心扉美文

2016年，互联网又将被以下9大未来技术刷屏，在这些技术面前，你是否已经做好了准备？

1. VR与AR

微软HoloLens今年备受关注，但实际上，Magic Leap才让业界最为着迷。这两家公司一个是VR（虚拟现实）的代表，一个是AR（增强现实）的代表。

从2011年开始，美国的科技巨头便频频向AR技术抛出绣球，英特尔领投了AR解决方案厂商Total Immersion，谷歌、高通等5.4亿美元投资了Magic Leap，微软推出了HoloLens，苹果也在收购了Metaio。在2015IDF技术峰会上，英特尔表示将在AR领域同谷歌展开合作。

与之相对应，国内只有少数创业公司关注VR./AR领域，而IT巨头们对此仿佛视若不见。

AR/VR技术可广泛应用于无人驾驶、智能家居、可穿戴设备、交互产品、教学与操作指南、电商购物、游戏等领域。例如，AR技术可以让学习变得更有趣，它能把平面的信息立体化，让孩子体验更具真实感的立体三维动画和互动科学游戏。VR虚拟现实技术则多用于游戏、旅游、体育、环保等领域。例如，在游戏领域，用户可以通过VR技术体验惊悚的恐怖游戏，足不出户看遍世间鬼屋，也可以跟自己敬仰的球星同台竞技；通过虚拟现实，你也可以在家零距离观看偶像的演唱会。同样，人们会惊讶的发现，AR/VR将颠覆互联网内容产业，读者将不再阅读文字、图片或视频，而可以直接“穿越”到现场。

我们判定，2016年，AR与VR产业将面临一次雪崩式爆发，这场雪崩将由美国引爆，全球跟进。

2. 石墨烯电池

从某种意义上说，电池技术是决定移动互联网发展的重要因素。现如今，智能设备和电动车续航成为人们最头痛的问题之一，就连业界巨头特斯拉的Roadster升级版跑车都仅能达到644公里的续驶里程，如果此时有人告诉你：“有这么一种电池，一次充电时间只需8分钟，可行驶1000公里。”相信很多人都会惊呆了，这种电池就是石墨烯电池，被称为“超级电池”。

因为性能过于彪悍，从2004年面世至今，石墨烯一直处在风口浪尖上，很多人质疑这项技术的真实性。但其若真是突破了技术限制，被运用在电池上，那“颠覆”二字的确是担得起的。

2005年底好消息传来，中科院上海硅酸盐研究所称，已研制出一种高性能超级电容器电极材料--氮掺杂有序介孔石墨烯，该材料具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的“超强电池”，充电只需7秒钟，即可续航35公里，相关研究成果已于12月18日发表在世界顶级期刊《科学》上。

据介绍，该新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆，可采用低成本制备，实现规模生产。因性能较铅酸、镍氢等电池有明显的竞争优势，且在快速充放方面又远远优于锂电池，因此该“超级电池”可广泛应用于现有混合电动汽车、大功率输出设备的更新换代。这一技术将有望突破现有智能社会的电池瓶颈。

作为一项争议巨大的技术，石墨烯今年继续保持争议之王的地位，是毫无疑问的。

3. 量子通讯

量子通讯是决战未来的网络技术，中国具有优势。

2015年，中国科学技术大学潘建伟院士、陆朝阳教授等完成的“多自由度量子隐形传态”名列2015年度国际物理学领域的十项重大突破榜首。英国物理学会（Institute of Physics）新闻网站《物理世界》（Physics World）将其评为“年度突破”。在量子密钥分配方面，中国也取得260-300公里最大通信距离的好成绩。记住这个中国人吧，正是他，带领我们走向未来。

量子通信相比于经典通信最大的优势就是安全性高，因为量子通信安全性不依赖于算法的复杂度，它具有无条件安全性。此外，能够精确地传输量子信息，也是一种优势，特别是在量子计算实用化之后。这时，作为计算的远程输入，使用量子叠加态将具有巨大的优势。

虽然在量子通信技术上中美并驾齐驱，但量子通信产业化方面中国已经走在前列，并在国防、金融等领域铺开。2016年，量子通信将会有好消息。

4. 无线充电（Wireless charging technology）

无线充电技术，作为移动互联网的美梦，不是新想法，如今经过近百年的千呼万唤，终于露出了笑脸。

无线充电技术源于无线充电。早在1890年，物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）就已经做了无线输电试验，实现了交流发电。由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

一百来年后，2007年6月7日，麻省理工学院的研究团队在美国《科学》杂志的网站上发表了新的研究成果，成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。

2015年6月无线充电三大阵营之一的A4WP（“无线充电联盟”）宣布，其技术标准已经升级，所支持的充电功率增加到50瓦，意味着笔记本电脑、平板等大功率设备，也可以实现无线充电。

现在市面上已经有出售一些第三方的无线充电模块，在非常薄的塑料薄膜中内置了接收线圈和电路。而这些零件的售价大约都只有10美元（约合人民币60元）左右，非常便宜。

而在未来，整个行业希望看到类似Wi-Fi那样拥有超远传输距离、稳定性更好的无线充电技术，如果大规模普及，电脑周边设备通过各种庞杂的线缆和主机连接，将成为历史。

5. LiFi（LightFidelity简称LiFi）

LiFi是一项有趣的技术，全称为光无线通信又称“光保真技术”，是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术，由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家哈拉尔德·哈斯（HaraldHass）教授发明。

LiFi利用LED灯光传输数据的秘密在于以超高速调节灯光的亮度。灯光亮度中包含了每秒可改变1000万次的数据。

一个简单的LED灯泡可以仅仅通过使数据流与调节芯片相结合来传输数以千计的并行数据流，接收器光电二极管与连接在电子设备上的信号处理器相结合，可以检测到光线形式的被传送数据。

这一技术可同时应用于上行线路与下行线路通信。哈斯教授展示了一个产品原型，利用简单的太阳能板作为接收器，提高LiFi系统的效率。

哈斯教授认为LiFi会作为WiFi的补充，在其他领域，尤其是室内受到青睐与广泛使用。

6. 新一代云机器人

在Humanoids 2010 会议上，卡耐基梅隆大学的James Kuffner教授提出了“云机器人”的概念，引起了广泛的讨论。Humanoids 2010 会议上很多专家对云机器人比较看好，或许云机器人就是机器人学的下一个跨越式发展。

云机器人就是云计算与机器人学的结合。就像其它网络终端一样，机器人本身不需要存储所有资料信息，或具备超强的计算能力，只是在需要的时候可以连接相关服务器并获得所需信息。

比如，机器人通过摄像头可以获取一些周围环境的照片，上传到服务器端，服务器端可以检索出类似的照片，可以计算出机器人的行进路径来避开障碍物，还可以将这些信息储存起来，方便其它机器人检索。所有机器人可以共享数据库，减少开发人员的开发时间。

人类生活环境是多样性的，通过云计算，机器人可以实习自我学习。RoboEarth便是一个专门为机器人学习服务的网站，它拥有一个巨大的网络数据库系统，机器人在这里可以分享信息、互相学习彼此的行为与环境。

7. 3D打印

3D打印一词在媒体上保持高温多年，越来越多的国家认为这项技术代表着制造业发展的新趋势。美国《时代》周刊曾将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”，近两年来呈现高速发展的势头，还在创造无限的可能。

2014年7月1日，美国海军试验了利用3D打印快速制造舰艇零件。

2014年8月，北京大学研究团队为一名12岁男孩植入了3D打印脊椎。

2014年8月，10幢3D打印建筑在上海张江高新青浦园区内交付使用，作为当地动迁工程的办公用房。

2014年9月底，NASA完成首台成像望远镜，所有元件基本全部通过3D打印技术制造。

2014年11月10日，全世界首款3D打印的笔记本电脑Pi-Top开始预售，它允许任何人在自己的客厅里打印自己的设备，价格仅为传统产品的一半。

2015年7月8日，日本宣布，已研发出用3D打印机低价制作可以看清血管等内部结构的肝脏立体模型的方法。

2015年8月5日，首款由Aprecia制药公司采用3D打印技术制备的SPRITAM速溶药片得到政府上市批准，并将于2016年正式售卖。

2015年10月，我国863计划3D打印血管项目取得重大突破，世界首创的3D生物血管打印机成功研制问世。

2015年8月23日，中共中央政治局常委、国务院总理李克强主持国务院专题讲座，讨论加快发展先进制造与3D打印等问题。

如今，3D打印正在加速颠覆传统工业。这项技术仍处于初期阶段，2016年，这项技术有望在工业和消费领域获得更深入发展。

8. 量子计算机

2015年12月发生了一件奇事。先是多家美国媒体报道称，美国航空航天局与谷歌公司（12月8日夜）制造出了第一台真正利用量子机制运算的电脑，并称这台代号D-WAVE 2X的计算机运算速度可以达到普通电脑的一亿倍。

过一天，俄罗斯卫星新闻网发表新闻称，中国科技大学的一个研究小组利用一块金刚石制造出了世界上首台量子计算机，可以在不到一秒时间内破解普通计算机需要几年甚至十年才能破解的密码。

量子计算机被视为开启第四次工业革命大门的未来技术，如今中美竟然在一星期内先后突破了这种能够把信息技术带入新时代的超级电脑？

无论如何，量子计算机已经引起世人广泛关注。它可以在几天里解决传统计算机会花费数百万年时间才能处理的数据，未来的应用前景简直难以想象。例如，现在的天气预报大多是基于探测数据的推测，精确度很难保证。但量子计算机可以一次分析所有数据，精准地显示恶劣天气会在何时何地出现。人们可以提前预测飓风等极端天气，从而预留足够的时间拯救生命。在研发药物方面，量子计算机能够描绘出数以万亿计的分子组成，并将其中最可能有效的组合快速识别出，显著降低药物的研发成本和周期。

要将未来的设想变成实现，还有很长的路要走，关于量子计算机的研究也正在加速。对于这项颠覆整个世界的技术，我们期待它在2016年出现新的飞越。

9. 神经形态芯片

高通研发团队一直致力于开发一种突破传统模式的全新计算架构。他们希望打造一个全新的计算处理器，模仿人类的大脑和神经系统，使终端拥有大脑模拟计算驱动的嵌入式认知——这就是Zeroth。这个项目的名称取自艾萨克·阿西莫夫的机器人“零规则”（Zeroth Law）：“机器人不得危害人类，也不能眼见人类遭到危害而袖手旁观。”

神经形态芯片的创意可以追溯到几十年前。加州理工大学的退休教授、集成电路设计的传奇人物卡弗·米德（Carver Mead）在1990年发表的一篇论文中首次提出了这个名称。

作为一家商业公司，高通正在把硅片和生物系统间的界限变得模糊，这些芯片将完美地融合到高通现有的业务中，未来你的智能手机等终端将预期你下一步想干什么。

神经形态技术将是强大计算的下一阶段，将大大提高数据处理速度，提高机器学习能力。人脑启发软件公司 Numenta 创始人 Jeff Hawkins 说，如果像 Google 那样使用传统的计算机运行特殊的软件来模拟人脑的话，这样智能设备的效率也太低了，“人工智能绝对不能靠软件来实现，需要用芯片来完成。”

IBM也在研发与高通的Zeroth同类的芯片。2014年8月，IBM透露了百万神经元trueNorth芯片的原型，该芯片在一些特定任务中的电源效率数百倍优于传统CPU（中央处理器），第一次更加接近人类的大脑皮层。拥有更强大的计算能力，消耗更少的能量，占用更小的体积，拥有这些优点的神经芯片将会带来更加智能的小规模机器，从而将小型化与人工智能带入下一阶段。