物联网趋势与背景

　　物联网的缘起

　　物联网(The Internet of Things)的概念是由麻省理工学院Auto-ID研究中心(Auto-ID Labs)1999年提出的，其最初的含义是指把所有物品通过射频识别等信息传感设备与因特网连接起来，实现智慧化识别和管理。到了2005年，国际电信联盟(ITU)发布了一份题为《The Internet of Things》的年度报告，对物联网概念进行了扩展，提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间互联(“Any Time、Any Place、Any Things Connection”)，无所不在的网络(Ubiquitous networks)和无所不在的计算(Ubiquitous computing)的发展愿景，除RFID技术外，传感器技术、奈米技术、智慧终端(Smart things)等技术将得到更加广泛的应用。2009年1月，IBM提出“智慧地球”构想，物联网为其中不可或缺的一部分，而奥巴马对“智慧地球”构想作出了积极响应，并将其提升为国家层级的发展战略，从而引起全球广泛关注。

　　目前，国外对物联网的研发、应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家，其最初的研发方向主要是条形码、RFID等技术在商业零售、物流领域应用，而随着RFID、传感器技术、近程通信以及计算技术等的发展，近年来其研发、应用开始拓展到环境监测、生物医疗、智能基础设施等领域。如：总部位于比利时的欧洲合作研发机构校际微电子中心(IMEC)利用GPS、RFID技术已经开发出远程环境监测、先进工业监测等系统，近来该机构还利用在微电子及生物医药电子领域的领先技术，积极研发具有可遥控、体积小、成本低等功能的微电子人体传感器，自动驾驶系统等技术;思科已经开发出“智能互联建筑”解决方案，为位于硅谷的美国网域存储技术有限公司节约了15%的能耗;IBM提出了“智慧地球”的概念，并已经开发出涵盖智能电力、智慧医疗、智能交通、智慧银行、智能城市等多项物联网应用方案;美国政府目前正在推动与墨西哥边境的“虚拟边境”建设，该项目依靠传感器网络技术，据报导仅其设备采购额就高达数百亿美元。

　　图一中，我们可以看到欧洲智能系统集成技术平台(EPoSS)在《Internet of Things in 2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。就目前而言，许多物联网相关技术仍在开发测试阶段，离不同系统之间融合、物与物之间的普遍链结的远期目标还存在一定差距。

　　图一物联网技术演进

　　物联网的产值

　　物联网目前仍处于导入期，因此在未来仍有相当大的成长空间。图二是2020年全球物联网规模的预估产值，预计在2020年全球物联网的规模将成长到1兆美金，而应用服务的成长在整体物联网规模的市值中是最明显的，高达6.5倍的成长，从这样的数据也透露，市场对于物联网的应用将会更加多元化，且带给用户的附加价值也随之提升。

　　图二全球物联网规模

　　各国市场规模趋势

　　图三为全球物联网区域市场辨模之发展趋势，2010年市场规模约为1,250亿美元，其中欧洲及美国合计约占55%，日韩合计约占30%，至于发展初期的中国虽只占有7%之市场比率，但预估2010~2016年之年复合成长率可高达近50%。预估中国市场具有高度成长动能之原因，主要在于其以中央政策主导，地方政府为求市政绩效，纷纷建立物联网应用示范，衍生之市场需求便吸引许多国际厂商进驻，再借助产业之形成扩散应用场域，逐步推升市场规模。

　　图三为全球物联网区域市场辨模

　　各国物联网政策

　　在政策面，为了抓准这波风潮，各国政府纷纷推出物联网相关产业政策，以达到提振经济、启动对既有产业升级之目的。从图四可以知道，各国在物联网政策布局方向，其中，美国将物联网发展和重塑智能制造业优势结合，希望借此重新占领全球制造业至高点，并借助联合GE、Amazon、Accenture、Cisco等打造符合工业物联网与海量数据分析平台，推动工业物联网标准框架制定。欧盟于2013通过Horizon 2020计划，旨在利用科技创新促进经济成长、增加就业。研发重点集中在传感器、架构、标识、安全隐私等。此外，欧盟也在其国家型科研计划FP7(Framework Program 7)中设立IoT-A、IoT6、open IoT等一系列项目项目，布建智能电网、智慧城市、智能交通等智能城市应用项目。

　　邻近的韩国除了在2005年左右U-Korea IT839战略中，将物联网作为三大基础建设重点之一，更进一步在2014年5月提出《IoT物联网基本规划》，从服务、平台、网络到终端设备与信息安全，全面建构开放式物联网IoT生态体系，借助贯穿产业链的纵向协力，与大型、中小型企业横向合作开发物联网IoT产品与服务。此外，韩国也在2014年6月提出制造业创新3.0，希望通过物联网和信息技术的整合，导入智能工厂生产概念。

　　而日本在物联网的布局，2009年7月6日，日本IT战略本部发布了新一代的信息化战略——至2015年的中长期信息技术发展战略“i-Japan战略2015”，其目标是“实现以国民为中心的数字安心、活力社会”。“i-Japan”战略描述了2015年日本的数字化社会蓝图，阐述了实现数字化社会的战略。该战略旨在通过打造数字化社会，参与解决全球性的重大问题，提升国家的竞争力，确保日本在全球的领先地位。i-Japan战略在总结过去问题的基础上，从“以人为本”的理念出发，致力于应用数字化技术打造普遍为国民所接受的数字化社会。

　　图四为各国物联网的政策概要

　　在大致上对各国的政策有初步了解后，以下进一步说明各国政策的详细情况以及其政策的演进与发展。

　　美国

　　图五信息为美国在2009年1月7日，IBM与美国智库机构信息技术与创新基金会(ITIF)共同向奥巴马政府提交了“The Digital Road to Recover: A Stimulus Plan to Create Jobs，Boost Productivity and Revitalize America”，提出通过信息通信技术(ICT)投资可在短期内创造就业机会，美国政府只要新增300亿美元的ICT投资(包括智能电网、智能医疗、宽带网络三个领域)，便可以为民众创造出94.9万个就业机会;1月28日，在奥巴马就任总统后的首次美国工商业领袖圆桌会上，IBM首席执行官建议政府投资新一代的智能型基础设施。上述提议得到了奥巴马总统的积极响应，奥巴马把“宽带网络等新兴技术”定位为振兴经济、确立美国全球竞争优势的关键战略，并在随后出台的总额7870亿美元《经济复苏和再投资法》(Recovery and Reinvestment Act)中对上述战略建议具体加以落实。《经济复苏和再投资法》希望从能源、科技、医疗、教育等方面着手，通过政府投资、减税等措施来改善经济、增加就业机会，并且同时带动美国长期发展，其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。

　　图五为美国物联网的政策内容

　　而在工业物联网的发展部分，相关的策略则是企业带头引导，如IBM的智慧地球(Smart Planet)、思科(Cisco)的万物联网(Internet of Everything, IoE)、通用电子(GE)的工业互联网(Industrial Internet)与工业物联网(Industrial Internet of Things, IIoT)，这些联盟都在激烈的竞争工业产业市场的大饼，希望产业内的标准都能由自己引领的联盟制定，进而改变整个产业结构，近几年来，各大联盟的合作情况逐渐增多，也代表着谁愈能拉拢愈多企业加入，谁就会是未来产业重要的影响者。

　　欧洲

　　从欧盟委员会到物联网领域的专业研究项目组，先后颁布了多份规划欧洲物联网未来发展动向的相关报告。

　　6月，欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》(Internet of Things-An Action Plan for Europe)，提出了包括物联网管理、安全性保证、标准化、研究开发、开放和创新、达成共识、国际对话、污染管理和未来发展等在内9个方面的l4点行动内容。其中，管理体制的制定、安全性保障和标准化是行动计划的重点。此外，计划还描绘了欧盟物联网技术的应用

　　前景，提出了改善政府对物联网的管理，推动欧盟物联网产业发展的10条政策建议。

　　9月，欧盟第七框架RFID和物联网研究项目发布了《物联网战略研究路线图》研究报告，提出了新的物联网概念，并进一步明确欧盟到2010年、2015年、2020年三个阶段物联网的研究路线图，同时罗列出包括识别技术、物联网架构技术、通信技术、网络技术、软件等在内的12项需要突破的关键技术，以及航空航天、汽车、医药、能源等在内的18个物联网重点应用领域。

　　11月，欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了《未来物联网战略》，计划让欧洲在基于因特网的智慧基础设施发展上引领全球，除了通过ICT研发计划投资4亿欧元，启动90多个研发项目提高网络智能化水平外，欧盟委员会拟在2011-2013年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度，拿出3亿欧元专款，支持物联网相关公司合作短期项目建设。

　　12月，欧洲物联网项目总体协调组也发布了《物联网战略研究路线图》，将物联网研究分为感知、宏观架构、通信、组网、软件平台及中间件、硬件、情报提炼、搜索引擎、能源管理、安全等l0个层面，系统地提出了物联网战略研究的关键技术和路径。

　　2010年，在欧盟第七框架计划(FP7)发布的“2011年工作计划”中，确立了2011至2012年期间ICT领域需要优先发展的项目，该项目包含：

　　●微机电

　　●非硅基组件

　　●能量收集技术(energy harvesting technologies)

　　●无所不在的定位(ubiquitous positioning)

　　●无线通信智能系统网(networks of wirelessly communicating smart systems)

　　●语义学(Semantics)

　　●基于设计层面的隐私和安全保护(privac- and security- by design)

　　●软件仿真人工推理(software emulating human reasoning )

　　希望通过公私伙伴模式(PPP)支持包括未来互联网(Future Internet)等在内项目建设，并将其作为刺激欧洲经济复苏措施的一部分

　　在2013年，更提出了Horizon2020，针对之前FP7的研发重点计划提出更全面性以及国际化的规划，该规划内容主要有三点：

　　A. 求科学研究的卓越性(Excellent Science)：基础研究、应用研究、人才培育

　　世界级的科学研究是奠定未来将应用于人类社会在科技发展、工作职务及未来福祉的基础，Horizon 2020除了吸引并维系科学研发人才，也让优秀的人才通过此一平台，接触到最棒的研究设施与结构，例如：

　　▲European Research Council提供独立研究者或其团队必要的资源与协助

　　▲Future and Emerging Technologies的基金将用于资助联合型研究以开拓崭新且大有前景的创新领域

　　▲居礼夫人计划(Marie Curie Actions)提供研究者绝佳的训练及事业发展机会

　　▲研究建置(Research Infrastructures)藉由实体或电子化的模式确保欧盟各研究者参与世界级的研究计划

　　B. 促进产业的领导能力(Industrial Leadership)：产业科技、关键技术、新创企业成长机制

　　策略性的投资关键技术(如：先进制程或微电子)是强化产业创新的基础，欧盟期待通过新创公司或私人投资带动的力量，创造更多商机与就业。

　　Horizon 2020聚焦以下之关键技术

　　▲先进制造流程 Advanced manufacturing and processing

　　▲Advanced materials

　　▲生物科技 Biotechnology

　　▲信息与通讯技术 Information and Communication Technologies

　　▲奈米科技 Nanotechnology

　　▲航天科技 Space

　　C. 解决社会民生所面临之挑战(Societal Challenges)：持续发展、低碳、民生社会所需

　　必切人类社会永续发展，势必得仰赖创新的想法与科技以解决在气候、环境生态、能源与交通运输等各面向的民生课题，通过小辨模的试点、到全面性的推广采用，Horizon 2020欢迎以下有关民生议题的研究计划：

　　▲健康、人口变迁与生活福祉Health, demographic change and well-being

　　▲食物安全、永续农业、永续森林、海洋及水资源运用以及生物经济 Food security, sustainable agriculture and forestry, marine and maritime and inland water research, and the bioeconomy

　　▲安全、干净且有效率的能源Secure, clean and efficient energy

　　▲智能型绿能且具整合的交通运输Smart, green and integrated transport

　　▲气候议题、环境研究、能源效率及原物料开发Climate action, environment, resource efficiency and raw materials

　　▲全球变化下的欧洲-融合、创新、因应时局的社会Europe in a changing world: inclusive, innovative and reflective societies

　　▲社会安全-保护欧洲各国的自由与公民安全Secure societies – protecting the freedom and security of Europe and its citizens

　　图七是欧洲FP7(2009年)与Horizon 2020(2013年)的计划的比较，两者虽然都针对科学研究去探讨，但Horizon 2020的研究面向又比FP7来的更多元，以及更国际化。

　　图七为欧盟物联网FP7与Horizon 2020比较

　　欧洲在物联网的野心，可以看得出希望借助国际化的研究补助，让欧洲成为物联网的研究重镇，进而能够让欧洲各国的经济发展提升，并能够制订出统一标准的物联网法规与协议，藉由这样的政策来与美国竞争物联网的龙头地位。

　　韩国

　　2014 年 5 月，韩国出版《物联网基本规划》。规划中，韩国政府提出成为“超联数字革命领先国家”的战略远景，计划提升相关软件、设备、零件、传感器等技术竞争力，并培育一批能主导服务及产品创新的中小及中坚企业;同时，通过物联网产品及服务的开发，打造安全、活跃的物联网发展平台，并推进政府内部及官民合作等，最终力争使韩国在物联网服务开发及运用领域成为全球领先的国家。《物联网基本规划》首先提出了至 2020 年的具体战略目标，包括：扩大市场规模，扩大中小企业和中坚企业的企业数量及雇佣人数，提高物联网技术的应用效率等(见图八所示)。规划提出了包括促进产业生态界内部参与者之间的合作、推进开放创新、开发及扩大服务、实施企业支持等在内的四大推进战略，并细化了涉及三大领域的 12 个具体战略实施课题：

　　图八为韩国物联网政策

　　(1.)以平台及融合建设推动服务创新根据《物联网基本规划》，韩国首先计划鼓励业界企业合作开发开放平台，用于开发跨部门以及例如健康管理、智能家居等以实际民间需求为基础的物联网服务。物联网服务则将聚焦融合物联网、云、大数据、移动等各类信息及技术的新型服务，通过阶段性构建及扩大物联网创新中心等 DIY 开放实验室，实施基于使用者参与的实证项目等，不断挖掘新产品及服务。

　　(2.)以辅助企业夯实产业发展基础韩国计划通过民官合作及建立开放创新中心实现企业协同，重点开展跨国及大中小企业合作项目，共同开拓国际市场。规划中强调，韩国将重点开发可穿戴、健康管理、超小型、超电力化等新一代智能设备及零件技术，并重点培育智能传感器产业，确立国内智能传感器核心技术及商用化技术，特别是应用于主力产业及物联网产业的尖端传感器技术。此外，韩国还计划推动物联网技术的传统产业领域应用，强化成果商业转化，并特别为中小企业及高新技术投资企业提供“创意开发→产品试制→创业及商业化→进驻全球市场及实验认证”等全周期综合支持。

　　(3.)以构建健康活跃的环境实现长期发展韩国强调，将重点进行物联网安全防护，包括：制定“物联网信息安全路线图”，与其他国家在信息安全事故循序应对及分析方面实现信息共享，构建测试安保功能及性能的试验环境，加大嵌入式 OS 等物联网安全技术开发力度，培育相关技术专家等。韩国还计划扩大第五代移动通信及Giga 网络等基础设施，推动应用于远程物联的低电力、长距离、非许可频段通信技术的开发。韩国计划将现有的科研课题与物联网产业全面衔接，并强化军民及国际科研合作，建立国际标准。此外，针对物联网产业发展过程中发生的与现有规章制度的冲突，韩国将进行法律及制度的优化，并将针对新产品和新服务，采取迅速处理、临时许可等制度应变，从而推动新融合服务快速投入市场。

　　日本

　　进入21世纪以来，日本仍然积极推进IT立国战略，如图九所示，政府于2000年首先提出了"IT基本法"，其发展历程主要涵盖三个主要阶段：e-Japan—u-Japan—i-Japan。日本政府还十分重视采取政策引导的方式推动物联网的发展，根据市场需求变化，对当前的应用给予政策上的积极鼓励和支持，对于长远的规划，则制定了国家示范项目，并用资金等相关扶持方式吸引企业投入技术的研发和推广应用。

　　图九为日本物联网政策

　　A. e-japan战略

　　从2001年1月开始实施的e-Japan战略是以宽带化为核心开展的基础设施建设，该战略主要包括4个方面的内容：一是建设超高速的网络，并尽快普及高速网络的接入;二是制定有关电子商务的法律法规;三是实现电子政务;四是为日本下一个十年的经济振兴提供高素质的人才。该战略计划在5年内使日本成为世界最先进的IT国家。2003年，提前完成e-Japan战略预定任务后，日本IT战略部又进一步制定了e-JapanⅡ战略，将发展重点转向推进IT技术在医疗、食品、生活、中小企业金融、教育、就业和行政7个领域的率先应用。e-Japan系列战略的实施，为后续推动物联网技术的发展提供了信息网络、政策法规、人才储备等的充足条件。

　　B. u-Japan战略

　　日本是世界上第一个提出“泛在”战略的国家，2004年5月日本政府在两期e-Japan战略目标均提前完成的基础上，由日本信息通信产业的主管机关总务省(MIC)向日本经济财政咨询会议正式提出了2006至2010年间的IT发展任务——以发展Ubiquitous社会为目标的“U-Japan”战略——到2010年将日本建设成一个“实现随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会”，该战略的理念是以人为本，实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接(即4U，Ubiquitous、Universal、User-oriented、Unique)，其中，物联网包含在泛在网的概念之中，并服务于U-Japan及后续的信息化战略。

　　U-Japan战略立足于基础设施建设和利用，主要从三个方面展开建设性工作：

　　●泛在社会网络的基础建设：计划打造一个可供全体国民进行高速上网的、可实现从有线到无线、从网络到终端、包括认证、数据交换在内的无缝链结泛在网络环境。

　　●ICT的高度化应用：旨在通过ICT的高度有效应用，促进社会系统的改革，解决高龄少子化社会的医疗福利、环境能源、防灾治安、教育人才、劳动就业等21世纪的问题。

　　●ICT安心安全21战略等。

　　此外，u-Japan战略还有两大战略重点：国际战略和技术战略。国际战略主要是推进与欧美各国和WTO、OECD、APEC、ITU等有关的国际间合作，技术战略则是致力于将日本的实用研发技术推向世界。

　　2008年，日本总务省进一步提出了“u-Japan xICT”政策。“x”代表不同领域乘以ICT的含义，具体涉及三个领域:

　　▲产业xICT

　　▲地区xICT

　　▲生活(人)xICT。

　　产业 xICT”，即通过ICT的有效应用，实现产业变革，推动新应用的发展;“地区xICT”也就是通过ICT以电子方式联系人与地区社会，促进地方经济发展;“生活(人)xICT”也就是有效应用ICT达到生活方式变革，实现无所不在的网络社会环境。通过制定明确发展领域方向的“u-Japan xICT”政策，日本政府将u-Japan政策的重心从之前关注居民生活质量的提升拓展到带动产业及地区的全面发展，通过各行业、各地区与ICT的深化融合，最终有力促进经济增长。

　　为了实现u-Japan战略，日本进一步加强官、产、学、研的有机联合，在具体政策实施上，政府负责统筹和整合，形成民、产、学、官共同参与政策实施的开放性组织管理模式，从而加强在基础设施建设和标准化等各方面的联合协作。

　　C. i-Japan战略

　　全球金融危机爆发后，为了尽快实现经济复苏，同时，也作为U-Japan战略的后续发展战略，2009年7月6日，日本IT战略本部发布了新一代的信息化战略—至2015年的中长期信息技术发展战略“i-Japan战略2015”(简称为“i-Japan”)，其目标是“实现以国民为中心的数字安心、活力社会”。“i-Japan”战略描述了2015年日本的数字化社会蓝图，阐述了实现数字化社会的战略。该战略旨在通过打造数字化社会，参与解决全球性的重大问题，提升国家的竞争力，确保日本在全球的领先地位。

　　i-Japan战略在总结过去问题的基础上，从“以人为本”的理念出发，致力于应用数字化技术打造普遍为国民所接受的数字化社会。i-Japan战略主要聚焦在3大公共事业方面：包括电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育。计划到2015年，通过数字技术使行政流程简化、效率化、标准化、透明化，推动现有行政管理的创新变革，同时促进电子病历、远程医疗、远程教育等应用的发展。i-Japan战略中提出重点发展的物联网业务包括：通过对汽车远程控制、车与车之间的通信、车与路边的通信，增强交通安全性的下一代 ITS应用;老年与儿童监视、环境监测传感器组网、远程医疗、远程教学、远程办公等智能城镇项目;环境的监测和管理，控制碳排放量等，从而强化物联网在交通、医疗、教育和环境监测等领域的应用。

　　综合以上所有国家，我们制作了一张表让大家快速的了解各国的差异跟政策方针的不同。表一显示，日本与韩国之发展较为雷同，均先以发展网络技术及基础设施为主，最终导向以成为信息输出大国为目的。因此，日韩民众使用网络经验较为成熟，对于物联网的应用也较能接受，故目前日韩是全球物联网个人应用最为普及之地区。欧美物联网政策则多集中于公共事业效率之提升，借以提高人民生活水平，例如将物联网应用导入水、电、煤气…等公共事业。