來自電子設計與測試智庫的技術預測

量子運算的崛起

量子是一項新興技術，從創新和投資的角度來看，在 COVID 期間持續蓬勃發展。2022 年將是量子技術突破性的一年。對高精度測試與測量的需求將迅速擴大，以實現超導量子系統充分發揮其潛力。 

多個 100 量子位元量子電腦登陸雲端

在 2022 年，幾家公司將在雲端發布擁有 100 個或更多量子位元的量子處理器單元（QPU）。這些突破將為裝置開發人員帶來新的挑戰，包括量子裝置的擴展（更大的量子電腦）、部署（更多的校準）和可重複性（元件製造中的良率）。

雙量子位元閘極錯誤率的突破 

雙量子位元閘極錯誤率目前是金融、製藥和物流應用中量子演算法效能的主要限制因素。隨著 QPU 技術現在展現出雙量子位元閘極錯誤率的改善，2022 年系統雜訊將創下歷史新低，有助於提昇量子處理器的效能。這些進展帶來了新的挑戰，即需要可靠且有效率地測量小的閘極錯誤率並理解 QPU 串擾。

具韌性的供應鏈

目前的供應鏈中斷（半導體晶片和原物料短缺，加上擁擠的港口和卡車司機短缺等物流限制）已造成瓶頸，這將在 2022 年持續限制產出。供應鏈韌性現在是組織應對持續波動能力的關鍵。組織將日益把心力轉移到讓供應鏈具備未來適應能力，以獲得競爭優勢。此外，將優先考慮永續供應鏈，以降低環境、社會和公司治理（ESG）風險。

供應鏈將變得更具靈活性與數位化
數位技術將為供應鏈生態系統建構新的功能。透過更高的自動化和可視性，組織將更具靈活性，能夠快速應對波動。

自動駕駛供應鏈將成真
隨著認知自動化的廣泛嵌入，供應鏈將變得更加智慧化。這將使自動化系統能夠提出建議、預測結果，並最終自主做出決策。

業務持續營運計畫與風險緩解
企業將從依賴單一全球供應商轉向多元化採購與區域化，以減少供應中斷。這將是決定供應鏈韌性的關鍵因素。

為韌性而設計
產品設計將納入更容易採購的標準化零件，使企業能夠快速應對供應中斷。為關鍵零組件維持安全庫存，將取代既有的「剛好即時 (just in time)」庫存模式。

虛擬協作將變得更加成熟精密

疫情向企業證明，分散式工作團隊同樣能獲得成功。在 2022 年，虛擬協作將變得更加成熟精密，企業將利用創新技術來提升生產力。這波全新的遠端協作浪潮將建立複雜的連網系統網路，而測試與量測將是確保無縫且安全體驗的關鍵。

• 虛擬實境/擴增實境/混合實境 (VR/AR/MR) 技術將提供更好的視覺化效果。在產品設計中，數位分身將在打造實體產品之前建立設計模擬。這些模擬使遠端團隊能夠針對設計進行協作、改善整體流程，並減少產品開發所需的的時間與成本。
• 結合自動化系統的遠端監控（包含倉庫中的機器人以及物流送貨無人機）將擷取並整合資料，供遠端工作者進行即時共用與監控。

企業 IT

公民開發者將在 2025 年佔據主導地位
資訊長 (CIO) 面臨的最大挑戰與機會是透過公民開發來實現 IT 平民化。公民開發者向 IT 以外的業務單位或職能部門報告。到 2027 年，企業內部的公民開發者數量將是傳統開發者的五倍。

• 隨著每個工作流程都實現自動化、簡化與互聯，數位轉型的步伐不斷加快，這正助長對更多應用程式永無止境的需求。
• 在無程式碼與低程式碼平臺中廣泛部署智慧技術，包含人工智慧 (AI)、機器學習 (ML) 和自然語言處理 (NLP)，使公民開發者能夠執行自動化。由於這種轉變，資訊長將不再受限於資源，並能快速擴展其數位轉型工作。然而，他們需要持續監控並測試整個應用程式與服務生態系統中的使用者體驗。
• 轉向公民開發者將增加資安負擔，因為資訊長需要對網路具備即時能見度，以確保公民開發者與使用者的安全。公民開發者的崛起取決於持續的智慧測試自動化，以確保一切皆能如使用者預期般運作並確保系統安全。

在企業系統中，雲端優先的可組合式架構將取代單體式傳統架構

• IT 組織將透過基於 API 的整合，將來自各家廠商的雲端解決方案進行整合，以加速企業的數位化，進而達到前所未有的適應性、功能性、客戶體驗、可擴充性與強固性。
• 每個企業將越來越依賴其雲端服務廠商、解決方案供應商和商業夥伴的網路效能、可靠性與安全性。
• 網路能見度與網路數位分身解決方案將需要尋找新方法，在多組企業的網路中推動所需的效能、可靠性，最重要的是安全性水準。

物聯網

核心在於訂閱服務而非裝置
連網裝置在各產業中無所不在；現在的關鍵是提供訂閱服務。在 2022 年，智慧技術將允許企業將客戶視為個體區隔，並推出高度個人化的服務。例如：

• 智慧冰箱根據個人的偏好（如無麩質）提供當週的菜單選項，然後自動透過偏好的雜貨外送服務，為餐點中缺少的任何食材建議購物清單。
• 到 2025 年，這類個人化服務將快速成長，超過 50% 的美國家庭將至少擁有一項訂閱服務。

傳統產業將轉型為訂閱／使用量計費模式
勞斯萊斯（Rolls-Royce）根據使用情況出租發動機；火車則按英里數租賃。隨著隨選經濟持續擴展，訂閱模式將擴展至企業與消費市場。這包含了汽車、廚房家電和自動化服務。連網基礎設施將在需要進行維修或更換時提出建議，因為預測性維護將在 2024 年成為常態，以最佳化這些服務的可用性。

自動駕駛車輛有助於推動轉向「行動即服務」(MaaS)
自動駕駛車輛的結合與轉向訂閱式服務的趨勢，與不再需要擁有汽車的世界不謀而合。到 2025 年，消費者將轉向租賃服務模式，讓他們能夠隨時隨地前往任何想去的地方。自動駕駛車輛的另一項優勢是，使用者可以最佳化其位置，以將預測的使用率最大化。透過分析即時與歷史資料來驅動預測分析，這能確保每個想要車的人在需要時都能用車，同時將車輛數量降到最低。

物聯網 (IoT) 將轉型零售體驗

• 在本十年結束之前，任何零售商店都不會再有結帳櫃檯或收銀員。智慧技術與 RFID 標籤將追蹤每件商品並自動扣款至客戶的信用卡／銀行帳戶，消除實體購物體驗中的摩擦。
• 到 2024 年，機器人將廣泛部署於店面以及倉庫／物流中心，進一步減少零售業中的人力工作。
• 超級市場將成為零售業大崩潰的下一個受害者。隨著 RFID 標籤在家庭和商店中普及，超級市場將直接從倉庫出貨給客戶，因而消除了對實體商店的需求。
• 無人機外送將在 2025 年成為常態，以滿足年輕消費者的需求並加速商品交貨。

醫療診斷
正如物聯網（IoT）開始將分析推向邊緣運算一樣，這種趨勢目前也正在醫療領域上演。越來越精密且獲得認證的裝置（例如 Apple Watch）配備了相關技術，讓個別患者能夠在自己方便的時間、在家中使用自己的裝置進行各種診斷。這項趨勢將擴展至新市場，並在 2024 年前在多數家庭中提供各種自主性的初步診斷解決方案。

安全

供應鏈網路安全風險將急劇攀升
隨著對科技的依賴日益加深，網路安全風險與漏洞將成為供應鏈日益關注的問題，因為駭客已將注意力轉向工業物聯網（IIoT）及其他關鍵基礎設施目標（包括供應鏈）。設計具備韌性的供應鏈需要連結整個生態系統，並確保駭客的持續攻擊無法得逞。

到 2025 年，SecOps 將成為首要的營運優先事項

• 隨著資安漏洞對各行各業構成日益嚴峻的威脅，DevOps 最終將於 2022 年被 DevSecOps 所取代，因為企業體認到在高度互聯的數位世界中，安全性必須佔據核心地位。
• 資訊科技安全與營運團隊將協同合作，並整合工具、流程與技術，以確保組織的安全。安全性稽核與自主攻擊將是降低風險的唯一可行方法。

將導入相關標準以協助確保互聯系統的安全

• 每一個互聯裝置都為駭客提供了另一個可資利用的攻擊媒介。由於互聯系統的複雜性，組織往往無法掌握問題發生的位置。到 2023 年底，將會出現相關標準，為物聯網系統提供單一的安全介面，藉此縮小攻擊面，並提高對嘗試入侵及成功入侵事件的能見度。
• 在一個信任與安全性至關重要且日益互聯的世界中，新的安全戰略將至關重要。識別涵蓋範圍的漏洞並在攻擊者利用這些漏洞之前進行補救，將成為每個組織的競爭優勢。

數位轉型與連線能力

頻寬需求將無法滿足
對頻寬的需求持續有增無減，且正以數位浪潮之勢上升。在當今的世界中，有越來越多的裝置正在傳輸和接收更豐富的內容：高解析度影像、4K 和 8K 視訊、多人遊戲等動態互動體驗，以及遠距醫療。

為了滿足客戶對新一代無線裝置的期望，將需要突破性的創新，以實現大幅降低的尺寸、重量、功耗和成本（SWaP-C）
對頻寬和可靠性永無止境的渴望，導致無線基礎設施的複雜性爆炸性成長——無論是在固定設備還是使用者設備（UE）中。新的 RF 頻段、先進的調變格式和技術都助長了複雜性的提升。儘管如此，消費者無法接受 UE 成本或尺寸的增加，反而要求更長的電池壽命。實現必要的 SWaP-C 降低需要多面向的方法，包括能夠互連數百個毫米波（mmWave）組件同時散發多餘熱能的先進封裝技術，以及微電路製造方面的突破性方法。

5G 將強力推動多個產業的數位轉型

• 在本十年結束之前，轉型的步伐將持續加速。2022 年，隨著頻寬限制的解除，5G 的大規模推出將大幅提升變革的速度。部署、裝置認證和網路佈建將持續規模化，隨著開放式無線接取網路（O-RAN）走向成熟，大規模的 5G 部署也將隨之實現。
• 5G 裝置將在 2022 年無所不在。重點將放在具備改善之延遲與可靠性的全新工業物聯網裝置上。鄉村地區的 5G 覆蓋範圍將依然有限，而 5G 輔助的自動駕駛汽車（第 4 級）在 2022 年將無法實現。
• 對 3GPP 第 16 版、第 17 版及後續版本的持續投資，將專注於降低延遲、改善可靠性和定位等新功能，這將促進車聯網、工業網路和工廠自動化中的全新應用情境。
• 透過在需要的地方分配智慧，並透過更好的控制與減少浪費來提升每個流程的效率，5G 將實現下一階段的無所不在運算。

6G：進展比你想像的還要多：

• 到 2028 年，5G 網路將全面普及，透過將垂直產業推向遠超乎我們想像的「行動通訊」領域（例如目前僅為概念的工業物聯網、數位化醫療、智慧城市以及延展實境（XR）應用），實現 5G 的最初願景。首批商用 6G 網路將在同年正式啟用，透過應用程式、運算和通訊，為實體、數位和人類世界的融合鋪平道路。這最終將創造出萬物互聯網（IoE）。
• 2028 年 6G 的推出將由現正進行中的研究所促成。學術界、政府和產業界將在 2022 年增加投資。這項研究將勾勒出如何將 6G 的願景化為現實。6G 將使行動通訊成為我們專業和個人生活中更為核心的一部分。

數位分身的採用將永遠改變我們設計、建構和交付產品的方式

• 當組織致力於推進數位轉型時，他們將體認到虛擬系統的局限性，並日益採用數位分身。例如，在自動駕駛汽車等新興產業中，製造商容不得半點差錯，而藉由數位分身，他們可以模擬每一種排列組合並持續精進設計。
• 數位分身提供了一種處理設計與模擬的新方法，該方法更具效率、實用性，且能因應日益增加的法規負擔。不同於虛擬模型，數位分身會透過來自實體系統的效能、維護與健康資料進行即時更新，進而改善決策品質。為了跟上數位轉型的步伐，數位分身將成為產品設計不可或缺的一部分。

人工智慧（AI）、機器學習（ML）和雲端化技術將日益賦能未來的網路

• 這將包含核心網路轉型與改進的行動性，以及將日益賦能電信產業的新軟體技術，包括 O-RAN、5G 核心網路和毫米波行動性。

人工智慧也將持續變革測試、分析與自動化

• AI/ML 是自動化的核心，不僅在於執行測試，還在於我們如何利用資料做出明智的決策。將演算法移至資料端，遠比將數兆位元組的資料移至雲端更具效率，因此我們預期將看到一些有助於更快洞察動態資料的先進技術。
• 隨著數位優先世界的複雜度日益提高，單純測試程式碼已不足夠。在 2022 年，程式碼合規性將不再是決定軟體是否能發布的唯一標準。對於越來越多使用「AI」技術且並非所有回應都具決定性的系統而言，情況更是如此，這需要「用 AI 測試 AI」。智慧型測試自動化對於確保我們複雜的互聯世界完全按照需求運作至關重要。

永續發展與 ESG 將持續成為核心焦點

供應鏈將擁抱永續發展
隨著企業尋求降低 ESG 風險，他們將優先考慮永續供應鏈。永續供應鏈將納入以下內容：

• 減少出貨與物流規劃中的碳足跡，並在各系統中建置碳會計平台以監控排放資料。
• 建立循環供應鏈（減少、重複使用、回收和再製造），以最大程度減少對環境有影響的廢棄物，並降低原物料成本。
• 供應鏈完整性。道德與合規性將日趨重要，涵蓋公平合法的勞動實務以及負責任的採購。
• 氣候智慧型供應鏈。這將評估環境變遷如何影響材料的可用性，並識別供應鏈的潛在干擾。
• 建立永續供應鏈需要全面的測試與驗證，以將碳足跡降至最低。

家庭永續發展評級

• 隨著家中充斥著各種連網裝置，這正對永續發展工作造成影響。到 2025 年，家庭能源評級將把智慧生態系統納入考量，並對家中連網裝置的效率進行評級。這項評級將成為一項至關重要的銷售/租賃特色，特別是針對千禧世代和 Z 世代。
• 隨著一切走向數位化，它創造了一個複雜的系統、服務和應用程式網路，需要進行嚴格的自動化測試，以確保一切不僅能如預期般運作，還能將環境影響降至最低。

邁向淨零碳排的推動力道需要擴大
為在 2050 年實現淨零碳排放的目標，將需要部署一波新技術。然而，這並未能解決大氣中現有的碳。為了重新平衡，在十年結束之前，需要有某種規模的工業級碳封存或捕捉技術。