刘韵洁院士：物联网产业发展现状与未来展望

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                      刘韵洁院士：物联网产业发展现状与未来展望

根据历史的经验，每一次重大的经济危机都要伴随着一场技术的革命，因为每一次危机使人们冷静下来反省一下以往有哪些过失以及怎么面对未来的发展，所以从三十年代到现在，几乎这个规律是成立的。这次金融危机人们又在反省我们以往的问题和今后应对的措施。于是大家都在谈物联网这件事情，中国在谈，国外也在谈。

　　这个问题是怎么提出来的？有一个观点，现在世界必须改变，为什么必须改变？因为，现在40%-70%用的电都是消耗在本身的电力系统，现有的油井能够开采出来的也是很小的一部分，大部分还开采不出来。洛杉矶有一个统计，每一年在找车位上浪费的燃油可供一辆空车绕地球转38圈。美国一年有220万因为手写的处方和病例造成医疗事故，如果用电子病例可以有10万人每年免于这种手写处方造成的生命损失，当然不良的供应链在全球造成400亿美元的损失。这次金融危机使我们在反省，我们的信息技术，因为没有分析、监测，所以，没有起到预警的作用。但是我们的信息技术为什么没有起到预警的作用呢？当然我今天没有时间去讨论这个问题，在这个背景下IBM 去年提出“智慧地球”的概念，他这个概念就是从互联网到物联网，让技术渐渐融入到社会的实体当中，融入到经济发展当中，使得我们的社会发展可持续。

　　一、物联网的概念及内涵

　　物联网的概念和内涵刚才张琪司长已经讲了，我认同她的观点，我总结一下她讲的意思。物联网是把传感器网络以及 RFID等感知技术，通信网与互联网的技术，智能运算技术等融为一体，实现全面感知、可靠传送、智能处理为特性的连接物理世界网络。为什么要把我们的网络连接到物理世界？因为，人类要想真正应对各种危机，我们必须使信息技术延伸到物理世界。而通过物联网，可以帮助人们把我们人类的社会跟物理世界更好的结合起来，提升人们认知世界和处理复杂问题的能力，现在我们的处理能力还远远没有达到能够驾驭整个世界事物发展的能力这个层次，所以急需提高人们的信息化水平和智能化水平。

　　ITU的泛在网络架构，由感知层、网络层、应用层组成。传感网、物联网和泛在网，这三个网之间的关系，传感网是局部的网络，物联网更大，泛在网包括物与物、物与人之间的沟通。

　　我在这里给大家回顾一下传感器网的历程，传感器的历程大概有十年的历史，2003年有预测传感器网络是未来重要的十大技术之一，十大产业之一预测到这个技术发展的前景。美国现在把传感器网络放在经济繁荣和国防安全两个方面，并将以传感器网络应用为核心的“智慧地球”计划上升至国家战略层面。日本和韩国也投入了大量的资金在做这方面的工作，做出战略部署。

　　在这里我想说一点， 2008年权威公司的统计数字显示：传感器1998年是325亿，2008年达到506亿，十年平均增长了4.5%，这只是传感器，没有包括传感器网络、没有包括传感器网络的应用，这个数字不像大家想象的那么大，但这是一个权威的数据。这样一个数据我们中国在里面占的份额更小，我们用的传感器80%都是靠进口。

　　为什么会这样？除了它只有十年的时间，这样一个客观的原因外，最重要的我个人认为：是由于有一些有待于解决的问题制约着物联网的发展：一是标准体系不完善，目前的标准比较分散，各个标准组织缺乏统一的协调，而且物联网尤其是需要各种标准的协调发展。另外就是关键技术有待于进一步突破，传感器的体积、功耗、价格、性能都有待于进一步提高才有应用的普遍推广。另外安全也是问题，信息安全、网络安全比互联网可能会更严重。另外编码、地址、频率以及电磁干扰等这些问题都有待于去研究、规划，这些问题不很好的进行突破、解决，会大大制约物联网的应用和广泛发展。

　　二、 物联网的重点应用领域

　　第二个问题是关于物联网的应用领域，应用领域可以看出来，可以说物联网的应用领域能够覆盖到各个角落、各个领域、无所不包、无所不在。其中，五个方面的重点领域我想强调一下。我认为在传感器网络方面或是物联网方面，最重要的应用领域之一就是智能电网，智能电网就是去年奥巴马政府提出在智能电网的实验计划，他大概投资110亿美元建设3000多英里的新的、现代化的输电线路和美国家庭中的4千万个“智能电表”。

　　2005年欧盟提出了“智能电网 ”的计划，也是一些企业在研究智能电网方面，而且要把智能电网跟智能城市结合起来。这是中国智能电网的计划，从发电、输电、变电、配电、用电、调度每一个环节都要通过信息化技术、通过物联网的技术、通过传感器的技术把它融为一体，计划在2020年总投入要超过4万亿，这个计划已经公布了。

　　第二个应用领域就是智能汽车，这也是各个国家和我们国家极为重视的领域，欧盟在去年10月份注资3亿欧元用于研究智能汽车，现在的智能汽车大家都知道要用很多传感器的技术，有的汽车200 多个传感器，有的有几十个，将来会越来越多，这些传感器汽车每一个部件，每一个东西将来都会跟网络联系起来，所以汽车在运行的时候都可以后台告警它哪个地方会出现故障，减少汽车追尾、等待以及尾气排放等问题，这就是智能交通，这是智能城市必不可少的一部分。

　　国外一些大的汽车公司都在这个方面做大量的工作、大量的应用，我在这里告诉大家，中国的一汽、大众汽车包括其它一些汽车公司也在做这些工作，将来的每一辆汽车都是一个物联网的终端，所以整个的信息将来和智能交通结合起来，将会发挥更大的效能。

　　国内的情况，有的专家预测，我在这儿借用他们的预测结果，2010年在智能交通系统产业市场规模将超过1000亿美元，预计2015年在交通运输管理物联网使用RFID的直接效益规模约400亿元，国内的智能交通涉及到铁路、航空、公交等各个方面，各个环节，这个问题怎么协调他们的标准，包括智能城市、智能交通，汽车是全国都在流通的，所以面临很大的机遇也面临很大的挑战。

　　第三个我想谈一下医疗健康方面，因为社会进入老龄化社会，智能医疗这个领域是非常有前景的一个领域，美国每年糖尿病的开销，就一种病种的开销每月1500亿，所以美国的一些高新技术企业，包括高通都在花大力气研究嵌入式芯片，研究将来一些疾病嵌入体表就可以随时感知到你的学糖、你的血压、你的肾脏，而且这些东西都跟后台的医疗系统、保健系统联系在一起，光糖尿病一个领域就1500亿。我再跟大家报告一下，我们重庆有一个民营企业要金山公司做了一个智能胶囊，有的病人做胃镜，有的怕感染，就不愿意做胃镜，但是胃镜只能做胃，小肠都做不了，所以做了智能胶囊，智能胶囊吞下去，里面有摄象头，通过无线的信号，可以照出几万张的照片，传到背心上，然后处理，就能发现从吞下去到便出来大概八个小时，而且可以控制它的位置，因为它需要能耗、节约能耗，外围有一个摇控器来控制它。他做了这样的智能应用，我给他出了一个主意，把你的背心做一个接口就可以做远程医疗，直接发到医院，他也准备采纳这个建议。他这个东西已经出口58个国家，1000家医院都在用。他统计全球有6-7亿是患消化疾病的病人，如果这样的胶囊2000美金一年有120亿-140亿的市场规模，这就是一个民营企业创造的成果，大概两、三年已经累计收入4.5亿人民币。在医疗健康这方面，就是需要这样一些创新，我们现在做不到的，通过新的技术解决这些问题，我们就会造福人类。

　　在这个领域2008年中国健康医疗的市场规模大概是1万亿，但是我告诉大家，我们在中国的这一万亿，占GDP的比例是1.5%，美国占GDP的比例是多大呢？是15.5%，随着我们经济社会、生活水平的提高，这个比例也必定会提高，所以这个市场规模是很大的。

　　第四个方面介绍一下智能家居，智能家居现在国内外大概都是以三表，比如说电表、气表、水表智能的处理在做这些事情，这些国家不仅发达国家在做，发展中国家也都在逐步推广这些东西，另外将来家里的一些电器设备，包括空调，包括电冰箱、电视机将来都会连上网络，来实施监控设施运行的故障，包括安全都会有大量的应用程序。

　　国内应用的情况，预测到今年，中国市场有800亿的数字，但是这里面有一些问题还有待于解决，否则的话，很多年以前就预测智能家居是很大的市场，但是这个发展速度还是远远没有达到人们的预期，这里面还有很多问题值得反省和解决的。

　　第五个方面就是RFID，刚才张琪司长已经讲了，我认为这个领域是非常大的物联网应用领域，在物流、金融、零售、物品防伪、环境保护、身份识别等很多方面都离不开RFID，而且RFID是物联网重要的应用领域之一。除了这五个方面的应用，我认为包括农业、救灾方面等各个领域都会用到物联网，这里就不一一介绍了。

　　三、物联网的产业发展现状

　　最后一部分我讲一下产业的情况，物联网产业发展的现状，2009 年全球统计了物联网发展100强，这100强的分布是81个在北美，欧洲有18个，亚太地区只有一个，而且这个不在中国。物联网产业最大的，据我了解，也就是1000万的水平，超过亿的我还没听说过，所以这个产业规模不大，中国物联网领域还是相对比较落后。

　　我简单谈一下我们国家物联网技术的现状。我认为：我国传感器还处于一个初期发展阶段，传感器比较薄弱，RFID低频和高频比较成熟，超高频与国外还存在一定差距，嵌入式系统基础软件有明显的差距，芯片方面差距比较大，通信服务与通信制造产业基础较强。

　　物联网的关键技术我就不多讲了，有传感器技术、有识别技术、有计算技术、有软件技术，有纳米技术，有嵌入式智能技术，这些技术领域没有突破，都会制约物联网的发展。我把几个图给大家参考，在国际标准组织和工业组织方面，有这些组织在进行有关物联网方面的研究，看看有多少组织？有一个概念，这么多组织他们研究的内容都涉及到传感器，它不是专门研究传感器，但是涉及到传感器的标准。这是国际组织物联网的切入点的标准，这么多标准都跟传感器网络有关系，在架构方面、网络方面。

　　我们国内的情况刚才张琪司长也讲了，2009年9月11日，工业信息化部国家标准委成立了我们国家传感器网络工作组，这是我们第一次成立这样的组织。今年2月2日CCSA成立了网络技术工作组。今年3月9日由中国RFID联盟、物联网标准协会、闪联、物联网标准化协会、全国工业控制监测标准委员会联合发起，召开成立了中国物联网标准联合工作组的筹备会。这件事做好是功德无量的事，标准组织都有自己的组织做标准，物联网需要把这些标准组织协调起来，不协调起来应用就会受到制约，这个标准组织我认为要做好还是面临很大的挑战，我觉得业界应该给予关注，这样对整个行业的发展才会起到比较好的推动作用。

　　物联网发展我认为不管是对全球还是对中国是一次重要的机遇，总理非常敏感的看到这一点，我非常敬佩总理，他是一个学地质的，但是他对物联网对信息技术的看法和理解远远高于我们业内的一些专家或者一些有专家背景的领导，我认为这个机遇我们如果抓不住，那是很大的遗憾。

　　第二点，物联网的应用、推广还面临很多的困难和挑战，不要觉得它是一个重大的机遇，这个机遇明年就变成很大的产业，就变成很大的一个财富，如果这样认识我认为是存在偏颇的，它还有很多困难有待于我们去克服，扎扎实实的去做一些工作，包括一些核心技术、包括一些标准化的方面怎么去协调发展，这些问题不解决，尽管是再大的机会，再大的前景也跟我们无缘，所以我希望在座的同仁踏踏实实的去做工作，不要单纯去忽悠。

　　第三点，国家应该对物联网领域的发展要做出整体规划，这么大的国家如果没有整体的规划，没有行业的推动、行业应用带头发展，没有政府的推动、政策的支持这个是很难去形成大的规模。好在我们国家已经决定在无锡成立传感器网络的试验中心来突破这个事情。另外一点就是我们要抓住重