伴随我国信息技术产业的发展,产业界积极拥抱新机遇,加速布局5G、工业互联网、区块链、人工智能等领域,推进技术在各领域落地生根。
1994年,中国接入国际互联网之前,互联网世界难觅中国用户的身影;转眼25年过去,2019年的统计数据显示,中国网民数量突破8亿,约占世界互联网用户的1/5。
急速攀升的数字背后是信息技术的崛起和发展,信息技术深刻地改变了人类的生产、生活方式。在刚刚过去的2019年,信息技术逐步指引我们从信息化走向数字化,展望未来,又有哪些领域有望实现新的突破?
2019年应用技术出现了几个热词,工业互联网、5G、区块链,这些技术推动了应用领域由信息化向数字化转型。
过去这一年,工业互联网方面,其网络和标识解析体系也逐步成为信息网络空间新型的基础设施。网络建设中,企业外网的部署和应用创新建设取得成效,中国联通正在建设物理隔离的工业互联网(CUII),计划覆盖全国300多个城市;中国移动也在探索相关工作,为低成本和灵活配置的创新网络提供支撑。内网方面,相关改造进入深水区,面向未来垂直行业的新技术研究和部署协同推进。
从产业看,工业互联网标识体系产业生态逐步建立,顶级节点已实现互联互通,标识技术也与多种运营系统等技术进一步融合,整个公共服务体系稳步推进。
工业互联网建设如火如荼。2019年10月信息基础设施再添成员,区块链这项“老”技术又丰富了应用的餐桌。中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长何宝宏表示,尽管区块链还有很多不确定性,但发展趋势明显,区块链正在成为连接可信数据的网络,在供应链、司法等领域应用前景广阔,有望成为数字经济时代重要的信息基础设施。
2019年没有哪项应用能像5G一样光芒四射,因此也被认为是5G商用元年。5G大带宽、低时延、多链接的特点催生众多行业需求。
华为中国区副总裁曹泽军介绍,5G并不是孤立的技术,而是与诸多ICT产业技术融合到一起,共同推动应用的发展。截至目前,已涌现出几个热门技术应用:5G+超高清视频行业、虚拟现实/增强现实 、5G+工业互联网、5G+自动驾驶等。超高清视频行业、虚拟现实/增强现实有望尝到5G的首批红利。
为了进一步推动5G+工业互联网的发展,2019年11月工信部印发了《“5G+工业互联网”512工程推进方案》,旨在突破一批面向工业互联定需求的5G关键技术,促进产业应用。青岛海尔工业智能研究院技术院长石恒介绍,5G+工业互联网结合企业投入和产出双要素构成了网络,能够帮助制造业企业快速提升智能制造的水平。
目前,5G+工业互联网还处于产业探索期,存在一系列的问题,如数据可信性、数据安全性和网络的稳定性等,限制了行业的发展。
中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长万屹表示,5G+自动驾驶的讨论很多,但目前来看,自动驾驶不仅面临技术瓶颈,同时还涉及到路面基础设施、道路管理、投资回报难以确定、运营模式不够清楚等问题,加之用户需求并不迫切,无人驾驶车上路还有相当一段距离。
不过,万屹表示,基于5G车联网的娱乐类应用会最先成熟。此外,危险环境下采取有限的自动驾驶等应用也更容易实现。
中国信息通信研究院预测,未来5年,我国将全面建成覆盖城乡的5G网络基础设施。在用户数方面,预计2024年全球5G用户将接近12亿,而我国5G用户将超过7亿。曹泽军表示,随着5G网络建设不断完善,在产业发展方面,5G将全面赋能工业、交通、能源、医疗及经济社会等各个领域,推动生产、生活方式的新一轮变革。
信息技术领域最核心的两大技术体系,一是通信,二是算力。中国信息通信研究院云计算与大数据研究所副所长魏凯表示,我国在通信设备制造方面具有领先优势,再攻克算力,“整个信息通信的技术体系就站在世界前沿了”。
随着场景的不断深入,算力正在进入定制化时代。魏凯观察到,目前很多企业拥有了从人工智能(AI)切入芯片领域的能力,今年智能物联、移动终端、语音、自动驾驶等领域企业纷纷推出支持AI算力的定制化芯片,很多软件公司也都加入到定制人工智能芯片的行列中,应用的牵引正在引导芯片深入发展。
2019年,国内外芯片厂商发布了30多款AI芯片,仅8月份就有9款,数量增长非常明显。曹泽军表示,人工智能目前的发展靠底层数据支撑,靠深度学习取得效果。可以说,是算力和数据推动了这一波人工智能浪潮的崛起。
魏凯认为,虽然中国已经有寒武纪、华为等超过20家的AI芯片设计企业,并正在对人工智能算法展开应用层面的尝试,但相对成熟的产出较少。未来急需增加人才梯队建设,特别是吸纳一批数学人才加入算力开发阵营。
2019年下半年可谓惊喜连连,众多应用横空出世震惊世界,量子计算机是其中闪眼的一个,并引发了人们对“量子霸权”的思考。
“量子霸权有一定的合理性,但是量子霸权的实现还需要时间。” 中国信息通信研究院博士赖俊森说。
赖俊森举例,通用量子计算机可用于解决普适性问题,需在编码、算法和软件等方面进一步提升,业界普遍认为仍需10年以上时间;专用量子计算机用于解决经典计算难以处理的特定问题,未来3~5年有望在优化、模拟、人工智能等领域取得突破,并探索实际应用。
除了量子计算,量子信息技术还包含量子通信和量子测量。从全球发展趋势来看,近两年全球科技大国纷纷加大对量子计算相关研究的支持力度。在美国于2018年底、2019年初提出的《国家量子计划法案》中,将基于量子的安全通信以及量子互联网列为量子技术的四大重点应用领域之一。在2018年和2019年,欧盟宣布正式启动其“量子旗舰计划”,并成立量子因特网联盟(QIA),支持进行量子通信终端和量子中继器研发。欧盟还计划2020年在荷兰四个城市间,建立首个支持量子比特传输和组网的量子通信实验网。
在我国,有关量子通信安全性的研究很多。日前,清华大学实现了量子通信的样机生产,在测试中可以实现文件的加密传输,具有一定的实用价值,但同时也存在瓶颈,需要低温超导相关的探测器,样机工程化水平仍有较大的提升空间。
赖俊森表示,量子保密通信绝对安全的概念是有争议的,因为目前密钥分发的速率较低,无法满足信息业务上千兆信息速率的要求,因此还不能实现逐字节的加密。
此外,赖俊森认为,量子精密测量是未来测量传感技术发展的必然趋势,该技术可应用于雷达、航空航天领域。尽管各领域技术成熟度和发展水平不一,量子测量设备和系统的集成化、芯片化将是未来长期发展目标,有望成为量子技术未来“杀手级应用”。
值得一提的是,西方发达国家的研究已经覆盖了从软硬件、基础配套到下游算法和应用的整个产业链,而中国的初创企业目前还处于初步启动的状态。赖俊森指出,实现应用探索,要和航天、军工、材料等不同行业企业进行广泛交流与合作,形成联盟,联合研发,弥补我国应用和转化方面的短板。