智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究，來源《中國工程科學》

　　物聯(lián)網(wǎng)作為新型數(shù)字基礎設施的重要組成部分，與第五代移動通信、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等技術深度融合，正在深刻改變技術產(chǎn)業(yè)體系、推動數(shù)字經(jīng)濟快速發(fā)展，開啟了萬物智聯(lián)的“智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”新階段。

　　李伯虎院士研究團隊在院刊《中國工程科學》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)概念并闡述了其內涵、體系架構、技術譜系、使能關鍵技術;針對智能制造、智能農(nóng)業(yè)、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能交通、智能環(huán)保等領域的應用場景，提煉了智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的實踐案例，展示了智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應用價值。文章建議，實施“物聯(lián)網(wǎng)+人工智能+新一代信息通信技術+新應用領域專業(yè)技術”技術融合創(chuàng)新專項，關注智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) / 云原生平臺 / 低代碼(無代碼)應用開發(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 / 專用器件等智能產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，開展云邊端協(xié)同、自主可控、安全可信的智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應用示范。

　　我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

　　(一)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢

　　物聯(lián)網(wǎng)關鍵核心技術形成階段性突破，尤其是在感知、網(wǎng)絡、平臺、融合應用等技術方向取得顯著進展。例如，在新型感知網(wǎng)絡的技術工程創(chuàng)新方面達到世界先進水平，以低代碼 / 無代碼為目標的“物聯(lián)網(wǎng)+”應用開發(fā)環(huán)境迅速發(fā)展，小微智能傳感器、智能設備等透明電網(wǎng)關鍵技術與裝備獲得廣泛應用，新型物聯(lián)網(wǎng)與基因編輯、分子設計育種等現(xiàn)代生物技術融合構成農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關鍵驅動技術，自主可控的北斗高精度導航定位、第五代移動通信(5G)等成為推動智能網(wǎng)聯(lián)與智能交通融合發(fā)展的新型基礎設施。

　　物聯(lián)網(wǎng)相關產(chǎn)業(yè)取得顯著進展。物聯(lián)網(wǎng)作為信息化和工業(yè)化融合的切入點，促進了諸多行業(yè)信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的加速應用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的持續(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)保等領域的應用場景不斷擴展，初步實現(xiàn)從生產(chǎn)到產(chǎn)品再到服務的轉型升級，成為以技術改變生產(chǎn)關系的范例。在應用領域的需求牽引下，不斷形成具有專屬領域特色的平臺應用系統(tǒng)及產(chǎn)業(yè)集群。例如，制造領域形成了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，農(nóng)業(yè)領域以種質資源、育種等需求為核心構建了國家農(nóng)作物種質資源平臺，醫(yī)療領域形成了以智能器械、遠程 / 移動醫(yī)療等為核心的產(chǎn)業(yè)集群，環(huán)保領域構建了針對環(huán)境管理需求的環(huán)境質量管理系統(tǒng)、衛(wèi)星環(huán)境遙感應用系統(tǒng)，能源領域實現(xiàn)了透明電網(wǎng)關鍵技術與裝備的應用突破。

　　物聯(lián)網(wǎng)應用實踐初見成效。例如，制造領域的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺推廣應用成效明顯，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)領域形成了面向政府、科研院所、種業(yè)市場等主體的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用場景;醫(yī)療領域建成了11個“物聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”省級示范區(qū)，醫(yī)療數(shù)據(jù)共享水平持續(xù)改善，遠程醫(yī)療縣(區(qū))覆蓋率達到90%;交通領域建成了國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(武漢)測試示范區(qū);能源領域完成了粵港澳大灣區(qū)電力發(fā)展規(guī)劃及其應用示范;環(huán)保領域建立了多層次、多角度、全天候(時)的“天空地一體化”環(huán)境監(jiān)測應用示范。

　　也需清醒認識到，物聯(lián)網(wǎng)核心技術受制于人的基本局面尚未得到根本性改變，供應鏈、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同基礎薄弱，應用領域互聯(lián)互通困難，數(shù)據(jù)開放共享及隱私保護力度不足等問題仍有顯現(xiàn)。除了網(wǎng)絡發(fā)展范式有待創(chuàng)新、平臺體系架構及系統(tǒng)異構集成 / 優(yōu)化 / 智聯(lián)亟待突破、新型應用軟件開發(fā)環(huán)境的友好不佳之外，諸多行業(yè)融合應用方面的矛盾突出。例如，制造領域供給與市場的需求適配性不佳，產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈穩(wěn)定性面臨挑戰(zhàn)，資源環(huán)境要素約束趨緊;農(nóng)業(yè)領域中的現(xiàn)代種業(yè)底層驅動技術發(fā)展不成熟，商業(yè)化育種平臺尚未普及;能源領域支撐“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標的新型能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展滯后，各類主體之間存在信息、技術、行業(yè)管理等方面的壁壘;醫(yī)療領域底層軟硬件技術的自主性、醫(yī)療數(shù)據(jù)處理的技術成熟度、AI應用技術的臨床適用性等需要進一步改善;與器械常識產(chǎn)權、地區(qū)協(xié)同、服務可持續(xù)能源運營等相關的能源領域多源數(shù)據(jù)共享及服務整合問題較為突出;環(huán)保領域新技術在智慧環(huán)保中的創(chuàng)新應用與環(huán)境保護業(yè)務的發(fā)展需求不相匹配，環(huán)境監(jiān)測與智能化治理設施的技術研發(fā)有待加強。

　　(二)物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展趨勢

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術、新一代AI技術、新一代信息通信技術的發(fā)展及其與應用領域專業(yè)新技術的不斷融合，物聯(lián)網(wǎng)技術演進快速，呈現(xiàn)以下趨勢。

　?、?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);

　?、?以智能傳感器為核心的傳感技術將深化發(fā)展;

　　③ 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模組成為未來新方向;

　?、?未來網(wǎng)絡發(fā)展將在蜂窩通信、局域網(wǎng)技術方面不斷迭代，第六代無線網(wǎng)絡技術(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)/ 第六代移動通信(6G)是技術發(fā)展重點;

　　⑥ 發(fā)展中的新技術，如元宇宙技術開始影響物聯(lián)網(wǎng)技術的新發(fā)展，將用戶與互聯(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。