发展人机物智能需要整合云计算、大数据、移动互联网、物联网等现有技术，突破新的科技挑战，实现使用模式与商业模式创新。下面列举 5 个科技要点。
（1）人机物智能的计算机科学。将传统的局限于信息空间的计算机科学拓展到人机物三元世界，包括人机物可计算性理论、人机物智能系统的模块化体系结构、用户体验的复杂度刻画、无缝智能的科学表征、易用的自然交互界面等。
（2）物端计算生态系统。桌面互联网和移动互联网的产业生态已经成型，桌面互联网由 x86 Windows Linux 生态主导，移动互联网由 ARM Android iOS 生态主导。物端计算系统尚未出现主导的生态，更未定型，发展出支持亿级设备的物端计算生态系统，是一大挑战。
（3）节能高效的智能计算平台。与今天的系统相比，人机物智能需要提升计算能力上千倍，同时能耗不增加。学习自然界，通过自适应和可重构等新技术整合专用部件与通用部件，是构造节能高效智能计算平台的可行路线。一个例子是中科院先导专项支持研制的寒武纪深度学习处理器，与通用处理器相比实现了性能功耗比的千倍提升。
（4）信任互联网。由于人机物智能更加直接地涉及人类社会和物理世界，网络信息安全变得更加迫切和重要。我们要研究发展出这样一种智能万物互联网：它鼓励开放和分享，同时保障信息安全和用户隐私，又能接受政府依法监管。满足这 5 个条件的和谐人机物环境称为信任互联网。近年来兴起的区块链技术是构建信任互联网的基础技术之一，值得高度重视。
（5）身份联邦。智能万物互联网会产生许多需要命名的实体，涵盖人（如用户）、机（信息空间中的设备、数据与服务）、物（物理世界中的各个物体）。如何让用户通过一个身份就可以方便地使用所有设备和所有智能服务，是一个新挑战。现在是强制用户身份绑定在某一个厂商的账号平台上，理想的场景是每个用户拥有一个“国民信息账户”，可在任何时间、任何地点访问任何授权服务。