物联网的技术特点可以归纳为以下几点。
● 技术的交叉融合性。支撑信息技术的三个主要支柱是感知、通信与计算,它们分别对应于电子科学、通信工程与计算机科学这三门工程学科。这三门学科的高度发展与交叉融合,为物联网技术的产生与发展奠定了重要的基础,形成了物联网“多学科交叉”的特点。物联网能够实现“信息世界与物理世界”“人-机-物”的深度融合,使人类对客观世界具有更透彻的感知能力、更全面的认知能力和更为智慧的处理能力。物联网作为集成创新平台,联系着各行各业与社会生活的各个方面,为新技术的交叉、技术与产业的融合创造了前所未有的机遇。
● 产业的带动性。物联网将成为继计算机、互联网与移动通信之后的下一个产值可以达到万亿元级的新经济增长点,接入物联网的设备数量可能要超过百亿量级,这些已经成为世界各国的共识。这也预示着信息技术将会在人类社会发展中发挥更为重要的作用,为信息产业创造出更加广阔的发展空间。物联网将对各个行业产生巨大的辐射和渗透作用,带动产品、模式与业态的创新,进而促进整个国民经济的发展。
● 应用的渗透性。物联网具有跨学科、跨领域、跨行业、跨平台的综合优势,以及覆盖范围广、集成度高、渗透性强、创新活跃的特点,将形成支撑工业化与信息化深度融合的综合技术与产业体系。站在系统性与层次性的角度,物联网应用可以分为三个层次:单元级、系统级、系统之系统级。物联网可以小到一个智能部件、智能产品,也可以大到整个智能工厂、智能物流、智能电网。物联网应用也从单一部件、单一设备、单一环节、单一场景的局部小系统,不断向复杂大系统及“虚实结合、以虚控实”的方向发展。
物联网与智能技术的交叉融合将会对人类的社会生活、经济社会,以及科技、教育、文化的发展产生深刻的影响,这点可以从2018年出现的智能物联网(Artificial Intelligence IoT, AIoT)的概念、技术与应用前景中看出来。AIoT并不是一种新的物联网,它是物联网与智能技术成熟应用、交叉融合的必然产物,标志着物联网技术、应用与产业进入了一个新的发展阶段。图1-2给出了AIoT形成与发展过程的示意图。
在我国政府的大力推动下,我国的物联网技术发展已经进入世界先进行列,物联网产业逐步走上了良性发展的轨道。
2016年5月,在《国家创新驱动发展战略纲要》中将“推动宽带移动互联网、云计算、物联网、大数据、高性能计算、移动智能终端等技术研发和综合应用,加大集成电路、工业控制等自主软硬件产品和网络安全技术攻关和推广力度,为我国经济转型升级和维护国家网络安全提供保障”作为“战略任务”之一。
图1-2 AIoT形成与发展过程的示意图
2016年8月,《十三五国家科技创新规划》中“新一代信息技术”的“物联网”专题提出:“开展物联网系统架构、信息物理系统感知和控制等基础理论研究,攻克智能硬件(硬件嵌入式智能)、物联网低功耗可信泛在接入等关键技术,构建物联网共性技术创新的基础支撑平台,实现智能感知芯片、软件以及终端的产品化”的任务。“重点研究”提出了“基于物联网的智能工厂”“健康物联网”等研究内容,并将“提升智能终端与物联网系统芯片产品市场占有率”作为发展目标之一。
2016年12月,《十三五国家战略性新兴产业发展规划》提出实施网络强国战略,加快“数字中国”建设,推动物联网、云计算和人工智能等技术向各行业全面融合渗透,构建万物互联、融合创新、智能协同、安全可控的新一代信息技术产业体系。
2017年4月,《物联网的十三五规划》指出:物联网正进入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段。物联网将进入万物互联发展阶段,智能可穿戴设备、智能家电、智能网联汽车、智能机器人等数以万亿计的新设备将接入网络。物联网智能信息技术将在制造业智能化、网络化、服务化等转型升级方面发挥重要作用。车联网、健康、家居、智能硬件、可穿戴设备等消费市场需求更活跃,驱动物联网和其他前沿技术不断融合,人工智能、虚拟现实、自动驾驶、智能机器人等技术不断取得新突破。
在“十二五”期间,我国的物联网发展与发达国家保持同步,成为全球物联网发展最为活跃的地区之一。在“十三五”期间,在“创新是引领发展的第一动力”方针的指导下,物联网进入了跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段。2018年出现的AIoT概念就是云计算、边缘计算、大数据、人工智能、数字孪生、区块链等新技术,在物联网应用中交叉融合、集成创新的产物。
2020年7月,国家标准化管理委员会、工业和信息化部等五个部门联合发布的《国家新一代人工智能标准体系建设指南》指出,新一代人工智能标准体系建设的支撑技术与产品标准主要包括大数据、物联网、云计算、边缘计算、智能传感器、数据存储及传输设备;关键领域技术标准主要包括自然语言处理、智能语音、计算机视觉、生物特征识别、虚拟现实/增强现实、人机交互;物联网标准建设主要包括规范人工智能研发和应用中涉及的感知和执行关键技术要素,为人工智能各类感知信息的采集、交互和互联互通提供支撑。新一代人工智能标准体系的建设将进一步加速AI与IoT的融合,以及AIoT技术的发展。
2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的第十一章第一节“加快建设新型基础设施”中指出:推动物联网全面发展,打造支持固移融合、宽窄结合的物联接入能力。加快构建全国一体化大数据中心体系,强化算力统筹智能调度,建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群,建设大型超级计算中心。积极稳妥发展工业互联网和车联网。加快交通、能源、市政等传统基础设施数字化改造,加强泛在感知、终端联网、智能调度体系建设。同时,提出构建基于5G的应用场景和产业生态,在智能交通、智慧物流、智慧能源、智慧医疗等重点领域开展试点示范。纲要明晰了AIoT在“十四五”期间的建设任务,规划了到2035年的远景发展目标。