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物联网孕育着很多新的经济增长点.试想当全球所有的物品、产品形成一个物联网体系,并安装了感知系统,包括摄像头、传感器,以及配套的软硬件设备等,若每个工厂的设备、产品,甚至每件事都能实现追踪溯源,仅是硬件需求将催生出一个万亿级的全球市场.
“在你的住宅里,只需增加10 美元成本,就可以在一扇门上安装一个芯片,它会知道你要出门了,或者听到另一扇门传递的信息说你来了,它还会在你离去时通知电灯……”这是凯文? 凯利在《失控》中提到的“聪明门”.“未来当我们在冰冷乏味的设施里推广这些小小的入侵者,注入快捷、廉价、失控的小小智慧,这些感觉灵敏的小家伙们将为我们服务,而且不断地学习如何更好地为我们服务.”
物联网将引领我们进入一个全新的时代.物联网（IoT）从诞生到实践应用经历了二十余年历史,已初步形成了由感知、传输、集成和应用组成的概念.物联网是人与物、物与物、物与人之间的主动和被动的交互和共享.当前人们使用的互联网很被动,想获悉什么才能搜索什么,却未必寻的准确.物联网则不同,无论你想不想看,都可以精准地追踪溯源.
“互联网即将消失,一个高度个性化、互动化的有趣世界——物联网即将诞生”,谷歌公司的执行董事长埃里克? 施密特曾大胆预言.北京物联网协会秘书长李佳也认同此观点,未来物联网将进入千家万户,它其实是一个智慧生活和智慧工作的概念.很多人将物联网和互联网的概念混淆,“物联网并不是指某一个产业,而是一种思维”,随着物联网不断地发展,以人工智能和智能制造为代表的新技术将更好地助力物联网与各个产业的融合、落地.“我们需要不断进行系统性地研发,而不是当前碎片化、无法形成体系的研发.”
数十个万亿级市场
据市场分析公司高德纳（Gartnert）发布的数据显示：2020 年,全球联网设备数量将达260 亿台,物联网市场规模将达1.9 万亿美元.
“2020 年将是全球物联网的爆发之年,将逐步催生出数十个万亿级的全球经济市场”,世界物联网大会执行主席何绪明预言.
当前全球经济增长动力不足,“经济成了大国的战略武器,也成了弱小国家的壁垒”.何绪明告诉记者,当今世界经济徘徊不前,增长乏力,“都是在传统产业领域中‘挖潜’”,缺乏新的产业来拉动经济增长,故而当前的经济增长点极其有限.物联网的出现,孕育着很多新的经济增长点.试想当全球所有的物品、产品形成一个物联网体系,并安装了感知系统,包括摄像头、传感器,以及配套的软硬件设备等.若每个工厂的设备、产品,甚至每件事都能实现追踪溯源,仅是硬件需求将催生出一个万亿级的全球市场.比如中国的房地产行业,在房地产市场形成以后,它成了一个拉动整个中国经济增长的产业.物联网比它更大、更全、更实,它将通过RFID、云计算、大数据、海存储、智能终端等软硬件技术和工具来实现,将涵盖智慧城市、工业、农业、军事、教育、医疗健康、航天航空、能源、物流等十六个行业领域,故而将催生数个十万亿级的市场.
当前是物联网发展的初级阶段,“互联网+ 实体”其实是向物联网的一个过渡,物联网是比互联网更大、更全的智能智慧网络体系.“中国应该抓住物联网的发展机遇,打造自己的物联网模式、架构和世界物联网标准,把它当成整体经济的增长点来抓,而不是某个领域的增长点.”
何绪明如是说.
值得注意的是,真正成熟的物联网经济体将出现在2020 年,它将经历一个较长的周期,企业不应片面追求物联网这一概念,“刻意炒作概念,很容易把一个好的契机炒得一钱不值”.李佳告诉记者,当前有些企业为了套国家的钱,才去做物联网.事实上,企业应该是发挥它的长板,在物联网产业链里找到一个点,从点到面,才能抵达真正的蓝海.“觊觎政府补贴的企业,既损害国家利益,这样的企业也走不远.”
产业界看好物联网平台价值
罗松指出,当前产业界普遍看好物联网平台价值.据中国信通院发布的《物联网白皮书（2016 年）》显示,截至2016 年6 月,知名的物联网平台数量已超过360 个,约70% 的平台于2013 年之后新增.据IoT Analytics 估计,物联网平台应收规模将保持33% 增速,2020 年增至16 亿美元.国际的物联网平台有IBM 的 Watson、亚马逊的AWS、微软的Azure,国内有百度IoT 平台、阿里物联平台、 物联、京东智能云、机智云等.早期平台服务商主要面向单层功能结构建立独立平台.当下巨头企业构建平台功能呈现全功能化、一体化的趋势,可以预见未来物联网平台之间的竞争将愈演愈烈.
物联网平台可以让标准不一的产品实现兼容.以家电为例,目前联网的家电产品不多,单个产品的使用场景不频繁,比如远程关空调.尽管很多人更看重空调的制冷和节能效果,但目前很多家电厂家已经意识到,该功能将是未来家电联网的标配.黄晁指出,目前家电联网的标准不统一,中科院宁波信息技术应用研究院为宁波的家电企业打造了一个物联网服务平台,目前该平台联网的家电约50万台.预计到2019 年,联网的家电产品达到1 亿台.
“在家电产品中增加一个物联网终端或模块,使之变成一个物联网产品.”家电联网后,用户可以通过平台控制家电,了解它们的工作状态.家电企业则可以通过用户使用习惯和产品工作状态,解决产品的缺陷,也可以判断出哪些功能对客户是有用的,同时也可以做售后服务,当家电出现故障时,平台会主动提示用户,并给出相应的建议.对家电企业来说,物联网平台降低了物联网产品的生产成本和难度.
传统产业焕发新生
物联网的应用可以产生两个效果,一是提高效率,二是提高效益.中科院宁波信息技术应用研究院院长黄晁告诉记者,与国外相比,国内物联网的应用面较广.从政府到民生再到各个行业,人们对物联网应用场景的预期较高,希望通过物联网技术改变传统的业务或改变企业的现状.
《物联网发展专项行动计划（2013-2015）》、《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等相关物联网政策,政府以及十分重视物联网的应用.“与国外相比,国内的大环境较好”,当前对物联网有需求的用户量巨大,也是国内发展物联网的另一个优势,“中国是发展物联网的大市场.”
中国信息通信研究院技术与标准研究所业务资源与物联网研究部主任工程师罗松指出,物联网的发展极大地刺激了5G 网络、云计算、大数据等技术创新活力,带动智能制造、车联网、新材料等行业交叉融合创新,新的经济增长点不断涌现.
以车联网为例,它将催生两种新的商业模式,一是改变了传统销售车载设备的模式,直接将监测设备免费送给用户,企业可以通过监测屏,反馈诸如广告类的服务.二是,企业与车企合作,不把产品卖给车企,而是通过数据服务,让车企埋单.“车企需要的是车辆工作状态以及用户使用状态的数据,而这些信息正掌握在企业所建立的物联网平台上.”
有数据统计,到2018 年,全球车联网的市场规模将达到400 亿欧元,年均复合增长率达到25%.“传统的车企在这方面转变的较慢,新能源汽车正处于百花齐放之势,车企更有意愿把联网的新技术应用到新能源汽车上.”黄晁认为,新能源汽车将成为车联网领域最大突破口.比如,某平台对新能源汽车的监控和管理,可以远程关车门,或实时监测电池的使用情况,避免温度过高或发生爆炸.新能源汽车需要监测的数据更多,因而所需的传感器也更多.目前很多高速或低速的电动汽车,都在考虑如何更好地运用车联网技术.
物联网在工业领域的应用也催生了新的市场.譬如,数据采集的工业设备,可以监测数控机床或注塑机等装备的工作状态,也可实时监测设备故障,为维护做支撑.再者,它可以计算产量,帮助企业管理者更好地了解整体的生产情况.“目前不少中小企业缺少复杂的信息管理或工厂管理系统,不像大企业有ERP 等信息管理系统,因而中小企业对它的需求更迫切.”
在农业领域,物联网也具有广大的应用前景.美国科技领域咨询大师丹尼尔? 伯勒斯指出,通过在土壤里植入传感器,它将告诉农民什么时候庄稼缺水、哪些庄稼缺水、缺多少水.我们可以计算出用水量,而不是耗费巨大的经济和生态成本把整条河的水都灌入田地里.
“若要粮食实现智能化生产,意味着要实现光、气、温度的智能化,其实是挺难的”,何绪明认为,农业物联网可以解决这一难题.一是提升食品安全,二是让人们看到吃的食物是不是真正的有机、无害,是否没有农药,这些都可以通过物联网追踪溯源,并通过管控、实时跟踪产品或进行产品,让人们吃到放心的食品.
智能的成本有待降低
当前中国的农业还处于1.0 版本,未来农业物联网将彻底颠覆传统农业.目前国内部分农业物联网企业为政府做了一些形象工程,但不利于市场推广.李佳表示,国内销售的农业传感器约4000 元到一万元人民币不等.如果每亩地都安装一个传感器,农民觉得成本过高,故而市场接受度不高,市场推广较难.
如何将成本高昂的传感器应用到蔬菜种植领域,在市场大面积推广,成了一道难题.李佳经调研发现,农民种菜要控制好温度、湿度和放风.比如,控制好温度,应季蔬菜若早上市一个星期,售价则大有不同.“如果控制或调整好这三个指标,每亩地可以让农民多赚300-500 元”,或者通过APP 告诉农民,这块地该浇水了或提示浇水量,尽管增加了几百元的成本,但农民所掌握的数据是可以帮助他们提高产量或减少损耗,降低生产过程中的成本.李佳建议农业物联网企业,在参观人次高的蔬菜博览会上,将能够满足农民种植需求以及提供各类数据的传感器,分门别类地进行展示,让越来越多的农民更全面地了解新技术.
在工业物联网领域,数据采集设备的成本远低于它所监测的设备,几百元到千元不等.黄晁表示,企业可以通过无线通讯或移动通讯的方式,将采集的数据传输到平台上,然后再对数据进行分析、挖掘.
问题是当前物联网使用的移动通信并不经济.尽管占用的信道很宽,但数据传输较少.这也刺激了窄带物联网的需求.目前中国电信、中国联通、华为等均在布局窄带物联网,“当前运营商利用现有的4G 通信网络,无需重建基站,在原有基站内部进行升级即可”.
未来随着窄带物联网的商用,物联网的普及成本也会进一步降低.以智能抄表为例,“抄表的应用量很大,但传输的数据很少,现在采用3G、4G 的信道来传输,成本过高,对该应用的发展有一定的制约性.”黄晁告诉记者,目前宁波最大的水表企业正在与华为合作,推广新的智能水表.这种水表可定期自动传输用户使用数据,传统人工抄表的工作即将消失.与工业领域的监测设备同理,物联网的应用替代人从事简单重复的体力或脑力劳动,降低人工成本,还可以解决企业“用工荒”的难题.
在纷乱中前行
真正意义上的物联网,是世界上大多数东西都可以被人感知.但目前还有很多的技术挑战.
技术学派将物联网技术架构分为感知层、网络层和应用层.感知层负责对物理世界的充分感知,以获取大量的数据.网络层负责对采集到的数据进行传输,应用层是对大量数据的存储和分析,然后将控制指令的形式由网络层反馈到感知层,从而形成一个闭环.
传感器是物联网中获得信息的主要设备,其应用范围广泛,如家居、汽车、农业、工业、环境等领域,通过智能终端的传感器来感知物理设备、周边环境,从而进行数据的监测和采集,而后再通过大数据处理、云计算等技术对采集的信息或数据进行智能处理,让数据或信息发挥更大作用.
当物联网的应用向高端智能化升级将进一步放大我国传感器产业的基础能力薄弱的短板.未来高集成、低功耗、多功能、微型化是发展趋势.未来普通的桌椅可以增加传感器,让它感知人类的情况.按照现在的成本,还不划算.黄晁表示,“未来我们需要采集更精确、成本更低、体积更小的传感器.”
此外,在通讯层面,当前移动通讯的使用成本较高,仍存在一定的延时.“当万物互联真正到来时,联网的终端数量呈现上万倍地增长,对通讯网络是很大的挑战.”5G 关键能力比4G 约有10-100 倍提升,用户体验速率可达1Gbps.当前5G 与物联网技术并行发展,5G的实现将极大地推动物联网的发展.何绪明告诉记者,5G 的带宽和承载力更大了,但它只是物联网应用初期的一个阶段,或许10G 才能承载高级阶段的物联网.
“5G 一定是安全的网络,当前犯罪分子利用互联网技术诈骗案件频繁发生.”李佳认为,物联网时代,每个人都是“透明人”,因而5G技术应在安全领域做深做透.
随着物联网的应用场景越来越多、技术手段也来越成熟,未来物联网平台上接收大量的数据,如何保证数据的安全性,是另一个大挑战.黄晁认为,安全和攻击是矛和盾关系,二者相互进化.“有些技术也许当前是安全的,但随着技术的发展,仍存在被攻击的隐患.”目前很多信息安全的科研院所、高校、企业越来越重视物联网安全问题,如感知层、传输协议,以及传输到物联网平台上的安全问题.随着新技术的出现,大部分物联网应用的安全问题得以保障,但恶意攻击则另当别论.
目前来看,国内外物联网的标准呈现“混乱”局面.何绪明指出,每个国家、企业都在做自己的物联网标准,“人们对物联网的认识不同,制定的标准体系不同”,何绪明呼吁,首先让各国政府机构、社会团体、专家学者、企业在达成共识的前提下,才能建立全球统一的物联网体系.若不能形成万物互联,便不能适应人类社会进步发展的需求.尽管这条路很艰辛,但人们不会放弃.
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