物联网技术提升我国工业控制领域节能减排

　　一、我国制造业物联网发展现状

　　物联网在工业领域具有广阔的应用前景，其发展将在促进工业企业节能降耗，提高产品品质，提高经济效益等方面发挥巨大推动作用。目前，冶金工业、石化工业、汽车工业、供应链管理和智能信息处理等是国内外物联网技术应用的热点领域，具有广阔的应用前景。

　　国家宏观政策的支持与引导是我国物联网发展不可或缺的政策优势。我国政府对物联网发展给予了高度重视。早在1999 年中国科学院就开始研究传感网；2006 年，我国制订了信息化发展战略；2007 年十七大提出工业化和信息化融合发展的构想；在2009年，“感知中国”的新兴命题,又迅速地进入了国家政策的议事日程。总之，国家重视发展工业物联网，有很强的政策支持力度。

　　我国工业规模化及信息化发展，为物联网提供了良好的市场空间和基础条件。我国是世界制造大国，在汽车制造领域，我国已经成为全球第一大汽车生产和消费国，具备汽车行业物联网应用的用户基础。在石化行业，我国石油行业从上游到下游，产业链长，企业规模大，产品结构复杂，因此为物联网发展提供了市场空间。同时，国内通信服务与通信制造产业能力较强，具备建立工业物联网应用的网络基础。国内PC使用量在1亿的数量级，而物联网终端需求量远大于此，仅从终端潜在需求的角度即可看出物联网市场空间巨大。

　　我国发展物联网技术与国外基本同步。由于物联网行业在我国起步较早，目前我国对物联网应用领域的研究与美国、德国等欧美国家基本处于同一起跑线上，中国与德国、美国、日本一起，成为国际传感网领域标准制定的主导国家之一。我国自主研发的用于工业过程自动化的无线网络标准WIA-PA和HART基金会标准WirelessHART，经过IEC成员国投票认定，已进入国际IEC标准体系，和行业较为知名的美国仪器仪表协会标准ISA100，并列成为国际上三个主流的工业无线技术标准。在此基础上，我国还在积极推进面向离散制造业的工业无线网络技术（WIA-FA）的研究和标准制定工作。另外，目前国际上已成立一个物联网标准研究组，中国在里面占据了较重要的角色，而且中国向国际标准化组织提交的多项标准提案也被采纳。

　　发展物联网为我国的产业化结构调整提供了机遇。改革开放以来，我国大多城市都是以高耗能高污染的粗放型发展模式以保证经济增长，但随着环境的逐渐恶化，资源的逐渐匮乏，亟需新能源产业或者新的高科技产业集群来支撑下一轮的发展，物联网产业正好提供了这个契机，使整个市场的注意力转移到虚拟网络对经济增长的拉动作用上来。对物联网投资的战略不仅能够保经济增长，而且能够在新经济增长模式上获得先机。

　　二、当前物联网发展的瓶颈与突破

　　目前制约我国制造业物联网健康发展的瓶颈主要有三个方面：

　　1．技术瓶颈

　　制造业物联网不仅仅是网络，更应是完整的系统技术。相关核心技术的缺位是其发展的主要瓶颈。首先，传感器、RFID等是是物联网中关键的基础器件，我国国内从事传感器研发、生产、应用单位超过1500家，其中90％芯片从国外进口，而我国中高档传感器几乎完全依赖于进口。其次，物联网的应用将为制造业提供“海量”数据，但同时也对当前的信息传输技术提出了巨大的挑战。再次，随着物联网的应用，工业信息获取与处理的深度、广度和数量级都有了前所未有的提高，表现出海量性、实时性、多样性和所蕴含的知识性等特征，传统以数据库为中心的处理模式难以有效整合与利用。我国只有建立具有自主知识产权的共性技术和关键技术体系，形成自己的技术品牌和产品，才能具有物联网产业可持续发展的根本驱动力。

　　2．标准瓶颈

　　物联网是一个三元世界（设备、计算机、人）互联互通、互相融合的网络，具有多学科交叉性质，其涉及的技术具有多样性，为此所涉及的标准繁多，而目前尚没有一个统一的标准体系出台。随着物联网相关领域研究的不断深入，研究和应用范围的不断扩大，标准规范的缺失将导致整个物联网产业的混乱。多年来，我国在许多传统产业中，由于缺乏在标准方面的话语权，致使产业发展受制于人。因此，在推进物联网发展中，应抓住机遇，加快相关标准的研究和制定。

　　3．应用瓶颈

　　我国物联网虽然有了一些基础应用，但目前国内“以物为互联”的应用需求还是低层次的，难以激发产业链各环节的参与和投入热情。规模化行业应用的不足成为制约物联网产业形成、核心关键技术突破和标准化的重大瓶颈。物联网应用领域十分广泛，许多行业应用具有很强的交叉性，但这些行业分属不同的政府职能部门和不同的产业链环节，只有加强各行业主管部门的协调与互动、加强物联网产业链的合作，才能切合我国实际，才能有效地保障物联网应用向深度和广度发展。

　　三、物联网的未来趋势 

　　物联网将为我国现代制造业带来创新的服务模式和服务手段。预计未来20年，基于物联网的泛在信息化制造系统技术将得到快速发展，装备宜人化水平将得到很大的提升，并具有自标定、自诊断、自修复等功能，制造系统将呈现出以人为决策主体的人机协同工作的局面；利用丰富的信息支持，形成更有效的生产组织与调度，增加设备的利用率，提升制造业的生产效率。在面向基于泛在信息的智能制造系统的发展中，装备智能化水平将得到本质的提升，制造模式和制造手段不再被动地满足用户需求，而是主动感知用户场景的变化并进行信息交互，通过分析人的个性化需求主动提供服务。

　　物联网技术的研究与推广应用将是我国工业实现节能减排的重要机遇。工业是我国“耗能污染大户”，工业用能占全国能源消费总量的70%。工业化学需氧量、二氧化硫排放量分别占到全国总排放量的38%和86%。因此，中国推行节能减排，倡导低碳经济，重点在工业。通过以物联网为代表的信息领域革命技术来改造传统工业，是我国低碳工业发展的迫切需求和必由之路。利用物联网技术，人们可以以较低的投资和使用成本实现对工业全流程的“泛在感知”，获取传统由于成本原因无法在线监测的重要工业过程参数，并以此为基础实施优化控制，来达到提高产品质量和节能降耗的目标。通过发展物联网技术将极大提升工业控制领域的节能减排。