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前瞻技术
我国物联网的发展动态与前景
文章来源:本站原创  发布时间:2014-10-21  浏览次数:643
       近几年,中国物联网发展速度较快,在技术研发、标准研制、产业培育和行业应用等方面已经具备一定基础,但仍然存在一些制约物联网发展的深层次问题。中国政府正在加强对物联网发展方向和发展重点的规范引导,不断优化物联网发展的环境,从而推进物联网有序健康发展。
中国物联网发展总体情况
      1、政策支持层面
      2013年2月,国务院发布《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》(国发[2013]7号)针对物联网发展面临的突出问题,以及长远发展的需要,从全局性和顶层设计角度进行了系统考虑,确立了发展目标,明确了下一阶段的发展思路。同时,国家还成立了由30多名专家组成的物联网发展专家咨询委员会,为物联网发展战略、顶层设计、重大政策、重大问题等方面提供咨询,为政府决策和部际联席会议运行提供重要支撑.
      2013年9月,国家发展改革委、工业和信息化部等10多个部门,以物联网发展部际联席会议的名义印发了顶层设计划、标准制定、技术研发、应用推广、产业支撑、商业模式、安全保障、政府扶持措施、法律法规保障、人才培养十个物联网发展专项行动计划,将物联网的应用推到实质阶段。
      2013年10月,国家发改委发布了《国家发展改革委办公厅关于组织开展2014-2016年国家物联网重大应用示范工程区域试点工作的通知》。财政部会同工业和信息化部设立了物联网发展专项资金,自2011年起累计安排物联网专项资金15亿元,陆续支持了500多个研发项目,重点对企业为主体的物联网技术研发和产业化项目进行扶持。
      2、应用与研发层面
      目前,中国物联网在钢铁冶金、石油石化、机械装备制造和物流等领域的应用比较突出,传感控制系统在工业生产中成为标准配置。例如,工程机械行业通过采用M2M、GPS和传感技术,实现了百万台重工设备在线状态监控、故障诊断、软件升级和后台大数据分析,使传统的机械制造引入了智能。采用基于无线传感器技术的温度、压力、温控系统,在油田单井野外输送原油过程中彻底改变了人工监控的传统方式,大量降低能耗。如,大庆油田等大型油田广泛用于全方位监控企业的污染排放状况和水、气质量监测,我国已经建立工业污染源监控网络。
      物联网在农业领域的应用激发出更高效的农业生产力,如以山东省禹城“智慧农业”项目为例,利用卫星遥感、视频监控、无线感知等先进技术,整合多种涉农资源,建成了农村信息化服务网络,已覆盖1000多个村,使禹城市机械耕作成本大大降低,农田灌溉用水量平均减少20%,节肥20%以上。另,黑龙江农垦区采用自动辅助驾驶系统后,机车作业效率提高50%以上,通过稻田渠道出入口流量实时监测和控制,大大节约了灌溉用水。国家粮食储运物联网示范工程采用先进的联网传感节点技术,每年可以节省几个亿的清仓查库费用,并减少数百万吨的粮食损耗。
      物联网在交通领域的应用可以优化资源、提升效率。如广州市试点线路上实现了运力客流优化匹配,使公交车运行速度提高,惠及沿线500万居民公交出行。ETC是解决公路收费站拥堵的有效手段,也是确保节能减排的重要技术措施。另中国交通部计划于2015年底前完成ETC全国联网,主线公路收费站ETC覆盖率达到lOO%,ETC用户数量达到2000万。现已有5个示范机场依托RFID等技术,实现了航空运输行李全生命周期的可视化跟踪与精确化定位,使工人劳动强度降低20%,分拣效率提高15%以上。
      物联网在智能电网领域的应用非常成功,如国家电网公司已在总部和16家省网公司建立了输变电设备状态监测系统,实现对各类输变电设备运行状态的实时感知、监视预警、分析诊断和评估预测。在用户层面,智能电表安装量已达到1. 96亿只,用电信息自动采集突破2亿户。2014年国家电网将启动建设50座新一代智能变电站,完成100座变电站智能化改造,全年预计安装新型智能电表6000万只。南方电网的发展规划中也明确要推广建设智能电网,到2020年城市配电网自动化覆盖率达到80%。
      物联网在民生服务领域效果显著,例如在食品安全方面,我国大力开展食品安全溯源体系建设,采用二维码和RFID标识技术,建成了重点食品质量安全追溯系统国家平台和5个省级平台,覆盖了35个试点城市,789家乳品企业和1300家白酒企业。目前药品、肉菜、酒类和乳制品的安全溯源正在加快推广,并向深度应用拓展。在医疗卫生方面,集成了金融支付功能的一卡通系统推广到全国300多家三甲医院,使大医院接诊效率提高30%以上,加速了社会保障卡、居民健康卡等“医疗一卡通”的试点和推广进程。在智能家居方面,结合移动互联网技术,以家庭网关为核心,集安防、智能电源控制、家庭娱乐、亲情关怀、远程信息服务等于一体的物联网应用,大大提升了家庭的舒适程度和安全节能水平。
      另外,截止到2013年底,中国M2M用户数达到5000万,相比上一年增长了47%。目前,中国三大电信运营商开展的M2M应用主要分布在电力、交通、公共服务、家庭、金融、制造、工业控制和安全监控等领域。
      与此同时,智慧城市成为物联网发展的重要载体,我国目前有超过300个城市启动了智慧城市的规划和建设,资金,人力,社会各类资源向智慧城市领域有效聚集。以“智慧北京”为例,确立了10个物联网应用工程,智能人群动态感知工程可以在公交、地铁、商场等人群密集地区实时感知人的信息,绿色北京宜居生态工程通过传感技术实现对土地资源的实时监控,并对污染物和垃圾处理进行全过程跟踪监控,此外在社会管理、药品食品追溯、市民卡、社区管理等领域也规划了相关应用。
      中国在物联网技术研发方面,积极推进物联网自主技术的标准和共性基础能力研究,在传感器、RFID、M2M、标识解析、工业控制等特定技术领域已经拥有一定具有自主知识产权的成果,部分自主技术已经实现一定产业应用:在物联网通用架构、数据与语义、标识和安全等基础技术方面正在加紧研发布局。特别是我国传感器和RFID技术研发不断取得新的突破,我国企业不断加强在高端传感器和以MEMS为代表的新型传感器方面的研发,并取得一定重要进展,同时,在传感器基础技术和基础理论方面也加强了技术研发攻坚。从目前看,我国中高频RFID技术接近国际先进水平,在超高频(800/900MHz)和微波(2.45GHz)RFID空中接口物理层和MAC层均有重要技术突破。
      我国中高频RFID技术产品在安全防护、可靠性、数据处理能力等方面接近国际先进水平,国内市场占据90%的份额。我国已成功研发出自主的超高频产品并打进了国际市场。在工业物联网领域研制成功了面向工业过程自动化的工业无线通信芯片。
      另一方面,我国无线传感网和M2M研究基本与发达国家保持同步,我国提出的面向工业过程自动化的工业无线网络技术标准WIA-PA被国际电工委员会(IEC)吸纳为国际标准,并研制了基于IPv6的传感网网关并进入规模应用。在短距离通信技术方面,我国企业和研究机构积极参与国际标准化工作,研发实力不断增强。在M2M无线移动通信增强技术方面,从3GPP Rl0到R12阶段,围绕M2M网络构架、过载保护、小数据传输、终端唤醒、终端功耗等技术增强,中国公司积极提出标准提案。在M2M需求、架构、安全、语义和管理等方面,我国设备制造企业和电信运营商深入参与了oneM2M的标准化工作。
中国物联网发展中存在的问题
      中国物联网的发展主要问题有以下几方面:
      1、产业集中过低,边界模糊,物联网发展脉络难以把握。
      目前国内物联网产业链长且分散,每个产业环节都有众多的中小企业或者少数大企业,缺乏凝聚产业的合力和具有产业引领和绝对话语权的企业。产业集中度过低且行业进入门槛低,导致市场表面繁荣但未能形成规模效益,政府和企业虽大量投入但产出不明显,物联网应用成本居高不下。
      2、应用规模化和产业化水平的矛盾突出,大规模应用的临界点尚未到来。
      现阶段,国内物联网的应用规模化和技术产业水平存在矛盾。一方面,在应用开展的初期,部分产品功能单一、价格昂贵,产品精度和可靠性无法满足,难以推动形成规模应用和产品普及。另一方面,没有规模化的应用无法带动产业化水平的真正提升,部分技术仅仅停留在实验室层面、仿真层面,不能真正通过产品化发挥作用和创造价值。
      3、行业定制性强,物联网实现革命式突破发展难度大。
      行业需求的差异性要求企业需要深入了解行业的特点、明确行业要解决的关键问题、为行业进行定制性的设备研发和软件开发,一定程度上增大了企业研发的难度。同时,行业的差异性也带来了标准化的难度增大,产品无法实现有效互通。因此尚没有一种通用的数据分析和智能决策软件能够适用于所有行业。行业的多样性和强定制性,使得物联网技术与产业发展在现阶段难以聚焦以实现集中跨越式突破。
物联网未来发展的重点方向
      从中国物联网产业规模看,近几年将保持较高的增长速度,2013年整体产业规模达到5000亿元,同比增长36.9%,其中传感器产业突破1200亿元,RFID产业突破300亿。预计到2015年,中国物联网产业整体规模将超过7000亿元,信息处理和应用服务逐步成为发展重点。中国行业专家认为,未来物联网重点发展方向有以下几方面:
      1、M2M市场。
      面向行业领域和消费领域的资产管理、工业设备管理、电力、交通、金融、公共服务、安全监控等大规模需求为M2M创造了广阔的市场空间。预计未来十年内,全球移动运营商每年至少40%以上的新增连接来自于M2M,2020年通过蜂窝移动通信网连接的M2M市场将在规模居全球第一的基础上继续保持快速增长。因此,中国将把M2M作为发展方向之一
      2、车联网市场。
      据分析,预计到2018年全球车联网市场总额将达到390亿欧元,是2012年市场总额的3倍,互联网连接将成为未来汽车的标配,到2025年100%的汽车将具备移动互联网接入功能。车联网发展将以智能和互动为原则,集成无线通信、智能导航、泊车辅助、智能安全、免提语音识别、节能、娱乐影音等功能,没有配备车联网系统的汽车将失去市场竞争力。车联网将成为中国关注的重点领域之一。
      3、物联网与移动互联网融合应用。
      移动互联网与物联网是最具发展潜力的两大信息通信产业,移动互联网与物联网的结合成为物联网发展最有市场潜力和创新空间的方向。移动智能终端集成传感器和新型人机交互支撑融合类应用成为最大热点。目前嵌入到移动智能终端的MEMS传感器已有几十种,如感知光线反射、压力、触觉、心跳、血压、手势、环境参数、温度、湿度、指纹、运动、情绪高度的传感器等等,可以为用户提供个人健康管理、运动统计等新型感知应用。同时,终端与感知技术、应用服务深度融合不断催生新型终端形态,以移动智能终端为控制中枢的多屏互动、智能家居等应用也开始起步,例如将手机作为遥控器控制照明灯、洗碗机、落地灯等家用电器。
      物联网借鉴移动互联网的技术、模式和渠道,向行业领域和民生领域渗透,以及基于移动终端的融合应用成为中国物联网实现规模化发展的重要路径,也将形成更为突出的马太效应。
      4、行业应用。
      行业应用仍然是物联网发展的重要领域,并仍将持续稳步发展,蕴涵巨大提升空间。中国各行业“十二五”发展规划中,均将应用物联网等信息通信技术提升行业信息化水平纳入其中。在智能电网领域,物联网将应用在智能运行、智能控制和智能调度等环节,推动电网的效率提升。农业领域应用物联网实现资源环境信息实时感知获取、农业生产过程管理的精细化以及农产品流通过程中的质量安全追溯,可以应对资源紧缺与生态环境恶化的双重约束,以及农产品质量安全等问题的严峻挑战。交通领域的交通信息资源动态采集和共享应用,物流领域的分散物流资源的高度集约化管理和智能化配置,医疗卫生领域的社区医疗资源共享、医疗用品管理、远程医疗服务等各个方面,节能环保领域的生态环境监测、污染源监控、危险废弃物管理等各个方面,公共安全领域的药品安全和食品安全监控、城市和社区安全、重要设施安全保障等方面,都是中国物联网发展的重要方向。



来源:中国通信学会咨询部

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