2.2 主要国家和地区物联网发展状况
物联网作为信息通信技术的典型代表,在全球范围内呈现加速发展的态势。不同行业和不同类型物联网应用的普及以及逐渐成熟,推动物联网的发展进入万物互联的新时代,可穿戴设备、智能家电、自动驾驶汽车、智能机器人等,数以百亿计的新设备已经逐步接入了规模庞大的物联网系统中。世界物联网发展重要事件见表2-2。
表2-2 世界物联网发展重要事件
2.2.1 美国
美国依托其技术优势,率先开展了物联网及相关技术的研究与应用。无论是基础设施、技术水平还是产业链架构发展程度,美国都领先于世界其他国家。先进的硬件设计制造技术,已经趋于完善的通信互联网络均为其物联网的发展创造了良好的条件。目前,美国已经在工业、农业、军事、医疗、环境监测、建筑、空间和海洋探索等领域投入应用。
2016年年初,美国商务部、总统行政办公室、国家科学与技术委员会、先进制造国家项目办公室向国会联合提交了首份国家制造创新网络年度报告和战略计划,希望借助先进的网络技术基础重塑美国在制造业的领先优势。2016年6月,由美国能源部和加州大学洛杉矶分校共同牵头成立的第九家制造业创新中心“智能制造创新中心”在洛杉矶成立,联邦机构和非联邦机构各投资7000万美元用于重点推动智能传感器、数据分析和系统控制的研发、部署和应用。同时工业互联网联盟(IIC)发布工业互联网体系安全架构,华为、博世、施耐德、SAP接替AT&T成为新的核心会员。根据2016年上半年统计,美国物联网市场将从2016年的2320亿美元增长到2019年的3570亿美元。其中消费性电子产品领域和工业制造领域在2016年成为物联网行业支出最大的部分,2013—2019年美国物联网产生市场规模见图2-12。
目前,美国正在全面推进物联网产业发展。一方面,政府以大量资金持续支持物联网相关技术、产业发展,2015年宣布投入1.6亿美元推动智慧城市计划,将物联网应用试验平台的建设作为首要任务。美国能源部组建“智能制造创新机构”,投入多达7000万美元推动先进传感器、控制器、平台和制造建模技术的研发。另一方面,为推动技术应用的发展,政府加大政策支持力度。2014年7月,美国联邦通信委员会(FCC)发布了电子标签新指南,建议带屏幕的消费电子设备可在屏幕上显示数字标签,从而取代原来的固定铭牌或蚀刻标签;美国加州发放无人驾驶汽车许可,谷歌、奥迪和奔驰成为首批获得许可的企业;在智能物流领域,美国邮政局采用物联网技术改善邮政营运、基础设施以及产品与服务;在工业制造领域,美国政府将以物联网技术为根基的网络物理系统(CPS)列为扶持重点,并加快以CPS为核心的“工业互联网(Industrial Internet)”的战略布局;2016年,美国参议院商业委员会批准成立工作委员会,旨在为美国政府推动物联网创新提供顶层框架设计、创新建议和物联网发展的频谱规划。
图2-12 2013—2019年美国物联网产业市场规模
数据来源:Grand View Research,2016年8月。
2.2.2 欧盟
欧盟作为世界上最大的区域经济体,在技术研发、指标制定、应用领域、管理监控、未来目标等方面陆续出台了较为全面的报告文件,建立了相对完善的物联网政策体系。同时,欧盟在技术研究上还设立了专门的基金,以促进欧盟内部的协同合作。尤其在智能交通应用方面,欧盟依托其车企的传统优势,通过联盟协作在车联网的研究应用中遥遥领先。
在战略布局方面,2009年,欧盟发表“欧盟物联网行动计划”,以确保欧洲在构建物联网的过程中起主导作用,该行动计划在世界范围内首次系统地提出了物联网发展的管理设想;同年,发布《物联网战略研究路线图》,明确了物联网愿景,并通用定义对其进行了细化,重点对12项物联网关键技术进行了全面分析;制定了一系列物联网的管理规则,建立一个有效的分布式管理架构,使全球管理机构可以公开、公平、尽责地履行管理职能;评估了物联网的现有相关标准并推动制定新的标准,确保物联网标准的制定是在各相关方的积极参与下,以一种开放、透明、协商一致的方式达成[1],提高物联网的可信度、接受度、安全性;2013年,通过“地平线2020”计划,将传感器、架构、标识、安全和隐私、语义互操作性等列为物联网领域的研发重点。
在产业组织方面,2015年,欧盟成立了横跨欧盟产业界的物联网创新联盟(AIOTI),并投入5000万欧元,通过咨询委员会和推进委员会统领新的“四横七纵”体系架构,把包括原有IERC、地平线2020在内的11个工作组纳入旗下,统筹原本散落在不同部门和组织内的能力资源,协同推进欧盟物联网整体跨越式创新发展。其中,“四横”指项目设置、价值链重塑、标准化、政策导向四大横向基础支撑,“七纵”指家居、农业、可穿戴、智慧城市、交通、环保和制造七大行业纵深领域。创新联盟的建立是欧盟落实物联网发展战略的一项重要举措,对欧盟物联网发展和创新起到强有力的驱动作用。
此外,欧盟及其成员国还加大物联网的投资力度,欧盟计划2016年投入超过1亿欧元支持物联网大范围示范应用和未来物联网重点领域的发展,英国政府追加投资4500万英镑,并向由英国电信、劳斯莱斯、处理器厂商ARM和军用品厂商BAE等40余家公司组成的Hyper Cat联盟注资,用于研发Hyper Cat标准,为物联网开发通用规范;德国政府投资2亿欧元支持工业4.0,并投入800万欧元加强物联网信息安全领域的研发。
2.2.3 日本
从日本物联网产业发展的现状来看,最热门的业务是自动贩卖机、交通运输管理、监控及电子钱包业务。东京和大阪是日本物联网产业主要聚集区。日本物联网产业的主要企业有大型电子信息产业集团富士通、日立、NEC等,除此之外,还有TDK、瑞萨等元器件企业,佳能等整机企业,Toray、Nikko、Marubeni等RFID企业。2014年日本物联网产值为9.36兆日元(约798亿美元)。
日本的物联网发展以泛在网络为核心。2004年,日本政府在两期“E-Japan”战略目标均提前完成的基础上,提出了“U-Japan”战略,其战略目标是实现无论何时、何地、何物、何人都可受益于计算机通信技术(ICT)的社会。物联网包含在泛在网的概念之中,并服务于“U-Japan”及后续的信息化战略。通过这些战略,日本开始推广物联网在电网、远程监测、智能家居、汽车联网和灾难应对等方面的应用。2009年3月,日本总务省(MIC)通过了面向未来三年的“数字日本创新计划”,物联网广泛应用于“泛在城镇”“泛在绿色ICT”“不撞车的下一代智能交通系统”等项目中。2009年7月,日本IT战略本部发表了“I-Japan战略2015”,作为“U-Japan”战略的后续战略,目标是“实现以国民为中心的数字安心、活力社会”,强化了物联网在交通、医疗、教育、环境监测等领域的应用。
在国家大力扶持和积极推动下,2016年日本物联网市场规模达到62000亿日元,预计到2020年将达到138000亿日元。在物联网应用领域中,现阶段日本侧重于推进农业物联网,计划在十年内普及农用机器人,预计到2020年市场规模将达到50亿日元。另外,在日本总务省和经济产业省的推动下,日本国内由2000多家国内外企业组成的“物联网推进联盟”在2016年10月与美国工业互联网联盟(IIC)、德国工业4.0平台联合签署了合作备忘录,达成了美、日、德联合推进物联网标准的合作。
2.2.4 韩国
韩国十分重视物联网产业的发展,不断加大其在物联网核心技术以及微机电系统(MEMS)传感器芯片、宽带传感设备的研发。目前韩国物联网产业主要集中在首尔、京畿道和大田地区,其中首尔集中了全国60%以上的物联网企业,其主要代表企业有三星、LG、SKT、CEYON、ATID、KIC Systems等。韩国物联网的优势在于其消费类智能终端、RFID、NFC产品与相应的领先技术解决方案。据估算,2014年韩国物联网微机电系统传感器的总产值约达830亿韩元。
1997年推动互联网普及的“Cyber-Korea21”计划。2004年,韩国提出为期十年的“U-Korea”战略,目标是:在全球最优的泛在基础设施上,将韩国建设成全球第一个泛在社会。2006年,韩国“U-IT839计划”提出要建设全国性宽带(BcN)和IPv6网络,建设泛在的传感器网(USN),打造强大的手机软件公司;把发展包括RFID/USN在内的8项业务和研发宽带数字家庭网络等9方面的关键设备作为经济增长的驱动力。2009年,通过了《基于IP的泛在传感器网基础设施构建基本规划》,决定促进“未来物体通信网络”建设,实现人与物、物与物之间的智能通信,由首尔市政府、济州岛特别自治省、春川市江原道三地组成试点联盟,建设物体通信基础设施。2013年韩国政府发布ICT研究与开发计划“ICT WAVE”,并将物联网平台列为十大关键技术之一。
2014年,为增强韩国传感器产业竞争力,减少对进口物联网产品的依赖,韩国政府宣布到2020年,投资约500亿韩元用于物联网核心技术以及MEMS传感器芯片、宽带传感设备的研发及商用化。其中,韩国未来科学创造部和产业通商资源部投资370亿韩元(约合2.26亿元人民币),私营部门投资123亿韩元(约合7512万元人民币)[2]。继《韩国IT融合发展战略》之后,韩国政府持续推动传统产业与ICT的融合创新,并为ICT融合发展制定了法规制度,建立了组织机构和市场监管机构,以确保韩国企业在全球化市场中的差异化竞争优势。近年来,韩国政府通过在汽车、造船、服装等行业设立IT融合革新中心,已经撮合三星等IT企业通过物联网技术与现代汽车等制造企业缔结战略合作项目,规模开展了智能化融合产品的联合研发与产品生产。
韩国选择以人工智能、智慧城市、虚拟现实等九大国家创新项目作为发掘新经济增长动力和提升国民生活质量的新引擎,未来十年间韩国未来创造科学部将投入超过2万亿韩元推进这九大项目,同时韩国运营商积极部署推进物联网专用网络建设[3]。