一、Gartner技術成熟曲線
Gartner公司(中文名稱:高德納咨詢公司)是全球最具權威的IT研究與顧問咨詢公司,成立于1979年,總部設在美國康涅狄克州斯坦福,研究范圍覆蓋全部IT產業(yè),在各IT產業(yè)的研究、發(fā)展、評估、應用、市場等領域,為客戶提供客觀、公正的論證報告及市場調研報告,協(xié)助客戶進行市場分析、技術選擇、項目論證、投資決策。Gartner公司自1995年起每年都針對各種技術和應用創(chuàng)建 90 多張技術成熟度曲線(Hype曲線),用來幫助客戶跟蹤技術的成熟度和未來潛力。
Gartner公司把一個新技術從出現(xiàn)到最后得到應用的全過程分為五個階段。科技誕生的促動期 (Technology Trigger):在此階段,隨著媒體大肆的過度報道,非理性的渲染,產品的知名度無所不在,然而隨著這個科技的缺點、問題、限制出現(xiàn),失敗的案例大于成功的案例。過高期望的峰值(Peak of Inflated Expectations):早期公眾的過分關注演繹出了一系列成功的故事,同時也有眾多失敗的例子。對于失敗,有些公司采取了補救措施,而大部分卻無動于衷。泡沫化的谷底期 (Trough of Disillusionment):在歷經前面階段所存活的科技經過多方扎實有重點的試驗,成功存活的經營模式逐漸成長。穩(wěn)步爬升的光明期 (Slope of Enlightenment):在此階段,有一新科技的誕生,在市面上受到主要媒體與業(yè)界高度的注意。實質生產的高峰期 (Plateau of Productivity):在此階段,新科技產生的利益與潛力被市場實際接受,實質支援此經營模式的工具、方法論經過數(shù)代的演進,進入成熟的階段。
按照Hype曲線,我們天天掛在嘴上的技術,比如5G、自動駕駛、人工智能等,一般是處于技術周期的第二階段(爬坡);我們以前經常聽到的很多技術,比如3D打印、VR、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等,這兩年好像沒有怎么聽到了,這些技術已進入Hype曲線的第三個階段(低谷);隨著這些技術的成熟,他們將進入最關鍵的第四階段(發(fā)展),各方面的應用已經相對成熟;最后這些技術將進入第五階段,這些技術已開始盈利。
2018 年,Gartner公司預測的五大技術趨勢分別為:民主化人工智能(包括通用人工智能、L4-L5 級自動駕駛、AI 即服務平臺等技術)、數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)(包括物聯(lián)網、知識圖譜、區(qū)塊鏈等技術)、生物黑客(包括腦機接口、生物芯片等技術)、透明的沉浸式體驗(包括智能家居、邊緣 AI 等技術)、無處不在的基礎設施(包括5G、深度神經網絡、量子計算等技術)。2018年,5G 技術仍然處在技術曲線中的“技術萌芽期”階段。2019 年,5G 技術迅速攀升到“技術膨脹期”,成為“引領未來”的新興技術。其中也有一些技術的關注度在下降,比如:L4 級別自動駕駛,逐漸進入到“泡沫破裂低谷期”,實現(xiàn)時間超10年以上。
阿里達摩院曾發(fā)布一份科技趨勢報告,解讀了2019年十大科技趨勢。趨勢一:城市實時仿真成為可能,智能城市將誕生。趨勢二:語音AI在特定領域將會通過圖靈測試。趨勢三:AI專用芯片將挑戰(zhàn)GPU的絕對統(tǒng)治地位。趨勢四:超大規(guī)模的圖神經網絡系統(tǒng)將為機器賦予常識。趨勢五:計算體系結構將被重構。趨勢六:5G網絡將催生全新的應用場景。趨勢七:數(shù)字身份將成為第二張身份證。趨勢八:自動駕駛將進入冷靜發(fā)展期。趨勢九:區(qū)塊鏈技術將回歸理性,商業(yè)化應用會加速。趨勢十:各種數(shù)據(jù)安全保護技術將加速涌現(xiàn)。
二、5G技術的爆發(fā)
5G(5th Generation Mobile Networks)就是第五代移動通信系統(tǒng),相比3G、4G具有無可比擬的優(yōu)勢。1G 實現(xiàn)了基本的移動通話;2G 實現(xiàn)了收發(fā)短信、語音通話和手機上網;3G 可以收發(fā)圖片、彩信;4G能看視頻、看直播、視頻聊天等。5G 不再局限于移動互聯(lián)網,還能支持物聯(lián)網,實現(xiàn)AR、VR、自動駕駛、人工智能等技術的應用,讓我們真的進入到萬物互聯(lián)(IoT,Internet of Things)的時代。5G時代,網速相比4G提高1-2個數(shù)量級,不僅可以滿足IoT的使用,而且對于大多數(shù)家庭來講,不再需要拉寬帶,互聯(lián)網和移動通信網絡實現(xiàn)了真正的融合。
NSA(Non-Standalone,非獨立組網)指的是5G和4G LTE的聯(lián)合組網,其組網的最大特點就是能夠充分利用現(xiàn)有4G設備進行5G網絡部署,使運營商可以共用4G、5G網絡,最大程度上節(jié)省前期建設投資。SA(Standalone,獨立組網)組網基站等基礎設施都是獨立的,可以將5G網絡潛能發(fā)揮到最大,但是前期投入的資金非常大。5G方案以華為和高通為代表,華為提出的5G方案是在6000MHz,技術相對成熟,可以充分利用現(xiàn)有的4G資源實現(xiàn)大面積覆蓋,全球多個國家已實現(xiàn)商用,但是帶寬窄,速度受限。目前,華為的基帶芯片巴龍5000支持NSA和SA兩種網絡,并且在2020年初就可以使用。高通的5G方案直接飆升到28千MHz(即所謂的毫米波),與目前所有的無線通信頻率均不沖突,帶寬足夠寬,但是技術復雜,傳輸距離短。高通的X50基帶芯片目前只支持NSA,不支持SA。2018年5月,5G 編碼標準投票,華為的 Polar 碼以一票之差輸給高通的 LDPC 碼(這兩種碼是 5G 的數(shù)據(jù)和控制編碼),Polar 碼的特點是效率高,而 LDPC 的特點是穩(wěn)定性高。如此一來,高通在 5G 時代可以繼續(xù)向各大手機廠商收取專利費,按照規(guī)定國內的手機廠商每賣出一臺4000元左右的手機,如果使用了高通的 5G技術,需要向高通交130元左右的專利費。高通的商業(yè)模式是“專利綁定芯片”和“按照整機價格收取專利費”,實現(xiàn)輕資產運營,只負責研發(fā),不負責制造,全面占領知識產權、技術標準等領域,實現(xiàn)全球通信技術的霸權。
5G是如何進行無線通信的呢?4G一般是每公里建一個基站,負責方圓一公里范圍內的手機和基站通信。5G則是在百米范圍內建基站(5G基站平均距離在200~300米),負責方圓百米范圍內手機和基站的通信。手機和基站的距離縮短,有三個好處:首先是建筑物干擾的問題得到了很好的解決;其次是每個人能夠分到的帶寬就可以增加兩個數(shù)量級;最后,由于基站的通信范圍從一公里減少到百米,功率降低兩個數(shù)量級,基站周圍的電磁波輻射大大降低??破找幌拢鶕?jù)我國的《電磁輻射防護標準》規(guī)定了手機頻段的輻射照射限值為一天24小時任意連續(xù)6分鐘的平均功率密度為40微瓦/平方厘米,美國的是600微瓦/平方厘米,中國的標準比美國更嚴。實際在執(zhí)行的時候,運營商考慮到信號的疊加,工程施工控制在8微瓦/平方厘米以內。這個標準數(shù)值是什么概念呢?吹風機的輻射可以達到100 微瓦/平方厘米;電磁爐的輻射量能達到 580 微瓦/平方厘米,家庭中常用的無線路由器,在1米范圍內產生的輻射量也有60微瓦/平方厘米以上。中國工程院院士鄔賀銓稱,很多人會誤認為基站有電磁輻射危險,其實5G基站和4G基站的輻射都是小于40微瓦/平方厘米,5G網絡比4G速度更快,不是靠增強通信基站的信號發(fā)射功率,而是靠擴容傳輸帶寬。電磁輻射強度是與距離的平方成反比,發(fā)射基站越高,對人體的影響就越小。基站的密度越大,手機接收的信號越強,手機的輻射也相應減少。
三、區(qū)塊鏈技術的突破
區(qū)塊鏈的底層邏輯我在《區(qū)塊鏈技術在信用、知識產權、溯源等場景中的應用與思考》一文中已有詳細描述,請關注回看。區(qū)塊鏈有公鏈、私鏈、聯(lián)盟鏈之分,比特幣等數(shù)字加密貨幣就是典型的公鏈。公鏈是一個開放的生態(tài),它會隨著節(jié)點的加入而進行自我的演化和迭代。直到目前,除了數(shù)字加密貨幣以外,公鏈還沒有找到特別適合落地的應用場景。私鏈是有主權,比如一個公司或者組織的區(qū)塊鏈,就相當于一個公司或組織內部的分布式賬本,訪問權限是在這個公司或組織手里。因此,私鏈其實是反區(qū)塊鏈的,區(qū)塊鏈的理念是以開放體系的共識來構筑信用體系,一旦私有化、中心化,就相當于失去了區(qū)塊鏈本身的性質。聯(lián)盟鏈又是什么呢?現(xiàn)在商業(yè)開發(fā)的區(qū)塊鏈大多數(shù)屬于聯(lián)盟鏈。比如,香港金融管理局聯(lián)合12家跨國銀行進行的一個區(qū)塊鏈項目,叫貿易聯(lián)動(eTrade Connect),就是一個典型的聯(lián)盟鏈;又比如螞蟻金服推動了一個聯(lián)盟鏈項目叫“商品溯源”,讓所有的海淘商品都上鏈,一罐奶粉從奶牛場開始,到奶粉,到裝罐,到物流,所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)都經過驗證,取得數(shù)字簽名以后被存儲入?yún)^(qū)塊鏈,消費者拿到這個商品手機掃一掃二維碼,就可以知道這個商品的全生命周期。
吳軍博士提出,區(qū)塊鏈技術發(fā)展到今天,總共經歷了三代技術的更新。第一代區(qū)塊鏈成功的項目是比特幣。比特幣的成功,讓大家開始買幣、炒幣,也讓很多數(shù)學家、碼學家加入了這個行業(yè),共同改進區(qū)塊鏈技術,讓區(qū)塊鏈變得更加嚴密和安全。耗時長、成本高是第一代區(qū)塊鏈技術的難題。
第二代區(qū)塊鏈成功的項目是以太坊。以太坊首先解決了礦機爭搶比特幣的問題,而且相比第一代的比特幣,以太坊大大提高了驗證的效率,以前驗證一筆交易可能要幾個小時,現(xiàn)在可以降到幾分鐘。以太坊還升級了比特幣的協(xié)議模式,讓數(shù)字貨幣的開發(fā)變得更容易。今天整個虛擬貨幣市場,大概有2000到3000億美元,以太坊的貨幣,就占到了15%的市場份額。第三代區(qū)塊鏈誕生了一種新的財富分配方式。第三代區(qū)塊鏈技術有兩個新的成果,一個是智能合約的誕生,智能合約可以跟蹤所有跟合同有關的執(zhí)行情況,可以約束各種違反合同的不法行為。第二個成果是,區(qū)塊鏈技術誕生了一種新的融資方式和財富分配方式,早期資金的募集方式,大多都是以貸款的形式實現(xiàn)的。后來,有了風險投資后,人們又是以股權分配的形式來融資?,F(xiàn)在,有了虛擬貨幣,人們可以通過發(fā)幣來募集資金。當項目做成后,虛擬貨幣也會升值,和股權分配是一個道理。
《區(qū)塊鏈革命》的作者,“數(shù)字經濟之父”唐塔普斯科特在極客公園舉辦的Rebuild 2018大會介紹了區(qū)塊鏈會帶來的五種商業(yè)模式。第一,區(qū)塊鏈協(xié)作,用區(qū)塊鏈創(chuàng)造真正的共享經濟,唐塔普斯科特認為這種模式有可能在中國最先應用。第二,知識產權創(chuàng)造,通過區(qū)塊鏈把知識產權內容變成知識產權資產,知識產權創(chuàng)作者可以把他們的作品上傳到區(qū)塊鏈上,當有人下載了他的作品,他能直接賺取知識產權使用費。第三,區(qū)塊鏈可以重新定義中間商,降低交易成本。唐塔普斯科特認為,通過區(qū)塊鏈技術,可以在資產中介方面創(chuàng)造新的價值。第四,區(qū)塊鏈可以為供應鏈提供服務,實時同步數(shù)據(jù)。現(xiàn)在有超過5000億的商品都是通過供應鏈來銷售的。第五,模擬真實世界,在不同的設備上完成互聯(lián)互通。
關于區(qū)塊鏈的共識機制,我覺得物理學家張首晟教授(大家公認最有可能獲諾獎的美國華裔科學家,可惜于2018年12月1日抑郁自殺)的解釋很有意思,他引入了一個物理學概念叫熵增(薛定諤在《生命是什么》一書中的核心觀點就是:生命以負熵為生),這個概念表達的是,物理世界總是走向無序,生命世界則相反,總是在走向有序,也就是把熵減少。在共識機制上,人們意見分歧越大,熵就越大。達成共識就是把熵減少,形成有序狀態(tài)。區(qū)塊鏈的算法,雖然看起來是浪費了很多能量(我們知道挖礦需要消耗巨大的能量),“其實得到了一種更寶貴的財富,也就是共識?!?/span>從這個意義來說,區(qū)塊鏈的共識系統(tǒng)有點像生命系統(tǒng),也就是自己在走向有序,熵在減少。張首晟教授把區(qū)塊鏈的時代稱為,“我們的信念建筑在一個數(shù)學算法上,我們相信數(shù)學”“這就能導致一個新的互聯(lián)網的革命,一個合久必分的時代就又會到來”。在區(qū)塊鏈技術中,我們都知道加密是特別重要的一個環(huán)節(jié),比特幣中便是使用了橢圓曲線密碼技術,以太坊中也是使用的橢圓曲線DSA(DSA是基于整數(shù)有限域離散對數(shù)難題的,其安全性與RSA相比差不多),更為一般的HTTPS中使用的TLS也是基于橢圓曲線實現(xiàn)的密碼交換。區(qū)塊鏈技術用到的橢圓加密方法,又是以費馬大定理為基礎的,而費馬大定理的證明又與伽瓦羅的群論息息相關,關于數(shù)學等以后有機會再細說。
隨著5G、區(qū)塊鏈技術的成熟,各種應用場景的出現(xiàn),我們已經快步走進大數(shù)據(jù)時代。大數(shù)據(jù)時代大家最關心的是什么呢?當然是數(shù)據(jù)的安全、穩(wěn)定和可靠。我們在使用各種APP服務的時候,同意各種服務協(xié)議時,其實已經讓渡了自己的私人數(shù)據(jù)和隱私。我們也許會問,這些數(shù)據(jù)的所有權屬于誰,法律規(guī)定數(shù)據(jù)屬于用戶,但是真正從數(shù)據(jù)獲益的卻是公司。還有就是價格歧視問題,據(jù)說你用不同的手機(蘋果或安卓)在網上購物,甚至你在不同小區(qū)(豪宅區(qū)、平民區(qū)、城中村)在網上購物或者訂購機票時,電商公司都能通過大數(shù)據(jù)判斷出你的身份和價格敏感度,如果你是土豪或者對價格不敏感,那么不好意思你要交點土豪稅。怎么解決這些問題,吳軍博士認為,區(qū)塊鏈可能是一個技術解決手段,區(qū)塊鏈可以讓用戶保留對個人信息的控制權。
四、5G、區(qū)塊鏈與智慧計量
先推薦一本書《量天度地衡萬物:中國計量簡史》,關增建教授在序言中提到,計量事關國計民生,兼具自然科學和社會科學雙重屬性,是維持國家機器正常運轉并確保其經濟和科學技術得以持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的基礎。對計量的重要性,我們的祖先早有認識,并為推進計量科技的發(fā)展和計量管理做出過卓有成效的實踐。早在公元前4世紀,秦國的秦孝公就大力支持商鞅變法,首開以國家力量從法律層面推行統(tǒng)一的度量衡制度之先河,這為秦國的強盛以及最后統(tǒng)一中國奠定了經濟和技術基礎。古代學者對計量的重要性有充分論述,孔子就曾把“謹權量”作為其治國方略之一大加宣講?;仡櫣糯袊瑲v朝歷代,沒有不重視計量問題的。在中國,計量史的前身是度量衡史,而度量衡史的研究由來已久,比如清末吳大瀲的《權衡度量實驗考》,據(jù)古代器物推算當時度量衡單位量值,頗有參考價值。1937年,吳承洛在商務印書館出版的《中國度量衡史》一書是中國歷史上第一部度量衡史專著。關增建教授認為,中國有高質量的度量衡史,但在21世紀之前卻從未有過系統(tǒng)的計量史。中國古代計量的內涵遠非度量衡所能包容,應還包括時間計量和空間計量。
計量作弊一直是市場監(jiān)管的難題,悠悠五千年的文明古國,卻一直管不好一桿秤,也是奇了怪。隨著現(xiàn)在市場升級改造的深入,智慧計量納入了市場升級改造的重點,通過互聯(lián)網+智能秤的方式,在一定程度上解決了計量作弊的難題。由企業(yè)研發(fā)的智能秤及核心數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以將市民消費過程中使用電子秤產生的數(shù)據(jù)信息實時上傳到市場監(jiān)管服務平臺終端,平臺通過對市民消費數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,可展示本地區(qū)每個市場的運營統(tǒng)計數(shù)據(jù)、每臺電子秤的運行狀態(tài)和消費數(shù)據(jù);可查看海鮮市場銷量排名、海鮮種類排名及銷售趨勢,實現(xiàn)了對本地區(qū)消費市場的智能化監(jiān)管,解決市場監(jiān)管力量不足、監(jiān)管覆蓋不全等問題。市民消費時如果發(fā)現(xiàn)商品出現(xiàn)問題,還可以自動生成紅單,上傳到市場監(jiān)管部門,為市民消費保駕護航。
智能秤的技術目前已趨于成熟,市場升級改造過程中也已全面鋪開,但是隨著5G時代的到來,區(qū)塊鏈技術的成熟,如何實現(xiàn)智慧計量的智慧,還有待進一步提升。智能秤說到底還只是實現(xiàn)了秤與互聯(lián)網的連接,有一定的智能計量的問道,但還達不到智慧計量的程度。我們前面花了大篇幅的內容來說5G、區(qū)塊鏈技術,就是為智慧計量的應用場景找到理論基礎,據(jù)統(tǒng)計在萬物互聯(lián)(IoT)時代,將會有500多萬億的設備接入互聯(lián)網,4G時代的帶寬是遠遠達不到萬物互聯(lián)(IoT)需求的,因此我們要大力發(fā)展5G、6G(美國已啟動項目,聽說華為也已啟動),增強帶寬承載能力和上網速度。智能秤以后一定會變得越來越便攜,可以隨時通過移動端口聯(lián)網實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)上傳、實時監(jiān)督,不需要再固定在每個檔口,每一個商店、超市、市場,甚至街邊小攤,都可以使用智能秤,如此一來,我們的各個商品(不限于農貿市場)銷售數(shù)據(jù)將更全面、更準確,為我們準確把握國民經濟發(fā)展提供大數(shù)據(jù)支撐。
除了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控,還有一個非常重要的問題就是數(shù)據(jù)的隱私和安全,現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)(比如登記注冊、執(zhí)法辦案、信用監(jiān)管等數(shù)據(jù))都統(tǒng)一集中到中心化的后臺,存在人工篡改的風險,甚至會造成惡劣的影響。區(qū)塊鏈技術可以很好地解決數(shù)據(jù)信用和篡改問題,因此智慧計量系統(tǒng)非常有必要引入?yún)^(qū)塊鏈技術(這個在技術應用和改造上已完全沒有問題),增強數(shù)據(jù)的可靠性和去中心化,真正管好我們幾千年以來的都沒有管好的這桿秤。