物联网芯片国产化“困局”

黄征宇

9月17日，国家发改委、工信部、科技部等部门联合印发《物联网发展专项行动计划》（以下简称《行动计划》）指明了10个物联网发展专项行动计划，包括顶层设计、标准制定、技术研发、应用推广、产业支撑、商业模式、安全保障、政府扶持措施、法律法规保障以及人才培养，可谓一应俱全，表明在当前中国经济转型的关键历史阶段，国家已经赋予物联网拉动转型发展的重要历史使命。

应用是物联网发展的关键驱动力，众多专项中，最具现实意义的也正是“应用推广专项行动”。计划方案提出，到2015 年，我国将在工业、农业、节能环保、商贸流通、交通能源、公共安全、社会事业、城市管理、安全生产等领域开展物联网应用示范，部分领域实现规模化推广。然而，芯片依然是制约物联网发展的关键，中国物联网不能长着一颗“外国芯”，物联网无芯不立，我国物联网芯片国产化“困局”如何破解，更应该首先成为一项“国家行动”。

无芯不立

在犹如海洋一样宽广的物联网中，移动芯片可谓是核心战略资本，也是整个网络信息传送的枢纽。一个完整的物联网=传感网络+通信网络+信息处理，包括了信息产生、传输与处理的整个信息产业链条，而移动芯片作为执行这些信息的神经末梢，在移动物联网时代扮演着重要的幕后推手。针对技术门槛高的现状，很多企业也迂回的采用了移动芯片解密技术，来加快本土大数据物联网产业的逆势增长。

目前，我国物联网芯片产业主要包括：RFID芯片、移动支付芯片、M2M芯片和无线传感器芯片等。这些移动芯片都具有高度的全球竞争性，并从来不缺少世界级的竞争对手，如国外的高通、三星、联发科、英伟达、英特尔、博通、苹果、美满等，均在移动芯片领域具有极强的技术创新和产品定义能力，而国内企业尚无法自主研发高端移动芯片来实现国产化替代。

而实际应用中的物联网芯片到底是怎样的呢？物联网通讯芯片，一般生命周期只有两年左右，最多是三年，因为通讯技术发展很快，芯片要不断地改进。另一个角度是物联网的终端和业务，比如说汽车上的物联网的终端，电表上的终端可能要用5到10年甚至更长。用这样的适用于手机的芯片做物联网终端的时候，会造成物联网终端的升级会非常的快和频繁使得成本很高。这是第一个问题，不适合于物联网业务的开发。

而通讯芯片软硬件平台很多，造成必须使用各种各样芯片的软硬件的要求，这也是造成成本高的重要原因。此外，芯片内部更复杂，由于要把天线、PA、SIM卡配进去，集成度低，造成了整个的开发会比较的复杂及高成本。现在的物联网终端需要外置的SIM卡，SIM卡由于不和芯片在一起，而做物联网终端的时候，SIM卡插入工作环境恶劣，造成了SIM卡的变形、烧毁等等一系列的问题。很多的物联网的终端都有低功耗的要求，比如在供电不方便的地方，若通讯芯片是给手机用的，手机坚持一昼夜充电就可以使用，但是在车里的防盗终端希望半年都不用充电，现在是无法解决的，这是通讯芯片本身给行业造成的困惑。

十几年来，我国一直在攻关，但物联网芯片也一直都是“技术门槛非常高、投入非常大”的代名词。如果单纯地依赖自主设计或进口代工，国产移动品牌要想实现快速超越，根本无从谈起。从安防领域的视频监控，到电力行业的远程抄表、输变电监测，再到环境监测、市政设施监控、楼宇节能、食品药品溯源等领域，各种基于物联网技术的应用已经逐步铺展开来。物联网是一个比互联网规模更大的万亿级产业，但是遍布国内的高端传感设备却几乎长了一颗“外国芯”，我国物联网产业的发展被小小的芯片绊住了脚。

目前，芯片研发已经成为我国物联网产业的短板，势必影响物联网《行动计划》的实施。据不完全统计，现在的物联网领域应用所用的芯片接近80%都源自国外提供，加上我国对于物联网芯片还没有相关清楚的界定和标准，这也让我国芯片企业在设计与研发上捉肘见襟。物联网芯片国产化如何解困，成为一个必须解决的难题。

难解之困

专家表示，我国物联网芯片研发理应是物联网行业的核心竞争力，但是物联网芯片的研发企业由于缺乏相关技术人才，创新服务能力不足，再加上芯片设计周期长、风险高等因素，导致国内企业更愿意从国外拿现成的芯片产品来使用，而不愿意投入资源进行研发与设计，这就导致了国内企业在芯片领域一直处于劣势。

此外，市场发展的不确定性、技术发展风险和运营风险困扰着我国物联网企业，目前我国感知设备企业普遍规模较小，而涉及高端芯片研发的企业更是凤毛麟角，这也给整个行业的健康发展设置了阻碍。

芯片研发需要投入大量的人力、物力、财力，这就大大增加了芯片研发企业的风险。但是，在物联网技术发达的欧美国家，这些风险通过科技租赁的形式转嫁出去，大多数研发企业会主动采用租赁研发设备的方式，将芯片研发的初期成本降到最低。记者了解到，目前主流的芯片研发所需科研设备成本从几十万到几千万元不等，高昂的前期投入对于中小型研发企业来说简直是天文数字。目前国内缺少物联网龙头企业是关键，国内上市公司与物联网有关约30家，但仅是业务关联，关联业务收入最高仅1.7亿元，只占营业额的一小部分。

根据高工传感产业研究所市场调查，目前全球已经有80%的知名传感器厂商已经进入中国市场。中国传感器市场需求规模增长主要动力来自于工业电子设备、汽车电子、通讯电子、消费电子和专用电子设备。工业电子设备和汽车电子是中国电子信息产业中增长最快的行业，也是传感器应用最多的领域，二者对传感器的应用约占整个传感器市场的三分之一。

随着《行动计划》的实施，物联网发展将迎来“第二春”。而“工业物联网”作为“两化融合”的代表之一将成为应用的蓝海，通过监控智能工业生产的过程，进行数据智能处理并智能控制，从而改善工业生产品质，降低能耗，有数据显示，冶金行业的70%能耗一般都是通过信息技术运用来降低。目前一批优秀的国产物联网芯片如“渝芯一号”、“唐芯一号”等已经面向工业级专用领域，在装备制造业、智能电网、智能交通等领域，并在大型工业企业的项目和产品中进行批量应用的基础上，不断拓展应用领域，力争形成一定的市场规模，成为推动转型的力量。

当前，我国应该停止对物联网的概念热炒，那些热衷于效仿无锡大搞物联网规划运动的众多物联网城市需要多些冷静。了解集成电路产业发展重任的人都应该清楚，国内在集成电路领域的底子很薄，在数字技术领域还有些产品和成果，但在物联网芯片传感器的模拟技术领域近乎于零，尤其是装备制造领域的高性能传感器几乎都是从国外进口的，“国产化”更应该是首要“行动”，“国产化”任重而道远。