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物聯網從概念炒作走向實質

2011-05-11
來源:中國計算機報

  1990年,施樂公司發明的網絡可樂販售機拉開了人類追夢物聯網" title="物聯網">物聯網的序幕。在利用傳感技術,通過網絡操控設備的過程中,人們漸漸發現了物聯網的價值。伴隨互聯網的興起和感知技術的發展,人們對物聯網的想象也開始插上翅膀。

  1999年,麻省理工學院Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID技術時,提出了在計算機互聯網上,利用射頻識別技術、無線數據通信技術等,構造一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網“Internet of things”(簡稱物聯網)的設想,物聯網的概念由此正式誕生。

  幾乎與此同時,中國的物聯網之夢也開始起航。“把傳感器作為預警終端,把數據采集、處理和傳輸組網會怎么樣?”1999年,時任中科院上海冶金研究所副研究員的劉海濤在半夜三點依舊為這個問題興奮得難以入睡。他突然覺得,“朝著這個方向,一定能做出大事。最終甚至可以做到物物互聯,感知世界”。當時,在一些和劉海濤一樣熱衷傳感技術的科研人員的心中,物聯夢已開始蠢蠢欲動。

  十年間,各種與物聯網相關的技術一直在默默發展,逐漸走出實驗室,接近人們的生活。當過去的夢想伴隨技術的演進漸漸變為現實后,人們想象中的物聯網也開始發生翻天覆地的變化。

  “小到手表、鑰匙,大到汽車、樓房,只要嵌入一個微型感應芯片,把它變得智能化,這個物體就可以‘自動開口說話’。再借助無線網絡技術,人們就可以和物體‘對話’,物體和物體之間也能‘交流’,這就是物聯網。如果物聯網搭上互聯網這個橋梁,在世界任何一個地方,人們都可以即時獲取萬事萬物的信息。”在南京郵電大學校長楊震教授所描繪的物聯網圖景中,物聯網正在改變我們認知世間萬物的方式。這也意味著,物聯網技術的發展將對一個國家的軍事、工業、農業、環境監測、建筑、醫療、空間和海洋探索等各個領域產生深遠的影響。

  2010年9月,物聯網技術作為新一代信息技術的重要組成部分,被列為國家重點培育的戰略性新興產業。發展物聯網技術、打造物聯網產業,首度被提到國家戰略高度。今年年初,“十二五”規劃又明確提出,將在未來五年中助力中國物聯網產業成型,國家對物聯網產業的相關扶持政策將逐漸明朗。

  對于中國,物聯網終于從概念炒作" title="概念炒作">概念炒作走向實質" title="實質">實質,它不再是夢。  

  物聯暗戰

  “現在全世界有兩個人講物聯網最多,一個是美國總統奧巴馬,一個是中國總理溫家寶。這反映出各國領導想利用這個新的產業占領世界信息領域的制高點的意愿。”參與了物聯網全國規劃制訂工作的中科院院士、天津大學精儀學院教授姚建銓的這句話,點出了我國當前全力發展物聯網產業的動因。

   “物聯網”被稱為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。后IP時代的到來,為世間萬物連入互聯網提供了強大的支撐,互聯網發展的這種變化,也讓很多國家看到了物聯網可能為產業復興帶來的機遇。

  從2005年開始,全球搶占后IP時代制高點的暗戰就已全面展開。近年來,日韓基于物聯網的“U社會”戰略、歐洲“物聯網行動計劃”以及美國“智能電網”、“智慧地球”等計劃紛紛出臺,越來越多的國家開始了基于物聯網的發展計劃和行動。

  當物聯網與新能源一起,成為美國擺脫金融危機、振興經濟的兩大核心武器時,美國總統奧巴馬表現出的“物聯網熱”也有了更豐富的解讀。

  在美國,物聯網早已具備了非同一般的戰略地位。美國國防部在2005年就將“智能微塵”(SMART DUST)列為重點研發項目,國家科學基金會的“全球網絡環境研究”(GENI)也把在下一代互聯網上組建傳感器子網作為其中一項重要內容。在美國國家情報委員會(NIC)發表的《2025對美國利益潛在影響的關鍵技術》報告中,物聯網被列為六種關鍵技術之一。2009年2月17日,奧巴馬簽署生效的《2009年美國恢復與再投資法案》中也明確提出,在智能電網、衛生醫療信息技術應用和教育信息技術方面進行大量投資,這些投資建設與物聯網技術直接相關。物聯網將對美國經濟產生的影響力也開始深入民心,“智慧的地球”戰略被不少美國人認為與當年戈爾的“信息高速公路”戰略異曲同工,它對于振興美國經濟、確立美國在國際舞臺中的競爭優勢至關重要。在國家層面,美國也早已展開了全方位的信息化戰略部署,通過爭取繼續完全控制下一代互聯網(IPv6)的根服務器,在全球推行EPC標準體系等方式,美國一直力圖主導全球物聯網的發展,確保其在國際上的信息控制地位。

  對于發展物聯網,整個歐洲的行動也顯得十分積極。多年來,歐盟一直致力于通過提升科技競爭力成為“世界上最具活力和競爭力的知識型經濟體”。雖然在信息化方面,歐洲的發展整體稍遜于美國,但歐洲始終不甘落后。通過立足于物聯網、互聯網這類重要的新興領域重振歐洲經濟,一直是歐洲人多年的夢想。據悉,在2007年至2013年間,歐盟預計會投入共計532億歐元的研發經費,用于推動歐洲最重要的第7期歐盟科研架構(EU-FP7)研究補助計劃。在此計劃中,涵蓋了各類與物聯網相關的技術。目前,歐盟電信標準化協會下的歐洲RFID研究項目組的名稱也變更為歐洲物聯網研究項目組,全身心投入到物聯網標準化的相關研究中。此外,歐盟還是世界范圍內第一個系統提出物聯網發展和管理計劃的機構。

   互聯網的發展讓人們看到了一個現實:技術的力量足以改變現實世界中的經濟格局。各個國家和經濟體對物聯網的追捧再次提醒我們,物聯網不僅僅只是技術。在經濟全球化的趨勢下,取得物聯網時代的技術優勢,就會多一個主導未來世界經濟格局的砝碼。

  在2009年以前,盡管眾多企業和科研機構不乏對物聯網技術的探索,但是中國物聯網產業的氣候并沒有真正形成。直到2009年8月,溫家寶總理在無錫考察時,提出了要迅速地建立“感知中國”的中心,并隨后把物聯網建設提升到國家戰略層面來抓,物聯網才開始被納入“中國戰略”:通過大力加強本國物聯網建設,來占領后IP時代的制高點,推動和引領未來世界經濟的發展。兩年來,中國物聯網產業的發展速度驚人,如今在北京、上海、廣州、東莞、無錫、大連、重慶等城市,物聯網產業基地均已落戶開花;在電力、交通、安防和金融行業,物聯網的相關應用開始逐步推進;在無線智能傳感器網絡通信技術、微型傳感器、傳感器終端機和移動基站等方面,我國均取得了重大進展。目前,我國從材料、技術、器件、系統到網絡的一條完整產業鏈,也已在跌跌撞撞中初具雛形。

  中國,正在一步步接近夢想。

  走出亂象

  當初,云計算概念橫空出世,人們一頭霧水。仔細一看才發現,原來云計算并不“新奇特”,甚至很多企業在幾年前就開始著手研發。和云計算一樣,讓人感覺云里霧里的物聯網,也不過是新瓶裝舊酒。在姚建銓看來,物聯網離不開四個層面的技術:首先是實現物體感知的傳感層,第二是實現信息傳輸的網絡層,第三是進行數據處理的計算層,最后是應用層。跟這四個層面的技術有關系的技術才能被稱為物聯網技術。

  對于業內早期從事傳感、感知技術研究的人士而言,物聯網的內容并不新鮮。在物聯網概念提出之前,物聯網的相關技術早已悄然扎根于眾多行業應用中。比如在電子票證/門禁管理、倉庫管理、物流、車輛管理、工業生產線管理、動物識別等領域,對RFID技術的應用早已普及;二維碼技術也已廣泛應用于動物溯源、汽車行業自動化生產線、公安、外交、軍事等領域。

  企業缺乏進行基礎研發的資金,是中國物聯網技術起步初期的最大問題。為了生存,很多企業只能暫時擱置理想,通過OEM國外的產品或在應用層面做一些簡單的開發實施物聯網項目。事實上,2009年以前,對于一些專注于自主研發的企業,極度缺乏資金的問題一直困擾著他們。

   2003年開始,物聯網概念在全球范圍內被熱炒。一些用戶在部分企業的“忽悠”下開始投資立項,開發物聯網項目。但當時,國內的物聯網產業還沒有成形,相關企業的技術水平也無法滿足用戶應用的實際需求,一個物聯網項目可能拖上幾年還無法交付。這種狀況也為物聯網項目蒙上了一層陰影。一位國內物聯網行業的資深人士告訴記者,當初他們所做的項目,很多都是沒有成熟技術的,等于用用戶的錢來搞研發。有一次,他所在的公司由于技術難題遲遲無法攻克,項目交付期一拖再拖,結果導致用戶極度不滿。

  當2009年溫家寶總理開始對物聯網表示高度關注的消息傳出后,市場便因為物聯網概念而狂熱起來。一夜之間,以此概念為核心的科技股全面爆發,和物聯網技術沾邊的企業瞬間成為資本市場的新寵,生產研發監控設備、RFID設備的企業尤為熱門。看到這一趨勢后,急于搭上概念快車獲得資本青睞的企業如雨后春筍般出現在市場中,各種物聯網專家、學者走上前臺,演說著不同版本的物聯網。在“高溫”中,中國的物聯網行業開始變得魚龍混雜,隨即導致物聯網“虛”聲一片。

  顯然,物聯網企業不能“散養”,有目標地扶持擁有自主知識產權的物聯網企業將是能否成功發展中國物聯網產業的關鍵。從狂熱回歸理性之后,中國也開始重新思考物聯網產業的發展之路。

  從當前的政策層面來看,物聯網產業的發展已經出現了目標清晰的“三步走”規劃:關鍵應用階段、規模應用階段和普遍應用階段。在關鍵應用階段,國家將扶持相關行業的龍頭企業,探索工業信息化、農業信息化和社會信息化中的關鍵應用,以應用創新拉動技術創新,初步形成合理的產業格局和產業價值鏈,讓領先企業引領關鍵應用的產業化突破。在規模應用階段,隨著技術的演進,國家將進一步擴大物聯網信息化應用的深度、范圍和規模,顯著提升物聯網應用的信息化份額,形成物聯網產業與傳統產業融合互動的發展格局。在普遍應用階段,我國將在全國城鄉建立與經濟和社會發展需求相適應的普遍信息服務體系,建成完善的物聯網產業鏈和產業布局,確立中國在全球物聯網產業發展中的核心地位。

  一條中國物聯網夢想之地的清晰路徑,已經展現在我們的面前。

  重塑價值

  如今,提及物聯網,很多人都會首先想到應用RFID和條碼識別技術的物聯網項目。這種印象,和物聯網概念的起源以及中國物聯網行業發展的根基不無關系。在物聯網概念股中,幾乎80%的企業與RFID相關,遠望谷、新大陸、上海貝嶺等企業都因為是屬于這一領域的概念股,而備受資本市場的重視。事實上,如果僅關注RFID,中國物聯網產業的發展必將陷入另一個怪圈。

   從物聯網技術的層面來看,信息的采集主要依賴傳感器網絡,構成傳感器網絡的主要技術是傳感器、微機電設備、嵌入式編程等。RFID和條碼識別只是其中很小的一部分,只能解決物聯網應用中的部分問題,如對溫度、濕度、地理位置等信息的感知等,依靠RFID和條碼識別就無法實現。另外,目前國內無線傳感網絡使用的射頻IC和MEMS傳感器IC,幾乎100%是國外產品,除了近距離識別的HF頻段外,遠距離應用的UHF頻段RFID標簽IC和讀寫器IC基本上也都是用國外的產品。當前國內可替代國外產品的同類IC不是沒有,但是在技術指標和穩定性方面,跟國際水平相比,依舊有一定的差距。在應用層面,電子標簽也因成本過高而出現了難以普及的問題,亞信科技CEO張振清曾對媒體表示,蒙牛曾希望與亞信科技、中國移動展開合作,在每箱奶制品上設置標簽,通過移動網定位來確定每一箱牛奶的具體位置,以解決一直讓快速消費品行業頭疼的“串貨”難題。但方案出來后,蒙牛卻因為過分高昂的成本而放棄了。

  RFID技術并不能完全體現中國物聯網技術的發展。2009年,溫家寶總理在無錫考察時曾對物聯網的發展提出過三點要求:一是把傳感系統和3G中的TD-SCDMA技術結合起來;二是在國家重大科技專項中,加快推進傳感網的發展;三是盡快建立中國的傳感信息中心,也就是“感知中國”中心。可見,當前為中國的物聯網“搭臺”,才是國家最重視的發展方向,而“中國制造”更是傳感網發展的關鍵。

  楊震認為,物聯網與TD-SCDMA的結合對于構建中國的傳感網意義非凡。他指出,物聯網和TD結合有利于提升國家信息戰略安全。由于我國掌握著TD的核心技術,在發展物聯網的過程中,便于采用國家的標準、技術、設備等,這會更好地確保國家整體戰略的安全,在未來的國際信息交流中也更具有主動權。

  一個國家對物聯網的控制權,來源于其對物聯網核心技術的掌控能力。當前,美國在物聯網發展方面一直保持著優勢地位,它所推行的EPCglobal標準已經被許多國家所采納。在物聯網技術研究開發和應用方面,RFID技術、無線傳感網絡都已經在美國軍方得到了規模化應用,在智能微機電系統(MEMS)傳感器開發方面,美國也領先一步。對于新一代物聯網,網格計算等技術,美國是首先展開研究的國家之一,各種無線傳感技術標準也主要由美國企業所掌控。未來,中國的物聯網會以何種方式與美國對話,將取決于當前我們對物聯網核心技術研發的重視程度。

   中國物聯夢的實現,需要更多屬于中國的核心技術。

  應用走不出象牙塔

  姚建銓曾說:“物聯網必須要跟某一個應用領域緊密結合,離開了具體的應用就談不上是物聯網。”物聯網技術發展的根基離不開應用,但僅貼上了應用的標簽,中國的物聯網就能在商業環境中成功發展嗎?

  在去年無錫舉辦的物聯網博覽會上,參展企業達到200多家。聯通展出了號稱已經賣了兩萬輛的榮威3G智能汽車,中國電信展出了山洪預警系統和物聯網農業等應用,中國移動的物聯網超市也吸引了不少人前往體驗。智慧家居、智慧醫療,智慧交通等各類應用在展會上可謂異彩紛呈。然而,中國科學院院士何積豐卻在展會論壇的演講中表示,他還沒有看到無錫能夠真正投入大規模使用的物聯網應用項目。當他幾天前向國家科技基金委的一個代表團匯報汽車物聯網的實驗項目時,該代表團的領導還和他打趣:“你能把全國兩千輛車子通過物聯網管起來,我就給你開全國表彰大會。”

  可見,當物聯網從實驗室應用走向商業應用時,物聯網就暴露出了它隱藏在高新技術背后的種種問題。據一位業內人士透露,在很多帶頭工程中,國內自主研發的技術大多在實驗中能用,但到了實際應用環境中,就難以滿足項目建設的要求了,大多數項目不得不依靠大量進口傳感設備才能繼續實施。所以,有時候上億元資金砸下去,可能還看不到太明顯的效果。

  業內專家指出,對于物聯網相關技術,我國在很多領域才剛剛起步,甚至可能需要幾年的積累才能達到目前一些發達國家的水平,對于物聯網的核心技術,我們還要多給企業留一些時間。如果急于讓象牙塔中的技術走向市場,中國的物聯網產業的大筆投入,肯定會打水漂。

  探索商業模式

  當前,中國物聯網行業的企業開始產生了兩大派別:一種被稱為蘋果型,一種被稱為愛迪生型。前者更重視物聯網的商業應用,而后者則更重視攻堅物聯網領域的尖端技術。

  一直從事電子元器件貿易的利爾達科技就屬于前者。利爾達沒有選擇和眾多同行一樣的發展道路,去專注于物聯網核心技術的研發。在利爾達董事長陳賢興眼中,蘋果手機中的芯片,也并非自己生產,但這絲毫不影響蘋果在應用方面的巨大突破。利爾達完全可以學習蘋果模式,將應用做到極致,做到完美,讓芯片企業反過來求做應用的企業去使用他們的芯片。剛進入物聯網行業時,利爾達就開始按照這一思路投入最大的人力、物力和財力,對從國外引進的芯片進行應用層面的二次開發,向最終客戶提供整套的技術方案。如今利爾達已經研發出了一套成熟的ETC傳感網絡和傳感器技術,能不受地域、環境等外界因素限制,任何汽車經過ETC時,都能被準確地記錄下時間和位置。在杭州,和利爾達有類似發展思路的企業不在少數,中正生物、海康雷鳥、家和智能等企業都借助獨特的物聯網應用打開了一片市場。去年,杭州物聯網及相關企業的年產值已超過300億元,在物聯網的應用服務環節,浙江的業績非常好。

   通用電氣由于創始人愛迪生和其團隊發明的2000項專利技術,在電氣領域壟斷了長達一個世紀的時間。在如今的物聯網行業中,一些由技術出身的企業家所領導的物聯網企業的思路就很像通用,他們更信奉只有技術才能讓企業保持長青。無錫科晟光子有限公司和中控科技集團這類企業就很有代表性。中控科技集團有限公司副總裁施一明認為,應用的大量出現,可以迅速做大物聯網蛋糕,但也很可能在市場競爭中為他人作嫁衣。因為核心技術掌握在誰手上,誰就有話語權。當然,在物聯網領域每年上億元的研發投入,也同樣帶給了中控科技集團豐厚的回報。

  物聯網畢竟是一個新興市場,產業成熟度不高,商業模式也不夠清晰,相關企業發展物聯網技術的時候慘遭失敗并出局的不乏其人。事實上,受制于資金和技術能力的限制,當前不少物聯網企業的生存狀態依舊徘徊于兩種狀態之間,他們不斷做著艱難的選擇。對此,北京德鑫泉物聯網科技股份有限公司總經理張曉冬指出,沒有行業經驗的項目一定要遵循20%的創新度原則,沒有技術積累的項目最好不做。

  而業內研究人員則認為,應用的發展是伴隨技術的成熟而逐漸拓展的,并不是等到技術完全成熟后應用才會開始。在某些領域,物聯網將率先展開應用,在此期間,伴隨著技術的成熟和成本的降低,應用也會大浪淘沙,讓企業逐漸找到合適的商業模式。

  更多理性、更多耐心、更多希望

  溫家寶總理在接受新華社記者關于物聯網的專訪時曾說過這樣一句話:我知道全世界都在考慮占領科技的制高點,也就是占領新興產業的制高點,因為這些才是真正決定著一個國家未來的東西。

  中國一直有技術強國的夢想,物聯網的發展恰巧給予了我們一個實現夢想的機會。25年前,中國失去了搶占互聯網產業制高點的機會。結果幾年后,互聯網技術就開始左右世界經濟格局。如今,我們不再落后,而物聯網正是下一個互聯網機遇。對于中國,物聯網不僅僅只是一次萬億產值的商機和各行業信息化的再度深化,因為它的確有能力決定中國的未來。

   或許我們今天所看到的物聯網,還遠遠不是我們想象中的樣子,但是它確實正在因為國家的不斷投入而發生巨大的變化。對于產業起步稍晚、基礎技術積累不足的中國,物聯網之夢需要的是更多的耐心和堅持,而不是盲目的炒作、跟風或是批評。

  當我更理性地去審視中國物聯網產業的發展時,我發現自己看到的是希望。

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