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第22章 智慧地球(1)

--拯救自然改造世界

我们一起来想象一下:在未来的某一天,随着信息技术不断发展,人与人、人与物、物与物之间充分互联,智慧城市理念得以充分实现,我们的地球会是什么样子?一个由无数个智慧城市组建而成的地球会是什么样子?答案是:整个地球将拥有智慧,所有关于智慧城市的理念在地球这个特殊“超级城市”里也同样适用。“智慧地球”是我们对人类未来生活最美好的憧憬。

一、什么是“智慧的地球”

在人类的发展历程中,人们总是梦寐以求一个最适宜、最优美的生活环境。而“智慧地球”就是人们最终追求的完美家园。

生活在地球上的每个人都是一个有机体,每个有机体是由不同的系统组成,而系统又是由组织构成,组织又是靠一个个细小的细胞聚集而成。从微观上来讲,我们的生命正是靠着这些细小细胞的运作而进行着。而这些细小的细胞之间高效、精密、准确地运作保证了我们正常的生理活动。智慧地球就好比这精密的生命系统,我们追求的就是智慧地球更加高效、智能、精确的运作模式。也就是像我们的生态系统一样,彼此之间紧密地联系、合作。

但是根据达尔文的进化论:物竞天择,适者生存。尽管互相合作的双方彼此互利,但在某种情况下双方会变成“敌人”相互竞争。到最后还能坚持下来,没有被淘汰的一方往往是最能够适应种种突如其来的变化,最能够调节自我从而轻松地应对外界的挑战,把握最恰当的时机,达到和谐发展的状态。人类通过自己智慧的大脑开发、利用并改造着美丽的地球,而智慧的地球也是人类从征服自然到和谐发展的完美诠释。与此同时,我们的世界就像人类一样,正变得越来越“智能”。

智慧地球更加准确的含义是以一种更智慧的方法,运用更加富有创造性的科学技术改变政府、公司和人们相互交流、双方面互动的方式,从而提高相互的联系性、之间的效率、彼此的灵活性和速度。智慧地球带来的是一种全新的理解方式,一种全面的互联互通和更加深入的智能化。而且,随着全球智能化、信息化的逐步普及,网络的成本也将大大降低,越来越多的人可以接触到网络。信息化给我们带来的便利就是我们的地球向着更加智能的方向发展,不得不说“世界正在变得更小、更扁平,而且变得更智能”。

实质上,信息化的“智慧地球”必定蕴藏着大量的数据,可以说“智慧地球”是“数字地球”的延续和发展。同样我们还可以这样理解,当数字化的地球普及到各行各业,也就是将各种信息深入到各种事物中时,“数字地球”便成为“智慧地球”。

随着科技的迅猛发展,截止2007年,全球移动电话用户高达33亿;世界上每两个人就拥有一部移动电话。同时还有数百个卫星正在运行,这些卫星每天可以产生数百万兆字节的数据……而且我们即将面临由上万亿个目标互连构成的复杂“网状物”,到2010年,全球生产的射频识别(RFID)标签可能达到300亿个,这些标签将被嵌入各种产品、护照、建筑物甚至动物体内。

我们不禁感叹高速发展的科技使我们可爱的地球变得越来越小。可能今天晚上我们与自己的好朋友共进晚餐,而十几个小时以后,你的好友或许是你自己已经飞过千山万水到大洋彼岸与外国朋友闲聊了;又或许远在海外留学的你,正在用着互联网与远在地球另一端的家人视频聊天。而这些早已成为现实,很多时候,有些事不管你知道不知道,它就是在默默地发生着,而且越来越深入。例如我们都知道的照相机、摄像机,当初我们还为它们应用在交通枢纽上监察车辆时的先进而感叹,而现在它们已经潜移默化地“入住了”我们生活中的点点滴滴,像公共场所、学校、公司等。正是因为千千万万个“它们”,促进了我们地球的高速发展,也让我们的地球尽展智慧色彩。

二、智慧地球--又一场科技革命

从金融危机中我们可以看到,如果还用一个旧的理念去改造世界是远远不够的。面对更加信息化、智能化的地球,落后的理念会导致全球各方面的停滞不前。智慧地球无疑将掀起互联网浪潮之后的又一次科技革命。

智慧地球带来的是一场智能的进步,一个智能的革命。彰显智能化就要体现在科学技术方面的创新、改进。科学技术不同于其他方面,它本身就是一个富有挑战性、富有创造性的过程。其本身的进步才能带动整个智慧地球的发展,因此我们可以说智慧地球是以科学技术为支撑的。智慧地球的一小进步,也许就能带动整个科技的飞跃,由此引发一场科学革命。而这种科学革命应体现在以下几方面:

不同于传统的感知技术,比如日常生活的照相机、摄像机等。更加透彻的感知能力是一种更加广泛、更加全面的概念。它是指超越传统的概念,可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程。通过使用这些新设备,从人的血压到公司财务数据或城市交通状况等任何信息都可以快速获取并进行分析,便于立即采取应对措施和进行长期规划。

更加具体地说,例如,最近的两年内全球共生产了300亿个RFID(RadioFrequencyIDentification)(无线射频识别)标记,而这种技术大量的运用在各行各业,像我们的物流、快递、图书管理、城市一卡通等方面。正是RFID技术的广泛应用,使得我们可以随时随地感受到它所带来的讯息。再比如说,当前晶体管的成本只有万分之一美金,而该技术已经嵌入到数十亿的设备中,如汽车、器具、道路。不仅如此,传感器还利用到整个生态系统:供应链、医疗保健网络、城市、河流等。

互联互通是指通过各种形式的高速宽带通信网络工具,将个人电子设备、组织和政府信息系统中收集和储存的分散的信息与数据连接起来,进行交互和多方共享。简单地说,就是利用这些工具将信息更加可靠准确地传递出去。从而更好地对环境和业务状态进行实时监控,从全局的角度分析形势并实时解决问题,使得工作和任务可以通过多方协作得以远程完成。

2011年网络用户达到20亿,约占全世界人口的三分之一。这就说明当越来越多的人接触网络,信息的流通面也就越来越大。同时大量的数据又通过网络连接,全方面地共享资源。而且,随着科技的发展,网络的覆盖面的增大,有可能实现全球性的网络普及,也就是说任何人可以随时随地上网。例如,美国西雅图免费覆盖wi-fi使当地人的生活发生了巨大变化。此外,HSPA(highspeedpacketaccess高速分纽接入)技术将促成三种不同类型的显示器屏幕(手机、电视和电脑)的融合,并有可能实现不中断的网络连接。

智能化是指深入分析收集到的数据,获取更加新颖、系统且全面的方案来解决特定问题。这就要求使用先进的技术(如数据挖掘和分析工具,科学的模型和功能强大的运算系统)来处理复杂的数据分析、汇总和计算。以便整合和分析海量的跨地域、跨行业和职能部门的数据和信息,并将特定的知识应用到特定行业、特定的场景、特定的解决方案中以更好地支持决策和行动。

能够支持这种高级运算的当属超级计算机,它可以进行一千万次的运算,而且超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。

(1)美国橡树岭实验室--Jaguar(美洲豹),2009世界第一,这台超级计算机一天的工作量,如果全球所有人每秒钟进行一次计算的话,那么可能需要650年才能完成。

(2)国产首台千万亿次超级计算机--天河一号(全球第五,亚洲第一),计算一秒,相当于13亿人连续计算88年;而其存储量则相当于4个馆藏2700万册的国家图书馆藏书量之和。

总的来说,感知能力、全面的互联互通和更深入的智能化逐渐彰显出智慧地球的特性。我们所能做的是不断地进行科技革命来完备智慧地球的性能,让它的智慧变得更加“成熟”。

其实智能化还是基于数字化的基础之上,所谓的智能化就是对大量数据分析、处理所得到解决问题的方法。例如,在解决城市建设中的各种问题时,政府部门可以就收集的大量数据及时分析从而采取适当的措施。智能化的打造,也就是考察人们面对大量数据时分析问题、处理问题和解决问题的能力。

三、智慧地球系统结构是怎样的

任何事物都有其固有的模式,人们往往可以将其理解为一种框架,一种架构。它往往支撑着整个事物的结构,体现根本特征及属性。

所谓智慧地球的主体架构,其实就是指智慧地球的核心框架。我们都知道,如果要实现智慧地球的智能化,首先要了解智慧地球的首要特征。其次我们就要弄清楚什么是智慧地球的架构。我们可以围绕四大问题构建“智慧的地球”的基本架构--新锐洞察、智能运作、动态架构和绿色节能。

(1)新锐洞察--面对无数个信息孤岛式的爆炸性数据增长,需要获得新锐的只能是洞察,利用众多的来源提供的丰富实时信息,做出更明智的决策,让你有时间将资料变成信息,把信息变成智慧。

(2)智能运作--开发和设计新的业务与流程需求,实现在灵活和动态流程支持下的聪明的运作与运营,达到全新的工作方式、生活方式。即用新的方法、模式、思维来处理、应对和思考事情。

(3)动态基础架构--四大主题中,最为主要的就是动态基础架构。它是指运用一种动态的模型,来应对智慧地球带来的富有挑战性的各种问题。因为在智慧地球的发展过程中,人们会遇到各种各样的难题,用一成不变的方法是远远不够的。动态基础架构往往能富有针对性地对各式各样的问题进行剖析,深入理解,从而实现更加智能化的运作方式。

(4)绿色节能--智慧地球在掀起了一场科技革命之余,更加重要的就是对绿色、环保、节能等方面的普及。所谓智慧地球不仅仅是让地球更加智能化,更要让人的生活更加便捷、高效。其本意就是人类与自然的结合,让人类舒舒服服地生活在这个星球上。因此,创造一个绿色、环保、适宜人类生活的地球也是智慧地球的核心任务。

当我们从宏观角度来思考智慧地球的构架时,应从地球的硬件和软件等层面来设计。在这种角度下,智慧地球又可以分为以下四个层次来架构:

(1)物联网设备层。该层可以比作是智慧地球的神经末梢,其主要作用是将基础设施、各种事物联合起来,相互感应。包括传感器节点、射频标签、手机、PC、PDA、家电、监控探头等。

(2)基础设施网络支撑层。包括无线传感器、P2P网络、网格计算机、云计算网络,是广泛存在并可以融合网络通信技术的保障,体现信息化和工业化的融合。

(3)基础设施网络层。包括Internet网、无线局域网、3G等移动网络。

(4)应用层。基于前面各种层面之上,应用层主要收集各式各样的数据,例如视频格式的、音频格式的。然后将这些数据整合,分析进行应用。

总之,“物联网”、“云计算”、“智慧地球”等,基本上都是基于智慧化的应用。信息技术正在深刻地改变世界,智慧化的社会的到来也是大势所趋,这也是各种智慧新概念都能得到一部分人肯定的原因。从上面可以看到,不管是宏观条件下的主题架构,还是抽象概念下的架构,他们都是基于高度数字化、信息化的条件,面向更加智能化的发展所提出来的。

在智慧地球的架构中,最为主要的就是动态基础架构。而动态基础架构也最为抽象,从字面上我们可以知道它是动态的,动态也就保证它的灵活性。下面我们就说一说什么是真正的动态基础架构。

在当前全球经济低迷、信息爆炸、能源危机以及安全等各种挑战的大背景下,我们需要一个更智能、自动化、更集成和更有效率的动态架构能够在改善服务、降低成本、管理风险这三大方面带来显著收益,从而能够应对当前的挑战,并能够把握未来的机遇。而随着IT技术和互联网的发展,世界变得更小、更平、更扁,需要更智慧的业务流程、运作方式以及基础架构来适应“更智慧的地球”的发展趋势。

与此同时,更加智慧的地球明显提高了各种行业的运营成本,致使管理更加复杂,多样化。尤其在IT行业,急剧下降的资产利用率导致竞争力的迅速下降,无法可持续发展。此外,智慧的地球也在追求更加高效、舒适的环境,其中就包括服务、应用等方面。而日益涌现出来的新技术,使得我们必须尽快地适应更加智能、更具适应能力的技术,从而满足智慧地球的高效运行模式。

随着竞争变得激烈,利润空间变得更小,我们必须尽可能高效地利用现有的资源。以往的运营模式和构想早已不足以应对更加智能化的地球所带来的机遇、挑战和风险。在充满智慧的地球中,我们所需要做的就是酝酿一场高效的快速变革,一种具有快速响应能力的动态基础架构。

毫无疑问,动态基础架构解决广泛问题,如企业全球化问题、运营成本的提升问题、日益严峻的安全性问题、环境和相关法规的遵从问题、IT环境的日趋复杂问题,以及与企业日常运营管理相关的所有问题。

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