把握物联网产业的发展脉搏提供全新视野——报告

xzdxmynet 发布于 2024-01-25 阅读(94)

2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)正式提出物联网的概念,宣布无所不在的物联网时代即将到来。 比如,从北京开车到天津,上车后,只要设定好目的地,就可以睡觉或者看电影。 汽车系统将通过从道路接收到的信号进行智能驾驶; 如果你不住在医院,你可以用一个小仪器告诉医生,可以24小时监测病人的体温、血压、脉搏; 下班后,只要在手机上发出指令,家里的电饭锅就会自动加热做饭,空调就会开始制冷。 这些不再是科幻电影中的场景。 通过“物联网”的逐步实现和完善,每个人的生活都会向此靠拢。

继2009年1月IBM提出的智慧地球战略得到美国总统奥巴马的积极认可后,物联网概念再次引起全球关注。 主要经济技术发展大国也加快了物联网发展的研究进展,对各国政府产生了巨大影响。 总体而言,物联网产业的发展可以提高综合国力和社会经济效益,并带来巨大的产业集群效应,有望在未来智能社会中发挥重要作用。 本报告将为您提供把握物联网行业发展脉搏的新视角。

1. 物联网

一、物联网概念

所谓物联网,国内又称传感器网络,是指各种信息传感设备与互联网相结合而形成的巨大网络。 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。 它的英文名称是“The of”。 因此,顾名思义,“物联网就是事物相互连接的互联网”。 这有两层含义:一是物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络; 其次,其用户端延伸扩展至任何物品进行信息传输。 交流与沟通。 因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备按照约定的协议将任何物品连接到互联网上,进行信息交换和通信。 实现物品智能识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。

2005年11月17日,国际电信联盟正式提出“物联网”(The of)的概念。 “物联网”颠覆了人类以往物理基础设施与IT基础设施分离的传统思维。 它以通信技术为基础,将具有自我识别、感知和智能的物理实体有效地连接起来,使政府管理、生产和社会管理,以及个人生活互联互通,成为继计算机和信息技术之后世界信息产业的第三次浪潮。互联网。

2. 物联网架构

物联网的价值在于物体也具有“智慧”,从而实现人与物、物与物的沟通。 物联网的特点是感知、互联、智能的叠加。 因此,物联网由三部分组成:感知部分,主要基于二维码、RFID、传感器实现对“物”的识别;感知部分,主要基于二维码、RFID、传感器等实现对“物”的识别; 传输网络,通过现有的互联网、广播电视网、通信网等实现数据传输; 智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现物品的自动控制和智能管理。

物联网系统架构示意图

在物联网架构中,三层之间的关系可以理解为:

感知层是物联网的皮肤和面部特征——识别物体并收集信息。 感知层包括QR码标签和阅读器、RFID标签和阅读器、摄像头、GPS等,其主要功能是识别物体和收集信息,类似于皮肤和面部特征在人体结构中的作用。

网络层是物联网的神经中枢和大脑——信息传输和处理。 网络层包括通信与互联网综合网、网络管理中心、信息处理中心。 网络层传输并处理感知层获得的信息,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。

应用层是物联网的“社会分工”——结合行业需求,实现广泛的智能化。 应用层物联网与行业专业知识的深度融合,结合行业需求,使行业智能化,类似于人类社会分工,最终构成人类社会。

3.物联网主要技术

“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”,是在互联网技术基础上延伸和扩展的网络技术; 其用户端延伸和扩展至任何物品和物品进行信息交换和通信。 物联网应用中有三项关键技术。

传感器技术也是计算机应用中的关键技术。 众所周知,迄今为止大多数计算机都处理数字信号。 自从计算机出现以来,传感器就需要将模拟信号转换为计算机可以处理的数字信号。 传感器是获取信息的关键器件,是物联网中不可或缺的信息采集手段。 目前,传感器技术已渗透到科学和国民经济的各个领域,在工农业生产、科学研究、改善人民生活等方面发挥着越来越重要的作用。

RFID(Radio)标签也是一种传感器技术,也可以称为射频识别技术。 它利用射频信号通过空间电磁耦合实现非接触式信息传输,并通过传输的信息实现物体识别。 RFID可以看作是一种设备识别技术,是物联网感知层的关键技术。 由于RFID具有非接触式、自动化程度高、耐用可靠、识别速度快、适应各种工作环境、能够实现高速、多标签同时识别等优点,因此RFID在自动化领域具有广阔的应用前景。识别和物品物流管理。 如物流和供应链管理、门禁安全系统、自动道路收费、航空行李处理、文件跟踪、图书馆管理、电子支付、制造和装配、汽车监控等。

二维码(2-bar code)用一定的特定几何图形按一定规则分布在平面(二维方向)上的黑白图形记录数据符号信息; 它被巧妙地用来编写代码,形成计算机的内部结构。 基于逻辑的“0”和“1”比特流的概念,采用与二进制对应的几种几何形状来表示文本数值信息,并通过图像输入设备或光电扫描设备自动读取,实现自动信息处理: 2、维度条形码/QR码可以在水平和垂直方向上同时表达信息,因此可以在较小的区域内表达大量的信息。 与RFID相比,QR码最大的优势是成本较低。 一个二维码的成本只有几美分。 《物联网发展“十二五”规划》提出将二维码作为物联网的核心应用。 物联网终于从“概念”走向“实质”。

由于物联网网络层是基于移动通信网络等现有网络,为了实现“物联网”的需求,物联网网络层还需要网络的技术支持。

2、全球物联网产业发展现状

2009年,世界经济陷入衰退的泥潭。 表现为金融业过度创新造成国际金融秩序混乱。 为了摆脱金融危机、实现经济可持续发展,各大国都把培育新的经济增长点视为“良药”。 物联网被广泛视为振兴经济、建立竞争优势的关键战略。 与互联网类似,物联网对生产生活具有极强的渗透力,具有发展成为新的经济增长点的巨大潜力,可以为全球经济复苏提供技术动力。

1. 美国

2008年11月,IBM发布了《智慧地球战略》,提出在信息文明发展的下一阶段,人类将实现智能基础设施和物理基础设施的全面融合,实现IT与各行各业的深度融合。 ,从而科学、智能地管理社会和自然系统。 《智慧地球》提出“将传感器嵌入到电网、铁路、桥梁、隧道、高速公路、建筑、供水系统、水坝、油气管道等各种物体中,并普遍连接起来,形成智能地球”。 ——叫物联网,通过超级计算机和云计算整合物联网,实现人类社会和物理系统的融合。” “智慧地球”的本质是利用新一代信息通信技术,以更智慧的方式改变政府、企业和民众互动的方式,提高互动的清晰度、效率和灵活性。 战略预测,“智慧地球”战略能够带来兼顾长期和短期的良好效益。 尤其是在当前形势下,对于美国经济乃至世界经济走出困境都具有重要意义。 在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,可以刺激短期经济增长,创造大量就业岗位; 其次,新一代智能基础设施将为未来提供基础。 科技创新开辟巨大空间,有利于增强国家长期竞争力; 三是可以提高有限资源和环境的利用率,有利于资源和环境保护。 第四,实施该计划将建立必要的信息基础设施。

2008年12月,奥巴马向IBM咨询了“智能地球”的细节,并共同开展了投资智能基础设施对经济影响的研究。 2009年1月7日,IBM与美国智库信息技术与创新基金会(ITF)联合向奥巴马政府提交《就业、提振和计划之路》,建议投资信息通信技术(信息通信技术)可以在短期内创造就业机会。 同时,也将促进美国的长远发展。 其中,鼓励物联网技术发展的政策主要体现在推动物联网技术在能源、宽带、医疗三大领域的应用。

目前,美国已在多个领域应用物联网。 例如,德克萨斯州电网公司建立了智能数字电网。 这种数字电网可以在发生故障时自动感知并报告故障位置,并自动路由电源在10秒内恢复供电。 电网还可以接入风能、太阳能等新能源,这将极大有利于新能源产业的增长。 配套的智能电表可以让用户通过手机控制家电,为居民提供便捷的服务。

2. 欧盟

欧盟围绕物联网技术和应用做了很多创新工作。 2009年11月的全球物联网大会上,欧盟专家介绍了《欧盟物联网行动计划》,意在引领世界物联网发展。 欧盟较为活跃的是主要运营商和设备制造商,他们推动了M2M(机器对机器)技术和服务的发展。

从目前的发展来看,欧盟推出的物联网应用主要包括以下几个方面:由于成员国开始在药品中使用专用序列码,保证了药品在到达患者手中之前就可以得到认证,减少造假错误,补偿、欺诈和分配。 由于使用序列码,用户的产品可以轻松追踪,从而加强欧洲打击不安全药品和打击假冒的努力。

此外,一些能源领域的上市公司已经开始部署智能电子材料系统,为用户提供实时消费信息。 同时,它允许电力供应商远程监控电力使用情况。 在一些传统领域,如物流、制造、零售等行业,智能目标促进信息交换,提高生产周期的效率。

3、日本、韩国

日本和韩国都于2004年推出了基于物联网的国家信息化战略,分别称为u-Japan和u-Korea。 “u”指的是英文单词“”,意思是“无处不在、无所不在”。 这一战略希望能够催化新一代信息技术革命,实现无所不在的便捷社会。

物联网在日本已经渗透到人们的日常生活中:松下推出的家电网络系统可以让业主通过手机下载菜谱,通过冰箱内置镜头查看储存的食物,以确定需要什么菜品去买,甚至利用互联网制作电饭锅自动煮饭; 日本也提倡数字化住房。 通过有线通信网络、卫星电视数字电视网络和移动通信网络,人们无论在车内、车外还是车内都可以自由地接受信息服务。

u-Japan的战略理念是以人为本,实现人与人、物与物、人与物的连接。 为实现U日本战略,日本进一步加强了官产学研的有机结合。 在具体政策落实方面,民间、产业界和学术界将是主要关注点。 政府的主要职责是协调整合。

日本希望通过实施U-Japan战略,打造前所未有的网络社会,成为世界信息社会未来发展的典范和标准。 日本在解决人口老龄化等社会问题的同时,希望确保在国际竞争中的领先地位。

同样,韩国信息通信产业部于2004年成立了“u-Korea”战略规划小组,并于2006年制定了相关政策指南。2009年10月,韩国通过了物联网基础设施建设基本规划,确定物联网市场成为新的增长动力。 预计到2013年物联网产业规模将达到50万亿韩元。韩国通信委员会相关人士表示,该委员会制定了“在未来广播领域打造超一流ICT强国”的目标。到 2012 年,建立世界上最先进的物联网基础设施,实现通信融合。” 为实现这一目标,确定了互联网基础设施、发展物联网服务、研究和开发物联网技术、营造物联网扩散环境等四大领域12个详细议题的结构。 。

3、中国物联网产业发展现状

自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五个战略性新兴产业之一,并写入《政府工作报告》。 物联网在中国受到全社会的高度关注。 其关注程度在美国、欧盟和其他国家是无与伦比的。

在应用发展方面,物联网已初步在我国公安、民航、交通、环境监测、智能电网、农业等行业得到大规模应用。 部分产品已进入国际市场,如智能交通中的磁传感节点。 已部署在美国旧金山的高速公路上; 中高速图像传感网络设备已销往欧洲并安装在警用直升机上; 周界防入侵系统处于国际领先地位。 智能家居、智能医疗等面向个人用户的应用已初步上线。 例如,中科院和中国移动集团牵头紧密合作,围绕物联网与3G的TD蜂窝系统融合的三步走路线积极推进物联网。 新业务,寻求3G业务新突破。

总体而言,我国物联网研究并没有盲目追随国外,而是面向国家重大战略和应用需求,开展物联网基础标准体系、关键技术、应用开发、系统集成和测试评价技术研究。物联网,形成以应用驱动的特色发展路线,在技术、标准、产业、应用、服务等方面接近国际水平,使我国占据价值链高端成为可能在这个领域里。

1、产业规模

信息获取、信息传输、信息处理是信息领域的三大技术支柱。 以物联网为代表的信息获取技术的突破将从虚拟的信息空间、人人互联发展到现实物理世界的感知,为信息传输和信息处理提供更加丰富的需求来源和强大的发展助力,并将掀起第三次工业化浪潮。 物联网市场潜力巨大。 物联网产业在自身发展的同时,还将带动微电子技术、传感元件、自动控制、机器智能等一系列相关产业的可持续发展,形成巨大的产业集群效应。 据赛迪顾问统计,2010年中国物联网产业规模为1933亿元,市场前景将远远超过计算机、互联网、移动通信等市场。

2、中国物联网产业现状

2011年是“十二五”开局之年,也是我国物联网发展从概念走向现实、加快推进“产业发展、应用领先”的一年。 随着物联网技术应用和产业发展的逐步深入,我国物联网发展不仅具有国际物联网发展的一些共同特征,而且呈现出一些鲜明的中国特色和阶段特征。

首先,多层次的政策投入成为现阶段中国物联网产业发展的最强动力。 如果说国外物联网产业的发展是“市场驱动”,那么国内的发展则更接近“政策驱动”。 可以预见,未来中长期,物联网将成为国家信息化工作的重点,政策支持有望持续加大。

其次,中国物联网各个层面的技术成熟度不同,传感器技术是重点。 总体而言,物联网的技术门槛看似较低,但核心环节关键技术成熟度参差不齐,导致物联网行业标准和应用发展缓慢。 虽然从全球物联网发展来看,中国已经与美国、欧洲、日韩并驾齐驱,但目前尚无法独立掌控物联网的核心部件和软件。

三是物联网产业链逐步形成,物联网应用领域逐渐清晰。 经过业界的共同努力,国内物联网产业链和产业体系已逐步形成,产业规模快速增长。 预计2011年中国物联网产业市场规模将达到2300亿元,比上年增长24%。 安防、交通、医疗三大领域有望最先受益于物联网的发展,成为物联网行业市场容量最大、增长最显着的领域。

四是标准化建设取得初步进展。 中国与美国、欧洲、日本、韩国一样,是物联网技术的领先者,也是制定物联网国际标准的主要国家之一。 在制定独立标准方面具有一定优势,有机会主导标准。 但在物联网整体标准体系建设方面,由于目前国内外尚无统一标准,短期内无法完成。

五是地方政府积极参与,成为物联网发展的重要推动力量。 “智慧城市”建设是我国城镇化推进到一定水平的必然结果,对于目前刚刚起步的物联网产业发展具有重要意义。 国家提倡发展物联网产业,实现经济转型和工业化与信息化融合。 各国政府纷纷响应,高度重视物联网产业。 我国28个省市已将物联网作为新兴产业发展的重点之一,不少一二线城市正在建设或准备建设物联网产业园。

六、自2009年8月国家提出在无锡建设国家传感网创新示范区(“传感中国”中心)以来,无锡就以引领全国物联网发展为目标,以创新为驱动,以应用为驱动,并由企业带动。 以主体为主体,抢抓机遇,集聚各类优势资源,把握产业发展制高点,优化创新创业环境,按照“一区一区”建设辐射全国的国家传感器网络创新示范区。核心、多元”的产业布局。

3、我国物联网重点应用领域

目前,物联网与安防、电力、交通、医疗、物流等各大行业联系更加紧密,应用层面更加广泛和深入:在安防领域,物联网已广泛应用于安防入侵、网络视频监控、智能家居等细分安防领域。 具有良好的应用前景; 在电力行业,无线表计远程抄表、配电变压器运行状态实时监测、用电巡检、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求管理等应用正在逐步拓展; 在交通领域,通过在出租车、公交车上安装无线终端设备,实现车辆的管理和调度; 在物流领域,食品、药品等物品的仓储、运输、监控等方面都在不断释放对物联网的需求。 要求; 在医疗领域,针对病房、手术室、保健室等应用场景的物联网产品和解决方案日趋成熟。 此外,物联网在智能建筑、路灯监控、动物溯源、环境监测等方面的应用步伐也在加快。

2010年,安防和电力行业位居中国物联网应用市场前两位,占据近60%的市场份额。 交通、医疗、物流市场规模也超过50亿元,占比分别为9.3%、5.0%、3.4%。 电力14.8%,交通9.3%,物流3.4%。

3.1. 智能安防

中国安防电子市场的快速发展,为物联网在安防领域的渗透和发展提供了良好的环境。 目前,我国拥有三大安防产业基地:以深圳、广州为代表的珠三角产业基地; 以杭州、上海为代表的长三角产业基地; 以及以天津、北京为代表的京津环渤海经济区产业基地。

近年来,中国安防市场保持快速增长。 2010年,中国安防市场规模达到869.8亿元,比上年增长12%。 目前,从中国安防电子企业生产的产品的应用领域来看,产品主要体现在视频监控、门禁、社区防范、防盗报警等几大方面。 无论从技术还是产品层面来看,物联网在这几大方面的应用都有拓展的空间。 随着我国经济的发展,智能建筑、大型公共场所、商场、新建社区、工厂企业的大量增加,以及居民消费水平和结构的变化,人们对安防产品的需求不断增加。 另外,安防产品本身也在不断向数字化、智能化、网络化、移动化、集成化、自动化方向不断发展,未来我国安防电子市场的需求将不断释放,产品也将不断升级。 这将使物联网向安全领域的渗透和发展面临挑战。 良机。

3.2. 智能用电

我国智能电网理论和实践的发展为物联网在电力行业的应用奠定了基础。 纵观我国智能电网理论和实践的发展历史,我国智能电网研究起步较早。 早在2000年,陆强院士就提出了“数字电源系统”(DPS)的概念。 数字电力系统是信息技术与电网技术相结合的最原始、最简单的理念。 它也是中国智能电网的概念雏形和理论基石。

2010年4月20日,国家电网公司发布的《国家电网公司绿色发展白皮书》披露的数据显示,国家电网公司预计到2020年基本建成坚强智能电网,全力打造坚强智能电网。提高清洁能源消纳能力,有利于完善电力系统。 提高能源利用效率,积极推动电力设备行业和全社会节能减排。

2010年,全国智能电网项目也在加速部署。 2010年3月,国家电网公司宣布,未来10年将在三峡库区投资243亿元,建设坚强智能电网。 此外,国家电网北京、天津、浙江、陕西等地所属公司在不同领域开展了智能电网试点工作。 2010年4月,南京江宁经济技术开发区与国内四家智能电网公司签署合作协议,占地1000余亩的智能电网与低碳经济示范园区开工建设。 与此同时,扬州“智慧谷”暨智能电网展示中心在扬州经济技术开发区正式启动。

3.3. 智能运输

在某些特定城市,其智能运输系统(简称其简称)的建设可以表明中国在其建设中取得的初步结果。 北京已经建立了一个交通管理中心,上海已实施了提高道路速度管理和指导和可变标志指导,而Qingdao建立了一个公共汽车调试系统和长距离管理系统。 广州在其建设中取得了长足的进步。 例如,他们建立了一个可以连接公共汽车,出租车和乘用车的全面交通信息平台。 他们依靠7,000多个汽车上的GPS系统将交通信息传输到综合的交通信息平台,使信息平台能够在各个道路部分提供交通拥堵条件。 作为另一个例子,广州还建立了一个高速公路综合的管理演示项目,该项目可以将通信,监视和收集收集整合到一个系统中。 此外,广州还开发了一个不间断的收费系统。 2,100公里的高速公路已配备了不间断的收费系统。 在过去的三个月中,已经出售了30,000多个不间断的通电设备,这表明市场潜力很大。 同时,相关单位仍在积极开发一些项目。 例如,Tsinghua大学及其国家中心正在开发智能车辆系统。 运输行业物联网的主要应用方案包括:ETC,车辆定位和派遣,智能车辆导航以及对道路交通状况的实时监控。

3.4. 智能物流

如今,随着国家信息化建设的全面升级,物联网在铁路运输,民航管理,水运输管理,仓库和物流中也发挥了重要作用。 物流行业和物联网行业的结合发展已成为一种趋势。 随着现代物流行业和事物互联网行业的综合发展,技术互联网已成为整合和优化资源,提高物流能力并促进物流行业与制造业之间积极互动的重要方法。 同时,它为应用物联网技术的应用提供了一个广泛的平台。

目前,中国物流企业集团正在加速其增长,物流集群逐渐形成,物流运营设施和设备,信息水平,行业基本工作和政策环境得到了极大的改善,并且有持续,稳定且快速发展的势头。

中国对物联网应用的需求仍处于发展的早期阶段。 主要应用程序包括:车辆定位和调度,货物可追溯性,智能物流分销中心和企业智能供应链。

3.5. 智能医疗

在医疗行业中,人类健康监测传感器网络已成为该行业的热点之一。 人体健康监测传感器网络可主要用于监测人体,测量生理参数等。它可以监视人体的各种条件并将数据传输到各种通信终端。 监测的对象不必是患者,但也可以是普通人。 各种传感器可以将测量数据无线传输到专用监视仪器或各种通信终端,例如PC,手机,PDAS等。当前的研究认为,可以将大约10-20种各种类型的10-20个传感器放置在人体上或内部。 预防疾病的每一美元都可以节省几十甚至数百美元的医疗费用。 根据统计数据,美国医疗系统每年花费近2万亿美元,但这与维持和促进美国人健康无关。 最不健康的人口中最不健康的人口和19%的慢性疾病共享70%的医疗费用,而最健康的70%仅使用10%的医疗费用。 作为一个粗略的估计,假设每个人体传感器网络的成本为5,000元,可以被该国人口的百分之一的采用,那么市场规模将超过650亿元人民币。 据估计,每1元投资于健康监测和预防,将减少10元的医疗费用,预计年度储蓄将达到6500亿元人民币。

智能医疗是物联网的重要研究领域。 物联网使用信息识别技术(例如传感器)通过无线网络实现患者与医务人员,医疗机构和医疗设备之间的相互作用。 目前,中国物联网在医疗行业中的主要应用包括:远程医疗监测,无线病房,患者位置监控和移动医疗服务。

4。结论

物联网本身不是一种全新的技术,而是原始的改进,聚合和集成。 作为综合发展的技术,物联网还将在其行业发展时带来巨大的工业集群效应。 根据保守的估计,在许多领域的传感技术市场规模,例如智能运输,公共安全,重要领域的抗注入,环境保护,电力安全,安全房屋,健康监控等超过100亿甚至1000亿。 据预测,到2020年,物联网业务与现有的人互联网业务的比率将达到30:1,行业互联网可能会成为下一个万亿级的行业。 《美国福布斯》杂志评论说,未来的物联网将比现有的互联网大得多,市场前景将远远超过计算机,互联网,移动通信和其他市场。

总体而言,全球物联网的发展仍处于起步阶段,但它已经具有良好的基础。 在接下来的几年中,全球物联网市场将迅速增长。 2010年,全球物联网行业超过1000亿美元。 据估计,它在2013年将超过1700亿美元,年增长率接近30%。 其中,微型加速器计,压力传感器,微型摩擦剂,气体传感器,微射流和其他设备也已被广泛用于消费领域,例如汽车,手机,电子游戏,生物医学和传感器网络。 许多成熟技术和产品的诞生已经为物联网的大规模应用奠定了基础。

由于发达国家和地区引入了与物联网有关制定战略布局的政策,希望在新的信息行业发展中抓住机会,全球物联网行业将显示出快速增长的趋势。 如果这种增长趋势持续下去,那么在未来10年中,全球物联网无疑将实现数量和质量的飞跃,实现大规模普及和商业用途,并进入普通房屋。

感官中国物联网商会(英语缩写:)是由与物联网相关的公司和个人自愿成立的公司。 Sensory Group董事长兼国家973物联网首席科学家Liu Haitao博士担任商会主席。 商会将服务成员作为其中心,并促进联盟标准的制定,鼓励技术创新,支持技术应用程序的实施,并将金融投资作为其四个起点。 它紧密整合行业,学术,研究,应用和政府,共同努力创建物联网服务平台建立了“感知中国”品牌,形成了一个完整的工业系统,并实现了“价值创新,相互利益和双赢”。

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