推進物聯網產業化發展 打造傳感網為主的“U浙江”

蘭建平 劉 鵬

“物聯網”的概念由中國移動總裁王建宙在2009年8月首次提出,其主要形式為傳感網,是集計算機、通信、網絡、智能計算、傳感器、嵌入式系統、微電子等多個領域交叉綜合的新興學科,它將大量多種類傳感器節點組成自治的網絡,實現對物理世界的動態協同感知。我國對物聯網(傳感網)的研究始于1999年,與發達國家同步。2008年國家科技重大專項“新一代寬帶無線移動通信網”中,將“短距離無線互聯與傳感網研發和產業化”列入重要項目之一。物聯網的應用領域涉及工業控制、商業建筑和居民生活等較為廣泛的空間,目前在國內外的產業化均處于起步階段,國內在產業化應用方面初具規模,同時也顯現出物聯網產業對經濟提升的巨大潛力。作為新興技術和新興產業,物聯網對傳統產業改造有較強的帶動和提升作用,對我省培育新經濟增長點、實現工業轉型升級具有重要意義。

一、浙江省物聯網產業發展現狀和意義

(一)浙江省物聯網產業擁有領先的基礎優勢

浙江省是國內開展物聯網(傳感網)研究較早、技術研究實力較強的省份之一,省內部分地市也開展了相關技術的實質性產業化應用。

中科院嘉興無線傳感網工程中心、中電集團第五十二研究所、杭州家和智能控制有限公司等浙江省物聯網領域的主要代表,在區域入侵防范、電力安全監控、建筑能耗監測、智能交通、環境監測等方面的產業化工作取得了較好的進展。目前已經在該省成功實施的北侖“無線城區”項目、嘉興港航數字化航道無線傳感監控系統、架空送電導線在線監測系統、杭州市15家大型酒店建筑節能能耗監測系統等,是物聯網在公共安全、電力安全、節能減排、交通監控等方面產業化的典型示范,也是在國內處于領先地位的產業化項目和工程,為物聯網更深入、更廣泛的產業化應用打下良好基礎。

與此同時,在各級政府部門對物聯網產業化的重視下,浙江省逐步開展了相應的產業化推進工作。2009年8月,溫家寶總理視察中科院嘉興無線傳感網工程中心無錫研發分中心時指出,“當計算機和互聯網產業大規模發展時,我們因為沒有掌握核心技術而走過一些彎路。在傳感網發展中,要早一點謀劃未來,早一點攻破核心技術。”2004年,全國人大常委會副委員長、中科院院長路甬祥對傳感網項目做出專門批示。在“院省合作”框架下,浙江省聯合中科院在嘉興成立了中科院嘉興無線傳感網工程中心。省委副書記、省長呂祖善于2009年3月專程視察了中科院嘉興無線傳感網工程中心,調研傳感網產業化重點項目。嘉興市依托中科院嘉興中心,初步規劃建設50畝的傳感網研發中心,規劃3000畝的傳感網產業園,打造浙江省信息產業新基地,瞄準全國乃至全球性信息產業新基地。杭州、寧波、紹興等市在傳感網產業化方面也開展了相應的推進工作。

(二)物聯網產業化對轉型升級的重要意義

隨著國內外環境深刻變化,市場競爭更趨激烈,浙江省經濟社會發展正面臨著嚴峻的挑戰和壓力,長期積累的結構性、素質性、體制性矛盾進一步凸現,一些新情況、新問題又亟待解決。要實現經濟轉型升級,必須進一步調整產業結構,積極培育、發展新興產業,為浙江經濟發展尋找新的突破口。物聯網作為新興技術和新興產業具有巨大的市場價值,據保守估計,物聯網在公共安全、電力安全、平安家居、健康監測、智能交通、要地防入侵、環保等諸多行業和公眾應用領域的市場規模均超過1000億。物聯網產業的發展,在為我省確立新的特色產業和經濟增長點同時,將帶動微納技術、電子元器件、信息系統服務等相關產業的持續發展,也將在制造業的工業控制等方面產生較大的提升作用,形成龐大的產業鏈帶動效應和技術改造提升空間。

二、浙江省物聯網產業化切入點選擇

浙江省應充分借助傳感網技術發展與產業化推進中的基礎和優勢,結合我省產業特點,以傳感網的若干領域應用和城市示范平臺建設為切入點,以點帶面,逐漸推進物聯網的產業化進程。建議通過省委省政府的積極引導和扶持,在省內實施“4+2”產業化模式,即公共安全、節能減排、交通物流、電力安全“四大示范工程”,構建杭州和嘉興“兩大城市平臺”,推進物聯網在我省產業化進行,從而打造“U-浙江”泛在網絡平臺。

(一)實施示范工程,帶動產業整體發展

1、公共安全

在公共安全領域聚焦于重要區域防入侵和城市應急指揮系統。重要區域防入侵包括機場、核電站、危險品貯存區、醫療和災害臨時隔離區域等重點防護圍界,建立從低空到地下的多層立體防入侵系統,形成系統化、集成化、智能化的防入侵體系;實施應急指揮系統包括以車載、船載、直升機載等方式使用將公共應急事件現場實時傳回城市應急指揮中心,使得指揮中心直觀、迅速地了解事件現場情況,及時做出應對措施,節約事件處理時間,極大提升應急指揮水平。

2、節能減排

節能減排是浙江省經濟社會發展的重要任務,也是經濟轉型升級的主要抓手之一。物聯網在節能減排領域的潛在應用非常廣泛,如能耗監控、排污監控等。采用傳感網技術,能夠對企業和單位的內部建筑實施能耗監測,有效解決數據采集和傳輸問題,將電表、水表和煤氣表等數據傳送到控制中心。對化工、紡織印染、冶煉等污染物排放較大,對環境影響較重的企業,在主要排放口和周邊區域設置傳感器監測網絡,能夠采集排放量、排放物、排放時間、排放地點等數據,使環保部門實現24小時監控,及時獲取第一手數據,有效防止偷排放、亂排放現象。

3、交通物流

物聯網對流量、速度、物體形狀等信息的獲取能力,能夠應用于交通監測和物流監控等領域,實現更為智能的管理技術,減少人工操作環節,提高效率,降低成本。利用物聯網監測車流量、車速、車型等交通信息,對道路交通數據進行實時手機和信息發布,建設覆蓋高速公路、主干道、快速道、路口、大型公共汽車站等重要交通區的建設ITS智能交通系統,根據車流量動態控制交通燈,提高城市交通管理水平和暢通率。通過物聯網的檢測功能,對運輸重要物資或危險品的車輛,能夠實現對物資信息和車輛重要數據的實時監測、校準、記錄和傳輸等功能,確保車輛運行安全和物資狀況安全。

4、電力安全

圍繞對電力塔架、主干電力線、大型變電站等電力設施的安全監控和輸電線路的防破壞,將物聯網應用于電力傳輸的整個系統,從電廠、大壩、變電站、高壓輸電線路直至用戶終端。通過在電力設備區域布設傳感器,防止塔架破壞、輸電線短路、變電站遭不法入侵等惡性事件的發生。通過物聯網在高壓線溫度、張力變化監測和數據采集,實現實時監測和提前預警,確保高壓線安全,有效降低雪災等自然災害或人為造成的輸電線路破壞以及由此產生的經濟損失。

(二)構建城市平臺,形成產業集聚效應

依托研究機構和企業在研究和應用中的取得的已有基礎和優勢,借助兩地政府部門對物聯網產業化推廣予以的關注和重視,在杭州和嘉興兩地各建立一個專門從事物聯網研發和推廣的產業園區。通過產業園區的形式,吸引相關企業、人才、技術、信息等向兩地集聚,同時建立若干個公共服務平臺,為園區內的企業、人才和技術開發等做好相應的配套工作。

同時,對應用方面較為成熟的研究成果,通過示范項目的形式在杭州和嘉興兩地率先推廣,借鑒韓國、日本、歐洲等國家和地區的做法,將杭州和嘉興兩個城市率先建設成為富有特色和優勢的“泛在智能城市(U-City)”,形成應用于整個城市的泛在物聯網,成為具有世界領先地位的物聯網應用平臺,更大程度帶動物聯網產業在全省的推廣和發展。

三、加快浙江省物聯網產業化發展的建議

(一)以傳感網為切入口培育新興產業

以傳感網為主導培育多元新興產業。以提升“數字浙江”為目標,積極打造 “U-浙江”,形成以傳感網為主導,新興產業培育和傳統產業帶動相結合的物聯網產業體系。通過物聯網在我省產業化的推進以及產業鏈的形成與延伸,帶動芯片設計、元器件制造、信息系統服務等上下游產業發展,同時,培育與物聯網產業應用相關的無線互聯、節點節能、新材料、系統集成等新興產業。

建立物聯網產業培育和推廣機構。積極利用政府和社會資源,建立以產業培育和推廣為主要職能的專業機構,如“浙江省物聯網產業化發展中心”,利用已有的技術研發和產業化基礎,通過國內外各類要素整合,以四大示范工程為切入點,組織制定我省物聯網的應用標準,積極探索物聯網產業化的模式和協作方式,組織各類技術交流和服務、人才培訓與指導、應用領域研究等工作,全面推動物聯網在我省的產業化推廣。

(二)以物聯網技術改造提升傳統產業

推進物聯網在制造業自動化的應用。針對浙江制造業為主的產業結構,利用物聯網技術提升制造業自動化控制水平,形成傳統制造業更高精度、更可靠的智能自動化控制系統。一是大力研發和引進微型化、高精度、低功耗、高可靠性的傳感器技術,提升物聯網應用能力;二是選擇電子、汽車、裝備等產業進行典型示范應用,推動企業對物聯網應用的認識和實踐,擴大物聯網的應用領域。

加快物聯網在節能減排監測控制領域應用。利用物聯網對建筑、設備、區域的能耗和排放量監測的成熟技術,提高節能減排工作的有效性。一是選擇化工、紡織印染、冶煉等能耗較大或排放較重的行業,加強物聯網在能耗監測和排污監測的應用,使企業和節能減排管理部門能夠實時了解監測數據,并及時做出調整和控制方案;二是加快推進物聯網在能耗和排放監測設備的標準化,形成規模化生產和應用,實現全省監控體系的網絡化運行。

(三)以建立標準化體系保持技術領先優勢

推動建立物聯網技術的標準化體系。以國際/國家標準形式定義一個全面、完備、系統化的綜合技術體系,是指導物聯網產業大規模產業化的基礎。浙江應充分利用中科院嘉興無線傳感網工程中心聯合中科院微系統所技術牽頭國家傳感網標準制定并主導國際傳感網標準制定的有利時機,建立和完善物聯網的標準化體系,使我省在第三次信息技術浪潮中占有先機。

保持物聯網核心技術領先優勢。通過政府扶持、引導和產學研用結合,加強與中科院等科研機構的合作,繼續夯實中科院嘉興無線傳感網工程中心等一批產業化研發中心的研究基礎。在統一的體系架構下,針對信息聚合傳感網技術相對成熟的特點,集成國內已有研究基礎,以系統和應用研究為主,進行補充性關鍵技術研究;針對協同感知傳感網特點,開展相關技術的研發,掌握核心知識產權,形成一批關鍵技術專利,保持浙江的核心技術領先優勢。

牽頭成立物聯網產學研用聯盟。以現有主要研究機構、企業和產業化推廣機構等為主要組織者,積極與工信部等部門合作,爭取國家級物聯網產學研用聯盟發起者地位,在我國物聯網技術與產業化發展進程中發揮引領作用。在產業發展初期,以“合作共贏”為目標,通過產業聯盟促進各領域在技術創新、應用開發和市場開拓等方面的合作,形成行業自律的良好局面,推動整個產業健康持續發展。

(四)以產業基地為核心形成產業集聚效應

積極打造國家級物聯網產業基地。利用浙江省已有產業基礎和較為領先的技術研發實力,在杭州和嘉興等產業基礎較好的地區,盡快推進物聯網產業基地建設。產業基地以打造國家級產業基地和具有較強國際競爭力的產業集聚區為目標,以完善產業鏈為途徑,整合現有技術研發機構和重點企業,結合公共技術服務平臺建設,實現我省物聯網產業的領先地位。充分發揮園區在核心技術、工藝技術和測試技術方面的優勢,為企業提供具有競爭力的技術轉讓,以及全面的設計、加工、咨詢等平臺性、支撐性和基礎性服務;利用園區龍頭企業的品牌效應輻射全省、全國乃至全球物聯網領域高科技企業,努力打造具有核心競爭力的世界級產業園,逐步構建物聯網產業集群。

有序推動省級特色產業園區建設。根據物聯網產業化發展和產業鏈建設要求,在產業化推進形成一定規模、發展環境較為成熟時,在省內具備產業基礎和條件的地區建設物聯網特色產業園區,形成國家級產業基地為核心,特色產業園區多點發展的格局,全面推進物聯網產業化發展。

(五)以政府推動多方協調保障產業化推進

成立浙江省物聯網產業化領導小組。成立省政府層面的物聯網產業化領導小組,從宏觀戰略層面提出我省物聯網產業化發展方向,組織制定物聯網產業發展規劃和相關扶持政策,審核重大產業化投資項目,完善產業化協調機制。

建立浙江省物聯網產業化協調組織。整合政府、產業園區、研究機構和企業等多方力量,探索建立推進物聯網產業發展的執行機構。協調省內各相關部門和單位,在產業化重點領域積極推進物聯網技術的應用和推廣,不斷總結應用情況,并提出下一階段的方向建議。

(作者單位:浙江省工業經濟研究所)