引言
發展物聯網產業是我國搶占新興科技制高點,提升國家競爭力的關鍵,是促進產業結構調整與升級,實現經濟增長方式轉變的重要途徑,是發展特色新興產業,推動經濟可持續發展的迫切需要。我國已將物聯網產業發展提升至“戰略性新興產業”的高度。2006年初,國務院發布“國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020)”,將傳感器網絡及其智能信息處理技術作為信息產業及現代服務業的優先發展主題之一IRFID和傳感器等物聯網關鍵技術,也已被列入《信息產業科技發展“十一五”規劃和2020年規劃綱要》的重點支持領域。2010年3月,溫家寶總理在《政府工作報告》中,明確將“加快物聯網的研發應用”納入重點產業振興領域;2020年之前我國已經規劃了3.86萬億元的資金用于物聯網研發,這都表明物聯網已進入國家戰略發展層面。當前,我國雖已具備一定的物聯網發展基礎,但還存在諸如缺乏統一、完整的技術標準體系,產業技術鏈發育不健全,技術應用推廣不足等問題。本文以產業技術鏈為分析切入點,以無錫市物聯網產業發展現狀為例,探討我國物聯網產業發展策略,以期為實現物聯網產業的可持續發展提供理論依據。
1相關理論簡述
1.1 產業技術鏈理論
在國外文獻中,雖然未曾出現技術鏈(technologychain)的概念,但其思想由來已久。很多學者從不同角度研究產品或產業技術時,都體現了技術鏈的思想,如Prencipe將與產品有關的知識分為元素知識、架構知識和系統知識3類。Gereffi認識到產業升級的層次問題,認為產業升級可分為4個層次:一是產品層次的升級,即從簡單到復雜的同類型產品;二是在經濟活動層次上的升級,包括不斷提升的設計、生產和營銷能力;三是在部門內層次的升級,如從最終環節的制造到高價值產品和服務的生產,也包括供應鏈的前向和后向聯系;四是在部門間層次上的升級,即從低價值、勞動密集型產業到資本和技術密集型產業。Pooh則認為,產業升級就是制造商成功地從生產勞動密集型低價值產品,向生產更高價值的資本或技術密集型產品這樣一種經濟角色的轉移過程。綜上可見,西方學者雖然沒有直接提出技術鏈概念,但研究產業升級均是從技術角度出發的,暗含一種產業鏈與技術鏈的對應關系。
國內學者遠德玉最早提出產業技術鏈(industrialtechnology chain)的概念,他從技術形態論角度對產業技術鏈進行了分析,認為產業技術鏈是一個具有某種內在聯系的產業集群的鏈條;生產技術只能完成產品生產的一部分或一個環節,只有產業技術才能生產出完整的產品。柳琦、丁云龍認為,產業集群的本質是產業技術鏈的空間集聚。在一條產業技術鏈上,上游和下游節點之間在技術上相互聯系、互為依存,產業之間鏈接性的內在根源之一,在于產業系統的技術關聯制約,并決定了產業之間的關聯。崔煥金則進一步指出,產業技術鏈的實質就是一種技術的使用和獲得須以另一種技術為前提,相關技術之間形成了一種上下游的鏈接關系,因此物化于產品鏈中的各種技術根據產品鏈接關系形成了一種技術鏈。王發明則認為,產業技術鏈是產業內部以及產業之間,在技術上存在著相互依存、相互銜接的一種技術“鏈條”,是產業內部和產業之間為生產最終交易的產品或服務,所經歷的一系列過程,它涵蓋了產品或服務在創造過程中所經歷的從原材料到最終消費品的所有階段。而阮嫻靜等研究發現,一條產業技術鏈上,雖然上游節點和下游節點之間在技術上相互聯系、互為依存,但現實技術供求雙方在技術鏈接過程中,往往會發生技術傳導的“堵塞”現象,從而成為制約產業鏈發展的瓶頸;認為產業技術鏈研究的著力點,在于考察關聯產業技術在空間和時間耦合中的分布狀態。
1.2 物聯網及其產業技術鏈簡介
目前,對于物聯網概念與內涵的界定,業界還沒有達成共識,不同領域的研究者基于不同的學科理論與研究視角,給出了各自的理解與解釋。就總體來說,主要集中于兩大層面:一是技術層面;二是應用層面。從技術角度出發,武明虎等將物聯網理解為一種基于傳感器技術的網絡,認為物聯網是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來的一種網絡。這是目前比較廣泛使用的一個物聯網概念。劉志碩等則將物聯網理解為一種基于互聯網和RFID技術的網絡,是在計算機、互聯網基礎上,利用RFID、無線數據通信等技術,構造的一個覆蓋世界上萬事萬物的網絡,認為其實質就是利用RFID技術。從應用層面出發,邵威等認為,物聯網是對物體具有全面感知能力,對信息具有可靠傳送和智能處理能力的連接物體與物體的信息網絡,并指出全面感知、可靠傳送、智能處理是物聯網的特征口“。古麗萍則主要強調物聯網的智能性,認為物聯網是一種智能化網絡,其顯著特點是使物品的供應鏈具備智能化,智能化遍及整個生態系統。各種物品在生產、流通、消費等各個階段都具備智能。
基于上述不同的物聯網義,筆者認為,物聯網是在綜合利用現有的各種技術(包括納米技術、感知技術、網絡通信技術、數據融合與智能技術、云計算以及它們之間的結合技術等)基礎上,實現的人類社會、信息系統與物理系統的整合,其目的是在物品之間、物品與人之間、人與現實環境之間實現高效信息交互,并通過新的服務模式使各種信息技術融入社會行為,以實現物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理,并最終實現對人類生產和生活的管理方式的日益精細化與動態化的一種智能化網絡。
根據產業技術鏈的相關理論,要了解物聯網產業技術鏈,首先應明確物聯網的體系架構及其每一層所涉及的關鍵技術�;诂F有對物聯網體系架構及其所涉及的關鍵技術的研究成果,本文通過描繪物聯網技術體系架構(見圖1),來說明物聯網產業技術鏈。
圖1物聯網技術體系構架
由圖1可知,物聯網產業技術鏈從源頭到終端,可依次表示為:數據采集技術(主要包括各類傳感器技術、RFID技術、視頻采集技術等)一自組織網絡關鍵技術(主要包括各類媒體接入技術、短距離無線通信技術、分布式信息處理技術、嵌入式技術、節點級中間件等)一網關接入技術一承載網支撐技術(主要包括異構網聚合技術、感知數據的分析挖掘與理解技術、云計算、基于感知數據的決策和行為技術、平臺增強技術、
專家管理系統等)一物聯網業務中間件(主要包括信息管理、業務分析管理、服務管理、用戶管理、目錄管理、終端管理、計費、認證技術等各項管理與服務技術)一系統集成技術(主要指將物聯網技術與行業專業技術相結合的集成技術);除此之外,物聯網的跨層技術(主要包括標識管理解析、安全技術、服務質量管理、網絡管理)則貫穿于整個物聯網產業技術鏈始終,對整個產業技術鏈發揮協調與整合作用。
2 無錫市物聯網產業發展現狀——基于產業技術鏈視角的分析
江蘇無錫市自2007年開始發展物聯網產業,是國內物聯網產業起步較早和相對集中的地區,其在人才資源、技術研發、市場應用、產業化等方面,擁有一定的先行優勢,日益成為公認的物聯網技術和應用的前沿陣地。2009年11月,國務院正式批準在無錫市建設國家傳感網創新示范區(國家傳感信息中心)。因此,選取無錫市來介紹我國物聯網產業發展現狀,具有一定的典型性與代表性。
無錫市集成電路、智能計算、無線通信、傳感器、軟件和信息服務業等支撐產業基礎較好,初步形成了以新區、濱湖區、南長區為重點的產業聚集區。在工信部和江蘇省政府的直接指導與推動下,無錫市在物聯網研發方面擁有中國科學院、中國電子科技集團和一批國內知名高校及各大通信、廣電、電力運營商在無錫的物聯網研發機構;在物聯網產品方面有美新半導體、長電科技、華潤微電子等骨干企業;在物聯網總體架構和系統集成方面,有無錫物聯網產業研究院等企事業單位;在物聯網應用方面,已啟動機場防入侵、感知環保、感知水利、感知電力等領域的應用;無錫電信、無錫移動、無錫聯通等電信運營商也開始提供在電力、交通、農業、環保等領域的物聯網相關方面的通信運營與服
務;截至2010年7月底,無錫市共簽約物聯網項目139項,總投資約111億元;已建和在建物聯網投資基金機構4個,基金總規模達57億元;依托“530”人才計劃和千人計劃,引進包括物聯網在內的領軍型創新創業人才近千名;已有物聯網相關公司248家,初步形成了物聯網人才和項目在示范區集聚的發展態勢。
筆者認為,無錫市在取得物聯網產業發展成果的同時,仍需要在技術標準體系構建、完整的產業技術鏈培育、技術應用推廣等多個領域取得突破,以保證物聯網產業長期健康發展。
2.1 技術標準方面
目前正在制定的物聯網方面的國際標準有5項,無錫市參與的有3項,其中負責牽頭制定的有1項;正在制定的物聯網方面的國家標準有10項,無錫市參與的有9項,其中牽頭制定的有3項。與此同時,加快推進全國標準化委員會傳感網標準機構和傳感網標準工作組秘書處也已落戶無錫。但到目前為止,有關物聯網方面的標準體系僅停留在研究與制定階段,有關物聯網方面的統一、完整的技術標準體系尚未出臺。
物聯網產業技術鏈上各項關鍵技術的提供者主要包括:新材料與集成電路芯片供應商、標準化組織、產品開發商、運營商、系統集成商等。標準是對于任何技術的統一規范,在尚未形成統一、完整的技術標準體系之前,若物聯網產業技術鏈上的各關鍵技術的提供者,為確保在物聯網發展初期占有一席之地而匆匆上馬,按照自己所謂的技術標準各行其是,那么按不同技術標準生產出來的產品,極有可能因為彼此無法兼容而制約物聯網產業技術的應用推廣與規�;l展。
2.2 商業模式方面
2.2.1 利益分配與協調機制缺失
一個完整的物聯網產業技術鏈應包括:數據采集技術一自組織網絡關鍵技術一網關接入技術一承載網支撐技術一物聯網業務中間件一系統集成技術及其貫穿于技術鏈始終的跨層技術,其中某一技術環節的缺失均會導致整個技術鏈條的斷裂。這些關鍵技術物化為產品,便形成了由硬件提供商、軟件開發商、系統集成商和運營服務商所構成的完整產業鏈。目前,無錫市雖已將物聯網產業技術鏈條上的各關鍵行業,納入《無錫市新興產業發展重點支持目錄》之中,作為其重點鼓勵與扶持的行業,并據此享有一系列優惠政策。但由于其產業利益分配與協調機制尚未建立,產業技術鏈上的各環節利益分配困難,造成產業技術鏈某些環節的缺失與各個關鍵技術環節的不協調發展。目前,積極發展物聯網的僅是生產商和網絡運營商,少數“涉網“企業積極進入無錫只是為了“搭車”爭取政策,而缺乏物聯網的系統集成、軟件廠商,這就在一定程度上造成產業技術鏈某些環節的缺失與不健全發展,從長遠來看,其將阻礙物聯網產業的可持續發展。
2.2.2 商業模式模糊
目前在物聯網商業應用方面,無錫市并沒有形成明確的業務模式,也沒有制定上下游產業間的聯動機制。物聯網的應用領域十分寬泛,涉及多個行業,不同行業之間又存在技術壁壘,且在發展過程中形成了產業技術鏈上的各個環,要打破這種環非常困難。因此,物聯網的可持續發展需要產業技術鏈上各環節的通力配合,通過培育完整的產業價值鏈與產業技術鏈條,來形成上下游產業間的聯動,形成產業聯盟,從而共同推動整個物聯網產業的協調與可持續發展。在利益分配、協調機制缺失與商業模式尚未建立的情況下,上下游產業間聯動的缺失甚至各自為政的做法,很可能引發物聯網產業發展的低效率、高成本與重復建設等一系列問題,甚至可能出現產業技術鏈條斷裂的現象。
2.3 技術應用推廣方面
2.3.1 民生應用示范相對不足
只有讓尖端技術更多地應用于民生領域,一個產業的發展才能獲得更為堅實的剛性需求,才有更多的人愿意為此“買單”。然而,目前無錫市物聯網應用示范主要集中在智能安防、環境監控、智能電網、交通物流、感知水利等行業領域,而面向公眾的應用示范則相對不足。一個產業的技術價值在未得到廣大民眾認可的情況下,其在推廣過程中很可能會因失去潛力巨大的用戶市場而遭遇需求不足、供給過剩的不利局面,并最終阻礙該產業技術的規�;c長遠發展。
2.3.2 缺乏成功的商務應用案例
目前,無錫市機場防入侵物聯網一期工程、感知博覽園一期工程、感知水利等12個應用示范項目已經完成一期工程建設,感知環保、感知電網、感知交通等27個物聯網應用示范項目正在抓緊建設之中。然而。無錫市物聯網技術應用僅處在應用示范階段,并沒有出現真正成功的物聯網商務應用案例。
物聯網是物理世界的反映。同物理世界一樣,物聯網用戶市場中,商務案例的成功是商務推廣的先決條件。物聯網的發展目標是促進信息化與工業化的深度融合,這勢必引起傳統企業原有業務流程的深刻變革、機械設備的大規模改造及其人員崗位的大范圍調整等一系列重大變革,從而使企業承擔巨額的變革成本;且實現物聯網,首先必須在所生產的物品上嵌入電子標簽等存儲器,并需安裝眾多讀取設備和龐大的信息處理系統,這就要求企業在前期就要投入大量的資金。應用物聯網技術的高成本、高風險與收益的不確定性,使得以營利為目的的企業不敢輕易嘗試。因此,需要有一些成功的商務案例作示范,讓更多的企業看到物聯網的價值,吸引更多的企業參與物聯網技術的應用與推廣,形成企業、產業鏈、產業集群等不同層面的共同創新協同與應用推廣,從而培育完整的物聯網產業價值鏈和產業技術鏈系統。
3 物聯網產業發展策略
3.1 充分發揮政府引導與推動作用。不斷提高物聯網產業的技術標準
把握經濟全球化不斷深化的契機,并利用技術本身的可擴散、滲透等特性,一些發達國家的跨國公司已將其產業價值鏈條延伸到全球范圍,并通過對技術資源在全球范圍內的整合與利用,催生了一條基于產業技術跨界配置的全球技術鏈條。這些跨國公司利用其研發優勢,掌握并控制全球技術鏈的高端核心技術,不斷提高產業的技術標準與進入壁壘,在實現產業升級的同時,形成了其在全球范圍內的核心競爭力。而后進國家產業升級的關鍵是將本土的產業技術體系,融入全球產業技術鏈條與國際技術系統,從而實現與發達國家技術體系的對接,并通過預測產業技術的走勢與變化,不斷進行本土產業的技術創新,以實現與國際技術的同步發展。
互聯網的發展歷程告訴我們,統一規范的標準體系是一個新興產業穩定與可持續發展的基礎與前提條件。因此,要想贏得物聯網產業發展的制高點,首先應制定統一、規范的技術標準體系,從標準化、開放性、互通性方面進一步規范和加強,以實現物聯網產業技術標準的建立與創新。從全球范圍來看,目前物聯網技術還處于研發與試用階段,技術標準體系仍未統一。因此,在物聯網發展初期,政府首先應充分發揮其戰略導向作用,在產業政策與立法上要走在前面,盡快出臺適合物聯網產業發展的政策與法規,并根據國內外發展形勢的變化,不斷調整和完善物聯網產業發展規劃,為制定統一、完整的技術標準體系打下堅實基礎;同時,應充分發揮其推動與協調作用,統籌規劃物聯網的標準研究,集聚各方優勢,積極鼓勵企業、高�?蒲性核鶇⑴c國際標準化組織標準、國家標準、行業標準和省級地方標準的研究與制定工作,并不斷鼓勵其技術創新,通過對擁有自主知識產權的技術標準制定項目的主要起草單位予以相應的獎勵等手段,盡快建立與國際技術標準體系相對接的、適應我國物聯網產業發展需求的統一的、完整的技術標準體系,并力爭掌握和控制全球物聯網產業技術鏈的高端核心技術,進而為我國物聯網產業發展贏得一席之地。
3.2 通過企業、產業鏈、產業集群等不同層面的共同
創新協同。形成完整的產業價值鏈和產業技術鏈系統從橫向看,產業技術是由主干技術、輔助技術、配套技術等體系組成的完整架構,呈“魚骨”分布,既體現橫向平面分布,又體現縱向鏈狀結構,構成產業的技術“肋骨”。正是這條技術“肋骨”,將生產過程中的有關企業鏈接起來形成一個網絡,進而突破了嚴格的產業邊界,將整個經濟系統有機地整合起來。產業技術鏈中的主干技術、輔助技術、配套技術之間常常表現為共生與協同演化。在產業技術體系中,一項技術的創新離不開與之伴生的配套技術、共生技術的發展,如果沒有這種配套技術、共生技術的協同發展,這項技術就不可能得到發展;甚至產業與產業之間亦是如此,一個產業的升級離不開互補產業和共生產業的發展,沒有互補與共生產業的繁榮,則這個產業就不可能得到發展。
因此,培育完整的物聯網產業價值鏈與產業技術鏈,首先應根據物聯網“產業技術鏈”,將生產過程中的有關企業鏈接成網,并按照產業關聯度大小,重點培育和發展物聯網核心產業、支撐產業和帶動產業三大重點產業領域;通過優化人才、資本、政策和服務環境,加快集聚物聯網企業,鼓勵建立物聯網產業聯盟,培育具有持續創新能力和完整配套能力的企業集群。其次,建立和不斷完善全國物聯網產業的空間布局,形成優勢互補、分工協作、共同推進的發展態勢。其中最為關鍵的就是要建立一種有助于加強企業、產業鏈、產業集群等不同層面間進行協作與技術資源共享的利益分配與協調機制,并在此基礎上探索出一種互利共贏的商業運作模式。而要實現互利共贏,則必須讓物聯網真正成為一種商業的驅動力,而不是一種行政的強制力,讓物聯網產業技術鏈上的各參與方都能從中受益,以實現物聯網產業技術鏈中主干技術、輔助技術、配套技術的共生與協同發展,并最終培育出完整的產業價值鏈和產業技術鏈系統。
3.3 重視技術應用推廣。加強技術鏈拉伸與融合
從技術鏈的角度看,產業技術的深度開發等于拉長產業技術鏈,使產業技術鏈向縱向延伸,通過開發出技術含量高、性能好的產品形成產品集群,從而實現產業價值最大化。產業技術鏈的拉長還表現為向產業的上游即原材料、零配件的方向延伸,向輔助、配套技術的側向延伸,通過提高供應件、輔助件和配件的技術含量,不斷分裂和延長產業技術鏈。由此可見,產業技術空間無限。
通過對無錫市物聯網產業發展現狀的分析可知,物聯網技術應用推廣的高成本、高風險與收益的不確定性,是目前制約物聯網技術應用推廣的重要原因。因此,政府應對參與物聯網技術應用推廣的企業,給予財稅、金融、人才、土地等方面的政策扶持,通過建立物聯網產業投資基金、企業發展擔保資金、投資發展風險補償基金與相應的風險防范機制,來增強產業融資能力、降低企業投資經營風險,從而激發企業應用物聯網技術的積極性與主動性。但有一點值得注意:在給予物聯網產業優惠政策時,政府應區分那些真正參與物聯網技術應用與推廣的企業,與那些僅以“物聯網”之名搭乘政策扶持之便的企業,以免因其炒作產生市場泡沫;同時,在依托物聯網應用示范工程,開展新產品、新技術的示范應用時,應推動示范工程項目向縱深化和高級化方向發展,為物聯網技術鏈的縱向、側向延伸提供經驗與借鑒,并積極支持一批企業率先開展物聯網相關應用示范工程的建設,通過少數知名企業應用科技的成功商業案例,讓更多企業意識到物聯網技術應用的巨大商業價值,從而引導社會資金投入到物聯網應用項目中去,以點帶面促進物聯網應用領域的拓展,實現物聯網技術應用的規模化與產業技術的深度開發。此外,除在工業、農業、電力、交通、物流、環保、水利、安保、家居、教育、醫療、園區等重點領域建設物聯網應用示范工程外,還應將物聯網示范工程推廣到民生領域,讓老百姓切切實實感受到物聯網給其生活、工作帶來的巨大利益,挖掘物聯網產品市場的巨大潛力,吸引更多企業投身于物聯網技術應用與推廣,從而不斷擴寬物聯網產業的技術空間。
3.4 通過鏈內升級、鏈間升級、跨鏈升級等路徑。不斷實現產業升級
從全球技術鏈的演進視角看,地方產業升級主要有3種模式:一是全球技術鏈的鏈內升級,由產業鏈的低端向高端攀升,充分挖掘技術的漸進性創新帶來的產業技術進步;二是全球技術鏈的鏈間升級,表現為從較低層次的技術鏈躍遷到相鄰的較高層次的技術鏈,它由根本性技術創新和技術范式變革所致,催生了新產業和新技術范式;三是全球技術鏈的跨鏈升級,一般是后進國家和地區根據發達國家的工業化經驗,依賴根本性技術創新,進行技術范式革命,越過技術發展的若干中間階段,由較低層次的技術鏈,跨過一個或幾個中間技術鏈直接躍遷到領先的技術鏈。
由此可知,技術創新是實現物聯網產業升級的核心驅動力。然而,目前推動物聯網產業升級與發展的大部分核心技術,包括RFID關鍵技術、傳感器關鍵技術、云計算技術等,大多為發達國家所掌握。由此看來,實現我國物聯網產業升級與可持續發展的關鍵,是提升物聯網產業技術創新能力,尤其是自主知識產權的核心技術的創新能力。因此,政府首先應加大對物聯網產業技術研發的政策扶持力度,并增加巨額資本投入,鼓勵企業研發創新、產品創新和服務創新;同時通過引進、合作、培育等方式,快速集聚一批國家、省、市物聯網領域高層次科研力量和研發機構,并圍繞重點培育發展的物聯網產業,引進一批高技術人才和高技術公司,實現技術領先公司與本土產業的融合,促進領先公司的技術溢出,藉此構建政產學研用相結合的科技創新體系與創新環境。其次,應圍繞企業技術創新共性需求,建設集研發、中試、小批量生產和測試于一體的物聯網公共技術服務平臺、公共測試服務平臺、綜合信息咨詢服務平臺等公共服務平臺,全力建設具有我國自主知識產權的物聯網技術核心體系;最后,應大力開展物聯網國際國內合作,引進、消化并吸收國內外先進技術和優勢產品,實現原始創新、集成創新、引進吸收再創新,通過鏈內升級、鏈間升級與跨鏈升級等途徑,實現我國物聯網產業的升級與可持續發展。
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本文標題:基于產業技術鏈的物聯網產業發展策略