来自一家电子设计与测试智库的技术预测

量子计算的兴起

量子技术是一项新兴技术，从创新和投资的角度来看，它在新冠疫情期间依然蓬勃发展。2022年将成为量子技术实现突破的一年。为了使超导量子系统充分发挥其潜力，对高精度测试和测量技术的需求将迅速扩大。 

多台100量子比特级量子计算机登陆云端

2022年，多家公司将向云端推出拥有100个或更多量子比特的量子处理器单元（QPU）。这些突破将为设备开发者带来新的挑战，包括量子设备的规模化（更大的量子计算机）、部署（更多的校准）以及可重复性（设备制造的良率）。

双量子比特门误码率的突破 

目前，双量子位门错误率是金融、制药和物流领域中量子算法性能的主要限制因素。随着量子处理器（QPU）技术在双量子位门错误率方面取得进步，2022年系统噪声将降至历史最低水平，从而有助于提升量子处理器的性能。这些进展为准确测量微小的门错误率以及可靠、高效地理解量子处理器的串扰现象带来了新的挑战。

具有韧性的供应链

当前的供应链中断（半导体芯片和原材料短缺，加之港口拥堵、卡车司机短缺等物流限制）已形成瓶颈，这些瓶颈将在2022年继续制约产量。 供应链韧性现已成为企业应对持续市场波动的关键。企业将越来越多地将精力投入到构建面向未来的供应链上，以获得竞争优势。此外，为降低环境、社会和公司治理（ESG）风险，可持续供应链将成为优先发展方向。

供应链将变得更加敏捷和数字化
数字技术将为供应链生态系统注入新的能力。随着自动化程度和可视化水平的提升，企业将更加灵活，能够迅速应对市场波动。

自动驾驶供应链将成为现实
随着认知自动化被广泛应用，供应链将变得更加智能化。这将促使自动化系统能够提出建议、预测结果，并最终自主做出决策。

业务连续性规划与风险缓解
与依赖单一全球供应商相比，未来将转向多渠道采购和区域化布局，以减少业务中断。这将成为决定供应链韧性的关键因素。

韧性设计
产品设计将采用更易采购的标准化零部件，使企业能够快速应对中断情况。为关键组件维持安全库存，将取代现行的“准时制”库存管理方式。

虚拟协作将变得更加成熟

这场疫情让各组织意识到，即使拥有分散的员工队伍，依然能够取得成功。2022年，远程协作将更加成熟，各组织将利用创新技术来提升生产力。这一轮远程协作浪潮将构建起一个复杂的互联系统网络，在此网络中，测试与测量将基础 ，以确保提供无缝且安全的体验。

• 虚拟现实/增强现实/混合现实（VR/AR/MR）技术将有助于实现更佳的可视化效果。在产品设计中，数字孪生技术可在制造实体产品之前对设计进行模拟。这些模拟使远程团队能够就设计进行协作，从而优化整体流程，并缩短产品开发所需的时间，降低相关成本。
• 借助自动化系统（包括仓库中的机器人和物流配送无人机）进行的远程监控，将采集并整合数据，供远程工作人员实时共享和监控。

企业IT

到2025年，“公民开发者”将占据主导地位
对于首席信息官（CIO）而言，最大的挑战和机遇在于通过“公民开发”实现IT民主化。“公民开发者”隶属于IT部门以外的业务部门或职能部门。到2027年，组织中的“公民开发者”数量将达到传统开发者的五倍。

• 随着数字化转型步伐不断加快，各项工作流程日益实现自动化、精简化和互联互通，这正推动着人们对更多应用程序的旺盛需求。
• 在无代码和低代码平台中，包括人工智能（AI）、机器学习（ML）和自然语言处理（NLP）在内的智能技术得到了广泛应用，这使得普通开发者能够实现自动化。随着这一转变，首席信息官（CIO）将不再受限于资源，能够快速扩大其数字化转型的规模。不过，他们需要持续监控和测试整个应用生态系统以及服务 中的用户体验。
• 向“公民开发者”的转型将增加安全负担，因为首席信息官（CIO）需要对网络进行实时监控，以确保“公民开发者”和用户的安全。公民开发者的崛起依赖于持续的智能测试自动化，这能确保一切运行符合用户预期，并保障系统安全。

在企业系统中，以云为先的可组合架构将取代单体式的传统架构

• IT 部门将通过基于 API 的集成，将来自不同供应商的云解决方案整合到企业中，从而加速企业的数字化转型，实现前所未有的适应性、功能性、客户体验、可扩展性和稳定性。
• 各家企业将越来越依赖其云服务供应商、解决方案提供商和业务合作伙伴的网络性能、可靠性和安全性。
• 网络可视化及网络数字孪生解决方案需要探索新途径，以在多家企业的网络中实现所需的性能、可靠性，以及最重要的——安全性。

物联网

重点在于订阅服务服务 ，而非设备
联网设备已遍布各行各业；如今的关键在于提供订阅服务服务 。2022年，智能技术将使企业能够将每位客户视为独立的细分群体，并推出超个性化服务服务 。例如：

• 智能冰箱会根据个人偏好（如无麸质饮食）提供本周的菜单选项，随后会自动生成购物清单，并通过用户首选的生鲜配送服务，为餐食中缺失的食材提供配送建议。
• 到2025年，此类个性化服务 服务将实现快速增长，超过50%的美国家庭将至少订阅一项此类服务。

传统行业将转向订阅/按使用量付费模式
劳斯莱斯根据使用量出租发动机；火车则按英里数租赁。随着按需经济的持续扩张，订阅模式将扩展至企业和消费市场。这包括汽车、厨房电器以及自动化设备服务 。随着预测性维护在2024年前成为常态，互联基础设施将提示何时需要维修或更换，从而优化这些设备的可用性服务 。

自动驾驶汽车助力推动向“出行即服务”（MaaS）的转型
自动驾驶汽车与向订阅制服务 的转型相结合，正契合着一个不再需要拥有私家车的世界。到2025年，消费者将转向“租用服务”模式，从而能够随时随地前往任何地方。 自动驾驶汽车的另一个优势在于，用户可以优化其位置以最大限度地提高预测利用率。这确保了每位需要用车的人都能在需要时获得车辆，同时通过分析实时和历史数据来推动预测分析，从而以最少的车辆数量满足需求。

物联网将彻底改变零售体验

• 在本十年结束之前，任何零售店都将不再设有收银台或收银员。智能技术和RFID标签将追踪每件商品，并自动从顾客的信用卡或银行账户中扣款，从而消除实体购物体验中的障碍。
• 到2024年，机器人将在实体店和仓库/配送中心得到广泛应用，这将进一步减少零售行业中的人力岗位数量。
• 超市将成为“零售末日”的下一个受害者。随着RFID标签在家庭和商店中日益普及，超市将直接从仓库向顾客配送商品，从而不再需要实体门店。
• 到2025年，无人机配送将成为常态，以满足年轻消费者的需求，并有助于加快商品配送速度。

医疗诊断
正如物联网（IoT）开始将分析功能转移到边缘一样，医疗领域现在也在发生类似的变化。随着设备（如Apple Watch）日益精密且获得认证，其搭载的技术使患者能够在家中、在自己方便的时间，通过个人设备进行一系列诊断。这一趋势将扩展至新市场，到2024年，大多数家庭都将拥有各种自主的初步诊断解决方案。

安全

供应链网络安全风险将急剧上升
随着对技术的依赖日益加深，网络安全风险和漏洞将成为供应链日益关注的问题，因为黑客已将注意力转向工业物联网（IIoT）及其他关键基础设施目标，包括供应链。要构建一个具有韧性的供应链，就需要将整个生态系统连接起来，并确保黑客的持续攻击无法得逞。

到2025年，安全运营（SecOps）将成为运营工作的头等要务

• 随着安全漏洞对各行各业的威胁日益加剧，随着企业逐渐意识到在高度互联的数字世界中，安全必须成为核心，DevOps 将在 2022 年最终被 DevSecOps 所取代。
• 信息技术安全与运维团队将通力合作，整合工具、流程和技术，以确保组织的安全。安全审计和自主防御将成为降低风险的唯一可行途径。

将出台相关标准，以帮助保障联网系统的安全

• 每一台联网设备都为黑客提供了新的攻击途径。由于联网系统的复杂性，组织一直无法准确掌握问题发生的位置。到2023年底，将出台相关标准，为物联网系统提供一个统一且安全的接口，从而缩小攻击面，并更好地掌握已尝试和已成功的入侵事件。
• 在信任与安全至关重要的、日益互联的世界中，新的安全策略将基础 。在攻击者利用漏洞之前，识别防护漏洞并加以修复，将成为每个组织的核心竞争优势。

数字化转型与互联互通

带宽需求将永无止境
带宽需求持续增长势头不减，犹如一股数字海啸般席卷而来。在当今世界，越来越多的设备正在传输和接收更丰富的内容：高分辨率图像；4K和8K视频；以及多人在线游戏等动态、交互式体验；还有远程医疗。

要满足客户对下一代无线设备的需求，就需要实现突破性创新，以大幅降低尺寸、重量、功耗和成本（SWaP-C）
对带宽和可靠性的无止境追求，导致无线基础设施的复杂性急剧增加——无论是在固定网络还是用户设备（UE）方面。 新的射频频段、进阶 调制格式和技术都加剧了这种复杂性。尽管如此，消费者并不愿意接受用户设备成本或体积的增加，反而要求更长的电池续航时间。要实现必要的SWaP-C缩减，需要采取多管齐下的方法，包括进阶 封装技术——该技术能够将数百个毫米波组件相互连接并同时散去多余热量，以及微电路制造领域的突破性方法。

5G将极大推动多个行业的数字化转型

• 在本十年结束之前，转型步伐将持续加快。2022年，随着5G的大规模部署，带宽限制将被消除，这将极大加速变革进程。部署、设备认证和网络铺设将持续扩大规模，随着开放式无线接入网络（O-RAN）日趋成熟，5G的大规模部署也将随之展开。
• 2022年，5G设备将无处不在。重点将放在延迟和可靠性均得到提升的新型工业物联网设备上。农村地区的5G覆盖范围仍将有限，而5G辅助的自动驾驶汽车（4级）在2022年尚无法实现。
• 对3GPP第16版和第17版及后续版本的持续投资，将侧重于降低时延、提高可靠性和定位精度等新功能，这将推动车联网、工业网络和工厂自动化领域的新用例发展。
• 5G 将通过将智能分配到需要的地方，并通过更有效的控制和减少浪费来提高每个流程的效率，从而推动无处不在的计算迈入下一个阶段。

6G：进展比你想象的要多：

• 到2028年，5G网络将无处不在，通过赋能远超我们通常所理解的“移动通信”范畴的垂直行业——例如工业物联网、数字化医疗、智慧城市以及目前仅停留在概念阶段的扩展现实（XR）应用——从而实现5G的最初愿景。 同年，首批商用6G网络将正式投入运营，通过应用、计算和通信，为物理世界、数字世界和人类世界的融合铺平道路。这将最终催生万物互联（IoE）。
• 目前正在进行的研究将为2028年6G的推出奠定基础。2022年，学术界、政府和产业界对该领域的投资将进一步增加。这项研究将勾勒出如何将6G的愿景变为现实。6G将使移动通信成为我们工作和个人生活中更基础的一部分。

数字孪生的应用将彻底改变我们设计、制造和交付产品的方式

• 随着各组织致力于推进数字化转型，它们将认识到虚拟系统的局限性，并越来越多地采用数字孪生技术。例如，在自动驾驶汽车等新兴行业中，制造商不容有失；借助数字孪生技术，他们可以模拟所有可能的情况，并不断优化设计。
• 数字孪生为设计和仿真提供了一种新的方法，这种方法不仅更高效、更实用，还能应对日益严苛的监管要求。与虚拟模型不同，数字孪生会根据物理系统的性能、维护和健康状况数据进行实时更新，从而提升决策质量。为了跟上数字化转型的步伐，数字孪生将成为产品设计中基础 不可或缺的一部分。

人工智能（AI）、机器学习（ML）和云化技术将日益推动未来网络的发展

• 这将包括核心网络转型和移动性提升，以及将日益推动电信发展的新软件技术，包括O-RAN、5G核心网络和毫米波移动通信。

人工智能还将继续推动测试、分析和自动化领域的变革

• 人工智能（AI）和机器学习（ML）是自动化的核心，不仅体现在测试的执行上，更体现在我们如何利用数据做出明智决策。将算法部署到数据所在之处，远比将数太字节的数据迁移到云端更为高效，因此我们预计将看到一些技术进步，这些进步将有助于在数据流动过程中更快地获取洞察。
• 随着“数字优先”世界的日益复杂，仅靠测试代码已无法满足需求。到2022年，代码合规性将不再是决定软件能否发布的唯一标准。这一点在日益增多的采用“AI”技术的系统中尤为明显——由于并非所有响应都是确定性的，因此需要“AI来测试AI”。智能测试自动化对于确保我们这个复杂互联的世界能够完全按需运行至关重要。

可持续发展与ESG仍将是重点关注领域

供应链将践行可持续发展
随着各组织致力于降低其ESG风险，它们将优先发展可持续供应链。可持续供应链将涵盖以下方面：

• 在运输和物流规划中减少碳足迹，并在各系统中建立碳核算平台以监测排放数据。
• 建立循环供应链（减量、再利用、回收和再制造），以最大限度地减少对环境造成影响的废弃物，并降低原材料成本。
• 供应链诚信。道德与合规将变得越来越重要，其范围涵盖从公平、合法的劳动实践到负责任的采购。
• 气候智能型供应链。这将评估环境变化如何影响原材料的供应，并识别供应链中可能出现的中断。
• 要构建可持续的供应链，需要进行全面的测试和验证，以最大限度地减少碳足迹。

住宅的可持续性评级

• 随着家庭中联网设备日益增多，这正对可持续发展工作产生影响。到2025年，住宅能效评级将把智能生态系统纳入考量，并对家庭中联网设备的能效进行评分。该评级将成为房产销售或租赁时的一项关键卖点，对千禧一代和Z世代而言尤为如此。
• 随着一切事物的数字化，形成了一个由系统服务 和应用程序构成的复杂网络，这需要进行严格的自动化测试，以确保不仅一切都能按预期运行，还能将对环境的影响降至最低。

实现净零排放的目标需要扩大
为在2050年前实现碳排放净零的目标，需要大规模部署一系列新技术。然而，这并不能解决大气中现有的二氧化碳问题。为了恢复平衡，在本十年结束之前，必须在工业规模上实施某种形式的碳封存或碳捕获。