北京市物联网传感器及传感网络产业技术创新路线图北京市科技信息中心主任 胡青华huqh@年7月23日
一、北京市物联网应用需求二、北京市物联网科技创新需求及发展路线三、科技创新领域及目标
距温总理在年提出建设感知中国，大 2009“”力发展物联网已经整整两年了！在这个时候，我们讨论物联网如何创新，如何应用，更具意义。今年月工信部和财政部联合下发通知，明确 4今年物联网发展专项资金将重点支持技术研发、产业化、应用示范与推广和标准研制与公共服务四大类项目。在新办法中，财政部对基础设施贷款增加了 为服务外包、物联网企业提供场所服务的贴息。在工信部、财政部的支持下，物联网进入应用为导向、科技创新为支撑的发展轨道。
国务院总理温家宝年月日主持召开国务院常• 201098务会议，审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。 会议确定了战略性新兴产业发展的重点方向、主要任• 务和扶持政策。（一）从我国国情和科技、产业基础出发，现阶段选择节•能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业，在重点领域集中力量，加快推进。（二）强化科技创新，提升产业核心竞争力。加强产业关•键核心技术和前沿技术研究，强化企业技术创新能力建设，加强高技能人才队伍建设和知识产权的创造、运用、保护、管理，实施重大产业创新发展工程，建设产业创新支撑体系，推进重大科技成果产业化和产业集聚发展。（三）积极培育市场，营造良好市场环境。•
物联网行业出现了两种可喜的方向：、张琪司长所领导的国家 1物联网标准联合工作组，推进物联网相关专业的标准制定，有利于整个行业迅速发展。、另一种是越来越多的应 2用推广，正在遍地开花。要在物联网发展中，建立世界领先优势，首先是要针对各行各业的服务领域，大力开展重大应用，在应用需求的引导下创新核心技术。脱离应用，物联网 三网融合中国峰会 就将成为无水之源，技术创新亦将成为无土之根。
为提升政府管理服务水平，北京市计划在今年年底前完成的项物联网应用示范工程，意义重大。10 ●市城市安全运行和应急管理物联网应用辅助决策系统 ●市物联网应用支撑平台 ●春节期间烟花爆竹综合管理物联网应用 ●城市生命线实时监测物联网应用“”●安全生产物联网应用●政治中心区综合管理物联网应用“”●轨道交通安全防范物联网应用●极端天气条件下保持道路交通畅通物联网应用●城市运行保障和应急抢险车辆卫星定位管理物联网应用●区县和社区综合监管物联网应用
二、北京市物联网科技创新需求及发展路线
一、北京市物联网技术创新与产业化研究课题立项情况课题背景：�物联网是继计算机、互联网、移动通信之后又一次重大技术革命，拥有万亿元级的市场潜力，已成为国家战略新兴产业。�传感器和传感网是物联网产业中需求量总量最大、价值最高环节。�应用技术路线图方法研究传感器及传感网络产业发展，对科技北京建设具有重要意义。…..应用层环境监测远程医疗公共安全应用层智能处理信息存储数据处理决策支持智能处理层层传输层传输层协议标准核心芯片智能节点传感设备识别设备感知层（传感器、传感感知层（RFID、二维码）网）
一、课题立项情况1、课题名称： 北京物联网传感器及传感网产业技术路线图研究2、承担单位：北京市科技信息中心 合作单位：中关村物联网联盟3、起止年限：2010年07月至2010年11月 4、课题目标：� 绘制北京传感器和传感网络产业技术路线图；� 为北京发展物联网产业提供有效参考；� 为科技北京建设研究提供有力支撑。“”
二、实施过程•支撑2011年重大项目策划；•指导北京物联网联盟战略制定。成果应用及推广•形成课题研究总报告、8000字摘要、3000字主成果梳理题文章、工作报告。及报告编制•召开三次研讨会；•讨论形成报告核心梗概。召开研讨会•形成三类调研问卷；开展深入调研•深入调研34家单位。•制定计划；前期准备工作•收集百万字资料；•学习路线图方法。
1、前期准备阶段�成立课题工作组，制定详细工作计划。�根据任务书，明确了规定的任务目标、课题研究边界和范畴；收集了上百万字资料，确定了重点调研单位和专家。�通过专家讲座、小组讨论学习等形式，认真学习了物联网知识和技术路线图方法。
2、深入调研阶段�调研成果：根据技术路线图要点需求，调研了34家机构，形成了技术路线图的基础资料。分类重点对象调研重点协会等中介半导体协会传感器分会、全国信产业政策、产业标准、产机构息技术标准化协会、工业测量和业链构成、业内重点企业控制标准化协会、物联网联盟、情况等北京市信息资源管理中心等高校及研发中科院电子所、半导体所、计算技术壁垒、研发需求、研机构所、北大、清华、北邮等发基础等重点企业京仪集团、同方、昆仑海岸、威市场需求、市场规模、产讯紫晶、大唐集团等品研发、未来规划等
3、报告撰写阶段�专家研讨会后，按照以下框架，快速绘制技术路线图并形成总报告、8000字概述及3000字主题文章。共性技术产市场需求共享支撑技术业背景产品装备产业目标研发需求研发项目分析产业化项目技术壁垒应用示范项目
4、各类报告形成阶段课题最终研究成果:
主要内容•一、路线图的背景与综述1•（一）路线图制定的背景1（二）路线图制定的意义•4•（三）任务与目标7•（四）边界与范围7•（五）方法论概述9•二、传感器及传感网络产业现状分析13•（一）物联网产业概况及我国产业现状13、物联网技术体系框架•113•、物联网产业及技术发展趋势2202015•、物联网技术体系的标准问题316•、国外物联网产业发展战略417•、中国物联网产业发展现状和前景520
•（二）传感器技术及我国传感器产业发展概况21、传感器技术演变进程及发展趋势•121•、传感器市场产业前景分析223•、我国传感器产业发展概况326•、北京市传感器产业现状分析431•（三）传感网技术基础及产业链分析32、传感网技术演变进程及发展趋势•132•、传感器网络产业前景分析237•、我国传感网产业发展概况340•、北京市传感网产业基础443
•三、北京传感器及传感网络产业分析SWOT45四、市场需求分析•47•（一）需求领域分析47•、公共管理领域147•、行业应用249•、个人、大众市场351•（二）传感器技术需求51•（三）传感网络技术需求53•（四）共性技术、支撑服务平台需求55•五、产业目标分析56•六、技术壁垒分析58•（一）传感器技术壁垒58•（二）传感网络59
•七、研发需求分析60（一）研发需求要素•60•（二）研发项目分析61•、共性技术162•、共享支撑技术262•、传感器产品装备362•、传感网络产品装备463、产业化项目•564•、应用示范项目665•（三）优先研发项目分析66•八、产业技术综合路线图68•（一）北京市市场需求及技术需求路线图68•（二）北京市五年内产业目标规划路线图68•（三）传感器技术及研发技术路线图69•（四）传感网技术及研发技术路线图71•（五）北京市产业化及应用示范项目建议71•九、实施建议73
•附件中国传感器国家标准及行业标准清单1 77•附件传感器分类及特性介绍2 83•参考文献89
三、科技创新领域及目标
总体产业目标建议（年至年）：20102015 1201520001010一、、年产业规模达到亿元，龙头企业（超过亿）超过家； 2、完成物联网示范工程50项。二、近期目标（2010～2013年）：1、自主研发一批新型传感器；2、实现国产化，在高端传感器领域逐步取代进口；3、建立物联网用传感器设计、加工、封装、测试共性技术平台；4、建立传感网设计、实现、测试与验证共性技术开发平台，初步建立传感网准入制度；5、建设实施传感器、传感网的标准和专利。20142015三、远期目标（～年）：1、自主研发一批高可靠、智能化、高性能、低功耗、低成本传感器；2、自主研发的新型传感器逐步走向国际市场；3、实现若干种新型传感器的批量化规模生产、制造；4、实现传感网与移动通信网的融合，在若干领域实现市场化；5、建设具有自主知识产权的传感器、传感网标准和专利池。
近期中期远期（）（）（以后）2010-20132014-20152015传器壁术感技垒突破传感器敏感芯片和检测电路低功耗技术低成本、低功耗、研发多种低成本、微型化的传感器敏研发适用于传感网的传感器微型化技术感芯片研发出多种高精度、高灵敏度传感解决传感器的环境适应性高性能、高可靠、器提高传感器的可靠性和寿命长寿命技术集成智能信息处研制出多参量集成微传感器实现传感器信息采集、处理、传输的单理技术实现传感器与检测电路集成片集成集成与制造工艺建立传感器敏感芯片设计、加工、实现若干种传感器的批量化生产技术封装、测试平台能量获取、存储和研发出几种能量获取新方法，提高可发出几种用于传感网的微能源管理技术能量转换效率和使用效率面向新型传感器的研发出几种新型敏感材料和智能材料研发出几种基于新型敏感材料和智能材功能材料技术料的传感器工业自动化中压力、温度、流量无线传感器研究与产业化带无线传输功能的同时用于气象测量的温度、湿度、大气压力、照度的复合传感器的研制与产业化智能低功耗热量传感器传感器研发项目带地址标识、单一物理量（或化学量）的智能传感器带短距离无线传感功能、多物理量的复合智能传感器视频及多光谱分析检测传感器基于超声波和电磁原理的流量传感器安防光纤应力传感器智能传感器设计、仿真和验证技术基础共性技术和智能传感器封装材料、工艺和设备研发智能传感器共性技术开发平台建设共享支撑技术智能传感器专用测试校验设备研制研发项目传感器快速在线检测仪器的研发及产业化
近期中期远期（）（）（以后）2010-20132014-20152015传网壁术感技垒基础芯片和核心嵌入式微处理器；异构通用传感节点研发；设备多模网关节点实用化、大规模组网技术器组网与传输技术保证图像、声音、视频等数据可靠、实施传输的无线多跳网络传输技术协同计算与存储通用时间同步技术；协同数据传输与处理技术技术节点自定位技术分布式数据存储与查询技术条件保障技术以低复杂度加密机制以节点能量管理为主的低功耗技术密钥分发与管理机制为主高可信技术服务支撑技术大规模传感网的测试与验证技术研发与产业化推进工作传感网核心芯片研制与产业化多模式节点设备研发与产业化传感网实用化、大规模组网与传输协议栈研发项目分布式信息高复合与协同处理软件基础共性技术和传感网设计、仿真和验证技术传感网络测试与验证系统研究与平台建设共享支撑技术传感网共性技术开发平台建设研发项目传感网轻量级可信技术研究
课题成果已经在多个领域得到应用�掌握了北京物联网传感器及传感网产业情况：对重点企业、核心科研院校、行业主管机构都有了较全面的了解，提出了北京支撑发展物联网产业的相关对策。�有效支撑了北京市2011-2012年重大项目策划工作：已批准中科院电子所《地面高精度气压传感器产业化关键技术攻关》重大项目；正在针对健康监护、安全生产、环境及水资源监测、灾害预警、产品溯源、物流等民生和行业应用，支持人体生理参数、气压、有害气体、光纤、高精度强防雷压力等传感器及传感网研发及产业化项目。
网际空间可信标识国家战略年月日正式发布2011415巴拉克奥巴马 互联网改变了我们交易的方式，打开了市场，与我们的经济建立了前所未有的联系。它实现了人与人相互间通信的革命，不论他是街坊邻居、朋友还是远在他乡的同事。正如近几周我们所见到的，互联网给予世界人民分享信息、表达思想的能力。简言之，互联网的增长已经成为历史变革和进步的最强大的力量。这就是我们为什么要强化我们的通信基础设施，为什么要为私营部门扩展美国的无线宽带提供方便，以及我们为什么要勾画出一个战略使网络交互及客户都能更安全，这就是：网络空间可信标识国家战略。
网际空间可信标识国家战略（概要）该战略的目标为：个人和组织使用安全、高效•、便于使用和交互的标识（身份）解决方案，能够以更安全、更私密、有选择、能创新的方式获得网络服务。目标如何实现？该目标将通过本战略中所描• 述的，以用户为中心的标识生态环境来实现。“”它是一个在线网络环境，个人和组织通过遵循其认可的标准，获得和认证数据标识包括设备的数据标识，达成相互信任。所设计的标识环境，能够支持从匿名到全方位认证的安全交互，涵盖从低端到高端的价值链条。
这里展现的标识生态环境将在以下方面有所加强：、私隐保护，能够相信对其个人数据的处理公正、透明；1、方便性，可以选择管理使用比现今要少的口令或帐号；2、效率，机构将从减少纸张消耗和简化帐号管理程序中获益；3、方便使用，通过在可能的地方采用自动鉴别方法，简化操作技4术；、安全，使犯罪分子更加难以危害网络交易；5、信心，数字身份（标识）受到妥善保护，从而促进网上业务的6使用；、创新，通过降低敏感服务相关的风险，使服务提供商能够开发7或扩展其网上业务;、选择，服务商向个人提供不同的但能相互鉴别的身份证明和媒8介。
•北京易恒信认证科技有限公司研制成功组合公钥(CPK)密码体制是我国的重大自主创新，经过5年多不懈努力，该项技术已经发展成熟，有望在物联网、云计算等领域获得重要应用: 国家职能部门的认可，获得全部批文； 开发出世界领先的新一代可信标识认证系统; 提出了基于该系统的新一代安全体系架构; 开发出系列安全技术和产品，实现了体系创新。
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