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國內外物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢全面綜述

2011-07-07 來源:中國物聯(lián)網 字號:
2009年8月和12月,溫家寶總理分別在無錫和北京發(fā)表重要講話,重點強調要大力發(fā)展傳感網技術,努力突破物聯(lián)網核心技術,建立"感知中國"中心。2010年《政府工作報告》中,溫總理再次指出:將"加快物聯(lián)網的研發(fā)應用"明確納入重點產業(yè)振興計劃。這代表著中國傳感網、物聯(lián)網的“感知中國”已成為國家的信息產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

  物聯(lián)網概述

  1.物聯(lián)網的定義與概念提出

  所謂"物聯(lián)網",是指通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。

  通俗地解釋,物聯(lián)網就是"物物相連的互聯(lián)網"。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網的核心和基礎仍然是互聯(lián)網,是在互聯(lián)網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。

  物聯(lián)網的概念是美國Auto-ID實驗室在1999年首次提出的,2005年國際電信聯(lián)盟在信息社會世界峰會上發(fā)布《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》,正式提出"物聯(lián)網概念",激情豪邁地指出"物聯(lián)網時代即將到來"。

  2.物聯(lián)網的本質和關鍵技術

  物聯(lián)網的本質概括起來主要體現(xiàn)在三個方面:一是互聯(lián)網特征,即對需要聯(lián)網的物一定要能夠實現(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網絡;二是識別與通信特征,即納入物聯(lián)網的"物"一定要具備自動識別與物物通信(MachinetoMachine,M2M)的功能;三是智能化特征,即網絡系統(tǒng)應具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。

  物聯(lián)網產業(yè)鏈可以細分為感知、處理和信息傳送三個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)的關鍵技術分別為傳感技術、智能信息處理技術和網絡傳輸技術。傳感技術通過多種傳感器、RFID、二維碼、GPS定位、地理信息識別系統(tǒng)和多媒體信息等多媒體采集技術,實現(xiàn)對外部世界的感知和識別;智能信息處理技術通過應用中間件提供跨行業(yè)、跨系統(tǒng)的信息協(xié)同及共享和互通功能,包括數(shù)據(jù)存儲、并行計算、數(shù)據(jù)挖掘、平臺服務和信息呈現(xiàn)等;網絡傳輸技術通過廣泛的互聯(lián)功能,實現(xiàn)對信息的高可靠性、高安全性傳送,包括各種有線和無線傳輸技術、交換技術、組網技術和網關技術等。

  國外物聯(lián)網產業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

  據(jù)統(tǒng)計,物聯(lián)網現(xiàn)階段的主要形式M2M在2009年全球運營商的業(yè)務收入約為15億美元。而從全球市場的數(shù)據(jù)分析,預計到2010年M2M市場規(guī)模將達到2234億美元。美國市場研究公司Forrester預測,到2020年,世界上"物物互連"的業(yè)務,跟人與人通信的業(yè)務相比,將達到30比1,僅僅是在智能電網和機場防入侵系統(tǒng)方面的市場就有上千億美元。因此"物聯(lián)網"被稱為是下一個萬億美元級的信息技術產業(yè)。

  1.產業(yè)現(xiàn)狀

  目前國際物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

  (1)各國齊頭并進,相繼推出區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃

  當前,世界各國的物聯(lián)網基本都處于技術研究與試驗階段:美、日、韓、歐盟等都正投入巨資深入研究探索物聯(lián)網,并啟動了以物聯(lián)網為基礎的"智慧地球"、"U-Japan"、"U-Korea"、"物聯(lián)網行動計劃"等國家性區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃。

  2009年1月,在美國總統(tǒng)奧巴馬與美國工商領袖的"圓桌會議"上,IBM公司CEO提出"智慧地球"的概念,即把傳感器放到電網、鐵路、橋梁和公路等物體中,能量極其強大的計算機群,能夠對整個網絡內部人員和物體實施管理和控制。這樣,人類可以更加精確地利用動態(tài)實施的方式管理生產活動和生活方式,達到"智慧"狀態(tài)。

  2009年5月7、8日,歐洲各國的官員、企業(yè)領袖和科學家在布魯塞爾就物聯(lián)網進行專題討論,并作為振興歐洲經濟的思路。歐盟委員會信息社會與媒體中心主任魯?shù)婪颉な┨芈~爾說:"物聯(lián)網及其技術是我們的未來"。2009年6月歐盟發(fā)布了新時期下物聯(lián)網的行動計劃。

  日本和韓國分別提出了"U-Japan""U-Korea"的計劃和構想。"U"來自拉丁文"Ubiquitous"意為"無所不在"。日本將物聯(lián)網列為國家重點戰(zhàn)略之一;韓國出臺了《基于IP的傳感器網基礎設施構建基本規(guī)劃》,將物聯(lián)網確定為新增長動力。

  (2)基礎性關鍵技術RFID,成為市場最為關注技術

  2008年全球RFID市場規(guī)模已從2007年的49.3億美元上升到52.9億美元,這個數(shù)字覆蓋了RFID市場的方方面面,包括標簽、閱讀器、其他基礎設施、軟件和服務等。RFID卡和卡相關基礎設施將占市場的57.3%,達30.3億美元。來自金融、安防行業(yè)的應用將推動RFID卡類市場的增長。2010年以來,由于經濟形勢的好轉和物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展等利好因素推動,全球RFID市場也持續(xù)升溫,并呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢,預計2012年,市場規(guī)模將達到200多億美元。與此同時,RFID的應用領域越來越多,人們對RFID產業(yè)發(fā)展的期待也越來越高。目前RFID技術正處于迅速成熟的時期,許多國家都將RFID作為一項重要產業(yè)予以積極推動。

  (3)各組織紛紛研究制定相關技術標準,競爭日益激烈

  ISO/IEC(國際標準化組織及國際電工委員會)在傳感器網絡、ITU-T(國際電信聯(lián)盟遠程通信標準化組)在泛在網絡、ETSI(歐洲電信標準化協(xié)會)在物聯(lián)網、IEEE(美國電氣和電子工程師協(xié)會)在近距離無線、IETF(互聯(lián)網工程任務組)在IPv6(下一版本的互聯(lián)網協(xié)議)的應用、3GPP(第三代合作伙伴計劃)在M2M(機器與機器)等方面紛紛啟動了相關標準研究工作,競爭日益激烈。

  2.發(fā)展趨勢

  在當前物聯(lián)網發(fā)展進程中,技術趨勢呈現(xiàn)出融合化、嵌入化、可信化和智能化的特征,管理應用趨勢呈現(xiàn)出標準化、服務化、開放化和工程化的特征。

  (1)應用大規(guī)模普及,即將成為下一個萬億級產業(yè)

  物聯(lián)網產業(yè)具有產業(yè)鏈長、涉及多個產業(yè)群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè),在其發(fā)展的同時還將帶動傳感器、微電子、視頻識別等一系列產業(yè)的同步發(fā)展,帶來巨大的產業(yè)集群生產效益。6月22日在上海開幕的2010中國國際物聯(lián)網大會指出,物聯(lián)網將成為全球信息通信行業(yè)的萬億美元級新興產業(yè)。到2020年之前,全球接入物聯(lián)網的終端將達到500億個。

  亞里士多德曾說過"給我一個支點我可以撬起地球",而今隨著技術的發(fā)展,這句豪言完全可以與時俱進地改為"給我一個物聯(lián)網我可以感知地球"。

  (2)歐美市場將引領全球RFID產業(yè)發(fā)展

  2010年以來,隨著經濟形勢的好轉和物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展等利好因素推動,全球RFID市場也持續(xù)升溫,并呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢,預計2012年,市場規(guī)模將達到212億美元。其中,歐美市場領先全球,是當前主要的區(qū)域市場。

  從垂直市場發(fā)展來看:飛利浦、西門子等半導體廠商基本壟斷了RFID芯片市場;IBM、HP、微軟等國際巨頭搶占了RFID中間件、系統(tǒng)集成研究的有利位置;Alien、Intermec、Symbol等公司則提供RFID標簽、讀寫器等產品及設備。

  從技術標準制定來看:目前,國際上基本形成了RFID五大標準組織,分別代表了國際上不同團體或者國家的利益。

  從具體應用推廣來看:歐美地區(qū)技術應用較成熟。美國的RFID應用已經從軍事應用為主,向交通、車輛管理、身份識別和倉儲管理等領域延伸;歐洲地區(qū)德國、英國、法國和荷蘭等RFID產業(yè)發(fā)展領先國家在交通、身份識別、物資跟蹤等領域也有了比較廣泛的應用。

  國內物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

  1.總體情況

  我國在物聯(lián)網領域的布局較早,中科院10年前就啟動了傳感網研究,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所、南京航空航天大學、西北工業(yè)大學等科研單位,目前正加緊研發(fā)"物聯(lián)網"技術。2009年10月,中國研發(fā)出首顆物聯(lián)網核心芯片"唐芯一號"。2009年11月7日,總投資超過2.76億元的11個物聯(lián)網項目在無錫成功簽約,項目研發(fā)領域覆蓋傳感網智能技術研發(fā)、傳感網絡應用研究、傳感網絡系統(tǒng)集成等物聯(lián)網產業(yè)多個前沿領域。2010年工信部和發(fā)改委出臺了系列政策支持物聯(lián)網產業(yè)化發(fā)展,到2020年之前我國已經規(guī)劃了3.86萬億元的資金用于物聯(lián)網產業(yè)化的發(fā)展。

  在國家重大科技專項、國家自然科學基金和"863"計劃的支持下,國內新一代寬帶無線通信、高性能計算與大規(guī)模并行處理技術、光子和微電子器件與集成系統(tǒng)技術、傳感網技術、物聯(lián)網體系架構及其演進技術等研究與開發(fā)取得重大進展,先后建立了傳感技術國家重點實驗室、傳感器網絡實驗室和傳感器產業(yè)基地等一批專業(yè)研究機構和產業(yè)化基地,開展了一批具有示范意義的重大應用項目。目前,北京、上海、江蘇、浙江、無錫和深圳等地都在開展物聯(lián)網發(fā)展戰(zhàn)略研究,制定物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展規(guī)劃,出臺扶持產業(yè)發(fā)展的相關優(yōu)惠政策。從全國來看,物聯(lián)網產業(yè)正在逐步成為各地戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的重要領域。

  2.發(fā)展優(yōu)勢

  (1)技術優(yōu)勢

  在物聯(lián)網這個全新產業(yè)中,我國的技術研發(fā)水平處于世界前列,具有重大的影響力。中科院早在1999年就啟動了傳感網研究,該院組成了2000多人的團隊,先后投入數(shù)億元,在無線智能傳感器網絡通信技術、微型傳感器、傳感器終端機和移動基站等方面取得重大進展,目前已擁有從材料、技術、器件和系統(tǒng)到網絡的完整產業(yè)鏈。在世界物聯(lián)網領域,中國與德國、美國、韓國一起,成為國際標準制定的主導國之一,其影響力舉足輕重。

  此外,我國還在通信、網絡等領域申請了大量具有自主知識產權的技術專利。這些技術方面的積累,為我國物聯(lián)網技術在未來取得長足地發(fā)展奠定了堅實的軟實力基礎。

  (2)政策優(yōu)勢

  我國政府對物聯(lián)網發(fā)展的重視程度是有目共睹的。2006年我國制訂了信息化發(fā)展戰(zhàn)略,2007年十七大提出工業(yè)化和信息化融合發(fā)展的構想,2009年"感知中國"的新興命題又迅速地進入了國家政策的議事日程,2010年《政府工作報告》,正式將"加快物聯(lián)網的研發(fā)應用"納入重點產業(yè)振興計劃,一些城市和地區(qū)也相繼提出了物聯(lián)網發(fā)展的規(guī)劃和設想。

  可以毫不夸張地說,在短短幾年內,物聯(lián)網在我國政府的大力支持下,已經由一個單純的科學術語變成了活生生的產業(yè)現(xiàn)實。2009年9月,我國傳感網標準工作組成立,隨后又在上海的浦東國際機場和世博園區(qū)建造了世界上最大的物聯(lián)網技術系統(tǒng)。此外,在北京、無錫和杭州等城市,在當?shù)卣闹С窒拢灿幸淮笈茖W家和專業(yè)人士從事中國物聯(lián)網的研究和開發(fā)。可以說,國家宏觀政策的支持與引導是我國物聯(lián)網發(fā)展不可或缺的政策優(yōu)勢。

  (3)市場優(yōu)勢

  中國近年來互聯(lián)網產業(yè)迅速發(fā)展,網民數(shù)量全球第一,在未來物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展中具備良好基礎。物聯(lián)網將所有物品連接到互聯(lián)網,達到遠程控制的目的,實現(xiàn)人和物或物和物之間的信息交換。當前物聯(lián)網行業(yè)的應用需求和領域非常廣泛,潛在市場規(guī)模巨大。物聯(lián)網產業(yè)在發(fā)展的同時還將帶動傳感器、微電子、視頻識別系統(tǒng)一系列產業(yè)的同步發(fā)展,帶來巨大的產業(yè)集群效益。

  3.瓶頸

  我國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,喜憂參半。物聯(lián)網行業(yè)應用需求廣泛,潛在市場規(guī)模巨大,政府各部門對發(fā)展物聯(lián)網產業(yè)態(tài)度積極,是產業(yè)發(fā)展的"喜";但"憂"的一面則主要表現(xiàn)在物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展初期階段,存在諸多產業(yè)發(fā)展約束因素。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

  (1)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃

  雖然我國各地政府機構正在積極地開展物聯(lián)網相關產業(yè)發(fā)展工作,成立了有關園區(qū)、產業(yè)聯(lián)盟,但是全國范圍內尚未進行統(tǒng)籌規(guī)劃,各部門之間、地區(qū)之間、行業(yè)之間的分割情況較為普遍,缺乏頂層設計,資源共享不足,加上規(guī)劃意識與協(xié)調機制的薄弱,凸現(xiàn)出難以形成產業(yè)規(guī)劃、研究成本過高、資源利用率過低、無序重復建設現(xiàn)象嚴重的態(tài)勢。

  (2)核心技術缺位

  縱觀我國物聯(lián)網的技術創(chuàng)新,相當一部分是在原有信息化技術基礎上的深化和發(fā)展,通過增加新功能,使之具備物聯(lián)網特性。但這并不是從無到有的原生態(tài)創(chuàng)新,所以也很難形成核心技術,導致大量采用國外技術,在專利方面受制于人,在信息安全方面沒有保障,更導致物聯(lián)網數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的傳感器、電子標簽的成本過高拖累整個物聯(lián)網行業(yè)的發(fā)展。

  (3)規(guī)模化應用不足,產業(yè)鏈不完善

  我國物聯(lián)網發(fā)展雖然有了一些基礎應用,但目前國內"以物為互聯(lián)"的應用需求還是低層次的。所以,難以激發(fā)產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的參與和投入的熱情,規(guī)模化行業(yè)應用的不足成為制約物聯(lián)網產業(yè)的形成、核心關鍵技術的突破和標準化的重大瓶頸。另外,目前我國物聯(lián)網產業(yè)下游的通信運營商(三大運營商)和中游的系統(tǒng)設備商都已是世界級水平,但是其他環(huán)節(jié)相對欠缺,初期成本居高不下,產業(yè)鏈的不完善一定程度上制約了物聯(lián)網產業(yè)健康有序發(fā)展。來源中國物聯(lián)網)
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