物联网产业发展综述和技术创新趋势
罗 松 中国信息通信研究院技术与标准研究所副总工程师 【期刊名称】信息通信技术 【年(卷),期】2018(000)004 【总页数】5
引言
全球范围内新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，以物联网、大数据、人工智能为代表的信息技术加速与实体经济结合，快速转化为现实生产力，并升级成为重塑生产组织方式、转变增长方式的基础设施和关键要素。“十三五”期间，我国物联网将进入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段，迎来重大的发展机遇，具有广阔发展空间。2017年以来，全球范围内物联网产业在新的网络技术、平台技术的推动下掀起了新一轮的发展热潮。在这一过程中，物联网技术创新也进入活跃期，需从技术和产业的角度对物联网发展的趋势和方向进行研究。
1 全球物联网发展总体态势
1.1 物联网发展进入2.0新阶段，形成三大主线，并呈现三大转变
自2005年以来，全球物联网历经“概念探索、政府主导、应用示范”的1.0市场培育期。随着技术加快突破和需求扩大升级，物联网发展条件和技术构成等方面已发生重大变化，目前已经进入“跨界融合、集成创新、规模应用、生态加速”的2.0产业爆发期。一方面，物联网与大数据、人工智能等其它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，支撑自感知、自决策、自优化、
自执行的边缘计算/雾计算技术，支持多方可信数据存储交换能力的区块链技术，支撑立体直观显示的虚拟现实/虚拟增强技术等不断出现并与物联网加速融合，为物联网感知、数据处理与呈现等关键要素提供创新手段，更好地服务工业自治控制及维护、智能交通、智能建筑等行业应用，带来新的产业机遇。在这一新的发展阶段，物联网发展呈现“万物互联、泛在智能、平台生态、数据运营”的新特点，可以说，物联网进入全新的发展轨道，转折点已经到来。
受各国战略引领和市场推动，在基础设施建设、传统产业转型、消费升级的三大周期性动能的驱动下，全球物联网发展迅速。2018年全球物联网设备(包括手机、传感器及各类智能设备)数量约为84亿，超过全球总人口数。当前，全球物联网应用三大主线呈现加速发展态势。一是面向需求侧的消费性物联网，即物联网与移动互联网相融合的移动物联网，自2010年以来创新高度活跃，孕育出可穿戴设备、智能硬件、智能家居、车联网、健康养老等规模化的消费类应用，各类消费类应用也正在加快普及。二是面向供给侧的生产性物联网，即物联网与工业、农业、能源等传统行业深度融合形成产业物联网，2013年以后发展提速，技术能力在传统行业技术体系中的位置不断“下沉”，成为转型升级所需的基础设施和关键要素。当前，产业物联网已是美国工业互联网、德国工业4.0等战略布局的重点，成为全球新工业革命重要驱动力。三是智慧城市发展进入新阶段，基于物联网的城市立体化信息采集系统正加快构建，智慧城市成为物联网应用集成创新的综合平台，物联网应用成为几乎所有智慧应用的内涵，如物联网和地理信息、大数据、人工智能等技术的融合，成就智慧交通、智慧城管、智慧环保等应用。预计2020年智慧城市领域联网设备数量将突破97亿，物联网在各领域的应用显著提升城市管理和服务的精细化水平，
成为城市新基础设施，随着万物互联时代开启，数据蕴含价值的发掘将进一步推动物联网应用爆发性增长。总体来看，物联网正从小范围局部性应用向较大范围规模化应用转变，从垂直应用和闭环应用向跨界融合、水平化和开环应用转变，从单一行业的数字化应用向着多行业的网络化、智能化不断转变。 1.2 网络和平台加速规模部署，为物联网水平化全面推广奠定基础
随着各行业对物联网理解的不断加深，“先联网，后增值”和“以平台为核心构建物联网产业发展生态”的发展理念和思路在行业内逐步形成共识，带动了物联网网络和平台的快速部署。
对于市场的良好预期带动了物联网广域网络的规模部署和网络技术的不断突破。首先，低功耗广域蜂窝网技术成熟并持续开展试商用，为低功耗、低成本、广覆盖、大连接业务开展奠定了网络基础，在2017年率先成为全球的发展热点。据Ovum2017年第三季度数据显示，全球正在计划中的、处于试验状态以及投入商用的公共低功耗广域(LPWAN)网络数量达到198个。NBIoT、LoRa和Sigfox网络数量分别为69、46和26个。除了以上三种网络制式，Cat M(eMTC)、Ingenu、Cat 1、EC-GSM也在全球逐步落地。
另外，在LPWAN快速发展的同时，其他面向物联网应用的网络连接也在不断突破。据Vodafone统计，企业在应用物联网时将平均使用3～4种连接方案。为了满足企业多样化的连接需求，2016年，蓝牙5.0标准正式发布并启用，新标准相比前代可提供2倍的传输速度，4倍的覆盖范围和8倍的广播数据承载量。2017年，Zigbee联盟发布了最新的dotdot应用层协议。预计2018年下半年，更低功耗更高速的第六代Wi-Fi技术也将落地。与此同时，利用卫星为物联网应用提供定位、大范围覆盖的技术方案正逐步兴起。而随着5G相关
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