光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展

20世紀(jì)80年代，中國的有線傳輸線路使用同軸電纜，當(dāng)時(shí)每3公里一個(gè)增音機(jī)，使用頻分復(fù)用方式傳輸模擬信號(hào)，一個(gè)頻段一個(gè)話路，可做到4380路容量。美籍華人高錕先生發(fā)明光纖以后，光纖很快進(jìn)入應(yīng)用。90年代初，一根光纖可以存2.5G，3萬電話電路，采用時(shí)分復(fù)用（TDM）方式傳輸數(shù)字信號(hào)。實(shí)際上，一根光纖不僅可以一個(gè)波長傳送，還可以采用多個(gè)波長，所以，出現(xiàn)了波分復(fù)用。這樣將每個(gè)波長都利用起來，一根光纖可以存1.6Tbps，即2000萬電話電路。另外，光纖還可以利用更多技術(shù)提升容量，目前實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)做到一根光纖可以存16T，即2億電話電路。這樣，單纖傳輸容量4年提高10倍，20年提高1萬倍，截至目前的最高紀(jì)錄是單波長存400G，單纖傳輸100T，而光纖成本10年下降了50倍。中國的光纖光纜產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來越大，每年生產(chǎn)全球一半的光纖光纜，而中國市場(chǎng)也消耗掉全球一半的光纖光纜。10年前，購買一根光纜平均到一芯公里光纖的價(jià)錢是2000塊人民幣，而2015年的報(bào)價(jià)是40塊錢?？梢姡F(xiàn)在光纖做得已經(jīng)很便宜了。

互聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)

互聯(lián)網(wǎng)從20世紀(jì)70年代美國國防部的ARPANET，到90年代的公眾互聯(lián)網(wǎng)，再到21世紀(jì)初的全球互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展到現(xiàn)在的下一代互聯(lián)網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)從TCP/IP到P2P/WEB2.0，再到Cyber-Physical System系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)地址從NCP發(fā)展到IPv4、IPv6?；ヂ?lián)網(wǎng)從一個(gè)收發(fā)郵件的聯(lián)系平臺(tái)，到可以上網(wǎng)查閱文件、觀看視頻的瀏覽平臺(tái)，而微博、博客的出現(xiàn)又使互聯(lián)網(wǎng)成為一個(gè)交互平臺(tái)。實(shí)際上，互聯(lián)網(wǎng)也是一個(gè)工作平臺(tái)。例如美國有一個(gè)網(wǎng)站名為第二人生（Second Life）。網(wǎng)民在這里可以付費(fèi)租用游戲設(shè)計(jì)軟件自己設(shè)計(jì)游戲，當(dāng)然也可設(shè)計(jì)服裝、汽車和房子等，后來專業(yè)公司發(fā)現(xiàn)網(wǎng)民的設(shè)計(jì)有的更適合市場(chǎng)需要，便出資收購，于是就形成了交易。同時(shí)，也出現(xiàn)了洗錢、販毒和黑客。美國國防部在這里發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)精英，中國安全部也注意到這里。另外，美國有一個(gè)神經(jīng)外科醫(yī)生，將大量病人的腦部CT掃描圖放到網(wǎng)上，許諾獎(jiǎng)勵(lì)來鼓勵(lì)網(wǎng)民幫助自己找出個(gè)別有與眾不同黑點(diǎn)的CT掃描圖，從中發(fā)現(xiàn)腫瘤病灶，這一做法吸引了大量網(wǎng)民參與。所以經(jīng)常說，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)廉價(jià)的勞動(dòng)平臺(tái)。

互聯(lián)網(wǎng)從傳數(shù)據(jù)，到傳話音、傳視頻、傳M2M（機(jī)器到機(jī)器信息）；從有線接入到無線接入、寬帶接入、移動(dòng)接入；從撥號(hào)接入到永遠(yuǎn)在線；從網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)到電信業(yè)務(wù)、媒體業(yè)務(wù)、物聯(lián)業(yè)務(wù)；從研究網(wǎng)絡(luò)到商業(yè)網(wǎng)絡(luò)、泛在網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展有40多年的歷史，進(jìn)入我國也才22年?，F(xiàn)在，我國網(wǎng)民規(guī)模達(dá)6.88億，互聯(lián)網(wǎng)普及率也已過半。早年，我們到人民網(wǎng)、新浪網(wǎng)等網(wǎng)站上瀏覽專業(yè)編輯人員采寫的信息，這稱為WEB1.0?，F(xiàn)在，很多年輕人更多的是瀏覽大V、網(wǎng)紅等網(wǎng)民產(chǎn)生的信息。未來，我們希望互聯(lián)網(wǎng)更加智能化。比如，我們搜索一個(gè)關(guān)鍵詞會(huì)出來上萬條信息，要逐一點(diǎn)開查看才知道里面的信息是否有用。相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)只為我們提供了參考書，并未直接給出答案。而未來，希望互聯(lián)網(wǎng)能做到這一點(diǎn)，我們給出一個(gè)關(guān)鍵詞，它自己便能檢索、查閱所有資料并寫出綜述。未來的互聯(lián)網(wǎng)要向?qū)拵Щ?、移?dòng)化、泛在化、智能化以及安全性、可用性、可信性方向發(fā)展。

5G擴(kuò)展移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，早在80年代，我國第一代移動(dòng)通信的基站利用頻率區(qū)分用戶，即頻分多址（FDMA）；第二代移動(dòng)通信GSM，用不同時(shí)隙區(qū)分用戶，即時(shí)分多址（TDMA）；第三代移動(dòng)通信3G，用不同碼道區(qū)分用戶，即碼分多址（CDMA）；現(xiàn)在的4G采用正交頻分多址技術(shù)（OFDMA），把頻率、空間和時(shí)間的復(fù)用因素都利用起來，使得4G峰值數(shù)據(jù)可達(dá)百兆量級(jí)。當(dāng)我國還在發(fā)展4G的時(shí)候，國際上關(guān)于5G的研究就已開始。從1G到4G主要面向的是個(gè)人通信，而從5G開始擴(kuò)展到面向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。一是支持4K電視、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等移動(dòng)寬帶應(yīng)用；二是提供高可靠低時(shí)延通信，例如在高速公路上車速在200公里時(shí)要防止汽車發(fā)生碰撞，就要反應(yīng)很快，至少延時(shí)不能超過1毫秒。還要適應(yīng)高鐵進(jìn)一步提速，5G的設(shè)計(jì)目標(biāo)是高鐵時(shí)速將來可達(dá)500公里/小時(shí)。三是5G對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的支持，支持一平方公里上百萬個(gè)傳感器能連上網(wǎng)絡(luò)，等等。5G相較于4G，其用戶體驗(yàn)速率提高10倍，頻譜效率提高3倍，移動(dòng)性提高1倍，無線接口延時(shí)減少90%，連接密度提高10倍，能效提高100倍，流量密度提高100倍，峰值速率提高30倍。到5G普及時(shí)，5G的平均速率可達(dá)100兆，峰值速率20G。

過去，我國3G、4G牌照的發(fā)放得比發(fā)達(dá)國家要晚，現(xiàn)在，我國提出要引領(lǐng)5G發(fā)展。2015年，日本計(jì)劃于2020年東京奧運(yùn)會(huì)上實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)的商用，韓國也表示要在2018年平昌冬奧會(huì)試用5G技術(shù)，中國宣布將在2020年啟動(dòng)5G商用。也就是說，不到四年的時(shí)間，大家就要換手機(jī)了。有人問5G資費(fèi)如何？單位流量資費(fèi)會(huì)比現(xiàn)在要便宜得多，但大家要小心的是如果一秒鐘下載20G，那總資費(fèi)還會(huì)比較多。

移動(dòng)智能終端的發(fā)展

早年，我們的手機(jī)只能聽和講，現(xiàn)在不僅可以看和寫，還可以觸摸和感知，人機(jī)接口發(fā)生了很大變化。手機(jī)的功能也越來越強(qiáng)大，從2000年可以聽歌、2001年有了彩屏、2002年有了照相機(jī)、2003年有了手寫功能、2004年可以錄音、2005年能看電視、2006年有了GPS、2007年能上WIFI、2008年有了觸摸屏，2009年有了傳感器，到現(xiàn)在，手機(jī)處理器為多核，還配有重力感應(yīng)器和陀螺儀。如果你不慎摔了一跤，手機(jī)會(huì)自動(dòng)發(fā)短信給醫(yī)院和家人。醫(yī)院則會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)分析機(jī)主的年齡、病史，之后還沒等你站起來，醫(yī)院的救護(hù)車就通過手機(jī)定位找到了你。另外，手機(jī)的光線感應(yīng)器等功能，可以使屏幕白天不亮，晚上亮。一個(gè)人老花眼，看短信要靠近，手機(jī)就能檢測(cè)到，隨后自動(dòng)將字變大，并重新排版，以適應(yīng)屏幕大小。

蘋果公司發(fā)明了手機(jī)觸摸翻屏技術(shù)，現(xiàn)在有的公司為了不侵犯蘋果公司專利，發(fā)明了只要對(duì)著手機(jī)攝像頭揮一下手就能翻屏的功能。還有的公司稱不用揮手這么大動(dòng)作，只需眨一下左眼翻左頁，眨一下右眼翻右頁，點(diǎn)一下下巴雙擊即可。另外，美國有一個(gè)APP，花2.99美元下載裝到手機(jī)上，之后把手機(jī)往肚皮上一掃，就可以知道身體什么地方有炎癥。微軟收購諾基亞后開發(fā)了一個(gè)語音搜索、語音翻譯功能，借助云端能力的支持可以翻譯26種語言。按一下語音鍵選擇英文，你就可以和英國的朋友溝通，你講中文他聽英文，他講英文你聽中文。另外，你到國外旅游，只要對(duì)著指示牌拍照，就能把外語翻譯成中文。

2014年年底，在烏鎮(zhèn)召開的世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，日本首富孫正義發(fā)言說，30年后，假設(shè)蘋果公司還存在，那么蘋果要賣Iphone32了，價(jià)格可能還是300美元，可是CPU的性能和存儲(chǔ)器的容量將會(huì)是現(xiàn)在的100萬倍，通信速度是現(xiàn)在的300萬倍，可以存5000億首歌曲，3萬部電影。也就是說，現(xiàn)在的智能手機(jī)比美國國防部10多年前的超級(jí)計(jì)算機(jī)還要厲害?，F(xiàn)在，我國的智能手機(jī)產(chǎn)量占全世界的70%以上。手機(jī)不再是一個(gè)簡單的通信工具，而已成為人們的個(gè)人生活助理。