发布时间:2023-10-09 17:41:54
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既然计算机物联网技术对于社会发展、科技进步、人类生活等多个方面都有积极的影响,那么当下我们就应该将物联网技术的进一步发展作为科研重点。物联网技术的运用不能是盲目的,它的目的是为了在满足市场需求的前提下、建立更为完善的技术产业。只有这样,才能进一步推广物联网技术。另外,物联网技术的普遍应用并不是没有生活问题的,为了使其发展的更为快速,我们需要认清当下物联网运用的特点,分析物联网包含的主要技术,还要了解当前物联网技术的一些应用领域。
一、计算机物联网概述
计算机物联网就如其名称所示的一样,是在大数据时代,将有形物体接入互联网的一种技术。计算机物联网包含两个含义,第一方面,计算机物联网技术以网络为核心。在某种程度上,计算机物联网是互联网络的扩展。众所周知,计算机物联网是在大数据时代下应运而生的,因此其另一方面的含义就与计算机信息化有关,具体来说,就是计算机物联网可以通过大量的数据,促进与客户信息交流和沟通。计算机物联网技术在世界上被公认为最有发展前景的先进创新,它就像是一笔无形的财富。
(一)从技术层次看待计算机物联网
计算机物联网仅从字面上分析是无法真正理解的,还需要从计算机物联网的技术结构、关键技术、应用领域等方面来深入探究。从技术层次上来看,计算机物联网包含感知层、网络层和应用层三大层次。计算机物联网技术的三个技术层即相辅相成。每个技术层次都包含其特有的技术的,例如,其中网络层还可以分为两大层次,即传输层和处理层,主要负责信息数据的传输工作,由私有网络、互联网、有线和无线通信网组成。感知层就如同人体的神经末梢,负责信息资料的采集,其包含的技术最为丰富,有条形码、传感器、智能机械、识别码等。网络层是信息交换与通讯的重要平台,应用也最为广泛,其中的传输层包括卫星通信、移动通讯网等技术,处理层包括GIS/GRS技术、云计算等技术。另外,计算机物联网的技术层次上还包括一些常见的感知终端,例如二氧化碳浓度传感器、温度、湿度传感器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等。
(二)计算机物联网关键技术
在近几年来,物联网所涉及的领域面越来越广。其实现的基础是计算机物联网所包含的一些关键技术。具体有传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术。所谓传感器技术,是计算机能够处理海量数据的关键,也是计算机的主要应用程序。我们知道,计算机处理的数据需要时数学信号,这就要求计算机具备将模拟信号转变为数据信号的功能,故有了传感器技术。近些年来,随着计算机物联网的发展,另一种传感器技术得以问世,即RFID标签,其是一种整合技术,主要应用于自动识别、物品物流管理等领域。计算机信息化建设使得物联网技术也在不断发展,目前已经形成一种集信息技术设备、传感器技术、一体化技术为一体的尖端技术,即嵌入式系统技术。其是计算机物联网技术发展成熟的体现,在长期的的演变、法杖过程中,嵌入式系统得以广泛运用,涉及到工业生产和国防工业,小到人类的生活,大到可以运用在卫星系统。
(三)计算机物联网的应用技术
除了传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术之外,计算机物联网的核心技术还包括RFID等标识技术以及云计算技术,而其应用技术的发展也尤为迅速,较为成熟的包括无线传感网络技术、射频技术、网络通讯技术等。我们知道,随着社会的发展,要想利用计算机技术更好的服务于人类,必须考虑技术的功能性,保证其能适应科技时代的进步。传统的传感器并不成熟,其无法实现功能多样性。发展至今的无线传感网络技术已经能够满足军民,主要由许多个不同的无线传感器节点组成。为了顺应科技潮流,无线传感网络技术已经在努力向微型化、智能化的目标发展。相信在不久的将来,无线传感网络技术能够实现从传统传感器到智能传感器的完全蜕变。近些年来,计算机物联网技术的发展还体现在射频技术的应用上,较常见的应用有无线射频识别技术。这类技术主要用于电子晶片、感应卡。射频技术的原理比较难以理解,需要为由扫描器发射以特定频率进行无线电波能量的发射,还要驱动接收器电路将内部的代码送出。射频技术的先进在于其接收器的特殊性,且其晶片密码为世界唯一无法复制,安全性高、长寿命。除此之外,计算机物联网的应用技术还有网络通讯技术,具体是指利用现有的计算机设备,在相关网络通讯设备的辅助下,进行图文数据的采集、存储、处理和传输。网络通讯设备可以使资源实现其效用最大化,使信息资源达到充分共享。
二、物联网的应用
(一)城市交通管理
物联网技术最初就运用在交通行业,在其技术支持下,交通管制实现智能化。例如,物联网技术可以使交通管制系统更加自动化、智能化,能进行道路交通的实时监控。能在短时间内,对公路、桥梁、公交、停车场等场所进行系统管理。可以在任意时段估测道路交通流量,及时发现事故、交通堵塞等情况,并进行快速的自动判断,从而利于采取有效的解决措施。相信在不久的将来,全世界的交通都能实现智能化。
(二)家庭生活
科学技术的发展使得社会经济发展的速度越来越大,在计算机技术的推动下,我们来到了数字化的二十一世纪。在物联网技术的带领下,我们不管是在家庭生活,还是工作中,都感受到了巨大的便捷。通过计算机物联网技术,我们过上了智能化生活。可以通过手机来职能的控制家里的电器设备。通过手机端传送指令,来远程控制电器工作、监控家里的一切。近些年来,随着物联网生活生产领域的应用,其长足发展已成必然。
(三)节能减排
计算机物联网的发展,势必会使人类的生活发生改变。因此,一些由于人类生活方式而造成的空气污染、资源浪费问题将迎刃而解。我们知道,空气污染一直是全球环保工作的棘手难题。计算机物联网技术在应对空气污染上正好发挥了是特有的功能。近些年来,已经有科研学者针对空气污染进行了合理的分析,并认为,可以通过计算机物联网技术来改善。具体是通过物联网技术,对反应空气质量的数据进行收集。与此同时,要研发出一种新型的空气实时监测系统。这样就既能通过智能的实时监测系统来进行检测工作,又能物联网技术下对空气质量数据进行自动分析、统计。
三、结论
综上所述,计算机物联网的优势显而易见。其包含多种功能,符合大数据时代的先进科技技术。就目前来看,计算机物联网在人类生活和工业中都发挥着巨大的作用。其带动着多个行业的发展,使得智能化产品走向多样化。另外,从计算机物联网在多个领域的应用可以看出,物联网技术已经逐渐成熟起来,其在未来的发展趋势十分良好。作为计算机行业的工作者,我们应该永不止步,全身心的致力于更多像物联网技术的科技项目研究。希望在不久的将来,我们能让物联网在未来发展的更为快速,让我国所自主研发的智能化设备越来越多,给我们带来更多高科技体验。
作者:谭秦红 单位:贵州省铜仁职业技术学院
参考文献:
中图分类号:F421文献标识码:A文章编号:1003-0751(2016)11-0035-04
“互联网+”是信息技术持续进步的结果。早期互联网是信息单向传递,功能相对简单,应用范围较窄,对其他行业影响不大。进入“互联网+”时代,移动互联、物联网、云计算、大数据等互联网核心技术的成熟与广泛应用极大提升了数据信息交流、使用的范围与价值,演变成一次能量巨大的新技术革命,为产业转型升级压力巨大的中部地区带来了重大机遇,提供了有效的技术手段。
一、“互联网+”加剧了新常态下产业转型升级的
压力与紧迫性1.新常态下中国市场和消费需求升级,制造业产品和技术升级压力空前巨大
产品层面,新常态下市场与消费需求加速升级,高性能、高品质消费品供给不足与传统式消费品产能过剩使制造业产品升级压力空前巨大。中国制造业过去30多年走的是“价廉物美”模式,但价廉的背后是性能低、品质差。随着整体发展水平大幅度提高,中国消费者发生部分质变,形成了一个愿意为高性能、高品质产品买单的庞大中产阶级群体。在国内消费品性能、品质、安全性达不到其要求情况下这些消费者转而到国外购物,致使近年来中国居民境外消费持续强劲增长。在高性能、高品质需求强劲增长、传统需求萎缩背景下,“价廉物美”式消费品生产企业在产品升级方面面临前所未有的压力,要么升级,要么逐步被淘汰。技术层面,由于需求萎缩,成本上升利润空间急剧下降,传统低成本低利润技术路径难以为继。改革开放以来,中国制造业发展走的是“开阔地平推”技术路径,利用后发优势通过“山寨”“模仿”进行低成本大规模生产,迅速成为全球制造业中心,但也导致了产品技术空间狭窄,差异性小,大量企业在同一技术层面上进行低水平竞争,利润率不高。经济新常态下传统消费需求萎缩,“产能过剩”严重,生产成本不断攀升,低成本低利润模仿型排浪式生产难以为继,大量传统企业无钱可赚、生存困难,在技术升级方面同样面临前所未有的压力。
2.“互联网+”带来有效的技术手段,制造业产品和技术升级速度加快
面对新常态下制造业产品和技术升级的空前压
力,“互联网+”为传统企业摆脱大规模低成本低利润模式,转而生产高性能高品质产品提供了有效的技术手段:数据化、在线化与大数据技术使生产企业能够充分了解消费者个性化需求,同时物联网及智能制造技术的进步大大降低了小批量生产的成本,个性化、定制化、小批量生产取代大规模生产的技术手段已经成熟。以个性化、定制化、小批量为主要特征,以众多中小微企业在细分行业进行差异化发展、为消费者提供高性能高品质产品为标志的“互联网+”新制造业正在成为制造业的主力,其迅速崛起无可阻挡。失去竞争力的传统企业,要么被改造,要么被取代。
3.“互联网+”颠覆了传统的发展路径,服务业发展速度加快
传统条件下受信息交流手段限制,服务业发展水平受服务对象规模和集聚程度的制约。作为发展中大国,我国城镇化发展水平较低,人口集聚程度较低,制造业发展层次较低,虽拥有全球最多的人口、最大的市场及排名第二的经济总量,但服务业发展潜力却远远没有释放出来。
“互联网+”时代服务供需双方信息交流非常便利,除了那些必须面对面完成的服务,空间距离对多数不需要面对面完成的服务的制约不复存在,服务业传统发展路径正在被颠覆,“有需求的服务均可被提供”成为常态,服务业业态将因此极大丰富。“互联网+”时代人口数量及相应市场规模蕴藏的巨大发展潜力使中国服务业迎来了快速发展的新时期(事实上中国的电商已经弯道超车,实现了全球领先、世界一流)。
综上,新常态下产业转型升级已经成为一个不以人的意志为转移的过程,等不得、熬不得。面对“互联网+”带来的有效的技术手段,早调早转就会赢得主动,抢得先机,晚调晚转就会被动乃至被淘汰。长三角、珠三角等发达地区由于动手较早,已经出现较好势头,而中部地区由于产业层次低,适应新常态,对接“互联网+”的速度相对较慢,经济下行压力仍在增大,产业转型升级的紧迫性进一步增强。
二、中部地区利用“互联网+”促进产业转型升级
面临的主要瓶颈与问题1.“互联网+”基础设施与平台建设相对滞后
“机器”(所有智能物件)通信,也就是(远程)机器和(后台)中央服务系统之间的数据交换; 这种数据交换可以是双向的,上行通道主要收集设备和其使用信息,下行通道主要是发送指令(含软件升级); 从而实现对设备状况的监管和控制以及运营,也就是“管、控、营一体化”。
相关统计数据表明,中国的城市化水平已经从以前的不足19%,发展到目前的超过30%,2010年将接近50%; 污染治理方面,到2010年,全国城市污水处理率预计将达到70%,重点流域和东部地区要达到80%(含重点镇以上的城镇); 到2010年,环保市场需求将达10000亿元人民币,占世界的1.6%~2.6%。这些趋势都成为物联网应用的驱动力。
“水平”和“垂直”产业分工
物联网的应用和互联网一样,包罗万象,与其说物联网是一个新兴产业,还不如说它是一个因技术和产业发展到一定阶段而必然出现的理念,它将引导技术和产业新一轮的规范和整合、重新洗牌和布局,如何把包罗万象、千头万绪的应用规范梳理清楚,对产业的发展至关重要。
在美国《M2M》杂志2004年创刊时,就曾预言物联网“产业”的发展将在技术上形成(或整合)一批通用的水平(Horizontal)共性技术,来支撑一批垂直(Vertical)的“行业”应用。这也是上一期DCM分层理念的基础,尤其在软件层面,物联网(水平通用的)中间件技术和产品的发展和成熟将推动其在各(垂直)行业的广泛应用。物联网产业链庞大,有形形的应用场景,充满想象空间的各式各样的商业模式,DCM三层划分中,“水平”和“垂直”的严格分工将有助于产业链各个环节做大做强,一个企业“包打天下”,从软件到硬件都做的业务模式是制约中国物联网产业发展的瓶颈之一。
在物联网理念出现之前,DCM三个层面的技术和应用都在按各自的轨迹和行业特点发展,有的已发展了很多年。笔者认为,物联网产业发展的核心是建立行业规范和资源整合,这可能比一些关键技术的突破更为重要,关键技术是“点”的问题,而规范和整合是“面”的问题,不能以点盖面。“点”属于“垂直”技术,而“面”属于“水平”技术,也就是我们常说的“平台”技术。
2 整合港口信息服务资源的必要性
2.1 我国港口的发展历程
我国港口的发展经历了三个阶段,现正向第四个阶段迈进(见表1)。
2.2 第四代港口的发展要求
目前,国际上关于第四代港口的描述,主要是根据联合国贸发会《港口通讯》1999年第19期上发表的《第四代港口》文章,认为第四代港口主要处理的货物是集装箱,发展策略是港航联盟与港际联盟,生产特性是整合性物流。然而,随着经济的发展和互联网技术的普及,“第四代港口”的内涵出现了新的变化。宁波市交通局副局长孙时光2009年在首届亚太经合组织港口服务网络港口发展大会上指出,“第四代港口”在兼容“第三代港口”功能的基础上,作为全球供应链中的一个环节,强调港口之间互动以及港口与相关物流活动之间的互动,满足运输市场对港口差异化服务的需求,提供精细化的作业和敏捷的服务,以形成柔性港口,促使与港口相关的供应链各环节之间的无缝连接。
由此可见,未来港口的发展,更加强调港口自身成为客户供应链中的一个重要环节,即港口从静态的、节点型的角色转变到动态的、网络型的角色。无论是港口空间上的相互关联、对客户的差异化服务,还是精细化作业、快速反应的柔性化要求,都使得第四代港口更加强调物流和信息流的快速运行。在更大范围内实现信息服务资源的整合与共享,势在必行。
3 港口信息服务资源的整合层次
港口信息服务资源的整合是增强港口竞争力的关键,根据信息服务资源的内涵,结合第四代港口的发展特点,港口信息服务资源的整合可分为三个层次:战略层次的跨港信息整合、战术层次的业务信息融合和技术层次的平台信息聚合。
技术层次:技术是军事打击中的基本技能,需要在战术中综合运用,发挥威力。它在取得整个战争的胜利中居于基础地位,正因为是基础,所以十分重要。港口信息整合的“平台信息聚合”,就是运用先进的信息技术对港口信息服务资源进行整合。但技术具有易得性,在短期内能够学会,难以构成港口独特的竞争优势。
战术层次:战术是决策者在中观层面运用创造性思维对技术进行综合运用。业务信息融合,就是着眼于以港口为重要环节的整条供应链的整合。只有港口各部门与企业及其上下游的业务整合完毕后,信息才能在此基础上做到实时更新、双向沟通。战术成功固然可以大大提升整合效果,但是相对战略而言,其作用还是有局限的。
战略层次:战略是在非常宏观的层面上统筹整个战争,受到多方面因素的影响,如自然地理环境、国际政治环境等外部环境的制约。在全球一体化的今天,信息服务资源的整合不能把视角仅仅局限于单一的某个港口,而是还要观察世界港口大的走势。港口产业群的融合是一种趋势,跨地区的港口信息整合才可能在更大的层面上赢得成功。
4 国外著名港口的信息服务资源整合状况探究
4.1 新加坡港:整合高效的港航物流及贸易平台
目前新加坡有超过350个应用系统,其主要系统有PORTNET负责对外的电子数据通讯与交换。PORTNET所提供的服务十分强大,主要包括船舶靠港时程、货柜、货物清单、货物追踪及化学危险品数据库查询和货柜舱单、危险品申报、靠港申请及出港时程预报等通关自动化,并通过贸易网络TRADENET实现了关贸网络相连,还可与政府国贸及签审机关作数据交换。此外,除了政府提供的公众网络外,物流企业也都先后斥资建成了电脑技术平台。通过技术平台,客户不但可以下订单,在托运的货物进入公司运行以后,客户还可以随时了解所交运货物即时的空间位置,了解货物当时所处的运送环节和预计送达的时间。
新加坡在供应链整合方面也有先进之处:新加坡港物流发展具有供应链物流中心和联合型物流中心两种模式的特点。供应链物流是由港口物流企业与航运物流企业在优势互补的基础上,各方分工合作,共同投资组成的;物流分工明确、集约经营。联合型物流中心是由港口与保税区或者与所在城市共同组建的物流中心,使港口与加工业联合发展,业务衔接良好。
4.2 鹿特丹港:政府和企业共享港口物流信息
鹿特丹港的港口物流发展模式属于地主型物流中心模式。这种模式的特点主要有:一是由政府统一规划、建设和管理,租赁给企业自主经营;二是港口配套设施齐全,储、运、销形成一条龙服务;三是港口物流中心规模大,专业化程度高;四是港口工业发展迅速,已形成物流链。
鹿特丹港还一贯重视信息化建设,并关注港航物流企业的利益诉求。自2004年起,鹿特丹一改之前复杂繁琐的港区系统,启用了简单易行的鹿特丹港业界共享系统,从商务、航运、港口、港务局四个方面,针对收发货人、船公司、码头企业的需求提供信息服务。一家名为Port Infolink的公司就专门为鹿特丹港建立了经济有效的信息共享系统。该系统由750多个企业及机构共享,平均每月信息流量为30万个,当中包括电子数据互换及互联网服务等。业界共享系统已成为鹿特丹港口不可或缺的现代化设施,是该港口网络化及完善腹地连接之后的第三大竞争优势。
4.3 组合港代表——纽约·新泽西港
纽约港和新泽西港分别隶属于美国的纽约州和新泽西州,因此两港早期发展并没有整体的合作规划,甚至两州政府就港口和航道边界问题还争论不休。后来随着货物吞吐量的急剧增加,两州政府为了提高港口资源利用效益,共同协商组建了联合港务局进行统一管理。其联合港务局 即纽约·新泽西港务局的主要任务是促进和保护纽约及新泽西港口地区内的商业业务,负责监管两州的陆、海、空运输网络系统。如实现两港公共基础设施的统一建造和维护,两港信息系统的建设与维护等。此外,港务局还协调港口的整体发展,使两港分工明确,各发挥其所长。
纽约·新泽西港的港口合作脚步还不止于此。纽约水网密布,内河水运源远流长,但多年来侧重公路运输,水运积累的问题不少,如船型增大、河道变得狭窄。而在这一领域,鹿特丹港有丰富的经验,于是2001年纽约·新泽西港与鹿特丹港签约,共享鹿特丹港多年来的内陆航运与物流分拨经验。正是在与相邻、先进港口的密切合作中,美国的纽约·新泽西港才得以长足进步,逐渐成为了北美重要的海运集散中心。
5 国外先进港口的信息服务资源整合经验借鉴
5.1 战略层次的借鉴:港口一体化
从纽约·新泽西港的发展历程可以看出,港口唯有合作才能持续发展。港口发展也是信息服务资源整合的意义所在,否则,整合就是无源之水无本之木。纵观我国,共有环渤海、长三角、珠三角、东南沿海和西南沿海五大港口群,但那多是地理接近而形成的港口群,内部合作还很欠缺。其中,珠三角港口群毗邻香港国际航运中心,以广州港和深圳港为主导,发展迅猛。但相同的地缘条件导致不同层次港口间的竞争日趋激烈。环渤海港口群,最具发展潜力,但内部的天津港、大连港和青岛港之间的竞争多于合作。
纽约·新泽西港的合作经验有下面几点值得我们借鉴:(1)统一协调、广泛合作。为缓解港口之间的竞争关系,必须有联合的权威机构采取相应的政策方法进行协调,把握方向,纽约·新泽西港务局就是榜样。港口的一体化除了基础设施、信息系统的统一规划外,还体现在优势互补,交流先进经验上,同时可以对港口进行整体宣传,提高港口群整体知名度,形成区域品牌。(2)自负盈亏,保持港口运营的活力。纽约·新泽西港的建设就是港务局通过销售债券的方式集资,不依赖于政府的预算,呈现出自丰经营、自负盈亏的特点。限于我国国情,港务局不独立于政府,但我国政府仍可只在对影响港口群整体利益的方面进行干涉,从而保证港口运营的自主性,营造合理公平竞争的环境,为港口发展带来活力。
5.2 战术层次的借鉴:供应链整合
港口信息服务资源的整合需要业务整合先行。物流供应链的四个子系统即航行作业系统、装卸作业系统、堆存作业系统、集疏运系统必须互相协同配合才能保证港口物流运作以最大功效顺利进行,形成最大的吞吐能力。港口供应链整合的核心在于并不只局限于某一环节、某一子系统的整合,而应克服各环节之间、子系统之间的摩擦和内耗,实现港口物流全过程的协同。
新加坡港的联合策略,鹿特丹港的一体化策略都给我国港口的供应链整合带来启发。一个完整的物流链可能包含海运、港口、铁路、公路甚至航空等多种运输方式,涉及到海关、商检、金融等诸多部门,这些部门既有竞争又有合作。要发展好港口物流,必须取得政府支持,在政府的统一协调下,加大力度对港口物流所涉及到的产业进行整合,积极引导传统运输企业向物流企业转型,对各种不同的运输方式的经营者通过建立行业协会或合资、合作经营等方式,加强彼此间的沟通与协调,建立利益共同体,规范竞争秩序,充分发挥各种运输资源的合力,保证物流链的通畅和高效运行,促进物流规模的不断扩大。
5.3 技术层次的借鉴:平台建设及技术更新
关键词:物联网;产业链;模块化
Key words: the Internet of Things(IOT);chain industry;modularity
中图分类号:F062.9 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)06-0143-03
0 引言
物联网(Internet of Things,IOT)的概念最早于上世纪末提出,2005年国际电信联盟正式提出了物联网的概念,——一种建立在“实的技术优势和广受认可的全域网络前景之上的”“全新的动态网络的网络”[1]。简单来说,物联网就是通过感知技术对物理世界信息进行识别获取,并依托网络技术将信息进行传输、处理、运算,最终实现人物相连、物物相连的网络。物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合应用,已被定位为推进经济产业结构转型,促进经济增长的战略性新兴产业。我国在物联网技术的研发方面与国际具有同步性,已具备一定的应用、技术和产业基础,但物联网产业正处于初期阶段,尚未形成完整的产业链格局,不利于物联网未来技术的攻关,更不利于未来产业融合。本文从模块化分工促进网络状产业链形成的角度分析我国物联网产业链形成完善的方向,分析产业链上、下游结构及相关联系,描绘出未来物联网产业链成熟格局,为物联网产业链的形成路径提出思考及建议。
1 模块化与网络状产业链
1.1 产业链的模块化及网络状趋势 模块化是与分工经济相联系的经济现象。分工的进一步深化和知识经济的发展,使得分工方式从传统的生产工艺、工序的线性分工发展成为立体的网络功能分工——各经济行为主体根据自己独有的知识领域,在自身业务范围内进行专业化的生产——这种分工方式就是模块化分工。[2]模块化分工使得传统的产业链通过纵向的分解、逐渐裂变成若干独立价值节点,而各价值节点通过横向集中、整合、功能增强形成具有兼容性、标准界面的价值模块,成为构成重构产业链的“基因”。在专业化分工的生产服务模式和相应的模块治理框架下,越来越多的企业加入了顾客、供应商和竞争对手组成的“战略网络”(古拉提(Gulati,1998)[3],价值链上不同阶段和具有某种专用资产的相对固化的企业及利益相关者需要通过一定的价值传递机制联系在一起,共同为顾客创造价值。[4]企业价值链不能够再被简单地理解为传统的线性结构,而是陷入了一种结构更为复杂的、包含多个产业的“价值星系”,这种以价值链功能聚合为特征的模块化,最终使得产业的微观基础呈现出网络化特征。[5]
1.2 网络状产业链结构 网络状的产业链则是以核心厂商为主导,将各利益主体整合协调在同一平台之上,通过协作、创新、竞争等手段将模块供应商、业务流程与系统开发商等合作伙伴联合在一起的强大、灵活、集成的价值网络。网络状产业链结构由产业链参与主体及模块化设计规则共同决定。
根据在产业链中所处的角色及作用的不同,处于网络状产业链上各价值模块的若干厂商,可分为:核心厂商,负责模块的分解、模块之间的安排和联系、模块标准的制定衡量和模块的整合过程,是价值模块的规则设计者与集成者,往往处于产业链的核心价值环节;模块供应商,在遵循整体系统设计规则的前提下,负责子系统的规则与内容的设计,独立完成模块功能,在业务上主要负责加工、制造、装配、等产业非核心环节,往往也处于产业链价值较低环节。两类厂商在在遵守两类基本设计规则——明确规定的规则及自由设计的规则的前提下,形成了较传统结构的产业链行为主体更为紧密、复杂的相互联系:第一,合作竞争关系共存。一方面,不同模块企业之间以及同类模块的核心厂商和模块供应商之间合作关系紧密;另一方面,同类模块的供应商之间存在着“背靠背”的竞争关系。第二,各模块及行为主体之间存在相互融合。在模块分权集中时,核心厂商居于主导地位,掌握着模块设计的主要规则及核心模块的研发生产,模块供应商则处于从属地位,以自身模块功能配合核心厂商的生产集成;在模块化分权较分散时,模块供应商的实力则相对占优势,可能出现核心模块和系统集成商融合、普通模块向核心模块转移的趋势。
本文将模块化理论对于产业链结构的形成及影响作为理论分析基础,结合物联网产业规划发展的现状,对我国物联网产业链结构进行分析探讨。
2 我国物联网产业体系划分现状
产业链的演化形成与分工的演进路径密切相关,芮明杰(2006)将分工演进路径概括为规模分工——专业化分工——模块化分工,分工的前两阶段,其对应的产业链结构都是纵向一体形式,而分工演进的第三阶段——模块化分工阶段,产业链则呈现网络状,其产品链、价值链、知识链也不再是单一的线性关联。[6]
物联网的出现,是第三次信息化浪潮的标志,现阶段的物联网产业的分工模式,各企业以自身的专业知识,开展专业化生产,并逐渐形成具体专业化模块,物联网所涉及的产业包括:信息技术、通信网络、电子元器件制造等多个领域,各个领域相关企业均开展专业化分工从而以此为基础形成产业链各价值模块,对应的未来成熟的产业链的形态将是各模块相互联系的网络状形态。
工信部2011年发表的物联网白皮书中根据各产业在物联网产业体系的中承担的作用,将物联网产业划分为制造业及服务业,并进一步细分出子产业[7],如图1所示。
由上图的分类可看出,目前我国物联网产业体系已初步形成,但是以产业链整合完善作为目标来考察,存在着未能突出行业划分标准、各产业及参与厂商地位区分不明确、系统集成作用不突出等问题,即各模块之间的标准界面、设计规则、各模块的地位作用均未得到体现,因此,上述划分,仅仅是对产业体系从专业分工角度进行划分,不能作为物联网产业链结构分析的全部依据。国内另一种关于物联网产业链结构的主流划分方式则是基于物联网技术网络体系角度进行区分,尽管充分概括出了各模块之间的关联性,但过度强调技术性,忽略了各模块之间的经济作用。
基于以上分析,本章节拟将物联网产业体系模块划分及物联网网络架构图相结合,对物联网产业链结构进行进一步调整。
3 物联网产业链结构分析
物联网产业链是由包括所有关联产业的若干企业相互作用形成的具有群体智能的动态的网络状产业链。根据网络状产业链上行为主体的分类及相互关系,结合物联网产业体系及网络架构,本文描绘出物联网产业链结构图,如图2所示。
第一, 从技术的角度分析,物联网以感知技术、网络传输技术、智能应用技术分为三个层次;其中,感知技术层次包括了感知终端生产制造模块、终端集成模块;网络传输技术层包括通信设备生产商模块、通信设备集成及服务商模块;智能应用层次包括了计算机软件生产模块、应用服务及系统集成模块、运用服务商模块。
第二,根据模块化理论相关理论,物联网产业目前已形成若干模块,根据各厂商在物联网产业链中所处的地位作用的不同,主要可以分为三大类,分别承担模块供应、系统集成、运营服务的功能并将物联网产业划分出对应三大模块。
本文对物联网产业模块的分类采用在上述基础上根据物联网产品本身的独特的性质,在对核心厂商及模块供应商的定义及业务范围需要进行局部调整:
①模块供应商模块,细分为感知终端生产模块、通信设备生产模块及软件开发模块,各模块内部含有不同类型厂商若干,模块划分标准根据物联网技术要求划分,各模块及内部厂商,在各自擅长的专业领域进行对技术的研发、生产、销售等活动,由于涉及的产业较为复杂,由若干厂商组成的子模块不仅仅是物联网产业链的一部分,在所属的相关产业中也能够组成完整的产业链,各子模块供应商与系统集成模块厂商之间的关系以知识关联的合作关系为主,不存在严格意义上对核心厂商的核心地位威胁,在业务角度也并非以简单向系统集成商提供加工、制造等附加业务。该模块在物联网产业链整体结构中,处于价值较低环节。
②系统集成模块,由感应终端集成、通信设备集成与服务、应用集成等各类子集成商组合,不同于其他产业对系统集成功能的笼统定义,物联网产业中对系统集成存在明确的定义[8]:通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术,将各个分离的设备(如电脑终端)、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中,使资源达到充分共享,实现集中、高效、便利的管理,需要解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统,甚至包括外部环境、人员等一系列相关问题。就目前物联网产业情况而言,系统集成在软件、数据处理、运行平台等方面仍然存在急需突破的技术瓶颈,该模块的相应的产业多为需要由物联网技术研发推动而产生的新兴产业,因此目前从产业的角度考虑,许多环节仍停留在技术、概念的阶段。
③运营服务模块,该模块的以面对客户并提供最终完整应用方案的服务运营商为主,并以此为核心厂商衍生出包括咨询管理、认证测试等在内的一系列中介、服务提供厂商,这类厂商都是由物联网产业发展到一定程度而演化产生新型厂商。按照对产业链和价值模块的定位,物联网产业链中运营服务商及系统集成商在产业链中所能占据的市场价值应能够达到70%,但目前市场发展的实际状况是:一方面,应用服务及解决方案的提供由模块供应商中负责芯片/传感器设计生产的厂商根据自身所掌握的技术条件及客户个性化定制需求完成,由于该类厂商本身具有规模小、市场占有率低、资金技术实力弱的特点,所能够提供的应用往往是小型的局部应用,并未达到物联网所要求的“物物”相连的要求;另一方面,作为电信运营商,从技术角度往往负责网络运营平台提供,对感知层采集的数据进行收集传输,在产业链中所处的环节应界定于系统集成及模块提供的衔接环节,而目前包括我国在内的全球物联网发展的现实情况是,电信运营商往往凭借其资金、技术、市场实力,竭力向产业链两端延伸价值,力求在物联网产业中处于主导地位,并通过构建M2M平台和参与制定模块/终端标准化来逐步实现。目前,运营服务模块的发展受制于技术及应用的发展,但随着物联网应用的深入,运行状态、升级维护、运营成本、决策制定等运营管理的需求将原来越多,运营服务模块在产业链中将具有最大的成长空间,但同时也是物联网产业链最后受益的环节。
4 物联网产业链模块化分析启示
以我国当前物联网产业发展的格局来看,产业链中各环节除运营商外,厂商整体综合实力均较弱。而目前物联网产业链的合作模式也是以市场为导向,由运营商发起,通过市场交易的形式来实现运营商与集成商的合作。电信运营商作为物联网用户的直接接触者,拥有强大的网络资源优势,是物联网产业链中最有条件和最有能力实施整合的成员。在现阶段电信运营商需要在产业链中承担着核心厂商的作用,需要扮演集成商和服务商的双重角色,通过选择质优价廉的终端设备,开发多样化的产品与应用培育自身的核心能力,以产业联盟、技术合作的方式联合其他环节的厂商,根据自身技术优势及特定客户需求开展专项应用开发,并依靠电信运营商所搭建的应用服务平台整合应用需求,向客户完整产品,从而实现产业链的整体价值。
电信运营商必须发挥其主导作用,从加强自身条件及带动外部产业链环境的两个角度承担其作为主导企业引领物联网产业链结构升级做大做强的企业责任。一方面,要从企业战略角度规划企业内部资源配置以匹配物联网产业发展要求,同时发挥集成创新的作用,合力推进产业链的各模块及其技术一体化创新;另一方面,以市场需求为导向,推进项目应用产业化,通过参与政府重点项目的建设,迅速切入市场,树立良好的品牌效应,并能参与到政府政策、行业标准等共有信息的制定,有效获得公共资源的协助,提升企业在物联网产业链中主导企业的引领实力。
5 结论
物联网产业链作为物联网产业必不可少的组成部分,其建设是否完善、运作是否高效对于整个产业是否能够持续、稳定、健康的发展影响重大。本文从模块化角度对物联网产业链结构进行分解划分,研究物联网产业链结构层次、理清产业链各环节的地位作用及相互关系,提出在物联网产业链构建整合过程中需发挥主导企业的引领作用,为解决现阶段我国物联网产业发展中存在的问题提供依据,对实践产生一定的指导意义。
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