展望2022十大技术发展趋势

2023-05-26 0 281

“科学控制技术是第三制造力”,科学的产业发展不断进步直接影响着人类文明日常生活的不断进步,回首2021年,人类文明社会日常生活方式转变促进科技不断改进升级,跨入2022年,控制技术产业发展新趋势带给我们无限科豆。

展望2022十大技术发展趋势

一、人工智慧:向纵深探索

新冠肺结核禽流感给人工智慧的研究和应用挪动了加速键。人脸控制系统、智能化电脑人等产品在禽流感防控工作过程中发挥了重要作用。此外,B2C客服人员、物流配送配送等程序化、随机性较高的行业在引入人工智慧控制技术之后,急剧实现了提高效的急剧提高。随著禽流感防控工作渐渐常态化,复产电解铝井然有序地进行,各种新奇的商业模式和复杂的工作场景渐渐显现。那些兴起的热潮给人工智慧控制技术的产业发展指引了西南风。

深度自学控制技术正从文字、音频、图像等单逻辑控制系统向自学多逻辑控制系统智能自学产业发展。在未来,触觉、感官、心理感受等难以量化的信号将有望被纳入多逻辑控制系统联合分析中,进而促进交互智能化向知觉智能化插值。在神经科学计算方面,RRAM(电流计式内存)、PCM(化学反应内存)等新型神经形态器件能有效提高智能化算法的速度和节能,人工智慧的性能将进一步增强。

二、5G:释放制造效率

2021年,我国的5G建设持续加速,5G终端通话量位居全球第三。在日渐完备的基础设施支撑下,5G控制技术正给轻工业锻造领域增添一场名为“天地万物数据服务”的革新。借助5G高容量、低传输速率、高容量的优势,人与电脑、电脑与电脑间能构筑起更加高效、精确、安全的轻工业网络。轻工业制造全周期产生的海量能在信息控制系统中充分流动和点对点集成,为电脑的弹性制造、管理流程的优化Daye、不同组织间的协同合作增添助推。如货品的物流配送和物流配送环节,随著开站程度的提高,智能化机械设计、智能化工程车等电子设备渐渐在仓库和工业园区中普及。要保障那些电子设备能精确衔接,高效运输货品,就离不开高效率、低传输速率、高效率的连接服务,而5G控制技术正切合了那些需求。

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毫无疑问,轻工业网络将会成为5G控制系统天地万物数据服务中的重要部分之一,锻造末端既能分享移动网络的大数据和云资源,又能通过移动窗口在任何人地方、任何人时间在轻工业网络中可视化信息,使轻工业网络真正带入到数字经济中。

三、云控制技术:更贴近云端

在云计算的控制技术构想中,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,使企业能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,云原生控制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控制技术和设计模式,能充分发挥云计算平台的优势的同时,能最大限度的减少对开发效率的影响,实现稳定而高效的控制系统。

随著控制技术的产业发展,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%的全球化企业将在制造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控制技术向云原生促进。

四、元宇宙:让“虚拟”更“现实”

2020年,禽流感加速了社会的虚拟化,新冠禽流感隔离政策下,全社会上网时长急剧增长,“宅经济”快速产业发展。线上日常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)。随著这一举措的落实,全球掀起了一股探讨元宇宙应用场景的热潮。

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根据清华大学新媒体研究中心发布的《2020-2021年元宇宙产业发展研究报告》中的定义,元宇宙是整合多种新控制技术而产生的新型虚实相融的网络应用和社会形态,它基于扩展现实控制技术提供沉浸式体验,基于数字孪生控制技术生成现实世界的镜像,基于区块链控制技术构筑经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济控制系统、社交控制系统、身份控制系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容制造和世界编辑。

基于那些特点,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,人们能借助虚拟主机、VR、AR等智能化电子设备,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可视化。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控制技术支撑。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锻造。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,成为中国第三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、自动驾驶控制技术产业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”产业综合产业发展,为自动驾驶增添了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、控制技术扶持、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跨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,区块链正快速产业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,区块链控制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控制技术委员会主席,构筑了货币桥测试平台。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”插值

2021年,物联网向智联网的插值还在持续进行。大数据控制技术的产业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,通过电脑自学对物联网产生、收集的海量进行智能化化分析成为整个行业关键的控制技术产业发展方向。

中国工程院院士邬贺铨将智联网总结为单机智能化、数据服务智能化、主动智能化三个产业发展阶段。目前行业正处于由单机智能化向数据服务智能化进化的阶段,终端电子设备的智能化化产业发展正渐趋成熟。在居家环境中,智能化门锁、智能化扫地电脑人、智能化摄像头等电子设备能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,而人工智慧控制技术能通过大量地自学医学影像,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产业发展,千行百业的数字化转型正在持续不断地推进。这一过程伴随著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产业发展。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产业发展绿色数据中心的道路。

绿色数据中心的产业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增添了重要指导。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智能化节能优化等解决方案,相比于冷冻水制冷控制系统省电14%、省水40%,在同等硬件条件下,降低制冷控制系统能耗多达8%,最大化利用自然冷源,急剧降低能源利用效率。

九、隐私计算:监管与应用持续加码

形态丰富的网络应用已深入到制造和日常生活的方方面面。在增添便利的同时,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。随著越来越多的信息泄露事件被曝出,相关领域的立法和控制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,也能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,任何人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节的应用效率,促进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。然而随著时间的产业发展,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,以此实现更高容量、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增添了新曙光。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控制技术与产业的快速创新产业发展。(编辑/袁晓东)转载请注明来源数据杂志

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