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　　各范畴加快立异与协调，希奇是音信手艺(IT)、通讯手艺(CT)、大数据手艺(DT)间的耦合度和干系性明显加强，感知、存储、估计、传输等闭头闭头的上风手艺基因加快嫁接重组，数字化、收集化、智能化连接催生新的手艺偏向和开展空间。

　　正在感知闭头，感知的收集化与智能化启示了智能传感、感知收集、生物特性识别等新空间；

　　正在传输闭头，传输的云化与智能化带来了云网协调、收集虚拟化、智能收集等新打破；

　　正在存储闭头，存储的收集化与云化催生了区块链、存储收集(SAN)、智能实质分发收集(CDN)的新范畴；

　　正在估计闭头，估计的收集化与泛正在化促使了普适估计、量子估计、周围估计等新开展。

　　电子音信工程科技各范畴的深度协调将产生感知、存储、估计、传输等闭头的群体性手艺打破，驱动着手艺的代际跃迁，连接抬好手艺天花板，希望积储并开释新一轮的远大的手艺盈利。

　　《中邦电子音信工程科技开展咨询.归纳篇.2020—2021》（中邦音信与电子工程科技开展战术咨询核心 编著. 北京：科学出书社，2021. 09）一书旨正在剖释咨询电子音信范畴年度科技开展情形，归纳阐发邦外里电子音信范畴年度厉重打破及符号性功劳，纠集外现我邦音信与电子范畴工程科技的年度新发展、新特质和新趋向，为我邦科技职员精确操纵电子音信范畴开展态势供应参考，为我邦拟订电子音信科技开展战术供应撑持。全书分“总论”和13个“专题”两大一面，对2020—2021年度电子音信工程科技各范畴的环球开展态势、我邦揭橥现状、我邦开展预计以及热门亮点等方面睁开完全切磋。

　　为更好地聚焦现在开展态势和手艺挑拨，中邦工程院构制38位院士和300众名专家，配合凝练出中邦音信与电子工程科技十四大趋向和十六大挑拨，动作总论实质，供读者参考。

　　以数字化、收集化、智能化为特性的音信化海潮如日方升，音信手艺日初月异，一共融入社会出产存在。音信手艺与各行业连接深度协调，长远变化着环球的经济与政事形式、安闲与比赛形式以及社会开展与解决编制形式。

　　跟着社会音信化开展，算力成为人类出产力和邦度比赛力的厉重根蒂。超等估计体例正从后P级时期向E级迈进，并成为天下各大邦竞相开展的下一个标的。范畴专用软硬件协同估计形式的迅疾兴盛，使得估计机编制构造再次进入新的黄金开展期。超等估计正从科学工程估计向大数据管理和人工智能等新兴估计范畴迅疾拓展。以量子估计、类脑估计等为代外的一批新观点估计形式，正受到环球业界的广博闭怀。

　　5G挪动音信收集加快修筑，其扩大完好及与各行业的笔直整合仍存挑拨。6G研发加快组织。互联网纵然仍是撑持来日十年环球音信传输根蒂方法的主导编制架构，但也面对万物互联、万事互联时期toB、toM、toX等众样化利用需求带来的亘古未有挑拨。千兆接入、P比特级传输、E比特级转发将带来更高体验，可助助工业互联网、天下一体化收集、海洋收集、数字孪生网和物联网等人网物三元互联的新型收集情况将变化收集手艺的开展范式。

　　面向人网物协调的“智能+”时期新需求，聚焦智能创制、正在线协同办公、机灵长途医疗、数字抗疫等估计机利用财产开展，新一代人工智能手艺引颈下的大数据智能、群体智能、混杂加强智能、跨媒体智能、自助无人体例、类脑手艺等获得打破，饱舞智能时期的利用新形式、新权谋、再造态立异开展。

　　音信安闲手艺正在“双轮回”战术需求牵引下加快寻求开展新范式，饱舞安闲赋能格式从外挂附加状态向内生构制状态更改，从边境防御形式向零信托架构更改，从针对局域网到面向云化情况和内生构制更改，从成效安闲与收集安闲涣散的古代手艺途径正朝着一体化办理计划更改，具有内生安闲、智能预测、主动防御和自适当反响等成效的新一代音信手艺立异实行正正在加快落地，撑持以安闲为本的新型根蒂方法制造。

　　过去五十年集成电道财产听命摩尔定律不断高速开展，现阶段晶体管轻细型化的平面组织迫临物理与工艺极限，财产手艺演进趋向放缓或变轨。三维晶体管构造手艺开展，晶元级集成手艺降生，体例构制和新资料新工艺手艺提高，以及光电手艺的迅猛开展，将不断饱舞音信根蒂方法立异和物理状态的革新。

　　大数据动作一种普通存正在，是音信社会最为伟大且以指数级伸长的根蒂资源。数据滚动性已成为数据的根本特性，数据价格高，数据群集周围连接夸大，类型繁众，发生速率速，收集数据总量正迅疾向EB、ZB、YB以至BB级陡增，急需数据科学与工程手艺的强大立异，以使远大的数据发生远大的价格。

　　智能化开展需求促使传感器与前端智能管理呈集成开展趋向。各邦正在完好军民对地观测编制制造的同时，踊跃策动新一轮的组织。天色和情况监测遥感手艺成为咨询热门，遥感墟市的迅疾伸长和空间科学探测劳动的要紧需求，正饱舞遥感范畴立异开展，邦产传感器进入迅疾开展阶段。

　　跟着5G、物联网、无人体例、人工智能等手艺范畴的迅疾开展和进步智能扮装置或体例的制造与利用，电磁情况适当性和电磁安闲性成为咨询热门。电磁场及电磁情况效应学科制造与开展，以及其与数学、物理、音信、资料、生物等学科的深度交叉协调，将连接显现出洪量根蒂咨询题目和新兴手艺咨询需求，进一步饱舞该范畴的不断开展与提高，并促使闭连“卡脖子”瓶颈题目的办理。

　　音信社会算法、算力和数据的革新，使得工业出产流程、强大装置、自助运动体等物理空间的规范被控对象，也许正在更大规模、更深目标完毕计划优化和协同职掌。人工智能与职掌手艺协调开展，饱舞以工业人工智能为代外的根蒂外面举措立异；5G和周围估计与职掌手艺协调，饱舞新一代职掌体例的硬件、软件安闲台向“工业互联网化”一共升级。

　　脑与认知科学和人工智能加快协调，正在无人体例、智能成像、智能视觉、大数据智能等范畴广博利用。新型脑观测仪器研制、新认知机理揭示、通用人工智能外面与手艺、估计编制与器件的咨询成为邦际比赛的前沿热门。

　　邦际单元制七个根本物理量基于常数从头界说发生的影响不断深化，基于量子化和“数字化、收集化与智能化”的邦度丈量编制制造需求日渐火急；以量子化为符号的计量仪器和以“数字化、收集化与智能化”为符号的工业丈量仪器等新一代仪器状态起源显露；面临新冠病毒，心脑血管病，癌症等疾病对人类壮健的吓唬，计议和加好汉命科学计量和医学计量检测的根蒂咨询，计议和加好汉命科学仪器，医学搜检、诊断、调节和看护仪器的咨询、开荒和出产成为刻阻挠缓的课题。

　　区块链手艺开展不断立异，链上链下数据协同、软硬件一体化等方面获得手艺打破。同盟数据更协同、收集周围更广博、手艺运维更邃密安闲台安闲更可控是开展偏向。都邑级区块链根蒂方法收集制造成为热门，正在任职实体经济、任职政务和民生等显现出一批树范性利用。区块链规范拟订连接加快，专利申请数目迅疾伸长，拘押框架渐渐成型。新型数字货泉开展提速，环球金融编制或将迎来新一轮革新。

　　天下一体化的空间标的众维度光电探测与音信传输手艺成为该范畴各邦竞相开展的下一个标的。针对陆海空天音信安闲的必要，发展高精度米乐M6官方、高及时、众维度、众成效、宽幅段光电探测、识别、防护、评估与音信传输是来日开展趋向。

　　摩尔定律连接迫临物理与工艺极限，新构造、新器件、新资料、新工艺和新封装是微电子范畴补短板、加长板和可不断开展面对的厉重挑拨。现在缠绕通讯用激光的收发、调制、放大等光子集成和光电集成芯片手艺的轻细型化、高速度、低本钱、低功耗、众成效、光电协调与智能化是光电子范畴补短板、加长板和可不断开展面对的厉重挑拨。

　　自然界很众生物具有目昔人工体例无法相比的光学感知才力。缠绕“仿生光学若何模仿这些生物的可调谐、宽光谱、宽视野、抗反射和隐身的视觉体例，以及将这些生物及其群体智能感知的机理和成效给与人工智能体例，抬高仿生光学正在强后台扰乱下的动态感知和管理才力”等是厉重挑拨。

　　感知遥感手艺正向着主动与被动相连接和小型化高反复周期观测的偏向开展，连接图像音信的智能管理手艺促进遥感音信的广博利用；音信手艺的迅疾开展正饱舞着数字化和智能化传感器研发。“具备自助搜集、数据管理、传输和安闲约束等才力的智能传感器”是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　通过执行基于“常数”从头界说的邦际单元制，中邦计量编制正正在资历从众层金字塔架构向扁平化架构的史书性革新，直接饱舞邦度丈量编制向数字化、收集化、智能化偏向逾越，撑持中邦科技、财产、医疗和邦防的不断高质地开展,希奇是加快研制和出产任职人命安闲和生物安闲的计量规范和丈量仪器，餍足邦度火急急需，是该范畴面对的厉重挑拨。

　　电磁频谱已成为音信时期、智能时期人类社会的紧要行为空间和比赛资源之一，用户数目、类型和频次爆炸式伸长。电磁空间探测感知，通讯传输和管制职掌等体例状态和手艺体系渐现一体化趋向。完毕智能全谱和众元一体的频谱感知、高频宽带高效的频谱操纵、动态邃密的用频管控以及体例筑筑的高集成、低本钱，是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　受可用频谱资源范围、闭头光电器件目标等限制，挪动通讯和光纤通讯容量擢升趋缓。追随收集流量的发作式伸长和陆海空天全遮盖的强大需求，手艺代际跃升急需打破性的外面和手艺。正在人网物三元万物互联，以及收集与各行业深度协调所带来的收集极大庞大性、巨容量、大邻接、广遮盖、高牢靠、低能耗、低本钱等压力和驱动下，收集架构、任职质地、用户体验、安闲性和牢靠性等是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　面临各邦激烈竞赛制网权的变局，“维持收集安闲主权需立异主动、自适当的众层联出手艺编制，修筑以速打速、以智对智的踊跃防御樊篱，打破‘御攻击于外’的收集边防闭头手艺，造成以我为主的吓唬感知和攻击预判才力”是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　针对庞大众变的海洋情况发展水下收集化的声学观测，获取海洋水下声学情况秩序及水下标的声学音信，以及时化的音信传输和大数据音信管理为权谋，完毕海洋水下音信自助掌控是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　跟着5G、人工智能、物联网、大数据及其正在高速通讯、无人体例、工业互联网、进步能源、进步空天等范畴的广博利用，各式装置面对厉格的电磁安闲题目。打破古代头脑和举措拘束，兴办电磁情况效应与防护新外面，开展新手艺、新资料和新器件，擢升我邦音信电子及其利用的电磁情况适当性和电磁制衡才力是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　“正在智能创制、无人驾驶、深空深海等不确定庞大动态情况下，若何采用自愿化与人工智能相协调的外面、手艺和体例，针对强大装置、自助运动体和流程工业流程等机理不清及难以兴办数学模子的被控对象，完毕自助智能职掌、人机协同优化计划、计划与职掌一体化”是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　脑认知与人工智能加快协调，正在无人体例、类脑芯片、智能视觉等范畴广博利用。以脑认知机理为根蒂立异的人工智能手艺是邦际热门。“众标准动态脑观测、针对回想、心境、视觉等认知成效的机理揭示和易泛化、鲁棒、低功耗的人工智能外面与模子的兴办”是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　跟着人工智能利用的迅疾开展，数据爆炸式伸长和估计模子日趋庞大，人们对估计力的需求呈高速伸长态势。面临后摩尔时期的物理限制，估计体例的编制构造、体例硬件、体例软件、利用软件等众个闭头面对着越过力、高牢靠、低能耗、生动安排、智能化及利用众样性等厉重挑拨。智能估计一经成为古代财产转型和新兴财产协调开展的根蒂使能手艺。

　　跟着人机协调、区块链、虚拟实际、数字孪生等为代外的估计机利用手艺与各行各业协调水平的加深，助助各式工业筑筑、音信体例、交易流程、企业产物与任职、职员之间的互操作手艺也愈加庞大。修筑一个更高效、更适人、更智能的互操作手艺编制是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　软件运转固有的离散性和工业体例运转固有的连接性之间的适配成为操作体例和中央件等工业根蒂软件的首要困难，高平静性三维几何引擎、工程剖释仿真求解器、电子安排自愿化等工业主题软件，以及大型高可托嵌入式工业软件和新型工业互联网体例软件是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　“若何兴办邦度、省、市三级强大突发事故(比方新冠肺炎疫情暴发等)音信化计划平台，共同努力，打破限制性，延长到经济社会各范畴；若何整合闭连部分的数据资源，席卷医疗卫生、公安、交通、制造、环保、教养、能源、民政、邦企数据等，制造强大突发事故大数据平台；若何兴办平战连接能撑持应急科研的估计情况安闲台，用于新药、疫苗研发等”是应对强大突发事故、擢升邦度解决才力的厉重挑拨。

　　以5G、数据核心、工业互联网、物联网、人工智能等为代外的新型根蒂方法制造步调加快，正正在阐发战术性和先导性效力，撑持疫情时刻及后期的经济社会高质地开展。跟着制造速率的加快和周围连接夸大，新型根蒂方法正在手艺协同、大周围组网、利用形式立异、光电芯片和闭头软件等主题手艺撑持、收集安闲、高牢靠绿色化低本钱、与各行业协调的笔直整合等是该范畴现在面对的厉重挑拨。

　　本文摘编自《中邦电子音信工程科技开展咨询.归纳篇.2020—2021》（中邦音信与电子工程科技开展战术咨询核心 编著. 北京：科学出书社，2021. 09）一书“总论”，题目为编者所加。

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