《中國(guó)電子信息工程科技發(fā)展研究2017》是電子信息領(lǐng)域“藍(lán)皮書(shū)”系列,每年一冊(cè)公開(kāi)出版,旨在通過(guò)對(duì)世界信息與電子領(lǐng)域年度科技發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究,突出展現(xiàn)年度重要科技突破、重要產(chǎn)業(yè)成果以及發(fā)展動(dòng)態(tài),準(zhǔn)確把握信息與電子領(lǐng)域綜合發(fā)展態(tài)勢(shì),為國(guó)家和社會(huì)科技創(chuàng)新發(fā)展提供助力。“藍(lán)皮書(shū)”2017延續(xù)了“藍(lán)皮書(shū)”2016研究?jī)?nèi)容和撰寫(xiě)風(fēng)格,全書(shū)分“總論”和13個(gè)“專(zhuān)題”兩大部分,并首次嘗試在專(zhuān)題部分中新增領(lǐng)域年度熱詞,內(nèi)容包含熱詞的基本定義和應(yīng)用(影響)水平?!吨袊?guó)電子信息工程科技發(fā)展研究2017》全面分析了信息與電子領(lǐng)域近期至2018年度的科技發(fā)展情況,綜合闡述了世界信息與電子領(lǐng)域科技重要突破及標(biāo)志性成果,為我國(guó)科技人員準(zhǔn)確把握世界科技大勢(shì)提供參考。
過(guò)去半個(gè)多世紀(jì)全球科技發(fā)展步伐不斷加快,尤其以“摩爾速度”發(fā)展的電子信息技術(shù),與其他領(lǐng)域技術(shù)的交叉融合,使其更成為科技創(chuàng)新發(fā)展的密集區(qū)。電子信息領(lǐng)域作為當(dāng)前全球研發(fā)投入最集中、創(chuàng)新最活躍、應(yīng)用最廣泛、輻射帶動(dòng)作用最強(qiáng)的科技創(chuàng)新領(lǐng)域,不僅是全球科技創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)高地,更是世界各科技大國(guó)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、謀求國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要戰(zhàn)略方向。當(dāng)前電子信息領(lǐng)域的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化特征愈發(fā)明顯,其廣泛滲透性正加速推動(dòng)其他領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展,電子信息工程科技水平已成為一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
相關(guān)態(tài)勢(shì)
1.新興應(yīng)用加速微電子技術(shù)創(chuàng)新,大容量高速率技術(shù)引領(lǐng)光電子發(fā)展
創(chuàng)新應(yīng)用驅(qū)動(dòng)芯片技術(shù)加速創(chuàng)新,集成電路工藝技術(shù)同步快速升級(jí)。一方面,犐犆犜正由移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)與智能化時(shí)代,第五代移動(dòng)通信(5G)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域應(yīng)用加速芯片技術(shù)創(chuàng)新。另一方面,芯片技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新推動(dòng)工藝進(jìn)一步升級(jí),臺(tái)積電公司(簡(jiǎn)稱(chēng)臺(tái)積電)與三星集團(tuán)(簡(jiǎn)稱(chēng)三星)相繼量產(chǎn)10納米制程產(chǎn)品,并且加快7納米研發(fā)步伐,5G和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展需求驅(qū)動(dòng)化合物半導(dǎo)體、鍺硅、絕緣硅等特色工藝制造水平同步升級(jí)。
2.激光的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用持續(xù)迅猛發(fā)展,光學(xué)工程多個(gè)方向發(fā)展前景廣闊
激光技術(shù)一直是光學(xué)工程領(lǐng)域科研與產(chǎn)業(yè)化的主體,近年來(lái)激光器在功率、脈寬等性能上不斷提高,另一方面也產(chǎn)生了多種諸如利用CMOS工藝制造的納米激光器、分布反饋式激光器。激光的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展,最典型的進(jìn)步是在石墨烯制造工藝方面獲得了多項(xiàng)新發(fā)現(xiàn),為石墨烯的批量生產(chǎn)提供了多種技術(shù)途徑。全球激光行業(yè)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用等持續(xù)迅猛發(fā)展,全年市場(chǎng)銷(xiāo)售額度比上一年度增長(zhǎng)近20%。
3.遙感體系與信息大數(shù)據(jù)更加緊密,應(yīng)用定量化需求迫切
遙感技術(shù)以其快速、準(zhǔn)確、客觀和寬覆蓋的觀測(cè)能力成為當(dāng)前世界各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)之一,國(guó)際上歐美等空間技術(shù)強(qiáng)國(guó)十分重視部署成體系的地球觀測(cè)計(jì)劃以支撐面向全球環(huán)境變化的系統(tǒng)性科學(xué)問(wèn)題研究,重視遙感數(shù)據(jù)的定量化應(yīng)用及遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)研究,持續(xù)推進(jìn)遙感集成化應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,力求將遙感技術(shù)與遙感時(shí)空信息大數(shù)據(jù)結(jié)合,發(fā)展遙感信息服務(wù)技術(shù)。
4.科技進(jìn)步和市場(chǎng)需求持續(xù)驅(qū)動(dòng),傳感器市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大
可見(jiàn)光固態(tài)圖像傳感器的傳統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)不斷提升,面向人工智能時(shí)代和認(rèn)知時(shí)代的需求,3D成像、智能傳感等新功能得到關(guān)注,可見(jiàn)光固態(tài)圖像傳感器的市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。
5.計(jì)量測(cè)試技術(shù)取得多方面進(jìn)展,促進(jìn)電子信息產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升
電子信息產(chǎn)業(yè)質(zhì)量的提升依賴(lài)于先進(jìn)的計(jì)量測(cè)試技術(shù),精密計(jì)量測(cè)試是提高信息電子產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵支撐手段。目前在全球范圍內(nèi),光電、傳感、人工智能等信息技術(shù)的迅速發(fā)展帶動(dòng)了測(cè)試計(jì)量技術(shù)的進(jìn)步。
6.戰(zhàn)略需求牽引促進(jìn)雷達(dá)發(fā)展,技術(shù)平臺(tái)體制不斷推陳出新
雷達(dá)技術(shù)歷經(jīng)八十多年發(fā)展,在體制、理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步。近十年間,雷達(dá)技術(shù)在目標(biāo)、環(huán)境、任務(wù)以及支撐技術(shù)方面發(fā)生深刻變化,隨著雷達(dá)技術(shù)高速發(fā)展和演變,衍生出許多新概念、體制、技術(shù),積極適應(yīng)未來(lái)全球競(jìng)爭(zhēng)所提出的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
7.人網(wǎng)物三元萬(wàn)物互聯(lián)飛速演進(jìn),大融合大連接新智能引領(lǐng)未來(lái)
當(dāng)今世界正處于“網(wǎng)絡(luò)信息世界與自然世界和人類(lèi)社會(huì)”深度融合的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化進(jìn)程中,百年一遇,這是生產(chǎn)力又一次質(zhì)的重大跨躍,像人類(lèi)歷史所經(jīng)歷過(guò)的農(nóng)耕文明和工業(yè)文明一樣影響深遠(yuǎn)、意義重大,這一進(jìn)程正深刻改變著世界的競(jìng)爭(zhēng)格局、安全格局、經(jīng)濟(jì)格局、社會(huì)格局、軍事格局和文化格局,由此帶來(lái)國(guó)家發(fā)展新機(jī)遇、百姓生活新空間、社會(huì)治理新領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)升級(jí)新動(dòng)能和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新疆域。
8.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)創(chuàng)新迭代高度活躍,新興領(lǐng)域網(wǎng)安防御技術(shù)全面推進(jìn)
近年來(lái),全球網(wǎng)絡(luò)空間安全威脅形勢(shì)日趨嚴(yán)峻,全球性、重大網(wǎng)絡(luò)安全事件頻頻發(fā)生,加劇了網(wǎng)絡(luò)空間風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。隨著世界各國(guó)對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間的重視達(dá)到空前高度,各國(guó)不斷加大網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研發(fā)投入,發(fā)展網(wǎng)絡(luò)安全軟硬實(shí)力,搶占國(guó)際主導(dǎo)權(quán)。
9.軍事需求推動(dòng)水聲理論日趨成熟,信息技術(shù)加速聲吶系統(tǒng)演進(jìn)
在海洋科學(xué)、信號(hào)處理、工藝材料和人工智能等基礎(chǔ)能力的推動(dòng)下和深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)、水下信息透明、空天海一體化等需求的牽引下,水聲工程近年來(lái)發(fā)展迅速、水聲技術(shù)研究領(lǐng)域快速拓展、水聲設(shè)備和系統(tǒng)的能力不斷提高。
10.全球制電磁權(quán)爭(zhēng)奪激烈,新型電磁材料和器件高速發(fā)展
在信息技術(shù)突飛猛進(jìn)和全球第四次工業(yè)革命浪潮的席卷之下,作為發(fā)展的原動(dòng)力之一,電磁場(chǎng)和電磁環(huán)境效應(yīng)技術(shù)迸發(fā)出勃勃生機(jī),已成為制電磁權(quán)爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)領(lǐng)域。
11.大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制新高潮,信息物理系統(tǒng)加速控制系統(tǒng)智能化
縱觀2017年全球控制領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì),以人工智能、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等為代表的新一代信息通信技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)控制領(lǐng)域發(fā)展影響進(jìn)一步加深,傳統(tǒng)控制理論、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)都發(fā)生了重要變化。
12.智能技術(shù)及應(yīng)用呈現(xiàn)井噴爆發(fā),社會(huì)進(jìn)入“人工智能+”轉(zhuǎn)型時(shí)代
人工智能與機(jī)器人技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)進(jìn)一步有機(jī)融合,已然拉開(kāi)認(rèn)知計(jì)算時(shí)代的大幕。產(chǎn)業(yè)變革、技術(shù)演進(jìn)以及社會(huì)需求成為三大驅(qū)動(dòng)因素。在產(chǎn)業(yè)變革的引領(lǐng)作用下,以智能制造為代表的新一輪產(chǎn)業(yè)革命浪潮席卷全球,數(shù)字化、智能化成為核心發(fā)展方向,制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求釋放了強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力,人工智能行業(yè)自身已經(jīng)成為認(rèn)知計(jì)算中最引人注目的領(lǐng)域,行業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)張,對(duì)全球電子信息產(chǎn)業(yè)激勵(lì)作用顯著。
13.融合創(chuàng)新推動(dòng)計(jì)算能力不斷提升,非傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)持續(xù)發(fā)展
應(yīng)用發(fā)展推動(dòng)計(jì)算能力不斷提升,融合創(chuàng)新成為趨勢(shì)。各領(lǐng)域新興應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)以及數(shù)值模擬等傳統(tǒng)高性能計(jì)算應(yīng)用的持續(xù)完善對(duì)計(jì)算能力提出更高要求。
14.計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)加速創(chuàng)新,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)加速融合創(chuàng)新、跨界創(chuàng)新,與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的結(jié)合更加緊密,為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力。
本文摘編自中國(guó)信息與電子工程科技發(fā)展戰(zhàn)略研究中心編《中國(guó)電子信息工程科技發(fā)展研究2017》文前及第一章,內(nèi)容有刪節(jié),題目為編者所加。
中國(guó)電子信息工程科技發(fā)展研究2017
中國(guó)信息與電子工程科技發(fā)展戰(zhàn)略研究中心 編
責(zé)任編輯:趙敬偉
ISBN 9787030599209
北京:科學(xué)出版社 2018.12