【赛迪网讯】编者按：今天,中国电子学会和中国电子报社共同主办的2008中国电子技术年会在北京举行，年会以“科学技术是第一生产力”为主题，展望电子技术发展趋势。为此本版特邀电子学会的老专家，回顾我国电子信息技术取得的成就，展望未来技术发展趋势，敬请关注。
未来应进一步重视在集成电路、无线通信系统、认知无线电、计算机、互联网、卫星通信等方面的技术开发。
改革开放30年来，我国的电子信息产业和技术发展迅速，可谓成绩斐然。
电子信息产业发展迅速
目前，我国电话用户数超过9亿户，其中，固定电话用户3.6亿户，移动电话用户5.6亿户。我国通信网络规模居世界第一，具有我国自主知识产权的TD-SCDMA移动通信系统，已开始试运行。
2007年我国半导体市场规模突破6000亿元，已成为全球集成电路产品的最大消耗国之一。2001年半导体的主流技术水平是0.5微米，而2005年的主流技术水平已达到0.18微米，导入技术已达到0.13微米，有些已开始导入90纳米工艺。65纳米逻辑IC产品认证也在进行中，明年还有望开始32纳米制程的量产。
在嫦娥一号绕月探测工程中，电子信息技术承担了大量的任务。完成了40万公里距离的通信、测控以及遥感，相关技术和设备的应用都表明我国电子信息技术已具有较高水平。在计算机方面，我国成功研制10万亿次巨型计算机，成为世界上第3个能够研制此类计算机的国家。微型计算机年产量已经达到1亿台，出口近6000万台。
2007年，我国电子信息产业实现销售收入达到5.6万亿元，对外贸易总额达到8047亿美元。移动通信手持机、彩色电视机、微型电子计算机、彩色显示器和集成电路产品产量都很高。开展了UHF频段无线射频识别(RFID)、卫星数字多媒体广播、宽带无线电接入、新应用的频率规划等工作，开展了筹备北京2008奥运会无线电管理各项工作。
但也应该看到，我们的技术水平和国外尚有一定的差距，产品中具有自主知识产权的还偏少，创新成分不多，以后的任务还非常艰巨。以下提出一些未来应该注重发展的项目供大家参考。
提供“中国芯”
我国集成电路的生产能力不差，主要是缺少设计能力。主要电子设备使用的大都是外国的芯片。我国生产的10万亿次巨型计算机，芯片就是美国的。这是一个很大的问题，从一定程度上说，这是一个“致命”的缺陷。国际上集成电路芯片研究发展异常迅速，一直按照“摩尔定律”在缩小特征尺寸，差不多已经接近材料物理的极限。提出“摩尔定律”的戈登·摩尔预计，这个定律将在10年左右终结，有人估计终结的速度还会更快，明年将要推出45纳米线宽的芯片，预计30纳米将是硅材料的极限。现在栅氧化层才5个分子厚，而产品无法超越5个分子的厚度，这意味着硅集成电路时代将终结，要寻找新的原理、材料、工艺，才能继续缩小芯片特征尺寸的进程。
碳纳米管、超导材料以及其他新型材料(例如硅酸铪)的应用在国际上已做出了很有希望的探索。以前我们基本是跟踪技术的发展，但始终落后一段距离，现在给我们提供了一个极好的创新机遇。我国在纳米材料和超导物理等学科的基础研究方面有较高的水平，应该着力进行这方面的探索，争取有所创新。在其他的材料和工作原理方面，也应该进行多方探索，争取有所突破。
无线通信系统仍是重点
蜂窝移动通信系统、宽带接入网、近距离无线(10米距离以内)通信，应该是今后的技术发展重点。蜂窝移动系统一般10年换一代，1G、2G大体如此，3G的上市时间稍微晚了一些，其中出现了2.5G的HSDPA（高速上行分组接入）和2.75G的HSUPA。我国的3G最近才开始放号，还处于试运行阶段。现有的3G标准，包括我国的TD-SCDMA，比新近发展起来的一些技术有些落后，如WiMAX(全球微波互联接入)。WiMAX(IEEE 802.16)的覆盖范围为50公里，覆盖面积是3G的10倍，数码率为70Mb/s，几乎是3G的30倍，优势非常明显。
我们的眼光要开阔一些，在推广TD-SCDMA的同时，还要从技术角度，关注一些国际上的新东西。我们应该力争在发展B3G中分一杯羹，B3G将是全IP型，宽频带的，双向的，可以和3G、固定网络、WLAN等诸多网络互连的，适用于固定用户和移动用户的一种通信标准。B3G的实现，标志着个人宽带时代的真正到来。国际电信联盟(ITU)对于B3G的技术定义是，静止状态下速率达1Gbps，高速移动状态下速率达100Mbps。ITU将在国际上征集(B3G/4G)技术提案。
大力开发认知无线电技术
认知无线电技术是通信设备对外界传输环境，包括传输信道特性实时感知，然后自适应地改变通信参数，如频率、功率、调制编码、数码率、天线方向等，以适应信道的特性，产生最佳的通信效果。这不是全新的概念，短波通信早就采用频率自适应，根据电离层特性的变化，采用不同的通信频率。最近提出动态频谱接入(Dynamic Spectrum Access)，就属于认知无线电。电磁频谱是一种稀缺的资源，随着无线通信的发展，频谱资源的紧缺愈来愈明显。如何更加有效地利用频谱成为一个热门的话题。现在，频谱的划分是独占式的、授权的频段，别人不能使用，利用率非常低。动态频谱接入的概念是划分给你的频谱，其中的不使用的频率“空洞”，别人可以使用。认知无线电技术有助于通信设备适时测量频谱使用情况，选择最佳的频率进行通信。
重点发展计算机技术
计算机性能虽然飞速提高，但还是不能完全满足人们的要求，需要更强的计算能力。用计算机模拟(仿真)是一种新的研究方法，可以仿真无法用实验来研究的现象，如气象预报、核聚变模拟等。有人试图模拟宇宙大爆炸，当然这需要更大的计算能力。预计1000万亿次计算机即将面世。
曙光4000A超级计算机，使我国成为继美国和日本之后世界上第3个能制造10万亿次计算机的国家。2004年，曙光在世界排名第10。可惜在2007年的排名中，IBM的“Blue Gene/L”运算速度达到每秒钟280万亿次，排名第一，而曙光4000A仅列第53位，名次下滑了43位。更为遗憾的是，曙光所用的“芯片”是出自国外公司AMD之手，缺少一个“中国芯”。我国芯片的生产能力其实并不差，关键是设计能力不足，缺少既懂半导体工艺，又懂计算机总体的高水平人才。
发展网格计算系统(Grid)，通过网络将位于各地的计算机连接起来，形成巨大的计算能力，是计算技术又一重要发展方向。我国已有的巨型计算机不少，但分散在各个单位和部门，若能通过网格技术将它们连接起来，发挥这些资源的作用，不仅可供专门部门使用，还可以为广大科技人员服务，促进我国科学事业的发展。
推进互联网的发展
互联网创造了网络空间(Cyberspace)，是计算机网络和移动通信的结合。移动互联网给人类提供了一个崭新的交流空间，人们可以使用各种工具(计算机、笔记本电脑、手机、MP3等)，在这个空间进行各种人类社会的交流活动(通信、交谈、娱乐、获取资料、发表文章、购物，投资等)，全球各地瞬间到达，超越了国家、种族的界限。
要大力发展新一代互联网，研发新的接入手段，提高网速，实现更方便地接入。手机上网是发展方向之一，现在国际上提出所谓近场通信(Near Field Communications)，实际上是射频认证(RFID)概念的延伸，是手机、室内近距离网络(UWB、蓝牙等)和RFID的“聚会”。随着手机功能的进一步扩大，可通过手机、近距离网络以及RFID，办理存款、取款、购物、身份验证等多种业务。手机将会成为一种便携式的个人电子系统，集通信、上网、娱乐、购物、银行业务等于一身。
光纤到户的发展也非常火热。目前，通过固定设备进入互联网还是主要的方式，现在我国主要是通过电话线ADSL上网，速度较慢，直接将光纤接到用户是未来发展的方向。
卫星通信重获发展活力
卫星通信技术重新获得重视，特别是中轨和低轨卫星通信，满足了侦查、遥感、灾害预报等需要，发展十分迅速。卫星通信除了洲际通信、电视转播等传统应用之外，还能满足遥感探测、灾害预报、军事等方面的应用。使用频率向高端发展，使用Ku、Ka、V(40/50GHz)波段。除大型卫星外，还注重发展小型卫星，灵巧卫星(Smart Satellite)，化大为小，便于更换、维修。灵巧卫星体积小，重量轻，有的卫星才100公斤或者更小，用战术导弹就可发射。
星体的结构也有所创新，传感器、处理器、通信器分开，做成可装配式，硬件、软件都可以随时更换，而不必更换整个卫星。卫星功能也可以快速变更，通信卫星可以变成侦查卫星或是遥感卫星。
环境监测网络迅猛发展
用电子和光学设备(雷达、辐射计、干涉仪等)，对空间(几千公里)和地球表面(陆地、海面、海底、地下)进行实时地测量与监视，已经成为快速发展的学科。其用途广泛，灾难预报、气象预报、战场指挥等都属于这类技术。
美国的太空监测网在全球布置了25个雷达站，能够发现在3万公里高空飞行的直径为10厘米的物体，目前全世界在轨飞行的卫星几乎都在其监测之内。
环境监测网络所需的设备和仪器，几乎囊括所有电子设备，如光学仪器摄影、合成孔径雷达(SAR)、干涉式综合孔径雷达(INSAR)、雷达差分干涉测量(DINSAR)、辐射计(Radiometer)、甚长基线干涉仪等。新近还开始发展微型的，像蚊子、蝴蝶似的传感器，散布在广大的地面和空间，以获取情报资料，然后传送到远处的情报搜集中心。遥远的敌对方可以在我方毫不察觉的情况下，窃取我们的各种情报。我国需要及时关注、追赶这类技术的发展。
赫兹波的开发利用
毫米波到远红外之间(0.1THz-10THz)的一段广阔的频谱称为T波段，是人类尚未完全认识和利用的最后一个电磁频谱区间。T波段之所以未被开发利用，主要是缺乏这个频段的收、发器件。THz波在生物和医药、天文、大气和环境、成像和波谱、仪器和物性研究以及安全和国防等方面有很宽广的应用空间。THz波的频带很宽，在通信方面的应用，前景也无限。
THz波在反隐身方面有特殊的功能。利用THz可以穿透物质的特性，英国首先研制出了THz摄像机并在机场安全检查方面进行试用，美国开展“穿墙计划”，利用THz成像技术从外部获得墙内信息。此外，利用THz波谱可以快速、有效地检查和识别毒品，美国已开始用THz波谱技术检查邮件、化学和生物制品。
RFID技术的应用
射频认证(RFID)是芯片技术发展的产物，同时也是商品条形码的电子化。它由标签和读取器组成，通过无线信道连接。标签由天线、存储器和发射装置组成。标签分有源和无源两种，无源标签不带能源，从读取器发出的无线电波中获取能量。标签可以做得很小，能放置在任何物件上，使用范围广泛。有人夸张地说，以后要在每颗沙粒上都安上一个RFID标签。
目前，在我国射频标签已经应用于铁路、邮政、公安、制造、物流、烟草、零售、医药、金融收费等诸多行业和相关领域。这项技术涉及微电子、通信、电源、材料等多种技术的研发，将有巨大的发展空间并能提供可观的经济效益。
(责任编辑：巫)
