移动互联网
加快TD-LTE、Wimax等移动互联网核心技术的研发，形成一批抢占国际先机的知识产权，大力推动在移动通信与互联网业务融合过程中的商业模式创新。
近年来，中关村地区的企业和科研院所承担了国家下一代互联网工程中的超过1/3的项目，研究开发出了大量的成果。
物联网
在智能和微型传感器、传感器网络通信、物联网控制与信息安全等物联网关键技术研发并形成国家和行业标准，推动建设一批标志性示范工程。
2009年11月1日，由中关村在物联网产业链上下游具有优势的40余家机构共同发起成立“中关村物联网产业技术创新战略联盟”。通过3年的努力，推动建设10-12项标志性示范应用工程，培育8-10家行业龙头企业，形成一批自主知识产权产品和集成应用解决方案、国家或行业标准5项以上。使北京中关村成为我国物联网高端特色产业中心、应用示范中心、工程技术研发中心和标准制定中心。
云计算
加快大规模并行计算、海量存储、信息安全、云计算服务软件、云计算终端等关键技术的研发，推出一批具有影响力云计算服务模式。
2010年7月9日，中关村云计算产业联盟成立。北京市将实施“祥云工程”计划，发挥云计算领域技术和产业优势，遵循服务引领、自主创新、国际同步、产业链联动的原则，合理规划布局云应用、云产品、云服务和云基础设施，积极参与国际竞争，力争到2015年，形成500 亿元产业规模，成为世界级的云计算产业基地。产业联盟的发展目标是力争通过3年的努力，使北京中关村成为我国云计算研究中心和产业基地。
智能电网
加强中关村在无线传感技术、电力自动控制、高压大功率变频调速、超导材料等领域优势，大力推动大容量储能、超导、电力电子和微电子技术发展。
2010年3月12日，中关村管委会联合中科院北京分院、中国技术交易所等单位正式成立“中关村智能电网产业技术创新战略联盟”，发布了“兆瓦级商业储能”、“大型能源基地电网接入输送”、“大型水电流域综合监控”等一批创新能力强、经济效益高、带动作用大和应用前景广阔的重大科技成果项目。中关村在智能电网行业标准制定、底层技术研发、大容量储能、电网监测、数据采集、调度及控制系统软件等方面拥有良好的基础，从核心技术到行业应用，都拥有突出的竞争优势。
低碳技术和节能环保
推动光伏发电与光热发电、风力发电、生物质发电、地热利用（各类热泵）、氢燃料电池等技术领域的快速发展。
中关村先后成立了“中关村国家污水资源化产业联盟”、“北京动力电池产业联盟”、“中关村半导体照明产业联盟”、“中关村资源节约与能源管理服务产业联盟”等低碳技术领域产业联盟。
中关村已覆盖低碳经济主要领域。中关村两万多家企业中，有2000多家企业涉及低碳领域。经过多年的发展，中关村企业已经覆盖了低碳经济的主要领域：可再生能源及新能源、新能源汽车、建筑节能与工业节能、煤的高效清洁利用等。近年来，能源、环保等低碳产业已成为中关村第二大产业，是园区新的经济增长点。2009年，中关村新能源与节能高效产业实现总收入1260亿元，同比增长26％。
生物医药
坚持医药研发与高端制造并进，形成基因药物、抗肿瘤药物、生物芯片、干细胞组织工程、生物疫苗、数字化诊疗设备等具有全球竞争力的生命科学和生物医药产业。
由北京大学、北京医药集团有限责任公司、北京医药行业协会等16家机构共同发起组建北京新药创制产学研联盟，旨在加快科技成果在京转化落地，扭转京药市场占有率普遍不高的困境。联盟将采用科研院所与企业共建的模式，重点开展新药中试平台、临床研究指导中心、品种研发与转化以及人才培训基地四方面的建设工作，实现北京医药产业资源与科技资源的有效对接，加快新药产出。
轨道交通
在中关村国家自主创新示范区领导小组办公室和市轨道交通建设指挥部的共同组织协调下，北京市基础设施投资有限公司等 50余家相关单位共同发起组建联盟，将用5-10年的时间，进一步完善轨道交通技术标准，解决地铁安全门和盾构机等技术的国产化，为首都轨道交通建设、运营维护、升级改造提供自主创新的技术、设备和服务支持。
新能源和新材料
普能公司是全球惟一可以提供兆瓦级钒电池商用化系统的企业。拥有覆盖全球钒电池领域超过50%的知识产权体系。
中核能源的低温核供热堆技术和高温气冷堆技术，拥有自主知识产权，在国际核领域处于领跑地位。
国能风力发电有限公司攻克了兆瓦级垂直轴风机研发制造方面的世界性技术难题，掌握了核心技术。具有工作风速范围宽、发电量多、可靠性高、环境协调性好、维修简单、安装方便的特点，已在北京平谷成功试验运行。
三网融合
维信诺公司掌握了OLED材料、器件、工艺和驱动等关键技术；发明了新型高性能电子注入技术，打破了国外对OLED 关键技术的垄断。在江苏昆山高新区建设“中国内地第一条OLED大规模生产线”基地，是我国显示领域第一次依靠自主掌握的技术实现大规模生产，标志着我国在新型平板显示技术领域通过多年自主创新取得重大突破。
空间信息服务
国智恒电力管理科技有限公司基于北斗卫星导航系统研发的“北斗电力全网时间同步管理系统”，成功解决了我国电力系统全网时间不能准确同步的重大安全问题，彻底解决了目前我国电网的时间同步系统因GPS固有授时缺陷而造成的巨大经济损失，保证了我国电网的运行安全。
北斗星通是北斗最大的运营商，是渔业行业最大的北斗船载终端设备供应商，拥有1万多个北斗用户以及5万多个伴随手机用户。北斗星通研发的具有完全自主知识产权、国内首创基于北斗的多系统多频率高性能SoC芯片，将打破GNSS芯片领域被国外厂商掌控的局面，为北斗系统的天地统筹发展和北斗卫星产业化进程起到了重要推动作用。
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