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IT 新技术总是层出不穷。过去几年,如此之多的新技术闯入了我们的工作和生活。未来几年,哪些新技术又将走来?值得期待的技术也远不止下面列出的19种。数字家庭、网格、片上系统、P2P等等,新技术之多令人们眼花缭乱,而各种新技术的融合更创造出了无数种可能。半导体制造工艺的不断演进使得芯片的制造成本急剧下降,65nm、45nm半导体生产技术并不遥远,使得种种原本昂贵得没有现实意义的技术不断转变为现实。
64 位多核的CPU 技术
从2005 年开始,Intel 和AMD不仅要在主流CPU 产品线中切换到64位,而且陆续要在服务器、台式机甚至笔记本电脑的CPU 中置入双核,CPU即将迈入64位多核时代。64位能快多少?用户将以什么样的模式来使用多核CPU?多核给用户带来什么样的价值?
在人们最常接触到的x86 架构上,64位多核是一个全新的未知世界。
在服务器上,64 位多核CPU 带给用户的将是更强的事务处理能力,可以并行处理更多的事件和交易。对企业用户而言,这将意味着可以大幅节省IT开支。因为现在需要一台4 路服务器或8 路服务器才能完成的任务,在将来只需要一台双路服务器就可以搞定。
另外,多内核CPU可以更好地支持服务器的虚拟化,同时虚拟化也可以最大限度挖掘多核CPU的潜能、提高CPU利用率。
服务器的虚拟化意味着在一台服务器上同时运行多个操作系统,不仅使原来在一个操作系统上运行的多个应用软件完全隔离而更加稳定,也可以把原来多台服务器上的应用集中到一台服务器上来运行,提高服务器资源利用率和降低管理成本。
在PC上,64位多核CPU带给用户的强大运算性能和极高的系统并行性有没有意义呢?这是我们最关注的,也是对每个人的应用体验影响最大的问题。
对个人计算而言,64 位多核处理器可以更好地支持PC的后台程序运行——这些后台程序在用户并不知晓的状态中默默无闻地工作着,例如防火墙、防病毒软件等,还有很多系统服务,都与前台应用程序在并行运行着,64 位多核处理器无疑会加速这些软件的运行效率,减少它们对前台应用程序的影响。
64 位多核处理器的强大功能还可能改变PC 的设计理念,例如音频处理芯片和视频加速芯片将可以简化,很多硬件功能可以通过CPU+ 软件的形式得以简化,进一步降低PC 的成本。
64 位多核处理器技术对未来的影响,更多地取决于软件的功能、以及软件如何为64位多内核而设计优化。智能型编译器的出现甚至可以把不具有并行性的处理任务变得具有并行性,这将极大发挥多核处理器的效率。虚拟化软件的发展,甚至有可能改变用户对服务器和PC的使用模式,比如几个用户可以使用自己的外设而共用一台PC 主机。
未来几年,64位多内核处理器技术将影响到越来越多的用户,而影响的程度和方式谁也说不准,因为这完全取决于软件技术的发展,硬件只是提供了许许多多的可能性。
UWB超宽带技术
UWB(UltraWide Band,超带宽)是带宽最高可达数百Mbps、通过微弱的脉冲信号进行通信的无线技术。
传统的无线通信技术用某种调制方式将信号加载到连续电波上,并且连续电波被限定在小范围的频段上(一般约为6MHz宽)。而UWB技术不使用连续电波,而是通过非常短、非常快而“离散”的电子脉冲来传输信号,由编码来控制脉冲的发送时间,脉冲本身就形成了数字通信中的“0”或“1”,并且脉冲可以覆盖范围非常广泛的频段(可以在几Hz 至几GHz 之间)。因此UWB具有非常高的抗干扰性,而且能非常高效地利用珍贵的频率资源,工作功耗也相当低,并在理论上可以降低设备和使用成本。
UWB 在很早以前就已被美国军方开始采用。由于UWB对障碍物具有极强的穿透力,再加上它的大规模应用有可能对军方的卫星和通信设备形成干扰,所以其民用步伐受到阻挠。例如美国FCC 对UWB 的民用产品在功率(发射距离只限10m)和频率(3.1GHz~10.6GHz 之间)上进行了严格限制。除此之外,UWB现在也面临工业标准的竞争,业界分裂成的两大阵营分别提交的提案,久久悬而未决。
IT业界对UWB技术的民用化最看好的是在消费电子领域。笔记本电脑、掌上电脑、DVD播放器和数字电视机等消费电子产品,可以利用UWB技术高达数百Mbps 的数据传输速率、高抗干扰能力、低功耗、低成本等优势,进行高质量的音频和视频传输。
虽然在应用领域上,UWB 与Wi-Fi、蓝牙等无线技术具有一定程度上的重合与竞争,但更多的观点认为这些无线技术各有优点和侧重,最终会形成互补局面。
此外,UWB很强的穿透力,适合消防员、警察和灾难求援人员在复杂环境下的通信;其超强的定位精度,又可用于汽车安全系统、防止儿童走失的跟踪系统等。
有人预计到了2006 年,UWB技术将会产生约10 亿美元的市场规模。
反垃圾邮件技术
垃圾邮件在过去几年内急剧的发展,目前已经占到了全部邮件的60%~85%。垃圾邮件不仅数量增长了,造成的网络资源消耗和恶劣影响也越来越大,内容从最早简单的广告,已经发展成包括与垃圾邮件网站进行链接的动态内容,此外还有携带计算机病毒和蠕虫的邮件,甚至还出现了冒充盗用他人电子邮件地址进行“网络钓鱼”的欺诈现象。
电子邮件已经成为人人必备的工具,但今天几乎面临被垃圾邮件淹没的危险。未来几年反垃圾邮件技术的发展将扭转这一趋势,帮助人们恢复电子邮箱往日的平静。
目前,反垃圾邮件技术发展迅速,包括结合了SPF(Sender Permitted From,寄件人来源确定)和Caller-ID 的微软Sender-ID 技术、Yahoo的DomainKeys(域名钥匙)技术等,这些技术通过识别寄件人身份并在接收邮件时进行身份确认的方法杜绝垃圾邮件。
微软2004年中推出的Sender-ID技术原本是最被看好的技术,并在8 月被互联网标准化组织IETF(Internet EngineeringTask Force)提议推广成为反垃圾邮件的行业标准。但是由于涉及到微软的知识产权问题,并与此前流行的SPF技术不完全兼容而在推广过程中遇阻。2004 年10 月25日,微软宣布修改了与SPF 不兼容的部分,希望这一技术能起死回生。AOL在微软进行修改后恢复了对Sender-ID 技术的支持,不过业界仍然对这一技术的微软知识产权问题存在疑虑。
除了寄件人身份识别技术取得的瞩目成就外,垃圾邮件内容过滤技术也在向行为识别的方向演进,在接收垃圾邮件的邮局和客户端可直接抵御垃圾邮件。
尽管反垃圾邮件技术的标准尚未敲定,一些技术尚未成熟,但是业界的合作态度以及技术的进步都让人们相信,未来几年垃圾邮件的发展将受到遏制。
宽带电话
在未来几年宽带电话将带领VoIP 技术深入到我们每一个人的生活之中,原因只有一个——省钱,因为宽带电话之间的通话是免费的,所以宽带电话将改变人们之间的通信方式。
宽带电话的终端可以是专用的IP 电话机,也可以是安装了宽带电话软件的计算机,甚至可以是具有宽带电话功能的ADSL 调制解调器,把传统电话插在这种调制解调器上就可以了。
宽带电话最早的应用出现在高度信息化的企业中,也可以称为企业宽带电话。只要把企业中提供呼入、呼出和转接的小型程控交换机(PBX)或集团电话,更换为语音交换服务器或具有电话和网络交换功能的多功能交换机IP-PBX,就可以在公司内部使用IP 电话机和传统电话机,而公司电话系统的对外连接不仅可以是传统公共电话网络(PSTN),也可以是宽带互联网,或者是连接公司分支机构的宽带IP 网络(VPN、DDN 或T1/E1等),把宽带电话延伸到企业以外。
未来几年,采用宽带电话的企业将越来越多,除了节约费用的原因,也因为采用宽带电话的个人用户正日趋增多,一些国家或地区的电话服务供应商已经开始提供标准的SIP(电话初始协议)宽带电话服务,而投资门槛据说只有500万人民币左右,和传统电信运营投资的规模是不可相提并论的。
现在,甚至出现了更低投资成本的利用P2P 技术实现的跨地域宽带电话,如Skype,不仅宽带电话间可以免费通话,呼叫全球各地的固定电话也只需要每分钟2美分左右,在电话上实现了地球村的概念。宽带电话的发展,严重动摇了传统电信的经济基础,所以目前世界各国政府或多或少的都对其予以限制。不过宽带电话的发展已经随着宽带网络的普及而呈现星火燎原之势,必将在未来几年中帮助人们建立起全新的电话观念。
无线城域网/ 广域网
目前的无线技术一直不能同时满足人们在接入范围和接入带宽方面的要求。过去几年的Wi-Fi 技术(802.11a/b/g)在带宽上不断取得突破,但是接入点覆盖半径只有50 米到几百米。手机网络覆盖范围广,但是目前2.5G标准在带宽方面有非常有限,GPRS 理论带宽171.2Kbps,实际速率在10~100Kbps,CDMA 1x的理论带宽300Kbps,实际速率一般也不超过100Kbps,和窄带调制解调器拨号差不多。人们一直在期望着未来能够实现更大范围的宽带无线接入。
目前最有希望的技术无疑是3G移动电话网络技术,理论上高速移动时能够达到144Kbps,慢速移动时为384Kbps,静止状态高达2Mbps,不过3G并不是为数据通信而设计的,带宽并不能完全满足数据通信需求。在技术上,3G 已经基本成熟,有着标准之痛的中国信息产业甚至可能推行自己的3G标准TD-CDMA。但是,在中国搭建3G网络的投资规模有上千亿,如果没有足够的业务需求支撑,3G 就不会实施。欧美的3G运营相继破产,日本和韩国的3G依然是惨淡经营,这都是中国的前车之鉴。即使2005 年发放3G 牌照,3G 运营最快也要到2006 年底或2007 年才能上马。
3G 既然受制于投资规模,那么有没有替代性技术出现呢? WiMAX 技术出现了,目前802.16a标准的WiMAX单一基站覆盖半径50km,最大带宽70Mbps,使用2~11GHz波段。不断改进的802.16标准正在迅速完善和发展,改进的速度不亚于当年Wi-Fi, 支持高速移动接口的802.16e 和支持更大覆盖范围的802.16f标准相继崭露头角,因此很多人看好WiMAX成为无线城域网的标准。Intel在2004年9月展示了WiMAX芯片,并与中国成都等地方政府签约推广WiMAX。
尽管中国目前还没有批准WiMAX的运营频段,还是有很多运营商跃跃欲试,在部分地区搭建了3.5GHz频段的试验网,毕竟WiMAX是基于成本低廉的IP包交换的技术,投资规模不到3G 的十分之一。WiMAX 甚至有可能比3G 更早地进入中国用户的生活。
IPv6 与下一代互联网
IPv6 究竟是什么,有人将它称为下一代互联网,虽然IPv6 并非下一代互联网的全部,但它是下一代互联网的基础协议,相对于目前互联网所使用的IPv4协议,IPv6可以称得上是革命性的跨越,以至于整个世界需要足够的时间来为IPv6 作准备。
IPv6究竟能够给我们带来什么呢,我们对于互联网的期望和畅想虽然不能完全通过IPv6实现,但至少需要IPv6来铺就圆梦之路。
对于IPv6最富煽情的描述是它可以让地球上的每一粒沙子都拥有一个独立的IP地址,而在IPv4 时代,拥有独立的互联网IP对于众多用户尤其是中国用户来说都是一种奢望。因为IPv4 理论上只能提供2 的32次方(43亿多)的IP地址,这其中美国具有绝对的控制权。中国分配到了3000多万个IP地址,在互联网经历了近30年的发展后,IP 地址资源正在面临枯竭。有专家估计,到2005年全球IPv4地址将彻底分配完。而IPv6 下,IP 地址采用128位编码,可以提供2的128次方个IP 地址,这个近乎无限的空间足可以为每一粒沙子都分配一个独立的IP 地址。
IPv6另外两个进步是实现了IP 层网络安全和无状态自动配置,IPv6 要求强制实施因特网安全协议IPSec,并已将其标准化。IPSec支持验证头协议、封装安全性载荷协议和密钥交换IKE 协议,这3种协议将是未来Internet的安全标准。因此用户目前在互联网面临的安全问题,在IPv6 下将得到一定程度的改观;IPv6通过邻居发现机制能为主机自动配置接口地址和缺省路由器信息,使得从互联网到最终用户之间的连接不经过用户干预就能够快速建立起来,从而实现终端的永远在线。
正是IPv6以上的进步,将真正实现手机、电视机、计算机等几乎所有设备的随时随地接入互联网而且永远在线,而随时随地计算将从理想变为现实。
今天基于IPv6 的实验性商用网络已经开始运行,IPv6的骨干网络也开始在各个国家筹建或计划中,而一些消费电子产品、手机等终端设备也开始了应用IPv6的研究,一些已经取得了成功。虽然目前IPv6 的推进步伐还没有理想中的那样快,但基于IPv6的先进性,我们有理由相信在不久的将来,互联网将跨越到IPv6 时代。
OLED、SED、FED等新一代平板显示技术
电子设备所用的显示终端技术,自从LCD 开始大规模取代C R T 显示器以来,发展还远未终止。接下来的几年里,将会出现越来越精彩的显示技术更新换代,其中包括结合了CRT和LCD二者优势的FED/SED技术、采用自发光有机材料的OLED技术,以及采用LCOS光电元件的新型背投技术。在显示尺寸上,一方面这些新型的显示技术会大规模应用于便携式设备中,另一方面在低成本、高品质前提下制造出尺寸越来越大的大屏显示设备。
OLED采用可以在施加电压的情况下自行发光的有机材料,从而比LCD等传统平板显示技术表现出结构简单、显示品质优良、功耗低、厚度小等特点,只是目前还面临使用寿命方面的考验,另外还难以在成本允许的情况下做到较大的尺寸。预计OLED近期将主要用在数码相机、PDA、手机等便携式设备上。
FED 技术在发光原理上继承了传统CRT技术的电子枪轰击荧光粉的方式,但在结构上采用了类似LCD 的矩阵式像素单元控制原理,即每个像素都拥有专属的电子枪,而非CRT 显示器里的所有像素点共用一个电子枪的扫描来显示发光。因此它在显示品质上达到甚至超过CRT,而在薄度、功耗、成本、大尺寸方面能超过LCD 和PDP等平板显示技术。Canon 和Toshiba 已经就自己的FED版本——SED技术成立了显示器合资公司,并已准备最早在2005 年实现量产,主要应用在32 英寸以上的大屏显示设备当中。
背投技术除了LCD与DLP的竞争,新一代的LCOS 又有望大规模出笼,使得背投的显示品质不断接近其他平板显示设备,而且在尺寸和成本等方面具有优势。生产工艺和技术的进步,使得LCD、PDP、SED/FED以及背投等各类平板显示设备的尺寸可以做得越来越大,而成本控制得越来越经济。未来几年,家用高清电视机以及商用显示设备会逐步过渡到这些大屏平板技术。
燃料电池
在商务旅途中用笔记本电脑处理很要紧的公文,突然自动关机、工作中止;正在通过手机与远方的爱人亲密地煲电话粥,没聊多久声音戛然而止⋯⋯这一切,都是现有的电池技术惹的祸。
当前的各种移动设备即使采用最先进的省电技术、配备最“牛”的锂离子充电电池,也撑不了多久。例如,采用6单元锂电池的迅驰笔记本电脑,一般最多也就坚持6~8 个小时。手机、PDA、MP3 播放器、数码相机/ 摄像机等等大量的移动电子设备,也面临同样的问题,依靠传统的锂离子电池看来是无望解决了。新能源技术——燃料电池则被越来越多的人看成了“大救星”!
燃料电池通过甲醇或液态氢等液体燃料的反应,来产生成倍于同体积锂电池的电量,可以为手持设备提供连续几天、十几天甚至更久的持续使用时间。燃料电池的另一项优势是充电很方便:不必像锂电池那样插到插座里等好几个小时,而是向电池快速灌注液体燃料即可。除了可“充电”的类型以外,还将有一次性的燃料电池,它们提供的电量也比一次性的碱性电池高许多倍。
过去燃料电池主要面临尺寸和重量过大的问题,最近在Toshiba、Hitachi和NEC等厂商的努力下,已经试制出了针对笔记本电脑、甚至PDA 和手机等便携设备的小型燃料电池,并计划在一两年内逐步开始批量生产。但在2004年9月的一次燃料电池国际会议上,当前锂电池主要生产商—— Sony对燃料电池大泼冷水,让外界了解到燃料电池在解决了笨重的体型问题之后,又将面临功率密度过低(反应迟缓,难以满足有些快速供电的应用需要,例如手机、数码相机闪光灯)这一大难题。由此,有人(Sony)认为近期内以燃料电池和锂电池组成的混合型电池,将具有更加现实的利用价值。而有人(Toshiba)则主张,像蓝牙耳机等对功率密度要求不是很苛刻的新出现的设备,将使燃料电池技术很快“腾飞”起来。
燃料电池一旦成真,各种各样的移动设备都可以变得真正的无线和自由了。
高清晰数字电视和数字电视技术
目前电视台和节目制作机构已经大规模采用了数字摄像机,无论DVD 还是VCD,其中记录的都是数字音视频信号,而新一代的平板电视机基本都采用了数字显示技术,但在中间核心的播出和传输领域,目前还是模拟技术占主流。
很多国家和地区已经相继开始了数字电视的播出,我国也在一些地区开始试播数字电视。由于电视对人类的巨大影响,这次更新换代意味着一个巨大的产业机会,而竞争也从标准开始了。
与很多人的想像不同,清晰度并不是数字电视带给我们最大的改变。数字电视代表着这种信息传递方式正式融入数字时代,成为提供多种媒体服务的综合娱乐和信息平台,与互联网及其他数字内容平台密切联系起来。从国际上标准之争的热点看,重心从高清晰度电视HDTV变成了数字电视DTV,充分说明人们对电视的基本需求是更丰富的节目、更全面的信息服务。
在数字电视平台上,服务提供商可以新增大量信息服务,例如增强电视、纯数据业务、简单的交互业务、互联网接入以及宽带交互业务;用户则可以在电视上享受电视节目指南、数据播报、多媒体广播、远程教育、虚拟商场、立体电视等新应用。
面对未来的数字电视,我们可以欣赏从480p到1080p的各种清晰度图像;因为一个现有的模拟频道带宽可以容纳 4~6套标清数字电视节目,我们可以选择更丰富的频道;有效的交互方式让观众不仅可以选择节目,更可以参与节目。也许数字电视专业组织的宣言可以让我们更好地理解数字电视:以内容为核心,融合宽带互联网、移动通信网和接收机的计算能力和存储能力,让用户更方便地、更自由地获得更多、更好的多媒体服务。
目前,中国的数字电视标准还在紧锣密鼓地制定过程中,相关行业都已经蓄势待发,准备发掘这个巨大的市场。到2008年北京奥运会时,将实现全程HDTV 转播,当然是数字电视。因此,我们会在未来两三年间体会到这个领域的深远变革。
MPEG-4
如果说有什么技术会在今后的几年内迅速推动视频应用发展的话,MPEG-4肯定名列榜首。其影响力从手持设备、家庭影院、视频会议到网络视频分享,几乎覆盖了所有可能出现视频应用的领域。
MPEG-4 是ISO 公布的“超低比特率活动图像和语音压缩标准”,1998 年10 月批准第一版。它是一种新型的多媒体标准,与MPEG-1/2 相比,它是一个基于对象的视频编码压缩标准,它所定义的码率控制目标就是获得在给定码率下的最优质量,它为互联网上传输高质量的多媒体视频提供了很好的技术平台。
1998 年微软开发了第一个在PC 上使用的MPEG-4编码器,随后,人们开发了DivX,它改良了微软的MPEG v3,是目前互联网上普遍采用的MPEG-4 编码器之一。为了强化MPEG-4核心的开放,最近网上又出现了一种新的MPEG-4 编码——X v i D ,被认为是目前最快的MPEG-4 编码。
虽然在互联网上得到了广泛应用,但MPEG-4 更像是一个“野孩子”——精力充沛但却得不到主流认可。不过这种状况正在迅速改观,LSI Logic公司等核心编解码器厂商在自己最新的DVD 刻录机的芯片方案中对MPEG-4 解码提供了支持,索尼、松下等消费电子厂商把MPEG-4 作为新一代手持视频拍摄设备的主流格式,大量的手持播放设备也可以让用户在移动中欣赏MPEG-4 电影。
在HDTV 和下一代DVD 光盘中都可能成为主流视频压缩标准的H.264 也与MPEG-4 有着密不可分的联系。这种最新的MPEG 压缩技术又名MPEG4 AVC(Advanced Video Coding),进一步提高了压缩比。
看来,MPEG-4 已经开始正式登上消费电子的舞台了。相信随着今后家电和网络的联系越来越紧密,MPEG-4的“戏份”也会越来越重了。但就像一些厂商担心的,MPEG-4 繁多的版本、多变的格式以及网上视频内容的版权保护问题都不容忽视,它面临着一条不太平坦的道路。
机器人
几乎在所有的科幻影片中,我们都可以看到机器人的身影,在很多人的心目中,身边是否会出现机器人已经成了自己是否已经实现幻想中未来生活的标志。实际上,机器人和我们的距离已经不再遥远,它们很可能会在几年之内开始进入我们的生活。
除了用于制造业和特种行业的专用机器人(其中绝大部分不符合人们对机器人的幻想),家用机器人将在人们的生活中发挥越来越重要的作用。家用机器人在功能上可以分为娱乐型和实用型两类,前者近似于机器宠物,后者则是机器管家。
这两种机器人目前都已经有一些尝试性质的产品在市场上销售,例如颇受欢迎的索尼机器狗AIBO 和吸尘器机器人“鲁姆巴”。
预计到2010年,全世界将有约5550万个机器人,其中包括大量家用机器人。机器人玩具、机器人剪草机及机器人吸尘器等。家用机器人的销量将在2002 年至2006年间增长10倍,从而成为机器人队伍中的主流。虽然现在许多机器人的价格还相当昂贵,动辄数百万美元,但预计其价格将在未来10 年里快速下降。未来一个像《星球大战》中的C-3PO 那样的机器人预计价格大约为2万到3万美元。
目前机器人领域的专家认为机器人本身的一些基础技术还急待提高,进一步拓展教育、娱乐功能还是更下一步的事。以往发展机器人最大的难点在于运动控制, 目前在索尼Q R I O 和本田ASIMO 已经实现了比较完善的双足行走。因此,机器人下一步的发展会集中在人机交流方面,让机器人可以理解人类的语言并组织自己的语言,和人类进行实时直接交流。至于真正的人工智能和自我意识,那将是更加遥远的事。看来,在我们能看到的未来,机器人会是很“听话”的伙伴。
有关机器人进入普通人的家庭还难以拿出一个准确的时间表,对于机器人的未来,专家也存在不同的看法。有些人认为目前的机器人技术会在其他的产品中得到应用,这会成为机器人走向实用的一种方式;有些专家预言机器人的概念会产生变化,其范围不断拓展,未来一些我们目前难以想像的产品也可能成为机器人。
蓝紫色激光光盘技术
硬盘、磁带、闪存、光盘,无论是大型企业的存储中心,还是便携终端必不可少的存储技术,存储密度的增长似乎是永远的发展诉求点。就PC上的数据备份和交换而言,现有的CD 和DVD技术不仅够用,还显得有些过剩了;家庭音影设备中,采用现有DVD和硬盘技术的录像机也能应付一阵子。那么,一张盘片容量在15GB 以上的蓝光DVD技术,有何必要在此时急于出台?国际厂商还为此分裂为两大阵营,为业界标准争得头破血流,蓝光DVD的呼声是否被夸张了?
蓝光DVD 与现有光盘技术的最大不同是其工作波段采用全新的蓝紫色激光,由于比当前所用的红色激光波长更短,存储密度可以实现数倍增长。此外,有些厂商主张的蓝光DVD在盘片结构上也与传统DVD有所不同。这意味着接受蓝光DVD将对光盘产业带来一次彻底的重新洗牌。何种动力能使业界肯付出如此代价?
上述所有疑问的关键答案是:正在临近的HDTV(高清电视)时代,需要存储密度更高的光盘技术。将问题进一步聚焦就是:HDTV在1080线以上的高分辨率画面,对影片内容带来数倍的存储容量要求,而当前的一张DVD光盘只能勉强保存标准清晰度下的一部完整影片;好莱坞影片商们则希望标准时长(133分钟)的一部HDTV影片能继续保存在单张光盘上;要迎合这一变化,显然需要光盘业界出台存储密度翻跃数倍的新一代光盘技术。这便是蓝光DVD显得有些迫切而匆忙的主要原因。
工作波长、存储密度和光盘结构等物理特征上的革新以外,蓝光DVD还在支持的视频、音频格式等逻辑特征上也多与现有的DVD 技术有所不同。
除了用在HDTV 影片的发行,蓝光DVD还将用在家庭光盘录像机上,以较低的光盘成本录制和保存长时间的电视节目;还有可能延伸到家用DV等便携设备,以及数字广播电视系统中。此外,适合台式PC 上5.25 英寸光驱托架的蓝光驱动器、针对笔记本电脑的薄型蓝光驱动器,都已经或即将试制成功,广大用户的数据备份一旦对更高容量的光盘技术产生需求,蓝光光驱倾泻般涌向PC领域也并非没有可能。
新一代人机交互技术
人与计算机设备之间,多年来一直通过键盘、显示屏、鼠标这些很局限的方式进行交互。数字技术的深入应用,使这些传统的人机交互方式越来越不能满足要求。
首先最迫切的表现是在大量的手持设备上。很显然,键盘、鼠标和显示屏在桌面计算机上的输入和输出效率、效果尚可以让人接受,但在移动环境下使用的便携设备上,它们无法保持符合人体工程学的全尺寸设计,因此效率低下、效果很差,严重制约了手持计算设备的可用性。但未来“普适计算”时代,真正唱主角的将可能是随处可见的各类手持设备,因此将大量方便、高效新一代人机交互技术推向实用,是手持计算设备面临的主要课题。
在手持设备输入上,传统的手写方式基本成熟,但人们对语音识别技术依然寄予厚望,研究识别率更高、对环境噪音干扰的抵抗力强的系统。最让人兴奋的还是虚拟键盘和全息键盘技术,它们利用体型非常小的发射器,能将一幅全尺寸的标准键盘投射到任何物体的平整表面,甚至投射到立体的空中,可以为手持设备带来与桌面计算机一样的输入效率。
而在输出技术上,将显示屏贴在眼镜镜片上的头戴式显示器、可以卷曲或折叠起来的柔性显示器,将使手持设备的显示画面产生与桌面计算机同样开阔的大屏幕效果,并且在移动环境下使用起来并不影响便携性。
人机交互技术的更高级研究,则希望为广泛的计算机增加智能,让它们具有越来越多的类似人的智慧,甚至能理解、模仿和表达人类的情感。这就是最近被称为情感计算的人机交互技术,它集自然语言、语音、手语、人脸、唇读、头势、体势等多种交流通道的综合研究为一体,力图使计算机能以最自然的方式模仿人的行为。
情感计算不但能改变计算机的呆板形象、提高人机交互的亲切性和准确性,还具有非常广泛的应用价值。例如通过感知驾驶者的状态,来增加汽车的安全性;在信息家电中通过感知人的情绪,自动操控家电;远程教育平台中,提高教学的生动性,等等。
生物识别
在金融领域,由于传统身份识别的缺陷造成的损失高达每年上百亿美元;在出入境管理等方面,传统身份识别办法也正受到犯罪分子的挑战;密码管理成为一次又一次计算机泄密案的焦点......
与信息技术相结合的生物识别技术,利用人的脸像、虹膜、指纹、声音等进行个人身份鉴定,取代传统的使用钥匙、身份证、密码等方法,可广泛应用于需要身份管理的各个领域。未来两三年,将是生物识别技术进入普及发展的阶段。
2003 年6 月,联合国国际民用航空组织公布了生物技术的应用规划,规划提出,将在个人护照中加入生物特征(指纹识别、虹膜识别、脸像识别),并在进入各个国家的边境时进行个人身份的确认。目前,此规划已在美国、欧盟、澳大利亚、日本、韩国、南非等国家和地区通过,并计划在未来几年中开始实施。美国政府在“9·11”以后连续签署了3 个国家安全法案,要求必须采用生物识别技术。2005 年底以前,北京将发放具有指纹信息等生物识别信息的600 万张市民卡。
生物识别技术开始进入大规模成熟应用阶段。不过,生物识别技术并不如人们想像中那样完善。例如欧洲的试验表明,面部识别的成功率只有90%。也就是说,每十次扫描中就有一次失败。很明显,问题出在这项技术对感光程度非常敏感。因此,原定于2005年在护照中全面引入脸部生物信息芯片的英国政府被迫把计划推迟到2010 年。
尽管目前真正完善,可以实用的生物识别技术只有指纹识别,但由于各个领域对采用生物识别技术代替传统识别技术已经迫不及待,生物识别技术将在未来几年越来越多地影响到普通百姓的生活。
开放源代码软件
对于开放源代码世界,未来的几年也将非常关键。尤其是在越来越多的人对自由产生渴望的时候,我们会看到开放源代码展现的勃勃生机。
在服务器应用领域,Linux和FreeBSD是最重要的开源软件。
Linux自从2.6系列的核心发布后,服务器应用领域就一直企盼着一个稳定的版本,来给各种关键的应用提供各种支持。而在2.6 最近的疯狂版本推进后,各种特性已经得到了相应的补充,可以肯定2005年是2.6 系列进入稳定并且开始实用的一年。
除了FreeBSD 推出了最新的5.3 版以外,类似OpenBSD/FlyDragon之类的非主流BSD系统也纷纷推出了升级,由于在安全和稳定性上,BSD 有一贯的口碑,并且新的特性也能够给性能带来明显的提升,所以在应用软件跟上系统的更新后,2005 年势必是基于BSD的应用系统的升级高峰。
在桌面应用领域,和我们预想的不一样,2004年没有出现很多让我们激动的亮点,除了更多的bugfix和小打小闹的升级,就是几个已经成为惯例的软件更新。不过,这些都是2005年全新的桌面环境的基础。
首先,系统核心实现了模块化和智能化。随着更多更新的需求出现,包括Linux和一些新兴的操作系统都在往更加分离方式的核心形式发展,能够迅速满足新的需求和新的硬件设备的驱动,并且在任务调度、系统开销方面加入了更多智能化的处理机制,能够更好地胜任桌面这种典型的应用。
其次,图形系统渐趋完善。除了广受追捧的Linux 外,像syllabel,reactOS 等专门为桌面开发的图形化操作系统发展势头也非常迅猛,linux 中FBGUI/DirectFB等技术的涌现,让我们期待已久的核心GUI也逐渐走向成熟,有望在2005年摆脱臃肿的X-Windows,让Linux 运行桌面应用慢成为过去。
在此,开源的应用程序的日渐丰富。除了既有的应用持续发展成熟外,一些更好的同类型解决方案也在陆续出现中,如:Linux 中替代Devfs 的Udev,可以利用标准的sysfs树行结构来生成设备文件系统,比起Devfs 来,Udev 能够更准确和提供更好的兼容性。而Nokia 最近支持的浏览器项目,虽然不能马上替代臃肿的Mozilla,但是用于系统中轻量的html 解释,已经是绰绰有余了。
这些不断的进步,让人们看到开放源代码软件正在扮演越来越重要的角色。虽然它不可能取代Windows世界的地位,但是让人们多了一种重要的选择。
RFID 技术
超市购物后不用排队结算,只需通过一个特殊通道,就可以自动完成收费结算;商场购物将手机对准自己选定的物品,就可以获知该物品的产地、材料信息以及其他商场的价格。这一切并非很遥远,日本、德国和美国都已经开始了相应的实验,而这一切都得益于一项技术RFID(Radio FrequencyIdentification,射频识别)。
作为一项应用起源于二战期间的技术,RFID技术在近半个世纪的应用历史中一直默默无闻,直到2003 年,世界上最大的零售商沃尔玛公司的一项决定将其推到了聚光灯下,沃尔玛要求其前100 家供应商在2005 年1 月之前向其配送中心发送货品和包装箱时使用RFID技术,2006 年1 月前在单件商品中使用这项技术。
RFID 是芯片技术和射频传输技术融合的结晶,利用RFID 技术可以让物品承载相关的电子身份信息,并通过这种方式,将所有物品纳入信息网络系统。当所有物品通过RFID 技术融入信息网络系统后,目前的物品生产、流通、销售、应用和服务模式都将彻底改变,未来RFID 技术对于人类生活的影响将是革命性的。而Gartner 更是大胆预测——由数十亿,甚至数百亿的RFID 传感器发布的信息量将呈爆炸性增长,而且会改变未来的计算模式,令计算机隐形。
虽然目前看来Gartner 的预言似乎过于前卫,但也从侧面反映了业界对RFID寄予的希望和未来RFID 将对IT 领域产生的深刻影响。
完善的RFID 技术应用系统将涉及RFID 标签芯片、读取设备、网络系统、数据库、企业应用系统和系统集成等多个领域,其发展将在很大程度上引领一场新的产业风暴,并孕育新的产业金矿。
据Frost & Sullivan 的预测,2004 年全球RFID 标签与读取设备市场规模将达40 亿美元,2006 年则可望突破70 亿美元;日本官方的相关预测数据则表明,2010 年包括标签在内的整个RFID 产业的全球市场规模可达3000 亿美元。
正如每一项技术成长的初期,RFID 目前也面临着诸如标准纷争(日本的Ubiquitous ID Center 与欧美的Auto ID Center 之争)、成本偏高、技术不完善等问题,同样遭遇着诸如“又一个泡沫”之类的质疑。不过从印刷版的条码标签的应用普及和RFID 近年来技术发展的步伐看,我们完全有理由相信,在不久的将来,我们会实现拥抱RFID 的梦想。
数字内容保护技术还记得网上的名人“ 小胖”吗?由于一张不经意间上载的照片,他成了一段时间内网上PhotoShop 高手的基本素材。他经典的表情出现在各种电影海报中,化身为各种经典形象。以至于很多网友从此害怕将自己的照片贴到公众论坛中。
明天,您将不再有此忧虑。您的数字图像文件将具备独特的数字水印,图像编辑软件会识别这个水印,判断是否允许修改。法庭也不用担心有人用精心PS出的照片冒充证据,因为内嵌的数字水印将证明一切。
随着信息获取手段日趋多样化,数字内容的保护已经成为一个重要的课题。小胖只是一个特例,对未来更为重要的是商业数字内容的保护。例如保护用户点播的视频流不会被复制等等。
数字内容保护包括两个方面:一是保护网络上传播的数字内容不被非法篡改,二是对数字版权提供有效的保护,防止被随意传播。
自2000 年以来,数字版权保护技术(digital right management,简称DRM技术)越来越受到人们的重视,越来越多的数字内容通过DRM技术保护。在一个典型的数字版权管理系统中,首先建立数字节目授权中心,编码后的数字节目内容利用密钥加密保护,加密的数字节目头部存放着密钥账号和节目授权中心的地址;用户在客户端点播时,根据这些信息就可以通过数字节目授权中心的验证授权后送出相关的密钥解密。可能的客户端包括PC、手持设备、机顶盒、移动电话和其他移动设备。
很多人把盗版等破坏版权的行为和网络的发展联系起来,但无所不在的网络恰恰让数字内容保护变得更加可行。以往单纯融入数字内容本身的加密信息往往会被破解,例如DVD影碟,其加密算法被挪威少年Johansen 破解后放到网络上,安全大堤彻底崩溃。但如果采用类似DRM的模式,版权保护则有望真正得以实施。
电子纸
在汤姆·克鲁斯的大片《少数派报告》中,未来坐地铁上班的人们依然保持着阅读报纸的习惯,不过那已经是基于电子纸的全新报纸了。在保持纸质印刷品阅读感的同时,电子报纸随时刷新显示内容,甚至可以显示视频。
与那部电影中展示的其他未来场景相比,电子纸的应用和我们的距离已经相当近了。在东京街头,您有可能看到拿着Sony电子书专心阅读的人,那正是第一款基于电子纸技术的消费产品。
典型的电子纸中,每个显示单元都是非常细小的透明空心球形胶囊,里面注满深色的油,油里再置入带电的白色微粒。这些微粒在电场的作用下,会聚集在球形胶囊的一个顶端,施以反向电场,微粒就移到球的另一端。这些球形胶囊以印刷的方法涂在软塑料膜上,其上部和下部再印上透明的电路,就可以用来显示图形了。
与各类发光的显示器相比,商品化的电子纸已经显示出许多特点。通常的显示设备需要不断刷新以维持显示信息,而电子纸则是一种维持显示时无需消耗能量的技术。电子纸视角很大;靠反射环境光工作,底色是非常地道的纸白,能在强阳光下舒服地阅读;掉电以后,电子纸上的图像不会消失;电子纸重量非常轻,大约只有1mm厚,可弯曲,且非常容易做成大尺寸的产品;现在电子纸的分辨率都达到200dpi,施乐的实验室已做到了300dpi(现在计算机显示器的分辨率为70~92dpi);电子纸还非常省电,一节电池可以用一年。
在塑料印刷电路板等相关技术成熟后,电子纸渐渐开始走向应用,它将可能成为重要的阅读介质,凭借非常接近传统纸张印刷的效果,改变更多人的阅读习惯。美国E-ink 公司推出了商店促销用的电子纸显示标牌。今年,采用电子纸技术的Sony 电子书LIBRIe EBR-1000EP 已经投放在日本市场。它采用6英寸SVGA(800×600)的电子纸,4个灰度等级黑白显示,显示效果非常接近普通书籍。
电子纸的应用前景被很多人看好,特别是彩色、大尺寸等问题被解决后,纸张将受到前所未有的威胁。
Web 服务与SOA
当你在网上轻松地购物时,或是在随便哪一台自动柜员机(ATM)上取钱时,作为普通消费者的你也许不会关心能够支撑你方便购物或取钱的IT 系统是如何建成的,但是作为IT 系统的构建者,却必须要考虑如何将商场的购物系统与银行交易系统连接起来,如何将信用卡系统与个人的账户系统相结合,等等。帮助完成这一使命的背后英雄除了我们的IT技术人员, 还有一项重要的技术,那就是Web服务技术。如果我们说互联网塑造了一种生存模式,那么Web服务(Web Services)技术则是为这种生存模式奠定了人们进行网上交易的基础。
类似于很多IT技术的成长过程,Web服务也经历了只有少数爱好者的时代。 最初的使用并不成熟,这些爱好者们努力去实现一切、哪怕是简单且不安全的基本数据结构的交换。但在最近两年,这项技术逐渐证明了自身的成熟,并且会在未来的2 到3 年内更大范围地影响到企业级系统的建构和互连。
Web服务是包含XML、SOAP、WSDL和UDDI在内的技术集合,它能够针对特定的消息传递和应用程序的集成帮助构建整体系统的解决方案。 Web服务的出现是以SOAP1.1的引入为标志的,SOAP1.1定义了如何将XML用于分布式异构系统。在随后的发展中,借助IBM、BEA、微软、Oracle、Verisign 等这一领域的知名厂商的推动,技术专家们将Web服务的理念从互联网应用之间的互连或集成,扩充到任何彼此孤立的IT应用的集成,由此在今年的年初,我们听到了SOA 这个概念。
所谓SOA,即面向服务的体系架构。在这一架构中,所有的功能都被定义成彼此独立的服务,这些服务带有定义明确的可调用接口,人们可以按定义好的顺序来调用这些服务来形成业务的流程。其最重要的特点是将IT系统的设计流程与业务流程联系起来,并且映射这两者之间的关系,这使得业务管理可以根据业务的具体操作清楚地确定什么功能要添加,什么要修改,或什么要删除。
随着全球化经济的不断深入,业务的整合是各个企业面临的重要任务。如何让作为基础设施的IT 系统适应业务的需求和发展,将是摆在CEO 和CIO 面前的课题。当你的企业需要将各个局部的IT系统进行整合的时候,Web服务及SOA到时会给你帮上忙。
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