影响未来的十大 IT 技术

1. 影响未来的十大IT技术 陈抗生 04.2.16

2. 3G——演进技术与策略务实当先 如何看待3G、3G标准化及3G演进?如何促进ＦＤＤ、ＴＤＤ有机互补、健康发展?如何妥善处理好3G发展中的知识产品问题？正确处理3G发展中的这些技术与策略问题至关重要。 处于2.5G/2.75G、WLAN、ＭＢＷＡ（移动宽带无线接入）及3G+/4G夹缝中的3G步履维艰，并引起不少质疑。人们开始怀疑，3G市场到底何时才能真正展开，规模多大，持续期多长；如何看待3G与2.5G/2.75G及全IP的3G或4G（或所谓2G+4G）的关系，等等。这一系列疑惑与错综复杂的市场格局直接影响NGN及3G的发展。 （摘自计算机世界报 第49期 B12）

3. 3G标准与3G演进务实求真 • 3G及3G标准化工作的主要贡献在于：在无线通信领域第一次较全面地规划了全球广域漫游与运行的核心频段与附加扩展频段，为多标准、多频段、多模式运行与进一步演进、融合奠定了基础，指明了方向；明确了业务类别，由语音业务真正拓展到数据及多媒体业务，从后向兼容观点，在引导2G/2.5G系统向消息类业务SMS/PMS/EMS/MMS以及包括流媒体在内的初级多媒体业务转移方面发挥了积极作用，同时，3G的来临可为2G/2.5G无法解决而市场需求愈来愈增多的各类视频多媒体业务提供了解决方案;在频谱利用效率方面取得了一定进展，使广域覆盖的多用户容量能力比GSM翻两番，即增强4倍左右；在Internet/IP、IEEE 802.xy(802.11x、15x、16x、20x)以及ＮＧＮ的推进下，意识到原先3G标准在速率方面的明显不足，在CDMA 2000 1X一马当先增强速率的驱动下，加速了3G演进中3G+/4G类型演进的标准化工作，客观上为形成目前这种2.5G/3G/3G+/4G的3G演进的“春秋战国”型下一代宽带无线（NGBW）的竞争格局营造了环境，为无线领域加速向NGN推进创造了有利条件。在这些方面，3G及3G标准化工作功不可没。 • 但是，一些3G标准从诞生之日起就没有得到认真贯彻，其根源在于当时确定标准时的争论一直延续到了今天。从市场驱动角度看，这样做又不见得不合理，但带来的后果却是对速率意义上的2.5G/2.75G与3G的定义趋于混乱，并给统计工作带来困难。 • 3G到真正4G间的巨大时间、技术与市场空间必然导致2.5G/2.75G/3G/3G+这一以3G为中心的“3G演进”比纯“3G”显得更为重要，而且无论从心理上或实际上看, 都对3G的成功发展与寿命增加了变数，并可能产生一定的负面影响，尽管3G理应是3G演进的重头戏。 • 从这些分析可以看出，我们既要充分肯定3G来临的必要性与必然性，以及3G标准的重要贡献，又应积极反思3G及3G标准制订的经验教训，确保今后标准工作以市场驱动为导向，更合理、更有生命力。另外，从市场驱动角度看，从未来全球个人多媒体通信的全面覆盖域要求（WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN）、IEEE802.xy标准化推进势头、NGN与NGB的发展趋势等方面看，注重以3G为中心的3G演进，比仅注重3G, 显得更为重要。

4. FDD与TDD有机互补 • 通用移动通信系统地面无线接入采用TDD、FDD两种模式来实现空中接口。这两种模式各有利弊，同时均积极向充分发挥自身长处、克服自身弱点和统一平台TDD、FDD自适应结构可变的方向迈进。一些人认为FDD是主流，忽视、甚至贬低、排斥TDD，这是不适当的。自适性动态优化系统结构的TDD宽带无线接入系统已初露头角。 • 因此，在加速推进我国对FDD方式3G及3G+/4G的开发力度及标准化的同时，应积极推进我国提出的TD-SCDMA及TD-LAS等TDD方式，形成一种有活力的市场应用格局，在适应中国国情与巨大市场需求的前提下，使2.5G、3G、3G+/4G演进发展中FDD与TDD两种方式在中国、周边及全球获得有机互补与健康合理的发展。 • 2002年10月，信息产业部公布了中国第三代公众移动通信系统的频率规划，充分体现了重视与支持有自主知识产权的TDD方式的发展，并贯彻FDD、TDD有机互补与健康发展这一指导思想。该文确定了中国3G的核心工作频段。TDD获得了155MHz频谱, 为国际所罕见，主要考虑了促进我国TDD自主知识产权的发展、TDD为单边带宽运行和一般容易具备较高传输效率等因素；FDD也获得了180～350MHz频谱。FDD、TDD的有机互补与健康合理发展可为3G演进营造有益的战略资源环境。

5. 妥善处理好IPR问题 • 3G的系统、设备、业务发展均由整套专利技术、特别是核心专利技术所支撑，因此妥善、合理、按“共赢合作”产业链原则与观点处理好知识产权（IPR）问题至关重要，它是关系到3G、3G演进的相应标准、系统、网络、设备、市场与产业等能否快速、稳妥、健康发展，关系到其市场、用户、运营者及制造商等能否满意与支持。 • 统计资料表明，至今以3G为中心的专利除了TD-SCDMA主要由大唐、西门子掌握外，其他标准的专利基本由国外公司掌握。因此，对中国3G市场、产业培育与推进发展而言，不处理好ＩＰＲ与市场、合作的共赢产业生态系统关系问题，对介入此领域的任何一方均没有好处。 • 未来，任何一家企业都不可能包揽与主宰相应系统技术与市场发展的核心技术专利。我们应该认同国际社会共同提倡的开放系统、标准、接口、协议，以及促进全球进步与发展的基本原则与初衷。我们相信，在中国主管部门的协调努力下，3G的ipr问题应该、也必须得到妥善的解决。

6. 细分市场，推出适用的3G服务 • 与窄带语音业务不同，宽带业务必须细分市场、裁剪定制各类服务与应用。目前，我们应该参考日本i-Mode的成功经验，紧密结合中国国情，正确处理好市场驱动导向与技术驱动支撑的基本关系。特别要注重终端、应用与服务。现在看来，对3G应用而言，单一的所谓杀手锏式服务并不存在。目前依然应该将眼光瞄准大众市场，确定一系列可以满足不同阶层用户对内容、位置与时间、服务内涵等的不同需求，处理好“产业生态链”的共赢合作关系，以先进有效的技术与合理的价位, 专门定制各类服务与应用，才能形成吸引相关用户的杀手锏式的业务与应用。 • 实际上许多3G服务与现今逐步展示的2.5G服务有类比性，并呈渐变演进发展趋势, 不过这些服务将更直观、更丰富、更具个性化及更实用、质量更高，包括清晰度、彩色含量、动感等方面。无疑，3G及3G前向演进在增强移动语音业务容量及内涵、高级MMS、LBS业务、个性化定制类业务、通用移动计算、高质量移动视频、移动电子商务、移动娱乐游戏、包括ＶＰＮ在内的无线商用网络及政务网络、无线Internet在线连接、IMS等更高级移动多媒体业务的发展方面将比２.５Ｇ有明显进步。

7. 90/65/45纳米半导体工艺——IT产业新的起跑线 以前，人们曾经为100纳米和50纳米能否成为集成电路技术的又一个“极限”而展开过一场全球性的辩论；而今天，半导体工艺技术进入90纳米，人类的微细加工能力即将进入又一个空前的高度，整个半导体领域的前沿热点从制造技术、器件物理、工艺物理到材料技术等各方面随之全面进入纳米领域。 （计算机世界报 第49期 B17）

8. 工艺技术更新马不停蹄 • 半导体集成电路是通过微细加工技术直接制作在半导体单晶园片上的电子电路。从1958年世界上第一块集成电路诞生至今的45年中，世界集成电路技术与产业飞速发展，历经小规模（数百元件）、中规模（数千元件）、大规模（数十万元件）、超大规模（百万元件）的发展阶段，到今天已进入特大规模（千万以上元件）时代。 • 随着集成度的提高和电路规模的增大，电路中单元器件尺寸不断缩小，图形特征尺寸成为每一代集成电路技术的特有表征。这一发展过程一直遵循著名的“摩尔定律” 和“按比例缩小定理”：每2～3年集成度提高两倍，器件特征尺寸按比例缩小，工艺技术更新一代。目前国际主流生产工艺技术为130纳米，根据国际半导体技术发展指南（如下表所示），90纳米工艺技术将于2004年进入大生产阶段，65纳米技术则将于2007年进入大生产阶段。 • 目前，EDA(电子设计自动化)行业的高层管理人员和观察家认为，90纳米芯片的不断增多使EDA行业成为2004年引人注目的焦点，而当90纳米芯片生产就绪时，65纳米产品就处于开发阶段。 • 不过，建造一个300毫米园片、90纳米工艺的制造厂，需要25亿美元的投资。如果要始终保持最新的工艺技术水平，至少每隔一年就要更新换代。以当前的工艺水平来看，平均每年至少要投资15亿美元。而今天真正能够按照这种水平投资的公司并不多。

9. 摩尔定律继续有效 • 半导体集成电路产业是一种典型的技术驱动型产业，其快速更新换代的技术动力来源于工艺技术的快速发展。由于器件尺寸不断按比例缩小，使得集成电路规模和性能在成倍提高的同时能够保持成本的稳定，从而使得集成电路产品的更新能够迅速地为市场所接受。这直接导致了全球半导体市场规模的急速扩张，引发了当代以电子信息技术为核心的新一轮科技革命，集成电路也因此成为当今“全球化”和“知识经济”中最重要的物质基础。而半导体工艺技术则成为目前人类加工技术中精度与难度最高、技术最为密集、同时也是进步最快的一种系统性的工程技术。 • 集成电路芯片的制造有数百道工序，由数十种上千套设备仪器完成，而微细加工技术是半导体工艺的核心技术，始终是半导体技术发展水平的先导和标志。在几十年的发展历史中，微细加工技术不断地突破人们根据当时现状为之设想的加工“极限”，总是根据摩尔定律提出的时间节点获得满足需求的解决方案，从而造就了所谓的“摩尔定律神话”。 • 在20世纪90年代中期，人们曾经为100纳米和50纳米是否会成为集成电路技术的又一个“极限”而展开过一场全球性的热烈讨论；而今天，半导体工艺技术进入90纳米，标志着人类的微细加工能力即将进入又一个空前的高度，整个半导体领域的前沿热点从制造技术、器件物理、工艺物理到材料技术等各方面随之全面进入纳米领域。可以预见，在今后相当长的一段时间内，集成电路的特征尺寸还会进一步按比例缩小，集成度还将进一步增加，尽管需要不断克服从设计、制造到封装、测试的一系列前所未有的“极限”挑战。但在全球巨大规模的密集资金和人力投入的保证下，半导体工艺技术仍将按照“摩尔定律”的步伐继续发展。 • 预计到2010年，半导体工艺技术将进入50纳米以下，而最终可能达到10纳米，从而使电路集成度达到1000G（千兆）级晶体管数。

10. “后90纳米时代”充满艰辛 • 今天，人们更关注的是半导体工艺技术进入90纳米以下后，如何充分利用这一制造能力，设计出功能更强大的集成电路产品，以迎接全球信息技术的又一轮发展高潮。在经历了几十年持续的快速发展之后，微电子产业将逐步从新兴产业发展成为成熟产业，其市场发展的主流将逐步从追求核心产品的技术提升，转向各个领域的全方位应用，以满足各个领域的集成化、信息化和智能化的需求。而半导体工艺技术的进步将为继续这一进程提供制造技术保障。 • 但半导体工艺技术在进入90纳米以下后最终将会带来怎样的影响，现在还很难做出全面的估计。作为对这一技术能力的直观描述，可以设想，随着制造工艺技术和系统芯片（System-On-Chip）设计技术的发展，将可以制造出一种集成了无线通信、个人计算机、多媒体功能的单芯片个人信息终端，从而在技术上保证个人在需要的时候，在任何时间、任何地点都可以成为全球信息网络的终端。

11. 中国——IC投资的热点 • 集成电路有一个令人羡慕的庞大的产业规模。值得一提的是，随着经济高速发展对集成电路产品持续增长的需求，中国将成为全球第二大集成电路市场。一项调查表明，2002年，全球IC产业的规模为1228亿美元，中国的市场规模达到了1000亿元人民币；到2005年，全球规模达到3000亿美元，而中国将达到2000亿元人民币。目前，中国的集成电路产品以进口为主。 • 不过，从2000年开始，国际上的集成电路巨头就开始向中国挺进。分析师将这一战略的转移称为“IC向中国迁移”， 带来了近几年中国半导体产业的空前繁荣，中国正在成为全球性集成电路制造基地。毋容置疑，IC向中国迁移将为企业创造巨大的机会。我们有理由相信，随着中国半导体产业的发展和自主创新能力的提升，其半导体工艺技术水平最终将与世界同步。

12. HDTV/DTV——全新的信息服务平台 数字电视是一场革命。这场革命的核心是数字化。数字化使电视正式进入信息社会的“数字化大家庭”，从技术基础上推动电视演化成综合娱乐、体验和信息服务平台。 （计算机世界报 第49期 B10）

13. 从历史长河看DTV的影响 • 以100年的眼光来看，数字电视（DTV）是全球数字化浪潮承前启后的里程碑。向前看50年，从模拟计算机到数字计算机，从模拟信号处理到数字信号处理，从铅字印刷到电子出版和电子图书，从模拟通信到数字通信和网络数据通信，从冲洗照片到数码照片，从唱片到数字MP3，各种媒体形式相继走上数字化道路，后浪推前浪，至数字电视和高清晰度电视，蔚为大观。向后看50年，以数字电影、网络游戏为前哨，数字媒体将逐步营造包括人类所有感知通道的新时空。一方面，电视、电影、游戏、虚拟环境等人类想像出来的虚拟世界将越来越逼真；另一方面，人们借助数字媒体将能随时感知真实世界中任何地点（甚至任何时段）的自然环境，虚拟与真实的界限越来越模糊。 • 以20年的眼光来看，数字电视是信息技术和媒体产业的一个热点。 • 向前看10年，数字音视频编解码标准的开发，正式启动了数字电视的历程。1994年， ISO/IEC制定完成了MPEG-2标准，树立了数字电视信源标准的里程碑；1997年，欧洲DVB和美国ATSC两大数字电视信道传输标准相继完成。MPEG-2信源标准和DVB/ATSC信道标准的结合，在1997年形成了数字电视的解决方案。我国从1996年开始制订数字电视相关标准，借助技术变革的机遇和庞大的产业基础，我国标准厚积薄发，优势明显。从1997年开始在全球范围内，数字电视一直处于渐进式增长状态中，各方面数据显示，数字电视的产业高潮不久即将来临。 • 向后看10年，世界各国开播数字电视、停播模拟电视的工作相继完成，电视这一概念的内涵再次脱胎换骨，电子制造业、节目内容制作业、媒体运营业将获得巨大产业机会。在我国，人们的媒体消费明显增加，家电厂商和相关芯片、器件制造业将获得全新发展机遇，传统媒体形式通过数字化、网络化技术得到高度融合，媒体巨头走上历史舞台，集约型、精细化媒体运营业形成。

14. 多角度看DTV技术体系 • 从技术角度看，数字电视出现的核心动力是数字音视频压缩与数字传输技术的成熟、标准化及其大规模集成电路实现，是微电子技术、计算技术、音视频编码压缩技术、数字信号传输技术、固体摄像技术、大容量记录技术、大屏幕高分辨率显示技术等高新技术的大综合。 • 从系统角度看，数字电视主要涉及信源编码（音视频压缩编码）、信道编码、演播室系统、数字电视接收机系统、数据广播、交互电视、中间件、运营收费系统、数字媒体版权保护子系统。 • 从标准角度看，数字电视系统需要靠完善的标准体系来支撑。根据不同的视角，可以对数字电视涉及的标准采用不同的分类方式。从宏观角度，可以采用横分和纵分两种分类方式。 • 横分是从应用角度把数字电视系统按运行主体分为三段：节目提供、节目运营和节目接收。节目提供主要是电视台的任务，相关标准围绕节目制作展开，一般称为演播室标准;节目运营主要是电视网络运营商的任务，除网络维护、信道传输标准外，还需要定义收费管理等运营标准；电视接收机是用户获取服务的窗口，需要定义整机和接口标准。 • 纵分则是从技术层次进行的。最接近应用的电视的“制式”——画面的分辨率、帧率等，高清、标清等概念都是这个层面的，往下分别是信源编码、加密加扰标准和信道标准，信源编码完成演播室无压缩或基本无压缩节目到播出用压缩码流的转换，加密加扰是收费运营的技术基础，但并不是必须的；信道编码实现数字信号在不同物理介质上的传输。 • 数字电视系统除了提供音视频广播业务外，还能提供数据服务、交互服务等新业务，因此全球范围内相继制定了一系列新标准。

15. 全方位看DTV标准体系 • DTV主要包括以下标准： • 信源编码标准解决音视频数据本身的编码压缩，核心问题是把数字视频和音频数据压缩为原来的几十分之一甚至百分之一以下。音视频编码标准是音视频系统的基础性标准。但它并非只用于数字电视，激光视盘、网络流媒体、多媒体通信等音视频系统同样以音视频信源编码标准为基础。 • 信道编码标准即通常所说的传输标准，解决在不同的物理传输介质上如何传输数字信号的问题，地面广播、有线电视、卫星广播采用不同的信道编码技术和标准，激光视盘和其他存储介质采用各自的记录格式。信道标准并非因为数字电视才提出的，在数字通信领域，信道标准一直存在，数字电视信道标准是针对数字电视的带宽需要、传输条件等需求而定义的标准。 • 演播室的数字化远早于数字电视概念的出现，自20世纪70年代开始，数字化的设备不断出现，如数字特技、数字字幕机、数字时基校正器、数字制式转换器等。目前，数字化摄像机、录音机、调音台、视频切换台、非线性编辑系统、虚拟演播室、媒体资产管理等数字化系统均已大量采用，即从图像摄取、录制、编辑、处理直至播出的全过程都已实现数字化，全数字的演播室已经成熟。虽然演播室标准涉及各种设备接口、格式转换、节目管理等很多方面。但从数字电视大系统的角度看，演播室标准定义节目播出之前的标准，和通常意义的数字电视系统无直接关系。如演播室节目制作过程显然和节目在何种网络中播出无关，只需要把编码器的输出喂入不同的调制、发射系统即可。 • 数字电视接收机标准定义数字电视接收系统内部的软硬件接口以及接收机和其他系统之间的接口，接收机元件和配套件标准等也可归为此类。显示器件仍是数字电视接收机最重要的技术部件和厂商竞争的焦点。 • 数字电视运营标准包括用户管理、节目管理、加解密、收费管理等相关的标准，主要指有条件接受系统（CA系统）涉及的标准。目前，CA系统已经比较成熟，能够支持数字电视按频道、按节目等精细化运营模式。

16. DTV业务不断扩展 • 如果说信源、信道、演播室、接收机、条件接受等问题的解决使得传统电视广播进入数字时代，那么数据广播、交互电视技术则使电视的业务范围得到扩展。 • 数据广播是指利用数字电视系统提供音视频服务之外的其他数据服务。数字电视传输标准的基础是MPEG-2 系统部分定义的传送流（Transport Streams，TS）机制，通常TS流用于运载MPEG-2视频和音频数据，数据广播标准规定了用TS流运载其他数据的方法。采用数据广播标准，可以利用数字广播的带宽优势向广大用户分发各种信息数据，用户在客户端选择自己需要的内容。 • 广播是从电视台到用户的单向过程，如果用户还拥有回向信道，则用户还能向业务提供者上传反馈信息。可能采用的交互信道包括电话网、经双向改造的有线电视网或其他交互信道。目前，数字电视的交互业务宜采用互联网IP协议。从内容和应用的角度看，新增的信息服务可大致可分为增强电视（用附加数据信息丰富现有节目）、与视听节目无关的纯数据业务、简单的交互业务、互联网接入以及宽带交互业务。这些业务的开展也需要制订统一的标准，规定接收机应该提供的功能和应用程序接口，这就是所谓的交互电视中间件标准。 • 数字电视发展的最新、也可能是最重要的问题是数字版权保护技术。数字化技术使用户得到“保真”服务的同时，也加大了节目内容流失、盗用的可能性。数字媒体版权保护的重要性日益凸现，成为影响数字电视产业发展的重要因素。

17. Linux等开放源码技术——软件业革命的“导火索”Linux等开放源码技术——软件业革命的“导火索” Linux及Linux平台上的其他开放源码软件将使未来几年世界软件产业的格局发生重大变化，软件平台将从Windows一统天下变成主要由Windows和Linux两家相争的格局，这将为中国和其他国家软件产业的发展带来新的机遇。 在这次《计算机世界》举行的评选中，Linux等开放源码技术被评为影响未来几年的重大IT技术，这确实是名正言顺，因为在未来几年里，Linux 等开放源码技术将对IT业产生深刻的影响。 （计算机世界报 第49期 B14）

18. Linux师出有名 • 由于软件产业所具有的特殊性，尤其是操作系统这样的基础平台，更容易形成垄断。这些年来，随着Windows市场份额的扩大以及其上所积累软件的增多，它在最重要的桌面计算机领域形成了垄断，而操作系统平台，一旦形成了垄断，用户就难以摆脱，因为用户在其上所积累的大量软件已不能在其他平台上运行。前几年，美国司法部曾起诉微软，并最后对微软做了某些约束，但这并没有从根本上改变Windows的垄断局面。因此，对于基本上属于Windows下游软件的中国软件产业来说（其实，也包括世界上的许多国家），它的发展空间受到很大的限制。按照微软的计划，它的下一个版本Longhorn将继续增强对其下游软件的控制，在这种情况下，我们不能不为中国软件产业的前途担忧。 • 为了摆脱Windows下游软件的困境，需要有一个新的操作系统平台。上世纪80年代，我国曾发展自主操作系统COSIX，但后来因为缺乏应用软件的支持而没有成功。那时，IBM公司也开发了一个OS/2操作系统，当时其技术水平甚至超过了微软公司早期的Windows 3.X版本。但是OS/2也因缺乏应用软件，结果不得不以失败告终。可见，作为服务器和桌面计算机应用的通用操作系统并不是短期可以成熟的。任何公司、任何国家，不管投入有多大，要想在短时间里做出一个成熟的通用操作系统是不现实的。正当人们为摆脱Windows的垄断而一筹莫展时，Linux等开放源码软件为全世界软件界带来了终结Windows垄断的希望。

19. Linux三个市场一种趋势 • Linux采取开放源码这种新的模式，通过Internet，集中了全世界软件工作者的智慧，近年来它又获得了全世界除微软以外几乎所有IT大公司的支持，这种特殊的条件使它迅速成熟，并迅速拥有了大量支持软件，从而具备了与Windows相抗衡的能力。于是，在软件界除了现存的基于Windows平台的软件体系外，出现了基于Linux平台的新的软件体系。而像中国这样的后来者，在这个新平台上能获得更大的发展空间和更公平的竞争环境。 • 现在，Linux已经在服务器领域与Windows进行着有力的竞争，原来Unix的用户则纷纷转向这两种平台。可以预计，将来在服务器领域，Linux和Windows将成为最大的两种操作系统。 • 在嵌入式领域，迄今为止嵌入式Windows（WinCE等）并没有取得很大的成功。由于嵌入式系统没有太多兼容性的要求，所以将来将会有多种操作系统并存。由于Linux具有开放性以及这个平台所拥有的大量开放源码资源的支持，因此嵌入式Linux的应用也不可避免地迅速增加。可以预计，将来在嵌入式领域，Linux将会成为主流操作系统之一。 • Linux面临的最大挑战是在桌面领域。人们常说的“桌面为王”，充分反映了桌面领域的重要性。这是因为在桌面领域用户最多，涉及的软件也最多，谁控制了桌面，谁也就控制了软件业的大头。至今，Linux在桌面系统上还不够成熟，因为在历史上它首先是作为服务器操作系统发展起来的，现在要在桌面领域与Windows进行竞争自然需要做许多工作，这正是未来几年Linux和Windows竞争的焦点。可以预计，未来几年随着桌面Linux的成熟，随着Linux平台上应用软件的改进，Linux将逐步进入桌面领域，逐步打破Windows的一统天下。尤其是在中国，推广桌面Linux比其他国家有更多的有利条件，因为我们在Windows平台上的软件积累毕竟还不太多，接受Linux平台比发达国家要容易些，而且我国政府在信息化中的主导作用很强，可以通过政府采购等推动Linux平台的推广。

20. Linux带了个好头 • 应该强调，Linux并不是开放源码软件的全部，它只是开放源码软件的代表，Linux本身就包含了开放源码GNU计划的许多成果，因此有人把它称为GNU/Linux。其他的许多开放源码软件构成了Linux平台上软件体系的重要部分。如人们熟知的Apach Web服务器，MySQL、PostgreSQL等数据库管理软件，Mozilla、Konqueror等浏览器，KDE、Gnome等桌面环境……当然，开放源码软件不只是在Linux一个平台上，例如在跨平台的开放源码软件中有著名的J2EE平台JBoss、办公套件Open Office等。我们还应该注意到，这些开放源码软件的许可证也有若干种，如有GPL、LGPL、FreeBSD等，只要人们遵循相应的许可证，这些开放源码软件都能给用户提供比私有软件大得多的自由，即对于开放源码软件具有使用、修改、发展、发布等的自由。 • 这样看来，开放源码软件的影响绝不只是这些软件的本身，它的影响还在于引入了一种崭新的软件发展模式。现在，软件界里除了有源码保密、发展私有软件的模式以外，还出现了源码开放、发展自由软件的模式。应该说，过去的那种源码保密、发展私有软件的模式促成了软件产业的发展，但是这种模式也带来了一些副作用，如它限制了用户的自由，阻碍了技术的进步，容易造成垄断等。现在出现的开放源码软件，在客观上反映了软件领域里人们要求自由传播知识、消除版权保护副作用的意愿，所以开放源码软件的出现是历史的必然。今后，在软件领域中这两种模式将会长期共存，谁也不可能完全取代对方。而它们的长期共存，将能起到互相促进、互相补充的作用，这比只有源码保密、版权私有一种模式要好，对于软件业的发展是有利的。所以，Linux等开放源码技术对未来几年的影响除了将改变世界软件业的格局以外，也将扩展开放源码这种发展软件的新模式。目前在中国，开放源码社区还很弱小，这是与我们作为一个大国的地位很不相称的。随着Linux的推广，我们要努力发展壮大开放源码社区，使之成为支持Linux及其他开放源码软件的强大后盾。 • Linux另一个不可低估的影响是为各种非x86架构CPU提供强大的支撑，促进了各种非x86架构CPU的发展。正是由于Linux在我国的推广，带动了国产CPU的发展，这些国产CPU都无一例外地采用了Linux作为操作系统；而且依靠Linux及其支持软件，用国产CPU做出了网络计算机（NC），在学校、在政府等处开始得到应用。在未来几年，随着Linux的持续改进，它能更好地满足用户的需求，一旦到了用户不在乎操作系统是Windows还是Linux的时候，用性能得到很大提高的国产CPU完全可做出Linux PC和采用Linux的高端应用服务器与超级计算机了。

21. SoC——技术与产业并行发展 从分立元件到集成电路再到SoC，这是微电子领域的重大革命。21世纪，集成电路将进入SoC时代。 （计算机世界报 第49期 B13）

22. IC进入SoC时代 • 随着半导体工艺技术的发展，IC设计者能够将愈来愈复杂的功能集成到单硅片上。SoC(片上系统)正是在集成电路（IC）向集成系统（IS）转变的大方向下产生的。从狭义角度讲，它是信息系统的芯片集成，是将系统集成在一块芯片上;从广义角度讲，SoC就是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。SOC的出现使集成电路发展成为集成系统，整个电子整机的功能将可以集成到一块芯片中。在不久的将来，集成电路与电子整机之间的界限将被彻底打破。 • SoC就是将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器（或片外存储控制接口）集成在单一芯片上。它通常是客户定制的(CSIC)，或是面向特定用途的标准产品(ASSP)。 • SoC是面向特定用户的能最大满足嵌入式系统要求的芯片，因而具有很多优势：能极大改善功耗开销，可减少印制板上部件数和管脚数，减少板卡失效的可能性，有利于板卡的性能改善（由于片内连线缩短），降低风冷要求，减少系统开发商成本，尤其适合数字化产品开发，如手持设备、信息家电等。 • 从分立元件到集成电路再到片上系统，这是微电子领域的几次革命。21世纪，集成电路将进入SoC时代。

23. SoC发展中的焦点技术 • SoC设计准入的最大门槛是专门技术、IP库和SoC总线架构支持，需要广泛的多功能IP和将客户逻辑与之集成在一起的设计艺术，以满足客户产品开发的需求。由此许多第三方IP供应商得到快速发展，它们的成功要么具有独一无二的且极具价值的IP，要么具有良好声誉的库。SoC设计者通过重用证明了的IP，不仅利用了最新工艺技术优势，而且减少了开发周期和风险。 • SoC的发展离不开应用领域的需求牵引。进行片上系统设计时，首先要考虑的问题是系统的体系结构。为了提高开发模块的重复利用率，降低开发成本，用户采用了SoC（芯片内部）总线、芯片间总线（如SPI、I2C、UART、并行总线）、板卡间总线（ISA、PCI、VME）、设备间总线（USB、1394、RS232）。SoC总线为用户提供了一个堪称“理想”的环境：片上系统模块间不会面临干扰、匹配等传统问题；但是片上系统的时序要求却异常严格。 • 由于OpenCore和其他致力于开放知识产权（Open Intellectual Property）组织的大力推广（开发设计了大量基于标准化片上总线的免费模块），用户在片上系统总线的选择上更倾向于采用那些标准化、开放化的方案。目前总线架构有很多种，包括IBM公司的CoreConnect、ARM的AMBA、Silicore公司的Wishbone、MIPS技术公司的SoC-it以及CoreFram等。 • SoC的发展重点主要包括： ● 总线结构及互连技术，直接影响芯片总体性能发挥； ● 软、硬件的协同设计技术，主要解决硬件开发和软件开发同步进行问题； ● IP可重用技术，如何对其进行测试和验证； ● 低功耗设计技术，主要研究多电压技术、功耗管理技术以及软件低功耗利用技术等； ● 可测性设计方法学，研究eJTAG设计技术、批量生产测试问题； ● 超深亚微米实现技术，研究时序收敛、信号完整性、天线效应等。

24. SoC引领嵌入式处理器的发展 • SoC将引领新一代嵌入式处理器的技术发展，它是以嵌入式系统为核心，集软、硬件于一体，并在系统集成中追求产品系统最大包容性，能成功实现多学科的协作与融合。SoC设计技术为计算机专业人才介入IC设计领域提供了一个机会。不仅在SoC芯片设计上需要较强的计算机体系结构背景知识，而且SoC突出了软件开发的比重，需要计算机专业人士的介入，需要提供良好的开发平台和嵌入式操作系统。 • SoC的发展将不断满足日趋增长的功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用、多媒体的信息处理等需求。SoC需具备LCD、USB、CAN、MAC/WLAN或IrDA通信接口等，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件，甚至浏览器。 • SoC将满足人们以GUI屏幕为中心的多媒体界面与信息终端交互需求，如手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件、传送彩色图形/图像及语言同声翻译等。SoC将具有32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP等增强处理能力，同时支持嵌入式RTOS发展，采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计，保障软件质量，缩短开发周期。

25. SoC是实现跨越式发展的桥梁 • 在过去5年中，SoC得到了快速发展。据预测，SoC销售额将从2002年的136亿美元，增长到2007年的347亿美元，年增长率超过20%。 • 另外，世界芯片复杂度的年增长率为58%，但设计能力的增长仅为20%。由此看出，世界集成电路设计能力的增长远远跟不上芯片复杂度增长的速度，这为集成电路设计产业提供了难得的发展机会。面对集成电路向SoC的转型，我国实现集成电路设计业跨越的一个历史机遇已经来临。许多专家建议，我国应优先发展芯片设计业，特别重视 SoC提供的发展机会。 • 国内很多研究单位都十分重视SoC设计技术与研究，中科院计算所、北京大学、方舟科技公司和苏州国芯等，均拥用自主产权的CPU芯核、总线规范及各种IP，走独立自主发展的道路，将领导我国嵌入式处理器技术的发展方向。 • 同时，“863”计划超常规地支持集成电路发展。在“十五”期间的12个国家重大专项中，集成电路与软件位列第一，国家将投入20亿元。国家“863”计划专项支持了全国七个集成电路产业化基地的建设，这些产业化基地就是集成电路设计企业的孵化器。

26. 注意跨学科的交流与人才培养 • 相信在3～5年内，高端嵌入式处理器将以SOC的发展为代表，成为各相关学科的交汇点。在SoC相关学科领域中，应注意吸收与培养其他学科领域人才，如光、机、电等学科，不断改善SOC研究队伍组织结构，加强跨学科的SoC综合技术研讨，积极沟通观念、信息与技术，以培养SoC的跨学科高级人才。 • 只有通过跨学科的相互交融，才能促使SoC设计技术产生质的飞跃。SoC必将导致又一次以片上系统为特色的信息技术革命,21世纪初期将是SoC技术真正快速发展的时期。

27. WLAN技术——“无线”发展无限量 正如Netscape、IE这样的因特网浏览器推动了因特网的普及一样，WLAN将缩短人们与网络资源之间的距离，让人们随时随地都能够方便地访问到网络中各种各样的资源。 无线局域网有效地将高速数据网络和移动性的应用结合在一起，广泛应用在大型企业分支机构互联、中小公司移动办公、医院、酒店、机场以及公共区域、家庭等各种场合。作为一种可靠、经济、应用灵活的信息网络搭建手段，无线局域网是信息技术发展的热点领域，无疑是影响着未来2～3年的重大IT技术之一。 （计算机世界报 第49期 B11）

28. 标准是WLAN演进的基础 • 回顾无线局域网10多年的演进过程，可以看到，传输速率、QoS、安全、移动漫游、管理等一直是其发展的几个主线。在这期间，3个802.11标准的发布，使得传输速率不断提高，标准之间的兼容性则在另一个方面加速了WLAN的普及与发展：从20世纪70年代开始到1997年6月，IEEE通过802.11标准，对网络的物理层（PHY）和媒质访问控制层（MAC）进行了规定，使各厂商的产品可以在同一物理层上互相工作；1999年、2000年，IEEE又分别公布了802.11b和802.11a，分别定义了传输速率为11Mbps和54Mbps的一些基本信令规范和服务规范，拉开了无线局域网“奔腾”时代的序幕。2003年，新的802.11g 标准在802.11b标准上做了修订，从而在2.4G频段上兼容802.11b，并可以提供高达54Mbps的传输速率，进一步拓展了无线应用的灵活性。 • 另外，有关下一代高速无线LAN规格IEEE 802.11n的研究即将开始，而在日前召开的无线局域网相关技术会议上，一些厂商已经表示两年内将推出速率超过100Mbps的无线局域网。 • 无线技术标准的演进与产品普及主要归功于行业协会的推动。在无线技术加速普及的进程中，Wi-Fi联盟扮演着重要的角色。1999年，以我当时所在的朗迅公司为主，联合其他几家无线技术领导者，成立了Wi-Fi联盟。这一联盟的宗旨是保证各个生产商基于无线协议802.11b的生产设备之间的兼容性和互操作性，同时提高在大企业、小公司和家庭内无线设备的标准化程度。Wi-Fi成员包括了半导体制造商、无线产品制造商和计算机系统提供商以及软件开发商。对所有通过兼容性和互操作性测试的产品，Wi-Fi联盟授予该产品Wi-Fi认证标志。据统计，Wi-Fi联盟由1999年的5～6 家始倡者，发展到2003年的超过200家的公司成员。朗通环球、华为、中兴等 5家国内企业也是Wi-Fi联盟的成员。仅仅在3年获得Wi-Fi认证的无线产品就超过900种。 • 2002年，全球新增加了1800万个Wi-Fi接入点；在美国，目前已有超过3000万个家庭和办公室在使用Wi-Fi技术；北美的WLAN用户已经达到420万；而到2005年，设立在家中和办公场所的经过Wi-Fi认证的无线局域网将超过5500万个。在这些无线网络的使用者中包括大学教授、仓库管理员、护士、商店负责人、公司职员和卡车司机等，无线局域网络的应用正在深刻地改变着他们的工作和生活。

29. 公共热点服务不断延伸 • 无线局域网未来主要发展趋势、对未来产业的影响体现在公共热点服务的由点到面、无线终端加速普及和促进越来越多产业的发展这三个方面。 • 无线局域网应用的发展正经历着从最初的行业应用，到企业应用，再到公共场所热点服务的普及。全球用户终端装有Wi-Fi功能的移动PC超过了1000万台，而且随着Intel支持移动通信功能的迅驰芯片推出后，预计有Wi-Fi通信需求的用户端数量将以每年上千万个，甚至上亿个的速度增长。 Wi-Fi功能已经成为PC的标准配置。而Wi-Fi互联所需的公共“热点”（Hot Spot）在全球不超过20万，目前来看很难与用户端设备的增长相匹配。因此从这个方面看，Intel通过“迅驰”所讲述的移动互联的故事是“有缺陷的”。而这个“缺陷”，实际上正是WLAN系统和公共热点服务提供商的发展空间所在。Wi-Fi在公共热点地区部署，为移动人群提供安全高速的无线数据接入，使无线局域网络覆盖“无限”延伸。 • 首先，为了满足移动用户的宽带无线接入需求，一些网络运营商将WLAN部署在公共热点(Hot Spot)地区，如机场、星级酒店、会展中心等；接着，Wi-Fi联盟在对WLAN产品进行认证的同时，也进行公共接入热点普及和认证的工作，借助Wi-Fi Zone概念，Wi-Fi宣布，让Wi-Fi Zone成为全球认可的公共接入服务代号，用户看到这个标志，就知道可以得到标准的Wi-Fi服务；如果说Hot Spot 和Wi-Fi Zone是WLAN在公共热点服务的点和某些区域服务，那么在最近出现的无线城市的概念，如“无线巴黎”，则是无线公共区域服务在“面”的延伸。巴黎由于采用无线网络技术正在迅速成为世界上第一个无线信息城市。在城市主要的交通路线沿线，只要使用笔记本电脑或个人数字助理，就能够随时随地无线上网。在“无线巴黎”的网络平台上，巴黎政府及相关机构提供了上百个官方和非官方的站点来发布信息，这些站点包括大学、图书馆、新闻媒体、生活服务、娱乐休闲等。

30. 接入设备不断普及 • 无线技术普及和发展的趋势在无线客户端的发展中体现得尤为明显，无线网卡从外置逐渐趋于内置，无线联网功能逐渐成为标准配置。 • 无线联网终端的发展经历了三个阶段。 • 第一阶段，移动计算工具笔记本电脑所具备的无线联网功能给进行移动的办公人员一个接入网络的途径，有了无线局域网，工作人员能够在公司的任何地方——会议室、咖啡厅或者其他分公司的办公室里访问网络资源。 • 第二阶段，随着无线网卡接口种类的丰富，个人数字助理等掌上型电脑使无线应用更加普及和灵活，应用主要包括无线位置服务、即时通信、信息随时随地下载上传、网上电子商务等。 • 第三阶段，Wi-Fi 和手机逐渐融合。随着Wi-Fi芯片模块的微型化，市场上已经出现了集成Wi-Fi 功能的手机，在无线LAN模式下利用VoIP（语音IP）通话。如果企业已经拥有基于VoIP的内线电话网，就能够连接办公室内的无线LAN基站，将其作为无绳电话使用。同时内置有Web浏览器，可作为公司内部网络终端使用。

31. 无线产业无限发展 • 无线网络带来的移动的便利，首先推动了其在移动办公系统 、展览和会议 、智能仓库、证券市场、学校校园网络、工矿企业厂区自动化控制、银行金融证券城区网、军事流动网、医护管理等垂直行业中广泛应用；笔记本电脑、个人数字助理的普及使无线网络在企业网络中越来越多地进行部署，资料表明无线网络帮助员工提高工作效率高达40%以上！ • 无线网络在最近2～3年重要的发展是无线网络在家庭的普及和加速游戏娱乐业发展。其中一个重要原因是802.11g的发布。802.11g将WLAN的数据传输速率定义到最高54Mbps，使IEEE 802.11b网络更加快捷、高效，并提高了这些无线网络设备的互操作性，从而使得无线联网技术在企业、热点得到广泛应用的同时，也延伸到家庭和最终消费者。WLAN 承载语音、视频、多媒体数据，使更多游戏机生产厂家将WLAN集成到自己的产品中，支持多人无线联网游戏，为人们带来更多的欢乐。 • 随着无线终端的普及，无线生活将在我们日常生活和工作中扮演越来越重要的角色。

32. 基于XML的Web服务技术——强强联合铸造未来 调查显示：XML数据存储技术市场的规模将从2000年的不到1亿美元，扩大到2005年的41亿美元以上。2000年，支持XML的数据库管理系统供应商在市场中所占的比率只有15%，到2005年，这一比率将达到70%以上。 Web 技术的迅猛发展，使全人类都能共享Web上的各类资源，包括功能强大的计算资源、海量信息的数据库资源、五花八门的多媒体信息资源、门类齐全的软件工具资源等，这些使得任何人能在任何时间、任何地点和任何设备上获得所需要的信息资源和服务（4A目标），而要实现这一目标的最佳工具就是XML 和Web 服务（Web Services）。 Web技术的出现与发展，为在全球范围内的信息资源共享提供了基础架构，而Web 服务则是这种基础架构的体现。Web 服务采用“资源共享、交互通信、协作研究、协同求解”思路，这里的“资源”含义比较广泛，包含了计算机硬件资源、数据资源、信息资源、知识资源、计算资源、软件资源、文档资源等，由于这些资源的表现形式各种各样，物理分布也非常松散，是以一种“非结构化信息（数据）形式”出现，如何沟通、处理这些信息，就需要一个合适的工具，这就是XML。 （计算机世界报 第49期 B18、B19）

33. XML • XML（eXtensible Markup Language）是针对包含结构化、半结构化信息的文档而设计的一种标记语言。XML是元语言中的一种，所谓“元语言”，就是能够帮助不同个人和组织定制自己的标记语言的语言，定制后的标记语言可以用于特定的应用领域中实现信息数据的交换。 • XML正在成为数据组织和交换的实施标准，并且大量的XML数据已经出现在Web上。同时，XML作为一种基础技术在知识管理、通信管理和数据传送、数据处理领域起着一种重要的角色。不同应用程序之间的数据交换对于开发分布式系统和提供电子商务和灵活性需求来说非常重要。 • XML可以将Internet转变为一个基于知识仓库的全球计算平台。最终的环境可以被看成是实现电子数据交换的强大基础架构。一旦采用XML表示文档中的元数据，则可以编写一个相关的XSL（eXtensible Stylesheet Language）文档用以定义元数据的显示方式。 • 基于XML的应用包括内容计算（处理和管理系统）、分布计算环境下的应用、半结构化信息处理、移动计算平台和XML存储。 • BEA Weblogic Application Server（WAS）就是一个典型的应用案例。包括IBM、微软、Sun在内的诸多国际顶级IT企业、著名研究机构和国际标准化组织无不对XML技术青睐有加，他们几乎在每个专业XML标准的制订中都有参与。

34. Web服务 • 微软通过“一切都是服务”来概括Web服务将给当前IT业带来的冲击，IBM、Oracle、Sun等跨国企业都在投入巨资和人力，进行Web服务的研发工作。 • 早期的分布式计算系统中，组件之间是紧密耦合的，不能有效地应用在互联网普遍存在的B2B电子商务上。因为，组件之间的强耦合性要求实现的系统遵循太多的来自于不同组织的协议和标准，而B2B电子商务的系统独立开发，很难实现紧耦合的集成。 • 目前，应用程序领域的趋势是从紧耦合的单一系统发展为松耦合动态绑定的组件系统，而Web服务正是在这种趋势下提出的构造商务系统的新技术手段。 • Web服务系统希望能够使组件实现低耦合以及动态绑定，系统里所有的组件都是服务，组件封装了自己的行为并发布消息API给其他网络上参与协作的组件。为了实现参与协作的组件的动态绑定，需要系统通过服务发现机制来完成装配。 • Web服务反映了一种新的面向服务的方法，基于一种通过发现和调度网络可用的服务来构建应用程序的新的开发模式。学术界更多的是在致力于开发一种语言，能够把语义Web的研究成果引入到Web服务中，实现智能的Web服务。

35. 智能Web服务及其语言 • 智能Web服务引入语义的功能，目前在工业界推出的各种通过XML语法来描述的Web服务协议，缺乏定义良好的语义信息，而且缺乏Web服务相互交互的表达能力，并不能满足Web服务自动发现、执行、合成、监控和恢复的需求。为了能够让Web服务之间互相理解各自的内容、功能以及属性，需要找到一种在XML基础上包含语义信息的描述Web服务的语言。 • 下一代Web是语义Web（Semantic Web），其目标是为了让计算机能够明确地解释执行，而这正好能够解决Web服务自动实现的难题。 • 实现语义Web的一个关键因素是要开发一种丰富的能够很好地编码和描述Web内容的语言，这样的语言必须能够定义良好的语义，对描述复杂的交互和Web对象之间的制约关系有充分的表达能力，以及在可接受的时间和资源的限制下，能够自动操作和推理。 • 目前已有的语义Web语言均基于XML，包括RDF(Resource Description Framework)、RDF Schema、DAML+OIL以及最近发布的Web Ontology Language（OWL）。DAML+OIL和OWL是建立在人工智能知识表示基础之上的语言，它们提供了一种自然方式来描述在Web词典间的类与子类之间的关系，以及在类与类之间（或子类与子类之间）关系上的限制。

36. 研究和探索 • 目前国内外在智能Web服务的研究有两个方面，一是创建一种计算机之间能够互相理解的，能够充分表示Web服务的内容，功能，属性，接口以及规则和限制条件的语言；另外一个是在这种语言基础之上提出一种使Web服务之间能够实现自动发现、选取、执行、合成以及交互的模型或者是体系结构。 • 目前已经有一些研究机构推出了一些智能Web服务的模型或者调用流程。其中由斯坦福大学的McIraith博士提出的一种智能Web服务，可以说是对实现Web服务的一个基本模型的设想。他们这个模型是建立在DAML-S语言之上的，也就是说，提供Web服务的系统都采用DAML-S来描述自身的Web Services，各个系统之间也通过DAML-S来进行信息交换，服务合成。 • 如何把工业界和学术界对于Web Services的研究结合在一起，把智能Web 服务的研究成果尽快付诸于商业实践，是目前各大Web服务公司正在研究的课题之一。IBM公司在分析了传统Web服务与智能web服务的区别之后，给出了智能Web服务的层次结构。清华大学计算机系知识工程研究室正在围绕XML技术和Web服务展开高层次的研究和开发，包括半结构化信息智能处理模型TIPSI（The Intelligence Processor of Semi-structured Information），同时还研制开发了一个基于XML/J2EE和Web服务的旅游电子商务平台（罗盘系统），用户能共享全世界上千家四星级以上标准酒店的订房、订机票、租车等服务。 • 今后几年，基于XML的Web Services技术的发展必将渗透到IT领域各个层面，对网络计算模式下的信息处理、基于Web技术的软件开发产业的发展，将会产生重大影响。

37. 生物识别技术——无孔不入 在生物特征识别领域，国内外的核心技术差距不大，国内部分研究成果在国际上具有比较先进甚至领先的研究水平。但在应用技术上特别是硬件采集技术上，国内与国际上的水平存在较大差距。 （计算机世界报 第49期 B20）

38. 曾经科幻场景，走近寻常百姓 • 生物特征识别 (BIOMETRICS) 技术，是指通过计算机利用人体所固有的生理特征（指纹、虹膜、面相、DNA等）或行为特征(步态、击键习惯等)来进行个人身份鉴定的技术。 • 从核心算法来说，随着新的数学工具（比如小波理论）的发展与应用，生物识别技术的核心理论与算法在原有基础上进一步提升。与此同时，与生物特征识别技术大规模实际应用密切相关的其他技术的发展与普及，使得生物特征识别技术具备了在实际社会活动中大规模应用的可能性。IC卡技术的成熟，使得大信息量的人体生物特征与传统的证卡认证方式找到了较好的结合点，生物特征识别技术可以从改进、增强传统身份确认方式的功能作为切入点，开始在海量数据库上使用。高性能计算的成熟与成本下降使得生物特征识别技术在1：N技术领域得以大规模实现。 • 在20世纪末期，生物特征识别技术还是一个带有科幻色彩的概念，人们习惯于在电影里面看见特工们通过指纹、虹膜、掌纹进入到核心保密区。进入21世纪，随着技术的成熟，生物特征识别技术逐渐从神秘的研究室中走出来，开始渗透到普通人日常生活的方方面面。以指纹识别为代表的生物特征识别技术已经在金融、教育、医疗、社保等领域开始应用。 • 生物特征识别技术之所以能开始大规模进入人们日常生活，除了在核心理论、算法、技术方面的不断成熟以外，与之相配的外围硬件、应用系统以及相关技术（如IC卡技术，高性能计算技术等）不断发展成熟，特别是“9·11”以后，各个国家对生物特征识别技术越来越重视，政策环境、法律环境不断改善也起到了决定性的作用。

39. “9·11”成了催化剂 • 9·11以后，以美国为首的西方世界各国都将生物特征识别技术作为关系国家未来安全的重大关键技术加以扶持。美国连续发布三个法案强调在边检、执法、民用航空等领域应用生物特征识别技术，并立法要求在2004年10月以前在护照上使用生物特征识别技术。2003年5月国际民用航空组织发布的规划中，建议其188个成员国在护照中应用生物特征识别技术，大部分西方国家已经立法支持ICAO的规划。可以说，世界形势的变化使2003年成为全球生物特征识别技术跳跃性发展的转折年。 • 我们可以展望，在不久的将来，在各国政府的重视与推动下，生物特征识别技术将越来越深入到人们日常生活中，以身份证、护照为基础的生物特征识别技术的应用将在社会生活各个方面开始大规模应用。人们可能越来越习惯使用指纹作为自己的身份证，使用虹膜作为自己的银行密码，使用自己的声音作为开门的钥匙。 • 国际形势的变化也使得生物特征识别技术短时间内成为一个新兴的快速增长市场。按照IBG根据传统方法的预测，生物特征识别市场在2007年将达到22亿美元，相关市场容量在2007年可能达到IBG预测的数倍甚至数十倍（包括以生物特征识别技术为核心的应用系统的建设）。并且，这个市场具有很强长期增长性，持续发展潜力巨大。 • 生物特征识别技术的巨大市场前景，将对国际国内产业产生巨大的影响。较小的公司将面临新进入的传统行业大公司的无情竞争。在这些巨无霸面前，现有中小公司很难说有太多的竞争力，行业重新洗牌不可避免，合并与退出可能会成为大部分中小公司的最终选择。最终，可能形成传统行业的公司或大资本在较短时间内主导生物特征识别行业的局面。当然，也不排除部分具有核心竞争力的公司以“快鱼吃慢鱼”的方式成长为新兴的大公司。“大鱼”与“快鱼”并存，这也是每一个新兴市场的必然结果。而竞争的结果将会形成一个新兴的大产业。

40. 国内vs国外：核心技术差距不大，应用水平尚待提升国内vs国外：核心技术差距不大，应用水平尚待提升 • 当然，作为一门新兴科技，生物特征识别从核心技术上还需要进一步完善，特别是与具体应用相关的使用算法，还需要在理论上取得更大的进展。比如，多生物特征融合的算法研究，在不同使用环境下的算法的处理，在海量数据上应用分类算法的研究等等，这些都是今后科研与应用的热点领域。在生物特征识别领域，国内外的核心技术差距不大，国内部分研究成果在国际上具有比较先进甚至领先水平。但在应用技术上特别是硬件采集技术上，国内与国际存在较大差距。以指纹采集的硅芯片为例，国际上的几大厂商垄断国内所有的市场。而相对容易切入的光学采集仪，高端市场基本也为国际厂商所垄断。国内基本没有掌纹等采集仪实用性产品。同时，应用系统的开发上，国内厂商也缺乏开发大型应用系统的经验，到目前为止，还没有一个全国范围内的生物特征识别技术实用系统。 • 在法律上生物特征识别技术还有很多问题需要进一步的探讨，作为人体的惟一生理特征，如果被盗窃的话，在数字社会中就意味着这个人的整个数字资料的泄密，由此可能带来的种种个人隐私权、身份失窃的风险是各国政府在考虑应用生物特征识别技术时必须重点论证的问题。 • 总的来说，生物特征识别技术是一个前景无限的技术。她正在热点应用范围内逐步渗透到社会生活的每个方面，直到她像空气一样无所不在，但你又感觉不到它的存在。可以预计，在不远的将来，我们将生活在一个“无处不在的生物识别”的世界中。从早晨发动汽车上班到晚上下班回家开门，我们都要用到生物特征识别技术。在其发展过程中，也充满了荆棘，充满了挑战。只有那些既有实力又敢于开拓的先行者，才能在未来无限的产业机会中取得主动权，占领制高点。

41. 万兆以太网——以太网的中转站 万兆以太网从2002年进入早期市场后，已经迅速越过鸿沟，冲向主流市场，并进入实用阶段。这一市场走势在2004年将会更为明显。 美国高科技行销策略咨询专家杰弗瑞·墨尔（Geoffrey A. Moore）在其《龙卷风暴》（Inside The Tornado）一书中对技术采用生命周期，或者产品生命周期有相当精辟的诠释，而其模式也被高新科技业者广泛引用。其实，万兆以太网作为一种新技术或新产品，其发展过程也将遵循这样的轨迹。万兆以太网在2000年6月正式推出后已经进入早期市场，用户多数是对技术有远见及对新技术易于接受者，如高等学府、研究单位及技术含量成分较高的用户。在“墨氏”的观察中，早期市场仅占技术采用生命周期中的极小部分。 目前， IEEE 802.3ae万兆以太网各种标准已获通过，万兆以太网协会 (10GEA)在达成目标后也行将解散, 主流厂家万兆以太网产品纷纷投放市场，更大程度的兼容性，及基于万兆以太网的应用不断出台，以上种种情形均显示万兆以太网已经跨越鸿沟由早期市场进入主流市场的实用阶段，而其市场前景在2004年将更为热络。 （计算机世界报 第49期 B16）

42. 万兆以太网信守“Metcalfe定律” • 以太网的发明者之一Robert Metcalfe提出了有关网络增长重要性的Metcalfe定律。他认为网络的价值将随着用户的增长呈指数增长。他不仅在网络的技术上是正确的，而且他的定律也得到了验证。 • 在某种意义上，Metcalfe的定律与Moore定律类似。以太网的速度不断提高，从开始的10兆（10M）、百兆（100M），发展到千兆（1G）、万兆（10G），而以太网设备的价格则随着大规模的采用和生产而逐渐下调。以太网不仅成为局域网网络技术的主流，随着千兆和万兆技术的成熟，它正逐步延伸至城域网和广域网。 • 万兆以太网的技术基本继承了过去以太网、快速以太网及千兆以太网技术，因此在用户普及率、使用的方便性、网络的互操作性及简易性上皆占有极大的引进优势，在升级到万兆以太网解决方案时，用户不需担心既有的程序或服务是否会受到影响，因此升级的风险非常低。这不仅可以从过去以太网一路升级到千兆以太网中得到证明，同时在未来升级到万兆，甚至4万兆（40G），10万兆（100G）都将是一个很明显的优势。 • 根据万兆以太网标准IEEE802.3ae，万兆以太网将保留802.3帧格式，保留802.3最小/最大帧长度、全双工、适用于光纤，LAN/MAN PHY的速率可达每秒万兆比特，WAN PHY的速率为每秒9.29兆比特(可支持SONET/SDH）。

43. 万兆光纤连接应用广阔 • 万兆以太网作为新一代的宽带技术，在接口类型及应用上提供了更为多样化的选择，比如LAN-PHY（LAN接口）及WAN-PHY（WAN接口），可以适用于不同的解决方案，在局域网的应用上可以满足单一大楼局域网骨干的扩展，可以满足千兆位以太网服务器群组的扩展，以及数据中心/园区网高速骨干及交换机互联的扩展需求，在城域网的应用上可以满足城域网骨干及汇聚层高带宽的扩展需求及作为DWDM密集波分复用系统中一个高速Lamda的需求;在广域网的应用上可以与SONET/SDH已有的基础架构实现无缝的连接，在没有Dark Fiber的资源下，可以透过既有的SONET/SDH环提供的Dark Bandwidth将两端为万兆以太网WAN-PHY的设备连接。 • 因此，万兆以太网在LAN/MAN/WAN不同的应用上提供了多样化的接口类型，在局域网方面，针对数据中心或服务器群组的需要，可以提供支持距离长达300m的多模光纤，或针对大楼与大楼间/园区网的需要提供支持距离长达10km的单模光纤;在城域网方面，可以提供支持距离长达40km的1550nm波长单模光纤；在广域网方面，更可以提供OC-192C WAN-PHY，支持长达70km至100km的连接。 • 万兆以太网技术由于是过去以太网技术的延伸，因此在既有的网络市场上，尤其是宽带需求较为殷切的几个市场上将会有较大的发挥空间，这包括几个不同的市场： ● 宽带交换机与宽带交换机互联。过去必须采用数个千兆捆绑以满足交换机互联所需的高带宽，因而浪费了更多的光纤资源，现在可以采用万兆互联，甚至4个万兆捆绑互联，达到40G的宽带水平。 ● 数据中心或服务器群组网络中作为宽带汇聚。在愈来愈多的服务器改采用千兆以太网作为上联技术后，数据中心或群组网络的骨干带宽相应增加，以千兆或千兆捆绑作为平台已不敷使用，升级到万兆以太网在服务质量及成本上都将占有相对的优势。 ● 城域网宽带汇聚与骨干更新。在宽带城域网的建设中，接入层会有愈来愈多的万兆或千兆以太网上连到城域网的汇聚层，而汇聚层也会有愈来愈多的千兆以太网上连到城域网的骨干层，这使得像万兆或万兆捆绑这样的宽带需求在城域网中的汇聚层及骨干层有相当多的市场需求，也是万兆以太网非常大的一个市场空间。 ● 新兴的宽带广域网。由于以太网与SONET/SDH（PoS）在长期的发展中具有相当大的价格优势，而万兆以太网又支持与SONET/SDH基础架构的无缝连接，因此过去一直是SONET/SDH垄断的广域网市场出现了新的竞争者，万兆以太网以其WAN-PHY的解决方案将参与广域网市场的竞争。 ● SoIP或SAN（存储网络）。在以太网技术作为存储网络平台时，时延与高带宽都是关键性的因素，因此千兆位以太网及万兆位以太网都可以用来架构一个基于以太网平台的存储网络，这是一个新兴的应用，不仅可以满足存储设备的高速互联，也可以实现存储设备的备份（Backup）及灾难回复（Disaster Recovery），出于对成本的考虑，千兆以太网与万兆以太网都可以在这个新兴的应用上得到发挥。 • 当然，市场是瞬息万变的，除了这些较有优势的市场外，万兆以太网也可以在其他多媒体应用上如VoD或多媒体制作等领域获得更多的发展空间。从国内市场来看，教育科研网络、电信、网格运算及存储网络将率先采用万兆以太网技术。

44. 向40G以太网推进 • 万兆以太网的将来很可能是40G以太网技术，有些厂商认为是100G以太网技术，无论是哪种技术，看来都是以太网技术的又一个顶峰。目前IEEE也在讨论这些技术的可行性。从目前的光通信技术和成本上来说，40G以太网技术完全可行，并且成本上可以达到用户接受的程度。 • 40G以太网的传输速度与目前最高的SONET OC768标准相当，同时也使以太网技术在将来的广域网中大有可为；40G以太网技术的意义同样在于实现万兆广域以太网(与 OC192 相当）不仅仅在价格上具有优势，同时还消除了广域万兆以太网缺乏升级提升的后顾之忧。以目前现有的技术来说，40G 以太网的实现较为容易，不仅仅由于一些原来为开发 OC768 SONET 的技术可以借鉴，并且为开发 OC768 的光通信芯片技术也可以被利用；而 100G 以太网将会是一个全新的标准，接口标准需要更新，通信芯片需要重新设计，而这一切都将使成本急剧增加。从另一个方面来看，现有的万兆以太网完全可以在若干年内支持Internet的发展，40G 将保障以太网技术未来5年后的发展。 • 以太网以其传统简单、廉价的特性深入人心，它的发展早已超出当初施乐公司发明者的想像，但是随着以太网技术从局域网络、校园网络，到城域网络、广域网络上的应用，速度和规模上的扩大同时也带来了管理上的隐患，网络流量的管理比以往任何时候都迫切和重要，这同时也是安全性需求的一个主要功能。网络管理者需要实时了解有哪些用户流量、用户都做了些什么，而这些功能的实现应当不以牺牲骨干设备的性能为代价。 • 目前大多数厂商用原有的千兆以太网交换机来提供万兆以太网的模块和接口，随着万兆以太网的发展，真正的万兆以太网交换机将在骨干设备上替代现有的千兆交换机。

45. 网格计算技术——中国应该有所作为 网格代表了一种资源共享和协同工作的理念。事实上，对于资源共享和协同工作的支持不是网格的专利。而网格则是要把Internet中不同组织和机构的资源虚拟化，使我们能像使用一台计算机那样使用Internet中的各种资源，它代表了人们对于Internet环境下更高层次的资源共享、协同工作的追求。 自第一台数字计算机问世以来，人类对高效的、易于获得和使用的计算资源的追求就一直没有停止过。回顾计算机的发展历史，计算机的应用模式经历了早期的孤立主机模式、上世纪60至70年代盛行的主机终端模式、上世纪80年代由个人机和局域网发展所产生的客户/服务器模式和今天Internet大发展条件下的网格计算模式，与之相对应的技术经历了单道程序、多道程序、分时系统、分布计算、Web Services等多个阶段。每一次技术的更新换代都使计算机的使用变得更为方便，使其应用更为普及，同时也成就了像IBM、DEC、Intel、微软、Cisco等一代代把握方向、引导技术发展潮流的IT产业界巨人。 网格是近年来出现的新事物。它究竟反映了什么样的理念？对技术的发展有什么要求？会使应用模式发生什么变化？将对未来信息基础设施的形态产生什么影响呢？ （计算机世界报 第49期 B15）

46. 可生长的服务体系是核心 • 我们常说，网格代表了一种资源共享和协同工作的理念。事实上，对于资源共享和协同工作的支持不是网格的专利。 • 计算机发展的各个阶段都在强调资源共享和协同工作，起先是多个进程对CPU内部资源的共享和进程间的交互;随后是部门内部局域网中的资源共享和协同；Internet 的出现使我们有可能跨地域连接各种计算资源，实现全球范围的资源共享和协同工作；而网格则是要把Internet中不同组织和机构的资源虚拟化，使我们能像使用一台计算机那样使用Internet中的各种资源，它代表了人们对于Internet环境下更高层次的资源共享、协同工作的追求。 • 在这种资源虚拟化的环境中，网格系统以其固有能力把异构分布的资源映射为单一系统映像，这样，应用的开发者就可以不必关心如何使用地域分布的异构资源的细节，而把注意力集中在应用逻辑本身。网格对于资源的虚拟化是以服务的形式体现出来的。对于应用的开发者而言，他们所面对是能够保证服务质量的各种各样的服务。使用这些服务，他们可以更方便地构造所需的应用，而其应用又可以被抽象成新的服务，融入环境，丰富网格中的服务。这种可生长的服务体系是网格的特征。

47. 许多问题需要回答 • 为了达到上述具有资源虚拟化和服务特征的网格，我们必须回答许多理论和技术的问题，比如： • 在今天的计算机体系结构下发展起来的计算模型能不能适应明天的网格？如何把要解决的问题映射到一个动态生长的网格环境？从计算模型到可执行程序的转换需要什么样的编程语言？ • 网格的存储模型是什么？在网格环境中数据如何分布？如何组织？存储空间如何管理？如何高效地寻址和访问数据？ • 网格的信息模型是什么？在高度异构的环境下信息如何表示？如何编码？如何交换？如何高效获取？ • 怎样对动态变化的资源实施管理？资源如何动态地进入或退出网格环境？如何在大地域分布的环境下有效地调度资源，保证所要求的服务质量？ • 服务所能完成的功能即其语义如何表达？如何能让应用开发者理解服务的语义并与其应用目标相匹配？如何有效地管理动态生长的服务集合？如何在网格中动态地部署服务？定位服务？使用服务？ • 在虚拟资源空间中如何建立彼此毫无关系的资源提供者和资源使用者之间的信赖关系，保证各自的安全？为此应该建立什么样的网格计算安全模型？ • 在未来由数以十亿计的固定的、移动的、通用的、嵌入的计算装置所构成的普适计算应用环境中，如何看待这些装置的角色？是否能通过它们之间的相互作用和协同关系（比如现在的P2P网络）来增强网格的功能和性能？ • 我们还必须认识到，要想让网格成为像水、电、气这样的社会基础设施，除了解决理论和技术的问题之外，还要考虑其他一些因素。电的使用已经有很长的历史了，但是在越来越趋于一体化的世界中我们仍然看到，不同国家的电力网由于电压、频率不同而不能互连，电器装置仅仅因为插座不同而不能在世界各地通用。在网格的发展中我们还能让这种现象重现吗？既然标准对于基础设施是如此重要，我们当然要像建立任何其他社会基础设施的标准一样，化大力气建立网格的标准，用它来规范网格技术的开发和网格的应用。 • 既然是社会基础设施就必然会有运营的问题。由于资源的分散性和部门所属性，网格是否能像电信基础设施那样由集中的大运营商来运营呢？如果不能，那么什么是网格的运营体系？它的经济模型和盈利机制是什么？如何通过引入投资机制，建立网格的运营服务业？如何完善网格计费、管理、调控的一系列策略和机制？最后，如何在强调共享观念的同时，用有效的利益机制来促进共享？这对网格的成功来说也许比技术问题更为重要。

48. 网格更需要实践 • 任何新技术的发展都是在特定历史条件下解决特定问题的产物，网格也不能例外。它是在Internet快速发展的条件下，为了解决资源割据、信息孤岛、应用不能互通互联的问题而提出的。它不会和现行的技术完全割裂，但一定会催生创新性的思想和技术，必将在更大的时空尺度、更高的程度上释放计算的能力，推动应用的普及和提高。 • 网格的发展需要理论和技术，更需要实践，这是国家“863”计划建设“中国国家网格”这一网格技术实验床的初衷。“中国国家网格”将成为验证技术和示范应用的平台。可喜的是，国家“863”计划所倡导的网格研究的重要性已经被越来越多的人所认识和接受。最近一段时间以来，国内多个部门先后启动了与网格相关的研究计划和项目，开展网格基础理论研究、技术开发和应用试验，这是一个鼓舞人心的趋势。 • 如果说由于种种因素，中国没能在计算机和Internet的发展史上留下独特的一笔，那么在网格这一个新的方向上，我们能否把握机遇，有所建树就完全取决于中国政治家的远见卓识，取决于中国科学家的智慧、洞察力以及脚踏实地的科学精神。中国应该，也能够在网格这个新事物上有所作为。

49. “影响未来的10大IT技术”候选技术简介 编者按: 本次“影响未来的10大IT技术”评选中，共产生了53项候选技术，经过100名专家的评选，其中10项中选“10大”，其余43项候选技术以简介形式表述如下。 （摘自计算机世界报 第49期 B22、B23、B24、B25、B26、B27、B28）

50. OLED显示技术 • OLED又被很多厂商称为OEL，指有机电致发光材料。OLED的发明者柯达公司采用的是小分子技术，而此后英国剑桥大学又研发出了大分子技术。 • OLED被称为下一代平板显示技术，目前2英寸左右的小屏已经开始在数码相机等产品上得到应用，OLED显示器、电视等产品也有原型机展示。与LCD相比，OLED器件的核心层厚度很薄，全固态机构可以适应各种恶劣环境;主动发光的特性让OLED几乎没有视角问题，极高的响应速度可以实现流畅的视频重放。目前不少国际大型企业都投入了OLED技术的研发，全球已有数条产品线开始运行。据Stanford Resources估计，OLED在2005年时产值将突破7.15亿美元。