美、歐、日及我國物聯網產業發展對比研究

摘 要：物聯網作為戰略性新興產業，各國都力爭走在物聯網發展前端。本文通過比較美國、歐盟及日本物聯網產業的發展現狀與其存在的問題，著重分析中國物聯網產業發展現狀與亟待解決的問題，并提出了我國物聯網建設的相應的對策建議。

關鍵詞：物聯網；發展戰略；問題；建議

1 引言

2013年2月5日，國務院發布了《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》[1]，明確提出了今后的發展目標、主要任務以及相應的保障措施。“物聯網”是繼計算機與互聯網之后的又一次世界信息革命浪潮。2005年11月16日至18日，在托尼斯舉行的世界信息首腦會議上，國際電信聯盟發布了《ITU互聯網報告2005：物聯網》[2]，真正意義上提出了“物聯網”的概念，至此之后，越來越多的國家開始把目光投向這個新興領域，各國紛紛開啟物聯網發展戰略規劃，希望能在新一代的信息科技浪潮中占據有利地位。其中發展速度最快的國家包括美國、歐盟、日本以及中國。

2 美、歐、日物聯網發展現狀

2.1 美國

美國作為世界強國，在物聯網技術研究開發和應用方面提供了有力的經濟支撐，并且在物聯網的研發方面已經取得了巨大的成就和明顯的優勢：美國是最早開始開發物聯網技術核心技術是RFID（Radio Frequency Identification）的，截止到2012年美國RFID的專利申請為9822項，而日本有2956項，歐盟有1907項，韓國有1657項，中國有1595項，其他國家專利數目較少，由此可見，美國在對物聯網技術的開發上占領先地位，而且許多近期的與物聯網相關的新興技術如智能微機電系統傳感器技術、無線傳感技術、網格計算技術也是由美國研究開發出來的，可以說美國的物聯網發展將在較長一段時間內處于“壟斷”的狀態。

2.2 歐盟

2005年7月，為了追求更新的通信網絡系統，歐盟啟動了“i2010”戰略。歐盟將安全性保障以及標準化制訂作為該戰略發展的重點。繼2007年歐盟提出建立智能城市的設想后，歐盟在2009年又制定了建設智能城市的詳細規劃。至此，歐盟智能城市建設涵蓋了很多方面，涵蓋了建筑設施、新生能源網絡、交通道路建設和醫療系統等方面。

射頻識別技術作為物聯網的核心技術被列為歐洲物聯網產業的重點，目前最小的RFID芯片為0.05mm×0.05mm，鑲嵌到物品中去大小適宜、簡單方便。另一方面，歐盟關于RFID技術申請的專利已經超過1900項，57.7%是針對物理和電學，33.75%是針對化學研究和冶金，由此可見，物聯網技術的發展帶動了歐盟經濟和新興技術的發展。

2.3 日本

自二十世紀九十年代中期以來，日本政府就尤為重視物聯網信息技術的研究開發，制定了一系列相關政策為物聯網發展創造良好的基礎環境。21世紀以來，在\"IT基本法\"的指引下，為普及、拓展信息技術的應用，e-japan，u-japan，i-japan的戰略方針被提出并逐步付諸實施。

2.3.1 E-JAPAN戰略

由日本IT戰略總部提出并制定的e-japan戰略于2001年開始實施，主要以建設上網環境，普及寬帶使用為目標，包括以下幾個方面內容：推動互聯網的普及和價格的合理化；建設電子政府，加強網絡安全建設；培養專業人才，使日本成為IT人才資源大國；建設高速上網環境。e-Japan戰略的實施為日本物聯網的后續發展奠定了堅實的基礎。

2.3.2 U-JAPAN戰略

日本總務省于2004年推出了U-Japan的國家信息發展戰略，即泛在網戰略。該戰略旨在建立“普遍存在的，無所不在”的物聯網，希望通過信息技術革命構造一個開放的，普遍聯系的社會。要求構造一個全新的網絡架構，將無線網絡拓展到原有的寬帶基礎上，讓用戶無論身在何地都能快速地連接網絡，享受科技帶來的便捷生活；完善包括終端盒平臺在內的各種輔助設施，為使用者和無處不在的網絡進行信息交換時提供客觀環境；通過網絡應用推進日本社會的經濟轉型，完善產業結構，促進經濟社會發展。

2.3.3 I-JAPAN戰略

為了在數字經濟時代趕上甚至超過其他國家，改善泛在網的局限性，日本IT戰略本部在2009年發布了“I-JAPAN戰略2015”。該戰略旨在將數字應用融入社會生活的每個角落，使日本盡快進入數字化社會，提高國際競爭力，實現經濟復蘇，綜合國力穩步增長。具體要求真正實現以人為本，建成醫療衛生事業和教育事業的數字化管理，同時變革行政管理機制，以實現新的經濟增長點，也為進一步的政治改革創造良好的條件，進而發揮經濟政治的協調促進作用。

3 制約美、歐、日等國物聯網發展的瓶頸問題

3.1 美國

3.1.1 資金短缺

要想在美國各州普及物聯網技術，首先就要把所有相關物品的信息錄入電腦系統并嵌入電子標簽，然后建立一個足夠大的處理系統，進行匯總整理，在使用期間還需要高度靈敏性的識別辨認系統和讀取系統，最后還要對整個系統進行維護，如此龐大的研究開發項目，需要大量的資金做后盾。電子標簽的嵌入會提高商品的成本，而在價格尚未調整的時候，會造成瓶頸效應，使美國的物聯網技術長期處于待發展狀態，并且會間接得影響國內與國際貿易。

3.1.2 產業鏈結構存在缺陷

在實行物物相連的時候，每個過程所涉及到的經營商也應該聯系到一起，生產電子標簽的廠家、傳感設備制造商、系統維護商、經營商應該聯合制定一系列的運營機制，確保可以將物聯網技術的功能發揮到極致并，與此同時實現利潤的最大化。

3.1.3 安保機制不夠完善

物聯網如果實現了普及化，它的覆蓋面積極廣，此時國家對物聯網的發展沒有明確的限制，會導致一些恐怖組織、敵對勢力利用互聯網侵入國家的安全網，對國家的重要事件進行暗中監視甚至控制，國家機密的泄漏讓一國始終處于危險狀態，美國應該利用其在經濟、政治、軍事方面的優勢并且制定一些法律條令來加強對其物聯網的控制。

3.2 歐盟

3.2.1 計劃與實際需求脫軌

由于歐洲物聯網市場相對比較發達并且發展潛力巨大，各個經營企業之間的矛盾沖突和利益糾紛愈來愈多，競爭關系也日益呈現。無論是從市場的有序競爭還是從物聯網的發展前景來看，歐盟沒有制定競爭中相應的引導政策，是有違實際情況的。

3.2.2 技術發展不成熟

在技術方面，著重強調了M2M的重要性，但仍舊是以RFID的發展應用為主的，在其他物聯網技術上并沒有尋求新的突破，比如傳感器網絡等在計劃中并未提及。而在歐盟正蓬勃發展的移動通信市場上，移動通信技術的短缺也是物聯網發展的阻礙。此外，射頻識別技術本身也是存在諸多不足的，如RFID標簽是以被動式為主，讀取信息的準確度有待提高，通信距離較短等等。

3.3 日本

3.3.1 轉化率低

一方面物聯網的概念比較模糊，缺乏全局性；另一方面，“沒有一個非常成熟的政策體系或制度體系”，導致很多成果都無法投入到生產之中，如何提高科技轉化率是日本物聯網發展中遇到的關鍵問題，同時也制約著日本物聯網商業化的發展。

3.3.2 信息交互界面有待完善

將物聯網普及到群眾生活，使物聯網能更方便快捷的為生產生活提供全方面服務，就需要打造良好的人機交互界面，而如何實現人機交互是技術上的一塊短板，怎樣打造良好的人機界面是需要解決的技術難題。

3.3.3 行業融合度有待提高

要使信息的傳播更具時效性和實用性，使新的信息技術方便迅捷的為生產生活服務，顯示物聯網技術的優越性，實現信息產業的結構升級，帶來社會生產方式的變革，就必須實現信息在行業內的融合，日本在實現物聯網在工業、農業、服務業多個領域的融合應用上有待完善。

通過對美國、歐盟以及日本的物聯網發展情況的分析，不難發現物聯網的發展道路上還有很多障礙，這些障礙集中體現在對資金的需求、對技術的逐步完善、對產業鏈的進一步規劃、對技術發展實行的安全措施等方面上。要想實現物物相連，就要實行一定的政策來調整各項技術發展的步伐，使物與物相協調、人與物相協調，從而促進經濟的發展，進一步提高國家的綜合實力和國際地位。同時，我國也緊跟世界的潮流，在物聯網技術的開發與研究上取得了巨大的成就。

4 我國物聯網產業發展的現狀及趨勢

4.1 我國物聯網產業發展歷程

從技術角度看中國物聯網行業，中國的技術研究水準已然處于全球領先行列，由技術研究角度看中國物聯網行業，中國技術研究水平處于全球領先行列，中國的RFID（射頻識別技術，傳感網，電子標簽等技術都達到世界先進水平，從專利方面看物聯網行業的進展，物聯網相關專利的發展可謂是一日千里。以射頻識別技術為例，截止至2013年1月，由SOOPAT搜索可得RFID技術達9269項，近萬項的專利技術。縱觀全局，國內專利申請以迅猛的勢態在發展，這同樣也是物聯網行業發展崛起的縮影。遍觀國內各個省份，京、蘇、浙、粵、滬等經濟發展位于前列的省區居于領先位置。我國于物聯網行業標準領域也有著突出貢獻，于2012年3月被ITU所采納的\"物聯網概述\"標準草案，成為了全球第一個物聯網總體性標準[3]。這也是中國在物聯網行業標準方面踏出的一大步，同時標志著中國在世界物聯網行業中日益增強的決策力。

從物聯網應用來看，物聯網在交通，物流，汽車，家居，市政，工礦業，農牧，環保，安防，金融，教育，通信，旅游，醫療，電網，文化，零售，國防，服裝，食品這些行業中有著極大的應用[4]。航空，服裝，食品這些行業中有著極大的應用。在這些主要行業應用中，交通，安全防范，電力這三個行業可謂炙手可熱。自2009年開始，中央與地方政府政策與資金的支持對物聯網產業的發展無疑是一大助力劑。觀之2011年工信部所制定的《物聯網“十二五”發展規劃》，重點培養物聯網產業10個聚集區和100個骨干企業，實現產業鏈上下游企業的匯集和產業資源整合[5]。江蘇省作為全國物聯網領先省區，首先將物聯網區域創新化產業基地成功建立，孵化了千家大型企業，領導一批極具產業活力的創新型中小企業，栽培10余家上市公司。這些成就也預示著中國物聯網行業必然鵬程萬里。

從表1可以看到，近年來物聯網行業發展勢頭迅猛，2009年物聯網產業市場規模達到的1716億人民幣，2010年1900億，2011年2632.6億，同比增長42.5%，2012年3650億，同比增長38.6%，2013年預計4896億的市場規模。保守估計，在未來3至5年中物聯網產業的增速將會維持35%左右的年復合增速[6]。由此觀之，物聯網產業無疑將成為億萬元級的產業，將極力促進我國的經濟增長。

在政策培育與各方的努力之下，物聯網產業近年來有著飛速的發展。我國物聯網產業應當以應用為先導，充分落實到社會生活的各個方面；物聯網體系的標準化趨勢，將促進物聯網市場的統一與成熟；物聯網綜合性平臺的出現將完善推進物聯網行業的發展；針對物聯網行業的創新型經營模式必將成為如今物聯網行業發展的一大熱點。

5 我國物聯網產業發展所面臨的挑戰

我國物聯網產業取得了驕人的成績，但同時我們必須清楚認識到我國還處于物聯網發展初級階段，政策、體系標準、技術規范等都不完善，仍然有諸多問題亟待解決。

5.1 戰略規劃的統一一致

物聯網是一個龐大的產業體系，它不是短時間就能達到預期高度的，目前我國物聯網產業發展正處于摸索發展階段，物聯網本身的技術支持、國家相應的政策法規支撐、商業模式等尚未成熟，各個地區行業之間隔閡較大、產業協調機制不完善而導致資源共享不足、資源利用率偏低，非常不利于我國物聯網產業未來科學可持續發展。因此，政府與相關行業部門的帶頭引領作用意義重大，應對我國物聯網產業今后發展的重點領域、重點技術等作出統一一致的規劃與戰略部署。

5.2 穩定安全的體系

RFID技術，也就是通常所說的電子標簽，它具有自動識別及便捷信息獲取能力。對于產品的管理者來說，對于運用了該技術的產品可以進行方面有效地管理。然后，不容忽視的是，產品無關人員也可以對該產品進行感知，這里就隱含著很大的安全隱患，包含了個人的隱私安全、企業的機密泄露等等問題。因此，有效的信息在感知、傳輸以及運用中僅為管理者所用而不被他們所用，是物聯網應用大規模推廣必須克服的難題。

5.3 技術標準的統一協調

物聯網橫跨眾多行業領域且跨度相對較大，各行各業又有相應不同的特點需求，因而擁有完全統一的技術標準規范是不可實現的，這就需要統一制定類似互聯互通等共性問題方面的技術標準。如若沒有統一的技術標準規范，各行各業各行其是，各個廠商不能高效率地分工合作，產業分工不明確，這些將難以形成規模經濟，會導致物聯網研發、集成等成本費用偏高，嚴重制約了物聯網產業的高速發展。

5.4 高效的商業模式

從網絡結構上來看，物聯網主要分為感知層、接入層、網絡層及應用層四個層次[7]，每一層面又涉及不同的技術領域，因而拓寬市場的渠道不是單一的。同時，物聯網產業鏈構成環節復雜，各個環節利益沖突較大，企業無法得到足夠的利益，難以實現相對有效的商業模式，也不能保證產業鏈各部門的協調統一。可是高效可持續的商業模式是物聯網產業迅速壯大的不竭動力，因此如何有序地調動一切積極因素，使得物聯網產業鏈中所涉及的不同組織部門都能從中收獲利益，實現共贏的商業模式，是當前物聯網大規模持續發展所面對的問題。

5.5 核心技術缺失

雖然我國物聯網發展先天優勢良好，但是我們必須清醒地認識到關鍵核心技術是阻礙我國物聯網發展的軟肋，我國物聯網的關鍵技術很大部分建立在已有技術基礎上，其實是對原有技術的添加補充，這不是真正意義上的技術創新。以物聯網三大關鍵技術之一的射頻識別技術來說，我國RFID專利申請量和授權量遠低于美國、日本等發達國家。另外，由于技術水平有限，我國射頻標簽的核心芯片嚴重依賴于國外進口，無法把握核心技術就永遠無法取得自主權，因此，必須加大創新研發力度，切實降低成本，研制出真正有利于市場推廣的關鍵技術。

6 對我國物聯網產業今后發展的若干建議

6.1 布局規劃是前提

我國應該縱觀全局，進行科學布局規劃。以運營管理為基本點，盡快建立一套統一規范的標準體系；以協作進步為目的，發揮各部門、各行業、各省市的比較優勢，整合技術、人才資源，加快建立物聯網公共服務平臺；以可持續發展、低成本為宗旨，建立一個綜合性的管理平臺，對信息進行高效率地整理和傳輸。同時，政府應當創造適應我國物聯網發展的環境，寬松市場準入機制，打破行業壁壘，在公平有序前提下，允許多元資本競爭。另外，政府政策也要緊跟時代步伐，及時發現問題并出臺相應法律法規，例如政府應當盡早制定并實施關于物聯網安全隱私問題的政策措施。

6.2 積極推進商業模式創新

物聯網產業鏈上游以設備提供制造商為主，包含著物聯網的關鍵技術，中游則起著承接聯系上下游的作用，而產業鏈的下游是物聯網的市場應用[8]。我國物聯網產業鏈還不成熟，應積極促進產業鏈之間的融合，促進產業鏈優化，結合多元化的商業模式運作，探索新型的創新思路，引導電信運營等大型龍頭企業起先鋒帶頭作用，積極推廣應用示范工程，建立起產業鏈中多方共贏的商業模式。

6.3 擴大人才培養計劃，支持引導物聯網技術改革創新

根據《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》，核心技術的研發作為首要任務，這是我國物聯網產業在國際大舞臺嶄露頭角的關鍵所在。而人才的培養，則是核心技術研發能否取得突破的源泉所在。因此，我國政府應加大對物聯網產業的財政支持力度，尤其是教育投入方面，推進現行教育體制改革創新，培養新型的、具有一定科研能力的高科技人才。同時，政府應組織建設相關科研實驗室，集中力量突破RFID、感知節點及終端技術、傳感器網絡技術及智能處理等核心技術，對相關高新技術研究企業實行稅收優惠政策。

[參考文獻]

[1]中央政府門戶網站.國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見[EB/OL].www.gov.cn/zwgk/2013-02/17/content_2333141.htm.

[2]International Telecommunications Union.ITU Internet Report 2005：The Internet Of Things[R].2005.

[3]金燁.電信運營商快馬沖刺物聯網[J].中國經濟和信息化.2012.07.

[4]物聯網世界.物聯網世界[EB/OL].http：//www.iotworld.com.cn/.

[5]工業與信息化部.物聯網“十二五”發展規劃[R].2011.

[6]陳松.物聯網新一輪大發展“胎動”傳感器行業年增速料超35%[N]. 上海證券報，2013-1-25.

[7]范鵬飛，朱蕊，黃衛東.我國物聯網商業模式的選擇與分析[J].通信企業管理，2011（4）.

[8]戴蕾，舒華英.中國物聯網產業鏈淺析[C].兩化融合與物聯網發展學術研討會論文集，2010.