物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)中國(guó)家庭的技術(shù)條件分析

摘 要：文章通過(guò)對(duì)2013年中國(guó)各省的截面數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)江蘇、廣東、北京、上海、天津、浙江、山東等省市家庭，具有良好的存量信息技術(shù)條件；物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)河南、湖南、重慶等省市家庭，具有良好的增量信息技術(shù)條件；即物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)貴州、云南、西藏、陜西、新疆等省區(qū)家庭，則缺乏本地信息技術(shù)條件，主要靠接受發(fā)達(dá)省份的技術(shù)輻射。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；中國(guó)家庭；存量技術(shù)條件；增量技術(shù)條件

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）11-00-04

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)中國(guó)家庭的加速器。明確中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀，對(duì)于科學(xué)把握物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)中國(guó)家庭的時(shí)機(jī)，快速啟動(dòng)家庭物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，打開家庭物聯(lián)網(wǎng)“萬(wàn)億級(jí)”應(yīng)用寶藏，具有重要意義。

1 總體技術(shù)水平

同美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比，中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起步并不晚。1999年，中科院就啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究，但由于種種原因，前期發(fā)展較慢。2009年8月，溫家寶考察中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心后，中央對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高度重視，并把物聯(lián)網(wǎng)寫進(jìn)“十二五”發(fā)展規(guī)劃和七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中。目前，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要突破的關(guān)鍵技術(shù)主要分布在感知層、傳輸層和應(yīng)用層，關(guān)鍵技術(shù)有RFID 技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能嵌入式技術(shù)和納米技術(shù)等[1]。

在感知技術(shù)方面，中國(guó)與德國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)一起，成為國(guó)際傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國(guó)之一，研發(fā)水平處于世界前列。2009年，中國(guó)第一顆物聯(lián)網(wǎng)芯片——“唐芯一號(hào)”研制成功，“唐芯一號(hào)”是一顆超低功耗射頻可編程片上系統(tǒng)（PsoC），可以滿足各種條件下無(wú)線傳感網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、有源RFID等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特殊需要。物聯(lián)網(wǎng)芯片技術(shù)的攻克，解決了感知信息儲(chǔ)存難的問(wèn)題。

在傳輸技術(shù)方面，中國(guó)中科院已經(jīng)在無(wú)線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機(jī)、移動(dòng)機(jī)站等方面取得重大進(jìn)展，已經(jīng)擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈[2]。但在整個(gè)RFID產(chǎn)業(yè)鏈上，核心芯片研發(fā)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)仍然被國(guó)外企業(yè)所控制。

在應(yīng)用技術(shù)方面，運(yùn)營(yíng)商起主導(dǎo)作用。中國(guó)移動(dòng)公司目前有電梯衛(wèi)士、地質(zhì)災(zāi)害防治系統(tǒng)、消防管理、宜居通四項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)產(chǎn)品。中國(guó)電信的M2M試點(diǎn)工程已于2010年底完工并在無(wú)錫測(cè)試上線，中國(guó)電信公司的M2M平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中從管道向智能管道的跨越，成為真正的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商。中國(guó)聯(lián)通公司已經(jīng)在交通物流、城市管理、公共客戶、金融等領(lǐng)域開展了物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)而且加大了WCDMA通信模塊標(biāo)準(zhǔn)化的推進(jìn)工作。

2 各省聚類分析

中國(guó)幅員遼闊，各省之間在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面存在明顯差異。為了研究中國(guó)各省之間存在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)差異，通過(guò)文獻(xiàn)研究[3-10]和對(duì)專家進(jìn)行深度訪談，以“信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值”和“信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率”反映物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平。通過(guò)對(duì)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2013》進(jìn)行整理，總結(jié)出2013年中國(guó)31個(gè)省市的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率（見表1）。

以“信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值”、“信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率”為變量，以省份為個(gè)案標(biāo)記依據(jù)，對(duì)2013年中國(guó)31個(gè)省份進(jìn)行聚類分析。由于兩個(gè)指標(biāo)的量綱不一致，首先對(duì)表1中的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后再應(yīng)用K中心聚類法進(jìn)行聚類分析。

聚類分析的單因素方差分析結(jié)果如表2所列。由表2可見，變量“信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值”、“信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率”在各類之間的分布均有差異，說(shuō)明兩個(gè)變量對(duì)分類結(jié)果均起作用。

聚類分析形成的初始聚類中心表如表3所列，由表3可知，第1類省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的標(biāo)準(zhǔn)化值最大，第3類省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率的標(biāo)準(zhǔn)化值最大，第4類省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率的標(biāo)準(zhǔn)化值均最小。

表4所列為迭代歷史記錄，由表4可知迭代五次后收斂。由于聚類中心內(nèi)沒(méi)有改動(dòng)或改動(dòng)較小而達(dá)到收斂，任何中心的最大絕對(duì)坐標(biāo)更改為0.000，當(dāng)前迭代為5，初始聚類中心之間的最小距離為1.823。

表5所示是聚類成員表，由該表可知，江蘇省、廣東省屬于第1類，河北省、安徽省、江西省、湖北省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、四川省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)這10個(gè)省份屬于第2類，河南省、湖南省、重慶市3個(gè)省份屬于第3類，北京市、天津市、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、吉林省、黑龍江省、上海市、浙江省、福建省、山東省、貴州省、云南省、西藏自治區(qū)、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)16個(gè)省份屬于第4類。

表6為最終聚類中心表。表6顯示，除第2類信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的標(biāo)準(zhǔn)化值略有變化外，其他各類兩個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值與初始聚類中心表的數(shù)值基本一致。

表7所列是最終聚類中心之間的距離。第1類與第2類之間的距離為3.963，第1類與第3類之間的距離為4.736，第1類與第4類之間的距離為3.692，第2類與第3類之間的距離為1.919，第2類與第4類之間的距離為1.053，第3類與第4類之間的距離為2.960。所以，在中國(guó)各省物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聚類分析形成的四個(gè)聚類中，第1與第3類之間的距離最大，第2與第4類之間的距離最小。

3 省際技術(shù)差異

3.1 第一類省份

中國(guó)各省份的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聚類形成的第一類包括江蘇省和廣東省。上述兩省的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)綜合值在四類中位居第一，屬于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用最發(fā)達(dá)的地區(qū)。

在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值方面，江蘇省和廣東省是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最廣泛的地區(qū)。從2010年到2013年，江蘇省和廣東省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值呈直線上升趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)也隨之呈直線上升趨勢(shì)。2013年，廣東省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到21 996億元，江蘇省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到15066億元。龐大的信息產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

在信息產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)率方面，江蘇省、廣東省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增量均在波動(dòng)中發(fā)展，總體呈上升趨勢(shì)。除2009年以外，江蘇省與廣東省信息產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)率的變化趨勢(shì)基本一致，說(shuō)明兩省的信息產(chǎn)業(yè)在2010年到2013年面臨的產(chǎn)業(yè)環(huán)境具有相似之處。

江蘇省和廣東省2009年～2013年的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率的變化趨勢(shì)表明，江蘇省和廣東省具有很好的信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)家庭具有良好的技術(shù)支撐。在物聯(lián)發(fā)展過(guò)程中，必要的政策引導(dǎo)可以加速物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)家庭的過(guò)程。

3.2 第二類省份

中國(guó)各省份物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聚類形成的第二類包括北京市、天津市、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、吉林省、黑龍江省、上海市、浙江省、福建省、山東省、貴州省、云南省、西藏自治區(qū)、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)16個(gè)省份。第二類省份分為兩種類型，一種是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)達(dá)，但信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)較慢的省份，主要包括北京市、天津市、上海市、浙江省、山東?。涣硪活愂俏锫?lián)網(wǎng)技術(shù)落后，同時(shí)信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)較慢，主要包括內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、吉林省、黑龍江省、貴州省、云南省、西藏自治區(qū)、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)。

在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值方面，北京市、天津市、上海市、浙江省、山東省屬于我國(guó)創(chuàng)新發(fā)達(dá)地區(qū)，信息產(chǎn)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起步較早，已經(jīng)度過(guò)快速增長(zhǎng)時(shí)期，所以，信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)速度相對(duì)比較慢。內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、吉林省、黑龍江省、貴州省、云南省、西藏自治區(qū)、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)屬于邊遠(yuǎn)地區(qū)，整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，信息產(chǎn)業(yè)需求不足，所以，信息產(chǎn)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展比較慢。但本類所屬16省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在2009年～2013年總體呈上升趨勢(shì)。

在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率方面，本類所屬16省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率在2009年～2013年間的變化起伏不定。相比而言，2009年～2011年，本類所屬16個(gè)省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率變化比較大，山西省、吉林省、遼寧省、上海市的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增長(zhǎng)率比較高；2011年～2013年間，本類所屬16個(gè)省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率變化相對(duì)減小。說(shuō)明本類所屬16省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在增長(zhǎng)過(guò)程中受到的約束因素較多。

北京等16省份的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率變化趨勢(shì)說(shuō)明，北京市、天津市、上海市、浙江省、山東省的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)較好，上述地區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)家庭主要靠技術(shù)推動(dòng)；內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、吉林省、黑龍江省、貴州省、云南省、西藏自治區(qū)、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)較弱，上述地區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)家庭，主要靠接受信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)省份的技術(shù)輻射，以及本地區(qū)企業(yè)、政府、事業(yè)單位等對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拉動(dòng)。

3.3 第三類省份

中國(guó)各省份物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聚類形成的第三類包括河南省、湖南省、重慶市3個(gè)省市，上述省市的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)綜合值在四類中位居第二，屬于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)。

在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值方面，河南省、湖南省、重慶市的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在2009年～2012年呈平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，2012年～2013年增長(zhǎng)速度加快。河南省、湖南省、重慶市的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在發(fā)展過(guò)程中的增長(zhǎng)幅度變化基本一致。說(shuō)明三省市在2009年～2013年面臨的產(chǎn)業(yè)環(huán)境基本相似。

在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率方面，河南省、湖南省、重慶市的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率在2009年～2013年有升有降，而且升降幅度較大。河南省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率在2010年～2011年出現(xiàn)下降，在2009年～2010年、2011年～2013年均呈上升趨勢(shì)。重慶市的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從2009年～2013年，除2011年略有下降外，其它年份均呈上升趨勢(shì)。湖南省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值從2009年到2013年，除2010年、2011年有所下降外，其他年份均呈上升趨勢(shì)。

河南省、湖南省、重慶市2009年～2013年的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率變化趨勢(shì)表明，三省市的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是其物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)家庭的主要技術(shù)動(dòng)力。三省市信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展能夠加速物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)上述省市家庭的進(jìn)程。

3.4 第四類省份

中國(guó)各省份物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聚類形成的第四類包括河北省、安徽省、江西省、湖北省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、四川省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)10個(gè)省區(qū)，上述省區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)綜合值在四類中位居第三，屬于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中等的地區(qū)。

在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值方面，本類四川省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在2009年～2011年增長(zhǎng)最快，湖北省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在本類省區(qū)中處于第二位。青海省和寧夏回族自治區(qū)的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比較接近，兩省區(qū)的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在本類所屬省區(qū)中處于落后地位。江西省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、甘肅省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值處于中間水平。在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)幅度方面，四川省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值在2009年～2013年增長(zhǎng)最快，其次是湖北省，其他各省區(qū)信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增長(zhǎng)幅度不大，但總體上都處于增長(zhǎng)狀態(tài)。

在信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率方面，從2009年到2013年，海南省和青海省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率變化比較大，其他各省區(qū)的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率大多在0～50%之間變化。

河北等10省區(qū)2009年～2013年信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率的變化趨勢(shì)表明，本類省區(qū)的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值雖然總體在增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)率變化不夠穩(wěn)定，說(shuō)明本地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)家庭的支持力度比較弱，在物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)家庭的過(guò)程中，接受信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)省份的技術(shù)輻射非常關(guān)鍵。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)以上分析可以看出，最終聚類第1類的江蘇省、廣東省的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的標(biāo)準(zhǔn)化值最大，表明上述兩省的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)在全國(guó)所有省市中處于領(lǐng)先水平。最終聚類第3類的河南省、湖南省、重慶市的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率的標(biāo)準(zhǔn)化值最大，表明上述三省市2013年的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展比較快。第4類的北京市、天津市、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、吉林省、黑龍江省、上海市、浙江省、福建省、山東省、貴州省、云南省、西藏自治區(qū)、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)的信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)率最小。這說(shuō)明上述省份一種情況是信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)比較發(fā)達(dá)，信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了快速增長(zhǎng)階段，另一種情況是信息產(chǎn)業(yè)落后，信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)還沒(méi)有走向高速增長(zhǎng)階段，有待進(jìn)一步開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張捍東，朱林.物聯(lián)網(wǎng)中的RFID技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建[J]. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2011， 21（5）：56-59.

[2] 侯宇明.中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)[J].電子與電腦， 2011（12）： 52-59.

[3] 陳玉川.物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)家庭的時(shí)機(jī)、路徑及對(duì)社會(huì)生產(chǎn)方式的變革[Z].北京：國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金結(jié)項(xiàng)報(bào)告，2015.

[4] 金永生， 應(yīng)江勇.基于電信運(yùn)營(yíng)商視角的物聯(lián)網(wǎng)定義及其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析[J].移動(dòng)通信，2012（11）： 14-19.

[5] 胡昌瑋，周光濤，唐雄燕.物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐平臺(tái)的方案研究[J].信息通信技術(shù)，2012（2）： 52-57.

[6] 曹鵬，陳小健.物聯(lián)網(wǎng)淺談[J].中國(guó)新通信，2010（5）： 10-16.

[7] 諸瑾文，王藝.從電信運(yùn)營(yíng)商角度看物聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)和發(fā)展[J].電信科學(xué)，2010（4）：1-5.

[8]劉強(qiáng)，崔莉，陳海明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2010，37（6）：1-10.

[9] Buckley J. From RFID to the Internet of Things-Pervasive networked systems[R]. Brussels： European Commission， DG Information Society and Media， Networks and Communication Technologies Directorate， 2006.

[10] ITU NGN-GSI Rapporteur Group. Requirements for support of USN applications and services in NGN environment[R]. Geneva： International Telecommunication Union （ITU）， 2007.