關(guān)鍵技術(shù)

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，以及這些技術(shù)帶來的各產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級、數(shù)字化治理和數(shù)據(jù)要素化、價值化，特別是由互聯(lián)網(wǎng)的生活應(yīng)用向數(shù)字經(jīng)濟的生產(chǎn)擴展的轉(zhuǎn)變，使數(shù)字經(jīng)濟逐步成為新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟、新發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。根據(jù)數(shù)字經(jīng)濟技術(shù)架構(gòu)與內(nèi)涵，選擇六個有代表性的熱點技術(shù)進行描述和分析。

1.人工智能

人工智能技術(shù)是圍繞數(shù)據(jù)、替代人工的智能化技術(shù)。人工智能以數(shù)據(jù)為核心開展工作，利用對數(shù)據(jù)進行加工、處理和分析等工作，實現(xiàn)其價值和意義。同時，人工智能通過機器智能替代人的部分腦力勞動，提高了生產(chǎn)效率和人力投入。數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟的核心生成要素，數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的主要目標(biāo)是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)提高生產(chǎn)效率并替代人的部分腦力勞動。因而，能實現(xiàn)這一目標(biāo)的人工智能技術(shù)成為數(shù)字經(jīng)濟的關(guān)鍵技術(shù)。

目前，全球主要國家均積極開展人工智能戰(zhàn)略規(guī)劃，支持科研和投入。美國、歐盟、英國、日本等國較早發(fā)展人工智能技術(shù)，在技術(shù)前沿領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢。近些年中國努力追趕這些發(fā)達國家的人工智能戰(zhàn)略和技術(shù)競爭發(fā)展步伐。2015—2018年中國人工智能市場規(guī)模的復(fù)合增長率高達21%，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提到，到2030年中國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1萬億元，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。近年來，中國人工智能行業(yè)的投融資金額、次數(shù)及參與機構(gòu)數(shù)量等均以年增長率至少高于50%的狀態(tài)保持迅速增長。國內(nèi)各地積極開展人工智能研發(fā)及應(yīng)用，推進技術(shù)在制造、醫(yī)療、交通、金融等領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)濟導(dǎo)向。當(dāng)前中國已趕超歐洲、中東和非洲，成為美國之后的全球第二大市場。

中國人工智能企業(yè)及行業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好，有一大批國際優(yōu)質(zhì)企業(yè)。得益于國內(nèi)大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)積累的大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，國內(nèi)市場環(huán)境對人工智能等新技術(shù)的需求，以及政策支持力度，當(dāng)前，我國的人工智能企業(yè)在語音識別、圖像識別等應(yīng)用領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢。我國5G技術(shù)及應(yīng)用落地，對人工智能的意義巨大，輔助了人工智能的應(yīng)用和系統(tǒng)升級。即便如此，我國人工智能的基礎(chǔ)理論研究體系、主流框架、智能硬件仍需依賴國外的先進技術(shù)和產(chǎn)品，科研創(chuàng)新性有較大的提高空間。

2.區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈技術(shù)本質(zhì)上是一種去中心化的可靠、透明、安全、可追溯的分布式數(shù)據(jù)庫，這種分布式結(jié)構(gòu)打破了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚共享的癥結(jié)，保證了每個節(jié)點的對等地位的普惠式結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，數(shù)據(jù)所有權(quán)明確，鏈接更直接，交易更安全、更公平，基于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的共識機制更容易取得民眾信任。由于區(qū)塊鏈在數(shù)字經(jīng)濟中發(fā)揮了支持?jǐn)?shù)據(jù)要素資產(chǎn)化、將數(shù)據(jù)全面地公平鏈接且安全追溯、建立了數(shù)字化的共識信任機制的三大作用，數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素真正得以安全、公平、可信地流通和交易，實現(xiàn)了數(shù)字經(jīng)濟的穩(wěn)定、安全、普惠、公平和可持續(xù)發(fā)展。一直以來，區(qū)塊鏈致力于從這三個層面解決問題，在數(shù)字貿(mào)易、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、物流業(yè)、民政法、公共安全治理等領(lǐng)域做出了突出的貢獻。

為解決國內(nèi)和國際貿(mào)易中數(shù)據(jù)確權(quán)、數(shù)據(jù)安全、隱私保護、信任機制等問題，采用區(qū)塊鏈技術(shù)可以提高貿(mào)易流程的透明度和貿(mào)易標(biāo)的的可追溯性，確保產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，增強信任；簡化貿(mào)易文件、流程，確保數(shù)據(jù)的安全流通和監(jiān)控。當(dāng)前，區(qū)塊鏈應(yīng)用的相關(guān)領(lǐng)域包括金融業(yè)、政府檔案、數(shù)字資產(chǎn)管理、投票、政府采購、土地認(rèn)證/不動產(chǎn)登記、醫(yī)療健康、能源等。

農(nóng)業(yè)數(shù)字化和工業(yè)數(shù)字化屬于產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的一部分。區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)數(shù)字化中的應(yīng)用主要是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全周期全鏈條的透明化監(jiān)管。同時，區(qū)塊鏈可建立數(shù)字化信任機制、打破信息不對稱、加速信息數(shù)據(jù)流通和交易過程，解決農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈各參與主體缺乏相互信任、產(chǎn)供銷不平衡、供應(yīng)鏈運轉(zhuǎn)效率低和管理成本高的問題。區(qū)塊鏈在制造業(yè)中的主要應(yīng)用包括：為工業(yè)設(shè)備提供可信標(biāo)識并對設(shè)備情況進行監(jiān)管；發(fā)揮在研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、采購、庫存、物流等方面的信息共享與供應(yīng)鏈協(xié)同管理協(xié)同作用；實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品全生命周期追溯。針對物流業(yè)，區(qū)塊鏈可以實現(xiàn)運輸憑證簽收寫入?yún)^(qū)塊鏈存證，構(gòu)建物流征信生態(tài)及社會信任機制，實現(xiàn)物流溯源監(jiān)管及信息共享，進而提高效率、保障效益。

區(qū)塊鏈在民生領(lǐng)域的應(yīng)用包括交通、醫(yī)療和公益慈善行業(yè)，重點在于保證數(shù)據(jù)的完整性、真實性、不可篡改性及隱私性，保障監(jiān)督和追溯權(quán)限，解決信任危機問題。在政務(wù)服務(wù)中，基于區(qū)塊鏈的數(shù)字身份認(rèn)證、電子證照和電子票據(jù)，使數(shù)據(jù)在政府和個人之間可信的共享、共用，建立數(shù)字化的政務(wù)服務(wù)。在司法治理中，區(qū)塊鏈重點應(yīng)用在數(shù)字版權(quán)保護和電子司法存證上，兩者主要利用區(qū)塊鏈的時間戳、可追溯和不可篡改特性，保證信息的可信度和真實性。在公共安全管理中，區(qū)塊鏈用于災(zāi)情監(jiān)測及預(yù)警，實現(xiàn)“多層級信息及時共享，協(xié)同統(tǒng)籌管理、高效分工和分配，提高效率和公信力”的目標(biāo)。

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，區(qū)塊鏈已經(jīng)將數(shù)字經(jīng)濟作為下一個重要的應(yīng)用場景。區(qū)塊鏈即將在理念、價值及管理模式上，對社會經(jīng)濟發(fā)展帶來深遠的影響。未來區(qū)塊鏈的定義也將不再是當(dāng)前的技術(shù)型定義，而是將區(qū)塊鏈定義為：“區(qū)塊鏈的核心，即通過去中心化和高度安全性實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及流通，進而打破信息壟斷，通過信息價值標(biāo)記實現(xiàn)信息的可以追溯和狀態(tài)描述，支持?jǐn)?shù)字經(jīng)濟的良序發(fā)展，用共識機制和激勵機制驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)的可信自組織，用智能化合約實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能化管理，通過信息狀態(tài)統(tǒng)計得出宏觀的信息概率性發(fā)展趨勢。最后，在以上所有的基礎(chǔ)上，結(jié)合外部環(huán)境，實現(xiàn)宏觀信息監(jiān)管和相關(guān)調(diào)控?！?/p>

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、信息不可篡改、透明可追溯、開放性、自治性、匿名性等特征，正在成為解決產(chǎn)業(yè)鏈參與方互相信任的基礎(chǔ)設(shè)施——信用價值網(wǎng)絡(luò)，將在全球經(jīng)濟復(fù)蘇和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展中扮演越來越重要的角色。

近年來，隨著區(qū)塊鏈逐步應(yīng)用于金融、供應(yīng)鏈、工業(yè)制造、智能制造、醫(yī)療健康、司法存證、農(nóng)業(yè)、能源、社會公益、政府管理和疫情信息監(jiān)測預(yù)警等領(lǐng)域，各國政府及監(jiān)管機構(gòu)對區(qū)塊鏈技術(shù)及其研發(fā)應(yīng)用的態(tài)度越來越積極，國內(nèi)外學(xué)者與科研機構(gòu)對區(qū)塊鏈領(lǐng)域的研究成果不斷涌現(xiàn)。聯(lián)合國、國際貨幣基金組織，以及美國、英國、日本等國家都對區(qū)塊鏈的發(fā)展給予了高度關(guān)注。數(shù)據(jù)顯示，2019年，全球區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)定增長，達到24.5億美元，產(chǎn)業(yè)年度增速為30.6%。從國家來看，美國仍處于全球區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，規(guī)模為7.3億美元，占全球區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)29.9%；中國在全球區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)中占比為12.1%，位居第二，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達20.8億元人民幣，同比增長179.5%[7]。

2019年至2020年一季度，我國各級政府部門發(fā)布70余份區(qū)塊鏈相關(guān)文件，積極推動區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)布局，為區(qū)塊鏈發(fā)展創(chuàng)造了健康有序的外部環(huán)境。從2020年開始，各地的區(qū)塊鏈政策呈現(xiàn)出井噴之勢，目前發(fā)布的政策數(shù)量在600部以上，目前已有29個省市在其“十四五”規(guī)劃中提及要大力發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)。在2021年頒布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》當(dāng)中，將區(qū)塊鏈作為新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)之一，明確提出要“推動智能合約、共識算法、加密算法、分布式系統(tǒng)等區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新，以聯(lián)盟鏈為重點發(fā)展區(qū)塊鏈服務(wù)平臺和金融科技、供應(yīng)鏈管理、政務(wù)服務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用方案，完善監(jiān)管機制?！苯刂聊壳?，全國有31個省份相繼出臺區(qū)塊鏈相關(guān)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃政策。2021年，工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，對產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈提出發(fā)展規(guī)劃要求，明確到2025年，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)綜合實力達到世界先進水平，產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。到2030年，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)綜合實力持續(xù)提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模進一步壯大。區(qū)塊鏈與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)深度融合，在各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)普遍應(yīng)用，培育形成若干具有國際領(lǐng)先水平的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群，產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系趨于完善。區(qū)塊鏈成為建設(shè)制造強國和網(wǎng)絡(luò)強國，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟，實現(xiàn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要支撐。各省份及中央部委區(qū)塊鏈扶持政策（2021年）見表1.3。

表1.3 2021年各省份及中央部委區(qū)塊鏈扶持政策

續(xù)表

近年來，區(qū)塊鏈注冊企業(yè)數(shù)量持續(xù)攀升。截至2021年9月底，全國區(qū)塊鏈相關(guān)注冊企業(yè)達到9.1萬余家。從注冊企業(yè)情況可知，近98%的區(qū)塊鏈企業(yè)成立于2014年之后，尤其是2016年以來，我國區(qū)塊鏈企業(yè)注冊數(shù)量快速增長（見表1.4）。2020年和2021年，新成立區(qū)塊鏈企業(yè)數(shù)量大幅上升，區(qū)塊鏈行業(yè)迎來新的高潮。

截至2019年底，我國區(qū)塊鏈專利申請量位居世界第一，全球占比份額超過半數(shù)，不斷涌現(xiàn)的創(chuàng)新成果為區(qū)塊鏈發(fā)展提供了安全可控的技術(shù)支撐，產(chǎn)業(yè)生態(tài)初具規(guī)模。當(dāng)前，我國上市的區(qū)塊鏈企業(yè)通過自主研發(fā)、合作研發(fā)、投資持股等方式開展區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)。其中，以自主研發(fā)為主的企業(yè)占比超45%，此類上市企業(yè)集中分布于金融、軟件信息服務(wù)等細分行業(yè)。這些企業(yè)憑借自身多年的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)服務(wù)經(jīng)驗，通過設(shè)立區(qū)塊鏈?zhǔn)聵I(yè)部、建立相關(guān)研究院/實驗室或投入研究經(jīng)費，持續(xù)開展區(qū)塊鏈技術(shù)底層平臺的研發(fā)和相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用實踐，并且已有部分相應(yīng)技術(shù)研究應(yīng)用成果落地。另有多家上市企業(yè)通過積極申請區(qū)塊鏈相關(guān)專利，尋求建立相關(guān)領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢和技術(shù)壁壘。從區(qū)塊鏈技術(shù)及業(yè)務(wù)進展情況來看，據(jù)不完全統(tǒng)計，已有區(qū)塊鏈相關(guān)成果產(chǎn)出的上市企業(yè)占比高達75%左右。這些成果主要包括：已成功搭建區(qū)塊鏈底層技術(shù)平臺、已落地或正在推進區(qū)塊鏈應(yīng)用實踐、已為市場其他參與機構(gòu)提供了區(qū)塊鏈技術(shù)服務(wù)或區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)配套服務(wù)等。這些已產(chǎn)出技術(shù)成果的上市企業(yè)中，38%左右的企業(yè)當(dāng)前的區(qū)塊鏈技術(shù)能力以服務(wù)內(nèi)部業(yè)務(wù)需求或拓展業(yè)務(wù)條線為主，這類企業(yè)此前大都深耕某些細分領(lǐng)域，已具備足夠的場景整合和業(yè)務(wù)服務(wù)能力；27%左右的企業(yè)當(dāng)前則以技術(shù)輸出為主，積極尋求與外部機構(gòu)的合作，賦能產(chǎn)業(yè)場景[7]。

3.云計算

云計算是分布式計算的一種，興起的主要原因在于互聯(lián)網(wǎng)時代數(shù)據(jù)量的過載超出了互聯(lián)網(wǎng)平臺低成本高質(zhì)量處理數(shù)據(jù)的上限。但市場對于數(shù)據(jù)的需求量

表1.4 2014—2021年區(qū)塊鏈相關(guān)注冊企業(yè)數(shù)量

和用戶對數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求卻在持續(xù)攀升。云計算和云平臺巧妙地解決了這一矛盾。在數(shù)字經(jīng)濟時代，云計算和云平臺將會繼續(xù)發(fā)揮不可替代的作用，未來仍有較大的“和其他技術(shù)融合創(chuàng)新，以及在各領(lǐng)域進行模式創(chuàng)新”的空間。

整體來看，2019年，云計算市場規(guī)模達到1883億美元，同比增長20.9%；我國云計算整體市場規(guī)模達1334億元，增速38.6%[8]。我國云計算市場規(guī)模最大，且當(dāng)前仍在增長中，市場發(fā)展?jié)摿ψ畲?。但從市場收入來看，全球云計算收入和增速提升非常快，美國云計算服?wù)企業(yè)全球領(lǐng)先。

云計算由三類數(shù)字服務(wù)構(gòu)成，分別是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。在云計算當(dāng)中，IaaS市場位于產(chǎn)業(yè)鏈上游，是PaaS和SaaS的基礎(chǔ)。2019年，全球IaaS、PaaS和SaaS三類細分市場的規(guī)模分別達到439億美元、349億美元、1095億美元，占比依次為19%、23%和58%。軟件即服務(wù)市場占比最大，成為市場主流[8]。我國當(dāng)前IaaS較為成熟，PaaS增長高速。隨著數(shù)字經(jīng)濟的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求提升，我國SaaS成為發(fā)展熱點，向平臺化、智能化發(fā)展的趨勢愈發(fā)突出。

對于數(shù)字經(jīng)濟來說，云計算提升了算力和網(wǎng)絡(luò)水平，提高了生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率，是新基建的重要組成部分，也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)要素。當(dāng)前云計算有兩大新趨勢（云原生和分布式云），都對數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展起到了關(guān)鍵技術(shù)支撐作用。其中，云原生是一種可以充分利用云計算優(yōu)勢構(gòu)建和運行應(yīng)用的方式。云原生技術(shù)為數(shù)字中臺建設(shè)提供了強有力的技術(shù)支撐，幫助用戶更加聚焦業(yè)務(wù)能力，最大化應(yīng)用開發(fā)的價值。分布式云是云計算從單一數(shù)據(jù)中心部署向不同物理位置多數(shù)據(jù)中心部署、從中心化架構(gòu)向分布式架構(gòu)擴展的新模式。分布式云對于物聯(lián)網(wǎng)、5G 等技術(shù)的廣泛應(yīng)用起到重要支撐作用，其核心云邊協(xié)同順應(yīng)各相關(guān)行業(yè)基于邊緣計算和設(shè)備的分布式轉(zhuǎn)型需求，加速了各相關(guān)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程。

自2006年谷歌提出云計算的概念開始，行業(yè)巨頭開始積極布局云計算平臺和云計算中心的建設(shè)，美國在2010年、2011年間發(fā)布了關(guān)鍵的云計算政策文件，我國則于2012年起將云計算提升到了國家層面并開展了相關(guān)工作。云計算架構(gòu)見圖1.3.

圖1.3 云計算架構(gòu)

信息來源：《新變化 新趨勢 新風(fēng)口——2020中國云計算行業(yè)研究報告》[9]

21世紀(jì)第一個十年，IDC報告顯示，云計算在全球IT基礎(chǔ)設(shè)施中占比已經(jīng)超過50%，云計算超過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心成為市場主導(dǎo)者。雖然國內(nèi)整體云計算市場在全球市場內(nèi)占有一席之地，但仍相對落后。

在中國，2019年云計算市場規(guī)模達1334億元，增速38.61%，領(lǐng)先于全球平均增速。根據(jù)IDC發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年中國的數(shù)據(jù)產(chǎn)生量約占全球數(shù)據(jù)產(chǎn)生量的23%[10]。2020年全球云計算市場增速放緩，市場規(guī)模為2083億美元。但我國云計算市場在2020年實現(xiàn)爆發(fā)式增長，整體市場規(guī)模達2091億元，增速為56.6%[11]。

根據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心預(yù)計，至2023年，我國政府和大型企業(yè)上云率將超過60%，上云深度將有較大提升。預(yù)計到2023年，中國云計算市場規(guī)模可達4000億人民幣[10]。2023年公有云市場規(guī)模將超過2300億元，私有云市場規(guī)模將接近1500億元。

按照產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，云計算產(chǎn)業(yè)鏈的上游供應(yīng)商為第三方IDC企業(yè)，以及包括服務(wù)器廠商、網(wǎng)絡(luò)運營商和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)備提供商，同時，IDC廠商也需要向基礎(chǔ)設(shè)備提供商采購。產(chǎn)業(yè)鏈下游為云生態(tài)，包括基礎(chǔ)平臺和云原生應(yīng)用等，云計算廠商負責(zé)提供IaaS、PaaS和SaaS等服務(wù)[12]。云計算產(chǎn)業(yè)鏈見圖1.4.

圖1.4 云計算產(chǎn)業(yè)鏈

信息來源：《云計算第三次浪潮洪波涌起》[12]

從產(chǎn)業(yè)鏈整體趨勢來看，各大IaaS廠商競爭力的差距主要來源于云計算基礎(chǔ)服務(wù)的創(chuàng)新性、行業(yè)解決方案的成熟度以及服務(wù)實施效果，因此，建立整體云生態(tài)，聚合產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作伙伴，是提高IaaS廠商市場競爭力的重要途徑。美國SaaS市場獲得了快速發(fā)展，SaaS產(chǎn)品的傳統(tǒng)商業(yè)模式也在美國獲得了極大的成功。我國公有云SaaS市場發(fā)展與全球整體市場有一定差距，目前已經(jīng)形成了三大陣營包括創(chuàng)業(yè)公司、互聯(lián)網(wǎng)巨頭和進行云轉(zhuǎn)型的傳統(tǒng)軟件公司，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆鴥?nèi)外云計算市場持續(xù)擴張，市場規(guī)模日趨龐大。下游擴張的情況下，云產(chǎn)業(yè)鏈上游的數(shù)據(jù)中心流量同步快速增長[13]。據(jù)美國高德納（Gartner）咨詢公司統(tǒng)計，2019年，以IaaS、PaaS和SaaS為代表的全球云計算市場規(guī)模達到1883億美元，增速20.86%。據(jù)高德納預(yù)測，到2023年云計算市場規(guī)模將超過3500億美元，其中，IaaS、PaaS、SaaS市場規(guī)模將分別達到971億美元、749億美元、1877億美元[14]。

云計算技術(shù)具有超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可伸縮性、成本低廉、速度快、效率高等優(yōu)勢。云計算重點關(guān)鍵技術(shù)將在傳統(tǒng)和新興市場均發(fā)揮關(guān)鍵作用。高德納預(yù)測，到2025年，企業(yè)生成的數(shù)據(jù)中將有75%在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心或云平臺之外產(chǎn)生和進行處理。到2027年，邊緣計算市場規(guī)模有望達到434億美元。IBM的調(diào)查顯示，超過85%的組織認(rèn)為目前在邊緣計算的投資將在三年內(nèi)收獲回報。2020年，我國有4.9%的企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了邊緣計算；計劃使用邊緣計算的企業(yè)占比達到53.8%。同時，混合云逐漸成為云計算領(lǐng)域應(yīng)用的焦點，高德納曾預(yù)言，到2020年，90%的企業(yè)與組織將利用混合云管理基礎(chǔ)設(shè)施。但來自中國通信研究院的數(shù)據(jù)顯示，2019年中國企業(yè)采用混合云的比例僅為9.8%。這意味著，中國的混合云市場接下來有望全面爆發(fā)。另外，未來隨著技術(shù)發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用需要，邊云計算、云邊協(xié)同、云網(wǎng)融合、云原生將成為提高算力、改進模式、布局基礎(chǔ)設(shè)施的三大新發(fā)展趨勢。

4.5G

3G/4G時期，數(shù)據(jù)存在質(zhì)量低、碎片化和維度有限的局限，不適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟萬物互聯(lián)的數(shù)據(jù)要求。當(dāng)前，萬物數(shù)據(jù)入網(wǎng)、傳輸提速和廣泛應(yīng)用是關(guān)乎數(shù)字經(jīng)濟能否開展萬物互聯(lián)的關(guān)鍵問題。5G的到來，不僅使各類型、各來源、各領(lǐng)域的萬物數(shù)據(jù)鏈接入網(wǎng)，且通過擴展網(wǎng)絡(luò)帶寬，達到數(shù)據(jù)量激增的數(shù)據(jù)傳輸速度要求，并將解決物聯(lián)網(wǎng)邊緣數(shù)據(jù)的計算、分析、處理與儲存問題，使移動互聯(lián)網(wǎng)向支持廣泛設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的方向發(fā)展，在更廣闊的工業(yè)控制、自動駕駛、智能電網(wǎng)等新行業(yè)新場景應(yīng)用。5G除了解決3G/4G的數(shù)據(jù)問題以外，更重要的是，在此基礎(chǔ)上，5G為萬物數(shù)據(jù)和相關(guān)技術(shù)融合提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸，暢通了從數(shù)據(jù)采集到各場景應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸路徑。5G應(yīng)用場景分類見表1.5。

表1.5 5G應(yīng)用場景分類

續(xù)表

增強型移動互聯(lián)網(wǎng)（eMBB）、海量連接物聯(lián)網(wǎng)（mMTC）和超低時延可靠通信（uRLLC）是三大5G應(yīng)用模式，4K/8K視頻、百萬級生產(chǎn)要素實時互聯(lián)、99.9%以上的高可靠性、毫米級時延和毫米波等技術(shù)指標(biāo)的達成，以及5G與其他相關(guān)技術(shù)（物聯(lián)網(wǎng)、AR/VR、AI、邊緣計算等技術(shù)）的結(jié)合，滿足了當(dāng)前制造業(yè)轉(zhuǎn)型的基本需求。由于5G具有高速率、低時延、高可靠、廣覆蓋的特征優(yōu)勢，5G的應(yīng)用場景將逐漸涵蓋人們生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，保守估計近些年來，至少會在制造業(yè)、交通運輸業(yè)、建筑業(yè)、公共事業(yè)、采礦及礦石業(yè)五大領(lǐng)域取得巨大收益。

2019年，中國頒發(fā)5G牌照，標(biāo)志著中國正式進入5G的商用元年。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，截至2020年10月，中國已累計建設(shè)5G基站超70萬個，遠超全球規(guī)模排名第二的韓國[16]，在5G建設(shè)方面中國將占據(jù)主要地位。國內(nèi)廠商在5G的主要技術(shù)領(lǐng)域取得國際競爭優(yōu)勢。歐洲、美國、德國、韓國等都已早早在5G服務(wù)、建設(shè)、投資等方面開展5G戰(zhàn)略部署。

盡管5G取得了巨大的進步，但6G研發(fā)工作已經(jīng)開展。顯然，未來數(shù)字經(jīng)濟萬物互聯(lián)之后的智能化目標(biāo)，需要頻段和傳輸速度更高、延遲更低、支持個性化用戶需求、無需基站、可靠性更高、覆蓋更全且費用更低的“升級版5G—6G”。

5.物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)之前被定義為將可感知設(shè)備、可獨立尋址的物體進行互通互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。這一定義具有明顯的互聯(lián)網(wǎng)和上一代移動互聯(lián)網(wǎng)特征。在這一定義下，物聯(lián)網(wǎng)普遍分為感知、網(wǎng)絡(luò)、平臺和應(yīng)用層。此時，物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)智能化目標(biāo)，選擇的是人工智能的輔助方法?！拔锫?lián)網(wǎng)+人工智能”能夠?qū)崿F(xiàn)包括輔助/自動駕駛、生物識別、健康監(jiān)測等功能。

但數(shù)字經(jīng)濟對物聯(lián)網(wǎng)有了新要求。強調(diào)“物聯(lián)網(wǎng)”不僅僅是“物物聯(lián)網(wǎng)”，而是數(shù)據(jù)要素進入數(shù)字經(jīng)濟的重要關(guān)卡之一；將萬物聯(lián)網(wǎng)后，物聯(lián)網(wǎng)與5G、區(qū)塊鏈、邊緣計算等其他技術(shù)的融合，將打破數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)間的隔閡，也將消除人機物的界限，實現(xiàn)萬物的融合。

具體地說，在數(shù)字經(jīng)濟中，“物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”使入網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈接跟蹤對應(yīng)產(chǎn)品的全生命周期，使相關(guān)主體以數(shù)據(jù)為依據(jù)充分協(xié)調(diào)合作；物聯(lián)網(wǎng)將與邊緣技術(shù)融合，解決海量終端數(shù)據(jù)的質(zhì)和量的問題；物聯(lián)網(wǎng)將側(cè)重服務(wù)于上層平臺、應(yīng)用和服務(wù)，提高系統(tǒng)智能化水平；物聯(lián)網(wǎng)面向人的柔性化體現(xiàn)在將為用戶需求提供定制化的軟硬件服務(wù)；移動網(wǎng)絡(luò)、5G、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在改變物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施不統(tǒng)一、不兼容、不規(guī)范、分散化的狀態(tài)上起到重要作用。

當(dāng)前全球物聯(lián)網(wǎng)保持高速增長，伴隨著數(shù)字經(jīng)濟向各產(chǎn)業(yè)滲透，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景有由消費占據(jù)主導(dǎo)轉(zhuǎn)為向產(chǎn)業(yè)傾向擴展的趨勢，預(yù)計未來在工業(yè)、交通、健康和能源等領(lǐng)域增長最快。盡管物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好，但是仍然存在缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、平臺整合、安全性和成本問題，目前物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正集中力量從技術(shù)、政策和經(jīng)濟角度去攻克這些難題。

6.數(shù)字孿生

數(shù)字孿生自2003年提出概念，至2010年才有相對權(quán)威的定義，之后至2017年才開始成為大眾關(guān)注的熱點。這是由于數(shù)字孿生作為一項綜合性技術(shù)，需要在關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展相對成熟以后，進一步等待時機集成這些關(guān)鍵技術(shù)，才能取得實際效果。近幾年，數(shù)字經(jīng)濟成為數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展的時機，而數(shù)字孿生的難度在于它需要集成高性能計算、多物理尺度和多物理量的建模等關(guān)鍵技術(shù)。

由于數(shù)字孿生涉及的相關(guān)技術(shù)多，涉獵的領(lǐng)域也多，數(shù)字孿生的定義并未明確。在此我們參考一種比較常見、易于理解的概念：數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。

數(shù)字孿生的重要意義在于將現(xiàn)實物理世界映射到虛擬數(shù)字世界里，和從物理世界到現(xiàn)實世界的CPS技術(shù)路徑相反且思路逆向。數(shù)字孿生和CPS技術(shù)形成閉環(huán)反饋，剛好驗證了虛擬與現(xiàn)實世界的相互作用，證明了理論方法的可實踐性。由于數(shù)字孿生技術(shù)的重要性，全球重要經(jīng)濟體紛紛出臺數(shù)字孿生相關(guān)政策，英美等國更是將數(shù)字孿生作為國家戰(zhàn)略推進。

數(shù)字孿生的主要能力包括物聯(lián)感知、全要素表達、可視化呈現(xiàn)、空間計算、模擬仿真等。CPS技術(shù)是先進制造的核心技術(shù)，之后應(yīng)用于能源、建筑、交通等領(lǐng)域。因而，與之路徑相反且思路逆向的數(shù)字孿生也可用于以上這些領(lǐng)域。當(dāng)前，國內(nèi)的數(shù)字孿生技術(shù)主要應(yīng)用在數(shù)字孿生城市、交通、能源、工廠、醫(yī)療、水利等領(lǐng)域。其中，取得率先突破的是小空間區(qū)域的數(shù)字治理。