“互联网+”新技术八大发展趋势

信 文｜沈芬

5G 网络加速部署和建成运行，区块链跨链前所未有的重要，物联网支撑万物加速互联，量子通信仍处于发展早期，人工智能加速产业化应用，数据要素价值化快速推进，混合云成为上云重要趋势，“元宇宙”将重塑发展新动能……“互联网+”新技术加速迭代突破，并加速与生产生活各领域的融合应用，推动经济社会迈入数字化、网络化、智能化新时代

进入21 世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。以5G、区块链、物联网、量子通信、人工智能、大数据、云计算、元宇宙等为代表的“互联网+”新技术加速迭代突破，并加速与生产生活各领域的融合应用，推动经济社会迈入数字化、网络化、智能化新时代。

5G网络加速部署和建成运行

图1 全球投资5G 的运营商数量趋势及分布情况（数据来源：GSA）

从全球看，5G 网络建设快速推进。据GSA（全球移动供应商协会）统计，截至2021 年12 月底，全球有145 个国家/地区的487 家运营商已经投资5G网络，包括进行5G 网络试验、获得牌照、规划、部署和开通网络，相比2020年底412 家增加了75 家。区域分布方面，北美有143 家运营商投资5G 网络，31 家运营商开通5G 商用网络；亚太地区有108 家运营商投资5G 网络，45 家运营商开通5G 商用网络；欧洲、中东和非洲共236 家投资5G 网络，124 家开通5G 网络。用户方面，2021 年底5G 用户数已经超过7 亿，GSMA 预测2022 年全球5G 总连接数将达到10 亿，5G 连接数占总连接数的比重将从2021年的8%提升到2025 年的25%。后续发展方面，3GPP 在2021 年4 月27 日会议上正式将5G 演进的名称确定为5G—Advanced，为5G 后续发展定义新的目标和新的能力。2022 年1 月10日，3GPP 正式批准首批RAN 和SA 两大方向的R18 标准立项，R18 是5G—Advanced 的第一个版本。目前R18 RAN 已经确定28 个研究项目，其中有六项是“从0 到1”的新增项目，包括双工演进、无线AI、网络节能、XR、UE 聚合、网络控制直放站等。

从国内看，5G 新基建加速推进，建成全球最大5G 网。据工信部数据，2022 年我国5G 基站新增88.7 万个，目前5G 基站已达到231.2 万个，总量占比超过全球60%以上，是全球规模最大、技术最先进的5G 独立组网网络。应用方面，信息技术加速赋能传统行业。5G 行业应用创新案例超10000 个，覆盖工业、医疗等20 多个国民经济行业，应用环节从生产辅助环节向核心环节渗透，“5G+工业互联网”的典型应用场景逐步向规模化复制演进。未来，5G 高质量精品网络有望驱动游戏娱乐、赛事直播、居住服务等信息消费领域多点开花。

区块链跨链前所未有的重要

从全球看，区块链日益朝着跨链方向发展。一方面，区块链的快速发展将催生许多不同种类的链；另一方面，大多数区块链网络都在孤立的生态系统上运行，因为它们试图解决一组独特的需求。随着越来越多的人持续关注新兴技术及其功能，将这些新链互连已成为必要。跨链技术是一种新兴技术，旨在允许在不同的区块链网络之间传输价值和信息。这项技术正日益成为讨论的热门话题，被视为增强区块链之间互操作性的最终解决方案。特别是，区块链朝向产业区块链模式发展，正获得高度关注。产业间及产业内系统将通过区块链跨链技术完成连接协作，定义统一的标准和共识机制，使多方协作成为可能。跨链将构建商业价值网络，打破目前区块链间的孤立性，使数字资产在不同区块链间流通。目前主流的跨链技术包括公证人机制（Notary schemes）、侧链/中继（Sidechains/relays）、哈希锁定（Hash—locking）、分布式私钥控制等四种模式，在资产转移、交换，金融衍生品抵押、担保，跨链数据访问、智能合约交互等场景下具有重要作用。从全链到跨链，意味着区块链作为一种去中心化的单链逐步互联，从而成为区块链网络，大大提升了网络中各主体的交互、融合能力。

从国内看，开始步入以“信任链”“协作链”为导向的新发展阶段。区块链核心技术呈现渐进式创新趋势，2021 年区块链整体技术未有明显突破,但核心技术的渐进式创新仍在持续,其中对等网络、共识机制、智能合约的优化改进最为突出。如对等网络深度优化方面,蚂蚁链推出BTN(Blockchain Transmission Network),提升区块链节点的通信能力，加速区块链网络数据传输；长安链发布自研P2P 网络Liquid 代替开源组件ibp2p,提升区块链系统兼容性和通信效率。区块链的扩展技术持续深化，与其他相关技术如物联网、隐私计算和云计算的结合实现了技术之间的相互补充，也扩展了区块链服务能力的相关技术。如区块链和隐私计算的结合能够取长补短，将隐私保护技术内嵌入区块链底层设施，在实现数据“可用不可见”的基础上，促进多方数据的协作和共享，为实现数据价值共享提供了新的技术路径和解决思路。跨链互操作紧迫性问题突出，当前仅从技术层面验证了链间互操作的可行性,但受制于技术、应用、流程机制等因素,整体上仍处于早期阶段。

物联网支撑万物加速互联

从全球看，“万物物联”正成为全球网络未来发展的重要方向。据GSMA（全球移动通信系统协会）数据显示，2019—2022 年全球物联网设备连接数的复合增长率为12.70%，预计2025 年全球物联网设备连接数将达到246 亿台。据IDC 测算，2021 年全球物联网市场规模达到55136 亿元，2025 年预计将高达11 万亿元。据IoT Analytics 统计，从物联网的应用领域来看，下游制造业/工业占比最大。制造业/工业占比22%排在首位，其次是交通/车联网，占比15%；智慧能源、智慧零售、智慧城市、智慧医疗和智能物流分别占比14%、12%、12%、9%和7%，排在第3 至7 位。

图2 物联网在下游行业应用占比情况（数据来源：LoT Analytics）

从国内看，物联网发展十分迅速。自2013 年《物联网发展专项行动计划》印发以来，我国物联网行业规模保持高速增长，增速一直维持在15%以上，江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。根据IDC 和IoT Analytic 的数据，截至2021 年末，国内共有53.4 亿个物联网终端节点，数量较2018 年接近翻倍。根据工信部数据显示，截至2022 年9 月底，我国移动物联网连接数累计达到17.5 亿户，较2022年初增长3.5 亿户，占全球移动物联网连接总数的比例超过70%。信通院预计，到2030 年，我国移动物联网连接数将达到百亿级规模。5G 低速物联网场景主要由NB—IoT 承担，NB—IoT 已形成水表、气表、烟感、追踪类4 个千万级应用，白电、路灯、停车、农业等7 个百万级应用；中高速和超高速场景由5G NR 承担，但在中高速物联场景中，由于5G 模组的成本、体积和功耗偏高，在一定程度上制约了5G 物联网的发展规模。

量子通信仍处于发展早期

从全球看，量子通信发展潜力巨大。以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术可能引发信息技术体系的颠覆性创新与重构，并诞生改变游戏规则的变革性应用，从而推动信息通信技术换代演进和数字经济产业突破发展。摩根士丹利预测：到2030 年，全球量子通信市场将增长到160 亿美元，折合人民币1000 亿元左右，复合年增长率为45%，乐观一点可以达到210 亿美元。量子通信应用主要分布在四大领域。首先是银行和金融：到2030 年，这类行业市场空间将达到70 亿美元，以44%的复合年均增长率高速狂奔。其次是国防：到2030 年，国防领域的量子通信市场空间将达到的30 亿美元，虽然市场空间略小于银行和金融领域，但复合年均增长率高达48%。再次是政府事务：到2030 年，政府事务领域的量子通信市场空间将达到30 亿美元，实现45%的复合年均增长率。最后是公司事务：到2030 年，相关领域市场空间将达到5.63 亿美元。

从国内看，量子通信发展领先世界，未来前景可观。我国已出台多项政策助力量子通信发展。其中“十四五”规划明确指出，要加强关键数字技术创新应用，加快布局量子通信、量子计算等前沿技术。可以预见，在未来的5—10 年内，量子通信仍将处于不断高速发展阶段。在超导量子计算上，2021 年5 月，构建了当时超导量子比特数目最多的62 比特超导量子计算原型机“祖冲之号”，实现了可编程的二维量子行走。在“祖冲之号”的基础上，采用全新的倒装焊3D 封装工艺，解决了大规模比特集成的问题，研制成功“祖冲之二号”，实现了66 个数据比特、110个耦合比特、11 路读取的高密度集成。运营商加紧布局量子通信，中国移动、中国电信、中国联通三大运营商均表示，将联合产业链各方，加强基础研究和应用基础研究，瞄准6G、量子通信、下一代网络等，实现更多“从0 到1”的突破。

人工智能加速产业化应用

从全球看，人工智能技术加速在工程和科学学科、整个行业和学术界广泛普及。人工智能可以将工程、计算科学、数字科学和IT 部署联合起来，而之前这些是彼此相对独立的。包括传统意义所指的开发流程、部署流程和企业运营流程，它们将通过人工智能、无代码、低代码等趋势紧密结合在一起，形成有机整体。低代码、无代码的工具在进行建模仿真之后，可以自动地生成代码，然后再部署到CPU/MCU/GPU/FPGA 等多种类型的边缘设备之上。以数据为中心的人工智能正成为重要趋势，以往的很多人工智能应用专注于模型和算法本身，但从2019年开始，相关研究方向开始专注于改善提供给模型和数据管理系统的数据，也就是说要给予模型更好更优的算法、更优的数据，数据的优化代表着能产生更优秀的模型。

从国内看，人工智能加速实现产业化的融合应用。我国陆续出台了多项政策，鼓励人工智能行业发展与创新，《新型数据中心发展三年行动计划（2021—2023年）》《新一代人工智能伦理规范》《中华人民共和国数据安全法》等产业政策为人工智能行业的发展提供了明确、广阔的市场前景。我国人工智能行业可按照应用领域分为四大类别：决策类人工智能、视觉人工智能、语音及语义人工智能和人工智能机器人。目前，视觉人工智能的占比最多，达43.4%。其次分别为决策类人工智能、语音及语义人工智能、人工智能机器人，占比分别为20.9%、18.2%、17.4%。

近年来，人工智能相关企业注册量飞速上升。企查查数据显示，2017 年人工智能上升为国家战略后，相关企业年注册量首次突破1 万家，2020 年企业注册量新增17.1 万家，同比增长292.8%。2021 年，人工智能新科技的链接价值、赋能价值表现得更为突出，上半年注册量新增至15.3 万家。

图3 中国人工智能细分市场占比情况

图4 2016—2020 年做人工智能相关企业注册量统计情况（家）

数据要素价值化快速推进

从全球看，数据正在成为重组要素资源、重塑经济结构、改变竞争格局的关键力量。大数据技术指从海量数据、种类繁多的数据中快速且准确获得有价值信息的技术能力。在互联网快速普及、物联网加速渗透的背景下，PC、手机、传感设备等全面兴起，推动全球数据呈现倍数增长、海量集聚的特点，为大数据产业发展奠定了庞大的数据基础。据赛迪CCID 统计，全球大数据市场规模由2019 年的1821.9 亿美元增长至2021年的2133.5 亿美元，复合年增长率8.2%；全球范围内加速运用大数据推动经济发展、完善社会治理、提升政府服务和监管能力，未来全球大数据市场将持续稳定发展；预计2024 年全球大数据市场规模将达到2881.2 亿美元，未来三年复合年增长率约为10.7%。从各国看，美国在大数据相关核心技术、软硬件产品及应用服务各环节全面领先于其他国家，2021 年美国大数据市场规模在全球大数据市场的比重约为50.3%，份额超过一半。其他国家大数据市场规模与之相比差距较大，相关重点国家比重分别为：中国6.3%、日本5.7%、英国5.2%、德国4.4%。

图5 2019—2024 年全球大数据市场规模及预测（亿美元）（数据来源：赛迪CCID）

图6 中国大数据产业应用市场占比情况（数据来源：IDC、中商产业研究院）

从国内看，大数据产业发展迅速。据赛迪CCID 统计，我国大数据市场规模由2019 年的619.7 亿元增长至2021年的863.1 亿元，复合年增长率达到18.0%。从产业结构看，大数据硬件在中国整体大数据相关收益中将继续占主导地位，占比高达40.5%；大数据软件和大数据服务收入比例分别为25.7%和33.8%。随着技术的成熟与融合、以及数据应用和更多场景的落地，软件收入占比将逐渐增加，服务相关收益占比将保持平稳，而硬件收入在整体的占比则将逐渐减少，硬件、服务、软件三者的比例将逐渐趋近于各占三分之一的比例。从应用领域看，2021 年我国大数据分析市场下游行业中，金融、政府、电信和互联网位居应用领域前四名，市场占比分别为19.1%、16.5%、15.2%和13.9%，合计超过60%。从产业治理看，数据安全正获得越来越高的关注，《数据安全法》《个人信息保护法》等法律法规的颁布实施,让数据安全、数据治理有章可循,为大数据产业的发展保驾护航。

混合云成为上云重要趋势

从全球看，混合云正成为平衡成本与安全的重要选择。据iiMedia Research（艾媒咨询）统计，2021 年全球云计算（IAAS+PAAS+SAAS）市场规模为2654 亿美元，预计2023 年将突破3500 亿美元。单纯的私有云部署成本高昂，在应对需求变化上不够灵活，而在公有云上企业缺乏对数据安全的控制，运营成本也随资源扩展而增加。混合云结合了两种或更多种类型的云环境，基于混合提供了强大的基础架构，最少中断、更高效率、更强适应性和更好的安全性，确保未来的应用程序和创新可以在混合云基础设施之上得到快速的响应。据Flexera 调查，全球92%的受访企业采用了多云战略，平均用云数达5.3 个，其中使用混合云部署模式的用户比例高达82%。而根据信通院的数据显示，混合云也已经成为国内企业用云的主流模式。在72.1%使用云计算应用的企业中，使用混合云的企业超过了50%。

从国内看，云计算市场发展迅速，混合云能够更好适应政企对云计算的多元化需求。据iiMedia Research 统计，2021 年中国云计算市场规模达到2330.6 亿元，预计2023年可达到3784.9 亿元。集中式的中心云主要服务于需要大规模计算和存储的业务，边缘云则服务于低时延的业务场景；资源灵活扩展的公有云主要服务于弹性扩容业务和敏捷创新应用，私有云则主要服务于政企核心业务系统和数据安全合规要求较高的领域。中心云和边缘云、公有云和私有云相互打通、融合协同，能更好适应多类型业务系统和多样化应用场景“上云用数”对IT 基础设施的多元化需求。为了实现混合云的互通协同，算力方面，对算力多云高效协同调度提出更高要求；技术方面，需要重点平衡数据合规和分析效率，释放混合云数据分析价值；架构方面，云网边一体化有助于构建全面开放的平台生态，形成覆盖广域空间的一体化部署；服务方面，算力资源的丰富和云网的深度融合，用户将不满足于对各环境的简单对接和适配，而是由多云网络互通、多元管理协同迈向资源、服务具备更高的一致性的混合云新阶段。

图7 2015—2025 年中国云计算市场规模（数据来源：艾瑞咨询）

“元宇宙”将重塑发展新动能

从全球看，美国、日本、韩国等多国抢滩布局“元宇宙”，Meta（原Facebook）、苹果、Google 等科技企业纷纷强化相关产业布局。根据彭博行业研究报告，全球“元宇宙”市场规模将在2024 年达到8000 亿美元，2030年快速扩张到1.5 万亿美元。美国是“元宇宙”理念开拓者，Facebook 更名为“Meta”，微软增加了与Metaverse 相关的采购研发预算，Adobe 甚至更新了其Photoshop 应用程序以支持创建Metaverse—ready NFT。日本立足动漫产业，以IP 带动“元宇宙”产业发展，社交网站巨头GREE、VR 开发商Hassilas 等重点企业均在大力布局“元宇宙”IP 产业。韩国以政府引导、娱乐产业驱动，抢占“元宇宙”发展先机，韩国科技和信息通信部发起成立“元宇宙联盟”，整合现代、SK、LG 等200多家韩国本土企业和组织，打造国家级增强现实平台，推出“元宇宙首尔”计划；BigHit 和YG、JYP Entertainment 等韩国娱乐巨头投入170 亿韩元布局“元宇宙”。

从国内看，除了腾讯、阿里云、百度、字节跳动等各大互联网头部企业积极布局“元宇宙”，我国多地政府也在积极抢抓“元宇宙”发展机遇。北京组建“元宇宙新型创新联合体”，探索建立“元宇宙”产业集聚区。上海发布《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022—2025 年)》，并将“元宇宙”写入《上海市数字经济发展“十四五”规划》和《上海市电子信息制造业发展“十四五”规划》，布局“元宇宙”新赛道，开发应用场景，培育重点企业。江苏推出《太湖湾科创带引领区元宇宙生态产业发展规划》，成立长三角元宇宙联盟，组织实施首届长三角“元宇宙”创新创业大赛。江西探索成立“元宇宙联盟”，支持南昌规划建设“元宇宙”试验区，并已发布《元宇宙江西绿色金融发展报告》。海南联合网易建设“元宇宙”产业基地项目，打造集互联网技术开发、数字化内容生产、数字化版权运营和数字化产品输出为一体的国际化数字新文创中心。武汉、合肥将“元宇宙”写入“2022年政府工作报告”。