物联网的深度应用面临哪些挑战?

物联网概念自本世纪初提出以来，在全球范围内迅速得到认可，并成为新一轮科技革命与产业变革的核心驱动力。物联网产业被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，深刻改变着传统产业形态和人们的生活方式，催生了大量新技术、新产品、新模式，引发了全球数字经济浪潮。

物联网与垂直行业的融合应用日益深入

2018年12月，中央经济工作会议首次提出新型基础设施的概念，强调要“加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”。作为新一代信息技术的高度集成和综合运用的物联网，在新基建的浪潮下正加快转化为现实生产力，成为重塑生产组织方式和促进社会发展与进步的基础设施和关键要素。

在新基建浪潮推动下，我国物联网产业发展将迎来爆发的战略机遇期。围绕供给侧、需求侧和智慧城市三大应用领域，物联网与垂直行业的融合应用日益深入，覆盖场景日趋广泛。

在面向供给侧的生产性物联网应用领域，物联网与智能工业、智慧能源、智慧农业等传统行业深度融合形成行业物联网，成为行业转型升级所需的基础设施和关键要素。例如，在工业转型发展过程中，物联网作为工业互联网、智能制造发展的基础，工业传感感知、工业物联网数据平台等成为新型工业技术体系中不必可少的能力，其重要性不断凸显。工业/制造业转型升级将推动企业产品生产链、供应链和价值链中物联网感知技术应用，网络连接的部署和基于物联网平台的业务分析和数据处理，加速推动物联网在工业/制造业应用场景的突破创新。越来越多的制造企业认识到物联网的通用性和重要性，引导物联网技术能力在工业技术体系中的位置正在不断下移，成为转型升级所需的基础设施和关键要素。

当前物联网在工业领域应用主要体现在两方面：一是网联传感器实现智能化生产。企业通过网联传感器，动态感知生产设备、原材料、人员状态，实现生产过程的智能决策和动态优化，显著提升全流程生产效率、提高质量、降低成本。二是实现企业服务化转型。利用传感器获得的海量实时数据，结合云平台侧的大数据分析、人工智能等技术，提供预测性维护、性能优化等服务，实现企业服务化转型。

在面向需求侧的消费性物联网应用领域，物联网与移动互联网相融合的移动物联网，创新高度活跃孕育出可穿戴设备、智能家居、智能硬件，以及远程健康管理、老人看护等健康养老的消费类应用。例如，作为消费物联网代表的智能家居硬件出货量增长迅速，其中语音识别与智能硬件融合的联网智能音箱设备，国内2018年增速高达1051%，迅速扩大了智能家居市场。目前，电视、灯泡、传统家电都在与语音识别融合，已有超过30%的智能家居产品搭载了语音助手。

在面向智慧城市的物联网应用领域，智慧城市需要在交通、安防、环保等行业部署海量的感知终端，建立基于物联网的城市立体化信息采集系统，打造城市智能化管理与服务平台，物联网市场发展潜力巨大。例如城市安防应用中，安防产业为物联网与人工智能技术提供了最佳的融合应用场景，以人脸识别、图像识别为功能优势的安防产品，已经为公安、交通、海关、铁路航空安检、社区管理等行业提供了大量的创新应用，在当前疫情防控中也发挥了重要作用。从市场规模来看，未来5年将保持增长。据统计，过去10年间我国物联网年复合增长率为32.79%，2019年市场规模达1.49万亿元。

物联网的深度应用依然面临诸多障碍

新基建在给物联网产业带来发展机遇的同时，也对其提出诸多挑战。

一是传感器基础能力薄弱是产业发展的短板。传感器市场高速增长的态势和本土企业的供给能力之间的差距长期制约我国物联网产业发展。国内企业在技术水平、生产工艺、规模和盈利能力等方面的差距导致国内传感器市场高度依赖进口。国内传感器企业产值偏低、产品种类相对单一、研发生产技术相对落后，产业化规模生产技术工艺差距明显，特别是高端传感器方面，由于种类多、跨学科研发技术水平高、开发成本大，企业不愿承担开发风险，造成我国高端传感器基本依靠进口。随着工业互联网、车联网等行业和应用的兴起，在工业控制、车辆碰撞预警、车路交互等应用场景中对高精度、智能化的高端传感器需求将大幅提升，传感器特别是高端传感器产业能力薄弱的短板在我国物联网应用升级发展过程中进一步凸显。

二是物联网在行业落地场景中的深度应用依然面临诸多障碍。物联网跨界融合的知识难度、细分市场的专业性要求都更高，运营商、设备商、企业间的行业壁垒仍然较高，企业间融合融通，相互促进、共生共赢的行业落地生态尚未形成。虽然物联网技术能力进步对行业发展的重要作用越来越被企业认可，但物联网技术在重要领域的深度应用，还存在着成本、成熟度、行业应用人员的信息化水平等一系列障碍。在建设运维成本方面，在行业中应用物联网相关技术需要对现有的工具、设备、设施甚至管理和生产流程进行改造，企业不仅首次投入较大，且后续养护成本较高。在可用性和成熟度方面，对于工业制造、安全生产等重要领域，对物联网技术的可用性和成熟度均要求较高，对物联网技术部署采取相对保守的部署策略。在行业应用人员的信息化水平方面，物联网技术的应用对行业从业人员提出了更高的要求，对技术的理解不够充分，可能导致应用的深度与广度与当前物联网技术的发展水平不能匹配。

三是以云平台和操作系统为主体构建产业生态面临更为严峻的国际竞争。物联网平台和操作系统聚合上下游企业、应用开发者等资源，不断提升平台和操作系统价值，进一步吸引资源产生正反馈促进作用，形成强者更强的发展格局，从而推动物联网平台与操作系统市场加速整合，竞争将更加激烈。我国物联网平台和操作系统处于发展初期，与国际相比存在一定差距。互联网企业基于自身传统优势构建物联网开放平台，电信运营商基于M2M运营经验加速构建物联网平台，行业巨头开始平台化转型，部分初创企业发展势头迅猛。总体看，我国物联网平台和操作系统仍处于发展初期，物联网生态的操作系统环节基础相对薄弱，创新发展存在困难，在聚合资源以及带动技术产品、组织管理、经营模式创新方面的潜力远未充分释放，构建产业生态将面临更严峻的竞争格局。

四是安全问题依然是我国物联网产业发展面临的一大挑战。物联网节点分布广、数量多，应用环境复杂，计算和存储能力有限，无法采用常规安全防护手段，使得物联网的安全性相对脆弱。物联网应用在工业、能源、电力、交通等国家战略性基础行业，一旦发生问题，将造成难以估量的损失。

打造可持续发展的物联网产业生态体系是关键

如何应对挑战，抓住新基建带来的发展机遇，围绕供给侧、需求侧，打造可持续发展的物联网产业生态体系是关键。必须同步推进物联网网络建设、加强物联网标准和技术研究、提升物联网应用广度和深度、构建高质量产业发展体系、建立健全物联网安全保障体系等5个方面工作，推动物联网产业全面、健康、快速发展。

在网络建设方面，加快完善物联网网络部署，加大NB-IoT网络部署力度，深化4G网络覆盖，加快推进5G网络建设，支持LTE-Cat1发展，鼓励存量2G/3G物联网业务向NB-IoT/4G/5G网络迁移。同时关注LoRa、工业以太网、WiFi、蓝牙等通信技术的发展与应用，通过构建协同互补的物联网网络，满足不同场景下的网络覆盖需求。

在标准和技术研究方面，加快制定物联网与垂直行业融合标准，支持我国行业企业、行业标准化组织等参加物联网国际标准化，与电信网络运营商、设备制造商、互联网服务提供商一起共同推进标准国际化，逐步形成“以产业促标准研制，以标准促生态构建”良性发展局面，推进物联网终端、平台等技术标准制定与实施，提升工业制造、智能家居、物流跟踪等领域的标准化水平。

在融合应用方面，围绕产业数字化、治理智能化、生活智慧化三大方向，持续推动物联网与行业发展的深度融合和规模应用，推进物联网集成创新和规模化应用。结合物联网产业生态构建，探索利用物联网关键环节的开放共享，推动物联网数据的共享利用和应用模式的完善，带动物联网数据资源交易规则制定、投融资等配套措施的完善。全力支持市场需求旺盛、应用模式清晰的重点领域，结合重大应用示范工程，复制推广成熟模式，遴选其中优质案例打造试点示范，提升物联网应用深度和广度。

在产业体系方面，加快推进新一代物联网芯片、模组等产品的研发工作，推动模组成本降低，促进产业规模应用;加快构建本土物联网传感及芯片产业体系，持续增强产业综合竞争力，大力开展关键技术攻关，提升产业核心竞争能力;支持基础电信企业建设物联网连接管理平台并开放能力，引导行业应用企业搭建设备整合智能化、设备及数据管理智能化、系统运维智能化的垂直行业应用平台，鼓励有能力的企业建设开放实验室，形成大中小企业融通发展格局。

在安全保障体系方面，推动营造有利于物联网安全产业发展的生态环境，吸引企业、人才等力量投入到物联网安全事业中，增强物联网安全产业上游技术研发与下游应用推广的有效衔接，共同打造政、产、学、研、用、投资一体化的物联网安全产业链;加强物联网安全防护、数据保护和网络安全核心技术攻关，建立安全管理机制，推进物联网安全标准体系建设，完善信息安全重大事件应急响应机制，增强物联网基础设施、重大系统和重要信息的安全保障能力，确保工业、能源、电力、交通等重要系统安全可控。
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