物联网产业突破新引擎

来自产业界的声音一致认为，“物联网”是继互联网之后最重大的科技创新，将对现有产业格局形成颠覆性的冲击，更将成为我国IT产业发展的新引擎。但是，物联网究竟包含哪些技术; 物联网将为整个产业带来哪些变化; 面对突如其来的物联网热潮，IT产业还需要跨越哪些障碍，做出何种准备？诸多问题依旧待解。为此，《计算机世界》联合中国RFID产业联盟和RFID中国网，推出本次大型主题报道。我们访谈了政府部门相关领导、运营商、物联网产业链相关代表型企业、业界专家、知名研究机构的分析师等，汇集了各方人士的精彩观点，以飨读者。物联网产业突破新引擎《计算机世界》、中国RFID产业联盟、RFID中国网联合推出■ 本报记者 李响 吴玉征我们可能“高估”物联网的现在，但是却绝不能“低估”物联网的将来。如果我们完成一次对互联网的穿越，就能理解现在的物联网并非火得莫名其妙。物联网也许并不是一个“传说”。比互联网更快更猛新技术是挽救经济、走出危机的最佳引擎。每一次经济危机之后，人们追求和探索新技术的热情都会被极大地激发。上一次是1999年，在亚洲金融风暴之后，互联网成了人们心中的神;而2008年金融危机之时，物联网开始蓄势掀起新的科技浪潮。就像当初互联网猝不及防地来到，轰然打开我们的世界一样，2009年的物联网热潮也是突如其来。2009年9月，海虹控股、大唐电信、浪潮信息、远望谷、东信和平、新大陆、厦门信达、东方电子和ST磁卡等数十支“物联网”概念的股票连续涨停，海虹控股、远望谷等均因股价连续异常波动被临时停牌一小时，而厦门信达更是因“十三连阳”而被停牌审查。10月30日，专做气体传感器的河南汉威电子，因带有显著的物联网概念，成为首批创业板上市的28家企业之一，也是上市当日遭爆炒最厉害的概念股。这和1999年的“5·19行情”何其相似—在网络股的带领下，沪深股市一扫此前的低迷，走出大幅攀升行情，30个交易日内股指上涨65%。随后，股市迎来了一段疯狂的日子，上市公司争相触网。因为无论任何企业，只要名字里能体现出“数码”和“网络”的概念，股值必定直线上升。“5·19行情”也因此成为中国历史上最牛的牛市。互联网自1969年被提出以来，经历了长达30年的理论研究阶段，直到1995年以后，才开始迎来真正的产业化发展。那时的互联网，64KB的带宽让电子邮件和BBS几乎成为互联网应用的全部。而有机会使用互联网的人，更是少之又少。从基础设施到交互技术，从应用到用户，几乎都是一片空白。之后的几年，中国互联网有了门户，有了即时通信，有了电子商务，但关于互联网的争论没有停止过。“投资互联网就是烧钱，只能图个热闹”的说法延续多年。接着，人们又问: “用户虽然多，但除了广告，互联网还能怎么赚钱？”而如今，互联网已经改变了每一个行业、每一个产业、每一条产业链的运转方式。现在的物联网，就像上世纪90年代的互联网。但物联网的到来，比互联网更快、更猛。“1995年的时候，谁会想到今天的Web 2.0？”中国银联产品创新部副总经理徐晋耀说，“互联网发展到今天，已经大大超出了最初的预想。物联网和互联网相似，但它是比互联网还要大10倍的又一个全新产业。”对比互联网，物联网的概念被普及和被接受的速度要快得多，而且在物联网时代，敢于“尝鲜触网”的人远远多于互联网。而且，在物联网概念被接受的同时，涉及物联网的RFID、传感器等核心技术已经有了一定的累积。互联网连接的是上网的电脑，实现的仅是使用电脑的人的连接; 而物联网则是智能地连接一切人、事、物，它的“泛在性”要远远大于互联网，它所蕴含的经济机会也将远远大于互联网。因此，物联网被视为继计算机、互联网之后的“第三次信息技术革命浪潮”。一个全新的网络“物联网是在互联网之上的一张网。”交通部公路科学研究院交通物流工程研究中心主任魏凤在接受《计算机世界》记者采访时表示，她所在的实验室正在搭建物联网模拟平台，希望从这个平台研究物联网相互通信和实现的过程。比如，一瓶饮料从开始生产时就已经贴上了RFID的标签，在生产的过程中可以做到自动化控制，与生产信息化联系起来。在出厂之前，产品的各项指标，如重量、生产日期、原材料、保质期、目的地等存储在工厂信息系统中，可做到日后追溯。出厂后，物流系统可“感知”到饮料的目的地，也可监控物流的每一个环节，了解物流的过程。在商店中，饮料自动纳入到零售信息系统中，会记录下何时、何地被何人买走等信息。而消费者在饮用时，也能查看到相关的信息。**通信科技委委员侯自强认为，物联网、媒体网、服务网和企业网组成了未来的互联网，它将连接万亿个设备，形成一个大的数据库，完成从信息到知识的演化，从而能够推理和解决问题，变成服务型互联网。“物联网第一是要把物连接到互联网上，第二是要把和物相关的信息上传到互联网上，成为业务过程的积极参与者。”物联网与互联网将发生怎样的关系，是相互融合，一个包含另外一个，还是相互并列融入另外一个网络之中，目前尚不清楚。但是站在产业发展的角度，物联网必定包含数据通信、采集、计算、处理、存储和分析几个层次，如果再细致，还包括更多细分的产业。中科院软件所研究员孙利民认为，在物联网的关键技术中，包括物体标识、体系架构、通信和网络、安全和隐私、服务发现和搜索、软硬件、能量获取和存储、设备微型小型化、标准等，每一个细分的领域都能带动相关产业的发展，也孕育着巨大的市场空间。中国RFID产业联盟秘书长欧阳宇认为，物联网产业涵盖的技术领域很广泛，在数据采集环节需要RFID、传感技术、嵌入式系统、自动仪表、条码等; 在数据传递环节涉及电信运营商和网络服务商; 在数据实时分析环节需要高性能计算机软硬件、超级计算、海量存储和云计算等技术; 在数据处理环节需要工业自动化和工控技术。这些都是中国IT产业的机会。物联网的推广为信息产业开拓了一个潜力无限的市场。可以预见，在物联网普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。在不远的未来，手机与RFID技术及其他技术相结合，可以构建全球最大的物联网应用。按照目前对物联网的需求，在近年内就需要安装数以亿计的传感器和电子标签，这将大大推进信息技术元件的生产，同时提供大量的就业机会。而且，物联网用途广泛，遍及智能楼宇、智能家居、路灯监控、智能医院、智能交通、水质监测、智能消防、物流管理、政府工作、公共安全、资产管理、军械管理、环境监测、工业监测、矿井安全管理、食品药品管理、票证管理、老人护理、个人健康等诸多领域。所以，物联网的应用将带动所有的传统产业部门进行结构调整和产业升级，并将推动国家整个经济结构的调整，推动发展模式从粗放型发展转向集约型发展。应用从单点起步在接受《计算机世界》记者采访时，广东省经济和信息化委员会副主任邹生展示了一张汽车结构的图片。这张图片上密密麻麻地标注了16个部位，遍及车轮、车轴、发动机、气囊、方向盘、驾驶仓、油箱、减震器等。邹生介绍，这些传感器安放在汽车的不同部位，可实时监测到汽车的速度、动力、减震压力、轮胎气压等硬性指标，还能检测到出租车行驶的状态。比如是否空驶、耗油量是多少、载客里程、司机的状态等。通过这些指标，上级管理部门可精准地统计出租车行业的数据，包括每个月载客多少、耗油量多少、收取的管理费是否合理等，从而为行业的发展制定合理规划。同时，也能保障出租车的安全，掌握行业动态。比如有大量空载的车辆聚集在一起，有可能就是群体性事件，政府部门就能及时掌握情况并排除隐患。邹生自豪地说，这就是物联网的一个典型性应用，已经部署在部分广州的出租车中，并将在不久应用到全市的出租车中。他还透露说，计划在3～5年内，广东争取在国内率先建立第一张物联网。2009年下半年，类似于广州的这种基于RFID和传感器的物联网应用层出不穷。众所周知的典型案例是上海浦东国际机场的防入侵系统，这也是我国首例正式对外宣传的物联网应用。在此应用中，系统铺设了3万多个传感节点，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。在三峡水库地区，由于蓄水使得山体滑坡的概率提高，实时的自动化监测预警系统已经开始着手建设。以重庆市巫山县多个滑坡地带为例，在实时监测系统中，普遍采用各种传感器实时采集信息，通过GPRS通信或射频技术等无线方式，将信息汇集到中心计算机上。通过这些信息，控制中心能够判断出山体将在何时出现多大程度的滑坡，甚至能够通过改变某些条件，成功地阻止滑坡的发生。这也是最初级的“物联网”应用。带有物联网色彩的雏形应用已经开始在现实生活中出现了，包括环境/气象监测、仓储物流、安全追溯、智能家居、智能交通和节能减排等。在环境监测上，物联网让水质监测变得不再困难。据无锡市信息办工作人员介绍，2007年6月，太湖、巢湖等水域出现大范围蓝藻，引起饮用水恐慌后，无锡市全面加强水环境自动监测系统，截至2009年底，无锡已经建成了86个24小时不间断的水质自动监测站，特别增加了叶绿素、蓝绿藻和总酚监测项目，覆盖95%以上的太湖面积。而据交通部科技司副司长张延华介绍，利用传感技术和RFID技术，交通部正在建设智能交通系统和运输/物流系统，作为搭建物联网的基础。目前，青岛港、上海港、天津港等地已经开始试点自动识别箱号和货物信息，实现合理配载和信息共享，并利用RFID技术对进出港区的集装箱车辆进行自动识别，提高闸口通过速度。同时，全国公路联网收费、不停车收费等试点应用也相继开展。此外，在上海机场和香港机场，RFID标签已经开始用于行李追踪和管理; 2008年北京奥运期间，食品安全追溯保证了奥运会的顺利进行。但目前我们所见到的应用，都还只能称之为“雏形应用”。因为应用的范围还不够普遍，不具备物联网的“泛在”的特征，而且也还不“智能”，仅仅能做到监控和管理。专家认为，环保领域有可能成为最早具备物联网应用的领域。物联网要发展，首先需要规模化的应用需求。在绿色环保领域，以湖泊水质监控为例，一条河或一条湖需要的传感器数量均在数万级以上，才能保证收集到实时、准确的信息。另有数据显示，在美国，硅谷的美国网域存储技术有限公司仅通过“智能互联建筑”解决方案，根据员工刷卡情况判定办公室空调和照明系统的开关，便节省了15%的能耗; 在中国北方，如果用智能化的冬季供暖控制系统，对白天没人的家庭限制供暖，那么每100平方米的建筑10小时就可节省8～10公斤煤。对于目前在全球范围内最棘手的“环保经济”问题，物联网将极大地提高资源的利用效率，从而达到降低能耗、减少污染的目的。RFID和传感器率先爆发美国研究机构Forrester预测，物联网所带来的产业价值要比互联网大30倍，将会形成下一个万亿元级别的业务。到2020年，物联业务与传统业务之间的比例将达到30∶1。而在2009年11月初举行的“物联网应用高峰论坛”上，专家们更是充满信心地预测，“中国的物联网将在3～5年内普及，并达到万亿元市场规模”。中国电子技术标准化研究所信息技术研究中心主任高林认为:一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息; 二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，把物理对象无缝地连接到物联网，并将物体的信息实时准确地传递出去; 三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制，让它成为业务过程的积极参与者。对此，中科院软件所研究员孙利民表示:“在每一个细分的领域，物联网都能带动相关产业的发展，必定孕育着巨大的市场空间。”而其中，最被人们看好的领域包括RFID、传感器、芯片等核心技术产业，与物联网密切相关的电信行业，以及能源、环保、农业、交通等领域。在RFID领域，中国移动总裁王建宙在多种场合反复强调，物联网将会成为中国移动未来的发展重点。他坚信，现在安装在包括牛、羊在内的7亿多个动物身上的RFID，将很快发展成为全球物联网上的超过500亿个终端。2009年12月23日，在国家金卡工程第12次全国IC卡/RFID应用工作会上，来自医疗、电信、银行、政府公共事业等多个行业的代表纷纷表示: “RFID将是我们2010年工作的重点。”卫生部信息办副主任高燕婕表示，2009年卫生部信息办最大的一件事，就是召开了首次卫生领域的IC卡和RFID应用大会，把RFID的应用纳入规划，并提出了RFID对于食品安全、药品安全、危险物品，毒麻、贵重药品，以及弱势人群的追踪。一些卫生机构，还有一些企业都考虑或已经开始着手实施RFID用于医院的信息管理。而国家金卡工程协调领导小组办公室主任张琪还表示，除了物流行业之外，智能IC卡，如目前各大城市都在大力推广的“市民卡”、“公交一卡通”等，都将成为RFID的重点应用领域。目前，我国各类IC卡发卡总量已经接近70亿张，上海、杭州、宁波等地的城市一卡通都已经取得了积极的进展，2010年还会有多个城市继续推行和深化这些项目。同方股份有限公司智能卡产品公司总经理霍建烨则表示，清华同方智能卡一直致力于RFID产业链各环节的布局与建设，目前其产业链覆盖了芯片、COS、嵌入式模块、读写器、中间件及行业应用软件。“在2010年，我们将通过战略合作及资本并购的手段，继续加强我们在这些领域的优势地位，同时，关注EMV、ETC、AFC、RF-SIM这些大规模行业应用所带来的市场机会。”在传感器方面，根据易观国际最近发布的国内首部物联网全景报告《中国物联网白皮书之一——无线传感器网络的机遇与挑战》的数据显示，作为物联网现阶段发展核心的无线传感器网络(WSN)产业，其市场规模将在未来几年内增长15倍，达到40亿元。自2010年，国内传感器市场将会进入高速发展阶段。此外，中国科学院微电子研究所所长叶甜春表示，物联网本身是针对特定管理对象的“有限网络”，它以实现控制和管理为目的，通过传感、识别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感知、识别、情报处理、态势判断和决策执行等智能化的管理和控制。“因此，物联网应用带来的海量数据，将使通讯网、互联网和信息处理技术带来数量级的需求增长。而电信业则将成为物联网的最大受益方。”首先，物联网要实现全部人、事、物的连接，需要为每一个人或物配置一个地址，即所谓的IP，而目前IPv4地址不足已经成为事实，物联网将会迅速带动IPv6的发展; 第二，参考互联网的技术和运营模式来看，物联网同样可以分为感知层、通信层和应用层，而对于运营商来说，无论是传感、通信还是提供服务，都是可以参与的部分; 第三，物联网带来的海量通信数据，使得网络的升级、扩容、优化、融合势在必行，这不仅会对运营商提出更好的要求，还会进一步带动数据交换、存储等通信设备市场格局发生新的变化。企业抢先卡位为了把握这次革命的浪潮，各国政府纷纷出台了一系列与物联网相关的政策和措施。2004年，日本信息通信产业的主管机关总务省超前提出了2006～2010年的IT发展任务“u-Japan战略”。在此前“e-Japan战略”已实现的宽带化、信息基础设施建设和信息技术及应用普及的基础上，进而实现“所有人与人、物与物、人与物之间的连接”，一方面实现ICT的高度化应用，同时促进社会系统的改革，解决医疗福利、环境能源、安防治灾、劳动就业等问题。2009年1月，当IBM CEO彭明盛首次向刚刚上任的美国总统奥巴马提出“智慧的地球”概念、建议新政府投资新一代的智慧型基础设施时，奥巴马就给予了积极的回应: “经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去，毫无疑问，这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”随后，奥巴马政府还计划投资110亿美元研究智能电网。2009年8月7日，国务院总理温家宝考察无锡时提出，加快传感网产业发展，并在无锡设立“感知中国”中心; 随后，11月3日，温家宝在北京人民大会堂向首都科技界发表题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，更是将物联网列为五大新兴产业之一。整个中国开始因物联网而沸腾了。首先，2009年11月国务院批准建设“国家传感网无锡创新示范区”后，三大运营商先后与无锡政府签署协议，在无锡建立了各自的物联网实验室。而中国电信在无锡的“物联网应用和推广中心”，也很快推出了包括智能家居、智能医疗、智能城市、智能农业等在内的11大物联网应用。“物联网将是未来技术进步的最热点领域之一，在技术层面上，会不断涌现出令人兴奋的大量新技术、新产品、新架构。” 中国电信副总工程师靳东滨在接受《计算机世界》记者专访时表示，“在行业物联网发展方面，中国电信重点关注环境监控、农业、交通等几个应用方向。中国电信的切入点是，利用现有的优势，结合已有产品，选择社会需求的点去发展和创新。”另一方面，作为RFID产品供应商、RFID方案提供商的企业也兴奋起来。在物联网的热潮之下，四川九洲电器集团公司重新梳理了整个集团的规划，形成了以物联网为核心的产业架构，围绕RFID、视频传感器、中间件技术及其行业应用进行推广布局。“这两年，我们计划投资3亿元，在成都打造一个九洲物联网产业园，将成都九洲打造成国家一流的物联网技术工程中心，其中包括同中科院合作成立联合实验室、参与中国物联网研究中心的筹备建设等内容。”四川九洲电器集团公司总经理助理、成都九洲总经理张兵告诉记者，“我们看好基于RFID技术的仓储物流、安全追溯、智能家居和智能交通等物联网应用。单纯从技术研发角度看，我们会注重中间件技术，因为中间件物联网应用中的关键软件部件，是衔接相关硬件设备和业务应用的桥梁。”张兵说。在他看来，物联网中间件分为两类: 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。针对这些应用，成都九州将采用同运营商合作，先示范、后应用推广，由点到面、由局部到全部、由专用到通用的策略，形成完整的解决方案和拥有自主的核心技术。而深圳市远望谷信息技术股份有限公司也搭上了物联网的快车。2009年，远望谷推出了超高频手持机、一体化读写器、有源产品系列，并在车辆管理、图书管理行业应用上取得了较大的进展，如汕头路桥不停车收费项目、浙江省图书馆图书管理项目等; 同时，它因“物联网”概念在股票交易市场连续涨停，受到游资的大力追捧。深圳远望谷公司总经理陈长安表示:“RFID 是物联网的一种重要基础技术，物联网概念明确规划了RFID和相关传感技术的未来应用和发展方向，必定会促进RFID技术的普及应用。为了应对物联网的未来发展，我们将会不断增强在基础信息采集领域的能力和地位，并进一步发展为用户提供综合性应用和服务的能力。”同方股份有限公司智能卡产品公司总经理霍建烨则表示: “我们依旧看好RFID技术在防伪、识别等领域的应用，重点关注票证防伪和车辆监管等领域的RFID应用。我们在2010年会继续加强在这一领域的市场宣传工作，有针对性地去影响行业用户，将我们的成熟产品和技术向用户进行各种形式的展示。”2010年，我们会重点支持一些项目，以医院信息化建设为主，推动RFID在医疗领域的建设，同时为将来的物联网打下基础。—卫生部信息办副主任    高燕婕智慧的地球是一个层次更高、概念更大的信息化概念; 物联网、M2M、传感网等是第二个层次，属于网络的概念; 而技术架构就是物联网的第三个层次。—中国电信副总工程师    靳东滨物联网概念具备三个特征: 一是全面感知，利用RFID、传感器等获取物体信息; 二是可靠传递，将物体的信息实时准确地传递出去; 三是智能处理，对物体实施智能化的控制。——中国电子技术标准化研究所 信息技术研究中心主任 高林作为物联网的基础，传感技术、RFID技术在交通运输行业有着广泛的应用，主要包括电子政务领域、智能交通领域、运输/物流领域等。——交通运输部科技司副司长 张延华图注：高速铁路快通卡系统奥运会电子门票系统2009年11月2日，2009中国互联网大会在北京国际会议中心开幕。中国移动推出“物联网”业务吸引观众体验。

转载：计算机世界报 2010年01月18日第3期

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