2020年剛過(guò)，行業(yè)專(zhuān)家們便急切地分享他們對(duì)未來(lái)最重要的科技趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。

　　智慧城市：達(dá)到拐點(diǎn)，將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化

　　高通技術(shù)公司業(yè)務(wù)發(fā)展高級(jí)總監(jiān)兼智慧城市全球負(fù)責(zé)人Sanjeet Pandit認(rèn)為，2021年智慧城市將加速落地。

　　由于疫情造成的社交距離、健康篩查等必要的安全措施，以及5G的普及，我們正迎來(lái)一個(gè)拐點(diǎn)，將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化和智慧城市的發(fā)展。

　　整個(gè)城市和市政當(dāng)局都會(huì)有將工作流程數(shù)字化的趨勢(shì)，為了快速地進(jìn)行調(diào)整，滿(mǎn)足我們當(dāng)前環(huán)境的需求，包括高效地工作，以節(jié)省成本和資源。要想成功做到這一點(diǎn)，就需要對(duì)所有的業(yè)務(wù)領(lǐng)域都有深入的了解，使用人工智能、各種傳感器和分析技術(shù)，以便能夠快速做出決策。

　　此外，還有一個(gè)趨勢(shì)是真正的可部署解決方案，解決物聯(lián)網(wǎng)碎片化問(wèn)題，幫助快速跟蹤城市、建筑、企業(yè)和政府實(shí)體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，無(wú)縫整合智能、互聯(lián)設(shè)備，也將推動(dòng)智慧城市在2021年向前發(fā)展。 我們預(yù)計(jì)將更加注重為城市提供具有前瞻性、成本效益的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，以推動(dòng)社區(qū)重新開(kāi)放，并改變?nèi)藗兣c周?chē)臻g的互動(dòng)方式。

　　2021年將為大眾帶來(lái)明顯不同的5G連接。覆蓋范圍將繼續(xù)鋪開(kāi)，速度也將提高。5G將擴(kuò)展到手機(jī)之外，納入聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，為智慧城市和智能互聯(lián)空間提供動(dòng)力。

　　自動(dòng)駕駛汽車(chē)：有望成為主流

　　J.Gold Associates，LLC總裁兼首席分析師Jack E.Gold認(rèn)為，在未來(lái)的3-5年中，預(yù)計(jì)各種自動(dòng)駕駛汽車(chē)將在各種行業(yè)和商業(yè)場(chǎng)所成為主流。

　　自動(dòng)駕駛不僅僅是高速公路上的自動(dòng)駕駛汽車(chē)和卡車(chē)，還包括公司建筑物的走廊和過(guò)道，生產(chǎn)車(chē)間和運(yùn)營(yíng)中心的自動(dòng)駕駛汽車(chē)。以及在當(dāng)?shù)睾透浇貐^(qū)交付包裹的無(wú)人機(jī)，提供清潔和維修服務(wù)的服務(wù)機(jī)以及自動(dòng)的“個(gè)人助理”，以幫助員工更快更準(zhǔn)確地完成更多工作。

　　未來(lái)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)的類(lèi)型和種類(lèi)將大大增加，其中許多我們還沒(méi)有看到。

　　隨著設(shè)備數(shù)量的增加，自動(dòng)駕駛將以合理的成本提供服務(wù)范圍和服務(wù)功能。這些將受到芯片廠商(如高通、英特爾、聯(lián)發(fā)科、博通等)的能力提升、傳感器(如激光雷達(dá)、基于視覺(jué)的傳感器、超聲波、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等)的改進(jìn)和更豐富、高帶寬低延遲連接(如5G、WiFi6)以及增強(qiáng)的AI能力/算法(如導(dǎo)航、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)調(diào)度、視覺(jué)解讀等)的推動(dòng)而日漸發(fā)展。

　　同時(shí)，這種趨勢(shì)還將催生出許多新技術(shù)提供商，他們的專(zhuān)業(yè)工程能力將同時(shí)提供組件和最終產(chǎn)品，并將增加對(duì)硬件，軟件和集成專(zhuān)家的需求，這些專(zhuān)家應(yīng)充分了解自主權(quán)在特殊環(huán)境中的作用(例如醫(yī)療，物流，公共部門(mén)，維護(hù)和維修等)。最終，采用自動(dòng)駕駛汽車(chē)及相關(guān)解決方案的組織將提高生產(chǎn)率，降低運(yùn)營(yíng)成本，并且比那些停滯不前的組織更具競(jìng)爭(zhēng)力。

　　專(zhuān)用5G網(wǎng)絡(luò)：提高生產(chǎn)力，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

　　高通首席/經(jīng)理工程師Rajat Prakash認(rèn)為，2021年物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)展關(guān)注點(diǎn)是面向企業(yè)和工業(yè)4.0的5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。

　　5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)使用不同的硬件，虛擬機(jī)或網(wǎng)絡(luò)切片在物理上或虛擬上與公共網(wǎng)絡(luò)隔離。

　　5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)為企業(yè)創(chuàng)造了提高生產(chǎn)力的機(jī)會(huì)，例如響應(yīng)式，不受限制的協(xié)作，在專(zhuān)用邊緣進(jìn)行渲染的低功耗無(wú)限擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)以及即時(shí)云應(yīng)用程序和存儲(chǔ)。

　　此外，5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步改變工廠車(chē)間。5G的三個(gè)主要組成部分：增強(qiáng)的移動(dòng)寬帶(eMBB)，大規(guī)模的IoT和增強(qiáng)的超可靠低延遲通信(eURLLC)，可用于連接工廠中的各種設(shè)備。通過(guò)用5G無(wú)線(xiàn)連接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線(xiàn)連接，制造應(yīng)用程序具有顯著的靈活性和高效率，從而提高了整體生產(chǎn)率。

　　第一個(gè)針對(duì)5G NR的3GPP標(biāo)準(zhǔn)第15版的商業(yè)化正在快速進(jìn)行，該標(biāo)準(zhǔn)著重于針對(duì)智能手機(jī)，固定無(wú)線(xiàn)和PC等應(yīng)用的增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)。隨著2020年3GPP第16版的發(fā)布，對(duì)5G非公共網(wǎng)絡(luò)(NPN)的支持也隨之增強(qiáng)，它們的定義特征是供私人使用的網(wǎng)絡(luò)，不對(duì)公眾用戶(hù)開(kāi)放。隨著我們繼續(xù)開(kāi)發(fā)符合3GPP Release 16的5G技術(shù)，私有5G網(wǎng)絡(luò)將大量進(jìn)入工廠和企業(yè)，以實(shí)現(xiàn)高速、連接，為包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在內(nèi)的各類(lèi)設(shè)備供電。

　　工程師們將繼續(xù)優(yōu)化配備連接到5G網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用。此外，5G的出現(xiàn)為創(chuàng)新新的設(shè)備、應(yīng)用和體驗(yàn)提供了機(jī)會(huì)，而這些新的設(shè)備、應(yīng)用和體驗(yàn)甚至還沒(méi)有被想到。

　　自主的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)：AI功能將閉環(huán)

　　Next Curve董事總經(jīng)理Leonard Lee認(rèn)為，自治實(shí)際上只是自動(dòng)化成熟度曲線(xiàn)的最后階段。在這個(gè)階段，企業(yè)/運(yùn)營(yíng)部門(mén)擁有適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，這些系統(tǒng)可提供細(xì)粒度的實(shí)時(shí)上下文感知，支持系統(tǒng)學(xué)習(xí)的分析和AI功能以及實(shí)現(xiàn)事情的自動(dòng)控制機(jī)制。當(dāng)然，這些功能需要支持自治的AI閉環(huán)。盡管自動(dòng)化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通常仍是早期的概念和實(shí)現(xiàn)，但關(guān)鍵趨勢(shì)是人工智能正在成為物聯(lián)網(wǎng)對(duì)話(huà)中越來(lái)越重要的一部分。

　　物聯(lián)網(wǎng)中自主系統(tǒng)的趨勢(shì)是由可以跨邊緣環(huán)境和在終端設(shè)備上部署的AI計(jì)算的經(jīng)濟(jì)性大幅提高所驅(qū)動(dòng)的。

　　隨著AI計(jì)算能力變得更便宜、更可用，它們將無(wú)處不在地被部署。 對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)，這意味著一個(gè)不斷擴(kuò)大的可能性領(lǐng)域，即如何架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)自主系統(tǒng)，以及如何對(duì)棕色領(lǐng)域環(huán)境進(jìn)行AI增強(qiáng)，以便為操作添加智能。

　　軟件和AI：特定領(lǐng)域架構(gòu)代表AI的未來(lái)

　　Xilinx AI和軟件產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Nick Ni認(rèn)為，在整個(gè)2021年及以后的時(shí)間里，特定領(lǐng)域架構(gòu)(DSA)將代表AI推理的未來(lái)。在未來(lái)的一年里，我們還將看到軟件開(kāi)發(fā)者和AI科學(xué)家利用硬件的適應(yīng)性來(lái)實(shí)現(xiàn)下一代應(yīng)用。

　　我們正處于采用AI推理的早期階段，創(chuàng)新和改進(jìn)的空間仍然很大。由于現(xiàn)代AI模型與傳統(tǒng)算法相比需要更多數(shù)量級(jí)的計(jì)算，因此對(duì)硬件的AI推理需求飛速增長(zhǎng)。但我們不能繼續(xù)依靠硅的發(fā)展。處理器頻率已經(jīng)達(dá)到極限，增加更多的處理器內(nèi)核已經(jīng)不再是一種選擇。

　　而DSA是計(jì)算的未來(lái)，可適應(yīng)的硬件為每組工作負(fù)載定制，以最高效率運(yùn)行。2021年，人工智能推理將繼續(xù)從固定的硅片方式轉(zhuǎn)向DSA，幫助消除人工智能產(chǎn)品化的挑戰(zhàn)。

　　軟件開(kāi)發(fā)人員和AI科學(xué)家將利用硬件的適應(yīng)性來(lái)實(shí)現(xiàn)下一代應(yīng)用。

　　直到去年，對(duì)于普通的軟件開(kāi)發(fā)人員和AI科學(xué)家而言，釋放硬件適應(yīng)性的能力都是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。需要特定的硬件專(zhuān)業(yè)知識(shí)，但新的開(kāi)源工具正在為軟件開(kāi)發(fā)人員提供適應(yīng)性硬件的能力，同時(shí)加速硬件設(shè)計(jì)人員的生產(chǎn)力。在2021年，憑借這種新的編程便利性，F(xiàn)PGA和可適配的SoC將繼續(xù)為成千上萬(wàn)的軟件開(kāi)發(fā)人員和AI科學(xué)家提供更多的機(jī)會(huì)，使其成為下一代應(yīng)用的首選硬件解決方案。

　　印刷/柔性/可拉伸傳感器：可穿戴設(shè)備以加快采用率

　　Roger Grace Associates創(chuàng)始人/所有者兼總裁Roger Grace表示：

　　自80年代中期以來(lái)，印刷/柔性/可拉伸傳感器已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化。目前，有超過(guò)100家公司正在商業(yè)化生產(chǎn)多種類(lèi)型的傳感器，包括力/觸/壓、化學(xué)、生物、溫度、濕度、流量和光學(xué)/成像。 而和其他大多數(shù) "顛覆性技術(shù) "一樣，這些設(shè)備的商業(yè)化進(jìn)程需要大量的時(shí)間。 我過(guò)去的研究表明，MEMS器件完全商業(yè)化大約需要30年。

　　從技術(shù)生命周期的引入階段到成長(zhǎng)階段，已經(jīng)出現(xiàn)了打印/柔性/可拉伸傳感器。2015年國(guó)防部向NextFlex提供了7500萬(wàn)美元的撥款，標(biāo)志著這一重大轉(zhuǎn)折。

　　NextFlex在硅谷建立了一家工廠，以幫助該行業(yè)創(chuàng)建柔性混合電子器件的大批量制造。至關(guān)重要的是，它們必須解決“混合”的概念，因?yàn)椴⒉皇撬械碾娮赢a(chǎn)品都可以以印刷/柔性的形式創(chuàng)建......特別是存儲(chǔ)器和邏輯。

　　因此，功能集成的概念將是一個(gè)正在研究的主要課題。目前，正在全球的各種研究型大學(xué)，聯(lián)邦和私人研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行重要的研究，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

　　相對(duì)于其物理一致性和大幅面，采用這些技術(shù)的主要推動(dòng)因素是成本和增強(qiáng)的功能。眾所周知，塑料或紙張傳感器/電子功能的平方面積的成本至少比硅基解決方案的成本低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。印刷的電子產(chǎn)品/傳感器可以以卷對(duì)卷或大單頁(yè)格式在紙或塑料上制造，因此單位成本較低。

　　此外，硅(包括MEMS)通常是在脊?fàn)罹A上制造的(盡管晶圓可以減薄到一定厚度，使其具有靈活性......但需要額外的成本)。 它們的靈活性，最重要的是，它們的可拉伸性，除了能夠制造出超過(guò)目前流行的200毫米晶圓直徑的大型傳感器陣列外，還提供了直接、舒適的皮膚接觸。

　　從應(yīng)用的角度來(lái)看，可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的增長(zhǎng)將是該技術(shù)(尤其是生物傳感器)的最重要推動(dòng)力之一。

　　印刷/柔性/可伸縮電子器件和傳感器為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的 "工具包 "提供了額外的工具。 然而，設(shè)計(jì)師必須進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)衡分析，以確定這些印刷/柔性/可伸縮器件是否為他們的設(shè)計(jì)提供了最佳解決方案。 從成本和/或功能要求來(lái)看，許多產(chǎn)品設(shè)計(jì)將需要選擇印刷/柔性/可拉伸的方法來(lái)變得可行。