智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究，來(lái)源《中國(guó)工程科學(xué)》

　　物聯(lián)網(wǎng)作為新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，與第五代移動(dòng)通信、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等技術(shù)深度融合，正在深刻改變技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系、推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，開(kāi)啟了萬(wàn)物智聯(lián)的“智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”新階段。

　　李伯虎院士研究團(tuán)隊(duì)在院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2022年第4期發(fā)表《智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究》一文。文章梳理了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(物聯(lián)網(wǎng)2.0)概念并闡述了其內(nèi)涵、體系架構(gòu)、技術(shù)譜系、使能關(guān)鍵技術(shù);針對(duì)智能制造、智能農(nóng)業(yè)、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能交通、智能環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，提煉了智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)踐案例，展示了智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。文章建議，實(shí)施“物聯(lián)網(wǎng)+人工智能+新一代信息通信技術(shù)+新應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)”技術(shù)融合創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)，關(guān)注智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) / 云原生平臺(tái) / 低代碼(無(wú)代碼)應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具集、面向智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的高端傳感器、物聯(lián)網(wǎng)芯片 / 專(zhuān)用器件等智能產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，開(kāi)展云邊端協(xié)同、自主可控、安全可信的智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用示范。

　　我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

　　(一)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)

　　物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)形成階段性突破，尤其是在感知、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、融合應(yīng)用等技術(shù)方向取得顯著進(jìn)展。例如，在新型感知網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)工程創(chuàng)新方面達(dá)到世界先進(jìn)水平，以低代碼 / 無(wú)代碼為目標(biāo)的“物聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境迅速發(fā)展，小微智能傳感器、智能設(shè)備等透明電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備獲得廣泛應(yīng)用，新型物聯(lián)網(wǎng)與基因編輯、分子設(shè)計(jì)育種等現(xiàn)代生物技術(shù)融合構(gòu)成農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)技術(shù)，自主可控的北斗高精度導(dǎo)航定位、第五代移動(dòng)通信(5G)等成為推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)與智能交通融合發(fā)展的新型基礎(chǔ)設(shè)施。

　　物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)取得顯著進(jìn)展。物聯(lián)網(wǎng)作為信息化和工業(yè)化融合的切入點(diǎn)，促進(jìn)了諸多行業(yè)信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的加速應(yīng)用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)滲透，智能制造、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能交通、智慧環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)展，初步實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到產(chǎn)品再到服務(wù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，成為以技術(shù)改變生產(chǎn)關(guān)系的范例。在應(yīng)用領(lǐng)域的需求牽引下，不斷形成具有專(zhuān)屬領(lǐng)域特色的平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)及產(chǎn)業(yè)集群。例如，制造領(lǐng)域形成了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域以種質(zhì)資源、育種等需求為核心構(gòu)建了國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺(tái)，醫(yī)療領(lǐng)域形成了以智能器械、遠(yuǎn)程 / 移動(dòng)醫(yī)療等為核心的產(chǎn)業(yè)集群，環(huán)保領(lǐng)域構(gòu)建了針對(duì)環(huán)境管理需求的環(huán)境質(zhì)量管理系統(tǒng)、衛(wèi)星環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)，能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了透明電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的應(yīng)用突破。

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐初見(jiàn)成效。例如，制造領(lǐng)域的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)推廣應(yīng)用成效明顯，涌現(xiàn)出了離散型智能制造、流程型智能制造等新模式和新業(yè)態(tài);農(nóng)業(yè)領(lǐng)域形成了面向政府、科研院所、種業(yè)市場(chǎng)等主體的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景;醫(yī)療領(lǐng)域建成了11個(gè)“物聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”省級(jí)示范區(qū)，醫(yī)療數(shù)據(jù)共享水平持續(xù)改善，遠(yuǎn)程醫(yī)療縣(區(qū))覆蓋率達(dá)到90%;交通領(lǐng)域建成了國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)(武漢)測(cè)試示范區(qū);能源領(lǐng)域完成了粵港澳大灣區(qū)電力發(fā)展規(guī)劃及其應(yīng)用示范;環(huán)保領(lǐng)域建立了多層次、多角度、全天候(時(shí))的“天空地一體化”環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范。

　　也需清醒認(rèn)識(shí)到，物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)受制于人的基本局面尚未得到根本性改變，供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同基礎(chǔ)薄弱，應(yīng)用領(lǐng)域互聯(lián)互通困難，數(shù)據(jù)開(kāi)放共享及隱私保護(hù)力度不足等問(wèn)題仍有顯現(xiàn)。除了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展范式有待創(chuàng)新、平臺(tái)體系架構(gòu)及系統(tǒng)異構(gòu)集成 / 優(yōu)化 / 智聯(lián)亟待突破、新型應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的友好不佳之外，諸多行業(yè)融合應(yīng)用方面的矛盾突出。例如，制造領(lǐng)域供給與市場(chǎng)的需求適配性不佳，產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性面臨挑戰(zhàn)，資源環(huán)境要素約束趨緊;農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的現(xiàn)代種業(yè)底層驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展不成熟，商業(yè)化育種平臺(tái)尚未普及;能源領(lǐng)域支撐“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)的新型能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展滯后，各類(lèi)主體之間存在信息、技術(shù)、行業(yè)管理等方面的壁壘;醫(yī)療領(lǐng)域底層軟硬件技術(shù)的自主性、醫(yī)療數(shù)據(jù)處理的技術(shù)成熟度、AI應(yīng)用技術(shù)的臨床適用性等需要進(jìn)一步改善;與器械常識(shí)產(chǎn)權(quán)、地區(qū)協(xié)同、服務(wù)可持續(xù)能源運(yùn)營(yíng)等相關(guān)的能源領(lǐng)域多源數(shù)據(jù)共享及服務(wù)整合問(wèn)題較為突出;環(huán)保領(lǐng)域新技術(shù)在智慧環(huán)保中的創(chuàng)新應(yīng)用與環(huán)境保護(hù)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求不相匹配，環(huán)境監(jiān)測(cè)與智能化治理設(shè)施的技術(shù)研發(fā)有待加強(qiáng)。

　　(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代AI技術(shù)、新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展及其與應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)新技術(shù)的不斷融合，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)快速，呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。

　?、?海量連接產(chǎn)生的交互及數(shù)據(jù)分析需求，促使物聯(lián)網(wǎng)與AI更深層次融合并形成人工智能物聯(lián)網(wǎng);

　　② 以智能傳感器為核心的傳感技術(shù)將深化發(fā)展;

　?、?物聯(lián)網(wǎng)芯片向高性能、高可靠、低功耗、低成本方向發(fā)展;

　?、?模組朝著定制化、多功能方向發(fā)展，窄帶物聯(lián)網(wǎng)模組、5G模組成為未來(lái)新方向;

　?、?未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展將在蜂窩通信、局域網(wǎng)技術(shù)方面不斷迭代，第六代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(即WiFi 6.作為局域網(wǎng)滿足小區(qū)域、高寬帶要求)和5G(大連接、高速度，面向大區(qū)域)/ 第六代移動(dòng)通信(6G)是技術(shù)發(fā)展重點(diǎn);

　　⑥ 發(fā)展中的新技術(shù)，如元宇宙技術(shù)開(kāi)始影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新發(fā)展，將用戶(hù)與互聯(lián)網(wǎng)交互的界面從“二維”上升到“三維”，物聯(lián)網(wǎng)的“升維”將催生新的生產(chǎn)力。