三、智能手機與云計算

智能手機與云端計算正在改變?nèi)祟惻c數(shù)據(jù)相處的方式。比如目前的美國，大約有30%的網(wǎng)頁瀏覽和40%的社交媒體是通過手機的。

具有各種可以測量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征的探測器的智能手機。

隨著手機的威力越來越大，功能也越來越全面，移動網(wǎng)絡的鋪展也將加速。在2030年，全球75%的人口將會擁有移動網(wǎng)絡連接，60%的人口將會擁有高速有線網(wǎng)絡連接。

移動終端的發(fā)展以及移動網(wǎng)絡的擴散，也會進一步推進云端計算的進展。

云端計算可以在零投入的情況下給用戶帶來大量的計算能力。在未來的30年里，基于云的移動計算端將會改變從醫(yī)療到教育的各行各業(yè)。

比如，人們可以通過手機來進行體檢并與云端的診斷軟件直接溝通，人們也可以在手機上使用教育軟件來學習新的技能，農(nóng)民們甚至可以通過手機連接到實時氣象數(shù)據(jù)，通過云端軟件計算最優(yōu)化的收割時間。

但是，這一切都需要極高的網(wǎng)絡安全性、可靠性、以及流量。商業(yè)用戶以及個人用戶也都需要習慣把數(shù)據(jù)上傳到云端中。

代表性技術：

實際應用：

四、智能城市

在2045年，全世界65%-70%的人口將會居住在城市里。

隨著城市人口的增加，全球人口超過1千萬的超級都市將會從2016年的28座增加至2030年的41座。

大量的人口向城市流動將會給這些城市的基礎建設，比如城際交通，食物和水源，電力能源，污水處理，以及公共安全系統(tǒng)等帶來極大的壓力。

未來的智能城市將利用信息和通訊技術，通過大數(shù)據(jù)以及自動化來提高城市的效率和可持續(xù)性。

比如使用分散探測系統(tǒng)將實時監(jiān)視城市用水用電數(shù)據(jù)，通過智能電網(wǎng)自動調(diào)整配電設置。

通過聯(lián)網(wǎng)的交通信號系統(tǒng)以及自動駕駛系統(tǒng)來減緩車輛堵塞的程度。

利用由新材料和新設計技巧所建的智能建筑來提高空調(diào)和照明系統(tǒng)的效率，減少能源浪費。

使用屋頂太陽能板、小型風力發(fā)電機、地熱發(fā)電，以及其他可再生資源提供干凈的電力。

但是，在另一方面，沒錢或者缺乏政治信念去投資這些科技的城市，將會變得極其擁擠和骯臟，成為暴動和沖突的爆發(fā)點。

五、量子計算

量子計算是通過疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的編碼和操縱。

雖然在過去的幾十年里，量子計算只存在于理論上，近些年的研究已經(jīng)開始出現(xiàn)有意義的結果。

在未來的5-15年里，我們很有可能制造出一款有實用意義的量子計算機。

量子計算機的出現(xiàn)將會給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究、以及材料科學帶來巨大的進步。

不過，最令人期待的還是量子密碼學。一臺量子計算機將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無懈可擊。

如今，量子計算機的許多技術堡壘已經(jīng)開始被逐一攻克，雖然我們也許在21世紀40年代才會看到真正實用的量子計算機，但來自政府和業(yè)界的大量投資意味著量子計算已經(jīng)邁過了轉(zhuǎn)折點。

代表性技術：