如何形成物联网产业链的思考

汤一平 浙江工业大学信息工程学院陈宗年 中国电子科技集团公司第五十二研究所

如何形成物联网产业链的思考

汤一平 浙江工业大学信息工程学院陈宗年 中国电子科技集团公司第五十二研究所

从物联网的广阔市场前景说起，物联网是将新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把各种感应、传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，使得连接在物联网上的各种机器、设备和基础设施达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

RFID技术在物联网中的作用

概括的说，物联网的核心是让连接在网络上的物体对象“能开口说话”，即让日常物品“能开口说话”。RFID技术作为物联网的重要技术也正是其具有能使带有RFID标签的物体有说话功能：

⑴配置在食物包装上使得包装内“食品能开口说话”；

⑵配置在衣服上使得“衣服能开口说话”；

⑶配置在风景点上使得“风景点能开口说话”；

⑷配置在流通托盘上使得“托盘上物品能开口说话”；

⑸配置在道路上使得“道路能开口说话”；

⑹配置在书本上使得“书本能开口说话”；

⑺配置在药箱上使得“药箱能开口说话”；

⑻配置在车辆上使得“车辆能开口说话”；

⑼配置在生物身上不仅使得“生物能开口说话”，同时具有一个监视该生物的生活状态的黑匣子；

⑽配置在各种商品上使得“各种商品能开口说话”，等等。

总之将日常物品上配置了RFID标签后，该日常物品就具备了初级的说话能力，（这里把RFID技术比喻成会讲话的八哥，八哥只能会说教给它的话，但是这种技术不能根据环境变化讲不同的话）因此RFID技术还不能解决适应环境说话问题，同时RFID技术最终也只能达到身份识别，还达不到“"智慧”状态。

物联网中智能传感技术的作用

要实现智慧的医疗、智慧的交通、智慧的电力、智慧的食品、智慧的货币、智慧的零售业、智慧的基础设施甚至智慧的城市，仅仅依托RFID技术是不现实的，要使得物理系统和环境能说话，需要其他各种智能传感技术和其他智能计算技术来支撑，比如：

⑴使得城市道路能说话，解决出行难问题；

⑵使得停车场能说话，解决停车难问题；

⑶使得农田能说话，解决虫灾、水灾以及旱灾问题；

⑷使得台风地区能说话，解决迅速防灾、减灾和救援问题；

⑸使得矿井能说话，解决防灾、减灾和救援问题；

⑹使得泥石流频发地区能说话，解决防灾、减灾和救援问题；

⑺使得局部地区的气象环境能说话，解决防灾、减灾和救援问题；

⑻使得边防线能说话，增强国家边界安全；

⑼使得独居老人家庭能说话，解决独居老人安全看护问题；

⑽使得敌方战场能说话，解决敌方战场情报获取问题；等等。

要实现上述目标，其中理解环境、分析环境，具有智能分析与理解能力是关键。这也是物联网的最有价值、最具有竞争力的意义所在。要实现环境能说话最核心的技术可能是计算机视觉技术，由于人类获取环境信息的手段几乎都依赖于视觉，几乎在80%左右。当然也需要其他智能传感器技术，人类在感知物体和环境中依靠“五官”，而在物联网中感知地球概念中，我们的理解是首先要通过“五官”去感知，然后再通过各种网络播放出来。就RFID技术而言，只用到了感知物体的身份，然后用射频的方式进行播放的功能，因此RFID技术感知方式非常受限，同时RFID技术也无法实现理解环境、分析环境，具有智能分析与理解能力。

在物与人（包括人与物）、物与物的信息交换过程中，首先是信息的获取，然后是信息的传输和加工，最后是信息的发布（或者称为广播）；互联网、无线通信网等通讯技术为物与人（包括人与物）、物与物之间的信息交换提供了良好的网络环境；信息的发布技术也日趋成熟，各种显示设备、移动设备、广播平台都是为物与人（包括人与物）、物与物之间的信息交换平台提供了良好的交互环境；在信息的获取方面，是今后一个重要研究方向，使得感知方式具有多样性、智能化，实现能思考的感知；在信息的加工方面，需要与市场紧密结合，物联网最核心的内容是市场，是应用；因此在实施物联网的战略过程中，应从市场优先、应用优先的角度去审视物联网技术。

RFID技术经历了10多年的发展，已经非常成熟，目前就是一些应用系统开发的问题，只要应用面扩大，RFID芯片的成本还会大幅度下降，估计若干年内能实现每片RFID标签1～2美分；但是我们也要清醒的看到，我国还没有真正掌握RFID芯片的制造技术，没有拥有RFID芯片的制造技术的知识产权。如果按照国外物联网发展的规划来策划我国的物联网发展模式，最大的赢家可能是国外的RFID芯片的制造商。

从政府角度提出一个新概念（这里指美国奥巴马政府）必定有其产业发展思考并与其国家的庞大经济利益戚戚相关；作为RFID技术，国外已经发展了10多年，美国、欧洲和日本在RFID方面的发明专利已达数千项，而我国在RFID方面的发明专利只有数十项。因此不难看出，美国、欧洲和日本等先进国家将RFID作为物联网发展的基石是有其明显的商业意图的；也就是说，某些发达国家在RFID方面的知识产权的跑马圈地的事情做完后，要让一些发展中国家跟着其思路走。其结果那就非常明显，跟着其思路走一些发展中国家必定要大量使用其产品和知识产权。

发展思考与建议

一、宏观和长期发展规划层面

⑴针对我国物流科技水平比较低的状况，在物流领域内积极推广RFID技术，使得我国在物流领域的应用软件方面跟上世界发展水平；同时为物联网的应用打好实的基础。

⑵积极发展各种智能传感器件和各种远程控制器件的相关产业，为实现物联网的最高目标，即远程操作和远程现场感知技术打好基础，进行技术储备，形成相关具有自主知识产权的产品。

⑶引导企业和研究机构积极申请与物联网相关技术的专利，以形成具有我国自主知识产权的物联网方面的专利池；同时积极参与各种物联网相关的标准制定工作，争取在物联网的各种国际标准制定中具有话语权。

⑷进行技术和人才储备，特别是与大专院校、科研院所等进行的协同研究，在有条件的大专院校，特别是对信息类、通信类、计算机、检测与自动化类的学科进行适当扶持，支持开设物联网相关课程，支持物联网相关的科学研究，特别是要重点支持智能检测技术、传感器技术、模式识别技术、计算机视觉、传感器网络、普适计算技术等方面的学科和研究方向，为实现物联网的最高目标，即远程操作和远程现场感知技术做好技术和人才储备工作。

⑸引导生产检测传感器件和执行动作器件厂商配备远程控制和通信接口，为远程操作和远程现场感知技术打好节点器件基础。

⑹在互联网的网络安全和个人隐私保护技术基础上，针对物联网的特殊情况进一步加强相关法律法规的建设以及知识产权保护制度的建设。

⑺强调官、产、学、研、商之间的协同，政府要有意识的引导和培育参与物联网的产、学、研、商相关机构建立协同攻关平台，明确参与各方的职责，联合打造新型物联网的产业链，注重吸收从事IT的中小企业参与平台建设，在打造新型物联网的产业链过程中使我国的中小企业将成为一支重要力量。

⑻充分重视市场引导和产业链的建设问题，特别是在物联网的高端，即能影响物联网的发展和形成产业链方面，政府具有重要作用；政府部门要做好物联网相关产业集群的工作，特别是在从事物联网的高端科研机构、生产和销售厂商等方面。政府部门在市场引导和产业链的建设方面可以从民生角度着手，做好几个示范工程项目。（物联网的产品最终需要能够被上亿的消费群体所接受，物联网的市场要由这些上亿的消费群体所认可，物联网的美好未来要由上亿的消费群体来创造）杭州在IT行业和视频监控领域具有地区优势和产业集群优势，建议政府决策部门积极培育物联网的相关市场和打造物联网的产业链。

二、中观层面

⑴参与打造新型物联网的产业链的官、产、学、研、商各方，要围绕着解决最大民生问题着手，确定新型物联网建设的主攻方向，比如智能交通、智能安防等重大领域，建议解决最大民生问题作为物联网建设的抓手。

⑵从现有通信网络基础和传感网络基础着手，充分发挥原有在IT行业的基础投资效益；目前杭州在城市的各个地方已安置了近50万的摄像头，这些都是构建新型物联网的基础，只要配备相应的智能图像分析软件就能打造出解决交通和安防问题的物联网。

⑶生产检测传感器件和执行动作器件厂商要主动迎合物联网的发展趋势，制定好产品升级计划，为远程操作和远程现场感知技术做好产品升级准备。

⑷物流产业要抓住这次发展机遇，通过导入RFID技术和相应软件为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，提升物流企业综合竞争能力。

⑸学校和科研院所要针对物联网在个人健康、交通控制、环境保护、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理等领域进行应用研究，开发出适合市场需要的系统原型，为形成物联网的产业链打好产品基础。

⑹生产厂商、销售厂商以及网络运行商要积极关注市场，及时将学校和科研院所的原型产品转化成商品；期待生产厂商、销售厂商以及网络运行商进行商业模式创新，充分利用互联网所提供的信息高速公路,完成自身所具备的实时数据读取、信息交换、远程控制等特色功能。

⑺物联网的产业链的官、产、学、研、商各方对实现智慧的医疗、智慧的交通、智慧的电力、智慧的食品、智慧的货币、智慧的零售业、智慧的基础设施甚至智慧的城市进行规划，集中各方的力量形成在适合城市产业发展方面的共识，形成合力。

⑻要避开国外的知识产权走自己的物联网发展模式，比如发展适合中国国情的新一代RFID标签制造技术、各种基于RFID的应用技术；提出适合目前城市产业基础或者产业规划的物联网发展模式；打造根据本国特色的新型物联网有很多道路可走，我们要根据现有情况和条件明确怎么走，如何走，明确官、产、学、研、商各方做什么，如何形成物联网的产业链，如何使连接在物联网产业链上的企业、研究机构和商家都有充分的信心，如何让参与各方在近、中、长期规划物联网平台建设过程中受益，而不能仅仅停留在物联网的概念上。

三、微观层面

⑴物联网的相关技术

·关于连接方式，移动中的对象之间的互相连接是物联网的最高目标；

·关于通信方式，根据不同的连接方式可以有互联网、无线网和传感器网等通信方式；

·关于通信协议，沿用现有的各种通信协议，重点研究物与物相连的协议（最好沿用传感器网络已有的协议）；

·无线通信技术

·微处理器技术

·先进传感器技术

·全球定位技术

·计算机视觉技术

·机器人技术

·软件技术

·普适计算技术

·RFID技术

·执行动作器件技术

·省能耗技术

·GIS技术

·多媒体技术和超媒体技术

·个人隐私安全保护技术

⑵物联网的研究项目首先要立地（应用为先），然后要顶天（符合国家的物联网发展规划）

抛砖引玉，面对新一代的IT技术-物联网技术，笔者从2005年以来申请的国家发明专利来阐述自己的一些思考和技术储备情况。（见表）

下述64项发明专利的内容几乎都是属于物联网的技术范畴，按照国外物联网技术的走势图，国外的一些先进国家也是准备在2020年左右实施推广这些相关技术。是否能有一个跨越式发展的思考？即在某些物联网的核心技术方面有所突破，走中国自己的物联网发展道路!

杭州在视频监控领域起步比较早，目前杭州一些从事视频监控规模比较大的企业，比如海康威视、大华、华三、浙江电信、AB等公司已占有国内视频监控市场份额的一半以上，已形成一个视频监控产业群。这些企业所形成的市场环境也为物联网相关项目的实施推广奠定了产业链的基础。杭州市内已有50万摄像头遍布城市的各个角落，虽然这些摄像头都是静止的，但是已经形成了庞大的监控网；如果在城市的公交和出租车上安置摄像头的话，动静结合的监控网将发挥更大的作用。

目前这些摄像头只是起到了千里眼的作用，还不会思考、不会理解、不会协同，问题的关键是缺乏智能感知这一技术。要实现智能感知，就需要计算机视觉技术，让在道路上的摄像头能感知道路状况使得道路能说话，让在停车场内的摄像头能感知停车场的车位状况使得停车场能说话，让重要监控场所能感知不安全状况使得监控场所能说话，让安置在泥石流频发地区的摄像头能感知泥石流发生的前兆，让安置在台风频发地区的摄像头能感知台风对当地所造成的影响，让安置在农田周围的摄像头能感知虫灾、水灾、旱灾对植物的影响，等等。这些将是智慧的城市、智慧的乡村、智慧的山谷、智慧的海岸线、智慧的田园、智慧的建筑物、智慧的各种基础设施所期待的物联网技术，而计算机视觉技术在这些应用中的角色远远要比RFID技术重要得多，也是其他任何一种感知技术所不能替代的。

序号 申请号 专利名称 与物联网的关系12345678910111213141516171819200710156389.9200710070675.3200710164440.0200710164480.5200710156638.4200710307579.6200410017288.X 200410017289.4200510062382.1200510062389.3200610049077.3200410066672.9200410066707.9200410066801.4200410066804.8200410066803.3200410068187.5200410068188.X 200510062305.6多视觉传感器信息融合的内河船舶自动识别系统基于计算机视觉的智能风速风向测量装置铁路道口智能视频监控装置基于计算机视觉的违章停车检测装置具有全方位计算机视觉功能的警灯基于多摄像机信息融合的人脸识别检测装置智能安保装置独居老人家庭安保装置基于全方位视觉传感器的智能安保装置基于全方位计算机视觉的车辆防盗装置基于机器视觉的全方位可视化振动入侵图像探测器智能药箱基于生活供应线的独居老人安保装置视觉障碍者行走支援装置无线射频卡式电子导航器城市道路交通数码标签系统智能煤气泄漏检测装置煤气泄漏自动检测方法基于机器视觉的生物式水质监测装置智能交通（计算机视觉）先进的传感器技术（计算机视觉）智能交通（计算机视觉）智能交通（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）智能安防（RFID）智慧家庭（RFID）智能安防（计算机视觉）智能安防（计算机视觉、先进传感器）智能安防（计算机视觉、先进传感器）会说话的药箱（RFID）智慧家庭（计量检测设备）导盲机器人（RFID）会说话的提包（RFID）会说话的道路（RFID）先进传感技术先进传感技术先进传感技术

序号 申请号 专利名称 与物联网的关系202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364200510062304.1200610051632.6200610051633.0200610051683.9200610051729.7200610052028.5200510049987.7200510049989.6200510050595.2200510060215.3200610053154.2200610053483.7200610053484.1200610053485.6200510060621.X 200510060622.4200610053699.3200610053321.3200610154671.9200610154996.7200510061876.8200610155490.8200610154827.3200610154828.8200710066757.0200710067633.4200710068383.6200710067632.X 200610050471.9200710067845.2200710070382.5200710071151.6200810061255.3200810060758.9200810062127.0200710164441.5200810062128.5200810120459.X 200810161654.7200810121672.2200810121671.8200910095855.6200910097071.7200910098919.8200910097517.6基于全方位视觉传感器的道路监控装置基于全方位计算机视觉的中央空调节能控制装置基于全方位计算机视觉的智能隧道安全监控装置基于全方位计算机视觉的工程车防盗报警系统基于全方位计算机视觉的独居老人家庭安保装置具有考虑心里感觉功能的全方位监控视觉装置具有全景摄像功能的手机全方位视觉装置具有全景摄像功能的数码摄像设备人体脂肪测量装置基于全方位视觉传感器的违章车辆监控装置基于图像、语音识别技术的电梯内防暴力装置基于图像识别技术的电梯安全防范装置基于全数字无线通信的电梯视频监控装置具有舒适、节能和健康功能的空调控制装置一种具有平缓用电高峰的节能空调控制装置基于图像识别技术的群控电梯智能调度装置基于全方位视觉传感器的自动消防灭火装置基于计算机视觉的智能雨量检测设备基于人脸鉴别技术的门禁和考勤装置基于全方位视觉传感器的火灾监控装置基于全方位计算机视觉的智能停车辅助装置基于全方位视觉的泥石流灾害检测装置基于全方位视觉的泥石流预警预报装置无死角的全方位视觉传感器基于全方位计算机视觉的安全驾驶辅助装置基于全方位计算机视觉的空调节能控制装置基于全方位视觉传感器的头盔基于全方位计算机视觉的电子泊车诱导系统基于计算机视觉的停车诱导系统基于全方位视觉的水下视频检测装置基于全方位视觉的三维风速风向测量装置无死角的双目立体全方位视觉传感装置基于全方位计算机视觉的A TM设备的智能监控装置基于全方位视觉传感器的智能集装箱吊具基于全方位视觉传感器的立体化智能摄像设备基于双目全方位视觉传感器的立体视觉测量装置宽动态全方位视觉传感器便携式考场全方位监控装置新型的双目立体视觉测量装置基于双目立体全方位视觉的交通事故现场测绘仪快速全景立体摄像测量装置基于全方位计算机视觉的遗留物检测装置基于计算机视觉的电梯轿厢内暴力行为智能检测装置基于全方位计算机视觉的财产保护装置智能交通（计算机视觉）节能建筑（计算机视觉）智能交通（计算机视觉）智能安防（计算机视觉、先进传感器）智能家庭（计算机视觉）先进的传感器技术先进的传感器技术先进的传感器技术先进的传感器技术先进的传感器技术智能交通（计算机视觉）智能安防(计算机视觉)智能安防（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）智能建筑智能建筑智能安防、智能电梯（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）智能交通（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）智能车辆（计算机视觉）智能建筑（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）智能车辆（计算机视觉）智能车辆（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）智能 A TM机（计算机视觉）智能吊具（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）智能考场（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）先进的传感器（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）智能安防（计算机视觉）