[信息与通信]提升杭州市物联网产业核心技术创新能力的对策调研.doc

提升杭州市物联网产业核心技术创新能力的对策调研提升杭州市物联网产业核心技术创新能力的对策调研杭州市科技情报调研课题课题编号：20100434M07浙江科技学院经济与管理学院2011年11月课题组成员和分工姓名专业技术职务研究方向工作单位在本项目中分工张玲讲师工业工程浙江科技学院项目总负责研究报告撰写庞海云讲师管理科学与工程浙江科技学院调研数据收集数据整理曹玉华讲师物流工程浙江科技学院调研企业联络文献查阅彭鸿广讲师管理科学与工程浙江科技学院调研数据分析文献查阅46引言物联网又名传感网，其定义为把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，代表着信息通信技术的发展方向，有望成为下一个突破万亿元规模的新兴产业。我国对物联网的研究始于1999年，并和美国、德国、英国等一起，成为国际标准制订的主导国之一，具有重大的影响力。与计算机、互联网产业不同，中国在物联网领域享有国际话语权，这不仅体现在技术领先方面，更在于中国是世界上少数能实现产业化的国家之一。2008年国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”中，将“短距离无线互联与传感网研发和产业化”列入重要项目之一。物联网的应用领域涉及工业控制、商业建筑和居民生活等较为广泛的空间，现实生活中已可见物联网的具体应用，如远程防盗、高速公路不停车收费、智能图书馆、远程电力抄表等，但这仅是物联网雏形，作为一个新兴产业，还未形成一个庞大的网络。目前在国内外的产业化均处于起步阶段，国内在产业化应用方面初具规模，同时也显现出物联网产业对经济提升的巨大潜力。根据中国物联网技术产业联盟和计世资讯(CCW Research)的研究显示，2009年中国物联网产业的市场规模达到了85.1亿元，比2008年增长了29.3%，如图11所示。数据来源：CCW Research，2010/1图11 20062009年中国物联网产业的市场规模在浙江，物联网早已跳出概念层面，浙江省是国内开展物联网研究较早、技术研究实力较强的省份之一，省内部分地市也开展了相关技术的实质性产业化应用。目前，浙江拥有中国电子科技集团第52研究所、36所、中船重工第715所等一批国内较早从事物联网相关技术研究和应用开发的军工类企业，并代表了国家水平。杭州是国家级的软件基地、微电子基地，具有良好的网络环境，聚集着众多高科技人才，技术水平较高。新兴的物联网产业是杭州市发展的重点产业之一。培育和发展物联网产业，对于加快杭州工业转型升级、大力发展新兴产业、走产业高端化道路具有重要的战略意义。正积极打造“天堂硅谷”的杭州，宽带和无线通信网络的覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持。杭州市在城市信息化推进过程中，较早开始涉及物联网概念，目前涉及无线传感、RFID、二维码、红外、蓝牙、GPS、GIS等技术应用的杭州企业就有100余家。2004年，杭州家和智能控制有限公司就开始研究作为物联网核心之一的无线传感网技术。杭州市物联网技术研究和应用研究总体走在全国前列，目前杭州已有一批从事物联网技术的企业，在无线传感网、射频识别、物联网技术应用等方面形成了一批核心技术，在工业控制、电力安全监控、区域入侵防范、建筑能耗监测、智能交通、环境监测等方面的产业化工作取得了较好的进展，为物联网产业化应用打下了良好基础。杭州市信息化办公室从2005年开始就对相关企业、产业动态进行了跟踪、扶持和培育。2005年，杭州市信息办在编制杭州市电子信息产业十一五发展规划时，就已经把物联网产业列为产业重点发展方向，并编入产业发展导向目录中进行扶持。杭州市明确提出2010年信息化建设的重点为物联网，以物联网为重点、实施电子信息产业的“新经济培育工程”，将充分发挥杭州无线传感网技术研发国内领先、RFID等相关技术基础扎实的优势，加快物联网技术推广应用，扩大核心技术领先优势，构筑物联网发展平台。2010年3月专门成立了杭州市物联网产业发展工作领导小组，2010年11月，杭州市物联网产业发展规划（2010-2015年）也已发布。但是，物联网产业本身还处于起步阶段。在我国，虽然研究机构数量众多，大多数要么侧重基础理论，与应用有距离，缺乏大规模的工程实践牵引。要么是侧重于工程，与中小型企业同质化，重复性工作居多。目前中小企业居多，小、杂、散，核心技术比较薄弱。2009年8月，温家宝总理指出，要尽快突破物联网核心技术，尽快建立“感知中国”中心。拥有自主知识产权的核心技术是我国物联网产业可持续发展的根本驱动力。纵观我国物联网的技术创新，相当一部分是在原有信息化技术基础上进行深化和发展，通过增加新功能，使其具备了物联网特性。但这并不是从无到有的创新，也很难形成核心技术，会导致产业大量采用国外技术，在专利方面受制于人，在信息安全方面没有保障；更会导致物联网数据采集环节的传感器、电子标签等设备的成本过高，从而拖累整个物联网行业的发展。在经济全球化和技术快速进步的时代，一个企业的综合竞争力取决于创新能力和知识产权的拥有量。建立和实施知识产权制度、激励创新已经越来越多企业所重视。如何提升物联网产业核心技术的创新能力，突破更多的物联网核心技术，是当前物联网产业发展中亟待解决的问题。鉴于此，本项目拟对杭州市物联网产业核心技术及其创新能力的现状开展调研，并对提升物联网产业创新能力中存在的问题进行分析并提出相应的建议。1 产业核心技术创新的相关理论1.1 技术创新的概念和特征技术创新的概念最早由美籍奥地利经济学家熊彼特提出。1911年熊彼特在其所著的经济发展理论一书中首次使用了“创新”一词他提出，创新是企业家对生产要素实行新的组合，也就是说，把一种从来没有过的生产要素和生产条件的新组合引入生产体系，从而形成一种新的生产能力，以获取潜在利润。这种新的组合包括：（1）引进一种新的产品或者产品的一种新特征；（2）引入一种新的生产方法；（3）开辟一个新的市场；（4）控制原材料或半成品的新的供应来源；（5）实现任何一种工业上的新组织。熊彼特的创新与其说是一种定义，还不如说是一种思想。其内涵相当广泛，既有产品创新、工艺创新、市场创新，又有原材料创新、体制及管理创新。现代技术创新理论正是在熊彼特创新理论的基础上衍生和发展起来。技术创新可以定义为企业应用创新的知识和新技术、新工艺，采用新的生产方式和经营管理模式，提高产品质量，开发生产新的产品，提供新的服务，占据市场并实现市场价值。技术创新作为一种技术经济活动，主要具有以下几个基本特征：1、创造性。技术创新是把新技术应用于生产经营活动中，其本质是一个创造性的构思和决策过程。科技工作者和生产经营者互相协作把创新转化为生产力。其所运用的技术是前所未有的技术，或者是对现有技术的重大改变。2、风险性。技术创新过程受到各种复杂因素的影响和制约，呈现出较强的随机性。由于市场的不确定性和信息的不完全性，加上创新主体经验积累的差异性和感知的主观性，技术创新活动的努力与结果之间不存在简单的正比例关系。国外的经验表明，一般新产品开发项目的成功率只有1/6，新产品开发成功后引入市场获得成功的只有2/3。3、连续性。从技术创新的发展看，任何技术创新活动都是以前人的创新成果为基础，而其生命力也体现在其对后来的技术创新活动的影响之中。各个时期、各个阶段的技术创新内在存在着联系，呈现出不同程度的连续性。4、跳跃性。在技术创新过程中，技术原理本质的改变使技术结构和生产效益得到了质的飞跃。这种跳跃性往往会是技术升级，呈现出技术发展的阶段性。5、规模性。技术创新所投入的各类资源必须达到一定的规模，才可能产生有效率的创新成果输出。同时，对创新成果的有效利用也必须达到一定规模才能产生经济效益。技术创新的产生和利用都需要一定的规模经济。6、效益性。技术创新虽然具有一定的风险性，但是对提高经济效益的作用却是巨大的。成功的技术创新会给相关企业和产业带来巨大的经济效益，同时也会带来相当的正外部效应。1.2 产业技术创新能力产业是指一些具有某些相同特征的经济活动的集合或系统。对于产业技术创新能力的定义，普遍认同的是：产业技术创新能力是指通过引入或开发新技术，推动产业发展的能力。更具实用意义的是：在一个行业内，以增强产业国际竞争力为目标，充分发挥产业技术创新行为组织（包括企业、大学、研究机构、金融机构、中介服务机构和政府等）的技术创新积极性，在行业内推广先进技术，并达到产业化的综合能力。1.3 影响技术创新能力的因素一、影响企业技术创新能力的因素影响企业技术创新能力的因素包括两个大类，企业内部影响因素和企业外部影响因素。1、企业内部影响因素企业创新资源投入。创新就是创造性地实现资源的重新组合，创新资源投入是启动创新和维持创新的基础。这些资源包括了信息、资金、人才、品牌、知识产权等一系列有形与无形的资源。当企业规模较小，经济实力较弱时，融资渠道不通畅，各方面资源的投入会受到制约，从而使企业创新能力不足。反之，强大的企业经济实力，则会促进企业技术创新能力的提高。生产制造水平。企业创新活动的成果只有进入到生产活动中，才可能形成批量的产品投入市场，产生经济效益和社会效益。因此生产制造水平直接影响着企业自主创新能力的高低。组织结构。创新活动要求企业以相应的组织结构与之配合，当企业的组织结构不利于企业实现生产要素新组合的时候，将影响企业创新能力的提高，而能协调各个职能部门的创新活动，有效地激发员工的创新积极性的组织结构有利于企业创新能力的提高。一般而言，有雄厚的经济和技术实力基础的大型企业会专门设置新产品或新技术的开发部门或技术中心。制度与文化。创新的成功主要是技术上的突破，但离不开企业制度和文化为其提供的良好的软条件。合理的设置企业制度安排，培养积极的企业文化，有助于企业创新能力的提高。2、企业外部影响因素法律体系完善程度。创新是在一定的经济、技术环境和社会秩序中进行的，涉及知识产权保护、科研成果转化等众多法律问题。只有完善的法制法规建立起来，才能保证企业创新合法利益的真正实现，保护企业创新的积极性。政策体系完整程度。要求政策的制定科学合理，政策信号一致，可操作性性强，成本预算和控制力强，形成完整的系统。金融体系的支持力度。企业在开展创新活动时，需要大量的资金支持，大量调查资料显示，资金不足是企业创新的最大障碍。创新大部分资金来源于通过金融市场融资，因此金融投资体系是影响企业创新的重要因素。基础设施的配套程度。培育企业自主创新能力离不开基础设施的建设，它包括以下几种:中介交易机构，包括技术市场，证券交易市场，技术成果交流中心，产权交易中心等。科学文化的发展水平。企业创新活动都是在外部科学文化的大环境中进行的，所处时期的科学水平决定了创新的水平。只有外部大环境的科学文化积累到一定程度才能对企业自主创新能力的提高有推动作用。二、影响产业技术创新能力的因素从创新过程的角度看，影响产业技术创新能力的因素有3个层次。1、创新经济基础能力。产业经济发展水平对技术创新能力有很强的促进货制约作用，两者之间有一定的正相关关系。经济实力强、竞争水平高的产业，创新意识强，创新投入较大，创新能力较强；反之，经济实力弱、竞争水平低的产业，创新意识差，创新投入少，创新能力也较弱。而且，一般情况下，目前的技术创新能力体现产业过去的经济实力和竞争水平。2、创新资源投入能力。指产业进行创新所具有的技术实力和资源条件，包括了一个产业进行创新所拥有的机构、设备、人员、经费等多种因素。这些因素是启动创新和维持技术创新活动的基本条件。产业技术实力转化为技术能力的水平取决于产业信息化水平、合作开展研发的能力、从业人员的技术素质、生产设备的先进性等。3、创新成果产出能力。技术创新成果形成产品成功进入占领市场，形成生产力，这是创新的根本目的。同时，市场需求会反过来促进技术创新的深入开展，加速技术创新的形成、转化和扩散，形成良性循环。要实现产业创新能力提高，就必须对产业技术实力转化为技术能力的水平和新技术向现实生产力转化的程度进行反映。2 杭州市物联网企业及其核心技术现状分析2.1 杭州市物联网产业的企业组成根据企业生态系统理论和价值链理论，商业生态系统的真正使命就是为顾客创造价值。商业生态系统由系统成员主体、产品和价值创造过程三部分组成。系统成员主体是顾客、运营商、终端设备提供商、硬件提供商、软件提供商、服务提供商、内容提供商、解决方案提供商和系统集成商等。物联网产业体系包括制造业和服务业两大范畴，如图21：图21 物联网产业体系物联网产业体系中的典型企业包括以下几类：1、解决方案提供商主要指针对客户的需求能提出问题，分析问题和解决问题并能提供客户化的一揽子解决方案的提供者，包含终端，网络，系统等多方面解决方案内容。系统集成商、服务提供商和网络提供商都可以承担物联网解决方案提供商的角色。2、网络提供商目前主要指广电和电信运营商，目前在国内有中国移动、中国电信、中国联通三家主要的运营商，都有固网、移动网络等全业务运营的资格，而且分获了TD-SCDMA、CDMAZ000和WCDMA的3G运营牌照，网络提供商运营网络范围包括了ZG通信网络、3G通信网络、广电网、固话网和互联网Internet。3、终端设备提供商提供终端设备，包括识别芯片(RFID)、传感器、智能芯片三大类产品的生产厂家。可细分为RFID芯片、RFID识读设备厂家，摄像头、温度传感器、湿度传感器等一系列传感器设备生产厂家，智能嵌入式控制芯片生产厂家、传感器通信网络模块生产商等，也包括使用这些产品的产品开发商，运营商定制的产品时设备提供商也可是网络提供商。4、服务提供商服务提供商（Service Provider，SP），是物联网服务内容应用服务的直接提供者，负责根据用户的要求开发和提供适合用户使用的应用服务。通过RFID、传感器、智能卡等方式，通过不同的网络向用户提供物联网应用服务。5、内容提供商内容提供商（Content Provider，CP）是指在物联网上提供大量丰富且实用信息的服务提供商。6、系统集成商系统集成商，指具备系统资质，能对行业用户实施系统集成的企业。我们知道，系统集成指一个组织机构内的设备、信息的集成，并通过完整地系统来实现对应用的支持。系统集成包括设备系统集成和应用系统集成。7、网络管理运营商包含信息管理平台：管理平台负责物品的统一标识编码管理、认证、鉴权、计费等。提供信息存储、处理平台，负责物品信息的存储和统一分析计算处理。也可以由网络提供商担任。8、硬件提供商硬件提供商是指提供诸如服务器、存储设备、网络设备等硬件的提供商，如：IBM、惠普、思科、华为等公司。9、软件提供商软件提供商是指在物联网产业中提供软件系统的厂商，如：医疗行业的医院卫生平台、电子病历系统，物流行业的物品跟踪系统，电力行业的电力调度系统等。方案提供商也可同时成为软硬件提供商，提供全套解决方案。从产业链角度分析，传感设备制造是物联网产业链的上游，以制造工业为基础，也是产业链条的技术核心。物联网的制造产业链较长，即包括计算机类、通信类及其网络类设备，也包括芯片、敏感器件、传感器等器件和器材。传感器一类的产品，承担着对物品感知的作用。由于接触到各个行业应用，就有可能产生具有各个行业特征的传感装置和设备。在感知层面，纳米、光电子等技术的出现和发展，使传感器，敏感器件的感知范围更广，更灵敏，成本更低。物联网的产业化应用是产业链的下游，对物联网的发展至关重要，也是发展和合作空间最广的领域。目前，物联网应用的市场规模还太小，许多行业还感到无从下手，因此，要在政府和市场双重推动下，加快开发各种行业的应用，使物联网快速扩大应用范围和覆盖规模，更好地为大众服务、彰显物联网的价值。物联网上的应用方案提供商和集成商将会有非常大的发展空间，既可以开发面向个人的应用也可以有面向政府机构和企业的应用，现在我们已经看到：在面向个人的手机支付系统；面向政府机构的工业生产过程监控、城市管理的平安城市监测系统、环境保护监测系统；面向企业的物流管理系统、智能安全围栏以及大棚农作物环境自动管理系统等方面都有成功的应用案例。2.2 杭州市物联网产业核心技术的现状分析实际上，物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，把互联网技术和宽带接入传输、无线通信结合起来形成了宽带移动的互联网，再把物品结合起来形成了物联网。可见，物联网是个典型的交叉新领域，所涉及的技术很多，基础前沿研究值得关注。物联网核心技术包括感知层核心技术、网络通信核心技术、应用核心技术、共性技术、支撑技术。如图22：图22 物联网核心技术就目前而言，物联网的核心技术主要包括以下几个方面。一、RFID技术物联网中非常重要的技术是RFID（Radio Frequency Identification，射频辨识系统）技术。RFID技术是一项利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术。RFID系统主要由三部分组成：电子标签（Tag）、天线（Antenna）和读写器（Reader）。其中，电子标签芯片具有数据存储区，用于存储待识别物品的标识信息；天线用于发射和接收射频信号，往往内置在电子标签或读写器中；读写器是将约定格式的待识别物品的标识信息写入电子标签的存储区中（写入功能），或在读写器的阅读范围内以无接触的方式将电子标签内保存的信息读取出来（读出功能）。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。我国RFID企业总数虽然超过100家，但是缺乏关键核心技术，特别是在超高频RFID方面。从包括芯片、天线、标签和读写器等硬件产品来看，低高频RFID技术门槛较低，技术较为成熟，产品应用广泛，目前处于完全竞争状况；超高频RFID技术门槛较高，国内发展较晚，技术相对欠缺，从事超高频RFID产品生产的企业很少，更缺少具有自主知识产权的创新型企业。仅以RFID芯片为例，RFID芯片在RFID的产品链中占据着举足轻重的位置，其成本占到整个标签的三分之一左右。国内UHF频段RFID芯片市场几乎被国外企业垄断，成本较高，成为影响产业发展的问题。二、云计算技术当前物联网数据处理中的一个重要的技术就是云计算，即通过互联网向用户提供分时的硬件服务和分空间的硬件服务的技术，实现为用户提供托管服务和配置的计算资源。云计算三大优点：用户端不需购买计算机；用户端不必买昂贵的计算机软件；计算机硬件和软件会不断升级。云计算最重要的问题在于如何保证数据的安全性，尤其是如何保证数据不被IT巨头公司所独有。据美林证券分析师称，到2011年，云计算销售收入将达到 1600亿美元；而IDC则预测，云计算的增长速度将是传统IT行业增长率的6倍，未来五年云端服务的平均年增长率可望达到26%。云计算能够为中小企业提供低成本的信息化机会，中国政府对云计算的支持、企业领导对技术创新的重视是促进云计算在中国加快应用的主要因素。但是物联网的数据具有高度实时性，并发性和不确定性。可能在瞬间涌现大量数据需要后台的云计算处理，这些特点对云计算本身的技术提出了较高的要求，如何做到优化网络和智能控制相协调还需要进一步完善和发展。三、传感器与传感网技术传感器是能感知指定的被测量信息，并能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。随着微机电系统（Micro-Electro-Mechanism System，MEMS）、片上系统（System on Chip，SOC）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络 （Wireless Sensor Networks，WSN），并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个自组织网络。在物联网的实际应用中由于布线的成本和难度，使用无线传感网技术的场景要多于使用有线方式连接的传感网络。目前，大多数传感器网络只连接了不到100个节点，更多的节点以及通讯线路会使其变得十分复杂而无法正常工作。另外一个原因是单个传感器节点的价格目前还并不低廉，而且电池寿命在最好的情况下也只能维持几个月。无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。基于MEMS的微传感技术和无线联网技术使无线传感器网络在物联网产业中具有广泛的应用前景。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。无线传感器网络多采用五层协议标准：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。随着人们对于环境问题的关注程度越来越高，需要采集的环境数据也越来越多，无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利，并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。2010年3月25日，我国提交的“传感器网络信息处理服务和接口规范”国际标准提案通过 ISO/IEC JTC1 WG7的投票，意味着我国在传感网领域有了第一个自己的国际标准，我国在物联网的国际话语权正在加大。四、中间件技术中间件（middleware）是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。顾名思义，中间件的位置处于操作系统软件与用户的应用软件的中间。中间件在操作系统、网络和数据库之上，应用软件的下层，总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。在众多关于中间件的定义中，比较普遍被接受的是IDC表述的：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。中间件与操作系统和数据库并列称为三足鼎立的“基础软件”，中间件有多种类，如通用中间件、嵌入式中间件、数字电视中间件、RFID中间件和M2M物联网中间件等等。IBM、Oracle、微软等软件巨头都是引领潮流的中间件生产商；SAP等大型（ERP）应用软件厂商的产品也是基于中间件架构的；国内的用友、金蝶等软件厂商也都有中间件部门或分公司。在操作系统和数据库市场格局早已确定的情况下，中间件发展尤为重要。物联网产业的发展为物联网中间件的发展提供了新的机遇。物联网中间件处于物联网的集成服务器端和感知层、传输层的嵌入式设备中。服务器端中间件称为物联网业务基础中间件，一般都是基于传统的中间件构建，加入设备连接和图形化组态展示等模块；嵌入式中间件是一些支持不同通信协议的模块和运行环境。中间件的特点是它固化了很多通用功能，但在具体应用中多半需要二次开发来实现个性化的行业业务需求，因此物联网中间件需要提供快速开发工具或者技术支持方式。但是从近年来的嵌入式软件发展看，由于存在行业壁垒和产权保护问题，单一业务的中间件提供商很难获利，目前国内多数中间件软件存在形式是开源的软件或者集成在硬件系统之中，因此物联网的中间件需要结合芯片，智能终端或者应用平台技术共同发展。2.3 杭州市物联网技术发展和应用现状杭州在城市信息化推进过程中，较早开始涉及物联网概念。杭州是国内物联网技术研发和产业化应用研究的先行地区之一，位处全国物联网产业发展的“第一方阵”，在产业基础、技术研发与应用以及网络资源等方面已形成一定领先优势，为下一阶段推进物联网产业发展奠定了良好基础。一、企业起步早，产业发展基础好位于杭州的中国电子科技集团公司第52研究所、杭州家和智能控制有限公司等企业是国内较早涉足物联网领域的企业，这些企业物联网技术研究和产业化应用起步早，已形成一定先发优势。较有代表性的位于文三路东部软件园的杭州家和物联技术有限公司前身为杭州家和智能控制有限公司，1999年创立的高新技术企业和双软认定企业。从2004年起从原来成熟的自动化控制行业转型，专注于物联网关键技术无线传感网技术研究，并逐步发展成为从数据采集、传输、处理一整套物联网基础架构通信链路平台的研发企业，也是行业解决方案的物联网数据平台供应商和为传统产业转型升级的技术提供商。目前该公司是中国无线传感器标准正式委员单位，承办了两次国际无线传感器产业发展高峰论坛，公司“基于无线传感网的架空送电线路导线温度在线监测装置”项目获2008年国家创新基金资助。公司开发的“公司无线传感网节点”广泛应用于建筑大楼的能耗监测、大楼的温度、湿度监测、分体空调的节能管理等。 截至2009年底，杭州已集聚物联网及相关企业近80家，其中涌现出浙江银江电子股份有限公司、浙江大华技术股份有限公司、浙江大立科技股份有限公司、杭州新世纪信息技术有限公司、杭州中瑞思创科技有限公司等多家在智能安防、智能交通、智能医疗、智能电网领域具有影响力的上市企业。同时，杭州还集聚了杭州华三通信技术有限公司、三维通信股份有限公司等一大批全国领先的网络传输、存储、控制设备研发和生产制造企业；集聚了浙江浙大网新科技股份有限公司、恒生电子股份有限公司、信雅达系统工程股份有限公司等一批富有竞争力的软件服务企业。另外，阿里巴巴集团在2009年成立了云计算业务的新公司，开始涉足云计算领域的研究和开发，填补了杭州在云计算领域的空白。此外，杭州作为全国唯一的集国家电子信息产业基地、服务外包基地、高技术产业基地、电子商务之都等称号于一体的城市，拥有国家电子信息产业基地、国家软件产业基地、国家集成电路设计产业化基地、杭州信息产业国家高技术产业基地等物联网基础产业基地，具备较强的信息产业配套协作能力，成为杭州物联网产业发展的坚实产业基础。二、技术起点高，产业发展后劲足杭州集聚了一批在物联网技术研发领域具有一定优势的研究机构和骨干企业，在射频识别、无线传感器网络、物联网系统集成等方面掌握了一批核心技术。中国电子科技集团公司第52研究所是我国电子信息产业领域从事以计算机信息存储技术为核心的技术研究、产品开发、生产、销售、服务的军民结合的国家一类研究所。该研究所解决了传感器节点、网关设备等硬件开发的关键技术问题，并自主设计了cetc-Stack协议，是国内从事无线传感器网络技术及应用的专业研究机构之一。重点发展数字安防、数字存取、智能监控、节能照明、汽车智能、物联网应用等技术及各类电子产品，其中数字安防技术及产品目前处于全球领先水平，产品市场占有率连续多年均高居国内第一，是国内最大的综合安防监控产品供应商，连续多年位居国内安防产业第一品牌。浙江中控科技集团有限公司主持制定了具有自主知识产权的EPA国际标准，并开发了一系列具备自主知识产权的物联网软硬件产品。浙江银江电子股份有限公司是国家火炬计划重点高新技术企业、国家规划布局内重点软件企业，在交通、医疗和建筑智能化领域拥有多项技术专利。浙江香港科技大学先进制造研究所由香港科技大学、省科技厅和余杭区政府联合共建，是我省最早进行物联网技术应用推广的研究机构。主要研发方向为：大规模定制、射频识别、网络化制造和舒适度研究。其承担的省科技项目“RFID技术在物流配送系统中的应用研究”，曾获得了两项国家专利。目前，与海尔集团、浙江大学等单位合作承担国家863科技支撑计划“家电行业（企业）的数字化综合集成技术开发与应用”研究。同时，浙江大学、杭州电子科技大学、浙江工业大学等在杭高校电子信息、计算机、通信、软件专业学科和人才资源丰富，拥有多个物联网技术国家级、省（部）级重点实验室，具备较强的基础研究开发能力。另外，杭州众多物联网企业与中科院、清华大学等国内顶尖科研机构、大专院校建立了紧密的合作关系，在技术研发、成果转化、人才培养与交流等方面获得了良好的支撑。三、应用亮点多，产业化经验丰富杭州物联网企业和研究机构已在智能电网、节能减排、安防监控、环境监测等领域成功实施了一批物联网技术应用项目，积累了一定技术应用和服务经验。杭州卷烟厂借鉴物联网历练，把电子标签识别、读写技术成功应用到卷烟生产经营决策管理系统和物流周转运输上，成功解决了成垛卷烟的物流和信息流的交互与统一问题。目前浙江烟草行业已经计划推广该经验，把全省烟草工商企业的所有卷烟都贴上电子标签“联”起来，以有效解决物流运输和管理的难题；杭州市图书馆新馆成功实现了无线网络全馆覆盖并采用RFID技术进行业务管理与服务，该技术在文献财产管理、文献清点、文献准确定位等方面也得到了充分的应用，极大地提升了文献管理效率；杭州家和智能控制有限公司与省建筑科学研究院合作开发的建筑大楼能耗监测系统，也已在省内15个酒店建筑中应用；杭州中正生物认证技术有限公司成功将嵌入式指纹识别感应技术广泛应用于电子政务、电子商务和金融机构门禁门锁领域，成为国内领先的生物识别设备供应商；杭州中芯微电子有限公司开发的微功耗远距离射频识别产品已应用于省内监狱服刑人员生命体征监控、定位系统领域；杭州电子科技大学射频电路与系统重点实验室开发的基于无线传感器网络技术的“绿野千传”天目山森林生态保护项目已进入实地部署阶段，实施成功后，有望成为全球规模最大的实际部署的民用传感器网络平台。2007年10月组建的浙江省嵌入式系统联合重点实验室，主要在装备自动化嵌入式控制系统研究与开发、嵌入式仪器仪表、无线传感器网络技术及应用等方面开展工作，重点培育和发展智能家电、汽车电子、节能电子、可再生能源利用、智能楼宇、智能交通、数字化医疗仪器等新兴产业。四、运营商谋划早，网络基础扎实杭州已拥有大容量程控交换、光纤通信、数据通信、卫星通信、无线通信等多种技术手段的立体化现代通信网络。不断推进中的3G通信网络又为物联网信息传输增添新平台。另外，杭州数字电视网络建设领先全国，是杭州网络资源的又一大优势。华数数字电视传媒集团在国内率先构建由宽带互联网、无线宽带城域网、数字电视网、视频监控网为一体的基础网络平台，并已成功推出“全媒体华数眼”、“华数家庭智能终端”、“全媒体智能检索”等基于物联网技术的信息服务产品，已具备大规模物联网运营能力。杭州目前已形成了一批物联网核心企业，杭州快速发展的高新技术产业为物联网发展奠定了坚实的产业基础，并且杭州高度灵活发达的民营经济为物联网产业培育了大量的领军企业，此外，杭州丰富的科技资源为当地物联网产业发展提供了良好的技术和人才储备，良好的创业和创新环境也为物联网产业发展提供了广阔的空间。但从物联网产业发展进程而言，现阶段物联网产业发展尚处于初创期，仍存在发展路线不清晰、技术标准体系不健全、商业模式不成熟等产业共性问题。杭州物联网产业虽然起步较早，具有一定领先优势，但企业分布相对较散、规模总体偏小、产业体系仍未培育完整。若不能有效破解这些问题，将在一定程度上制约杭州物联网产业的快速健康发展。2.4 杭州市物联网产业核心技术创新的必要性一、核心技术创新是物联网产业发展的必然要求当前世界产业结构正在发生重大变化，物联网产业作为最具代表性的战略性新兴产业，其快速发展将带动一批高新技术产业崛起，推进传统产业的升级换代。发展物联网产业必须立足自主创新。改革开放以来，我国高新技术产业为经济和科技发展做出了巨大贡献，取得的成绩令人瞩目，但拥有自己的品牌、掌握核心技术的企业并不多。自主创新的实质是依靠自己力量，掌握拥有自主知识产权的核心技术和关键技术，不受制于人。中国工程院院士、光纤传送与宽带信息专家邬贺铨认为，物联网需要从核心技术研发做起。尽管我国物联网发展与应用与世界同步，也取得了一些技术突破，但是总体上缺乏核心技术，成为制约我国物联网产业发展的瓶颈。我国物联网的技术创新，相当一部分是在原有信息化技术基础上进行深化和发展，通过增加新功能，使其具备了物联网特性。但这并不是从无到有的创新，也很难形成核心技术，会导致产业大量采用国外技术，在专利方面受制于人，在信息安全方面没有保障；更会导致物联网数据采集环节的传感器、电子标签等设备的成本过高，从而拖累整个物联网行业的发展。比如传感器，国内传感器80依靠进口，每年的费用超过进口石油的费用，这与我国的芯片业落后有关。现在国内一些企业也在研发传感器，但规模非常小，还难以形成很强的竞争力。传感器的应用是多种多样的，国内在标准化建设方面远远落后于国外，需要尽快加以解决。手机芯片曾经要卖80美元一片，但在国内企业和科研界联合完成了自主研发后，则降为1元钱一片。这样的技术研发，带动了整个行业的发展。因此，在核心技术上实现突破和创新，掌握自主知识产权。拥有具备自主知识产权的核心技术是物联网产业可持续发展的根本驱动力。杭州市在物联网产业发展中，一定要突出自主创新，形成自己核心的独特的技术、专利和标准。二、发展物联网产业有利于杭州市开展技术创新，提高自主创新能力产业发展规律表明，战略性新兴产业是新兴科技和新兴产业的深度融合，代表着科技创新的方向，也代表着产业发展的方向。战略性新兴产业在处于发展的起步阶段，由于市场潜力巨大，是世界各国尤其是发达国家角逐的重点，纷纷加大科技投入，抢占战略制高点。谁掌握了核心关键技术，谁就会在竞争中处于主动。企业是市场活动的主体，也是自主创新的主体。只要企业持久的开展自主创新，充分地认识和把握科技发展的规律，就能获得和掌握物联网产业发展的关键核心技术，形成自己的知识产权和品牌，在产业竞争和市场竞争中处于有利和主动地位。为此，物联网企业要加快提升自主创新能力：研究、认识物联网产业发展自身规律，根据市场前景、成长潜力、资源条件、产业结构等因素的变化选择核心技术发展的方向；以市场为导向、产学研用相结合，通过技术联盟、公共技术平台等方式，引导创新要素向企业聚集；广泛开展物联网产业链各环节的合作，推动企业联合创新；组织开展重大科技攻关，解决制约企业发展的重大技术难题；聚集优秀人才，人才是自主创新的关键，创造良好的环境，培养和造就一大批创新型人才。自主创新不只是局限在技术方面，还应包括技术与人的行为模式结合的商业模式的创新。物联网商业模式创新作为一种新的创新形态，其重要性已经不亚于技术创新。加快物联网的发展，关键的是要真正建立一个多方共赢的商业模式，这是推动物联网发展的核心。所谓多方共赢的商业模式，就是必须让物联网真正成为一种商业的驱动力，而不是一种行政的强制力。让所有参与物联网建设的各个环节都从中受益，获得相应的商业回报，才能够使物联网得以持续快速地发展。物联网分为感知、网络、应用3个层面，在每一个层面上，都可以提供多种技术选择。因此，在未来物联网建设过程中，商业模式变得异常关键。虽然物联网市场前景广阔，但是整个行业目前尚未出现稳定和有利可图的商业模式，也没有任何产业可以在这一点上引领物联网的发展。针对物联网产业的商业模式创新是把物联网技术与人的行为模式充分地结合，将机器、人、社会的行动都互联在一起的特点，杭州市一定要大胆探索，发挥领先的制造能力和产业基础，将浙江深厚的文化底蕴、缜密的逻辑理性和艺术的灵活性完美结合，在物联网产业发展中创新领先于世界的新的商业模式。三、杭州市物联网企业具有在物联网产业技术创新的优势我国物联网产业在技术研发、标准制定、应用示范等方面已走在世界前列，而一些浙江企业在其中占有重要地位。加快物联网产业的发展，无疑是我们实现自主创新，增强自主创新能力的重要契机。以杭州中瑞思创科技有限公司为例，该公司一直专注于商品电子防窃系统（射频识别技术的一种，简称EAS）技术的研究与产品的开发，是国内EAS行业中首创自主研发模式的企业之一，现有400余种EAS产品，主要销往欧洲、美洲、东南亚及中东等60多个国家和地区，与200多家国外公司建立了稳定良好的合作关系，在国内居领先地位，为我国EAS行业的自主创新做出了突出贡献，2006年以来，该公司先后被评定为杭州市成长型企业、上城区重点企业、优秀专利企业、省级专利示范企业、杭州市工业企业信息化应用试点企业、高新技术研发中心、高新技术企业、外贸进出口百强企业和创新型百佳企业。被称为“物联网就是利尔达的天下”的浙江利尔达，在物联网产业的两大核心技术嵌入式微控制器和无线射频技术投入大量研发，拥有和掌握了“物网络”应用的关键技术，经过10年的技术积累，拥有了低功耗无线射频技术全球第一的竞争能力和无线发射接收器全国第一的竞争能力。3 杭州市物联网产业核心技术创新能力分析3.1 技术创新能力评价指标体系的建立对评价指标的选择和量化是建立评价体系的基础，也是决定评价结果优劣的关键一步，指标选择是否科学、合理直接关系到评价质量的高低，所以评价指标体系的设立应从多方面、多角度、多层次给予考虑。正确选定技术创新能力评价指标是深入进行技术创新能力分析研究的首要条件，但是，对产业的技术创新能力究竟采用什么样的评价指标，目前在学界存在着许多不同的衡量方法和测度指标，尚无达成统一认识。结合物联网产业的特点，本研究将物联网产业技术创新能力划分为创新基础能力、创新投入能力、创新产出能力3个一级指标。二级指标由26个具体指标构成。如表31所示。表31 物联网产业技术创新能力评价指标体系一级指标二级指标指标计算创新基础能力U1工业增加值率U11工业增加值/工业总产值全员劳动生产率U12工业增加值/从业人员数年末总资产U13科技活动人员比例U14科技活动人员数/全体职工数中高级技术人员比重U15中高级技术人员数/科技活动人员数工程技术中心数U16政府科技活动政策支持力度U17融资环境U18技术创新中介服务体系建设U19创新投入能力U2政府开发项目经费投入强度U21政府开发项目经费/科技活动经费总额科技活动经费投入强度U22科技活动经费/产品销售收入研发经费强度U23研发经费/销售收入研发人员比重U24研发人员数/科技活动人员数技术引进经费投入强度U25技术引进经费/产品销售收入技术改造经费投入强度U26技术改造经费/产品销售收入员工的技能培训投入强度U27员工的技能培训投入/产品销售收入技术设备先进程度U28先进技术设备价值/总设备价值创新产出能力U3专利申请数U31专利授权数U32完成科技项目数U33技术市场合同金额U34研发成果投产率U35研发新产品品类数/总产品品类数引进技术投产率U36引进技术产品品类数/总产品品类数生产设备水平先进程度U37先进生产设备价值/总设备价值工人技术水平U383高级工人比例+2中级工人比例+初级工人比例标准化程度U393.2 调查问卷基本概况此次调查的目的主要是了解考察杭州市物联网产业中具有不同技术水平、不同规模、具有一定代表性的多家企业，实地调研该企业传感网络、射频识别（RFID）、智能终端等技术的研究开发和生产能力，以及拥有专利和自主知识产权数量，收集第一手的、较为全面详尽的数据资料。并收集相关方面的技术资料和文档，掌握该企业在关键技术创新方面进行的管理创新和技术创新活动，包括：文化、组织、制度、新技术和新装备等方面，以及进行管理创新和技术创新后取得的效益。除此之外，掌握该企业在设计生产过程中与其他企业、科研机构以及高等院校的资源集成情况。具体的问卷见附录。一、问卷设计本研究是从企业层面展开，问卷是针对物联网产业中具有创新过程的企业来设计的，在问卷设计中，本研究主要采用了以下的三种方法：1、深度案例分析。对三个典型的物联网企业进行大量的二手资料的收集，同时对企业进行了实地调研，通过与企业高层管理者、技术部门负责人以及一些基层研发人员进行面对面的交流和访谈，剖析出影响核心技术创新能力的主要因素。并在进行初步问卷设计时，获得了有关本研究重要问题的意见。2、大量的文献研究。该方法为本研究提供了许多可供借鉴之处，本研究在吸收了这些相关研究的基础上，并结合深度案例分析的结果，设计了问卷中的一些问题对本研究的有关变量进行测度。3、学术团队的内部交流与讨论。学术团队成员对该问卷的设计和修改提出了许多富有价值的建议，综合团队的智慧对问卷进行了相应的修正。问卷的内容由三个部分构成：被调查企业的基本情况、环境影响因素以及企业自身核心技术创新能力的评判指标。第一部分为被调查企业的基本情况。包括企业名称、企业性质、企业所处阶段和企业主要业务。同时，还把企业主要的技术创新模式及其对公司绩效的影响放在了这一部分考察。第二部分为环境因素指标。主要从行业层次上分析物联网企业的行业技术特点、行业市场特点及行业内其他影响因素的特点。在行业技术特点中，主要从技术变化速度和幅度、技术模仿性、进入成本等10个方面进行考察；对市场特点主要针对用户需求的变化情况、是否容易接受新技术及竞争情况3个方面考察；同时对政府的支持力度、支持方式、金融支持体系情况和知识产权保护情况也进行了考察。指标采用5级打分法，“5”表示被调查者非常同意此项的描述，与企业主要业务领域在技术创新过程中的表现非常符合，“4”表示比较符合，“3”表示一般符合，“2”表示不太符合，“1”表示非常不符合。第三部分为企业自身技术创新能力的指标体系。我们通过深度案例分析和文献研究，主要针对企业的创新基础能力、创新投入能力和创新产出能力三大模块进行调查，具体指标见上节分析。定量指标需要手工填写，定性指标采用5级打分法，“5”表示很高/很好，“4”表示较高/较好，“3表示一般，2”表示较低/较差，“1”表示很低/很差。问卷总体设计是按照定性与定量相结合的方法。基于李克特量表法进行设计的，即是由一组针对某种事物的态度或看法的陈述组成的，要求被调查者按照其所了解的企业实际情况对每一个问题给出客观的评判，进而通过大样本数据收集和统计，最后得出研究结果。二、数据采集问卷数据收集是实证研究获取所需数据的主要手段，直接决定研究数据的有效性和可靠性，从而决定研究结果是否具备科学性，本次问卷调查采取了如下四项控制措施。1、样本的选择调查对象是指调查研究的总体，本次调查问卷的发放对象主要是杭州市物联网及相关企业，对于回收的问卷也不可避免存在其他行业的，主要通过“主要业务领域”选项进行排除和筛选。样本选择要求样本企业均在一定程度上进行了技术创新活动，对于回收的问卷可以从“研发投入、企业名称”等选项进行排除和筛选。在被调查人员的选择中，问卷填写者需要满足一定的条件，如参加过企业的创新活动，有丰富的工作经验，了解公司的战略导向等；填写者为企业的高层管理人员、