物聯網芯片國產化“困局”

黃征宇

9月17日，國家發改委、工信部、科技部等部門聯合印發《物聯網發展專項行動計劃》（以下簡稱《行動計劃》）指明了10個物聯網發展專項行動計劃，包括頂層設計、標準制定、技術研發、應用推廣、產業支撐、商業模式、安全保障、政府扶持措施、法律法規保障以及人才培養，可謂一應俱全，表明在當前中國經濟轉型的關鍵歷史階段，國家已經賦予物聯網拉動轉型發展的重要歷史使命。

應用是物聯網發展的關鍵驅動力，眾多專項中，最具現實意義的也正是“應用推廣專項行動”。計劃方案提出，到2015 年，我國將在工業、農業、節能環保、商貿流通、交通能源、公共安全、社會事業、城市管理、安全生產等領域開展物聯網應用示范，部分領域實現規模化推廣。然而，芯片依然是制約物聯網發展的關鍵，中國物聯網不能長著一顆“外國芯”，物聯網無芯不立，我國物聯網芯片國產化“困局”如何破解，更應該首先成為一項“國家行動”。

無芯不立

在猶如海洋一樣寬廣的物聯網中，移動芯片可謂是核心戰略資本，也是整個網絡信息傳送的樞紐。一個完整的物聯網=傳感網絡+通信網絡+信息處理，包括了信息產生、傳輸與處理的整個信息產業鏈條，而移動芯片作為執行這些信息的神經末梢，在移動物聯網時代扮演著重要的幕后推手。針對技術門檻高的現狀，很多企業也迂回的采用了移動芯片解密技術，來加快本土大數據物聯網產業的逆勢增長。

目前，我國物聯網芯片產業主要包括：RFID芯片、移動支付芯片、M2M芯片和無線傳感器芯片等。這些移動芯片都具有高度的全球競爭性，并從來不缺少世界級的競爭對手，如國外的高通、三星、聯發科、英偉達、英特爾、博通、蘋果、美滿等，均在移動芯片領域具有極強的技術創新和產品定義能力，而國內企業尚無法自主研發高端移動芯片來實現國產化替代。

而實際應用中的物聯網芯片到底是怎樣的呢？物聯網通訊芯片，一般生命周期只有兩年左右，最多是三年，因為通訊技術發展很快，芯片要不斷地改進。另一個角度是物聯網的終端和業務，比如說汽車上的物聯網的終端，電表上的終端可能要用5到10年甚至更長。用這樣的適用于手機的芯片做物聯網終端的時候，會造成物聯網終端的升級會非常的快和頻繁使得成本很高。這是第一個問題，不適合于物聯網業務的開發。

而通訊芯片軟硬件平臺很多，造成必須使用各種各樣芯片的軟硬件的要求，這也是造成成本高的重要原因。此外，芯片內部更復雜，由于要把天線、PA、SIM卡配進去，集成度低，造成了整個的開發會比較的復雜及高成本。現在的物聯網終端需要外置的SIM卡，SIM卡由于不和芯片在一起，而做物聯網終端的時候，SIM卡插入工作環境惡劣，造成了SIM卡的變形、燒毀等等一系列的問題。很多的物聯網的終端都有低功耗的要求，比如在供電不方便的地方，若通訊芯片是給手機用的，手機堅持一晝夜充電就可以使用，但是在車里的防盜終端希望半年都不用充電，現在是無法解決的，這是通訊芯片本身給行業造成的困惑。

十幾年來，我國一直在攻關，但物聯網芯片也一直都是“技術門檻非常高、投入非常大”的代名詞。如果單純地依賴自主設計或進口代工，國產移動品牌要想實現快速超越，根本無從談起。從安防領域的視頻監控，到電力行業的遠程抄表、輸變電監測，再到環境監測、市政設施監控、樓宇節能、食品藥品溯源等領域，各種基于物聯網技術的應用已經逐步鋪展開來。物聯網是一個比互聯網規模更大的萬億級產業，但是遍布國內的高端傳感設備卻幾乎長了一顆“外國芯”，我國物聯網產業的發展被小小的芯片絆住了腳。

目前，芯片研發已經成為我國物聯網產業的短板，勢必影響物聯網《行動計劃》的實施。據不完全統計，現在的物聯網領域應用所用的芯片接近80%都源自國外提供，加上我國對于物聯網芯片還沒有相關清楚的界定和標準，這也讓我國芯片企業在設計與研發上捉肘見襟。物聯網芯片國產化如何解困，成為一個必須解決的難題。

難解之困

專家表示，我國物聯網芯片研發理應是物聯網行業的核心競爭力，但是物聯網芯片的研發企業由于缺乏相關技術人才，創新服務能力不足，再加上芯片設計周期長、風險高等因素，導致國內企業更愿意從國外拿現成的芯片產品來使用，而不愿意投入資源進行研發與設計，這就導致了國內企業在芯片領域一直處于劣勢。

此外，市場發展的不確定性、技術發展風險和運營風險困擾著我國物聯網企業，目前我國感知設備企業普遍規模較小，而涉及高端芯片研發的企業更是鳳毛麟角，這也給整個行業的健康發展設置了阻礙。

芯片研發需要投入大量的人力、物力、財力，這就大大增加了芯片研發企業的風險。但是，在物聯網技術發達的歐美國家，這些風險通過科技租賃的形式轉嫁出去，大多數研發企業會主動采用租賃研發設備的方式，將芯片研發的初期成本降到最低。記者了解到，目前主流的芯片研發所需科研設備成本從幾十萬到幾千萬元不等，高昂的前期投入對于中小型研發企業來說簡直是天文數字。目前國內缺少物聯網龍頭企業是關鍵，國內上市公司與物聯網有關約30家，但僅是業務關聯，關聯業務收入最高僅1.7億元，只占營業額的一小部分。

根據高工傳感產業研究所市場調查，目前全球已經有80%的知名傳感器廠商已經進入中國市場。中國傳感器市場需求規模增長主要動力來自于工業電子設備、汽車電子、通訊電子、消費電子和專用電子設備。工業電子設備和汽車電子是中國電子信息產業中增長最快的行業，也是傳感器應用最多的領域，二者對傳感器的應用約占整個傳感器市場的三分之一。

隨著《行動計劃》的實施，物聯網發展將迎來“第二春”。而“工業物聯網”作為“兩化融合”的代表之一將成為應用的藍海，通過監控智能工業生產的過程，進行數據智能處理并智能控制，從而改善工業生產品質，降低能耗，有數據顯示，冶金行業的70%能耗一般都是通過信息技術運用來降低。目前一批優秀的國產物聯網芯片如“渝芯一號”、“唐芯一號”等已經面向工業級專用領域，在裝備制造業、智能電網、智能交通等領域，并在大型工業企業的項目和產品中進行批量應用的基礎上，不斷拓展應用領域，力爭形成一定的市場規模，成為推動轉型的力量。

當前，我國應該停止對物聯網的概念熱炒，那些熱衷于效仿無錫大搞物聯網規劃運動的眾多物聯網城市需要多些冷靜。了解集成電路產業發展重任的人都應該清楚，國內在集成電路領域的底子很薄，在數字技術領域還有些產品和成果，但在物聯網芯片傳感器的模擬技術領域近乎于零，尤其是裝備制造領域的高性能傳感器幾乎都是從國外進口的，“國產化”更應該是首要“行動”，“國產化”任重而道遠。