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信息技术进入普及应用新时代


作者:计算机日报 来源:RFID世界网 2006-12-14 10:18:28

摘要:热点不断和创新活跃,这是目前技术市场的真实写照。信息技术对传统产业的渗透正在使传统产业自身发生着质的变化。信息技术真正开始进入普及应用的新时代。

关键词:信息技术[8篇]  UNIX[0篇]  虚拟化[0篇]  多核处理器[0篇]  无线[92篇]  信息安全[3篇]  RFID[1107篇]  生物识别[29篇]  

热点不断和创新活跃,这是目前技术市场的真实写照。信息技术对传统产业的渗透正在使传统产业自身发生着质的变化。信息技术真正开始进入普及应用的新时代。  

  新世纪技术市场重归活跃  

  尽管2000年下半年以后互联网泡沫的破灭导致纳指狂泄,但随着信息技术革命的深化和向全球扩展,技术创新并未停下其前行的脚步,反而重归活跃。而一直以来,在美国纽约、英国伦敦、日本东京和中国等世界主要股票市场上名列前茅的都是创新活跃的科技类公司。远到美国的IBM、微软、Google、英特尔和思科,近到中国的联想、华为、中兴等,无不是通过技术创新来确立自身的竞争地位。  

  这种创新与本世纪初一度泛滥的以概念炒作为主要标志的所谓互联网盛世有着本质的不同:技术的创新和发展将更加关注人类生活和生存的本身。甚至可以说,正是因为经历了那个泡沫时代,人们才真正认识到这种技术市场的价值回归。  

  而历史上创造了经济奇迹的国家包括美国、日本和亚洲四小龙等,其信息技术创新的拉动作用也非常明显。  

  这种以信息技术为中心的高技术对经济的作用,决不仅仅是自身产业的产出带来的经济增长,以及自身产业所表现出的新经济特征。它还有另外一个极其重要的方面,就是对传统产业的渗透使传统产业自身发生质的变化。因此尽管过程曲折,但这股浪潮始终能够历久而不衰,并且愈演愈烈。  

  种种迹象表明,信息技术已经进入了普及应用的新时代。  

  开源浪潮扑面  

  从定义上说,公开发布源代码的软件程序就是开放源代码软件。其主要目的是保障软件用户自由使用软件以及软件源代码的权利,即用户可以自行修改、复制以及再分发的权利。  

  作为计算机业界的传统,开源就是计算机和互联网中软件开发和传播的最初模式。软件的自由传播促成了软件业的飞速发展,包括互联网的出现和繁荣。而程序员们也利用网络建立了很多社区,用来分享软件源代码,交流软件开发经验。  

  尽管UNIX世界的商业化分歧客观上帮助了Windows后来事实上的垄断,但Linux作为一种强有力的力量保留下来并生存壮大起来。时至今日,从开源的文档格式的ODF,到服务器搭建平台LDMP套件、数据库MySQL、中间件JBoss,甚至开源ERP软件等等……可以说,凡是有商业软件存在的领域就有开源软件的身影。  

  开源代表了草根的力量。这种力量在互联网时代越来越强大,已经成为势不可挡的一股浪潮,荡涤和冲击着旧有的专用体系,并引领着软件服务化的巨轮滚滚向前。  

  虚拟化大幕拉开  

  2006年关于虚拟化的一个标志性事件是硬件虚拟化技术开始在X86服务器平台上铺开。  

  在WiKi百科中是这么定义虚拟化概念的:虚拟化是表示计算机资源的逻辑组(或子集)的过程,这样就可以用从原始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。  

  而按照IBM公司更通俗一点的说法是:“虚拟化是资源的逻辑表示,它不受物理限制的约束。”  

  尽管初听有些令人费解,但是却比较准确地道出了虚拟化真正的目的和所蕴含的能量:虚拟化技术的实质是通过中间层次实现资源的管理和再分配,以使资源利用实现最大化。  

  虚拟化的主要目的是简化对资源的访问和对这些资源的管理。消费者通过受虚拟资源支持的标准接口来对资源进行访问,这消除了从这些资源的物理实现对它们进行的访问。这些交互是通过一些虚拟化的基本模式来阐述的。虚拟化允许 IT 基础设施管理员动态管理资源的配置,同时还可以减少任何变化对最终用户和应用程序的影响。  

  虚拟化将在多个领域发挥巨大的作用:包括服务器、存储甚至网络设备中。  

  在服务器领域,虚拟化作为最早出现在大型机上的技术,随着技术的成熟逐渐下移到小型机上,而随着X86硬件服务器平台的完善尤其是多核技术的出现,虚拟化技术逐渐开始普及。虚拟化分区带来的最大好处是使同一个物理平台能够同时运行多个同类或不同类的操作系统,以分别作为不同业务和应用的支撑平台。分区使得应用之间能够更好地隔离,通过把不同的应用安装到不同的分区上,可以避免在同一个系统运行多个应用时相互影响,包括计算资源争用,单一应用的崩溃对整个系统造成影响,或单一应用的维护和升级影响其他应用的运行,以及各应用对系统平台环境组件版本的不同要求等矛盾;同时使得系统的备份、迁移和升级更加简单灵活,由于资源管理中间层的存在,不但操作变得非常简单,而且可以很容易实现在线实施;当然,最重要的是分区可以实现计算资源的实时按需动态分配,负载大的分区可以获得更多的计算资源,在负载下降时,计算资源可以被回收,返还或再分配给其他的分区,以最大限度地实现资源整合和按需动态分配。从处理器、芯片组、内存、基本BIOS、存储设备到显卡,更进一步将实现把I/O 设备映射到系统的虚拟机,这意味着一个更广泛部署的硬件虚拟化技术——实现包括计算、存储、I/O处理在内的整个计算平台的虚拟化。  

  而在存储领域,作为互操作多个硬件存储设备和简化管理的重要手段,已经存在了将近三十年了,仅仅比服务器虚拟化出现晚了十年左右。而虚拟化局域网和虚拟化路由也并不是什么新概念。  

  从广泛意义上讲,虚拟化可以实现计算、存储、通信等各种资源的虚拟化,并最终成为未来网格实施的基础性支撑技术。可以说,虚拟化在不久的将来会无处不在。  

  多核当道  

  2006年,随着英特尔和AMD公司纷纷推出新型双核处理器,在很多人还不明所以甚至质疑声不断中已经占据了大半江山。尽管多核还面临着很多应用和技术上的难题,但其普及之势不可阻挡。  

  毫无疑问,通用多核处理器已经成为解决性能增长和功耗下降这一看似矛盾需求的高效可行之路。而在硬件厂商大肆宣传多核普及的背后,人类计算却面临着自电子计算机诞生以来最为严峻的挑战:远远没有为发挥多核处理器的硬件性能优势做好软件环境的准备。  

  当前,多核处理器软件开发商面临技术和商业问题,软件界缺少为多核处理器进行高效编程的标准工具,也缺少开发并行应用所需的技巧。从目前的情况看,在大多数情况下,现有的软件只能在集成2到4个内核,而且每个内核只有两个线程的处理器上发挥性能优势。对于更多核处理器的计算环境则面临着巨大的挑战。  

  在编程模型方面,多内核处理器的主要挑战之一就是如何将软件应用有效地映射到日益复杂的硬件内——编程模型的效率直接决定了多核处理器硬件性能发挥的好坏。一个优良的编程模型应具有很高透明度,能对程序员隐藏尽可能多的硬件细节。而当今的大多数操作系统是设计用于运行在单核处理器上的,并行多处理技术在操作系统处理负载均衡任务上比较简单,但是对非对称多处理将把任务分配到多个线程上的工作留给开发人员,这给可编程性带来了挑战。  

  编译器和应用程序开发工具将为多核处理器优化软件代码发挥重要作用。串行代码制约着可扩展性,如何挖掘应用程序的多级并行性,是编译器必须考虑的主要问题之一。另外,调试多内核系统比调试单处理器系统更为复杂,而且可能会影响到正常应用。在多内核系统中如果其中一个内核或子系统停止工作,系统状态的检测就变得很复杂,因为其他内核可能正在与停止运作的内核进行数据传输。一些内核会使其外设与内核一起停止工作,这使得内核之间通信状态很容易被检测出来。一个允许设计人员控制系统中哪些部分应被停下来进行调试和控制传输中数据的多内核调试器是必不可少的。  

  另外在并行应用开发知识和软件许可等方面也都有欠缺。不过在出现多核处理器技术之前,SMP系统和超线程技术也一直在推动众多操作系统和应用软件厂商设计出能够发挥多线程性能优势的软件。当基于多核处理器系统进入主流并不断发展后,操作系统和应用软件厂商将面向多核结构优化他们的产品,这将促进软件效率提高,获得潜在性能提升。若干年前面向高端计算的并行处理技术向大众市场发展和扩散,将不断促进多核处理器硬件、软件、应用技术的发展。  

  无线将无所不在  

  下半年,美国第二大运营商Sprint公司宣布将采用WiMAX技术建设其全国性的4G服务网络,也正式拉开了下一代通信网激烈竞争的序幕。  

  从技术特点和应用场景上来看,WiMAX与3G/E3G是一种竞合关系,甚至互补性更强。但是,WiMAX改变了传统蜂窝移动通信兼容的稳健路线,在一直是双元(GSM和CDMA)发展的平稳格局中增加了多极化的竞争元素。历史上3G走过的弯路也让人们对这一后来者寄予了无限厚望。  

  不过,不论是WiMAX还是传统的移动蜂窝通信技术,都在积极地为4G做准备。与目前的蜂窝技术相比,WiMAX在初期投资、业务承载与速度等方面确实有一定的优势,但随着时间的推移,双方各擅胜场的现实将使两者之间的竞争更加复杂。  

  技术并非是WiMAX发展的惟一决定性因素,用户的使用需求、政府的频谱分配和管制政策、运营商的竞争格局、两者背后所代表的利益集团之间的博弈都会对其发展造成重要影响。  

  尽管要预言以传统通信厂商利益为代表的3G/B3G和以IT以及失意3G的通信厂商利益为代表的WiMAX技术的发展前景还为时尚早,但两者的竞合无疑给用户带来了福音:我们今天已经能够看到两者在技术演进方面的共同方向,而两者互相取长补短,将给用户带来更多更好的选择。  

  信息安全溯源可信计算  

  可信计算技术源于容错计算,容错计算的研究和发展以1971年的第一届国际容错计算会议(FTCS-1)为起点,到1975年商业化容错计算机开始推向市场。上世纪90年代又提出了软件容错的概念,在1995年的第十五届FTCS上,IEEE Fellow A.Avizienis教授提出了可信计算(Dependable Computing)的概念。  

  2000年12月,美国卡内基梅隆大学与美国宇航员的Ames研究中心成立了高可信计算联盟,十几家大公司和著名大学参加了该联盟。目前,世界上最大的可信联盟组织是由IBM、微软、英特尔等190多家公司参加的可信计算平台联盟(TCPA),在密码芯片、安全CPU、操作系统安全内核等领域展开了广泛的研究工作。  

  可信计算涉及硬件、通信和软件系统等综合系统,可信平台模块(TPM)通常以硬件的方式嵌入到各种计算终端中,建立起一个完整的验证体系,透过提高每个终端的安全性来提升整个系统的安全性。  

  可信计算使计算机更加安全、更不易被病毒和恶意软件入侵,对版权保护也大有裨益,不过,很多人对其效果和对个人、组织保护的有效性抱有一定的怀疑态度,使其成为一把双刃剑。  

  目前我国已经出台了一些关于网络和信息安全方面的政策性文件,最近发布的《2006~2020年国家信息化发展战略》更是将可信计算提高到建立国家信息安全保障体系的高度。可以预计,可信计算技术和产品的应用普及也将引起新一轮的产业竞赛,并推动信息安全产业的进步。  

  RFID普及尚需数年  

  2006年,RFID已经从炒作进入到实际实施阶段,上半年《中国射频识别技术政策白皮书》的发布,也使人们更加坚定了对其长远发展的信心。最终的中国RFID规范很可能将于明年正式确定并出台。  

  应该看到RFID是一个非常复杂的应用体系。目前我国在标准和频谱方面还悬而未决,在技术和实施经验方面也都有很大的欠缺。不过相对于前者,后者对于RFID应用普及的影响将更为深远:在未解决大量采用的成本、技术和应用成熟度等问题前RFID将不会很快大范围地普及。  

  不过,RFID的发展前途是确定的,前景是广阔的,它必将深入到人们生活的各个领域,从而带动整个社会的发展和进步。  

  生物识别开启信息应用新领域  

  生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。用于生物识别的生物特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等,行为特征有签字、声音、按键力度等。基于这些特征,目前已经发展了手形识别、指纹识别、面部识别、发音识别、虹膜识别、签名识别等多种生物识别技术。  

  生物识别系统对生物特征进行取样,提取其惟一的特征并且转化成数字代码,并进一步将这些代码组成特征模板,人们同识别系统交互进行身份认证时,识别系统获取其特征并与数据中的特征模板进行比对,以确定是否匹配,从而决定接受或拒绝该人。  

  正是由于生物识别技术利用了人类自身不可模仿和伪造的特定生物辨识信息,其可靠性和安全性都较高。不仅如此,由于其通过数字式采集和判别,维护成本较低,不但安全性要高于目前主流的口令保护(易于为黑客攻破),还降低了用户记忆口令所带来的困难和烦琐。  

  近年来,由于微处理器及各种电子元器件成本不断下降,精度逐渐提高,生物识别系统逐渐在商业安全领域拓展疆土。这些生物识别技术产品均借助于现代计算机技术实现,很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合,实现自动化管理。  

  9·11以来,全球对反恐和防伪的意识日益提高,大众对生物识别技术的认知程度也逐渐提高。在一项针对用户的调查数据中,78%的被调查者使用口令作为PC的主要安全管理方式;66%的人靠记忆来存储密码,更有77%的人正在努力地与口令记忆做斗争;72%的人表示在购买PC时愿意选择带有生物识别功能的品种。这表明,生物识别技术有着广阔的市场前景,尤其是在中小企业和个人应用领域。  

  有数据预测,到2009年,中国生物识别技术将拥有30亿元人民币的市场。尽管潜力巨大,但也面临着一些挑战。除了成本以外,一些用户对生物识别技术并不了解,甚至不信任,而对数据保护的必要性也认识不清。而应用成熟度是其普及面临的最大障碍,只有开发出更多实用的功能来满足用户的需求,才能挖掘出广阔的市场空间。 

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