网络与信息技术

网络与信息技术

郝东辉50年来影响人类生活的十大科技发明正在影响中国管理的10大IT技术可能影响未来的10大高新技术可能影响未来的10大IT技术。1.50年来影响人类生活的十大科技发明电脑

因特网

手机

人造卫星

杂交水稻

彩色电视

信用卡电子邮件口服避孕药

激光以3G为中心的前后向兼容体制标准的演进轨迹为：

GSM→WAP/x-HTML-GPRS/EDGE（IS-136→EDGE）→WCDMA→HSPA（HSDPA/HSUPA）…→(4G)…-FDD；

IS-95A（IS-95A+）→IS-95B→cdma20001x→（GSM1X）→cdma20001x（2X）EV-DO→cdma20001x（2x?）EV-DV（cdma20003x?）…→(4G)…-FDD；

GSM→TD-SCDMA（UTRA-TDD?）→ETD-SCDMA/TD-LAS?…→(TDDBroadbandIPWireless?)→(4G)…-TDD对应传输速率演进轨迹为:

9.6kbit/s→14.4kbit/s→56/64kbit/s→114/153kbit/s→308/384kbit/s→2.0Mbit/s→2.4Mbit/s→5.2/6.0Mbit/s→≥10/20Mbit/s…→…(4G,高速移动→>20/30Mbit/s～100Mbit/s；接近固定→≥156～1000Mbit/s

0GPTT、MTS、IMTS、AMTS模拟移动网，容易被干扰或窃听、盗打0.5GAutotel/PALM、ARP1GNMT、AMPS、Hicap、CDPD、Mobitex、DataTac2G全球移动通讯系统(GSM)、iDEN、D-AMPS、IS-95、PDC、CSD、PHS

以数字语音传输技术为核心2.5G通用分组无线服务(GPRS)、HSCSD、WiDEN比2G在速度、带宽上有所提高。可使现有GSM网络轻易地实现与高速数据分组的简便接入。2.75GCDMA20001xRTT、改进数据率GSM服务3GW-CDMA、用移动通讯系统、FOMA、CDMA2000、TD-SCDMA3G是第三代流动通讯技术规格的简称。面向高速、宽带数据传输，能够同时间传送声音﹙通话﹚及信息﹙电子邮件、即时通讯等﹚。3.5G高速下行分组接入(HSDPA)3.75G

HSUPA4G

IEEE4G标准即802.20将支持高达4Mb/s的数据速率，频率为3.5GHz。4G是集3G与WLAN于一体，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。下载速度可达100Mbps，上传速度可达20Mbps。移动通信标准

3.可能影响未来的10大高新技术无线传感器网络可注入组织工程纳米太阳能电池机械电子学网络计算分子成像纳米印刷刻蚀软件保证糖原组学量子密码术无线传感器网络将大量的传感器节点遍撒指定区域，数据通过无线电波传回监控中心，监控区域内的所有信息就会尽收观察者的眼中了。无线传感器网络的构想最初是由美国军方提出的，美国国防部高级研究所计划署（DARPA）于1978年开始资助卡耐基－梅隆大学进行分布式传感器网络的研究，这被看成是无线传感器网络的雏形。应用已从军用转向民用。如森林火灾、洪水监测、人体生理数据监测、药品管理、家庭环境的智能化、环境的监测和保护

可注入组织工程霍普金斯大学生物医学工程师埃利西芙她开发了一种方法，用可注入组织取代膝关节或髋关节的手术，注射关节用的是特殊设计的聚合物、细胞和生长刺激剂的混合物，这些混合物可以凝固并形成健康组织。尽管大部分可注入系统的研究都集中在软骨和骨上，但观察家们认为，这项技术应该扩展到如肝脏和心脏的组织。这种方法可以用来替代一个器官的致病部分，或增强其功能。在出现心力衰竭时，不是打开胸腔植入一个人造瓣膜或肌肉组织，而是简单地注入合适的细胞和作为生长信号的物质的混合物就可以了。纳米太阳能电池加利福尼亚大学伯克利分校化学家阿利维萨托斯用纳米技术制造能够像塑料包装纸或涂料一样伸展的光电材料。阿利维萨特斯制造的原型太阳能电池由厚度仅为200纳米的纳米棒聚合物复合材料薄片组成。电极薄层夹在复合材料薄片之间。当阳光照到这些薄片时，它们就吸收光子，激发在复合材料中占90%的聚合物和纳米棒中的电子。结果在电极产生了有用的电流。纳米棒太阳能电池可以被铺开、喷射或打印甚至涂敷在表面上。公共汽车上的广告牌也可以是太阳能收集装置。

机械电子学机械电子学的概念起源于日本，源词为Mechatronics，由英文词汇Mechanical(机械)与Electronics(电子)各取一半组合而成。它也叫机电一体化，是微电子学、计算机技术、信息技术和自动控制技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的一个概念。其大体上由机械本体、传感检测、信息处理、执行机构和接口等五部分组成。是机械系统与新型电子器件、智能软件控制系统的集成主要发展方向是智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、系统化。网格计算网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”，所以这种计算方式叫网格计算。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势，一个是数据处理能力超强；另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。简单地讲，网格是把整个网络整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享

提高或拓展型企业内所有计算资源的效率和利用率，满足最终用户的需求，同时能够解决以前由于计算、数据或存储资源的短缺而无法解决的问题。建立虚拟组织，通过让他们共享应用和数据来对公共问题进行合作。整合计算能力、存储和其他资源，能使得需要大量计算资源的巨大问题求解成为可能。通过对这些资源进行共享、有效优化和整体管理，能够降低计算的总成本。分子成像

分子成像是许多技术的简称，这些技术能够让研究人员看到身体内的基因、蛋白质和其它起作用的分子。世界各地的研究小组正在努力利用磁、核和光学成像技术来研究主导生物过程的分子的相互作用。x射线、超声波和其它传统技术只能向医生提供肿瘤大小等解剖学线索，而分子成像可以跟踪疾病的根源。分子成像可用于探测癌症征号，提前数月或几年知道组织变化，毋须外科医生进行组织切片诊断。未来10年内分子成像可能取代乳房X线照片、活体检查和其它诊断技术。尽管分子成像不会完全取代传统成像技术，但是它会对基础医学研究和高级病人护理有深刻影响。

纳米印刷刻蚀世界各地的纳米技术实验室正在开发许多微型传感器、晶体管和激光器。这些器件展示了超快和便宜的电子技术与通信技术的未来。但是，由于缺乏合适的制造技术，要使纳米技术走出实验室是很困难的。普林斯顿大学电子工程师斯蒂芬•乔将一个硬模具压入软材料，就可以精确地印出小于10纳米的特征尺寸。他用一束强激光掠过固体，融解表面到足够压上模具并印出所希望的特征尺寸。他也致力于显示纳米印刷可以解决刻蚀术面临的大挑战：如何将纳米图形刻蚀到硅片上，制造出以后各代高性能的微芯片。最终，纳米印刷刻蚀技术会成为纳米特征尺寸的低廉和容易制造的方法的选择，用于通信用光学元件和诊断筛选用基因芯片等各种产品。软件保证计算机出故障时，通常是由于软件的缺陷。一般地说这些故障造成的后果是很小的。但是当软件操纵复杂的分布式系统，如那些支持空中交通控制或医疗设备的系统时，一个出错的代价是非常高昂的，甚至会付出生命。土木工程师在别人建造桥梁之前会建造和测试桥梁的模型。然而，编程人员通常以一个目标开始，也可能经过一些讨论，就坐下来编写软件代码。工作在麻省理工学院计算机科学实验室的林奇等人正在创造他们希望的能编出几乎无错误的软件的工具。林奇等人的工具使编程人员可以在编写软件之前进行有关软件的模拟、测试和推理。

糖原组学在基因组学和蛋白质组学相继成为生物学中的重点研究领域后，生物学的另一分支——糖原组学(glycomics)有望取得突破性进展。生物学家发现，糖结构的微小差异可能对生物功能有重大影响。事实上，糖涉及到从胚胎发育到免疫系统控制的每一件事情。在所有器官中，糖无所不在。对糖生物学的深入研究可能会产生新药，或改进现有药物的疗效。例如，加有适量糖的、基于蛋白质的药物，可能产生更有效的治疗，以及减少所需药物剂量。通过操纵糖基化或糖本身，研究人员希望抑制病程，创造新药并且改进已有药物。例如，生物技术公司Amgen通过在分子上附上两个特别的糖制造出了更加有效的畅销药，这种药是称为红细胞生成素的蛋白质，可以促进红细胞生成。尽管糖具有重要意义，但揭示其秘密的努力长期处在基因和蛋白质研究庇荫之下，一部分原因是没有简单的“编码”来决定糖的结构。这是一个巨大的任务。研究人员估计每个人有4万个基因，每个基因可以编码成几个蛋白质。糖可以改变许多这样的蛋白质，并且不同类型细胞以不同的方式附着相同的糖，从而组成不同的分支结构，每一种结构都有独特的功能。量子密码术传统的密码术集中于开发可靠的数字锁，免使信息落入贼手。但是如果有人偷了钥匙，再好的锁也是不管用的。量子密码术突破了传统加密方法的束缚，以量子状态作为密钥具有不可复制性，可以说是“绝对安全”的。任何截获或测试量子密钥的操作都会改变量子状态。这样截获者得到的只是无意义的信息，而信息的合法接收者也可以从量子态的改变知道密钥曾被截取过。科学家希望将来可以实现远距离、高速率的量子密码传输。这样就可以利用卫星来传递信息，并在全球范围内建立起保密的信息交换体系。4.可能影响未来的10大IT技术数字电视Wlan技术3G技术SoC技术开放源码技术网格计算技术万兆以太网纳米半导体工艺技术基于XML的Web服务技术生物识别技术

2003年12月17日，由《计算机世界》发起组织的“影响未来的10大IT技术”评选结果在北京隆重揭晓。历时数月，100多位包括两院院士在内的业界专家，经过仔细斟酌权衡，经过投票，从53项候选技术中评选出10项被认为足以影响未来的IT技术。

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。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，各种模拟信息相继走上数字化道路；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。）

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；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。)

目前已拥有商用3G网络的国家(和地区)和使用标准：

阿根廷(CDMA20001x)

澳大利亚(W-CDMA)(CDMA20001x,EVDO)

奥地利(W-CDMA)

阿塞拜疆(CDMA20001x)

白俄罗斯(CDMA20001x)

百慕大群岛(CDMA20001x)

巴西(CDMA20001x)

加拿大(CDMA20001x)

智利(CDMA20001x)

中国(CDMA20001x:中国联通)未取得牌照

中国（WCDMA中国移动）未取得牌照

哥伦比亚(CDMA20001x)

丹麦(W-CDMA)

多米尼加共和国(CDMA20001x)

厄瓜多尔(CDMA20001x)

格鲁吉亚(CDMA20001x)

德国(W-CDMA)T-Mobile、沃达丰O2-DEePlus

希腊(W-CDMA)

危地马拉(CDMA20001x)

中国香港(W-CDMA)

印度(CDMA20001x)

印尼(CDMA20001x)

以色列(W-CDMA)

意大利(W-CDMA)

牙买加(CDMA20001x)

日本(W-CDMA,CDMA20001x)

哈萨克斯坦(CDMA20001x)

韩国(CDMA20001x)(W-CDMAintesting)

吉尔吉斯斯坦(CDMA20001x)

越南(CDMA20001x)

马来西亚(W-CDMA)明讯,Celcom,MiTV,TimeCell)

墨西哥(CDMA20001x)

摩尔多瓦(CDMA20001x)

荷兰(W-CDMA)

新西兰(CDMA20001x)(W-CDMAintesting)

尼加拉瓜(CDMA20001x)

尼日利亚(CDMA20001x)

挪威(W-CDMA)

巴基斯坦(CDMA20001x)

巴拿马(CDMA20001x)

秘鲁(CDMA20001x)

波兰(CDMA20001x)

罗马尼亚(CDMA20001x)

俄罗斯(CDMA20001x)

斯罗文尼亚(W-CDMA)

韩国(CDMA20001x)

南非(W-CDMAintesting)

西班牙(W-CDMA)

瑞士(W-CDMA)

台湾(CDMA20001x:亚太电信)(W-CDMA:中华电信、台湾大哥大、威宝电信、远传电信)

泰国(CDMA20001x)

阿拉伯联合酋长国(W-CDMA)

英国(W-CDMA)

美国(CDMA20001x)(W-CDMAintesting)

乌兹别克斯坦(CDMA20001x)

委内瑞拉(CDMA20001x)

Linux等开放源码技术-软件业革命的“导火索”

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。LGPL、FreeBSD、Apach、WebMySQL、Postgre、SQLMozilla、Konqueror、JBossOpen、OfficeGPL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。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。

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。万兆以太网-以太网的中转站

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-192CWAN-PHY，支持长达70km至100km的连接。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。高密度塑料集成电路

一直以来，芯片都是以硅晶体为基础材料的，但一种用成本低廉的塑料来取代硅的集成电路技术已经诞生。塑料集成电路具有成本低廉的特点，非晶硅芯片的生产成本只有晶状硅芯片的百分之一，而采用塑料半导体生产芯片，成本还将下降10倍。塑料芯片将主要应用于数量巨大但对成本敏感的小芯片市场，如便携式和手持式设备的柔性显示屏，可以增强屏幕的强度并减小其体积。其他应用还有无线射频标签、工业用的柔性电子传感器等。基于XML的Web服务技术-强强联合铸造未来

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。XML(eXtensibleMarkupLanguage)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和Web服务(WebServices)是实现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)的最佳工具。基于XML的WebServices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。

生物识别