“互聯網+”新技術八大發展趨勢

信 文｜沈芬

5G 網絡加速部署和建成運行，區塊鏈跨鏈前所未有的重要，物聯網支撐萬物加速互聯，量子通信仍處于發展早期，人工智能加速產業化應用，數據要素價值化快速推進，混合云成為上云重要趨勢，“元宇宙”將重塑發展新動能……“互聯網+”新技術加速迭代突破，并加速與生產生活各領域的融合應用，推動經濟社會邁入數字化、網絡化、智能化新時代

進入21 世紀以來，全球科技創新進入空前密集活躍的時期，新一輪科技革命和產業變革正在重構全球創新版圖、重塑全球經濟結構。以5G、區塊鏈、物聯網、量子通信、人工智能、大數據、云計算、元宇宙等為代表的“互聯網+”新技術加速迭代突破，并加速與生產生活各領域的融合應用，推動經濟社會邁入數字化、網絡化、智能化新時代。

5G網絡加速部署和建成運行

圖1 全球投資5G 的運營商數量趨勢及分布情況（數據來源：GSA）

從全球看，5G 網絡建設快速推進。據GSA（全球移動供應商協會）統計，截至2021 年12 月底，全球有145 個國家/地區的487 家運營商已經投資5G網絡，包括進行5G 網絡試驗、獲得牌照、規劃、部署和開通網絡，相比2020年底412 家增加了75 家。區域分布方面，北美有143 家運營商投資5G 網絡，31 家運營商開通5G 商用網絡；亞太地區有108 家運營商投資5G 網絡，45 家運營商開通5G 商用網絡；歐洲、中東和非洲共236 家投資5G 網絡，124 家開通5G 網絡。用戶方面，2021 年底5G 用戶數已經超過7 億，GSMA 預測2022 年全球5G 總連接數將達到10 億，5G 連接數占總連接數的比重將從2021年的8%提升到2025 年的25%。后續發展方面，3GPP 在2021 年4 月27 日會議上正式將5G 演進的名稱確定為5G—Advanced，為5G 后續發展定義新的目標和新的能力。2022 年1 月10日，3GPP 正式批準首批RAN 和SA 兩大方向的R18 標準立項，R18 是5G—Advanced 的第一個版本。目前R18 RAN 已經確定28 個研究項目，其中有六項是“從0 到1”的新增項目，包括雙工演進、無線AI、網絡節能、XR、UE 聚合、網絡控制直放站等。

從國內看，5G 新基建加速推進，建成全球最大5G 網。據工信部數據，2022 年我國5G 基站新增88.7 萬個，目前5G 基站已達到231.2 萬個，總量占比超過全球60%以上，是全球規模最大、技術最先進的5G 獨立組網網絡。應用方面，信息技術加速賦能傳統行業。5G 行業應用創新案例超10000 個，覆蓋工業、醫療等20 多個國民經濟行業，應用環節從生產輔助環節向核心環節滲透，“5G+工業互聯網”的典型應用場景逐步向規模化復制演進。未來，5G 高質量精品網絡有望驅動游戲娛樂、賽事直播、居住服務等信息消費領域多點開花。

區塊鏈跨鏈前所未有的重要

從全球看，區塊鏈日益朝著跨鏈方向發展。一方面，區塊鏈的快速發展將催生許多不同種類的鏈；另一方面，大多數區塊鏈網絡都在孤立的生態系統上運行，因為它們試圖解決一組獨特的需求。隨著越來越多的人持續關注新興技術及其功能，將這些新鏈互連已成為必要。跨鏈技術是一種新興技術，旨在允許在不同的區塊鏈網絡之間傳輸價值和信息。這項技術正日益成為討論的熱門話題，被視為增強區塊鏈之間互操作性的最終解決方案。特別是，區塊鏈朝向產業區塊鏈模式發展，正獲得高度關注。產業間及產業內系統將通過區塊鏈跨鏈技術完成連接協作，定義統一的標準和共識機制，使多方協作成為可能。跨鏈將構建商業價值網絡，打破目前區塊鏈間的孤立性，使數字資產在不同區塊鏈間流通。目前主流的跨鏈技術包括公證人機制（Notary schemes）、側鏈/中繼（Sidechains/relays）、哈希鎖定（Hash—locking）、分布式私鑰控制等四種模式，在資產轉移、交換，金融衍生品抵押、擔保，跨鏈數據訪問、智能合約交互等場景下具有重要作用。從全鏈到跨鏈，意味著區塊鏈作為一種去中心化的單鏈逐步互聯，從而成為區塊鏈網絡，大大提升了網絡中各主體的交互、融合能力。

從國內看，開始步入以“信任鏈”“協作鏈”為導向的新發展階段。區塊鏈核心技術呈現漸進式創新趨勢，2021 年區塊鏈整體技術未有明顯突破,但核心技術的漸進式創新仍在持續,其中對等網絡、共識機制、智能合約的優化改進最為突出。如對等網絡深度優化方面,螞蟻鏈推出BTN(Blockchain Transmission Network),提升區塊鏈節點的通信能力，加速區塊鏈網絡數據傳輸；長安鏈發布自研P2P 網絡Liquid 代替開源組件ibp2p,提升區塊鏈系統兼容性和通信效率。區塊鏈的擴展技術持續深化，與其他相關技術如物聯網、隱私計算和云計算的結合實現了技術之間的相互補充，也擴展了區塊鏈服務能力的相關技術。如區塊鏈和隱私計算的結合能夠取長補短，將隱私保護技術內嵌入區塊鏈底層設施，在實現數據“可用不可見”的基礎上，促進多方數據的協作和共享，為實現數據價值共享提供了新的技術路徑和解決思路。跨鏈互操作緊迫性問題突出，當前僅從技術層面驗證了鏈間互操作的可行性,但受制于技術、應用、流程機制等因素,整體上仍處于早期階段。

物聯網支撐萬物加速互聯

從全球看，“萬物物聯”正成為全球網絡未來發展的重要方向。據GSMA（全球移動通信系統協會）數據顯示，2019—2022 年全球物聯網設備連接數的復合增長率為12.70%，預計2025 年全球物聯網設備連接數將達到246 億臺。據IDC 測算，2021 年全球物聯網市場規模達到55136 億元，2025 年預計將高達11 萬億元。據IoT Analytics 統計，從物聯網的應用領域來看，下游制造業/工業占比最大。制造業/工業占比22%排在首位，其次是交通/車聯網，占比15%；智慧能源、智慧零售、智慧城市、智慧醫療和智能物流分別占比14%、12%、12%、9%和7%，排在第3 至7 位。

圖2 物聯網在下游行業應用占比情況（數據來源：LoT Analytics）

從國內看，物聯網發展十分迅速。自2013 年《物聯網發展專項行動計劃》印發以來，我國物聯網行業規模保持高速增長，增速一直維持在15%以上，江蘇、浙江、廣東省行業規模均超千億元。根據IDC 和IoT Analytic 的數據，截至2021 年末，國內共有53.4 億個物聯網終端節點，數量較2018 年接近翻倍。根據工信部數據顯示，截至2022 年9 月底，我國移動物聯網連接數累計達到17.5 億戶，較2022年初增長3.5 億戶，占全球移動物聯網連接總數的比例超過70%。信通院預計，到2030 年，我國移動物聯網連接數將達到百億級規模。5G 低速物聯網場景主要由NB—IoT 承擔，NB—IoT 已形成水表、氣表、煙感、追蹤類4 個千萬級應用，白電、路燈、停車、農業等7 個百萬級應用；中高速和超高速場景由5G NR 承擔，但在中高速物聯場景中，由于5G 模組的成本、體積和功耗偏高，在一定程度上制約了5G 物聯網的發展規模。

量子通信仍處于發展早期

從全球看，量子通信發展潛力巨大。以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術可能引發信息技術體系的顛覆性創新與重構，并誕生改變游戲規則的變革性應用，從而推動信息通信技術換代演進和數字經濟產業突破發展。摩根士丹利預測：到2030 年，全球量子通信市場將增長到160 億美元，折合人民幣1000 億元左右，復合年增長率為45%，樂觀一點可以達到210 億美元。量子通信應用主要分布在四大領域。首先是銀行和金融：到2030 年，這類行業市場空間將達到70 億美元，以44%的復合年均增長率高速狂奔。其次是國防：到2030 年，國防領域的量子通信市場空間將達到的30 億美元，雖然市場空間略小于銀行和金融領域，但復合年均增長率高達48%。再次是政府事務：到2030 年，政府事務領域的量子通信市場空間將達到30 億美元，實現45%的復合年均增長率。最后是公司事務：到2030 年，相關領域市場空間將達到5.63 億美元。

從國內看，量子通信發展領先世界，未來前景可觀。我國已出臺多項政策助力量子通信發展。其中“十四五”規劃明確指出，要加強關鍵數字技術創新應用，加快布局量子通信、量子計算等前沿技術。可以預見，在未來的5—10 年內，量子通信仍將處于不斷高速發展階段。在超導量子計算上，2021 年5 月，構建了當時超導量子比特數目最多的62 比特超導量子計算原型機“祖沖之號”，實現了可編程的二維量子行走。在“祖沖之號”的基礎上，采用全新的倒裝焊3D 封裝工藝，解決了大規模比特集成的問題，研制成功“祖沖之二號”，實現了66 個數據比特、110個耦合比特、11 路讀取的高密度集成。運營商加緊布局量子通信，中國移動、中國電信、中國聯通三大運營商均表示，將聯合產業鏈各方，加強基礎研究和應用基礎研究，瞄準6G、量子通信、下一代網絡等，實現更多“從0 到1”的突破。

人工智能加速產業化應用

從全球看，人工智能技術加速在工程和科學學科、整個行業和學術界廣泛普及。人工智能可以將工程、計算科學、數字科學和IT 部署聯合起來，而之前這些是彼此相對獨立的。包括傳統意義所指的開發流程、部署流程和企業運營流程，它們將通過人工智能、無代碼、低代碼等趨勢緊密結合在一起，形成有機整體。低代碼、無代碼的工具在進行建模仿真之后，可以自動地生成代碼，然后再部署到CPU/MCU/GPU/FPGA 等多種類型的邊緣設備之上。以數據為中心的人工智能正成為重要趨勢，以往的很多人工智能應用專注于模型和算法本身，但從2019年開始，相關研究方向開始專注于改善提供給模型和數據管理系統的數據，也就是說要給予模型更好更優的算法、更優的數據，數據的優化代表著能產生更優秀的模型。

從國內看，人工智能加速實現產業化的融合應用。我國陸續出臺了多項政策，鼓勵人工智能行業發展與創新，《新型數據中心發展三年行動計劃（2021—2023年）》《新一代人工智能倫理規范》《中華人民共和國數據安全法》等產業政策為人工智能行業的發展提供了明確、廣闊的市場前景。我國人工智能行業可按照應用領域分為四大類別：決策類人工智能、視覺人工智能、語音及語義人工智能和人工智能機器人。目前，視覺人工智能的占比最多，達43.4%。其次分別為決策類人工智能、語音及語義人工智能、人工智能機器人，占比分別為20.9%、18.2%、17.4%。

近年來，人工智能相關企業注冊量飛速上升。企查查數據顯示，2017 年人工智能上升為國家戰略后，相關企業年注冊量首次突破1 萬家，2020 年企業注冊量新增17.1 萬家，同比增長292.8%。2021 年，人工智能新科技的鏈接價值、賦能價值表現得更為突出，上半年注冊量新增至15.3 萬家。

圖3 中國人工智能細分市場占比情況

圖4 2016—2020 年做人工智能相關企業注冊量統計情況（家）

數據要素價值化快速推進

從全球看，數據正在成為重組要素資源、重塑經濟結構、改變競爭格局的關鍵力量。大數據技術指從海量數據、種類繁多的數據中快速且準確獲得有價值信息的技術能力。在互聯網快速普及、物聯網加速滲透的背景下，PC、手機、傳感設備等全面興起，推動全球數據呈現倍數增長、海量集聚的特點，為大數據產業發展奠定了龐大的數據基礎。據賽迪CCID 統計，全球大數據市場規模由2019 年的1821.9 億美元增長至2021年的2133.5 億美元，復合年增長率8.2%；全球范圍內加速運用大數據推動經濟發展、完善社會治理、提升政府服務和監管能力，未來全球大數據市場將持續穩定發展；預計2024 年全球大數據市場規模將達到2881.2 億美元，未來三年復合年增長率約為10.7%。從各國看，美國在大數據相關核心技術、軟硬件產品及應用服務各環節全面領先于其他國家，2021 年美國大數據市場規模在全球大數據市場的比重約為50.3%，份額超過一半。其他國家大數據市場規模與之相比差距較大，相關重點國家比重分別為：中國6.3%、日本5.7%、英國5.2%、德國4.4%。

圖5 2019—2024 年全球大數據市場規模及預測（億美元）（數據來源：賽迪CCID）

圖6 中國大數據產業應用市場占比情況（數據來源：IDC、中商產業研究院）

從國內看，大數據產業發展迅速。據賽迪CCID 統計，我國大數據市場規模由2019 年的619.7 億元增長至2021年的863.1 億元，復合年增長率達到18.0%。從產業結構看，大數據硬件在中國整體大數據相關收益中將繼續占主導地位，占比高達40.5%；大數據軟件和大數據服務收入比例分別為25.7%和33.8%。隨著技術的成熟與融合、以及數據應用和更多場景的落地，軟件收入占比將逐漸增加，服務相關收益占比將保持平穩，而硬件收入在整體的占比則將逐漸減少，硬件、服務、軟件三者的比例將逐漸趨近于各占三分之一的比例。從應用領域看，2021 年我國大數據分析市場下游行業中，金融、政府、電信和互聯網位居應用領域前四名，市場占比分別為19.1%、16.5%、15.2%和13.9%，合計超過60%。從產業治理看，數據安全正獲得越來越高的關注，《數據安全法》《個人信息保護法》等法律法規的頒布實施,讓數據安全、數據治理有章可循,為大數據產業的發展保駕護航。

混合云成為上云重要趨勢

從全球看，混合云正成為平衡成本與安全的重要選擇。據iiMedia Research（艾媒咨詢）統計，2021 年全球云計算（IAAS+PAAS+SAAS）市場規模為2654 億美元，預計2023 年將突破3500 億美元。單純的私有云部署成本高昂，在應對需求變化上不夠靈活，而在公有云上企業缺乏對數據安全的控制，運營成本也隨資源擴展而增加。混合云結合了兩種或更多種類型的云環境，基于混合提供了強大的基礎架構，最少中斷、更高效率、更強適應性和更好的安全性，確保未來的應用程序和創新可以在混合云基礎設施之上得到快速的響應。據Flexera 調查，全球92%的受訪企業采用了多云戰略，平均用云數達5.3 個，其中使用混合云部署模式的用戶比例高達82%。而根據信通院的數據顯示，混合云也已經成為國內企業用云的主流模式。在72.1%使用云計算應用的企業中，使用混合云的企業超過了50%。

從國內看，云計算市場發展迅速，混合云能夠更好適應政企對云計算的多元化需求。據iiMedia Research 統計，2021 年中國云計算市場規模達到2330.6 億元，預計2023年可達到3784.9 億元。集中式的中心云主要服務于需要大規模計算和存儲的業務，邊緣云則服務于低時延的業務場景；資源靈活擴展的公有云主要服務于彈性擴容業務和敏捷創新應用，私有云則主要服務于政企核心業務系統和數據安全合規要求較高的領域。中心云和邊緣云、公有云和私有云相互打通、融合協同，能更好適應多類型業務系統和多樣化應用場景“上云用數”對IT 基礎設施的多元化需求。為了實現混合云的互通協同，算力方面，對算力多云高效協同調度提出更高要求；技術方面，需要重點平衡數據合規和分析效率，釋放混合云數據分析價值；架構方面，云網邊一體化有助于構建全面開放的平臺生態，形成覆蓋廣域空間的一體化部署；服務方面，算力資源的豐富和云網的深度融合，用戶將不滿足于對各環境的簡單對接和適配，而是由多云網絡互通、多元管理協同邁向資源、服務具備更高的一致性的混合云新階段。

圖7 2015—2025 年中國云計算市場規模（數據來源：艾瑞咨詢）

“元宇宙”將重塑發展新動能

從全球看，美國、日本、韓國等多國搶灘布局“元宇宙”，Meta（原Facebook）、蘋果、Google 等科技企業紛紛強化相關產業布局。根據彭博行業研究報告，全球“元宇宙”市場規模將在2024 年達到8000 億美元，2030年快速擴張到1.5 萬億美元。美國是“元宇宙”理念開拓者，Facebook 更名為“Meta”，微軟增加了與Metaverse 相關的采購研發預算，Adobe 甚至更新了其Photoshop 應用程序以支持創建Metaverse—ready NFT。日本立足動漫產業，以IP 帶動“元宇宙”產業發展，社交網站巨頭GREE、VR 開發商Hassilas 等重點企業均在大力布局“元宇宙”IP 產業。韓國以政府引導、娛樂產業驅動，搶占“元宇宙”發展先機，韓國科技和信息通信部發起成立“元宇宙聯盟”，整合現代、SK、LG 等200多家韓國本土企業和組織，打造國家級增強現實平臺，推出“元宇宙首爾”計劃；BigHit 和YG、JYP Entertainment 等韓國娛樂巨頭投入170 億韓元布局“元宇宙”。

從國內看，除了騰訊、阿里云、百度、字節跳動等各大互聯網頭部企業積極布局“元宇宙”，我國多地政府也在積極搶抓“元宇宙”發展機遇。北京組建“元宇宙新型創新聯合體”，探索建立“元宇宙”產業集聚區。上海發布《上海市培育“元宇宙”新賽道行動方案(2022—2025 年)》，并將“元宇宙”寫入《上海市數字經濟發展“十四五”規劃》和《上海市電子信息制造業發展“十四五”規劃》，布局“元宇宙”新賽道，開發應用場景，培育重點企業。江蘇推出《太湖灣科創帶引領區元宇宙生態產業發展規劃》，成立長三角元宇宙聯盟，組織實施首屆長三角“元宇宙”創新創業大賽。江西探索成立“元宇宙聯盟”，支持南昌規劃建設“元宇宙”試驗區，并已發布《元宇宙江西綠色金融發展報告》。海南聯合網易建設“元宇宙”產業基地項目，打造集互聯網技術開發、數字化內容生產、數字化版權運營和數字化產品輸出為一體的國際化數字新文創中心。武漢、合肥將“元宇宙”寫入“2022年政府工作報告”。