物联网:感知、传输与应用
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1.3 物联网的重要意义

作为促进国民经济发展的核心产业之一,信息产业的发展已经成为我国经济发展的主要动力。而作为信息产业的新技术,物联网是新一代信息技术的高度集成和综合应用,是我国战略性新兴产业的重要组成部分。物联网技术在工业、医疗、交通、金融以及安防等领域都逐渐得到规模化验证和应用。与此同时,智能家居、智慧城市、车联网、工业物联网正发展成为物联网产业的四大主流市场。物联网的发展对进一步提高我国经济社会的信息化水平,加快其他相关产业的发展,推动社会生产和生活方式的转变,提升我国自主发展能力和国际竞争力,促进经济社会可持续发展将起到重要作用[14]

1.3.1 社会意义

回顾人类近百年的发展历史,经历了三次科技革命。每次科技革命都是人类发展的一个里程碑,让人类生活方式发生了翻天覆地的变化,对整个社会的发展起到了巨大的推动作用。第一次科技革命以蒸汽机、内燃机的出现为标志,人类实现了由手工业向机器大生产的转变;第二次科技革命是以电灯、电动机的出现为标志的电力科技革命,为人类社会输入了新能源;第三次科技革命就是以电子信息技术为代表的科技革命,现在电子信息技术已经渗透到人们生活的各个方面,人类已进入信息社会,知识经济时代的到来,极大地提高了劳动生产率,促进了生产的迅速发展,产生了一大批新型工业,第三产业迅速发展起来,推动了社会生活现代化,出现了经济全球化趋势。

随着“互联网+”“工业4.0”“制造强国战略”等概念风生水起,物联网已经从“概念阶段”跨步到了“稳步落地”,并且其行业应用也愈发凸显,呈现出从琐碎化到系统整体化的发展趋势。物联网时代的到来将给人类社会带来翻天覆地的变化,任何事物可以在任何时间、任何地点互联,实现智能互动,对人类的健康、安全有着不可估量的现实意义和社会意义。

21世纪是人口老龄化的时代。目前,世界上所有发达国家都已经进入老龄社会,许多发展中国家正在或即将进入老龄社会。中国是世界上老年人口最多的国家,约占全球老年人口总量的五分之一,中国的人口老龄化不仅是中国自身的问题,而且关系到全球人口老龄化的进程,备受世界关注。与此同时,我国还存在着农村和社区医疗信息化建设水平较低、城市与农村医疗资源差距过大等问题。智慧医疗可借助简易实用的家庭医疗传感设备,对被监测人的生理指标进行自测,并将生成的数据通过网络传输到护理人或有关医疗单位。根据用户需求,还可提供视频探视、远程会诊等服务。基于物联网技术的智慧医疗可以满足为老人及偏远地区提供及时、准确、有效的医疗救治服务需求,从而缓解因人口老龄化及城乡医疗水平不平衡带来的社会问题。

当今社会虽然经济多元化发展迅猛、工业化水平不断提高,但长期以经济建设为中心的政策忽略了经济发展中的环境保护问题,导致目前的环境污染问题较为严重。目前对环境监测的能力还比较落后,且城乡环境监测水平差异异常明显。以水、气、声、渣为主,对以土壤、生物、放射源、电磁辐射、环境振动、热污染、光污染等为环境监测对象的监测工作还处于研究阶段,而对有毒、有害、有机污染物等项目的监测尚未普遍开展,并且环境监测手段仍以手工采集为主,监测频次低、时效性差、技术装备能力不足、技术与方法不完备。基于物联网的环保行业应用可完成对自然环境,包括水体、城市污染源等项目的实时、远程监控,采用传感技术、虚拟现实技术等可实现对环境状态及污染源的异常状况的及时预警,并可根据环境保护的要求对环境参数进行深入分析,从而大幅提高环境保护的整体水平。

经济社会的不断发展对电网的电力供应能力的要求越来越高,这必然会大量地消耗本就非常匮乏的自然资源,给环境保护带来了巨大的压力。基于物联网的智能电网系统以现有的电网系统为平台,融合了先进的传感技术、测量技术、通信技术、计算机技术和智能控制技术,旨在实现电网的信息化、数字化、自动化与互动化。目前国内的智能电网系统可实现智能抄表、电力终端智能监控、卡表一站式服务、电力资产管理等功能,极大地提高了能源利用率,有利于风能、光能等新能源的开发,保护环境,将改变能源消费方式,加快建设以电能为主导的能源结构,减少化石能源的消耗。

智慧城市已成为物联网应用的主要阵地。当今世界,一半以上的人口生活在城市,目前城市化已经成为全球最显著的经济特征之一,而不断衍生出的“城市病”,如交通拥堵、能源短缺、环境污染等也进一步催化了智慧城市概念的产生。智慧城市是数字城市的延续和提升,是人类为了解决一系列城市问题提出的一条可行之路。2014年,八部委联合印发的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》提出,智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术,促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。智慧城市是工业化、城镇化、信息化在特定历史时刻交汇的产物,也是调整经济结构的必然要求[15]

作为最基本的社会经济活动之一,物流是整个供应链流程的一个环节,是为了满足消费者对商品、服务及相关信息从其出产地到消费地的高效率、高效益的双向流动与存储而进行的计划、实施与控制的过程。商品经济的发展必须有强大的与之相适应的物流系统为后盾,才能持续发展壮大。物流行业为最早引入物联网技术的应用领域之一,目前已建立较为现代化的物流信息平台、智能物流管理系统、移动物流支付平台及仓储货物物流、防伪、溯源管理系统等,为加速传统物流向智能物流转变,推动产业结构升级,便利人们日常生活,改变人们生活方式产生了深远影响。

在移动互联网的发展态势之下,5G技术和物联网势必紧密融合,由于物联网的覆盖范围非常广泛,用户不再需要去单独地建设小规模的局域网络,物联网的应用将获得非常大的便利,在大幅度地降低建网成本的同时,更加成熟的网络体验服务和营销模式将获得长足的发展。

“十三五”规划明确提出,实施“互联网+”行动计划,发展物联网技术和应用,发展分享经济,促进互联网和经济社会融合发展,加快物联网产业发展,是国家的重大战略部署,是实现信息化与工业化、信息化与城市发展融合的重要途径,对推动落实国家“一带一路”倡议和“自贸试验区”战略具有现实和深远的意义。据测算,随着以智能服务为核心的智能交通、智能电网、智慧医疗、智能家居、智能工业等物联网重点应用的局部展开,到2021年,我国物联网市场规模将居世界首位,物联网产业的发展对加快转变我国经济发展方式、建设智慧城市,推动产业结构战略性调整,增强我国自我创新能力、提升社会和公共服务能力具有重要的意义。

1.3.2 经济意义

产业和经济发展的需求是物联网发展更大的一种拉动力。一种技术难度有限、社会需求强烈的产物,快速发展是必然的。2017年我国物联网全年市场突破1万亿元人民币,同比增长25%。目前我国国内物联网设备连接数已超过16亿台,预计2020年年底将超过70亿台,市场规模有望达到2.5万亿元。同时,我国移动互联网网民数量已经超过10亿人,这为物联网的发展提供了巨大的市场机遇,也表明我国物联网发展潜力巨大。

物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本,从而为全球经济的复苏提供技术动力;另一方面又可助力经济结构调整和产业升级。目前,物联网在我国政府的大力支持下,从国家层面到地方政府层面,都相继出台了许多有利于物联网技术发展的政策和措施。由于我国是社会主义国家,更能充分地利用政策优势来协调各方资源,保障物联网技术和产业的快速发展。

由于物联网技术具有特殊的经济特征,其对经济发展必然产生深刻的影响,所表现出的物联网技术的经济意义如下所述。

① 促进竞争战略转换,扩大竞争优势。

物联网产品的价值不再仅仅基于产品本身,而是逐渐外延至整个产品网络。因而,消费者对产品的效用评价函数也不再是产品本身的函数,消费者选择的不再仅仅是一个产品,而是一个网络。对此,厂商的短期决策都应把达到长期的均衡放在优先考虑的地位,考虑如何通过对基础的投入来达到临界容量,引起正反馈,最终达到网络均衡。因此,厂商所应做的不是去制造一个产品,而是建立一个网络。网络的发起者或建立者应更加注重从网络整体利益的角度出发来配置网络内部资源,从而提高整个网络的竞争力,利用网络外部性在市场上达到自己的最大利益。

② 消除沟通障碍,提高信息服务效率。

物联网能够将整个社会经济过程的各个环节的信息传递与信息反馈即时连接起来,促使人与物之间的信息传递关系由人到物的单向关联发展为人与物的双向信息沟通,克服了传统的信息收集存在的实时性和准确性较差的问题。物联网技术可以简化市场交易过程,极大地突破了现实世界的时空限制,进而降低了时空成本。物联网信息平台增强了信息的共享程度,能有效克服市场中的信息不完全和不对称,改善交流的效率。

③ 拉动传统产业升级,有利于产业结构优化。

物联网技术与应用的发展,促使物联网产业与传统产业不断融合,同时又催生出新的商务模式和服务业态,拉动传统产业改造升级。产业结构优化的实质是产业资金的分配与人员所占比例的调整,实现资源在宏观经济范围内的优化配置。物联网的产业链涉及多个行业多个部门,其应用将会在这些范围内调整各项资源的配置,同时还促进产业之间的资源分配,使其达到优化配置,进而实现产业结构的优化。物联网的技术创新对产业结构优化也起到作用,主要表现为物联网技术创新通过对需求结构、供给结构和贸易结构等的改变来促进产业结构的调整,最终使产业结构趋于高度化或高度化与合理化。

物联网的实质是生产过程、信息传输过程的技术化、信息化,它所体现的经济特征则是网络外部性、规模经济性、创新性及服务性,它对经济社会各个方面有着深远的影响。发展物联网,必须将政策、创新、应用极大地结合起来,推动和促进物联网健康、协调发展。