當(dāng)下，全球迎來數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大發(fā)展、大變革時(shí)期，新一代信息技術(shù)加速引領(lǐng)技術(shù)應(yīng)用突破，帶來了產(chǎn)業(yè)形態(tài)、組織管理、社會治理等方面的重大變革，物聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)的發(fā)展為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來新動力和新機(jī)遇。相比于美國和歐洲國家，我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展起步較晚，目前正處于高速發(fā)展期，技術(shù)熱點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，部分領(lǐng)域也取得了一定突破，但碎片化發(fā)展、核心技術(shù)對外依賴和安全問題一直是阻礙我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的絆腳石。因此，我國亟需對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系進(jìn)行系統(tǒng)化分析，分析領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)，研判物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢和熱點(diǎn)，制定針對性政策措施以促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)持續(xù)創(chuàng)新與健康發(fā)展，助力實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
一、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
多個(gè)國家和地區(qū)高度重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，發(fā)布了系列政策驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)持續(xù)創(chuàng)新。歐洲聯(lián)盟、美國近10年推出了多個(gè)戰(zhàn)略規(guī)劃以推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，如2017年美國國家電信和信息管理局推出《加快物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展綠皮書》，提出進(jìn)一步發(fā)揮政府作用，將物聯(lián)網(wǎng)作為國家戰(zhàn)略。在政策牽引和市場發(fā)展的雙輪驅(qū)動下，全球物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展。截至2018年年底，全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量多達(dá)220億臺，美國山間醫(yī)療保健公司（IHC,Intermountain Healthcare）與國際數(shù)據(jù)公司（IDC,International Data Company）等多個(gè)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2020年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備總聯(lián)網(wǎng)數(shù)量將超260億臺。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景持續(xù)擴(kuò)展，市場內(nèi)生動力促使物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展。制造商、設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、運(yùn)營商紛紛大范圍布局物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)與人工智能、邊緣計(jì)算等技術(shù)融合發(fā)展。以智能工業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧物流等為代表的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用逐漸形成規(guī)模。智能電網(wǎng)、智慧城市、M2M、智能化平臺等行業(yè)應(yīng)用成為全球物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用重點(diǎn)。工業(yè)和信息化部發(fā)布《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》，明確將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為未來5G技術(shù)落地的重要應(yīng)用場景之一，在產(chǎn)業(yè)政策逐漸落地的支持下，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模逐年上升，增速維持在10%以上的較高水平[2]。在智慧物流領(lǐng)域，我國已有600萬余輛車輛、3000余座內(nèi)河設(shè)施，近3000座海上設(shè)施用北斗定位導(dǎo)航[3]。未來，隨著物流行業(yè)進(jìn)一步擴(kuò)展設(shè)施聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，智慧物流將得到快速發(fā)展。骨干企業(yè)紛紛加快物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略布局，隨著海量數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)感知、網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)制造技術(shù)的不斷提升，我國物聯(lián)網(wǎng)也廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、社會治理等方面。
二、物聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展趨勢
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)呈現(xiàn)融合發(fā)展、集成創(chuàng)新、規(guī)模應(yīng)用、生態(tài)加速的特點(diǎn)，熱點(diǎn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)和平臺加速規(guī)模部署，為物聯(lián)網(wǎng)全面推廣奠定基礎(chǔ)。當(dāng)下，我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處于融合發(fā)展的階段，技術(shù)體系正在加速重構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)廣域網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模部署和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷突破。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)體系如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)；物聯(lián)網(wǎng)平臺、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐保障；LPWAN技術(shù)與5G技術(shù)是整個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的核心和熱點(diǎn)；邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈技術(shù)近年來與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合發(fā)展，催生了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)新應(yīng)用。
三、（1）標(biāo)識體系促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展
標(biāo)識體系是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可追溯的關(guān)鍵，在過去10年受到政府、企業(yè)的高度重視。標(biāo)識體系架構(gòu)如圖2所示，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系主要包括根節(jié)點(diǎn)、國家頂級節(jié)點(diǎn)和二級節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)存儲特定信息。2015年，GB/T 31866−2015《物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系物品編碼Ecode》正式頒布，截至2019年，平臺標(biāo)識注冊量超792億個(gè)，主要用于工業(yè)、制造、農(nóng)業(yè)、零售、城市建設(shè)等方面。在消費(fèi)電子方面，標(biāo)識體系已主要用于智能家居領(lǐng)域，相關(guān)方通過使用統(tǒng)一的標(biāo)識體系實(shí)現(xiàn)不同家電設(shè)備、數(shù)據(jù)采集終端和軟件服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)互通、解析和管理，產(chǎn)生更多智慧家居使用場景。在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識體系為傳統(tǒng)制造設(shè)備、產(chǎn)品、零部件添加可追溯的標(biāo)識，為工業(yè)智能化和跨企業(yè)的數(shù)據(jù)互通和共享提供可能。從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，一方面，需要完善標(biāo)識解析領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研制和平臺試驗(yàn)的驗(yàn)證，減緩全球物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識異構(gòu)對我國的影響；另一方面，需要對物聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化整合，加深標(biāo)識體系在汽車、航天、船舶、醫(yī)療等重點(diǎn)行業(yè)的應(yīng)用推廣。
三、（2）LPWAN放大物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備潛力
LPWAN適用于低速率、遠(yuǎn)距離、大量連接的應(yīng)用場景，解決了面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的廣域覆蓋大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)連接問題，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)蜂窩技術(shù)的不足，加速了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和規(guī)模化部署，隨著萬物互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，LPWAN未來發(fā)展?jié)摿薮蟆＝刂?019年12月，全球商用LPWAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)量達(dá)98張，其中NB-IoT網(wǎng)絡(luò)數(shù)量達(dá)60張，國內(nèi)以華為海思、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科為首的制造商在NB-IoT軟/硬件及芯片方面投入巨大并已取得商用。2020年，NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)已正式納入ITU IMT-2020 5G標(biāo)準(zhǔn)，NB-IoT也將有利于促進(jìn)解決我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)碎片化問題。未來，NB-IoT技術(shù)將更大規(guī)模地用于智能家居、智慧金融等智慧領(lǐng)域。
三、（3）5G技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新一輪驅(qū)動
5G技術(shù)主要應(yīng)用于增強(qiáng)移動寬帶（eMBB,enhanced mobile broadband）、大規(guī)模機(jī)器類通信（mMTC,massive machine type of communication）和超可靠低時(shí)延通信（uRLLC,ultra-reliable and low latency communication）3類場景[6]。eMBB為4K、8K超高清視頻直播傳輸提供了所需的大帶寬保障，適用于虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用場景，可以滿足高速圖像傳輸和處理需求，大幅度提升用戶體驗(yàn)。uRLLC給自動駕駛等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景提供了應(yīng)用條件，今后5G將為車聯(lián)網(wǎng)帶來重大發(fā)展機(jī)遇，車聯(lián)網(wǎng)通過5G技術(shù)將迎來爆發(fā)式發(fā)展。百度、阿里、京東、滴滴等企業(yè)均在布局商用5G自動駕駛。mMTC保障了海量設(shè)備的物物互聯(lián)，主要面向大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，如mMTC能夠滿足電網(wǎng)海量基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)采集和安全傳輸?shù)男枨?，幫助配電網(wǎng)完成智能抄表、數(shù)據(jù)傳輸、狀態(tài)監(jiān)控和智能化控制，為智能電網(wǎng)提供有效的解決方案[7]。未來，在行業(yè)信息化需求與市場技術(shù)迭代的雙重推進(jìn)下，“5G+”將進(jìn)一步加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)與其他新一代信息技術(shù)融合應(yīng)用。
三、（4）邊緣計(jì)算催生百萬級物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備
一方面，邊緣計(jì)算支撐邊緣計(jì)算專用人工智能芯片快速演進(jìn)，邊緣計(jì)算專用人工智能芯片將在架構(gòu)復(fù)雜度、算法多樣性及多場景適應(yīng)性上不斷創(chuàng)新和提升，進(jìn)一步與邊緣設(shè)備在性能、功耗與尺寸間平衡。另一方面，邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同發(fā)展，作為云計(jì)算的深化，邊緣計(jì)算極大地補(bǔ)充了云計(jì)算在實(shí)時(shí)性、智能性和安全管控上的不足，云計(jì)算和邊緣計(jì)算的進(jìn)一步融合，為物聯(lián)網(wǎng)中連接的設(shè)備帶來了穩(wěn)定性，并通過處理更接近源頭的數(shù)據(jù)來解決時(shí)延問題。同時(shí)，云計(jì)算與5G協(xié)同發(fā)展，5G商用為邊緣計(jì)算的快速發(fā)展提供了新的機(jī)遇，5G的快速處理、低時(shí)延等特點(diǎn)可以在迅速響應(yīng)方面提供一個(gè)新的途徑，能夠?qū)Χ恕⑦吘墶⒃七M(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化。邊緣計(jì)算的這種能力，可以從用戶體驗(yàn)、功耗、計(jì)算負(fù)載、性能、成本等方面在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、邊緣設(shè)備和云設(shè)備之間智能配置資源，為聯(lián)合優(yōu)化提供一種新的途徑。未來，邊緣計(jì)算將推動更多新的平臺和案例出現(xiàn)，超過百萬的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和海量的數(shù)據(jù)將通過云連接和交互。
三、（5）物聯(lián)網(wǎng)安全是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接性和內(nèi)置安全性的普遍不足已被忽略了很長時(shí)間，除了少量智能手機(jī)芯片，用于物聯(lián)網(wǎng)的終端芯片較少加入安全芯片，普遍不具備抗網(wǎng)絡(luò)攻擊能力。同時(shí)，終端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入公網(wǎng)后更將成為公網(wǎng)的安全隱患。整體來說，我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)尚未建立有效的安全防護(hù)防御體系和安全生態(tài)。調(diào)研結(jié)果顯示，我國97%的企業(yè)在實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)開始關(guān)注安全性問題，80%的企業(yè)認(rèn)為部署聯(lián)網(wǎng)的最大壁壘之一是數(shù)據(jù)安全隱私。未來，應(yīng)從體系上全面構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)，在設(shè)備層面加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新，從源頭保障物聯(lián)網(wǎng)安全。在網(wǎng)絡(luò)層面，加大5G、區(qū)塊鏈、云計(jì)算安全部署，實(shí)現(xiàn)安全可靠通信與存儲。在應(yīng)用層面，加大與人工智能、邊緣計(jì)算的結(jié)合，構(gòu)建智能化安全體系。未來，物聯(lián)網(wǎng)安全管理、安全標(biāo)準(zhǔn)、安全技術(shù)服務(wù)和安全監(jiān)管顯得尤為重要。
三、（6）面向服務(wù)的智能物聯(lián)網(wǎng)是必然趨勢
目前，信息產(chǎn)業(yè)已從“以網(wǎng)絡(luò)為中心”轉(zhuǎn)向“以服務(wù)為中心”，單一化、碎片式的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已不足以應(yīng)對市場的多樣化新興需求。先進(jìn)計(jì)算、數(shù)字孿生等技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域融合發(fā)展，面向各類邊緣服務(wù)場景的智能化服務(wù)云平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺逐漸完善。以大型互聯(lián)網(wǎng)公司、運(yùn)營商、電力公司等為代表的服務(wù)提供商加速對海量數(shù)據(jù)的整合利用，紛紛打造智能物聯(lián)網(wǎng)平臺，實(shí)現(xiàn)垂直行業(yè)價(jià)值變現(xiàn)，按需提供開放式服務(wù)，打造物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。未來，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將趨于規(guī)?；椭悄芑l(fā)展，水平化和垂直化平臺將相互滲透，物聯(lián)網(wǎng)邊界將逐漸模糊化。
四、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對策建議
（1）加強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新
加強(qiáng)對以邊緣技術(shù)、LPWAN、5G為代表的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新力度。
一方面，發(fā)揮企業(yè)的技術(shù)研發(fā)作用，加大培育物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)力度，整合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源，引導(dǎo)資本市場對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的支持。針對我國物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、海量數(shù)據(jù)存儲與處理、安全管理、核心芯片、智能傳感器、中間件、標(biāo)識編碼、網(wǎng)絡(luò)通信等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展短板和領(lǐng)域難點(diǎn)問題，引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)研究。同時(shí)，加大物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專項(xiàng)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入，形成有利于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)攻關(guān)的環(huán)境和氛圍，加大對企業(yè)在重點(diǎn)領(lǐng)域協(xié)同合作攻關(guān)重大難點(diǎn)問題的鼓勵(lì)和支持。
另一方面，重視物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域高素質(zhì)人才培養(yǎng)和人才集聚，在積極引進(jìn)國外優(yōu)秀技術(shù)人才的同時(shí)，加大對國內(nèi)本土技術(shù)人才的培育，激發(fā)科研人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)動力。
最后，強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、保護(hù)、運(yùn)用，加大面向智能化生產(chǎn)、服務(wù)和安全的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，鼓勵(lì)企業(yè)、行業(yè)組織加入物聯(lián)網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，增強(qiáng)我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際競爭力。
（2）深化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在重點(diǎn)行業(yè)的深度應(yīng)用
發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范區(qū)引領(lǐng)作用。針對工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、公共安全等智慧發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，結(jié)合行業(yè)需求與地方特色，通過建設(shè)示范區(qū)深化重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用，探索新業(yè)態(tài)、新模式，形成一批效果突出、有針對性、帶動性強(qiáng)的行業(yè)應(yīng)用示范區(qū)域，進(jìn)一步挖掘市場潛力和資源要素。
推動物聯(lián)網(wǎng)融合開發(fā)平臺建設(shè)，推進(jìn)芯片、終端、模組、平臺、網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用各個(gè)平臺的廠商密切配合，使不同行業(yè)、地域的廠商資源共享和互動。在技術(shù)層面推動物聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新，在產(chǎn)業(yè)層面推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)，在經(jīng)濟(jì)層面建設(shè)成熟的商業(yè)模式和良性盈利方式。
（3）加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)安全部署和管理
重視網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)安全、身份授權(quán)、密鑰管理、信道攻防等物聯(lián)網(wǎng)核心安全技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用落地，重點(diǎn)加強(qiáng)對5G、LPWAN、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)防控、安全產(chǎn)品研發(fā)和安全服務(wù)輸出，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品和服務(wù)在重要領(lǐng)域的應(yīng)用。加強(qiáng)對擬態(tài)防御、可信計(jì)算等信息安全技術(shù)和觀念的應(yīng)用推廣，將其與現(xiàn)有體系結(jié)合，逐漸完善物聯(lián)網(wǎng)全生命周期立體防御體系。
加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃，強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)安全管理生態(tài)構(gòu)建與安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。在政府引導(dǎo)下，加強(qiáng)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、行業(yè)組織和第三方機(jī)構(gòu)聯(lián)合開展物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)研制、網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證等。加強(qiáng)安全防護(hù)與監(jiān)管并舉，提高行業(yè)整體安全管理水平，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)健康快速發(fā)展。
我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正處于飛速發(fā)展時(shí)期，目前已取得不少成果，但隨之也不斷產(chǎn)生新的問題和挑戰(zhàn)。為了進(jìn)一步推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，搶抓智能時(shí)代的機(jī)遇，我國亟需搶抓物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展熱點(diǎn)，夯實(shí)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)，不斷凝聚人才，突破核心關(guān)鍵技術(shù)，建立和完善物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)鏈，提升物聯(lián)網(wǎng)價(jià)值鏈，完善全面的技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系，提升我國物聯(lián)網(wǎng)的全球影響力。
