是德科技发布 2022 年科技趋势预测

作者:是德科技电子设计和测试智囊团

2021 年,全球依然承受着新冠病毒横行所带来的压力。这一前所未见的公共卫生危机影响了全社会及各行各业,迫使大大小小的企业以及政府和私人机构纷纷走上数字化转型的道路,重新构思如何实现创新。

针对疫情视角下展现的业务运营转型和技术趋势,是德科技高管发表了他们的看法,这些趋势将对企业和社会产生深远影响。

量子计算风起云涌

从创新和投资的角度来看,量子技术是一种新兴技术,即使新冠疫情肆掠全球,这项研究也从未止步。2022 年将是量子技术爆发的一年。对高精度测试和测量的需求将迅速扩大,促使超导量子系统充分展现其潜能。

·多台 100 量子比特量子计算机登陆云端

2022 年,多家公司将发布可在云端运行、具有 100 个以上量子比特的量子处理器单元(QPU)。这类技术突破将给设备开发人员带来新的挑战,其中包括如何扩展(更大规模的量子计算机)、如何部署(更多的校准)和如何实现可重复性(设备制造良率)。

·双量子比特门错误率取得突破的无限人和事情

双量子比特门错误率是限制当前金融、制药和物流应用中量子算法性能的主要因素。随着当今 QPU 技术推动,这种错误率持续降低,因此2022 年的系统噪声也将会创出历史新低,有助于提高量子处理器的性能。这些进步为高效可靠地测量较低的比特门错误率和了解 QPU 串扰带来了新的挑战。

弹性供应链

目前,因供应链中断(半导体芯片和原材料短缺加上港口拥堵和卡车司机短缺等物流局限)而造成的瓶颈将继续拖累 2022 年的产出。供应链弹性现已成为企业和机构应对持续市场波动的关键能力。企业和机构会将越来越多精力转向打造极具前瞻性的供应链,从而获得竞争优势。此外,他们会优先考虑通过打造可持续的供应链来减轻环境、社会和公司治理(ESG)风险。

·供应链的敏捷性和数字化程度提高

数字技术将为供应链生态系统带来新能力。得益于更高的自动化程度和可视性,企业和机构的敏捷性会提升,能够快速应对波动。

·供应链管理的自动化将成为现实

随着认知自动化技术被广泛采用,供应链的智能化程度将得到提升,从而可以自动提出建议、预测结果并最终自主做出决策。

·业务连续性规划与风险缓释

与其依赖一家全球供应商,不如考虑多源头采购和区域化供应来减少中断。这将成为决定供应链弹性的重要因素。

·打造弹性设计

产品设计将采用更容易寻源的标准件,以便组织能够在发生中断时快速做出反应。维持关键元器件的安全库存将取代既定的“及时”库存管理方法。

虚拟协作的熟练程度提升

疫情让企业和机构看到,他们能够通过完全不同的劳动力安排取得成功。2022 年,虚拟协作的熟练程度将进一步提升,企业和机构将会利用创新技术来提高生产效率。这一波新的远程协作浪潮

会形成一个复杂的互联系统网络,为确保无缝和安全的体验,测试和测量将会发挥至关重要的作用。

o虚拟现实/增强现实/混合现实(VR/AR/MR)技术将支持更有效的可视化。在产品设计过程中,借助数字孪生,设计人员将在构建实际产品之前创建设计仿真。仿真允许设计团队进行远程协作,改进整体流程,减少产品开发所需的时间和成本。

o使用仓储机器人和物流配送无人机等自动化系统实施远程监控,采集和整合数据以便远程工作人员实时共享和监控。

企业 IT

·到 2025 年,平民开发者将成为主流

CIO 面临的最大挑战和机遇是通过平民开发(即人人都是开发者的概念)实现 IT 民主化。平民开发者(Citizen Developer)来自 IT 以外的业务部门或职能部门。到 2027 年,企业和机构中的平民开发者数量将达到传统开发者的五倍。

o数字化转型步伐加快,每个工作流程都变得更加自动化、更精简、更连通,从而催生了对更多应用的需求。

o人工智能(AI)、机器学习(ML)和自然语言处理(NLP)等智能技术在无代码和低代码开发平台上广泛部署,使得平民开发者能够执行自动化。得益于这种转变,CIO 不再被资源束缚手脚,并且快速扩展他们的数字化转型工作。但是,他们需要持续监控并测试整个应用和服务生态系统的用户体验。

o转向平民开发者会增加安全性负担,因为 CIO 需要掌握实时的网络可视性,从而确保平民开发者和用户的安全。平民开发者的崛起有赖于持续的智能测试自动化,这样可以确保一切都按照用户的期望运行,并且保持系统安全。

·“云优先”的可组合架构将取代企业系统中的单一传统架构

oIT 企业将通过 API 集成不同厂商提供的基于云的解决方案,从而加速其公司的数字化转型,实现前所未有的适应性和功能性,打造卓越的客户体验、可扩展性和稳健性。

o对每家公司而言,其云服务提供商、解决方案提供商和业务合作伙伴网络的性能、可靠性和安全性都至关重要。

o网络可视性和网络数字孪生解决方案需要找到新的方法,才能在多个公司的网络中提升所需的性能、可靠性以及安全性水平。

物联网

·核心在于订购服务而非设备

互联设备在各行各业无处不在;现在的关键是提供订购服务。到 2022 年,智能技术会允许组织将客户视为一体,并推出超级个性化的服务。例如:

o智能冰箱会根据个人喜好(无麸质)显示一周菜单选项,然后自动列出缺少的食材采购清单以及首选的杂货配送服务建议。

o到 2025 年,这类个性化服务将迅速增长,一半以上的家庭(美国)将至少订购一种服务。

·传统行业将转向以订购/使用为基础

劳斯莱斯会根据使用情况出租发动机;火车会按里程租用。随着按需经济规模的持续扩张,订购模式将深入到商业和消费市场,包括汽车、厨房用具和自动化服务。到 2024 年,预测性维护将成为常态,互联基础设施会建议您什么时候需要进行维修或更换,从而优化这些服务的可用性。

·自动驾驶汽车有助于推动向出行即服务(MaaS)模式的转变

自动驾驶汽车与订购型服务的结合让人们不再需要拥有汽车。到 2025 年,消费者将转而采用能够让他们随时随地前往任何目的地的租赁服务模式。自动驾驶汽车的另一个优势是用户可以优化他们的位置,从而最大限度提高预测利用率。这可以确保每位需要使用汽车的用户都能在需要时得到一辆汽车,并通过分析实时和历史数据来支持预测,从而降低车辆数量。

·物联网将改变零售体验

o到本世纪 20 年代末,零售店将不再有收银台。每一件商品都会通过智能技术和 RFID 标签来追踪,并自动计费至客户的信用卡/银行账户,从而消除实体购物体验中的摩擦。

o到 2024 年,机器人将广泛部署到商店和仓库/配送中心,进一步减少零售行业的人力岗位。

o超市将成为“零售末世”的下一个牺牲品。随着 RFID 标签在家庭和商店普及,超市将直接从仓库向客户发货,不再需要实体店。

o到 2025 年,无人机送货将成为常态,从而满足年轻一代消费者的需求并加快货物交付速度。

·医疗诊断

如同物联网开始将分析转移到边缘一样,医疗领域也在发生这一转变。设备(如 Apple Watch)的复杂程度越来越高,获得认可的设备数量也在不断增加。它们所采用的技术允许患者在自己家中随时使用自己的设备执行一系列诊断。到 2024 年,这一趋势将扩展到新市场,为大多数家庭提供一系列初步自主诊断解决方案。

安全性

·供应链网络风险将飙升

随着对技术的依赖程度的提升,网络安全风险和漏洞将越发得到供应链的关注,因为黑客已将注意力转向 IIoT 和其他关键基础设施目标,包括供应链。设计一个弹性的供应链需要连通整个生态系统,确保黑客的无情攻击不会得逞。

·到 2025 年,SecOps 将成为首要运营重点

o安全入侵给各行各业构成越来越大的威胁,DevOps 终将在 2022 年被 DevSecOps 取代,因为企业意识到必须将安全放到超级互联数字世界的中心位置。

o信息技术安全和运营团队将开展协作,通过工具、流程和技术的整合来确保组织安全。安全审计和自行实施攻击将是降低风险的唯一可行方法。

·引入标准,助力保护互联系统

o每一个互联设备都为黑客提供了一种攻击途径。由于互联系统非常复杂,企业和机构无法清楚地了解哪里出现了问题。到 2023 年底,新的标准将会现身,为物联网系统提供单一的安全接口,从而缩小攻击面,帮助用户更好地了解未遂和已遂入侵行为。

o在这个互联程度日益提升的世界,信任和安全至关重要,新的安全策略必不可少。对每个企业和机构来说,能够在攻击者利用漏洞之前发现并修复漏洞将会成为他们的竞争优势。

数字化转型和连通性

·对带宽的需求将永无止境

人们对带宽的需求继续有增无减,并且会像数字化浪潮一样攀升。在当今的世界中,越来越多的设备开始收发更丰富的内容:高清图像;4K 和8K 视频;多人游戏等动态互动体验;以及远程医疗。

·要想满足客户对新一代无线设备的预期,制造厂商需要进行突破性的创新,从而大幅缩小尺寸,降低重量、功耗和成本(SWaP-C)

由于用户对带宽和可靠性的追求永无止境,无论是在固定厂房内还是在用户设备(UE)中,无线基础设施的复杂程度都呈爆炸式增长。新的射频频段、先进的调制格式和技术导致复杂性增加。然而,消费者不愿意接受 UE 成本或尺寸的增加,并要求更长的电池续航时间。降低 SWaP-C 需要多种方式齐头并进,包括能够在连接几百个毫米波元器件的同时不产生过多热量的先进封装技术和突破性的微电路制造方法。

·5G 将推动多个行业的数字化转型

o从现在一直到本世纪 20 年代末,转型步伐将继续加快。2022 年,随着 5G 大规模铺开,带宽限制逐步消除,转型速度会进一步加快。设备认证和网络部署的规模将继续扩大,而随着开放式无线接入网(O-RAN)走向成熟,5G 的大规模部署也将紧随其后。

o到 2022 年,5G 设备将无处不在。业界的关注重点将会放到具有更低时延和更高可靠性的新型工业物联网设备上。在农村地区,5G 覆盖范围仍然有限,5G 辅助自动驾驶汽车(L4 级)不会在 2022 年实现。

o针对 3GPP 第 16、17 版及更高版本的持续投资将侧重于新功能,例如减少时延、提高可靠性和定位精度;这将有助于车载网络、工业网络和工厂自动化中的新应用场景的落地。

o5G 将为下一个阶段的普适计算提供支持,其采取的方式是在需要的地方分配智能并通过更有效地控制和减少浪费来提高每个流程的效率。

·6G:变化超乎想象:

o到 2028 年,5G 网络将无处不在,通过为我们所了解的“移动通信”之外的垂直行业提供支持来实现 5G 的最初愿景。这些垂直行业包括工业物联网、数字化医疗保健、智慧城市和扩展现实(XR)应用,目前尚处于概念阶段。第一个商用 6G 网络将于这一年上线,通过应用、计算和通信为实现物理世界、数字世界与人类世界的融合铺平道路。最终,这将形成万物互联(IoE)。

o2028 年推出的 6G 将由目前正在进行的研究来实现。学术界、政府和工业界都将在 2022 年增加投资。这项研究的主要目的是让 6G 愿景变成现实。6G 将使移动通信成为我们工作和个人生活中的重要组成部分。

·数字孪生的采用将永久性改变我们设计、构建和交付产品的方式

o在组织努力推进数字化转型的同时,他们会认识到虚拟系统的局限性并越来越多地采用数字孪生。举个例子,在自动驾驶汽车等新兴行业,制造商没有出错的余地,但数字孪生让他们可以仿真各种排列并不断完善设计。

o数字孪生提供了一种新的设计和仿真方法。这种方法不仅更加高效实用,还能满足日益趋严的监管要求。不同于虚拟模型的是,数字孪生可根据物理系统提供的性能、维护和健康数据实时更新,从而改进决策的制定。为了跟上数字化转型的步伐,数字孪生将会成为产品设计的重要组成部分。

·人工智能(AI)、机器学习(ML)和云化技术将给未来网络提供更大规模的支持

o这包括核心网转型和移动性的提升,以及支持通信(包括 O-RAN、5G 核心网和毫米波移动性)的各种新软件技术。

·人工智能还将继续改变测试、分析和自动化

oAI/ML 是自动化的核心技术,这个自动化不仅指运行测试,还包括我们如何使用数据做出明智的决策。将算法转移到数据中远比将几 TB 的数据转移到云端更加高效,因此我们希望看到一些技术进步,这将有助于我们更快地洞察转移的数据。

o数字优先世界的复杂程度与日俱增,单独测试代码已经行不通。2022 年,代码一致性将不再是软件能否发布的决定性条件。对于越来越多使用“AI”技术的系统而言尤为如此,并非所有响应都是需要“AI 测试 AI”的确定性响应。智能测试自动化对于确保复杂的互联世界完全按照需要运行至关重要。

可持续发展和 ESG 仍将是重点关注对象

·供应链将走上可持续发展的道路

在寻求降低 ESG 风险的同时,企业和机构将会优先考虑发展可持续供应链。可持续供应链将包括:

o减少运输和物流规划中的碳足迹,并在系统中建立碳核算平台来监测排放数据。

o构建循环供应链(减少、再利用、回收和再制造),从而最大限度减少产生有环境影响的废物并降低原材料成本。

o供应链完整性。道德与合规的重要性将逐步提升,涵盖从公平、合法的劳工实践到负责任的采购等方方面面。

o气候智能型供应链。这将评估环境变化对材料可用性的影响并判断供应链可能在哪里中断。

o构建可持续供应链需要全面的测试和验证,从而最大限度减少碳排放。

·家庭可持续性评级

o家庭使用的互联设备越来越多,影响到了可持续发展的工作效果。到 2025 年,家庭能耗评级将纳入智能生态系统的考虑范围,用于对家庭互联设备的能效进行分级。对于千禧一代和 Z 世代而言,这项评级将成为关键的销售/租赁特性。

o随着我们身边的一切都变得数字化,一个复杂的系统服务和应用网络应运而生。这样一个网络需要通过严格的自动化测试来确保一切不仅能够按预期执行,还能最大限度降低对环境的影响。

·实现“净零碳排放”的推动力度仍需进一步扩大

为了达成在 2050 年实现净零碳排放的目标,一系列新技术仍有待部署。然而,此举还是不能清除大气中现有的碳。为了实现这一平衡,在 本世纪20 年代结束之前人类需要在工业生产过程中进行某种形式的碳封存或碳捕集。

关于是德科技

是德科技提供先进的设计和验证解决方案,旨在加速创新,创造一个安全互联的世界。我们在关注速度和精度的同时,还致力于通过软件实现更深入的洞察和分析。在整个产品开发周期中,即从设计仿真、原型验证、自动化软件测试、制造分析,再到网络性能优化与可视化的整个过程中,是德科技能够更快地将具有前瞻性的技术和产品推向市场,充分满足企业、服务提供商和云环境的需求。我们的客户遍及全球通信和工业生态系统、航空航天与国防、汽车、能源、半导体和通用电子等市场。2021 财年,是德科技收入达49 亿美元。