我国物联网产业的创新系统多要素联动研究，本文主要内容关键词为：要素论文,我国论文,产业论文,系统论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
2010年是“物联网”(Internet of Things，简称IoT)的兴起之年，“物联网”被看作是全球信息产业继计算机、互联网之后的第三次革命性浪潮，有望在十年内大规模普及，发展成为全球下一个万亿元级规模的新兴产业之一[1]。因此，“物联网”的技术创新及产业发展引起了美、欧、日、韩等世界各主要信息产业大国的广泛关注，在中国也形成了一股讨论和研究“物联网”的热潮。
所谓“物联网”，在技术上也叫传感网，是指通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通俗地讲就是“物与物相连的互联网”，可以实现物与物之间的智能连接，为未来家庭生活和办公提供便利。
针对新一轮的信息产业革命浪潮，各主要发达国家都将“物联网”纳入了国家经济社会发展的重要战略性规划之中，希望能够在下一代信息科技浪潮中抢占先机。2008年11月，美国IBM公司首席执行官彭明盛(Sam Palmisano)首次提出“智慧的地球”(Smarter Planet)这一概念，其战略核心就是“云计算(CC)+物联网(IoT)”的结合，而2009年1月28日，刚上任的美国总统奥巴马在和工商领袖举行的圆桌会议上也对包括物联网在内的智慧型基础设施建设给予了积极回应[2]。欧盟、日本和韩国则分别提出了“欧洲物联网行动计划”(Internet of Things-An action plan for Europe)[3]、“i-japan战略：2015”(i-Japan strategy：2015)[4]和“韩国物联网基础设施构建基本规划”[5]，这些都是各国从国家层面提出的重大信息产业发展战略，必将在世界范围的物联网的研究、应用和产业发展等方面起到积极的引导和推动作用。
2009年8月7日，中国国务院总理温家宝在考察中国科学院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心(现更名为“无锡物联网产业研究院”)时，强调“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，把传感系统和3G中的TD技术结合起来”，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。2009年12月21日，时任工业和信息化部部长的李毅中表示，2010年我国信息产业确定三大发展目标，将进一步增强信息产业服务经济社会的能力。其中一个目标就是“规划引导下一代网络发展。加快培育物联网产业，制定技术产业发展规划和应用推进计划，发展关键传感器件、装备、系统及服务。推进国家传感信息中心建设，促进物联网与互联网、移动互联网融合发展。”根据中国物联网技术产业联盟和计世资讯(CCW Research)的研究显示，2009年中国物联网产业的市场规模达到了85.1亿元，比2008年增长了29.3％，如图1所示。
目前在国内，新一代信息技术——“物联网”的发展已经被提高到国家战略性新兴产业的高度，备受重视。2010年9月8日，国务院召开常务会议，审议并原则通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》确定战略性新兴产业将成为我国国民经济的先导产业和支柱产业。现阶段，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将被重点培育，加快推进。美、欧、日、韩、中五国(区域)的物联网发展战略或计划如表1所示。
对于“物联网”这一我国确立的战略新兴产业的发展，国内政府管理部门、科研学术界和企业产业界从不同的角度和立场，在政策导向、技术研发、市场营销、管理机制等方面进行了广泛的探讨和研究，提出了许多发展物联网产业的有益的建议和对策，但是从产业创新系统的角度，比较全面把握和分析整个物联网产业发展的研究还不多见。因此，本文从整体的“联动”的视角分析“物联网”产业创新系统中多要素的“联系”与“互动”，将运用产业创新系统多要素联动的相关理论和方法来研究“物联网”这一战略性新兴产业，分析其涉及到的技术、市场、政策、管理等创新主体和多个要素的联动创新机制，从而保障整个物联网产业创新系统产生持续的联动创新，激发物联网产业的自主创新活力，提升产业持续自主创新能力，这也成为目前研究和发展物联网的迫切需要，值得在理论和实践上做更全面、更深入的研究。
二、产业创新系统联动的理论演进脉络
产业创新系统理论的发展与演进脉络，经历了技术创新理论、国家创新系统理论、区域创新系统理论、产业创新系统理论和产业联动创新理论等代表性的发展阶段，其研究范式也从“线性范式”演进到“网络范式”。
(一)国家创新系统理论
奥地利学者熊彼特(Joseph A.Schumpeter)在1911年出版的德文版《经济发展理论》一书中，首次使用了“创新”(Innovation)概念[6]；1928年熊彼特在“资本主义的非稳定性”一文中首次提出“创新是一个过程”的观点。在1933年出版的《商业周期》一书中，他对创新理论进行了详尽的论述。熊彼特特别强调“企业家精神”在创新中的重要作用。20世纪50年代中期以后，继熊彼特之后的西方学者在技术创新理论方面的研究被统称为“新熊彼特主义”(New Schumpeterism)。熊彼特及其追随者的创新理论主要停留在技术过程本身，属于“线性范式”的创新研究。但是后来越来越多的理论分析和实证研究发现，来自外部的信息交换及协调对于创新具有重要影响和作用，它可以有效克服单个企业在从事复杂技术创新时的能力局限，降低创新活动中技术和市场的不确定性。这样，创新研究的视角逐渐从企业内部转向企业与外部环境的联系和互动上，从而导致技术创新研究“网络范式”兴起。
“网络范式”最初应用在国家层面上，形成了“国家创新系统”理论。国家创新系统(National System of Innovation)这一概念是由英国经济学家弗里曼(Christopher Freeman)于1987年研究日本的创新系统时首次提出的，他将国家创新系统定义为“由公共和私人部门机构组织的网络，它们的活动和相互作用促成、引进、改变和扩散了各种新技术[7]”。除了弗里曼外，波特(Porter)、伦德瓦尔(Lundvall)[8]、纳尔逊(Nelson)[9]、爱德奎斯(Edquist)[10]、巴特尔和巴维特(Patel & Pavitt)[11]也是这一理论的重要代表人物。上述国家创新系统理论强调系统内部各要素和机构之间的互动，而且这一互动作用影响着企业创新绩效和整个经济体系的创新能力。
(二)区域创新系统理论
研究发现，实践中创新网络的成效似乎与创新主体的空间分布有很大关系，尤其是地理上的邻近带来了维持并强化技术创新所需的重要支撑因素，如文化的认同和相互信任等。20世纪90年代以后，源自国家创新系统理论的区域创新系统(Regional Innovation System，RIS)得到了发展。英国的库克教授等(Cooke)在《区域创新系统：全球化背景下区域政府管理的作用》(Regional Innovation Systems：the Role of Governance in a Globalized World)一书中，将区域创新系统定义为：由在地理上相互分工与关联的生产企业、研究机构和高等教育机构等构成的区域性组织体系，在这个体系内企业和其他组织通过根植性的制度环境相互学习并产生创新[12]。另外，区域创新系统理论研究与产业集群研究的结合也越来越紧密，产业集群理论同样成为区域创新系统理论的一个重要理论基础。总之，区域创新系统理论用来解释区域进行系统化创新的能力和潜力以及对制度、组织等环境条件的要求，从而建立区域学习创新、地方环境与区域增长之间的有机联系，形成分析区域创新和区域经济发展的有效理论框架。
在区域创新系统要素和结构分析的研究方面，魏格(Wiig)、库克和西斯托克(Cooke & Schienstock)[13]都构建了自己的区域创新系统模型。国内学者刘曙光、罗利元、黄鲁成、张敦富、王缉慈、魏江等，主要从区域创新系统的涵义、特征、功能、组织模式、区域创新网络对企业创新的影响、区域创新系统中的知识外溢效应等方面进行了深入研究。
(三)产业创新系统理论
在研究区域创新系统理论的过程中，人们发现虽然国家不是一个均质的平面，是由千差万别的区域组成的，但其产业、企业甚至技术优势却可以通过一个有机的网络系统串起来，像铁路、公路一样，既可以穿过富裕地区，也可以通过贫困地区，并使不同区域充分发挥其独特的资源优势。要实现这个目标，就需要建立和完善一系列管理系统，其中最重要的系统之一就是产业创新系统。
弗里曼(Freeman)是第一位系统提出产业创新理论的人，他于1972年与人合著出版了第一部产业创新方面的专著《The Economics of Industrial Innovation》(产业创新经济学)，奠定了产业创新理论的初步基础。他们认为产业创新包括技术和技能创新、产品创新、流程创新、管理创新(含组织创新)和营销创新。并指出，不同的产业，其产业创新的内容是不一样的。如化学产业主要是流程创新；仪器仪表产业主要是产品创新；电力产业主要是市场创新等[14]。劳斯韦尔和泽维尔德(Rothwell & Zegveld)指出产业创新能推动经济整体发展[15]。
劳斯韦尔与道格森(Rothwell & Dodgson)合编的《The Handbook of Industrial Innovation》(创新聚集——产业创新手册)对产业创新的本质、源和产出、创新的部门和行业特征研究、影响创新的关键因素等方面进行了较深入的研究，提出了以并行工程为基础的综合创新模型，是目前最有影响的产业创新论著之一，体现了产业创新系统思想[16]。希普尔(Hippel)在《The Source of Innovation》(创新的源泉)一书中提出，技术创新在不同的产业有着不同的主体，在许多产业，用户和供应商是技术创新者，引发产业创新研究领域对传统思维的挑战[17]。与此同时，波特(Porter)在其创新模型钻石模型中，把产业基础纳入创新体系，贯穿了深刻的产业创新体系思想[18]。随后，布雷斯齐和马勒尔巴(Breschi & Malerba)等在国家创新系统和技术系统研究的基础上，结合演化论和学习理论，提出了产业创新系统概念，认为“产业创新系统可被定义为开发、制造产业产品和产生、利用产业技术的公司活动的系统集合”。马勒尔巴(Malerba)等学者进一步发展和深化了产业创新系统理论，从知识和技术领域、行为者和网络、制度三个维度进行分析，认为在一个产业创新系统的框架中，创新可以被看作包含在众多行为者当中，以创造和交换与创新有关的知识及其商业化为目的的一种系统性交互作用过程，并认为是不断变化的。同时，又进一步将构成产业创新系统的要素划分为企业、其他参与者、网络、需求、制度、知识基础和技术特性等六个部分[19]。此外，费希尔(Fisher)，爱德奎斯(Edquist)，伦德瓦尔(Lundvall)，尼尔森(Nelson)，经济合作与发展组织(OECD)等均对产业创新体系进行了讨论。
中国学者柳卸林指出技术创新具有不同的系统层次，在产业是产业创新系统，在区域是区域创新系统，在国家则是国家创新系统。产业创新系统的概念对中国具有重要的意义，它是对网络关系的确认[20]；陈劲等提出建立“包容企业环境要素”的创新体系与框架的产业创新系统思想，认为“国家创新系统是可视为由许多产业创新系统构成的。由于每一个产业中都存在创新的源——用户关系，因此可将国家创新系统的概念应用到产业中，通过推动主要创新源之间的协作和信息流动，加强产业的竞争能力[21]”；张凤、何传启在国家创新系统结构的分析基础上，提出了产业创新系统的概念，认为“产业创新系统是指与产业相关的知识创新和技术创新的机构和组织构成的网络系统，产业创新系统视为国家创新系统的重要组成部分[22]”；张治河、胡树华等人首次尝试构建产业创新系统，认为产业创新系统主要由产业创新政策系统、产业创新技术系统、产业创新环境系统和产业创新评价系统组成[23]；郭淑芬提出，创新系统的本质在于创新相关要素间的“互动共生”，而非“要素孤立发展”，对产业创新系统的研究也应立足于此；王明明等指出，产业创新系统结构模型应该包括系统目标、三个子系统(技术子系统、组织子系统、制度子系统)以及系统环境，其中，技术子系统是核心，组织子系统是主体，制度子系统是保障[24]。
(四)产业联动创新理论
传统的产业集聚理论以马歇尔的产业区理论和韦伯的工业区位理论为代表。马歇尔(Alfred Marshell)是新古典经济学的创始人，在1890年出版的代表作《经济学原理》中，马歇尔提出了外部经济的概念。马歇尔对集群研究的最大贡献在于它发现了产生集聚的“产业空气”——协同创新的环境。韦伯(Alfred Weber)是近代工业区位理论的创始人，在1909年出版的《工业区位论》中，韦伯最早提出了系统的产业区位理论。他从微观企业的区位选择角度，探讨了形成产业集聚的因素。韦伯的另一大贡献是对产业集聚儆了定量分析。现代产业集聚理论以贝卡提尼(Becattini)的新产业区理论、丹尼斯和威廉姆森(Dennis & Williamson)的企业网络理论、迈克尔·波特(Michael E Porter)的集群理论为代表。
施密兹(Schmitz)指出，区域产业联动是促进产业链升级、应对全球竞争压力和提升区域竞争力和创新能力的有效途径。格里菲(Gereffi)认为，地方生产网络应在同一价值链的各个环节和不同价值链中，通过与其他经济行为体之间的互动，嵌入全球价值链某个或某几个位置，利用一种价值活动与另一种价值活动之间的关系，创造、保持和捕捉更多的价值。
国内学者吕涛、聂锐、余伶莲、周超、潘正彦、林国龙等对于产业联动的内涵、空间相互作用、制度安排的影响、金融产业的联动以及长三角物流产业的联动发展等问题都进行了深入的研究和探讨。中科院周寄中较早开始从“联动”的视角研究产业创新系统，提出了一种“创新系统要素联动方法(Linkage Among Factors of Innovation System，LAFIS)”。运用LAFIS方法，周寄中及其研究团队探索研究了“自主创新战略与知识产权战略之间的联动”(2005)，“技术标准、技术联盟和创新体系的关联分析”(2005)，“电信业外企与国企研发与服务联动模式比较”(2005)，“新产品研发过程中的研发与服务的联动分析”(2006)，“产业链两端的‘研发与服务’联动”(2006)、“创新系统工程中的研发与服务”(2009)，“技术创新与知识产权联动”(2009)等领域，正在研究一种创新管理研究的视角[25]。
三、创新系统要素联动方法(Linkage Among Factors of Innovation System,LAFIS)
“创新系统要素联动方法(Linkage Among Factors of Innovation System，LAFIS)”，就是将创新系统(包括国家、区域、产业和企业层面)作为一个观察复杂系统的框架和视角，特别是将创新系统划分为由主体要素(企业、政府、大学、研究机构、金融机构和中介机构)、环境要素(制度、机制、文化和政策)和功能要素(学习、开放、创新和合作)三类要素，而这三类要素彼此之间发生“联动”(Linkage)，即促使对方或多方发生持续变化的联系和互动的能力[26]。如下图2所示。
图2 创新系统要素联动示意图
资料来源：周寄中等“产业链两端的‘R&D与服务’联动：价值创新的核心”，中国软科学，2007(2)：52
本文尝试通过运用LAFIS方法分析物联网产业的创新活动，揭示物联网产业创新系统内部各个创新主体、创新要素和创新形式之间的相互关系，探索产业内部建立技术、产品、服务和管理等多要素联动创新的机制、过程、路径等。具体分析框架如下图3所示：
图3 创新系统多要素联动分析框架
资料来源：周寄中等著《创新系统工程中的研发与服务》，经济科学出版社，2009
本文所谓“联动”(Linkage)，是指系统要素之间的相互“联系”与“互动”作用，要素在对这种相互作用产生的反馈内容进行学习之后，又再次作用于其它要素的持续动态发展过程。简言之，“联动”的特性是：
·空间系统性。与互动不同，联动中的要素相互作用不是“一对一”，而是“一对多”或“多对多”，所以，不仅创新是一种系统工程，而且本文所谓“多要素联动”也是一种系统工程；
·时间持续性。要素对彼此反馈学习产生再作用，在时间上导致持续发展；
·自主学习性。即对其它要素相互作用产生反馈的认知，这是保持发展过程持续动态的先决条件。
因而，联动方法论，就是运用联动及其方法来分析系统中要素之间相互作用、持续反馈学习的一种系统动态论述。要素之间联动的内容可以归纳为知识、学习、激励，即联动的内容是知识，联动的途径是学习，联动的保障是激励，联动的结果是创新系统的逐步优化。
联动得以发生和持续，是依靠一些特定的机制来运行的。换言之，“多要素联动”就是由系统要素在一定机制运行下的一种系统工程。例如反馈机制、非线性机制和耦合机制。反馈是指系统中信息的输出与来自外部环境的信息输入关系。反馈是系统的基本属性。所谓“联动视角”，即是分析系统中存在的复杂的反馈回路。反馈回路是由一系列的因果与相互作用链组成的回路或者说是由信息与动作构成的路径。正反馈回路能产生自身增长行为，具有自增长性；负反馈回路能够产生自身寻求特定目标的行为，具有自调整性。
创新系统中要素的联动是指能使创新系统产生持续变革的联系和互动。从系统论视角分析的联动可以分为两个层面：一个表现为子系统与子系统之间的联动；一个表现为子系统内部的联动，这两种联动共同决定了创新系统的生成与进化。它们分别按非线性和耦合两种机制运行。
所谓非线性机制就是关于要素之间产生联系的机制，这种联系不是A指向B的单向关系，而是不但包括了A、B互相指向的双向关系，也包括了A、B、C、D、E等之间的多向关系，突变和分叉是非线性机制作用的最基本、最明显的表现。非线性机制就是通过非线性的作用使各要素相互联系起来，相互融合渗透，形成繁杂、多样的演化图景。
耦合机制又可以称之为协同机制。创新系统要素联动的耦合机制指创新系统中构成要素并不是相互独立的，而是通过产品(物流)、资金、信息、技术、人才、知识等因素耦合在一起的一个有机整体[27]。
四、我国物联网技术创新与产业发展实例
由于国内物联网迅猛的发展势头和良好的发展前景，各大城市为推动区域产业转型与升级和带动地方经济发展，纷纷将目光瞄准了物联网这一新兴的高科技产业，北京、上海、广州、无锡、苏州、杭州等地先后出台各种优惠政策和措施，吸引物联网相关的企业落户。本文以中国的“感知中国”中心城市无锡市为例，分析其物联网产业建立和发展的过程，以及在这个过程中政府、科研单位、网络运营商以及相关企业的功能和作用。
(一)产业基础雄厚，发展规划合理
整个无锡市在发展物联网方面，基础比较雄厚，优势比较明显。一是无锡的制造业比较发达，另外，无锡的产业在国内排名靠前，比如无锡IC制造业占江苏的40％，占全国的16％，在国内排名第一。无锡的IC封装测试处于全国第三，技术水平和单位规模全国第一，有70多家IC设计企业。按照无锡市政府的要求，无锡要把IC设计产业作为一个先导性产业，通过几年努力，把无锡市打造成国内IC设计高地、世界IC设计基地。由于无锡的物联网产业基础雄厚，起步较早，已经初步形成了包括研发、生产、应用等各环节在内的产业聚集区，目前，物联网产业及相关产业规模约为150亿元。基于这些良好的基础，无锡得以率先建立国家级传感信息中心。
现在无锡正在打造国家级的物联网创新示范区和国家传感信息中心，辐射全国的“感知中国”中心必将有力支持整个中国物联网产业的发展。按照无锡市政府的规划，将通过4年左右的时间，将无锡“感知中国”中心建设成为产业规模化发展集聚区，规划面积20多平方公里，先期启动10.8个平方公里的空间，来建设无锡的物联网创新示范区；到2012年，完成物联网产业示范基地建设，形成全市产业发展的空间布局和功能定位，在新型传感器、系统集成、应用软件开发、网络运营及信息服务等领域集聚有较大规模的各类物联网企业500家以上，产值能达到1000亿元，2015年能达到2500亿元左右产值规模。
(二)依托产业项目，创新示范园区
“物联网”产业中全球主要的RFID标准，诸如EPC global、AIM global、ISO、UID等均已在中国应用。而制定中国本土的RFID标准，并且形成完整的“物联网”产业链，尚需时日。无锡新区从成立到现在，一直致力于打造高科技产业园区，不仅在资金投入、企业孵化、人才储备，更主要的是一直在培养创新意识。物联网将成为无锡新区未来打造高科技产业园的亮点。以太科园为核心、依托创新园、产业园、信息服务园三大板块，“感知中国”中心的轮廓已经初步显现。
目前，传感类应用项目已经在无锡城市运行的方方面面发挥着重要作用，包括无锡市公安局交通指挥中心、无锡交通运营指挥调度系统、景宜桥水质监测站、浮标水质自动监测系统、太湖应急监测船、南京邮电大学无锡物联网/传感网研究中心等等。
围绕传感网产业创新服务，江苏省市各方联合投入4.2亿元，主要依托无锡微纳产业发展有限公司和无锡物联网产业研究院等机构建设的“无锡物联网产业产学研联合创新服务平台”正在抓紧实施，将建成设计与仿真、工程化专业测试、外场测试、器件系统环境试验和柔性中试线等产业技术开发平台和20多万平方米的创业孵化基地等，面向物联网产业各类创新发展机构提供全面的技术创新和创业孵化服务。
(三)组建产业联盟，形成产业聚集
在无锡市政府的大力支持下，江苏省、无锡市与中科院投资5亿元共建的“中国物联网研究发展中心”已经全面启动，筹建中的“中国物联网研究发展中心”分别与中科院微系统所、无锡中科传感网络信息技术中心、无锡中科环境监测技术研发中心和无锡中科智能信息处理研究中心等物联网技术产业链创新机构展开合作。此外，还建立了“无锡物联网产业研究院”与“中国物联网技术产业联盟”等研究机构和产业联盟，实现了产业的聚合效应，从而加快产业的成熟和规模化发展。物联网，作为继计算机、互联网和移动通信之后的新一轮信息技术革命，呈现出前所未有的技术与产业的交叉融合特性，需要之前独立运行的行业进行跨行业的合作与联动，对于产业价值链的打造以及各个环节的互动与合作，也相应有着更高的要求。而在中国整体物联网产业起步之初，产业链的打造和产业基地的建设，必须由政府来主导完成，其他任何一个环节都不具备这样的能力，而无锡市政府无疑承担了这一责任，并且以此为契机，加快了建设创新型经济领军城市的步伐。
目前，无锡正加快建设国家物联网创新示范区步伐，中科院、清华大学、北京邮电大学、东南大学等20多家科研院所已在无锡设立机构，中国移动、中国联通、中国电信三大运营商也先后组建物联网研究中心“登陆”无锡，各种传感网、各类资源要素已聚集无锡，围绕物联网产业的技术创新集群正在形成。无锡国家物联网创新示范区也因此被科技部确定为“国家(无锡)传感网国际科技合作基地”。预计到2012年，无锡将初步完成物联网产业示范基地的建设，同时建成集引领中国物联网技术创新、标准制定和示范应用三大优势的中国物联网研究开发中心。
图4 物联网产业创新系统运行机制图
通过上述无锡物联网产业发的特点，如上图4所示，可以看出对于我国物联网这一新兴高科技产业而言，由于其技术的复杂性、产业投资的高风险性等特点，在整个产业创新系统的主体要素中，政府是主要支点，其作用十分重要。政府一是要营造健康有序、公平竞争、开放的市场环境。二是要通过相关政策建立创新激励与补偿机制，保护集群创新的积极性，如开展基础性研究工作，为企业研发提供公共技术支持等。三是要通过中介机构刺激和调整生活在产业区域中的公共机构、企业和个人之间的联系，增进企业之间的信任，协调企业之间的共同行为，引导产业内不同主体共同形成竞争与合作的网络关系。
对于物联网企业来说，它们是处于物联网产业主导地位的群体，要在机制和体制上调动企业技术创新的积极性，增强企业技术创新的能力。目前，我国物联网企业集群内部的创新还停留在模仿创新阶段，自主创新能力较低，虽然企业间的竞争互动关系在一定程度上促进了企业的创新行为，然而从整个集群来看企业间缺乏合作、协同创新的理念将会造成严重的内耗和重复建设、重复开发等资源浪费现象，一定程度上削弱了企业集聚所带来的优势效应，而成为一种集群内部的“拥挤效应”，从而阻碍了物联网产业发展和集群整体创新绩效的提高。
物联网产业创新系统中的公共服务机构以从事物联网理论研究与实践的科研机构和大学为主，它们是物联网知识创新的主体，技术创新的源泉。这些大学和科研机构具有开放性和兼容性，比较容易获得政府、企业和各种研究基金的支持，可以源源不断地提供技术创新和知识创新的成果、物联网人才以及创业者，在创造知识、传播知识、营造产业创新环境方面发挥重要作用。一个国家物联网产业内大学和科研院所的多少已经成为衡量物联网产业创新能力强弱的一个重要指标。
五、我国物联网产业创新系统多要素联动模型构建与分析
综上所述，产业创新系统是以企业活动为中心，以知识发展为基础，以市场需求为动力，以政策调控为导向，以良好的国内外环境为保障，以创新性技术供给为核心，以实现特定产业创新为目标的网络体系。产业创新系统主要由产业创新技术子系统、产业创新政策子系统、产业创新环境子系统等组成。
图5 物联网产业多要素联动创新系统概念模型
产业创新系统的要素联动包括两个层次：第一个层次是各子系统内部的要素发生的“联系”与“互动”；第二个层次是技术、市场、政策、环境等子系统之间的联动。因此，物联网这一新兴战略性产业在国家“三网融合”(广播电视网、电信网与互联网)战略的推动下，其技术、产品、服务和政策等多个主体要素，在用户、市场、制度以及经济等外部环境的影响下，通过持续的联系与互动传递知识和资金来进行产业创新活动，通过上述无锡市物联网产业创新和发展的实例，本文提炼出物联网产业创新系统的多要素联动概念模型示意图，如图5所示。
(一)物联网产业技术子系统的联动分析
物联网的实现技术包括射频识别(RFID)、传感器(Sensor)、智能芯片(IC)和无线移动通信(3G/4G)、全球定位系统(GPS)、云计算(Cloud Computing)和纳米技术(Nano)等一系列高新技术。国际电信联盟(ITU)在其发布的《ITU互联网报告2005：物联网》中提到了物联网有四个关键性的技术——RFID、传感器、智能嵌入技术和纳米技术，并以这些关键技术为基础，以人(Human Being)为中心构建了一个“物联网的生态系统”(The Ecosystem of the Internet of Things)。
在2009年10月5日的ITU World 2009(世界电信展)上，中国移动总裁王建宙表示，物联网应具备三个特征：一是全面感知，即利用射频识别(RFID)、传感器(Sensor)、二维码(Do-code)等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络(3G&4G)与互联网(Internet)的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术和智能嵌入技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。物联网这三个特征所依赖的技术是相互支撑和相互融合的，共同构成了整个物联网应用的技术体系。每一项技术创新和技术进步，对相关联的技术都会产生影响和推动作用，这些技术创新之间形成了强烈的“联系”和“互动”。
比如，对于RFID、传感器和3G/4G网络等物联网等核心技术来说，云计算服务是前提条件，物联网的规模大到一定程度之后，就必须和云计算结合起来，云计算中心对接入网络的终端的普适性，最终解决了物联网的M2M(机器到机器)应用的广泛性，而物联网所能体现的优势阶段，是在其具备相当规模之后才能比较明显地显现出来。而对于云计算技术来说，在智能电网、地震台网监测、物流管理、动植物研究、智能交通等方面就非常适合通过云计算的服务平台，通过物联网的技术支撑，从而让其更好地为人类服务。而且，RFID、传感器和3G/4G网络等物联网等核心技术与云计算结合后对当前的IT产业链产生影响，这将使传统计算机厂商如HP、Dell以及网络设备制造商如Cisco等，快速进入终端用户服务领域，有可能通过物联网促进数据计算资源和终端用户的结合，新型的传感设备、新型的计算设备和新型的网络服务提供商(ISP)都有可能出现。
(二)物联网产业市场子系统的联动分析
国际电信联盟(ITU)在其发布的《ITU互联网报告2005：物联网》中指出物联网的发展将给整个产业链上的用户、设备制造商、电信运营商和公司的发展带来极大的动力。但是，这些原始创新从“理念”发展到具体的“产品”或应用，再到大规划的产业化形成巨大的“市场”，需要经过一个长期而艰巨的商业化的过程。在这个过程中将有一大批的相关标准研发组织(standard development organizations)、国家研究中心(national research centers)、服务提供商(service providers)、网络运营商(network operators)和领先用户(lead users)等参与其中。
如果把物联网的整个市场看作一个子系统，这个系统的主体相当多：企业可以分为网络运营商和传感器及通信设备制造商、系统集成商、服务提供商等，运营商又可以分为无线、移动和网络运营商，还有服务供应商等等；用户分为中间用户和终端用户；政府部门有工业和信息化部、广播电视总局及地方电信管理部门等；研究开发机构有中央和地方的电信研究院所，大学如北京邮电大学、重庆邮电大学等。这个系统要运转起来，还需要中介机构、金融机构的大力参与(可参考图1所示)。
根据系统科学的观点，系统的功能取决于系统的要素及其之间的相互作用，即作用是否有效或高效，取决于这个系统主体要素、环境要素和功能要素之间的交叉作用。企业是创新系统的主体要素的核心。物联网企业首先可以分为设备制造商、系统集成商、服务提供商和网络运营商等几大类，设备制造商主要包括传感设备和网络通信设备制造商，前者如克尔斯博(Crossbow)、德州仪器(Texas Instruments)、爱特美尔(Atmel)等，后者如英特尔(Intel)、高通、大唐、华为和中兴等。系统集成商如IBM、Microsoft、远望谷、中航芯控、大唐高鸿、烽火联拓等，网络运营商如中国移动、中国电信、中国联通等。例如，网络运营商中国移动以提供网络通信及数据传输服务为主，主要负责物联网传输层的数据可靠传递；设备制造商Crossbow 和华为以研发、生产为主，也有自己的服务体系。
由于物联网相关技术的研发投入巨大，短期内难以形成规模产业，所以物联网企业面对激烈竞争和巨大挑战，愿意组成企业战略联盟，降低风险。由于在资源、信息和技术力量上，不同的物联网企业禀赋不平衡，每个企业和机构都拥有自己的特定优势，组建技术联盟(或产业联盟)能有效对研发所需的各项技术、知识进行整合，降低研发与后期市场化的风险。例如，2009年11月1日，在北京成立的“中关村物联网产业联盟”，成员包括北京移动、清华同方股份有限公司、北京邮电大学、中科院软件所、北京交通委信息中心等40多家单位，囊括了企业、高校、研究所和政府。在结成联盟或进行市场运作的过程中就有企业之间的交叉作用持续发生，加之与用户和政府的多重交叉作用，在本文中称之为联动(linkage)。联动当然与互动密切关联，而区别在于，联动是发生在一个系统中多要素的交叉作用，它有两个特点：一是要素之间的交叉作用不是一对一，而是多对多；二是这种多对多的交叉作用的过程是持续的，互为因果[28]。从系统论的视角来看，这两个特点就是非线性机制和耦合机制。即非线性机制使得企业联盟中各个企业，以及企业联盟与政府、用户之间产生着千丝万缕的联系，耦合机制是各种主体要素通过非线性机制而产生的彼此消长、相互融合的有机整合过程，从而实现了物联网企业创新行为在效应和功能上的飞跃。
(三)物联网产业政策子系统的联动分析
产业创新系统的主体要素还包括政府部门，例如FCC(美国联邦通信委员会，它是准政府部门，对国会负责，具有准立法和司法权)、我国的工业与信息化部和广电总局等。政府部门的主要职责是协调企业之间的运作，例如协调成立技术及产业联盟，对重大研究开发项目提供种子资金，制定优惠政策，分配稀缺的频谱资源，发放牌照，进行监管等。
目前，在物联网产业被纳入我国战略性新兴产业的背景下，从中央到地方各级政府对于发展物联网产业充满了期待和动力。例如，工业和信息化部成立了“物联网领导小组”，统一领导和协调全国物联网产业的技术研发、投资安排、标准制定、产业规划等。北京、上海、无锡、广州等地推出了各种优惠政策，吸引物联网企业落户投资。
2010年3月，上海市政府在嘉定区建立了上海物联网中心，宣称将以此打造国内最具竞争力、具有国际影响的物联网技术研发基地。5月份，上海的浦东新区也被确定为上海的物联网产业基地，计划通过建立应用示范园区和产业园区，鼓励物联网相关企业向产业园区集中，在用地、用房、研发补助、立项审批等方面有相应的优惠措施。不久前，上海市政府还公布了《上海推进物联网产业发展行动方案(2010-2012年)》，计划在2012年内，在上海培育一定规模的物联网产业，引领核心技术研发，并深度参与产业标准制订。
在这一系列物联网发展的政策制定与规划活动中，体现了政府相关部门对发展物联网产业的及时决断，从政策制定、发展规划、资金投入、人才保障等方面给予了大力支持。另一方面，通过产学研联动，构建物联网应用资源共享服务平台、信息交换平台、传感信息网络平台等共性技术支撑平台，并利用“无线城市”等通信基础设施优势，借助高科技产业园区的平台，通过多项“物联网”技术创新示范工程，促进物联网核心技术成果的推广应用。同时，通过大力引进、培育“二维码”、射频辨识标签(RFID)、传感器、芯片、智能卡、通信网络等物联网上下游相关产业的重点项目，促进了物联网关键产业链项目的发展，初步形成了“物联网”相关的产业集群。这些实例都充分说明了通过产业创新政策子系统内部的“联动”，将极大促进和保障物联网相关产业集群的形成。
图6 物联网产业创新系统的复杂联动示意图
图6是物联网产业创新系统的复杂联动示意图。这个系统中的主体还有企业厂商、大学、研究机构等，如上述提到的北京“中关村物联网产业联盟”就包括中科院软件所、清华大学、北京邮电大学等。在物联网相关技术研发、标准制定和项目实施过程中，将起到非常重要的作用。当然，还有中介机构和金融机构的积极参与。至于系统中的环境要素，例如制度、政策、机制和文化，在上述实例和对各子系统的联动分析中也已经涉及到了。如FCC和美国的电信法律制度，我国的工业化与信息产业部成立“物联网领导小组”制定相关产业发展政策，北京成立的“中关村物联网产业联盟”通过合作竞争来实现多赢所体现的创新文化等。
六、结论
将物联网产业看作一个创新系统，从“联动”的视角，运用创新系统要素联动方法(LAFIS)构建了物联网产业创新系统多要素联动的概念分析模型，通过“感知中国”中心城市无锡市发展物联网产业的实例，分析了各个子系统内部主体要素的联动作用和过程。通过上述分析和研究，本文认为物联网产业创新系统是由创新技术子系统、创新政策子系统、创新环境子系统等组成。物联网产业创新系统的要素联动包括两个层次，第一个层次是各子系统内部的要素发生的“联系”与“互动”，第二个层次是物联网相关的技术、市场、政策、环境等子系统之间的联动。整个物联网产业创新系统不仅其各个子系统之间存在强烈的联动作用，而且各子系统内部各种主体、功能和环境等要素之间也存在强烈的联动。
通过无锡市发展物联网产业的具体案例，构建了我国物联网产业创新系统多要素联动的概念模型，分析得出我国物联网产业创新系统主体要素中，政府的作用非常重要，是主要支点，因此政府应重视创造良好的外部环境，科学规划，从政策上来合理引导和刺激物联网产业的发展。物联网企业是系统的主导群体，企业的技术创新能力决定了产业的创新能力，企业间的合作与协同创新决定了产业的创新效率。科研机构和大学是技术创新和知识创新的源泉，承担着理论研究、技术标准研发和人才培养等公共服务功能，在整个系统中起基础性作用。系统的功能要素，如学习、合作、开放、创新要素在联动过程中的作用十分重要。其中，学习要素贯穿始终，创新是集大成者。问题在于，如果上述主体要素、环境要素相互交叉能够产生“联动”，这种联动所传递的内容是什么？就是学习、合作、开放和创新。换言之，一个创新系统是否有效或高效运行，其关键就在于，要素之间的联动是否能够促使主体提高其功能要素(学习、合作、开放和创新)。