传感器与物联网的“一步之遥”

日前，国家标准化管理委员会发布2014年第27号公告，由中国科学院合肥物质科学研究院牵头承担研制的国家标准《信息技术 传感器网络 第701部分：传感器接口 信号接口》等三项国标已通过国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准正式发布。

信号接口标准作为国家物联网基础标准之一，规定了传感器与传感节点信号接口的信号类型、电气参数及表述格式，旨在方便传感器和传感节点之间的系统集成，实现软件复用。

在智慧城市的建设中，物联网扮演着一个非常关键的角色，而传感器则是物联网的“神经末梢”。在声势颇大的智慧城市大发展面前，目前我国传感器的关键基础件发展滞后的“窘境”更显突出。

物联网成为国家创新战略重点

“智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。”今年早些时候，经国务院同意，发改委、工信部、科技部等八部委发布了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》。该《指导意见》不但提出了智慧城市的定义，还针对推进智慧城市建设，特别提出了“加快重点领域物联网应用”等具体要求。

《指导意见》在“积极运用新技术新业态”中提出，“加快重点领域物联网应用。支持物联网在高耗能行业的应用，促进生产制造、经营管理和能源利用智能化。鼓励物联网在农产品生产流通等领域应用。加快物联网在城市管理、交通运输、节能减排、食品药品安全、社会保障、医疗卫生、民生服务、公共安全、产品质量等领域的推广应用，提高城市管理精细化水平，逐步形成全面感知、广泛互联的城市智能管理和服务体系。”

工业和信息化部副部长毛伟明在第二届国际(杭州)物联网暨传感技术与应用高峰论坛上指出，物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有庞大的市场和产业空间。大力促进传感技术进步，加快发展物联网，是推进信息化与工业化深度融合、加快结构调整和转变发展方式的重要举措，也是提升国家竞争力、在高起点上推进国家经济转型的战略选择。

工业和信息化部电子第一研究所所长洪京一认为，在当前国际经济复苏基础趋稳的基础上，物联网成为世界各国摆脱金融危机、实现经济复苏和占领全球竞争制高点的重要手段。美欧日韩等发达国家和地区都将物联网作为未来发展的重要领域，谋求在未来激烈的国际竞争中占据有利位置。

融合物理世界与信息世界的重要一环

“物联网的特点是通过感知与识别技术，让物品‘开口说话、发布信息’，是融合物理世界与信息世界的重要一环，也是物联网区别于其他网络的最独特的部分。当前，美国已将物联网上升为国家创新战略的重点之一，欧盟制定了促进物联网发展的14点行动计划，日本计划将物联网作为四项重点战略领域之一，韩国将物联网作为三大基础建设重点之一。” 中国工程院院士、清华大学教授尤政说。

据悉，2013年我国物联网产业规模超5000亿元，年复合增长率超30%，具备了较好的产业基础和发展前景。传感器、射频识别（RFID）、通信协议、网络管理、智能计算、协同处理等领域的技术实力不断提升，部分科研成果已达世界领先水平。各地区、各有关部门积极推动物联网在相关领域的应用，开展了一系列应用试点和示范项目，取得了积极成效。

不过，毛伟明认为，作为一个新兴产业，物联网产业发展总体上还处在起步阶段，创新能力亟须提升，缺乏龙头骨干企业，规模化应用不足，这些都成为制约产业发展的关键因素。

因此，他强调，“发展物联网产业是一项系统工程，需要包括政府、企业、科研单位在内的各方面的广泛参与和大力支持。”

传感器发展滞后为物联网主要障碍

《指导意见》在“科学制定智慧城市建设顶层设计”中提出，“促进宜居化生活环境建设。建立环境信息智能分析系统、预警应急系统和环境质量管理公共服务系统，对重点地区、重点企业和污染源实施智能化远程监测……建立现代化产业发展体系。运用现代信息化手段，加快建立城市物流配送体系和城市消费需求与农产品供给紧密衔接的新型农业生产经营体系……”

工信部电子科学技术情报研究所在论坛上发布了《中国传感器产业发展白皮书（2014）》。《白皮书》显示，全球传感器市场上增长最快的是汽车市场；我国传感器除交通领域智能应用外，还在智能工业领域的生产过程控制、安全生产；智能农业领域的精细化管理、农产品质量安全追溯；智能环保的污染源监控、水源地保护；智能医疗的特殊人群看护、远程医疗，以及智能可穿戴设备等方面有广泛应用。

毛伟明说，作为物联网技术的核心，传感技术是获取和处理信息的关键，其发展水平是衡量一个国家信息化程度的重要标志。

“物联网的核心技术主要有信息传感采集技术、网络构建技术、服务管理技术三方面。”尤政说，作为物联网最基础应用层——感知识别层的重要元器件，传感器在物联网中的地位举足轻重，是物联网建立的重要前提。“但目前我国传感器的关键基础件发展滞后，核心传感元器件受制于人，已成为我国物联网发展的主要障碍。”

《白皮书》指出，2013年全球传感器市场规模约1055亿美元。据预测，未来几年全球传感器市场将保持20%以上的增长速度，2015年市场规模将突破1500亿美元。我国国内传感器市场持续快速增长，年均增速超过20%，2013年超过640亿元。

但从全球总体情况看，美国、日本、德国等少数发达国家占据了传感器市场70%以上份额；发达国家在传感器领域具有的技术和品牌等优势，在未来几年内仍将保持。目前，我国传感器产业在国家政策支持下，已形成从技术研发、设计、生产到应用的完整产业体系，共有10大类42小类6000多种传感器产品，中低档产品基本满足市场需求，产品品种满足率在60%—70%。但从行业产品结构看，老产品比例超60%，新产品明显不足，其中高新技术类产品更少；同时，数字化、智能化、微型化产品严重欠缺。

《白皮书》还指出，国内传感器产业发展面临的主要问题，一是企业规模较小，高端产品严重依赖进口，其中传感器芯片进口占比高达90%；二是技术水平总体偏低，很多企业都是引用国外的原件进行加工，自主创新困难；三是产品结构不合理，品种、规格、系列不全；四是产业化水平较低，产业配套不足。

提升传感器、物联网核心技术

该如何推动物联网和传感器产业发展？

毛伟明强调，应加强规划指导和政策引导，组织实施好物联网发展专项行动计划，继续落实《物联网“十二五”发展规划》，有序推进我国物联网持续健康发展；推进国家传感网创新示范区建设，形成各地区各环节发挥优势、分工合作、协同推进的格局；强化核心技术攻关和标准制定，围绕物联网产业链的关键环节，集中资源突破核心技术和重大关键共性技术，加快物联网标准体系建设，积极参与国际标准制定；积极引导行业示范应用，选择一批重点领域，统筹部署物联网应用和感知基础设施建设，探索创新商业模式和体制机制；进一步协调、落实和完善政策措施，强化产业政策、科技政策、财税政策、金融政策、土地政策、人才政策等的协调互动和衔接配合。

尤政说，还要重点突破和整体提升相结合；推出支持大中型企业高端发展，以及重点解决民营中小企业的扶持政策；制定向自主研发倾向的财政、采购、分配等政策。