物联网:转身就是一个新世界

全球范围内,物联网产品和服务暂时难以普及,这也正是中国“弯道超车”的机会。中国的物联网发展并不是最早的,但很快意识到了掌控主动的关键所在:基础标准。

Nanfengchuang - - CONTENTS - 文∣本刊记者荣智慧

艾登·皮尔斯走在芝加哥的大街上,他按了几下手机,看到眼前的行人指示灯由红变绿,便不慌不忙过了街,走入地铁隧道,一辆地铁正敞开门等他,他钻进地铁,轻触手机,地铁飞驰而去。他仔细阅读周围人的信息,想从他们身上嗅出一丝杀害侄女的凶手的蛛丝马迹。

这是育碧公司发行于2014 年的3A 游戏《看门狗》(Watch Dogs)中的一幕,艾登·皮尔斯的手机连通的正是 CTOS(中央操作系统),在这个系统里,一个虚拟的芝加哥市的几万台摄像头、传感器同时运转,交通数据、卫生健康数据、通讯数据、教育数据和公共服务数据由处理器有条不紊地进行运算和处理,再从中源源不断地流出,随时为造访者提供最新的参考信息。

艾登·皮尔斯的活动,是一个典型的物联网应用场景。咨询公司 Gartner的报告显示,物联网设备过去一年增长了31%,今年已有 84 亿台设备进行“连接”,到 2020 年,这个数字将是 204 亿。物联网的世界,正在我们转身之处悄然开启,我们准备好了吗?

物质连接革命

物联 网,Internet of Things,是近两年最吸引人的概念之一。它借用了互联网的概念,计划将世界上无论是虚拟还是实在的一切,都联结在一起,并且可以感知,可以控制。某种程度上来说,我们可以把它看作一片更大的“云”,里面不仅包含着数据,还包含着大量可 以控制的“实物”。在这样的“云”中漫步,无需在意身在何处,只要拥有足够的权限,就能在任何地方获取信息—无论是温度、湿度、pm2.5 指数,还是停在车库里的汽车的汽油存量。

物联网的出现最早可以追溯到上世纪九十年代,当时一群卡耐基梅隆大学的程序员去楼下自动售货机买可乐时, 经常会碰上缺货或可乐不是很凉的情况,这群懒家伙灵机一动,写了个程序来监控可乐的状态:是否有货,是否够凉,并把这台自动售货机连进网络—这台自动售货机,大概算是物联网的鼻祖之一。

1995 年,比尔·盖茨在《未来之路》一书中就预言了物联网的实现,“人们可以佩戴一个电子饰针与房子相连,电子饰针会告诉房子你是谁你在哪里,房子将用这些信息尽量满足你的需求。当你沿着大厅走路时,前面的光会渐渐变强,身后的光会渐渐消失,音乐也会随着你一起移动”。

物联网的概念于1999 年由麻省理工提出,但直到 2016 年,“物联网元年”的称号才出现。在这17年中,技术的进 步是物联网从概念走向成熟的核心驱动力。物联网模拟的是人体处理信息的方式,传感器就像是人的感官,传输器就像是人的神经,处理器就像是人的大脑,应用端则像是执行大脑命令的行动。

不少人对“人类映像”的物联网寄予厚望,就像 IBM 前任 CEO 郭士纳(Louis Gerstner)所说,“物联网是我们下一代的计算模式,就如同15 年前的互联网、30 年前的个人计算机”。计算模式每隔15 年发生一次变革,这个被称为“十五年周期定律”的看法,被认为如同摩尔定律一样准确。纵观历史, 1965 年前后发生的变革以大型机为标志,1980 年前后以个人计算机的普及为标志,而 1995 年前后则发生了互联网

物联网产业正在建构产业基准,谁成为设立标准的人,就能如同Apple与Google掌控手机产业生态系统一样,成为最大的受益者。

革命—这一次轮到了物联网。

对于这个“新兴事物”,人们往往有着不少误解。在现阶段,很多物联网消费品仍停留在感测、记录、上传的阶段,浩如烟海的 APP里面,常常除了简单的数据与图像化显示之外没有什么深度服务,没有大数据,也没有云端服务,这些产品可以算得上是“联网物”,却不能代表物联网。

而物联网的宏伟理想是树立一个重新改造世界的图景。传感器收集的数据要有规模和价值,数据的处理要具备“机器学习”的智能,人类必须要从数据—决策流中得到行动的启示,从而更加高效地改变物质世界—实现智能制造、提升产业链效率、改善公共治理乃至提 升日常生活质量等。更激动人心的是,这个通过传感器获取数据、传输数据、分析数据并得到结果的过程,将会一直循环下去。

全球竞争光谱

在全球物联网发展的光谱上,美国、欧盟、日本和韩国等发达国家的“波长”都独具特色。无论是政策的制定,还是企业的发力方向,各国物联网都是在原有的政治、经济格局里进行创新和探索。

在美洲,美国沿着“信息高速公路”继续领跑,并将“智慧地球”作为全新的目标;在欧洲,欧盟各国延续了“绿色革命”后的能源创新,在电力、水资源方面进行智能化创新;在亚洲,日本 的“机器人战略”和韩国的电信商业服务则令人瞩目。

三块大陆上的物联网竞争正激烈展开。美国物联网产业自2005 年起步,到今日产业链已经日趋成熟。2009 年奥巴马就任美国总统后,曾与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”。作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。2009 年 2 月,IBM大中华区首席执行官钱大群公布了“智慧的地球”战略,“智慧地球”的核心是:无处不在的智能对象,被无处不达的网络与人连接在一起,再由无所不能的超级计算机调度和控制。

2008 年的金融海啸是一次对“去工业化”的严重警告,奥巴马将物联网和“智慧地球”视为重振经济的最大法宝。近年来,美国先后在智慧城市、智能交通系统、智能医疗方面投入了上亿美元,将打造物联网应用所需的试验床,开发新的跨领域合作模式;利用 IT 技术解决本地问题,推动个体、企业、非营利机构与市政府直接开展社区合作。欧盟的物联网愿景则是,建立以人为中心的欧洲物联网单一市场,并且持续投资于创新的物联网生态系统。早在 2015 年 3月,欧盟就成立了“物联网创新联盟 (Alliance for Internet of Things innovation , AIOTI)”, 汇集欧盟各成员国的物联网技术与资源来创造欧洲的物联网生态系。紧接着,2015 年 5月,欧盟更通过“单一数字市场 (Digital Single Market)策略”,强调要避免分裂和促进共通性的技术和标准来发展物联网,目前欧盟物联网发展的重点领域包括:智慧农业、智慧城市、智慧产业、逆向物流( 废弃产品回收,或电商货品退换修服务)、智慧水资源管理和智能电网等。欧盟之所以如此积极的发展物联网,主要的原因之一,是美国各大科技企业一直在物联网世界不断结盟,像2013年高通 (Qualcomm)发起 Allseen Alliance,2014 年 IBM、Cisco 及 奇异电子 (GE) 筹组 Industrial Internet Consortium,2014 年英特尔 (Intel) 发起 Open Interconnect Consortium, 2014 年 Nest( 已 被 Google 并 购)及ARM成立 Thread Group 等。面对美国厂商的大动作,欧洲物联网相关企业在欧盟支持下成立联盟,来制定标准和政策甚至执行大型试点计划,这样的欧美较劲其实是过去几十年来一直在重演的产业剧情。日本也不甘落后。2015 年1月,日本政府公布了《机器人新战略》,提出3大核心目标,即“世界机器人创新基地”“世界第一的机器人应用国家”“迈向世界领先的机器人新时代”。2025 年日本机器人市场规模将达到约 7.2 万亿 日元(约合 590 亿美元)。为实现机器人新战略,日本首先着眼于提升其“易用性”,以保证任何人都可以熟练使用,可以根据各种领域的实际需求,灵活改变机器人。面对“强敌环伺”,韩国政府将物联网列为未来经济的支撑性产业。2015年韩国表示未来 6 年间将投资1508 亿韩元(约 1.31亿美元)发展传感器产业,其中将投资370 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。韩国将在未来四年里,向具有全球竞争力的 300 家公司进行高达 3.5 亿美 元的投资,用来开发与智能设备互联的物联网生态系统,以实现家居用品、住房和其他日常用品智能化。韩国旨在将与物联网相关的技术应用到服装、家电、医疗和其他“旧技术”行业,到 2019年,将确保其10 个核心器件和智能设备模块可用于1000 个未来产品。同时,韩国将培养多达 10000 名专家,帮助当地的公司从海外市场寻求机会。

那么,中国怎么办?

中国的对策

从上面的全球态势可以看出,这一波物联网的发展,往往在各国政府和大企业的主导下突飞猛进。高新技术的突破和应用充满风险,为何世界各国政府与大厂仍尝试抢进物联网市场并出台各种政策与补助?

对大企业来说,最重要的原因是“乱世出英雄”,即物联网产业正在建构产业基准,谁成为设立标准的人,就能 如同 Apple 与 Google 掌控手机产业生态系统一样,成为最大的受益者。对企业巨头而言,物联网带来的系统性全面改造,牵涉生产资本的投入十分庞大,而企业在确认投资成效并有成功先例涌现之前,极难贸然投入,这也让政府不得不投入物联网产业革新。否则,其他政府与国际商业巨头“抢滩”成功时,就可能让本国受制于人。就跟现在 Apple 吃掉 70%手机产值、FB抢了全球 20%广告市场一样,所有人都希望抢占先机,并一家独尊。产业竞争已经开打,但物联网“产品”的开发却还有个过程。在传输协议、安全议题、整合平台完整确定前,“产品”还不可能大肆普及。目前正火的智能车载系统就是一个例证。比如,福特拉拢微软、宝马与特斯拉争相开发自家系统、Google与Apple 接连发布车载系统服务,但众多车商的选择千差万别,也各有各的疑虑。除了整合服务平台之争外,各种传输芯片放在各式各样的生活用品中,表层的物品省电模式、用户互动、习惯、设计问题,中层的物品电能续航力问题,底层的跨物品、跨设备传输协议问题也还没解决。可以看出,在上述一系列从协议、互动设计、电力、平台等问题解决前,企业、厂商不敢贸然投入资金从事生产设备与技术的革新,消费者也就无法建立“贴身”生活设备的使用习惯。全球范围内,物联网产品和服务暂时难以普及,这也正是中国“弯道超车”的机会。中国的物联网发展并不是最早的,但很快意识到了掌控主动的关键所在:基础标准。国家物联网基础标准工作组组长、江苏“双创”人才第一批入选者,无锡物联网产业研究院院长、感知集团董事长刘海涛介绍,近年来,我国紧密围绕产业发展,在物联网的标准化工作方面也取得一些成果。在 ISO/IEC JTC1/ WG10 国际物联网标准工作组中,我国主导的《物联网参考体系结构》标准已经通过了委员会草案投票,标志着我国

无锡更倾向于给物联网企业提供后端的市场,甘做企业“试错”的基地,利用技术和市场的运作不断孵化出更优质的产品和更具竞争力的企业,再将这些企业和他们的服务推向全国乃至世界。

提出并主导的物联网顶层系统架构的标准内容已得到国际社会认可。另外,我国还参与了物联网互操作框架标准制定,结合当前智能制造、工业互联网等一些研究热点,牵头开展信息物理系统、网络互联等研究,并取得了阶段性研究成果。与此同时,国内物联网标准工作也有序开展,按照物联网标准体系逐步推进标准化进程,截至目前,国家标准GB/T31866-2015《物联网标识体系 物品编码 Ecode》、GB/T33474-2016《物联网 参考体系结构》已经正式发布,工作组牵头编写完成《物联网标准化白皮书》《信息物理系统标准化白皮书》—意味着我国物联网基础标准工作组的组织架构建设日趋完善。现在已有47 项物联网国家标准正式立项,79项物联网国家标准立项完成公示。其中,物联网领域国家标准在国际上正式发布有4项。特别是我国专家牵头的物联网参考体系结构国际标准ISO/IEC 30141正式立项,是 ISO/IEC第一项物联网国际标准,标志着我国正式掌握了物联网这一新兴产业领域的国际最高话语权。

物联网世界的“无锡标准”

不为人知的数据是,物联网国际标准半数以上都出自中国的国家传感网创新“示范区”—无锡。无锡的成功绝非偶然,一方面是基于自身优势的“顺势而为”,另一方面是政府推动产业转型升级的“主动请缨”。

无锡物联网产业发展,首先离不开得天独厚的区位优势。无锡地处长江三角洲核心位置,从无锡乘坐高铁至上海仅需 30 分钟,目前已建成“一二类口岸齐全,空陆水铁进出口配套”的交通开放格局。

作为近代中国民族工业的发祥地之一,无锡的制造业和电子信息产业基础深厚,为了加快产业转型升级,无锡把发展战略性新兴产业特别是物联网作为撬动经济发展的支点。无锡是全国唯一的“国家传感网创新示范区”,是唯一列 入全国五个“云计算试点城市”的地级市,物联网、云计算等新一代信息技术正引领无锡不断沿着智能化方向发展,发展物联网有着良好内外部环境。

无锡的科学研究氛围浓厚。近年来,无锡不断加大人才引进力度,比如制定了“无锡千人计划”和“530”计划,引进物联网等领域的高端人才。2016 年出台“太湖人才计划”,进一步加大在物联网、云计算、大数据等战略性新兴产业、先进制造业、现代服务业领域的引才力度。这些产业都是物联网的“相关产业”,掌握核心技术的人才分布到了物联网产业链的各个环节,为示范区的发展带来了惊人能量。

随着物联网示范应用逐渐推广,应用模式也由政府引导向市场主导转变。“物联网的产业化,一定要有自己的发展空间。”在江阴远景能源 CEO 张雷的眼中,从研发智能风机,到智慧风场管理软件服务,做什么,怎么做,如何产生价值,如何继续发展,都需要企业家的判断。很多新兴产业,“听起来很亮,看上去很美”,可就是只开花、不见果,关键就在于没有成熟的商业盈利模式。如今,远景能源已经成为全球领先的智慧能源技术服务提供商。

另外一个样板美新公司,已经拥有多项国际MEMS的领先产品和优势,其中加速度传感器是目前业界最小尺寸,仅有1.2mmx1.7mm,而当前具有较高水 准的 MEMS国际制造商产品都是两倍以上的尺寸。除此之外,美新产品是业界唯一单片集成MEMS传感器和标准CMOS工艺,也是业界唯一具备量产晶片级封装(WLP)技术的厂家。在全球行业内,美新地磁传感器在技术和成本上早已全面超越全球所有竞争对手。

中国电子科技集团海康集团今年特地将物联网项目落户无锡高新区,该项目主要包括“一基地三中心一平台”五个方面的内容,即:建设物联网产业基地,设立物联网工程应用中心、智慧城市信息基础设施全国运营中心、江苏省物联网产业技术创新中心,建立物联网产业资本运作平台,预计总投资100 亿元。中电海康集团有限公司研究院院长冯再麟还特别提到了企业的“使命”,那就是用物联网技术造福人民,造福社会。

相对于一些地方政府在引进之前的惠利政策,无锡更倾向于给物联网企业提供后端的市场,甘做企业“试错”的基地,利用技术和市场的运作不断孵化出更优质的产品和更具竞争力的企业,再将这些企业和他们的服务推向全国乃至世界。中国工程院院士邬贺铨说,在全国 7500 亿物联网产值中,无锡占了1/4,标志着无锡将成为物联网产业的高地。

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