構建系統的智能物聯架構

2022年，杭州市委、市政府提出了五大產業生態圈戰略，其中智能物聯產業列在首位。今年八九月間《財經智庫》組織相關專家在杭州調研60余家重點企業，聽取了杭州市政府和濱江、蕭山、西湖、錢塘、余杭等區的介紹，歷時一個月。本文對智能物聯系統的構建進行了必要性和可行性分析，梳理其基本框架，列出了一些擬解決的問題，進而提出若干建議。

一、構建智能物聯系統的必要性

首先，這是推進新質生產力的戰略舉措，智能物聯需要通過高技術、高效能、高質量的產業發展，不斷推出新制造、新服務和新業態，“三高三新”是新質生產力的核心。其次，大數據、云計算、5.5G、物聯網、人工智能等全聯接和新技術協同應用已成趨勢，而智能物聯是其集中體現。三是智能物聯是保障產業安全的重要抓手，旨在順應國內國際發展環境的急劇變化，重振杭州主導產業（視覺智能）的可持續發展。四是加快產業經濟數字化、智能化、高端化的必由之路，而杭州產業的特點是民企為主，主導產業分散，終端產品不多，集成六條產業鏈（視覺智能、集成電路、高端軟件和人工智能、云計算大數據、網絡通信、智能儀表）的不同優勢，有效合作，優勢互補，實現融通發展。五是做大做強“中國視谷”的重要路徑，智能物聯將為視覺智能提供更多更優的應用場景。

二、構建智能物聯系統的可行性

一是杭州智能物聯產業已具規模優勢。2023年，杭州市智能物聯產業規模超過8000億元。就六條相關產業鏈而言，主導產業視覺智能規模最大；高技術支撐產業包括集成電路、高端軟件和人工智能，人工智能基礎設施的云計算和大數據、網絡通信，作為智能物聯重要節點的智能儀表規模均在千億級。

二是六條產業鏈關聯度高。如士蘭微的芯片可供海康威視、大華和宇視等企業，也是白電、汽車行業應用芯片的主要供應商；阿里云的大模型、大算力可為系統優化提供有效算法；之江實驗室的人工智能、智能計算以及西湖大學的多模態大模型已進入應用階段；浙江中控的工業軟件也已廣泛應用于企業的生產管理系統。

三是領軍企業已具國際競爭優勢。如阿里云已成為亞洲第一、全球領先的云計算公司；海康威視、大華股份、宇視科技是中國視覺智能排名前三的龍頭企業，并具有全球品牌影響力。此外，在《財經智庫》調研的企業中，國際化經營已成主流，如海康威視海外業務占26.8%、大華股份占50%、海興電力占70%等。

四是創新體系日臻完善。在所調研的企業中，絕大多數的研發投入占營收的比例都超過10%：海康15%、大華10%、網易15%、長川28%、虹軟30%、恒生電子36%等；其次是研發人員占比高：如海康和大華均超過50%、長川60%、螞蟻70%；第三是高度重視知識產權的積累，如螞蟻集團已擁有國際國內標準195項，授權專利22100多件。

五是市屬各區已就智能物聯產業作為未來發展重點戰略達成共識，思想上高度重視，行動上全力推進，政策上有力支持。如濱江區正在構建智能物聯產業體系，核心是建設中國視谷，產業規模將從目前的3500多億元增加到三年后的5000多億元；蕭山區以創新引領，重點打造智能物聯科技平臺；西湖區則重在智能計算操作系統、云操作系統和數據庫等基礎軟件領域。

六是產業生態不斷完善。如螞蟻集團提供數字金融服務，在人機交互、AI、分布式計算、安全可信計算等領域推動開放共享；集成電路創新平臺倡導中試共享、設計制造一體化、產數融合、技術共享，為全市的集成電路產業提供全方位的技術支持和公共服務，可以覆蓋設計、材料、流片、設備、封測等各個環節。

三、智能物聯構建框架

杭州智能物聯產業是一項系統工程，需要做好頂層設計，解決目的性、整體性、層次性、協同性和生態性等問題。

1.頂層設計

構建智能物聯，需要應用系統工程的耗散結構論（系統整體的熵最小、本質是系統整體的提質、降本和增效）、協同論（融合發展）和災變論（風險管控），統籌部署智能物聯的構建目標、技術路線、實施方案、投資策略、相關主體和有效政策。擬按照市場化、法治化原則制定相關法規和標準，優化智能物聯基礎設施建設，構建必要的共享平臺，設計各個子系統，制定可行的先進技術路線。

智能物聯產業的發展路徑與傳統產業并不一樣。傳統產業一般是由小到大，再由大到強，而智能物聯具有人才高度密集、技術高度密集、資金高度密集的特征，需要先做好頂層設計、構建平臺，再布局各個子系統。因此，不僅需要由下而上的創新，也需要政府主管部門的系統布局和統籌推進。

智能物聯產業涉及各種不同類型的企業，同時又有不斷涌現的新技術、新制造和新服務，而不同行業、企業的結構、業務、難點和痛點又各不相同，這樣的泛在性問題擬通過分布式予以解決。

2.主要目標

智能物聯產業的建設目標，首先要體現物聯和智能兩大特征，擬分步實現“無所不通的物聯，實時實地的數據，無所不在的感知和無所不能的智慧”；其次產業鏈各個環節和不同產業鏈之間要從過去分散型的供求關系向緊密型的生態關系轉型；三是智能物聯繞不開終端，要不斷拓展各種應用場景，并落到實處；四是系統運維要實現優質、高效、綠色；五是考慮到智能物聯的普適性，最終要通過智能物聯產業來推進“中國視谷”做大做強，這才是杭州最具特色和核心競爭力的城市地標；六是要以產業鏈為主線、供應鏈為紐帶、價值鏈為方向，旨在實現產業鏈本土化、供應鏈彈性化、價值鏈高端化，構建自主可控的產業體系。

3.基本框架

（1）傳感器是智能物聯的第一道門。傳感器、通信網絡、計算技術是現代IT的三大基礎。傳感器負責收集數據，網絡傳輸數據，計算技術處理數據。可以說，所有智能化產品都離不開傳感器，如智能手機、可穿戴設備、機器人等。物聯網由傳感技術、設備連接、數據治理、用戶界面四個要素構成，傳感器是物聯網的第一道門。沒有傳感器實時實地產生數據，物聯網就成了無源之水，數據就可能碎片化甚至沙漠化，而智能物聯更少不了智能傳感器，如視覺傳感器、觸覺傳感器等。此外，傳感器與大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術的結合，將產生更多的應用場景和增值服務。

（2）算力底座是智能物聯的基礎設施。杭州已具有強大的大數據、云計算和網絡通信的能力：如阿里云計算及其飛天操作系統，新華三自主研發的網絡操作系統，螞蟻集團的人工智能，之江實驗室、西湖星辰的大模型等。在網絡通信領域，新華三、三維通信、富春江通信等已形成通信器件、系統整機、行業應用的一體化格局。基礎設施要求高質量的網絡聯接、高效能多元算法的供給、海量數據的分布式并行處理，同時要求保障數據安全和物理安全。基礎設施也要解決系統中各子系統的端（物聯節點）、邊（邊緣計算）、管（綜合治理）、云（計算能力）、用（應用場景）和服（高效服務）等智能物聯的六大問題。此外，在基礎設施層面，還需要突破各種看得見和看不見的異構問題，要通過異構GPU和普適算法打通“智算孤島”。

（3）智能物聯系統的主體是視覺智能，這是由杭州產業結構的特征決定的。視覺智能以海康威視、大華股份和宇視科技為代表。從綜合實力來看，三家企業在行業中是排名前三的龍頭企業，其中DVR、NVR等視覺智能產品全球市場占有率超過50%。此外，近兩年企業都更新了戰略定位，2022年海康威視確定了智能物聯為新的戰略方向，旨在引領智能物聯新未來；而大華股份則聚焦城市和企業兩大業務，布局AIoT和物聯數智兩大平臺，同時構建全感知、全智能、全連接、全計算、全生態的數智能力基座。以視覺智能為主體，在于這是杭州最具特色和國際競爭力的產業地標，也是最具廣泛應用場景的產業之一。

（4）集成電路、軟件、人工智能是主要的技術支撐。智能物聯的形態是物聯、核心是智能，算法要通過軟件和芯片來實現。杭州市集成電路產業基本上可以覆蓋全產業鏈，從設計、材料、裝備、流片、封測到產品均已具有一定的優勢，同時有一批IDM企業（如士蘭微、矽力杰等）。目前杭州已開始重點布局射頻芯片、AI視覺芯片、VR/AR專用芯片、新一代光電芯片等先進領域，以支持智能物聯產業的科學發展。在基礎軟件領域，有阿里云的飛天操作系統、螞蟻集團的分布式數據庫、恒生電子的分布式低時延中間件等。在應用軟件領域，中控的工業軟件、PaaS、IaaS、SaaS平臺已具規模且廣泛應用。

（5）智能儀表。這是智能物聯中不可或缺的環節，在不同物聯節點上起到測量、控制、調節和監管作用。

4.明確相關主體

將六個不同產業鏈納入智能物聯系統，需要在規劃中明確以下主體：組織主體、設計主體、投資主體、建設主體、運維主體和監管（安全）主體。

四、需要解決的幾個問題

《財經智庫》專家一行在企業調研過程中，梳理了在構建智能物聯系統時企業反映的共性問題。

一是在核心技術層面，中高端傳感器仍主要依賴進口，如圖像傳感器、視覺傳感器、觸覺傳感器80%依賴進口，精密儀器用的傳感器幾乎100%需要進口；基礎軟件自給率過低，如有的企業數據庫用的仍是Oracle的數據庫，俄烏沖突一起，Oracle就撤出了俄羅斯，中國企業應有危機感；高端芯片仍是瓶頸，如可編程芯片、GPU、NPU等；關鍵實驗設備多半仍依賴進口。

二是標準規范層面。在智能物聯領域，尚無系統的標準，比如不同企業的設備來自成千上萬家不同的廠家，必然導致設備異構的問題，從而App指令無法實現通用化。

三是體制機制層面。非市場化的因素依然是企業科學發展的障礙，比如有企業反映，作為央企控股的下級公司，責任和權利尚不對稱，包括工資總額受限、激勵機制不靈活、投資權限受制（國有大股東最終決策權），也導致決策層次過多、周期過長和決策碰撞，可能錯失市場機會。還有企業反映，即使是高新技術產品，要在不同行業、不同地區推廣還是很難，涉及市場化、法治化問題。

四是知識產權層面。軟件企業普遍反映，賣正版軟件很難，好的應用軟件往往只能作為嵌入式軟件安置到硬件中一起銷售。此外，數據作為要素資源，當前尚難以解決質量評估、合理定價和規范流通的問題，導致數據資產缺失知識產權保護。

五是制造服務層面。發展與制造業生產流程相匹配的服務業，本質上是智能制造的一個重點方向，也是智能物聯的重要環節，但目前中國生產性服務業占GDP比重過低：中國17%，德國40%，美國56%。

六是系統整體層面。當前在智能物聯領域，依然存在數據碎片化、技術碎片化、標準碎片化和應用碎片化問題，或者說，我們在創新方面已有很多閃光點，但無法連接成線（鏈），更難構成面（系統）。

五、若干建議

1.準確理解“智能”的含義。簡單地說，自動化是“通過預制軟件實現自動控制”，而智能化則是“數字化的自適應控制”，后者要求物聯的每個節點都具有對數據的感知、認知、學知的功能，然后作出“行知”的決策，同時要求各節點有自行糾錯的能力。

2.構建智能物聯命運共同體。要以系統整體目標為方向，加快六條產業鏈各環節和不同產業鏈之間從原先分散型的供求關系、服務關系向集約型、協同型的生態關系轉型，實現供給側和需求側的動態平衡。

3.加快從產業集群向產業創新集群轉型。創新主導產業發展，智能物聯產業的共建性和共享性，需要政府、企業、科研院所、高等院校、金融機構、社會團體深度合作和共同努力，要求處理好六個主要環節的關系：一是創新與基礎研究；二是創新與企業主體；三是創新與成果轉化；四是創新與人才培養；五是創新與金融支持；六是創新與社會服務。建議重點構建智能傳感器、高端芯片、基礎軟件、工業軟件、人形機器人等產業創新集群。

4.人才引領發展。智能物聯產業具有多學科、多領域合作的特征，人才是關鍵。智能物聯的發展升級需要以下四類人才：熟知國際化大生產經營管理的職業經理人；能從事頂層設計的技術帶頭人；擅長國際國內資本運作的專業人才以應對高強度的持續投入；跨行業、跨領域的跨界人才以拓展更多的應用場景；同時要高度重視基礎研究的導向作用。人才問題需要系統規劃、運籌布局，防止無序競爭。

5.規范數據流通。要充分發揮數據要素對智能物聯產業的基礎性作用，必須解決數據碎片化問題。要以政府主導、用戶主體、市場主流為方向，健全完善協同機制，政府應在法治化、市場化前提下，有序推進數據開放共享，包括公共數據授權運營、社會數據合規流通、要素數據有價交易，而交易的前提是數據的質量評估，合理定價和建立數據交易平臺。

6.投資主體多元化，管理主體集約化。智能物聯系統，物聯是形態，智能是核心，而智能的關鍵在于技術突破。重大技術創新不能一哄而上、全面開花。近幾年來，人工智能領域在美國打壓和國家政策傳導下，全國已有相關企業幾千家，這種“小、散、亂”的模式導致行業無序競爭，內耗不斷，造成資源、人才的浪費。建議在政府和行業主管部門的總體規劃下，引導社會和企業推進“投資主體多元化，管理主體集約化”，提升投資的經濟效益和社會效益。

7.適時出臺智能物聯的標準和法規。智能物聯產業涉及成千上萬家企業，也關聯到杭州的各個行政區域、科研院所、高等院校，應以法治化、市場化為準則，盡早制定物聯、智能、核心技術、應用場景等相關標準和法規，營造規范、公平、競爭、包容的創新環境，以保障智能物聯產業有序構建和科學發展。

（作者為中國電子信息行業聯合會專家委員會主任；編輯：張燕冬）