物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，實(shí)現人、機、物的泛在連接，大量新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式不斷涌現，深刻改變著(zhù)傳統產(chǎn)業(yè)形態(tài)和社會(huì )生活方式。近年來(lái)，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，整體呈現良好態(tài)勢。“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展，打造支持固移融合、寬窄結合的物聯(lián)接入能力。黨的二十大報告強調，加快發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。本期特邀專(zhuān)家圍繞相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研討。

突破瓶頸推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)覆蓋空天地海

什么是物聯(lián)網(wǎng)？從概念到深入千行百業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？

劉馳（北京理工大學(xué)計算機學(xué)院副院長(cháng)）：國內外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對于物聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有統一的定義，但經(jīng)過(guò)近十年探索普遍認為，物聯(lián)網(wǎng)是一種將各類(lèi)計算設備、機械傳感器等具有感知物理世界能力的物體相互關(guān)聯(lián)的系統，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸數據，進(jìn)而存儲數據并對數據進(jìn)行分析挖掘以形成知識和決策，服務(wù)于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域應用。從全球來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。

第一個(gè)階段是傳感器網(wǎng)絡(luò )。標志性事件是1978年美國國防部高級研究計劃局在卡耐基梅隆大學(xué)組織召開(kāi)分布式傳感器網(wǎng)絡(luò )研討會(huì )，主要議題包括傳感器、感知數據處理技術(shù)與算法和分布式軟件。值得關(guān)注的是，其中設立了運用人工智能技術(shù)理解信號傳播規律的議題。傳感器網(wǎng)絡(luò )通過(guò)固定部署的傳感器形成對物理世界的感知，在這個(gè)階段，比較有代表性的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括射頻識別、定位技術(shù)、以窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）和遠距離無(wú)線(xiàn)電（LoRa）為代表的遠距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)等。傳感器網(wǎng)絡(luò )的應用領(lǐng)域非常廣泛，包括工業(yè)自動(dòng)化、智能家居、智能交通、醫療、環(huán)境監測、農業(yè)、安防監控、能源管理等。與此同時(shí)，也面臨組網(wǎng)成本高、系統維護難、服務(wù)不靈活等挑戰。以農業(yè)監測為例，傳感器網(wǎng)絡(luò )可用于種植管理、病蟲(chóng)害監測、農產(chǎn)品質(zhì)量檢測等，但需要部署大量傳感器覆蓋整個(gè)區域，且電池每隔一段時(shí)間就要更換，導致使用不便。

第二個(gè)階段是個(gè)體感知，即通過(guò)普適移動(dòng)感知設備對周?chē)h(huán)境進(jìn)行感知。標志性事件是1991年美國施樂(lè )公司帕洛阿爾托研究中心首席技術(shù)專(zhuān)家馬克·維瑟提出普適計算的概念，認為計算機會(huì )融入網(wǎng)絡(luò )、環(huán)境、生活，因此計算機會(huì )更小、更廉價(jià)、有網(wǎng)絡(luò )連接，有超越圖形界面、可以和環(huán)境進(jìn)行更多交互的手段。在這個(gè)階段，比較有代表性的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括近場(chǎng)通信技術(shù)、無(wú)線(xiàn)感知技術(shù)等。普適計算的概念在今天仍然沒(méi)有過(guò)時(shí)，利用平板電腦、智能手機、智能手表、智能手環(huán)對人體生理特征進(jìn)行監測就屬于這個(gè)范疇。與此同時(shí)，也面臨著(zhù)感知范圍小、感知層次淺、數據質(zhì)量低等挑戰。以智能手表監測心率為例，與專(zhuān)用醫學(xué)設備相比，監測傳感器精度不高，不能用于臨床診斷。

第三個(gè)階段是移動(dòng)群體感知網(wǎng)絡(luò )，即當前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段。隨著(zhù)手機等智能終端載體飛速發(fā)展，其強大的感知能力使之成為重要感知體，通過(guò)普適移動(dòng)感知設備搜集物理環(huán)境數據。近年來(lái)，以無(wú)人機和無(wú)人車(chē)為代表的新型邊緣計算設備興起，空地協(xié)同移動(dòng)群體感知網(wǎng)絡(luò )通過(guò)調度無(wú)人機、無(wú)人車(chē)等形成長(cháng)時(shí)空、復雜的物聯(lián)網(wǎng)感知與服務(wù)能力，從而實(shí)現對物理空間大范圍、全連通、深層次感知數據采集與分析，在智慧交通、應急響應等方面有重要應用。在城市精細化管理方面，全境全時(shí)交通狀態(tài)監控是世界性難題，尤其是交通擁堵、地勢復雜等場(chǎng)景，無(wú)法實(shí)時(shí)監控路況。無(wú)人機視野開(kāi)闊、拍攝范圍大、位置可調節，使用無(wú)人機輔助路況監控預報擁堵路段，可及時(shí)疏導交通。因此，交警與無(wú)人機、無(wú)人車(chē)協(xié)同調度可全方位優(yōu)化交通。在應急救援方面，一些自然災害頻發(fā)、地質(zhì)條件復雜的地區，救援難度較大。無(wú)人機攜帶高精度傳感器可靈活機動(dòng)地感知受災區域，輔助救援人員快速了解災情；無(wú)人車(chē)可成為地面救援站，兼顧獲取數據、輔助救援等任務(wù)。因此，救援隊與無(wú)人機、無(wú)人車(chē)協(xié)同救援為救災爭取了寶貴時(shí)間。

面向未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)將構成空天地海一體化的移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò )?？梢灶A見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)應用將覆蓋空天地海，深度融合天基網(wǎng)絡(luò )、空基網(wǎng)絡(luò )、地基網(wǎng)絡(luò )，充分發(fā)揮不同網(wǎng)絡(luò )功能，實(shí)現廣域、深度、精準的感傳算控一體化。具體來(lái)說(shuō)，一方面，物聯(lián)網(wǎng)連接數呈指數型增長(cháng)。據全球移動(dòng)通信系統協(xié)會(huì )預測，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數將達250億，其中消費物聯(lián)網(wǎng)連接數110億，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接數140億。另一方面，群體智能的技術(shù)能力將顯著(zhù)增強，目前正向多類(lèi)感知群體互動(dòng)、多種計算模式互動(dòng)、感算控多個(gè)系統層次互動(dòng)的“群智互動(dòng)感知”新階段發(fā)展。

我國高度重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2013年《國家重大科技基礎設施建設中長(cháng)期規劃（2012—2030年）》提出“建設未來(lái)網(wǎng)絡(luò )試驗設施”，其中就包括物聯(lián)網(wǎng)應用?！笆奈濉币巹澓?035年遠景目標綱要提出，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展，打造支持固移融合、寬窄結合的物聯(lián)接入能力。目前從技術(shù)維度看，構建空天地海一體化的移動(dòng)群智感知網(wǎng)絡(luò )亟需突破的技術(shù)點(diǎn)包括：相關(guān)基礎理論、面向海量物聯(lián)網(wǎng)終端的人工智能模型持續訓練方法、大模型驅動(dòng)的群體互動(dòng)感知技術(shù)等。

完善政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng )新體制機制

我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng )新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況如何？

陶元（中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院政策研究所副所長(cháng)）：黨的二十大報告強調，加快發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是以感知技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)為主要手段，實(shí)現人、機、物的泛在連接，提供信息感知、信息傳輸、信息處理等服務(wù)的基礎設施。近年來(lái)，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，成為推動(dòng)數字經(jīng)濟和實(shí)體經(jīng)濟深度融合的重要引擎和有力支撐。

產(chǎn)業(yè)規模穩步增長(cháng)。我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)保持平穩發(fā)展，2023年市場(chǎng)規模預計將超3.9萬(wàn)億元，為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展打造了堅實(shí)數字底座。物聯(lián)網(wǎng)基礎設施加快布局，已初步形成窄帶物聯(lián)網(wǎng)、4G和5G多網(wǎng)協(xié)同發(fā)展的格局，網(wǎng)絡(luò )覆蓋能力持續提升。截至2023年底，5G基站總數達337.7萬(wàn)個(gè)，全國行政村通5G比例超80%，窄帶物聯(lián)網(wǎng)規模全球最大，實(shí)現了全國主要城市鄉鎮以上區域連續覆蓋。物聯(lián)網(wǎng)連接數保持高速增長(cháng)，用戶(hù)規模取得新突破。截至2023年11月末，三家基礎電信企業(yè)發(fā)展蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端用戶(hù)超23億戶(hù)，同比增長(cháng)27.2%，占移動(dòng)網(wǎng)終端連接數的比重達57.3%，在全球主要經(jīng)濟體中率先實(shí)現“物超人”，即移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)終端用戶(hù)超過(guò)移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)數，萬(wàn)物互聯(lián)基礎不斷夯實(shí)。

技術(shù)創(chuàng )新持續發(fā)力。我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷迭代更新，持續增強產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內生動(dòng)力。網(wǎng)絡(luò )方面，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)突破，低功耗廣域網(wǎng)商用化進(jìn)程加快，面向物聯(lián)網(wǎng)廣覆蓋、低時(shí)延場(chǎng)景的5G技術(shù)標準化進(jìn)程加速。我國5G輕量化（RedCap）技術(shù)已在2022年完成關(guān)鍵技術(shù)測試，能滿(mǎn)足工業(yè)制造、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、遠程抄表等場(chǎng)景的速率和功耗需求，降低部署和使用成本。物聯(lián)網(wǎng)虛擬平臺、數字孿生與操作系統方面，物聯(lián)網(wǎng)平臺迅速增長(cháng)，帶動(dòng)服務(wù)支撐能力提升，涌現出愛(ài)智操作系統、輕量級操作系統等一大批物聯(lián)網(wǎng)操作系統，支持多種終端應用場(chǎng)景。新技術(shù)融合方面，區塊鏈、邊緣計算、云計算等技術(shù)不斷融入物聯(lián)網(wǎng)，帶來(lái)創(chuàng )新活力。

行業(yè)應用不斷拓展。物聯(lián)網(wǎng)加速向一二三產(chǎn)業(yè)融合滲透，在農業(yè)領(lǐng)域，形成了實(shí)時(shí)監測、地形勘察、質(zhì)量安全管控等應用場(chǎng)景；在制造業(yè)領(lǐng)域，涌現出遠程運維、能源監控、安全監測等物聯(lián)網(wǎng)應用新模式；在服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，廣泛應用于疫苗追溯、沉浸式體驗等，支撐傳統產(chǎn)業(yè)轉型升級。消費領(lǐng)域應用潛力加速釋放，全屋智能、健康管理類(lèi)可穿戴設備、智能門(mén)鎖、車(chē)載智能終端等市場(chǎng)保持高速增長(cháng)?；ヂ?lián)網(wǎng)數據中心數據顯示，2023年上半年我國智能門(mén)鎖市場(chǎng)出貨量為368萬(wàn)臺，同比增長(cháng)13%。社會(huì )治理領(lǐng)域加快規模應用，物聯(lián)網(wǎng)在智慧消防、智慧城市、智慧環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域加快落地，動(dòng)態(tài)感知、風(fēng)險預警、科學(xué)決策能力持續提升。

產(chǎn)業(yè)生態(tài)日益繁榮。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)軍企業(yè)發(fā)展壯大，華為、中興微電子等企業(yè)加速布局物聯(lián)網(wǎng)芯片；移遠通信、廣和通、中國移動(dòng)等公司深耕移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)模組，市場(chǎng)調研機構數據顯示，截至2023年三季度末，我國企業(yè)在全球市場(chǎng)中包攬前三，占比近50%；百度、騰訊、浪潮等企業(yè)加快構建物聯(lián)網(wǎng)平臺，向各行業(yè)領(lǐng)域滲透。一批技術(shù)領(lǐng)先、專(zhuān)業(yè)化程度高、市場(chǎng)影響力強的優(yōu)質(zhì)企業(yè)涌現，2022年高新技術(shù)企業(yè)和科技型中小企業(yè)均超過(guò)1000家，截至2023年9月，我國物聯(lián)網(wǎng)投資數量達64件，投資金額達66.73億元。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新促進(jìn)中心、國家實(shí)驗室等創(chuàng )新載體不斷涌現，一批國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地加快建設，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展水平加速提升。

隨著(zhù)政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng )新的體制機制不斷完善，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)預計將保持高速增長(cháng)，并呈現以下發(fā)展趨勢。

一是數字經(jīng)濟和實(shí)體經(jīng)濟走向深度融合，傳統產(chǎn)業(yè)數字化轉型步伐加快，萬(wàn)物互聯(lián)需求不斷激發(fā)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢強勁，正從小范圍局部應用向較大范圍規?；瘧棉D變，從垂直應用、閉環(huán)應用向開(kāi)環(huán)應用轉變。二是物聯(lián)網(wǎng)與人工智能加快融合，將傳統互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的連接范圍、方式提升為人、機、物深度互聯(lián)，萬(wàn)物互聯(lián)向萬(wàn)物智聯(lián)過(guò)渡，加快邁入智聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。三是物聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)不斷拓展合作伙伴，聯(lián)合行業(yè)企業(yè)、電信運營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等，加快探索統一的標準協(xié)議，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)終端、基礎設施互聯(lián)互通和互操作，加快構建開(kāi)放協(xié)同、跨界融合、互利共贏(yíng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

連接技術(shù)融合發(fā)展成為重要趨勢

從世界范圍看，物聯(lián)網(wǎng)建設情況和發(fā)展趨勢如何？

劉建麗（中國社會(huì )科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所研究員）：物聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內快速發(fā)展，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智能家居等成為重點(diǎn)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)研究機構IoT Analytics預測，2022年至2027年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規模將以19.4%的年復合增長(cháng)率增長(cháng)，并在2027年達到4830億美元，同時(shí)將從消費物聯(lián)網(wǎng)連接主導向產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接主導轉變。當前，全球近六成物聯(lián)網(wǎng)依賴(lài)于短距離的局域網(wǎng)連接，其中31%依賴(lài)于WiFi技術(shù)，27%依賴(lài)于藍牙技術(shù)，近20%由蜂窩網(wǎng)絡(luò )技術(shù)驅動(dòng)的長(cháng)距離連接。由于5G技術(shù)快速發(fā)展，2022年全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接同比增長(cháng)27%，大大超過(guò)全球物聯(lián)網(wǎng)連接的增長(cháng)率。此外，低軌衛星物聯(lián)網(wǎng)越來(lái)越受到關(guān)注。IoT Analytics發(fā)布報告指出，2022年至2027年衛星物聯(lián)網(wǎng)連接數預計從600萬(wàn)增至2200萬(wàn)，年復合增長(cháng)率為25%。一些公司開(kāi)始將衛星連接集成到芯片中，將加速衛星物聯(lián)網(wǎng)的應用。各種連接技術(shù)融合發(fā)展成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要趨勢。

主要發(fā)達國家普遍將物聯(lián)網(wǎng)作為經(jīng)濟發(fā)展新動(dòng)能。例如，美國將物聯(lián)網(wǎng)作為驅動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，從國家戰略角度進(jìn)行前瞻布局。2008年，美國國家情報委員會(huì )發(fā)表《2025年對美國利益潛在影響的關(guān)鍵技術(shù)》，將物聯(lián)網(wǎng)列為六種關(guān)鍵技術(shù)之一。根據產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，參議院2020年通過(guò)《促進(jìn)創(chuàng )新和發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)法》，確認適當的優(yōu)先事項、頻譜規劃，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)研發(fā)方面，美國在射頻識別、傳感器、人工智能等技術(shù)領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢。美國將網(wǎng)絡(luò )安全視作物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展根基，2020年《物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )安全改進(jìn)法案》出臺，成為全國性法律。同時(shí)，重視軍事防務(wù)對先進(jìn)技術(shù)應用和技術(shù)迭代的牽引，國防部一直是主導物聯(lián)網(wǎng)應用的主要部門(mén)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)收集數據并執行各種任務(wù)。

歐盟執委會(huì )2009年發(fā)表“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計劃”，提出信任和安全、標準化、研究開(kāi)發(fā)、開(kāi)放和創(chuàng )新、國際對話(huà)等14項行動(dòng)內容。其中，管理體制的制定、安全性保障和標準化是行動(dòng)計劃的重點(diǎn)。歐盟在物聯(lián)網(wǎng)標準制定方面發(fā)揮了重要作用，推動(dòng)制定了傳感器、通信協(xié)議、數據處理和安全等一系列標準。近年來(lái)，歐盟通過(guò)資助研究項目和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)合作等方式，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和應用。例如，“地平線(xiàn)2020”計劃資助了大量與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的研究項目，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng )新和發(fā)展。同時(shí)，通過(guò)立法方式保障物聯(lián)網(wǎng)安全，2022年發(fā)布《網(wǎng)絡(luò )彈性法案》提案，要求對“具有數字元素的產(chǎn)品”采取強制性網(wǎng)絡(luò )安全措施，以保護消費者和企業(yè)免受不安全連接設備的影響。

日本和韓國也是全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要力量，兩國在發(fā)展戰略上具有相似性。首先，兩國都將物聯(lián)網(wǎng)作為重點(diǎn)發(fā)展的戰略性新興產(chǎn)業(yè)，2004年均推出了基于物聯(lián)網(wǎng)的國家信息化戰略，通過(guò)制定政策法規，加大對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和應用的支持力度。其次，兩國企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和應用方面都發(fā)揮了重要作用，日本東芝、富士通、松下等企業(yè)投入研發(fā)力量開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并取得積極成果；韓國三星和LG加快了智能家居系統的互聯(lián)互通，雙方宣布其人工智能家居應用程序將在2024年底前與彼此的家用電器和電視兼容。再次，兩國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)應用取得顯著(zhù)進(jìn)展，智能家居市場(chǎng)成為全球最大的市場(chǎng)之一，智能交通系統廣泛應用，東京、首爾的智能交通系統已覆蓋全市主要道路。最后，兩國還加強與國際社會(huì )合作，加入國際電信聯(lián)盟的物聯(lián)網(wǎng)全球標準化工作組，參與物聯(lián)網(wǎng)國際標準的制定和推廣。

當前，全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的最大挑戰是生態(tài)碎片化問(wèn)題。全球范圍內，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準出現多個(gè)協(xié)議混戰的局面，企業(yè)之間“拆墻”兼容的成效將直接影響終端產(chǎn)品推廣。例如智能家居領(lǐng)域，蘋(píng)果、谷歌、亞馬遜等公司主導的連接標準聯(lián)盟支持Matter協(xié)議（智能家居標準），該協(xié)議逐漸發(fā)展為主流標準；三星電子公司主導的家庭連接聯(lián)盟，其成員更多來(lái)自于家電行業(yè)，致力于推廣相關(guān)規范標準加速互融互通。

物聯(lián)網(wǎng)作為戰略性新興產(chǎn)業(yè)，網(wǎng)絡(luò )安全是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎。從我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際來(lái)看，需加快推進(jìn)網(wǎng)絡(luò )安全立法，為產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展掃清障礙；推動(dòng)形成自主標準體系，開(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的RFID標準、智能家居互聯(lián)互通技術(shù)標準等，通過(guò)借鑒并兼容國際標準的方式，建立安全自主的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準體系；提升企業(yè)在標準制定過(guò)程中的參與度，充分吸收行業(yè)專(zhuān)家意見(jiàn)，提高決策的科學(xué)化水平；積極參與國際標準化活動(dòng)，增強在相關(guān)標準制定中的話(huà)語(yǔ)權，推動(dòng)本國標準向國際標準轉化。

來(lái)源：《經(jīng)濟日報》