物聯(lián)網(wǎng)在拉動創(chuàng)新主體產(chǎn)業(yè)鏈條建設(shè)中的作用

河南省對外科技交流中心 朱蕾蕾

鄭州邁佳邁網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有限公司 任 燕

物聯(lián)網(wǎng)在拉動創(chuàng)新主體產(chǎn)業(yè)鏈條建設(shè)中的作用

河南省對外科技交流中心 朱蕾蕾

鄭州邁佳邁網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有限公司 任 燕

物聯(lián)網(wǎng)（the Internet of Things）被預(yù)言為繼互聯(lián)網(wǎng)之后全球信息產(chǎn)業(yè)的又一次科技與經(jīng)濟(jì)浪潮，受到各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的重視，美國、歐盟、日本等國和團(tuán)體甚至將其納入國家和區(qū)域信息化戰(zhàn)略。面對當(dāng)前的國際形勢，中國迫切需要著眼于國情，盡早謀劃未來，制定我國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，突破大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化瓶頸，深入到國民經(jīng)濟(jì)和社會生活的各個(gè)方面，切實(shí)解決關(guān)系國計(jì)民生的重大問題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將帶動我國相關(guān)領(lǐng)域科技水平的提升，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，增強(qiáng)我國的可持續(xù)發(fā)展能力和國際競爭力。置的數(shù)據(jù)處理及通信單元完成相關(guān)的處理與通信任務(wù)。無線傳感網(wǎng)按其功能可以分為5個(gè)層次，即基礎(chǔ)層（傳感器集合）、網(wǎng)絡(luò)層（通信網(wǎng)絡(luò)）、中間件層、數(shù)據(jù)處理和管理層以及應(yīng)用開發(fā)層。其中，基礎(chǔ)層以研究新型傳感器和傳感系統(tǒng)為核心，包括應(yīng)用新的傳感原理、使用新的材料以及采用新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，以降低能耗，提高傳感器的敏感性、選擇性、響應(yīng)速度、動態(tài)范圍、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性以及在惡劣環(huán)境條件下工作的能力。微電子機(jī)械加工（MEMS）技術(shù)的發(fā)展為傳感器的微型化提供了可能，微處理技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了傳感器的智能化，MEMS技術(shù)與射頻（RF）通信技術(shù)的融合促進(jìn)了無線傳感器及其網(wǎng)絡(luò)的誕生。傳統(tǒng)的傳感器正逐步實(shí)現(xiàn)微型化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化，正經(jīng)歷著一個(gè)從傳統(tǒng)傳感器（Dumb Sensor）→智能傳感器（Smart Sensor）→嵌入式Web傳感器（Embedded Web Sensor）的內(nèi)涵不斷豐富的發(fā)展過程。正是這種變化，擴(kuò)大了物聯(lián)網(wǎng)的普及程度，讓人們對物聯(lián)網(wǎng)的前景充滿期待。

不過，總體而言，全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還處于初級階段。從國際范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)知識產(chǎn)權(quán)的進(jìn)展來看，截至2008年年底，國外關(guān)于傳感網(wǎng)的專利為1 126件。從專利分布情況來看，在這1 126件專利中，基礎(chǔ)和核心專利分別只有15項(xiàng)和503項(xiàng)，分別占全部專利的1.3%和44.7%；而外圍專利達(dá)到608件，占全部專利54%。由此可見，基礎(chǔ)專利和核心專利所占比重較小，其基本狀況符合物聯(lián)網(wǎng)是新興的通信應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化還處于興起階段這一現(xiàn)狀。

一、揭開物聯(lián)網(wǎng)的神秘面紗

1999年，美國麻省理工學(xué)院首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念，所謂物聯(lián)網(wǎng)，是指把所有物品通過射頻識別（RFID）等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，從而實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理的網(wǎng)絡(luò)。國際電信聯(lián)盟（ITU）在2005年的年度報(bào)告中對這一概念的含義進(jìn)行了擴(kuò)展，報(bào)告指出，信息與通信技術(shù)的目標(biāo)已經(jīng)從任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連接任何人，發(fā)展到連接任何物品的階段，而萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)。在這份報(bào)告所提到的物聯(lián)網(wǎng)中，除RFID技術(shù)外，還有更多的新技術(shù)，如傳感器、納米、嵌入式芯片等技術(shù)被廣泛應(yīng)用。

近年來，全球主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)紛紛拋出與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的信息化戰(zhàn)略，冀望借助物聯(lián)網(wǎng)，尋求金融危機(jī)解決之道，刺激經(jīng)濟(jì)增長。2008年IBM向美國政府提出的“智慧地球”戰(zhàn)略，2009年歐盟的“物聯(lián)網(wǎng)行動計(jì)劃”，2009年日本的“i-Japan”計(jì)劃等，都是利用各種信息技術(shù)來突破互聯(lián)網(wǎng)的物理限制，以實(shí)現(xiàn)無處不在的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

由此可以看出，以上國家和地區(qū)信息化戰(zhàn)略的共同點(diǎn)是：融合各種信息技術(shù)，突破互聯(lián)網(wǎng)的限制，將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”；在網(wǎng)絡(luò)廣泛存在的基礎(chǔ)上，將信息技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，從而影響到國民經(jīng)濟(jì)和社會生活的方方面面?？梢灶A(yù)見，未來信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將由信息網(wǎng)絡(luò)向全面感知和智能應(yīng)用2個(gè)方向拓展、延伸和突破。

二、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于起步階段

其實(shí)，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)質(zhì)上就是在諸多行業(yè)和領(lǐng)域已有應(yīng)用的無線傳感網(wǎng)（Wireless Sensor Networks，縮寫為WSN）。無線傳感網(wǎng)是指隨機(jī)分布的集成傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的微小節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。無線傳感網(wǎng)通過節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置的不同傳感器檢測出被測環(huán)境的溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動物體的速度和方向等信息，并通過內(nèi)

三、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拉長了我國創(chuàng)新主體的產(chǎn)業(yè)鏈條

我國在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方面起步較早，技術(shù)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)與國際基本同步。國家自然科學(xué)基金、“863”、“973”等國家基金與發(fā)展計(jì)劃都對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)給予了較多的支持；《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》在重大專項(xiàng)、優(yōu)先主題、前沿技術(shù)3個(gè)層面均列入了傳感網(wǎng)的內(nèi)容；正在實(shí)施的國家重大科技專項(xiàng)也將無線傳感網(wǎng)作為主要方向之一，對若干關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域與重要應(yīng)用領(lǐng)域給予支持。國內(nèi)先后有近百個(gè)單位開展了傳感研究和應(yīng)用，建立了中科院上海微系統(tǒng)所、北京大學(xué)研發(fā)和生產(chǎn)基地，取得了一定的成果。國內(nèi)部分地區(qū)已采取相關(guān)措施著力推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如2008年成立的中國無線傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟以及浙江嘉興制定的“3.3公頃研發(fā)中心+33公頃推廣中心+ 200公頃產(chǎn)業(yè)園”產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等。

1999年至今，經(jīng)歷10多年的研究積累，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開始起步，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)發(fā)展以及市場培育多角度都印證了這一點(diǎn)。在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上，國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究組已經(jīng)成立，并逐步轉(zhuǎn)向工作組狀態(tài)，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究正從框架性協(xié)議向?qū)嶋H內(nèi)容進(jìn)發(fā)。在企業(yè)發(fā)展上，目前國內(nèi)以中小型企業(yè)居多，小、雜、散，核心技術(shù)缺乏，缺少物聯(lián)網(wǎng)的龍頭企業(yè)。但也有一些大型企業(yè)開始關(guān)注并尋找進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的抓手。在市場培育上，用戶對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還很陌生，需要聯(lián)盟以及行業(yè)組織的引導(dǎo)。可以說，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)入領(lǐng)域、適當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)是企業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。作為全球網(wǎng)民數(shù)量第1的互聯(lián)網(wǎng)大國，物聯(lián)網(wǎng)已被正式列為中國國家重點(diǎn)發(fā)展的5大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，中國未來將圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，在政策市場、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)應(yīng)用等方面重點(diǎn)突破，打造全球產(chǎn)業(yè)高地。

為了搶抓物聯(lián)網(wǎng)未來的超級市場，北京、上海、江蘇、四川等省市近期已紛紛推出物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃方案，各地圍繞物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)園也紛紛建立。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長，涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將有力帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，引領(lǐng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略性調(diào)整，引發(fā)社會生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的深度變革。國內(nèi)知名研究機(jī)構(gòu)賽迪顧問預(yù)測，到2015年，中國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模將達(dá)到7500億元，年復(fù)合增長率超過30%，市場前景將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等市場。

四、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的愿景

實(shí)際上，很多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已悄然地出現(xiàn)在我們身邊，滲透到我們生活的方方面面，改變了我們的生產(chǎn)生活方式，讓一切變得更智能、更便捷、更安全。如，在安防方面，通過在有安防需要的地點(diǎn)布置無線視頻監(jiān)控設(shè)備，將視頻、圖像等格式的信息回傳到視頻監(jiān)控平臺，可實(shí)時(shí)監(jiān)控異常狀況。同時(shí)，也可輔助以傳感器探頭、攝像頭分析軟件等技術(shù)實(shí)現(xiàn)水、火、頂板、瓦斯等重大危險(xiǎn)源的識別與監(jiān)測。再如，在線汽車，它就是以汽車為載體，集成無線通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫挖掘等技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛遠(yuǎn)程診斷、救援、定位、綜合導(dǎo)航、新聞、餐飲、音樂、電子圖書和游戲等的增值信息服務(wù)。

今后，食品安全也將是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中，可以通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控，除可以覆蓋農(nóng)業(yè)大棚外，還可在畜牧養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、倉儲環(huán)境監(jiān)測等場景中應(yīng)用。另外，通過多種傳感器可以實(shí)現(xiàn)食品信息的收集與傳遞，對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)都可以進(jìn)行控制，并且食品可以溯源。如通過在商品包裝中嵌入RFID電子標(biāo)簽，將商品的生產(chǎn)、流通環(huán)節(jié)產(chǎn)生的各類信息存儲于后臺服務(wù)器，用戶只需刷卡用手機(jī)讀取RFID電子標(biāo)中的ID號碼，即可判斷商品的真?zhèn)尾⑦M(jìn)行相關(guān)信息的溯源。

或許很快，我們熟悉的生活方式就會有很大的改變，電表、水表的數(shù)據(jù)會自動上傳到水電公司，冰箱可以根據(jù)存放的物品自行調(diào)節(jié)溫度，汽車在司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)會自動報(bào)警，甚至在下雨的時(shí)候家里的窗戶會自己關(guān)上……這一切，用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)。

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