傳感器發(fā)展滯后為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主要障礙

在智慧城市的建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)扮演著一個(gè)非常關(guān)鍵的角色，而傳感器則是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”。在聲勢(shì)頗大的智慧城市大發(fā)展面前，目前我國(guó)傳感器的關(guān)鍵基礎(chǔ)件發(fā)展滯后的“窘境”更顯突出。

日前，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布2014年第27號(hào)公告，由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院牽頭承擔(dān)研制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)第701部分：傳感器接口信號(hào)接口》等三項(xiàng)國(guó)標(biāo)已通過(guò)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)正式發(fā)布。

信號(hào)接口標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之一，規(guī)定了傳感器與傳感節(jié)點(diǎn)信號(hào)接口的信號(hào)類(lèi)型、電氣參數(shù)及表述格式，旨在方便傳感器和傳感節(jié)點(diǎn)之間的系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用。

在智慧城市的建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)扮演著一個(gè)非常關(guān)鍵的角色，而傳感器則是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”。在聲勢(shì)頗大的智慧城市大發(fā)展面前，目前我國(guó)傳感器的關(guān)鍵基礎(chǔ)件發(fā)展滯后的“窘境”更顯突出。

物聯(lián)網(wǎng)成為國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略重點(diǎn)

“智慧城市是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù)，促進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧化的新理念和新模式。”今年早些時(shí)候，經(jīng)國(guó)務(wù)院同意，發(fā)改委、工信部、科技部等八部委發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》。該《指導(dǎo)意見(jiàn)》不但提出了智慧城市的定義，還針對(duì)推進(jìn)智慧城市建設(shè)，特別提出了“加快重點(diǎn)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用”等具體要求。

《指導(dǎo)意見(jiàn)》在“積極運(yùn)用新技術(shù)新業(yè)態(tài)”中提出，“加快重點(diǎn)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。支持物聯(lián)網(wǎng)在高耗能行業(yè)的應(yīng)用，促進(jìn)生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理和能源利用智能化。鼓勵(lì)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流通等領(lǐng)域應(yīng)用。加快物聯(lián)網(wǎng)在城市管理、交通運(yùn)輸、節(jié)能減排、食品藥品安全、社會(huì)保障、醫(yī)療衛(wèi)生、民生服務(wù)、公共安全、產(chǎn)品質(zhì)量等領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，提高城市管理精細(xì)化水平，逐步形成全面感知、廣泛互聯(lián)的城市智能管理和服務(wù)體系。”

工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)毛偉明在第二屆國(guó)際(杭州)物聯(lián)網(wǎng)暨傳感技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇上指出，物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，具有龐大的市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)空間。大力促進(jìn)傳感技術(shù)進(jìn)步，加快發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，是推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合、加快結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要舉措，也是提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、在高起點(diǎn)上推進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇。

工業(yè)和信息化部電子第一研究所所長(zhǎng)洪京一認(rèn)為，在當(dāng)前國(guó)際經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇基礎(chǔ)趨穩(wěn)的基礎(chǔ)上，物聯(lián)網(wǎng)成為世界各國(guó)擺脫金融危機(jī)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和占領(lǐng)全球競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的重要手段。美歐日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)都將物聯(lián)網(wǎng)作為未來(lái)發(fā)展的重要領(lǐng)域，謀求在未來(lái)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置。

融合物理世界與信息世界的重要一環(huán)

“物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)是通過(guò)感知與識(shí)別技術(shù)，讓物品‘開(kāi)口說(shuō)話(huà)、發(fā)布信息’，是融合物理世界與信息世界的重要一環(huán)，也是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)的最獨(dú)特的部分。當(dāng)前，美國(guó)已將物聯(lián)網(wǎng)上升為國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略的重點(diǎn)之一，歐盟制定了促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的14點(diǎn)行動(dòng)計(jì)劃，日本計(jì)劃將物聯(lián)網(wǎng)作為四項(xiàng)重點(diǎn)戰(zhàn)略領(lǐng)域之一，韓國(guó)將物聯(lián)網(wǎng)作為三大基礎(chǔ)建設(shè)重點(diǎn)之一。”中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授尤政說(shuō)。

據(jù)悉，2013年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超5000億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超30%，具備了較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和發(fā)展前景。傳感器、射頻識(shí)別(RFID)、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理、智能計(jì)算、協(xié)同處理等領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力不斷提升，部分科研成果已達(dá)世界領(lǐng)先水平。各地區(qū)、各有關(guān)部門(mén)積極推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，開(kāi)展了一系列應(yīng)用試點(diǎn)和示范項(xiàng)目，取得了積極成效。

不過(guò)，毛偉明認(rèn)為，作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體上還處在起步階段，創(chuàng)新能力亟須提升，缺乏龍頭骨干企業(yè)，規(guī)模化應(yīng)用不足，這些都成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

因此，他強(qiáng)調(diào)，“發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要包括政府、企業(yè)、科研單位在內(nèi)的各方面的廣泛參與和大力支持。”

傳感器發(fā)展滯后為物聯(lián)網(wǎng)主要障礙

《指導(dǎo)意見(jiàn)》在“科學(xué)制定智慧城市建設(shè)頂層設(shè)計(jì)”中提出，“促進(jìn)宜居化生活環(huán)境建設(shè)。建立環(huán)境信息智能分析系統(tǒng)、預(yù)警應(yīng)急系統(tǒng)和環(huán)境質(zhì)量管理公共服務(wù)系統(tǒng)，對(duì)重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)企業(yè)和污染源實(shí)施智能化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)……建立現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。運(yùn)用現(xiàn)代信息化手段，加快建立城市物流配送體系和城市消費(fèi)需求與農(nóng)產(chǎn)品供給緊密銜接的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體系……”

工信部電子科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所在論壇上發(fā)布了《中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)(2014)》?！栋灼?shū)》顯示，全球傳感器市場(chǎng)上增長(zhǎng)最快的是汽車(chē)市場(chǎng);我國(guó)傳感器除交通領(lǐng)域智能應(yīng)用外，還在智能工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程控制、安全生產(chǎn);智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的精細(xì)化管理、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯;智能環(huán)保的污染源監(jiān)控、水源地保護(hù);智能醫(yī)療的特殊人群看護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療，以及智能可穿戴設(shè)備等方面有廣泛應(yīng)用。

毛偉明說(shuō)，作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心，傳感技術(shù)是獲取和處理信息的關(guān)鍵，其發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。

“物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)主要有信息傳感采集技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)、服務(wù)管理技術(shù)三方面。”尤政說(shuō)，作為物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)應(yīng)用層——感知識(shí)別層的重要元器件，傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的地位舉足輕重，是物聯(lián)網(wǎng)建立的重要前提。“但目前我國(guó)傳感器的關(guān)鍵基礎(chǔ)件發(fā)展滯后，核心傳感元器件受制于人，已成為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要障礙。”

《白皮書(shū)》指出，2013年全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模約1055億美元。據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年全球傳感器市場(chǎng)將保持20%以上的增長(zhǎng)速度，2015年市場(chǎng)規(guī)模將突破1500億美元。我國(guó)國(guó)內(nèi)傳感器市場(chǎng)持續(xù)快速增長(zhǎng)，年均增速超過(guò)20%，2013年超過(guò)640億元。

但從全球總體情況看，美國(guó)、日本、德國(guó)等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家占據(jù)了傳感器市場(chǎng)70%以上份額;發(fā)達(dá)國(guó)家在傳感器領(lǐng)域具有的技術(shù)和品牌等優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)幾年內(nèi)仍將保持。目前，我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策支持下，已形成從技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)體系，共有10大類(lèi)42小類(lèi)6000多種傳感器產(chǎn)品，中低檔產(chǎn)品基本滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，產(chǎn)品品種滿(mǎn)足率在60%—70%。但從行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，老產(chǎn)品比例超60%，新產(chǎn)品明顯不足，其中高新技術(shù)類(lèi)產(chǎn)品更少;同時(shí)，數(shù)字化、智能化、微型化產(chǎn)品嚴(yán)重欠缺。

《白皮書(shū)》還指出，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題，一是企業(yè)規(guī)模較小，高端產(chǎn)品嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口，其中傳感器芯片進(jìn)口占比高達(dá)90%;二是技術(shù)水平總體偏低，很多企業(yè)都是引用國(guó)外的原件進(jìn)行加工，自主創(chuàng)新困難;三是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，品種、規(guī)格、系列不全;四是產(chǎn)業(yè)化水平較低，產(chǎn)業(yè)配套不足。

提升傳感器、物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)

該如何推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展?

毛偉明強(qiáng)調(diào)，應(yīng)加強(qiáng)規(guī)劃指導(dǎo)和政策引導(dǎo)，組織實(shí)施好物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，繼續(xù)落實(shí)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，有序推進(jìn)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)持續(xù)健康發(fā)展;推進(jìn)國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)建設(shè)，形成各地區(qū)各環(huán)節(jié)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、分工合作、協(xié)同推進(jìn)的格局;強(qiáng)化核心技術(shù)攻關(guān)和標(biāo)準(zhǔn)制定，圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，集中資源突破核心技術(shù)和重大關(guān)鍵共性技術(shù)，加快物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定;積極引導(dǎo)行業(yè)示范應(yīng)用，選擇一批重點(diǎn)領(lǐng)域，統(tǒng)籌部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和感知基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，探索創(chuàng)新商業(yè)模式和體制機(jī)制;進(jìn)一步協(xié)調(diào)、落實(shí)和完善政策措施，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)政策、科技政策、財(cái)稅政策、金融政策、土地政策、人才政策等的協(xié)調(diào)互動(dòng)和銜接配合。

尤政說(shuō)，還要重點(diǎn)突破和整體提升相結(jié)合;推出支持大中型企業(yè)高端發(fā)展，以及重點(diǎn)解決民營(yíng)中小企業(yè)的扶持政策;制定向自主研發(fā)傾向的財(cái)政、采購(gòu)、分配等政策。