未来你无法想象 改变世界的十大新技术

　　如果在电子邮件为主要应用的互联网时代还没改变你对互联网的忽视，那么满大街手持智能手机的移动互联网时代将势必会通过屏幕计算吸引你的眼球。然而即便如此，最为深刻并且对未来带来重大影响的，将是数据——移动互联网、物联网、云计算、高级机器人、智能汽车、下一代基因、3D打印、自动化处理、高级石油天气热勘探和穿戴式计算等等。这些下一代正在或者即将从实验室走出市场，给大家的日常生活带来翻天覆地的变化……

    有人说，现在社会下的人们已经被“屏幕”拴住了眼球；也有人说，现在的人们已经打破了时空地域的隔阂，通过编制的一张张“无形网络”也同样拴住了人们的心。这么看来，人类自觉不自觉地已经由IT来掌管自己的身心，并深刻地影响着我们每天的行为方式和思维习惯。

    不过，这些都是可观事实，而且这种可观事实对人类社会的未来发展也并不是什么坏事。科技的发展总是会对社会带来深刻影响，其影响的深度和广度也恰是人类文明发展程度的重要依据。而且科技的发展也的的确确需要通过社会——包括每个人的生活和行为方式去承载。移动互联网，就是目前影响最深刻、最直接也是最广泛的未来新技术发展趋势之一。

    移动互联网将会把传统的互联网业务模式全部进行“移动化”，比如移动社交、移动游戏、移动搜索、移动支付等等不一而足。这些互联网模式下业务的“移动化”，既是这种已有业务模式的延伸，也是人群覆盖和时空变化中应用的无缝接入。

移动社交编制新网络

    另一方面，移动互联网也会对IT基础设施（尤其是运营商级数据中心、基站和网络平台的扩充和升级）和新兴业务模式带来创新。这种IT基础设施往往需要考虑无缝访问和移动终端、用户人群规模的急剧增长，同时也需要考虑到云计算时代下，按需服务的全新业务模式的访问需求。

    移动互联网其实本质上就是一种“无缝计算”在个人终端和个人应用上的体验。在发展初期，会更多的推出基于地理位置信息的服务和创新应用，随着移动互联网和智能终端的不断深入拓展，移动互联网本身将变得不再仅仅是“互联网”的移动化、无缝化，而是计算资源壁垒的打破和共享化、平台化。通过智能终端比如手机，将可以控制或者获取到来自超级计算机的计算资源将变得触手可及。

　　近日在台湾举办的Computex台北展，其中一大主题就是云与物联网。物联网是真正实现智慧地球、智慧城市的载体。由于物联网相关应用，需透过ICT技术，将传感器、无线通讯、网际网络、工业控制与嵌入式系统做整合，并搭配云端运算提供应用服务，因此所牵涉的产业范围相当广，包括RFID标签制造商，传感器读取器供应商、无线设备制造商、服务器制造商、智能型手持装置制造商、工业计算机供应商、电信服务业者、系统整合业者等。

物联网涵盖的范围和领域（来源：beecham research）

　　目前，物联网已经成为各大国家的战略计划。比如美国将物联网列为国家创新战略的重点工作之一；欧盟制定促进物联网发展行动计划；日本U-Japan计划将物联网列为四项重点战略领域之一；韩国的IT839战略则是将物联网列入三大基础建设重点之一。我们国家工信部也在十二五计划当中，将物联网列入战略性新兴产业之一。

数万亿智能设备连接打造智慧地球

　　相比我们接下来要介绍的云计算技术，物联网其实更早就出现并得以发展。不过物联网早期主要应用在安全监控、智慧电表、智能电网、智慧大楼、道路监控、车队管理、物流管理、远端健康照护、环境设备监控、食物药品溯源等领域。

    需要注意的是，目前的物联网已经面临着云计算、大数据时代发展机遇，云计算平台将会进一步推动物联网的发展和日常应用，而大数据则会进一步提升物联网给智慧地球带来的智能化、效率化和高附加值。IBM提出“智慧的地球”其实就是基于日益发展的物联网和云计算平台，为各个行业（能源、电力、医疗、城市、交通、教育等等）提供数据采集、分析、处理和报告（为决策提供数据支持或者预测、管控）。

　　企业级IT业界，目前最具前沿和广泛应用的技术模式当属云计算。这种计算模型是基于硬件资源池化的虚拟化并实现按需定制、按需交付、按需付费、按需租用的全新商业模式。根据我们此前的介绍，我们可以讲云计算比拟成自来水厂的现实案例——自来水厂提供水源、管道传输水、水的各种用途。云计算我们也可以相对应的分为三部分，分别为：数据中心提供计算能力，网络提供传输能力，各种应用提供服务。

资源池化的云计算数据中心

    这些云业务模式的实现，根本上是得益于云计算数据中心在云端提供的强大支撑。云数据中心是云计算背景下新的业务需求和资源利用模式与数据中心的完美结合。由于采用了大量的虚拟化技术和统一的跨平台管理，云数据中心可以帮助运营商/企业用户节省大量的设施成本和软件许可费用。此外，云数据中心的资源利用率能够得到进一步提升，并且在负载均衡方面也有更出色的表现，从而最大化保护用户投资，实现产品服务生命周期内价值最大化。

点击进入第五届中国云计算大会报道专区

　　今日，也是中国第五届云计算大会举办的首日。回顾2009年以来云计算大会的发展路径，从云计算的框架技术讨论、云计算热点技术和应用再到云计算实践和运营，直至现在云计算的落地和大数据应用与生态系统的构建，已经勾勒出完整的云计算美好蓝图。

英特尔云战略与规划总监Billy Cox接受本站记者采访（第四届中国云计算大会）

　　作为行业领袖，英特尔提出了2015年云愿景，并一直致力于推动开放数据中心联盟(ODCA)的发展。时至今日，ODCA成员规模发展迅猛，见证了各个行业富有代表性意义的大型企业或者组织用户对于云愿景、云应用、云计算商业模式的丰富和完善。

    云计算浪潮下，国内各大优秀的企业都纷纷推出了基于IT架构、业务部署和管理、服务交付、存储与备份等各种云计算创新解决方案。可以肯定的是，第三次IT技术变革浪潮将会有更多的机会留给新兴尤其是国内初创和骨干架构背景的企业。并且，云计算将会与移动互联网、大数据、物联网进一步深度融合。

　　上个月在富士通日本总部研究所参观的“社交型小熊机器人”令笔者印象十分深刻。该小熊机器人能够通过二维感情空间和300种声音动作模式，使其能够栩栩如生地模仿拟人动作；通过眼神交汇及模仿等传递亲和与交互。笔者曾经亲自体验过，这款“聪明”机器人可以捕捉客户情感，模拟人类依恋、羁绊等复杂情感。

富士通社交型小熊机器人

　　我们也更相信，随着IT技术的发展，未来机器人会变得更为灵敏、轻巧和智能。最近有很多科学家都表示，在智力上超过人类灵活度的人工智能（AI）或许能够在16年之内出现。甚至也有科学家表示，2045年智力远超人类的机器人将出现，届时它们或接管地球。不过这种轮调多少有点悲观。但也确实代表了机器人出现给人类社会带来的深刻影响，包括挤占部分工种岗位的问题。

富士通社交型小熊机器人工作示意图

    全球最大代工企业富士康，也在去年宣布将实施“机器人大军”计划，通过某些生产线的机器人来协助工人生产。这多少在某种程度带来工人需求的减少，短期内势必会对工人就业带来不利影响。类似早期工业革命那样，上演“机器抢工人饭碗”的那一幕幕。

英特尔展示“HERB”机器人管家

　　一开始，机器人的出现是为了突破人类身体的物理局限，延展各种功能的应用，包括在某些特殊环境下执行危险工种的机器人应用。但由于技术的日益发展，机器人在人们日常生活中发挥的作用也越来越大，甚至出现了专门持家、安保、社交型等高级机器人。这些机器人一方面提高了人们的生产生活效率，另一方面也将带来人类自身在某些功能和能力方面的弱化。如何在这两方面中间实现平衡，将是人类目前在发展机器人和着眼于构建以人为本的社会需要考虑的一大重要议题。

　　去年谷歌破天荒宣布其自动驾驶汽车已经跑了20万公里并已经申请和获得了多项相关专利。其发明的自动驾驶汽车犹如一声惊雷，开启了智能汽车时代的到来。

　　谷歌在无人驾车汽车上分别安装了4个雷达传感器（前方3个，后方1个），用于测量汽车与前（和前置摄像头一同配合测量）后左右各个物体间的距离。在汽车的后视镜附近则安置了一个摄像头，用于识别交通信号灯，并在车载电脑的辅助下辨别移动的物体，比如前方车辆、自行车或是行人。

谷歌自动驾驶汽车

谷歌自动驾驶汽车

　　负责整个汽车运行路线和方式的主控电脑则被放置在后备箱。该主控电脑与测距信息综合器共同组成自动驾驶汽车的“大脑”。另外，车顶还有一个对周围环境60米半径进行扫描，并将结果以3D地图的方式呈现出来，给予计算机最初步的判断依据。

智能汽车结构图

    谷歌自动驾驶汽车，对于智能交通的未来发展具有重大意义。其实它也是高级机器人在汽车驾驶上的技术体现，或者我们可以说是汽车的“机器人格化”。这种自动驾驶汽车有助于规范交通秩序，并且减少交通事故和人员伤亡。当然，前提是自动化驾驶汽车必须在成熟的技术支撑并得到反复论证后得到商业化应用，并建立起相关法律规范来约束和指导。

　　可喜的是，近日美国交通部颁布了首项针对自动驾驶汽车的正式声明。它强调了详细指出自动驾驶和半自动驾驶汽车的好处，预示着官方对这种“智能汽车”在技术和可行性上的认可。未来，这种智能汽车将会更多地涌现出来，因为打造这一智能汽车的很多技术包括测距、扫描分析、控制和检测等技术和设备都早已存在，接下来更多的是智能汽车在结构上、功能上和具体实践应用上的探索和进一步发展。

     可穿戴设备技术在近几年得到快速发展。最近最具影响力的莫过于谷歌的可穿戴谷歌眼镜（Google Project Glass）。据介绍，这款智能眼镜和智能手机供类似，可以通过声音来控制拍照、视频通话、距离测量、方向辨别和上网、收发邮件。

    谷歌眼镜在结构上包括了一条可横置于鼻梁上方的平行框架、一个位于镜框右侧的宽条状电脑，以及一个透明显示屏。

谷歌眼镜

    当然可穿戴设备并不仅仅是眼镜，其他还包括智能手表或者整合进用户衣服或者配件的设备。比如著名的iWath，也就是来自苹果内置iOS系统的智能手表，它支持Facetime、WiFi、蓝牙和Airplay等功能，而且它还支持Retina触摸屏。

苹果iWatch

    除了谷歌眼镜、蓝牙耳机、手表计算器这些我们熟悉的设备外，还有其他一些新奇的东西，比如智能运动鞋、发亮的裙子、Memoto挂饰摄像头、键盘裤子、传感器智能服。可穿戴设备能为人们提供即时的反馈信息，实现更好的人机交互体验，更深入地融入到每个人的日常生活，改变人们的生活方式。

    但这种穿戴式设备给用户带来惊奇和欢喜之外，也面临着立法禁止的尴尬。比如前不久，西雅图的 The 5 Point 酒吧成为第一家禁止佩戴 Google Glass 入内消费的酒吧，美国西弗吉尼亚州的立法者最近又打算修法禁止驾驶中佩戴 Google Glass 之类的头戴式装置。可以预见，可穿戴设备在未来数年必将极大地引发社会的变革。

    麦肯锡发布了一项报告，指出下一代基因组学为12大颠覆技术之一。根据预测，到2025年下一代基因技术将有望带来0.7至1.6万亿美元的市值。这种技术包括先进 DNA 序列技术 ；DNA 综合技术；大数据及先进分析。人们可以通过快速诊断疾病、发明新药物来延长和改善生命质量。

    下一代基因组学中，尤为重要的是下一代测序技术、基因诊断以及基于遗传数据的个体化医疗。其中，下一代测序技术将产生高通量遗传数据，研究人员将这些海量的遗传数据与疾病进行关联（GWAS分析），从而提供疾病诊断和个体化医疗的靶向分子。

基因构造

    下一代基因组测序以单分子实时为特点，在纳米孔介质的基础上通过记录PH值、荧光和电流的改变，进而测出特定片段的碱基序列。

科学实验室

    下一代基因技术将“个人基因诊断”变得更为普遍。人们也更倾向于从个体化诊断、个体化医疗方式，根据基因检测查出个体问题，从而有针对性地从根本上找到问题的解决办法。

    基因组时代已经到来，从基因组学角度实现传统医学的转化，通过分析基因组便可根据遗传信息掌握以前被称为“体质”的、由基因决定的个体特点，从而让个体化医学用于疾病预防和治疗的不同阶段。

    3D打印，又称为三维打印，将传统的平面打印变成立体式打印。它主要通过数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

    传统应用在生产制造业的模具，现在逐渐直接应用在产品的制造商，并且通过3D打印来实现实物的展示、应用等。3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。

3D打印建筑物

    3D打印技术是一项重大发明，将原来在电脑数字世界中的实物通过3D打印技术，能够直接在现实生活中呈现出来，对于生产制造、产品设计和研发具有重要意义。另外，在医疗行业、文物保护、建筑设计、配件饰品、机密仪器等行业应用也有广阔前景。

    当然，在军事上也将得到广阔应用。比如近期美国海军考虑将用3D打印技术制造无人机与弹药。另外，3D打印技术还将被用来打印人体器官等。这些都无疑说明了3D打印将改变未来战场，甚至深刻变革整个社会。

    3D打印技术在人类历史的发展完全可以媲美互联网技术。广义上来说，只要有足够的材料和大规模的打印机，可以将人类已知的任何物体进行打印，将其与原物完全匹配。这种技术意义，使得人类俨然成为了“造物主”一般可以自由发挥。但目前的3D打印技术发展还属于起步的早期阶段，未来还将有广阔的发展前景。

    自动化处理，也就是在大数据时代借助智能软件系统来取代传统的人工处理方式。根据国外预测数据，这种自动化处理技术将可带来5.2万亿至6.7万亿美元的经济效益。

    这种自动化处理主要应用在知识型业务领域，比如咨询类、服务类等具有专业技术领域的客服系统。前一段时间IBM超级计算机“沃森”被应用在客服系统，就充分说明了借助高新技术来实现传统人工处理迈向自动化处理的转变。

“沃森”超级计算机

    由于这种知识性内容可以通过计算机和CT技术来实现整合，并运用数据处理技术和智能系统，通过人机接口或者API开放给智能系统，由它们来对这些重复、繁杂、密集的请求进行处理，并高效、准确、及时地反馈结果。

    高级石油勘探技术 殊途同归

    高级石油勘探技术，将更多的采用HPC和传感器、模拟系统对地表下层的资源进行动态分析和扫描。去年笔者曾经采访过中国石化石油物探研究院副院长兼总工程师赵改善，他曾表示石油勘探主要面临的计算挑战有算法的进步和数据量的增加对更高计算性能的追求。也就是说，在石油天然气开采方面，将更多的采用高性能计算平台，并借助更大的数据存储系统对数据进行挖掘分析。

    目前全球石油勘探机构普遍使用地震波勘探法来寻找石油，这种地震波可传入地下深处，并在碰到不同形态的地质构成时形成不同的反射波，这些反射波经地面的检波器收集，转变成电子信号后可存储为数据。通过对这些数据进行计算处理，人们就能清晰地摸拟还原出勘测区域的地下地质构造，并找到那些存有石油或天然气的岩层的精确位置。由于地震波法勘探收集的数据通常都以TB计，这些海量数据的处理只有借助高性能计算机才能在最短的时间内完成，以实现最佳的勘探效益。

英特尔Hadoop发行版

    为此，目前有很多采用Hadoop的分布式数据处理平台来应对这种挑战。Hadoop采取横向扩展模式，将计算节点和存储节点合二为一，并且其计算能力和存储能力基本能达到一个线性的增长。

    Hadoop算法能动态地感知计算所需要的数据存放在哪台机器上。它在分配计算任务时，会主动将计算任务分配到存放有相关数据的服务器上。而目前Hadoop在应对大数据挑战方面，成为了人们不二之选。