鸿蒙2030白皮书共筑万物智联的鸿蒙世界-华为

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�� 鸿蒙 2030 白皮书序言 �� 序言鸿蒙 2030 白皮书 �� 01 03 04 06 08 09 10 11 13 14 02 �� 01 07 04 05 16 17 17 20 24 26 29 31 03 �� 15 34 35 - 1 - 行业趋势鸿蒙 2030 白皮书 �� - 2 - 行业趋势鸿蒙 2030 白皮书在人类历史进程中，从农业革命到工业革命，再到当前的信息革命和智能革命阶段，科学技术扮演了最重要的作用。未来 5 到 10 年，随着人工智能、通信、虚拟现实等新一代信息技术的突破和广泛应用，我们正加速迈进一个万物感知、万物互联、万物智能的世界，它将重塑我们的数字生活和生产，推动各行各业的数字化转型。在这个宏大的历史进程中，操作系统仅仅只有不到 70 年的历史，但其自诞生以来，不断演进，多次推动了信息产业浪潮的发展。操作系统的演进大体上经历了批处理、主机、PC 互联网、移动互联网几个阶段的发展，正走向万物智联的时代。不同历史时期的操作系统在底层硬件架构与形态、人机交互方式、信息呈现方式，以及生态范式上展现出不同的技术特征。进入全新的万物智联时代，新技术的发展趋势、用户体验诉求以及随着而来的新应用场景，都将对操作系统提出新的需求和挑战。图 1 操作系统历史演进和技术特征变化 1990's Internet of Data �� 2000's Internet of People �� 2010’s~2020’s Internet of Things �� ~2030 Internet of Sense/Place �� - 3 - 行业趋势鸿蒙 2030 白皮书 1.1 人工智能技术出现革命性突破，智能时代加速到来人工智能（Artificial Intelligence，AI）被誉为是 21 世纪社会生产力最为重要的赋能技术，正以惊人的速度渗透进各行各业，推动一场新的生产力与创造力革命，深刻影响着我们的生活。自 1956 年达特茅斯会议揭开人工智能的神秘面纱以来，人工智能经历了令人瞩目的进展，从替代限定领域的特定重复性工作，逐渐扩展至通用领域的高端脑力劳动工作，重塑生产力。在过往的几十年里，人工智能通过感知、理解世界的规则，在一些重复性工作较多的限定领域中替代了人类的特定重复性工作。例如“深蓝”在国际象棋比赛中首次战胜人类世界冠军，展示了 AI 在策略计算方面的卓越能力；人工智能在图像识别方面的准确性已经超越了人类，让我们见证了机器感知世界的巨大潜力；人工智能更是在科学研究中取得了显著突破，如蛋白质结构预测，它极大地推动了生物学和医学领域的研究进程。这些里程碑式的事件共同证明了人工智能技术的飞速进步，并预示着其将在未来社会扮演更加重要的角色。而 2022 年 11 月 ChatGPT 的面世标志着人工智能技术在大语言模型（Large Language Model, LLM，也称大模型）和生成式 AI(Generative AI) 等领域取得了新的革命性突破。生成式 AI 通过深度学习算法对大量数据进行训练，捕捉数据中的模式和规律，具备创造出高质量的文本、图片、视频、代码等新想法和内容的能力，即 AIGC（AI Generated Content，人工智能生成内容），为脑力劳动领域带来了创新与效率的双重提升。典型的生成式 AI 大模型有：ChatGPT、Gemini、Claude、盘古、文心一言、通义千问、讯飞星火、ChatGLM 等。这些模型基于大型复杂的深度神经网络结构，采用互联网上海量的数据训练，并辅以大量的人工反馈对模型进行优化和改进，最终训练出具有数十亿甚至数万亿个参数的模型。受益于海量数据、海量参数、海量算力的“Scaling Law”效应 [1]，生成式 AI 具有更好的表达能力和更泛化的任务能力。彭博行业研究数据显示，随着企业改变经营方式并对产品和服务进行强化，未来 10 年，生成式 AI 有望在硬件、软件、服务、广告、游戏等众多领域创造 1.3 万亿美元收入，占科技领域总支出的 10%-12%，复合年增长率预计达到约 42% [2]。然而生成式 AI 在 AIGC 上的应用仅仅是人工智能革命的开始。大模型的出现，全面提升了 AI 的自然语言理解能力和通用推理能力，让 AI 具备自主完成复杂任务的可能，从而演进成为能够感知环境、进行用户意图的自主理解、做出决策和采取行动的 AI Agent（智能体）系统。 - 4 - 行业趋势鸿蒙 2030 白皮书智能体将彻底改变人与机器的协作方式，从“以指令为中心”发展为“以意图为中心”，为人类带来更深层次的便利和效率提升。在任务流程中，用户只需要设立目标，提供相应资源，监督完成的结果，智能体在得到授权后，自主完成策略规划和任务拆解，灵活运用多种辅助工具和数据资源，并控制进度，直至工作完成。图 2 人机协作方式从以指令为中心到以意图为中心的变革 1.2 虚拟世界与现实世界深度融合，人机交互迈向空间多模态随着空间计算、人工智能、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术的发展，一个虚拟世界与现实世界融合的未来不再遥不可及，基于虚实融合理念的元宇宙概念在经历了去泡沫冷静期后，又重新回到人们的视野，有望催生万亿级新兴市场。根据市场研究机构普华永道预测，整个元宇宙市场规模在 2030 年将达到 1.5 万亿美元 [3]。虚拟世界和物理世界的进一步融合，主要体现在两个方面：首先是允许用户以更自然和直观的方式与数字内容交互 [4]。人机交互方式从单模态、二维平面，逐步迈向多模态、三维空间交互，用户无需与设备直接接触，就可以通过更加自然的手势、肢体语言、视觉甚至意念等方式与数字世界进行互动，设备同时从多个通道获取信息，并整合 �� - 5 - 行业趋势鸿蒙 2030 白皮书数据以更精准地理解用户意图。近年来空间手势交互和视觉交互技术都取得了突破进展。视觉交互技术通过高精度的摄像头和算法，能够实时追踪用户的眼球运动，从而判断用户的意图和关注点。而空间手势交互技术通过先进的传感器和算法，能够实时捕捉用户的手势动作，并将其转化为虚拟世界中的操作指令。这些交互方式不仅提高了用户的操作效率和便捷性，也为用户带来了更加自然的体验，增强了用户的沉浸感和参与感。其次是更加逼真的沉浸式体验，包括感官的逼真性和虚拟物体的逼真性 [5]。感官逼真性是指信息内容呈现的方式从 2D 平面提升至 3D 空间，甚至加入数字触觉、嗅觉等实现更多维度的体验。例如 XR 设备将您带到一片虚拟海滩，可以切实“感受”到从指尖流走的沙粒感。物体逼真感是指在虚拟空间中创建的数字化虚拟物体，与物理世界中的物体在质地、纹理、形态、行为和发展规律上是统一的。物体逼真感依赖于数字虚拟内容能够全方位地展示物体的形态、结构和纹理。3D 数字资产作为这一变革的重要支撑，正逐渐成为内容创作和呈现的核心。3D 数字资产通过精细的建模、贴图和渲染，将虚拟世界中的物体、场景和角色呈现得栩栩如生，未来叠加上数字触觉，嗅觉等信息，将为用户带来身临其境的沉浸式体验。虚拟与现实世界的融合，将深刻改变人们生产和生活方式，通过与人工智能技术的结合，在个人日常社交、娱乐，以及教育、医疗、办公、出行等领域有着广泛的应用场景的体验跃迁。 - 6 - 行业趋势鸿蒙 2030 白皮书 1.3 新技术突破催生终端产品形态多样化和规模增长科技的飞速发展，新技术不断突破，为终端产品形态带来了前所未有的多样化，也将为终端产品的数量带来井喷式增长。当前，全球存量消费电子终端数量已初具规模，并呈现出多元化、智能化的特点。从传统的智能手机设备、电脑到智能家居、平板设备、耳机甚至 VR 设备等，各类终端设备的普及率不断提升，形成了庞大的存量市场。虽然传统形态的终端终将增速缓慢、趋于饱和，但随着新材料、感知技术、显示技术、AI 大模型等技术的发展和突破，前沿科技类和颠覆创新类新形态终端正不断涌现，以其强大的新技术威力，不断突破传统边界，成为市场增长的新引擎。预计从当前到 2030 年，全球消费电子市场年复合增长率为 6.6% [6]，人均智能终端数量不断增长。前沿科技类终端是指近几年出现的智能物联类生活场景用途设备，如可穿戴设备、虚拟现实设备、智能家居（不含 TV）设备、智能驾驶汽车等。这些终端设备在 AI 技术以及用户对便捷生活、个人健康管理需求的推动下，持续发展壮大，通过集成高性能计算、大数据分析、机器学习等先进技术以增强用户体验，为用户提供了更为便捷、高效的服务。颠覆创新类终端是指由 AI 和空间计算等技术发展带来的创新性产品，例如颠覆性伴生设备、 AI 吊坠、人形机器人等，当前还未走入大众生活。他们将以其独特的创新性和实用性，颠覆传统人与终端交互体验，极大提高了工作效率和用户体验，彻底改变人们的生活方式，推动全球智能终端设备市场的持续发展和创新。随着终端产品形态多样化和规模增长，未来每个人和每个家庭所拥有的智能终端数量也将不断增加，多个设备之间的连接和协同将变得更加重要，通过发挥不同形态设备的各自优势，为用户带来体验跃升。用户在使用设备时，将从当前“以设备为中心”，逐渐过渡到“以场景为中心”，各个设备在同一场景下贡献自身的价值特性，实现跨设备的互助和协作，应用服务在多个设备之间协同完成任务。未来场景展望 - 7 - 鸿蒙 2030 白皮书 �� 未来场景展望 - 8 - 鸿蒙 2030 白皮书预计到 2030 年： ◎ 人类进入 YB 时代，个人数字资产超过 1TB [7] 2.1 更个性化的智能服务随着大模型等 AI 能力的突破进展，具有类似人类大脑的记忆和学习能力，以及决策能力的 AI 智能体将进入人们的日常生活。智能设备的交互入口将可能从基于应用程序的界面逐步演变为基于智能体的界面，向用户提供个性化场景化的智能服务，使我们的生活变得更加便捷。例如：虚拟 AI 私人助理具有记忆和自主学习能力，随着陪伴用户时间的增长，对用户的过去历史、当前状态、个人喜好等越来越了解，可以根据用户的意图代表用户处理生活和工作上的日常杂务，自主完成各种任务。例如，用户想计划一次旅行，AI 私人助理根据用户的喜好和预算，做出深度个性化旅行建议方案，并自动预定用户喜爱的酒店、航班等。既智慧又懂你的虚拟私人助理：随着终端设备生物信号感知能力的增强和完善，通过随身的智能可穿戴设备，以及智能家居设备的协同，未来可实现对每个人的健康状态进行连续的健康检测，例如无创血糖检测、连续血压检测、连续心电检测等，实时记录和分析身体指标数据和运动、睡眠数据。常驻于终端设备上的虚拟专属健康管理师通过健康数据构建完整的个人健康模型和健康知识图谱，再通过 AI 能力对数据进行分析，为用户提供定制的健康解决方案和锻炼计划，例如通过对营养、运动、睡眠等维度的建议和提醒，帮助用户逐渐改善不良生活方式，促进个人形成健康的生活，帮助用户改善睡眠质量，从而降低因不良生活方式导致的相关疾病的发生概率。同时专属虚拟健康管理师甚至还可以将健康知识图谱与医疗知识图谱进行结合，不但能绘制出患病的风险情况及未来发展趋势，让用户获得更准确的症状、药物、病情风险因素、医生诊断等信息，还可以帮助医生做出更迅速、更有针对性的诊断。未来通过对健康进行主动管理，让健康可计算，让人们的生活更有质量。数据是个性化智能服务的基础，是人工智能的生成资料，虚拟私人助理、智能健康管理等都需要通过对数据的记录、存储、分析来实现。实时在线的专属健康管理师：未来场景展望 - 9 - 鸿蒙 2030 白皮书预计到 2030 年： ◎ XR 将达到完全沉浸体验，迎来快速发展期 ◎ 全息投影、数字触觉、数字嗅觉等多感官体验有望取得突破 2.2 更沉浸的影音娱乐体验随着空间感知、虚拟现实、显示等多种技术的进一步发展，未来的影音娱乐和游戏设备将能够融合视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉和意念，帮助人与设备实现感知、情感的双向交互。设备具备模拟、还原、增强物理世界的能力，帮忙人类构建虚拟世界与物理世界的融合，玩家在其中能够获得无限逼近现实或者超越现实的感受。沉浸式 XR 将进一步提升起分辨率、视频帧率，接近人类感知极限，交互时延极低，保