计量器具发展的新趋势
从国际上看，以人工智能、大数据和物联网为主要驱动力的第四次工业革命和以新一代信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、智能制造技术等为核心的新一轮科技革命，正深刻改变着包括计量科学在内的人类已掌握的各种科学技术及其应用现状。从国内看，改革开放40多年来特别是党的十八大以来，我国经济和科技都在快速发展，新技术、新产业、新业态、新模式层出不穷。现代计量科学是光、机、电、声、信息等众多基础学科高度综合的产物，计量器具作为现代计量科技发展水平和发展成果的主要体现，对新技术非常敏感，是现代工业产品中更新换代频率最高、新技术应用和发展最为迅速的门类之一，应用各种新技术的新型计量器具不断涌现，众多传统计量器具也呈现出越来越多的新特征，给计量监管带来了新课题、新挑战。
一是计量器具正向高性能、高准确度、高稳定性方向发展
从国际单位制（SI）看，国际单位制（SI）的量子化变革使基本计量单位更稳定、更精准，且具有不受时空限制的特点。从国家计量基准看，我国已经在计量基准装置复现单位量值采纳国际单位制（SI）新定义值，进一步提升了我国计量基准的国际等效性和一致性。从计量器具的性能看，从测量范围到测量准确度等级，从测量重复性到测量灵敏度，乃至稳定性、耐久性等技术指标，都在不断提升。从现代计量器具的重要核心——传感器看，各种传感器的准确度、可靠性也越来越高，稳定性越来越好。
二是计量器具正加快由自动化向智能化发展
数字技术的出现，把模拟式计量器具的准确度、分辨力与测量速度提高了多个量级，使自动测量成为可能。计算机的引入，特别是嵌入式系统（集成芯片和嵌入式软件）的发展，再次使计量器具的功能发生了质变，从对个别参量的测量升级为对整个系统相关参量的测量，从单纯的测量、显示测量量值转变为控制、分析、处理、计算与显示输出，从用单个仪器进行测量转变成用测量系统、物联网平台等进行测量。当前，很多计量器具显示（输出）的测量结果不再是直接测量的结果，而是经过计量器具的内置软件通过某种算法修正过的结果；不少测量系统及物联网平台的测量原理不再是传统意义上的直接测量、间接测量等方法，而是“传感器+软件”的新方法，软件（算法）和传感器一样成为决定测量结果准确与否的关键。很多专家把后者称为“虚拟仪器技术”，认为其由必要的硬件功能模块、“柔性”软件和网络平台组成，可以由用户根据改变了的要求重新定义、搭建，满足新的应用要求。美国国家仪器公司（NationalInstruments）甚至认为“仪器就是软件”“仪器=AD/DA+CPU+Software”。
三是计量器具正不断由独立型向嵌入式发展
超大规模集成电路（VLSI）、微机电系统（MEMS）、晶片规模集成（WSI）和多芯片模块（MCM）等的不断发展，微光源、微分光光学系统、微传感器等微型器件的不断涌现，以及微控技术、微加工技术、微检测技术等与计量校准技术的不断融合，使计量器具体积日益缩小、日趋隐形。特别是在工业生产中，原先独立的计量器具，现在越来越成为大型生产制造、检验检测装备的一部分，游标卡尺、螺旋测微器等工业生产中的量具、量规、量仪正逐渐退出加工制造的测量一线，成为验证性的工具。很多生活中常见的计量器具，也在逐步与其他仪器融合在一起，成为一个综合性、多功能的仪器。例如，出租汽车计价器正在逐渐和价格调整模块、定位管理模块等融合在一起，成为出租汽车运营多媒体终端。芯片实验室（Labonachip）、芯片上的计量院（NISTonachip)等先后被提出。中国计量科学研究院专门组建芯片级计量标准和量子传感团队，主要开展基于微型原子气室级硅基光子学器件的芯片计量标准、基于原子分子物理的量子传感技术、微纳技术级工艺等方面研究。
四是计量器具正不断由单机型向在线联网型发展
互联网、大数据、物联网、云计算、人工智能、区块链等新技术的快速发展，正不断加快计量器具由单机型向在线联网型发展的趋势。当前，在日常生活和工业生产中，计量器具在线联网的发展趋势日益明显。例如，国家电网、南方电网等公司安装的智能电能表实现了在线联网，能够进行在线状态监测和评价；很多电动汽车充电设施运营平台都实现了对平台中每台充电桩的实时监控；为了便于经营管理，很多商场和超市安装使用的电子计价秤都实现了局域网联接；高速公路安装的用于治理超载的动态公路车辆自动衡器、用于道路车辆监测的测速仪，大都实现了在线联网；很多实验室的分析测试仪器，也通过联网实现数据的综合分析。工业生产中，生产线上的测试仪器在线联网，实现了对整个生产过程的全程监控和精准控制，已经成为现代工业生产的一个重要特征，也成为传统工业数字化改造的一个关键。在市场需求的驱动下，当前很多计量器具都专门增加了数据通信接口，如市场上常见的电子衡器，无论是电子秤还是电子天平，一般都有专门的数据接口。
五是计量器具正不断由通用型向专用型发展
随着我国计量器具设计制造能力和计量器具用户个性化需求的不断增强，我国在用计量器具中定制化、专业型计量器具所占比重不断增加。仅就部门或行业专用计量器具而言，近年来种类和数量都在迅速增加。除了测绘、气象等计量应用比较密集的行业，铁路、水运、民航、海洋、石油、烟草、地震、电力、生态环境监管等行业的专用计量器具数量也在不断增多。这些专用计量器具，有的型式与通用计量器具差异较大，有的测量范围、分辨力等测量特性与通用计量器具明显不同，有的需要在严酷的工作环境下运行，其中很多都应用到比较重要的环节或场合。尽管从国家层面来说，这些仪器大多数暂未列入强制管理的范围，但相关部门或行业对其进行严格监管的需求比较强烈。截至目前，国务院计量行政部门已批准成立（筹建）铁路、水运、气象、测绘、地震等面向部门或行业专用计量器具的全国专业计量技术委员会（分技术委员会），负责制定部门（行业）专用计量器具的计量技术规范。国家铁路局专门发布了《铁路专用计量器具管理目录》，一些中央企业也制定发布了本企业专用的计量器具目录，加强对部门（行业）专用计量器具的管理。但总体来说，部门或行业专用计量器具日益增长的数量、监管需求与相对贫乏的监管依据、监管手段之间的矛盾仍比较突出。
