三、信息化将如何发展

信息化是信息技术发展的产物，信息技术发展如此迅猛，有人不禁要问，它会不会很快走到尽头？信息化将如何发展？

实际上，这个问题不难回答。如果说工业化扩展了人的体能，那么信息化就是延伸了人的智能。人的智能不断提高，人的思维想象力无限，信息化也会无限地发展。到目前为止，信息技术的发展可以说只是冰山一角，更谈不上走到尽头。因为信息有数字、文字、图片、声音和图像这五种基本表现形式，目前的信息技术，只有处理数字和文字的技术比较成熟，而图片、声音和图像的处理技术还没有发展到比较成熟的地步。举个简单的例子来讲，我们可以输入几个数字或者文字作为关键词，在电脑中把所有包含与这些关键词的文件找出来，但是无法输入一张照片、一段声音或者一幅图像就可以把所有有关的照片、声音或者图像都找出来；还有，陕西一张华南虎照片，搞得多少专家学者都难辨真假，从这点就可以看出，目前的信息技术发展还远远满足不了人们的现实需要。

人们对信息处理的需求驱动着信息技术的发展；信息技术的发展使应用成本大大降低，促进了信息技术的普及应用；普及应用促进商业和管理创新，又引发人们新的信息需求，再进一步推动信息技术的发展。用哲学的话来说，就是螺旋式的上升过程，最终导致经济社会的变革。

近40年来，信息技术基本上保持着这样的走势：微处理器的性能每18个月提高1倍而价格下降一半，这称为摩尔定律；计算机存储能力每9个月增加1倍而价格下降一半；网络带宽每12个月增加1倍而价格下降一半。20世纪80年代价值100万美元的大型计算机，今天大学生书包中价格只有1000美元的笔记本电脑，其性能反而是它的2倍。80年代每1 MB（兆字节）存储器价格大约为100美元，而今天还不到1美分。

由于信息技术成本的降低，其应用得以大量普及。有关资料显示，2007年全球计算机（台式机、笔记本电脑和服务器）的销售量是2.567亿部。全球互联网用户达到13.5亿，其中美国2.15亿，居世界第一位；中国2.1亿，居世界第二位。到2008年，中国互联网用户数量已经超过美国，居世界第一位，2007年年底广东互联网用户3344万户，居中国第一位。根据国际电信联盟的资料，2007年年底，全球电话用户已达45亿，移动电话用户与固定电话用户的比例为3∶1左右。信息技术不仅是简单的普及应用，更重要的是它以极其强大的渗透力深入到了人类社会的各个领域和各个方面，带给政府管理、商业方式、社会生活巨大的变化。

我们知道，新中国成立初期，人们的追求是“楼上楼下，电灯电话”。改革开放之后，号称“三大件”的彩电、冰箱、洗衣机首先成为现代生活的标志。“三大件”之后的追求又是什么呢？是录像机、摄像机吗？人们能预见到的东西很有限。1987年中国第一个移动电话网在广东建成并投入使用，令人意想不到的是“大哥大”（移动电话）发展到今天几乎人手一部，甚至多部。更令人们意想不到的是，曾被视为神圣的电子计算机可以“飞入寻常百姓家”，加上互联网的出现，可以把全世界的计算机联合起来。2000年5月，联合国经济社会理事会部长宣言指出：“互联网的普及应用无论是在广度上还是在深度上，其影响均可与18世纪的工业革命相比拟。”建立在互联网基础上的电子政务成为构造信息时代的新型政府的重要基础，建立在互联网基础上的电子商务成为信息时代商业运作的重要方式。网络文化也成为新时代文化表现、传播、创新的重要途径。

现在关心的问题是，未来的信息化将如何走向？这个问题并不好回答，但是又必须回答，否则我们就不知道下一步应该怎么办。信息技术发展日新月异，信息化应用五彩纷呈，如何能够从中把握信息化的走向，关键是看信息基础设施怎样演变以及哪些技术应用会影响信息基础设施的演变。

首先我们来看信息基础设施是怎样演变的。在农业社会，农田、农具、水利等是最重要的基础设施；在工业社会，工厂、机器、电力、交通、银行等成为工业社会最重要的基础设施；到了信息社会，通信、信息网络又成为最重要的基础设施之一。信息是人类活动的反映，有人类活动就有信息，为了支撑信息交流需要建立相应的信息基础设施。我国在春秋战国时期利用烽火传讯。到了秦始皇时代建立了驿站系统，形成了支撑秦帝国的信息基础设施，到清朝演变为邮政系统。2000多年来，即使出现的电报、电话，邮政系统作为国家信息基础设施的重要地位似乎从来没有动摇过。但是，计算机的出现、通信技术的发展和互联网的诞生使之完全改变。今天，没有多少人再把邮政系统看做重要的信息基础设施，反而看做现代生活中不可缺少的现代物流系统，现代通信系统和互联网却成为现代社会最重要的信息基础设施。这个基础设施在短短的十几年到20年间，已经发生了巨大的变化，下一步又将如何演变呢？答案是泛在网络，又称为无处不在的网络。

泛在网络是从泛在计算或普适计算的概念演化而来的，泛在计算（ubiquitous computing）、普适计算（pervasive computing）都是指普遍计算或无所不在计算的意思。国际上提出此概念的是美国施乐公司Palo Alto研究中心（PARC）的首席科学家Mark Weiser，1991年9月他在美国《科学》杂志发表了论文《21世纪的计算机》（The Computer for the 21st Century），第一次提出“泛在计算”的概念。什么是泛在计算呢？Mark Weiser指出：“就是到处都存在的意思，不像现在计算机有具体表现。正如以前的电动机已经从我们眼前消失一样，计算机以后也会完全消失，但是它们会相互联络，更加全面地服务人类。”他还说：“最深奥的技术是那些消失了的技术，这些技术将它们的自身交织于日常生活中，直至不可区分。”2005年以来，联合国经济贸易发展组织和国际电信联盟一直把泛在网络社会作为世界信息社会峰会或者其他相关会议的重要议题。

泛在网络的特征可以通俗地概括为“无所不在，无所不包，无所不能”。所谓“无所不在”指的是网络处处存在，人们在任何时间（anytime）、任何地点（anywhere）、任何人（anyone）、任何物（anything）都能顺畅地通信，获取信息服务；所谓“无所不包”指的是任何物品、任何设施都可以连到网上，容纳到网络中；所谓“无所不能”指的是网络包括各种各样的应用，即人类社会各种经济活动都可以通过“无所不在”网络来帮助实现。有哪些发展动向可以让我们相信泛在网络社会是可以实现的呢？主要表现在如下几个方面。

（一）无线宽带网络

通信技术，尤其是光通信技术的发展已经比较成熟，近年来无线网络的发展非常迅速。国际电信联盟的报告指出，固定电话发展到10亿用户用了125年，移动电话发展到10亿用户仅用了21年（2002年），移动电话从10亿用户发展到30亿用户仅用了5年（2007年）。今天，像Wi-Fi、WiMAX、3G等无线宽带网络技术又开始大量应用，使“无所不在”网络的发展成为可能。美国、英国、德国、日本、新加坡、中国台北等很多地方都在应用Wi-Fi、WiMAX等技术建立所谓的无线城市。根据著名研究机构Pyramid Research报告：预计2009年全球Wi-Fi热点数目将达30.8万，其中亚洲占23%，北美占31%，西欧占37%。在2007年9月举办的WiMAX高峰论坛上，论坛主席Ronald Resnick透露，全球已有275个运营商宣布正在试点WiMAX，另有500个正想试点，还没有正式宣布。在3G发展方面，根据Wireless Intelligence的数据，截至2007年12月，全球3G用户总数达到5.6亿户，比2006年增长了30%。另外，CDMA组织和GSM协会的数据显示，截至2008年1月，超过435个基于CDMA的3G网络在全球部署，年增长为33%。2007年ITU将WiMAX列入IMT（3G）标准系列，为4G打基础，并且预计在2011年4G将进入商用。光网络和无线宽带网络为无所不在网络打下了坚实的基础。

（二）RFID与物联网

设备联网不是什么新鲜的事，我们可以看到许多嵌入式设备，如信息家电、掌上电脑、车载智能设备、医疗电子等，都可以直接联网。是不是任何物品都可以联网呢？2005年联合国经济贸易发展组织和国际电信联盟发表了物联网的专题报告，提出要把计算机设备的联网应用推广到任何物品的联网应用。也就是要对世界上任何一个物品赋予一个唯一的编码（物品电子编码，EPC），甚至可以赋予一个唯一的网络（IP）地址（互联网的IPv6版本有足够的地址做到这一点），用RFID（无线射频识别）技术可将其与网络连接起来，在互联网的基础上形成一张物联网。RFID又称做电子标签，它可以做得很小、很薄（见图1.3），像贴条形码一样贴在物品上，由于它可以通过无线射频技术进行信号传输，使得物品具有通信能力从而实现物联网。在物联网的基础上，还可以通过数字地球技术，或者空间地理信息技术，确定物品在任何时刻所在的位置。这样，人们就可以对任何一件物品进行跟踪管理。随着RFID技术的迅速发展，物联网正在全球兴起，看来未来网络将是无所不包了。

（三）无线传感器网络

RFID技术就是典型的无线传感器技术。无线传感器网络通过各种各样的传感器直接从现实世界中感知获取信息，通过无线网络传到计算机中心来处理。这些技术在环境监测、工业控制、安全监测、战场指挥、远程医疗等方面都有很好的应用。据报道，美国在伊拉克战争中就使用无线传感器网络指挥士兵作战。近年来，传感器技术发展得很快，智能微机电系统传感器可以将电动机功能和传感器功能植入到各种设备（如头盔、衣服、精密仪器等）中，随时随地和网络相连。各种专用传感器网络再通过互联网连起来，相互交换信息和协同应用，形成了无所不在、无所不能的网络。

（四）网格技术和云计算

网格技术是技术专家们比拟电力网的管控和利用方法对信息网络提出的资源管理和利用技术。全球连接到互联网上的计算机超过10亿台，但是在任何一个时刻都有大量的计算机闲置，即使正在使用着的计算机，它也会有部分资源没有被利用。网格技术就是要把大量需要处理的问题分配给那些闲置在网上的计算机进行处理，然后把结果集中起来形成答案，这种“机多力量大”的办法将使大量的信息处理问题很容易得到解决。这样，人们就可以把各种各样的事情扔给网络，人们利用计算机网络上的资源就可以像用电一样插上就行。真能做到这些吗？目前已经有这方面初步应用的例子。2005年计算机界曾经组织过一个大型的网格项目，有79.5万人参加，运行了150万台以上微机，扫描了35亿个分子，以发现它们与这些蛋白质的相互反应，从而推断可以发展为抗癌药品，计算的结果发现了12种具有抗癌潜力的蛋白。2008年，企业界在网格技术（计算）的基础上又提出了云计算的概念。欧盟拨款1.7亿欧元与IBM合作开展云计算研究与应用开发；Google与IBM联合力推云计算模式；Yahoo也押宝在云计算上。什么是云计算？目前还没有清晰的定义，简单地讲，可把它看做网格计算的商业实现。网格计算最早来自于学术界，强调的是在网络中怎么调度、怎么分配资源。云计算直接产生于企业计算和互联网领域，它更关心如何扩展系统、如何使用虚拟服务器、如何方便IT管理，使应用成本更低。云计算目前还处于萌芽阶段，各个厂商在开发不同的云计算服务，包括通过网络实时提供订阅型（subscription-based）或者按照使用量付费（pay-per-use）的服务模式等。云计算不纯粹是商业炒作，它有可能改变信息技术产业竞争的格局，现在许多人已经开始用Google的远程应用软件，如办公文书处理软件，而不是用自己本地机器上安装的这些应用软件。还有许多企业应用，如电子商务应用，要写一个交易程序，Google的企业方案就包含了现成的模板，一个销售人员根本不需要学习专门应用软件也能做出来。业界现在经常讲到的软件即服务（software as a service，SaaS）就是这种模式。这种发展动向可能成为未来的趋势，其结果是信息技术应用服务产业发展的主导权更加集中在少数大企业手中。有人说，当今世界只有5台计算机，一台是Google的，一台是IBM的，一台是Yahoo的，一台是Amazon的，一台是Microsoft的，因为这5个公司在新的商业应用上已经开始引领潮流了。

（五）数字地球技术

未来的计算机可能到处存在而看不见，但是人类的社会活动却要求更加可视化、可定位。例如，物联网的发展就是要随时追踪到物品流动的确切位置，传感器网络的应用也需要时空信息。因此，数字地球技术就应运而生。1998年1月，时任美国副总统的艾尔·戈尔于加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：认识21世纪我们这颗星球”的演讲。他指出，技术创新的新浪潮使我们能够大量地获得、存储、处理和显示关于我们行星的各种环境和文化现象。如此大量的信息构成了“地球的坐标系”，它涉及地球表面每一个特定的地方。戈尔演讲之后，曾经引起一阵数字地球研究热潮，但几年下来并没有太大的进展。到2004年以后，情况才发生了很大的改变。Google公司在互联网上推出了Google Earth，一下子把数字地球技术应用推到每一个人的面前，既真实、形象、生动，又简便实用；同时，也为互联网的应用开拓出一片新的天地。因此，“数字城镇”、“数字省市”的概念又再次热起来了。实现数字地球的主要技术是空间地理信息技术，其基础是所谓的3S技术，即地理信息系统（GIS）、遥感系统（RS）和全球卫星定位系统（GPS）。城市里使用的车辆导航跟踪系统就是全球卫星定位系统的典型应用，卫星遥感技术也已经被广泛应用于土地规划利用、防灾救灾等方面。在汶川地震救援中，我国的“遥感一号”卫星和“北斗一号”导航卫星就发挥了重要的作用。从地下的管网系统到地上的大楼建筑物都可以用空间地理信息技术清晰、直观地表示出来，再叠加上各种经济社会文化数据，就构成了数字城市的基本框架。事实上，人类社会活动80%以上的信息和空间地理有关，空间地理信息将和泛在网络融合在一起成为其中重要的组成部分，也是未来信息技术竞争的一个重要领域。

将计算机微芯片、传感器和软件等植入到我们现实生活的各种各样物品中，自动识别和感知技术能够自动获取现实世界的信息，通过网络随时随地进行处理。计算无处不在，应用无处不在，虽然我们未必能看见这些计算机，但它们相互联网、相互利用，默默无闻地为我们工作，我们可以像使用水和电一样随意地使用网络的巨大能力，这就是信息化发展的未来走向。