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中国物联网发展现状

时间:2016-10-11 16:14?? 编辑:济南仁硕电子科技有限企业 点击:

  我国物联网应用总体上处于发展初期,许多领域积极开展了物联网的应用探索与试点,但在应用水平上与发达国家仍有一定差距。

  目前已开展了一系列试点和示范项目,在电网、交通、物流、智能家居、节能环保、工业自动控制、医疗卫生、精细农牧业、金融服务业、公共安全等领域取得了初步进展。

  工业领域,物联网可以应用于供应链管理、生产过程工艺优化、设备监控管理以及能耗控制等各个环节,目前在钢铁、石化、汽车制造业有一定应用,此外在矿井安全领域的应用也在试点当中。农业领域,物联网尚未形成规模应用,但在农作物灌溉、生产环境监测(收集温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH 值)以及农产品流通和追溯方面物联网技术已有试点应用。金融服务领域,在“金卡工程”、二代身份证等政府项目推动下,我国已成为继美国、英国之后的全球第三大RFID 应用市场,但应用水平相对较低。正在起步的电子不停车收费(ETC)、电子ID以及移动支付等新型应用将带动金融服务领域的物联网应用朝着纵深方向发展。电网领域,2009 年国家电网公布了智能电网发展计划,智能变电站、配网自动化、智能用电、智能调度、风光储等示范工程先后启动。交通领域,物联网在铁路系统应用较早并取得一定成效,在城市交通、公路交通、水运领域的示范应用刚刚起步,其中视频监控应用最为广泛,智能车路控制、信息采集和融合等应用尚在发展中。物流领域, RFID、全球定位、无线传感等物联网关键技术在物流各个环节都有所应用,但受制于物流企业信息化和管理水平,与国外差距较大。医疗卫生领域,我国已经启动了血液管理、医疗废物电子监控、远程医疗等应用的试点工作,但尚处于起步阶段。节能环保领域,在生态环境监测方面进行了小规模试验示范,距离规模应用仍有待时日;公共安全领域,在平安城市、安全生产和重要设施防入侵方面进行了探索。民生领域,智能家居已经在一线重点城市有小范围应用,主要集中在家电控制、节能等方面。

  我国已形成基本齐全的物联网产业体系,部分领域已形成一定市场规模,网络通信相关技术和产业支撑能力与国外差距相对较小,传感器、RFID 等感知端制造产业、高端App与集成服务与国外差距相对较大。仪器仪表、嵌入式系统、App与集成服务等产业虽已有较大规模,但真正与物联网相关的设备和服务尚在起步。

  传感器产业:我国已建立了较完整的敏感元件与传感器产业,产业规模稳步增长。2009 年我国传感器产业规模接近600 亿元,形成了长三角为主,以及珠三角、京津、中部及东北部分城市的空间布局。目前我国大陆共有450余家从事敏感元件及传感器生产厂家,年产量突破24 亿只,批量生产的产品涉及光敏、电压敏、热敏、力敏、气敏、磁敏和湿敏7 大类约3,000 多个品种。主要传感器企业中,外资企业比重达到67%。我国传感器产业和技术发展仍存在突出问题:一是核心技术和基础能力缺乏,传感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊应用的高端方面差距大,中高档传感器产品几乎100%从国外进口,90%芯片依赖国外。二是共性关键技术尚未真正突破。设计技术、可靠性技术、封装技术、装备技术等方面都存在较大差距。三是产业结构不合理,品种、规格、系列不全,技术指标不高。四是企业能力弱,95%以上属小型企业。

  RFID 产业:我国形成了RFID 低频和高频的完整产业链和京、沪、粤为主的空间布局,2009 年市场规模达到85 亿元并成为全球第3 大市场;我国低频和高频段RFID 技术相对成熟,超高频和微波频段产业链与国外技术差距较大,超高频、有源RFID 等领域还没有形成整体产业能力。RFID 产业链主要由标签芯片设计、标签天线设计、标签封装技术与设备、读写机具设计与制造、系统集成与App开发等几个部分组成,各环节实力较强的企业仍然集中在美国和欧洲国家。我国在射频芯片、封装、应用支撑App、系统集成领域逐渐壮大,但整体实力不强。RFID 标签芯片方面,自主常识产权比较贫乏,但标签芯片设计上取得了长足发展。标签封装环节,产品性能已达到国际先进水平,RFID 卡片形式封装技术已十分成熟,但欠缺封装超高频、微波标签能力,在提供防水、抗金属的柔性标签方面仍需提高生产工艺。读写机具设计与制造方面,13.56MHz RFID的识别系统设计与生产技术成熟,竞争力较强。RFID 中间件产品与国外仍有较大差距。系统集成与系统App开发上,国内企业具备一定的大型系统集成能力。标签打印机和贴标机领域,目前基本上被国外垄断。

  仪器仪表与测量控制产业:我国仪器仪表产业连续多年实现20%以上的增长,2009 年产值超过5000 亿元,企业数约为5000 多个,小型企业数量占比达到90%4。我国仪器仪表行业以机械系统开发生产通用仪器仪表为主,主要集中在电力、交通、安防、环保、安全等应用领域,但目前基本上不具备真正意义物联网产业的特点。区域分布上除重庆、西安、上海等三大传统基地以外,近年来还涌现出一些各具特色的新兴产学研集聚地。我国仪器仪表业部分产品产量居世界前列(如数字万用表、电度表、水表、煤气表等公共能源计量仪表),但同国际相比,总体技术水平和产业规模上还存在着很大差距,物联网发展所需要的数字化、网络化、智能化仪器仪表尚在起步,未来将随着物联网应用发展而向高端制造转型。

  物联网网络通信服务业:我国物联网M2M 网络服务保持高速增长势头,目前M2M 终端数已超过1000 万,年均增长超过80%5,应用领域覆盖公共安全、城市管理、能源环保、交通运输、公共事业、农业服务、医疗卫生、教育学问、旅游等多个领域,未来几年仍将保持快速发展,预计“十二五”期间将突破亿级。三大电信企业在资源配臵方面积极筹备,加紧建设M2M 管理平台并推出终端通信协议标准,以推进M2M 业务发展。国内通信模块厂商发展较为成熟,正依托现有优势向物联网领域扩展。国内M2M 终端传感器及芯片厂商规模相对较小,处于起步阶段。尽管我国在物联网相关通信服务领域取得了不错的进展,但应在M2M 通信网络技术、认知无线电和环境感知技术、传感器与通信集成终端、RFID 与通信集成终端、物联网网关等方面提升服务能力和服务水平。

  物联网应用基础设施服务业:虽然不是所有云计算产业都可纳入物联网产业范畴,但云计算是物联网应用基础设施服务业中的重要组成部分,物联网的大规模应用也将大大推动云计算服务发展。

  国内云计算商业服务尚在起步,SaaS 已形成一定规模,而真正云计算意义的IaaS 和PaaS 商业服务还未开展。目前,我国在云计算服务的基础设施(IDC 中心)建设、云计算软硬件产业支撑和超大规模云计算服务的核心技术方面与发达国家存在差距。云安全方面,我国企业具有一定的特点和优势。随着物联网应用的规模推进、互联网快速发展和国家信息化进程的不断深入,我国云计算服务将形成巨大的市场需求空间,“十二五”期间将呈现快速发展态势。

  物联网相关信息处理与数据服务业:信息处理与数据分析的关键技术主要是数据库与商业智能。我国数据库产业非常薄弱,知名企业只有三四家,只占国内市场10%左右的份额6。商业智能(BI)领域我国虽然技术相对落后,然而已形成了一定规模,国内现有BI厂商有近500 家,但高端市场仍由国际厂商垄断。整体而言,我国拥有自主常识产权的数据库产品、BI 产品和掌握关键技术的App企业少,产业链不完整,缺乏产品线完整、软硬结合、竞争力强的国际企业。

  物联网相关App开发与集成服务业:我国App与集成产业连续多年保持高速增长,2010 年完成业务收入1.3 万亿元,同比增长31%,其中系统集成和支撑服务实现收入2910 亿元,同比增长31.8%。然而物联网应用所需的App高端综合集成能力,特别是App与各行业的业务流程深度融合和集成整合能力,我国与国际领先企业差距很大,总体上处于产业链低端。

  物联网应用服务业:整体上我国物联网应用服务业尚未成形,已有物联网应用大多是各行业或企业的内部化服务,未形成社会化商业化的服务业,外部化的物联网应用服务业还需一个较长时间的市场培育,并需突破成本、安全、行业壁垒等一系列制约。

  综上所述,我国尚未形成真正意义的物联网产业形态和爆发点,物联网有形成巨大市场的潜力,但潜在空间转化为现实市场还需要较长时间培育,关键点是通过技术和应用创新形成新兴业态和新增市场。大家预计,“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿规模,而真正可能形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。

  我国物联网技术和标准化现状

  (1)技术现状

  物联网发展的战略机遇推动了我国在不同技术领域的全面提升。我国在传感器、RFID、网络和通信、智能计算、信息处理等领域的技术研究能力不断提升,技术创新能力也取得了一定突破。但是由于信息产业长期的基础性瓶颈和大型应用系统综合集成能力薄弱,我国在物联网核心技术上与国外发达国家还存在一定的差距,部分技术领域没有掌握核心技术,长期受制于人;大部分技术领域落后于国际先进水平,以跟随为主,处在产业链低端。传感器技术:我国企业基本掌握了低端传感器研发的技术,但高端传感器和新型传感器的部分核心技术仍然未掌握。我国仅有组件式传感器的通用标准,新型传感器标准基本为空白。

  识别技术:缺乏具有自主常识产权的接口协议标准和自主可控的标签芯片和读写器芯片,标签制造技术有待提高,封装技术基本成熟,RFID 中间件技术与国外相比,仍有较大差距。

  微机电系统:我国MEMS 技术在新原理微器件、通用微器件、新工艺及测试技术、初步应用等方面取得了显著进展,初步形成微惯性器件和微惯性测量组合、微传感器和微实行器、微流量器件和系统、生物传感器、生物芯片和微操作系统等研究方向。

  通信和网络技术:目前近距离无线通信技术基本采用IEEE802.15.4、WLAN 等国外提出的技术,芯片以国外产品为主,国内在面向应用的无线传感器组网技术方面寻求突破。在2G/3G 无线接入增强、IP 承载和网络传送技术上,我国技术研发水平与国外基本相当,我国主导了3GPP RAN(无线接入)优化项目立项,并争取关键技术突破。

  物联网App和算法:物联网底层基础App、中间件技术的研究水平较国外存在一定差距。系统集成方面,国内使用和代理国外产品的情况较多,自主研发较少。SOA 方面,国内主要集中在现有架构的优化和改造或重新设计阶段,相比国外仍然存在较大差距。

  海量信息智能处理:国内海量信息智能处理技术研究和发展比较滞后。目前国内有少数研究单位和企业正在开展研究,以跟随为主,技术水平和影响力较弱。

  (2)标准化

  我国物联网的标准化工作刚刚起步,标准化体系尚未形成。我国相关研究机构和企业积极参与物联网国际标准化工作,在ISO/IEC、ITU-T、3GPP 等标准组织取得了重要地位。我国有多个标准化组织开展物联网标准化工作。同时在行业应用领域,在物联网概念发展之前,已经有不同的标准化组织开展相关研究,总体看来,我国物联网标准化工作得到了业界的普遍重视,但整体标准化工作需要重视顶层设计,客观分析物联网整体标准需求;其次还需统筹协调国际标准、国家标准、行业标准、地区标准的推进策略,进一步优化资源配置。


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