基于系統(tǒng)動力學的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分析

1、基于系統(tǒng)動力學的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分析孫金良 呂稀艷（北京交通大學經(jīng)濟管理學院）100044摘要 ：隨著社會現(xiàn)代化的發(fā)展和人們生活水平的提高，物聯(lián)網(wǎng)的應用勢在必行，然而面對剛剛起步的物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈也存在著諸多的問題，本文主要從物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)，詳細闡述了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀，所存在的問題，并運用系統(tǒng)動力學的理論和方法對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展做了詳細的分析，最后對存在的問題提出了一些相關的建議。關鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)鏈 系統(tǒng)動力學 關鍵因素分析一 引言 物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的，顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上發(fā)展起來的，并且能夠實現(xiàn)物物相連。目前物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)廣

2、泛應用到人們的日常生活當中，主要的形式有企業(yè)專用的無線傳感網(wǎng)，基于公眾通信網(wǎng)絡的M2M網(wǎng)絡，還有RFID類的短距離識別系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)的應用形式也是多種多樣，車輛調度系統(tǒng)，電子收費系統(tǒng)，無線POS機系統(tǒng)等等，德國甚至還出現(xiàn)了以物聯(lián)網(wǎng)技術為主題的“未來超市”，物聯(lián)網(wǎng)的應用前景十分廣闊，美國權威咨詢機構forrester預測未來物聯(lián)網(wǎng)的市場應用價值將超過萬億美元，成為本世紀又一個經(jīng)濟增長點。目前我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處于起步階段，國內對于物聯(lián)網(wǎng)的研究也處于摸索階段，大多數(shù)的文章也主要局限于物聯(lián)網(wǎng)在各個行業(yè)的應用，系統(tǒng)的研究物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的文章較少，而脫離物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的整體環(huán)境而單獨研究物聯(lián)網(wǎng)的應用顯然意義并

3、不大，本文采用系統(tǒng)動力學的方法，從系統(tǒng)的角度對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈進行研究，找出影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關鍵因素，對物聯(lián)網(wǎng)的研究具有理論意義。二 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分作3個層次：首先是傳感網(wǎng)絡，以二維碼、RFID(射頻識別技術)、傳感器為主，實現(xiàn)“物”的識別；其次是傳輸網(wǎng)絡，通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡或者未來的NGN網(wǎng)絡(下一代網(wǎng)絡)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計算；三是應用網(wǎng)絡，即輸入輸出控制終端，可基于現(xiàn)有的手機、PC等終端進行。由于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈涉及的產(chǎn)業(yè)較多，本文主要對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各個層次的關鍵產(chǎn)業(yè)進行了描述。在傳感網(wǎng)絡層上，RFID是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的排頭兵，全球RFID市場規(guī)模

4、從2007年的49.3億美元上升到52.9億美元，這個數(shù)字覆蓋了RFID市場的方方面面，包括標簽、閱讀器、其他基礎設施、軟件和服務等。RFID卡和卡相關基礎設備占市場總量的57.3%，達30.3億美元。來自金融、安防行業(yè)的應用，如非接觸支付、門禁控制共同推動RFID卡類市場的增長。2009年中國RFID市場規(guī)模突破了100億元，年復合增長率達到68%，其中電子標簽超過38億元、讀寫器接近7億元、軟件和服務達到5億元的市場格局。目前我國這類公司主要有遠望谷、新大陸、廈門信達、東信和平等，其中遠望谷在鐵路RFID市場份額過半，具自主研發(fā)優(yōu)勢和寡頭壟斷優(yōu)勢而新大陸是國內唯一掌握二維碼核心技術的廠商、

5、技術達國際先進水平。MEMS傳感器市場前景廣闊，傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術，被認為是現(xiàn)代信息技術的三大支柱之一。有市場報告顯示，預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。我國傳感器市場的增長率超過15%，2009年為430億元。目前上市公司中歌爾聲學已經(jīng)掌握MEMS芯片設計、MEMS半導體封裝等多項核心技術，2008年申請相關專利高達44項，主要應用在MEMS麥克風的生產(chǎn)制造。在傳輸網(wǎng)絡層上，通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡或者未來的NGN網(wǎng)絡(下一代網(wǎng)絡)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計算；具體就技術而言主要有無線通信技術和有線通信技術，無線通信技術主要可分為短距離接入技術的無線網(wǎng)狀網(wǎng)、R

6、FID和Wi-Fi/WiMAX等，中長距離的GSM和CDMA（2G/3G/4G），以及衛(wèi)星通信技術等幾大類。近距離無線網(wǎng)狀網(wǎng)是傳感網(wǎng)業(yè)務的主要基礎，許多發(fā)展?jié)摿薮蟮募夹g還處在研究階段，產(chǎn)業(yè)化還有待開發(fā)。目前移動運營商是扛M2M（物聯(lián)網(wǎng)）大旗的主力，提供M2M網(wǎng)絡連接服務的基于GPRS/CDMA的移動運營商主要可以劃分為以下三類: 傳統(tǒng)的移動網(wǎng)絡運營商MNO (Mobile Network Operators），移動虛擬網(wǎng)絡運營商MVNO（Mobile Virtual Network Operators）和主要針對M2M市場的M2M移動運營商MMO（M2M Mobile Operators）。

7、中國主要的幾家物聯(lián)網(wǎng)中游企業(yè)都已躋身世界500強，具有相當?shù)膶嵙?，但是相關的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與研究計劃尚在起步階段，產(chǎn)業(yè)鏈完全成熟還需要相當長的時間。在應用網(wǎng)絡層上，即輸入輸出控制終端，可基于現(xiàn)有的手機、PC等終端進行。物聯(lián)網(wǎng)下游產(chǎn)業(yè)中集成電路產(chǎn)業(yè)有望迎來發(fā)展新機遇，在物聯(lián)網(wǎng)時代，每個物體上都要加裝一個甚至多個芯片，集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模將迎來發(fā)展新機遇。產(chǎn)業(yè)鏈內設計、生產(chǎn)與封測企業(yè)將受益。2005年集成電路產(chǎn)量達到266億塊，銷售收入由2000年的186億元提高到2005年的702億元，年均增長30.4%，占世界集成電路產(chǎn)業(yè)中的份額由1.2%提高到4.5%。市場規(guī)模迅速擴大，2005年我國集成電路市場規(guī)

8、模較2000年翻了兩番，達到3800億元，占全球比重達25%，成為全球僅次于美國的第二大集成電路市場。目前在集成電路設計方面，代表公司有大唐微電子、士蘭微和上海貝嶺，集成電路制造方面則有中芯國際、華虹NEC等，集成電路封測方面的代表公司主要有通富微電和華天科技。智能終端設備是將來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的又一重點，目前法國Violet公司推出了Nabaztag小兔子，通過wi-fi路由連接網(wǎng)絡，可為主人提供所需的各類新聞等，能夠講5國語言，在主人接收到郵件或信息時，會發(fā)出語音提醒。此外它還能識讀Ztamps標簽上的信息，并實時連網(wǎng)，隨時呈現(xiàn)動態(tài)信息。隨著物聯(lián)網(wǎng)推進，家用電器的智能化智能終端發(fā)展的又一領域，上

9、市公司中的拓邦電子是家電智能控制應用領域的行業(yè)先行者。三 中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈所存在的問題3.1 產(chǎn)業(yè)鏈缺乏融合統(tǒng)一目前物聯(lián)網(wǎng)在技術層面上并沒有新的革命性技術，在應用上只是各個技術的單獨應用，缺乏統(tǒng)一的融合，而當前應用上也大多僅限于無線傳感的應用，在傳感網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的融合上應用較少，適合傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合的關鍵技術在應用上較少，用戶不多，只有少量的示范工程，同時物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡間互聯(lián)上也缺乏有效的控制，沒有統(tǒng)一的協(xié)議對網(wǎng)絡間互聯(lián)進行規(guī)范，產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展尚不成熟，企業(yè)間協(xié)作較少，沒有形成規(guī)模效應，造成目前物聯(lián)網(wǎng)成本居高不下，難以形成大規(guī)模的應用，從而阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的推廣和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。在信息共享方面，廠商為了各

10、自的利益，缺乏信息的相互溝通，這在無形中加大了信息的獲得成本，由于相互間的競爭關系，企業(yè)合作不夠，加上中國企業(yè)的研發(fā)能力有限，這樣就形成了一個個信息孤島，各個企業(yè)間單兵作戰(zhàn)，從而不利于革命性技術的突破，阻礙物聯(lián)網(wǎng)的推廣和應用。各個行業(yè)間普遍存在著進入壁壘，有實力的大企業(yè)在整合行業(yè)資源時成本較高，行業(yè)間缺乏積極的參與，資源開放度不高，這都阻礙了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。3.2 產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡目前中國已經(jīng)有多家企業(yè)開始試水物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，在產(chǎn)業(yè)鏈的上中下三層也形成了一些有實力的龍頭企業(yè)，但就總體而言，產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展仍然不均衡，由于在當前利益和物聯(lián)網(wǎng)概念的驅使下更多的企業(yè)關注了物聯(lián)網(wǎng)的應用，以及如何實現(xiàn)物聯(lián)

11、網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈新的應用模式，也就是更多的關注了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的下層，而造成了物聯(lián)網(wǎng)上層和中層發(fā)展乏力，目前中國的物聯(lián)網(wǎng)上游企業(yè)缺乏統(tǒng)一的標準，還處于起步階段，在物聯(lián)網(wǎng)的核心技術上我國的物聯(lián)網(wǎng)上游企業(yè)與國外還存在著較大的差距，在2005年中國RFID的專利數(shù)量僅為美國的6.5%，這就造成了中國上游企業(yè)在開發(fā)成熟產(chǎn)品的過程中大量的引用了國外的技術從而造成了總成本的提高，從而制約了整條物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)上游無疑已成為整條產(chǎn)業(yè)鏈的短板，在物聯(lián)網(wǎng)中層的系統(tǒng)集成上，我國與國外也存在著較大的差距，由于缺乏核心軟件和我國在整個系統(tǒng)集成上較弱，使我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化效率不高，資源利用不健全，作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中層的核心

12、，高水平系統(tǒng)集成軟件商的空缺也限制了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。3.3 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈政策導向不明顯由于我國物聯(lián)網(wǎng)的起步，很多地方政府已經(jīng)把物聯(lián)網(wǎng)作為未來的支柱產(chǎn)業(yè)來發(fā)展，江蘇已經(jīng)把物聯(lián)網(wǎng)做為江蘇的六大支柱產(chǎn)業(yè)來發(fā)展，在無錫也建成了中國首個物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)基地，隨后北京、上海、廣東、山東等省市也各自提出了自己的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，但由于物聯(lián)網(wǎng)的應用尚不能夠普及，很多地方政府也僅僅局限于研究階段，沒有確定物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展重點，由于物聯(lián)網(wǎng)所涉及的廠商眾多，各方利益與合作的關系復雜，如何從政策上進行引導，制定行業(yè)內的行為規(guī)范顯得尤為重要，在國家層面上，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被列入國家長期發(fā)展的重點，成為國家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，但是具體

13、的相關政策并沒有被制定出來，國家的扶持性政策對于物聯(lián)網(wǎng)起步階段的發(fā)展將有關鍵性的作用。四 我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)動力學分析在進行系統(tǒng)動力學分析的時候，主要是找出影響系統(tǒng)變化的關鍵因素，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈尚在發(fā)展階段，所以就要明確，我們所要建立的系統(tǒng)是要解決什么樣的問題，目前我們所關心的是如何提升物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的綜合能力，從而使我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈盡快成熟，所以本文系統(tǒng)動力學分析的關鍵點就是找出影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈綜合能力的關鍵因素。一般影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈能力的因素可以分為宏觀因素和微觀因素，在宏觀因素方面主要是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展環(huán)境、國家的社會經(jīng)濟環(huán)境和國家的一些相關政策、法規(guī)等，在微觀因素方面，主要是企業(yè)的科

14、技水平，人才水平和財務狀況等，為了使本文的系統(tǒng)動力學分析更加清晰，本文依據(jù)系統(tǒng)動力學的理論和方法，采用系統(tǒng)動力學中的因果回路圖，定性的分析了我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，找出了影響我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈綜合能力的關鍵因素。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈因果回路圖，如圖1所示：由因果回路圖我們可以定性的分析出影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈綜合能力的關鍵因素，在宏觀方面來說一個良好的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展環(huán)境是影響我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關鍵而從產(chǎn)業(yè)鏈自身來說產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)模，以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡的覆蓋率水平可以通過規(guī)模效應有效的降低成本，而無論對于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈來說，還是對于其他產(chǎn)業(yè)鏈來說良好的經(jīng)濟效益都是促進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵動力，而社會的需求會隨著國家經(jīng)濟水平的

15、提高而提高，當越來越多的人希望獲得增值價值時，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)如何創(chuàng)造適合的商業(yè)模式來迎合人們的需求將是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈能否發(fā)展的焦點，而就目前物聯(lián)網(wǎng)尚在初級階段這種情況來說，國家如何打造適合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的環(huán)境，仍將是當前階段物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要任務。圖 1五 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)動力學分析啟示5.1 打造物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展環(huán)境由系統(tǒng)動力學的因果回路圖分析可以知道，一個良好的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展環(huán)境可以有效的促進產(chǎn)業(yè)鏈利潤的增長和產(chǎn)業(yè)鏈科技水平的提升，進而促進我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，打造一個良好的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展環(huán)境除了物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自身外更多要靠國家的引導和支持，這主要包括國家的產(chǎn)業(yè)政策，國家相關標準的制定和國家對于物聯(lián)

16、網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的投資，從產(chǎn)業(yè)政策上來說主要是要制定有利于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的政策，和規(guī)劃出有利于行業(yè)發(fā)展的競爭機制，促進產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)，而國家標準的制定則有利于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，使產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)間的產(chǎn)品實現(xiàn)自由的無縫對接，也有利于我國在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上在國際競爭中處于有利地位，國家在立法上可以有效的保護將來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上可能出現(xiàn)的隱私和安全性問題，而國家的投資可以有示范效應，在科技方面的投入有利于我國物聯(lián)網(wǎng)整體科技水平的提高，國家應該在這幾方面主要打造我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展環(huán)境，從而使我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速的發(fā)展。 5.2 提高社會有效需求一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，總離不開社會的需求，就目前來看，我國物

17、聯(lián)網(wǎng)發(fā)展尚處于初級階段，物聯(lián)網(wǎng)的應用主要集中在一些示范性工程上，在應用上并不能大規(guī)模得到應用，在市場化的今天，利潤是促進產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的源泉，沒有利潤的驅動，產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展必然舉步維艱，在解決這個問題上，一方面，企業(yè)要對商業(yè)模式進行創(chuàng)新，創(chuàng)造更多的需求，讓更多的人，感受到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的無時無刻無處不在的便利，另一方面企業(yè)應該積極推動物聯(lián)網(wǎng)在公共基礎設施上面的應用，就當前的經(jīng)濟水平而言，物聯(lián)網(wǎng)在該方面上的應用具有比較廣闊的空間。5.3 促進產(chǎn)業(yè)鏈整合提高產(chǎn)業(yè)規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈要想得到真正的發(fā)展，必須要形成產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?，只有這樣才能有效的降低成本，使人們感受到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的便利性，由于物聯(lián)網(wǎng)是一個網(wǎng)絡，這就如同互聯(lián)網(wǎng)一樣，小規(guī)模的應用，意義并不是很大，只有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈間企業(yè)相互融合，形成一個比較大的網(wǎng)絡時，物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用才會真正的到來，這就要求國家要進行相關信息節(jié)點的建立，企業(yè)間要減少行業(yè)間的摩擦，減少信息壁壘，減少信息成本，同時要加快現(xiàn)有網(wǎng)絡間的融合，提高物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡覆蓋率。六 結論物聯(lián)網(wǎng)在我國正處于初級階段，面對國外物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)巨大的市場，我們應該從產(chǎn)業(yè)鏈入手，加快我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的打