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物联网产业发展态势:即将走入物体互联普及阶段

供稿人:杜渐;党倩娜  供稿时间:2011-1-30   关键字:物联网  战略性新兴产业  态势  
物联网(The Internet of things)概念是由麻省理工学院Auto-ID研究中心于1999年提出。2005年,国际电信联盟发布了题为《物联网》的年度报告,提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间互联,无所不在的网络(泛在网络,Ubiquitous networks[y1] )和无所不在的计算(泛在计算,Ubiquitous computing)的发展愿景。目前,物联网体系架构由下至上可分为四个层面:感知层(采集信息)、传输层(传输信息)、支撑层(信息处理)、应用层(各种服务)。
物联网发展将经历四个阶段
欧洲智能系统集成技术平台在《2020物联网》报告中分析物联网的发展将经历四个阶段:2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年后物体进入全智能化。
 
表1 2010-2020年国际物联网技术研发重点
 
2010年之前
2010-2015年
2015-2020年
2020年后
技术愿景
单个物体间互联;
低功耗、低成本
物联网的普及;
泛在标签和传感器网络
物件半智能化;
标签、物件可执行指令
物件全智能化
标准化
RFID安全及隐私标准;
确定无线频带;
分布式控制通信协议
特定产业标准;
交互式协议和交互频率;
电源和容错协议
网络交互标准;
智能器件间系统
智能响应行为标准;
健康安全
产业化应用
RFID在物流、零售、医药产业应用;
建立不同系统间交互框架
增强互操作性;
分布式控制及分布式数据库;
特定融合网络;
恶劣环境下应用
分布式代码执行;
全球化应用;
自适应系统;
分布式存储和运算
人、物、服务网络的融合;
产业整合;
异质系统间应用
设备/器件
更小、更廉价的标签、传感器、主动系统;
智能多波段射频天线;
高频标签;
小型化、嵌入式读取终端
提高信息容量、感知能力;
拓展标签、读取设备、高频传输速度;
片上集成射频;
与其他材料整合
超高速传输;
具有执行能力标签;
智能标签;
自主标签;
协同标签;
新材料
更廉价材料;
新物理效应;
可生物降解器件;
纳米功率处理组件
能源功耗
低功耗芯片组;
降低能源消耗;
低功耗芯片组;
超薄电池;
电源优化系统(能源管理)
改善能量管理;
提高电池性能;
能量捕获(储能、光伏);
印刷电池;
超低功耗芯片组
可再生能源;
多种能量来源;
能量捕获(生物、化学、电磁感应);
恶劣环境下发电;
能量循环利用
能量捕获;
生物降解电池;
无线电力传输
资料来源:Eposs,  Internet of Things in 2020: Roadmap for the future
各主要国家推出相应计划
美国、欧盟、日本、韩国等各主要国家和地区均推出了物联网有关的规划或计划。其中日本虽然没有明确提出“物联网”口号,但日本政府一贯倡导并积极推动的“泛在网”(Ubiquitous Network)正是物联网的核心内容之一。
 
表2 各主要国家和地区物联网有关规划或计划
 
主要规划或计划
主要内容
美国
2008年,美国国家情报委员会 “2025年对美国利益潜在影响的6种关键技术”报告
愿景:2010年,零售业全面部署RFID,同时在医疗保健机构、大型组织和政府机构采用RFID标签跟踪管理个人档案文件;2011-2013年,终端用户通过手机扫描器阅读RFID标签;2011-2016,车辆逐步具备远程诊断系统;2017年,手机定位技术;2018-2019年,制造业在日常用品上安装无线定位技术; 2020-2025年,通过日常物件的互联实现协同。
应用领域:零售、物流、产品管理、环境监控、智能建筑/绿色建筑、远程信息处理
发展因素:商业模式开发、政府推动
欧盟
2009年欧盟“物联网-欧洲行动方案”报告
(1)制定物联网管理规则,建立分布式管理架构;(2) 完善隐私和个人数据保护;(3) 提高物联网的可信度、接受度、安全性;(4) 推广标准化;(5) 通过欧盟第7期科研框架计划项目支持相关研发,如微机电、非硅基组件、能量收集技术、泛在定位等;(6)利用一些社会福利先导项目推动物联网部署,如e-health等;(7)推广在废物循环利用方面的应用;(8)加强对物联网发展的监测和统计等。
日本
2008年u-Japan战略泛在网络社会研发战略项目;
2009年日本总务省《智慧泛在网络社会战略》、《智慧泛在网络社会实现计划》
目标:2015年建成一个全民可以享用泛在网络服务的社会
4大战略:推动信息通信技术的应用;促进信息通信产业增长,2015-2020年信息通讯产业实现规模翻番,达到100兆日元的水平;建立信息通信产业基础;加强全球战略。(含12项具体措施)
3大战略研发领域:下一代网络技术、信息通信安全技术、普遍适用的通信技术(含11项优先研发主题)
韩国
2009年韩国通信委员会《物联网基础设施构建基本规划》
目标:2012年通过构建世界最先进的物联网基础设施,打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国
4大重点领域:物联网基础设施、 构建物联网先导网、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境。(含12项具体要点)
推进战略:政府和民间共同推进;有效利用传播通信资源并实现重复投资最小化;在公共领域率先创出需求,继而在民间推广;世界先导国产技术基础的研究开发
资料来源::Disruptive Civil Technologies Six Technologies with Potential Impacts on US Interests out to 2025(美国);Internet of Things — An action plan for Europe(欧盟);Strategy for Achieving a Smart Ubiquitous Network Society(日本);사물통신 기반구축 기본계획() 韩国)
物联网发展存在瓶颈
目前,物联网的各项具体技术已基本成熟,但是实际应用还基本停留在示范阶段和小范围应用,服务模式、盈利模式、相关标准等都还在探索当中。
 
全球物联网产业要想突破,还存在以下发展瓶颈:第一,技术瓶颈,主要表现在通信距离过短、易受外部环境影响和网络安全问题;第二,成本问题,传感器和系统搭建成本仍然较高;第三,企业规模偏小,缺乏龙头企业,产业集群和联动效应不足;第四,技术标准缺乏,缺乏统一的技术标准协议,共性技术发展不够成熟,应用子集也不够丰富;第五,重点应用领域的示范推广缺乏,当前需要建立一批重点应用领域的重大示范项目,推动关键技术研发与商业模式的创新。

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