物联网发展现状与产业发展趋势

原标题:物联网发展现状与产业发展趋势

引言:

在过去的三十年里,电子计算机的广泛应用使我们的工作效率和管理水平大大提升;以集成电路为基础的小型家电产品,使人们的生活水平不断提高;个人计算机走进千家万户,成为人们学习和生活的帮手;日新月异的通讯手段,缩短了人们之间的距离。人类进入了电子信息时代。

在当今,读写器扫描身份证就可以识别个人信息;装有识别芯片的汽车可以不停留的通过公路收费站;装有RFID芯片的列车,可以被全程监控;红外电子保安可以自动预报异常情况。随着科技的不断发展。我们将从“人与人”交流的信息时代迈向“物与物”交流的智能化时代。

2009年11月3日,温家宝总理在人民大会堂向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话。他提出:“要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”。 这篇讲话对中国物联网的发展目标提出明确要求,把对物联网概念的研究推向了新的高潮。在中国,“物联网”一词随即成为炙手可热的名词。许多专家预言“物联网”将是继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,它将彻底改变人们的生活方式,带动万亿级的产业发展,成为信息化发展的新的推动力量。

“物联网”作为一个信息技术的新生事物,它是怎么形成的?它是怎么实现的?它又能为我们做些什么呢?它会如何发展呢?为此,我们有必要进行一些探讨。

第一章 物联网相关概述

一、物联网概念的形成

“物联网”一词最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书,在书中,比尔盖茨提及Internet of Things的概念,并以此设想未来的世界。但当时无线网络、硬件及传感设备的发展状况与设想有很大差距,因此未引起世人的重视。

1998年美国麻省理工学院的一位天才教授提出了EPC(ElectronicProduct Code)开放网络(物联网)构想,在国际条码组织(EAN.UCC)、宝洁公司(P&G)、可口可乐、沃尔马、联邦快递、雀巢、英国电信、PHILIPS、IBM全球 83跨国公司的支持下,开始了这个发展计划。

1999年在中国物联网被称为传感网,中科院启动传感网的研究,并取得了一些科研成果。

2005 年11 月17 日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。物联网概念的兴起,很大程度上得益于国际电信联盟(ITU)2005 年以物联网为标题的年度互联网报告。然而,ITU 的报告对物联网缺乏一个清晰的定义。

在不断发展过程中,众多国内外机构与专家形成共识——物联网就是“物物相连的智能互联网”。这包含三个意思:

一、物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;

二、其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯;

三、该网络具有智能属性,可进行智能控制、自动监测与自动操作。因此形成了现在公认的定义:物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

但在物联网发展初期,我们应该从两个方面理解这个概念:从广义来讲,物联网是一个未来发展的愿景,是“泛在网络”,能够实现人在任何时间、任何地点、使用任何网络与任何人与物的信息交换;从狭义来讲,物联网是物品之间通过传感器连接起来的局域网,不论接入互联网与否,都属于物联网的范畴,这个网络可以不接入互联网,但如果需要也可以随时接入互联网。

二、物联网的应用

物联网用途广泛,遍及智能交通、物流管理、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

据相关专家介绍,“十二五”期间,物联网重点投资智能电网、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、国防军事十大领域,其中“十二五”期间智能电网的总投资预计达2万亿元,居十大领域之首。

三、物联网特征与实现意义

物联网拥有广阔市场前景,它是将新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把各种感应、传感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,然后将"物联网"与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。这一完整的系统体系具备四个特征:

1、实时性

由于信息采集层的工作可以实时进行,所以,物联网能够保障所获得的信息是实时的真实信息,从而在最大限度上保证了决策处理的实时性和有效性。

2、大范围

由于信息采集层设备相对廉价,物联网系统能够对现实世界中大范围内的信息进行采集分析和处理,从而提供足够的数据和信息以保障决策处理的有效性,随着Ad-hoc 技术的引入,获得了无线自动组网能力的物联网进一步扩大了其传感范围。

3、自动化

物联网的设计愿景是用自动化的设备代替人工,三个层次的全部设备都可以实现自动化控制,因此,物联网系统一经部署,一般不再需要人工干预,既提高了运作效率、减少出错几率,又能够在很大程度上降低维护成本。

4、全天候

由于物联网系统部署之后自动化运转,无需人工干预,因此,其布设可以基本不受环境条件和气象变化的限制,实现全天候的运转和工作。从而使整套系统更为稳定而有效。

在以上基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,使得连接在物联网上的各种机器、设备和基础设施达到"智慧"状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

四、物联网的工程原理

既然物联网的用途怎么广泛,为我们带来如此多的帮助,那么它具体又是怎么实现的呢?

物联网是在计算机互联网的基础上,利用数据通信技术等现代信息技术手段,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”,在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预,如图:

上面是一张物联网结构拓扑图,可以看到物联网结构大致可以分为三个层次:感知层、网络层(也可以叫传输层)、应用层。如果细分,感知层又可以分为感知层和信息汇集层;网络层又可以分为传输层和运营层。

感知层好比人体结构中的皮肤和五官,它的功能主要是识别物体和采集信息并将其转化为可供处理的数字化信息。

物联网所采集的信息主要有如下种类:

* 传感信息:如温度、湿度、压力、气体浓度、生命体征等;

* 物品属性信息:如物品名称、型号、特性、价格等;

* 工作状态信息:如仪器、设备的工作参数等;

* 地理位置信息:如物品所处的地理位置等。

目前该层上应用比较多的技术是二维码标签与识读器、RFID标签与读写器、摄像头、GPS、传感技术、终端等。

信息汇集层就象人体结构中分布在各感知器官上的神经源,该层的主要任务是将信息采集层采集到的信息,通过各种网络技术进行汇总,将大范围内的信息整合到一起,以供处理。在这个层上主要涉及无线传感网络技术(WSN)、无线保真技术(Wi-Fi)、GPRS等。

传输层相当于人体结构中的神经系统,主要功能是负责将信息汇集层获取到的电子信号进行传递。信息汇集层主要是通过通信与互联网的融合网络、网络管理中心进行实现,主要技术有通讯网、3G网络、GPRS网络、广电网络、NGB广域网络等

运营层就相当于人体中的大脑,其功能不言而喻,负责对电子信号的分析、计算,并加工成可用数据。信息中心和智能处理中心将可以实现这样一个复杂的功能。其涉及相关技术如企业资源计划(ERP)、专家系统、云计算等。

应用层是物联网的最终收益者,它将通过网络层获取运营层处理过的信息,并与本行业需求相结合,开发各类行业应用解决方案,实现智能化行业应用。

五、物联网产业标准

产业发展的第一个共性问题壁垒,就是所遵循的标准问题。如果不同行业应用的技术和产品各不相同,没有一个统一的标准,那么就无法实现真正意思上的互通互联,物联网的发展很难实现“泛在网络”这一最终目标。

在当今世界,有哪些物联网标准可供企业参考呢?目前,在物联网概念下,全球已有多个国家和组织正在制订对应标准,主要力量有:EPCglobal、ISO、AIMglobal、UID、IP-X等。以上组织均加速向中国输出,并都已经在中国达到不同程度的应用。

EPC标准是当今国际上应用最广泛的标准之一,由五个基本要素组成:产品电子代码(EPC)、射频识别系统(EPC标签和识读器)、发现服务(包括ONS)、 EPC中间件、 EPC信息服务(EPCIS)。

表1 EPC体系架构

系统构成

主要内容

注释

产品电子编码体系

EPC编码标准

识别目标的特定代码

射频识别系统

EPC标签

贴在物品上或内嵌在物品中

读写器

识读EPC标签

信息网络系统

EPC中间件

物联网的软件支持系统

对象名解析服务

(Object Naming Service)

实体标记语言

(Physical Makeup Language, PML)

EPC信息服务

(EPC Information Service)

国际标准化组织制订的ISO标准体系中,经过我们的研究和总结,包含物联网相关技术体系的标准系列如下,ISO 14443标准系列, ISO 18000标准系列, ISO 10373标准系列, ISO 15693标准系列, ISO 19762标准系列, ISO 24730标准系列等。

UID Center是日本主推的标准。UID组织已经在全球21个地区设立办事机构,进行推广。中国地区的办事机构包括北京、大连、上海、台北等4个地区。UID的技术架构由如下部分组层:Ucode Tags(由UID中心进行认证), Ubiquitous Communicator (UC), Ucode Resolution Server.

AIM Global是国际自动识别制造商协会,其技术体系包括条形码技术、二维码技术、射频识别技术、生物特征识别技术等版块。AIM在中国具有国家级会员AIM China(中国自动识别技术协会)。

IP-X标准是由IPICO推动的国际标准之一,其系统结构汇总成如下表格:

表2 IP-X体系结构

描述

组织简介

IPICO是提供闭环射频识别技术和物联网络的营利性组织,面向产品和服务由全球供应商提供的垂直市场。

核心技术

拥有射频识别空中接口协议称为IP – X协议,以及正在开发的物联网络协议。

该协议能使芯片设计在多种应用环境下达到广泛的技术可行性。

产品形态

IP-X自行设计生产或者OEM全套生产线:各种射频识别接口,(单频/双频)标签,(单频/双频)读取器,设备管理中间件,提供了射频识别基础设施。这些产品经过优化,可以兼容IP - X芯片和EPC标准产品。

发展策略

与主要合作伙伴、顾问、系统集成商、制造商提供闭环物联网络方案。

对应芯片

IP-X的芯片产品由瑞士EM微电子制造.

全球推广

拥有相关协议技术和芯片组,可以授权专利技术给合作伙伴做应用开发。

2005年10月,中国信产部电子标签标准工作组成立。下设7个工作组:总体组、标签与读写器组、频率与通信组、数据格式组、应用组、信息安全组、知识产权组。2007年11月,在国标委的牵头下,成立中国传感器网络标准化工作组。有成员单位80余家,共同推进中国传感器网络系列标准的制定。2009年8月,温家宝考察无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时提出“感知中国”中心;同年12月,在国家7项战略方向部署中、物联网被列在第3项信息产业中。 2010年,中国传感器网络标准化工作组参加国际传感器网络国际标准工作组(WGSN)的第一次工作会议,带去了两份标准草案中,一个是创新网络协同信息处理的标准草案,一个是创新网络总体架构的标准草案。

六、物联网产业链结构

物联网产业链结构非常完整,从元器件到设备、从软件产品到信息服务,物联网每个功能层都包含了硬件产品、硬件设备到软件产品、系统方案,还有行业系统的运维服务。一般认为较完整的物联网产业链主要包括芯片与技术提供商、应用设备提供商、网络提供商、软件与应用开发商、系统集成商、运营及服务提供商等六大环节,如图:

1、芯片与技术提供商

芯片与技术是物联网产业发展的基础上游市场,主要包括RFID芯片(包括二维码技术应用、电子标签等技术)、传感器芯片和系统芯片等核心芯片设计和生产商。目前中国在这个领域技术水平与发达国家相比还有很大差距,特别是高端市场。

2、应用设备提供商

物联网应用设备主要是具有一定独立功能的感知层的末端设备,典型设备如传感节点设备、传感器网关等末端网络产品设备,以及射频识别设备、传感系统及设备、智能控制系统及设备等。感知层末端设备的制造和广泛应用是中国物联网产业发展的关键。

3、网络提供商

对于物联网数据传输提供支撑和服务,包括互联网、电信网、广电网、电力通信网、专网以及其它网络等。

4、软件与应用开发商

物联网的核心软件包括:

(1)与感知层相关的主要软件产品包括:微操作系统、嵌入式操作系统、实时数据库、运行集成环境、信息安全软件、组网通信软件等产品。

(2)与处理层相关的软件产品包括:网络操作系统、数据库、中间件、信息安全软件等软件开发商。其中,中间件是物联网应用中的关键软件,它是衔接相关硬件设备和业务应用的桥梁,主要是对传感层采集来的数据进行初步加工,使得众多采集设备得来的数据能够统一,便于信息表达与处理、使语义具有互操作性、实现共享,便于后续处理应用,对传感网中间件比较普遍的分类是两类:一类是传感数据采集中间件,完成传感数据从相关硬件设备的采集,过滤和合并;一类是传感数据管理中间件,完成传感数据的存储、维护、访问和聚合。目前IBM、EPCglobal、Oracle、SAP等研究机构和厂商都在这方面加大投入,成为竞争的焦点。

(3)行业解决方案提供商:应用和服务于各行业或各领域的系统软件企业,以及提供各种解决方案。目前,物联网的应用遍及智能电网、智能交通、智能物流、智能家具、环境保护、医疗卫生、金融服务业、公共安全、国防军事等领域,根据不同行业应用特点,需要提出个性化的解决方案。

5、系统集成商

根据客户需求,将实现物联网的硬件、软件和网络集成为一个完整解决方案提供给客户的厂商。部分系统集成商也提供软件产品和行业解决方案。

6、运营及服务提供商

指行业的、领域的物联网应用系统的专业运营服务商,为客户提供统一的终端设备鉴权、计费等服务,实现终端接入控制、终端管理、行业应用管理、业务运营管理、平台管理等服务。

第二章 中国物联网发展面临的内外部环境

一、国际环境

相关显示物联网在全球的开发和应用仍处于起步阶段,发达国家和地区抓住机遇,出台政策、进行战略布局,希望在新一轮信息产业重新洗牌中占领先机。目前国外物联网产业布局情况如下:领先的RFID和传感网企业主要集中在美国,尤其是加利福尼亚州北部的硅谷地区集中了大量的基础芯片和设备企业;欧盟在基础通信芯片方面也具有一定的基础,由于欧盟的电信运营商关注物联网业务较早,目前拥有较多的M2M通信模块企业,为M2M提供设备支撑;日本和韩国的物联网企业以电信运营商为主。

1、美国在物联网技术基础方面占有绝对优势

在基础芯片和通信模块方面,德州仪器是数字嵌入及应用处理半导体解决方案供应商,在物联网领域提供ZigBee芯片和移动通信芯片产品;英特尔作为计算机、网络和通信产品制造商,在物联网方面能够提供Wi-Fi芯片、蓝牙芯片、WiMAX(全球微波互联接入)芯片和RFID芯片产品;意法半导体、高通、飞思卡尔等芯片企业也可以提供物联网所需的基础通信芯片。此外,Telit、Cinterion等通信模块企业将通信芯片整合成能够独立完成通信功能的模块,可以直接嵌入到设备中使其拥有通信能力。

在传感网和RFID方面,美国是传感网技术的发源地,目前在全球市场处于领先地位,拥有CrossbowTechnology、DustNetworks、EkaSystems等全球领先的传感网公司。目前全球主要的RFID企业也集中在美国,包括AeroScout、SaviTechnology、RFCode等。美国在物联网产业上的优势正在加强与扩大。国防部的“智能微尘”(SMART DUST)、国家科学基金会的“全球网络研究环境”(GENI)等项目提升了美国的创新能力;由美国主导的EPCglobal标准在RFID领域中呼声最高;德州仪器(TI)、英特尔、高通、IBM、微软在通信芯片及通信模块设计制造上全球领先;物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。

2、欧盟出台系列政策促进物联网技术研发和应用

欧盟将ICT技术作为促进欧盟从工业社会向知识型社会转型的主要工具,致力于推动ICT在欧盟经济、社会、生活各领域的应用,提升欧盟在全球的数字竞争力。物联网及相关技术发展方面,欧盟在RFID和物联网方面进行了大量研究应用,通过FP6、FP7框架下的RFID和物联网专项研究进行技术研发,通过竞争和创新框架项目下的ICT政策支持项目推动并开展应用试点。2009年9月15日,欧盟发布《欧盟物联网战略研究路线图》,提出欧盟到2010、2015、2020三个阶段物联网研发路线图,并提出物联网在航空航天、汽车、医药、能源等18个主要应用领域和识别、数据处理、物联网架构等12个方面需要突破的关键技术。目前,除了进行大规模的研发外,作为欧盟经济刺激计划的一部分,欧盟物联网已经在智能汽车、智能建筑等领域进行应用。

3、日本国家战略推动物联网发展

日本是世界上第一个提出“泛在”战略的国家,2004年日本政府在两期E-Japan战略目标均提前完成的基础上,提出了“U-Japan”战略,其战略目标是实现无论何时、何地、何物、何人都可受益于ICT的社会。物联网包含在泛在网的概念之中,并服务于U-Japan及后续的信息化战略。通过这些战略,日本开始推广物联网在电网、远程监测、智能家居、汽车联网和灾难应对等方面的应用。

4、韩国通过国家战略在物联网应用方面抢占先机

2004年,韩国提出为期十年的U-Korea战略,目标是“在全球最优的泛在基础设施上,将韩国建设成全球第一个泛在社会”。2009年10月13日,KCC通过了《基于IP的泛在传感器网基础设施构建基本规划》,将传感器网确定为新增长动力,据估算至2013年产业规模将达50万亿韩元。KCC确立了到2012年“通过构建世界最先进的传感器网基础实施,打造未来广播通信融合领域超一流ICT强国”的目标。为实现这一目标,确定了构建基础设施、应用、技术研发、营造可扩散环境等四大领域、12项课题。

二、政策环境

1、官方启动研发项目

中国科学院早在1999 年就启动了传感网研究,组成了2000 多人的团队,已经投入数亿元,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。

2、列入国家中长期发展规划

政府高度重视物联网的研发和应用工作,《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020 年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。“射频识别(RFID)技术与应用”也于2006 年作为先进制造技术领域的重大项目列入国家高技术研究发展计划(863 计划)。

第三章 中国物联网发展分析

一、中国发展物联网的必要性

相关显示2008年国际金融危机后,主要发达国家将培育和发展以节能环保、新能源、新材料、生物、信息网络为代表的产业作为强占新一轮国际竞争制高点的突破口,物联网也在其中。中国在物联网技术上有同发优势,在目前国际形势下必须加大培育和发展力度,只有技术领先才可以参与物联网国际标准的制定,掌握行业国际话语权,从而避免受制于人,保障国家安全。

其次作为战略性新兴产业之一的物联网集知识密集、资源消耗少、成长潜力大、综合效益好为一身,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用。据美国权威咨询机构弗雷斯特研究公司(Forrester Research)预测,10年内物联网可能大规模普及;到2020年,物联网产业要比互联网大30倍,物联网技术将发展成为上万亿元规模的高科技市场,因此被称为下一个万亿级的通信业务。这有利于中国产业结构调整、推动两化融合,并在拉动内需、扩大就业、建设创新型国家等方面有着长期积极作用。

再有物联网的应用将对中国城镇化的推进、企业精细化智能化管理、人民生活的不断改善起到不可取代的作用。

二、中国物联网产业发展现状

相关显示在中国,物联网产业发展还处在起步阶段,产业链结构还不完善。由于上游产品(传感节点和RFID芯片)70%仍然依赖进口,因此应用成本较高,这样一来就限制了该产业的应用范围与规模,没有规模也就谈不上分工合作,也就没有各产业链环节重点发展的方向。

目前在中国物联网产业以中小企业为主,这些企业大多都选择进驻各个省市科技园区,享受一定的科技型中小企业的政府扶持待遇。他们与政府或军方合作,在某专项领域(主要集中在电力、安防、智能交通、智能农业、物流)内进行物联网项目开发、推广或试点应用并推出成功的行业应用解决方案。虽然这离“感知中国”或“智能地球”的目标还相差很远,但随着在各个不同领域的应用,成功的解决方案将不断推出,并得到广泛推广,从而不断扩大产业规模,不断降低项目成本,不断的完善产业链结构,使物联网产业最终可以走上一个良性循环的发展状态。

总之,我认为2010年中国物联网的发展已从概念炒作阶段,进入到战略布局和规划阶段,在这种布局和规划下,有理由相信:从2011年开始,在新的五年规划期间,中国物联网的发展将进入第一个黄金五年。下表为国内有关专家对物联网市场的一个预测,谨供参考:

2010-2015年中国物联网行业应用市场规模预测(亿元)

医疗

电力

安防

交通

环境

金融

物流

其他

合计

2010

120

280

600

300

50

200

150

300

2000

2011

280

420

780

450

100

240

230

500

3000

2012

450

620

1000

550

180

330

350

820

4300

2015

1200

1100

1500

1000

300

550

650

1200

7500

三、物联网关键技术分析

物联网产业环节众多,涉及技术广泛,国际上对物联网核心技术的认识普遍倾向于无线传感器网络技术(Wireless Sensor Network,简称WSN)。无线传感器网络技术的基本功能是将一系列空间上分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接,从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控,并根据这些信息进行相应的分析和处理。从物联网的定义及各类技术所起的作用来看,WSN技术成为核心技术,主要原因是:WSN 技术贯穿物联网的全部三个层次,是其它层面技术的整合应用,对物联网的发展有提纲挈领的作用。WSN 技术的发展,能为其它层面的技术提供更明确的发展方向。WSN 技术的应用将极大的带动其它各层技术的发展。在现实应用中,WSN 往往成为系统的核心,物联网技术中其它层面的技术,如MEMS、RFID 等,都在WSN 技术中有所应用,WSN 技术和市场的不断发展将给这些技术带来不断扩大的市场。

经过调查发现,在WSN 的组网方面每进行一元钱的投资,将拉动RFID、传感器、集成电路、软件、系统集成等相关产业10~15 元的投资。WSN 是物联网中最新鲜,最具增长性的技术,与RFID、MEMS 等发展周期较长的技术不同,WSN 能产生更新的应用,使产业产生更大的增量。因此,推动WSN 的发展对促进整个物联网产业的发展具有显著作用。

然而在中国,我们最迫切需要解决的问题是感知节点芯片的国产化问题。目前国内物联网应用上有70%的感知节点芯片还需要进口。这个问题直接影响组网成本,是技术上制约产业发展的最大瓶颈。因此突破感知芯片技术就成为中国目前最最核心的问题。

总之,物联网是一场代表未来计算和交流的技术革命,它的发展取决于一系列重要领域中从无线传感器到纳米技术的不断革新。

四、物联网商业模式分析

信息产业发展的实践表明,只有建立在成功的商业模式创新基础上的技术创新,才有产业化的坚实基础;只有依托技术创新的商业模式创新,才具有更强大的竞争力。

我们已经知道,物联网产业链复杂、涉及环节众多。如何让好的服务与设备顺畅地向客户传递,如何使客户以最经济、最便捷的方式享受服务,这需要有良好的商业模式来引导。

面对物联网的发展,国内外运营商从组织保障、产业链合作、业务应用开发与服务方面加快了整体性探索,已形成的商业模式基本上为四种:通道型、合作型、自营型、定制型。通道型是单纯提供网络连接服务,如AT&T、Verizon、中国移动等;合作型是运营商在一些应用领域挑选系统集成商的合作伙伴,有系统集成商开发业务和进行售后服务,电信运营商负责检验业务在网络上的运行情况,并代表系统集成商进行业务推广及计价收费,如SK电讯、NTT、Telenor、中国移动等;自营型是运营商自行开发业务,直接提供给客户的方式;定制型是运营商根据客户的具体需求特殊指定M2M业务,如Orange、Vodafone。

从运营角度看,目前物联网主要有移动运营商主导运营和系统集成服务商主导运营两种模式。移动运营商主导运营的主要模式包括通道型与自营型,系统集成服务商主导运营的主要模式包括合作型和定制型。

在中国,产业链各厂商都各自为战,这也是物联网发展初期的暂时现象。随着大物联网概念的出世,未来必定要实现全盘互通,这必然需要新的商业模式,单纯靠政府投入是难以建立一个有效的产业环境的,只有建立有效的商业模式才能够真正使产业发展进入一个良性循环。中国物联网商业模式的研究在2010年仍处于探索阶段,所以整个物联网产业发展仍处于初期阶段,一切都还刚刚开始。

五、物联网产业发展趋势

立足于2010年,展望下一个十年,美国和欧洲很有可能在物联网技术领域走在全世界前列,我们可以参考他们的发展规划图。下表来自欧洲的《Internet of Things in 2020》,按照每个5年来规划物联网的发展。

表3 物联网技术和产业发展趋势

在中国,众多业内专家分析物联网产业的未来发展,基本上可以肯定有三大趋势:三大细分市场递进发展、标准体系渐进成熟、通用性平台将会出现。

1、三大细分市场递进发展

中国物联网产业的发展是以应用为先导,存在着从公共管理和服务市场、到企业/行业应用市场、再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。目前,物联网产业在中国还是处于前期的概念导入期和产业链逐步形成阶段,没有成熟的技术标准和完善的技术体系,整体产业处于酝酿阶段。此前,RFID市场一直期望在物流、零售等领域取得突破,但是由于涉及的产业链过长,产业组织过于复杂,交易成本过高,产业规模有限成本难于降低等问题,使得整体市场成长较为缓慢。物联网概念提出以后,面向具有迫切需求的公共管理和服务领域,以政府应用示范项目带动物联网市场的启动将是必要之举。进而随着公共管理和服务市场应用解决方案的不断成熟、企业集聚、技术的不断整合和提升,逐步形成比较完整的物联网产业链,从而将可以带动各行业、大型企业的应用市场。待各个行业的应用逐渐成熟后,带动各项服务的完善、流程的改进,个人应用市场才会随之发展起来。

2、标准体系渐进成熟

物联网标准体系是一个渐进发展成熟的过程,将呈现从成熟应用方案提炼形成行业标准,以行业标准带动关键技术标准,逐步演进形成标准体系的趋势。物联网概念涵盖众多技术、众多行业、众多领域,试图制定一套普适性的统一标准几乎是不可能的。物联网产业的标准将是一个涵盖面很广的标准体系,将随着市场的逐渐发展而发展和成熟。在物联网产业发展过程中,单一技术的先进性并不一定保证其标准一定具有活力和生命力,标准的开放性和所面对的市场的大小是其持续下去的关键和核心问题。随着物联网应用的逐步扩展和市场的成熟,哪一个应用占有的市场份额更大,该应用所衍生出来的相关标准将更有可能成为被广泛接受的事实标准。

3、通用性平台将会出现

随着行业应用的逐渐成熟,新的通用性强的物联网技术平台将出现。物联网的创新是应用集成性的创新,一个单独的企业是无法完全独立完成一个完整的解决方案的。一个技术成熟、服务完善、产品类型众多、应用界面友好的应用,将是由设备提供商、技术方案商、运营商、服务商协同合作的结果。随着产业的成熟,支持不同设备接口,不同互联协议,可集成多种服务的共性技术平台将是物联网产业发展成熟的结果。物联网时代,移动设备、嵌入式设备、互联网服务平台将成为主流。随着行业应用的逐渐成熟,将会有大的公共平台、共性技术平台出现。无论芯片与技术提供商、应用设备提供商、网络提供商、软件与应用开发商、系统集成商、运营及服务提供商,都需要在新的一轮竞争中寻找各自的重新定位。

物联网应用广泛,市场空间大,属朝阳产业。专家预计五年后中国的物联网产业的整体产值将超过1万亿元规模,到2020年,物联网产业的整体产值将超过5万亿元规模。其实,物联网的应用领域能覆盖多大 ?其商业规模能够达到什么数量级?现在也只能是估计。物联网的应用如同Internet一样,还有很多不可预测的新应用有待探索,物联网的商业前景就如同几十年前刚刚兴起局域网一样,谁也不敢肯定后来局域网竟会发展成现在的国际互联网,并对社会影响如此之深远!

六、中国物联网发展中存在问题

一)宏观层面

1、国内对物联网的认识的误区

相关显示当前我国仅仅是从技术、产业角度去认识和理解物联网。从相关部门的部署和各地方政府的动作来看,我国主要是从传感、感应技术去对待物联网,希望在一些硬件制造的标准化、生产成本等方面率先取得国际优势。为此,通过成立产业制造联盟、设立相关工业园区及其标准化工作组等形式入手,加强物联网建设。其实,硬件制造只是物联网发展的前端,而后端的数据传输、信息处理与业务系统管理等则是整个物联网长链的高端、核心部分,而这些恰恰是我国的弱项和劣势所在,是我们应该着力加以突破的地方。实际上,如果我们真正要转变增长方式,就应该突破这种一味固守制造领域和成本低廉优势的习惯。

2、软件产业政策严重滞后,不利于物联网的深入发展

当前我国的软件产业政策严重滞后,不利于物联网的深入发展。其具体表现就是,我国的技术和产业层面缺乏对云计算对于物联网发展的重要性的应有重视。云计算是个非常特殊的领域,既可以作为软件信息服务产业而单独发展,也是未来物联网充分发展的重要环节。如果我们在云计算领域不取得控制权,那么未来的物联网还要像从前的互联网一样,继续受到他人的制约。然而,这些年以来,我国软件信息服务业一直在强调动漫产业基地建设,过于重视承接来自日本、美国的软件外包业务,在软件核心技术领域几乎没有多少作为。地方软件产业发展的基本出发点就是增加本地的GDP及税收,从而导致国内软件企业和软件产业在发展核心技术方面不思进取,甘为他人做嫁衣,整个社会对培育具有自主知识产权的系统软件、数据库管理软件和重要的应用软件等采取漠视态度。可以想见,如果仍然照目前这种布局发展下去,我国的物联网注定难逃失败的结局。

3、物联网的政策和法规

物联网不是一个小产品,也不是只是一个小企业可以做出来,做起来,它不仅需要技术,它更是牵涉到各个行业,各个产业,需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面,要制定出适合这个行业发展的政策和法规,保证行业的正常发展。对于复杂的物联网,必须要有政府的政策支持,政府必须要有专门人和专门的机构来研究和协调,物联网才能有真正意义的发展。

4、国家安全问题

中国大型企业、政府机构,如果与国外机构,进行项目合作,如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏?这不仅是一个技术问题,而且还涉及到国家安全问题,必须引起高度重视。

二)微观层面

1、隐私问题

在物联网中,射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物品中,比如人们的日常生活物品中,但由于该物品(比如衣物)的拥有者,不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪,这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此,如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且,这不仅仅是一个技术问题,还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能:任意一个标签的标识(ID)或识别码都能在远程被任意的扫描,且标签自动地,不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品,从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。

2、技术标准的统一与协调

我们都知道互联网发展到今天,有一件事是解决的非常好,就是标准化问题解决的非常好,全球进行传输的协议TCP/IP 协议,路由器协议,终端的构架与操作系统,这些都解决的非常好,因此,我们可以在全世界任何一个角落,使用每一台电脑连接到互联网中去,可以很方便的上网。物联网发展过程中,传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现,可能会采用不同的技术方案。如果各行其是,那结果是灾难的,大量的小而破的专用网,相互无法连通,不能进行联网,不能形成规模经济,不能形成整合的商业模式,也不能降低研发成本。因此,尽快统一技术标准,形成一个管理机制,这是物联网马上就要面对问题,开始时,这个问题解决得好,以后就很容易,开始解决不好,积重难返,那么以后问题就很难解决。这个问题和第一问题又是相关联,如果政府没有专门的部门来管理和协调,没有相应的政策和法规,何来标准的统一与协调?

3、管理平台问题

物联网的价值在什么地方?在于网,而不在于物。传感是容易的,但是感知的信息,如果没有一个庞大的网络体系,不能进行管理和整合,那这个网络就没有意义。因此,建立一个全国性的,庞大的,综合的业务管理平台,把各种传感信息进行收集,进行分门别类的管理,进行有指向性的传输,这就是一个大问题。一个小企业甚至都可以开发出传感技术,开发出传感应用。但是一个小企业没有办法建立起一个全国性高效率的网络。没有这个平台,各自为政的结果一定是效率低,成本高,很难发展起来,也很难起到效果。这个平台,电信运营商最有力量与可能来建设,也可能这个过程中,会有新的管理平台建设与提供者出现。我也相信,这个平台的建设者会在未来的物联网发展中,取得较好的市场地位,甚至是最大的受益者。

4、应用的开发问题

物联网的价值不是一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用,也会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商,也不能仅仅依靠所谓物联网企业,因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上,这是非常难的一步,也是需要时间来等待。需要一个物联网的体系基本形成,需要一些应用形成示范,更多的传统行业感受到物联网的价值,这样才能有更多企业看清楚物联网的意义,看清楚物联网有可能带来的商业价值,也会把自己的应用与业务与物联网结合起来。

第四章 物联网发展与商业银行

物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。国际电信联盟曾判断,物联网的产业规模将超过万亿美元,是互联网的30倍。早在09年,物联网就被奥巴马政府上升为政府的高度。而我国政府也将物联网列为国家重点发展的战略性的新兴产业之一。由此可见,物联网技术已成为当前各国科技和产业竞争的热点。在此情况下,我国掀起了一股物联网热潮。作为商业银行应该怎么看待这一现象,可以从两个方面去看待:一、如何正确看待物联网产业与物联网企业;二、如何看待物联网技术在金融发展中的应用。

一、 如何正确看待物联网产业与物联网企业

虽然就产业发展趋势而言,物联网的未来有着广阔的市场前景,但目前物联网市场应用呈现碎片化巨大市场、总量很大,单个需求很小,因此虽然有巨大产业发展空间,但当前难以实现规模化需求趋同的市场空间。这也是影响企业直接受益的程度的重要原因。而且我们从国内宏观和微观的角度分析后发现,物联网的发展是十分不成熟,对于物联网企业而言,暂时还难看到盈利的曙光。因此面对国内的“物联网热”,商业银行应慎重对待。

在实际经营中,应该如何对待物联网企业呢?以下有五点不成熟的意见:

1、从技术层面看

由于物联网的热炒由来已久,因此不排除打着物联网牌子的小公司浑水摸鱼,倒买倒卖。这种短期行为注定企业信用度低,生存周期短。因此关注企业是否有自主知识产权或专利以及拥有的技术团队尤为重要。

2、从创业者自身投入看

由于目前各省市加大对战略性新兴产业的扶持,建设的科技园区较多,政府扶持与各项优惠政策较大,许多投资者和创业者想在物联网发展初期有所作为,因此与物联网产业相关的公司如雨后春笋。许多公司在创业初期运营状况的不良好情况下,在享受政府扶持政策到期后,创业者很可能转投其他项目,这个公司也就名存实亡了。就目前经验看,创业者自身投入的多少直接决定企业经营的决心和经营状况。

3、从应用行业看

由于物联网应用广泛,不同行业的应用深度与广度将有很大不同,因此分析物联网企业涉及领域非常重要。一般认为智能电网、智能交通、智能医疗、射频识别等领域在物联网应用初期将是领跑行业,其需求专业性强、规模大,便于物联网的项目实施。

4、从产业链结构看

由于目前应用规模有限,硬件设备成本很难下降,致使中游与下游产业赢利空间不大,银行应重点注意确定性较高的产业上游,即设备商。

5、从企业经营状况看

关注企业的现金流,确保第一还款来源。

二、如何看待物联网技术在金融发展中的应用

相关显示目前物联网的产品已经应用到金融业的各项领域,如在安防、联网手费、支付、内部管理等领域都能看到物联网的身影。最新一项物联网便民技术应用,是电信智能卡与银行电子钱包功能整合后,推出的移动支付服务,通过手机支付给用户带来更好更新的体验。2010年中国银联联合有关方面研发的新一代收集支付业务进入大规模试点阶段,试点区域扩展到上海、山东、宁波、湖南、四川、深圳等六省市,这预示手机支付已经开始进入规模化,而手机支付只是物联网在移动电子上午领域迈出的一小步。

新的技术给金融业的管理方式、结算渠道、业务流程带来了革命性的技术更新和巨大市场空间。而在社会上首先应用这些科技信息产品的大多是有一定知识水平的年轻人,这些人在今后将成为社会的中坚力量。抓住这样的客户群对商业银行的发展至关重要。

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