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文檔簡介
提升杭州市物聯網產業核心技術創新能力的對策調研杭州市科技情報調研課題課題編號:20100434M07浙江科技學院經濟與治理學院2011年11月課題組成員和分工姓名專業技術職務研究方向工作單位在本項目中分工張玲講師工業工程浙江科技學院項目總負責研究報告撰寫龐海云講師治理科學與工程浙江科技學院調研數據收集數據整理曹玉華講師物流工程浙江科技學院調研企業聯絡文獻查閱彭鴻廣講師治理科學與工程浙江科技學院調研數據分析文獻查閱引言物聯網又名傳感網,其定義為把所有物品通過射頻識不等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識不和治理。物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮,代表著信息通信技術的進展方向,有望成為下一個突破萬億元規模的新興產業。我國對物聯網的研究始于1999年,并和美國、德國、英國等一起,成為國際標準制訂的主導國之一,具有重大的阻礙力。與計算機、互聯網產業不同,中國在物聯網領域享有國際話語權,這不僅體現在技術領先方面,更在于中國是世界上少數能實現產業化的國家之一。2008年國家科技重大專項“新一代寬帶無線移動通信網”中,將“短距離無線互聯與傳感網研發和產業化”列入重要項目之一。物聯網的應用領域涉及工業操縱、商業建筑和居民生活等較為廣泛的空間,現實生活中已可見物聯網的具體應用,如遠程防盜、高速公路不停車收費、智能圖書館、遠程電力抄表等,但這僅是物聯網雛形,作為一個新興產業,還未形成一個龐大的網絡。目前在國內外的產業化均處于起步時期,國內在產業化應用方面初具規模,同時也顯現出物聯網產業對經濟提升的巨大潛力。依照中國物聯網技術產業聯盟和計世資訊(CCWResearch)的研究顯示,2009年中國物聯網產業的市場規模達到了85.1億元,比2008年增長了29.3%,如圖1-1所示。數據來源:CCWResearch,2010/1圖1-12006-2009年中國物聯網產業的市場規模在浙江,物聯網早已跳出概念層面,浙江省是國內開展物聯網研究較早、技術研究實力較強的省份之一,省內部分地市也開展了相關技術的實質性產業化應用。目前,浙江擁有中國電子科技集團第52研究所、36所、中船重工第715所等一批國內較早從事物聯網相關技術研究和應用開發的軍工類企業,并代表了國家水平。杭州是國家級的軟件基地、微電子基地,具有良好的網絡環境,聚攏著眾多高科技人才,技術水平較高。新興的物聯網產業是杭州市進展的重點產業之一。培育和進展物聯網產業,關于加快杭州工業轉型升級、大力進展新興產業、走產業高端化道路具有重要的戰略意義。正積極打造“天堂硅谷”的杭州,寬帶和無線通信網絡的覆蓋率高,為物聯網的進展提供了堅實的基礎設施支持。杭州市在都市信息化推進過程中,較早開始涉及物聯網概念,目前涉及無線傳感、RFID、二維碼、紅外、藍牙、GPS、GIS等技術應用的杭州企業就有100余家。2004年,杭州家和智能操縱有限公司就開始研究作為物聯網核心之一的無線傳感網技術。杭州市物聯網技術研究和應用研究總體走在全國前列,目前杭州已有一批從事物聯網技術的企業,在無線傳感網、射頻識不、物聯網技術應用等方面形成了一批核心技術,在工業操縱、電力安全監控、區域入侵防范、建筑能耗監測、智能交通、環境監測等方面的產業化工作取得了較好的進展,為物聯網產業化應用打下了良好基礎。杭州市信息化辦公室從2005年開始就對相關企業、產業動態進行了跟蹤、扶持和培育。2005年,杭州市信息辦在編制《杭州市電子信息產業"十一五"進展規劃》時,就差不多把物聯網產業列為產業重點進展方向,并編入產業進展導向目錄中進行扶持。杭州市明確提出2010年信息化建設的重點為物聯網,以物聯網為重點、實施電子信息產業的“新經濟培育工程”,將充分發揮杭州無線傳感網技術研發國內領先、RFID等相關技術基礎扎實的優勢,加快物聯網技術推廣應用,擴大核心技術領先優勢,構筑物聯網進展平臺。2010年3月專門成立了杭州市物聯網產業進展工作領導小組,2010年11月,《杭州市物聯網產業進展規劃(2010-2015年)》也已公布。然而,物聯網產業本身還處于起步時期。在我國,盡管研究機構數量眾多,大多數要么側重基礎理論,與應用有距離,缺乏大規模的工程實踐牽引。要么是側重于工程,與中小型企業同質化,重復性工作居多。目前中小企業居多,小、雜、散,核心技術比較薄弱。2009年8月,溫家寶總理指出,要盡快突破物聯網核心技術,盡快建立“感知中國”中心。擁有自主知識產權的核心技術是我國物聯網產業可持續進展的全然驅動力。縱觀我國物聯網的技術創新,相當一部分是在原有信息化技術基礎上進行深化和進展,通過增加新功能,使其具備了物聯網特性。但這并不是從無到有的創新,也專門難形成核心技術,會導致產業大量采納國外技術,在專利方面受制于人,在信息安全方面沒有保障;更會導致物聯網數據采集環節的傳感器、電子標簽等設備的成本過高,從而拖累整個物聯網行業的進展。在經濟全球化和技術快速進步的時代,一個企業的綜合競爭力取決于創新能力和知識產權的擁有量。建立和實施知識產權制度、激勵創新差不多越來越多企業所重視。如何提升物聯網產業核心技術的創新能力,突破更多的物聯網核心技術,是當前物聯網產業進展中亟待解決的問題。鑒于此,本項目擬對杭州市物聯網產業核心技術及其創新能力的現狀開展調研,并對提升物聯網產業創新能力中存在的問題進行分析并提出相應的建議。
1產業核心技術創新的相關理論1.1技術創新的概念和特征技術創新的概念最早由美籍奧地利經濟學家熊彼特提出。1911年熊彼特在其所著的《經濟進展理論》一書中首次使用了“創新”一詞他提出,創新是企業家對生產要素實行新的組合,也確實是講,把一種從來沒有過的生產要素和生產條件的新組合引入生產體系,從而形成一種新的生產能力,以獵取潛在利潤。這種新的組合包括:(1)引進一種新的產品或者產品的一種新特征;(2)引入一種新的生產方法;(3)開發一個新的市場;(4)操縱原材料或半成品的新的供應來源;(5)實現任何一種工業上的新組織。熊彼特的創新與其講是一種定義,還不如講是一種思想。其內涵相當廣泛,既有產品創新、工藝創新、市場創新,又有原材料創新、體制及治理創新。現代技術創新理論正是在熊彼特創新理論的基礎上衍生和進展起來。技術創新能夠定義為企業應用創新的知識和新技術、新工藝,采納新的生產方式和經營治理模式,提高產品質量,開發生產新的產品,提供新的服務,占據市場并實現市場價值。技術創新作為一種技術經濟活動,要緊具有以下幾個差不多特征:1、制造性。技術創新是把新技術應用于生產經營活動中,其本質是一個制造性的構思和決策過程。科技工作者和生產經營者互相協作把創新轉化為生產力。其所運用的技術是前所未有的技術,或者是對現有技術的重大改變。2、風險性。技術創新過程受到各種復雜因素的阻礙和制約,呈現出較強的隨機性。由于市場的不確定性和信息的不完全性,加上創新主體經驗積存的差異性和感知的主觀性,技術創新活動的努力與結果之間不存在簡單的正比例關系。國外的經驗表明,一般新產品開發項目的成功率只有1/6,新產品開發成功后引入市場獲得成功的只有2/3。3、連續性。從技術創新的進展看,任何技術創新活動差不多上往常人的創新成果為基礎,而其生命力也體現在其對后來的技術創新活動的阻礙之中。各個時期、各個時期的技術創新內在存在著聯系,呈現出不同程度的連續性。4、跳躍性。在技術創新過程中,技術原理本質的改變使技術結構和生產效益得到了質的飛躍。這種跳躍性往往會是技術升級,呈現出技術進展的時期性。5、規模性。技術創新所投入的各類資源必須達到一定的規模,才可能產生有效率的創新成果輸出。同時,對創新成果的有效利用也必須達到一定規模才能產生經濟效益。技術創新的產生和利用都需要一定的規模經濟。6、效益性。技術創新盡管具有一定的風險性,然而對提高經濟效益的作用卻是巨大的。成功的技術創新會給相關企業和產業帶來巨大的經濟效益,同時也會帶來相當的正外部效應。1.2產業技術創新能力產業是指一些具有某些相同特征的經濟活動的集合或系統。關于產業技術創新能力的定義,普遍認同的是:產業技術創新能力是指通過引入或開發新技術,推動產業進展的能力。更具有用意義的是:在一個行業內,以增強產業國際競爭力為目標,充分發揮產業技術創新行為組織(包括企業、大學、研究機構、金融機構、中介服務機構和政府等)的技術創新積極性,在行業內推廣先進技術,并達到產業化的綜合能力。1.3阻礙技術創新能力的因素一、阻礙企業技術創新能力的因素阻礙企業技術創新能力的因素包括兩個大類,企業內部阻礙因素和企業外部阻礙因素。1、企業內部阻礙因素企業創新資源投入。創新確實是制造性地實現資源的重新組合,創新資源投入是啟動創新和維持創新的基礎。這些資源包括了信息、資金、人才、品牌、知識產權等一系列有形與無形的資源。當企業規模較小,經濟實力較弱時,融資渠道不通暢,各方面資源的投入會受到制約,從而使企業創新能力不足。反之,強大的企業經濟實力,則會促進企業技術創新能力的提高。生產制造水平。企業創新活動的成果只有進入到生產活動中,才可能形成批量的產品投入市場,產生經濟效益和社會效益。因此生產制造水平直接阻礙著企業自主創新能力的高低。組織結構。創新活動要求企業以相應的組織結構與之配合,當企業的組織結構不利于企業實現生產要素新組合的時候,將阻礙企業創新能力的提高,而能協調各個職能部門的創新活動,有效地激發職員的創新積極性的組織結構有利于企業創新能力的提高。一般而言,有雄厚的經濟和技術實力基礎的大型企業會專門設置新產品或新技術的開發部門或技術中心。制度與文化。創新的成功要緊是技術上的突破,但離不開企業制度和文化為其提供的良好的軟條件。合理的設置企業制度安排,培養積極的企業文化,有助于企業創新能力的提高。2、企業外部阻礙因素法律體系完善程度。創新是在一定的經濟、技術環境和社會秩序中進行的,涉及知識產權愛護、科研成果轉化等眾多法律問題。只有完善的法制法規建立起來,才能保證企業創新合法利益的真正實現,愛護企業創新的積極性。政策體系完整程度。要求政策的制定科學合理,政策信號一致,可操作性性強,成本預算和操縱力強,形成完整的系統。金融體系的支持力度。企業在開展創新活動時,需要大量的資金支持,大量調查資料顯示,資金不足是企業創新的最大障礙。創新大部分資金來源于通過金融市場融資,因此金融投資體系是阻礙企業創新的重要因素。基礎設施的配套程度。培育企業自主創新能力離不開基礎設施的建設,它包括以下幾種:中介交易機構,包括技術市場,證券交易市場,技術成果交流中心,產權交易中心等。科學文化的進展水平。企業創新活動差不多上在外部科學文化的大環境中進行的,所處時期的科學水平決定了創新的水平。只有外部大環境的科學文化積存到一定程度才能對企業自主創新能力的提高有推動作用。二、阻礙產業技術創新能力的因素從創新過程的角度看,阻礙產業技術創新能力的因素有3個層次。1、創新經濟基礎能力。產業經濟進展水平對技術創新能力有專門強的促進貨制約作用,兩者之間有一定的正相關關系。經濟實力強、競爭水平高的產業,創新意識強,創新投入較大,創新能力較強;反之,經濟實力弱、競爭水平低的產業,創新意識差,創新投入少,創新能力也較弱。而且,一般情況下,目前的技術創新能力體現產業過去的經濟實力和競爭水平。2、創新資源投入能力。指產業進行創新所具有的技術實力和資源條件,包括了一個產業進行創新所擁有的機構、設備、人員、經費等多種因素。這些因素是啟動創新和維持技術創新活動的差不多條件。產業技術實力轉化為技術能力的水平取決于產業信息化水平、合作開展研發的能力、從業人員的技術素養、生產設備的先進性等。3、創新成果產出能力。技術創新成果形成產品成功進入占據市場,形成生產力,這是創新的全然目的。同時,市場需求會反過來促進技術創新的深入開展,加速技術創新的形成、轉化和擴散,形成良性循環。要實現產業創新能力提高,就必須對產業技術實力轉化為技術能力的水平和新技術向現實生產力轉化的程度進行反映。
2杭州市物聯網企業及其核心技術現狀分析2.1杭州市物聯網產業的企業組成依照企業生態系統理論和價值鏈理論,商業生態系統的真正使命確實是為顧客制造價值。商業生態系統由系統成員主體、產品和價值制造過程三部分組成。系統成員主體是顧客、運營商、終端設備提供商、硬件提供商、軟件提供商、服務提供商、內容提供商、解決方案提供商和系統集成商等。物聯網產業體系包括制造業和服務業兩大范疇,如圖2-1:圖2-1物聯網產業體系物聯網產業體系中的典型企業包括以下幾類:1、解決方案提供商要緊指針對客戶的需求能提出問題,分析問題和解決問題并能提供客戶化的一攬子解決方案的提供者,包含終端,網絡,系統等多方面解決方案內容。系統集成商、服務提供商和網絡提供商都能夠承擔物聯網解決方案提供商的角色。2、網絡提供商目前要緊指廣電和電信運營商,目前在國內有中國移動、中國電信、中國聯通三家要緊的運營商,都有固網、移動網絡等全業務運營的資格,而且分獲了TD-SCDMA、CDMAZ000和WCDMA的3G運營牌照,網絡提供商運營網絡范圍包括了ZG通信網絡、3G通信網絡、廣電網、固話網和互聯網Internet。3、終端設備提供商提供終端設備,包括識不芯片(RFID)、傳感器、智能芯片三大類產品的生產廠家。可細分為RFID芯片、RFID識讀設備廠家,攝像頭、溫度傳感器、濕度傳感器等一系列傳感器設備生產廠家,智能嵌入式操縱芯片生產廠家、傳感器通信網絡模塊生產商等,也包括使用這些產品的產品開發商,運營商定制的產品時設備提供商也但是網絡提供商。4、服務提供商服務提供商(ServiceProvider,SP),是物聯網服務內容應用服務的直接提供者,負責依照用戶的要求開發和提供適合用戶使用的應用服務。通過RFID、傳感器、智能卡等方式,通過不同的網絡向用戶提供物聯網應用服務。5、內容提供商內容提供商(ContentProvider,CP)是指在物聯網上提供大量豐富且有用信息的服務提供商。6、系統集成商系統集成商,指具備系統資質,能對行業用戶實施系統集成的企業。我們明白,系統集成指一個組織機構內的設備、信息的集成,并通過完整地系統來實現對應用的支持。系統集成包括設備系統集成和應用系統集成。7、網絡治理運營商包含信息治理平臺:治理平臺負責物品的統一標識編碼治理、認證、鑒權、計費等。提供信息存儲、處理平臺,負責物品信息的存儲和統一分析計算處理。也能夠由網絡提供商擔任。8、硬件提供商硬件提供商是指提供諸如服務器、存儲設備、網絡設備等硬件的提供商,如:IBM、惠普、思科、華為等公司。9、軟件提供商軟件提供商是指在物聯網產業中提供軟件系統的廠商,如:醫療行業的醫院衛生平臺、電子病歷系統,物流行業的物品跟蹤系統,電力行業的電力調度系統等。方案提供商也可同時成為軟硬件提供商,提供全套解決方案。從產業鏈角度分析,傳感設備制造是物聯網產業鏈的上游,以制造工業為基礎,也是產業鏈條的技術核心。物聯網的制造產業鏈較長,即包括計算機類、通信類及其網絡類設備,也包括芯片、敏感器件、傳感器等器件和器材。傳感器一類的產品,承擔著對物品感知的作用。由于接觸到各個行業應用,就有可能產生具有各個行業特征的傳感裝置和設備。在感知層面,納米、光電子等技術的出現和進展,使傳感器,敏感器件的感知范圍更廣,更靈敏,成本更低。物聯網的產業化應用是產業鏈的下游,對物聯網的進展至關重要,也是進展和合作空間最廣的領域。目前,物聯網應用的市場規模還太小,許多行業還感到無從下手,因此,要在政府和市場雙重推動下,加快開發各種行業的應用,使物聯網快速擴大應用范圍和覆蓋規模,更好地為大眾服務、彰顯物聯網的價值。物聯網上的應用方案提供商和集成商將會有特不大的進展空間,既能夠開發面向個人的應用也能夠有面向政府機構和企業的應用,現在我們差不多看到:在面向個人的手機支付系統;面向政府機構的工業生產過程監控、都市治理的平安都市監測系統、環境愛護監測系統;面向企業的物流治理系統、智能安全圍欄以及大棚農作物環境自動治理系統等方面都有成功的應用案例。2.2杭州市物聯網產業核心技術的現狀分析實際上,物聯網是利用無所不在的網絡技術建立起來的,把互聯網技術和寬帶接入傳輸、無線通信結合起來形成了寬帶移動的互聯網,再把物品結合起來形成了物聯網。可見,物聯網是個典型的交叉新領域,所涉及的技術專門多,基礎前沿研究值得關注。物聯網核心技術包括感知層核心技術、網絡通信核心技術、應用核心技術、共性技術、支撐技術。如圖2-2:圖2-2物聯網核心技術就目前而言,物聯網的核心技術要緊包括以下幾個方面。一、RFID技術物聯網中特不重要的技術是RFID(RadioFrequencyIdentification,射頻辨識系統)技術。RFID技術是一項利用射頻信號通過空間電磁耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到物體識不的技術。RFID系統要緊由三部分組成:電子標簽(Tag)、天線(Antenna)和讀寫器(Reader)。其中,電子標簽芯片具有數據存儲區,用于存儲待識不物品的標識信息;天線用于發射和接收射頻信號,往往內置在電子標簽或讀寫器中;讀寫器是將約定格式的待識不物品的標識信息寫入電子標簽的存儲區中(寫入功能),或在讀寫器的閱讀范圍內以無接觸的方式將電子標簽內保存的信息讀取出來(讀出功能)。以簡單RFID系統為基礎,結合已有的網絡技術、數據庫技術、中間件技術等,構筑一個由大量聯網的閱讀器和許多移動的標簽組成的,比Internet更為龐大的物聯網成為RFID技術進展的趨勢。我國RFID企業總數盡管超過100家,然而缺乏關鍵核心技術,特不是在超高頻RFID方面。從包括芯片、天線、標簽和讀寫器等硬件產品來看,低高頻RFID技術門檻較低,技術較為成熟,產品應用廣泛,目前處于完全競爭狀況;超高頻RFID技術門檻較高,國內進展較晚,技術相對欠缺,從事超高頻RFID產品生產的企業專門少,更缺少具有自主知識產權的創新型企業。僅以RFID芯片為例,RFID芯片在RFID的產品鏈中占據著舉足輕重的位置,其成本占到整個標簽的三分之一左右。國內UHF頻段RFID芯片市場幾乎被國外企業壟斷,成本較高,成為阻礙產業進展的問題。二、云計算技術當前物聯網數據處理中的一個重要的技術確實是云計算,即通過互聯網向用戶提供分時的硬件服務和分空間的硬件服務的技術,實現為用戶提供托管服務和配置的計算資源。云計算三大優點:用戶端不需購買計算機;用戶端不必買昂貴的計算機軟件;計算機硬件和軟件會不斷升級。云計算最重要的問題在于如何保證數據的安全性,尤其是如何保證數據不被IT巨頭公司所獨有。據美林證券分析師稱,到2011年,云計算銷售收入將達到1600億美元;而IDC則預測,云計算的增長速度將是傳統IT行業增長率的6倍,以后五年云端服務的平均年增長率可望達到26%。云計算能夠為中小企業提供低成本的信息化機會,中國政府對云計算的支持、企業領導對技術創新的重視是促進云計算在中國加快應用的要緊因素。然而物聯網的數據具有高度實時性,并發性和不確定性。可能在瞬間涌現大量數據需要后臺的云計算處理,這些特點對云計算本身的技術提出了較高的要求,如何做到優化網絡和智能操縱相協調還需要進一步完善和進展。三、傳感器與傳感網技術傳感器是能感知指定的被測量信息,并能按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。隨著微機電系統(Micro-Electro-MechanismSystem,MEMS)、片上系統(SystemonChip,SOC)、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速進展,孕育出無線傳感器網絡(WirelessSensorNetworks,WSN),并以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。無線傳感器網絡確實是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成,通過無線通信方式形成的一個自組織網絡。在物聯網的實際應用中由于布線的成本和難度,使用無線傳感網技術的場景要多于使用有線方式連接的傳感網絡。目前,大多數傳感器網絡只連接了不到100個節點,更多的節點以及通訊線路會使其變得十分復雜而無法正常工作。另外一個緣故是單個傳感器節點的價格目前還并不低廉,而且電池壽命在最好的情況下也只能維持幾個月。無線傳感器網絡所具有的眾多類型的傳感器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。基于MEMS的微傳感技術和無線聯網技術使無線傳感器網絡在物聯網產業中具有廣泛的應用前景。無線傳感器網絡是一種全新的信息獵取平臺,能夠實時監測和采集網絡分布區域內的各種檢測對象的信息,并將這些信息發送到網關節點,以實現復雜的指定范圍內目標檢測與跟蹤,具有快速展開、抗毀性強等特點,有著寬敞的應用前景。無線傳感器網絡多采納五層協議標準:應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層。隨著人們關于環境問題的關注程度越來越高,需要采集的環境數據也越來越多,無線傳感器網絡的出現為隨機性的研究數據獵取提供了便利,同時還能夠幸免傳統數據收集方式給環境帶來的侵入式破壞。2010年3月25日,我國提交的“傳感器網絡信息處理服務和接口規范”國際標準提案通過ISO/IECJTC1WG7的投票,意味著我國在傳感網領域有了第一個自己的國際標準,我國在物聯網的國際話語權正在加大。四、中間件技術中間件(middleware)是基礎軟件的一大類,屬于可復用軟件的范疇。顧名思義,中間件的位置處于操作系統軟件與用戶的應用軟件的中間。中間件在操作系統、網絡和數據庫之上,應用軟件的下層,總的作用是為處于自己上層的應用軟件提供運行與開發的環境,關心用戶靈活、高效地開發和集成復雜的應用軟件。在眾多關于中間件的定義中,比較普遍被同意的是IDC表述的:中間件是一種獨立的系統軟件或服務程序,分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術之間共享資源,中間件位于客戶機服務器的操作系統之上,治理計算資源和網絡通信。中間件與操作系統和數據庫并列稱為三足鼎立的“基礎軟件”,中間件有多種類,如通用中間件、嵌入式中間件、數字電視中間件、RFID中間件和M2M物聯網中間件等等。IBM、Oracle、微軟等軟件巨頭差不多上引領潮流的中間件生產商;SAP等大型(ERP)應用軟件廠商的產品也是基于中間件架構的;國內的用友、金蝶等軟件廠商也都有中間件部門或分公司。在操作系統和數據庫市場格局早已確定的情況下,中間件進展尤為重要。物聯網產業的進展為物聯網中間件的進展提供了新的機遇。物聯網中間件處于物聯網的集成服務器端和感知層、傳輸層的嵌入式設備中。服務器端中間件稱為物聯網業務基礎中間件,一般差不多上基于傳統的中間件構建,加入設備連接和圖形化組態展示等模塊;嵌入式中間件是一些支持不同通信協議的模塊和運行環境。中間件的特點是它固化了專門多通用功能,但在具體應用中多半需要二次開發來實現個性化的行業業務需求,因此物聯網中間件需要提供快速開發工具或者技術支持方式。然而從近年來的嵌入式軟件進展看,由于存在行業壁壘和產權愛護問題,單一業務的中間件提供商專門難獲利,目前國內多數中間件軟件存在形式是開源的軟件或者集成在硬件系統之中,因此物聯網的中間件需要結合芯片,智能終端或者應用平臺技術共同進展。2.3杭州市物聯網技術進展和應用現狀杭州在都市信息化推進過程中,較早開始涉及物聯網概念。杭州是國內物聯網技術研發和產業化應用研究的先行地區之一,位處全國物聯網產業進展的“第一方陣”,在產業基礎、技術研發與應用以及網絡資源等方面已形成一定領先優勢,為下一時期推進物聯網產業進展奠定了良好基礎。一、企業起步早,產業進展基礎好位于杭州的中國電子科技集團公司第52研究所、杭州家和智能操縱有限公司等企業是國內較早涉足物聯網領域的企業,這些企業物聯網技術研究和產業化應用起步早,已形成一定先發優勢。較有代表性的位于文三路東部軟件園的杭州家和物聯技術有限公司前身為杭州家和智能操縱有限公司,1999年創立的高新技術企業和雙軟認定企業。從2004年起從原來成熟的自動化操縱行業轉型,專注于物聯網關鍵技術——無線傳感網技術研究,并逐步進展成為從數據采集、傳輸、處理一整套物聯網基礎架構通信鏈路平臺的研發企業,也是行業解決方案的物聯網數據平臺供應商和為傳統產業轉型升級的技術提供商。目前該公司是中國無線傳感器標準正式委員單位,承辦了兩次國際無線傳感器產業進展高峰論壇,公司“基于無線傳感網的架空送電線路導線溫度在線監測裝置”項目獲2008年國家創新基金資助。公司開發的“公司無線傳感網節點”廣泛應用于建筑大樓的能耗監測、大樓的溫度、濕度監測、分體空調的節能治理等。截至2009年底,杭州已集聚物聯網及相關企業近80家,其中涌現出浙江銀江電子股份有限公司、浙江大華技術股份有限公司、浙江大立科技股份有限公司、杭州新世紀信息技術有限公司、杭州中瑞思創科技有限公司等多家在智能安防、智能交通、智能醫療、智能電網領域具有阻礙力的上市企業。同時,杭州還集聚了杭州華三通信技術有限公司、三維通信股份有限公司等一大批全國領先的網絡傳輸、存儲、操縱設備研發和生產制造企業;集聚了浙江浙大網新科技股份有限公司、恒生電子股份有限公司、信雅達系統工程股份有限公司等一批富有競爭力的軟件服務企業。另外,阿里巴巴集團在2009年成立了云計算業務的新公司,開始涉足云計算領域的研究和開發,填補了杭州在云計算領域的空白。此外,杭州作為全國唯一的集國家電子信息產業基地、服務外包基地、高技術產業基地、電子商務之都等稱號于一體的都市,擁有國家電子信息產業基地、國家軟件產業基地、國家集成電路設計產業化基地、杭州信息產業國家高技術產業基地等物聯網基礎產業基地,具備較強的信息產業配套協作能力,成為杭州物聯網產業進展的堅實產業基礎。二、技術起點高,產業進展后勁足杭州集聚了一批在物聯網技術研發領域具有一定優勢的研究機構和骨干企業,在射頻識不、無線傳感器網絡、物聯網系統集成等方面掌握了一批核心技術。中國電子科技集團公司第52研究所是我國電子信息產業領域從事以計算機信息存儲技術為核心的技術研究、產品開發、生產、銷售、服務的軍民結合的國家一類研究所。該研究所解決了傳感器節點、網關設備等硬件開發的關鍵技術問題,并自主設計了cetc-Stack協議,是國內從事無線傳感器網絡技術及應用的專業研究機構之一。重點進展數字安防、數字存取、智能監控、節能照明、汽車智能、物聯網應用等技術及各類電子產品,其中數字安防技術及產品目前處于全球領先水平,產品市場占有率連續多年均高居國內第一,是國內最大的綜合安防監控產品供應商,連續多年位居國內安防產業第一品牌。浙江中控科技集團有限公司主持制定了具有自主知識產權的EPA國際標準,并開發了一系列具備自主知識產權的物聯網軟硬件產品。浙江銀江電子股份有限公司是國家火炬打算重點高新技術企業、國家規劃布局內重點軟件企業,在交通、醫療和建筑智能化領域擁有多項技術專利。浙江香港科技大學先進制造研究所由香港科技大學、省科技廳和余杭區政府聯合共建,是我省最早進行物聯網技術應用推廣的研究機構。要緊研發方向為:大規模定制、射頻識不、網絡化制造和舒適度研究。其承擔的省科技項目“RFID技術在物流配送系統中的應用研究”,曾獲得了兩項國家專利。目前,與海爾集團、浙江大學等單位合作承擔國家863科技支撐打算“家電行業(企業)的數字化綜合集成技術開發與應用”研究。同時,浙江大學、杭州電子科技大學、浙江工業大學等在杭高校電子信息、計算機、通信、軟件專業學科和人才資源豐富,擁有多個物聯網技術國家級、省(部)級重點實驗室,具備較強的基礎研究開發能力。另外,杭州眾多物聯網企業與中科院、清華大學等國內頂尖科研機構、大專院校建立了緊密的合作關系,在技術研發、成果轉化、人才培養與交流等方面獲得了良好的支撐。三、應用亮點多,產業化經驗豐富杭州物聯網企業和研究機構已在智能電網、節能減排、安防監控、環境監測等領域成功實施了一批物聯網技術應用項目,積存了一定技術應用和服務經驗。杭州卷煙廠借鑒物聯網歷練,把電子標簽識不、讀寫技術成功應用到卷煙生產經營決策治理系統和物流周轉運輸上,成功解決了成垛卷煙的物流和信息流的交互與統一問題。目前浙江煙草行業差不多打算推廣該經驗,把全省煙草工商企業的所有卷煙都貼上電子標簽“聯”起來,以有效解決物流運輸和治理的難題;杭州市圖書館新館成功實現了無線網絡全館覆蓋并采納RFID技術進行業務治理與服務,該技術在文獻財產治理、文獻清點、文獻準確定位等方面也得到了充分的應用,極大地提升了文獻治理效率;杭州家和智能操縱有限公司與省建筑科學研究院合作開發的建筑大樓能耗監測系統,也已在省內15個酒店建筑中應用;杭州中正生物認證技術有限公司成功將嵌入式指紋識不感應技術廣泛應用于電子政務、電子商務和金融機構門禁門鎖領域,成為國內領先的生物識不設備供應商;杭州中芯微電子有限公司開發的微功耗遠距離射頻識不產品已應用于省內監獄服刑人員生命體征監控、定位系統領域;杭州電子科技大學射頻電路與系統重點實驗室開發的基于無線傳感器網絡技術的“綠野千傳”天目山森林生態愛護項目已進入實地部署時期,實施成功后,有望成為全球規模最大的實際部署的民用傳感器網絡平臺。2007年10月組建的浙江省嵌入式系統聯合重點實驗室,要緊在裝備自動化嵌入式操縱系統研究與開發、嵌入式儀器儀表、無線傳感器網絡技術及應用等方面開展工作,重點培育和進展智能家電、汽車電子、節能電子、可再生能源利用、智能樓宇、智能交通、數字化醫療儀器等新興產業。四、運營商謀劃早,網絡基礎扎實杭州已擁有大容量程控交換、光纖通信、數據通信、衛星通信、無線通信等多種技術手段的立體化現代通信網絡。不斷推進中的3G通信網絡又為物聯網信息傳輸增添新平臺。另外,杭州數字電視網絡建設領先全國,是杭州網絡資源的又一大優勢。華數數字電視傳媒集團在國內領先構建由寬帶互聯網、無線寬帶城域網、數字電視網、視頻監控網為一體的基礎網絡平臺,并已成功推出“全媒體華數眼”、“華數家庭智能終端”、“全媒體智能檢索”等基于物聯網技術的信息服務產品,已具備大規模物聯網運營能力。杭州目前已形成了一批物聯網核心企業,杭州快速進展的高新技術產業為物聯網進展奠定了堅實的產業基礎,同時杭州高度靈活發達的民營經濟為物聯網產業培育了大量的領軍企業,此外,杭州豐富的科技資源為當地物聯網產業進展提供了良好的技術和人才儲備,良好的創業和創新環境也為物聯網產業進展提供了寬敞的空間。但從物聯網產業進展進程而言,現時期物聯網產業進展尚處于初創期,仍存在進展路線不清晰、技術標準體系不健全、商業模式不成熟等產業共性問題。杭州物聯網產業盡管起步較早,具有一定領先優勢,但企業分布相對較散、規模總體偏小、產業體系仍未培育完整。若不能有效破解這些問題,將在一定程度上制約杭州物聯網產業的快速健康進展。2.4杭州市物聯網產業核心技術創新的必要性一、核心技術創新是物聯網產業進展的必定要求當前世界產業結構正在發生重大變化,物聯網產業作為最具代表性的戰略性新興產業,其快速進展將帶動一批高新技術產業崛起,推進傳統產業的升級換代。進展物聯網產業必須立足自主創新。改革開放以來,我國高新技術產業為經濟和科技進展做出了巨大貢獻,取得的成績令人矚目,但擁有自己的品牌、掌握核心技術的企業并不多。自主創新的實質是依靠自己力量,掌握擁有自主知識產權的核心技術和關鍵技術,不受制于人。中國工程院院士、光纖傳送與寬帶信息專家鄔賀銓認為,物聯網需要從核心技術研發做起。盡管我國物聯網進展與應用與世界同步,也取得了一些技術突破,然而總體上缺乏核心技術,成為制約我國物聯網產業進展的瓶頸。我國物聯網的技術創新,相當一部分是在原有信息化技術基礎上進行深化和進展,通過增加新功能,使其具備了物聯網特性。但這并不是從無到有的創新,也專門難形成核心技術,會導致產業大量采納國外技術,在專利方面受制于人,在信息安全方面沒有保障;更會導致物聯網數據采集環節的傳感器、電子標簽等設備的成本過高,從而拖累整個物聯網行業的進展。比如傳感器,國內傳感器80%依靠進口,每年的費用超過進口石油的費用,這與我國的芯片業落后有關。現在國內一些企業也在研發傳感器,但規模特不小,還難以形成專門強的競爭力。傳感器的應用是多種多樣的,國內在標準化建設方面遠遠落后于國外,需要盡快加以解決。手機芯片曾經要賣80美元一片,但在國內企業和科研界聯合完成了自主研發后,則降為1元鈔票一片。如此的技術研發,帶動了整個行業的進展。因此,在核心技術上實現突破和創新,掌握自主知識產權。擁有具備自主知識產權的核心技術是物聯網產業可持續進展的全然驅動力。杭州市在物聯網產業進展中,一定要突出自主創新,形成自己核心的獨特的技術、專利和標準。二、進展物聯網產業有利于杭州市開展技術創新,提高自主創新能力產業進展規律表明,戰略性新興產業是新興科技和新興產業的深度融合,代表著科技創新的方向,也代表著產業進展的方向。戰略性新興產業在處于進展的起步時期,由于市場潛力巨大,是世界各國尤其是發達國家角逐的重點,紛紛加大科技投入,搶占戰略制高點。誰掌握了核心關鍵技術,誰就會在競爭中處于主動。企業是市場活動的主體,也是自主創新的主體。只要企業持久的開展自主創新,充分地認識和把握科技進展的規律,就能獲得和掌握物聯網產業進展的關鍵核心技術,形成自己的知識產權和品牌,在產業競爭和市場競爭中處于有利和主動地位。為此,物聯網企業要加快提升自主創新能力:研究、認識物聯網產業進展自身規律,依照市場前景、成長潛力、資源條件、產業結構等因素的變化選擇核心技術進展的方向;以市場為導向、產學研用相結合,通過技術聯盟、公共技術平臺等方式,引導創新要素向企業聚攏;廣泛開展物聯網產業鏈各環節的合作,推動企業聯合創新;組織開展重大科技攻關,解決制約企業進展的重大技術難題;聚攏優秀人才,人才是自主創新的關鍵,制造良好的環境,培養和造就一大批創新型人才。自主創新不只是局限在技術方面,還應包括技術與人的行為模式結合的商業模式的創新。物聯網商業模式創新作為一種新的創新形態,其重要性差不多不亞于技術創新。加快物聯網的進展,關鍵的是要真正建立一個多方共贏的商業模式,這是推動物聯網進展的核心。所謂多方共贏的商業模式,確實是必須讓物聯網真正成為一種商業的驅動力,而不是一種行政的強制力。讓所有參與物聯網建設的各個環節都從中受益,獲得相應的商業回報,才能夠使物聯網得以持續快速地進展。物聯網分為感知、網絡、應用3個層面,在每一個層面上,都能夠提供多種技術選擇。因此,在以后物聯網建設過程中,商業模式變得異常關鍵。盡管物聯網市場前景寬敞,然而整個行業目前尚未出現穩定和有利可圖的商業模式,也沒有任何產業能夠在這一點上引領物聯網的進展。針對物聯網產業的商業模式創新是把物聯網技術與人的行為模式充分地結合,將機器、人、社會的行動都互聯在一起的特點,杭州市一定要大膽探究,發揮領先的制造能力和產業基礎,將浙江深厚的文化底蘊、縝密的邏輯理性和藝術的靈活性完美結合,在物聯網產業進展中創新領先于世界的新的商業模式。三、杭州市物聯網企業具有在物聯網產業技術創新的優勢我國物聯網產業在技術研發、標準制定、應用示范等方面已走在世界前列,而一些浙江企業在其中占有重要地位。加快物聯網產業的進展,無疑是我們實現自主創新,增強自主創新能力的重要契機。以杭州中瑞思創科技有限公司為例,該公司一直專注于商品電子防竊系統(射頻識不技術的一種,簡稱EAS)技術的研究與產品的開發,是國內EAS行業中首創自主研發模式的企業之一,現有400余種EAS產品,要緊銷往歐洲、美洲、東南亞及中東等60多個國家和地區,與200多家國外公司建立了穩定良好的合作關系,在國內居領先地位,為我國EAS行業的自主創新做出了突出貢獻,2006年以來,該公司先后被評定為杭州市成長型企業、上城區重點企業、優秀專利企業、省級專利示范企業、杭州市工業企業信息化應用試點企業、高新技術研發中心、高新技術企業、外貿進出口百強企業和創新型百佳企業。被稱為“物聯網確實是利爾達的天下”的浙江利爾達,在物聯網產業的兩大核心技術嵌入式微操縱器和無線射頻技術投入大量研發,擁有和掌握了“物網絡”應用的關鍵技術,通過10年的技術積存,擁有了低功耗無線射頻技術全球第一的競爭能力和無線發射接收器全國第一的競爭能力。
3杭州市物聯網產業核心技術創新能力分析3.1技術創新能力評價指標體系的建立對評價指標的選擇和量化是建立評價體系的基礎,也是決定評價結果優劣的關鍵一步,指標選擇是否科學、合理直接關系到評價質量的高低,因此評價指標體系的設立應從多方面、多角度、多層次給予考慮。正確選定技術創新能力評價指標是深入進行技術創新能力分析研究的首要條件,然而,對產業的技術創新能力究竟采納什么樣的評價指標,目前在學界存在著許多不同的衡量方法和測度指標,尚無達成統一認識。結合物聯網產業的特點,本研究將物聯網產業技術創新能力劃分為創新基礎能力、創新投入能力、創新產出能力3個一級指標。二級指標由26個具體指標構成。如表3-1所示。表3-1物聯網產業技術創新能力評價指標體系一級指標二級指標指標計算創新基礎能力U1工業增加值率U11工業增加值/工業總產值全員勞動生產率U12工業增加值/從業人員數年末總資產U13科技活動人員比例U14科技活動人員數/全體職工數中高級技術人員比重U15中高級技術人員數/科技活動人員數工程技術中心數U16政府科技活動政策支持力度U17融資環境U18技術創新中介服務體系建設U19創新投入能力U2政府開發項目經費投入強度U21政府開發項目經費/科技活動經費總額科技活動經費投入強度U22科技活動經費/產品銷售收入研發經費強度U23研發經費/銷售收入研發人員比重U24研發人員數/科技活動人員數技術引進經費投入強度U25技術引進經費/產品銷售收入技術改造經費投入強度U26技術改造經費/產品銷售收入職員的技能培訓投入強度U27職員的技能培訓投入/產品銷售收入技術設備先進程度U28先進技術設備價值/總設備價值創新產出能力U3專利申請數U31專利授權數U32完成科技項目數U33技術市場合同金額U34研發成果投產率U35研發新產品品類數/總產品品類數引進技術投產率U36引進技術產品品類數/總產品品類數生產設備水平先進程度U37先進生產設備價值/總設備價值工人技術水平U383×高級工人比例+2×中級工人比例+初級工人比例標準化程度U393.2調查問卷差不多概況此次調查的目的要緊是了解考察杭州市物聯網產業中具有不同技術水平、不同規模、具有一定代表性的多家企業,實地調研該企業傳感網絡、射頻識不(RFID)、智能終端等技術的研究開發和生產能力,以及擁有專利和自主知識產權數量,收集第一手的、較為全面詳盡的數據資料。并收集相關方面的技術資料和文檔,掌握該企業在關鍵技術創新方面進行的治理創新和技術創新活動,包括:文化、組織、制度、新技術和新裝備等方面,以及進行治理創新和技術創新后取得的效益。除此之外,掌握該企業在設計生產過程中與其他企業、科研機構以及高等院校的資源集成情況。具體的問卷見附錄。一、問卷設計本研究是從企業層面展開,問卷是針對物聯網產業中具有創新過程的企業來設計的,在問卷設計中,本研究要緊采納了以下的三種方法:1、深度案例分析。對三個典型的物聯網企業進行大量的二手資料的收集,同時對企業進行了實地調研,通過與企業高層治理者、技術部門負責人以及一些基層研發人員進行面對面的交流和訪談,剖析出阻礙核心技術創新能力的要緊因素。并在進行初步問卷設計時,獲得了有關本研究重要問題的意見。2、大量的文獻研究。該方法為本研究提供了許多可供借鑒之處,本研究在汲取了這些相關研究的基礎上,并結合深度案例分析的結果,設計了問卷中的一些問題對本研究的有關變量進行測度。3、學術團隊的內部交流與討論。學術團隊成員對該問卷的設計和修改提出了許多富有價值的建議,綜合團隊的智慧對問卷進行了相應的修正。問卷的內容由三個部分構成:被調查企業的差不多情況、環境阻礙因素以及企業自身核心技術創新能力的評判指標。第一部分為被調查企業的差不多情況。包括企業名稱、企業性質、企業所處時期和企業要緊業務。同時,還把企業要緊的技術創新模式及其對公司績效的阻礙放在了這一部分考察。第二部分為環境因素指標。要緊從行業層次上分析物聯網企業的行業技術特點、行業市場特點及行業內其他阻礙因素的特點。在行業技術特點中,要緊從技術變化速度和幅度、技術模仿性、進入成本等10個方面進行考察;對市場特點要緊針對用戶需求的變化情況、是否容易同意新技術及競爭情況3個方面考察;同時對政府的支持力度、支持方式、金融支持體系情況和知識產權愛護情況也進行了考察。指標采納5級打分法,“5”表示被調查者特不同意此項的描述,與企業要緊業務領域在技術創新過程中的表現特不符合,“4”表示比較符合,“3”表示一般符合,“2”表示不太符合,“1”表示特不不符合。第三部分為企業自身技術創新能力的指標體系。我們通過深度案例分析和文獻研究,要緊針對企業的創新基礎能力、創新投入能力和創新產出能力三大模塊進行調查,具體指標見上節分析。定量指標需要手工填寫,定性指標采納5級打分法,“5”表示專門高/專門好,“4”表示較高/較好,“3"表示一般,2”表示較低/較差,“1”表示專門低/專門差。問卷總體設計是按照定性與定量相結合的方法。基于李克特量表法進行設計的,即是由一組針對某種事物的態度或看法的陳述組成的,要求被調查者按照其所了解的企業實際情況對每一個問題給出客觀的評判,進而通過大樣本數據收集和統計,最后得出研究結果。二、數據采集問卷數據收集是實證研究獵取所需數據的要緊手段,直接決定研究數據的有效性和可靠性,從而決定研究結果是否具備科學性,本次問卷調查采取了如下四項操縱措施。1、樣本的選擇調查對象是指調查研究的總體,本次調查問卷的發放對象要緊是杭州市物聯網及相關企業,關于回收的問卷也不可幸免存在其他行業的,要緊通過“要緊業務領域”選項進行排除和篩選。樣本選擇要求樣本企業均在一定程度上進行了技術創新活動,關于回收的問卷能夠從“研發投入、企業名稱”等選項進行排除和篩選。在被調查人員的選擇中,問卷填寫者需要滿足一定的條件,如參加過企業的創新活動,有豐富的工作經驗,了解公司的戰略導向等;填寫者為企業的高層治理人員、部門經理以及技術研發人員,被調查人員的職能背景涉及治理、研發、市場等各種阻礙因素研究部門。2、問卷的發放途徑采納調研者實地訪談發放和郵件發放兩種方式。關于重點目標企業,在訪談的同時直接獵取要求相關人員進行問卷填寫,在現場解答問卷中并解釋不太清晰的相關疑問。并直接收回數據資料,具有較高的可信度。部分企業受客觀條件和時刻限制,無法親赴企業進行實地調查和獵取資料,故采納電子郵件或者一般郵件郵寄的方式進行,此類回收較少,但因為是企業對其產生興趣才回復,故可信度專門高。3、問卷發放方式研究問卷經歷了小規模發放、訪談,修改問卷設計,在此基礎上大規模發放的兩種方式、兩個時期。首先,問卷設計初稿與課題組成員、三位企業高層技術負責人進行討論,針對一些阻礙因素、結構設計等的不足之處提出了修改意見。此后再將改進了的問卷大量發放,由本校經濟治理學院治理科學與工程系的本科生通過假期企業實踐進行上門發放和電子郵件方式完成的問卷調查,進行數據采集。4、問卷回收情況問卷調查的對象為杭州市物聯網及相關企業,共發放120份問卷,共回收84份,其中去除12份非本行業的企業,10份不合格問卷(如要緊選項答案差不多一致、較多空白項、出現雷同情況、明顯不符合公司情況),有效問卷為62份,回收率為51.7%。要緊是在對部分無關系的企業進行郵件調查時回收較低,同時由于對行業和企業技術創新的雙層限定,使得回收難度增大。3.3杭州市物聯網產業核心技術創新能力的評價方法杭州無線傳感網技術處于國內領先地位,相關技術和應用有廣泛基礎,杭州差不多提出要在市場化程度、標準體系、產業化應用、專業化水平等方面成為國內領先、世界知名的物聯網都市。杭州物聯網產業以后要構建三大產業公共平臺:物聯網網絡基礎平臺、物聯網技術創新支撐平臺、物聯網公共服務平臺;要突破三大核心關鍵技術:一是物聯網節點技術推進多功能、易用、低成本的RFID裝置的設計、研制生產;突破嵌入式微操縱器的研發;研發各類嵌入式微操縱器的數據轉換技術;加快研發太陽能、電磁波、嵌入式微納發電。二是無線通信技術,研發大規模自組網技術、分布式處理、信息安全技術;研發“三網”融合技術;研發調制方式多樣、能適應復雜使用環境的網絡通信接入技術,注重開發無線接入集信息采集(包括二維碼、RFID、視頻等)、無線連接等功能的便攜式智能終端設備。三是共性支撐技術,跟蹤云計算技術進展趨勢,推動云計算技術的運用;推進傳輸接口、網絡構架系統集成,以及統一標識等方面的標準化工作;加大應用治理、服務軟件,以及信息服務平臺技術的開發力度,推動物聯網技術應用的快速進展;加大集成電路RFID芯片設計和系統開發、嵌入式軟件、中間件的研究力度。此次調研中,重點涉及到以下物聯網產業相關的核心技術:1、監測元器件及技術。視頻、音頻、溫度、壓力、重量、流量、位移、加速度等監測設備信息采集的數字化網絡化技術,各類嵌入式微操縱器的研發,各類嵌入式微操縱器的數據轉換技術。2、傳感元器件及技術。標準化、低成本、低能耗、長壽命、高穩定性、無輻射危害的傳感器研發制造,面向特定行業的傳感器網絡節點軟件或應用系統,移動通信接入技術的無線接入設備及其關鍵部件,太陽能電磁波嵌入式微納發電,多功能、易用、低成本的RFID標簽的設計、研制、生產。3、生產網絡及技術。大容量、高傳輸效率的網絡數據集成處理傳輸設備;面向3G系統各種基站間互聯的各種傳輸設備及軟件,移動通信接入技術的無線接入設備及其關鍵部件,IPV4向IPV6過渡的中低端網絡設備和終端研發。4、技術應用及開發。公共安全、智能電網、智能交通、汽車電子、環保監測、智能家居、健康監測等領域的物聯網技術應用開發。技術創新能力是一個復雜的系統,涉及因素較多,且相互阻礙、相互作用。只有建立科學客觀的評價模型才能有效評價杭州市物聯網產業核心技術的創新能力。本研究選擇層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)建立評價模型。AHP是20世紀70年代由美國匹茲堡大學運籌學家ThomasL.Saaty教授提出的一種定量和定性相結合的多目標層次分析方法。該方法的原理是將決策者的經驗推斷加以量化,從而為決策者提供定量形式的決策依據。通常情況下,它能夠將大量復雜的問題用明了的層次模型表達出來,用主觀推斷結合數學方法來定量描述,從而成為問題定性解決的客觀依照。該方法自1982年被介紹到我國以來,以其定性與定量相結合地處理各種決策因素的特點,以及其系統靈活簡潔的優點,迅速地在我國社會經濟各個領域內,如能源系統分析、都市規劃、經濟治理、科研評估等,得到了廣泛的重視和應用。層次分析法的整個分析過程是將人們的思維過程結構化、層次化、系統化的過程。這種過程要緊是在層次階遞的指標系統的基礎上,運用先分解后綜合系統思想,通過相同層次的相關因素間兩兩橫向相互比較,再通過不同層次間的縱向比較,利用對比優劣的結果來綜合計算出各指標的權重系數并做出排序,最終來確定方案的優劣。運用層次分析法進行評估分析時,應充分了解每個方案,并熟知阻礙每個方案的相關因素,在充分了解決策者的決策意圖的基礎上,通過建立層次模型,進行比較,完成評估過程。具體建模及評估過程如下:一、利用AHP確定指標的權重1、通過頭腦風暴的形式組織課題組成員打分構造各層次指標的兩兩比較推斷矩陣,矩陣中的數字表達了評價指標兩兩相比所得的相對重要程度,計算各層次指標的相對權重。如表3-2所示。表3-2產業技術創新能力一級指標比較推斷矩陣及權重U1U2U3權重歸一化權重創新基礎能力U111/31/21.830.1615創新投入能力U23126.000.5296創新產出能力U321/213.500.3089同樣的方法計算二級指標的權重及歸一化權重,結果如表3-3所示。表3-3產業技術創新能力二級指標權重一級指標二級指標權重歸一化權重組合權重創新基礎能力U1工業增加值率U114.330.020.0032全員勞動生產率U125.500.030.0048年末總資產U134.500.020.0032科技活動人員比例U1442.500.210.0339中高級技術人員比重U1545.000.220.0355工程技術中心數U1640.830.200.0323政府科技活動政策支持力度U1717.450.090.0145融資環境U1821.620.110.0178技術創新中介服務體系建設U1919.120.100.0162創新投入能力U2政府開發項目經費投入強度U212.780.020.0106科技活動經費投入強度U2223.000.200.1059研發經費強度U2323.000.200.1059研發人員比重U2423.000.200.1059技術引進經費投入強度U2517.000.150.0794技術改造經費投入強度U2615.000.130.0688職員的技能培訓投入強度U277.330.060.0318技術設備先進程度U284.550.040.0212創新產出能力U3專利申請數U3145.000.260.0803專利授權數U3236.500.200.0618完成科技項目數U3328.700.160.0494技術市場合同金額U3422.080.130.0402研發成果投產率U3516.420.090.0278引進技術投產率U3611.450.070.0216生產設備水平先進程度U377.590.040.0124工人技術水平U384.720.030.0093標準化程度U392.830.020.00622、對推斷矩陣的一致性檢驗通過Matlab求得一級指標推斷矩陣最大特征值的近似值λmax=3.0314,得一致性檢驗指標C.I.=0.0157。C.R.=C.I./R.I.=0.0157/0.58=0.027<0.10,所構造正互反推斷矩陣的一致性是能夠同意的。同理,求得二級指標推斷矩陣最大特征值的近似值λmax、一致性指標C.I及一致性比率C.R.(見表3-4),并通過一致性檢驗。表3-4二級指標推斷矩陣一致性檢驗指標值λmaxC.I.C.R.推斷矩陣2110.09710.13710.0939推斷矩陣228.35150.05020.0356推斷矩陣239.49470.06180.04243、計算各層相關于總目標的組合權重,并進行一致性檢驗各層相關于總目標的組合權重可見表3-3。依照C.R.=(a1CI1+a2CI2+…+amCIm)/(a1RI1+a2RI2+…+amRIm),由表3-4中數據可算得層次總排序的C.R.=0.051<0.1,層次總排序通過一致性檢驗,即所構造的正互反推斷矩陣的整體一致性是能夠同意的。二、最終權重的確定及評價利用AHP可得物聯網產業技術創新能力評價體系中各指標的評價權重,由于各指標的統計數據具有定性或定量不同的特征,同時定量數據的量綱也不盡相同,需對這些數據進行無量綱化的處理,為了比較的客觀性,所有數據還需進行歸一化處理,最后采納加權求和法即可對杭州市物聯網產業核心技術創新能力進行評價。3.4杭州市物聯網產業技術創新能力現狀分析結合2009-2011年的浙江統計年鑒以及調研所得的杭州市物聯網企業核心技術創新的相關數據,杭州市物聯網產業在技術創新上取得了一定的成績,核心技術的創新能力總體上有逐年提高的趨勢,具體如下:一、產業創新基礎能力有所提升隨著信息技術的進展,杭州市物聯網產業也實現了較快的進展。近三年,物聯網企業年末總資產逐年增加。截至2009年底,杭州近80家的物聯網及相關企業年產值超210億元,其中,杭州在無線傳感器網絡技術研究、射頻識不技術(RFID)開發與終端設備制造以及傳感元器件設計制造等物聯網前端領域已形成初步優勢,匯聚了20余家相關企業,年產值超60億元;主營業務涉足物聯網網絡集成、系統解決方案提供以及網絡運營和信息服務領域的企業有30余家,總體收入接近50億元。以杭州市較具代表性的物聯網企業為例,中國電子科技集團公司第52研究所2009年實現總收入28億元,利潤總額6.9億元;杭州中瑞思創科技有限公司2009年銷售收入為2.4億元,該公司現有研發人員65人,是在國內EAS行業中首創自主研發模式的企業之一,其研發團隊規模和研發能力在目前國內EAS行業中居于領先地位。近三年,杭州市物聯網產業企業技術中心數保持持續增長的勢頭。在被深入訪談的擁有市級企業技術中心的企業中,擁有博士學位的科技活動人員比例為0.6%,高技術職稱人數比例為10.3%,而從事R&D的人員占到了科技活動人員的59.2%。二、產業創新投入能力大大增強為促進杭州市物聯網產業核心技術創新能力的提升,杭州市加大了對物聯網企業的政策支持與投入力度。政府直接投入、研發費用抵扣所得稅及政府采購的數額逐年增加。到目前為止,杭州市已投入使用的物聯網應用項目超過40個,投資額近6億元。比如杭州市委市政府特不重視無線傳感網絡建設對杭州市信息化建設的推動作用。先后在2008年和2009年成功舉辦了第一和第二屆國際無線感應網絡論壇。來自國家工信部、浙江信息產業廳以及相關領域知名專家、企業、標準化組織的代表匯聚一堂,共同探討交流無線傳感網產業進展方向、技術標準和商業運作模式。同時,杭州市政府正致力于打造中國無線傳感網進展的重要產業基地。國際無線傳感網進展高峰論壇,今后將每年定期在杭州進行,為杭州市進展無線感應網絡技術制造了優勢條件。杭州市科技局近年來也十分重視物聯網技術的進展和推廣應用,通過引進大院大所創新載體認定、科技打算項目立項等形式,為全市物聯網進展制造了良好的條件。2004年6月,浙江香港科技大學先進制造研究所在杭州余杭區成立,2008年被杭州市科技局認定為“杭州市引進大院名校共建科技創新載體”。研究所重點研發領域包括:大規模定制、RFID研究、網絡化設計與制造技術的研究、服務于軟件開發;企業信息系統集成;產品工業設計、開發;技術信息數據庫開發;科技資訊服務等。企業自身也逐漸認識到創新的重要性,科技活動經費投入逐年增加,2011年全行業直接用于研發的經費投入占據了全部科技活動經費投入的絕大部分比例,擁有了大批先進的技術設備。在十二五期間,杭州市物聯網產業進展規劃重點新增項目69項,物聯網試點示范項目48項,物聯網公共平臺建設8項,要緊有企業自建、企業聯合建設、政企合作建設、政府購買服務等幾種實施方式。三、產業創新產出能力有所提高截至2009年底,杭州物聯網企業已擁有相關專利及軟件著作權160余項,其中發明專利56項。從調研的總體情況來看,整個行業通過授權的專利數量遠遠小于申請授權的,上升空間還專門大,同時多以有用新型為主,發明型專利數量較少。比如杭州中瑞思創科技有限公司現已取得專利46項,正在申請中的專利18項,其中2005年的瓶類防盜扣被歐洲《零售業技術》雜志評為年度最佳設計,并選登在該刊物的封面。中國電子科技集團公司第52研究所現擁有專利3項,計算機軟件著作權9項。杭州家和物聯技術有限公司做為國內最早從事物聯網技術研究與產業化應用的高科技企業,目前已成功研究開發出國內第一個具有完全自主知識產權的物聯網技術體系——UNIT(UbiquitousNetworkInformationTechnology),其六大關鍵技術達到國際領先水平。家和公司創建的無線傳感網研究院已與國內外多個聞名學府、研究機構和知名企業展開廣泛的合作,先后成立了八個聯合實驗室,通過UNIT產業聯盟整合了各行業優質資源,全力推動UNIT技術在各行業的應用。2010年7月,家和智能憑借自身在物聯網領域突出的產業化應用成果,被浙商雜志評為“2010浙商最具投資潛力企業”。擁有軟件著作權8項,科技成果登記2項,專利4項。
4杭州市物聯網產業核心技術創新能力存在的問題和提升對策4.1存在問題日前,杭州市物聯網產業處于快速進展的時期,物聯網企業的技術、治理和經營等能力正逐步提高,提升核心技術創新能力尤為重要。但就目前產業現狀來看,為數不多的技術創新差不多上屬于以科技為先導的技術推動型創新。但隨著科研體制改革的逐步深入,在強調技術創新、強調科研與經濟相結合的今天,大多數物聯網企業呈現出的只是表面的繁榮,表面看來實力雄厚,專家成群、成果累累、陣容特不強大,實際上卻隱藏著一些特不棘手的問題。要緊體現在以下幾方面:一、企業研發和技術創新投入不足核心技術創新能力是企業核心競爭力的核心,企業是否擁有核心技術在專門大程度上取決于研究與開發能力。許多國有企業設有研究與開發部門,近年來在國家大搞技術創新的號召下又有一批企業先后建立了企業技術中心,企業將研究與開發部門和技術中心作為技術創新的領導和要緊實施單位,然而,盡管大多企業在人才培養方面是舍得投入的,同時在時刻上也差不多能保證,然而培養與使用脫節也是普遍存在的,人才匱乏和人才白費同時發生的情況并不罕見,使得研發水平相比國外先進水平相差甚遠。傳統打算經濟模式下,我國高素養科研人員和國家創新投入大部分集中在高等院校和研究所的現狀仍然沒有改變,一方面科研隊伍臃腫,另一方面作為企業后備力量的青年人才流失嚴峻,而真正的創新人才更為缺乏,形成了企業技術創新不管從研究與開發隊伍力量依舊到開發實力明顯不能適應當前激烈的市場競爭需要。大多數企業盡管有自己的技術中心,按不同系列產品配套有相應的研發部門,但由于市場意識淡漠,常常滿足于產品固有設計,對新品研發不夠重視,也導致了技術創新投入的不足。科研資金投入是實現技術創新的必要條件,而大多企業要緊依靠項目分承制方撥款或銀行貸款作為研發資金投入,殊不知研制經費到款率都比較低,大部分依舊要靠白己先墊付研制經費,為緩解資金不足的壓力,而造成在科研經費上的縮減;在技術創新上,往往在投入與產出進行比較時舉棋不定,特不是在生產形勢好的情況下,更加注重生產冷落開發,對技術創新開發的經費投入也被忽視。二、企業核心技術儲備不足,缺乏核心技術產品盡管大多物聯網企業有研究與開發部門和近年來建立的技術中心,然而,企業所作的技術創新工作要緊集中在產品開發上和市場開拓上,無力做與核心技術和核心產品緊密相關的基礎研究和應用研究工作,導致企業核心技術儲備不足,造成現有技術淘汰以后又得依靠企業外部,這也是專門多企業長期依靠引進國外技術的緣故之一。關于從國外引進的技術,由于對企業經營者的激勵、考核機制不完善,多數經營者只注重企業當期和短期的業績,導致盡管關于引進技術在產品開發和市場開發上下了專門大功夫,企業因此也換來了可觀的效益。但是企業基礎研究和應用研究能力并沒有明顯提高,結果是技術創新能力沒有加強,使企業長期經濟效益得不到保證。企業辦社會的現狀沒能完全解決,大多物聯網企業缺少資金積存,企業外部資本市場又未真正進展起來,企業缺乏創新所需要的投資能力。因此,多數企業沒有能力實施大規模的領先創新,創新的技術含量普遍較低,領先的實質性創新所占的比例專門低。物聯網企業與企業之間、與大學和科研院所之間的技術轉移水平和速度都比較低;專利水平不管從數量、質量和產出效益等方面也都與發達國家之間存在較大差距。三、物聯網企業產品國內外市場占有率低物聯網企業和大多數中國高新技術企業一樣,產品在國際市場上所占份額并不高,競爭力不強,與發達國家有較大差距。從國內市場來看,在許多高新技術領域,不僅產品的市場占有率低,而且缺乏自主知識產權和知名產品品牌,絕大部分市場都被跨國公司所占據,許多國產品牌已被外方擠垮或合并。四、經營體制上的不足大多企業的核心技術創新能力較弱的問題,最突出的緣故確實是經營體制上的不足,造成科研效率低下,治理手段落后,沒有真正建立起技術創新的機制,才導致企業缺乏技術創新能力,究其緣故,要緊存在三大障礙:1、體制障礙。關于國營企業關懷的是如何完成上級指定的科研任務,爭取更多的科研經費,改善職工生活;研究人員關懷的是論文發表,成果鑒定等實際問題。這種體制下,因為缺乏將技術成果轉化為現實生產力的機制,相關科研院所沒有嚴格意義上的技術創新。2、市場障礙。在舊有體制下,國營企業更加依靠于政府而不是市場。缺乏市場激勵機制的科研人員沒有創新的動力和積極性。在專門多項目中,科研成果缺乏公平的有償轉讓機制,缺乏利益驅動的使本集團的科研積極性受到阻礙。3、文化障礙。舊的文化氛圍和人才結構抑制了科研人員創新的積極性。科研民主、技術交流的風氣尚未形成,論資排輩的現象依舊普遍。五、治理上的不足大多企業存在著許多治理上的薄弱環節。工程治理能力較弱,由于無人機系統工程治理工作要緊以設計師系統為主,客觀上各成員擅長于鉆研技術,缺乏系統工程治理知識的培訓和實踐,主觀上重技術、輕治理,實際工作中缺乏主動溝通、交流和系統思維,造成系統問題不斷出現問題,加之治理上缺乏約束機制,因此,工程治理能力不強就在所難免;技術治理缺乏強有力的機構,基礎工作被忽視,工作缺乏打算、監督和總結,隨意性較人;質量與可靠性治理工作不到位,沒有形成剛性成本治理,基礎治理工作薄弱等等。造成以上治理問題的要緊緣故是行政治理手段不硬,獎罰措施不落實。制度缺失,假如這些問題得不到有效解決,將嚴峻阻礙企業核心技術創新。4.2提升對策圖4-1物聯網產業創新系統運行機制圖通過上述對杭州市物聯網產業核心技術創新過程中存在的問題分析,能夠看出關于物聯網這一新興高科技產業而言,其創新系統的運行機制如圖4-1所示,由于其技術的復雜性、產業投資的高風險性等特點,除企業自身以外,在整個產業創新系統的主體要素中政府是要緊支點,其作用十分重要。政府一是要營造健康有序、公平競爭、開放的市場環境。二是要通過相關政策建立創新激勵與補償機制,愛護集群創新的積極性,如開展基礎性研究工作,為企業研發提供公共技術支持等。三是要通過中介機構刺激和調整生活在產業區域中的公共機構、企業和個人之間的聯系,增進企業之間的信任,協調企業之間的共同行為,引導產業內不同主體共同形成競爭與合作的網絡關系。因此需從政府層面和企業層面分析具體的技術創新能力提升對策。一、政府層面近年來,杭州市把物聯網產業作為重點培育的戰略性新興產業之一,成立領導小組、設立扶持資金、推進戰略合作、建設研發平臺,企業創新力度不斷加大,應用推廣逐步展開,物聯網產業整體呈現良好進展勢頭。物聯網進展作為一項龐大的工程,需要明確和發揮政府在物聯網建設中的宏觀職能作用,修訂和制定有關法規,引入市場機制和公平競爭的原則,促進市場發育和進展。同時,在物聯網進展戰略打算中,需要高度重視物聯網知識普及和人才培養。為了提升杭州市物聯網產業核心技術的創新能力,從政府層面建議從以下幾方面著手:1、加強產業公共創新平臺建設杭州市物聯網產業急需的公共服務平臺包括產品商業信息、產品技術信息、基礎網絡以及各類專業性設計分析技術服務平臺、專業人才培訓基地等。政府應整合杭州市現有科研院校、行業協會、中介機構以及企業等各方面資源,形成優勢互補和資源共享,完善面向行業的公共服務體系和機制。2010年6月12日杭州市物聯網行業協會成立,2011年9月28日浙江省物聯網產業協會成立。借助于行業協會,加強行業的自律、組織和治理。目前杭州市在建的物聯網公共平臺如表4-1所示。表4-1杭州市在建的物聯網公共平臺一覽表序號平臺名稱承擔單位1“1+3”基礎網絡平臺華數數字電視傳媒集團、中國移動、中國電信、中國聯通2物聯網信息中心網絡運營商、骨干企業、研究機構等3中國電科(杭州)物聯網研究院中國電子科技集團公司4中科院杭州射頻識不技術研發中心中科院上海微系統與信息技術研究所5港科大物聯網應用技術研究推廣中心香港科技大學先進制造研究所6南郵杭州三維無線與物聯網研究院南京郵電大學、三維通信有限公司、余杭倉前創新基地7物聯網技術交流中心網絡運營商、骨干企業、研究機構等8物聯網技術(產品)認證測試中心研究機構、骨干企業等關于這些基礎設施公共支持平臺,按照市場導向、政府引導、統籌規劃、綜合集成和充分發揮已有研發試驗基礎設施資源優勢的原則,采取政府引導,企業、高校、科研機構和其他社會力量共同建設的方式,促進檢測機構、科研院所、高校等的相關研發試驗基礎設施的建設完善。關于信息和知識資源共享平臺,重點是建立和完善杭州市物聯網產品數據庫、技術專家數據庫、技術創新成果數據庫、專利數據庫、科技圖書期刊數據庫、重大科研儀器設備資源數據庫、行業技術標準和規范數據庫、技術創新基礎設施資源數據庫、重大裝備資源數據庫和技術創新法律法規數據庫等相關信息和知識資源基礎數據庫,準確跟蹤和掌握物聯網產業的進展狀況,為杭州市物聯網企業技術創新提供技術、信息、知識、人才、財務、法律等方面的服務。關于推廣平臺,積極搭建以推動市場化進展。借助輸出品牌示范應用項目,積極打造品牌試點示范工程,提升全國阻礙力,積極爭取承接國家級示范應用項目,并通過成功項目的推廣與復制,打造具備杭州特色和優勢的品牌示范項目,助推杭州市物聯網產品和技術的市場拓展。通過打造產品和技術展示窗口。以杭州西湖國際博覽會為平臺,承辦國家級“物聯網技術與產品博覽會”,使之成為國內重量級的產品和技術展示窗口和
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