互联网新兴技术发展状况

　　2018年，我国在基础资源、5G、量子信息、人工智能、云计算、大数据、区块链、虚拟现实、物联网标识、超级计算等领域发展势头向好。在5G领域，核心技术研发取得突破性进展，政企合力推动产业稳步发展；在人工智能领域，科技创新能力得到加强，各地规划及政策相继颁布，有效推动人工智能与经济社会发展深度融合；在云计算领域，我国政府高度重视以其为代表的新一代信息产业发展，企业积极推动战略布局，云计算服务已逐渐被国内市场认可和接受。本文节选自中国互联网络信息中心于2月28日发布的第43次《中国互联网络发展状况统计报告》，对我国互联网新技术发展情况进行了分析。

　　我国 5G 发展进入全面深入落实阶段。2016 年至 2017 年间，随着《“十三五”国家信息化规划》和《新一代人工智能发展规划》的发布，国家 5G 顶层设计基本完成。随后，各部委出台配套实施细则，政策逐步落地。2017 年 11 月，国家发展改革委印发《关于组织实施 2018 年新一代信息基础设施建设工程的通知》，对 5G 规模组网建设及应用示范工程设置了明确的指标；2018 年 5 月，工信部、国务院国资委发布《关于深入推进网络提速降费加快培育经济发展新动能 2018 专项行动的实施意见》，提出加快宽带网络演进升级，推进 5G 技术产业发展。

　　5G 核心技术研发和标准制定取得突破。技术研发方面，依托科技部“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项，我国于 2016 年 1 月全面启动 5G 技术研发试验，第一阶段、第二阶段已经成功完成，第三阶段“5G 系统方案验证”测试正在进行中，目前 NSA（Non-standalone，非独立组网）测试已全部完成，华为、中兴、大唐均进展顺利。当前，我国第三阶段系统组网验证的 SA（Standalone，独立组网）测试已部分启动，重点城市 5G 规模组网建设试点工作将陆续开展。标准制定方面，截至 2018 年 3 月，我国提交的 5G 国际标准文稿占全球的 32%，主导标准化项目占比达 40% ，推进速度、推进质量均位居世界前列；2018 年 6 月，首个 5G 国际标准正式公布，我国企业多项技术方案进入国际核心标准规范。目前，全球统一 5G 标准正在制定中，我国产学研各界积极参与国际电信联盟（ITU）、第三代合作伙伴计划（3GPP）等国际标准化组织的关键项目，充分体现了我国在该领域的技术研发创新活力。

　　5G 产业化取得初步成果，政企合力推动产业稳步发展。工信部于 2018 年 12 月向三大运营商发放了 5G 频谱资源，随后将陆续制定和颁布物联网、车联网的频率使用规划。面向5G 的芯片设计研发正在部署，华为、联发科、紫光展锐等芯片厂商均制定了发展路线图。国内主要运营商联合终端厂商陆续启动研发计划，部分国产品牌已成功研发出支持 5G NSA 的预商用终端产品样机。相关厂商已于 2019 年进行首批 5G 芯片的流片，同时运营商也已展开 5G 试验基站建设。

　　2018 年，我国政府、科研机构、企业等推动量子信息技术进一步发展，通过出台相关鼓励政策、推进基础领域研究、探索商业化应用模式等方式进一步提升了我国在该领域的技术实力。

　　政府部门鼓励推动量子信息技术发展。2018 年《政府工作报告》将“量子通信”纳入创新驱动发展成果。国家发展改革委将“国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程” 列为 2018 年新一代信息基础设施建设工程三项支持重点之一。北京、山东等地方政府加大对量子信息技术领域创新发展支持力度，包括编制发展规划、支持成立科研机构、设立专项发展基金等。

　　科研机构取得量子信息技术领域新突破。2018 年，中国科技大学、清华大学、北京大学等高校研究团队，在量子调控、量子纠缠和量子密集编码等领域取得突破性成果，体现了我国在该领域一流的科研能力。2019 年 2 月，美国科学促进会将 2018 年度克利夫兰奖授予中国“墨子号”量子科学实验卫星科研团队。

　　企业积极布局量子信息技术领域。2018 年，阿里巴巴量子实验室研发“太章”量子电路模拟器，华为发布了量子计算模拟器“HiQ”云服务平台。腾讯、百度等企业也纷纷布局量子信息技术领域，组建了相关实验室，推动该领域的探索。企业的参与有利于加快量子信息技术产业化步伐和普及应用。

　　2018 年，随着我国信息化水平大幅提升，相关政策持续落地，科研成果日益丰富，产业应用范围逐步扩大。

　　在政策环境方面，人工智能相关规划文件陆续出台。在《新一代人工智能发展规划》等国家政策的指导下，各省（区、市）积极响应国家号召，发布多项与人工智能相关的政策。截至 2018 年 11 月，全国已有 15 个省（区、市）发布了人工智能规划，其中 12 个制定了具体的产业规模发展目标。同时，有 22 个省（区、市）在战略新兴产业规划中设置了人工智能专项、19 个省（区、市）在大数据规划中提及人工智能。通过一系列政策与资金扶持，各省（区、市）不断强化本地人工智能的技术研发与应用，为当地人工智能产业提供了广阔发展前景。

　　在科研成果方面，我国在人工智能领域相关专利申请数量不断增长，标准化工作持续推进，人工智能芯片技术不断发展。专利申请方面，截至 2018 年 11 月，我国人工智能相关专利申请量已超过 14.4 万件 ，占全球申请总量的 43.4%，居全球首位；标准制定方面，电气和电子工程师协会（IEEE）聚焦人工智能领域伦理道德标准研究，目前已经批准了 7 个 IEEE 标准项目，同时，全国信息技术标准化技术委员会在人机交互、生物特征识别等领域开展了标准化工作，制定并发布了各个领域相关的一系列标准和规范；人工智能芯片研发方面，随着人工智能发展对核心硬件的要求持续提升，人工智能芯片研发不断加速。2018 年我国企业相继发布人工智芯片。5 月，寒武纪发布了新一代云端 AI 芯片 Cambricon MLU100，可支持各类深度学习和经典机器学习算法；10 月，华为同时发布了用于大规模分布式训练系统的昇腾 910（Ascend 910）和面向边缘计算场景的昇腾 310 芯片（Ascend 310）。

　　在产业发展方面，我国人工智能企业数量快速增长，产品应用范围不断扩大。企业方面，截至 2018 年 6 月，我国人工智能企业数量 已达到 1011 家，主要集中在北京、上海和广东。其中，北京拥有 395 家企业，成为全球人工智能企业最多的城市；产品应用方面，人工智能已在医疗健康、金融、教育、安防等多个垂直领域得到应用，形成“人工智能+”的行业应用终端、系统及配套软件，为用户提供个性化、精准化、智能化服务。

　　2018年我国云计算技术呈现良好发展态势，在政策支持、产业规模、技术研发和应用落地等方面均有所体现。

　　在政策方面，我国政府高度重视云计算产业发展，通过陆续出台相关政策积极引导软件企业向云计算加速转型，同时推动云计算在政务、金融、工业等领域中应用水平的提升。继发布《云计算发展三年行动计划（2017-2019年）》之后，工业和信息化部于2018年8月发布了《推动企业上云实施指南（2018-2020年）》，以强化云计算平台服务和运营能力为基础，以加快推动重点行业企业上云为着力点，指导和促进企业运用云计算推进数字化、网络化、智能化转型升级。

　　在产业方面，我国大型云服务商已经跻身全球市场前列，且企业营收保持了高速增长。从市场份额来看，阿里云已经成为全球第三大公有云服务商，市场占有率仅次于亚马逊和微软 。从典型企业的营收增速来看，阿里巴巴2018年云计算业务营收达到213.61亿元，同比增长91.3%；腾讯前三季度云计算业务营收超过60亿元，同比增长超过100%。两家企业的云计算营收增速均远高于同期亚马逊云服务的营收增速（47.0%）。

　　在技术方面，我国云计算发展呈现以下四个特点：其一，X86服务器是云计算硬件平台的主流选择，硬件在平台整体投入和营收中的占比较高。但随着硬件设备标准化程度和软件异构能力的提升，预计软件和服务市场的营收占比将逐渐增长；其二，国内云计算服务商在重视参与建立开源生态的同时，也积极进行自主研发。阿里巴巴、腾讯、华为等国内云计算服务商陆续参与Linux基金会、CNCF（Cloud Native Computing Foundation）基金会等开源基金会，并在2018年发布了“飞天2.0”“Redis5.0”等自主研发的云计算产品；其三，安全问题虽然已经引起云计算服务商的高度重视，但安全事故仍旧频发，安全风险管控能力亟待进一步加强；其四，边缘计算与云计算的协同将极大提升对海量数据的及时处理能力、数据存储能力和深度学习能力，从而促进物联网的进一步发展。

　　在应用方面，我国云计算应用正从互联网行业向政务、金融、工业等传统行业加速渗透。首先，政务行业是云计算应用最为成熟的领域。目前全国超过九成省级行政区和七成市级行政区已建成或正在建设政务云平台；其次，金融行业积极探索云计算应用场景。由于中小银行和互联网金融机构的系统迁移成本低、云计算应用需求强，使其更倾向于通过云计算改造现有业务系统；最后，工业云开始应用于产业链各个环节。通过与工业物联网、工业大数据、人工智能等技术进行融合，工业研发设计、生产制造、市场营销、售后服务等产业链各个环节均开始引入云计算进行改造，从而形成了智能化发展的新兴业态和应用模式。

　　在《促进大数据发展行动纲要》等政策的指引下，我国已形成了以 8 个国家大数据综合试验区为引领，京津冀、长三角、珠三角和中西部四个聚集区域协同发展的格局 ；贵州、河北、内蒙古、河南等省正式印发了大数据相关行动计划，推动大数据的融合应用继续深化；同时，大数据成为省级机构改革一大亮点，目前广东、贵州、上海等 12 个省（区、市）均设立了省级大数据管理机构，有利于数据汇集，打破信息孤岛。

　　我国大数据核心技术研发加速突破。硬件关键技术逐步发力，阿里巴巴公司在 2018 年持续推进神经网络芯片研发，该芯片将运用于图像视频分析、机器学习等大数据计算和分析领域。数据仓库、大数据分析与云计算技术进一步融合，通过公共云基础设施提供在线服务。BAT、电信运营商等企业持续引领大数据应用技术创新与落地，覆盖制造、金融、政务、交通、医疗、能源等众多领域。

　　我国大数据产业不断成熟，持续向经济运行、社会生活等各应用领域渗透。受益于巨大的 IT 投入、良好的信息化基础、畅通的数据业务链条等有利因素，互联网、金融和政务等领域的大数据公司发展最快、体量最大、应用成熟度最高 。未来 5 年，预计我国大数据市场年复合增长率将达到 17.3% 。

　　2019 年，大数据技术将呈现出十大发展趋势 ：一是数据科学与人工智能的结合越来越紧密；二是机器学习继续成为大数据智能分析的核心技术；三是大数据的安全和隐私保护成为研究和应用热点；四是数据科学带动多学科融合，基础理论研究受到重视，但未见突破；五是基于知识图谱的大数据应用成为热门应用场景；六是数据的语义化和知识化是数据价值的基础问题；七是人工智能、大数据、云计算将高度融合为一体化的系统；八是基于区块链技术的大数据应用场景逐渐丰富；九是大数据处理多样化模式并存融合，基于海量知识仍是主流智能模式；十是关键数据资源涉及国家主权。

　　近年来，国家相关部委和地方省市相继发布区块链政策和具体措施，加快推进我国区块链产业布局。2019 年 1 月，国家互联网信息办公室发布《区块链信息服务管理规定》，进一步规范区块链信息服务活动，促进区块链技术及相关服务的健康有序发展。

　　在技术研发方面，目前国内很多公司仍基于以太坊（Ethereum）等国外开源架构进行区块链平台开发和应用部署。同时，区块链底层技术和架构的自主研发日益受到重视，如中国银行、工商银行、蚂蚁金服、腾讯、百度、京东等企业已经积极开展区块链技术自主研发，加强区块链网络基础架构系统建设。

　　在企业数量方面，截至 2018 年 6 月，美国、中国、英国区块链企业数量分列前三位。我国共有 298 家公司活跃在区块链产业生态中，区块链企业数量排名前五的城市依次为北京、上海、深圳、杭州、广州，其中北京以 175 家区块链企业数量排名第一 。

　　在应用落地方面，区块链技术在票据、电子存证、食品供应链、跨境支付、电子政务等领域取得一系列成果。2018 年下半年，首张区块链电子在深圳问世 ，成为我国首个“区块链+”的落地应用；北京互联网法院推出“天平链”平台，用于存储案件证据，保证数据真实性和隐私性；蚂蚁金服、京东相继使用区块链推出生鲜食品从生产到超市的溯源服务平台，以提升食品供应链透明度、保护消费者权益；中国银行通过区块链跨境支付系统，成功完成河北雄安与韩国首尔两地间客户的美元国际汇款；济南高新区上线试运行智能政务协同系统，利用区块链技术实现电子政务外网与各部门业务专网的互联互通、在线协同，提高政府工作效率。

　　2018 年，虚拟现实（含增强现实、混合现实，简称 VR，Virtual Reality）领域政策不断完善，产业形态初步形成，应用场景持续拓展。

　　我国政府出台相关政策，加速推动虚拟现实产业发展。2018 年 12 月，工信部出台《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》，提出到 2020 年建成基本健全的产业链，初步形成技术、产品、服务、应用协同推进的发展格局。北京、青岛、成都、南昌等地纷纷出台专项产业政策，通过设立产业发展基地、推出专项补助计划等手段，促进虚拟现实产业发展。虚拟现实产业生态初步形成，“VR+”渗透各个领域。我国虚拟现实产业主要分为内容应用、终端设备、网络通信平台等 。内容应用方面，虚拟现实与娱乐、教育、文化、健康等行业领域形成“VR+”的应用模式。终端设备方面，智能硬件企业纷纷进入虚拟现实一体机市场，通过功能集成实现产品升级。网络通信平台方面，5G 技术将有助于增强现有的虚拟体验，Cloud VR 为 5G 技术提供了广阔的应用场景。

　　增强现实（AR, Augmented Reality）企业以软硬件切入，构建开发者生态。2018 年华为、商汤科技等企业通过开发支持 AR 技术的智能手机、发布 AR Engine、开放 AR SDK 、推出 AR 产品，搭建 AR 应用开放平台，吸引开发者入驻，拓展新的产品和服务生态。各类APP 在娱乐、社交、购物、营销等场景下集成 AR 功能，塑造了全新的应用体验。智能手机有望成为 AR 技术主流消费应用平台。

　　混合现实（MR, Mixed Reality）研发渗透领域广泛，医疗实践应用成果显著。我国 MR 研发涉及教育、医疗、建筑、汽车、制造、航空航天等众多领域。其中，MR 赋能医疗领域，在手术治疗、医学培训等方面带来变革性突破。未来，虚拟现实技术（包括增强现实、混合现实）将顺应产业变革的窗口期，带动原有产业以技术创新为支撑、以产业融合为主线、以开放平台为中心，构建“VR+”生态体系。

　　经过三十年的快速发展，我国研制超级计算机系统的能力已经跻身世界先进水平行列。从单机性能来看，我国研制的“神威·太湖之光”超级计算机，以 93PFlops 的 Linpack 测试性能，位居世界高性能计算机排行榜 TOP500 季军。美国制造的两台超算系统“Summit” 和“Sierra”分列 TOP500 排行榜第一和第二，其中“Summit”峰值性能达到 200PFlops，Linpack 测试性能首次突破 100P 达到 143PFlops，而“Sierra”以微弱优势超越“神威·太湖之光”获得亚军。从总体数量来看，2018 年 11 月公布的 TOP500 榜单中，我国以 227 台的数量远超第二名美国的 109 台。目前，中美日欧等国家和地区都已经公开发布了其未来的 E 级超级计算系统研制计划。

　　从行业应用领域来看，2018 年国内高性能计算主要应用在互联网大数据/深度学习、互联网服务/云计算、科学计算、超算中心和电力工业等领域。从中国 TOP100 超算机器数量上看，互联网大数据/深度学习领域的份额为 27%，排名首位；互联网服务/云计算领域继续保持第二，其份额占比上升至 20%，这与我国互联网公司的云计算应用快速崛起和大数据中深度学习算法的广泛应用有很大关系，互联网公司重新发现了超级计算机，特别是 GPU 加速的异构超级计算机在深度学习算法应用方面的价值，纷纷投入巨资建设新系统。科学计算、超算中心和电力工业领域分别以 17%、13%和 7%的占比位列三至五位。

　　作为物联网的关键基础技术，标识在各种应用场景中衍生出多种异构体系。目前，常见的标识有域名、电子产品代码（EPC）、对象标识符（OID）、国家物联网标识体系（Ecode）、 Handle 等。2018 年，《物联网标识体系 OID 应用指南》《物联网标识体系 Ecode 平台接入规范》和《物联网标识体系 Ecode 解析规范》等国家标准批准发布。通信行业标准《物联网异构标识服务技术要求》正式发布，该技术同时在物联网领域国际标准化组织（OneM2M）立项。

　　2018 年，在政府部门引导下，我国各标识应用和行业组织持续发展和壮大。6 月，工信部印发《工业互联网发展行动计划（2018-2020 年）》和《工业互联网专项工作组 2018 年工作计划》。我国工业互联网标识解析国家节点已先后在北京、上海、广州、武汉和重庆等五地启动。中国工业互联网研究院组建，将承担国家工业互联网标识解析管理机构职能，研究制定工业互联网标识解析体系架构。全国信息技术标准化技术委员会传感器网络标准工作组向国家 OID 注册中心申请开通了传感器网络 OID 节点，已面向传感器网络领域企事业单位提供传感器网络 OID 的注册、审核和解析服务。

　　随着互联网、物联网向全球物联网全面演进，标识技术体系也随之发展。一是标识范围扩大，越来越多种类的物理对象和虚拟对象依托新的网络标识体系实现互联网接入；二是标识功能逐步增强，从简单身份位置标记逐步发展为网络对象间信息交互的入口；三是标识体系逐步融合，支撑人、机、物及内容和服务等海量对象相互交织形成新的互联网应用。着眼全球物联网协议体系发展，未来标识技术将作为各种新兴技术共存的基础，需要综合考虑标识体系的兼容性、高效性、安全性和互操作性。