新型科技趋势三:物联网
美国陆军2016年6月16日公布了《Emerging Science and Technology Trends: 2016-2045 -- A Synthesis of Leading Forecasts Report (April 2016)》——《2016-2045年新兴科技趋势——领先预测综合报告(2016年4月)》(以下简称“报告”)。报告长达35页,图文并茂,是未来侦察战略与分析公司(FutureScout,LLC.)为陆军副部长助理(DASA R&T)撰写的第三份年报,帮助陆军理解新兴技术趋势,应对未来的不确定性。
本文主要介绍报告中所预测的“物联网”趋势。
总体情况
保守估计,到2045年,将会有超过一亿的设备连接到物联网,这其中包括手机、可穿戴设备、器医疗设备、工业传感器、监控摄像、汽车、服装以及其他技术设备。这些设备将产生并分享海量的信息,这些信息会变革我们的工作和生活方式。人们将使用物联网所产生的信息,做出更明智的决策并对周边的生活以及世界产生更深的认知。
与此同时,监控、管理和修复这些目前需要人类完成的任务,在未来,联网的设备也可以自动化的完成。物联网、大数据分析和人工智能的交叉并行,会创造一个由智能设备构成的全球网络。
物联网会在很多方面提高经济发展的效率、公共安全和个人生产力,但同时也会激化对网络安全和隐私保护的担忧。犯罪组织、恐怖主义和敌对国家都会将物联网作为攻击的新载体。通过网络连接设备产生的大量数据,也将使政府能够对人们进行大规模监视,从而导致数字自由(digital freedom)与安全之间持续的紧张关系。
关键技术发展趋势
MEMS
微电子机械系统(MEMS)使在任何目标虚拟地嵌入传感器和机械执行器成为可能。研究人员正在创造一种由多个微型传感器和微型执行器组成的MEMS,这样可以在微米级封装中整合复杂的感知和控制功能。
2
无线通信
2017年,移动数据流量在一个月的时间里可以超过55万亿字节,并且这个数字还会呈指数级增长。然而我们目前并没有这么强大的无线带宽能力和管理能力来应对如此庞大的数据量。
3
电源管理技术
对于很多物联网应用,例如可嵌入式设备,使用电池以及插入电源插座进行充电是不现实的。因此,能源供给的方式、效率、智能电源管理、能量收集、无线电力传输、耐用电源(例如,放射性核苷酸电池(radionucleotide batteries))和其他技术都需要进行变革和创新。
代表事件
物联网尚未被发掘的潜力
尽管现在物联网已经开始产生大量的数据,但大多数公司并没有开始使用物联网。一份近期由牛津经济学家发表的研究报告显示,只有8%的企业使用潜在的25%的物联网数据。似乎政府和非营利组织使用的更少。
2
亚洲物联网联盟
新加坡南洋理工大学和台湾台达电子(Taiwanese electronics firm Delta Electronics)已经联合建立了网络物理系统实验室。这个实验室用于研究和发展制造智能家居和办公的物联网技术。
3
医疗检测
辉瑞(Pfizer)制药公司正在和IBM合作一个十分有野心的项目,使用网络医疗设备来研制一种可以治疗帕金森病的药品。这两个公司正在研究传感器系统,移动设备和分析软件,这样可以对帕金森病患者提供实时监控并与临床医生实时分享症状数据。
未来影响
社会
传感器将从根本上改变社会对隐私的看法。传感器会监视我们的动作,传递我们的生命体征,并获取我们说过的每一个字。个人和企业以及政府彼此之间必须存在信任。
2
政治
物联网对隐私权提出了许多挑战,这些挑战将引发国内和国际监管问题。
3
经济
麦肯锡全球倡议组织(McKinsey Global Initiative)估计,到2025年,物联网将产生2.7-6.2万亿美元的直接经济影响,这一价值可能会在2045年翻一番或可能增加两倍。在医疗保健,制造业和基础设施方面,经济影响将尤为突出。
4
环境
物联网将使用智能电网管理电力和水的分配,从而提高效率,减少浪费,减少能源生产造成的污染。
5
防御
无处不在的带有嵌入式传感器的网络设备将为情报收集开辟新的前景。与此同时,网络攻击将成为一个更大的威胁,因为犯罪分子,恐怖组织和敌对国家的目标是数千亿支撑我们经济和基础设施的网络设备。
尾声
报告引用麦肯锡全球倡议组织的一段话:“物联网——在机器和其他物理对象中嵌入传感器和执行器,使它们进入互联世界,这些联网的设备在全球快速传播。通过监控商品生产流程,企业和公共管理部门通过物联网管理资产,优化绩效并创造新的商业模式。”
参考文献:
[1]http://www.futurescoutllc.com/wp-content/uploads/2016/09/2016_SciTechReport_16June2016.pdf
中国保密协会
科学技术分会
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作者:刘艺
责编:眼界
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