工業物聯網是將具有感知、監控能力的各類采集、控制傳感器或控制器,以及移動通信、智能分析等技術不斷融入到工業生產過程各個環節,從而大幅提高制造效率,改善產品質量,降低產品成本和資源消耗,最終實現將傳統工業提升到智能化的新階段。從應用形式上,工業物聯網的應用具有實時性、自動化、嵌入式(軟件)、安全性、和信息互通互聯性等特點。
智能感知是(shi)工業(ye)(ye)(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)基礎。面(mian)對工業(ye)(ye)(ye)生產(chan)(chan)、物(wu)流(liu)(liu)、銷售等產(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈(lian)環節產(chan)(chan)生的(de)海量數據,工業(ye)(ye)(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)是(shi)利用傳感器、射頻(pin)識別等感知手(shou)段獲取工業(ye)(ye)(ye)全生命周期內的(de)不同維(wei)度的(de)信息數據,具體包括:人(ren)員、機器、原料、工藝流(liu)(liu)程和環境等工業(ye)(ye)(ye)資源狀態(tai)信息。
實(shi)時(shi)分(fen)析是工(gong)業物聯網的(de)(de)手段。針(zhen)對所(suo)感知的(de)(de)工(gong)業資(zi)源(yuan)數(shu)據,通過(guo)技術(shu)分(fen)析手段,在數(shu)字空間中進行實(shi)時(shi)處理(li)(li),獲取工(gong)業資(zi)源(yuan)狀態(tai)在虛擬空間和(he)現(xian)實(shi)空間的(de)(de)內在聯系,將抽(chou)象的(de)(de)數(shu)據進一步直觀化和(he)可視化,完成對外部物理(li)(li)實(shi)體的(de)(de)實(shi)時(shi)響應。
選(xuan)代優(you)(you)化(hua)是工(gong)業(ye)物聯(lian)網的效果。工(gong)業(ye)物聯(lian)網體系能(neng)夠不斷地自我學習與(yu)提升,通過(guo)將工(gong)業(ye)資源(yuan)數據處理、分析和(he)存儲,形成有效的、可繼承的知識庫(ku)、模型(xing)庫(ku)和(he)資源(yuan)庫(ku)。面向工(gong)業(ye)資源(yuan)制(zhi)(zhi)造原(yuan)料、制(zhi)(zhi)造過(guo)程、制(zhi)(zhi)造工(gong)藝和(he)制(zhi)(zhi)造環境(jing),進(jin)行不斷迭代優(you)(you)化(hua),達到最優(you)(you)目(mu)標(biao)。
根據中研(yan)普華研(yan)究(jiu)報告《2022-2027年中國工業物(wu)聯網行業競爭(zheng)分析及(ji)投資風(feng)險(xian)預測報(bao)告》統計分析顯示:
中國已形成包括芯片、元器件、設備、軟件、系統集成、運營、應用服務在內的較為完整的物聯網產業鏈,各關鍵環節的發展也取得重大進展。M2M服務、中高頻RFID、二維碼等環節產業鏈業已成熟,國內市場份額不斷擴大,具備一定領先優勢;基礎芯片設計、高端傳感器制造、智能信息處理等相對薄弱環節與國外差距不斷縮小,尤其光纖傳感器在高溫傳感器和光纖光柵傳感器方面取得重大突破;物聯網第三方運營平臺不斷整合各種要素形成有序發展局面,平臺化、服務化的發展模式逐漸明朗,成為中國物聯網產業發展的一大亮點。
圖表:2017-2019年中(zhong)國物聯網市(shi)場(chang)規模(億(yi)元)
數據(ju)來源:中(zhong)研普(pu)華產業研究院
參與(yu)主體(ti)多元豐(feng)富,依托強大的(de)(de)數據匯聚與(yu)處理能力和(he)長期(qi)積(ji)淀的(de)(de)用戶黏性,中國互(hu)聯(lian)網(wang)巨頭紛紛以產(chan)品、服(fu)務、投資、戰(zhan)略合作等多種手段進軍物聯(lian)網(wang)市場,在多個領域積(ji)極布(bu)局和(he)拓展業務,成為中國物聯(lian)網(wang)發展的(de)(de)一(yi)大亮點。
基于“服務平臺化+硬件智能化”模式,互聯網企業有力推動了物聯網應用規模化發展。一方面,智能硬件成為互聯網企業搶灘物聯網產業的突破口。百度、阿里、騰訊、360和小米等互聯網企業積極打造以智能路由器為核心的智能家居生態圈,相繼推出電視盒子、智能燈泡、智能插座、智能攝像頭等智能家居周邊設備;在智能可穿戴設備領域,小米以20%份額位居全球第二,360等公司推出的兒童安全類可穿戴產品也取得了不錯反響。另一方面,互聯網企業積極推進云平臺建設和操作系統研發,以互聯網服務模式搶占物聯網產業核心。百度和京東合作創建的創新硬件開放平臺、阿里巴巴推出的alink物聯網平臺、騰訊微信平臺均取得快速發展,其中微信以公眾號綁定形式實現智能設備之間、智能設備與數億微信用戶之間的連接,設備激活量已達2500萬;阿里云OS在2015年的用戶數已達到4000萬,并進一步推出YunOSforWork、YunOSforWear、YunOSforCar等進軍物聯網市場。
互聯(lian)(lian)網企業積極與傳(chuan)統行業企業結盟,以創(chuang)(chuang)新(xin)服(fu)務(wu)(wu)拓(tuo)展雙邊(bian)市場。近年來,“物聯(lian)(lian)網即服(fu)務(wu)(wu)”已成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)共識,產品“軟”化已成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)產業附加值最(zui)集(ji)中的部分。傳(chuan)統行業企業發展物聯(lian)(lian)網業務(wu)(wu)必然的成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本“陣痛”、尋找成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本附加和收入增(zeng)益間的最(zui)佳平(ping)(ping)衡(heng)點、規避前端智(zhi)(zhi)能化投入激增(zeng),已成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)物聯(lian)(lian)網創(chuang)(chuang)新(xin)融合(he)(he)是否成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)功的關鍵。互聯(lian)(lian)網企業以其平(ping)(ping)臺效(xiao)應、創(chuang)(chuang)新(xin)能力(li)和人(ren)才(cai)、資本優(you)勢與傳(chuan)統行業企業合(he)(he)作,成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)解此難題成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)功之選。在智(zhi)(zhi)能家居領(ling)域(yu),阿里巴巴與美(mei)的合(he)(he)作,共同(tong)構建基于阿里云(yun)的物聯(lian)(lian)網開放平(ping)(ping)臺,以實現家電產品的連接(jie)對話和遠程控制;在車聯(lian)(lian)網領(ling)域(yu),騰訊攜手中國人(ren)保(bao)、殼牌共同(tong)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)立(li)“i車生(sheng)活平(ping)(ping)臺”,打(da)造(zao)一站式汽車生(sheng)活服(fu)務(wu)(wu);在智(zhi)(zhi)慧(hui)物流(liu)領(ling)域(yu),百度(du)與太原鐵路局將(jiang)共建“智(zhi)(zhi)慧(hui)物流(liu)云(yun)平(ping)(ping)臺”,以促進物流(liu)的有(you)效(xiao)供(gong)給。
近年(nian)來,中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)積極(ji)推進(jin)物聯網(wang)技術研(yan)發,取得(de)一批(pi)重大研(yan)究成果(guo)。在(zai)傳(chuan)(chuan)感(gan)器領域(yu),光纖傳(chuan)(chuan)感(gan)器、紅外傳(chuan)(chuan)感(gan)器技術達到國(guo)際(ji)先進(jin)水(shui)平,MEMS傳(chuan)(chuan)感(gan)器實現批(pi)量生產。在(zai)RFID領域(yu),中(zhong)(zhong)(zhong)高頻RFID技術逐漸具備國(guo)際(ji)領先優勢(shi),超(chao)高頻RFID和微波無源(yuan)RFID技術水(shui)平大幅提(ti)升。在(zai)信息傳(chuan)(chuan)輸領域(yu),中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)5G技術研(yan)發試驗于(yu)2016年(nian)1月正(zheng)式(shi)啟動,NB-IoT商用(yong)進(jin)入部署和推進(jin)階段。在(zai)其他領域(yu),北斗芯片、網(wang)絡架構、物聯網(wang)中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)件平臺、多功(gong)能便捷式(shi)智能終端等技術研(yan)發均取得(de)重大突破。
從專(zhuan)利申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)情況來看,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)專(zhuan)利申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)量(liang)(liang)呈現由大幅激增(zeng)到趨于穩定的(de)發(fa)展態勢。國(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)專(zhuan)利申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)量(liang)(liang)在2004到2009年(nian)間保(bao)(bao)持(chi)較低數(shu)(shu)值(zhi),至2010年(nian)開(kai)始大幅增(zeng)長(chang)(chang)。2013年(nian),國(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)專(zhuan)利申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)量(liang)(liang)已突破2000件,2016年(nian)國(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)行業專(zhuan)利申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)猛(meng)增(zeng)至7872件。相比之下,國(guo)(guo)(guo)(guo)外相關(guan)申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)至2007年(nian)開(kai)始出現,國(guo)(guo)(guo)(guo)外專(zhuan)利申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)量(liang)(liang)同樣于2010到2013年(nian)間快速增(zeng)長(chang)(chang),但數(shu)(shu)值(zhi)低于國(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)量(liang)(liang)。物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)專(zhuan)利申(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)(qing)量(liang)(liang)的(de)增(zeng)長(chang)(chang)表明中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)技(ji)術研發(fa)保(bao)(bao)持(chi)較高熱度,同時也反映出中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)專(zhuan)利保(bao)(bao)護意識在不(bu)斷(duan)增(zeng)強。
從(cong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)進展情況來看,全國(guo)(guo)加快建(jian)立物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)體系(xi),并且不斷(duan)強化(hua)國(guo)(guo)際標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)制定的(de)影響力。在國(guo)(guo)內,物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)基礎共性和重點(dian)應用國(guo)(guo)家標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)立項已超過200項,M2M統一平臺(tai)、M2M無(wu)線連(lian)接技術(shu)、網(wang)絡架(jia)構等(deng)成(cheng)為標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)重點(dian)。地方政府積(ji)(ji)極實質性推進物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun),各標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)組織(zhi)、研究院所、企(qi)業聯(lian)(lian)(lian)合高校(xiao)也在積(ji)(ji)極部(bu)署和參(can)加相關標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)工作(zuo),標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)成(cheng)效(xiao)基本顯(xian)現。在國(guo)(guo)際上,中國(guo)(guo)成(cheng)為ITU和ISO相應物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)工作(zuo)組的(de)主導國(guo)(guo)之一,牽(qian)頭制定多項物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)國(guo)(guo)際標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun),其中包(bao)括首個國(guo)(guo)際物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)總體標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)——《物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)網(wang)概覽》。
在(zai)技(ji)術研(yan)(yan)發和標準(zhun)化取得重大進展的(de)背后,中國(guo)(guo)物聯網創(chuang)新載體(ti)(ti)(ti)和公(gong)共(gong)(gong)服(fu)務(wu)平臺(tai)發揮重要支撐作用。近年來(lai),中國(guo)(guo)各地物聯網實驗室、工程中心和大學科技(ji)園等創(chuang)新載體(ti)(ti)(ti)快速發展,并(bing)開始輸出(chu)創(chuang)新成果;政府、企業、相關研(yan)(yan)究機構(gou)已(yi)初步建成一批共(gong)(gong)性技(ji)術研(yan)(yan)發、檢(jian)(jian)驗檢(jian)(jian)測(ce)、標識解(jie)析、成果轉化、人才(cai)培訓、信息服(fu)務(wu)等公(gong)共(gong)(gong)服(fu)務(wu)平臺(tai),物聯網公(gong)共(gong)(gong)服(fu)務(wu)體(ti)(ti)(ti)系日趨完善。