数字经济背景下物联网发展态势与热点

2022-11-21 09:35:45
[ BPO网导读 ] 物联网发展迅速,其产生的数据、释放的经济价值正在快速增长。近 5 年(2017—2021 年),全球物联网研究论文总量增长了近 4 倍,从 13 786 篇增长到 69 915 篇,年均复合增长率达 38%。全球物联网总连接数量将从 2019 年的 120 亿个增加到 2025  

随着经济社会数字化转型和智能升级步伐加快,物联网正在加速虚拟世界和物理世界的融合,从赋能传统产业转型升级、推动数字产业发展两个方面助力打造数字经济新优势。在数据方面,分布在世界各地的物联网设备将产生海量数据。在赋能传统产业转型升级方面,工业 4.0/5.0 加速了物联网驱动的产业转型,物联网在工业领域的应用包括世界经济论坛确定的一批“灯塔工厂”进行的前瞻应用部署(工艺优化、制造业质量管理、废物和水管理等),其在农业领域的应用包括农作物种植、鱼菜共生、森林保护、家畜养殖等所需的环境因素监控、农产品追踪溯源、机械智能化、精准农业、智能温室等。在数字产业方面,边缘设备产生的大量数据需要融合人工智能、边缘计算等技术进行实时处理,推动新兴数字产业升级迭代。鉴于物联网在数字经济中的关键角色,本文重点分析其发展态势与热点,以期为物联网驱动的数字化转型提供参考。

物联网概念自 1999 年提出以来,其内涵不断扩展和升级,电气与电子工程师协会(IEEE)和国际电信联盟(ITU)等国际组织给出的定义普遍受到业界的认可。欧盟在它们的基础上,认为物联网是具有能够感知和控制(sensing and actuation)、可连接(connectivity)、能够提供情报(intelligence)、异构(heterogeneity)、动态(dynamicity)、可扩展(scalability)、安全(security)等属性的系统。我国将物联网视为以感知技术和网络通信技术为主要手段,实现人、机、物的泛在连接,提供信息感知、信息传输、信息处理等服务的基础设施。其不仅涉及各种极具影响力的应用领域,如从医疗和农业到工业和休闲,还与其他技术的进步息息相关,如云计算、人工智能、人机交互、大数据与分析、量子计算、第五代移动通信技术(5G)等。 

数字经济背景下物联网发展总体态势

物联网发展迅速,其产生的数据、释放的经济价值正在快速增长。近 5 年(2017—2021 年),全球物联网研究论文总量增长了近 4 倍,从 13 786 篇增长到 69 915 篇,年均复合增长率达 38%。全球物联网总连接数量将从 2019 年的 120 亿个增加到 2025  年的 246 亿个,同时其将从消费物联网连接主导向产业物联网连接主导转变,产业物联网连接数量将在 2025 年占半数以上。不久的将来,物联网将超越数字平台成为数据收集的主要方式,分布在世界各地的物联网连接设备产生的数据将从 2019 年的 18.3 ZB增加到 2025 年的 73.1 ZB。全球物联网收入将从 2019 年的 3 430 亿美元增长到 2025 年的 11 230 亿美元,到 2025 年其在亚太、北美、欧洲地区的收入占比将接近 90%。

物联网作为产业数字化转型中的粘合剂正在加速数字经济的“两化”(产业数字化、数字产业化)发展。5G、边缘计算、人工智能等技术的进步提升了物联网对行业应用的支撑能力,进而加快产业数字化转型的步伐。例如,不断增强的网络技术驱动了远程医疗、智能办公、远程资产监控、定位服务等发展,促进了物联网的行业渗透。新冠肺炎疫情加速了行业需求倒逼物联网支撑能力提升,从而加快推动数字产业化。例如,共享制造、数字消费、智能化物流、企业实现远程管理迫切需要物联网与 5G、边缘/云计算、人工智能、区块链、大数据、互联网协议第 6 版(IPv6)等技术深度融合。

物联网推动数字经济发展的潜力释放仍需要解决互操作性、成本、安全、变革管理等方面面临的阻力。互操作性面临的最大挑战是物联网生态碎片化问题,物联网技术栈呈现明显的“筒仓”“围墙花园”特征。低成本是物联网实现规模化应用的关键,但互操作性低的挑战直接推高了物联网规模化应用的设备集成和连接等部署成本,同时终端、网络更换升级也是成本高的主要因素。安全是物联网快速发展过程中需要关注的重点问题,例如网络入侵、攻击、数据泄露等威胁国家安全和人类生命财产安全。企业和政府在推动物联网发展时往往重视技术本身,而忽略了管理和运营模式的转型。 

数字经济背景下主要经济体关于物联网的战略举措与特点

2008 年后,为了促进科技发展,寻找经济新的增长点,各国政府开始重视下一代信息技术规划,物联网成为了新增长点的不二选择。美国、欧盟、日本、韩国、中国等经济体都将物联网发展上升为国家发展战略。近几年,以科技创新为核心的国际竞争日趋激烈,气候变化、新冠肺炎疫情全球大流行、自然灾害等成为全球性挑战。新冠肺炎疫情加速了国际社会的变化,促使人类活动向居家办公、网上教育等生活方式转变,物联网需求旺盛,世界主要经济体根据自身优势或短板开启了新一波物联网战略部署。

美国:重视前瞻布局,对物联网安全的重视程度达到新高度。美国是物联网技术的先行者,从射频识别技术的应用到“智慧地球”发展理念被升级为国家物联网的发展战略,再到美国国家制造创新网络“智能制造研究所”的成立、《保障物联网安全战略原则》的出台,以及《促进物联网的发展》绿皮书发布,无不体现美国对物联网的高度重视及前瞻布局。近年,物联网成为美国特朗普和拜登两届政府重视的驱动未来产业发展的关键技术之一,持续得到国家战略层面的大力支持,这在特朗普政府 2020 年签署的《2022 财年研发预算优先事项及交叉行动》备忘录,拜登政府 2021 年提出的《美国就业计划》和通过的《无尽前沿法案》(后更名为《美国创新与竞争法》)中均有体现。此外,美国国会调查发现物联网发展迅速,参议院 2020 年 1 月通过《促进物联网创新和发展法案》,要求美国商务部牵头组建联邦物联网工作组,美国联邦通信委员会(FCC)与美国国家电信和信息管理局(NTIA)评估物联网频谱资源。美国商务部根据《国防授权法案 2021》及《联邦咨询委员会法》修正案于 2021 年 12 月特设物联网咨询委员会。美国对物联网安全的重视程度不言而喻,自13800号总统行政令《加强联邦网络和关键基础设施的网络安全》颁布,NTIA、国家标准与技术研究所(NIST)展开对物联网安全的全面研究。2020 年 3 月,美国时任总统特朗普签署《5G 与后 5G 安全法案》。几经波折,2020 年 12 月《物联网网络安全改进法》被特朗普正式签署为法律。2021 年 11 月,NIST 正式发布《联邦政府物联网设备网络安全指南》(SP 800-213)并随附《物联网设备网络安全需求目录》(SP 800-213A)。


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