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“十二五”期间物联网产业发展回顾

  物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用,对新一轮产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要意义。全球各国尤其是美国、欧盟、日韩等发达国家高度重视物联网发展,积极进行战略布局,以期把握未来国际经济科技竞争主动权。近几年来,中国物联网政策支持力度不断加大,技术创新成果接连涌现,各领域应用持续深化,产业规模保持快速增长,并形成北京—天津、上海—无锡、深圳—广州、重庆—成都为核心的四大产业集聚区。与“十二五”初期相比,中国在物联网关键技术研发、应用示范推广、产业协调发展和政策环境建设等方面取得了显著成效,成为全球物联网发展最为活跃的地区之一。当前,物联网已由概念炒作、碎片化应用、闭环式发展进入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段,与中国新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化建设深度交汇,在传统产业转型升级、新型城镇化和智慧城市建设、人民生活质量不断改善方面发挥了重要作用,取得了明显的成果。

  一、加强物联网战略统筹布局

  “十二五”期间,中国政府不断加强对物联网发展的顶层设计,国务院和各部委相继出台政策文件,对于提振产业信心、推动产业发展成效显著。在顶层设计方面,国务院于2013年2月发布《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》,从全局性角度出发对物联网发展进行系统考虑,明确了发展目标和下一阶段发展思路。在组织机制方面,全国建立物联网发展部级联席会议制度,加强各部门之间的统筹协调。在智库支撑方面,国家成立了由30多名专家组成的物联网发展专家咨询委员会,为物联网发展战略、顶层设计、重大政策、重大问题等方面提供咨询,为政府决策提供重要支撑。在各部委推进方面,国家发改委、工信部等部门以物联网发展部际联席会议的名义印发了顶层设计、标准制定、技术开发、应用推广、产业支撑等十个物联网发展专项行动计划,财政部会同工业和信息化部设立了物联网发展专项资金,发改委先后启动了30项国家物联网重大应用示范工程,科技部支持组建了物联网产业技术创新战略联盟,公安部、农业部等部门也组织实施了一批重大应用示范工程。

  在国务院和各部委带动下,国家各地方政府也积极营造物联网产业发展有利环境,以多层次、全方位的政策措施推动地方物联网发展。一是加强统筹协调,广州等城市依托科技和信息化领导小组统筹协调政策、资金、人才等资源,并成立专项小组推进物联网产业发展。二是加大财税政策支持,各地方政府积极争取国家、省、市财政资金对物联网项目的支持,并进一步设立地方物联网产业发展专项资金。三是鼓励拓宽投融资渠道,成都等城市制定政策支持物联网企业的债券融资和上市融资,并对成功融资的企业给予资金奖励。四是重点支持物联网科技攻关,各地方政府积极推动联合实验室等创新载体发展,加快创新公共服务体系建设。五是加强人才培养,物联网专项人才成为各地方政府人才战略的重要对象。

  二、物联网产业体系初步建成,规模保持较快增长

  从产业体系来看,中国已形成包括芯片、元器件、设备、软件、系统集成、运营、应用服务在内的较为完整的物联网产业链,各关键环节的发展也取得重大进展。M2M服务、中高频RFID、二维码等环节产业链业已成熟,国内市场份额不断扩大,具备一定领先优势;基础芯片设计、高端传感器制造、智能信息处理等相对薄弱环节与国外差距不断缩小,尤其光纤传感器在高温传感器和光纤光栅传感器方面取得重大突破;物联网第三方运营平台不断整合各种要素形成有序发展局面,平台化、服务化的发展模式逐渐明朗,成为中国物联网产业发展的一大亮点。

  从产业规模来看,全国物联网近几年保持较高的增长速度。2013年,中国物联网产业规模达到5000亿元,同比增长36.9%,其中传感器产业突破1200亿元,RFID产业突破300亿元;2014年,国内物联网产业规模突破6200亿元,同比增长24%;截止到2015年底,随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,中国物联网产业规模增至7500亿元,“十二五”期间年复合增长率达到25%。

  从企业层面来看,在国家政策牵引、行业应用示范、企业创新互动发展的良好局面下,中国感知制造和应用服务行业涌现出一批领军企业。深圳先施科技、远望谷两家企业占RFID超高射频及读写器国内市场份额的30%以上;南京联创科技集团的汽车生活服务平台已覆盖1000万车主;海格电子推出的GPS/北斗导航定位系统已在广州公务车全面部署;成都鼎安华公司在安全生产综合监管信息平台已接入200家危险源企业。

  从产业集聚发展情况来看,全国已初步形成分别以北京、上海、深圳、重庆为核心的环渤海、长三角、珠三角、中西部地区四大物联网产业集聚区的空间格局。其中,环渤海区域借助产学研资源和总部优势,成为中国物联网产业研发、设计、运营和公共服务平台的龙头区域;长三角区域以上海、无锡双核发展为带动,整体发展比较均衡,在技术研发与产业化、应用推广方面发挥了引领示范作用;珠三角区域依托自身优势成长为物联网产品制造、软件研发和系统集成的重要基地;中西部地区软件、信息服务、传感器等领域发展迅猛,成为第四大产业基地。

  三、创新成果不断涌现,标准体系持续完善

  近年来,中国积极推进物联网技术研发,取得一批重大研究成果。在传感器领域,光纤传感器、红外传感器技术达到国际先进水平,MEMS传感器实现批量生产。在RFID领域,中高频RFID技术逐渐具备国际领先优势,超高频RFID和微波无源RFID技术水平大幅提升。在信息传输领域,中国5G技术研发试验于2016年1月正式启动,NB-IoT商用进入部署和推进阶段。在其他领域,北斗芯片、网络架构、物联网中间件平台、多功能便捷式智能终端等技术研发均取得重大突破。

  从专利申请情况来看,中国物联网专利申请量呈现由大幅激增到趋于稳定的发展态势。国内物联网专利申请量在2004到2009年间保持较低数值,至2010年开始大幅增长。2013年,国内物联网专利申请量已突破2000件,之后一致保持小幅度稳定增长。相比之下,国外相关申请至2007年开始出现,国外专利申请量同样于2010到2013年间快速增长,但数值低于国内申请量。物联网专利申请量的增长表明中国物联网技术研发保持较高热度,同时也反映出中国物联网专利保护意识在不断增强。

  从标准化进展情况来看,全国加快建立物联网标准体系,并且不断强化国际标准制定的影响力。在国内,物联网基础共性和重点应用国家标准立项已超过200项  ,M2M统一平台、M2M无线连接技术、网络架构等成为标准化重点。地方政府积极实质性推进物联网标准,各标准化组织、研究院所、企业联合高校也在积极部署和参加相关标准化工作,标准化成效基本显现。在国际上,中国成为ITU和ISO相应物联网工作组的主导国之一,牵头制定多项物联网国际标准,其中包括首个国际物联网总体标准——《物联网概览》。

  在技术研发和标准化取得重大进展的背后,中国物联网创新载体和公共服务平台发挥重要支撑作用。近年来,中国各地物联网实验室、工程中心和大学科技园等创新载体快速发展,并开始输出创新成果;政府、企业、相关研究机构已初步建成一批共性技术研发、检验检测、标识解析、成果转化、人才培训、信息服务等公共服务平台,物联网公共服务体系日趋完善。

  四、M2M和车联网市场最具内生动力,商业化发展模式成熟

  市场需求、成本、标准化、技术成熟度、商业模式是影响物联网应用规模化推广的主要因素。在物联网各领域中,M2M和车联网展现出强大的市场内生动力,全面推广的各方面条件基本具备,成为物联网应用的率先突破方向。

  “十二五”期间,中国M2M市场取得快速发展,规模已位居全球第一。从M2M连接数看,中国M2M连接数在2010年仅为800万左右,至2015年已突破一亿,占全球总量的31%,年均复合增长率高达66%。一方面,面向行业领域和消费领域的资产管理、工业设备管理、电力、交通、金融、公共服务、安全监控等大规模需求为中国M2M发展创造了广阔的市场空间;另一方面,中国终端协议和平台方面的标准化为服务提供商实现业务发放、业务管理和海量终端管理提供保障,促进全球化服务发展,对M2M大规模发展也起到关键推动作用。基于中国物联网持续优化的发展环境,中国M2M连接数在未来几年仍将保持高速增长。

  车联网应用的发展也在不断提速。近年来,全球汽车保有量以年均20%的速度持续快速增长,巨大的汽车市场以及人们对于舒适、智能、安全、低碳的驾驶体验诉求为车联网服务的增长提供了强劲的动力。同时,车联网领域的企业积极探索应用模式和商业模式创新,大力发展第三方运营平台服务。2015年,全国车联网进入快速发展阶段车联网渗透率逐渐提升,增速加快。2010年,全国车联网渗透率仅为4%,2015年预计达到9.3%。

  五、物联网在传统行业应用加快推广,提质增效成效显著

  当前,物联网以泛在感知、精益控制、数据决策等能力要素集聚的形式向传统行业的上下游各个环节加速渗透、多维融合,促进产业升级和结构优化,推动新兴业态不断涌现。

  在工业制造领域,物联网在供应链管理、生产过程工艺优化、产品设备监控管理、环保监测及能源管理、工业安全生产管理等环节得到广泛应用。以工程机械行业为例,三一重工、徐州重工、中联重科等大型企业都通过采用传感技术和M2M等物联网技术,实现机械设备生产状况的实时感知。2016年2月,首批由一百多家企事业单位、科研院所共同参与的“工业互联网产业联盟”正式成立,将有力推动物联网在工业制造领域的深度应用。

  在农业领域,物联网应用有效推动大田耕种精准化、园艺种植智能化、畜禽养殖高效化,促进形成现代农业经营方式和组织形态。根据部分省市的统计测算,有效应用物联网系统可降低作物种植人员成本约50%,提高总体经济效益约10%;借助传感自调节实现设施内高精度环境控制,培育面向高端人群的高品质农产品,可使单位产品增值近10倍。

  在能源领域,物联网在数字油田和智能电网等方面的应用已相对成熟。中国石油天然气集团公司等行业巨头积极推进物联网示范工程建设,采用基于物联网技术的集成应用平台,提升油气采、炼、储、输、供各个环节的精细化管理能力。国家电网公司已开展输变电设备状态监测系统建设,实现对各类输变电设备运行状态的实时感知、监视预警、分析诊断和评估预测;在用户层面,2015年全国智能电表安全量已达3.1亿,累计实现用电信息采集3.17亿户,较2010年提升5倍。

  在交通运输领域,物联网应用有效推动资源优化和效率提升。近几年来,中国智能交通市场规模保持稳步增长,在智能公交、电子车牌、交通疏导、交通信息发布等典型应用方面已经开展积极实践。截至2014年底,中国ETC联网区域14个省份覆盖范围已达5.2万公里高速公路,用户规模达到909万,公路收费站拥堵问题得到有效改善。此外,中国已有5个示范机场依托RFID等技术,实现了航空运输行李全生命周期的可视化跟踪与精确化定位,使工人劳动强度降低20%,分拣效率提高15%以上。

  六、移动互联与物联融合创新空间巨大,消费性应用爆发

  当前,移动互联网已进入高速普及阶段,与物联网在技术、应用、商业模式等层面的融合不断深化。截至2015年上半年,全国36家主要第三方应用商店应用程序规模累计超过386万,业已成为全球移动互联网最大市场。中国移动互联网市场的繁荣和产业优势,对物联网规模化发展起到强大的带动作用。

  一方面,移动互联网与物联网深度融合,并基于开源软件和开源硬件,开启了全球性的智能硬件创新浪潮。其中,可穿戴设备成为创新活力最强、发展最快的领域。2014年之前,中国可穿戴设备市场仍处于缓慢增长期,消费者多持观望态度。随着小米手环的火爆销售和Apple Watch的发布,中国可穿戴设备市场被快速点燃,2015年交易规模突破136亿元,增速高达416%左右,8.4%的网民用过可穿戴设备,渗透率半年增长近3倍。当前,中国可穿戴设备的主要应用领域包括以血糖、血压和心率监测为代表的医疗领域,以运动监测为代表的健康保健领域,以及防止儿童走失的安全领域等。

  另一方面,物联网借鉴移动互联网的技术、模式和渠道,开始从行业领域向家居、安全、医疗健康、养老等民生领域渗透,基于移动智能终端的融合应用不断涌现。在家居领域,移动APP发挥数据汇聚中心和控制中心作用,华为等众多企业已推出以智能手机为核心的智能家居解决方案。在安全领域,儿童防丢设备具有蓝牙防走散、安全区域报警、四重定位等功能,360儿童卫士三个月销售已达50万台。在养老领域,移动APP具备老人定位、报警、日常健康检测及大数据分析功能,帮助养老机构解决找人难、老人遇险报警难、遇到问题追溯难等问题,目前已在部分养老机构开展示范。此外,基于可穿戴设备的个人健康管理、运动统计等融合应用引发的流量占比越来越大。

  七、智慧城市成为物联网集成应用的综合平台

  当前,中国智慧城市由概念探索逐渐步入实质建设阶段。截至2015年底,全国智慧城市建设数量已达386个,其中省级和副省级智慧城市建设比例达到100%,地级市建设智慧城市比例达到74%。

  智慧城市建设为中国物联网等新一代信息技术产业提供了重要的发展契机和应用载体。智慧城市要求遍布各处的物联网感知终端作为神经末梢,以实现对城市运行状态的实时监测,从地下管网监测到路灯、井盖等市政设施的管理,从高清视频监控系统到不停车收费,从水质、空气污染监测到建筑节能,从工业生产环境监控到制造业服务化转型。智慧城市建设的重点领域和工程,为物联网集成应用提供了平台。例如,在“智慧北京”建设中,确立了十大物联网应用工程。其中,智能人群动态感知工程实现了公交、地铁、商场等人群密集地区中人的信息的实施感知;绿色北京宜居生态工程通过传感技术实现对土地资源的实时监控,并对污染物和垃圾处理进行全过程跟踪监控;社会管理、药品食品追溯、市民卡、社区管理等领域也规划了一系列物联网应用。

  物联网也为实现安全高效、和谐有序、绿色低碳、舒适便捷的智慧城市目标发挥出支撑作用。一方面,物联网已广泛应用于社区、医疗、公共安全等领域,使民生服务实现时间和空间上的延伸,极大提升服务便捷性。以智慧社区建设为例,物联网助力基层服务模式创新,推动各地发展“智慧民安”养老社区、“服务零距离”社区、“一刻钟社区服务圈”,有效提高了社区居民生活的便利性。另一方面,物联网在城市管理、管网监测、智慧交通领域的应用极大丰富了城市管理手段、增强了城市管理能力。以城市管理为例,北京等城市的智慧城市建设通过规模化部署物联网设备,实现了对水、电、燃气消耗等12个方面316项城市运营日常信息的监测和数据分析,有效提升了城市管理的精细化水平。

  八、互联网巨头积极布局物联网产业生态彰显中国特色

  依托强大的数据汇聚与处理能力和长期积淀的用户黏性,中国互联网巨头纷纷以产品、服务、投资、战略合作等多种手段进军物联网市场,在多个领域积极布局和拓展业务,成为中国物联网发展的一大亮点。

  基于“服务平台化+硬件智能化”模式,互联网企业有力推动了物联网应用规模化发展。一方面,智能硬件成为互联网企业抢滩物联网产业的突破口。百度、阿里、腾讯、360和小米等互联网企业积极打造以智能路由器为核心的智能家居生态圈,相继推出电视盒子、智能灯泡、智能插座、智能摄像头等智能家居周边设备;在智能可穿戴设备领域,小米以20%份额位居全球第二,360等公司推出的儿童安全类可穿戴产品也取得了不错反响。另一方面,互联网企业积极推进云平台建设和操作系统研发,以互联网服务模式抢占物联网产业核心。百度和京东合作创建的创新硬件开放平台、阿里巴巴推出的alink物联网平台、腾讯微信平台均取得快速发展,其中微信以公众号绑定形式实现智能设备之间、智能设备与数亿微信用户之间的连接,设备激活量已达2500万;阿里云OS在2015年的用户数已达到4000万,并进一步推出YunOS for Work、YunOS for Wear、YunOS for Car等进军物联网市场。

  互联网企业积极与传统行业企业结盟,以创新服务拓展双边市场。近年来,“物联网即服务”已成共识,产品“软”化已成为产业附加值最集中的部分。传统行业企业发展物联网业务必然的成本“阵痛”、寻找成本附加和收入增益间的最佳平衡点、规避前端智能化投入激增,已成为物联网创新融合是否成功的关键。互联网企业以其平台效应、创新能力和人才、资本优势与传统行业企业合作,成为解此难题成功之选。在智能家居领域,阿里巴巴与美的合作,共同构建基于阿里云的物联网开放平台,以实现家电产品的连接对话和远程控制;在车联网领域,腾讯携手中国人保、壳牌共同成立“i车生活平台”,打造一站式汽车生活服务;在智慧物流领域,百度与太原铁路局将共建“智慧物流云平台”,以促进物流的有效供给。

  中国信息通信研究院

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