2014，熱什么？

2014，熱什么？

文/張 蕊

2014年剛拉開序幕，云計算、大數據、物聯網、在線學習、3D打印等概念就持續發熱，而電子政務、智能醫療和新一代無線網絡將奮起直追，摩拳擦掌地要給人們的生活帶來實質性的改變。2014，究竟什么最熱？

移動網絡的更新換代——移動網絡的基礎設施必須追上用戶的需求

移動計算無處不在，我們能用智能手機與千里之外的家人與友人交流，這都歸其所賜，但它的魔力遠超于此。當我們在公交與地鐵上購票時，當我們用App叫外賣時，當我們在手機和別的媒體播放設備上看視頻聽音樂時，移動計算都在發揮著作用。為此，移動計算系統必須能滿足這些需求。

思科公司預期，在2011年到2016年間，全球移動網絡流量將會增長18倍。城市的信息系統在這方面占據著優勢：健壯的網絡基礎設施，帶寬上G的骨干網絡，高速中繼，以及充足的電力資源與充電設施。但仍有很多系統很多時候沒有這些優越條件，用戶也就享受不到足夠的服務，比如說災難幸存者，或者偏僻地區的手機用戶，又或者當上百萬人同時收看一場煙花匯演之時。在這些場景下，基礎設施往往不堪重負，使用戶獲得的服務質量下降。研究人員需要開發新的工具、中間件與應用，來緩解這一類服務質量的問題。

移動云的崛起——移動分布式計算將見證爆炸式發展

移動計算以及云計算正在融合為同一個平臺，能提供不受限制的計算資源。移動設備一般受制于內存、計算能力和電池續航。但與云計算結合后，數據的處理和儲存將不再依賴移動設備。在這個新平臺上，人們能更方便地同步信息，移動應用將更可靠以及更易于擴展，多種服務的整合會變得更輕松，用戶能隨意訪問商務應用以及多人協作服務，用戶體驗也會更加豐富多彩。一大波新式服務正在蓄勢待發。

物聯網擴張——期望四通八達的信息網絡能連通數字世界與生活現實

舊式的物聯網僅僅將各種智能設備無縫整合到信息網絡中，而通過移動設備與傳感器，新式物聯網能直接監控它所處的環境，收集有關現實世界的海量數據，讓網絡上的數據能更好地反映現實，達到良好的互動協作。要達到這個目標，我們需要找到將現實世界與對應的數字資源緊密連結起來的方法。

大數據的質變——我們需要更簡單的分析工具來對付洶涌而來的數據

大數據之所以難以對付，不僅僅在于它的三個V——容量（volume）、速率（velocity）與多樣性（variety）。事實上，金融、保險、營銷、健康這些產業界，以及科研機構，都急需能輕松處理大數據的人才與工具，來對他們收集的海量數據進行有意義的分析，但顯然技術界還沒有做好準備。這個極端大數據的年代，在數據管理與分析方面，需要新的范式與準則，而2014年將是群雄逐鹿之年。

3D打印機的革命——借助新的工具與技術，大眾將能受惠于3D打印的力量

3D打印的新工具與新技術可以說是惠及萬家，無論是跨國公司還是DIYer。3D打印給了他們一種更快、更便宜、更方便的工具，來制造新的設備，實現新的想法。汽車部件、電池、義體、電腦芯片，甚至珠寶、服飾、火器，哪怕是吃的比薩，3D打印無所不包。在未來的愿景中，大家都希望能將數字系統直接打印到現實的設備中。這需要新的工具、服務與平臺，而創新的商業模式與業務過程。數字化正在為硬件設計、測試與生產帶來全新的變革。無論是疊加式的3D打印，還是消去式的激光切割，技術的進展使人們現在能以更高的質量與速度，以低廉的價格輕松制作新產品。

新學習模式的技術基礎——我們需要一體化而無處不在的在線課程

今天，世界各地的學生都能在網上注冊他們想要學習的任何課程，無論是計算機、信號處理和機器學習，還是歐洲歷史、心理學與天文學，而這一切都是完全免費的。人們對大規模在線課程（MOOC）的興趣正在持續發酵，同時也給技術人員出了一道難題：如何滿足這些新的學習系統與模式呢？像Coursera和edX這樣的平臺，參與的學生動輒成千上萬。這些學生用到的，不僅是作為“主菜”的在線講座，還有網上論壇、視頻通話、用以識別身份的按鍵記錄器，所產生的大量信息也需要強大的服務器來處理。MOOC與其它新晉的在線課程一樣，要求一種新的學習體驗：一體化、無處不在而又能設身處地為每個人提供服務。這需要不同的技術作為基礎，比如嵌入式技術與傳感器相關的技術。

3D打印給了人們一種更快、更便宜、更方便的工具，來制造新的設備，實現新的想法。

身份認證與隱私的平衡——人們擔心社交網絡越發成為危險之地

社交網絡已經成為互聯網上交流協作的關鍵組織范式。盡管數字化社交網絡帶來了重大的機遇，也受到了用戶的青睞，這些系統在不斷擴張的過程中也帶來了新的風險，引發了新的擔憂。比如，社交網絡的用戶可能會遭受到在線欺凌，他們的照片可能被盜，狀態更新也可能被壞人盯上，即使用戶頁面一片空白，通過你認識的人也能推斷出你的個人信息。這些風險同樣涉及在線身份的管理問題，因為在這些情況下，一個人在網上的ID往往與他們的真實身份和生活聯系得越來越緊密。現在，沖突已經開始，在個人隱私與社交網絡帶來的便利之間。

醫療服務的聯機智能化——智能系統與輔助設施將會帶來健康

在我們生活的方方面面，計算機技術正變得越來越重要，特別是在個人與社會福利方面。各種智能系統、應用、設備與移動系統在膳食、運動等方面為人們提供必不可少的信息，使人們更加健康。而在醫療方面，處方、手術與輔助設施都需要智能系統來分析數據與人體反應，指引治療以及醫療介入的設計與過程。除了這些針對個人的技術進步，針對生物醫學數據、社會衛生數據以及相關元數據的大規模分析也越來越普遍，這些分析能告訴我們疾病的傳播情況以及人群中某些衛生習慣的具體情況。

科學云計算——征服挑戰與尋求突破的關鍵

科學計算正在改變科學研究的面貌，現今一些科研突破依賴的新式實驗，在十年前看來都像天方夜譚。在許多領域，科學計算是解決重大挑戰的關鍵，也給研究者帶來了科研突破。科學計算有多種形態：高性能計算，高吞吐量計算，多任務計算與數據密集計算。大數據帶來的數據集，無論在復雜度與容量上都在迅速增長，它們的分析、存檔與分享也成為了21世紀面臨的重大挑戰，而為了應對這個挑戰，我們需要大規模的處理系統，隨著數據的增長，這些系統的設計與運行難度也將越來越大。