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物聯網步入規模發展階段 是產業升級重要驅動力

點擊率:0    更新時間:2018-04-08 11:03:59

      物聯網是我國戰略性新興產業的重要組成部分,引領了繼計算機、互聯網和移動通信之后的新一輪信息技術革命,是未來科技競爭的制高點和產業升級的重要驅動力,是加速推進工業化、信息化融合的催化劑。物聯網不僅和國民經濟建設、社會發展息息相關,對提高人民生活質量和水平也密不可分,是我國創新驅動發展戰略的重要體現。黨的十八大繪制了全面建成小康社會和建設美麗中國的宏偉藍圖,特別是隨著國家工業化、信息化、城鎮化和農業現代化建設步伐的加快,物聯網面臨著難得的發展機遇。2013年,國務院發布了《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》,為我國物聯網發展指明了方向。2015年,政府工作報告中指出,“要推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合,促進電子商務、工業互聯網和互聯網金融健康發展”。經過幾年的技術和市場培育,加之我國在物聯網領域的自主創新能力不斷增強,物聯網逐漸步入規模發展階段。

 

  一、物聯網發展環境不斷優化,持續發展動力強勁

  近年來,全球經濟下行壓力加大,國際經濟的不景氣不斷刺激物聯網的孕育發展。2014年,在美、日、歐等國家和地區發展戰略的支持下,發達國家加快推進物聯網核心技術研發和應用,物聯網產業體系已基本涵蓋從基礎材料生產、芯片制造、元器件生產、終端設備制造到系統集成再到網絡運營和應用服務等各環節。傳感技術、無線通信技術以及系統集成和處理技術快速發展;谷歌眼鏡、三星智能手表、索尼智能手環等智能穿戴產品不斷發展創新;物流倉儲、身份識別、移動支付等方面的應用快速拓展;阿姆斯特丹、維也納、巴塞羅那等地的智慧城市建設日益推進。物聯網的快速發展正在帶動生產方式向智能化方向轉變,加速重構產業組織方式,并成為全球各大跨國公司爭相布局發展的重要領域。

  國內政策環境逐步完善,經濟步入新常態發展期,助力物聯網持續健康發展。中央政府在“調結構、穩增長、促改革、惠民生”的經濟方針引領下,出臺了一系列推動我國物聯網發展的規劃、政策及相關專項扶持資金,這些政策的出臺和逐步落實,為我國物聯網持續發展營造了良好的政策環境。2013年2月,國務院頒布了《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》,2014年全國物聯網工作電視電話會議的召開為下一步物聯網工作指明了方向。目前,已有20余個省、市出臺了物聯網專項規劃、行動方案和發展意見,從土地使用、基礎設施配套、資金融通、稅收優惠、核心技術和應用領域等多個方面為物聯網發展提供政策支持。除制定產業規劃、出臺扶持政策措施外,各地積極推動物聯網產業聯盟和產業園區發展,以形成地方物聯網產業發展的凝聚力,提升產業核心競爭力。此外,我國投融資環境也在逐步完善和健全,各種產業基金、天使基金等蓬勃發展,為物聯網發展提供了更廣泛的支持;同時,我國擁有健全的農業、工業和服務業體系,物聯網發展市場空間廣泛,用戶需求和消費升級都將對物聯網發展提出更高的要求。

  二、產業規??焖僭鲩L,產業鏈各環節競爭力增強

  當前我國已經基本形成健全的物聯網產業體系,主要包括物聯網感知制造業、物聯網通信業和物聯網服務業。2014年,物聯網產業規模超過8000億元,年復合增長率超過28%。其中,物聯網感知制造業發展迅速,特別是傳感器產業和無線射頻識別(RFID)產業已經形成了一定的發展規模,傳感器市場規模接近1000億元,RFID產業規模超過300億元;物聯網通信業保持了較快發展勢頭,特別是機器到機器(M2M)網絡服務方面已經達到了很大的市場規模,終端數量超過6000萬;嵌入式系統、軟件與集成服務等產業也有較大規模,與物聯網相關的服務已經起步。

  我國物聯網產業已經形成了包含芯片和元器件廠商、設備商、軟件商、系統集成商、電信運營商、物聯網服務商等環節的完整產業鏈。芯片和元器件廠商為中下游設備商和系統集成商提供技術標準、規范,并提供芯片級或元器件級的技術解決方案與產品;設備商提供電子標簽、讀寫器、智能卡等設備;軟件商開發面向物聯網應用的中間件和軟件系統,實現現實世界與計算機界面的信息交互與數據處理;系統集成商選取相應的芯片和技術解決方案、選擇適合的設備產品,將硬件、軟件集成為面對某個或多個應用領域、應用需求的整套解決方案提供給用戶;電信運營商主要包括中國移動、中國聯通和中國電信三大運營商,為物聯網提供數據傳輸服務。在各個產業鏈環節的子領域,成長起來一批具有一定競爭力的企業,如新大陸、遠望谷、大唐電信、西安優勢、佳信捷等。

  三、企業規模和能力快速提升,物聯網運營和服務企業巨頭將逐漸形成

  企業規模和能力逐步壯大提升。我國物聯網企業主要有兩大來源,一類是由IT企業轉型而來,另一類為從事物聯網研發的企業。在當前我國物聯網的發展中,中小企業發揮的作用很大。目前我國中小企業創造的最終產品和服務,占GDP比重超過50%,實現利稅占稅收總額的40%。同時,中小企業提供了大約75%的城鎮就業機會,完成了我國65%的發明專利和80%以上的新產品。具體到物聯網的發展也不例外,中小企業在物聯網發展中發揮著重大作用,也蘊藏著巨大的潛力。未來,企業規模將逐漸發展壯大,大型的龍頭骨干企業會隨著產業的逐漸發展而慢慢形成,成為產業鏈的主導力量;企業能力將逐步提升,包括創新能力、系統集成應用能力等。隨著商業模式的逐漸成熟,應用規模將逐步擴大,成本制約的瓶頸取得突破,物聯網將迎來大發展時期。在產業發展的先導應用階段,主要靠政府等外力推動產業發展,待商業模式逐漸成熟、內生動力成為主要動力的時候,企業將走向一個自然的良性發展道路,大企業的不斷發展壯大將促進物聯網進一步快速發展。

  隨著物聯網市場規模的持續擴大,一批以物聯網業務為主的大型企業也將浮出水面。首先,在M2M領域將出現規模龐大的物聯網企業。借助于良好的基礎設施和運營經驗,電信運營商可以將人與人的移動通信以非常低的成本擴展至M2M通信領域,并且可以保證良好的服務。中國移動、中國電信等主要移動運營商已經在積極布局,并推出了M2M業務。其中,中國移動組建了中國移動物聯網有限公司,專門負責全國的物聯網業務。其次,在系統集成領域將形成物聯網企業巨頭。隨著物聯網系統規模越來越大,系統集成的難度和要求將越來越高,從事這一行業的資質要求將更加嚴格,這將為原先在信息系統集成和服務以及解決方案提供領域具有豐富經驗的企業提供前所未有的機會,類似大唐、華為這樣的企業將可能成長為新領域的產業巨頭。

  我國物聯網產業已初步形成環渤海、長三角、泛珠三角以及中西部地區四大區域集聚發展的空間格局。其中,環渤海地區是我國物聯網產業重要的研發、設計、設備制造及系統集成基地,技術研發實力強勁;長三角地區是我國物聯網技術和應用的起源地,產業規模較大并且聚焦于產業鏈高端環節,在芯片制造、傳感器制造以及應用示范等方面形成區域中心;泛珠三角地區依托電子產品生產基礎,具有物聯網產業規?;l展的巨大潛力,目前已經在傳感器生產和應用示范等方面顯現出優勢;中西部地區依托RFID、芯片設計、傳感器、自動控制、網絡通信與處理、軟件及信息服務等領域較好的產業基礎,已形成區域產業發展特色。

  重點城市發展迅速,物聯網向四大區域的核心城市聚集。北京、上海、無錫、杭州、深圳、重慶、成都和西安等地區擁有良好的電子信息產業基礎,具有物聯網發展的先發優勢;國家在無錫、重慶和杭州設立三個國家級物聯網產業發展示范基地,給予政策支持,北京、上海、深圳、成都等地方政府也設立物聯網產業基地,為產業發展提供軟硬件基礎設施,吸引企業進駐;中關村物聯網產業聯盟、無錫中國傳感網技術產業聯盟、上海RFID產業技術聯盟、重慶物聯網產業發展聯盟等通過連接產業鏈的上中下游企業,促進了聯盟所在城市產業資源的共享,優化了產業配置。截至2014年底,北京中關村聚集了1500多家物聯網企業,無錫國家傳感網創新示范區聚集了近700家物聯網企業,重慶南岸區國家新型工業化產業示范基地(電子信息·物聯網)有近200家物聯網企業,杭州高新區(濱江)電子信息(物聯網)產業示范基地聚集了150家物聯網企業。

  產業園區作為產業集群的主要載體和組成部分,其經濟效應引起越來越多的關注。自從2009年無錫國家傳感網創新示范區設立以來,物聯網產業園如雨后春筍般冒出,各地紛紛設立物聯網產業園。當前我國有國家級物聯網產業基地3個,分別為無錫國家傳感網創新示范區、重慶南岸區國家新型工業化產業示范基地(電子信息·物聯網)和杭州高新區(濱江)電子信息(物聯網)產業示范基地。省級物聯網產業園區主要有廣東省物聯網應用產業基地,上海嘉定、浦東物聯網產業基地,深圳物聯網應用示范產業園,成都(雙流)物聯網產業園區等。

  五、技術研發水平提升,關鍵技術有所突破

  我國在芯片、通信協議、網絡管理、協同處理、智能計算等領域已取得許多科研成果,研制出全球首顆二維碼解碼芯片,研發了具有國際先進水平的光纖傳感器。超高頻和微波RFID、嵌入式芯片、無線傳感器網絡等技術和產品具有自主研發能力。

  感知技術領域。近年來,我國物聯網感知技術領域取得多項技術突破。在超高頻RFID芯片領域,研發出符合中國自主標準的超高頻與微波RFID芯片;在讀寫機具領域,研發出基于軍用標準的2.45GHz有源RFID讀寫器、基于0.13微米標準CMOS工藝的超低功耗新型超高頻RFID標簽芯片、ETC5.8GHz全集成射頻芯片等。在傳感器技術方面,我國企業基本掌握了中低端傳感器研發的技術,并逐漸向高端領域發展,研發出了應用于物聯網的智能MEMS傳感器,研制成功智能傳感器及節點技術、面向物聯網重大機械裝備與工程結構健康監測應用的光纖傳感技術等。在北斗導航芯片和終端領域,和芯星通、華力創通、東方聯星、北斗天匯、合眾思壯、西安華訊微電子等一批企業的產品已經進入市場。

  傳輸技術領域。近距離無線通信方面,藍牙(Bluetooth)、紅外數據傳輸(IrDA)、無線局域網802.11(Wi-Fi)IEEE802.15.4等技術幾乎全由國外提出,芯片也以國外產品為主。近年來,我國的近距離無線通信芯片技術也有一定的進展,研制成功了低功耗感知節點核心芯片及系統,以及基于軟件無線電技術的超低功耗、多模傳感網網絡節點芯片。無線傳感器網絡方面,我國與發達國家幾乎同時起步,目前已形成一批在傳感器網絡和節點技術領域具有一定水平的科研院所和企業。在無線傳感器網絡領域,研制成功了面向醫療物聯網應用的RFID與傳感器節點及其組網共性關鍵技術、基于電力物聯網的智能傳感器及網絡傳輸技術等。在傳感器節點領域,研制成功自供電的水環境監測物聯網無線傳感節點關鍵技術、基于Zigbee的數字一體化壓力傳感器節點技術等。

  處理技術領域。在海量數據存儲方面,國內研究和發展起步雖然較晚,但近年來進步迅速,研制成功了面向物聯網的海量智能存儲系統、物聯網海量數據存儲服務平臺、高性能云存儲物理單元設計技術等。在海量數據處理領域,我國的相關技術產業化步伐不斷加快,研制成功高效的物聯網數據基礎處理算法、基于云環境的海量物聯網數據存儲與處理系統等。在應用中間件和網關領域,研制成功了物聯網應用中間件開放架構、基于IPv6的傳感網關設備等。

  六、應用示范蓬勃發展,典型應用取得顯著成效

  目前我國物聯網應用整體處于起步階段,基于RFID和M2M的應用發展相對較快。中高頻RFID技術和產品較為成熟,在電子票證、交通卡、交通管理、出入管理等領域已經形成了一定的規模性應用,超高頻和微波RFID也在多個領域開始應用。我國三大電信運營商積極開拓M2M應用市場,交通、電力和安防成為最大的應用領域。傳感器網絡應用相對滯后,規?;袌鲇写嘤?,目前以試點試驗為主。

  物聯網應用領域和規模范圍不斷擴大,交通、物流、環保、醫療保健、安防、電網等領域應用的市場規模已達數百億元。民爆、煤炭、大型裝備等工業行業應用水平大幅提升,促進了生產制造的數字化、網絡化和智能化,三一重工的物聯網智能車間實現了涵蓋供應商送貨、零件制造、整機裝配、售后服務等全生命周期的智能化管理,年增加產量超過2000臺,每年同比產值新增60億元以上。物聯網在社會管理和民生服務領域的應用逐步深化,如浙江省智慧能源監測中心,已實現全省2441家以上企業的用電數據實時監測,形成了覆蓋全省的工業節能監控平臺;居民電動自行車物聯網防盜系統自2013年在無錫推廣以來,電動車被盜發案率顯著下降,破案率達100%,項目已在全國16個省市、60萬輛電動自行車上推廣應用。

  現階段我國物聯網應用以政府推動為主,但各地對于物聯網應用模式的創新實踐活躍。目前物聯網應用已經有以下經典模式:一是差額補貼模式。物聯網企業提供基于物聯網技術的樓宇能耗監測應用解決方案,免費部署應用,樓宇每年節省下來的能源費用的一部分歸該企業所有。這種模式適合于中小企業的創新應用。二是第三方廣告運營模式。物聯網方案集成商和客戶聯合第三方,由第三方負責應用方案的投資,物聯網方案集成商負責運營服務,但應用方案所涉及的廣告經營權則歸第三方所有,第三方能通過廣告收入收回投資成本并實現贏利,客戶不承擔或承擔少量成本和費用。三是運營商的應用創新。如某移動公司的“宜居通”業務可實現對家用電器、安防信息的遠程更新與操作,已在全國初步實現規模商用,目前采取包月的收費模式。


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