第五节 利用移动通信技术培育新动能
世界经济加速向以现代信息技术产业为重要内容的经济活动转变。以5G通信技术为代表的新一代移动通信技术正急速改变着人们的生活方式,催生新兴的产业和商业模式创新,已经成为推动国民经济发展和提升社会发展水平的重要引擎之一。IHS Markit在其《5G经济》研究报告中预计,到2035年,仅5G价值链[代工生产(OEM)厂商、运营商、内容创作者、应用开发者和消费者]本身,就能产生高达3.5万亿美元的总收入,同时创造2200万个工作岗位。5G对全球GDP的贡献,甚至能与印度经济总量相媲美,而印度目前是全球第七大经济体(1)。对中国而言,5G技术对中国经济社会带来的影响难以完全用数字估量。5G技术的研发应用将会成为供给侧结构性改革的重要抓手,也将会成为中国实施创新驱动战略、精准扶贫开发、实现制造强国的重要举措。5G网络带来的变革不只是带宽速度上的提升,而是涉及移动网络、管理、业务等电信业本质的变化及相关产业的根本性改变,而由5G网络驱动的变革力量有可能超过今天的互联网。推进5G技术应用发展能够为中国经济增长的可持续提供新动能,培育万亿量级的“新经济”增量,还能帮助创造上百万个就业岗位,满足人们日益增长的消费升级需求。
一、移动通信技术支撑“新经济”发展
移动通信技术正在推动中国经济成长。作为与电力一样的泛在基础设施,5G网络将成为支撑中国“新经济”发展和培育新动能的重要驱动力之一。据调查,91%的受访者认为5G将会驱动产生尚未出现过的新产品和服务,89%的受访者认为5G将会提高生产率,87%的受访者认为5G将会催生新的行业(2)。在中国,5G技术与其他无线移动通信技术的密切结合,正在催生各种新产业、新业态和新模式的基础性业务平台,并以此推动互联网和实体经济深度融合。5G技术拥有更大的带宽容量和更快的数据处理速度,通过手机、可穿戴设备和其他联网硬件可以创造出更多目前尚不存在的全新终端服务,使未来拥有无限的可能。埃森哲的调查显示,中国企业认为移动通信技术已经上升为对中国企业最为重要的技术,将得到广泛采用的移动通信技术视为企业层面的重要内容,60%的中国受访者表示已经在整个企业范围内积极寻求移动通信技术相关机遇和投资项目,一半以上(56%)的中国首席执行官会参与移动通信技术战略的制定,比全球平均水平高出20个百分点(3)。预计2020年5G试商用时,中国移动数据流量的增长会非常迅速,更高的数据流量和更快的用户体验速率、海量终端设备连接数和更低的设备连接时延将会带动增强现实和虚拟现实、移动视频直播、移动云服务、无人驾驶、智能家居等新兴产业呈现爆发性增长。
第五代移动通信技术(IMT-2020)推进组发布的《5G愿景与需求》报告预测,面向2020年及未来,中国的移动数据流量增速将高于全球平均水平,预计2020年将比2010年增长300倍以上,2030年将比2010年增长4万倍,其中发达城市及热点地区的移动数据流量增速更快,上海到2020年将比2010年增长600倍,北京热点区域将增长1000倍(4)。据此推算,当2020年以5G为代表的更高速移动互联网出现时,全球接入互联网的终端数可能将会超过500亿个,而中国接入互联网的终端数将会超过100亿个。根据思科公司发布的《可视化网络指数(VNI)》预计,2017—2021年的5年间,移动数据流量预计将增长7倍,到2021年5G将占移动数据总流量的1.5%(移动数据流量将占2021年所有互联网流量的20%),每个5G连接设备产生的流量是4G连接设备产生流量的4.7倍,是3G连接设备流量的10.7倍,届时使用移动设备的人口数量将很快超过能够用上自来水的人口数量(5)。
可以说,5G网络连接的设备将会呈现爆发性增长,即呈现“J”型曲线增长。移动通信业具有拉动信息行业领域进步的功能,如需要布天线、建设基站等,单从运营商市场看,5G网络建设投入也将是千亿级美元。5G本身的研发投入和资本性支出也将成为拉动中国经济增长的新动能之一。IHS Markit在其《5G经济》研究报告中预计,2020—2035年,中国是引领5G前沿发展的主要国家之一,中国的5G研发投入和资本性支出累计将达到1.1万亿美元,仅次于美国的1.2万亿美元,占到全球5G投资总量的24%(6)。
专栏3-1:5G技术的物联网应用
物联网主要面向物与物、人与物的通信,包括智能家居、智能电网、环境监测、智慧农业、智能抄表等业务都需要移动互联网支持海量设备接入和大量小数据包频发,视频监控和移动医疗等业务对传输速率提出了很高的要求。此外,大量的物联网设备会部署在山区、森林、水域等偏远地区或室内角落、地下室、隧道等信号难以到达的地方。
5G技术为物联网而生,不仅为物联网提供超大带宽(容量预计是4G的1000倍),而且5G通信网络具有连续广域覆盖的能力,可以支持比4G速率高10倍以上的移动设备接入,能够使设备具有更强的灵活性和可扩展性。例如,使用4G网络不能在智能手机上真正实时地玩在线游戏,在5G网络下可以完全做到;5G网络能提供无缝的高速业务体验,保证在边缘地区、角落或高速移动中的设备保持业务的连续性以及网络极高的流量密度要求。
现在基于5G网络的窄带物联网(NB-IoT)标准已经被运营商标准体系采纳,传感器、处理器和互联网技术成本将迅速降低,运营商和设备商率先发力智能抄表和车联网领域。物与物连接的场景、应用和业务模式多样化。据预测,到2020年,全球物联网市场总体规模,包括硬件、软件和服务将扩大到1.29万亿美元;其中智能家居市场的年投资额将达到约630亿美元,连接模块和传感器技术等硬件市场达到约4000亿美元(7)。2009—2015年,中国物联网产业规模由1700亿元跃升至7500亿元,年复合增长率超过25%,机器到机器应用的终端数量超过1亿个(8)。
国内领军企业纷纷布局物联网产业生态。华为、百度、阿里巴巴、腾讯、中国移动、三一重工、海尔等国内骨干企业相继发布物联网战略,通过开放物联网平台、操作系统等关键共性环节建立起自己的物联网产业生态。工业制造、农业、交通、能源等领域的传统企业积极应用物联网技术实现不同环节的升级改造,涉及家居、安全、医疗健康、养老等民生领域的融合类消费应用广泛推进。截至2015年底,中国智慧城市建设数量达到386个,为物联网技术提供综合集成应用平台,有力促进其规模化应用(9)。
预计未来几年,中国物联网行业年均增速将在30%左右,2018年物联网行业市场规模有望超过1.5万亿元,到2020年中国物联网市场规模预计将达5万亿~10万亿元(10)。2020年后,5G网络的广泛应用将会带动物联网行业迅速发展,到2035年之前有望维持年均30%的发展增速。到2030年中国年均GDP增长率可提升1.3%,届时有望实现1.8万亿美元的累计增长(11)。埃森哲预测,在中国当前政策和投资趋势的助推下,未来15年,仅在制造业,物联网就可以创造1960亿美元的累计GDP增长(12)。
专栏3-2:5G技术的车联网应用
车联网业务要求毫秒级的时延和接近100%的可靠性。5G技术具有高可靠性和超低时延的特征,可以应用于高要求的车联网行业。如果车与车之间的通信能实现低时延的通信,就能提高驾驶的安全性。在高速公路上,100毫秒的时延相当于3米左右的距离,每减少1毫秒的时延,就可以缩短汽车的安全距离。在自动驾驶广泛普及前,每辆车里都需要有可靠的通信技术,提高车辆在行驶过程中的安全性能。
Gartner预测,2020年联网汽车产量将突破6000万辆(13)。GSMA预测,2018年全球车联网渗透率将超过20%,2025年有望实现所有汽车联网(14)。庞大的汽车市场为中国的车联网服务的增长提供了强有力的基础,预计到2020年5G商用时,中国汽车保有量将超过2亿辆,车联网用户规模将突破5000万户,产值规模将超过500亿元,并迈向高速发展周期(15)。
二、移动通信技术加速垂直产业转型升级
作为与铁路、汽车、互联网类似的通用技术,5G将成为移动互联网高速发展的强力支撑平台,对各类产业的发展都会起到加速推进引擎的作用,如可以加快中国传统产业数字化、智能化,拓展经济发展新空间。传统行业的业务流程、推广平台将会进一步提速增效。例如食品、餐饮、娱乐、航空、汽车、金融、家电等传统行业更有可能依赖APP开展企业推广,医疗、教育、旅游、交通、传媒等领域更有可能通过O2O等模式实现业务改造或重构。以5G为基础平台实现的万物互联应用,将会渗透物联网及各种行业领域,与工业设施、医疗仪器、交通工具等融合,满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化需求,从而将互联网、物联网、车联网、临时组网、政府网、交通网等众多公用网络连接起来,同时也将铁路、公路、航空、医院、学校、企业等各行各业的行业专用网络连接起来。
5G不仅意味着连接技术的提升,更是一种全新的网络架构,将与机器人技术、人工智能、自动驾驶、纳米技术等领域的创新紧密结合,极大地丰富和改善现有行业及技术水平,催生更多的新兴产业和业态。5G将会把家庭、汽车、城市、制造业、健康等行业变得更加智能化、自动化和互联网化。2010年,中国互联网经济只占到GDP的3.3%,落后于大多数发达国家;2013年,中国互联网经济规模达到GDP的4.4%,已经达到全球领先国家水平,这主要源于以3G、4G为代表的移动互联网的大规模应用,此后以5G为基础的移动互联网将得到快速发展,中国的互联网经济将会在2020—2025年带动中国劳动生产率提高7%~22%(16)。
三、移动通信技术带来万亿级的经济效益
移动通信技术对经济增长具有重要的推动作用。据波士顿咨询公司(BCG)2015年1月发布的《移动革命:移动技术带来万亿美元影响》的估算,移动通信技术对中国经济的贡献达到3650亿美元,相当于当年中国国内生产总值的(GDP)的3.7%,到2020年这一比例有望增加至4.8%。倘若中国的中小企业都能够使用移动通信技术,有望还能带来约900亿美元的GDP贡献(17)。随着移动通信技术的快速发展,5G技术的广泛应用将会对全球经济增长产生较大的正向推动作用。5G的整体经济效益则将于2035年之前在全球实现。
中国正在积极推动5G技术的研发、应用及商业化,争取在2020年实现商用。据IHS Markit《5G经济》对5G价值链的分析预测,到2035年,5G价值链对中国的总产出为9840亿美元,超过美国的7190亿美元,占到5G全球总产出的28.11%。根据IHSMarkit的全球连接模型(Global Link Model)测算,2020—2035年,5G对全球实际GDP的贡献额约为2.1万亿美元(以2016年美元计价)。简单按照5G对中国的贡献额占到全球份额的1/4的保守估算,2020—2035年5G对中国实际GDP的贡献额约为5250亿美元,相当于中国2016年实际GDP的4.6%。预计未来15~20年内,5G每年对GDP增长至少贡献0.2~0.4个百分点(18)。
四、移动通信技术创造数百万个就业岗位
移动通信技术的快速发展已经给中国创造了上百万个直接工作岗位。根据波士顿咨询公司的报告估计,移动通信行业已经为中国创造了350万个直接的工作岗位,倘若中国各地的中小企业进一步利用移动通信技术,还将创造出近250万个工作岗位。从3G、4G到5G的应用将会是新一轮的拓展升级,再次对中国经济产生前所未有的巨大影响。5G技术的应用将会带动世界全产业链的发展,由此会给全球创造上千万个就业岗位。据IHS Markit《5G经济》对5G价值链的分析预测,到2035年,5G价值链将为中国创造950万个就业岗位,占到5G全球创造就业岗位的43.19%(19)。
倘若把以5G为核心的移动互联网平台创造的就业机会考虑在内,以此催生的数字经济将会带来更多的就业机会。据波士顿咨询公司在《迈向2035:4亿数字经济就业的未来》报告中的测算,2035年中国整体数字经济规模(e-GDP)接近16万亿美元,数字经济渗透率(e-GDP/GDP)达到48%,总就业容量达到4.15亿人,占到中国总人口的近1/3(20)。由此推算,由5G经济及由此衍生的数字经济将会创造更多的新工作岗位,也会改变传统就业岗位的形态、方式以及人们对工作的重新认识。
五、移动通信技术适应消费升级的需要
移动技术不仅能增加工作岗位,还能改善消费者的生活。随着40年的高速成长,中国已经拥有了一个庞大成熟的消费者群体。2G、3G、4G移动网络服务已经在中国广泛使用,中国消费者的移动网络采用率快速提升,中国消费者获取的消费剩余超过万亿美元。
工信部数据显示,2016年,移动宽带(3G、4G)用户在移动用户中的渗透率达到71.2%,比2015年提高15.6个百分点;8M以上宽带用户占比达91.0%,移动电话用户普及率达96.2部/百人,有10省市的移动电话普及率超过100部/百人,其中4G用户数全年新增3.4亿户,总数达到7.7亿户,在移动电话用户中的渗透率达到58.2%;移动互联网接入流量消费达93.6亿G,全年月户均移动互联网接入流量达到772M,其中通过手机上网的流量达到84.2亿G,在总流量中的比重达到90.0%(21)。2016年,中国已经成为全球最大的智能手机销售市场。中国智能手机市场实现了同比8.7%的增长,该增幅远高于2015年1.6%的年度增长(22)。
BCG的报告调查显示,中国消费者认为,移动通信技术的价值每年高达3300美元,占到其平均年收入的43%左右;90%的3G和4G用户表示希望拥有更快的数据传输速度、更大的网络覆盖范围、更长的待机时间及其他多个方面的改善(23)。5G技术将具有满足所有消费者需求或其潜在需求的能力。例如,由于5G具有满足虚拟现实与增强现实(VR/AR)移动设备的高性能需求、散热限值和能效限制,未来基于VR/AR移动设备的消费将会快速增长。
六、移动通信技术实现无盲区的精准扶贫
移动通信技术是扶贫减贫的重要技术工具之一。中国“十三五”规划纲要要求,到“十三五”时期末,中国要确保约5575万农村贫困人口全部如期脱贫,这意味着每年要减贫1115万人(24)。2015年10月14日,国务院常务会议提出,到2020年要实现约5万个未通宽带行政村通宽带、3000多万农村家庭宽带升级,使宽带覆盖98%的行政村,并逐步实现无线宽带覆盖。另据《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,到2020年将实现城镇“1000Mbps+”,大中城市家庭“100Mbps+”接入能力;98%以上行政村光纤通达,半数以上农户达成“50Mbps+”(25)。
在中央提出精准扶贫的措施后,“互联网+精准扶贫”的方法被广泛推广应用。2017年1月15日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于促进移动互联网健康有序发展的意见》提出,要全面推进第四代移动通信(4G)网络在城市地区深度覆盖、在农村地区逐步覆盖、在贫困地区优先覆盖。加快第五代移动通信(5G)技术研发,统筹推进标准制定、系统验证和商用部署。4G与5G协同发展推进精准扶贫,加大对中西部地区和农村贫困地区移动互联网基础设施建设的投资力度,充分发挥中央财政资金的引导作用,带动地方财政资金和社会资本投入,加快推进贫困地区网络全覆盖(26)。
在政策的指引下,各行业各地区将会发挥移动互联网的驱动引领作用,积极参与精准扶贫脱贫事业,减免通信资费、开展结对帮扶、开设扶贫频道、提供便捷服务等。例如,Upwork、猪八戒网、58同城等自由就业平台将会使贫困地区的远程工作成为可能,并且使个人、家庭或小型组织均能无差别地融入全球就业体系之中(27)。
中国政府高度重视新一代移动通信技术对中国扶贫事业的重要性,也吸引行业的跨国公司纷纷参与其中。例如,以高通为代表的移动通信领域跨国公司也纷纷参与中国的扶贫事业之中。举例来说,2015年,高通与中国贵州省达成谅解备忘录,探讨成立一个独立的法人实体,开发和销售以高通基于ARM架构的以服务器技术为基础的芯片组,这将为贵州和整个中国在芯片技术引领增长与创新方面打下坚实的基础,有望重塑贵州这一中国数据中心产业格局,以高科技产业推动贵州推进精准扶贫任务。
5G所具有的超高频谱利用率、无限覆盖性能、热点区高容量、低时延、高可靠、低功耗、系统安全性等特征将显著提升扶贫精准度。在精准扶贫方面,结合5G的技术特点,可以与4G协同发展,真正有效地满足老少边穷地区对外信息沟通的需要,提升人们对边远地区的广泛认知度,也让身处偏远地区的个人或小型组织无差别地接入全球化生产服务体系之中,从而提高贫困地区远程参与就业创业的概率,进而满足边远地区精准扶贫的需要。移动通信网络的成熟应用能进一步提升边远地区贫困人口就地致富的能力,巩固“十三五”时期精准扶贫的发展成果,增强脱贫后维持优质生活的可持续性。
当前,中国政府提出要积极“补短板”,扩大电信基础设施建设,提升边远地区的网络供给能力,加快农村宽带网络全覆盖进程,缩小城乡之间的“数字鸿沟”,扩大骨干网间互联带宽、互联网国际出入口带宽,进一步提高网络性能,改善用户访问体验。
在缩小数字鸿沟方面,很多跨国公司都在履行自己的社会责任。例如,高通公司推动了一个消弭数字鸿沟的战略计划——“无线关爱”计划,是将无线技术带到全球各地欠发达社区的战略计划。这一计划已在全球46个国家或地区拥有超过100个处于不同发展阶段的项目(28)。在中国,高通利用3G/4G智能手机及应用,重点在中国各地资源相对匮乏的社区开展扶持创业、辅助公共安全、提高医疗保健服务效率、丰富教学体验和推动环境可持续发展等公益活动,中国“无线关爱”计划直接或间接受益人数总计近85万人。这些举措将会改善边远地区及农村的信息基础设施状况,向边远地区的贫困人口提供互联网就业机会均等的信息基础设施平台。
专栏3-3:高通的“无线关爱”计划助力中国扶贫事业
2006年高通开始创立“无线关爱”计划,旨在通过无线技术缩减数字鸿沟并带动全球各地欠发达社区的发展。10多年来,高通的这一计划得到许多利益相关者的高度认可,并积极参与进来,该计划的现有全球合作伙伴已经超过650个,并受到美国、中国、印度等40多个国家政府和社会各界的表彰支持。
在中国,借助“无线关爱”计划,高通与其合作伙伴在中国各地资源匮乏的社区投资超过6000万元(965万美元)。举例来说,高通与中国儿童少年基金会于2015年合作开展“Qualcomm二十一世纪课堂”项目(29)。该项目率先在四川省广安市广安区和仪陇县的3所试点中小学开展,帮助提升试点学校教师的教学能力和学生的学习能力,大力改善教学环境,通过信息化助力教育扶贫。截至目前,该项目已惠及约4000名中小学生,他们所在的教室已配置多功能触控一体机,对接定制的教育资源平台和智慧课堂系统,同时为参与项目的师生配备平板电脑,确保学生能全天候与同学和老师进行交流沟通,随时随地获取学习资料,该项目还计划在其他地区的学校中实施和推广。
2011年,高通与中卫莱康科技发展(北京)有限公司推出“移动心健康”项目(30),面向农村诊所的医疗服务人员,提供中卫莱康开发的心电图传感智能手机。高通的“无线关爱”计划是项目的主要资助方,并提供项目管理支持。中卫莱康提供心电图传感智能手机和呼叫中心资源,并为参与项目的医生提供技术培训。此后,中国社区卫生协会、中国电信和山海丹药业也参与进来。截至目前,超过1100家社区卫生服务中心和诊所使用心电图传感智能手机对患者进行检查,并与中卫莱康呼叫中心进行远程会诊,着力解决“因病致贫”问题。目前,已有来自全国各地的逾30万名患者在“移动心健康”项目中受益。
七、加快培育发展先进的物联网产业
“物联网”概念早在20世纪末就已提出,近些年才开始加速发展。特别是在2005年11月,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,物联网发展备受世人瞩目。该项报告全面透彻地分析了物联网的技术细节及其对全球商业和个人生活的影响。概括地讲,物联网技术的发展不仅能协助提高生产力,提高物品与网络智能化程度,从行业应用的“局域网”过渡到“网络化连接”,而且能有效帮助了解世界的复杂性,迅速感知环境变化,甚至实现在无人干预的情况下工作。2008年,思科、爱立信、SAP和Sun等联合成立“IPSO(IP for Smart Objects)联盟”,同年IBM提出“智慧地球”战略,其中物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分。国际金融危机后,全球主要国家(地区)均将物联网提升到战略高度,并做出积极行动。美国总统奥巴马在就职演讲后就对“智慧地球”构想作做积极回应,并将物联网提升为国家级的创新战略。欧盟宣布“物联网行动计划”,日本制定《i-Japan战略2015》,韩国提出《物联网基础设施构建基本规划》,中国把物联网纳入“十二五”发展规划,并致力于打造“感知中国”中心。
(一)物联网发展面临一个关键的战略机遇期
国际金融危机后,物联网发展面临一个前所未有的重塑全球生产服务体系的战略机遇期。目前,各行业对物联网应用提出了更多需求,各企业都在寻求物联网的力量使自己成为全球性公司。实际上,无论国家财富多少、产业位置高低、企业规模大小,物联网发展都将带来完全平等的机遇。只有懂得如何在全球产业链中占据制高点,才能形成有竞争力的优势产业,才能产生有影响力的全球性企业。
一是物联网具有成为产业转型发动机的潜力。全球的产业结构面临重大的调整和战略转变。发达国家开始回归实体经济,制定再工业化战略,发展中国家逐步减少出口增长依赖,加快转变经济发展方式。各类产业均朝智能化和低碳化的方向发展,面临着转型升级的巨大压力。传统信息技术产业带动经济增长的步伐有所放缓,目前也正处于一个转型升级的新起点。由于具有广阔的市场前景和资源消耗低、带动系数大、就业机会多、综合效益好的产业特征,以物联网技术为代表的新一代信息技术应用发展将会演变成为一股引领经济增长的新动力。近些年,世界各国的积极实践表明,由物联网孕育的产业融合发展正在成为传统产业改造升级的助推器。
二是物联网具有广阔的发展空间。物联网技术的应用早已在各领域逐步展开。例如,射频识别技术(RFID)电子标签在零售、物流、电网领域的应用。据麦肯锡公司最近的一项研究指出,如今已有超过350亿的传感器、路由器、照相机等无生命“物体”被连到互联网上,超过2/3的新产品都带有某种形式的智能技术。Forrester等国际权威机构预测,到2020年,物与物互联业务将是现有人与人互联业务的30倍,会成为一个极具吸引力的万亿级信息产业。由此可见,物联网应用具有非常广阔的市场空间。
三是加剧的供应链竞争要求全链条的智能化管理。物联网的发展虽然已经有了一定的技术基础,但是保持全球供应链流畅快捷的运转,还需要有新一轮的技术突破,特别是供应链管理上寻求物联网技术应用的空间还比较大。只有将更多的物品嵌入智能系统,在制造流程中设置大量新型传感器时,生产组织才能实现更精确的控制,创造新的商业模式,改进业务流程,降低成本和风险。只有在数据终端利用强大的分析显示工具,决策机构才能使海量数据提炼出的信息被人类决策者快速理解。在全球供应链竞争中,充分组织机构或企业利用这些能力的将会比不这样做的竞争者处于更有利的地位。
(二)物联网发展尚面临一些重大挑战
物联网系统虽有巨大的发展前景,但构建一个庞大的物联网并非一朝一夕能完成的事情。在物联网系统被广泛接受之前,还必须解决商业上、政策上以及技术上面临的各项挑战。
一是不成熟的物联技术与技术标准化之间的深刻矛盾。物联网应用需在互联网、通信网和广播电视网三者融合的基础上接入各种异构多技术的传感器网络。当前,在原有不同制式的异构网络之间的互操作性(即兼容性)还比较差,要完全实现互联互通、无缝接入的四网融合,需要涉及接口标准定义、系统升级改造以及整体架构部署等有关无缝接入技术的问题。破除不同网络和多种技术间的天然壁垒,首先要解决异构网络间的相互认证和标准化接入问题。另外,解决物联网技术国际标准的统一问题。例如,RIFD电子标签的编码体系有两种,一种是日本的UID编码体系,支持的企业与公司已达352家。另一种是美国的EPC编码体系,拥有沃尔玛、Tesco等100多家美国与欧洲的流通企业支持的EPC电子产品编码标准。两种编码体系下的标签与阅读器还难以实现兼容。因此,必须不断提高联网技术以及对其提供支持的标准水平,使数据能在传感器、计算机和执行机构之间自由流动。
二是有限的网络资源与无限的终端需求之间存在突出矛盾。涵盖物物互联的网络所涉及的网络终端数量将会比以往任何网络的终端数量都要庞大得多。在现有的技术体制内开展物联网的应用,无疑会受到码号资源、频率资源以及IP地址资源的限制。要满足庞大数量级终端的资源需求,需要提供充足的码号资源标识网络中的每一个终端;需要建设更多的无线信号发生器(基站、接入点等)以覆盖到网络中的每一个终端,保证分配到相互通信所需的频率资源,需尽快启用IPv6标准解决原有IPv4标准中IP地址资源不足的问题。
三是专业化商业应用与大规模产业融合存在严重错位。物联网建设涉及许多以5G为代表的新一代信息技术跨行业、跨领域的应用。如何让新的技术快速商业化需要大规模推广应用,同时还要具有一定的专业化水准,是目前世界泛在网发展的一大瓶颈。例如,现在嵌入芯片的主动和半主动标签成本还比较高昂,尚未形成大批量的规模化生产,无法用到低价值的商品上。能否研发出成本低廉的标签正成为物联网技术应用的关键所在。当前,物联网系统实际应用案例不多,搭建成本较高,随着应用的推广,其改良空间仍然较大。另外,目前各行各业应用特点和用户需求不同,大规模的跨行业、跨领域应用不仅需要新的技术与行业进行深入融合,还要做到标准化、专业化;这必然会触及业务流程变革、业务系统对接、关键设备改造以及人员岗位调整等问题。因此,定制化的服务需求和个性化的接口设计,使得网络运营商的规模化和专业服务优势难以发挥,必须将传感器和应用系统的成本降低到能激励人们广泛使用的水平。
四是以人为本的建构理念与信任安全隐患存在潜在的矛盾。物联网首先是确保与以人为本的建构理念相契合的网络系统。以人为本首要是建立一个用户充分信任的安全网络平台。物联网要妥善解决如何建立高效、便捷、安全的网络安全机制,有效保障用户隐私和信息安全,以及用户终端根据自身需求随时随地选择加入或退出网络等安全性问题。因此,物联网发展面临的主要挑战是,行业团体和政府监管部门怎样尽快研究有关数据保密和数据安全的规则,尤其是对涉及敏感的消费者信息的数据使用,制定针对自动化系统错误决定的法律责任框架。除此之外,物联网可能还会带来个人隐私和个人安全等问题。例如,超市中使用RFID技术可能会引发顾客的不满,因为顾客常会感到被第三只眼睛监视,担心购物时个人隐私权遭受侵犯。另外,商品的RFID磁条属于高频范围,人体长期受到高频射线的影响,容易导致免疫力下降和癌变。
(三)中国物联网发展面临诸多亟待解决的困境
在传感技术方面,中国传感网技术研究和标准体系建设起步并不晚。早在2006年,《国家中长期科学与技术发展规划(2006—2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中就将传感网列为重点研究领域。中国已形成传感网标准体系,多项标准提案被国际标准化组织采纳。2010年,国务院将“新兴信息产业”纳入重点扶持圈定的七大战略性新兴产业范畴,引发各地方政府积极行动,如江苏、上海等城市出台了省级的物联网产业发展规划。但从掌握核心技术来看,中国与信息产业起步更早的欧美发达国家相比仍然存在不小的差距。中国虽将物联网技术列入国家重大专项,并初步明确了未来发展的一些方向和重点领域,但能否占领制高点尚待观察。
一是物联网发展依赖的自主技术创新能力不强。众所周知,信息技术产业是技术创新密集型的产业,但中国信息技术企业普遍自主创新能力不强。主要表现在拥有的自主知识产权的产品较少,关键的核心部件还基本依靠进口。例如,高端元器件(如芯片)、大尺寸面板(如液晶显示板)以及关键的设备仪器(如适用于环境恶劣和感知复杂指标的传感器)、材料(如存储器、锂离子电池)基本依靠进口。与发达国家相比,中国企业在新技术研发及应用上的投入明显偏少,特别是因新兴技术门槛较高,投资回报周期较长,民营资本很难进入。国内一些物联网企业仍存在“重贸易、轻研发”和“重引进、轻消化”的落后观念,这很难适应国际物联网技术迅速发展的形势,容易陷入技术“引进—落后—再引进”的恶性循环。
二是物联网建设缺乏明晰的商业运作模式。物联网建设若只是一项涉及基础设施的民生工程,则其所有投入都应由政府承担;然而物联网建设实际上还涉及各种各样的营利性商业应用。目前,国内外物联网建设模式无外乎收费模式、政府财政支持的免费模式以及第三方业主付费模式等三种类型。物联网新技术的后续发展应由谁来埋单、谁来管理、谁来运维等问题并未有效解决。目前中国对如何维持物联网正常运营,还缺乏一个明晰的商业模式,从而导致促进物联网发展的必要动力不足。
三是物联网技术产业化低、商业效益不明晰。截至2016年,中国有1360多家集成电路设计企业,但全部设计业务销售额大致与全球最大设计企业美国高通公司的销售额相当。关于RFID技术的应用还多停留在零售、物流领域的低层次上,而更高端智能化的应用(如智能电网)还存在难度。虽然物联网建设上已有一些示范工程,但商业化应用后是否盈利还不太清楚,这关系到示范工程能否推广到全国开展应用。率先采用物联网的企业必须证明,这种以传感器驱动的新型业务模式能够创造卓越的价值。
四是物联网发展尚未形成完整的产业体系。从物联网建设来看,目前网络层无论是通信网络还是互联网络都有一定的产业基础,但是在感知层和应用层方面还没有建立起相应的产业体系,特别是传感器网络、新一代互联网和人工智能网络都还处在起步阶段,这将形成对物联网发展的制约。
(四)抢占物联网发展制高点的几点建议
国家重大专项和中长期规划中已经明确了中国对移动通信发展的目标定位,即在2020年之前使中国成为无线通信技术、产业发展和服务应用的领先国家之一。要实现这一目标,在新一轮全球产业调整中,要抢占物联网发展的制高点,这必须掌握核心的物联网技术——传感技术、宽带技术和智能处理技术,并深度参与物联网技术国际标准的制定。
一是积极利用国家重大专项,加快物联网技术自主研发。国家投入重大资金大力推进下一代互联网和物联网技术的研发应用,围绕重大专项开展基础技术研发,提高核心传感技术的研发投入,注重以集成电路技术和元器件技术为代表的基础技术研究;加大对新一代互联网技术的研发投入,加快新一代宽带移动无线通信网的建设,重点突破有线、无线宽带及4G和5G技术与传感技术融合的关键技术和应用系统;加强以高性能计算机和云计算为代表的计算技术研究,提高数据挖掘技术、人工智能技术为代表的智能化处理技术水平。同时积极打破行业垄断,鼓励民营资金进入信息产业领域,发挥财政资金“四两拨千斤”的作用,利用民营资本灵活的特点,鼓励参与信息技术研发与创新工作,建立企业技术共享研发基地,培育实践能力强的人才队伍,形成一个产学研结合的良性互动机制。
二是基于“三网融合”明确利益分享的商业运作模式。早在2009年2月国务院发布的《电子信息产业调整和振兴规划》中就指出“支持IPTV(网络电视)、手机电视等新兴服务业发展和落实数字电视产业政策,推进‘三网融合’”。在由“三网融合”以及宽带战略形成的新需求的基础上,加快运营商的全业务运营,明确政府、企业和科研机构的责任关系,理顺三者之间的利益诉求,鼓励创新商业运作模式,建立一个多方共赢的运行机制,推动泛在网络产业技术进步。
三是建立物联网技术产业化的孵化平台。在明确核算泛在网技术投资收益的基础上,加快新技术成果的转化,利用技术产业化孵化平台,鼓励采用首制技术和设备,进一步降低泛在网建设的成本,缩短技术转化的周期。同时,通过技术产业化孵化平台和示范项目,厘清技术转让、产品定价和市场推广的各项体制机制,积极借用市场的力量,推动技术的商业化应用以及技术升级改造,进一步降低国产化产品的风险。
四是建立健全泛在网的上下游产业链体系。国家正在大力推进宽带战略、“三网融合”并出台了一系列产业振兴计划。这些规划对于基础性和先导性的重要产业将给予优先发展,并以此带动全产业链的发展。特别是要利用信息通信市场开展结构重组和全业务运营的契机,尽快建立包括传感器网络、物联网体系以及智能应用网络等在内的较完整的泛在网络产业链体系。具体而言,就是基于互联网技术,构建以移动宽带网为主的异构泛在网,形成从技术、标准、研发、试验到应用的创新链,从芯片、终端、系统、网络到业务的产业链,研究多种无线通信技术无缝衔接的异构泛在网络,支持以宽带和无线移动网络为主的“三网融合”。
五是遵照客观规律有序发展物联网产业。全国上下各方虽对物联网的概念非常重视,但是仍需要谨防不切实际的炒作,以免形成新的网络泡沫。我们应清醒地认识到物联网的发展需要一个相当长的时期,要做好整体的顶层设计,充分共享技术和商业资源,避免无序重复建设问题在新兴信息产业领域重现,避免形成物联网产业“大跃进”式发展。政府应提供良好的政策环境引导和帮助企业加速技术、产品创新,推动相关产业升级。例如,可帮助建立产学研结合的创新基地和创新联盟,促进企业向持续创新型企业转变;设立中小企业创新基金,充分发挥创业板科创板的优势,加快物联网技术的升级和应用;加强物联网领域的引智引才力度,形成职业院校专业人才的良性培养机制。
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