- 元宇宙:概念、技術及生態
- 成生輝
- 3083字
- 2022-04-27 18:00:30
1.2.1 互聯網革命
1.互聯網誕生
互聯網始于20世紀60年代,起初,它是政府研究人員共享信息的一種方式。60年代的計算機體積龐大且難以移動,為了能夠使用存儲在計算機中的信息,必須前往計算機所在地或者通過傳統的郵政系統郵寄計算機磁帶[1](computer magnetic tape)。

圖1.7 互聯網迭代歷程
互聯網形成的另一個催化劑是冷戰的升溫。蘇聯發射了Sputnik衛星后,美國國防部開始考慮如何在核攻擊后仍然可以順利傳播信息。這促使了高級研究計劃局網絡(Advanced Research Projects Agency Network,ARPANET)的形成。該網絡最終演變成了我們現在所熟知的互聯網。ARPANET(也稱為“阿帕網”)取得了巨大的成功,但在最初,阿帕網僅有4個節點,分布在與美國國防部有合作的四所大學[2]內。
1980年,美國國防部為所有軍用計算機網絡制定了傳輸控制協議/網際協議(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)。1983年1月1日,TCP/IP成為阿帕網的標準協議,互聯網由此誕生。在此之前,各種計算機網絡并沒有標準的相互通信的方式。TCP/IP的創立標志著不同網絡上不同類型的計算機可以開始相互傳遞信息。1991年,蒂姆·伯納斯·李(Tim Berners Lee)首次提到了HTML,在1993年將已經實現的功能標準化,這標志著萬維網的誕生。HTML的出現,使訪問Web更加便捷,互聯網的普及度也變得更加廣泛。
2.門戶檢索與社交網絡時代
(1)門戶檢索
隨著網絡技術的發展,互聯網上的海量信息令人眼花繚亂。由此,一些工具應運而生,這類工具就是搜索引擎,它們可以對大量信息進行分類。
搜索引擎實際上只是龐大的數據庫,它從網站收集信息,然后將信息轉儲到數據庫中。這些數據庫中的信息是使用計算機程序(稱為“蜘蛛”或“機器人”)收集的,該程序掃描網絡并收集有關單個文檔的信息。這些特殊程序會自動查找網站創建者要求它們獲得的信息。
瀏覽器是一種用于查看萬維網上文件的應用程序。還有一些基于文本或終端的瀏覽器,例如Lynx。這個時代的瀏覽器通常僅允許用戶查看Web上的文本。現在的大多數瀏覽器都是圖形瀏覽器,可以用來查看文本、圖形和其他多媒體信息。用戶可以通過瀏覽器在互聯網上搜索信息。如今我們所熟知的大部分互聯網巨頭都是在門戶檢索時代創立并壯大的,例如谷歌和微軟。
(2)社交網絡
社交網絡的發展給世界帶來了巨大的變化,它的出現已經徹底改變了人們社交的方式。如今,無論是個人生活還是工作,人們通過網絡可以實現完全的即時溝通。
●1971年,第一次發送電子郵件是通過兩臺并排的計算機進行的。這是由雷·湯姆林森(Ray Tomlinson)完成的。后來,在1978年,BBS(公告牌系統)通過電話線與其他用戶交流。此外,互聯網瀏覽器的第一批副本也在同一年通過Usenet平臺分發。
●1997年,微軟推出了Instant Messenger,它是一個可以即時發送消息的應用程序,用戶可以通過它實現基本的聊天。它也被認為是即時通信服務的先驅。
●2004年,迄今為止最廣泛的社交網絡之一Facebook誕生了,一年后,這個新的社交網絡很快就超越了其他社交網絡,迅速成為行業的領軍者。目前,Facebook被認為是有史以來最重要的社交網絡之一。
●2006年,Twitter(推特)誕生了,它限制用戶只能發送140個字符,這使得微博開始流行。今天,很多世界級事件都會在推特上迅速傳播。這也是社交網絡歷史上的一個里程碑。在中國,微信和微博成了主流的社交網絡。
3.移動互聯網時代
移動互聯網改變了互聯網發展路徑,手機取代PC正如移動電話取代固定電話一樣。在以iOS和Android為代表的系統誕生之前,互聯網的發展一直受制于PC的滲透率。移動互聯網時代以2007年為分水嶺,2007年以前,通信技術相對落后,隨著通信技術的進步,網速和帶寬問題的解決為2007年后的移動時代提供了無限可能。2008年后,移動寬帶的普及率開始加速增長,2011年智能手機銷量超越PC銷量,達4.84[3]億部,移動設備以我們無法預料的方式重塑我們的世界。大多數國家在2020年開始采用5G,這將有助于推動物聯網和大數據技術的發展。
(1)1G時代
1979年日本電報電話公司(NTT)在東京推出了第一代移動網絡,即1G網絡。1984年,1G網絡覆蓋了整個日本。1983年,美國批準了第一批1G業務,摩托羅拉的DynaTAC成為首批在美國廣泛使用的“移動”手機之一。幾年后,加拿大和英國等其他國家也推出了自己的1G網絡。
然而,1G技術存在許多缺點。例如,覆蓋范圍很差,音質也很差。各個運營商之間沒有漫游支持,并且由于不同系統在不同頻率范圍上運行,所以系統之間沒有兼容性。更有甚者,通話沒有加密,因此任何擁有無線電掃描儀的人都可以接聽電話。
(2)2G時代
第二代移動網絡于1991年在芬蘭根據GSM標準推出。2G網絡時代可以對通話進行加密,數字語音通話也更加清晰。在2G時代,人們可以在手機上發送短信(SMS)、圖片信息和彩信(MMS)。2G徹底改變了商業格局并永遠改變了世界。
(3)3G時代
3G由NTT DoCoMo于2001年推出,旨在標準化供應商使用的網絡協議。這意味著用戶可以從世界上任何位置訪問數據,因為驅動網絡連接的“數據包”是標準化的,所以國際漫游服務成為可能。
因為3G的數據傳輸速度比2G快了4倍,視頻會議、視頻流和IP語音(如Skype)等服務開始興起。2007年,支持3G網絡的iPhone面世,意味著移動互聯網的能力將得到前所未有的延伸。
(4)4G時代
4G于2009年首次部署在瑞典斯德哥爾摩和挪威奧斯陸,作為長期演進(LTE)4G標準。它隨后在全世界推出,使數百萬消費者可以享受高質量的視頻流。4G提供快速的移動網絡訪問,從而促進了手游、高清視頻和遠程視頻會議等行業的發展。
為了適應4G網絡,需要設計支持4G的移動設備,這有助于設備制造商通過推出支持4G網絡的手機擴大利潤,新手機的研發和生產規模大幅增長,這也是蘋果崛起成為世界上第一家價值萬億美元的公司的一個重要原因。隨著4G網絡和移動設備的發展,一大批在智能機上使用的軟件也應運而生,例如淘寶、支付寶、Instagram、YouTube、抖音、美團等。這些軟件滲透到生活中的方方面面,已經成為人們日常生活中的一部分。
在移動互聯網時代,互聯網早已全面滲透到政治、經濟、社會、文化、軍事等各個領域,極大地加速了勞動力、資本等要素和各類信息的流動與共享,對人類的生活方式、工作方式、社會運轉方式產生了巨大而深遠的影響,使人類的溝通、協作以及探索新領域的效能得到極大的提升。
4.物聯網時代
物聯網(Internet of Things,IoT)描述了嵌入傳感器、軟件和其他技術的物理對象網絡,目的是通過互聯網與其他設備和系統連接以交換數據。這些設備涉及的范圍廣泛,從普通的家用物品到復雜的工業系統。
在過去的幾年里,物聯網已經成為21世紀最重要的技術之一。現在我們可以通過嵌入式設備將日常物品(廚房用具、汽車、恒溫器、嬰兒監視器等)連接到互聯網,使人和事物之間的無縫通信成為可能。
通過低成本的計算、云服務、大數據和移動技術,設備和系統可以在最少的人工干預下共享和收集數據。在這個高度互聯的世界中,數字系統可以記錄、監控和調整互聯事物之間的每一次交互。物聯網的發展主要得益于以下幾種技術:
●傳感器技術:經濟實惠且可靠的傳感器使更多制造商可以使用物聯網技術。
●云計算服務:云平臺可用性的提高使企業和消費者都能夠訪問擴展所需的基礎設施,而無須實際管理所有基礎設施,而且互聯網的大量網絡協議使得將傳感器連接到云和其他“事物”以實現高效數據傳輸變得容易。
●機器學習:隨著機器學習的發展,以及對存儲在云中的各種海量數據的訪問,企業可以更快、更輕松地收集信息。這些相關技術的出現將繼續拓展物聯網的邊界,物聯網產生的數據也為這些技術提供支持。
●人工智能(AI):神經網絡的進步使自然語言處理(NLP)技術得到極大的提升,并降低了智能設備的開發及生產成本,因而物聯網設備(例如數字個人助理Alexa、Cortana和Siri)可以在大眾中普及。
[1] 計算機磁帶是傳統大中型計算機的外存儲系統。
[2] 這四所大學分別是加州大學洛杉磯分校(UCLA)、加州大學圣巴巴拉分校(UCSB)、斯坦福研究所的增強研究中心和猶他大學。
[3] 數據來源:https://www.counterpointresearch.com/recap-of-the-smartph-one-market-in-2011/。