一、我國制造業(yè)物聯網發(fā)展現狀
物聯網在工業(yè)領域具有廣闊的應用前景,其發(fā)展將在促進工業(yè)企業(yè)節(jié)能降耗,提高產品品質,提高經濟效益等方面發(fā)揮巨大推動作用。目前,冶金工業(yè)、石化工業(yè)、汽車工業(yè)、供應鏈管理和智能信息處理等是國內外物聯網技術應用的熱點領域,具有廣闊的應用前景。
國家宏觀政策的支持與引導是我國物聯網發(fā)展不可或缺的政策優(yōu)勢。我國政府對物聯網發(fā)展給予了高度重視。早在1999年中國科學院就開始研究傳感網;2006年,我國制訂了信息化發(fā)展戰(zhàn)略;2007年十七大提出工業(yè)化和信息化融合發(fā)展的構想;在2009年,“感知中國”的新興命題,又迅速地進入了國家政策的議事日程??傊?,國家重視發(fā)展工業(yè)物聯網,有很強的政策支持力度。
我國工業(yè)規(guī)?;靶畔⒒l(fā)展,為物聯網提供了良好的市場空間和基礎條件。我國是世界制造大國,在汽車制造領域,我國已經成為************大汽車生產和消費國,具備汽車行業(yè)物聯網應用的用戶基礎。在石化行業(yè),我國石油行業(yè)從上游到下游,產業(yè)鏈長,企業(yè)規(guī)模大,產品結構復雜,因此為物聯網發(fā)展提供了市場空間。同時,國內通信服務與通信制造產業(yè)能力較強,具備建立工業(yè)物聯網應用的網絡基礎。國內PC使用量在1億的數量級,而物聯網終端需求量遠大于此,僅從終端潛在需求的角度即可看出物聯網市場空間巨大。
我國發(fā)展物聯網技術與國外基本同步。由于物聯網行業(yè)在我國起步較早,目前我國對物聯網應用領域的研究與美國、德國等歐美國家基本處于同一起跑線上,中國與德國、美國、日本一起,成為國際傳感網領域標準制定的主導國家之一。我國自主研發(fā)的用于工業(yè)過程自動化的無線網絡標準WIA-PA和HART基金會標準WirelessHART,經過IEC成員國投票認定,已進入國際IEC標準體系,和行業(yè)較為知名的美國儀器儀表協會標準ISA100,并列成為國際上三個主流的工業(yè)無線技術標準。在此基礎上,我國還在積極推進面向離散制造業(yè)的工業(yè)無線網絡技術(WIA-FA)的研究和標準制定工作。另外,目前國際上已成立一個物聯網標準研究組,中國在里面占據了較重要的角色,而且中國向國際標準化組織提交的多項標準提案也被采納。
發(fā)展物聯網為我國的產業(yè)化結構調整提供了機遇。改革開放以來,我國大多城市都是以高耗能高污染的粗放型發(fā)展模式以保證經濟增長,但隨著環(huán)境的逐漸惡化,資源的逐漸匱乏,亟需新能源產業(yè)或者新的高科技產業(yè)集群來支撐下一輪的發(fā)展,物聯網產業(yè)正好提供了這個契機,使整個市場的注意力轉移到虛擬網絡對經濟增長的拉動作用上來。對物聯網投資的戰(zhàn)略不僅能夠保經濟增長,而且能夠在新經濟增長模式上獲得先機。
二、當前物聯網發(fā)展的瓶頸與突破
目前制約我國制造業(yè)物聯網健康發(fā)展的瓶頸主要有三個方面:
1.技術瓶頸
制造業(yè)物聯網不僅僅是網絡,更應是完整的系統(tǒng)技術。相關核心技術的缺位是其發(fā)展的主要瓶頸。首先,傳感器、RFID等是是物聯網中關鍵的基礎器件,我國國內從事傳感器研發(fā)、生產、應用單位超過1500家,其中90%芯片從國外進口,而我國中高檔傳感器幾乎完全依賴于進口。
其次,物聯網的應用將為制造業(yè)提供“海量”數據,但同時也對當前的信息傳輸技術提出了巨大的挑戰(zhàn)。再次,隨著物聯網的應用,工業(yè)信息獲取與處理的深度、廣度和數量級都有了前所未有的提高,表現出海量性、實時性、多樣性和所蘊含的知識性等特征,傳統(tǒng)以數據庫為中心的處理模式難以有效整合與利用。我國只有建立具有自主知識產權的共性技術和關鍵技術體系,形成自己的技術品牌和產品,才能具有物聯網產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本驅動力。2.標準瓶頸
物聯網是一個三元世界(設備、計算機、人)互聯互通、互相融合的網絡,具有多學科交叉性質,其涉及的技術具有多樣性,為此所涉及的標準繁多,而目前尚沒有一個統(tǒng)一的標準體系出臺。隨著物聯網相關領域研究的不斷深入,研究和應用范圍的不斷擴大,標準規(guī)范的缺失將導致整個物聯網產業(yè)的混亂。多年來,我國在許多傳統(tǒng)產業(yè)中,由于缺乏在標準方面的話語權,致使產業(yè)發(fā)展受制于人。因此,在推進物聯網發(fā)展中,應抓住機遇,加快相關標準的研究和制定。
3.應用瓶頸
我國物聯網雖然有了一些基礎應用,但目前國內“以物為互聯”的應用需求還是低層次的,難以激發(fā)產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的參與和投入熱情。規(guī)?;袠I(yè)應用的不足成為制約物聯網產業(yè)形成、核心關鍵技術突破和標準化的重大瓶頸。物聯網應用領域十分廣泛,許多行業(yè)應用具有很強的交叉性,但這些行業(yè)分屬不同的政府職能部門和不同的產業(yè)鏈環(huán)節(jié),只有加強各行業(yè)主管部門的協調與互動、加強物聯網產業(yè)鏈的合作,才能切合我國實際,才能有效地保障物聯網應用向深度和廣度發(fā)展。
三、物聯網的未來趨勢
物聯網將為我國現代制造業(yè)帶來創(chuàng)新的服務模式和服務手段。預計未來20年,基于物聯網的泛在信息化制造系統(tǒng)技術將得到快速發(fā)展,裝備宜人化水平將得到很大的提升,并具有自標定、自診斷、自修復等功能,制造系統(tǒng)將呈現出以人為決策主體的人機協同工作的局面;利用豐富的信息支持,形成更有效的生產組織與調度,增加設備的利用率,提升制造業(yè)的生產效率。在面向基于泛在信息的智能制造系統(tǒng)的發(fā)展中,裝備智能化水平將得到本質的提升,制造模式和制造手段不再被動地滿足用戶需求,而是主動感知用戶場景的變化并進行信息交互,通過分析人的個性化需求主動提供服務。
物聯網技術的研究與推廣應用將是我國工業(yè)實現節(jié)能減排的重要機遇。工業(yè)是我國“耗能污染大戶”,工業(yè)用能占全國能源消費總量的70%。工業(yè)化學需氧量、二氧化硫排放量分別占到全國總排放量的38%和86%。因此,中國推行節(jié)能減排,倡導低碳經濟,重點在工業(yè)。通過以物聯網為代表的信息領域革命技術來改造傳統(tǒng)工業(yè),是我國低碳工業(yè)發(fā)展的迫切需求和必由之路。利用物聯網技術,人們可以以較低的投資和使用成本實現對工業(yè)全流程的“泛在感知”,獲取傳統(tǒng)由于成本原因無法在線監(jiān)測的重要工業(yè)過程參數,并以此為基礎實施優(yōu)化控制,來達到提高產品質量和節(jié)能降耗的目標。通過發(fā)展物聯網技術將極大提升工業(yè)控制領域的節(jié)能減排。