2020年12月18日，在為期三周的亞馬遜re:Invent全球大會即將閉幕之際，亞馬遜全球副總裁、首席技術官Werner Vogels博士發(fā)表壓軸演講，分享了他對2021年的科技趨勢的預測。Werner也回顧了2020年，他表示，2020年是如此的與眾不同，無論企業(yè)還是政府機構，工作和運營方式都徹底發(fā)生了改變。而幫助我們應對巨變的，是科技。在線課堂幫助孩子們繼續(xù)接受教育，在線會議代替商務會議室、酒吧咖啡廳會面，在線視頻讓人們繼續(xù)擁有電影之夜，科技幫助人們養(yǎng)家糊口、教育孩子和工作協(xié)同，隔離在家也能自娛自樂。2020年的疫情沒有讓我們放慢腳步，反而加速了我們向數(shù)字世界邁進。在他看來，正是得益于這一加速變化，2021年將成為各種變革的啟動臺。以下就是他對明年及未來發(fā)展的預測。

1. 無遠弗屆，云將無處不在(2021年，云向邊緣的推進將進一步加速)

所有云功能都集中在數(shù)據(jù)中心的時代正在開始消失。你會發(fā)現(xiàn)，云應用可以幫助海上船只提高性能，幫助飛機穿越天空，云應用嵌入汽車，進入家庭生活。不只是設備密集的數(shù)據(jù)中心，農(nóng)村地區(qū)、野外，甚至空中、近地軌道，都可以獲得強大的云存儲及計算能力。云無處不在。

從AWS的視角看，AWS部署了數(shù)量眾多的云數(shù)據(jù)中心區(qū)域和接入點，讓云技術向全球各地的客戶不斷靠近。AWS Snowball被部署到夏威夷的火山邊、南極洲的研究中心，收集PB級的數(shù)據(jù)。AWS Outposts將云的觸角延申到客戶的本地機房。AWS Local Zones將精選的云基礎設施部署到更靠近客戶需要的地方，幫助城市地區(qū)的客戶迅速精減其累贅的數(shù)據(jù)中心。廚房里，健身房的自行車上，邊緣設備可以借助AWS IoT Greengrass彼此相連。隨著5G網(wǎng)絡的擴展，運營商開始部署AWS Wavelength區(qū)域，讓5G終端上的應用可以充分發(fā)揮5G網(wǎng)絡低延遲、高帶寬的優(yōu)勢。當網(wǎng)絡的最遠端都能高速地連接到云端，偉大的事情就會發(fā)生。

當延遲消除了，一些需要極低延遲的操作，從自動駕駛到自然語音處理和翻譯，對重要基礎設施的主動管理，就不再需要往返于地球的偏遠角落和中心服務器之間，可以在最需要結果的地方就地進行。結果是什么呢?無人駕駛汽車成為現(xiàn)實，您可以開始與智能語音助手Alexa進行更自然的對話，工廠、住宅和辦公室空間變得更加高效靈活。而且，如果你喜歡玩游戲，無論身在何處，都不必擔心延遲影響游戲體驗，可以將你的游戲技能發(fā)揮到極致。

云的概念從一個中心點延伸出來，進入人們?nèi)粘５纳睢⒐ぷ鳝h(huán)境，將有越來越多原本在云中運行的軟件在身邊運行，改善人們的生活，從醫(yī)療保健到交通運輸、娛樂、制造等等。2021年，云向邊緣的推進將進一步加速。

2. 機器學習的互聯(lián)網(wǎng)(機器學習從云端延伸到邊緣)

數(shù)據(jù)正在爆炸式增長。今天，一小時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，比2000年全年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還要多。未來三年內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，將比過去30年的還要多。2020 年，科學研究人員、制藥公司、政府和醫(yī)療機構將所有資源轉向疫苗開發(fā)、新的療法，以及其它幫助我們對抗疫情的手段。無論你是不是數(shù)據(jù)科學家，都會對數(shù)據(jù)增長曲線有所認識。我們需要處理海量數(shù)據(jù)的能力。無論是醫(yī)療還是別的什么應用，處理所有這些信息的唯一實際方法，就是使用數(shù)據(jù)攝取和聚合工具，跟機器學習模型相結合，幫助我們理解這些信息。因此，毋容置疑，機器學習在2020年已經(jīng)成為主流。

機器學習歷來是一個計算量很大的工作負載，只能在最強大的硬件上運行。但是隨著軟件和芯片技術的進步，情況正在改變。通過組合使用AWS多種技術，軟件和硬件在邊緣端適配，可以發(fā)揮出比以往更大的作用。

云向邊緣端不斷地推進，明年將有更多行業(yè)和政府機構加速采用機器學習。在制造業(yè)，機器學習將融入生產(chǎn)線，實時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常。在農(nóng)業(yè)領域，機器學習可以幫助農(nóng)民更明智地使用寶貴的資源，例如土壤和水。

在世界上以小農(nóng)戶為主的地區(qū)，例如整個東南亞和非洲，將機器學習模型的使用推向新的應用領域，在更邊緣的地方收集數(shù)據(jù)，帶來的改變將是革命性的，將有助于農(nóng)戶提高收成，并且?guī)椭麄兲岣呤蹆r。

Werner說他曾在東南亞拜訪過一個AWS客戶叫HARA。HARA總部位于印度尼西亞雅加達，他們使用機器學習分析東南亞成千上萬小農(nóng)戶的數(shù)據(jù)。通過人員和設備在田間收集數(shù)據(jù)，包括農(nóng)場的季節(jié)性生長周期，種植作物需要多少投入，從中可以獲得多少收入。這種分析有助于農(nóng)戶獲得合理的信貸。隨著新冠疫情全球爆發(fā)，HARA正在使用其平臺識別最需要食物的地方和人，與擁有食物的農(nóng)戶相匹配，并找出兩者之間最佳的物流方式。新冠疫情為人類帶來棘手的問題，但是科技可以幫助解決這些問題。

機器學習不斷擴展，機器對機器的連接將呈爆炸式增長。根據(jù)思科的年度互聯(lián)網(wǎng)報告, 2018年，互聯(lián)網(wǎng)上只有33%的連接是機器對機器的連接。如果你有一個Echo智能家居產(chǎn)品，或者正在關注汽車行業(yè)的快速發(fā)展，那么你應該已經(jīng)看到即將發(fā)生的事情，連接云的傳感器和設備正在激增。Werner預計，到2021年，這一比例將超過50%。

機器對機器的連接不斷增加，更多的數(shù)據(jù)注入機器學習模型，將出現(xiàn)更多針對機器學習的定制芯片。通過AWS Inferentia，可以在電力和計算方面降低機器學習成本。成本不斷降低，性能不斷提高，越來越多的機器學習應用場景在邊緣執(zhí)行運算，在邊緣建立新模型。對于需要低延遲的應用 來說，這是一個顛覆性的創(chuàng)新。

現(xiàn)實的例子是今年席卷澳洲叢林或者美國西海岸的山火。未來，在邊緣設備運行的機器學習模型可以幫助人們，根據(jù)歷史上的火災情況，在地面逐秒模擬當前的情況，不用回到中央數(shù)據(jù)中心，就可以預測火災危險。邊緣設備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可以幫助救災機構預防和撲滅火災，讓我們在世界各地可以看到更準、更快版本的 "今日火災風險"提示。

如上，機器學習應用在醫(yī)療保健領域，用于為最需要的人提供食物，應對山火等氣候變化的影響，技術、專家與決策者和社區(qū)合作，可以對人們身邊的世界產(chǎn)生積極的影響。

3. 2021年，圖像、視頻和音頻的表達將超過文字

幾年前，《連線》雜志的一篇文章中，Werner談到了聲控計算的迅速崛起，新興的用戶界面，讓人類可以用更自然的方式與機器交流、進行人與人之間的交流。這一趨勢進入2021年及以后，Werner認為鍵盤會繼續(xù)沒落，以漸進的方式被淘汰。

在過去一年，全球疫情讓人們與外界隔離，越來越多地通過音頻、視頻和圖像進行通信。隨著人們更多地使用多媒體的方式進行交流，在屏幕上產(chǎn)生的文字數(shù)量相對減少。在Twitter上，平均每天有80%的消息包含圖像或視頻，或者僅僅是圖像或視頻。今年夏天，Twitter開始為iOS用戶推出音頻推文，進一步明晰了這一趨勢。快速降低的成本和在云中存儲數(shù)據(jù)的能力，對這一趨勢起到了一定的推動作用。

企業(yè)要與客戶保持聯(lián)系，更要敏銳地意識到這些習慣的變化，客戶會不再依靠鍵盤、鼠標或其它機械的方式，與企業(yè)的產(chǎn)品和服務進行互動。所以企業(yè)應該探索從鍵盤轉向更自然的用戶界面。Alexa允許客戶用語音進行亞馬遜購物，其應用情況令人興奮。

向更自然的交流方式的轉變，也讓服務和信息的獲取更加公平。對那些從未學會讀寫的人來說，聲音可能是他們獲取信息的唯一方式。例如在加納，Cow Tribe公司通過簡單的語音命令向牧民分派疫苗、飼料和獸醫(yī)。不能操作觸摸板或鍵盤的殘疾人，可以通過語音，讓屏幕顯示去年夏天的照片，從附近的餐館點菜，或者讓智能音箱給孩子打電話。

另外， Twitter和其它地方的所有視頻、音頻和圖像都將成為數(shù)據(jù)源，可以提供新的洞見，產(chǎn)出新的產(chǎn)品和服務。拿音樂來說，隨著人們向數(shù)字音樂過渡，音頻已成為分析數(shù)據(jù)的來源，不僅可以播放你喜歡的歌曲，而且?guī)椭愀櫝绷髭厔荩l(fā)現(xiàn)新的藝術家;結合樂曲、流派和藝術家的歷史，將音樂匹配到情緒、言語片段或位置地點。

2021年及以后，從社交平臺到業(yè)務運營的所有領域，音頻、視頻和圖像的使用將繼續(xù)取代文字，云技術將發(fā)揮重要作用，滿足這一需求。

4. 科技將改變現(xiàn)實世界，就像改變數(shù)字世界一樣

2020年，社交隔離闖入人們的生活。隔離讓人們有機會審視、再思考，我們的城市是如何運作、如何呼吸、如何流動的。我們生活和工作的許多地方，都是建立在幾十年的假設之上(或者有幾百年的歷史，取決于你的居住地)，這些假設不再成立，或者說在此次全球疫情中表現(xiàn)不佳。

在高級數(shù)據(jù)分析的幫助下，2021年人們將開始思考，如何更好地設計城市，既能做到社交隔離，又不會感到相互之間遙不可及。這將會是數(shù)字和物理世界的真正融合。

例如，使用先進的數(shù)據(jù)分析技術和機器學習，城市能夠分析人員流量，了解行人在不同情況下如何走動，如何進入體育場、出入雜貨店和地鐵站。多年來，大型商場一直在使用這種技術分析特定時刻的人流量，讓人們在最佳時刻路過廣告或促銷牌子。將機器學習模型加入進來，我們就可以在瓶頸和危險點出現(xiàn)之前對其進行預測。

我們可以預測每小時的行人流量，在夏季旅游旺季或冬季流感季提供安全通勤建議。試想在一座博物館，可以借助這些技術，很快知道如何擺放藝術品最好，更好地設計洗手間出入口，防止人們相互碰撞，保持安全的社交距離。

現(xiàn)實世界的另一個巨大轉變，更大程度上將體現(xiàn)在金融方面，人們口袋里的現(xiàn)金正在迅速消失。新冠疫情帶來的最大變化之一是無現(xiàn)金支付興起。世界各地的一些酒吧和餐館開始禁止使用現(xiàn)金。新的在線支付平臺在崛起，他們的業(yè)務建立在云上，以區(qū)塊鏈為例，底層加密和分類賬系統(tǒng)(區(qū)塊鏈是一個去中心化的電子分類賬系統(tǒng))是基于云的。這樣的支付選擇會越來越多，全世界將進一步加速采用數(shù)字技術，取代陳舊的、持續(xù)了幾個世紀的支付方式。

5. 遠程學習在教育中掙得一席之地

在過去幾年里，幾乎每個行業(yè)都發(fā)生了根本性的變化，只有教育是個例外，大多數(shù)教育機構的運作方式，仍然與我很多很多年前上學時并無二致。然而，當在線課程項目如Coursera或在線服務Chegg出現(xiàn)、教育方式正在出現(xiàn)一些緩慢變化時，新冠疫情讓教育界經(jīng)歷了一場快速且不可逆轉的重塑，其程度幾乎超過了其它任何行業(yè)。

Werner說，最近他和波蘭華沙的一些高中生進行了交談，他們在用社交學習網(wǎng)站Brainly完成學校課業(yè)，通過線上課堂互相幫助。在疫情中絕望的父母們，都希望確保孩子在新的遠程教育環(huán)境中真正在學習，因此，像Brainly這樣的在線學習工具應運而生，爆炸性增長。

在疫情期間，技術在兒童教育方面發(fā)揮了巨大作用。明年，當人們驗證了遠程學習的有效性，而且對某些人來說或許是更好的選擇，遠程學習將在教育中發(fā)揮更積極和持久的作用。

另一個很好的例子，是黑人女孩代碼(BGC)創(chuàng)始人Kimberly Bryant所做的項目。與所有教育者一樣，在疫情期間，Kimberly只能在線上為7-17歲的女孩開設計算機科學課程。以往，BGC教室一年能招收約5500名學生，但今年春季僅用一個月的時間，學生數(shù)量就幾乎達到了全年數(shù)量的一半，加入的女孩來自世界各地。Kimberly說，BGC不再會只有面授的教學形式了，她已經(jīng)看到了自己能達到的規(guī)模，以及她可以幫助更多的來自世界各地的女孩。

今年的疫情大流行以及其它顯而易見的變化，都迫使人們做出適應。但在線課程的意義不只是發(fā)生了全球健康危機才能體現(xiàn)。任何時候都可以選擇接受遠程教育(和工作)意味著，孩子們生病時也可以呆在家里上課，不會落后于同學。如果根本沒有學校可上，只要有互聯(lián)網(wǎng)，至少有可能接受某種形式的教育。

毫無疑問，應該把孩子們送回教室，讓他們有面對面的交流，但還是可能有其它事件的干擾。遠程課堂能使學校的教學系統(tǒng)和學生們，靈活應對各種突發(fā)事件，無論遇到疫情大流行、自然災害還是人為災難，都能確保學習不被中斷。

6. 小企業(yè)競相上云，東南亞和撒哈拉以南的非洲將成為領跑者

2021年及以后，一個巨大的變化是，小企業(yè)開始利用先進的云技術服務客戶。大量優(yōu)秀的技術和服務提供商將會涌現(xiàn)，服務于這些小企業(yè)。技術將幫助小企業(yè)做各種事情，從啟動一個聊天機器人回答常見問題，到幾分鐘內(nèi)讓一個超簡單的CRM系統(tǒng)就緒運行。小企業(yè)能夠擁有復雜架構和應用帶來的益處，卻無需投入時間和金錢來搭建它們。

實現(xiàn)這一點源于云無所不在的趨勢。在過去的一年里，大多數(shù)小企業(yè)都體驗到，在許多情況下，利用技術的能力決定了一個企業(yè)的生死存亡。很少有人知道，美國只有47%的中小企業(yè)擁有自己的網(wǎng)站，預計這一數(shù)字在2021年會有所增長。放眼全球，預計東南亞國家，如印度尼西亞、菲律賓、泰國和越南，以及非洲的肯尼亞、尼日利亞和南非，將引領這一趨勢。

2020年之前，Werner花大量時間在世界各地與客戶交談，傾聽他們利用科技克服挑戰(zhàn)的故事。在這些地區(qū)，他看到了中小企業(yè)的巨大潛力，也從他們的故事中受到啟示。在撒哈拉以南的非洲地區(qū)，90%的公司都是小企業(yè)，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的40%，經(jīng)濟總量達7000億美元。而東南亞國家的一些重要行業(yè)中，小型和微型企業(yè)占了99%，主要集中在旅游業(yè)和手工業(yè)。目前，這些國家的在線普及率已經(jīng)位居世界前列，即使周圍的世界正在停擺，這些小微企業(yè)依然可以通過互聯(lián)網(wǎng)與外界進行交易。

以印度尼西亞的Warung Pintar為例，這家公司通過云端連接食品小店，將技術服務與小企業(yè)結合。在印度尼西亞、東南亞和世界其它地方，隨處可見這種街邊小吃攤和小雜貨店，它們通常都是獨自經(jīng)營，可以在那里買冷飲，買零食，也可以給手機充值。Warung Pintar小店提供了所有這些功能，只是這些小店和它們的運營都是連接到云上的。Warung Pintar的小店經(jīng)營者通過一個亮黃色的小盒子，就可以實現(xiàn)庫存管理和跟蹤、銷售分析、無現(xiàn)金支付、WIFI連接等。以前，這些小店生意的好壞只有依賴路邊的人流量，現(xiàn)在小店店主們可以開始了解和培育他們的客戶群。以前，他們庫存和進貨主要憑直覺采購，現(xiàn)在他們可以分析，了解賣什么最賺錢，什么貨只是占地兒。

隨著這些小企業(yè)將其獨特的做法和獨具特色的商品推向世界，他們很可能打破發(fā)達國家的許多商業(yè)慣例。他們既沒有傳統(tǒng)技術的負擔，也沒有固有思想的羈絆，因此發(fā)展空間廣闊無限。

7. 2021年，量子計算將蓬勃發(fā)展

過去，一次又一次證明，一旦最先進、最復雜的技術被普及，讓大眾都買得起、用得到、能理解，巨變就會發(fā)生。

在 2019年 re:Invent大會上，AWS發(fā)布了一項全托管的量子計算服務Amazon Braket，幫助研究和開發(fā)人員加速研究，發(fā)現(xiàn)量子計算的潛力。2020年，AWS把這項服務開放給了所有人。 Amazon Braket出現(xiàn)前，只有全球頂尖的研究機構或最具經(jīng)濟實力的公司才能使用量子計算硬件，現(xiàn)在，任何人都可以用低至0.30美元的價格使用量子機器。

毫無疑問，這種深奧難懂的計算方法還處于早期階段，但這也正是Braket的要點所在。在探索時期尤為重要的一點是，要讓盡可能多的人涉足到量子計算領域。隨著企業(yè)和機構開始初步嘗試量子技術，這種專業(yè)知識開始走出學術界，圍繞量子未來的各種商業(yè)計劃、產(chǎn)品與服務雛形就會陸續(xù)出現(xiàn)，這也是Braket從實驗室走向應用的途徑。正如我們在機器學習發(fā)展過程中看到的，當軟件生態(tài)系統(tǒng)真正能夠服務于硬件時，成千上萬的應用程序就會出現(xiàn)。

在未來十年左右的時間里，量子計算將改變很多領域，如化學工程、材料科學、藥物發(fā)現(xiàn)、投資組合優(yōu)化、機器學習等，但只有當越來越多的人現(xiàn)在開始設想這條未來之路，這些改變才能實現(xiàn)。 鑒于AWS有經(jīng)驗讓所有人用得起、用得上和能理解先進的云技術，Werner認為2021年將是量子計算開始蓬勃發(fā)展的一年。

8. 2021年，云技術將在太空方面取得最大進步

Werner說，為使科技發(fā)揮潛力，幫助全世界的人過上更好的生活，我們走遍世界，更應該走到世界的上空。

2019年，我們推出了AWS Ground Station衛(wèi)星地面站服務。利用該服務，客戶能夠控制衛(wèi)星通信、處理數(shù)據(jù)，擴大運營規(guī)模，而不必操心地面站基礎設施的建設或管理。這項服務已經(jīng)取得巨大成效，但我們認為這僅僅是一個開始。我預測，2021年及以后，太空將是我們在云技術方面取得最大進步的領域。

目前，衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接入和處理技術，已經(jīng)用于幫助研究人員追蹤冰川消退，海事機構保護脆弱的海洋保護區(qū)，農(nóng)學家更準確預測糧食供給。同時，一些初創(chuàng)公司正在探索利用太空發(fā)展新一代快速而安全的網(wǎng)絡。通過讓每個開發(fā)者都能負擔得起接入太空的費用，我期待看到這些創(chuàng)新能落地變成現(xiàn)實，幫助所有人成長和成功。