推动中国物联网自主创新技术,抢占制高点

  物联网在行业和公众服务方面得到了部分应用。中国移动中国电信中国联通正积极筹备在国内部分城市提供智能家居停车场服务等M2M公众业务,部分电信运营商正在开展物联网在农业行业应用的示范项目,包括对环境信息、土壤信息、营养信息、生长信息等的监测和控制。例如上海浦东国际机场防入侵系统、中国移动的“动物溯源系统”、汶川地震灾害发生后部署的无线传感网通信系统、中国电信全球眼系统。

  但必须看到,我国物联网产业实力相对薄弱,关键技术亟待全面提升。传感器网络方面,2001年左右开始,在国家自然科学基金、国家“863”计划基金的支持下,高校和研究机构在传感器网络技术和协议、数据协同处理和管理、传感器节点等方面开展了深入研究,在面向安防、环境监测、农业等行业应用的数据处理和组网应用上取得突破,但传感器、传感器节点平台、操作系统和物理层通信等基础性研究方面仍落后于国外。RFID方面,我国RFID在低频、高频、超高频和微波产业链的成熟度各不相同。我国低频和高频RFID产业链发展已经非常成熟,既拥有从芯片设计、制造、封装到读写机具生产、应用软件开发的全部技术支撑群体,也拥有庞大的用户群,市场占有份额大。在超高频RFID领域,我国已经完成了超高频芯片的开发,目前开始出现一些成熟产品,制造工艺也在不断提升与改进,产业链逐渐成熟。但国外在超高频领域仍然占据主导地位,我国还存在许多技术空白点,需要进一步加大研发。在微波RFID领域,我国目前还处于研发阶段,成熟和批量化的产品较少,产业链尚不成熟。总体上我国RFID产品的性价比低于发达国家同类产品,在市场上还不具有竞争优势。嵌入式智能系统方面,我国嵌入技术的开发与应用走过了多年的历程,但与国外发达国家相比,存在整体产业链结构不均衡的问题。作为一个联动性很强的产业,国内的嵌入式系统发展存在明显的断点。一是上游嵌入式芯片的设计企业过于依赖原料加工,工业附加值和利润很低,与国外嵌入式芯片企业的高利润形成很大反差,其根本原因在于我国企业缺乏核心技术,尤其是在集成电路芯片、IP核和关键元器件等方面基本上依赖于外国;二是在嵌入式软件领域,我国大部分都是硬件企业自主研发使用,软件企业外包服务的嵌入式软件仅占10%左右,而最为核心的嵌入式操作系统、数据库和开发工具等,国外品牌都占据了绝对优势,本土品牌虽有少数参与者,但在规模上无法与国外品牌进行竞争。综上所述,我国物联网所涉及的关键技术,特别是传感技术与嵌入式智能技术,在芯片设计与制造、软件系统等方面力量薄弱,整体产业处于初级发展阶段。

  在研究方面,我们需要强化物联网顶层设计,加快提升泛在物理网技术领域的创新能力,构建行业合作的公共平台,战略性地抢占泛在网核心技术的制高点。

  随着泛在网时代的到来,一系列创新的应用和服务将会产生,将会催生由需求方、供应方、研究机构和政府等利益相关方组成的新的产业链。作为一个发展中国家和产品制造大国,我国必须抓住泛在网发展的战略机遇期,采取切实行动,早日攻破核心技术,进行产业布局,推动我国泛在网发展,前瞻性地抢占信息通信技术发展的制高点。

  ——政府统筹规划,制订国家整体发展战略

  泛在/物联网的发展关系到国家未来发展和科技实力,因此应从国家全局出发,进行统筹规划。

  加强对泛在/物联网、未来互联网发展的研究,确定我国泛在网发展战略和目标,并通过一系列切实可行的举措进行推动,形成政府、制造企业、微电子企业、行业用户、运营企业、服务企业等多方并举、共同推动泛在网发展的良好局面。


  ——加强核心技术突破,增强产业竞争力

  加强泛在网核心技术研究,突破产业制造的瓶颈,在芯片制造、低成本低功耗器件、联网技术等方面获得突破。泛在网涵盖多种技术,产业关联度高,产业辐射效应大,产业上下游应通力合作,加强技术研究,提高我国企业的核心竞争力和自主创新能力。

  ——加强产业链和行业之间的合作,面向重点行业开展示范应用

  泛在/物联网技术涉及跨行业、跨领域、跨学科的最新ICT技术,因此完整的物联网产业链也包括众多的元素,其中通信芯片商、通信模块商、传感器制造商、传感网节点制造商、应用软件提供商、系统集成商、物联网服务提供商、传统电信运营商、原始设备制造商、消费者、管理咨询提供商和测试认证提供商是整个物联网产业的主要组成部分,但产业链的核心是通信芯片商、传感器制造商、传感网节点制造商、系统集成商、电信运营商这几个环节,特别是在推动新的应用时,可能要改变行业旧的管理体制和工作模式,因此产业链的各个环节以及行业之间的合作就尤其重要,政府在其中搭建公共的平台,将促进这种横向和纵向的合作。

  虽然泛在网业务众多,但从国外的发展情况来看,各个国家和地区都有所偏重,比如美国是汽车信息通信、北欧是自动抄表。从当前国内用户经济状况及市场发展趋势来看,智能电网、智能家居、电力抄表、节能环保监控等应用将是泛在网产业的领跑者,在这些重点行业中选取一到两个进行泛在网的试点,在成功后可以进行宣传和组织各行各业学习,将有利于泛在网在我国的推广。

  ——加强泛在网标准的研究,力图自主创新抢占标准的制高点

  泛在网络将提供人与人、人与物、物与物的服务,这些服务涉及人们的日常生活、工作、健康、安全等各个方面,因此从服务者的角度要涉及现实生活的各个行业领域,例如文教、卫生、交通、金融等,而现有的通信网、互联网的标志体系并不能满足人与物、物与物的物联网应用的需求,也不能适应未来泛在网的要求,这个标志体系和其对应的解析体系将是通信网、互联网、物联网融合的主要内容,将是各个国家未来除了网络地址(例如IPv6)之后,抢占泛在网网络资源的又一重要高地。因此要加强国际合作,积极参与国际标准化工作,抓住这个有利时机,推动国内泛在网自主创新技术被吸纳成为国际标准,引领我国产业界占领该领域的制高点。

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