中評社北京1月29日電／物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，實現人、機、物的泛在連接，大量新技術、新產品、新模式不斷湧現，深刻改變著傳統產業形態和社會生活方式。近年來，我國物聯網產業蓬勃發展，整體呈現良好態勢。“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，推動物聯網全面發展，打造支持固移融合、寬窄結合的物聯接入能力。黨的二十大報告強調，加快發展物聯網。本期特邀專家圍繞相關問題進行研討。
突破瓶頸推動物聯網覆蓋空天地海
什麼是物聯網？從概念到深入千行百業，物聯網經歷了怎樣的發展歷程？
劉馳(北京理工大學計算機學院副院長)：國內外學術界和工業界對於物聯網沒有統一的定義，但經過近十年探索普遍認為，物聯網是一種將各類計算設備、機械傳感器等具有感知物理世界能力的物體相互關聯的系統，通過網絡傳輸數據，進而存儲數據並對數據進行分析挖掘以形成知識和決策，服務於各個行業領域應用。從全球來看，物聯網技術的發展經歷了三個階段。
第一個階段是傳感器網絡。標誌性事件是1978年美國國防部高級研究計劃局在卡耐基梅隆大學組織召開分布式傳感器網絡研討會，主要議題包括傳感器、感知數據處理技術與算法和分布式軟件。值得關注的是，其中設立了運用人工智能技術理解信號傳播規律的議題。傳感器網絡通過固定部署的傳感器形成對物理世界的感知，在這個階段，比較有代表性的物聯網技術包括射頻識別、定位技術、以窄帶物聯網(NB-IoT)和遠距離無線電(LoRa)為代表的遠距離無線傳輸技術等。傳感器網絡的應用領域非常廣泛，包括工業自動化、智能家居、智能交通、醫療、環境監測、農業、安防監控、能源管理等。與此同時，也面臨組網成本高、系統維護難、服務不靈活等挑戰。以農業監測為例，傳感器網絡可用於種植管理、病蟲害監測、農產品質量檢測等，但需要部署大量傳感器覆蓋整個區域，且電池每隔一段時間就要更換，導致使用不便。
第二個階段是個體感知，即通過普適移動感知設備對周圍環境進行感知。標誌性事件是1991年美國施樂公司帕洛阿爾托研究中心首席技術專家馬克•維瑟提出普適計算的概念，認為計算機會融入網絡、環境、生活，因此計算機會更小、更廉價、有網絡連接，有超越圖形界面、可以和環境進行更多交互的手段。在這個階段，比較有代表性的物聯網技術包括近場通信技術、無線感知技術等。普適計算的概念在今天仍然沒有過時，利用平板電腦、智能手機、智能手表、智能手環對人體生理特徵進行監測就屬於這個範疇。與此同時，也面臨著感知範圍小、感知層次淺、數據質量低等挑戰。以智能手表監測心率為例，與專用醫學設備相比，監測傳感器精度不高，不能用於臨床診斷。
第三個階段是移動群體感知網絡，即當前物聯網發展階段。隨著手機等智能終端載體飛速發展，其強大的感知能力使之成為重要感知體，通過普適移動感知設備搜集物理環境數據。近年來，以無人機和無人車為代表的新型邊緣計算設備興起，空地協同移動群體感知網絡通過調度無人機、無人車等形成長時空、複雜的物聯網感知與服務能力，從而實現對物理空間大範圍、全連通、深層次感知數據采集與分析，在智慧交通、應急響應等方面有重要應用。在城市精細化管理方面，全境全時交通狀態監控是世界性難題，尤其是交通擁堵、地勢複雜等場景，無法實時監控路況。無人機視野開闊、拍攝範圍大、位置可調節，使用無人機輔助路況監控預報擁堵路段，可及時疏導交通。因此，交警與無人機、無人車協同調度可全方位優化交通。在應急救援方面，一些自然災害頻發、地質條件複雜的地區，救援難度較大。無人機攜帶高精度傳感器可靈活機動地感知受災區域，輔助救援人員快速瞭解災情；無人車可成為地面救援站，兼顧獲取數據、輔助救援等任務。因此，救援隊與無人機、無人車協同救援為救災爭取了寶貴時間。
面向未來，物聯網將構成空天地海一體化的移動群智感知網絡。可以預見，物聯網應用將覆蓋空天地海，深度融合天基網絡、空基網絡、地基網絡，充分發揮不同網絡功能，實現廣域、深度、精準的感傳算控一體化。具體來說，一方面，物聯網連接數呈指數型增長。據全球移動通信系統協會預測，2025年全球物聯網連接數將達250億，其中消費物聯網連接數110億，工業物聯網連接數140億。另一方面，群體智能的技術能力將顯著增強，目前正向多類感知群體互動、多種計算模式互動、感算控多個系統層次互動的“群智互動感知”新階段發展。
我國高度重視物聯網技術和產業發展。2013年《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃(2012—2030年)》提出“建設未來網絡試驗設施”，其中就包括物聯網應用。“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，推動物聯網全面發展，打造支持固移融合、寬窄結合的物聯接入能力。目前從技術維度看，構建空天地海一體化的移動群智感知網絡亟需突破的技術點包括：相關基礎理論、面向海量物聯網終端的人工智能模型持續訓練方法、大模型驅動的群體互動感知技術等。
完善政產學研協同創新體制機制
我國物聯網技術創新、產業發展情況如何？
陶元(中國工業互聯網研究院政策研究所副所長)：黨的二十大報告強調，加快發展物聯網。物聯網是以感知技術和網絡通信技術為主要手段，實現人、機、物的泛在連接，提供信息感知、信息傳輸、信息處理等服務的基礎設施。近年來，我國物聯網產業蓬勃發展，成為推動數字經濟和實體經濟深度融合的重要引擎和有力支撐。
產業規模穩步增長。我國物聯網產業保持平穩發展，2023年市場規模預計將超3.9萬億元，為經濟社會發展打造了堅實數字底座。物聯網基礎設施加快布局，已初步形成窄帶物聯網、4G和5G多網協同發展的格局，網絡覆蓋能力持續提升。截至2023年底，5G基站總數達337.7萬個，全國行政村通5G比例超80%，窄帶物聯網規模全球最大，實現了全國主要城市鄉鎮以上區域連續覆蓋。物聯網連接數保持高速增長，用戶規模取得新突破。截至2023年11月末，三家基礎電信企業發展蜂窩物聯網終端用戶超23億戶，同比增長27.2%，占移動網終端連接數的比重達57.3%，在全球主要經濟體中率先實現“物超人”，即移動物聯網終端用戶超過移動電話用戶數，萬物互聯基礎不斷夯實。
技術創新持續發力。我國物聯網技術不斷迭代更新，持續增強產業發展的內生動力。網絡方面，隨著無線連接技術突破，低功耗廣域網商用化進程加快，面向物聯網廣覆蓋、低時延場景的5G技術標準化進程加速。我國5G輕量化(RedCap)技術已在2022年完成關鍵技術測試，能滿足工業製造、車聯網、遠程抄表等場景的速率和功耗需求，降低部署和使用成本。物聯網虛擬平台、數字孿生與操作系統方面，物聯網平台迅速增長，帶動服務支撐能力提升，湧現出愛智操作系統、輕量級操作系統等一大批物聯網操作系統，支持多種終端應用場景。新技術融合方面，區塊鏈、邊緣計算、雲計算等技術不斷融入物聯網，帶來創新活力。
行業應用不斷拓展。物聯網加速向一二三產業融合滲透，在農業領域，形成了實時監測、地形勘察、質量安全管控等應用場景；在製造業領域，湧現出遠程運維、能源監控、安全監測等物聯網應用新模式；在服務業領域，廣泛應用於疫苗追溯、沉浸式體驗等，支撐傳統產業轉型升級。消費領域應用潛力加速釋放，全屋智能、健康管理類可穿戴設備、智能門鎖、車載智能終端等市場保持高速增長。互聯網數據中心數據顯示，2023年上半年我國智能門鎖市場出貨量為368萬台，同比增長13%。社會治理領域加快規模應用，物聯網在智慧消防、智慧城市、智慧環保等多個領域加快落地，動態感知、風險預警、科學決策能力持續提升。
產業生態日益繁榮。物聯網領軍企業發展壯大，華為、中興微電子等企業加速布局物聯網芯片；移遠通信、廣和通、中國移動等公司深耕移動物聯網模組，市場調研機構數據顯示，截至2023年三季度末，我國企業在全球市場中包攬前三，占比近50%；百度、騰訊、浪潮等企業加快構建物聯網平台，向各行業領域滲透。一批技術領先、專業化程度高、市場影響力強的優質企業湧現，2022年高新技術企業和科技型中小企業均超過1000家，截至2023年9月，我國物聯網投資數量達64件，投資金額達66.73億元。隨著物聯網創新促進中心、國家實驗室等創新載體不斷湧現，一批國家新型工業化產業示範基地加快建設，物聯網產業集聚發展水平加速提升。
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