我國發展物聯網的重要戰略意義
來源：未知 日期：2016-10-12 點擊：次
物聯網已成為各國綜合國力競爭的重要因素。我國在“十二五”規劃中將物聯網作為戰略性的新興產業予以重點關注和推進，將物聯網發展上升為國家發展戰略。本文通過分析近幾年我國關于物聯網的政策，認為智慧城市已經成為物聯網應用的主要平臺，物聯網應用呈現行業化、系統化的趨勢。在新一輪科技革命和產業變革的浪潮中，我國有望在物聯網等高新技術領域實現趕超。在“一帶一路”的背景下，我國對海洋發展高度重視。應從國家安全與發展戰略全局出發，以北斗衛星所提供的時間和空間信息、網絡資源為基礎，構建空天地海一體化的自主時空信息服務體系，提高我國對全球信息資源的掌控能力。
物聯網——世界新技術革命的風口浪尖
2014年6月9日，習近平同志在兩院院士大會上指出：“16世紀以來，世界發生了多次科技革命，每一次都深刻影響了世界力量格局……進入21世紀以來，新一輪科技革命和產業變革正在孕育興起，全球科技創新呈現出新的發展態勢和特征。從某種意義上說，科技實力決定著世界政治經濟力量對比的變化，也決定著各國各民族的前途命運。”
在過去五個世紀里，全球科技大致發生了五次科技革命和三次產業革命，即近代物理學誕生，蒸汽機、冶金和機械革命，電力、化工和運輸革命，相對論和量子論革命，電子和信息革命。其中第一次和第四次屬于科學革命，第二次、第三次和第五次屬于技術革命。第五次科技革命大致經歷三個階段，第一階段是自動化與高技術階段，第二階段是信息化與全球化階段，第三階段是智能化與綠色化、網絡化階段。沒有科學革命就沒有技術革命，沒有技術革命就沒有產業革命，技術革命是產業革命的先導;一次技術革命對應一次產業革命。歷史經驗顯示，國家的成功和繁榮與科技革命和產業革命有著緊密關系。那些抓住科技革命和產業革命歷史機遇的國家，很容易成為發達國家或世界強國，如英國、德國和美國;忽視科技革命和產業革命所帶來機遇的國家，國際地位有可能下降，如葡萄牙、西班牙、阿根廷。
理論界和產業界普遍認為，世界正處于新一輪技術創新浪潮引發的新一輪工業革命的開端。以移動互聯網、物聯網、云計算、大數據等為代表的新一代信息通信技術(ICT)創新活躍，發展迅猛，正在全球范圍內掀起新一輪科技革命和產業變革。此時帶來的創新機會，也將帶來創造領先的機會和趕超的機會。這些新機會包括互聯網、物聯網、無線網、大數據、云計算、量子通信等在內的新一代信息技術，以及信息技術在經濟和社會領域的滲透和應用，包括智能化和綠色化的先進制造、機器人、智慧城市、智能交通、智能電網、可再生能源和綠色技術等。目前，第五次科技革命進入第三階段，智能化、綠色化、網絡化和全球化互相交織，正改變著世界經濟和人類社會。20世紀末的一系列新興市場遭受金融危機的沖擊后，誕生了互聯網這一新興行業;十余年后，在一次人類歷史上數一數二的金融危機余波未了的時候，物聯網產生。物聯網的出現，一方面是由于進入新世紀以來，全球經濟危機的推動以及政策的驅動;另一方面，成熟的傳感技術、發達的網絡以及高速的信息處理能力也為之提供了堅實的基礎。
作為信息通信技術的突破方向，物聯網蘊含巨大的增長潛能，是重要的戰略性新興產業，是繼計算機、互聯網和移動通信之后的新一輪信息技術革命，正成為推動信息技術在各行各業更深入應用的新一輪信息化浪潮。物聯網的提出體現了大融合理念，突破了將物理基礎設施和信息基礎設施分開的傳統思維，具有重要的戰略意義。
物聯網已成為各國綜合國力競爭的重要因素，各個國家政府紛紛進行物聯網戰略布局，瞄準重大融合創新技術的研發與應用，尋求把握未來國際經濟科技競爭主動權。我國亟須抓住新一輪的科技革命和產業革命的重要機遇，加快戰略部署和專項行動計劃實施，推動技術和應用創新，釋放物聯網潛力，深化物聯網應用，推動物聯網的健康可持續發展。
我國物聯網的發展
自2009年以來，在近幾年國家政策和產業技術創新的有力推動下，我國物聯網呈現強勁發展勢頭，不斷應用于智慧城市的各個領域，已經逐步進入深化發展的新階段。我國發展物聯網的相關政策。近年來，美國、歐盟、日本等國紛紛出臺物聯網發展計劃，進行相關技術和產業的前瞻布局。我國“十二五”規劃中也將物聯網作為戰略性的新興產業予以重點關注和推進。
2010年3月，時任國務院總理溫家寶在《政府工作報告》中，明確提出要“加快物聯網的研發應用”，這表明物聯網已經被提升到國家戰略層面，我國開啟物聯網元年。2010年10月10日，《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》出臺，在這一決定中，物聯網作為新一代信息技術里面的重要一項被列入其中，成為國家首批加快培育的七個戰略性新興產業之一。這標志著物聯網被列入國家發展戰略，對我國物聯網的發展具有里程碑意義。
此外，地方政府也積極營造利于物聯網產業發展的環境，以土地優惠、稅收優惠、人才優待、專項資金扶持、產業聯盟協調、政府購買服務等多種政策措施推動產業發展。到目前為止，基本形成了以北京—天津、上海—無錫、深圳—廣州、重慶—成都為核心的四大產業集聚區，在交通、安全、醫療健康、車聯網、節能等不同領域涌現出一批龍頭企業;此外，物聯網第三方運營服務平臺崛起，產業發展模式也逐漸清晰。如上海近年來僅市級財政支持物聯網技術研發、產業化、應用示范和公共服務平臺類項目超過150個，支持金額超過3億元，通過政策引導，帶動社會資金投入50億元;重慶政府高度重視物聯網產業發展，出臺多項政策舉措力圖將重慶打造成為有國際競爭力的物聯網產業高地。
總而言之，隨著“互聯網+”“工業4.0”“智能制造2025”等概念風生水起，物聯網已經從“概念階段”跨步到了“穩步落地”，并且其行業應用也愈發凸顯，呈現出從瑣碎化到系統整體化的發展趨勢。
智慧城市成為物聯網應用的主要陣地。當今世界，一半以上的人口生活在城市，目前城市化已經成為全球最顯著的經濟特征之一，而不斷衍生出的“城市病”，如交通擁堵、能源短缺、環境污染等也進一步催化了智慧城市概念的產生。智慧城市是數字城市的延續和提升，是人類為了解決一系列城市問題想出的一條可行之路。2014年，八部委聯合印發的《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》提出，“智慧城市是運用物聯網、云計算、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術，促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式”。智慧城市是工業化、城鎮化、信息化在特定歷史時刻交匯的產物，也是調整經濟結構的必然要求。
智慧城市建設，必須引入新一代的信息技術，包括物聯網、大數據、云計算、三網融合等，其中物聯網是智慧城市建設的重要途徑，實現智慧城市是長遠目標。智慧城市建設需要新一代信息技術做支撐，物聯網為智慧城市服務，一個是目標，一個是途徑。物聯網是技術支撐，是途徑;智慧城市有效運行的基礎在于密布于城市各個方位的傳感設備，其具備的智能感知、分析能力，配合數據高效傳輸，能實現無需人為干預的物與物之間協同工作，為提供準確、翔實的數據和具有預測功能的分析報告打下堅實基礎，而這種基礎能力的獲取有賴于物聯網技術的充分應用和蓬勃發展。
物聯網應用于智慧城市的方方面面。在醫療方面，物聯網通過實現醫療資源的互聯互通，打造惠民可及的健康服務，讓任何人在任何時間、任何地點都能獲得各種醫療健康服務，為分級診療和遠程醫療的實現提供強有力的支撐。在智慧社區建設方面，物聯網助力基層服務模式創新，各地出現的“智慧民安”養老社區、“服務零距離”社區、“一刻鐘社區服務圈”，有效提高了社區居民生活的便利性。在公共安全方面，物聯網實現實時動態監測、監控和預警，時刻保障民眾生活環境的安全，“電梯運行安全監測信息平臺物聯網應用示范工程”利用感知技術將電梯監察、維保管理、安全預警、應急處置有機整合，重塑了電梯安全管理理念;還有“電動自行車物聯網防盜項目”已在無錫全市47萬輛電動自行車上安裝，并推廣至我國16個省市。在城市管理方面，規模化部署的物聯網設備大幅提升了城市運行監測能力;如北京市實現了對水、電、燃氣消耗等12個方面316項城市運營日常信息的監測和數據分析，提升了城市管理精細化水平。在交通領域，物聯網實現對運營車輛全程定位跟蹤，有力支撐路況實時播報、擁堵預測預警和交通指揮調度，北京市65%的公交車、近7萬輛出租車、客運車以及危化品運輸車全部安裝了衛星定位設備，實現了各類交通運營車輛的智能管理。此外，濟南市通過深化城市網格化管理，初步建成發現、分析、協調、處置、監察“五位一體”的城市物聯網管理平臺，并且作為全國首個國家防震減災示范城市項目試點通過了我國地震局組織的現場驗收。
“一帶一路”下構建“空天地海”一體化網絡系統
實現互聯互通是“一帶一路”建設的必然要求。2013年9月和10月，習近平主席在出訪中亞和東南亞國家期間，先后提出共建“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”(簡稱“一帶一路”)的重大倡議，得到國際社會高度關注。共建“一帶一路”致力于亞歐非大陸及附近海洋的互聯互通，建立和加強沿線各國互聯互通伙伴關系，構建全方位、多層次、復合型的互聯互通網絡，實現沿線各國多元、自主、平衡、可持續的發展。
“一帶一路”是我國的重要戰略部署，以經濟為基礎，交通、網絡為紐帶，提倡文化先行，科技是支撐、助推力量。推動實施“一帶一路”戰略構想，必將為實現中國夢開拓新局面、創造新機遇，必將給世界夢注入更多新動能、新活力。
加快“一帶一路”建設，在促進沿線各國經濟繁榮與區域經濟合作，加強不同文明交流互鑒的同時，必然要求互聯互通，需要信息技術的支持。因此，在推廣物理高速公路、高速鐵路的同時，也應該加強信息高速公路建設，實現相關國家在數據信息服務、互聯網業務和國際通信業務領域的互+聯互通，這是“一帶一路”建設的必然要求。
“一帶一路”戰略下構建“空天地海”一體化網絡系統。我國擁有300萬平方公里的海洋國土，海岸線長達1.8萬公里，居世界第四，是當之無愧的海洋大國。隨著我國參與經濟全球化和區域經濟一體化的程度不斷加深，面對的現實卻是領海爭端不斷出現，海洋越來越多地涉及到我國的戰略和核心利益，牽動著我國的經濟命脈，影響著我國的安全和社會穩定。近年來，世界各國對海洋資源的爭奪日益激烈，已經從20世紀90年代的在空天戰場對信息優勢的先機搶占逐步延伸到在海洋領域的信息優勢先機搶占，尤其是在美國重返亞太平衡戰略的實施、南海爭端日趨顯著及釣魚島問題亟待解決的各種海洋問題凸顯的大背景下，海洋安全越來越引起國家的重視。
在新世紀新階段，我們必須在全社會積極倡導樹立符合我國國情的與時俱進的海洋強國意識、海洋可持續利用意識、海洋權益和安全意識，加強海洋信息科技建設，推動海洋網絡部署，才能為保證我國的國土安全、能源安全、經濟安全及航道安全提供有效技術支撐。另外，從民生的角度來說，海洋網絡的構建也將會切實影響到人們的日常生活。技術上，它可以實現下一代移動通信網絡“用戶能在任何時間、任何地方與任何人進行通信”構想的進一步拓展，還可以監測和預警地震、海嘯、臺風等突發事件，有效降低自然災害造成的生命財產損失。科學上，通過深海的立體探測，可以深入認知海洋動態過程，提高對海洋環境變化的預測能力，有效做好預防準備工作。同時，信息網絡對于海洋環境的保護也能起到積極的作用。
隨著我國海洋、太空等國家利益不斷拓展，國內安全應急事件處置以及空間科學探索任務等的不斷深入，對“空天地海一體化網絡”跨地域、跨空域、跨海域網絡傳輸建設提出了更高的要求。海洋網絡空間基礎設施的研究和發展將會很好地為“一帶一路”的戰略構想服務，加強信息交互，將世界格局以網絡的形式連接起來，推進繁榮和發展，促進國家發展并確立我國信息領域的全球戰略優勢。這是一項有利于世界和平、造福世界各國人民的偉大事業。海洋網絡空間基礎設施是海洋信息網絡的重要支撐部分，其顯著特征就是強調對海洋的立體化監測和實現海洋環境中數據的有效傳輸，這對我國的海洋戰略部署以及海洋權益的維護有著不可忽視的意義。其中，海洋觀測與預測是認知海洋的最重要的手段，是走向深遠海的必要條件。而我國海洋監測技術與發達海洋國家相比尚有較大差距。例如海洋監測站自動化水平較低，國內自主研發的一些監測設備也由于缺乏成果的標準化鑒定，一直未進入市場，國內高檔海洋儀器市場大部分被國外產品所占據，因而沒有真正意義上的海洋觀測網。因此，亟須瞄準海洋環境監測的科技前沿基礎和具有巨大應用需求潛力的關鍵工程技術，通過解決海洋多參量傳感網絡、海面水下無線通訊以及大數據智能處理等關鍵科學問題和關鍵技術，建設一個擁有自主知識產權的、技術先進的、在多個領域具有推廣價值的廣域、全方位、多參量交叉融合的覆蓋大洋海底、海平面及海洋空中的立體式實時海洋監測物聯網。
此外，就我國當前的通信系統現狀而言，地面移動通信系統已經躋身世界前列，對于天基、空基和海基也進行了大量的研究工作，并取得了一定的成就。“空天地一體化網絡”也早已提上日程，并取得重大進展，這為進一步構建海洋網絡空間基礎設施提供了充分的技術和理論研究基礎。為適應我國海洋事業發展的需要，實現我國“海洋強國”之夢，在大數據、云計算、物聯網等技術背景下，構建基于“空天地海一體的海洋信息網絡”具有重要戰略意義。我們應面向空天地海一體化海洋信息網絡，建設硬件基礎設施平臺，建立海洋數據收集體系、海洋數據處理體系、海洋數據傳輸體系、海洋數據分析與挖掘體系和海洋數據可視化體系等，打造基于新型傳感器的海洋立體數據監測與實時傳輸網絡平臺、基于云計算的多源異構海洋數據共享平臺、基于大數據的復雜海洋數據分析與挖掘平臺、海洋數據可視化輸出平臺和基于空天地海一體化信息網絡的應用服務平臺，從而實現并應用空天地海一體化的海洋信息網絡。整體研究框架如圖1所示，從下往上依次由傳感層、信息傳輸層、數據處理層、應用層構成。
北斗助力“空天地海”一體化網絡系統建設。北斗衛星導航系統簡稱北斗系統，是我國自主建設、獨立運行，與世界其他衛星兼容共用的全球衛星導航系統，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、測速、授時服務，并兼具短報文通信能力。北斗衛星導航系統于2000年底開始向我國及周邊地區提供服務，2012年底正式向亞太大部分地區提供運行服務。根據北斗系統全球組網建設計劃，2018年可為“一帶一路”沿線國家提供基本服務，2020年形成全球服務能力。
利用北斗衛星導航系統，可以實現交通運輸、海洋漁業、氣象監測、森林防火、救災減災等領域的物聯網系統解決方案。例如，2016年1月，上海已初步建成重點車輛監控、大眾位置服務、社區矯正監管、智能公交應用、高精度位置服務、WiFi室內定位等六大應用系統，以及重點實驗室、產業技術創新基地、產品質量監督檢驗中心等三大公共平臺，部署完成78275臺套北斗終端，引領全國北斗導航產業發展。
海洋是潛力巨大的資源寶庫，也是支撐未來發展的戰略空間。衛星、網絡和海洋是密不可分的，要高度重視海洋，把海洋作為信息科學和航天應用的主要方向之一。要從國家安全與發展戰略全局出發，以北斗所提供的時間和空間信息為基礎，整合多種信息技術資源、網絡資源和數據資源，構建空天地海一體化的自主時空信息服務體系，在推動萬物互聯的進程中，加速我國信息服務業規模化發展，提高我國對全球信息資源的掌控能力。
