信息产业革命：中国物联网发展简史

□文/柴冬冬

信息产业革命：中国物联网发展简史

□文/柴冬冬

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从物物之间的简单连接到万物之间的智能互联，物联网正站在计算机和互联网的“肩膀”上引领新一轮的信息产业革命，将人类的生活和生产方式推向一个新的阶段。物联网的发展史表明，互联化、融合化、智能化是其基本的演进方向，在此基础之上，物联网的发展涉及到技术、应用、服务等多个领域的创新，其产业辐射效应是前所未有的。物联网的核心在于应用，即如何满足人的生活需求、社会生产需求等实践维度是其基本着力点。随着云计算、大数据、AI、5G通信等技术的不断进步，物联网也将迎来新一轮的增长，从而在更大范围内影响社会和经济的发展。

萌芽期：实验性探索打开发展之门（1999-2004年）

发展特点：局部的、非体系性的技术探索，产业化应用初步展开

中国物联网的发展与世界几乎是同步进行的。尽管国内迟至上世纪80年代中期才开始展开互联网技术的研究和建设工作，但与物联网技术密切相关的无线通信、传感器、电子标签、电子识别等技术却展开的较早。1999年，中国物品编码中心就完成了国家技术监督局的科研项目“新兴射频识别技术研究”，制定了射频识别技术规范。同年，中国科学院启动了传感网的研究。2001年-2002年中国物品编码中心开始编写相关的资料书，并于2003年完成了《EPC电子产品代码》一书。同年，国际物品编码协会（EAN）和美国统一代码委员会（UCC）联合收购了EPC技术，成立了EPC global 组织，用于推动EPC技术的商业应用，而该组织的六所学术研究机构之一的AUTO-ID实验室则依托复旦大学成立的AUTO-ID中国实验室，负责电子标签和读写器的研究开发。2004年1月12日，全球电子产品代码管理中心授权中国物品编码中心，使其成为EPCglobal在中国内地唯一的代理机构，从此中国物品编码中心在技术研究、标准制定、推广应用和教育培训等方面开始与世界全面接轨。

无论是国际还是国内，物联网萌芽期最大的特点就是局部的、非体系性的技术探索和推进。此间，物联网的基本概念得以暂时确定，物联网的相关技术标准开始初步确立，而较大规模的商用却还没有展开，仅在物流、零售等行业开始试验性运用。而中国物联网研究则几乎与国际同步，但在一些关键领域仍然需要借鉴国外。

技术进步：物的符码化，传感网的搭建

在物联网发展的萌芽期，物联网技术所要解决的最基本问题就是如何将实体之物编入虚拟之网，因此这期间的最大技术特点就是对物品编码、识别技术的进一步开发与逐步标准化，以及以此为基础的传感网的初步搭建。此外物联网和互联网之间的联接也开始进行初步的尝试，互联网也不再是仅仅限于电子计算机之间的互联，汽车、游戏机、手机、食品、邮件等物品也开始逐步共享互联网。但是由于技术限制以及人们对物联网认知的相对局限，物的“上线”和识别仍然是这一阶段主要的技术方向。

商业价值：企业应用为主，提升经济效益

物联网在萌芽期总体的应用率和程度是相对较低的。由于相关的技术标准没有确定，而服务和应用层面也处于起步探索阶段，因此物联网的应用范围主要是企业内部，社会其他部门应用得较少；其商业价值主要是利于企业的管理、运营成本的下降以及生产效率的提升。物流、零售等是率先建设和应用物联网的行业。从2003年开始，中国每年都维持了上百亿元的编码采购额，这些编码广泛应用于物流、零售等行业。同年，全球最大的连锁超市沃尔玛公司开始在国内应用电子标签技术，通过在商品托盘和外包装上使用RFID，将RFID作用于庞大的物流系统，取得了明显的管理升级和经济效益。

社会影响：生产力推动效应初现

物联网概念从无到有，其迅速发展与市场的需求密切相关。对中国而言，上世纪90年代中期以来开始的大规模经济建设使得物联网有了广泛的用武之地和应用的契机。萌芽期的物联网随着技术的不断进步和应用范围的不断扩大，其社会效应开始逐步显现出来。门禁卡、图书卡、移动电话、医疗卡等一大批依托物联网的设备和终端开始应用于日常生活。这极大提高了人们在工作、购物时的效率，以及在休闲、娱乐、学习时的便捷性。对企业和政府部门而言，物联网将使管理效率和运营效率更高，运行也更为便捷，物联网的社会生产力推动效应初现。

初创期：政府介入助推产业生成（2005-2009年）

发展特点：国家层面开始推进，产业化应用深入展开

2005年1月国际电信联盟（ITU）在2005年的年度报告中对物联网概念进行了扩展。此报告指出：信息与通信技术的目标已经从任何时间、任何地点连接到任何人，发展到连接任何人与物品的阶段，由亿万件物品的信息连接，实时共同分享就形成了物联网。除此之外，传感器、纳米、嵌入式芯片等新技术也赫然在列。这份报告标志着对物联网的理解和阐释进入了一个新的阶段，而不再是局限于物与物之间的连接。国际社会对物联网的持续推进，以及国内初步应用效应的显现，使政府开始正式介入物联网。2005年4月开始科技部先后投入数亿元启动多个与RFID相关的技术。同年10月，信息产业部科技司在组建新的“电子标签国家标准工作组”，研究电子标签的标准体系。2006年6月由众多国家部委共同编写的《中国射频识别（RFID）技术政策白皮书》正式发布。重要的转折发生在2009年，这一年欧盟发表“物联网行动计划”，日本政府发布“i-Japan”计划，各自以不同的形式表达了对物联网的高度重视。同年8月，温家宝总理在无锡考察时明确指出要尽快建立中国传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。2009年10月工信部部长李毅中在《科技日报》上发表文章，提出启动“传感网络”的研发应用，并将其上升到“战略性新兴产业”的高度。

在企业和政府的共同努力下，中国物联网在进入了快速发展阶段。政府引导和扶持的力度逐步加大，从而使物联网研究不再是单纯局限于科研院所和企业的行为，这极大地带动了技术和产业的加速发展，物联网的业务范围和应用种类也不断增加，物联网应用开始真正走进公共生活。

技术进步：物体间的联接，低功耗、低成本

在这一阶段，随着物品识别技术、传感与传动技术、网络和通信技术的进步，物联网已经由最初的寻求物的“上线”与互联转向物和物之间的深度联接，而且做到了低功耗和低成本。中国物联网一方面继续开发自己的技术，另一方面积极接入世界标准。2009年中国的第一颗物联网芯片“唐芯一号”的研制成功，则标志着中国已经攻克了物联网的核心技术。在此期间RFID安全和隐私标准、无线频带使用、分布式控制处理协议成为主要的技术标准。技术标准、行业标准的确定和用户成本的下降为应用带了便利性，特别是为物联网完整架构的搭建奠定了基础。如果说在萌芽期，物联网的架构仅仅停留在感知层和网络层的话，那么在初创期则开始在平台和应用层面初步展开。自此，物联网生态初步构建。

商业价值：应用场景不断丰富，“信息产品”出现

在技术和资本的不断推进下，物联网的应用场景更加丰富，特别是RFID技术标准在国内的引入，使之前处于试水阶段的物联网应用开始真正大规模的商用。不仅如此，其应用范围也不仅限于企业的生产和管理部门，而是广泛进入学校、医院、图书馆、博物馆、交通、市政设施等部门，一个更具商业价值的物联网产业已经开始形成规模。值得注意的是，得益于不容系统间交互的框架协议的创建，不同物联网之间也开始了相互融合、接入的过程。之前处于割裂状态下的物联网能够开始通信与交换数据，物联网正在变得“互联网化”。而这一进程的直接结果就是物联网真正作为一种信息产业得以实现，同时一种基于物联网的全新的基于数据流信息层的信息产品开始出现。换言之，物联网开始成为一种信息产品，其最大的商业价值也就演变为以提供内容和服务为主。

社会影响：物联网产业形成

在这一阶段，中国物联网的发展不仅仅跟上了世界性的发展大潮，而且一系列推动性措施频频出台，有利地推动了物联网的商业应用，从此物联网开启了产业化进程。物联网应用场景的不断丰富不但推动了各个产业的发展，提升了经济效益，而且使社会的生产和人们的日常生活开始真正与物联网融合在一起。尽管其融合程度还有待提升，但这无疑驱动了物联网的产业效应，物联网产业因此开始具备融合性，物联网的发展亦能够推动其他产业的发展。2010年5月，物联网产业被国家正式列入“五大新兴战略性产业”之一，物联网也由此成为推动经济结构转型升级，建设信息社会的“发动机”。

成长期：调整优化持续推进产业化（2010-2015年）

发展特点：完整的产业体系初步建成，行业性和区域性明显

2011年11月28日，工信部印发的《物联网“十二五”发展规划》中明确了物联网作为国家战略性新兴产业对驱动经济转型的重要作用，并明确了物联网发展的八大任务：大力攻克核心技术、加快构建标准体系、协调推进产业发展、着力培养骨干企业、积极开展应用示范、合理规划区域布局、加强信息安全保障、提升公共服务能力。以此为指导，中国物联网继续在产业体系层面和产业开发层面深入推进。至2015年初步建成了完备的物联网产业体系，形成了包括芯片、元器件、设备、软件、系统集成、运营和应用服务在内的完整产业链。据统计，物联网产业在“十二五”时期的年复合增长率达到25%。值得注意的是，在产业体系构建的过程中，行业性和区域性区分是十分明显的。就行业性而言，形成了公共管理和服务市场、企业应用市场、个人与家庭市场三大市场，市场细分倾向加剧。就区域性而言，基本形成了环渤海、长三角、泛珠三角以及中西部地区四大格局，不仅如此，每一个区域的产业优势和侧重点也有不同。在产业化大发展的同时，物联网的公共服务体系也日渐完善，一批共性技术研发、检验检测、投融资、标识解析、人才培训、信息服务、成果转化等公共服务平台初步建成。

图1 2012-2015年中国智慧城市IT投资规模

技术进步：网络化的物物联接，无所不在的标签和传感器网络

物联网完整产业链的初步建立为中国物联网技术的进步提供了良性发展的基础。物联网的铺设范围得到空前的提升，无所不在的标签和传感器网络初步实现了万物的互联。除了联网范围的扩大，互联模式也悄然发生了转变，得益于交互式协议和交互频率、电源和容错协议的实施，针对不同的产业，物联网可以实现定制化，从而再一次扩大了应用范围。值得注意的是，具有自主知识产权的物联网技术在这一期间不断涌现。2010年，中国自己主导提出的传感器网络协同信息处理国际标准获正式立项，同年，中国企业研制出全球首颗二维码解码芯片，研发了具有国际先进水平的光纤传感器，而拥有大量自主知识产权的TD-LTE技术则正式成为国际标准。众多自主知识产权的技术与标准的出现，极大增强了中国在世界物联网发展中的话语权。

商业价值：应用示范持续深化，由垂直应用向横向应用扩展

融合网络技术与分布式控制、分布式数据库技术的发展增强了物联网的可操作性，为继续深化应用奠定了基础，同时推动了物联网从垂直应用向横向应用的扩展，物联网向多个领域和行业扩张。2010年以来，物联网不但在农业、能源、工业、物流、医药等行业的提质增效、转型升级中作用明显，而且其与移动互联网的融合更是推动了健康、家居、娱乐、餐饮等民生应用的发展。与此同时，物联网直接驱动了大规模的创业、创新活动，在公共安全、城市交通、设施管理、管网监测等智慧城市领域的应用显著提升了城市管理智能化水平。

社会影响：智慧城市建设迎来热潮

除去对经济增长的推动，物联网产业的成熟还直接催生了中国的智慧城市建设，从而开辟了一条新的社会发展之路。众所周知，智慧城市就是依靠物联网、云计算、大数据等新一代信息技术去促进城市规划、建设、管理和服务的智慧化，尽管智慧城市的建设理念早在2008年就已经提出，但其真正获得长足发展却是得益于物联网的进步，物联网对智慧城市建设的作用是基础性的。2012年，住建部就率先推动了智慧城市的试点，至2015年中国智慧城市IT投资规模达到2480亿元，年投资增长率为20.4%。值得注意的是，在物联网的驱动下，智慧城市的发展逐步从单纯的应用技术创新转变为商业模式和技术创新的双向驱动模式，智慧医疗、智慧社区等新的形式出现，物联网的横向应用扩展功能可见一斑。

蓬勃发展期：跨界融合迈向万物互联时代（2016年至今）

发展特点：开放创新生态圈逐步形成

在全球物联网技术与应用空前活跃的背景下，中国亦加速迈向万物互联时代。2016年整个中国物联网市场规模超过9000亿元，同比增速连读多年超过20%，并一跃成为全球最大的物联网市场。在规模继续扩大的同时，2016年以来，中国物联网产业继续优化产业结构，推动战略性行业升级，并推动物联网应用的持续深化。2016年以来物联网与大数据、云计算、人工智能、5G等新技术加速融合，呈现出了迭代升级的、集成创新的特点。产业间加速融合的结果就是一个开放创新的物联网生态圈的逐步形成。目前来看，中国物联网企业围绕着研发、应用、服务等领域，以平台、联盟和开源社区为载体，广泛开展了跨领域、跨国别合作。2016年，工信部发布《信息通信业发展规划物联网分册（2016-2020年）》继续强调物联网在技术创新、标准完善、应用推广、产业升级、安全保障等层面的发展，并提出到2020年，建成具有国际竞争力的物联网产业体系。随着国家对物联网的日渐重视，在政策指引下，中国物联网势必将迎来新一轮的增长期。

技术进步：半智能化的物物互联，物件可执行指令

在完成技术积累和迭代之后，网络交互标准的创建以及智能器件系统的开发为物联网的智能化提供了一条有效路径。物联网的智能化首先意味着网络不再是一个单向的信息传输通道，而是具有交互性，而硬件的智能化与软件系统的应用则使交互性更加彻底。在智能化之后，物件就不再是单纯的可网络化识别以及执行控制者的命令，而是可以自动收集信息、分析信息、作出判断，最后以最优形式执行命令。我国物联网“十三五”路线图出炉，窄带物联网（NB-IoT）建设将上升为国家战略，作为最新技术的窄带物联网最大的优势就是功耗低、模块成本低、多连接（单小区可支持10万连接）、覆盖广，能够广泛应用于抄表、停车、家居、城市、生产等领域。但这种智能化并不是完全智能化，仍然需要指令和部分的操作。

商业价值：物联网产业生态系统形成，智能化应用凸显价值

2016年以来，中国物联网继续开拓应用范围，加快应用进程，提高应用程度，优化应用场景。其中，智能化应用无论是在产业链层面，还是在商业模式层面都有所突破。在智能家居、智能建筑、智能电网、智能医疗等领域取得了飞速发展，已形成一批成熟的运营服务平台和商业模式，ETC实现全国联网，部分物联网应用达到了千万级用户规模。自此，物联网产业生态系统正式形成，这一系统涵盖了基础设施层、平台层（横向）以及应用层（纵向）三大部门。

社会影响：共享经济形成

物联网体系的完备和技术的成熟催生了一种全新的共享经济形态。共享经济在2016年迎来爆发式增长，相关数据显示，该年共享经济的市场交易额达到34522亿元，同比增长103%，主要涵盖交通出行、生活服务、知识技能等领域。物联网不仅是共享经济运行的基础，而且将成为解决共享经济信息不对称痛点的最后关键所在。以共享单车为例，物联网在共享单车的智能车锁和后台智能定位系统中起着关键作用，物联网在此过程中还可以收集数据，这些数据可以用于优化单车的投放地点和数量，以及远程锁定需要维护的车辆。因此，而共享经济的强势增长将直接促进物联网相关技术设备的投入。

面临的问题与未来趋势

在取得卓越进步的同时，中国物联网在发展中所面临问题也是十分明显的。其一，物联网密切相关的核心技术仍然有待突破。在芯片、网络建设、传感器等技术层面虽有进步，但依旧没有掌握核心技术，也未能取得全产业链的技术优势，在软件平台、应用服务等层面与世界先进水平还相距甚远。其二，没有建立全产业链标准。物联网平台的开放性将会催生越来越多的应用和新产业形式，但却又为产业标准的制定带来了困难。其三，规模化应用存在诸多限制。由于技术标准的不统一以及应用行业多样化所带来的限制，导致部分物联网形式难以规模化应用，即使可以应用也存在功能缺失的情况。其四，平台发展面临较大挑战。软件、操作系统、信息交互、3D技术等层面缺乏自有技术，并且在应用模式和应用场景上还需要试验出成熟商业模式。其五，安全性和同步性问题依旧突出。万物互联既是一种便利，又带来了极大的信息安全问题，相关的安全认知和监管体系亟待建立，不仅如此，由于受制于物理时钟的同步技术，物联网的高同步性要求暂时也无法完全实现。

表1 2013-2017年中国物联网市场规模

表2 2015-2016年中国共享经济重点领域市场规模

目前看来，随着政策环境的不断改善、创新成果的不断涌现、应用示范的不断深入与产业体系的不断完善，中国物联网发展已经确立系统性的竞争优势，即将迎来黄金发展时期。相关数据显示，到2020年，中国物联网的总体规模将超过1.5万亿元。总的来看，在新的发展阶段走跨界融合、重点突破、协同发展之路是必然的趋势。具体来看有五大特点：其一，应用场景继续丰富和深化，加速迈向万物互联时代。网络基础建设的健全与技术的升级将进一步丰富物联网的应用场景，并创造物联网的使用需求，为物理网的普及助力。其二，物联网与新技术加速整合，产业生态持续优化。物理网将加速与云计算、大数据、人工智能、3D技术、低功耗广域通信网融合，并助力物联网技术的迭代和产业的转型升级。其三，开源创新生态圈逐步成型，融合驱动效应凸显。物联网将创造一个开源生态圈，通过吸纳和融合的方式整合其他产业，推动跨界融合、跨域合作。其四，技术迭代持续进行，智能化应用进一步推进。随着NB-IoT网络的搭建，物理网将与认知计算、智能交互、自动驾驶、智能硬件等智能技术整合在一起，将应用推向一个新阶段。其五，商业模式不断丰富，物联网商业转化率进一步提升。随着市场需求的增长，资本的涌入以及技术的进步，中国物联网产业将在商业模式上持续创新和丰富，以进一步提升应用水平和商业化程度，重点在软件和服务层面迎来变革。

产业本身的转型升级与市场需求的提升将为中国物联网产业在未来的发展注入强大的动力。但在繁荣发展的背后还应当警惕面临的问题，抓痛点，补短板，积极参与到全球物联网技术和理念的变革中发展自己。在“互联网+”、“文化+”等新理念所驱动的经济转型背景下，物联网产业将在其中发挥重要的作用，为中国经济的增长注入新的动力。同时，物联网产业的成熟和壮大，也将极大地改变中国人的生活方式，推动社会生产模式的转型。

柴冬冬广东外语外贸大学外国文学文化研究中心

高津菁

gaojj@staff.ccidnet.com