1、現代通信新技術新業務補充講義可能改變科技業未來的若干大新興技術主講：孫友偉教授一些新興技術在最初的時候只是引起了一陣輕微的顫動：例如當年關于蘋果 iPhone的傳言，關于Web 2.0的喧囂，關于觸摸屏和閃存的竊竊私語。然后，似 乎就在頃刻之間，便發生了一場攪亂了所有產品分類，甚至是整個行業的地殼運 動。當iPhone在2007年出籠時，人人都知道它是觸摸設備發展進程中的一個重 要的里程碑。少數人預測，它有可能成為定義整個觸摸式手機產品門類的游戲規 則制定者。當然，還有其他的一些產品或技術也具備了像1 Phone這樣的潛在（或者更 強大的）實力。這里所列的10大新興技術已經引起了 IT業地殼的

2、輕微震顫，或 許最終將會導致地殼的激烈運動。傳感技術傳感技術之所以有望成為規則制定者，是因為有了它，任何物理實體一 座橋梁、倉庫里的裝卸臺、你所穿的服飾甚至皮膚就都可以和網絡進行通信。 惠普正在研發一款被稱為CeNSE （地球中央神經系統）的初期原型，這種技術 使用了極微小的傳感器可以傳遞來自環境的信息。例如，附著在橋梁上的傳感器 就能夠將不同尋常的震動報告給中央指揮系統和首批響應器。在住宅中的傳感器 可以報告房屋中汞、鉛和殺蟲劑的含量水平。來自惠普公司的微型傳感器可通過無線網絡傳輸環境數據。高通公司也在研發傳感器，作為其智能服務創意的一個部分。而一家叫做 Kovio的公司正在研制一種無線芯片

3、，據說可以像印報紙一樣“印制”各種信息。 這種傳感器只有約一分硬幣大小，但卻可以讓手機和其他物體進行通信，例如貼 在兒童房間墻壁上的電影海報。然后手機便會給出關于這部電影的放映時間等信 息。更智能的網絡有人稱它為語義網絡，有人稱它為更智能的網絡。這個理念是關于如何更容 易地分享你從網絡上所獲取的復雜知識的。IBM研究院已經開發出了一款Firefox附加組件，叫做CoScripter，這實際 上就是一款宏記錄器。舉例來說，假如你要解決上傳、編輯并共享一張照片等問 題，你便可記錄下這些動作，然后便可重復使用，并與其他人分享。這些腳本使 用的是普通的格式語言，很容易被非專業編程人員所理解。雖然現在已

4、經有一些小程序可以記錄鼠標的移動，但是CoScripter與此不同 的是，它能將運動編成可以被消費者理解和編輯的代碼。你可以在Facebook上 或者其他社交網站上與他人分享這些被稱為微格式的腳本。IBM的CoScripter可讓你從網上捕捉信息，并與他人分享。CoScripter足 夠智能化，可以理解在Web上所發生的變化。如果你正在網上做一個會議登錄 的過程，那么CoScripter就會記錄下你的姓名、住址和其他數據。當你下一年要 參加同樣的會議時，就會發現各登陸域已經自動填好了，因為CoScripter會使用 早就儲存好的數據，而你只需填寫一些新的變動項目，節省了時間。在這一領域 中，還

5、有其他一些公司也在行動，其中包括雅虎和Google。網絡虛擬化服務器的虛擬化在過去十年間是最為重要的規則制定者之一。這樣的一個概 念利用一個物理服務器執行多個實例，運行多個操作系統節省了大批的 資金，簡化了數據中心在全球范圍內的運營。而下一步就將是網絡虛擬化。當某個應用做出一個請求時，網絡將會有足夠的智能，以適當的存儲和連接 性來滿足這一請求。網絡可以支持多種傳輸類型，包括企業數據、手機流量、 VoIP、音頻和統一通信/網站等。網絡虛擬化的好處可能會大于服務器的虛擬化，因為應用將決定網速和其他 規范。服務等級也會更高，網絡也更具彈性它會在適應更高需求時進行擴展， 而在低使用率時進行收縮。阿爾卡

6、特-朗訊的一位實驗室經理Markus Hoffman正在研發一種算法，將會 使網絡的虛擬化成為可能。“我們的工作目標就是要創建一種解決方案，可以更 有效地利用計算資源，Hoffman說，“我們的工作擴展到了網格和云計算，不僅 可支持面向事務的計算需求，而且還能支持交互的、面向會話的、個人間的服務?！蹦：阉髦灰阒懒苏_的搜索關鍵字，就能很輕易地查找到關于任意主題的成百 上千個有效鏈接。但是，在進行模糊搜索（即對于你想要查找的主題只有一些模 糊概念）時，普通的搜索引擎就沒有優勢了。舉例來說，你想查找1950年代的 一位重要的英國詩人，但是你卻不記得他的姓名，甚至不知道他寫過哪些作品。 此時，

7、利用雅虎的Correlator，就可以輸入一個很模糊的短語，比如“English poet 1950s”，便會得到很多相關聯的信息，然后點擊一個個標簽，就能 查找到諸如姓名、地點和事件等信息，最終找到一個叫Lou Barker的詩人。 Google Suggest是另一個例子，它會嘗試去猜測你輸入的查詢條件。這里的規則制定者就是能夠比以往更容易找到準確信息的那一位。模糊搜索 甚至可以取代常用的搜索句式，更快速地提供更為準確的搜索結果。自然語言搜 索有助于將搜索查詢從計算世界轉移到現實世界：可以利用語音或觸摸界面進行 搜索，在車中或者廚房里，就能搜索到想要的信息。雅虎Correlator允許輸入

8、類似“English poet 1950s”之類的模糊搜索詞匯，然后會找出一個名叫Lou Barker的詩人。“人們已經習慣了搜索Web頁，幾乎已放棄了對信息的搜索，”雅虎的一 位研究員Hugo Zaragoza說?！白鳛橐环N替代手段，人們正在談論構建能夠理解 自然語言并能進行深度關聯的智能引擎。而Correlator處在一個中間地帶：其強 大的搜索技術可用來挖掘簡單的語義，從而提供一種新的搜索方式?！盳aragoza認為，這一技術的重要部分是要設計好用戶界面，能夠允許用戶以 一種自然的、合乎邏輯的方法去指定要搜索的內容?！傲硗庖粋€重要部分就是要 構造能夠防止錯誤搜索結果的算法，因為自動標記標

9、簽會導致很多錯誤?！鄙缃痪W絡整合像Twitter和Facebook等社交網站之間要想共享數據，并不像想象中那般容 易，必須要靠類似T這樣的權益手段的幫助，這種服務可以將你 的狀態從一個社交網站饋送給另一個社交網站。不過，有一些開放標準，如Y!OS 和OpenSocial等正在為社交網站之間的數據共享鋪路。有一種社交網站的整合手段有望成為這一領域的規則制定者至少就社 交網站與Web服務之間的統一而言那就是Palm Pre和WebOS，它使得多種 服務只注冊一次成為可能。不過目前還不清楚WebOS如何實現這一目標，因為 Palm尚未公布具體的細節，所以，在移動設備上只需注冊一次，就能自動注冊 到你

10、擁有賬戶的所有其他社交網站上和電子郵箱中，這種想法目前還只停留在概 念階段。Palm Pre和WebOS可統一社交網站和Web服務。上網本進企業市場研究公司DisplaySearch預測說，今年上網本的銷售增長將會達到65%, 而標準筆記本電腦的銷售增長則僅為3%。上網本之所以可能成為規則制定者， 原因之一就是經濟危機。很多上網本的售價只有500美元或更低，耗電量很少， 續航時間長于筆記本，重量更輕，而對于大多數的日常計算任務如字處理、e-mail 和上網等來說功能又不亞于筆記本，所以它們更受歡迎。上網本還有可能成為很 多企業進入云計算環境后的新的“瘦客戶機”?！吧暇W本的真正發展潛力在于它們的

11、聯網天性，這使得它們能夠把握云計算的 優勢，Yankee集團的分析師Jeffrey Breen說。智能電網智能電網正在來臨，很多本地的電力公司正在競相構建智能電網。在HVAC （高壓線路）上安裝傳感器，使電力設備與網絡連接，就能向消費者和用電企業 實時地顯示他們的電力使用情況。Xcel能源公司已經在科羅拉多州的Boulder和 愛荷華州的得梅因率先啟動了一個智能電網項目。未來，所有的電力設備可能都 會安裝上傳感器，向消費者顯示如何節約能源的最佳使用方法。問題是，消費者缺乏如何正確使用電力的知識。Google的PowerMeter最近 已在Google員工中間開始進行私測，收集員工家中所有電器的

12、用電情況。 “對于我們大多數人來說，要想知道家中任意時刻的用電情況幾乎是不可能 的，Google PowerMeter的首席工程師Ed Lu說?！敖鯇崟r地訪問電力使用數 據能夠引導用戶減少5%到15%的能耗。如果一半的美國家庭都能減少10%的能 耗，那就相當于路面上減少了 800萬輛車的環保效果。”智能電網有望成為規則制定者，但是也有人認為，電力使用信息能否落實 為行動還有待觀察?！盀榱烁淖內藗兊挠秒娏晳T，他們需要感覺到明確的益處， Breen說?！拔覍τ谙馝nerNOC和Comverge這樣專為企業提供電力的智能電網 公司的前景持樂觀態度，它們可以在獲得用戶降低能耗的許可下，利用發送用電

13、賬單的辦法來限制企業的高峰用電需求。”Home Electricity Usedryer/ITVweboutdoorserverlightsGoogle PowerMeter在網站上運行，可實時報告家中的電器用電情況。SSD RAID固態硬盤已成為pc市場上非常誘人的選配件。在企業級計算中，固態硬盤 RAID陣列（由一組相互連接的SSD硬盤組成）正顯示著成本和性能上的巨大優 勢。通常，為了實現SAN網絡的高性能，企業會購買數百塊磁性硬盤，而且為 了達到最快的讀取速度一般只使用這些硬盤的最靠外的部分。而如果在RAID配 置中使用固態硬盤的話，那么整個盤面都可以用來提升性能。之所以能降低成本， 是

14、因為企業只需要購買數量不多的SSD盤，并且可以用盡這些盤上的所有空間。 這方面的一個實例就是今年晚些時候便可問世的Super Talent公司的 RAIDDrive。該公司稱，這款硬盤陣列的企業版的成本將低于傳統的磁盤陣列， 因為其中的每塊SSD硬盤的全部空間都可充分加以利用?！捌髽I可以獲得SSD盤所帶來的性能優勢，可以堆疊成RAID陣列，尤其可提升 IOPS （每秒的I/O塊讀寫速度，是整盤存儲速度的衡量指標），Super Talent的 一位產品專家Jeremy Werner說?！岸鄶捣掌魇褂肐O存儲陣列時的流量圖形都 是隨機的。對于工作站來說，要想獲得高性能，就需要有較高的IOPS?！?/p>

15、就IOPS而言，SSD要比光纖通道便宜不少，Werner說，但是如果按照每 GB來算，SSD的成本有可能會高于光纖。Speech-to-text 與 e-mail 集成語音郵件的轉錄是一種新興技術，因為它顯示出了通信技術是如何統一的 你可以傾聽網上的語音郵件，轉成文本信息，主辦音頻會議并記錄下來。 企業用戶對于微軟Exchange和思科統一通信的speech-to-text服務都很歡迎。微 軟Exchange Unified Messaging的最新版可將語音郵件作為附件發送。不過在幾 周前發布的2010 beta版中，新增了一項功能，可以直接記錄語音郵件，然后作 為郵件發出?！白鳛镮T買家，

16、我一天能接收10到20封語音郵件，大多數都是廠商發來的冷冰 冰的資料。雖然我的UC系統可以通過郵箱發送語音郵件，但我仍然還得聽這些 郵件，然后再做一些相應的文字轉錄，”Breen說，“而speech-to-text就能節省我 大量的時間，因為它能更方便、更快地讀一封郵件，而無須去聽完整封郵件?！?目前，還有其他一些統一通信應用在不斷地出來。比如說，你可能有個人手機、 辦公電話、住宅電話和商用智能手機，單是這些電話號碼就夠亂的了。而 Google Voice就是一款電話號碼聚合器，無論你想用哪個電話都能自動撥號。燃料電池對大名鼎鼎的燃料電池，我們無需冗述其技術應用的前景。主要采用純氫為 燃料進行

17、氧化反應得到電能的燃料電池，其能量轉化率高達40%-60%，且直接 生成水，無污染。世界范圍內，包括汽車、手持設備和IT制造商在內，有300 家以上的大型公司在開發該技術。采用燃料電池和汽油驅動的混合動力汽車被認 為是近年汽車動力的必然發展趨勢。2004年該技術獲得的成果包括：美國Nano Dynamics公司11月1日推出的以丙烷氣為燃料的便攜式固體燃料電池，一次填 充可連續24小時輸出50W的電力；松下研發的可使用長達13000小時的1kW 家用燃料電池熱電供給系統，將于2005年面市；NEC最新推出的筆記本電腦燃 料電池能使用超過10小時；KDDI于10月推出的可用于手機充電的燃料電池模

18、 型，兩年后商用。未來顯示器技術2004年，有兩項顯示器技術的發展將關乎每一個人的視覺體驗。一是OLED （有機發光二極管）。該項技術的主要開發者EPSON和柯達表示，OLED色彩更 加銳麗，視角最高可達165度，響應速度比液晶快1000倍，厚度可到2毫米以 下，甚至可以被卷起來，同時LED可自發光，因而不需要背光源。5月EPSON 公司發布了世界最大的40英寸OLED顯示器原型。二是由佳能和東芝從1999 年就開始共同研發表面傳導電子發射體顯示面板（SED）技術。2005年8月份 兩家公司將開始量產50英寸或以上尺寸的面板。與等離子和液晶電視相比，SED 的成像原理與傳統的陰極射線管（CRT

19、）相似，特點在于利用電路控制每一個點 的射線，因而體積小、分辨率高，在對比度、亮度方面都繼承了 CRT的優勢， 且耗電少得多。白光LED照明白光LED被譽為是繼白熾燈取代汽油燈之后，照明歷史上的一次重大飛躍。 LED就是發光二極管，由于能耗低，使用年限長，長期被用于指示燈等領域。不過利用LED直接產生用于日常照明的白光是一個技術難題，同時LED顆粒的 功率都偏小，很難大面積照明?，F在解決發光問題的主要方法是利用不同顏色的 LED發光顆粒混合出白光。而功率問題則在近年獲得了實質性的突破，陸續制 造出了 1W、2W、5W的LED顆粒，使用多顆粒獲得穩定的照明用光源問題已 經不大?，F在，由飛利浦、G

20、E、歐司朗等傳統光源生產廠商以及Lumileds、日 亞等LED研制商組成的開發陣營有望在5年左右時間之內實現白光LED照明應 用的突破，主要將威脅熒光燈照明市場。白光LED將最終成為主流的光源之一。VoIPVoIP (Voice over Internet Protocol)今年已經成為了不可抵擋的商業趨勢。 國際公司都開始普遍采用VoIP來降低通訊費用，國內則出現了北京電信的“隨e 通”業務。目前，人們普遍認為VoIP代表了語音通信技術的未來，甚至提出 everything is over IP (一切都將基于 IP)。根據 Frost & Sullivan 公司的報告，2000 年通過V

21、oIP通話時間已經分別達到了 60億和150億分鐘，該公司還預計，到 2007年VoIP的通話量將占全部通話量的75%.對于老百姓來說，VoIP最大的特 色就是資費低廉，尤其可以節約大量的國際長途費用。在未來，VoIP將加入更 多的應用，包括Video over Internet Protocol.當然，在中國由于涉及到國有資產問 題，VoIP的推廣仍然困難重重，各地的“寬帶電話”業務都被電信監管部門叫停。納米收音機由碳納米管制作的微型無線裝置，將改善從手機到醫療診斷的功能。定義：納米收音機的核心是一個能夠接收無線信號的單分子。這種微型無線 裝置，可提高手機性能，允許像環境傳感器這樣的微型器件

22、進行通信。新的納米技術工具正在使研究人員制作出非常小的器件。納米收音機就是最 新的成果之一。美國加州大學伯克利分校物理學家阿歷克斯澤托和他的同事已 制作出一個納米收音機，它的關鍵電路由一個單碳納米管構成。任何無線設備，從手機到環境傳感器，都可受益于納米無線裝置。較小的電 子元件，如調諧器，將能降低電力消耗，延長電池壽命。納米無線裝置還可以把 無線通信引至全新的境界，譬如可引導藥物在血液中流動并釋放至需要部位。自1995年美國國家無線電公司推出其口袋大小的收音機以來，收音機小型 化一直是人們追求的一個目標。近來，電子產品制造商已制作出微型收音機，并 創造出像無線射頻識別標簽這樣的新產品。大約5年

23、前，澤托研究團隊就決定設 法研制出更小的、能工作在分子尺度的收音機，并將此作為研制廉價無線環境傳 感器項目的一部分。澤托研究團隊決定從無線接收器個別元件的微型化入手。像天線和調諧器這 樣的元件，可選擇頻率轉換成電脈沖，然后送往揚聲器。但是，實踐證明將分離 的納米級元件整合起來難度也不小。大約1年前，研究人員靈機一動，也許碳納 米管能做到這一點。短短幾天時間，他們就擁有了一個功能良好的收音機，在首 次測試中，它收到了兩首歌曲。澤托的納米接收機，可將無線電波的電磁振蕩轉換成納米管的機械振動，反 之亦然。研究人員將一個碳納米管固定在一個和電池相連的金屬電極上，納米管 自由端的遠處是第二個金屬電極。在

24、電極間加上電壓后，電子從電池流經第一個 電極和納米管，然后從納米管尖端跳過微小的間隙到達第二個電極。帶有負電荷 的納米管就能“感覺”到一個正在通過的無線電波的振蕩。這個無線電波就像所有 電磁波一樣，同時擁有電波和磁波成分。這些振蕩依次吸引和推斥納米管尖端，使納米管的振蕩與無線電波同步。當 納米管振蕩時，電子繼續從它的尖端噴射出來。當尖端遠離第二個電極，也就是 納米管彎向一邊時，少量的電子就會跨越間隙。這些脈動電信號能復現出編碼在 無線電波上的音頻信息，然后送往揚聲器。研究人員下一步的工作是讓納米收音機不僅能接收信息，還能發送信息。澤 托認為這不會很難，因為發射器基本上就是逆向工作的接收器。納米

25、發射器將可開啟其他應用的大門。比如，附在微型化學傳感器上的納米 無線裝置，可植入患有糖尿病或其他疾病的病人血管內。如果傳感器探測到一種 不正常的胰島素水平或其他一些目標化合物，發射器可將相關信息傳送給一個探 測器，或者甚至可能是一個可釋放胰島素或其他治療藥物的植入式膠囊。事實上， 自從在納米通訊期刊上發表了納米收音機的論文后，澤托收到了許多從事無 線藥物輸送設備研究的科學家的電話。澤托表示，這已不單是幻想，現在研究工 作已確確實實正在前進之中了。15.無線電源物理學家正在努力帶領我們走進一個無線電源的世界。定義：無線電源技術，就是無需使用電纜就可將電力傳輸到設備上。隨著各種無線電源的到來，今后

26、任何低功耗設備，如手機、iPod或筆記本電 腦等，無需各種電纜，就能簡單地自動充電，或許最終我們可跟電池說再見了。 拋掉電源線，將使今天無所不在的便攜式電子產品變成真正的無線產品。不少研 究人員和先進技術創新企業正在這一日益成長的領域奮勇爭先。19世紀后葉，電能點亮燈泡的現實促使人們狂熱地尋求配送電力的最佳途 徑。領頭羊就是交流發電和供電系統的發明者尼古拉特斯拉。他有一個把電輸 送到世界各地的宏偉計劃。但要將電送到每個城市、每棟建筑甚至是每個房間， 基礎設施之龐大是令人難以想像的，特拉斯指出無線輸送就是他要走的技術路 線。他計劃建造一個57米高的塔臺，并宣稱要將電送到千里之外的某個地方， 甚至

27、他已經開始在長島動工建設這個塔臺。雖然他的團隊做了一些試驗，但在塔 臺完工前，他的錢用完了?？罩袀麟姷暮姥詨颜Z很快被人淡忘了，因為工業世界 證明自己已經接受了有線送電的現實。幾年前的一天，麻省理工學院助理物理學教授馬里恩索佳西奇被一陣不停 的手機蜂鳴聲吵醒。他不得不從床上起來，因為如果不把手機放在充電器上，它 就會一直響個不停，他也甭想再睡安穩覺了。在朦朦朧朧中，他的腦中開始浮現， 如果從進家門開始，手機就能自己充電就好了。自此，索佳西奇就萌發了尋找用無線方式傳送電力的想法。他并沒有追求那 種像特拉斯一樣的遠程輸電計劃，他決定尋找一種可為手機、PDA和筆記本電 腦等便攜式設備充電或供電的中距離

28、輸電方式。他首先想到了無線電波，無線電 波能通過空氣有效地發送信息，但他很快發現它們的大部分能量會在空氣中被損 耗掉。而像激光這樣更有針對性的方法則需要清晰的視線，而且還可能會對路徑 上的東西帶來不利影響。最后，他終于找到了既有效又安全的方法，它既能直接 給接收器供電，又不會在周邊環境中損失能量。他把思維落在了共振耦合現象上。共振耦合指的是調諧到相同頻率的兩個物 體能強烈地交換能量，但是對其他物體的影響很弱。一個典型的例子就是，拿一 套玻璃酒杯，每個放在不同的層，這樣玻璃杯就在不同的聲頻下振動。如果一個 歌手的聲音正好和其中一個玻璃杯的頻率相匹配，這個玻璃杯就可能吸收足夠多 的能量而破碎，其他

29、玻璃杯則毫發無損。索佳西奇發現磁共振是傳輸電力的一個很有希望的手段，因為磁場在空中自 由穿行，而且對環境沒有太大影響，只有在一定頻率下才會對人產生影響。在同 事的協助下，他設計了一個簡單的裝置，以無線方式給一個60瓦的燈泡供電。研究人員制作了兩個共振銅線圈，并將它們懸掛在約兩米開外的天花板上。 當他們將一個線圈插入墻上的電源時，流經線圈的交流電就建立了一個磁場。調 諧在同一頻率并連有燈泡的第二個線圈與磁場發生共振產生電流，繼而點亮燈 泡。這種現象甚至在線圈之間有一層薄墻時也能實現。迄今，最有效的設置為60厘米的銅線圈和一個10兆赫茲的磁場。電力傳輸 距離超過2米，效率約為50%。研究人員正在研

30、究銀和其他材料，以減小線圈 的尺寸和提升效率。索佳西奇表示，最理想的情況當然是達到100%的效率，但 從實際應用出發，能達到70%80%的效率就可以了。無需連接線就可給電池充電的其他方法正在不斷涌現。很多先進技術創新公 司已經向市場上推出這樣的適配器和基座，這些產品允許用戶在家里，在某些情 況下也可在車里以無線方式給手機、MP3播放器及其他設備充電。索佳西奇的 技術與他們的不同之處是，未來某一天，無論什么時候設備進入無線發射器的范 圍內，無需基座就能實現設備的自動充電。這項工作已經吸引了消費電子公司和汽車業的目光。美國國防部也給這項研 究投了資，期望它能給戰士提供一種給電池自動充電的途徑。不過，索佳西奇仍 然對可能和誰合作守口如瓶。索佳西奇稱，在今天電池仍大行其道的世界里，無線輸電技術有如此多的可 以大顯身手的應用場合，這只能說明該技術強大的生命力。能量采集能量采集并非全新創意，多年前就有人發明了由運動產生能量的手表。但是， 當電子電路的消耗從毫瓦減至微瓦時，一個有趣的現象就發生了。為那些電路提 供能量也許不需要電網或電池，而是通過周圍各種現象。專家估計，這種技術將 帶來深遠影響。能量采集技術的一個早期應用是在機械裝置和車輛上廣泛使用通 過振動提供能量的無線傳感器。由于不再需要電池，這種傳感器也就沒有了維護 的必要。德國EnOcean