我国物联网产业发展现状和推进建议.docx

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我国物联网产业发展现状和推进建议

我国物联网产业发展现状和推进建议

一物联网成为全球新一轮信息领域战略布局的热点

当今时代，全球新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，信息通信技术以前所未有的速度转化为现实生产力，并由浅层次的产品和方案深化为重塑生产组织方式的关键设施和基本要素，将更加深刻地影响全球经济格局、利益格局和安全格局。

物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，在生产、消费和社会管理等领域全面渗透和应用，既能够为经济增长提供新动能，又可以为社会管理和公共服务提供新手段。

随着万物互联时代开启，应用需求的全面升级和国际竞争的日益激烈，物联网在全球范围内正在成为政府、企业战略布局的重要方向之一。

（一）万物互联时代开启，拓展经济发展的新空间

物联网作为信息通信技术的典型代表，在全球范围内呈现加速发展的态势。

许多行业对物联网技术的应用将推动物联网发展进入万物互联的新时代，网联汽车、智能家电、智能机器人、工业控制器等，数以百亿计的新设备将接入网络，预计到2020年全球联网设备数量将达到260亿个，物联网市场规模达到1.9万亿美元。

[1]万物互联在推动海量设备接入的同时，将在网络中形成海量数据，预计2020年全球联网设备带来的数据将达到44ZB[2]，物联网数据价值的发掘将进一步推动物联网应用呈现爆发式增长。

长期来看，物联网将为经济发展开辟新空间。

一是将带动数字经济增长。

物联网发展极大激发了5G网络、云计算、大数据等技术的创新活力，带动了智能制造、车联网等行业创新，数字经济增长点不断出现。

二是产业投资新方向。

物联网将感知能力融入物理设施，带动了高速、安全、泛在感知的新一代信息基础设施建设，以及能源、交通等重要行业设施的智能化改造。

基础设施的建设和改造将带来大量的产业投资机遇。

三是信息消费的新市场。

共享单车、新零售、智能汽车等新产品和新业态不断涌现，有力带动信息产品和信息服务消费需求的升级，这将开辟出规模巨大的信息消费新市场。

（二）应用升级驱动物联网创新突破和推广加速

从物联网概念兴起至今，庞大市场中各类应用长时间并存，并接力式地逐批次推进物联网发展。

当前全球物联网迎来了新一轮发展浪潮。

一是传统产业的数字化转型和智能化升级成为物联网突破创新的重要方向。

工业/制造业具有规模巨大、带动性强的特点，历来是各国的战略性基础行业和国际竞争的焦点。

随着新一代信息通信技术的兴起和全球经济下行压力的加大，各国积极利用新一轮科技革命进行传统产业的数字化转型，应对传统产业变革带来的挑战。

德国、美国、中国等提出和实施了一系列国家工业化转型战略，意图抢占新一轮国际制造业竞争发展的制高点，在国际竞争中占据有利位置。

工业/制造业转型升级将推动设备、流程、运行中感知技术的应用和新型网络连接技术的部署以及基于平台的业务分析和数据处理，加速推动物联网技术和产业的突破创新。

二是消费市场的规模化发展也加速了物联网的推广。

具有人口级市场规模的物联网应用，包括车联网、智慧城市（社会公共事业、公共管理）、智能家居、智能硬件等成为当前物联网发展的热点领域，主要原因有：

一是规模效益显著，提供了广阔的市场空间；二是业务分布范围广，利于释放物联网广域连接的潜力；三是面向消费市场具有清晰的商业模式，并具有高附加值。

（三）物联网产业发展的关键布局期进入窗口期

美国、欧盟、日本、俄罗斯等国家和地区均非常重视物联网发展带来的新一轮的产业机遇，大力推进战略部署、产业生态构建和大规模应用示范。

欧盟主要在Horizion2020中设置面向水平共性的关键技术，并成立物联网产业联盟，提高物联网发展所需的外部生态环境，打造物联网开放新策略。

美国物联网发展的重点在于以工业互联网为基础的先进制造体系的构建以及推进交通领域的应用。

日本国内外企业组成了“物联网推进联盟”，并与美国工业互联网联盟（IIC）、德国工业4.0平台签署合作备忘录，加强推进标准和产业方面的合作。

韩国政府以智慧城市、虚拟现实等九大国家创新项目作为发掘新经济增长动力和提升国民生活质量的新引擎，同时积极推进LoRa等物联网专用网络建设。

物联网也成为资本市场的热门“题材”，相关投资持续增加。

自2012年以来，物联网领域创业企业的融资达到1260亿美元[3]。

产业巨头通过并购和合作等方式在工业、机器人、低功率广域网等关键环节进行布局。

2015年5月，华为公司公开“1+2+1”的物联网发展战略，其中第一个“1”是指统一的物联网开放平台，“2”是指有线接入和无线接入两种类型的网络，第二个“1”是指华为研发的物联网操作系统LiteOS，明确向物联网进军的发展战略；10月，微软公司正式发布物联网套件AzureIoTSuite，协助企业简化物联网在云端的应用部署及管理；2016年7月，软银公司基于ARM在物联网时代的发展前景，以322亿美金收购ARM；2016年12月，谷歌公司对外公布物联网操作系统AndroidThings的开发者预览版本，并更新其“Weave”协议。

除此之外，阿里巴巴、腾讯、XX、GE、AT＆T、亚马逊等全球知名企业均发布了物联网发展战略和相关产品，未来两年将成为物联网产业生态发展的关键时期。

二关键技术突破推动物联网产业生态的快速构建

物联网已经成为当今世界技术创新最活跃、发展空间最广和应用潜力最大的领域之一。

传感器性能不断突破且成本大幅降低、云计算和大数据的快速兴起、开源模式的推广，都为物联网关键技术的突破创新和加速发展创造了有利条件。

在全球范围内，物联网平台技术、网络技术、操作系统等均取得突破性进展，逐步解决海量设备复杂度高、互联互通难以实现以及信息无法共享等关键问题，实现了物联网数据和资源的跨行业、跨领域流动，有效降低了物联网应用开发成本，加速了物联网产业生态的构建。

（一）广阔的市场前景加速低功率广域网技术的成熟

目前，物联网主要利用现有移动蜂窝通信网进行广域连接，普遍存在终端功耗大、成本高、网络速率与应用需求不匹配等问题。

据GSMA（全球移动通信协会）统计，目前承载在移动蜂窝网络上物与物的连接仅占连接总数的6%；而低功率广域网（LPWAN）技术具有支持大连接、广覆盖、低功耗、低成本的技术特点，能有效提升广域网络连接的可用性，将成为物联网泛在连接能力的基础技术之一。

物联网行业应用对低功率广域连接的需求较为强烈，使得LPWAN技术未来发展空间广阔。

根据GSMA的数据，到2020年，60%左右的物联网应用（包括水电气抄表、物品追踪、物流、停车等）是低速率（＜100kbps）网络连接。

同时，LPWAN的快速成熟和部署，也将为更多的传统行业利用物联网技术、扩大产业规模、创新业务模式创造条件，成为释放物联网产能的放大器和倍增器。

面向物联网的LPWAN技术可分为两类：

授权频段的广域蜂窝网技术，以3GPP（3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划）定义的NB-IoT（NarrowBandInternetofThings，窄带物联网）、LTE（LongTermEvolution，长期演进）技术eMTC（enhancedMachineTypeCommunication，增强机器通信）等为代表；非授权频段上广域无线网技术，包括LoRa、RPMA、Sigfox等技术。

2016年，NB-IoT技术在产业界的推动下快速成熟。

2015年11月，华为公司主导的窄带蜂窝物联（NB-CIoT）方案和爱立信等公司主导的窄带LTE（NB-LTE）方案成功融合为NB-IoT标准，并于2016年6月冻结。

在标准冻结之后，包括芯片、模组、终端、运营、应用在内的NB-IoT产业链各环节正在加速商业化。

我国的三大运营商加速布局NB-IoT或NB-IoT+eMTC，已经开展了技术试点和试商用，预计2018年NB-IoT将在全国范围内大规模商用部署。

非授权频段的LPWAN（如LoRa、Sigfox）经过2～3年的发展，目前技术已经基本成熟并具备了一定的产业基础，包括芯片、模组、终端、运营、应用在内的产业各环节正在加速商业化。

为了满足行业的特定运营需求，部分行业用户选择自建非授权频段LPWAN的方式提供物联网服务。

对于电力、燃气、水务等行业用户而言，利用非授权频段技术构建自身的LPWAN提供自用物联网业务，具有网络部署简单、组网灵活、服务成本较低等优势，并在定价、用户服务方面保持了一定的可控性。

目前全球已经有多个地区和企业采用非授权频段的LPWAN技术建设专网，德国电力与燃气供应商E.ON将在德国数个城市部署LoRa网络；Ingenu公司采用PRMA技术在全球已经部署了38个专用网络；电力生产商ENGIE和物联网网络运营商UnaBiz在2017年7月宣布新加坡部署SIGFOX网络的计划。

（二）物联网操作系统向可伸缩、互通性创新发展

物联网操作系统逐渐兴起，呈现两种发展路径。

当前正在发展的物联网操作系统运行的CPU主频在500MHz～1GHz，具备一定的用户交互能力，支持丰富的低功耗网络连接协议，同时有模块化、内核可伸缩、云端适配、自组网等技术特征，方便终端厂商结合设备规格进行二次开发。

物联网操作系统的发展呈现以下两种技术路径。

一种是由智能手机操作系统剪裁而来，具备较强的应用能力，同时获得智能手机生态的强大支持，如苹果的WatchOS、AndroidWear目前在智能可穿戴设备领域的份额已突破70%；该路线的缺点是很难保证对底层应用的最优化，也难以兼顾多种应用场景。

另一种是针对传统嵌入式操作系统进行功能优化，直接针对底层硬件平台开发，拥有更高的可靠性和更强的性能表现。

如ARM的mbed、华为的LiteOS、ThingSquare的Contiki等。

物联网操作系统软件架构趋于一致，侧重实现伸缩性、互通性和可靠性。

为解决应用碎片化问题，物联网OS层通用化演进态势明显，技术架构均由内核、外围模块、协同框架、智能引擎、集成开发环境等组成，且具备物联网独有特点。

内核更具弹性，轻量级内核保留任务调度和通信功能，重量级内核通过重新编译和二进制模块选择加载线程调度、内存管理、本地存储等所需应用。

外围功能模块注重可伸缩性，将网络协议栈等功能组件从内核中独立出来，并根据设备具体功能按需保留。

此外，协同框架主要面向设备互联提供云端接口或云应用引擎；智能公共引擎则面向人工智能，提供语义识别、机器学习等接口。

总的来说，物联网操作系统架构上的改变更迎合物联网各类应用差异化发展需求。

（三）传感器产业发展空间广阔，技术变革持续加剧

MEMS引领传感器技术产业变革，并加速向更广泛应用领域渗透。

MEMS传感器具备低功耗、高精度、小体积、轻质量等技术特点，并具备集成度高、设计制造灵活、批量生产成本较低等优势，这些技术特点与传感器微型化、批量生产化、集成化、智能化创新发展方向高度契合，因此MEMS传感器已经成为移动互联网、物联网时代技术产业变革的重要驱动力之一。

MEMS技术涉及微电子、材料学、力学、化学、机械学等诸多领域学科，是人类科技发展过程中的一次重大的跨领域技术融合创新，它因汽车工业和消费电子而崛起，目前正加速向工业电子、医疗电子等新兴领域渗透。

企业商业模式围绕价值提升持续创新升级。

物联网碎片化市场特征对传感器市场的发展提出了较为严峻的挑战。

随着物联网在各行业的推广应用，单一功能的传感器已经不能满足不同应用的差异化需求。

在这种情况下，全球传感器龙头企业逐步从简单功能的分立器件生产不断向高精度模块化的传感器系统级产品集成制造发展，同时传感器中集成算法模型，在传统的“察觉与度量”能力上增加了“诠释和计算”的新内涵。

（四）物联网平台成为产业发展制高点和产业生态构建的核心要素

平台商业价值初步显现，将对物联网行业发展产生重大影响。

近年来，物联网平台的营收规模保持高速增长，2015年已达近3亿美元，预计2020年将超过16亿美元，增速达到33%。

平台将为整个物联网行业发展带来显著影响，主要体现在以下三个方面。

一是加速产业价值向软件和基于数据的服务转移。

利用物联网平台，产业正在形成“数据为核心”的创新服务模式，提供远程故障诊断、生命周期管理等增值服务，丰富服务内容。

二是利用共性能力覆盖垂直行业，加速产业发展。

平台整合不同行业分散的信息、用户、设施等资源及外部的开发资源，利用通用功能和接口开发适用不同行业的应用，降低投入成本，提升开发效率，并实现跨行业、跨领域资源互通。

三是推动服务模式转变。

平台吸引设备供应商、网络运营商、系统集成商、应用开发商等产业链上下游企业形成互利共赢的生态圈，既可以满足用户多样化需求，也能够利用快速迭代的开发模式短时间响应行业用户的特定需求，实现向集成服务模式转变。

随着政府和产业界的共同持续推进，物联网产业在全球进入新的发展浪潮，正步入跨界融合和开放创新的新时期，新产品、新业态、新模式不断涌现。

而未来两年，将是物联网产业生态形成的关键窗口期。

一方面，面对碎片化的物联网市场格局，构建开放共享、合作共赢的产业生态已成为产业界共识。

产业生态的形成将加速物联网生产资料（数据）、人才、资本等关键要素在产业不同环节之间的流动，提供产业生长壮大的内生动力。

另一方面，包括终端侧的芯片、传感器、操作系统和边缘计算，网络侧的低功率广域网连接和短距离连接，应用侧的物联网平台和应用，以及作为共性基础的标准体系和开源社区等在内，构建物联网产业生态的关键环节和基础要素已经完备，且逐渐发展成熟。

在产业价值不断向软件和基于数据的服务转移的大趋势下，物联网平台凭借其对产业链上下游企业整合、促进开环应用发展的关键作用，成为产业生态构建的核心要素。

当前，巨头企业围绕产业生态主导权展开竞争，加强战略性布局，加速推动产业整合。

物联网平台成为产业兼并热点，自2014年起全球围绕物联网平台的并购事件在20起以上。

截至2017年6月，知名物联网平台数量已超450个，约70%的平台是2013年之后新增的，从2016年到2017年新增物联网平台达到约90个。

全球知名的骨干企业，如Amazon、Microsoft、IBM、GE等企业均立足自身优势，推出自己的物联网平台。

同时，很多企业也以平台为切入点，开展跨环节链式布局，加强产业合作，聚合上下游中小企业形成产业阵营，掌控物联网生态的主动权。

三我国物联网发展进入新阶段

自2013年发布《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》（国发〔2013〕7号）以来，我们正按照“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念要求，着力推动物联网在制造业、能源、交通、医疗、农业、物流等领域的应用和发展，培育传统行业发展的新动能。

我国物联网发展也正在经历单点发力向生态体系转变、简单应用向高端应用转变、政府投入向市场主导转变的关键时期，物联网产业集聚区初步形成，窄带物联网等部分技术全球领先，在交通、环保、产业等方面的应用不断深化，总体发展态势强劲。

物联网产业生态布局加快。

近年来，我国物联网产业不断发展壮大，一是产业链逐步完善，多个环节涌现一批具备较强实力的领军企业；二是规模保持高速增长，“十二五”期间产业规模超过7500亿元，复合增长率为25%，预计2017年规模将突破万亿元；三是空间布局多点开花，环渤海、长三角、泛珠三角以及中西部地区四大区域集聚发展的空间格局形成，无锡、重庆、杭州、福州等国家级物联网产业基地建设初见成效。

“十三五”以来，我国积极把握物联网产业生态构建的关键期。

政府层面，国家“十三五”规划纲要和战略性新兴产业、信息化、科技创新等国家重点专项规划对物联网产业发展进行重点部署，多个省市将物联网产业作为发展重点并加大政策支持力度；企业层面，制造业等传统行业巨头、电信运营商、互联网企业纷纷实施物联网战略，利用自身优势打造开放平台，聚合资源构建产业生态，并依托NB-IoT建网和示范应用的先发优势抢得全球移动物联网产业生态布局先机。

技术标准自主创新能力不断增强。

核心技术方面，我国在传感器与数据融合集成的智能终端、低功耗芯片、轻量级操作系统、低功耗广域网等关键环节不断取得突破。

我国引领的NB-IoT技术得到了全球LTE产业阵营的认可和积极投入，产业链正在加速形成，华为、中兴、大唐等企业正在逐步形成包括芯片、模组、终端、核心网在内的各环节的设备生产和网络建设能力。

标准化方面，我国在部分物联网国际标准化组织中逐步占据优势地位。

截至2016年3月，在OneM2M、3GPP、ITU、IEEE等主要标准化组织物联网相关领域，我国获得30多项物联网相关标准组织的领导席位。

在物联网无线广域通信网、基于web技术的物联网服务能力、可穿戴设备、车联网等领域形成了与发达国家共同主导标准制定的态势，在物联网语义、物联网大数据、物联网网关等重要领域主导相关标准的制定工作。

物联网正在与行业深度融合发展。

工业领域，结合中国制造2025战略的实施，智能制造试点示范项目加快推进，骨干企业全面发力工业互联网平台建设，工业互联网产业联盟对产学研用协作发挥积极作用，推动物联网向企业研发、制造、管理、服务等业务全流程融合渗透，促进制造业供给结构的适应性和灵活性提升。

农业、物流、能源、医疗等行业领域，物联网在提质增效、转型升级方面的作用日益突出。

智慧城市领域，全国由分批试点步入全面建设阶段，公共安全、城市交通、管网监测等领域物联网应用成为各地建设重点。

随着各地加快全域NB-IoT网络建设和数据开放共享，物联网的前端智能感知能力和后端数据融通水平不断提升，物联网开环应用红利逐步释放，为建成以人为本、绿色协调、数据驱动、统筹融合的新型智慧城市提供关键支撑。

消费领域，物联网带动终端产品智能化趋势加速，初步形成智能穿戴设备、智能服务机器人、智能车载设备等规模化产品体系。

四推进我国物联网产业发展的建议

当前国际竞争格局对我国物联网发展提出新挑战。

在全球范围内，物联网正迅速从浅层次的工具和产品深化为重塑生产组织方式的基础设施和关键要素。

然而近年来，全球物联网产业竞争日益加剧，我国面临严峻挑战。

一方面，物联网与大数据、人工智能等其他新一代信息技术融合互动的系统化、集成化创新趋势明显，硬件、软件、服务等核心技术体系加速重构，快速迭代。

另一方面，物联网与制造、材料、能源、生物等技术的交叉渗透日益深化，创新活跃。

发达国家依托传统优势仍然占据制高点，在战略设计、产业生态组织、政策环境建设、大规模应用示范方面大力推进，争夺物联网未来发展的战略导向，提升对整个产业的把控能力，对我国物联网发展形成严峻挑战。

我国重大战略实施对发展物联网提出新要求。

发展物联网日益成为经济社会发展的新动力。

一方面，物联网对工业、农业、能源、物流等传统产业的提质增效、转型升级作用不断凸显，在智能家居、可穿戴设备、车联网等消费领域市场规模显著，助力共享经济蓬勃发展，“双创”活力迸发，成为供给侧结构性改革的驱动要素和促进信息消费扩大升级、发展数字经济的重要引擎。

另一方面，物联网大幅提升城市管理和民生服务的质量和效率，有力推进国家治理体系和治理能力现代化。

发展物联网成为国家落实创新驱动，培育发展新动能，建设制造强国和网络强国，实现“互联网+”、军民融合等一系列重大战略部署的重要举措。

我国物联网产业发展面临的瓶颈和深层次问题依然突出。

产业核心基础能力薄弱、高端产品对外依存度高、原始创新能力不足等问题长期存在，随着应用不断深化，一些新问题日益突出。

一是产业链协同性不强，缺少整合产业链上下游资源、引领产业协调发展的龙头企业；二是物联网与行业融合发展有待进一步深化，发展新技术、新业态面临跨行业体制机制障碍；三是物联网中的网络与信息安全形势依然严峻。

（一）加速布局物联网产业生态核心环节，利用垂直一体化模式构建产业生态体系

物联网平台成为产业生态构建的核心关键环节，掌握物联网平台就掌握了物联网生态的主动权。

物联网平台在产业发展中的关键作用和主要国际巨头在平台上的战略布局使得平台成为构建物联网生态的“牛鼻子”。

从“供给侧”和“需求侧”两端发力，实施物联网平台培育工程和行业应用上平台工程，打造资源富集、良性互动的物联网平台生态。

首先，推动产业的垂直一体化布局成为打造产业生态的重要模式。

虽然物联网平台的重要性日益凸显，但物联网中企业众多，平台阵营林立，使得仅依靠平台难以打造完善的产业生态。

就我国而言，需要下大力气以终端、操作系统和云平台一体化为突破口，整合产业链上下游，构建完善的产业生态。

在布局方式上，一是单个企业利用自身优势，在不同环节同时布局，协同推进；二是通过产业链上下游企业之间的合作进行一体化布局；三是通过参与全球开源生态，将自身产品与开源操作系统、开源网络协议结合，实现一体化布局。

其次，将平台作为物联网建设的核心内容，通过示范引领、分类施策，依托现有资源集中支持平台发展、参与全球竞争。

围绕提升总体设计、数据采集、设备连接、互联互通、数据处理、人工智能等物联网平台基础能力，支持建设一批国家级、行业级、企业级的物联网平台。

（二）加快构建本土物联网传感及芯片产业体系，持续增强产业综合竞争力

一是大力开展关键技术攻关，提升产业核心竞争能力。

当前除消费电子、汽车电子外，工业、医疗等传感器应用领域正快速扩张，整体市场十分广阔。

基于新工艺、新材料和新原理的传感器产品创新十分活跃。

因此，我国企业应紧紧把握市场快速扩张与技术持续创新的机遇，推动设计、制造、封装关键工艺技术的研发。

二是推动产业链协同升级，提升产品集成智能水平。

当前，受传感器产品单价快速下跌及信息智能化处理能力不足的驱动，传感器技术正在由单一器件设计制造向系统化、模块化融合创新方向发展，产品集成化、智能化程度不断提升。

本土企业应紧跟技术发展趋势，强化产业链上下游合作，增强产业协同发展能力。

国内设计、制造、封测企业应积极开展技术协同攻关，积极建立产业之间紧密的合作关系。

三是依托我国在前期移动通信和互联网发展中积累的ICT技术和服务优势，把握新型可穿戴设备、共享单车等的发展趋势，加速国产芯片的应用。

在广域网通信领域，依托华为和中兴在NB-IoT标准上的先发优势，加速推出NB-IoT核心芯片，并降低芯片生产成本，构建具有自主知识产权的“芯片—终端—系统”整体解决方案，联合国内外运营商大规模部署商用NB-IoT网络，积极与停车场、水电燃气等公司开展智能停车、智能抄表等场景应用。

（三）推动产业链上下游各环节之间联动发展，做大做强我国物联网产业

利用综合优势扩大生态影响力，加强上下游协同。

当前物联网操作系统市场竞争集中度不高，尚未形成主导企业，虽然大部分物联网操作系统基于linux定制开发，但也比较碎片化，有利于新的进入者。

我国企业应该把握机遇，在发展操作系统的同时，联动上下游。

一是推动物联网操作系统与硬件企业合作，增强对产品的适配性；二是加强与应用开发者的合作，不断将算法和代码结合特定场景进行优化；三是加强云端协作，通过端侧设备能力的规范，配合平台侧实现状态查询、故障诊断与远程恢复等功能。

在此基础上，考虑到硬件设备在物联网产业中的价值占比将逐步减小，我国企业应加速向应用软件或物联网服务转型，特别是要抓住云计算和大数据处理等关键环节。

在物联网操作系统中集成物联网平台服务。

目前，我国已经有了较好的基础，市场上开发物联网操作系统的中国厂商都有互联网和云端的相关背景，如阿里巴巴、华为等均采取“操作系统+平台”的综合业务生态构建策略迅速抢占物联网市场。

当前，中国经济发展已进入新常态，劳动力、土地等要素成本优势正在减弱，部分行业创新能力不强，迫切需要调整优化产业结构、转换新旧发展动能。

物联网具有数字化、网络化、智能化的基因特征，是推动行业与ICT技术深度融合的利器。

全球范围内物联网技术、产业不断加速创新，我国应紧紧抓住物联网新一轮发展的战略机遇，调整我国物联网推进策略，实现其持续稳定的发展。

-全文完-