A. 物联网产业的推进

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产业第三次浪潮,开发应用前景巨大,已被列为国家五大新兴战略性产业之一。据美国研究机构Forrester预测,物联网所带来的产业价值要比互联网大30倍,将会形成下一个万亿元级别的通信业务。
国家发改委、科技部、工信部等相关部门分别支持了一批RFID(电子标签)、传感器网络和智能传感器项目,金卡工程还启动了一批RFID行业(地方)应用试点工程,但大多应用项目是以闭环应用为主,规模化的应用还处于起步阶段。
据悉,物联网“十二五”规划对物联网企业的政策扶持仍将集中于重大应用项目。“十二五”物联网十大应用的重点领域分别是智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。拥有自主知识产权的物联网骨干企业或将获得更多的财政支持。目前我国的芯片研发、制造、封装与国外尚存在一定的差距,考虑到物联网产业的信息安全以及抢夺物联网产业发展制高点的目标要求,芯片厂商被寄予厚望。
工业和信息化部部长苗圩日前指出,物联网在全球尚处于起步阶段,各国基本处在同一起跑线上。因此,抓住难得的战略机遇,加快推进物联网发展,是增强我国国际竞争力的必然选择。
先于中央政府,各地方政府已经纷纷出台了物联网发展的相关规划,明确了未来3~5年物联网发展目标和重点应用领域。在已经出台的地方规划中,上海、、重庆、江苏、广东、陕西、辽宁等省市都将物联网列为智能电网3~5年发展规划中的重点发展领域。不仅纷纷出台物联网的规划,物联网的试点项目也在各地风风火火的开展起来,在国家政策的推动下,各省市物联网产业蓬勃发展起来,我国物联网开始了产业化的序幕。
物联网作为一个新兴产业,又成为地方经济大施拳脚、相互角逐的舞台。
中国物联网产业发展关键因素分析
中国物联网产业突破发展的关键因素主要有以下五个方面:首先是标准化体系的建立。物联网在我国的发展还处于初级阶段,即使在全世界范围,都没有统一的标准体系出台,标准的缺失将大大制约技术的发展和产品的规模化应用。其次是自主知识产权的核心技术突破。作为国家战略新兴技术,不掌握关键的核心技术,就不能形成产业核心竞争力。因此,建立国家级和区域物联网研究中心,掌握具有自主知识产权的核心技术将成为物联网产业发展的重中之重。三是积极的可行性政策出台。出台相关的可行性产业扶持政策是中国物联网产业谋求突破的关键因素之一。“政策先行”将是中国物联网产业规模化发展的重要保障。四是各行业主管部门的积极协调与互动。物联网应用领域十分广泛,许多行业应用具有很大的交叉性,但这些行业分属于不同的政府职能部门,在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动,才能有效地保障物联网产业的顺利发展。五是重点应用领域的重大专项实施。推动物联网产业快速发展还必须建立一批重点应用领域的重大专项,推动关键技术研发与应用示范,通过“局部试点,重点示范”的产业发展模式来带动整个产业的持续健康发展。虽然国内的物联网发展过程中还是受着一些不稳定因素的影响,但是业务人士都认为它将是下一个万亿级产业。有关人士表示,从现在起到2020年的十年里,中国物联网产业将经历应用创新、技术创新、服务创新三个关键的发展阶段,成长为一个超过5万亿规模的巨大产业。物联网市场潜力巨大,物联网产业在自身发展的同时,还将带动微电子技术、传感元器件、自动控制、机器智能等一系列相关产业的持续发展,带来巨大的产业集群效应。物联网是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。发展物联网产业不仅是提升信息产业核心竞争力、推动经济转型升级、增创发展新优势的战略选择,也是改造提升传统产业、促进两化融合的重要手段。

B. 物联网已上升为国家战略产业 相关政策有哪些

2010年10月18日《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》

在这一决定中,物联网作为新一代信息技术里面的重要一项被列为其中,成为国家首批加快培育的七个战略性新兴产业。这标志着物联网被列入国家发展战略,对中国物联网的发展具有里程碑的重要意义。

2011年3月16日《国家"十二五"规划纲要》

《刚要》提出要推动重点领域跨越发展,大力发展节能环保、新一代信息技术、新能源、新材料等战略性新兴产业。物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用,已被国务院作为战略性新兴产业上升为国家发展战略。

2011年4月6日《物联网发展专项资金管理暂行办法》(财政部)

根据办法,专项资金是由中央财政预算安排,用于支持物联网研发、应用和服务等方面的专项资金。专项资金的使用应当突出支持企业自主创新,体现以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新战略,鼓励和支持企业以产业联盟组织形式开展物联网研发及应用活动。专项资金由财政部、工业和信息化部各司其职,各负其责,共同管理。

2011年5月9日《工业和信息化部2011年标准化重点工作》(工信部)

文件提出将围绕"十二五"规划纲要和产业发展重点,加强标准战略研究,加快物联网、新能源汽车等重要领域标准制定和修订,为保持工业通信业平稳较快发展做好支撑。对于一些产业急需标准,今年将进一步加大标准制定力度。今年将围绕技术改造、自主创新、节能减排、淘汰落后、质量品牌、两化深度融合、培育发展战略性新兴产业等重点工作,组织制定标准3000项,发挥标准的引导和规范作用,满足产业发展的需求。

2012年2月14日:《"十二五"物联网发展规划》(工信部)

规划提出,到2015年,中国要在物联网核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效,初步形成创新驱动、应用牵引、协同发展、安全可控的物联网发展格局。

2012年8月17日:《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012―2020年)》(工信部)

根据此《纲要》,中国将加大对示范区内物联网产业的财政支持力度,加强税收政策扶持;同时,推进物联网企业通过资本市场直接融资。到2015年,无锡示范区拥有一批具有自主知识产权的物联网核心技术,形成具有国际竞争力的产业集群,基本形成结构合理的物联网产业体系,实现一批重点领域的典型示范与推广应用,构建一支高素质人才队伍,促进物联网标准化工作。到2020年,无锡示范区的创新能力、产业规模、从业人员数量和影响力大幅提升,实现一大批自主创新成果产业化,成为具有一流创新能力的技术创新核心区;集聚和培育一批国内领先的物联网企业,成为具有国际竞争力的产业发展集聚区;建成一批具有重大推广价值的典型应用示范工程,成为具有较强影响力的应用示范先导区。

2013年2月5日:《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》(国务院办公厅)

《意见》提出,到2015年,我国要实现物联网在经济社会重要领域的规模示范应用,突破一批核心技术,培育一批创新型中小企业,打造较完善的物联网产业链,初步形成满足物联网规模应用和产业化需求的标准体系,并建立健全物联网安全测评、风险评估、安全防范、应急处置等机制。意见指出,将建立健全有利于物联网应用推广、创新激励、有序竞争的政策体系,抓紧推动制定完善信息安全与隐私保护等方面的法律法规。建立鼓励多元资本公平进入的市场准入机制。加快物联网相关标准、检测、认证等公共服务平台建设,完善支撑服务体系。加强知识产权保护,加快推进物联网相关专利布局,从而推动物联网健康有序的发展。

2013年3月4日:《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》(国务院办公厅)

《国家重大科技基础设施建设中长期规划》指出三网融合、云计算和物联网发展对现有互联网提出了巨大挑战,基于TCP/IP协议的互联网依靠增加带宽和渐进式改进已经无法满足未来发展的需求。建设未来网络试验设施,主要包括:原创性网络设备系统,资源监控管理系统,涵盖云计算服务、物联网应用、空间信息网络仿真、网络信息安全、高性能集成电路验证以及量子通信网络等开放式网络试验系统。该设施建成后,网络覆盖规模超过10个城市。

2013年9月17日:《物联网发展专项行动计划(2013-2015)》(国家发展改革委、工业和信息化部、科技部、教育部、国家标准委)

计划包含了顶层设计、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、法律法规、人才培养10个专项行动计划。各个专项计划从各自角度,对2015年物联网行业将要达到的总体目标作出了规定。

2013年10月31日:发改委近日下发通知,要求各地组织开展2014-2016年国家物联网重大应用示范工程区域试点。

通知指出,支持各地结合经济社会发展实际需求,在工业、农业、节能环保、商贸流通、交通能源、公共安全、社会事业、城市管理、安全生产等领域,组织实施一批示范效果突出、产业带动性强、区域特色明显、推广潜力大的物联网重大应用示范工程区域试点项目,推动物联网产业有序健康发展。

2014年6月中旬:《工业和信息化部2014年物联网工作要点》(工信部)

通知指出,2014年,物联网工作重点为:1、加强顶层设计和统筹协调:加强物联网工作统筹协调,加强对地方和行业物联网发展的指导。2、突破核心关键技术:推进传感器及芯片技术、传输、信息处理技术研发,推进传感器及芯片技术、传输、信息处理技术研发,开展物联网技术典型应用与验证示范,构建科学合理的标准体系。3、开展重点领域应用示范:构建科学合理的标准体系,开展农业、商贸流通、节能环保、安全生产等重域和交通、能源、水利等重要基础设施领域应用示范,推进公共安全、医疗卫生、城市管理、民生服务领域应用示范,依托无锡国家传感网创新示范区开展应用示范,推动电信运营等企业开展物联网应用服务。4、促进产业协调发展:培育和挟持物联网骨干企业,引导和促进中小企业发展,引导和促进中小企业发展,培育物联网产业聚集区,建设和完善公共服务平台,组织商业模式研究创新和推广。5、推进安全保障体系建设:建立健全物联网安全保障体系,建立健全物联网安全保障体系。6、营造良好发展环境:加强各部门工作衔接,加强各部门工作衔接,完善产业发展政策,加大财税和金融支持力度,加快完善法律法规,加强专业人才培养。

2014年7月:《关于印发10个物联网发展专项行动计划的通知》(发改高技〔2013〕1718号)要求

国家发展改革委、工业和信息化部、科技部、教育部、国家标准委联合物联网发展部际联席会议相关成员单位制定了10个物联网发展专项行动计划,请根据各行动计划的指导思想、总体目标、重点任务、分工与进度、保障措施等,尽快细化本地区的具体措施,加强沟通协调,务实推进相关工作。

C. 物联网应用技术的智能产业

《物联网“十二五”发展规划》圈定9大领域重点示范工程,分别是:智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智慧环保、智能安防、智能医疗、智能家居。 智能工业是物理设备、电脑网络、人脑智慧相互融合、三位一体的新型工业体系。
智能工业是将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能化的新阶段。
工业和信息化部制定的《物联网“十二五”发展规划》中将智能工业应用示范工程归纳为:生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测,促进安全生产和节能减排。
制造业供应链管理物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域,通过完善和优化供应链管理体系,提高了供应链效率,降低了成本。空中客车(Airbus)通过在供应链体系中应用传感网络技术,构建了全球制造业中规模最大、效率最高的供应链体系。
生产过程工艺优化物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络,在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控,从而提高了产品质量,优化了生产流程。
产品设备监控管理各种传感技术与制造技术融合,实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。GE Oil&Gas集团在全球建立了13个面向不同产品的i-Center,通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控,并提供设备维护和故障诊断的解决方案。
环保监测及能源管理物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备,不仅可以实时监测企业排污数据,而且可以远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生。电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。
工业安全生产管理把感应器嵌入和装备到矿山设备、油气管道、矿工设备中,可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息,将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台,实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制。 智能农业集科研、生产、加工、销售于一体,实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产;集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科,以现代化农业设施为依托,科技含量高,产品附加值高,土地产出率高和劳动生产率高,是我国农业新技术革命的跨世纪工程。
智能农业产品通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求,随时进行处理,为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号,经由无线信号收发模块传输数据,实现对大棚温湿度的远程控制。
智能农业还包括智能粮库系统,该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或手机的连接进行实时观察,记录现场情况以保证量粮库的温湿度平衡。 智能物流是利用集成智能化技术,使物流系统能模仿人的智能,具有思维,感知,学习,推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。
智能物流的未来发展将会体现出五个特点:智能化、一体化、层次化、柔性化和社会化。
在物流作业过程中的大量运筹与决策的智能化;以物流管理为核心,实现物流过程中运输,存储,包装,装卸等环节的一体化和智能物流系统的层次化;智能物流的发展会更加突出“以顾客为中心”的理念,根据消费者需求变化来灵活调节生产工艺的柔性化;智能物流的发展将会促进区域经济的发展和世界资源优化配置,实现社会化。
通过智能物流系统的四个智能机理,即信息的智能获取技术,智能传递技术,智能处理技术,智能运用技术。
利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台广泛应用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节,实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理,提高物流行业的服务水平,降低成本,减少自然资源和社会资源消耗。
物联网为物流业将传统物流技术与智能化系统运作管理相结合提供了一个很好的平台,进而能够更好更快地实现智能物流的信息化、智能化、自动化、透明化、系统的运作模式。
智能物流在实施的过程中强调的是物流 过程数据智慧化、网络协同化和决策智慧化。
智能物流在功能上要实现6个“正确”,即正确的货物、正确的数量、正确的地点、正确的质量、正确的时间、正确的价格;在技术上要实现:物品识别、地点跟踪、物品溯源、物品监控、实时响应。 智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是未来交通系统的发展方向,它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率,因而,日益受到各国的重视。
智能交通的发展跟物联网的发展是离不开的,只有物联网技术概念的不断发展,智能交通系统才能越来越完善。智能交通是交通的物联化体现。
21世纪将是公路交通智能化的世纪,人们将要采用的智能交通系统,是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中,车辆靠自己的智能在道路上自由行驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,借助于这个系统,管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。 智慧环保是“数字环保”概念的延伸和拓展,它是借助物联网技术,把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象(物体)中,通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来,实现人类社会与环境业务系统的整合,以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧。
“数字环保”是近年来,在数字地球、地理信息系统、全球定位系统、环境管理与决策支持系统等技术的基础上衍生的大型系统工程。
“数字环保”可以理解为,以环保为核心,由基础应用、延伸应用、高级应用和战略应用的多层环保监控管理平台集成,将信息、网络、自动控制、通讯等高科技应用到全球、国家、省级、地市级等各层次的环保领域中,进行数据汇集、信息处理、决策支持、信息共享等服务,实现环保的数字化。 智能化安防技术随着科学技术的发展与进步和二十一世纪信息技术的腾飞已迈入了一个全新的领域,智能化安防技术与计算机之间的界限正在逐步消失,没有安防技术社会就会显得不安宁,世界科学技术的前进和发展就会受到影响。
物联网技术的普及应用,使得城市的安防从过去简单的安全防护系统向城市综合化体系演变,城市的安防项目涵盖众多的领域,有街道社区、楼宇建筑、银行邮局、道路监控、机动车辆、警务人员、移动物体、船只等。
针对重要场所,如:机场、码头、水电气厂、桥梁大坝、河道、地铁等场所,引入物联网技术后可以通过无线移动、跟踪定位等手段建立全方位的立体防护。兼顾了整体城市管理系统、环保监测系统、交通管理系统、应急指挥系统等应用的综合体系。
特别是车联网的兴起,在公共交通管理上、车辆事故处理上、车辆偷盗防范上可以更加快捷准确的跟踪定位处理。还可以随时随地的通过车辆获取更加精准的灾难事故信息、道路流量信息、车辆位置信息、公共设施安全信息、气象信息等等信息来源。 智能医疗是通过打造健康档案区域医疗信息平台,利用最先进的物联网技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化。在不久的将来医疗行业将融入更多人工智慧、传感技术等高科技,使医疗服务走向真正意义的智能化,推动医疗事业的繁荣发展。在中国新医改的大背景下,智能医疗正在走进寻常百姓的生活。
随着人均寿命的延长、出生率的下降和人们对健康的关注,现代社会人们需要更好的医疗系统。这样,远程医疗、电子医疗(e-health)就显得非常急需。借助于物联网/云计算 技术、人工智能的专家系统、嵌入式系统的智能化设备,可以构建起完美的物联网医疗体系,使全民平等地享受顶级的医疗服务,解决或减少由于医疗资源缺乏,导致看病难、医 患关系紧张、事故频发等现象。
早在 2004 年,物联网技术便应用于医疗行业,当时美国食品药品监督管理局(FDA)采取大量实际行动促进RFID的实施和推广,政府相关机构通 过立法,规范RFID技术在药物的运输、销售、防伪、追踪体系中的应用。美国医院采用 基于 RFID 技术的新生儿管理系统,利用RFID标签和阅读器,确保新生儿和小儿科病人的 安全。
2008年底,IBM提出了“智慧医疗”概念,设想把物联网技术充分应用到医疗领域,实现医疗信息互联、共享协作、临床创新、诊断科学以及公共卫生预防等。 智能家居(smart home, home automation)是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至为各种能源费用节约资金。
智能家居的概念起源很早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司(United Technologies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州(Connecticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的“智能型建筑”,从此揭开了全世界争相建造智能家居派的序幕。

D. 物联网“十二五”发展规划的重点工程

(一)关键技术创新工程
充分发挥企业主体作用,积极利用高校和研究所实验室的现有研究成果,在信息感知和信息处理技术领域追赶国际先进水平,在信息传输技术领域达到国际领先水平,增强信息安全保障能力,力争尽快突破关键核心技术,形成较为完备的物联网技术体系并实现产业化。
专栏1关键技术创新工程(略)
(二)标准化推进工程
以构建物联网标准化体系为目标,依托各领域标准化组织、行业协会和产业联盟,重点支持共性关键技术标准和行业应用标准的研制,完善标准信息服务、认证、检测体系,推动一批具有自主知识产权的标准成为国际标准。
专栏2标准化推进工程(略)
(三)“十区百企”产业发展工程
重点培育10个产业聚集区和100个骨干企业,形成以产业聚集区为载体,以骨干企业为引领,专业特色鲜明、品牌形象突出、服务平台完备的现代产业集群。
专栏3“十区百企”产业发展工程(略)
(四)重点领域应用示范工程
在重点领域开展应用示范工程,探索应用模式,积累应用部署和推广的经验和方法,形成一系列成熟的可复制推广的应用模板,为物联网应用在全社会、全行业的规模化推广做准备。经济领域应用示范以行业主管部门或典型大企业为主导,民生领域应用示范以地方政府为主导,联合物联网关键技术、关键产业和重要标准机构共同参与,形成优秀解决方案并进行部署、改进、完善,最终形成示范应用牵引产业发展的良好态势。
专栏4重点领域应用示范工程(略)
(五)公共服务平台建设工程
在国家和各级地方政府主管部门的政策引导和资金扶持下,充分发挥园区、企业、科研院所等责任主体的作用,实现平台的多方共建,充分整合现有资源,建立资源共享优势互补的公共服务平台。
专栏5公共服务平台建设工程(略)