3.发展瓶颈

可以说我国物联网发展取得了一定的进展,但是我们不得不承认一个残酷的现实,目前中国物联网在发展中还存在诸多阻碍因素。在2009年11月19日举行的“无线技术世界暨物联网国际高峰会议”上,多位专家认为,目前还存在着很多因素制约着中国物联网发展,包括体制、技术、标准、商业模式、安全和资源等多方面因素。其中,首当其冲的包括缺乏完整的标准体系,核心技术有待突破,缺乏规模效应导致成本过高等。

(1) 标准体系健全难

物联网是一个国家工程甚至是世界工程,需要标准化的数据库、标准化的软硬件和数据接口、互联互通的网络平台、统一的物体身份标识和编码系统,才能让遍布世界每个角落的物体接入网络,被世界识别、掌握和控制。各类协议标准如何统一则是一个十分漫长的过程,这正是限制物联网发展的关键因素之一。

在中国这几年自主创新的道路上,似乎从来就不担心缺乏技术创新,担心的只是技术创新太多。我们要研发自主知识产权的高清影碟,一下子出来EVD、HDV、HVD三种标准;我们要研发自主知识产权的手机电视,一下子出来DMB-TH、T-MMB、CMB、CMMB、CDMB 5大标准。各大产业标准背后都跟着一批利益攸关的政府部门与企业,经常是互相诋毁、互不买账。这种情况如果在物联网上继续发生,物联网这一追求万事万物智慧连接的“理想国”将山河破碎。

虽然我国早在2005年11月就成立了RFID产业联盟,次年又发布了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》,指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发,制定符合中国国情的技术标准。但是,现在我们可以发现,中国的RFID产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强,但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的3G标准一样,出于各方面的利益考虑,最后中国的3G有了三个不同的标准。

目前物联网的标准体系可大体分为基础标准、应用标准和编码标准三个部分。“由于在基础标准方面功底薄弱,所以我国不可能建立起完整的物联网标准体系。”其中,关键技术有待突破、研发力量比较分散、体系架构尚未建立。这些问题是造成标准体系完整难的主要原因。

以物联网信息感知的关键技术传感器技术为例,此前清华大学仪器科学与技术研究所所长、博士生导师王雪在接受记者采访时就曾表示,目前在无线传感器技术领域,我国就尚无话语权。“我国的传感器芯片,从技术标准到制造工艺,都落后于美国等发达国家。”基础的薄弱并不妨碍我国物联网产业应用的发展,“我们可以在产业化过程中逐步建立自己的一些标准”。

(2) 核心技术有待突破

业内人士指出,物联网的应用有三个层次,一个是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现“物”的识别;二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网,实现数据的传输和计算;三是应用网络,即输入输出控制终端,包括手机等终端。国信证券研究员王俊峰指出,从目前国内产业发展水平而言,仍存在一定瓶颈,RFID高端芯片等核心领域无法产业化,国内RFID以低频为主,此外,传感器产业化水平较低,高端产品为国外厂商垄断。

复旦大学信息学院院长郑立荣在接受记者采访时表示,“国内的高端传感器件和芯片市场,70%以上被国外企业占领。这些起到关键性作用的元器件,是物联网建设中非常重要的组成部分,是颇有门槛的技术。因此,国内不仅要在技术上进行突破,而且更要注重元器件的质量标准,这一点至关重要”。

RFID是最为关键的技术与产品。全球RFID专利布局战已延续多年,但中国在RFID底层专利上,却并无主导权。据不完全统计,中国这一领域专利申请量仅228个,仅为美国的6.5%、日本的45.7%。截至2006年,中国RFID专利申请与授权总量仅600项。在这方面美国无疑最有远见,多年来,它始终一马当先。截至目前,其申请总量超过了欧盟、世界知识产权组织、日本以及中国等多个区域专利申请总量的总和。

至于物联网另一个核心技术——传感器技术,日本、欧洲则拥有巨大优势。最近,日本研究人员开发出一种可利用手机互相了解通话对方情绪变化的技术。该技术就是在通话双方的手机里嵌入了能够测量使用者兴奋度的传感器。

事实上,掌握核心技术的美欧、日本厂商正迫切希望中国企业推广RFID应用,为其核心技术进入中国打通产业化通道。反观国内,情况却不乐观。比如,因为物联网被捧红的国内RFID企业远望谷,做的是应用与方案,主要产品是电子标签、读写器及天线等,更多是系统集成商。而国内被热炒的几支“物联网”概念股,几乎清一色全是方案整合商。至于部分芯片制造企业虽被归于这一领域,但只是生产商而已,离“核心技术”还有一定距离。

物联网概念下的网络发展,需要大量的IP地址,而现有互联网在IP地址资源上的不足,已经成为物联网发展最大的瓶颈。据了解,全球基于IPv4的IP地址,总共约为43亿个左右,而目前仅剩下3亿个左右的IP地址资源尚未分配,而在2012年之前,全球的IPv4地址将分配完毕,到时全球基于IPv4的互联网体系,将面临地址枯竭的境地。在IPv4地址不足的情况下,必然带动IPv6的发展。如何保证现有的互联网用户,平稳、平滑地从IPv4过渡到IPv6,这是一个核心议题。

(3) 缺乏规模效应导致成本过高

物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理。这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用。所以,在物联网传感技术推广的初期,功能单一、价位高是很难避免的问题。比如,电子标签贵,读写设备贵,所以很难形成大规模的应用。而没有大规模的应用,电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下,物联网的发展将受到限制。

目前,中国的物联网应用主要集中在机场、公路以及国防等公共领域,同时也开始渗透到包括零售业、医疗和畜牧业等商用领域。在国外,2003年沃尔玛就使用了RFID技术,从而大大缩短了付款时间。“由于不存在规模优势,导致物流网的构建成本很高。” “另外,电信运营商的态度也很关键,只有他们解决好网络构建和维护,加上低廉的网络费用,物联网才能相对实际。否则,成本依然是个大问题。”

(4) 产业链之间的壁垒

和美国相比,国内物联网产业链完善度上还存在着较大差距。虽然目前国内三大运营商和中兴、华为等设备商都已是世界级水平,但是其他环节相对较弱。物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合,所以要在我国发展物联网,在体制方面还有很多工作要做,如加强广电、电信、交通等行业主管部门的合作,共同推动信息化、智能化交通系统的建立,加快三网融合进程。产业链的合作需要兼顾各方的利益,而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下,物联网普及仍相当漫长。如何突破产业链之间的壁垒,成了阻碍中国物联网发展的又一关键因素。

(5) 盈利模式无经验可供借鉴

物联网分为感知、网络、应用三个层次,在每一个层面上,都将有多种选择去开拓市场。这样,在物联网的建设过程中,商业模式变得异常关键。对于任何一次信息产业的革命来说,出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是必然的结果,可是这一点至今还没有在物联网的发展中体现出来,也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮。

目前物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与物联网有关的电子元器件领域,如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。

(6) 信息安全问题

业界普遍认为,我国应从加快网络安全立法步伐、提升全民的网络安全意识以及减少对国外的技术依赖等方面,来应对日益严峻的信息网络安全形势。从某种意义上,通过自主创新,实现我国重要信息系统装备、技术国产化的目标尤为迫切。当前我国重要信息系统主要采用了国外的信息技术、装备,对国家安全构成了诸多潜在的威胁。以物联网为例,由于它在很多场合都需要无线传输,这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取和干扰,一旦这些信号被国外敌对势力利用,对我国进行恶意攻击,就很可能出现全国范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪,让整个社会陷入混乱。

“云计算”技术发展也对提升我国网络安全自主防护能力提出迫切要求。“云计算”将导致全球的信息资源、服务和应用不可避免地向国际信息产业巨头集中,全球绝大多数的信息存储和数据处理业务将被国际巨头所掌握。如果大量的信息聚合后被加以分析、利用,国家信息安全将受到严峻挑战。因此,在信息资源将高度集中甚至“垄断”的技术发展趋势下,我国亟须构建完整的信息安全体系来提高自主防范能力,以便在新的技术革命和社会变革中掌握更多的话语权和主动权。

(7) 统筹规划和顶层设计缺乏

我国各地政府机构积极地开展物联网相关产业发展工作,成立了有关园区、产业联盟,但是在全国范围内尚未进行统筹规划,各部门之间、地区之间、行业之间的分割情况较为普遍,缺乏顶层设计,资源共享不足,加上规划意识与协调机制的薄弱,凸现出难以形成产业规划、研究成本过高、资源利用率过低、无序重复建设现象严重的态势。