物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，實現(xiàn)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(xiàn)，深刻改變著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)形態(tài)和社會生活方式。近年來，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，整體呈現(xiàn)良好態(tài)勢。“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出，推動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展，打造支持固移融合、寬窄結(jié)合的物聯(lián)接入能力。黨的二十大報告強調(diào)，加快發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。本期特邀專家圍繞相關(guān)問題進行研討。

突破瓶頸推動物聯(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）：國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對于物聯(lián)網(wǎng)沒有統(tǒng)一的定義，但經(jīng)過近十年探索普遍認為，物聯(lián)網(wǎng)是一種將各類計算設(shè)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(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，進而存儲數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行分析挖掘以形成知識和決策，服務(wù)于各個行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。從全球來看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。

第一個階段是傳感器網(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)組織召開分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)研討會，主要議題包括傳感器、感知數(shù)據(jù)處理技術(shù)與算法和分布式軟件。值得關(guān)注的是，其中設(shè)立了運用人工智能技術(shù)理解信號傳播規(guī)律的議題。傳感器網(wǎng)絡(luò)通過固定部署的傳感器形成對物理世界的感知，在這個階段，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）和遠距離無線電（LoRa）為代表的遠距離無線傳輸技術(shù)等。傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括工業(yè)自動化、智能家居、智能交通、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、安防監(jiān)控、能源管理等。與此同時，也面臨組網(wǎng)成本高、系統(tǒng)維護難、服務(wù)不靈活等挑戰(zhàn)。以農(nóng)業(yè)監(jiān)測為例，傳感器網(wǎng)絡(luò)可用于種植管理、病蟲害監(jiān)測、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測等，但需要部署大量傳感器覆蓋整個區(qū)域，且電池每隔一段時間就要更換，導(dǎo)致使用不便。

第二個階段是個體感知，即通過普適移動感知設(shè)備對周圍環(huán)境進行感知。標志性事件是1991年美國施樂公司帕洛阿爾托研究中心首席技術(shù)專家馬克·維瑟提出普適計算的概念，認為計算機會融入網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境、生活，因此計算機會更小、更廉價、有網(wǎng)絡(luò)連接，有超越圖形界面、可以和環(huán)境進行更多交互的手段。在這個階段，比較有代表性的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括近場通信技術(shù)、無線感知技術(shù)等。普適計算的概念在今天仍然沒有過時，利用平板電腦、智能手機、智能手表、智能手環(huán)對人體生理特征進行監(jiān)測就屬于這個范疇。與此同時，也面臨著感知范圍小、感知層次淺、數(shù)據(jù)質(zhì)量低等挑戰(zhàn)。以智能手表監(jiān)測心率為例，與專用醫(yī)學(xué)設(shè)備相比，監(jiān)測傳感器精度不高，不能用于臨床診斷。

第三個階段是移動群體感知網(wǎng)絡(luò)，即當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段。隨著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，通過普適移動感知設(shè)備搜集物理環(huán)境數(shù)據(jù)。近年來，以無人機和無人車為代表的新型邊緣計算設(shè)備興起，空地協(xié)同移動群體感知網(wǎng)絡(luò)通過調(diào)度無人機、無人車等形成長時空、復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)感知與服務(wù)能力，從而實現(xiàn)對物理空間大范圍、全連通、深層次感知數(shù)據(jù)采集與分析，在智慧交通、應(yīng)急響應(yīng)等方面有重要應(yīng)用。在城市精細化管理方面，全境全時交通狀態(tài)監(jiān)控是世界性難題，尤其是交通擁堵、地勢復(fù)雜等場景，無法實時監(jiān)控路況。無人機視野開闊、拍攝范圍大、位置可調(diào)節(jié)，使用無人機輔助路況監(jiān)控預(yù)報擁堵路段，可及時疏導(dǎo)交通。因此，交警與無人機、無人車協(xié)同調(diào)度可全方位優(yōu)化交通。在應(yīng)急救援方面，一些自然災(zāi)害頻發(fā)、地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，救援難度較大。無人機攜帶高精度傳感器可靈活機動地感知受災(zāi)區(qū)域，輔助救援人員快速了解災(zāi)情；無人車可成為地面救援站，兼顧獲取數(shù)據(jù)、輔助救援等任務(wù)。因此，救援隊與無人機、無人車協(xié)同救援為救災(zāi)爭取了寶貴時間。

面向未來，物聯(lián)網(wǎng)將構(gòu)成空天地海一體化的移動群智感知網(wǎng)絡(luò)。可以預(yù)見，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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，實現(xiàn)廣域、深度、精準的感傳算控一體化。具體來說，一方面，物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)呈指數(shù)型增長。據(jù)全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會預(yù)測，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達250億，其中消費物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)110億，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)140億。另一方面，群體智能的技術(shù)能力將顯著增強，目前正向多類感知群體互動、多種計算模式互動、感算控多個系統(tǒng)層次互動的“群智互動感知”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(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012—2030年）》提出“建設(shè)未來網(wǎng)絡(luò)試驗設(shè)施”，其中就包括物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出，推動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展，打造支持固移融合、寬窄結(jié)合的物聯(lián)接入能力。目前從技術(shù)維度看，構(gòu)建空天地海一體化的移動群智感知網(wǎng)絡(luò)亟需突破的技術(shù)點包括：相關(guān)基礎(chǔ)理論、面向海量物聯(lián)網(wǎng)終端的人工智能模型持續(xù)訓(xùn)練方法、大模型驅(qū)動的群體互動感知技術(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）：黨的二十大報告強調(diào)，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，實現(xiàn)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(chǔ)設(shè)施。近年來，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，成為推動數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟深度融合的重要引擎和有力支撐。

產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長。我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)保持平穩(wěn)發(fā)展，2023年市場規(guī)模預(yù)計將超3.9萬億元，為經(jīng)濟社會發(fā)展打造了堅實數(shù)字底座。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)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(xù)提升。截至2023年底，5G基站總數(shù)達337.7萬個，全國行政村通5G比例超80%，窄帶物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模全球最大，實現(xiàn)了全國主要城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上區(qū)域連續(xù)覆蓋。物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)保持高速增長，用戶規(guī)模取得新突破。截至2023年11月末，三家基礎(chǔ)電信企業(yè)發(fā)展蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端用戶超23億戶，同比增長27.2%，占移動網(wǎng)終端連接數(shù)的比重達57.3%，在全球主要經(jīng)濟體中率先實現(xiàn)“物超人”，即移動物聯(lián)網(wǎng)終端用戶超過移動電話用戶數(shù)，萬物互聯(lián)基礎(chǔ)不斷夯實。

技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)發(fā)力。我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷迭代更新，持續(xù)增強產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力。網(wǎng)絡(luò)方面，隨著無線連接技術(shù)突破，低功耗廣域網(wǎng)商用化進程加快，面向物聯(lián)網(wǎng)廣覆蓋、低時延場景的5G技術(shù)標準化進程加速。我國5G輕量化（RedCap）技術(shù)已在2022年完成關(guān)鍵技術(shù)測試，能滿足工業(yè)制造、車聯(lián)網(wǎng)、遠程抄表等場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(shù)字孿生與操作系統(tǒng)方面，物聯(lián)網(wǎng)平臺迅速增長，帶動服務(wù)支撐能力提升，涌現(xiàn)出愛智操作系統(tǒng)、輕量級操作系統(tǒng)等一大批物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，支持多種終端應(yīng)用場景。新技術(shù)融合方面，區(qū)塊鏈、邊緣計算、云計算等技術(shù)不斷融入物聯(lián)網(wǎng)，帶來創(chuàng)新活力。

行業(yè)應(yīng)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(nóng)業(yè)領(lǐng)域，形成了實時監(jiān)測、地形勘察、質(zhì)量安全管控等應(yīng)用場景；在制造業(yè)領(lǐng)域，涌現(xiàn)出遠程運維、能源監(jiān)控、安全監(jiān)測等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用新模式；在服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于疫苗追溯、沉浸式體驗等，支撐傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。消費領(lǐng)域應(yīng)用潛力加速釋放，全屋智能、健康管理類可穿戴設(shè)備、智能門鎖、車載智能終端等市場保持高速增長�；ヂ�(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年我國智能門鎖市場出貨量為368萬臺，同比增長13%。社會治理領(lǐng)域加快規(guī)模應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)在智慧消防、智慧城市、智慧環(huán)保等多個領(lǐng)域加快落地，動態(tài)感知、風(fēng)險預(yù)警、科學(xué)決策能力持續(xù)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、中國移動等公司深耕移動物聯(lián)網(wǎng)模組，市場調(diào)研機構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，截至2023年三季度末，我國企業(yè)在全球市場中包攬前三，占比近50%；百度、騰訊、浪潮等企業(yè)加快構(gòu)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、專業(yè)化程度高、市場影響力強的優(yōu)質(zhì)企業(yè)涌現(xiàn)，2022年高新技術(shù)企業(yè)和科技型中小企業(yè)均超過1000家，截至2023年9月，我國物聯(lián)網(wǎng)投資數(shù)量達64件，投資金額達66.73億元。隨著物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新促進中心、國家實驗室等創(chuàng)新載體不斷涌現(xiàn)，一批國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地加快建設(shè)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展水平加速提升。

隨著政產(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(yù)計將保持高速增長，并呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。

一是數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟走向深度融合，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐加快，萬物互聯(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(yīng)用向較大范圍規(guī)模化應(yīng)用轉(zhuǎn)變，從垂直應(yīng)用、閉環(huán)應(yīng)用向開環(huán)應(yīng)用轉(zhuǎn)變。二是物聯(lián)網(wǎng)與人工智能加快融合，將傳統(tǒng)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)，萬物互聯(lián)向萬物智聯(lián)過渡，加快邁入智聯(lián)網(wǎng)時代。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)、電信運營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等，加快探索統(tǒng)一的標準協(xié)議，促進物聯(lián)網(wǎng)終端、基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通和互操作，加快構(gòu)建開放協(xié)同、跨界融合、互利共贏的產(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(shè)情況和發(fā)展趨勢如何？

劉建麗（中國社會科學(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(nèi)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領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)研究機構(gòu)IoT Analytics預(yù)測，2022年至2027年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將以19.4%的年復(fù)合增長率增長，并在2027年達到4830億美元，同時將從消費物聯(lián)網(wǎng)連接主導(dǎo)向產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，全球近六成物聯(lián)網(wǎng)依賴于短距離的局域網(wǎng)連接，其中31%依賴于WiFi技術(shù)，27%依賴于藍牙技術(shù)，近20%由蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)驅(qū)動的長距離連接。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27%，大大超過全球物聯(lián)網(wǎng)連接的增長率。此外，低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)越來越受到關(guān)注。IoT Analytics發(fā)布報告指出，2022年至2027年衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)預(yù)計從600萬增至2200萬，年復(fù)合增長率為25%。一些公司開始將衛(wèi)星連接集成到芯片中，將加速衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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)展新動能。例如，美國將物聯(lián)網(wǎng)作為驅(qū)動未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，從國家戰(zhàn)略角度進行前瞻布局。2008年，美國國家情報委員會發(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(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，參議院2020年通過《促進創(chuàng)新和發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)法》，確認適當(dāng)?shù)膬?yōu)先事項、頻譜規(guī)劃，促進物聯(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)安全改進法案》出臺，成為全國性法律。同時，重視軍事防務(wù)對先進技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)迭代的牽引，國防部一直是主導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要部門，通過物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)收集數(shù)據(jù)并執(zhí)行各種任務(wù)。

歐盟執(zhí)委會2009年發(fā)表“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”，提出信任和安全、標準化、研究開發(fā)、開放和創(chuàng)新、國際對話等14項行動內(nèi)容。其中，管理體制的制定、安全性保障和標準化是行動計劃的重點。歐盟在物聯(lián)網(wǎng)標準制定方面發(fā)揮了重要作用，推動制定了傳感器、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)處理和安全等一系列標準。近年來，歐盟通過資助研究項目和推動產(chǎn)業(yè)合作等方式，促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用。例如，“地平線2020”計劃資助了大量與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的研究項目，推動技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。同時，通過立法方式保障物聯(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(shù)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(shè)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(zhàn)略上具有相似性。首先，兩國都將物聯(lián)網(wǎng)作為重點發(fā)展的戰(zhàn)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(zhàn)略，通過制定政策法規(guī)，加大對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)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(yīng)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(tǒng)的互聯(lián)互通，雙方宣布其人工智能家居應(yīng)用程序?qū)⒃?024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)市場應(yīng)用取得顯著進展，智能家居市場成為全球最大的市場之一，智能交通系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，東京、首爾的智能交通系統(tǒng)已覆蓋全市主要道路。最后，兩國還加強與國際社會合作，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(dāng)前，全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)是生態(tài)碎片化問題。全球范圍內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準出現(xiàn)多個協(xié)議混戰(zhàn)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，蘋果、谷歌、亞馬遜等公司主導(dǎo)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(dǎo)的家庭連接聯(lián)盟，其成員更多來自于家電行業(yè)，致力于推廣相關(guān)規(guī)范標準加速互融互通。

物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)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(chǔ)。從我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際來看，需加快推進網(wǎng)絡(luò)安全立法，為產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展掃清障礙；推動形成自主標準體系，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的RFID標準、智能家居互聯(lián)互通技術(shù)標準等，通過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)在標準制定過程中的參與度，充分吸收行業(yè)專家意見，提高決策的科學(xué)化水平；積極參與國際標準化活動，增強在相關(guān)標準制定中的話語權(quán)，推動本國標準向國際標準轉(zhuǎn)化。