20220504~Keysight 科技趨勢綜觀洞察

SophieWeng@G

是德科技於5/4舉辦的新品發表會，向媒體記者們介紹全新向量信號產生器，力助5G、6G與衛星通訊和雷達應用，同場由行銷處副總經理 羅大鈞於活動中分享Keysight 2022下半年科技趨勢。
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電子設計與量測的未來趨勢藍圖
2021年至今，疫情依然橫掃全球，空前的公衛危機還持續在全世界搏鬥著，並影響社會的各個階層，迫使企業、小型公司、政府和私人機構更加積極地推動數位轉型，以全新的思維來開創創新。
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! c7 o  \' n; p1 j9 i; j是德科技的專家們也針對因疫情而改變的商業運作和技術趨勢提出了獨到的見解，並說明這些影響將如何對企業和社會帶來恆久的改變。
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量子運算的崛起
( m; c/ P% B, h4 k8 M4 z從創新和投資的角度來看，量子是一項在疫情期間迅速蓬勃發展的新興技術。今年，量子技術將迎來空前的突破，業界對高精密度量測的需求激增，將讓超導量子系統發揮其驚人潛力。
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• 多部100 量子位元（Q位元）的量子電腦開始進入雲端
  

在2022年，將有數家公司推出效能達100 Q位元或更高的量子處理器單元（QPU），並投入於雲端部署。然而，這樣的重大突破，也使得開發人員面臨前所未有的挑戰，包括量子設備的規模（更大型的量子電腦）、部署（更大量的校正）和可重複性（設備生產良率）。

• 雙量子位元閘錯誤率的突破
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- L2 c) S+ Z. M2 `3 Y在金融、製藥和物流應用中，雙量子位元閘錯誤率是限制量子演算法效能無法提升的主要原因。由於使用QPU技術有助於改善雙量子位元閘的錯誤率，因此系統雜訊將在2022年創下歷史新低，使量子處理器效能大幅躍進。這些進展同樣帶來了新的挑戰，包括量測微小的量子位元閘錯誤率，及以有效率的方式了解QPU串擾。
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靈活的供應鏈
半導體晶片和原物料短缺，加上塞港和貨運人員嚴重不足等物流限制造成全球供應鏈斷鏈，對製造業造成莫大的衝擊，並持續限制2022年的產量。供應鏈的彈性，儼然已成為企業能否駕馭長期波動的關鍵。企業將花費更多精力在建立可因應未知變動的供應鏈，以提高競爭優勢。此外，為了減輕環境、社會和企業治理（ESG）的風險，具備永續發展的供應鏈將成為企業首選。
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• 供應鏈將變得更靈活，並朝數位化邁進
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數位技術將為供應鏈生態系統帶來新功能。隨著自動化和可視化的程度提高，企業營運將變得更靈活，以快速應對各種波動。

• 自動化供應鏈即將成真
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隨著認知自動化變得更為普及，供應鏈將變得更聰明，不僅可自動提出建議、預測結果，最終還可自動做出決策。
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• 永續經營規劃和風險控管
  

未來，企業不再仰賴單一的全球供應商，轉而與多家區域供應商合作，避免供應鏈中斷的風險。這是提高供應鏈彈性的重要因素。

• 為靈活供應鏈而設計
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產品設計時將會納入標準化零件，使企業更容易採購，並可快速因應供應鏈中斷的問題。維持關鍵零件的安全庫存量，將取代現有的「即時」庫存管理法。
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虛擬協作將變得更複雜
& N* k/ ]8 {0 I* l$ u2 e- r5 Y( m疫情讓企業了解到，即便員工分散在各處，仍可以完成工作。虛擬協作將在今年變得更加複雜，企業必須利用創新科技來提高生產力。新一波的遠端協作，將建立一個由互連系統組成的複雜網絡，確保使用者在測試和量測獲得安全與無縫體驗。

• 虛擬實境/擴增實境/混合實境（VR/AR/MR）等技術，將提供更出色的視覺化效果。在進行產品設計時，可透過數位分身在製造實體產品前，先建立模擬。透過這些模擬，遠端團隊可協同設計、改善整體流程，並減少產品開發所需的時間和成本。
• 包括物流作業使用的機器人和無人機等遠端監測的自動化系統，可擷取並整合各種資料，讓遠端工作者能即時進行分享和監控。
  

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企業IT
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• 公民開發者（Citizen Developer）將在2025年主導企業IT
  

4 h% F$ z9 n% F7 t7 f3 _- m9 NCIO們面臨的最大挑戰和機會，就是透過公民開發來實現IT民主化。公民開發者需要向IT以外的相關人員或部門報告。到2027年，企業中的公民開發者人數，將是傳統開發人員的5倍。
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• 隨著數位轉型的腳步加快，所有工作流程開始變成自動化，也變得更為流暢且相連，使得應用程式的需求無止境地持續攀升。
• 無程式碼和低程式碼平台的人工智慧（AI）、機器學習（ML）和自然語言處理（NLP）等智慧技術的廣泛部署，使得開發人員能夠輕鬆執行自動化作業。如此一來，CIO將不再受到資源限制，還可迅速擴展數位轉型的規模。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的使用者體驗。
• CIO需即時查看網路以確保公民開發者和使用者的安全，因此以公民開發者為中心的策略將增加安全方面的負擔。公民開發者的崛起，將有賴於持續演進的自動化智慧測試，確保一切能夠如使用者預期運作，並確保系統安全。
  

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• 在企業系統中，雲端優先的組合式架構將取代傳統的整體式架構
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• IT部門將透過API來整合不同廠商的各種雲端解決方案，以加速推動企業的數位轉型，進而實現前所未有的適應性、功能性、客戶體驗、擴充性和穩健性。
• 未來，企業將越來越依賴其雲端服務供應商、解決方案供應商和業務合作夥伴的網路效能、可靠性和安全性。
• 網路可視化和網路數位分身解決方案需要找到新的方法，以便在多家公司的網路中，提升企業所需的效能、可靠度，以及最重要的安全性。
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+ E2 p7 i  j) o9 `% B& K$ iIoT
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• 裝置以非主力，訂閱服務才是王道
  

連網裝置已成了各個產業的必備工具，提供訂閱服務儼然是接下來的關鍵。2022年，智慧科技將讓企業可針對客戶切身的需求，推出超級個人化服務。舉例來說：
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• 智慧冰箱可根據個人喜好（如，無麩質食品）提供一週的菜單，並透過偏好的食品廠商配送服務，自動提供建議的購物清單，以便補齊缺少的食材。
• 此類型的個人化服務將快速成長，到2025年將有超過50%的美國家庭至少擁有一項訂閱服務。
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• 傳統產業將轉為訂閱制/使用制
  

! N$ f1 k( |# o/ Y- k勞斯萊斯（Rolls-Royce）便推出了依實際使用情況計價的引擎出租服務；以每英哩為單位出租列車。 隨著隨選經濟（on-demand economy）的不斷擴張，包括汽車、廚房用具和自動化服務等，各種訂閱模式也開始將觸手延伸到企業和消費性市場。到2024年，連網基礎設施將可自動建議，何時需要進行維修或更換，而預防性維護將成為常態，以全面提升這些服務的可用性。
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• 自駕車可讓交通移動服務（MaaS）加速發展
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6 y& Z$ a: j' @  ]/ U+ ]$ O自駕車和訂閱式服務的組合，讓人們不再需要擁有汽車。到2025年，消費者將轉而使用租賃服務模式，以便享受隨租隨還的便利性。自駕車的另一個優點是，使用者可將行駛地點最佳化，以最大化預測使用率。藉由分析和比對即時與過往資料，業者可獲得準確的預測，並用最少台的汽車達到每個人都有車可開的情境。

• 物聯網將改變零售體驗
  

• 在未來10年內，所有零售店都將不再有收銀台或收銀員。智慧科技和RFID標籤可追蹤零售店中的每一件商品，並自動從客戶的信用卡/銀行帳戶中扣款，將實體購物體驗的障礙化為無形。
• 到2024年，機器人將廣泛部署於店內和倉庫/配送中心，以進一步減少零售業的人力需求。
• 超市的員工將成為零售末日的下一個受害者。 隨著RFID標籤被普遍運用於家庭和商店，超級市場的商品將直接從倉庫運送到顧客指定地點，無須透過實體店面。
• 到2025年，無人機送貨將成為常態，以滿足年輕消費族群的需求，並可加速貨物的運送。
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• 醫療保健診斷
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在醫療保健領域，物聯網也開始以相同的方式，將分析作業轉移到邊緣。隨著Apple Watch等經認證的尖端裝置日益增加，患者現在可在家中，隨時透過自己的設備進行各種診斷。到2024年，這種趨勢將擴展成為新興市場，為大多數家庭提供一系列自動化的初步診斷解決方案。
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安全性
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• 供應鏈網路風險將飆升
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# ]4 S4 [; R) M* y' f隨著對科技的依賴增加，網路安全風險和安全漏洞成了供應鏈的隱憂，因為駭客將注意力轉移到IIoT和供應鏈在內的其他關鍵基礎設施。一個靈活的供應鏈需串連整個系統，並確保駭客無法肆意攻擊。

• 到2025年，資安維運（SecOps）將成為首要任務
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• 如今，各行各業無不受到安全漏洞的威脅。DevOps（開發和作業的簡稱）最終將被DevSecOps（開發、安全和作業的簡稱）取代，因為企業意識到資訊安全是超連接數位世界的重心。
• 資安與營運團隊將透過協作與整合工具、流程和技術，來確保企業安全。定期安全稽核和自我導向攻擊，將是減輕風險的唯一可行方法。
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• 新標準蜂擁而出，以保護連網系統
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• 每一個可上網的裝置，都是駭客可利用的攻擊媒介。隨著互聯系統變得越來越複雜，企業很難洞察問題所在。2023年末，將有一種針對物連網系統的單一安全介面標準問世，目的是縮小攻擊面，並讓企業能夠清楚辨識任何正在嘗試或已成功入侵的攻擊。
• 在這個日益緊密的連網世界，信任和安全至關重要，因此制定新的安全策略成了當務之急。搶在攻擊者之前，找出整個網路範圍中的安全漏洞並加以修補，將是企業提升整體競爭優勢的重要關鍵。
  

數位轉型和連接性

• 對頻寬的需求永無止境
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) r/ X0 M! m' i& B% J  U" T使用者對頻寬的需求有增無減，和數位浪潮一樣持續上升。如今，有越來越多裝置開始傳送並接收更豐富的內容，包括高解析度圖像；4K和8K影片；互動式動態體驗，例如多人遊戲；以及遠距醫療等。
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• 為滿足客戶對下一代無線裝置的期望，業界需實現突破性創新，以提供更小的尺寸、重量、功耗和成本（SWaP-C）
  

使用者對頻寬和可靠性的需求很難得到滿足，因此支援固定裝置和用戶端設備（UE）的無線基礎設施開始使用新的射頻頻段、先進的調制格式和技術，使其複雜性不斷升高。然而，消費者要求更長的電池續航力，卻無法接受UE成本或尺寸增加。因此，想要達成SWaP-C目標，需要更周延的方法，包括可將數百個毫米波元件互連的先進封裝技術，能夠同時進行有效散熱。另外也需要突破性的微電路製造方法。

• 5G將加速推動多個產業的數位轉型
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• 2030年以前，產業的數位轉型步伐將越來越快。今年5G展開了大規模部署，以消除頻寬限制。部署、裝置認證和網路上線將同時並進；隨著開放式無線接取網路（O-RAN）日趨成熟，5G部署規模也將隨之擴大。
• 今年5G裝置隨處可見；不過，業界將開發重心放在具低延遲、高可靠性的新型工業物聯網裝置。這使得郊區的5G覆蓋範圍仍相當有限，因此，經由5G裝置輔助的自駕車（Level 4），並未能在2022年現身。
• 業界將持續投資於支援3GPP第16、17版及更高版本標準的新技術，以便提供全新功能，例如更低的延遲、更佳的可靠性和精準定位，以帶來新的汽車、工業網路和工廠自動化使用案例。
• 5G可在必要時提供智慧功能，並藉由加強控制和減少浪費，來提高各個流程的效率，進而實現無所不在的運算。
  

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• 6G：正在發生的事情比您想像的還多：
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• 5G網路將於2028年無所不在，並建立一般認知中「行動通訊」以外的垂直產業：例如工業物聯網、數位醫療保健、智慧城市，以及目前仍為概念階段的延展實境（XR）應用。第一個商用6G網絡也將於同年上線，以便透過應用、算和通訊技術，加速推動實體、數位和人類世界的融合， 最終達成萬物連網（IoE）的願景。
• 現下正如火如荼進行中的各項研究，將使6G成功於2028年問世。學術界、政府和產業界接於今年加大投資力道，而其研究調查將概述如何實現6G願景。6G也將讓行動通訊成為職場與個人生活中不可或缺的一部分。
  

• 數位分身將永遠改變產品設計、製造和交付方式
  

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• 隨著企業努力推動數位轉型，他們將感受到虛擬系統的局限，因而更廣泛地採用數位分身。例如，在自動駕駛汽車等新興產業中，製造商不允許出現任何錯誤。有了數位分身，他們可模擬每一種排列組合，並持續改進設計。
• 數位分身提供嶄新的設計和模擬方式，不僅更加有效、實用，還可以因應日益增加的法規要求。不同於虛擬模型，數位分身可即時更新實體系統的效能、維護和健康資料，進而改善決策。為了跟上數位轉型的腳步，數位分身將成為產品設計的重要元素。
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• 人工智慧（AI）、機器學習（ML）和雲端科技，是未來網路發展的推手
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• 其中包括核心網路轉型、加強型行動通訊，以及更廣泛用於電信領域的新軟體技術，例如O-RAN、5G核心網絡和毫米波通訊。
  

• 人工智慧也將改變測試、分析和自動化流程
  

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• AI/ML是自動化系統的核心，不僅可協助執行測試，同時也可協助我們善用各式資料，做出明智的決策。將演算法轉移到資料中，比將TB級資料轉移到雲端更有效率，因此我們預料將有新興功能，讓我們可以更快查看移動中的資料。
• 隨著數位世界的複雜性不斷升高，僅使用測試程式碼已無法滿足需求。今年，程式碼相符性已不再是軟體能否發布的決定性因素。尤其是使用AI技術的系統越來越多，所有回應也都是有變數的，因此我們需要「透過AI來測試AI」。智慧型測試自動化是確保這個複雜的互連世界，是否能完全依照要求來運作的關鍵。
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0 y2 E# D! W+ C  {3 Y永續發展和ESG仍將持續受到關注
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• 供應鏈將擁抱永續發展
  

$ G+ c, z) c! f3 T3 t企業希望減輕ESG風險，因此建立永續供應鏈是他們的首要任務。永續供應鏈將包含：

• 減少運輸和物流作業的碳足跡，並將碳計算平台（carbon accounting platform）嵌入所有系統中，來監控碳排放資料。
• 建立循環供應鏈（減少、再利用、回收和再製），以減少可能破壞環境的浪費，並降低原物料成本。
• 全面瞭解供應鏈及其正直可靠性。從採用公平合法的勞務到責任採購，道德和法規遵循將變得越來越重要。
• 採用氣候智慧型供應鏈。企業須評估環境變化將如何影響材料的取得與可用性，並辨認供應鏈中斷的可能性。
• 建立永續供應鏈時，企業需要進行全面的測試和驗證，以將碳排放量降到最低。
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• 評估家庭對地球永續發展的影響
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• 如今，家家戶戶都富含大量的連網裝置，對地球的永續發展影響甚鉅。到2025年，家庭的能源額定值將納入智慧生態系統中，以便對家庭連網裝置的效率進行評分。如此有助於推出鎖定千禧和Z世代客群的銷售/租賃功能。
• 當一切都已數位化，企業亟需建立一個由系統服務和應用軟體組成的複雜網路，並進行嚴格的自動化測試，以確保所有功能不僅能如預期運作，同時將對環境的影響降到最低。
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• 竭盡所能地實現淨零碳排
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: z3 `' R; ^% Q想要在2050年之前達成淨零碳排目標，就需要大量部署新技術。然而，這樣仍無法解決大氣中碳濃度過高的問題。為了取得平衡，我們必須在2030年前，進行工業規模的碳捕集與封存。