 基于需求驅動的發展建議
4.1 物聯網優先應用產業的選擇條件
物聯網優先應用的產業應該按照一定的條件進行選擇。煙草行業之所以可以率先打造一個相對完整的物聯網,其優勢在于:一是有完整的產業供應鏈。煙草行業整個產業鏈都集中在國家煙草專賣局的管理下,便于統一技術標準以及技術的推廣和應用。同時,由于技術應用于整個行業,研發和使用的單位成本將大大降低。二是有扎實的信息化基礎。全行業地面通信骨干網已建成并全網投入運行,國家煙草專賣局與各直屬單位及所屬卷煙廠、分公司、煙機廠和進出口公司之間有600多個節點之間的互聯互通,入網率達到100%;各直屬單位與所屬單位的聯網率達到96%。三是有閉環運作的特點。煙草行業采取行業內封閉式的運作模式,網絡模塊結構比較清晰,便于統一規劃。同時,煙草行業安全認證體系建設逐步完善,網絡與信息安全體系初步形成。
4.2 積極鼓勵產業鏈比較完整的行業先行試點
政府應采取“試點先行、各個擊破”的方式,對產業鏈比較完整的行業實行試點,實行優先發展戰略。試點的對象主要針對有條件的大型國有企業或以國有控股為主的行業,充分利用這些企業在產業鏈中的主導力量,對它們的物聯網進行優先開發應用。
4.3 加大對試點行業或企業的扶持力度
國家物聯網產業發展機構應當將技術、項目和資金向試點行業進行適度的傾斜,使各試點行業的物聯網體系具有完整性、統一性、先進性的特點。同時,要協調主要網絡運營商、軟件開發商組織好應用型技術的攻關。對試點行業的技術需求建立幫扶機制,為試點行業解決在實踐過程中面臨的技術問題。
4.4 整合各試點行業或企業的物聯網資源
建立數據庫,及時掌握各行業或企業物聯網發展的動態。發揮好國家“物聯網”標準工作組的作用,在試點行業或企業的物聯網技術研發和運用過程中確保技術標準全面統一,切實提升我國自主研發的技術標準的市場價值。
參考文獻:
[1]郝鳳霞戰略性新興產業的發展模式與市場驅動效應[J].重慶社會科學,2011(2)
[2]柳捷煙草行業物聯網建設初探[J].物流技術與應用,2011(2)