【導讀】在智慧城市的建設中,物聯(lián)網(wǎng)扮演著一個非常關鍵的角色,而傳感器則是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”。在聲勢頗大的智慧城市大發(fā)展面前,目前我國傳感器的關鍵基礎件發(fā)展滯后的“窘境”更顯突出。
日前,國家標準化管理委員會發(fā)布2014年第27號公告,由中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院牽頭承擔研制的國家標準《信息技術 傳感器網(wǎng)絡 第701部分:傳感器接口 信號接口》等三項國標已通過國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準正式發(fā)布。
信號接口標準作為國家物聯(lián)網(wǎng)基礎標準之一,規(guī)定了傳感器與傳感節(jié)點信號接口的信號類型、電氣參數(shù)及表述格式,旨在方便傳感器和傳感節(jié)點之間的系統(tǒng)集成,實現(xiàn)軟件復用。
在智慧城市的建設中,物聯(lián)網(wǎng)扮演著一個非常關鍵的角色,而傳感器則是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”。在聲勢頗大的智慧城市大發(fā)展面前,目前我國傳感器的關鍵基礎件發(fā)展滯后的“窘境”更顯突出。
物聯(lián)網(wǎng)成為國家創(chuàng)新戰(zhàn)略重點
“智慧城市是運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術,促進城市規(guī)劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。”今年早些時候,經(jīng)國務院同意,發(fā)改委、工信部、科技部等八部委發(fā)布了《關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見》。該《指導意見》不但提出了智慧城市的定義,還針對推進智慧城市建設,特別提出了“加快重點領域物聯(lián)網(wǎng)應用”等具體要求。
《指導意見》在“積極運用新技術新業(yè)態(tài)”中提出,“加快重點領域物聯(lián)網(wǎng)應用。支持物聯(lián)網(wǎng)在高耗能行業(yè)的應用,促進生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理和能源利用智能化。鼓勵物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流通等領域應用。加快物聯(lián)網(wǎng)在城市管理、交通運輸、節(jié)能減排、食品藥品安全、社會保障、醫(yī)療衛(wèi)生、民生服務、公共安全、產(chǎn)品質(zhì)量等領域的推廣應用,提高城市管理精細化水平,逐步形成全面感知、廣泛互聯(lián)的城市智能管理和服務體系。”
工業(yè)和信息化部副部長毛偉明在第二屆國際(杭州)物聯(lián)網(wǎng)暨傳感技術與應用高峰論壇上指出,物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的高度集成和綜合運用,具有龐大的市場和產(chǎn)業(yè)空間。大力促進傳感技術進步,加快發(fā)展物聯(lián)網(wǎng),是推進信息化與工業(yè)化深度融合、加快結構調(diào)整和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要舉措,也是提升國家競爭力、在高起點上推進國家經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇。
工業(yè)和信息化部電子第一研究所所長洪京一認為,在當前國際經(jīng)濟復蘇基礎趨穩(wěn)的基礎上,物聯(lián)網(wǎng)成為世界各國擺脫金融危機、實現(xiàn)經(jīng)濟復蘇和占領全球競爭制高點的重要手段。美歐日韓等發(fā)達國家和地區(qū)都將物聯(lián)網(wǎng)作為未來發(fā)展的重要領域,謀求在未來激烈的國際競爭中占據(jù)有利位置。
融合物理世界與信息世界的重要一環(huán)
“物聯(lián)網(wǎng)的特點是通過感知與識別技術,讓物品‘開口說話、發(fā)布信息’,是融合物理世界與信息世界的重要一環(huán),也是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡的最獨特的部分。當前,美國已將物聯(lián)網(wǎng)上升為國家創(chuàng)新戰(zhàn)略的重點之一,歐盟制定了促進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的14點行動計劃,日本計劃將物聯(lián)網(wǎng)作為四項重點戰(zhàn)略領域之一,韓國將物聯(lián)網(wǎng)作為三大基礎建設重點之一。” 中國工程院院士、清華大學教授尤政說。
據(jù)悉,2013年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超5000億元,年復合增長率超30%,具備了較好的產(chǎn)業(yè)基礎和發(fā)展前景。傳感器、射頻識別(RFID)、通信協(xié)議、網(wǎng)絡管理、智能計算、協(xié)同處理等領域的技術實力不斷提升,部分科研成果已達世界領先水平。各地區(qū)、各有關部門積極推動物聯(lián)網(wǎng)在相關領域的應用,開展了一系列應用試點和示范項目,取得了積極成效。
不過,毛偉明認為,作為一個新興產(chǎn)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體上還處在起步階段,創(chuàng)新能力亟須提升,缺乏龍頭骨干企業(yè),規(guī)模化應用不足,這些都成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵因素。
因此,他強調(diào),“發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一項系統(tǒng)工程,需要包括政府、企業(yè)、科研單位在內(nèi)的各方面的廣泛參與和大力支持。”
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傳感器發(fā)展滯后為物聯(lián)網(wǎng)主要障礙
《指導意見》在“科學制定智慧城市建設頂層設計”中提出,“促進宜居化生活環(huán)境建設。建立環(huán)境信息智能分析系統(tǒng)、預警應急系統(tǒng)和環(huán)境質(zhì)量管理公共服務系統(tǒng),對重點地區(qū)、重點企業(yè)和污染源實施智能化遠程監(jiān)測……建立現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。運用現(xiàn)代信息化手段,加快建立城市物流配送體系和城市消費需求與農(nóng)產(chǎn)品供給緊密銜接的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營體系……”
工信部電子科學技術情報研究所在論壇上發(fā)布了《中國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2014)》?!栋灼凤@示,全球傳感器市場上增長最快的是汽車市場;我國傳感器除交通領域智能應用外,還在智能工業(yè)領域的生產(chǎn)過程控制、安全生產(chǎn);智能農(nóng)業(yè)領域的精細化管理、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯;智能環(huán)保的污染源監(jiān)控、水源地保護;智能醫(yī)療的特殊人群看護、遠程醫(yī)療,以及智能可穿戴設備等方面有廣泛應用。
毛偉明說,作為物聯(lián)網(wǎng)技術的核心,傳感技術是獲取和處理信息的關鍵,其發(fā)展水平是衡量一個國家信息化程度的重要標志。
“物聯(lián)網(wǎng)的核心技術主要有信息傳感采集技術、網(wǎng)絡構建技術、服務管理技術三方面。”尤政說,作為物聯(lián)網(wǎng)最基礎應用層——感知識別層的重要元器件,傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的地位舉足輕重,是物聯(lián)網(wǎng)建立的重要前提。“但目前我國傳感器的關鍵基礎件發(fā)展滯后,核心傳感元器件受制于人,已成為我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要障礙。”
《白皮書》指出,2013年全球傳感器市場規(guī)模約1055億美元。據(jù)預測,未來幾年全球傳感器市場將保持20%以上的增長速度,2015年市場規(guī)模將突破1500億美元。我國國內(nèi)傳感器市場持續(xù)快速增長,年均增速超過20%,2013年超過640億元。
但從全球總體情況看,美國、日本、德國等少數(shù)發(fā)達國家占據(jù)了傳感器市場70%以上份額;發(fā)達國家在傳感器領域具有的技術和品牌等優(yōu)勢,在未來幾年內(nèi)仍將保持。目前,我國傳感器產(chǎn)業(yè)在國家政策支持下,已形成從技術研發(fā)、設計、生產(chǎn)到應用的完整產(chǎn)業(yè)體系,共有10大類42小類6000多種傳感器產(chǎn)品,中低檔產(chǎn)品基本滿足市場需求,產(chǎn)品品種滿足率在60%—70%。但從行業(yè)產(chǎn)品結構看,老產(chǎn)品比例超60%,新產(chǎn)品明顯不足,其中高新技術類產(chǎn)品更少; 同時,數(shù)字化、智能化、微型化產(chǎn)品嚴重欠缺。
《白皮書》還指出,國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問題,一是企業(yè)規(guī)模較小,高端產(chǎn)品嚴重依賴進口,其中傳感器芯片進口占比高達90%;二是技術水平總體偏低,很多企業(yè)都是引用國外的原件進行加工,自主創(chuàng)新困難;三是產(chǎn)品結構不合理,品種、規(guī)格、系列不全;四是產(chǎn)業(yè)化水平較低,產(chǎn)業(yè)配套不足。
提升傳感器、物聯(lián)網(wǎng)核心技術
該如何推動物聯(lián)網(wǎng)和傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展?
毛偉明強調(diào),應加強規(guī)劃指導和政策引導,組織實施好物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項行動計劃,繼續(xù)落實《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,有序推進我國物聯(lián)網(wǎng)持續(xù)健康發(fā)展;推進國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)建設,形成各地區(qū)各環(huán)節(jié)發(fā)揮優(yōu)勢、分工合作、協(xié)同推進的格局;強化核心技術攻關和標準制定,圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵環(huán)節(jié),集中資源突破核心技術和重大關鍵共性技術,加快物聯(lián)網(wǎng)標準體系建設,積極參與國際標準制定;積極引導行業(yè)示范應用,選擇一批重點領域,統(tǒng)籌部署物聯(lián)網(wǎng)應用和感知基礎設施建設,探索創(chuàng)新商業(yè)模式和體制機制;進一步協(xié)調(diào)、落實和完善政策措施,強化產(chǎn)業(yè)政策、科技政策、財稅政策、金融政策、土地政策、人才政策等的協(xié)調(diào)互動和銜接配合。
尤政說,還要重點突破和整體提升相結合;推出支持大中型企業(yè)高端發(fā)展,以及重點解決民營中小企業(yè)的扶持政策;制定向自主研發(fā)傾向的財政、采購、分配等政策。