作者:甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2013-1-1 17:26:33
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信息技术走进“亲民”时代

 
本版稿件均由本报记者甘晓撰写
 
2012年,“物联网”产业显露锋芒,“云计算”加挡提速,“移动互联网”驶入快车道,“大数据”也火了。如今即便是向普通人提起这几个信息科学技术领域的专业名词,多数人也已经不会感到陌生。
 
自第三次科技革命以来,信息科学技术已经成为支撑经济社会发展及科技创新最重要的基础科学。在《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中,“新一代信息技术”被列为七大战略性新兴产业之一。
 
2012年,新一代信息技术已经悄悄从实验室走进寻常人家的生活。
 
物联网开启智能生活
 
不出几年,智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能医疗等将逐渐成为人们生活的一部分,物联网技术为智能生活开启了大门。
 
“嵌入式系统”是物联网的基础。它既区别于整台计算机系统,又具备计算功能。几乎所有的电器中都有嵌入式系统的身影。
 
这一年,嵌入式系统技术发展迅速,企业、高校和科研院所紧密合作,在微处理器、操作系统、设计方法、电源管理、信息物理融合系统及嵌入式系统应用等方面开展了卓有成效的工作。
 
嵌入式系统以应用为核心,目前国内已在智能电网、智能家居和汽车电子方面开展了研究和生产。
 
上世纪90年代,清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室教授、中科院院士卢强提出“数字电力系统”的概念。经过十年的前期研究,国家电网公司于2010年正式发布了《智能电网技术标准体系规划》。
 
2012年5月,科技部发布《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》,意味着我国智能电网进军产业开始起步。规划指出,电力物联网编码技术、海量数据存储、过滤、挖掘和信息聚合技术等与信息科学密切相关的关键技术亟待突破。
 
2012年2月,《物联网“十二五”规划》的发布让人们对智能家居寄予厚望。自上世纪90年代智能家居控制系统被引入我国以来,智能家居已经历了十几年历程。从早期概念炒作到现在的产品应用,我国智能家居研发和设计都已经进入务实阶段,海尔U-home、上海索博等十多家智能家居系统厂商陆续走进市场。
 
云计算面向服务
 
2012年,云计算走向“傻瓜”阶段。同济大学电子与信息工程学院教授蒋昌俊解释,云计算允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下,通过互联网获取需要的服务。
 
目前,云计算主要有软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础设施即服务(IaaS)等三大类型。
 
2007年起,云计算在国内进入快速发展阶段。到2012年,全国多个城市在“政府云”应用领域开展了探索,几大互联网公司也纷纷建立云计算应用平台。
 
2011年,众多学术研究机构搭建了云计算平台,提供数据服务并开展研究。同济大学嵌入式系统与服务计算教育部重点实验室创建了融入超市资源组织思想的“曙光超云平台”,主要为学校智能交通、远程医疗健康等科研提供服务。
 
随着云计算的兴起,数据网络中心近年来成为学术界和工业界关注的热点。作为云计算的基础设施,数据中心网络是网上机构存放数据的实体地点。对其关注点集中在如何能够安全、节能地存放尽可能多的数据,并保证在使用数据时方便快捷。
 
微软亚洲研究院设计并实现了“ServerSwitch网络平台”,综合了高性能和可编程性两个特点,为未来的各类数据中心网络提供了新的思路。
 
中科院计算所研究员谢高岗等人在数据中心网络研制了可编程虚拟化路由器平台“Pearl”,这台路由器能够有效提高网络转发设备的资源利用率。
 
清华大学计算机系副教授李丹期待:“继续加强数据中心网络的研究,对于推动我国云计算产业发展,并在国际新一轮IT技术革新浪潮中取得话语权有非常重要的影响。”
 
随时随地网上冲浪
 
就在几年前,能够用便携设备随时随地网上冲浪,对大多数普通人而言,还是一个颇为奢侈的梦想。2012年,一台智能手机加一台平板电脑,已经成为实现这个梦想的生活必需品。这得益于移动通信的大步前进。
 
我国于2009年初开始发放3G牌照。截至2012年10月,全国3G用户已达到2.12亿。
 
目前,三大运营商分别采用了三种不同的3G技术标准。其中,TD-SCDMA(时分同步码分多址)是以我国知识产权为主的、被国际上广泛认可的无线通信国际标准。TD-SCDMA于2009年实现商业化运营。如今,它的用户已达8000万左右。在中国工程院院士邬贺铨看来:“TD-SCDMA已经进入产业链比较完整的良性循环阶段。”
 
新一代移动通信技术也蓄势待发。2012年1月,“中国创造”的TD-LTE-Advanced被国际电信联盟确定成为第四代移动通信(4G)国际标准,这是我国首次在4G移动通信标准上实现了从“追赶”到“引领”的跨越。
 
中国移动已在北京、天津、上海、南京、杭州、广州等14个城市开展了TD-LTE-Advanced的大规模基础性试验。
 
移动终端也呈现出良好的发展势头。截至2012年6月,中国手机网民首次超越台式电脑用户,达3.88亿,表明整个互联网已从电脑端向手机端迁移。
 
2012年3月,在西班牙巴塞罗那举办的移动通信展上,华为、中兴两家公司分别推出了一款自主研发的1.5GHz四核智能手机,标志着拥有价格优势的国产智能手机进入主流市场,国产智能手机多核时代全面开启。
 
此外,中国第二代教育和科研计算机网(CERNET2)的研究让中国下一代互联网研究领跑全世界。2012年10月,CERNET主干网开通了从北京到武汉节点之间100Gbps光传输线路。从此,IPv6网络覆盖了100所“211工程”大学,CERNET主干网成为全球最大的IPv6网络。
 
基础研究硕果累累
 
当然,信息技术的广泛应用离不开基础设备的更新。
 
近年来,我国在国产“高性能微处理器”上获得的进展,改变了国外芯片独占我国超算系统的局面。
 
国防科学技术大学是我国微处理器研究与设计的中坚力量,团队先后研制了“飞腾64-1”、“飞腾64-2”、“飞腾1000”和“飞腾1500”等芯片,突破了多项关键技术。
 
上海高性能集成电路设计中心推出了“申威1610”处理器。据中国科学院计算技术研究所研究员唐志敏介绍,这是我国目前唯一一款自主设计的工作频率突破1.5GHz的高端通用多核处理器。
 
备受关注的“龙芯”已经实现量产,并在个人计算机、服务器和军工安全领域得到了广泛应用。有评论指出,未来龙芯将成为英特尔同级别的竞争对手。
 
另外一方面,在“大数据”大踏步前进时,存储系统面临巨大数据量的挑战,迫切需要低功耗、高集成度、高速存取的存储系统。
 
其中,我国基于闪存的“固态盘”发展迅速,给产业界带来强烈冲击。例如,华中科技大学在“973”项目支持下开发了固态盘模拟器,为固态盘研究提供了一个方便快捷的测试工具。
 
而“阻变存储”由于具有高密度、高速度、保持时间持久等特点,已经成为具有相当前景的方向。在这一领域中,我国逐渐形成了从纳米材料、纳米加工技术到纳米电路设计及纳米体系结构设计的研究体系。
 
对我国计算机技术基础领域的未来,清华大学计算机科学与技术系教授胡事民认为:“目前国内由高校和研究所进行的理论研究、成果产品转化相对滞后。”他建议,加强产学研用的紧密结合,有助于推动计算机技术领域的发展。
 
11月23日,在天津市老年人大学的“平板电脑、智能手机基础操作”班上,老师为老年学员讲解如何向平板电脑导入照片。新华社记者张超群摄
 
《中国科学报》 (2013-01-01 第16版 回眸)
 
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