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数字经济背景下物联网发展的重点领域态势与热点
随着 5G、边缘计算、人工智能等技术的发展，物联网发展迈入新的发展阶段，世界主要经济体从战略布局、路线图制定、安全立法等多举措助力物联网发展，云技术、边缘计算、智能物联网、元宇宙（数字孪生）、安全研究和监管等成为当下或未来一定时期的重点和热点。
云技术仍是实现可扩展和自主物联网基础设施的关键，边缘计算初现燎原之势，云-边协同发展成为主趋势。物联网发展迅速，对实时数据收集、处理、分析和决策的需求日益增长，迫切需要边缘计算来解燃眉之急。边缘计算为物联网带来的安全、延迟、成本、效率和扩展性方面的优势不言而喻，云技术仍是实现可扩展和自主物联网基础设施的关键，例如云原生方法可以在分布式场景中有效工作。近 3 年，美国高德纳咨询公司（Gartner）发布的年度技术趋势分别将边缘赋能和分布式云（2020 年）、分布式云（2021 年）、云原生平台（2022 年）列入其中。云-边协同发展未来的重要研究方向包括边缘计算自我修复、自我扩展等能力实现，能源感知云-边基础设施建设，云-边集中式编排向协同编排转变，用于边缘计算服务器的大容量、高带宽内存模块，以及先进逻辑芯片技术设计与开发。
人工智能与物联网（AIoT）深度融合势不可挡，AIoT发展驶入“快车道”。物联网是一项帮助人们重新构想日常生活的技术，而人工智能是物联网充分发挥潜力的驱动力，如智能穿戴、智慧家居、智慧城市、智慧工厂等应用耳熟能详。产业 AIoT 将在 4 个方面驱动因素下快速增长：可用于制造业的 AIoT 软件工具越来越多；人工智能解决方案开发和维护简化；人工智能日益嵌入软硬件中用于功能升级；产业 AIoT 硬件性能正在迅速提升。AIoT 未来重要的研究方向包括：MLOps 和分布式机器学习/人工智能管道，轻量级机器学习/人工智能，从联邦机器学习到群体学习，物联网解决方案的可信和有效决策，智能传感器，低功耗和高性能半导体芯片,从 5G 到 6G 等。
随着物联网技术的成熟，元宇宙成为热点，二者在某种程度上是共生关系。业界尚无对元宇宙的明确定义，但物联网作为现实世界和虚拟世界的桥梁是元宇宙的基础设施，这在业界已有共识。物联网可为元宇宙提供感知、连接和传输设备等。元宇宙对物联网将产生重要影响，尤其与数字孪生的使用相关，如增强现实世界极端情况培训，提供更好、更智能的长期规划和短期响应。在交互方面，模糊物理和数字世界界限的元宇宙式体验不仅可以通过扩展现实（XR）设备提供，还可以通过物联网设备提供，如环境传感器、智能穿戴、嵌入 AIoT 的车辆和机器人。在计算方面，5G 和智能边缘/AIoT 的大规模部署将加速元宇宙用例的交付如智能运输管理、远程现场维护和交货等。在信息方面，元宇宙重点集中在消费者和企业环境中交互体验的设计改进需求，这将继续驱动物联网对专业信息处理技术的需求。
物联网安全问题日益多样和复杂，物联网安全研究更加重要，物联网安全监管更趋强制性。边缘/智能设备的规模化部署，物联网设备数量的激增相应地增加了网络攻击的脆弱性，数据泄露和黑客攻击已司空见惯，消费者、企业和政府越来越重视物联网安全。为应对物联网安全挑战，需要优先考虑将物联网安全嵌入到物联网产品和服务设计中，在部署试点或概念验证时不能忽略或妥协安全性的问题。今后，物联网安全研究的重要方向包括：人工智能驱动的网络安全研究，云-边时代数据的可追溯性和可信性 ，物联网设备隐私设计，物联网服务的安全和隐私设计。近年，物联网安全监管逐渐由自愿性向强制性发展，如英国 2018 年发布《消费物联网安全实践准则》，2020 年启动消费连接产品网络安全立法意见咨询，并于 2021 年 4 月回应，主张通过完善立法确保消费物联网设备安全。此外，美国《物联网网络安全改进法》已经生效，日本修正法律允许政府部门侵入物联网设备，欧盟《无线电设备指令授权法案》保障无线设备安全。
数字经济背景下物联网发展建议
提高对物联网安全的重视程度。物联网发展之迅速、蕴含的潜力，以及对数字经济发展的推动作用显而易见，然而随之带来的安全问题也愈发凸显，例如设备和软件漏洞、标准和协议匮乏、缺乏安全控制和系统化安全设计等。因此，我国相关政策制定中需要着重考虑 5 点因素：确定物联网安全发展的优先事项，如物联网设备的实时监控和分级监管，以充分发挥监控和监管的安全杠杆作用；监管机构应协同整个物联网生态系统中的利益攸关方推进并制定确保物联网安全和隐私的标准，以创造有助于释放物联网价值的环境，同时保护消费者隐私；鉴于供应商缺乏实现互操作性的动力，政策制定者可以采取监管行动直接要求或通过政府采购间接要求供应商考虑互操作性；在促进技术创新的前提下，将风险防控前置于研发；我国现有物联网相关政策虽有提及安全要求，但较难推动贯彻落实，国家着手启动专门性立法工作迫在眉睫。
摸底和评估物联网技术发展现状，制定中长期物联网发展路线图，掌握物联网发展的战略主动权。总体来看，我国物联网相关政策部署处于国际“并跑”，整个物联网发展也正与世界同行。哪些优势方向具有积极的溢出效应，哪些短板方向受制于人，哪些关键共性技术有待突破，哪些未来方向需要抢先布局，只有从千头万绪中理清它们的内在联系，优先次序，方能对症下药。例如，物联网自主解决方案（大型物联网和数字基础设施、自主物联网基础设施），人物交互（数字孪生、增强物联网、触觉互联网），可靠、低成本、可持续、可扩展的物联网网络（5G、6G），云技术（云原生、边缘计算），智能物联网，物联网安全研究，能源问题探索，这些方向均是物联网领域目前或未来的重点研究方向。我国在物联网软件和硬件方面均存在长期受制于人的困扰，亟待开展开源软件、先进半导体制造等方面的关键核心技术攻关。RISC-V 开放指令为打破 X86 和 ARM 生态垄断提供了重大机遇，集成电路核心器件、先进光刻技术、SoC 和存算一体芯片、神经形态计算等为先进半导体技术创新突破指明了方向。
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