自2009年“感知中国”的提出,中国物联网历经十年发展,迈过了1.0时代。十年是一个时代,“逢十进一”的规律下,物联网被寄予了更多的期待。
物联网是21世纪里中国与其他发达国家难得的“同线起跑”的技术领域,面对重大的发展机遇,全球各大工业国均强势入局,加速展开生态构建和产业布局。
在国际局势日趋复杂、经济面临下行压力的今天,中国物联网更需要厘清历史的经验,反思存在的不足,并充满想象力地展望下一个十年。
破旧立新
在纪念中国物联网的“第一个十年”之余,有一个问题是不能回避的:十年里,什么样的东西值得总结、提炼和纪念?
2009年,世界各国积极推动“物联网”落地,背后有着深刻的背景——2008全球金融危机。同样的事情发生在20世纪末,1998年亚洲金融危机,催生了互联网这一新兴行业。
新的技术革命,是解决经济危机的最佳手段。而又一次的金融危机之后,物联网革命又成为各个国家共同研究和寻找的突破口。
2008年,IBM首席执行官彭明盛首次提出了“智慧地球”的概念,并获得了奥巴马政府的积极回应,将其上升为美国的国家级发展战略。
2009年5月,欧洲信息业、商业的科研工作者,官员和企业负责人齐聚欧盟总部所在地布鲁塞尔,对物联网的前景做了充分讨论。同年8月,“感知中国”口号提出,无锡“国家传感网创新示范区”正式成立,中国政府相关部门联合开展包括物联网在内的新一代信息技术研究,并形成支持这些技术的新政策。
也就是说,物联网肩负着摆脱危机、引领国家迈进新的经济发展周期的重任,这要求它必须打破旧经济格局、建立新秩序、重新分配生产要素和消费要素、带动新的生产供给和消费需求。
十年的时间里,中国物联网是否达成了这样的目标?
中国物联网的发展大致可以分为三个阶段。中国信息通信研究院技术与标准研究所副总工程师罗松这样总结。
2009年至2010年是第一个阶段,是概念提出期,包括“感知中国”的提出,人们对物联网的关注点更多在传感器方面,强调“感知”的作用。
2010年至2016年是第二个阶段,既是“降温期”,也是技术的“积累期”。物联网的发展和全球移动互联网的发展轨迹重合,一些面向消费者的应用如谷歌眼镜等,开始走进大众的视野;但是To B的解决方案依然碎片化。
2016年之后,物联网进入了新的发展阶段,也可以被称为“爆发期”或“增长期”。
罗松告诉《南风窗》记者,把2016年之后的阶段称为“爆发期”或“增长期”,有三个原因。
首先是大规模的应用网络和基础设施得以成熟,特别是NB-IoT(窄带物联网)网络。其次,企业巨头都选择物联网作为下一个时期的发展战略,像软银以320亿美元收购ARM,也是在布局适用于物联网的芯片架构。第三,全球经济下行压力增大,工业、交通、医疗和信息化的结合需求更加强烈,物联网和产业的结合度不断提高。
对产业来说,十年来,物联网技术的应用领域正在加速推进。其在交通、物流、环保、医疗保健、安防、电力等领域都得到了规模化应用。
制造业是最积极投资物联网解决方案的产业,工业物联网平台的效用尤其明显——有效降低企业生产成本的同时,提高了整体的运营效率。
而且,中国物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角以及中西部地区等四大区域集聚发展的空间格局,其中长三角地区的产业规模位列榜首,无锡示范区的引领示范作用显著,并主导了物联网参考体系架构的国际标准。
四大区域的龙头效应,将促使物联网产业多点开花、星火燎原,二三线城市积极跟进,并进一步促成“合纵连横”的区域分工格局。
对消费者来说,物联网也在从过去行业内的封闭性技术,变为“居家旅行、生活必备”的日常方案。像共享单车、智能音箱、智能水表等物品,都在生动地向人们阐释“物联网”的概念和应用。
瓶颈难题
十年的时间并不算短,不可避免地存在一些遗憾。
物联网硬件技术的核心是芯片。目前中国的中低端芯片蓬勃发展,得益于中国消费市场的巨大规模。但是,高端芯片的技术难度高,投资大,时间长,依然受控于人。这也是中兴事件和华为事件之后,中国芯片产业暴露的缺陷。
当然,芯片行业或者说半导体行业具有特殊性,小小一个芯片,其实是对一个国家工业体系的全面考量。
对于物联网使用的芯片来说,目前还有三个问题尚未解决。
无锡市半导体行业协会秘书长黄安君告诉《南风窗》记者,首先要有更优质的传感器。质量可靠,价格低廉,便于普及,最好基于成熟的硅工艺技术;其次芯片要具备超低功耗。最好不用换电池,或者采用能量回收技术;第三是先进封装。即保证物联网节点的精巧,也就是体积小,体重轻,功耗低。
同时,物联网软件技术的核心是运算。物与物的互联必然带来大量数据的存储和计算任务,传统的物联网模式,是由一个中心化的数据中心负责搜集各个连接设备的信息,再统一进行运算,这种方式在生命周期、成本、和收入方面都存在着缺陷。
这一缺陷也被称为“两军问题”,最先由物联网的领军者IBM提出。“两军问题”指的是两支军队之间分隔很远,传送信息的信差可能在途中阵亡,或因距离过远无法获取和传输即时回复,信息发送方也无法确认信息丢失的情况,导致两支军队的作战步骤无法达成一致。
物联网上的设备节点形同此理,各个节点要靠中心化的系统解决“信任问题”,即中央机构来管理所有设备和节点的身份,处理掉“掉队”“叛变”的节点,但是,如果潜在接入设备的数量是几十亿、上百亿,对中心化系统来说就成了“不可能完成的任务”。
由于目前物联网的接入设备有限,“两军问题”还没有暴露出来。但是,随着一系列如车联网等规模化应用的渐趋成熟,去中心化的需求将逐渐显现。
IBM认为区块链的分布式计算可以有效解决这一缺陷,通过在信息中加入随机元素并保证一个时间内只有一支“军队”进行信息传递,这张信息网络就可以持续同步,并获取彼此的信任。
此外,物联网另一个瓶颈就是碎片化。一个企业、一个厂家都需要“定制”的芯片或“独特”的物联网解决方案,而且无论是硬件还是软件,都不具有通用性,这极大地拉高了企业的使用成本,阻碍了物联网的广泛应用。
无锡市物联网发展办公室副主任左保春举了美思半导体公司的例子:“世界前三的半导体公司,但是营收只有两三个亿,就是因为产品门类太多了,一家公司只能做几种。”
罗松认为,解决碎片化的问题有三个总体思路,一是通过建设统一的支持物联网接入的基础设施网络,二是构建平台生态,利用统一的平台面向不同的行业,来开发不同的应用,三是人工智能与物联网发展结合,让算法和不同行业的模型相结合。
政策支持必不可少。一个显著的例子是,当物联网走过头两年的“概念期”后,国家性的政策和基金撤出,各个地区的“物联网热”纷纷退潮。但是,物联网战略并没有被无锡舍弃,相反,无锡始终以物联网为龙头的新一代信息技术产业为方向,十年物联网之路,无锡的发展成效明显,引领带动作用突出。
如今,无锡物联网是全国产业集群区域品牌建设试点,全国首批国家云计算服务创新试点示范城市中唯一的地级市。2018年全市物联网产业营业收入2638亿元,接近江苏省的一半;移动物联网的连接规模突破1000万,成为第一个实现物联网连接规模超千万的地级市;率先建成全国首个IPv6规模商用网络;是全国首个窄带物联网全域覆盖的地级市。
未来可期
物联网因此承载了人们更多的期望。如果说上一个十年,人们用物联网来挖掘传统产业价值,提升传统产业效率来创造价值,那么下一个十年,物联网更有希望以融合创新的方式,创造全新的价值—数据、知识成为经济增长的源头。也就是说,物联网从目标变成了方法论,真正具备了基础性和穿透性。
物博会的故事是一个佐证。中国国际物联网(传感网)博览会自2010年开始,逐年在无锡举办,2016年更名为世界物联网博览会。
名称的变化不仅揭示出无锡立足历史禀赋、调整产业结构、胸怀世界的长远眼光,更揭示出中国物联网进入“爆发期”,迈向加速发展的更高阶段的事实,以及物联网从业者“敢为天下先”的视野和勇气。
作为利用物联网改造传统制造业的典型城市,无锡在上一个十年里促进了物联网与实体经济的深度融合。一大批工业企业依靠物联网技术完成了多场景协同一体化改造和转型,一大批智能制造试点示范和应用项目位于江苏省前列,数个“术业有专攻”的小镇,像雪浪小镇、鸿山物联网小镇、慧海湾小镇,均展示出默契的发展共识和不同的业态风貌。
同时,物博会的故事更是一个预示。2019年的物博会口号是“融合创新,万物智联”,意味着传统产业仅仅是“万物”的一部分,物联网有望从世间万物中打开一个新方向,创造一个新产业,启动一个新开端。
这一趋势,在2019年5月无锡经济开发区主办的雪浪大会上已经初露苗头。一方面,是“新工业人”的提出,树立了经过数字化工具武装大脑的人的主体地位,另一方面,“工厂大脑”概念的使用,极大地提高了数据和计算能力而不是硬件的地位。
2019年成立的无锡经济开发区,从物联网发展的成果、路径的探索、平台生态的搭建等方面来看,都是无锡物联网十年经验的集成者。它以“数字化”为抓手,坚定地锚定了数字化经济的总体目标。而从数字化工业、数字化武装的头脑,再到数字化万物,只是一个时间问题。经济开发区的战略,也暗示了一个不远的未来愿景:整个社会的数字基础化。
值得指出的是,国家对物联网的定位也有了转变。在过去,物联网是战略新兴产业,最新的政策表述中,物联网是新型基础设施。因此,物联网必将全面“落地”,像轨道、电力、水一样,成为服务中国各行各业的基础设施,并促进整个社会的数字化转型和创新发明,且和区域发展转型紧密结合。
随着网络能力的增强,5G的大规模商用和部署,将带来速度更快、规模更大、质量更高的行业创新。像车联网这种集合了工业互联网和消费互联网需求的领域,更有机会创造十倍于手机市场的经济体量。
一个日益整合的、由无数系统构成的物联网社会,包含数十亿人、成千上万个应用、几万亿个设备和每天百万亿次的交互,在未来的十年里,不会再是想象。(南风窗高级记者荣智慧)
