大智物移雲
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我們現在進入一個“大智物移雲”——大數據、智能化、物聯網、移動互聯網、雲計算——的時代,一個計算無處不在、軟體定義一切、網路包容萬物、連接隨手可及、寬頻永無止境、智慧點亮未來的時代。
2016年是電腦應用60年、人工智慧提出60年、光纖通信發明50年、摩爾定律提出50年、蜂窩移動通信應用40年、互聯網WEB技術發明25年。上述技術的融合發展,使人類來到了一個換代發展的新起點。
首先,在ICT技術方面,集成電路正在走向後摩爾時代。石墨烯等碳基材料有望取代硅基材料成為顛覆性技術。
軟體的發展也走到了雲平臺。美國現在有一個平臺,不需要用戶寫程式,只要寫上需求,就能自動繪出APP程式。不過,軟體技術的顛覆性創新還沒有出現。
2016年10月,美國發佈了國家人工智慧研發戰略,認為人工智慧具有變革人類工作、生活、學習、發現和交往的潛力。人跟動物的主要區別是學習,人工智慧的發展也是強調學習。例如,AlphaGo和李世石都收集了所有已有棋譜。但AlphaGo通過自我對弈產生了3000萬盤棋譜,使其戰勝了李世石。目前人工智慧主要是基於深度學習,可以模擬超大型的人工神經網路。儘管理論機制還不清晰,但是基於深度學習的語音、圖象識別率能提升到95%。
其次,在無線寬頻技術方面,5G相比於4G,用戶體驗提高10倍,移動性提高3倍,可以支持高鐵,無線介面延時減少90%,支持大規模物聯網,能效提高100倍。2016年7月,美國在5G應用上先行一步,開放24GHz以上頻率用於移動寬頻。同年11月,歐盟也發佈了5G頻率,甚至倡議將廣播、電視用的頻率為移動通信讓道。而中國目前只安排了3.4GHz到3.6GHz頻段,只有200兆,還很窄,未來面臨很大挑戰。
高空同步軌道衛星距地面3.6萬公裡,不可能用手機來接收信號。但是最近發展了Ka頻段衛星,增益大而天線小,地面上可以用手持終端接收。而且Ka頻段容量大,是C頻段Ku頻段衛星的幾十倍,地面終端也可以做到寬頻化,同時降低了成本。
最後,在網路技術方面,光纖通信容量在最近20年增長1萬倍。中國生產了全世界一半的光纖光纜,也消耗了全世界一半的光纖光纜,光纖寬頻滲透率達到80%,同期OECD不到20%。美國乾脆放棄了光纖到戶,準備用5G代替作為固定寬頻無線接入。
未來,雲會大量應用在通信網。還有一些邊緣技術,如IBM提出的“霧計算”,將數據處理和應用程式放在網路邊緣的設備中,而非全部保存在雲中,減少了核心網的壓力和路徑延時,尤其是在不允許高延時的車聯網中極有應用前景。
值得一提的是窄帶物聯網。物聯網從2008年提出到現在應用不盡如人意,60%是低速率應用,用光纖、3G4G等不經濟,用藍牙等不可靠,所以連到運營商的終端物聯網只有6%。窄帶物聯網有4大特點:廣覆蓋、高增益、大連接、低成本。覆蓋面積擴大100倍,能覆蓋到現在移動通信不能滲透的地下車庫等,比移動通信扇區的能力高50~100倍。窄帶物聯網為物聯網應用打開了新視窗,2016年已經通過了新的國際窄帶物聯網標準。
另一個值得註意的技術是區塊鏈。區塊鏈是由密碼關聯的區塊串組成的分散式資料庫,其驗證和共識機制具有高度的防篡改性,也可以應用在物聯網上。比如,公安局和交通委的攝像頭不一定能互通,通過區塊鏈的加密技術能解決信任問題,保證數據和支付安全。《麻省理工科技評論》評選的2017全球十大突破性技術中,最聳人聽聞的就是僵屍物聯網,會導致大規模網路癱瘓。區塊鏈可以驗證登陸到物聯網設備人的身份,避免物聯網DDOS攻擊。
總的來說,“大智物移雲”成為了ICT融合的創新平臺,人工智慧、區塊鏈等新技術正在興起,5G代表了無線技術的發展方向,Ka衛星開闢了大通量衛星的發展前景,通信網路的IT化、雲化以及軟體定義成為新的演進趨勢。