2020年及未来技术的八大趋势

数据仓库与Python大数据 2022-05-08

The following article is from 21CTO Author 21CTO

导读：未来的新技术和新方法让我们如此接近第四次工业革命。

2020年已经到来，新技术和新方法让我们更加接近第四次工业革命。如今，技术的发展日新月异，对企业而言，要跟上数字世界的每一个变化，每一次进步，虽然困难，但却至关重要。

昨天的理论就是明天的标准。从物联网，人工智能和有如身临其境一般的数字化体验，在成指数级增长，例如数据安全、数据管理和存储。

下面是我们在未来几年中应该密切关注的八个最有前途的技术。

边缘计算

尽管目前云计算正在呈指数级般增长，如Alibaba Cloud，Tencent Cloud，AWS以及Azure等完美地满足了当今万千家公司的需求，但仍然有很多新兴技术来实现更多的信息处理。

物联网，工业自动化，增强现实以及其它依赖高性能计算的前沿技术，云计算仍然不能满足这样的需求，因此对边缘计算和分布式技术越来越受到关注。

边缘计算是分布式计算的一种实例，通过接近发生地最近的数据存储和处理来帮助物联网及相关技术，绕过通过云计算的高延迟成本，对时间敏感的数据计算在设备内部即可进行，其余部分可以在分布式云端处理。

因此，设立小型的本地数据中心，能够在与云端连接设限或无连接的情况，有效处理远程位置的数据。

将流量运行在本地与分布式云的想法，可以帮助企业缩短响应时间，节省网络带宽的同时，实现软件和硬件解决方案的最大自治权。

从目前示例看，边缘计算最成功的例子就是PrimerAir和它的配送无人机。

未来不远，无人机，工业与社交机器人，自动驾驶汽车以及各种自动化系统，都会受益于出色的互联能力，基础架构优化以及低成本带宽。

预计到2025年，全球边缘计算市场预计将达到165.5亿美元，这将创造出更多的就业机会，需求的人员即为边缘计算软件工程师。

人工智能

人工智能是一个术语，用来描述为模拟人类智能过程而构建的各种技术和计算机系统，包括学习（获取信息或定义使用信息的规则）、推理（应用规则做近似或确定性的结论）以及自我纠正。

此为近年来最大的趋势之一，并且极有可能是下一个重大技术革命。

AI并不是一个新趋势，但AI仍需要人信密切关注它的变革潜力，从无处不在的聊天机器人到复杂的预测分析工具。各个行业已经部署和采用相关技术，以AI为动力的需求和解决方案正在快速增长。

统计数据显示，到2020年，全球AI软件市场将达到150亿美元，这意味着AI不仅仅是一个趋势。

如今，基于AI的软件已经成为公司数字化转型的不可或缺的一部分。AI、机器学习与其它智能认知工具推动了整个IT生态系统的全面自动化。

组织重新设计其核心系统，建立新的业务方法，围绕AI提供解决方案，以及通过机器认知重组业务流程：以数据驱动为核心，靠数据进行明智的决策以及提供更佳的生产率。

2020年，一个现实方向是AI即服务以及开放算法模型即将出现。Google，Amazon以及IBM、微软等提供实际场景选择。

在未来2-3年甚至更短，会有越来越多的创业公司提供针对特定业务需求和用例，需要量身定制付费的AI服务和开放算法模型。

机器人过程自动化

与人工智能&机器学习一样，机器人流程自动化（Robot Process Automation）的目标是通过复杂业务流程的自动化，让人们的生活更轻松，包括数据处理，工作流程化，供应链管理等一系列复杂的任务。

从另一侧角度而言，自动是影响就业的的热门话题。据某媒体报道，人工智能自动化将在全球威胁到9%的人员，但目前而言，只有5%的工作实现了完全自动化。

在未来的十年中，自动化将更加深刻的改变现状，很大一部分工作通过自动化完成，但同时会增加业务分析师，软件架构师，开发工程师等IT技术人才之需求。

自动化的下一步是把RPA与AI、ML等自动化工具，与智能业务管理软件和流程挖掘技术等相结合，使人们能够更有效的实现业务流程自动化以及人员扩充，这种技术与过程的结合，人们称为超自动化。

超自动化的目标是掌握自动化机制的范围，这些机制让机器在没有人为干预的情况下实现自身的自动化，包括发现，分析，设计，测量，监听与重新评估。

不远的将来，全球的商业机构将能够使用超级自动化来创建DTO（组织的数字孪生）。

关于数字孪生概念：

根据国际定义，数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

数字孪生创建组织，产品，服务和流程的动态虚拟模型，从而使公司能够进行实时分析试验，在模拟环境中持续发挥智能。

在未来十年中，越早采用这种人工智能驱动决策机制的公司将获取到更大的价值和商业机会。

扩展现实

扩展现实（XR）指的是通过计算机技术与可穿戴设备提供三种沉浸式的数字体验：虚拟现实（VR）、增强现实（AR）与混合现实（MR）。VR是完全沉浸在纯数字环境中，人们通过有控制器的设备，比如耳机、投影设备与数字对象进行交互。

通过计算机生成的感知信息来增强现实世界的对象，AR技术可以通过智能手机、PAD、眼镜等交互，提供另具一格的交互体验。最后，由MR通过融合现实世界和虚拟体验将现实物理世界和数字对象并存，让用户与现实世界中的数字对象实时交互，将AR更向前推进。

XR 目前主要应用于娱乐和体验式营销，但是它正改变人们对现实世界，包括数字世界的感知与交互能力。

在2020年，这些技术将广泛应用到医疗保健，教育与零售等行业，XR可以更有效的为教育培训，模拟制造，原型制作，通信技术，电子商务，客户服务等，人与企业，机器，数据等交互。

智能接口

人工智能、物联网、机器人技术，边缘计算和扩展现实的功能，和以人为本的技术有机结合，会为称为智能接口的系统开辟一条光明大道。

人机界面的通用功能就是能够收集有关用户的数据，预测用户的需求，并为他们提供更适合其需求的信息或服务。

智能接口开发的早期产品是对话/聊天技术，例如虚拟助手和语音式可穿戴设备，使人在真实环境中与数字世界无缝互动。只需通过这些系统与智能家居和手机发出简单的指令，可以实现物联，客服和现场等自动化运营。

目前，零售行业与市场营销对开发智能界面，用来识别用户画像，分析其外观，情绪以及身体行动，包括跟踪其使用数字设备的习惯以推动实时的商品促销，个性化推荐以及个性化广告的价值最大。

智能化接口可以更深入地了解客户，为他们提供更多的个性化服务和定制化商品。智能界面的便捷与认识能力，已经在辅助公司提高员工生产力，并能够有效提供公司整体的运营效率。

在2020年，大脑控制界面，肌肉计算以及空间计算等相关技术将出现并成熟，在未来几年将给我们更多激动的机会。

分布式账本

自从比特币（世界上第一个加密货币）问世以来，区块链作为最著名的分布式账本技术之一便一直备受争议。现在，区块链技术热度依然持续不减，主要原因在于，很多与加密货币有关的项目在过度炒作后遭遇失败，成千上万的骗局使不了解情况的投资者们损失惨重，而加密货币正是基于区块链技术的。因此，2020年可能是分布式账本技术能挽回自己清白声誉的重要一年。

如今，世界各地的公司都拒绝放弃DLT作为一种解决各行业和各情境下的业务问题的实用方案的转型潜力。DLT已然成为IBM，Facebook，Microsoft，Alphabet，Samsung，Mastercard，Walmart，Oracle，Tencent等巨头的战略重点之一，它们和很多公司一样持续性地投资数十亿美元以开发自己的加密货币，应用市场，数字ID，供应链管理系统，以及其它各种去中心化的决方案。

在未来十年内，这些去中心化的P2P系统将具有重塑整个行业的能力。基于DLT的解决方案能够让公司和用户之间建立信任，提高业务运营透明度，提高各种资产的可追溯性，降低交易成本，消除价值交换边界，以及确保私有数据的安全性和不变性等多方面的价值与潜力。

数字ID，数据安全与隐私

正如世界经济论坛在2011年所描述的那样，“个人数据正在成为一种新经济的“资产类别”，是21世纪能够触及社会方方面面的宝贵资源。”从我们的爱好到电商交易，在线支付等历史记录，人们越来越多的个人数据最终都流向到Facebook和Google、阿里巴巴等大公司的手里。

他们合法收集我们的数据，并将其用在个性化广告等事情上，甚至用来与其他商业机构交易，这会导致灾难性的滥用，比如Facebook和Cambridge Analytica那次数据丑闻。不幸的是，在当今社会除了完全不用这些公司的服务或完全不上网之外，在保护自己的数据方面人们能做的事情并不多。

随着我们对数字ID和个人信息价值的意识逐渐增强，无处不在的数据收集，滥用丑闻和数据泄露这些事情正在引起严重的信任危机。人们要求对他们自己的数据有更多的控制力，透明度和可追溯性，因此他们要求在数据的收集，存储和处理方面出台更严格的规定。

下个十年中可能会出现一个转折点，到时候为满足我们的安全和隐私需求，各国政府将采取立法行动并合理组织以广泛实施新的惯例和技术。

这个方向最有前景的解决方案之一是数字ID，这是一组基础技术，旨在为人们提供完整的个人数据所有权，控制权和隐私权。此类系统对于政府，个人和企业之间的广泛数字互动至关重要。各政府也确实朝着这个方向迈进了。

美国商务部国家标准技术研究院（NIST）已向支持“网络空间可信身份国家战略”（NSTIC）的多项计划提供了赠款，并力求为公民提供安全，有弹性，以及增强隐私保护的在线身份。

许多其他国家也开始研发他们自己的eID系统来帮助人们，不仅为了保护其数据，而且还为了实现了联合国大会于2015年设定的可持续发展目标（SDG）其中的目标16.9，这项目标指出：“到2030年，为所有人提供合法身份，包括出生登记。”

根据世界银行ID4D的数据显示，世界上有超过10亿人无法证明自己的身份，因此无法获得包括医疗健康，社会保护，教育和金融在内的众多至关重要的服务。而在全球范围内采用数字ID系统可以改变这一情况。

DNA数字数据存储

在过去的几年中，这个世界经历了全球数据领域的指数级增长。据国际数据公司的预测，数据量将继续以61％的年增长率持续增长，在2025年之前直达175 ZB。或早或晚，传统数据中心和云数据中心将没有能力有效存储和维护这些惊人的数据量，更不用提这些数据需要耗费的巨大电量了。

此外，当代的数据存储设备对于长期存储来说都不那么可靠。到某个时刻，世界将不得不采用一种全新的数据保存和管理方式。

一种很有前景，且能替代所有这些HDD，SSD和其他电子设备的选择就是DNA存储。真实的DNA承载着有关地球上所有已知有机体的发育，功能，生长和繁殖的遗传指令，而合成的DNA链将能够以非常有效，稳定和可靠的方式存储编码后的数据。

DNA的存储容量和耐用性在任何可能的方面都超过了电子设备。一克合成DNA可以存储超过215 PB的数据。此外，在理想条件下，此类DNA可以保留600多万年。而它的维护也不需要太多能源。

虽然DNS存储技术尚处理早期开发阶段，但该技术已被有效地应用于存储和管理数据，少数DNA数据存储界的先行者们已经有了最初的结果。2016年，微软公司设法在DNA的核苷酸链中存储了200 MB的数据。2019年6月，一家名为Catalog的初创公司成功将所有的英语维基百科一共16GB的内容编码合成为DNA。但是，如果这项技术是如此出色，那么是什么阻止了我们在现在就采用它呢？

目前的情况是，极慢的读/写时间和巨大的成本阻碍了DNA被普遍使用的存储介质。尽管读入和排序的成本在过去几年间已经变得便宜很多，但写入仍然存在问题，而且价格十分昂贵。但可以想象的是，在未来5到10年的深入研究和发展之后，DNA将成为常见的存储材料，并将数据的长期存储和管理提升到一个全新的水平。

边缘计算的优秀可连接性，人工智能的认知能力，扩展现实及其沉浸性的潜能，智能接口的便利性，由分布式账户技术设置的不可更改的信任等级，由数字ID启发的数据安全性和隐私目标，以及DNA作为数字数据存储所具有的深不可测的技术潜力，这些技术已经存在于我们的身边，而它们的进一步发展无疑将决定2020年及以后技术的未来。

为了避免在激烈的数字世界更新换代的竞赛中落后，请关注这些能扭转局势的技术，让我们立即参与其中，时刻准备抓住它们所展现的无限机会！