自2013年以来,我国先后出台了多项政策措施,全面推动我国的物联网发展(表13-1)。特别是2017年1月公布的《信息通信行业发展规划物联网分册(2016—2020年)》,已经成为我国物联网产业未来五年发展的指导性文件。根据相关规划,我国将加快推进移动物联网部署,构建NB-IoT(窄带物联网)的基础设施。同时我国还将加快推进物联网与云计算、大数据、人工智能、5G、低功耗广域通信网等新技术的加速融合,逐步形成物联网开源创新生态圈。
表13-1我国近年来对物联网产业的政策支持
续表
五、物联网“寂静革命”与数字丝绸之路发展契机
目前关于物联网的定义,因涉及不同的角度,在学术界依然存在一定的差异。总体来看,物联网指的是具备与互联网进行信息交互的物理对象形成的网络。物联网通过各物理设备嵌入式互联单元,构成了融合物理环境和数字环境的互联体系。物联网的概念最初是由麻省理工学院自动标识中心(MITAuto-IDter)在1999年提出的视频识别(RFID)技术基础上的构想,旨在建立“任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联,成为无所不在的网络并进行无所不在的计算”。
1。物联网在数字化进程发展方面具有天然的优势:“寂静革命”
物联网(Ihings,IoT)的数据收集并不会引起用户的注意,例如智能家居物联网的数据收集等,物联网的数字交互和数据搜集过程并不容易被用户察觉,是在悄无声息的过程中进行的。但物联网与个人密切相关,渗透到个体活动的每一个单元,事实上是一个最悄无声息且最为彻底的数字化过程,因此我们称之为“寂静革命”。
这种数据收集的模式与互联网有很大的区别,在跨文化地域的数据利用时有着很大的优势。从使用者的角度看互联网主要是人与人(或人与相关内容)的互动,如微信聊天、看网络新闻、在线购物等。互联网的数据形成与地域、文化、语言区域特点有密切关联。而物联网主要是人与物的互动,如智能冰箱、智能空调、无人驾驶互动等。
从技术层面看,物联网对数据的收集是从传感器开始的,这是对人作为个体单元的全面渗透,并不需要人在互联网上产生活动才能产生数据。物联网无时不刻都在用数据描述着用户的状态。如表13-2所示,物联网结构可以分为感知层、网络层和应用层三个层次,涵盖了人类活动从个体到组织,从家庭到所在城市乃至整个社会的数据感知和交互,是面向未来的数字化的基础。整个物联体系具备了将人的活动用数字的方式描述出来的条件。
表13-2物联网的分层[36]
续表
传统观点认为物联网是互联网的延伸,但事实上随着物联设备的飙升,物联网已经占据了互联体系的基础地位。如通过物联网搜集到的社会大众不同生活场景的数字信息,就是当前整个数字经济的重要数字基础。物联网所沉淀的是用户无意识状态下,或者个人习惯的“数字交互”,例如多久开冰箱喝一次饮料,周末都去什么地方,使用什么交通工具等,这类大数据的汇聚构成了市场精准化、数字再生产的重要“矿产”资源。
2。物联网发展为实业公司打破互联网公司数据垄断带来发展机会
尽管数字经济发展过程中,像谷歌、Facebook这样的超大互联网公司已经抢占了互联网的数据资源发展先机。但物联网的发展、万物互联体系的构建,为实体工业的数字化和充分收益、利用数据提供了与原有互联网大公司竞争的新机会。做实业的公司可以独立创建自己的数字生态系统(基于他们自己的技术标准),也可以通过垂直整合到已经存在数据网络生态中去。例如他们的物联终端设备与谷歌、微软或者亚马逊等公司提供的某些技术方案和运行服务进行兼容等,以共享数据资源。
当前实业公司事实上都在加速通过依托其自身生产销售的设备进入数据行业。不具备独立开展数据业务的实业公司,也会选择购买现有的数字生态系统,为他们提供必要的界面(软件)、云空间以及算法(也包括软件)以进入数字经济发展模式。例如,汽车制造商、冰箱生产商等开始基于其产品收集用户数据或者通过与数据公司和云平台合作开展数字资源挖掘和利用等。物联网发展带来的数据收集的新维度,为实业公司打破互联网巨头数据垄断带来了新的发展机会。
3。物联网是推动人工智能发展的重要基础
图13-10是基于物联网终端与人工智能系统的交互模式。人工智能的发展与大数据的训练密切相关。物联网是大数据的产生源头,而人工智能是在大数据的基础上发展起来的。在未来,物联网的人工智能化是提升社会服务和制造业突破的重要体现。物联网与人工智能交互系统的原理如下:物联网终端为AI系统提供海量的训练数据以完善AI应用系统,AI应用系统通过AI推理引擎与物联网终端进行交互,实现终端的智能化应用。
物联网与人工智能的交互对人工智能的积极作用主要体现在两个方面,一是物联网为人工智能发展提供了广阔的训练场景。不仅仅在医疗和制造业领域,而且可以为农业、公共事业、零售、酒店和住宅建设等方面提供人工智能的训练场景。而在这些方面物联网与人工智能的结合,几乎对所有实体行业都有好处。例如,在零售方面,可以帮助当地的小型企业确定哪些产品可以更好地在线销售;在农业方面,可以帮助农民确定哪些农作物在特定领域产生更好的产量,并帮助确定种植和收获的最佳时间;在制造过程中可以在维护人员发生问题之前提醒他们,从而帮助减少机器停机时间。
图13-10物联网与人工智能互动的关系
二是物联网的连通性不仅仅是M2M(机器到机器)通信。物联网的数据连接还涉及测量、评估和收集数据的传感器,包含了人与机器的交互,而且这一部分变得越来越重要。拥有相互通信的机器可以提高效率和生产率,但收集和利用数据的能力远远超过了这两个好处。例如通过利用嵌入式传感器收集的数据以及所能创造的可能性是超越想象的。物联网带来了思考和创造方式的根本转变。设备开始变得智能化。整个城市将通过传感器和软件进行连接。例如,交通模式将根据拥堵、天气状况和建设进行优化。当路上有冰时,桥会与汽车通信,汽车会提醒驾驶员有关情况。基于这些传感器收集的数据,生活变得更安全和丰富。物联网是从数字时代的最底层开始改变人的生活、组织和社会形态。
六、对数字丝绸之路发展的相关建议
1。抓住数字丝绸之路发展的五个核心要素
“新技术”是数字丝绸之路的关键。近年来,中国科技发展出现“井喷”。与发达国家相比,部分领域已经实现从跟跑到并跑甚至领跑。2018年,中国主要科技创新指标稳步提升,研究与试验发展经费支出超过欧盟15国平均水平,研发人员总量居世界第一,发明专利申请量和授权量居世界首位,科技作为创新驱动发展“第一动力”的作用更加凸显。[37]不断涌现的重大科技成果为实现高质量发展提供了强有力的科技支撑,推动引领高质量发展取得新成效。
“新模式”是数字丝绸之路的经验。数字中国的崛起,引起了全球的关注,中国乐于与世界分享数字化转型的成功经验。截至2019年4月底,中国已与8个国家的15家企业就8个新签约合作项目进行了文本交换。[39]8个新签约合作项目包括:中兴通讯与伊斯坦布尔大机场签署《机场数字化建设项目的合作协议》、浪潮威海海外服务有限公司与哈萨克斯坦国家铁路电信公司签署《哈萨克斯坦全国数据中心合作协议》、北京四达时代软件技术股份有限公司与尼日利亚国家电视台签署《尼日利亚国家电视台(NTA)数字化整转项目合作意向书》等。[40]
“新增长”是数字丝绸之路的红利。中国已与16个国家签署了数字丝绸之路建设合作谅解备忘录,与7个国家共同发起《“一带一路”数字经济国际合作倡议》,与17个共建“一带一路”国家与中国建立了双边的电商合作机制,与“一带一路”沿线国家建成超过30条跨境陆缆、10余条国际海缆。近两年来,在共建“一带一路”国家的共同努力下,数字丝绸之路从理念化为行动,从远景转变为现实。
数字丝绸之路是知识产权保护之路。我国在“一带一路”沿线国家申请专利数量、沿线国家在我国申请专利数量持续增长。截至2018年上半年,我国在“一带一路”沿线国家(不含中国)专利申请公开量为2759件,同比增长26。9%;沿线国家在华申请专利2681件,同比增长31。6%。[41]“一带一路”频繁的经贸往来带动知识产权领域交流日益密切。通过进一步合作,将帮助企业更好地了解沿线国家的知识产权制度和营商环境,促进沿线国家企业国际化发展,为数字丝绸之路的各国合作保驾护航。
2。建立数字丝绸之路或数字“一带一路”产品认证体系
当前“一带一路”沿线国家已经发展到一百余个。“一带一路”相关概念也已被广泛接受和认可。针对数字化产品,建立“一带一路”或者数字丝绸之路产品认证体系,有助于中国制造整体品牌进行市场推广。
以物联网为例,物联网的关键技术涉及三个方面:通信协议、信息识别、数据存储和计算。首先,在通信协议方面,目前主要是低功耗广域物联网,例如NB-IoT、LPWAN通信协议等,在成本、功耗、覆盖面等方面均有较大的优势。例如,支持单节点最大覆盖可达到100千米的蜂窝汇聚网关的远程无线通讯技术。其次是信息识别技术,例如当前物联网应用广泛的无线射频技术RFID,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写数据。再次,是数据的计算和存储,当前主要使用的是云计算技术,主要涉及IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等。我国目前围绕物联网核心技术产业链已经有800余家企业(表13-3),但产品类别繁多、缺乏统一的产品认证体系。建立“一带一路”或者数字丝绸之路产品认证体系,有助于作为整体产品标识形象在“一带一路”沿线国家进行推广。产品认证体系的设计过程,可以广泛邀请“一带一路”沿线国家参与进来,打造属于“一带一路”沿线国家的物联网产品认证体系。其他数字丝绸之路产品也可以参考类似的设计。
续表
3。加快5G和物联网技术的融合,数字丝绸之路发展的知识产权和技术标准是关键
一方面,技术市场的发展与推广,与专利技术限制密切相关。物联网领域的专利分布非常分散,该领域的顶级专利申请人占专利总数的5%左右。[42]图13-11是2017年全球物联网专利数,三星、高通和LG位列前三。华为公司在物联网专利方面排名第四,中兴公司排名第六。分散的专利为我国进军物联网市场、推行基于物联体系的数字化提供了有利的条件。
例如,在5G方面我国具有的优势较为明显。华为拥有大量的5G专利组合,其中包括几项5G标准必要专利(SEP)。未来的物联设备通信、算法、终端数据存储、计算和云间通信接口都会受5G相关专利影响。如何做好5G与物联网的专利保护、使用和共享,需要国家层次的协调,这是在“一带一路”沿线国家与西方国家跨国数字企业开展竞争的重要前提。特别是当前如Google,Amazon,Facebook和Apple等已经构建了全球化的数字生态系统的前提下,我国如何利用物联网发展与之抗衡,培育和打造属于我国企业的数据链生态,是一个需要进一步思考的问题。
图13-112017年全球物联网专利数公司排名(单位:个)
资料来源:Relecura,2017年5月。
另一方面,物联网标准是建立物联数据生态的关键。如前所述,实体公司要完成数字化的转型,就需要发展自己的数字生态系统。例如设计属于自己的机器学习算法、建模和云等。否则,如亚马逊、谷歌和微软等就会挤占这个市场,而实体公司只能沦为硬件产品商。但是我们也应该看到,由于物联网具有多层次终端设备和广覆盖的特性,产品在连接和交互层面会出现在专利上的叠加和冲突。例如无人驾驶汽车和车载第三方设备关于数据交互的专利兼容与冲突问题,这种类似在数据应用层的专利和标准冲突出现的可能性会越来越大。因此结合5G和“一带一路”沿线国家发展情况,尽快制定出相关标准体系,并加快知识产权方面的建设是当前数字丝绸之路比较紧迫的问题。
4。建议尽快出台国家层面的统一数字丝绸之路建设战略规划
从我们第一部分对数字丝绸之路的概念梳理可以看出,当前我国缺乏对数字丝绸之路在国家层面的统一规划。各单位开展的相关工作有重复的部分,也有部门特色的地方。这在一定程度上会造成重复建设的情况出现。
在当前“一带一路”合作超预期的大背景下,我国已经为数字丝绸之路的发展铺垫了良好的外部政策环境,但同时也面对着政治、宗教文化、法律体系差异等问题。这些层面的问题需要国家层次的推动与协调,这是企业参与数字丝绸之路发展的前提条件。因此,在国家层面制定数字丝绸之路发展战略,明确政府职责和企业规范,是当前我国数字丝绸之路发展急需的指南针和方向标。
[2]逸秋:《推进网络共建,让数字丝绸之路越走越宽》,载《人民邮电》,2015年12月18日第5版。