展望2022十大技术发展趋势

“科学技术是第一生产力”,科学的发展进步直接影响着人类生活的进步,回望2021年,人类社会生活方式转变推动科技不断创新升级,迈入2022年,技术发展新趋势带给我们无限新希望。

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一、人工智能:向纵深探索

新冠肺炎疫情给人工智能的研究和应用按下了加速键。人脸识别系统、智能机器人等产品在疫情防控过程中发挥了重要作用。此外,电商客服、物流分拣等流程化、重复性较高的行业在引入人工智能技术之后,大幅实现了降本增效的大幅提升。随着疫情防控逐渐常态化,复工复产有条不紊地进行,各种新颖的业态和复杂的工作场景逐渐显现。这些兴起的风潮给人工智能技术的发展指引了风向。

深度学习技术正从文字、语音、图像等单模态向学习多模态智能学习发展。在未来,嗅觉、味觉、心理感受等难以量化的信号将有望被纳入多模态联合分析中,进而推动感知智能向认知智能迭代。在类脑计算方面,RRAM(可变电阻式存储器)、PCM(相变存储器)等新型神经形态器件可以有效提升智能算法的速度和能效,人工智能的性能将进一步增强。

二、5G:释放生产效能

2021年,我国的5G建设持续提速,5G终端连接数稳居全球第一。在日渐完备的基础设施支撑下,5G技术正给工业制造领域带来一场名为“万物互联”的革新。借助5G高速率、低时延、大容量的优势,人与机器、机器与机器间能够搭建起更加高效、精确、安全的工业互联网。工业生产全周期产生的海量数据可以在信息系统中充分流动和无缝集成,为机器的弹性生产、管理流程的优化再造、不同组织间的协同合作带来助力。如商品的仓储和物流环节,随着无人化程度的提高,智能叉车、智能运输车等设备逐渐在仓库和园区中普及。要保障这些设备能够精准衔接,高效运输商品,就离不开低成本、低时延、高效率的连接服务,而5G技术正契合了这些需求。

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毫无疑问,工业互联网将会成为5G系统万物互联中的重要部分之一,制造末端既可以分享移动互联网的大数据和云资源,又可以通过移动窗口在任何地方、任何时间在工业互联网中交互信息,使工业互联网真正融入到数字经济中。

三、云技术:更贴近云端

云计算的技术构想中,其中之一便是运维下沉,将和业务无关的管理功能和运维工作尽量集成到基础设施中,使企业可以聚焦于业务能力的开发和运营。沿着这一思路,越来越多的企业把目光投向了更贴近云端的云原生。

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云原生顾名思义,用户的应用土生土长于云基础设施中。根据原生计算基金会(CNCF)介绍,云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中,构建和运行可弹性扩展的应用。企业通过遵循云原生的技术和设计模式,可以充分发挥云计算平台的优势的同时,可以最大限度的减少对开发效率的影响,实现稳定而高效的系统。

随着技术的发展,数字世界正成为企业新的栖身之所。Gartner报告曾指出,到2022年,将有75%的全球化企业将在生产中使用云原生的容器化应用。在企业上云的趋势下,将有越来越多的企业和开发者把业务与技术向云原生推动。

四、元宇宙:让“虚拟”更“现实”

2020年,疫情加速了社会的虚拟化,新冠疫情隔离政策下,全社会上网时长大幅增长,“宅经济”快速发展。线上生活由此前片段式的例外状态变为了常态,由现实世界的补充变成了与现实世界平行的虚拟世界。2021年10月28日,美国社交媒体平台Facebook(脸书)宣布该平台的品牌将部分更名为“Meta”,这一命名正取自于“元宇宙”(Metaverse)。随着这一举措的落实,全球掀起了一股探讨元宇宙应用场景的风潮。

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根据清华大学新媒体研究中心发布的《2020-2021年元宇宙发展研究报告》中的定义,元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供沉浸式体验,基于数字孪生技术生成现实世界的镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。

基于这些特点,元宇宙有望将社交、游戏、旅游、会展、教育、办公等场景内纳入未来的生态版图,人们可以借助虚拟主机、VR、AR等智能设备,通过触觉、声音、手势甚至是神经信号来完成与虚拟世界的深度交互。届时,虚拟世界将和现实世界充分的融合渗透,使“虚拟”更加“现实”。

五、自动驾驶:迈向规模化商用

2021年是自动驾驶阔步前进的一年。资本方面,百度、苹果小米、滴滴、360等科技企业纷纷宣布加入智能造车队列,为自动驾驶引入了雄厚的资金和技术支撑。一批深耕自动驾驶领域的企业也获得了资本的青睐,12月14日,L4级自动驾驶科技公司文远知行WeRide宣布获得广汽集团战略投资,双方将共同推进Robotaxi前装量产车型的研发制造。12月22日,成立仅两年的毫末智行宣布获得A轮融资近10亿元,成为中国第一家实现规模量产的自动驾驶独角兽公司,募得资金将主要用于自动驾驶研发投入和人才体系建设。

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政策方面,2020年末,交通运输部发布《关于促进道路交通、自动驾驶技术发展和应用的指导意见》。其中指出,支持开展便捷高效、安全有序的自动驾驶出行模式开发与应用,促进“出行即服务”产业综合发展,为自动驾驶带来了2021年的开门红。2021年7月份,山东省、浙江省、安徽省、北京市、上海市相继发布政策,在自动驾驶的基础设施建设、应用场景布局、技术扶持、责任划分等方面作出了相关安排,为自动驾驶的前沿探索提供制度框架。

2021年11月25日,北京正式开放国内首个自动驾驶出行服务商业化试点,国内自动驾驶领域从测试示范迈入商业化试点探索新阶段。百度和小马智行成为首批获许开展商业化试点服务的企业,在北京经开区内60平方公里的范围内拥有超过700个站点,合计投入近100辆自动驾驶车辆开展商业化试点服务。

六、区块链:聚焦数字货币

作为新型基础设施的一员,区块链正快速发展并渗透到经济社会的各个领域。但由于区块链分布式、去中心化的特点与现代商业中心化的模式天然冲突,使得区块链与现有商业体系的融合困难重重。

不过在数字货币领域,区块链技术的应用成就正在不断扩大。数据显示,截至2021年10月22日,我国已开立数字人民币个人钱包1.4亿个,企业钱包1000万个,累计交易笔数达到1.5亿笔,交易额超600亿元,试点场景已超过350万个,包括公用事业、餐饮服务、交通、零售和政府服务。

跨境支付方面,2021年2月份,由多国金融机构参与的多边央行数字货币桥研究项目正式开启。中国人民银行数字货币研究所担任该货币桥项目技术委员会主席,搭建了货币桥测试平台。共22家境内外金融机构及组织参与了项目当期测试,交易涵盖四个司法管辖域及11个行业场景,交易总额超过20亿元人民币。

七、物联网:向“智联”迭代

2021年,物联网向智联网的迭代还在持续进行。大数据技术的发展使得物联网对实时性的要求不断拔高,一旦在数据处理过程中出现延误,那么数据的收效将大大贬损。于是,通过机器学习对物联网产生、收集的海量数据进行智能化分析成为整个行业关键的技术发展方向。

中国工程院院士邬贺铨将智联网总结为单机智能、互联智能、主动智能三个发展阶段。目前行业正处于由单机智能向互联智能进化的阶段,终端设备的智能化发展正渐趋成熟。在居家环境中,智能门锁、智能扫地机器人、智能摄像头等设备能够基于住户预设的具体需求,自主的完成一系列处理和决策。在医疗领域,有研究统计,医疗数据中有超过 90%的数据来自于医学影像,但人工读片时主观性较强,容易因信息利用不足而发生误判,而人工智能技术可以通过大量地学习医学影像,实现更快的影像辨识,支援临床决策乃至远端问诊与手术辅助。

八、数据中心:走入绿色未来

数字经济正在引领整个经济社会的发展,千行百业的数字化转型正在持续不断地推进。这一过程伴随着数据量的爆炸式增长,因此需要越来越多的数据中心来实现数据的存储、调用乃至分析处理。数据中心在建设和运营过程中,通常要消耗大量的自然资源,面对这一现状,很多组织开始呼吁数据中心的绿色可持续发展。中国在宣布“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现‘碳中和’”后,也自然而然地走上了发展绿色数据中心的道路。

绿色数据中心的发展离不开政策的引导,如上海颁布的《上海市数据中心建设导则(2021版)》,其中对新建大型数据中心的规模、设计功率等作出了严格规定。2021年12月22日,工信部发布了首批数据中心液冷行业标准,填补了国内外数据中心液冷行业标准的空白,为我国液冷行业有序建设带来了重要指导。行业应用方面,绿色数据中心的建设实践也已经紧锣密鼓的开始。如华为云东莞松山湖FDC数据中心,通过间接蒸发冷却和iCooling智能能效优化等解决方案,相比于冷冻水制冷系统省电14%、省水40%,在同等硬件条件下,降低制冷系统能耗多达8%,最大化利用自然冷源,大幅降低能源利用效率。

九、隐私计算:监管与应用持续加码

形态丰富的互联网应用已深入到生产和生活的方方面面。在带来便利的同时,也使许多侵害用户权益、违规收集使用个人信息的行为浮出水面。随着越来越多的信息泄露事件被曝出,相关领域的立法和技术研发工作走上了快车道。

自2021年11月1日起,《中华人民共和国个人信息保护法》开始施行,旨在保护个人信息不泄露,通过数据库防火墙实现批量数据防泄漏,也可以通过数据脱敏实现批量个人数据的匿名化,通过数字水印实现溯源处理。实施之后,任何公司或者软件都不得过度收集公民的信息,一经查实,将会受到法律的严惩。

应用方面,开源正成为隐私计算的一个趋势。所谓开源,是指在开源模式下通过许可证的方式,使用方在遵守许可限制的条件下,可获取源代码、源数据等,并可使用、复制、修改和再发布。对于隐私计算领域而言,开源将有利于行业上中下游的各方充分发挥技术优势,针对各自关注的应用场景,提高隐私计算在各环节的应用效率,推动隐私计算生态不断完善。

十、硅光芯片:突破摩尔定律限制

1965年,戈登·摩尔发现,在芯片开发中,同样面积芯片上晶体管数量每隔18-24个月就会增加一倍。这意味着芯片的存储容量和计算能力相对于时间周期在持续呈指数式的上升。这一定律指引了半导体行业在超过半个世纪的时间里不断取得突破。然而随着时间的发展,这一“定律”似乎也在近年来摇曳不定,芯片行业似乎触碰到了“物理极限”的门槛。

2016 年,科学家们设想了一种以光子代替电子为理论基础的计算芯片架构,以此实现更大容量、更远距离的信息传输。依据这一构想,硅光芯片可具备高计算密度与低能耗的优势,为芯片领域突破摩尔定律限制带来了新曙光。同时,我国的电子芯片产业相对薄弱,而硅光芯片产业在全球还处于刚刚起步的阶段。这对于我国在芯片领域实现弯道超车而言将是一个很好的机遇。预计未来硅光芯片将迎来技术与产业的快速创新发展。(编辑/袁晓东)转载请注明来源数据杂志

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