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全球化背景下的物联网产业发展

发布时间:2016-07-18 09:24:41点击:

  当前,在新一代信息通信技术的冲击下,物联网正加速向城市管理、新能源、医疗、制造等其他领域渗透。特别是近年来,随着发达国家和地区纷纷出台物联网相关政策进行战略布局,希望在新一轮信息产业发展中抢占先机,全球物联网产业呈现快速增长的态势,物联网成为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。

 


  物联网的定义

  2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)正式提出物联网概念,宣告无所不在的物联网时代即将来临。在2009年1月IBM提出的智慧地球战略被美国总统奥巴马积极认可之后,物联网概念再次引起了全球范围内的关注。

  物联网的英文名称为“The Internet of Things”,简称:IOT。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

  物联网可以划分为感知层、网络层和应用层这三个部分,感知层主要是由各种嵌入的芯片、传感器和传感器相关的网关构成,比如GPS终端、温度传感器、湿度传感器等,感知层主要的作用就是对物体进行识别和对信息进行采集;网络层主要是由各种私有的网络、互联网、有线的或者无线的通信网、网络管理的系统以及云计算的平台组成的,对网络层就好比是人的大脑和神经组织,主要的作用就是负责传递信息和处理感知层获取的信息等;应用层主要的作用是物联网和用户的一个接口和连接,与行业的需求相结合,以更好地实现物联网的智能应用。

  与之相对应,物联网的产业链也可划分为上游、中游、下游三个环节。上游主要负责的是感知层的原器件和终端设备的生产厂商;中游主要负责的是系统集成商、软件开发商和对网络设备提供商;下游主要负责的是服务提供商、网络运营商等


  物联网产业发展的条件

  为了让物联网产生最大的经济影响力,必须具备一定条件,并克服一些困难。有些是技术问题,有些是组织结构、企业管理以及政府监管等方面的问题。对此,计算机世界研究院在对业界进行调查的基础上,归纳总结影响物联网发展成败的8项关键因素:

  1、技术条件。麦肯锡认为,为了更广泛地运用物联网,必须继续降低基础硬件的成本。因此,低成本、低功耗的传感器是必不可少的,运用在智能手机上的微机电传感器的价格在过去五年里已经下降了30%-70%。在大部分的应用中,低成本的数据通讯连接(包括短距离和长距离)是必不可少的。为了让物联网用户获得大部分的数据,并运用更多的数据,计算和存储的成本也必须继续下降,而且分析和可视化软件技术也需要得到进一步的发展。
  2、安全和隐私保护。物联网的出现带来了更多的设备,这也转变成了网络中可能出现漏洞的一个个节点。寻找这些漏洞并消除安全隐患是物联网的关键任务之一。具有隐私意识的消费者群体开辟了一个新的技术创新领域,比如物联网的个人隐私设置。不仅那些从数十亿的设备中收集数据的组织需要能够保护那些数据免受未经授权的访问,而且他们还将需要应对物联网产生的新型风险。

  3、知识产权保护。为释放物联网的全部潜力,需要在各种连接的设备产生的数据所有权上达成共识。对于由一家公司生产的传感器上获得的数据和由在属于第三方环境中部署的部分解决方案的数据,数据归属权需要划清。

  4、企业管理制度的变革。埃森哲认为,企业有必要对其组织机构、合作伙伴和运营业务重新规划设计。随着更多数据的涌入,企业需要建立去中心化的组织结构,把决策权下放给一线员工。企业需建立新的组织结构,支持员工与伙伴企业的对等部门开展更富创造性的合作。

  5、标准化。麦肯锡认为,要实现物联网应用的全部价值,物联网设备和系统协同工作的能力是至关重要的;若没有互操作性,至少40%的潜在收益是无法实现的。采用开放标准是实现互操作性的一种方式。

  6、能源保障。供电仍然是当现代化数据中心最为关注的问题之一。未来物联网环境的成功必须把电力能源考虑在内,因为它需要部署上百亿台设备、传感器以及相关基础设施。而根据Gartner的预测,这一数量在2020年可能会达到1.9万亿。能源节约将成为物联网发展中具备新经济价值的技术之一。

  7、政府政策及监管。物联网具备颠覆“游戏规则”的能力,而在新的形势下将催生新的规则、新的流程、新的决策方式甚至新的法规制度。一个治理良好的物联网平台将包含以下五个原则:开放、参与、责任、有效和统一。此外,政策制定者也常常在塑造影响物联网应用的市场规则方面发挥着作用,例如在医疗保健方面建立适当的激励机制。最后,政府也可以针对物联网数据收集、共享和使用,制定数据实践的规章制度。

  8、人才的组织及管理。物联网将物理世界和数字世界结合到了一起,挑战了传统的组织责任观念。在物联网世界,IT与实物资产和库存紧紧联系在一起,直接影响着操作测量的业务指标,这些功能必须更加紧密地联合在一起。此外,公司不仅需要掌握物联网系统是如何工作的(通过员工或合作伙伴/供应商关系),而且需要利用物联网指导数据驱动决策的能力和心态,以及让他们的组织适应新的流程和商业模式的本领。

 

 


  发达国家物联网发展现状

  对各国政府来讲,发展物联网产业可以提高综合国力和社会经济效益,带来庞大的产业集群效应,以期在未来的智能化社会中扮演重要的角色。为此物联网在美国由理念升级到国家发展战略,而后世界各国紧随其后纷纷拟定各自国家发展战略,标志着物联网进入人类社会发展的历史进程。

  1、美国

  美国是由企业开发提出发展物联网蓝图,并在其核心技术完全成熟的条件下展开。

  美国IBM公司2008年11月对外公布了智慧地球战略,“智慧地球”提出“把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓物联网,并通过超级计算机和云计算将物联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合”。2009年1月,IBM与美国智库机构信息技术与创新基金会(ITF)共同向奥巴马政府提交了“The Digital Road to Recover A Stimulus Plan to Create Jobs,Boost Productivty and Revitalize America”,提出通过信息通信技术(ICT)投资可在短期内创造就业机会,并且同时带动美国长期发展,其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。

  作为信息化的更高阶段,美国政府毫不犹豫地提出了物联网的发展战略目标,并在政策上大力扶持物联网产业,以保证美国在下一阶段国际经济竞争中保持领先地位。

  2、欧盟

  欧盟把发展物联网产业战略作为走出经济窘境的“救命稻草”积极推进,并领先于美国制定关于物联网产业发展的各项制度、政策和管理机制,在多地建立试点工程和开展研究项目,拟定发展物联网产业详细步骤。2007年,欧盟出台《RFID在欧洲——迈向政策框架的步骤》。2009年6月,欧盟委员会出台《欧盟物联网行动计划》意在引领世界物联网发展:9月发布《欧盟物联网战略研究路线图》,规划欧洲物联网发展自2010年始每个五年计划的发展路线:10月正式对外发布欧洲物联网战略,通过ICT研发计划并投入4亿欧元,并且于2011-2013年投入3亿欧元支持与物联网相关的短期项目。

  在欧盟较为活跃的是各大运营商和设备制造商,他们推动了M2M(机器与机器)技术和服务的发展。从目前的发展看,欧盟已推出的物联网应用主要包括以下几方面:在医疗领域,对药品使用序列码,从而提高了欧洲在对抗不安全药品和打击制假方面的措施力度。此外,一些能源领域的公共性公司已开始部署智能电子材料系统,为用户提供实时的消费信息,同时使电力供应商可对电力的使用情况进行远程监控。在一些传统领域,比如物流、制造、零售等行业,智能目标推动了信息交换,提高了生产周期的效率。

  3、日本和韩国

  日本和韩国在2004年都推出了基于物联网的国家信息化战略,分别称作u-Japan和u-Korea。“u”代指英文单词“ubiquitous”,意为“普遍存在的,无所不在的”。该战略是希望催生新一代信息科技革命,实现无所不在的便利社会。

  2004年,日本由总务省召开“实现泛在网络社会政策座谈会”,把u-Japan列为重点发展项目。u-Japan战略的理念是以人为本,实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接。为了实现u-Japan战略,日本进一步加强官、产、学、研的有机联合,在具体政策实施上,将以民、产、学为主,政府的主要职责就是统筹和整合。韩国物联网建设同日本战略有其相似之处。2009年韩国通信委员会颁布《物联网基础设施构建基本规则》,要“构建世界最先进的物联网基础设施,打造未来通信融合领域超一流信息通信技术强国”,并为实现这一目标,确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。

  目前,物联网已经深深渗透到日本的经济社会之中。IDC Japan最近的调查显示,在受访的6909家日本企业中,有340家企业使用物联网,利用率4.9%。工业部门是利用率最高的,达到6.7%,而且物联网使用历史也更长。其他三个部类包括:物流运输部门,利用率5.0%;公共基础设施,利用率3.2%;金融部门,利用率1.3%。

  全球物联网产业的发展特征

  目前,物联网技术的研发和应用主要集中在美国、欧洲、日本、韩国等少数发达国家。通过分析美、日、欧、韩物联网产业可以看出,全球物联网发展呈现出以下主要特征:

  1、从地域格局看,在未来的十年里,发达经济体中将可能创造更多的物联网价值,因为其每个部署相关的价值更高。但是,发展中经济体物联网应用也存在着巨大的潜在价值。埃森哲估计,在新兴市场,相比俄罗斯、印度和巴西,中国有望从产业物联网中实现更显著的经济收益。如能落实支持产业物联网发展的各项措施,到2030年中国累计GDP将增加1.8万亿美元,相应GDP较常规预测水平提高1.3%。

 

 


  2、从时间格局看,全球物联网整体上处于加速发展阶段,未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长。物联网产业链上下游企业资源投入力度不断加大。基础半导体巨头纷纷推出适应物联网技术需求的专用芯片产品,为整体产业快速发展提供了巨大的推动力。

  3、从物联网发展思路看,发达国家与发展中国家存在较大差异。物联网在发达市场(如欧洲)呈现出法律、法规、政策、标准、技术、应用渐次推进的发展思路。而这一发展思路的重要基础就是欧美全球500强企业的强大研发力量,物联网技术的不断创新成为物联网行业持续高速发展的源泉。在发展中国家,物联网产业还不成熟,其高端技术方面存在着明显的劣势,这就限制了物联网应用进程。中国现阶段物联网产业发展仍是重点关注技术突破,进行试点应用,尚未达到规模化应用水平。

  4、从物联网发展的技术条件看,互联网是物联网的发展基础之一,互联网的发展程度关系着物联网发展进程。而每个国家互联网发展情况却各不相同。埃森哲对全球20个主要经济体的分析显示:在迅速普及产业物联网方面,美国、瑞士、北欧诸国和荷兰遥遥领先。其中,美国的信息化程度居于世界前列,据预测,2012-2016年美国通过移动设备接入互联网的用户数从1.74亿将增加到2.65亿,可以看出美国物联网发展基础设施已基本成熟。而西班牙、意大利、俄罗斯、印度和巴西等国则缺乏发展产业物联网的有力条件,主要由于基础设施落后,技能欠缺,制度基础薄弱,因而无法支持新技术的广泛应用。