什么是物联网?技术发展问题及对策如何?

2017-05-08 13:16:00
admin
转贴
909
摘要:据预测,物联网技术所带来的产业价值是互联网技术的30倍以上,该技术将会形成的通信业务将达到万亿元人民币级别,前景非常可观。预计到2020年,全世界接入物联网的终端设备将会达到500亿个以上。
以物联网为核心的信息技术被誉为继计算机、互联网技术之后兴起的世界范围内的第三次信息技术革命,其应用范围覆盖了广电网、有线网络、无线通信、智能交通、安全、监控及医疗等行业。从2009年开始各国政府都在加快物联网的技术发展与应用。

据预测,物联网技术所带来的产业价值是互联网技术的30倍以上,该技术将会形成的通信业务将达到万亿元人民币级别,前景非常可观。预计到2020年,全世界接入物联网的终端设备将会达到500亿个以上。中国政府也非常重视对物联网技术的发展,加快物联网技术的研发和应用已经写进了政府工作报告,上升为国家战略;并相继出台了一系列物联网发展相关的产业政策及规划。




一、物联网的概念含义与基本特征

(一)物联网的概念

物联网指的是通过各种类型的信息传感设备,如传感装置、电子标签(RFID技术)、视频识别技术、激光扫描器、红外感应、全球定位系统(GPS)等,按照约定的协议,根据实现物品互联互通所需的网络相连接,进行信息通信和交换,从而实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络系统。

作为现代信息技术的集成创新和新一代信息技术的重要组成部分的物联网技术主要包含感知层、网络层和应用层三层架构,如图1所示。

(二)物联网的特征

物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,有三个方面的特征:

首先,物联网技术具有互联网特征。对需要所用物联网技术联网的物体来说一定要有能够实现互联互通的互联网络来支撑。

其次,物联网技术具有识别与通信特征。接入联网的物体一定要具备自动识别的功能和物物通信(M2M)的功能。

最后,物联网技术具有智能化特征。使用物联网技术形成的网络应该具有自动化、自我反馈和智能控制的功能。

二、我国物联网产业发展现状

在我国,物联网概念的前身是传感网,中国科学院早在1999年就启动了传感网技术的研究,并取得了一系列的科研成果。2009年以后,国内出现了对物联网技术进行集中研究的浪潮,2010年物联网被写入了政府工作报告。从产业结构、产业规模来看,中国目前的物联网产业发展仍处于初级阶段。物联网相关技术、标准、产品和市场都不成熟,预计到2015年末物联网产业将达到5000亿级的规模,到2020年末将达到万亿级规模。

(一)物流网产业发展上升到国家战略高度

时任总理的温家宝2009年8月在无锡考察时指出要积极创造条件,在无锡建立“感知中国”中心,加快推动物联网技术发展;2010年9月,物联网业就上升到了国家战略高度,作为新一代信息技术的重要组成部分的物联网技术被列为国家重点培育的战略性新兴产业;当年10月《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》出台,指出战略性新兴产业是国家未来重点扶持的对象,而主要聚焦在下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和高端软件等范畴的新一代信息技术产业将是未来扶持的重点。除此之外,中国已将物联网列入到了《国家中长期科学技术发展规划(2006―2020年)》和2050年国家产业路线图。

(二)形成了较为丰富的物联网基础应用

自2010年中国物联网产业发展被正式列人国家战略高度后,物联网产业的发展获得了前所未有机遇。根据中国RFID产业联盟发布的数据显示,2010年中国RFID产业纯收入已经达到121.5亿元人民币,同比增长了42.8%,2011年的产业纯收人达到了160多亿元,同比增长了33.3%,增长非常快。目前中国RFID产业发展仅次于美国、英国,排名世界第3位。RFID技术已用于工业生产、物流、食品追溯、城市交通等若干领域,随着3G网络的使用,各运营商又纷纷推出了移动支付方式,使RFID技术又增加了新的应用领域――移动支付。

(三)物联网标准建设已经起步

物联网标准缺失是阻碍物联网技术快速发展的关键制约因素。目前,不仅国际上物联网所涉及的很多领域都没有建立起统一的标准,中国更是如此。从2009年开始,随着中国政府不断加大推进物联网产业发展的力度,物联网标准制定工作越来越受到社会各方面重视。我国传感网标准建设已经开始起步,2007年成立传感器网络研究组(SGSN)后,中国信息技术标准化技术委员会承办了传感器网络研究工作会议第1次会议,并4次组织国内的专家参加该会议。2010年6月9日成立了中国物联网(传感网)标准联合工作组,已经有14个部委、17个行业协会组织、24个标准化组织加入了该组织进行物联网标准研究工作。该工作组的成立意味着我国物联网标准研究及制定工作有了新的进展,各个参与单位在物联网标准联合工作组这个平台上得到有效沟通、交流,对物联网相关标准研究和制定工作能起到很好的推动作用。2012年3月,由工业和信息化部电信研究院组织制定的《物联网概述》标准通过了国际电信联盟会议审议,进人研究组草案阶段,这标志着该项标准距离正式成为国际标准仅有一步之遥。

三、中国物联网技术发展存在的问题

(一)标准缺位阻碍物联网技术发展

目前,国际上都没有形成统一的物联网应用标准,国内更是如此,行业与行业、企业与企业之间,物联网应用都很难行成统一标准。由于缺乏统一的标准,导致物联网项目不能互通,这无疑增加了物联网领域广域化全程全网的应用难度。2010年,中国物联网技术应用已经扩展到智能交通、智能物流、智能城市管理、智能医疗健康、智能家居、智能电网等多个领域;但与此同时,物联网技术标准缺位也将日益成为影响物联网产业发展的关键制约问题,不仅无法实现物联网的互联互通,在某种程度上还将影响整个物联网产业的持续、快速、健康发展。

(二)物联网核心技术环节有待突破

尽管中国科学院传感网研究起步较早,从1999年就着手启动了该项研究,并且在多项网络通信技术应用方面,如无线智能传感器、微型传感器、传感器终端机和移动基站等,研究进展都非常顺利,产业化推进很快,从材料、技术、器件、系统到网络都已经形成了完整的产业链;在世界物联网技术领域,中国作为国际标准制定的主导国之一(目前国际标准制定的主导国由中国、美国、德国、韩国四国组成),发展前景喜人。但二维码技术和RFID技术作为物联网技术的关键环节,在西方发达国家的研究起步较早、发展也较快,在芯片设计制造、终端设备及系统等应用等方面中国与之相比都处于落后地位。此外,中国在物联网领域的核心技术方面与发达国家相比仍然存在较大的差距,在RFID产业链上,从核心芯片研发、系统集成到软件开发等核心关键技术仍然不是由中国的企业所控制。

(三)物联网信息安全问题亟待解决

如果基于物联网技术的网络安全无法得到解决,那么物联网的技术发展必将受到影响。目前,物联网技术中的各类网络之间的互联技术、无线网络技术、网络节点的数据传输技术等方面都存在信息安全隐患,都有可能发生信息泄露。

尤其是在射频识别系统中嵌入物品信息的电子标签方面,如果不采取保护措施,电子标签被读写器任意扫描,扫描后电子标签自动地回应读写器的指令,并将其已经存储的信息传输给读写器的话,就会导致个人隐私、企业机密、甚至是国家机密的信息暴露。因此,如何有效地对海量信息和用户隐私进行保护,是物联网发展有待解决的核心问题。政府立法机构应当根据物联网发展中遇到的情况和安全问题,尽早制定相应的法律、法规,出台相关产业发展政策;通过借鉴互联网安全保护的手段来发展物联网信息保护技术,确保物联网信息和用户隐私的安全。

(四)IP地址不足问题有待解决

物品接入到物联网后,每个物品都需要一个唯一的IP地址,以便解决寻址问题,而目前IPv4地址不足问题严重,只能依靠IPv6技术来实现。但由IPv4向IPv6转型以及如何处理好与IPv4的兼容性问题,成为物联网技术发展过程中的一个难题。

四、加快物联网技术研究与发展的对策

(一)加大研发投入,参与国际标准的制定

任何国家的物联网发展战略都强调研发投入,中国也不例外,没有投入就不会有产出。物联网是多种新技术交叉融合的产物,新技术的不断交叉融合应用也是推动物联网技术产生和发展的关键。中国在规划物联网产业发展战略和制定发展政策时,应该重视加大物联网核心技术研发投入,抢占产业发展的高地,因为加大研发投入是促进物联网产业加快发展的关键。

目前在物联网产业的核心技术研究、开发方面,中国与世界先进水平还存在一定差距;要减小差距,必须根据我国物联网产业发展实际情况,结合已有的研究基础,有选择地研究和发展某些领域的核心技术,而不是要求全面突破,必须逐步在某些领域实现技术突破,达到世界领先。如由工业和信息化部电信研究院牵头组织制定的《物联网概述》标准,通过了国际电信联盟第13研究组会议审议就是一个很好的例子。这对指导和促进我国物联网技术进步、产业发展、成果应用,具有划时代的意义。

在某些领域实现突破后形成了国际标准,这并不意味着相关领域的物联网企业可以坐等市场份额,可以坐等获得相应的利润。如何将已经形成的标准优势转化成竞争优势和成本优势,推动技术成果产业化,形成完整的物联网产业链,搭建布局合理、结构优化和门类齐全的物联网产业体系,这才是推动物联网技术发展的关键。

(二)加快物联网应用的示范建设――“车联网”

何为“车联网”呢?“车联网”是在汽车上安装传感器、雷达等设备来感知预防交通事故;安装GPS定位系统实现车辆在途跟踪与路径优化,结合道路监控传感器发现和优化交通流量;汽车与远程控制中心的信息交互可以实现车辆远程启动或锁死,防止汽车被盗抢等事件发生。因此,“车联网”作为一种覆盖面广、基础性强、市场空间巨大的典型物联网应用颇具发展前景,“车联网”由于其规模效应和产业带动作用明显已经成为物联网示范应用的首选。

苏州金龙2010年7月首先在客车行业应用“车联网”之后,“车联网”应用发展非常迅猛,一年后装车总量就超过了1.2万辆。目前,苏州金龙、郑州宇通、中国一汽、长安、吉利、上汽、福田都已经推出自己的车载信息服务系统,并逐步进入批量装车阶段。中国移动、联通、电信、诺基亚、西门子等企业也都积极参与“车联网”应用。此外,“车联网”还是当前大力发展的智能交通的应用重点方向。目前,公交车“车联网”由于容易建立以地区为单位的网络平台,已在多地得到示范应用,并取得了较好的成果。预计到2020年,中国的乘用车规模将会达到2亿辆,到那时智能交通就显得更加重要,其应用将不在是基于单车的服务,而是更加广阔的应用领域。

(三)创建一批国家级物联网产业基地

一个新兴产业要得到发展,必然要经历产业聚集和产业延伸两个必不可少的发展过程。物联网产业要持续快速发展,首先要合理布局产业空间布局,其次还需要为其打造一系列量身定做的配套产业和政府从产业的发展规划到税收、投资、服务等多方面予以优惠的政策扶持,这有这样才有可能实现物联网产业在实现空间聚集,形成产业集群,世界各国和地区都是如此。与此同时,物联网产业在空间布局上实现集聚发展也能方便政府进行集中管理,形成集群效应。然后要实现产业集聚,必须依赖我国已有的产业基础,因此我国应该依托已经形成的物联网技术园区为基地,如杭州、南京、重庆、无锡等地条件较好的高新技术开发区都已经被批准建立国家物联网产业发展示范基地,达到一定规模后,就可以通过以点带面的方式来实现全国物联网产业的布局优化。加大物联网产业园区规划建设力度,合理分布产业园区,避免重复建设,从总量和规模上加快物联网产业发展;并依据电子信息产业的发展规律来规划和建设物联网产业发展配套体系,完善综合发展环境,促使我国早日成为世界性的物联网产业设计和制造大国。

(四)积极培育物联网企业主体

与传统的信息技术产业相比,物联网产业发展存在的不确定性更大,其影响也更加难以预测,只有掌握物联网产业相关的核心技术和相应的技术自主权,及时识别各种潜在的安全威胁,才能将物联网产业发展可能形成的风险加以规避,要做到这一点必须培育一批掌握物联网核心技术的企业主体。

从目前的实际情况来看,发展大型物联网企业集团可以从两个方面来考虑:一方面是做大做强已有的大型信息技术企业,如华为、联想、中兴等,使其获得国际竞争能力;另一方面是鼓励中国移动、中国联通、中国电信等电信运营商实现传统技术业务转型,利用其在移动、宽带、互联等方面强大市场优势,研发物联网领域的关键技术,实现产业升级转型。

发表评论
评论通过审核后显示。
文章分类
联系我们
联系人: 北极星通公司
电话: 010-56545416
传真: 010-82896426
Email: support@bjsin.cn
QQ: 35338585
微信: Aoku2017 | QQ群:241759321
地址: 北京市中关村生命科学园创意园3-3-103