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重啟信息技術(shù)革命行動(dòng)倡議（一）

編者按

為全面獲得物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的益處，并為未來(lái)旨在將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成“洞察力”的技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)、半導(dǎo)體研究公司以及他們的成員公司和半導(dǎo)體技術(shù)專家等共同發(fā)布了一份倡議報(bào)告——《重啟信息技術(shù)革命行動(dòng)倡議》。該倡議將促進(jìn)信息系統(tǒng)科學(xué)和技術(shù)的重大進(jìn)步，創(chuàng)造廣泛的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。本刊將分三期連載這份報(bào)告，本期主要講述技術(shù)革命的相關(guān)發(fā)展情況。

2015年，在華盛頓特區(qū)舉辦了一次關(guān)于重啟信息技術(shù)革命的研討會(huì)，匯集了來(lái)自行業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的專家，對(duì)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的跨越式發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行了探討。

隨時(shí)隨地接入信息，是當(dāng)今世界的一大特點(diǎn)，但收集、傳輸、分析、存儲(chǔ)能力，以及使用爆炸性發(fā)展的數(shù)據(jù)流來(lái)形成見(jiàn)解和選擇方案的能力需要新的計(jì)算方法。過(guò)去，數(shù)據(jù)生成和傳輸主要是在信息技術(shù)（IT）系統(tǒng)內(nèi)完成。未來(lái)，數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越多地涉及嵌入在物理世界中的小型、低功耗傳感器和執(zhí)行器物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，也稱為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。同時(shí)，更強(qiáng)大、性能更高的計(jì)算將對(duì)海量數(shù)據(jù)實(shí)施分析和管理，旨在預(yù)測(cè)需求的系統(tǒng)將在需要的時(shí)候提供有用的信息。除了信息，分布式、網(wǎng)絡(luò)化的傳感器與大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算能力的結(jié)合，將使之有可能獲得洞察力，從而在所有層面實(shí)現(xiàn)決策。

項(xiàng)目類別和分布

結(jié)合信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，從小型、低成本的傳感器到大規(guī)模的計(jì)算系統(tǒng)，可以看到，信息技術(shù)將推動(dòng)社會(huì)（在政府部門(mén)，也在私營(yíng)部門(mén)）實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。無(wú)人駕駛汽車、個(gè)性化醫(yī)療以及無(wú)數(shù)的其他智能系統(tǒng)應(yīng)用正在興起。正在構(gòu)想有關(guān)能源生產(chǎn)和供應(yīng)、更安全的空中和地面交通、國(guó)家和國(guó)土安全的信息技術(shù)解決方案。在全球范圍、發(fā)達(dá)國(guó)家以及發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)，分布式信息技術(shù)和計(jì)算更大的可用性和更多的接入將有助于減少“數(shù)字鴻溝”，為本地驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新提供一個(gè)平臺(tái)。

然而，短期內(nèi)只由私營(yíng)部門(mén)來(lái)實(shí)施的、產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的投資將不足以推動(dòng)信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和洞察技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大進(jìn)展，從而滿足創(chuàng)新所需。私營(yíng)部門(mén)的研究與發(fā)展必須建立和連接于政府資助的項(xiàng)目，主要包括以下幾個(gè)方面。

國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)算計(jì)劃：奠定基礎(chǔ)技術(shù)重大投資框架，驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的提高。

作為國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃的一部分，正在考慮的重大挑戰(zhàn)：指向重要的探索領(lǐng)域，尤其與半導(dǎo)體相關(guān)的領(lǐng)域。

BRAIN（通過(guò)推進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦的深入研究）計(jì)劃：專注于更好地理解人類的大腦，將有助于腦啟發(fā)計(jì)算的發(fā)展。

如果美國(guó)不對(duì)此做實(shí)質(zhì)性的大型投資，那么未來(lái)信息系統(tǒng)的創(chuàng)新將出現(xiàn)在其他地方，經(jīng)濟(jì)活力和國(guó)家安全方面的利益將流向其它國(guó)家。

2015年，在華盛頓特區(qū)舉辦了一次關(guān)于重啟信息技術(shù)革命的研討會(huì)，匯集了來(lái)自行業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的專家，對(duì)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的跨越式發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行了探討。與會(huì)者認(rèn)為，需要在以下關(guān)鍵領(lǐng)域展開(kāi)研究。

圖1

1.高能效傳感和計(jì)算：能源效率在所有層面都至關(guān)重要，從最小的傳感器，到超高性能的處理器和系統(tǒng)。傳感器節(jié)點(diǎn)通常也需要實(shí)施操作，而不必接入電網(wǎng)，可以使用電池或從環(huán)境中收集能量。另一方面，先進(jìn)的處理器在能源不足的情況下性能將下降，導(dǎo)致過(guò)熱和熱管理問(wèn)題。必須開(kāi)發(fā)新型材料、設(shè)備以及計(jì)算和物理架構(gòu)，以減少用于傳輸數(shù)據(jù)的能量，不論是在芯片上，還是在更長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸上。

2.網(wǎng)絡(luò)-物理系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)-物理系統(tǒng)包含用于控制物理實(shí)體的協(xié)作計(jì)算元素網(wǎng)絡(luò)。它們需要新的工程模型，包括時(shí)空動(dòng)力學(xué)和算法計(jì)算；的確，在面對(duì)高度動(dòng)態(tài)的物理系統(tǒng)（常有隨機(jī)舉動(dòng)）時(shí)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)-物理系統(tǒng)必須具有強(qiáng)勁的控制力。此外，必須保證安全性，以保護(hù)生命、個(gè)人信息和財(cái)產(chǎn)。

3.智能存儲(chǔ)：需要新的存儲(chǔ)技術(shù)和管理系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)和歸檔預(yù)期將發(fā)生爆炸性增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。對(duì)新存儲(chǔ)架構(gòu)的實(shí)施需要開(kāi)展深入研究，包括一個(gè)新的架構(gòu)如何有可能對(duì)系統(tǒng)造成破壞，以及為實(shí)現(xiàn)最佳存儲(chǔ)管理，系統(tǒng)的硬件和軟件需要什么做哪些改變。

4.實(shí)時(shí)通信生態(tài)系統(tǒng)：通信帶寬、特別對(duì)無(wú)線通信，必須隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。能夠提供非常高速的通信對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用而言將至關(guān)重要。寬帶通信將大大得益于太赫茲通信技術(shù)方面的進(jìn)步，包括新型材料方面的進(jìn)步。需要對(duì)先進(jìn)的天線陣列以及可靠和彈性通信網(wǎng)絡(luò)（能夠?qū)崿F(xiàn)自組織和自重置）設(shè)計(jì)開(kāi)展深入研究。

5.多層次、可擴(kuò)展的安全性：適當(dāng)水平的安全性和私密性必須內(nèi)置在硬件和軟件中。一個(gè)安全的系統(tǒng)必須是可信賴的、有保證的并能夠抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊、盜竊和偽造。隨著時(shí)間的推移，系統(tǒng)還必須能夠應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)變化的威脅。

6.下一代制造模式：新工藝，如在分子和原子級(jí)控制下的快速三維、遞增式制造，可能會(huì)為設(shè)備和架構(gòu)取得新發(fā)展提供一條富有成本效益的道路。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，半導(dǎo)體技術(shù)和生物學(xué)的融合為顛覆性的新設(shè)計(jì)提供了巨大的可能性和強(qiáng)大的工藝。對(duì)制造業(yè)開(kāi)展深入研究，對(duì)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)富有成效的轉(zhuǎn)變并投入實(shí)際應(yīng)用而言至關(guān)重要。

7.洞察計(jì)算：基于來(lái)自數(shù)據(jù)的洞察力，未來(lái)的信息技術(shù)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施將從根本上帶來(lái)新能力。洞察計(jì)算系統(tǒng)將利用和大幅增加網(wǎng)絡(luò)-物理系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)的能力。洞察計(jì)算需要對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算和用戶-機(jī)器界面新方法等開(kāi)展深入研究。

8.物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)平臺(tái)：需要一個(gè)測(cè)試平臺(tái)來(lái)適當(dāng)構(gòu)建關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜性的模型。如果沒(méi)有這樣一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，那么無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)解決方案的驗(yàn)證和基準(zhǔn)測(cè)試。這樣一個(gè)平臺(tái)應(yīng)可供來(lái)自學(xué)術(shù)界、行業(yè)和政府的研究人員使用。

探索性研究將著力挖掘新設(shè)備、新電路、新系統(tǒng)架構(gòu)和新算法的巨大潛力，以使傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、執(zhí)行技術(shù)和計(jì)算技術(shù)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)今天的技術(shù)極限。然而，目前正處于一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，人們必須為未來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的跨越式發(fā)展奠定基礎(chǔ)，以迎接新一波的信息技術(shù)和洞察技術(shù)革新。

美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)，包括政府、行業(yè)和學(xué)術(shù)界，只有通過(guò)合作和集中資金才能將這些關(guān)鍵步驟付諸實(shí)踐。此外，這些社群必須抓住快速發(fā)展的機(jī)會(huì)，重啟、擴(kuò)大和擴(kuò)展信息技術(shù)革命，從而確保美國(guó)強(qiáng)勁、長(zhǎng)期的信息技術(shù)引領(lǐng)地位，如圖1所示。

半導(dǎo)體和信息技術(shù)的增長(zhǎng)和進(jìn)步使新興產(chǎn)業(yè)和商業(yè)模式成為可能，從個(gè)人計(jì)算、電子商務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎到社交網(wǎng)絡(luò)和在線分享經(jīng)濟(jì)，以所示的公司為代表。在提議的N-CITE倡議中需要新的研究投資，以便驅(qū)動(dòng)新的增長(zhǎng)和支持未來(lái)的創(chuàng)新。N-CITE倡議符合國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)算倡議（NSCI）。

圖2　不同類別的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)和總的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)

圖3　估計(jì)的和預(yù)測(cè)的全球存儲(chǔ)器需求的上限

技術(shù)使命——智能傳感器節(jié)點(diǎn)

在過(guò)去的五十年中，基于半導(dǎo)體的電子學(xué)的進(jìn)步已經(jīng)融入各系統(tǒng)中，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算本身，給各行各業(yè)帶來(lái)了影響，從航空航天和娛樂(lè)業(yè)，到醫(yī)藥和制造業(yè)?，F(xiàn)在，人們生活的方方面面幾乎都要依靠半導(dǎo)體。這五十年中，大約每隔18個(gè)月，單個(gè)晶體管的大小就能縮小一半，這種能力帶來(lái)了一系列性能的提高，更低的成本、更多的功能以及更小的外觀，這種趨勢(shì)稱為摩爾定律。

半導(dǎo)體是信息技術(shù)的基礎(chǔ)，并使互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)上貿(mào)易和社交媒體成為可能——連接全球的人民和信息。信息經(jīng)濟(jì)正在創(chuàng)造大量的數(shù)據(jù)，它們?cè)诔手笖?shù)級(jí)增長(zhǎng)，每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)將在2017年接近30EB（圖2）。在數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)的同時(shí)，對(duì)存儲(chǔ)的需求也在飆升（圖3）。數(shù)據(jù)的增加也對(duì)帶寬提出了更高要求；然而，數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)速度超過(guò)了帶寬的增長(zhǎng)速度，是帶寬增長(zhǎng)速度的兩倍。

圖4　各種不同組織預(yù)測(cè)的每年增加的傳感器部署數(shù)量

隨著集成電路變得越來(lái)越小和越來(lái)越便宜，它們變得越來(lái)越無(wú)處不在，嵌入在各種各樣的系統(tǒng)和物品中，通過(guò)傳感、通信和執(zhí)行增加了“智能”。它們?cè)絹?lái)越網(wǎng)絡(luò)化，形成所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”（IoT）。目前估計(jì)有500億個(gè)傳感器連接到了作為物聯(lián)網(wǎng)一部分的物品上。這500億個(gè)傳感器中的約140億個(gè)已經(jīng)開(kāi)始在互聯(lián)網(wǎng)上收集和發(fā)送數(shù)據(jù)；到2020年，預(yù)計(jì)將有320億個(gè)連接設(shè)備。

同時(shí)，尖端的高性能計(jì)算系統(tǒng)的性能繼續(xù)提高。這些強(qiáng)大的機(jī)器結(jié)合大量最快的處理器來(lái)解決以前無(wú)法應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。高性能計(jì)算機(jī)廣泛用于各種應(yīng)用中，從核儲(chǔ)備管理、天氣預(yù)報(bào)，到森林火災(zāi)管理、基礎(chǔ)材料研究等。目前引起強(qiáng)烈興趣和研究熱情的領(lǐng)域是數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)。這些領(lǐng)域的進(jìn)步將把海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成洞察力，用于預(yù)測(cè)、預(yù)估、通報(bào)和建議等。

在基礎(chǔ)設(shè)施層面，這些趨勢(shì)的聚合既帶來(lái)了機(jī)遇，也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。“洞察技術(shù)”包括從智能傳感器節(jié)點(diǎn)到可擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心等各種各樣的技術(shù)。若想這些技術(shù)能夠提供效率和性能，則需要一個(gè)分層架構(gòu)。這種新的信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施也需要無(wú)線通信硬件方面的進(jìn)步。在每一個(gè)層面上，都必須要有適當(dāng)?shù)陌踩?、私密性和保證性。接下來(lái)的各章節(jié)對(duì)下一次信息技術(shù)革命（即洞察技術(shù)革命）的基本組成要素做了描述。

傳感器技術(shù)正在經(jīng)歷指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)，其未來(lái)數(shù)量將受目前尚無(wú)法想象的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，如圖4所示。極小型智能節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步發(fā)展對(duì)實(shí)現(xiàn)普適計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等概念而言至關(guān)重要。

圖5　信息通信技術(shù)系統(tǒng)最近60年發(fā)展趨勢(shì)

傳感器尺寸的縮小歸于信息、通信和電信（ICT）系統(tǒng)尺寸縮小的普遍趨勢(shì)，稱為貝爾定律，如圖5所示。例如，通用計(jì)算設(shè)備的體積已經(jīng)從1958年的6.53 x 108cm3（IBM 709）縮小為2007年的80 cm3（iPhone1），直至2014年的2 cm3（英特爾公司的Edison芯片）。一個(gè)相關(guān)的趨勢(shì)是設(shè)備成本出現(xiàn)了戲劇性的降低，這一定程度上源自產(chǎn)量的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

每十年出現(xiàn)一類新的計(jì)算系統(tǒng)（貝爾定律），設(shè)備縮小1/100，生產(chǎn)和使用的設(shè)備數(shù)量隨著設(shè)備尺寸和價(jià)格的下降以及功能的提升而變得越來(lái)越多。

圖6　現(xiàn)代信息通信技術(shù)中所用能源的例子

1.節(jié)點(diǎn)特性

單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)應(yīng)該包括傳導(dǎo)、計(jì)算、存儲(chǔ)、通信和供電等組件。節(jié)點(diǎn)可能需要自主行動(dòng)、為提高靈活性可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)編程，并支持與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信，同時(shí)保持安全性和私密性。在許多應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)將被嵌入環(huán)境中，并不得干擾其它功能。此外，許多自主節(jié)點(diǎn)將受制于規(guī)模和能源；因此，需要智能能源管理，例如，用于支持周期性的突發(fā)操作。對(duì)于不連接外部電源的小規(guī)?！凹{米節(jié)點(diǎn)”，隨行能量?jī)?chǔ)存的可用量將會(huì)非常有限。

據(jù)報(bào)道，最小的節(jié)點(diǎn)尺寸為10mm3，展示1mm3大小的全功能節(jié)點(diǎn)是一個(gè)富有挑戰(zhàn)的目標(biāo)，尚待實(shí)現(xiàn)。更近期的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)因素是具備全通信功能的智能圖像傳感器。應(yīng)該注意的是，雖然已經(jīng)從物理方面的考慮對(duì)個(gè)人電子設(shè)備的尺寸限度做了估計(jì)，但對(duì)一個(gè)系統(tǒng)到底能小到什么程度并仍能提供有用的功能這一問(wèn)題仍是開(kāi)放的，有待做進(jìn)一步討論。需要開(kāi)展深入研究，以便對(duì)最小規(guī)模的智能傳感器節(jié)點(diǎn)可能的物理估計(jì)有進(jìn)一步的了解。

通常情況下，節(jié)點(diǎn)需要能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行而無(wú)需連接至外部電源，依靠電池或從當(dāng)?shù)丨h(huán)境中獲取能量來(lái)為節(jié)點(diǎn)供電。要求電池儲(chǔ)電容量和功率輸出速度可以滿足嚴(yán)苛的、關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的限制條件。電化學(xué)電池功率密度的理論上限為104J/cm3，現(xiàn)代實(shí)用電池最大能提供550 Wh/L ≈ 2 x 103J/ cm3。因此，進(jìn)一步改進(jìn)的空間是有限的。即使在最好的情況下，關(guān)于能源獲取概念，獲取的功率量級(jí)也低于電化學(xué)電源。因此，只有在傳感、計(jì)算和通信方面的能源效率獲得重大改進(jìn)的情況下，智能節(jié)點(diǎn)才能得以實(shí)現(xiàn)。最近在低功率電路方面取得的最新進(jìn)展令人印象深刻；在過(guò)去六年中，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的使用增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)。無(wú)線電和微控制器單元也獲得了巨大進(jìn)展。在現(xiàn)代信息通信技術(shù)中減少能源使用的例子如圖6所示。

2.材料-非硅設(shè)備

傳感器領(lǐng)域另一個(gè)相關(guān)的挑戰(zhàn)是材料。雖然大多數(shù)今天的傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)硅的使用，但如果需要數(shù)十億“短命的”和一次性的傳感器節(jié)點(diǎn)，那么這可能不是一個(gè)可持續(xù)的方法。關(guān)于更加持續(xù)可用的材料，如生物可降解的或者可重用或回收的碳基系統(tǒng)（如同自然界中），需要開(kāi)展深入研究，或者對(duì)替代材料的潛在角色（如聚合物、紙或纖維素），需要開(kāi)展深入研究。新材料也可能對(duì)傳感新方法產(chǎn)生影響——從生物基材料到其它物理的或化學(xué)的傳感材料。

3.制造需求

一個(gè)主要挑戰(zhàn)是最終緊湊、異構(gòu)硬件（包括傳感器）的制造。近期，在組裝和封裝方面需要有重大創(chuàng)新，包括自動(dòng)化、并行化、薄晶片處理和3D系統(tǒng)建模。遠(yuǎn)期，必須創(chuàng)建一個(gè)新的半導(dǎo)體制造范式，因?yàn)楫?dāng)前主流的平面技術(shù)并不非常適合制造1 mm或更小尺寸的異構(gòu)系統(tǒng)。隨著空間變得有限，3D而非平面的2D架構(gòu)適于更緊湊的設(shè)計(jì)。此外，由于空間限制，離散的組件是不實(shí)用的。預(yù)計(jì)新的遞增制造技術(shù)將得到廣泛使用，靈感來(lái)自于最近3D打印技術(shù)取得的成功。噴墨印刷的射頻（RF）天線以及其它無(wú)源元件（典型尺寸在幾微米）已經(jīng)證明了這一點(diǎn)；該技術(shù)有望取得進(jìn)一步發(fā)展，將獲得小至100 nm的典型尺寸以及可對(duì)環(huán)境做出響應(yīng)的可重構(gòu)結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)100 nm以下的3D制造，將需進(jìn)一步的巨大進(jìn)步。例子包括原子級(jí)的3D打印方法、生物方法，如使用工程化微生物技術(shù)的可編程“細(xì)胞工廠”，以及可編程的、DNA導(dǎo)向的自組裝。

4.硬件對(duì)軟件

傳感器節(jié)點(diǎn)的智能和功能源自硬件和軟件組成部件。硬件提供效率和可靠性，但相對(duì)而言缺乏靈活性和需要更高的成本。另一方面，軟件是靈活的，可提供更多的功能，且成本相對(duì)較低；然而，它更慢、更容易出錯(cuò)、更容易受到攻擊。有很多硬件創(chuàng)新可賦予傳感器節(jié)點(diǎn)智能，例如，低功耗開(kāi)關(guān)、低功耗高密度非易失性存儲(chǔ)器、小型固態(tài)振蕩器、高效傳感器和基于硬件的安全性。這些創(chuàng)新可以使新的傳感器節(jié)點(diǎn)平臺(tái)具備目前在系統(tǒng)軟件中實(shí)現(xiàn)的功能。這代表的是硬件/軟件功能邊界的一次轉(zhuǎn)變，從而在硬件系統(tǒng)中包含更多的責(zé)任。

5.未來(lái)方向

如今，傳感器節(jié)點(diǎn)的功能范圍有了顯著增長(zhǎng)，主要基于現(xiàn)有的設(shè)備和制造技術(shù)。利用更加先進(jìn)的硬件組件，可以開(kāi)發(fā)性能更強(qiáng)、更復(fù)雜的傳感器系統(tǒng)。在高效傳感器/執(zhí)行器、超低功耗邏輯和存儲(chǔ)、可持續(xù)能源供應(yīng)以及可擴(kuò)展通信單元方面，需要取得進(jìn)一步進(jìn)展。為更好地理解可能帶來(lái)這些機(jī)遇的基礎(chǔ)科學(xué)和工程，需要開(kāi)展進(jìn)一步的研究工作。

（翻譯：盛開(kāi)）