厉害了！我国成为物联网产业活跃地区

　　近年来，我国高度重视物联网产业发展，取得显著成效。自2009年提出感知中国以来，物联网已被认定为国家战略性新兴产业，大力推进其发展。在各级政府主导和产业界的努力推动下，产业高速增长，规模迅速扩大，成为物联网产业发展活跃的地区。

　　我国陆续实施了物联网专项、强基工程、智能制造专项等一系列产业政策，培育了不同体制的研发机构和公共服务等配套体系，促进了产业生态体系建设与完善，推进了我国新型工业化发展战略的实施，为产业结构调整和转型升级发挥了积极作用。

　　目前，我国已经初步形成芯片、元器件、设备、软件、系统集成、运营、应用服务等完整的产业链，并培育出一大批基础技术扎实、应用创新能力强、品牌优势突出、行业影响力大，市场竞争特色明显、人才聚集良好的产业龙头和领军企业。

　　形成物联网架构体系

　　物联网作为一种形式多样的复杂系统，涉及了信息技术自上而下的每个层面，具有产业链条长、涉及领域广泛、应用场景复杂等特征。围绕物联网架构搭建产业上下游协同关系，可带动产业链的整体发展。例如每个物体上都要加装一个甚至多个芯片，为集成电路、通信设备、传统制造业等关联产业带来发展新机遇。

　　从整体上来看，物联网可分为软件、硬件两大部分。软件体现了其思想理念、系统规模、功能定位、模式创新、方案内容等技术应用的灵魂，犹如人体血液一样，贯穿了整个物联网各个物理层。

　　硬件包括平台，由符合设计要求和功能的所有物理实体构件组成了完整的系统结构。我国基础研究集中在软、硬件关键核心技术的突破上，并将感知、传输、处理及信息安全列为关键技术创新工程。内容主要围绕微处理芯片、敏感元件与传感器、光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件等技术领域，取得基础理论与应用技术的突破和成果。

　　业界普遍认为，物联网产业链长，产业关系复杂。其构成包括敏感元件与传感器、微处理芯片、网络服务、软件及应用开发、系统集成、应用设备供应、运营及服务、用户等7个环节。另外，在产业链中还有围绕着政府机构、行业监管者、科研机构、测试认证商、管理咨询服务商等市场应用及服务机构。目前，我国已经初步形成了物联网架构体系。

　　是敏感元件与传感器、微处理芯片提供商。主要有力敏、磁敏、光敏、气敏、声敏、温湿度、生物敏、RFID等各种类型的敏感元件与传感器和传感设备;微处理芯片提供商可分为各种类型的通信、微处理、存储、导航、模拟放大等芯片和模块的设计、封装、销售等，以及提供各种相关产品生产的设备制造厂商。目前，该领域的市场化能力、专业化技术水平，特别是在产业化规模生产的工艺技术和产品生产上，经过努力取得了较大进展。

　　第二是系统应用设备及产品生产提供商。主要集中在数据采集智能终端装置与设备、移动终端设备、专业化服务器、网络设施与配套设备，包括电子标签、读写器模块、读写设备、读写器天线、智能卡、交换器、路由器、中间件等系统集成提供商。目前，国内企业数量较多，但以中小企业为主。

　　第三是网络服务提供商。以固网和移动通信网为主，其他诸如互联网、电信网、广电网、专用网以及其他网络等，都属于物联网数据传输的支撑和服务提供商。目前，国内主要是移动、联通、电信三大电信运营商。随着新一代移动通信技术的创新与发展，结合集成电路水平的提升，未来会有更多的局域网络运营与服务商，为物联网数据信息传输提供更多的支持与选择。

　　第四是软件设计与应用开发商。主要是针对特定行业应用的通用软件和专用软件开发企业，包括中间件接口软件，提供专业性软件产品及解决方案。主要包括平台结构控制系统、网络操作系统、嵌入式操作系统、实时数据库、运行集成环境、信息安全软件、中间件接口软件、组网通信软件等产品开发商。

　　第五是系统集成商。根据行业特征需求，为客户提供完整解决方案、商业模式创新和管理流程再造的硬件和软件系统集成厂商。系统集成商的水平与能力，一方面反应了物联网的专业化技术发展水平，另一方面也是影响行业应用和市场推广的重要因素。

　　第六是运营及服务提供商。主要是为客户提供统一的终端设备鉴权、计费等服务，实现终端接人控制、终端管理、行业应用管理、业务运营管理、平台管理等服务。目前，我国运营及服务市场开放性和资源持有各方的协同性不够，相互信任度不高。未来，随着物联网市场应用范围的不断扩大和成熟，运行状态、升级维护、故障定位、维护成本、运营成本、决策分析、数据保密等运营管理的需求将越来越多，对运营及服务提供商的要求也将逐渐提高。

　　第七是用户方。主要是政府职能部门和公共资源持有者。其对物联网的认知、认可和迫切程度，特别是投资规模、系统功能、技术标准、商业模式、运行维护等决定着市场应用的发展与走向。

　　以上七大方面构成了物联网产业链中的上下游主体，存在着相互关联与协同关系，是物联网产业创新发展的关键，也决定着产业的市场需求与发展。

　　物联网共性技术基础与创新

　　随着智慧城市、节能减排两大战略目标的确立，在庞大的市场需求牵引与带动下，我国物联网应用创新不断涌现，渗透到了人们日常生活的每一个环节，形成了强大的创新推动力，商业与服务模式日新月异。此间，挖掘以基础技术为主体、以应用技术为纽带的产业共性技术是决定物联网能否可持续发展的关键。

　　另外，从物联网技术架构和产业链来看，共性技术也是影响和制约产业发展和创新应用的新瓶颈。集中表现在共性基础技术、数字编码技术、通信协议与标准技术、云计算与存储技术、大数据分析模型与算法等五个方面。

　　在众多共性基础技术中，物联网对传感器技术的依赖和迫切程度尤为突出。在物联网系统中，传感器处于连接被测物体的接口位置，成为信息获取并输入的窗口，承担着感知并获取被测物体的一切数据信息，为物联网系统提供控制、处理、决策、执行所必须的原始数据，决定着物联网系统的功能。

　　传感器可直接也可间接接触被测对象，是大数据的主要构成和来源。毫不夸张地讲，没有传感器就没有大数据。许多物联网的设计或特定功能因难以获取被测信息而无法实现，成为影响物联网技术提升和应用发展的大障碍。

　　通俗地讲，如果把人比拟为一个完整的信息系统，那么，五官和皮肤就是传感器，承担着信息获取功能;通信就是神经网络系统，承担信息传递功能;大脑思维器官就是计算机，承担信息认知、处理、再生功能;四肢等效应器官承担信息执行功能。

　　如今，传感器技术作为战略竞争制高点，被认为是衡量一个国家科技水平的重要标志，已成为各国高度重视和争相发展的基础核心技术之一。传感器产业被国际公认为是具有发展前景的高技术产业，以其技术含量高、经济效益好、渗透力强、市场前景广等特点为世人瞩目。

　　西方发达国家正是依仗传感器技术及应用，才拉开了与其他国家高技术应用及武器装备产业发展水平的差距，不难想象两个信息获取不对称的装备和人进行对垒，其结果是怎么样。

　　传感器不仅能够精准地探知宏观和微观世界，也可感知我们人类生命体征，获取人体各种生理参数指标，如血糖、血脂、血氧、脉象、心电、脑压、脑电、体温等大数据信息。通过对不同人群健康样本分析模型进行对比，就能够形成完整的智能化与智慧健康管理系统，满足各类人体健康管理需求。

　　这种样本分析模型就是物联网技术创新的难点和关键，也是智能化与智慧的大瓶颈，是创新的目标、任务与方向，还是传感器本身迈向智能化需要解决的核心问题。随着物联网广泛应用，传感器技术的战略意义也更为突出。

　　当前，甚至今后几十年内，在影响和改变着世界经济格局和人们生活方式的十大科技领域中，传感器名列首位。这些传感器技术有些已经存在，更多的正在到来或即将来临，可称之为传感器革命。

　　之所以称为传感器革命，是因为在信息化过程中，传感器自身也会发生质的变化，不断涌现出新原理、新技术、新工艺、新材料等创新类技术和产品。

　　未来传感器重点发展的三大技术是MEMS工艺技术;数字化、网络化、智能化技术;能量捕捉技术(即微能量获取技术)。重点推广的应用领域包括军事工业、装备制造、物流、生态环境监控(森林防控)、移动医疗、智能家居等。

　　目前，传感器约有2.6万余种类型，随着新材料技术和敏感机理的创新，新品种和类型会不断出现。我国约有1.2万多种，不足的1/2，大多为常规类型和品种，在医疗、科研、微生物、化学分析等特种领域仍有大量品种短缺或空白。传感器技术正在快速向多功能、技术复合与集成，以及微型化、模块化、数字化、智能化、系统化、网络化发展。

　　从事传感器研制与生产厂家约为6500多家，其中美国、欧洲、日本均超过1000家、俄罗斯800多家，其它国家和地区2700多家。在市场销售方面，美国居首位，占总销售额的35，日本约占20，德国约占15。三国的销售总额占据了世界市场的70。未来五年，传感器市场增长率将超过15(仍然是高增长行业)。

　　据行业统计和预测，我国已有1700余家企事业单位从事敏感元件与传感器的研发与生产，门类基本齐全，可产品化的达10大类、42小类、6000多个品种，年总产量超过600亿只。2014年，我国传感器销售额突破1000亿元，2015年突破1200亿元，2016年突破1300亿元。

　　无论汽车、舰船、高铁、航空航天飞行器，还是移动终端、机器人，都是多技术融合与聚集的平台，也是安装传感器的平台，其性能的优劣取决于装了多少个传感器和安装了什么类型的传感器。

　　例如机器人有内、外传感器之分，内传感器就是内部关节与机构之间的活动协调关系，需要通过传感器获取大量数据并传输;外传感器是通过五官窗口来获取环境数据信息，通过传感器获取声音、温湿度、压力、流量、磁场、气体、形态图样等各种参数指标的变化，来监控自身运行和安全状况。

　　因此，安装的传感器种类与数量越多，获取外界的信息数据就越多，结合软件分析模型，其平台的智能化水平和智慧程度就越高，服务功能就越强大。正如两院院士陈俊亮所说，物联网时代正向我们走来，过去人们所幻想的万物联网、智能社会的图景，如今正随着传感技术的发展逐步成为现实。

　　(作者郭源生，系工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师 )