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第五節 利用移動通信技術培育新動能

世界經濟加速向以現代信息技術產業為重要內容的經濟活動轉變。以5G通信技術為代表的新一代移動通信技術正急速改變著人們的生活方式,催生新興的產業和商業模式創新,已經成為推動國民經濟發展和提升社會發展水平的重要引擎之一。IHS Markit在其《5G經濟》研究報告中預計,到2035年,僅5G價值鏈[代工生產(OEM)廠商、運營商、內容創作者、應用開發者和消費者]本身,就能產生高達3.5萬億美元的總收入,同時創造2200萬個工作崗位。5G對全球GDP的貢獻,甚至能與印度經濟總量相媲美,而印度目前是全球第七大經濟體(1)。對中國而言,5G技術對中國經濟社會帶來的影響難以完全用數字估量。5G技術的研發應用將會成為供給側結構性改革的重要抓手,也將會成為中國實施創新驅動戰略、精準扶貧開發、實現制造強國的重要舉措。5G網絡帶來的變革不只是帶寬速度上的提升,而是涉及移動網絡、管理、業務等電信業本質的變化及相關產業的根本性改變,而由5G網絡驅動的變革力量有可能超過今天的互聯網。推進5G技術應用發展能夠為中國經濟增長的可持續提供新動能,培育萬億量級的“新經濟”增量,還能幫助創造上百萬個就業崗位,滿足人們日益增長的消費升級需求。

一、移動通信技術支撐“新經濟”發展

移動通信技術正在推動中國經濟成長。作為與電力一樣的泛在基礎設施,5G網絡將成為支撐中國“新經濟”發展和培育新動能的重要驅動力之一。據調查,91%的受訪者認為5G將會驅動產生尚未出現過的新產品和服務,89%的受訪者認為5G將會提高生產率,87%的受訪者認為5G將會催生新的行業(2)。在中國,5G技術與其他無線移動通信技術的密切結合,正在催生各種新產業、新業態和新模式的基礎性業務平臺,并以此推動互聯網和實體經濟深度融合。5G技術擁有更大的帶寬容量和更快的數據處理速度,通過手機、可穿戴設備和其他聯網硬件可以創造出更多目前尚不存在的全新終端服務,使未來擁有無限的可能。埃森哲的調查顯示,中國企業認為移動通信技術已經上升為對中國企業最為重要的技術,將得到廣泛采用的移動通信技術視為企業層面的重要內容,60%的中國受訪者表示已經在整個企業范圍內積極尋求移動通信技術相關機遇和投資項目,一半以上(56%)的中國首席執行官會參與移動通信技術戰略的制定,比全球平均水平高出20個百分點(3)。預計2020年5G試商用時,中國移動數據流量的增長會非常迅速,更高的數據流量和更快的用戶體驗速率、海量終端設備連接數和更低的設備連接時延將會帶動增強現實和虛擬現實、移動視頻直播、移動云服務、無人駕駛、智能家居等新興產業呈現爆發性增長。

第五代移動通信技術(IMT-2020)推進組發布的《5G愿景與需求》報告預測,面向2020年及未來,中國的移動數據流量增速將高于全球平均水平,預計2020年將比2010年增長300倍以上,2030年將比2010年增長4萬倍,其中發達城市及熱點地區的移動數據流量增速更快,上海到2020年將比2010年增長600倍,北京熱點區域將增長1000倍(4)。據此推算,當2020年以5G為代表的更高速移動互聯網出現時,全球接入互聯網的終端數可能將會超過500億個,而中國接入互聯網的終端數將會超過100億個。根據思科公司發布的《可視化網絡指數(VNI)》預計,2017—2021年的5年間,移動數據流量預計將增長7倍,到2021年5G將占移動數據總流量的1.5%(移動數據流量將占2021年所有互聯網流量的20%),每個5G連接設備產生的流量是4G連接設備產生流量的4.7倍,是3G連接設備流量的10.7倍,屆時使用移動設備的人口數量將很快超過能夠用上自來水的人口數量(5)

可以說,5G網絡連接的設備將會呈現爆發性增長,即呈現“J”型曲線增長。移動通信業具有拉動信息行業領域進步的功能,如需要布天線、建設基站等,單從運營商市場看,5G網絡建設投入也將是千億級美元。5G本身的研發投入和資本性支出也將成為拉動中國經濟增長的新動能之一。IHS Markit在其《5G經濟》研究報告中預計,2020—2035年,中國是引領5G前沿發展的主要國家之一,中國的5G研發投入和資本性支出累計將達到1.1萬億美元,僅次于美國的1.2萬億美元,占到全球5G投資總量的24%(6)

專欄3-1:5G技術的物聯網應用

物聯網主要面向物與物、人與物的通信,包括智能家居、智能電網、環境監測、智慧農業、智能抄表等業務都需要移動互聯網支持海量設備接入和大量小數據包頻發,視頻監控和移動醫療等業務對傳輸速率提出了很高的要求。此外,大量的物聯網設備會部署在山區、森林、水域等偏遠地區或室內角落、地下室、隧道等信號難以到達的地方。

5G技術為物聯網而生,不僅為物聯網提供超大帶寬(容量預計是4G的1000倍),而且5G通信網絡具有連續廣域覆蓋的能力,可以支持比4G速率高10倍以上的移動設備接入,能夠使設備具有更強的靈活性和可擴展性。例如,使用4G網絡不能在智能手機上真正實時地玩在線游戲,在5G網絡下可以完全做到;5G網絡能提供無縫的高速業務體驗,保證在邊緣地區、角落或高速移動中的設備保持業務的連續性以及網絡極高的流量密度要求。

現在基于5G網絡的窄帶物聯網(NB-IoT)標準已經被運營商標準體系采納,傳感器、處理器和互聯網技術成本將迅速降低,運營商和設備商率先發力智能抄表和車聯網領域。物與物連接的場景、應用和業務模式多樣化。據預測,到2020年,全球物聯網市場總體規模,包括硬件、軟件和服務將擴大到1.29萬億美元;其中智能家居市場的年投資額將達到約630億美元,連接模塊和傳感器技術等硬件市場達到約4000億美元(7)。2009—2015年,中國物聯網產業規模由1700億元躍升至7500億元,年復合增長率超過25%,機器到機器應用的終端數量超過1億個(8)

國內領軍企業紛紛布局物聯網產業生態。華為、百度、阿里巴巴、騰訊、中國移動、三一重工、海爾等國內骨干企業相繼發布物聯網戰略,通過開放物聯網平臺、操作系統等關鍵共性環節建立起自己的物聯網產業生態。工業制造、農業、交通、能源等領域的傳統企業積極應用物聯網技術實現不同環節的升級改造,涉及家居、安全、醫療健康、養老等民生領域的融合類消費應用廣泛推進。截至2015年底,中國智慧城市建設數量達到386個,為物聯網技術提供綜合集成應用平臺,有力促進其規模化應用(9)

預計未來幾年,中國物聯網行業年均增速將在30%左右,2018年物聯網行業市場規模有望超過1.5萬億元,到2020年中國物聯網市場規模預計將達5萬億~10萬億元(10)。2020年后,5G網絡的廣泛應用將會帶動物聯網行業迅速發展,到2035年之前有望維持年均30%的發展增速。到2030年中國年均GDP增長率可提升1.3%,屆時有望實現1.8萬億美元的累計增長(11)。埃森哲預測,在中國當前政策和投資趨勢的助推下,未來15年,僅在制造業,物聯網就可以創造1960億美元的累計GDP增長(12)

專欄3-2:5G技術的車聯網應用

車聯網業務要求毫秒級的時延和接近100%的可靠性。5G技術具有高可靠性和超低時延的特征,可以應用于高要求的車聯網行業。如果車與車之間的通信能實現低時延的通信,就能提高駕駛的安全性。在高速公路上,100毫秒的時延相當于3米左右的距離,每減少1毫秒的時延,就可以縮短汽車的安全距離。在自動駕駛廣泛普及前,每輛車里都需要有可靠的通信技術,提高車輛在行駛過程中的安全性能。

Gartner預測,2020年聯網汽車產量將突破6000萬輛(13)。GSMA預測,2018年全球車聯網滲透率將超過20%,2025年有望實現所有汽車聯網(14)。龐大的汽車市場為中國的車聯網服務的增長提供了強有力的基礎,預計到2020年5G商用時,中國汽車保有量將超過2億輛,車聯網用戶規模將突破5000萬戶,產值規模將超過500億元,并邁向高速發展周期(15)

二、移動通信技術加速垂直產業轉型升級

作為與鐵路、汽車、互聯網類似的通用技術,5G將成為移動互聯網高速發展的強力支撐平臺,對各類產業的發展都會起到加速推進引擎的作用,如可以加快中國傳統產業數字化、智能化,拓展經濟發展新空間。傳統行業的業務流程、推廣平臺將會進一步提速增效。例如食品、餐飲、娛樂、航空、汽車、金融、家電等傳統行業更有可能依賴APP開展企業推廣,醫療、教育、旅游、交通、傳媒等領域更有可能通過O2O等模式實現業務改造或重構。以5G為基礎平臺實現的萬物互聯應用,將會滲透物聯網及各種行業領域,與工業設施、醫療儀器、交通工具等融合,滿足工業、醫療、交通等垂直行業的多樣化需求,從而將互聯網、物聯網、車聯網、臨時組網、政府網、交通網等眾多公用網絡連接起來,同時也將鐵路、公路、航空、醫院、學校、企業等各行各業的行業專用網絡連接起來。

5G不僅意味著連接技術的提升,更是一種全新的網絡架構,將與機器人技術、人工智能、自動駕駛、納米技術等領域的創新緊密結合,極大地豐富和改善現有行業及技術水平,催生更多的新興產業和業態。5G將會把家庭、汽車、城市、制造業、健康等行業變得更加智能化、自動化和互聯網化。2010年,中國互聯網經濟只占到GDP的3.3%,落后于大多數發達國家;2013年,中國互聯網經濟規模達到GDP的4.4%,已經達到全球領先國家水平,這主要源于以3G、4G為代表的移動互聯網的大規模應用,此后以5G為基礎的移動互聯網將得到快速發展,中國的互聯網經濟將會在2020—2025年帶動中國勞動生產率提高7%~22%(16)

三、移動通信技術帶來萬億級的經濟效益

移動通信技術對經濟增長具有重要的推動作用。據波士頓咨詢公司(BCG)2015年1月發布的《移動革命:移動技術帶來萬億美元影響》的估算,移動通信技術對中國經濟的貢獻達到3650億美元,相當于當年中國國內生產總值的(GDP)的3.7%,到2020年這一比例有望增加至4.8%。倘若中國的中小企業都能夠使用移動通信技術,有望還能帶來約900億美元的GDP貢獻(17)。隨著移動通信技術的快速發展,5G技術的廣泛應用將會對全球經濟增長產生較大的正向推動作用。5G的整體經濟效益則將于2035年之前在全球實現。

中國正在積極推動5G技術的研發、應用及商業化,爭取在2020年實現商用。據IHS Markit《5G經濟》對5G價值鏈的分析預測,到2035年,5G價值鏈對中國的總產出為9840億美元,超過美國的7190億美元,占到5G全球總產出的28.11%。根據IHSMarkit的全球連接模型(Global Link Model)測算,2020—2035年,5G對全球實際GDP的貢獻額約為2.1萬億美元(以2016年美元計價)。簡單按照5G對中國的貢獻額占到全球份額的1/4的保守估算,2020—2035年5G對中國實際GDP的貢獻額約為5250億美元,相當于中國2016年實際GDP的4.6%。預計未來15~20年內,5G每年對GDP增長至少貢獻0.2~0.4個百分點(18)

四、移動通信技術創造數百萬個就業崗位

移動通信技術的快速發展已經給中國創造了上百萬個直接工作崗位。根據波士頓咨詢公司的報告估計,移動通信行業已經為中國創造了350萬個直接的工作崗位,倘若中國各地的中小企業進一步利用移動通信技術,還將創造出近250萬個工作崗位。從3G、4G到5G的應用將會是新一輪的拓展升級,再次對中國經濟產生前所未有的巨大影響。5G技術的應用將會帶動世界全產業鏈的發展,由此會給全球創造上千萬個就業崗位。據IHS Markit《5G經濟》對5G價值鏈的分析預測,到2035年,5G價值鏈將為中國創造950萬個就業崗位,占到5G全球創造就業崗位的43.19%(19)

倘若把以5G為核心的移動互聯網平臺創造的就業機會考慮在內,以此催生的數字經濟將會帶來更多的就業機會。據波士頓咨詢公司在《邁向2035:4億數字經濟就業的未來》報告中的測算,2035年中國整體數字經濟規模(e-GDP)接近16萬億美元,數字經濟滲透率(e-GDP/GDP)達到48%,總就業容量達到4.15億人,占到中國總人口的近1/3(20)。由此推算,由5G經濟及由此衍生的數字經濟將會創造更多的新工作崗位,也會改變傳統就業崗位的形態、方式以及人們對工作的重新認識。

五、移動通信技術適應消費升級的需要

移動技術不僅能增加工作崗位,還能改善消費者的生活。隨著40年的高速成長,中國已經擁有了一個龐大成熟的消費者群體。2G、3G、4G移動網絡服務已經在中國廣泛使用,中國消費者的移動網絡采用率快速提升,中國消費者獲取的消費剩余超過萬億美元。

工信部數據顯示,2016年,移動寬帶(3G、4G)用戶在移動用戶中的滲透率達到71.2%,比2015年提高15.6個百分點;8M以上寬帶用戶占比達91.0%,移動電話用戶普及率達96.2部/百人,有10省市的移動電話普及率超過100部/百人,其中4G用戶數全年新增3.4億戶,總數達到7.7億戶,在移動電話用戶中的滲透率達到58.2%;移動互聯網接入流量消費達93.6億G,全年月戶均移動互聯網接入流量達到772M,其中通過手機上網的流量達到84.2億G,在總流量中的比重達到90.0%(21)。2016年,中國已經成為全球最大的智能手機銷售市場。中國智能手機市場實現了同比8.7%的增長,該增幅遠高于2015年1.6%的年度增長(22)

BCG的報告調查顯示,中國消費者認為,移動通信技術的價值每年高達3300美元,占到其平均年收入的43%左右;90%的3G和4G用戶表示希望擁有更快的數據傳輸速度、更大的網絡覆蓋范圍、更長的待機時間及其他多個方面的改善(23)。5G技術將具有滿足所有消費者需求或其潛在需求的能力。例如,由于5G具有滿足虛擬現實與增強現實(VR/AR)移動設備的高性能需求、散熱限值和能效限制,未來基于VR/AR移動設備的消費將會快速增長。

六、移動通信技術實現無盲區的精準扶貧

移動通信技術是扶貧減貧的重要技術工具之一。中國“十三五”規劃綱要要求,到“十三五”時期末,中國要確保約5575萬農村貧困人口全部如期脫貧,這意味著每年要減貧1115萬人(24)。2015年10月14日,國務院常務會議提出,到2020年要實現約5萬個未通寬帶行政村通寬帶、3000多萬農村家庭寬帶升級,使寬帶覆蓋98%的行政村,并逐步實現無線寬帶覆蓋。另據《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》,到2020年將實現城鎮“1000Mbps+”,大中城市家庭“100Mbps+”接入能力;98%以上行政村光纖通達,半數以上農戶達成“50Mbps+”(25)

在中央提出精準扶貧的措施后,“互聯網+精準扶貧”的方法被廣泛推廣應用。2017年1月15日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于促進移動互聯網健康有序發展的意見》提出,要全面推進第四代移動通信(4G)網絡在城市地區深度覆蓋、在農村地區逐步覆蓋、在貧困地區優先覆蓋。加快第五代移動通信(5G)技術研發,統籌推進標準制定、系統驗證和商用部署。4G與5G協同發展推進精準扶貧,加大對中西部地區和農村貧困地區移動互聯網基礎設施建設的投資力度,充分發揮中央財政資金的引導作用,帶動地方財政資金和社會資本投入,加快推進貧困地區網絡全覆蓋(26)

在政策的指引下,各行業各地區將會發揮移動互聯網的驅動引領作用,積極參與精準扶貧脫貧事業,減免通信資費、開展結對幫扶、開設扶貧頻道、提供便捷服務等。例如,Upwork、豬八戒網、58同城等自由就業平臺將會使貧困地區的遠程工作成為可能,并且使個人、家庭或小型組織均能無差別地融入全球就業體系之中(27)

中國政府高度重視新一代移動通信技術對中國扶貧事業的重要性,也吸引行業的跨國公司紛紛參與其中。例如,以高通為代表的移動通信領域跨國公司也紛紛參與中國的扶貧事業之中。舉例來說,2015年,高通與中國貴州省達成諒解備忘錄,探討成立一個獨立的法人實體,開發和銷售以高通基于ARM架構的以服務器技術為基礎的芯片組,這將為貴州和整個中國在芯片技術引領增長與創新方面打下堅實的基礎,有望重塑貴州這一中國數據中心產業格局,以高科技產業推動貴州推進精準扶貧任務。

5G所具有的超高頻譜利用率、無限覆蓋性能、熱點區高容量、低時延、高可靠、低功耗、系統安全性等特征將顯著提升扶貧精準度。在精準扶貧方面,結合5G的技術特點,可以與4G協同發展,真正有效地滿足老少邊窮地區對外信息溝通的需要,提升人們對邊遠地區的廣泛認知度,也讓身處偏遠地區的個人或小型組織無差別地接入全球化生產服務體系之中,從而提高貧困地區遠程參與就業創業的概率,進而滿足邊遠地區精準扶貧的需要。移動通信網絡的成熟應用能進一步提升邊遠地區貧困人口就地致富的能力,鞏固“十三五”時期精準扶貧的發展成果,增強脫貧后維持優質生活的可持續性。

當前,中國政府提出要積極“補短板”,擴大電信基礎設施建設,提升邊遠地區的網絡供給能力,加快農村寬帶網絡全覆蓋進程,縮小城鄉之間的“數字鴻溝”,擴大骨干網間互聯帶寬、互聯網國際出入口帶寬,進一步提高網絡性能,改善用戶訪問體驗。

在縮小數字鴻溝方面,很多跨國公司都在履行自己的社會責任。例如,高通公司推動了一個消弭數字鴻溝的戰略計劃——“無線關愛”計劃,是將無線技術帶到全球各地欠發達社區的戰略計劃。這一計劃已在全球46個國家或地區擁有超過100個處于不同發展階段的項目(28)。在中國,高通利用3G/4G智能手機及應用,重點在中國各地資源相對匱乏的社區開展扶持創業、輔助公共安全、提高醫療保健服務效率、豐富教學體驗和推動環境可持續發展等公益活動,中國“無線關愛”計劃直接或間接受益人數總計近85萬人。這些舉措將會改善邊遠地區及農村的信息基礎設施狀況,向邊遠地區的貧困人口提供互聯網就業機會均等的信息基礎設施平臺。

專欄3-3:高通的“無線關愛”計劃助力中國扶貧事業

2006年高通開始創立“無線關愛”計劃,旨在通過無線技術縮減數字鴻溝并帶動全球各地欠發達社區的發展。10多年來,高通的這一計劃得到許多利益相關者的高度認可,并積極參與進來,該計劃的現有全球合作伙伴已經超過650個,并受到美國、中國、印度等40多個國家政府和社會各界的表彰支持。

在中國,借助“無線關愛”計劃,高通與其合作伙伴在中國各地資源匱乏的社區投資超過6000萬元(965萬美元)。舉例來說,高通與中國兒童少年基金會于2015年合作開展“Qualcomm二十一世紀課堂”項目(29)。該項目率先在四川省廣安市廣安區和儀隴縣的3所試點中小學開展,幫助提升試點學校教師的教學能力和學生的學習能力,大力改善教學環境,通過信息化助力教育扶貧。截至目前,該項目已惠及約4000名中小學生,他們所在的教室已配置多功能觸控一體機,對接定制的教育資源平臺和智慧課堂系統,同時為參與項目的師生配備平板電腦,確保學生能全天候與同學和老師進行交流溝通,隨時隨地獲取學習資料,該項目還計劃在其他地區的學校中實施和推廣。

2011年,高通與中衛萊康科技發展(北京)有限公司推出“移動心健康”項目(30),面向農村診所的醫療服務人員,提供中衛萊康開發的心電圖傳感智能手機。高通的“無線關愛”計劃是項目的主要資助方,并提供項目管理支持。中衛萊康提供心電圖傳感智能手機和呼叫中心資源,并為參與項目的醫生提供技術培訓。此后,中國社區衛生協會、中國電信和山海丹藥業也參與進來。截至目前,超過1100家社區衛生服務中心和診所使用心電圖傳感智能手機對患者進行檢查,并與中衛萊康呼叫中心進行遠程會診,著力解決“因病致貧”問題。目前,已有來自全國各地的逾30萬名患者在“移動心健康”項目中受益。

七、加快培育發展先進的物聯網產業

“物聯網”概念早在20世紀末就已提出,近些年才開始加速發展。特別是在2005年11月,國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,物聯網發展備受世人矚目。該項報告全面透徹地分析了物聯網的技術細節及其對全球商業和個人生活的影響。概括地講,物聯網技術的發展不僅能協助提高生產力,提高物品與網絡智能化程度,從行業應用的“局域網”過渡到“網絡化連接”,而且能有效幫助了解世界的復雜性,迅速感知環境變化,甚至實現在無人干預的情況下工作。2008年,思科、愛立信、SAP和Sun等聯合成立“IPSO(IP for Smart Objects)聯盟”,同年IBM提出“智慧地球”戰略,其中物聯網為“智慧地球”不可或缺的一部分。國際金融危機后,全球主要國家(地區)均將物聯網提升到戰略高度,并做出積極行動。美國總統奧巴馬在就職演講后就對“智慧地球”構想作做積極回應,并將物聯網提升為國家級的創新戰略。歐盟宣布“物聯網行動計劃”,日本制定《i-Japan戰略2015》,韓國提出《物聯網基礎設施構建基本規劃》,中國把物聯網納入“十二五”發展規劃,并致力于打造“感知中國”中心。

(一)物聯網發展面臨一個關鍵的戰略機遇期

國際金融危機后,物聯網發展面臨一個前所未有的重塑全球生產服務體系的戰略機遇期。目前,各行業對物聯網應用提出了更多需求,各企業都在尋求物聯網的力量使自己成為全球性公司。實際上,無論國家財富多少、產業位置高低、企業規模大小,物聯網發展都將帶來完全平等的機遇。只有懂得如何在全球產業鏈中占據制高點,才能形成有競爭力的優勢產業,才能產生有影響力的全球性企業。

一是物聯網具有成為產業轉型發動機的潛力。全球的產業結構面臨重大的調整和戰略轉變。發達國家開始回歸實體經濟,制定再工業化戰略,發展中國家逐步減少出口增長依賴,加快轉變經濟發展方式。各類產業均朝智能化和低碳化的方向發展,面臨著轉型升級的巨大壓力。傳統信息技術產業帶動經濟增長的步伐有所放緩,目前也正處于一個轉型升級的新起點。由于具有廣闊的市場前景和資源消耗低、帶動系數大、就業機會多、綜合效益好的產業特征,以物聯網技術為代表的新一代信息技術應用發展將會演變成為一股引領經濟增長的新動力。近些年,世界各國的積極實踐表明,由物聯網孕育的產業融合發展正在成為傳統產業改造升級的助推器。

二是物聯網具有廣闊的發展空間。物聯網技術的應用早已在各領域逐步展開。例如,射頻識別技術(RFID)電子標簽在零售、物流、電網領域的應用。據麥肯錫公司最近的一項研究指出,如今已有超過350億的傳感器、路由器、照相機等無生命“物體”被連到互聯網上,超過2/3的新產品都帶有某種形式的智能技術。Forrester等國際權威機構預測,到2020年,物與物互聯業務將是現有人與人互聯業務的30倍,會成為一個極具吸引力的萬億級信息產業。由此可見,物聯網應用具有非常廣闊的市場空間。

三是加劇的供應鏈競爭要求全鏈條的智能化管理。物聯網的發展雖然已經有了一定的技術基礎,但是保持全球供應鏈流暢快捷的運轉,還需要有新一輪的技術突破,特別是供應鏈管理上尋求物聯網技術應用的空間還比較大。只有將更多的物品嵌入智能系統,在制造流程中設置大量新型傳感器時,生產組織才能實現更精確的控制,創造新的商業模式,改進業務流程,降低成本和風險。只有在數據終端利用強大的分析顯示工具,決策機構才能使海量數據提煉出的信息被人類決策者快速理解。在全球供應鏈競爭中,充分組織機構或企業利用這些能力的將會比不這樣做的競爭者處于更有利的地位。

(二)物聯網發展尚面臨一些重大挑戰

物聯網系統雖有巨大的發展前景,但構建一個龐大的物聯網并非一朝一夕能完成的事情。在物聯網系統被廣泛接受之前,還必須解決商業上、政策上以及技術上面臨的各項挑戰。

一是不成熟的物聯技術與技術標準化之間的深刻矛盾。物聯網應用需在互聯網、通信網和廣播電視網三者融合的基礎上接入各種異構多技術的傳感器網絡。當前,在原有不同制式的異構網絡之間的互操作性(即兼容性)還比較差,要完全實現互聯互通、無縫接入的四網融合,需要涉及接口標準定義、系統升級改造以及整體架構部署等有關無縫接入技術的問題。破除不同網絡和多種技術間的天然壁壘,首先要解決異構網絡間的相互認證和標準化接入問題。另外,解決物聯網技術國際標準的統一問題。例如,RIFD電子標簽的編碼體系有兩種,一種是日本的UID編碼體系,支持的企業與公司已達352家。另一種是美國的EPC編碼體系,擁有沃爾瑪、Tesco等100多家美國與歐洲的流通企業支持的EPC電子產品編碼標準。兩種編碼體系下的標簽與閱讀器還難以實現兼容。因此,必須不斷提高聯網技術以及對其提供支持的標準水平,使數據能在傳感器、計算機和執行機構之間自由流動。

二是有限的網絡資源與無限的終端需求之間存在突出矛盾。涵蓋物物互聯的網絡所涉及的網絡終端數量將會比以往任何網絡的終端數量都要龐大得多。在現有的技術體制內開展物聯網的應用,無疑會受到碼號資源、頻率資源以及IP地址資源的限制。要滿足龐大數量級終端的資源需求,需要提供充足的碼號資源標識網絡中的每一個終端;需要建設更多的無線信號發生器(基站、接入點等)以覆蓋到網絡中的每一個終端,保證分配到相互通信所需的頻率資源,需盡快啟用IPv6標準解決原有IPv4標準中IP地址資源不足的問題。

三是專業化商業應用與大規模產業融合存在嚴重錯位。物聯網建設涉及許多以5G為代表的新一代信息技術跨行業、跨領域的應用。如何讓新的技術快速商業化需要大規模推廣應用,同時還要具有一定的專業化水準,是目前世界泛在網發展的一大瓶頸。例如,現在嵌入芯片的主動和半主動標簽成本還比較高昂,尚未形成大批量的規模化生產,無法用到低價值的商品上。能否研發出成本低廉的標簽正成為物聯網技術應用的關鍵所在。當前,物聯網系統實際應用案例不多,搭建成本較高,隨著應用的推廣,其改良空間仍然較大。另外,目前各行各業應用特點和用戶需求不同,大規模的跨行業、跨領域應用不僅需要新的技術與行業進行深入融合,還要做到標準化、專業化;這必然會觸及業務流程變革、業務系統對接、關鍵設備改造以及人員崗位調整等問題。因此,定制化的服務需求和個性化的接口設計,使得網絡運營商的規模化和專業服務優勢難以發揮,必須將傳感器和應用系統的成本降低到能激勵人們廣泛使用的水平。

四是以人為本的建構理念與信任安全隱患存在潛在的矛盾。物聯網首先是確保與以人為本的建構理念相契合的網絡系統。以人為本首要是建立一個用戶充分信任的安全網絡平臺。物聯網要妥善解決如何建立高效、便捷、安全的網絡安全機制,有效保障用戶隱私和信息安全,以及用戶終端根據自身需求隨時隨地選擇加入或退出網絡等安全性問題。因此,物聯網發展面臨的主要挑戰是,行業團體和政府監管部門怎樣盡快研究有關數據保密和數據安全的規則,尤其是對涉及敏感的消費者信息的數據使用,制定針對自動化系統錯誤決定的法律責任框架。除此之外,物聯網可能還會帶來個人隱私和個人安全等問題。例如,超市中使用RFID技術可能會引發顧客的不滿,因為顧客常會感到被第三只眼睛監視,擔心購物時個人隱私權遭受侵犯。另外,商品的RFID磁條屬于高頻范圍,人體長期受到高頻射線的影響,容易導致免疫力下降和癌變。

(三)中國物聯網發展面臨諸多亟待解決的困境

在傳感技術方面,中國傳感網技術研究和標準體系建設起步并不晚。早在2006年,《國家中長期科學與技術發展規劃(2006—2020年)》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中就將傳感網列為重點研究領域。中國已形成傳感網標準體系,多項標準提案被國際標準化組織采納。2010年,國務院將“新興信息產業”納入重點扶持圈定的七大戰略性新興產業范疇,引發各地方政府積極行動,如江蘇、上海等城市出臺了省級的物聯網產業發展規劃。但從掌握核心技術來看,中國與信息產業起步更早的歐美發達國家相比仍然存在不小的差距。中國雖將物聯網技術列入國家重大專項,并初步明確了未來發展的一些方向和重點領域,但能否占領制高點尚待觀察。

一是物聯網發展依賴的自主技術創新能力不強。眾所周知,信息技術產業是技術創新密集型的產業,但中國信息技術企業普遍自主創新能力不強。主要表現在擁有的自主知識產權的產品較少,關鍵的核心部件還基本依靠進口。例如,高端元器件(如芯片)、大尺寸面板(如液晶顯示板)以及關鍵的設備儀器(如適用于環境惡劣和感知復雜指標的傳感器)、材料(如存儲器、鋰離子電池)基本依靠進口。與發達國家相比,中國企業在新技術研發及應用上的投入明顯偏少,特別是因新興技術門檻較高,投資回報周期較長,民營資本很難進入。國內一些物聯網企業仍存在“重貿易、輕研發”和“重引進、輕消化”的落后觀念,這很難適應國際物聯網技術迅速發展的形勢,容易陷入技術“引進—落后—再引進”的惡性循環。

二是物聯網建設缺乏明晰的商業運作模式。物聯網建設若只是一項涉及基礎設施的民生工程,則其所有投入都應由政府承擔;然而物聯網建設實際上還涉及各種各樣的營利性商業應用。目前,國內外物聯網建設模式無外乎收費模式、政府財政支持的免費模式以及第三方業主付費模式等三種類型。物聯網新技術的后續發展應由誰來埋單、誰來管理、誰來運維等問題并未有效解決。目前中國對如何維持物聯網正常運營,還缺乏一個明晰的商業模式,從而導致促進物聯網發展的必要動力不足。

三是物聯網技術產業化低、商業效益不明晰。截至2016年,中國有1360多家集成電路設計企業,但全部設計業務銷售額大致與全球最大設計企業美國高通公司的銷售額相當。關于RFID技術的應用還多停留在零售、物流領域的低層次上,而更高端智能化的應用(如智能電網)還存在難度。雖然物聯網建設上已有一些示范工程,但商業化應用后是否盈利還不太清楚,這關系到示范工程能否推廣到全國開展應用。率先采用物聯網的企業必須證明,這種以傳感器驅動的新型業務模式能夠創造卓越的價值。

四是物聯網發展尚未形成完整的產業體系。從物聯網建設來看,目前網絡層無論是通信網絡還是互聯網絡都有一定的產業基礎,但是在感知層和應用層方面還沒有建立起相應的產業體系,特別是傳感器網絡、新一代互聯網和人工智能網絡都還處在起步階段,這將形成對物聯網發展的制約。

(四)搶占物聯網發展制高點的幾點建議

國家重大專項和中長期規劃中已經明確了中國對移動通信發展的目標定位,即在2020年之前使中國成為無線通信技術、產業發展和服務應用的領先國家之一。要實現這一目標,在新一輪全球產業調整中,要搶占物聯網發展的制高點,這必須掌握核心的物聯網技術——傳感技術、寬帶技術和智能處理技術,并深度參與物聯網技術國際標準的制定。

一是積極利用國家重大專項,加快物聯網技術自主研發。國家投入重大資金大力推進下一代互聯網和物聯網技術的研發應用,圍繞重大專項開展基礎技術研發,提高核心傳感技術的研發投入,注重以集成電路技術和元器件技術為代表的基礎技術研究;加大對新一代互聯網技術的研發投入,加快新一代寬帶移動無線通信網的建設,重點突破有線、無線寬帶及4G和5G技術與傳感技術融合的關鍵技術和應用系統;加強以高性能計算機和云計算為代表的計算技術研究,提高數據挖掘技術、人工智能技術為代表的智能化處理技術水平。同時積極打破行業壟斷,鼓勵民營資金進入信息產業領域,發揮財政資金“四兩撥千斤”的作用,利用民營資本靈活的特點,鼓勵參與信息技術研發與創新工作,建立企業技術共享研發基地,培育實踐能力強的人才隊伍,形成一個產學研結合的良性互動機制。

二是基于“三網融合”明確利益分享的商業運作模式。早在2009年2月國務院發布的《電子信息產業調整和振興規劃》中就指出“支持IPTV(網絡電視)、手機電視等新興服務業發展和落實數字電視產業政策,推進‘三網融合’”。在由“三網融合”以及寬帶戰略形成的新需求的基礎上,加快運營商的全業務運營,明確政府、企業和科研機構的責任關系,理順三者之間的利益訴求,鼓勵創新商業運作模式,建立一個多方共贏的運行機制,推動泛在網絡產業技術進步。

三是建立物聯網技術產業化的孵化平臺。在明確核算泛在網技術投資收益的基礎上,加快新技術成果的轉化,利用技術產業化孵化平臺,鼓勵采用首制技術和設備,進一步降低泛在網建設的成本,縮短技術轉化的周期。同時,通過技術產業化孵化平臺和示范項目,厘清技術轉讓、產品定價和市場推廣的各項體制機制,積極借用市場的力量,推動技術的商業化應用以及技術升級改造,進一步降低國產化產品的風險。

四是建立健全泛在網的上下游產業鏈體系。國家正在大力推進寬帶戰略、“三網融合”并出臺了一系列產業振興計劃。這些規劃對于基礎性和先導性的重要產業將給予優先發展,并以此帶動全產業鏈的發展。特別是要利用信息通信市場開展結構重組和全業務運營的契機,盡快建立包括傳感器網絡、物聯網體系以及智能應用網絡等在內的較完整的泛在網絡產業鏈體系。具體而言,就是基于互聯網技術,構建以移動寬帶網為主的異構泛在網,形成從技術、標準、研發、試驗到應用的創新鏈,從芯片、終端、系統、網絡到業務的產業鏈,研究多種無線通信技術無縫銜接的異構泛在網絡,支持以寬帶和無線移動網絡為主的“三網融合”。

五是遵照客觀規律有序發展物聯網產業。全國上下各方雖對物聯網的概念非常重視,但是仍需要謹防不切實際的炒作,以免形成新的網絡泡沫。我們應清醒地認識到物聯網的發展需要一個相當長的時期,要做好整體的頂層設計,充分共享技術和商業資源,避免無序重復建設問題在新興信息產業領域重現,避免形成物聯網產業“大躍進”式發展。政府應提供良好的政策環境引導和幫助企業加速技術、產品創新,推動相關產業升級。例如,可幫助建立產學研結合的創新基地和創新聯盟,促進企業向持續創新型企業轉變;設立中小企業創新基金,充分發揮創業板科創板的優勢,加快物聯網技術的升級和應用;加強物聯網領域的引智引才力度,形成職業院校專業人才的良性培養機制。


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