推进物联网产业化发展 打造传感网为主的“U浙江”

兰建平 刘 鹏

“物联网”的概念由中国移动总裁王建宙在2009年8月首次提出,其主要形式为传感网,是集计算机、通信、网络、智能计算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个领域交叉综合的新兴学科,它将大量多种类传感器节点组成自治的网络,实现对物理世界的动态协同感知。我国对物联网(传感网)的研究始于1999年,与发达国家同步。2008年国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”中,将“短距离无线互联与传感网研发和产业化”列入重要项目之一。物联网的应用领域涉及工业控制、商业建筑和居民生活等较为广泛的空间,目前在国内外的产业化均处于起步阶段,国内在产业化应用方面初具规模,同时也显现出物联网产业对经济提升的巨大潜力。作为新兴技术和新兴产业,物联网对传统产业改造有较强的带动和提升作用,对我省培育新经济增长点、实现工业转型升级具有重要意义。

一、浙江省物联网产业发展现状和意义

(一)浙江省物联网产业拥有领先的基础优势

浙江省是国内开展物联网(传感网)研究较早、技术研究实力较强的省份之一,省内部分地市也开展了相关技术的实质性产业化应用。

中科院嘉兴无线传感网工程中心、中电集团第五十二研究所、杭州家和智能控制有限公司等浙江省物联网领域的主要代表,在区域入侵防范、电力安全监控、建筑能耗监测、智能交通、环境监测等方面的产业化工作取得了较好的进展。目前已经在该省成功实施的北仑“无线城区”项目、嘉兴港航数字化航道无线传感监控系统、架空送电导线在线监测系统、杭州市15家大型酒店建筑节能能耗监测系统等,是物联网在公共安全、电力安全、节能减排、交通监控等方面产业化的典型示范,也是在国内处于领先地位的产业化项目和工程,为物联网更深入、更广泛的产业化应用打下良好基础。

与此同时,在各级政府部门对物联网产业化的重视下,浙江省逐步开展了相应的产业化推进工作。2009年8月,温家宝总理视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心时指出,“当计算机和互联网产业大规模发展时,我们因为没有掌握核心技术而走过一些弯路。在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术。”2004年,全国人大常委会副委员长、中科院院长路甬祥对传感网项目做出专门批示。在“院省合作”框架下,浙江省联合中科院在嘉兴成立了中科院嘉兴无线传感网工程中心。省委副书记、省长吕祖善于2009年3月专程视察了中科院嘉兴无线传感网工程中心,调研传感网产业化重点项目。嘉兴市依托中科院嘉兴中心,初步规划建设50亩的传感网研发中心,规划3000亩的传感网产业园,打造浙江省信息产业新基地,瞄准全国乃至全球性信息产业新基地。杭州、宁波、绍兴等市在传感网产业化方面也开展了相应的推进工作。

(二)物联网产业化对转型升级的重要意义

随着国内外环境深刻变化,市场竞争更趋激烈,浙江省经济社会发展正面临着严峻的挑战和压力,长期积累的结构性、素质性、体制性矛盾进一步凸现,一些新情况、新问题又亟待解决。要实现经济转型升级,必须进一步调整产业结构,积极培育、发展新兴产业,为浙江经济发展寻找新的突破口。物联网作为新兴技术和新兴产业具有巨大的市场价值,据保守估计,物联网在公共安全、电力安全、平安家居、健康监测、智能交通、要地防入侵、环保等诸多行业和公众应用领域的市场规模均超过1000亿。物联网产业的发展,在为我省确立新的特色产业和经济增长点同时,将带动微纳技术、电子元器件、信息系统服务等相关产业的持续发展,也将在制造业的工业控制等方面产生较大的提升作用,形成庞大的产业链带动效应和技术改造提升空间。

二、浙江省物联网产业化切入点选择

浙江省应充分借助传感网技术发展与产业化推进中的基础和优势,结合我省产业特点,以传感网的若干领域应用和城市示范平台建设为切入点,以点带面,逐渐推进物联网的产业化进程。建议通过省委省政府的积极引导和扶持,在省内实施“4+2”产业化模式,即公共安全、节能减排、交通物流、电力安全“四大示范工程”,构建杭州和嘉兴“两大城市平台”,推进物联网在我省产业化进行,从而打造“U-浙江”泛在网络平台。

(一)实施示范工程,带动产业整体发展

1、公共安全

在公共安全领域聚焦于重要区域防入侵和城市应急指挥系统。重要区域防入侵包括机场、核电站、危险品贮存区、医疗和灾害临时隔离区域等重点防护围界,建立从低空到地下的多层立体防入侵系统,形成系统化、集成化、智能化的防入侵体系;实施应急指挥系统包括以车载、船载、直升机载等方式使用将公共应急事件现场实时传回城市应急指挥中心,使得指挥中心直观、迅速地了解事件现场情况,及时做出应对措施,节约事件处理时间,极大提升应急指挥水平。

2、节能减排

节能减排是浙江省经济社会发展的重要任务,也是经济转型升级的主要抓手之一。物联网在节能减排领域的潜在应用非常广泛,如能耗监控、排污监控等。采用传感网技术,能够对企业和单位的内部建筑实施能耗监测,有效解决数据采集和传输问题,将电表、水表和煤气表等数据传送到控制中心。对化工、纺织印染、冶炼等污染物排放较大,对环境影响较重的企业,在主要排放口和周边区域设置传感器监测网络,能够采集排放量、排放物、排放时间、排放地点等数据,使环保部门实现24小时监控,及时获取第一手数据,有效防止偷排放、乱排放现象。

3、交通物流

物联网对流量、速度、物体形状等信息的获取能力,能够应用于交通监测和物流监控等领域,实现更为智能的管理技术,减少人工操作环节,提高效率,降低成本。利用物联网监测车流量、车速、车型等交通信息,对道路交通数据进行实时手机和信息发布,建设覆盖高速公路、主干道、快速道、路口、大型公共汽车站等重要交通区的建设ITS智能交通系统,根据车流量动态控制交通灯,提高城市交通管理水平和畅通率。通过物联网的检测功能,对运输重要物资或危险品的车辆,能够实现对物资信息和车辆重要数据的实时监测、校准、记录和传输等功能,确保车辆运行安全和物资状况安全。

4、电力安全

围绕对电力塔架、主干电力线、大型变电站等电力设施的安全监控和输电线路的防破坏,将物联网应用于电力传输的整个系统,从电厂、大坝、变电站、高压输电线路直至用户终端。通过在电力设备区域布设传感器,防止塔架破坏、输电线短路、变电站遭不法入侵等恶性事件的发生。通过物联网在高压线温度、张力变化监测和数据采集,实现实时监测和提前预警,确保高压线安全,有效降低雪灾等自然灾害或人为造成的输电线路破坏以及由此产生的经济损失。

(二)构建城市平台,形成产业集聚效应

依托研究机构和企业在研究和应用中的取得的已有基础和优势,借助两地政府部门对物联网产业化推广予以的关注和重视,在杭州和嘉兴两地各建立一个专门从事物联网研发和推广的产业园区。通过产业园区的形式,吸引相关企业、人才、技术、信息等向两地集聚,同时建立若干个公共服务平台,为园区内的企业、人才和技术开发等做好相应的配套工作。

同时,对应用方面较为成熟的研究成果,通过示范项目的形式在杭州和嘉兴两地率先推广,借鉴韩国、日本、欧洲等国家和地区的做法,将杭州和嘉兴两个城市率先建设成为富有特色和优势的“泛在智能城市(U-City)”,形成应用于整个城市的泛在物联网,成为具有世界领先地位的物联网应用平台,更大程度带动物联网产业在全省的推广和发展。

三、加快浙江省物联网产业化发展的建议

(一)以传感网为切入口培育新兴产业

以传感网为主导培育多元新兴产业。以提升“数字浙江”为目标,积极打造 “U-浙江”,形成以传感网为主导,新兴产业培育和传统产业带动相结合的物联网产业体系。通过物联网在我省产业化的推进以及产业链的形成与延伸,带动芯片设计、元器件制造、信息系统服务等上下游产业发展,同时,培育与物联网产业应用相关的无线互联、节点节能、新材料、系统集成等新兴产业。

建立物联网产业培育和推广机构。积极利用政府和社会资源,建立以产业培育和推广为主要职能的专业机构,如“浙江省物联网产业化发展中心”,利用已有的技术研发和产业化基础,通过国内外各类要素整合,以四大示范工程为切入点,组织制定我省物联网的应用标准,积极探索物联网产业化的模式和协作方式,组织各类技术交流和服务、人才培训与指导、应用领域研究等工作,全面推动物联网在我省的产业化推广。

(二)以物联网技术改造提升传统产业

推进物联网在制造业自动化的应用。针对浙江制造业为主的产业结构,利用物联网技术提升制造业自动化控制水平,形成传统制造业更高精度、更可靠的智能自动化控制系统。一是大力研发和引进微型化、高精度、低功耗、高可靠性的传感器技术,提升物联网应用能力;二是选择电子、汽车、装备等产业进行典型示范应用,推动企业对物联网应用的认识和实践,扩大物联网的应用领域。

加快物联网在节能减排监测控制领域应用。利用物联网对建筑、设备、区域的能耗和排放量监测的成熟技术,提高节能减排工作的有效性。一是选择化工、纺织印染、冶炼等能耗较大或排放较重的行业,加强物联网在能耗监测和排污监测的应用,使企业和节能减排管理部门能够实时了解监测数据,并及时做出调整和控制方案;二是加快推进物联网在能耗和排放监测设备的标准化,形成规模化生产和应用,实现全省监控体系的网络化运行。

(三)以建立标准化体系保持技术领先优势

推动建立物联网技术的标准化体系。以国际/国家标准形式定义一个全面、完备、系统化的综合技术体系,是指导物联网产业大规模产业化的基础。浙江应充分利用中科院嘉兴无线传感网工程中心联合中科院微系统所技术牵头国家传感网标准制定并主导国际传感网标准制定的有利时机,建立和完善物联网的标准化体系,使我省在第三次信息技术浪潮中占有先机。

保持物联网核心技术领先优势。通过政府扶持、引导和产学研用结合,加强与中科院等科研机构的合作,继续夯实中科院嘉兴无线传感网工程中心等一批产业化研发中心的研究基础。在统一的体系架构下,针对信息聚合传感网技术相对成熟的特点,集成国内已有研究基础,以系统和应用研究为主,进行补充性关键技术研究;针对协同感知传感网特点,开展相关技术的研发,掌握核心知识产权,形成一批关键技术专利,保持浙江的核心技术领先优势。

牵头成立物联网产学研用联盟。以现有主要研究机构、企业和产业化推广机构等为主要组织者,积极与工信部等部门合作,争取国家级物联网产学研用联盟发起者地位,在我国物联网技术与产业化发展进程中发挥引领作用。在产业发展初期,以“合作共赢”为目标,通过产业联盟促进各领域在技术创新、应用开发和市场开拓等方面的合作,形成行业自律的良好局面,推动整个产业健康持续发展。

(四)以产业基地为核心形成产业集聚效应

积极打造国家级物联网产业基地。利用浙江省已有产业基础和较为领先的技术研发实力,在杭州和嘉兴等产业基础较好的地区,尽快推进物联网产业基地建设。产业基地以打造国家级产业基地和具有较强国际竞争力的产业集聚区为目标,以完善产业链为途径,整合现有技术研发机构和重点企业,结合公共技术服务平台建设,实现我省物联网产业的领先地位。充分发挥园区在核心技术、工艺技术和测试技术方面的优势,为企业提供具有竞争力的技术转让,以及全面的设计、加工、咨询等平台性、支撑性和基础性服务;利用园区龙头企业的品牌效应辐射全省、全国乃至全球物联网领域高科技企业,努力打造具有核心竞争力的世界级产业园,逐步构建物联网产业集群。

有序推动省级特色产业园区建设。根据物联网产业化发展和产业链建设要求,在产业化推进形成一定规模、发展环境较为成熟时,在省内具备产业基础和条件的地区建设物联网特色产业园区,形成国家级产业基地为核心,特色产业园区多点发展的格局,全面推进物联网产业化发展。

(五)以政府推动多方协调保障产业化推进

成立浙江省物联网产业化领导小组。成立省政府层面的物联网产业化领导小组,从宏观战略层面提出我省物联网产业化发展方向,组织制定物联网产业发展规划和相关扶持政策,审核重大产业化投资项目,完善产业化协调机制。

建立浙江省物联网产业化协调组织。整合政府、产业园区、研究机构和企业等多方力量,探索建立推进物联网产业发展的执行机构。协调省内各相关部门和单位,在产业化重点领域积极推进物联网技术的应用和推广,不断总结应用情况,并提出下一阶段的方向建议。

(作者单位:浙江省工业经济研究所)