各范畴加快立异与融会，迥殊是讯息手艺(IT)、通讯手艺(CT)、大数据手艺(DT)间的耦合度和联系关系性明显加强，感知、保存、计较、传输等关头关键的上风手艺基因加快嫁接重组，数字化、收集化、智能化不停催生新的手艺标的目的和成长空间。
在感知关键，感知的收集化与智能化开拓了智能传感、感知收集、生物特点辨认等新空间；
在传输关键，传输的云化与智能化带来了云网融会、收集假造化、智能收集等新冲破；
在保存关键，保存的收集化与云化催生了区块链、保存收集(SAN)、智能实质散发收集(CDN)的新范畴；
在计较关键，计较的收集化与泛在化增进了普适计较、量子计较、边沿计较等新成长。
电子讯息工程科技各范畴的深度融会将滋长感知、保存、计较、传输等关键的集体性手艺冲破，启动着手艺的代际跃迁，不停举高手艺天花板，无望贮存并开释新一轮的庞大的手艺盈余。
《华夏电子讯息工程科技成长研讨.分析篇.2020—2021》（华夏讯息与电子工程科技成长计谋研讨中间 编着. 北京：迷信出书社，2021. 09）一书旨在剖析研讨电子讯息范畴年度科技成长环境，分析论述国表里电子讯息范畴年度主要冲破及标记性功效，会合揭示我国讯息与电子范畴工程科技的年度后进展、新特性和新趋向，为我国科技职员精确掌控电子讯息范畴成长态势供给参照，为我国拟定电子讯息科技成长计谋供给支持。全书分“泛论”和13个“专题”两大部门，对2020—2021年度电子讯息工程科技各范畴的环球成长态势、我国发揭示状、我国成长瞻望和热门亮点等方面睁开详细切磋。
为更好地聚焦暂时成长态势和手艺寻衅，华夏工程院构造38位院士和300多名老手，配合凝炼出华夏讯息与电子工程科技十四大趋向和十六大寻衅，举动泛论实质，供读者参照。
以数字化、收集化、智能化为特点的讯息化海潮卷土重来，讯息手艺日眉月异，周全融入社会出产糊口。讯息手艺与各行业不停深度融会，深入改动着环球的经济与政事格式、平安与合作格式和社会成长与管理系统格式。
跟着社会讯息化成长，算力成为人类出产力和国度合作力的主要根底。超等计较零碎正从后P级期间向E级迈进，并成为天下各大国竞相成长的下一个目的。范畴公用软硬件合资计较形式的神速鼓起，使得计较肌体捆绑构再次投入新的黄金发延期。超等计较正从迷信工程计较向大数据处置和野生智能等新兴计较范畴神速拓展。以量子计较、类脑计较等为代表的一批新观念计较形式，正遭到环球业界的普遍存眷。
5G转移讯息收集加快建立，其推行美满及与各行业的笔直调整仍存寻衅。6G研发加快结构。互联网虽然还是支持将来十年环球讯息传输根底举措措施的主宰系统架构，但也面对万物互联、万事互联期间toB、toM、toX等百般化利用需要带来的亘古未有寻衅。千兆接入星空体育官网、P比特级传输、E比特级转发将带来更高感受，可撑持产业互联网、六合一体化收集、陆地收集、数字孪生网和物联网等人网物三元互联的新式收集情况将改动收集手艺的成长范式。
面向人网物融会的“智能+”期间新需要，聚焦智能创造、在线合资办公、聪明长途调理、数字抗疫等计较机利用财产成长，新一代野生智能手艺引颈下的大数据智能、集体智能、夹杂加强智能、跨媒介智能、自立无人零碎、类脑手艺等获得冲破，鞭策智能期间的利用新形式、老手段、重生态立异成长。
讯息平安手艺在“双轮回”计谋需要牵引下加快追求成长新范式，鞭策平安赋能体例从外挂附带形状向内生机关形状改变，从鸿沟防备形式向零信赖架构改变，从针对局域网到面向云化情况和内生机关改变，从功效平安与收集平安分手的保守手艺线路正朝着一体化办理计划改变，存在内生平安、智能展望、自动防备和自顺应反应等功效的新一代讯息手艺立异推行在加快落地，支持以平安为本的新式根底举措措施扶植。
过来五十年集成电路财产遵守摩尔定律连续高速成长，现阶段晶体管微袖珍化的立体结构迫近物理与工艺理论极限，财产手艺演进趋向放缓或变轨。三维晶体管构造手艺成长，晶元级集成手艺降生，零碎机关和新材质新工艺手艺前进，和光电手艺的迅猛成长，将连续鞭策讯息根底举措措施立异和物理形状的变化。
大数据举动一种遍及保管，是讯息社会最为宏大且以指数级增加的根底资本。数据活动性已成为数据的根本特点，数据代价高，数据聚集范围不停伸张，类别繁密，发生速率快，收集数据总量正神速向EB、ZB、YB甚至BB级陡增，急需数据迷信与工程手艺的庞大立异，以使庞大的数据发生庞大的代价。
智能化成长需要增进传感器与前端智能处置呈集成成长趋向。列国在美满军民对地观察系统扶植的同时，主动经营新一轮的结构。天气和情况监测遥感手艺成为研讨热门，遥感市集的神速增加和空间迷信探测使命的迫切需要，正鞭策遥感范畴立异成长，国产传感器投入神速成长阶段。
跟着5G、物联网、无人零碎、野生智能等手艺范畴的神速成长和进步前辈智能化设备或零碎的扶植与利用，电磁情况顺应性和电磁平安性成为研讨热门。电磁场及电磁情况效力学科扶植与成长，和其与数学、物理、讯息、材质、生物等学科的深度穿插融会，将不停出现出豪爽根底研讨题目和新兴手艺研讨需要，进一步鞭策该范畴的连续成长与前进，并增进相干“洽商”瓶颈题目的办理。
讯息社会算法、算力和数据的变化，使得产业出产进程、庞大设备、自立活动体等物理空间的典范被控目标，可以或许在更大规模、更深条理完成决议计划优化和合资掌握。野生智能与掌握手艺融会成长，鞭策以产业野生智能为代表的根底实际方式立异；5G和边沿计较与掌握手艺融会，鞭策新一代掌握零碎的硬件、相关软件宁静台向“产业互联网化”周全进级。
脑与认知迷信和野生智能加快融会，在无人零碎、智能成像、智能视觉、大数据智能等范畴普遍利用。新式脑观察仪器研制、新认知机理提醒、通用野生智能实际与手艺、计较系统与器件的研讨成为国际国内合作的前沿热门。
国际国内单元制七个根本物理量鉴于常数从头界说发生的浸染连续深入，鉴于量子化和“数字化、收集化与智能化”的国度丈量系统扶植需要日渐火急；以量子化为标记的计量仪器和以“数字化、收集化与智能化”为标记的产业丈量仪器等新一代仪器形状开端闪现；面临新冠病毒，心脑血管病，癌症等疾病对人类安康的要挟，计划和增强性命迷信计量和医学计量检测的根底研讨，计划和增强性命迷信仪器，医学查验、诊疗、医治和照看仪器的研讨、开辟和出产成为迫在眉睫的问题。
区块链手艺成长连续立异，链上链下数据合资、软硬件一体化等方面获得手艺冲破。同盟数据更合资、收集范围更普遍、手艺运维更邃密宁静台平安更可控是成长标的目的。乡村级区块链根底举措措施收集扶植成为热门，在办事虚体经济、办事政务和民生等出现出一批树模性利用。区块链尺度拟定不停加快，专利请求数目神速增加，羁系框架慢慢成型。新式数字泉币成长提速，环球金融系统或将迎来新一轮变化。
六合一体化的空间目的***度光电探测与讯息传输手艺成为该范畴列国竞相成长的下一个目的。针对陆海空天讯息平安的必须，展开高精度、高及时、***度、多功效、宽幅段光电探测、辨认、防备、评价与讯息传输是将来成长趋向。
摩尔定律不停迫近物理与工艺理论极限，新构造、新器件、新材质、新工艺和新封装是微电子范畴补短板、加长板和可连续成长面对的主要寻衅。暂时环绕通讯誉激光的收发、调制、缩小等光子集成和光电集成芯片手艺的微袖珍化、高速度、低本钱、低功耗、多功效、光电融会与智能化是光电子范畴补短板、加长板和可连续成长面对的主要寻衅。
天然界很多生物存在今朝野生零碎没法对比的光学感知才能。环绕“仿生光学若何摹拟这些生物的可调和、宽光谱、宽视线、抗曲射和隐身的视觉零碎，和将这些生物及其集体智能感知的机理和功效付与野生智能零碎，进步仿生光学在强布景干扰下的动向感知和处置才能”等是主要寻衅。
感知遥感手艺正向着自动与被迫相联合和袖珍化高反复周期观察的标的目的成长，联合图象讯息的智能处置手艺推动遥感讯息的普遍利用；讯息手艺的神速成长正鞭策着数字化和智能化传感器研发。“具有自立收集、数据处置、传输和平安办理等才能的智能传感器”是该范畴当后面临的主要寻衅。
经过实行鉴于“常数”从头界说的国际国内单元制，华夏计量系统在履历从多层金字塔架构向扁平化架构的汗青性变化，间接鞭策国度丈量系统向数字化、收集化、智能化标的目的逾越，支持华夏科技、财产、调理和国防的连续高原料成长,迥殊是加速研制和出产办事性命平安和生物平安的计量尺度和丈量仪器，满意国度火急急需，是该范畴面对的主要寻衅。
电磁频谱已成为讯息期间、智能期间人类社会的首要勾当空间和合作资本之一，用户数目、类别和频率爆炸式增加。电磁空间探测感知，通讯传输和管束掌握等零碎形状和手艺体系体例渐现一体化趋向。完成智能全谱和多元一体的频谱感知、高频宽带高效的频谱使用、动向邃密的用频管控和零碎装备的高集成、低本钱，是该范畴当后面临的主要寻衅。
受可用频谱资本限定、关头光电器件目标等约束，转移通讯和光纤通讯容量晋升趋缓。随同收集流量的发生式增加和陆海空天全笼盖的庞大需要，手艺代际跃升急需冲破性的实际和手艺。在人网物三元万物互联，和收集与各行业深度融会所带来的收集极大繁杂性、巨容量、大毗连、广笼盖、高靠得住、低劣耗、低本钱等压力和启动下，收集架构、办事原料、用户感受、平安性和靠得住性等是该范畴当后面临的主要寻衅。
面临列国剧烈比赛制网权的变局，“保护收集平安主权需立异自动、自顺应的多层联脱手艺系统，建立以快打快、以智对智的主动防备樊篱，冲破‘御进犯于外’的收集边防关头手艺，构成以我为主的要挟感知和进犯预判才能”是该范畴当后面临的主要寻衅。
针对繁杂多变的陆地情况展开水下收集化的声学观察，获得陆地水下声学情况纪律及水下目的声学讯息，以及时化的讯息传输和大数据讯息处置为手腕，完成陆地水下讯息自立把握是该范畴当后面临的主要寻衅。
跟着5G、野生智能、物联网、大数据及其在高速通讯、无人零碎、产业互联网、进步前辈动力、进步前辈空天等范畴的普遍利用，各种设备面对严重的电磁平安题目。冲破保守思惟和方式束厄局促，成立电磁情况效力与防备新实际，成长新手艺、新材质和新器件，晋升我国讯息电子及其利用的电磁情况顺应性和电磁制衡才能是该范畴当后面临的主要寻衅。
“在智能创造、无人驾驭、深空深海等不愿定繁杂动向情况下，若何采取主动化与野生智能相融会的实际、手艺和零碎，针对庞大设备、自立活动体和过程产业进程等机理不清及难以成立数学模子的被控目标，完成自立智能掌握、人机合资优化决议计划、决议计划与掌握一体化”是该范畴当后面临的主要寻衅。
脑认知与野生智能加快融会，在无人零碎、类脑芯片、智能视觉等范畴普遍利用。以脑认知机理为根底立异的野生智能手艺是国际国内热门。“多标准动向脑观察、针对回顾、感情、视觉等认知功效的机理提醒和易泛化、鲁棒、低功耗的野生智能实际与模子的成立”是该范畴当后面临的主要寻衅。
跟着野生智能利用的神速成长，数据爆炸式增加和计较模子日益繁杂，人们对计较力的需要呈高速增加态势。面临后摩尔期间的物理约束，计较零碎的体捆绑构、零碎硬件、零碎相关软件、利用相关软件等多个关键面对着高效用、高靠得住、低劣耗、火速打算、智能化及利用百般性等主要寻衅。智能计较已成为保守财产转型和新兴财产融会成长的根底使能手艺。
跟着人机融会、区块链、假造实际、数字孪生等为代表的计较机利用手艺与各行各业融会水平的加深，撑持各种产业装备、讯息零碎、营业过程、企业产物与办事、职员之间的互操作手艺也越发繁杂。建立一个更高效、更适人、更智能的互操作手艺系统是该范畴当后面临的主要寻衅。
相关软件运转固有的分离性和产业零碎运转固有的延续性之间的适配成为操作零碎和中心件等产业根底相关软件的重要困难，高不变性三维多少引擎、工程剖析仿真求解器、电子打算主动化等产业焦点相关软件，和庞大高可托嵌入式产业相关软件和新式产业互联网零碎相关软件是该范畴当后面临的主要寻衅。
“若何成立国度、省、市***庞大突发事务(好比新冠肺炎疫情爆发等)讯息化决议计划平台，群策群力，冲破限定性，延长到经济社会各范畴；若何调整相干部分的数据资本，包罗调理卫生、公安、交通、扶植、环保、教诲、动力、民政、国企数据等，扶植庞大突发事务大数据平台；若何成立平战联合能支持救急科研的计较情况宁静台，用于新药、疫苗研发等”是应对自如庞大突发事务、晋升国度管理才能的主要寻衅。
以5G、数据中间、产业互联网、物联网、野生智能等为代表的新式根底举措措施扶植程序加速，在发扬计谋性和开始性感化，支持疫情时代及前期的经济社会高原料成长。跟着扶植速率的加速和范围不停伸张，新式根底举措措施在手艺合资、大范围组网、利用形式立异、光电芯片和关头相关软件等焦点手艺支持、收集平安、高靠得住绿色化低本钱、与各行业融会的笔直调整等是该范畴当后面临的主要寻衅。
本文摘编自《华夏电子讯息工程科技成长研讨.分析篇.2020—2021》（华夏讯息与电子工程科技成长计谋研讨中间 编着. 北京：迷信出书社，2021. 09）一书“泛论”，题目为编者所加。