光纤传输技术的发展

20世纪80年代，中国的有线传输线路使用同轴电缆，当时每3公里一个增音机，使用频分复用方式传输模拟信号，一个频段一个话路，可做到4380路容量。美籍华人高锟先生发明光纤以后，光纤很快进入应用。90年代初，一根光纤可以存2.5G，3万电话电路，采用时分复用（TDM）方式传输数字信号。实际上，一根光纤不仅可以一个波长传送，还可以采用多个波长，所以，出现了波分复用。这样将每个波长都利用起来，一根光纤可以存1.6Tbps，即2000万电话电路。另外，光纤还可以利用更多技术提升容量，目前实验室已经做到一根光纤可以存16T，即2亿电话电路。这样，单纤传输容量4年提高10倍，20年提高1万倍，截至目前的最高纪录是单波长存400G，单纤传输100T，而光纤成本10年下降了50倍。中国的光纤光缆产业发展越来越大，每年生产全球一半的光纤光缆，而中国市场也消耗掉全球一半的光纤光缆。10年前，购买一根光缆平均到一芯公里光纤的价钱是2000块人民币，而2015年的报价是40块钱。可见，现在光纤做得已经很便宜了。

互联网的演进

互联网从20世纪70年代美国国防部的ARPANET，到90年代的公众互联网，再到21世纪初的全球互联网，发展到现在的下一代互联网。互联网技术从TCP/IP到P2P/WEB2.0，再到Cyber-Physical System系统。互联网地址从NCP发展到IPv4、IPv6。互联网从一个收发邮件的联系平台，到可以上网查阅文件、观看视频的浏览平台，而微博、博客的出现又使互联网成为一个交互平台。实际上，互联网也是一个工作平台。例如美国有一个网站名为第二人生（Second Life）。网民在这里可以付费租用游戏设计软件自己设计游戏，当然也可设计服装、汽车和房子等，后来专业公司发现网民的设计有的更适合市场需要，便出资收购，于是就形成了交易。同时，也出现了洗钱、贩毒和黑客。美国国防部在这里发现网络精英，中国安全部也注意到这里。另外，美国有一个神经外科医生，将大量病人的脑部CT扫描图放到网上，许诺奖励来鼓励网民帮助自己找出个别有与众不同黑点的CT扫描图，从中发现肿瘤病灶，这一做法吸引了大量网民参与。所以经常说，互联网是一个廉价的劳动平台。

互联网从传数据，到传话音、传视频、传M2M（机器到机器信息）；从有线接入到无线接入、宽带接入、移动接入；从拨号接入到永远在线；从网络业务到电信业务、媒体业务、物联业务；从研究网络到商业网络、泛在网络。互联网的发展有40多年的历史，进入我国也才22年。现在，我国网民规模达6.88亿，互联网普及率也已过半。早年，我们到人民网、新浪网等网站上浏览专业编辑人员采写的信息，这称为WEB1.0。现在，很多年轻人更多的是浏览大V、网红等网民产生的信息。未来，我们希望互联网更加智能化。比如，我们搜索一个关键词会出来上万条信息，要逐一点开查看才知道里面的信息是否有用。相当于互联网只为我们提供了参考书，并未直接给出答案。而未来，希望互联网能做到这一点，我们给出一个关键词，它自己便能检索、查阅所有资料并写出综述。未来的互联网要向宽带化、移动化、泛在化、智能化以及安全性、可用性、可信性方向发展。

5G扩展移动互联网的应用

移动互联网的发展，早在80年代，我国第一代移动通信的基站利用频率区分用户，即频分多址（FDMA）；第二代移动通信GSM，用不同时隙区分用户，即时分多址（TDMA）；第三代移动通信3G，用不同码道区分用户，即码分多址（CDMA）；现在的4G采用正交频分多址技术（OFDMA），把频率、空间和时间的复用因素都利用起来，使得4G峰值数据可达百兆量级。当我国还在发展4G的时候，国际上关于5G的研究就已开始。从1G到4G主要面向的是个人通信，而从5G开始扩展到面向产业应用。一是支持4K电视、虚拟现实和增强现实等移动宽带应用；二是提供高可靠低时延通信，例如在高速公路上车速在200公里时要防止汽车发生碰撞，就要反应很快，至少延时不能超过1毫秒。还要适应高铁进一步提速，5G的设计目标是高铁时速将来可达500公里/小时。三是5G对物联网和大规模产业互联网的支持，支持一平方公里上百万个传感器能连上网络，等等。5G相较于4G，其用户体验速率提高10倍，频谱效率提高3倍，移动性提高1倍，无线接口延时减少90%，连接密度提高10倍，能效提高100倍，流量密度提高100倍，峰值速率提高30倍。到5G普及时，5G的平均速率可达100兆，峰值速率20G。

过去，我国3G、4G牌照的发放得比发达国家要晚，现在，我国提出要引领5G发展。2015年，日本计划于2020年东京奥运会上实现5G技术的商用，韩国也表示要在2018年平昌冬奥会试用5G技术，中国宣布将在2020年启动5G商用。也就是说，不到四年的时间，大家就要换手机了。有人问5G资费如何？单位流量资费会比现在要便宜得多，但大家要小心的是如果一秒钟下载20G，那总资费还会比较多。

移动智能终端的发展

早年，我们的手机只能听和讲，现在不仅可以看和写，还可以触摸和感知，人机接口发生了很大变化。手机的功能也越来越强大，从2000年可以听歌、2001年有了彩屏、2002年有了照相机、2003年有了手写功能、2004年可以录音、2005年能看电视、2006年有了GPS、2007年能上WIFI、2008年有了触摸屏，2009年有了传感器，到现在，手机处理器为多核，还配有重力感应器和陀螺仪。如果你不慎摔了一跤，手机会自动发短信给医院和家人。医院则会根据数据分析机主的年龄、病史，之后还没等你站起来，医院的救护车就通过手机定位找到了你。另外，手机的光线感应器等功能，可以使屏幕白天不亮，晚上亮。一个人老花眼，看短信要靠近，手机就能检测到，随后自动将字变大，并重新排版，以适应屏幕大小。

苹果公司发明了手机触摸翻屏技术，现在有的公司为了不侵犯苹果公司专利，发明了只要对着手机摄像头挥一下手就能翻屏的功能。还有的公司称不用挥手这么大动作，只需眨一下左眼翻左页，眨一下右眼翻右页，点一下下巴双击即可。另外，美国有一个APP，花2.99美元下载装到手机上，之后把手机往肚皮上一扫，就可以知道身体什么地方有炎症。微软收购诺基亚后开发了一个语音搜索、语音翻译功能，借助云端能力的支持可以翻译26种语言。按一下语音键选择英文，你就可以和英国的朋友沟通，你讲中文他听英文，他讲英文你听中文。另外，你到国外旅游，只要对着指示牌拍照，就能把外语翻译成中文。

2014年年底，在乌镇召开的世界互联网大会上，日本首富孙正义发言说，30年后，假设苹果公司还存在，那么苹果要卖Iphone32了，价格可能还是300美元，可是CPU的性能和存储器的容量将会是现在的100万倍，通信速度是现在的300万倍，可以存5000亿首歌曲，3万部电影。也就是说，现在的智能手机比美国国防部10多年前的超级计算机还要厉害。现在，我国的智能手机产量占全世界的70%以上。手机不再是一个简单的通信工具，而已成为人们的个人生活助理。