光纖傳輸技術的發(fā)展

20世紀80年代，中國的有線傳輸線路使用同軸電纜，當時每3公里一個增音機，使用頻分復用方式傳輸模擬信號，一個頻段一個話路，可做到4380路容量。美籍華人高錕先生發(fā)明光纖以后，光纖很快進入應用。90年代初，一根光纖可以存2.5G，3萬電話電路，采用時分復用（TDM）方式傳輸數(shù)字信號。實際上，一根光纖不僅可以一個波長傳送，還可以采用多個波長，所以，出現(xiàn)了波分復用。這樣將每個波長都利用起來，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提升容量，目前實驗室已經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。中國的光纖光纜產業(yè)發(fā)展越來越大，每年生產全球一半的光纖光纜，而中國市場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錢是2000塊人民幣，而2015年的報價是40塊錢。可見，現(xiàn)在光纖做得已經很便宜了。

互聯(lián)網的演進

互聯(lián)網從20世紀70年代美國國防部的ARPANET，到90年代的公眾互聯(lián)網，再到21世紀初的全球互聯(lián)網，發(fā)展到現(xiàn)在的下一代互聯(lián)網?；ヂ?lián)網技術從TCP/IP到P2P/WEB2.0，再到Cyber-Physical System系統(tǒng)?；ヂ?lián)網地址從NCP發(fā)展到IPv4、IPv6?；ヂ?lián)網從一個收發(fā)郵件的聯(lián)系平臺，到可以上網查閱文件、觀看視頻的瀏覽平臺，而微博、博客的出現(xiàn)又使互聯(lián)網成為一個交互平臺。實際上，互聯(lián)網也是一個工作平臺。例如美國有一個網站名為第二人生（Second Life）。網民在這里可以付費租用游戲設計軟件自己設計游戲，當然也可設計服裝、汽車和房子等，后來專業(yè)公司發(fā)現(xiàn)網民的設計有的更適合市場需要，便出資收購，于是就形成了交易。同時，也出現(xiàn)了洗錢、販毒和黑客。美國國防部在這里發(fā)現(xiàn)網絡精英，中國安全部也注意到這里。另外，美國有一個神經外科醫(yī)生，將大量病人的腦部CT掃描圖放到網上，許諾獎勵來鼓勵網民幫助自己找出個別有與眾不同黑點的CT掃描圖，從中發(fā)現(xiàn)腫瘤病灶，這一做法吸引了大量網民參與。所以經常說，互聯(lián)網是一個廉價的勞動平臺。

互聯(lián)網從傳數(shù)據(jù)，到傳話音、傳視頻、傳M2M（機器到機器信息）；從有線接入到無線接入、寬帶接入、移動接入；從撥號接入到永遠在線；從網絡業(yè)務到電信業(yè)務、媒體業(yè)務、物聯(lián)業(yè)務；從研究網絡到商業(yè)網絡、泛在網絡?；ヂ?lián)網的發(fā)展有40多年的歷史，進入我國也才22年。現(xiàn)在，我國網民規(guī)模達6.88億，互聯(lián)網普及率也已過半。早年，我們到人民網、新浪網等網站上瀏覽專業(yè)編輯人員采寫的信息，這稱為WEB1.0。現(xiàn)在，很多年輕人更多的是瀏覽大V、網紅等網民產生的信息。未來，我們希望互聯(lián)網更加智能化。比如，我們搜索一個關鍵詞會出來上萬條信息，要逐一點開查看才知道里面的信息是否有用。相當于互聯(lián)網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)網能做到這一點，我們給出一個關鍵詞，它自己便能檢索、查閱所有資料并寫出綜述。未來的互聯(lián)網要向寬帶化、移動化、泛在化、智能化以及安全性、可用性、可信性方向發(fā)展。

5G擴展移動互聯(lián)網的應用

移動互聯(lián)網的發(fā)展，早在80年代，我國第一代移動通信的基站利用頻率區(qū)分用戶，即頻分多址（FDMA）；第二代移動通信GSM，用不同時隙區(qū)分用戶，即時分多址（TDMA）；第三代移動通信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（OFDMA），把頻率、空間和時間的復用因素都利用起來，使得4G峰值數(shù)據(jù)可達百兆量級。當我國還在發(fā)展4G的時候，國際上關于5G的研究就已開始。從1G到4G主要面向的是個人通信，而從5G開始擴展到面向產業(yè)應用。一是支持4K電視、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實等移動寬帶應用；二是提供高可靠低時延通信，例如在高速公路上車速在200公里時要防止汽車發(fā)生碰撞，就要反應很快，至少延時不能超過1毫秒。還要適應高鐵進一步提速，5G的設計目標是高鐵時速將來可達500公里/小時。三是5G對物聯(lián)網和大規(guī)模產業(yè)互聯(lián)網的支持，支持一平方公里上百萬個傳感器能連上網絡，等等。5G相較于4G，其用戶體驗速率提高10倍，頻譜效率提高3倍，移動性提高1倍，無線接口延時減少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，5G的平均速率可達100兆，峰值速率20G。

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

移動智能終端的發(fā)展

早年，我們的手機只能聽和講，現(xiàn)在不僅可以看和寫，還可以觸摸和感知，人機接口發(fā)生了很大變化。手機的功能也越來越強大，從2000年可以聽歌、2001年有了彩屏、2002年有了照相機、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，手機處理器為多核，還配有重力感應器和陀螺儀。如果你不慎摔了一跤，手機會自動發(fā)短信給醫(yī)院和家人。醫(yī)院則會根據(jù)數(shù)據(jù)分析機主的年齡、病史，之后還沒等你站起來，醫(yī)院的救護車就通過手機定位找到了你。另外，手機的光線感應器等功能，可以使屏幕白天不亮，晚上亮。一個人老花眼，看短信要靠近，手機就能檢測到，隨后自動將字變大，并重新排版，以適應屏幕大小。

蘋果公司發(fā)明了手機觸摸翻屏技術，現(xiàn)在有的公司為了不侵犯蘋果公司專利，發(fā)明了只要對著手機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作，只需眨一下左眼翻左頁，眨一下右眼翻右頁，點一下下巴雙擊即可。另外，美國有一個APP，花2.99美元下載裝到手機上，之后把手機往肚皮上一掃，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)網大會上，日本首富孫正義發(fā)言說，30年后，假設蘋果公司還存在，那么蘋果要賣Iphone32了，價格可能還是300美元，可是CPU的性能和存儲器的容量將會是現(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)在的智能手機比美國國防部10多年前的超級計算機還要厲害?，F(xiàn)在，我國的智能手機產量占全世界的70%以上。手機不再是一個簡單的通信工具，而已成為人們的個人生活助理。