科技与发展-引领生活的信息时代
首页 上一章 目录 下一章 书架
    人类文明的第三次浪潮——信息革命

    信息革命的概述

    信息技术自人类社会形成以来就存在,并随着科学技术的进步而不断变革。语言、文字是人类传达信息的初步方式,烽火台则是远距离传达信息的最简单手段,纸张和印刷术使信息流通范围大大扩展。

    自19世纪中期以后,人类学会利用电和电磁波,信息技术的变革开始大大加快。电报、电话、收音机、电视机的发明使人类的信息交流与传递变得快捷而有效。

    第二次世界大战以后,半导体、集成电路、计算机的发明,数字通信、卫星通信的发展形成了新兴的电子信息技术,使人类利用信息的手段发生了质的飞跃。具体来讲,人类不仅能在全球任何两个有相应设施的地点之间准确地交换信息,还可利用机器收集、加工、处理、控制、存储信息。电脑开始取代了人的部分脑力劳动,扩大和延伸了人的思维、神经和感官的功能,使人们可以从事更富有创造性的劳动。这是前所未有的变革,是人类在改造自然中的一次新的飞跃。

    信息技术革命不仅为人类提供了新的生产手段,带来了生产力的大发展和组织管理方式的变化,还引起了产业结构和经济结构的变化。这些变化将进一步引起人们价值观念、社会意识的变化,从而社会结构和政治体制也将随之而变。例如计算机的推广普及促进了工厂自动化、办公自动化和家庭自动化,形成所谓“3A”革命。计算机和通信技术融合形成的信息通信网推动了经济的国际化。金融界组成的全球金融信息网,使资金可以克服时差在一昼夜间经全球流通而大大增值。同时,这种系统还扩展了人们受教育的机会,使更多的人可以从事更富创造性的劳动;信息的广泛流通促进了权力分散化、决策民主化。随着人们教育水平的提高,将有更多的人参与各种决策,这一形势的发展必然带来社会结构的变革。

    总之,现代信息技术的出现和进一步发展将使人们的生产方式和生活方式发生巨大变化,引起经济和社会变革,使人类走向新的文明。

    信息化时代的来临

    信息化时代就是信息产生价值的时代。信息化是当今时代发展的大趋势,代表着先进生产力。按照托夫勒的观点,第三次浪潮是信息革命,大约从20世纪50年代中期开始,其代表性象征为“计算机”的出现,主要以信息技术为主体,重点是创造和开发知识。随着传统农业时代和工业时代的衰落,人类社会正在向信息时代过渡,跨进第三次浪潮文明,其社会形态是由工业社会发展到信息社会。第三次浪潮的信息社会与前两次浪潮的农业社会和工业社会最大的区别,就是不再以体能和机械能为主,而是以智能为主。

    而信息化的来临必将以前所未有的方式对社会变革的方向起着决定作用,其结果必定导致信息社会在全球的实现。具体表现为,首先,在生产活动的范围广泛的工作过程中,引入了信息处理技术,从而使这些部门的自动化达到一个新的水平;其次,电讯与计算机系统合而为一,可以在几秒钟内将信息传递到全世界的任何地方,从而使人类活动各方面表现出信息活动的特征;最后,信息和信息机器成了一切活动的积极参与者,甚至参与了人类的知觉活动、概念活动和原动性活动。

    在此进展中,信息知识正在以系统的方式被应用于变革物质资源,正在替代劳动成为国民生产中“附加值”的源泉。这种革命不仅会改变生产过程,更重要的是它将通过改变社会的通讯和传播结构而催生出一个新时代、新社会。在这个社会中,信息知识成了社会的主要财富,信息知识成了社会发展的主要动力,信息情报源成了新的权力源。随着信息技术的普及,信息的获取将进一步实现民主化、平等化,这反映在社会政治关系和经济竞争上也许会有新的形式和内容,而胜负则取决于谁享有信息源优势。信息和信息技术的本质特点,在社会和经济发展方面也必将带来全新的格局。

    信息化时代的表现

    信息化时代的人类正在由工业化时代进入信息化时代,经济学家们普遍认为,进入21世纪后,信息将成为第一生产要素,同时将构成信息化社会的重要技术物质基础。工业社会的庞大结构将解体,然后将集中进行调控,分散在各个销售市场进行生产,这就是当前进展最快、影响重大的经济全球化趋势,并在该趋势推动下出现难以估量的跨国企业。这一切,都将依赖一种极其重要的生产要素——信息。因此,各国朝野、企业家、科学家等有识之士无不在追求拥有一个理想的信息资源库。如今,各国大建信息高速公路,电脑广泛普及,这就给形成全球性的信息库和信息交换中心奠定了可靠和重要的技术物质基础,这个信息库和信息交换中心就是全球互联网。

    为何将互联网称为信息库和信息交换中心?这是因为它具有潜力无穷的信息索取和信息交换两种机能。如今,进入互联网已很简单,只要一台电脑、一个调制解调器和一根电话线,经向地区互联网服务中心申请就可加入互联网络。用户可以用不到打一次国内电话的钱就可以向世界任何一个地方发出一封电子邮件、一份合同或一种产品信息,可以在网络上交换理论研究成果,实现技术转让或商品交易。至于向互联网索取的信息就更多了。

    据统计,世界各国许多信息中心、数据库、公共图书馆、研究院等都已经或准备与互联网联通。由此可见,将互联网喻为全球信息资源中心并不为过,而且该中心对国际政治、经济、科学、教育乃至人们的生活行为都将产生日益重要的影响,这种影响带来的结果将难以预料。

    信息化时代的特征与趋势

    从宏观方面看,信息时代的发展趋势已经成为不可逆转的历史潮流,进而改变着当今世界的面貌和格局。

    首先,与发展中国家的工业化过程并行,发达国家正出现以信息技术为主的后工业化扩散周期,在全球形成两个周期并行、交叉、重合的局面,由此对社会的产业结构、生产活动方式、全球经济结局、组织结构、管理决策等诸方面产生了深刻而久远的历史性影响。

    其次,国际性产业结构调整成为全球性趋势,促进了新经济秩序的出现和世界经济发展中心的转移。在一个历史时期内,世界经济所出现的以互相依赖、分工合作、协同发展为主要内容的国际经济新秩序,以及由此而发生的经济发展中心东移的趋势,应当看作是信息时代经济和社会发展的一个动力因素。

    第三,由于信息和信息技术的巨大作用,政治、经济、文化等各方面的全球化已经成为不可逆转的潮流和趋势,市场和生产中心的全球化;传播和电讯网的全球化,即信息技术的全球化;资产的全球化;企业组织全球化以及商业竞争的全球化等必将引起国家之间、企业之间经济关系和政治格局的变化。

    第四,国际社会信息化正在成为历史趋势,使得国家和人民在政治、经济和文化等各个方面都更加相互依存。伴随着信息技术的冲击,这种全球性依存关系正在影响和改变着国际政治过程和经济文化关系,并将引导历史向着未曾预料的方向发展。

    互联网的崛起

    互联网的概述

    互联网是由一些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络,即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网是一种公用信息的载体,这种大众传媒比以往的任何一种通讯媒体都要快。

    互联网始于1969年,又称因特网。互联网是美军在阿帕网制定的协定下将美国西南部的大学加利福尼亚大学洛杉矶分校、斯坦福大学研究学院、加利福尼亚大学和犹他州大学的四台主要的计算机连接起来而组成的。这个协定由剑桥大学执行,并在1969年12月开始联机。

    然而互联网是全球性的,这就意味着我们使用的这个网络,不管是谁发明了它,都是属于全人类的。这种“全球性”并不是一个空洞的政治口号,而是有其技术保证的。互联网的结构是按照“包交换”方式连接的分布式网络。因此,在技术的层面上,互联网绝对不存在中央控制的问题。也就是说,不可能存在某一个国家或者某一个利益集团通过某种技术手段来控制互联网的问题;反过来,也无法把互联网封闭在一个国家之内。

    然而,与此同时,这样一个全球性的网络,必须要有某种方式来确定联入其中的每一台主机。在互联网上绝对不能出现类似两个人同名的现象。这样,就要有一个固定的机构来为每一台主机确定名字,由此确定这台主机在互联网上的“地址”。然而,这仅仅是“命名权”,这种确定地址的权力并不意味着控制的权力。负责命名的机构除了命名之外,并不能做更多的事情。

    同样,这个全球性的网络也需要有一个机构来制定所有主机都必须遵守的交往规则,否则就不可能建立起全球所有不同的电脑、不同的操作系统都能够通用的互联网。下一代TCP/IP协议将对网络上的信息等级进行分类,以加快传输速度,就是这种机构提供的服务的例证。同样,这种制定共同遵守“协议”的权力,也并不意味着控制的权力。

    毫无疑问,互联网的所有这些技术特征都说明对于互联网的管理完全与“服务”有关,而与“控制”无关。

    事实上,互联网还远远不是我们经常说到的“信息高速公路”。这不仅因互联网的传输速度不够,更重要的是互联网还没有定型,还一直在发展、变化。因此,任何对互联网的技术定义也只能是当下的、现时的,而非绝对和永久的。

    与此同时,在越来越多的人加入到互联网中,越来越多地使用互联网的过程中,也会不断地从社会、文化的角度对互联网的意义、价值和本质提出新的理解。

    互联网推动时代的进步

    1.网络即传媒

    正如我们前面所说到的那样,互联网的出现固然是人类通信技术的一次革命,然而,如果仅仅从技术的角度来理解互联网的意义显然远远不够。互联网的发展早已超越了当初的军事和技术目的,几乎从一开始就是为人类交流服务的。

    即使是在互联网创建初期,美国国防高级研究计划署指令与控制研究办公室主任利克里德尔就已经强调电脑和电脑网络的根本作用是为人们的交流服务,而不单纯是用来计算。

    后来,麻省理工学院电脑科学实验室的高级研究员大卫·克拉克也曾经写道:“把网络看成是电脑之间的连接是不对的。相反,网络把使用电脑的人连接起来了。互联网的最大成功不在于技术层面,而在于对人的影响。电子邮件对于电脑科学来说也许不是什么重要的进展,然而对于人们的交流来说则是一种全新的方法。互联网的持续发展对我们所有的人都是一个技术上的挑战,可是我们永远不能忘记我们来自哪里,不能忘记我们给更大的电脑群体带来的巨大变化,也不能忘记我们为将来的变化所拥有的潜力。”很明显,从互联网迄今的发展过程看,网络就是传媒。互联网迄今为止的发展,完全证明了网络的传媒特性。

    一方面,作为一种狭义的小范围的、私人之间的传媒,互联网是私人之间通信的极好工具。在互联网中,电子邮件始终是使用最为广泛也最受重视的一项功能。由于电子邮件的出现,人与人的交流更加方便,更加普遍了。

    另一方面,作为一种广义的、宽泛的、公开的、对大多数人有效的传媒,互联网通过大量的、每天至少有几千人乃至几十万人访问的网站,实现了真正的大众传媒作用。互联网可以比任何一种方式都更快、更经济、更直观、更有效地把一个思想或信息传播开来。而互联网的出现、电子邮件的使用,正好为人们的交流提供了良好的工具。

    2.网页也是出版物

    如果理解了“网络就是传媒”,就很容易理解作为互联网的功能之一的网页实质上就是出版物。它几乎具有印刷出版物所应具有的所有功能,几年来互联网发展的事实,证明了这一点。

    事实上,有相当数量的互联网用户直接把网页当作了出版物。即使不通过互联网阅读报刊,互联网的网页本身也起到了出版物的作用。当把信息提供到互联网上的时候,也就被认为是出版在互联网上了。在互联网上出版只需要“出版者”有一台电脑和互联网相连并且运行互联网的服务器软件,就象印刷出版物一样,互联网是一个通用的传媒,然而与印刷出版物相比较,网页具有印刷出版物所不具有的许多特点。

    首先,网页的成本非常便宜。在纸张非常紧张、非常昂贵的情况下,网页的优点就格外明显。因为,与印刷出版物不同,网页只是一种电子出版物,建立网页并不需要纸张。

    第二,当电影工作者、戏剧工作者、甚至也包括作家们在感叹自己的工作是“一门遗憾的艺术”的同时,网页的优点也显示了出来。因为,网页是可以随时修改、随时“再来一次”的,这是一个很大的优点。

    第三,网页的读者面广。既然不必花钱,谁都喜欢多看一些东西,因此,好的网页肯定比好的书报传播面广得多。一个好的网页通常每天都有几万、甚至几十万人次光顾,其影响也就可想而知了。

    第四,既然是电子出版物,网页的传播速度也是印刷出版物所不能比拟的。不用说书籍,即使是报纸,从编辑、排版、印刷到发行都需要时间,而网页则非常简单,只要放在网上就行了。这里,网页与印刷出版物的区别在于,印刷出版物是要送到读者手里的,而网页则由读者自己来取。读者可以常看常新,随时追踪事件的发展。

    第五,由于网页使用的是超文本文件格式,可以通过链接的方式指向互联网上所有与该网页相关的内容。不管是进行理论研究,还是读新闻,都可以很方便地找到相关的资料。并且,这些材料好像不是别人写好了强加于你,而是由你“参与”其中,自己“找”出来的。

    第六,网页和印刷出版物的最大区别还是在于反馈。印刷出版物的反馈渠道往往还是印刷,在许多情况下,得到反馈是非常难得的;而对一个网页提出不同的看法就非常容易了。

    正是由于作为一种出版物的这些特性,互联网正越来越受到广大用户的青睐。

    3.全新的科研方式

    网上信息沟通和交换正在革新传统的科研方式。如今,互联网和计算机使全球研究人员结成新的亲密关系,以从事科研工作的新方式迅速替代知识界古老的传统。互联网可以把孤独一人坐在计算机屏幕前的科研人员同遥远的实验室和超级计算机以及其他大陆的同行们联系起来。

    美国天体物理学家拉里·斯马尔评述说:“这是自古范登堡以来所发生的最根本的变化。这种相互连接的网络对时空提出重大挑战,它把距离和时间无限缩小到零。这就好像世界上所有的科学家都坐在同一间屋里,这无疑是对传统科研方式的一个巨大冲击。”

    1993年3月,伍兹霍尔海洋研究所的一个机器人探测了加利福尼亚湾的海底,当时就显示出这种网络威力的苗头。这个机器人在一英里以下的海水中,仔细考察了地热裂口和奇形怪状的生命形式。它获得的原始资料通过一条系管传到水面船上,然后通过卫星和互联网传给全世界的计算机和科研人员。

    科学家声称他们将要开拓一个崭新的领域,要通过计算机把隐藏在全世界成千上万台计算机中宝贵的环境数据挖掘出来,就是把世界各地科研机构的的资料和档案通过互联网供世界各地的科学家分析使用。

    新墨西哥州国立洛斯阿拉莫斯实验室的物理学家保罗·金斯帕格说,通过这种网络,阿根廷、澳大利亚、中国、英国、美国等100个国家和地区可以读到他在电子刊物上刊登的物理学文章的初稿。

    互联网在生活之中的应用

    1.网络购物

    网络购物是通过互联网检索商品信息,并通过电子订购单发出购物请求,然后填上私人支票账号或信用卡的号码,厂商通过邮购的方式发货,或是通过快递公司送货上门,消费者签收货物,完成整个交易过程。

    网络购物作为一种新型的购物方式,以其特有的购物方式,已逐渐赢得了广大消费者的认可。

    (1)对于消费者来说:

    第一,可以在家“逛商店”,订货不受时间、地点的限制;

    第二,获得较大量的商品信息,可以买到当地没有的商品;

    第三,网上支付较传统拿现金支付更加安全,可避免现金丢失或遭到抢劫;

    第四,从订货、买货到货物上门无需亲临现场既省时,又省力;

    第五,由于网上商品省去了店家租店面、召雇员及储存保管等一系列费用,总的来说其价格较一般商场的同类商品更物美价廉;

    第六,可以保护个人购买隐私。

    (2)对于商家来说:

    由于网上销售库存压力较小、经营成本低、经营规模不受场地限制等,在将来会有更多的企业选择网上销售。商家可以通过互联网对市场信息的及时反馈适时调整经营战略,以此提高企业的经济效益和参与国际竞争的能力。

    (3)对于整个市场经济来说,这种新型的购物模式可在更大的范围内、更广的层面上以更高的效率实现资源配置。

    综上可以看出,网上购物突破了传统商务的障碍,无论对消费者、企业还是市场都有着巨大的吸引力和影响力,在新经济时期无疑是达到“多赢”效果的理想模式。

    然而无论哪种购物方式都有它的两面性,网络购物也不例外。

    第一,不能当面适用

    消费者在进行网购时只能看到物品照片及简单的介绍,不能亲自试用一番。像衣服或鞋子之类的,你就不能直接地看出适不适合你。而如果在商场购买,你可以试穿,合自己的身,就马上买下,不用考虑那么多;而网上的,你要看尺码,衣长、袖长、裤长等等,要买到适合自己的需要斟酌。

    第二,网络支付不安全

    网络购物也并不像人们想象中的那么安全,消费者在购买过程中可能被偷窥或者密码被盗,造成不必要的损失。网上购物最为担心的一点,就是在完成整个购物过程就需要在网上进行银行账号的管理。但是有些消费者的电脑中会存在着盗号木马等,造成账号丢失等一些严重的情况发生。所以大家在购物的时候尽量不要选择网吧等公共场所,自己的电脑也要保证杀毒软件的正常安装才能进行网络交易。

    第三,诚信问题

    很多网上购物的消费者都会碰到过服务质量差的店主,问几个问题就显得不耐烦,让本来快乐的购物过程变得很烦恼。更为严重的是在网上购物中,上当受骗的事情也是时常发生。

    第四,配送的速度

    在网上所购来的物品,还要经过配送的环节,快则一两天,慢则要一个星期或更久。有时候,配送的过程还会出现一些问题;如果对物品不满意,又要经过配送的环节,换一下物品,这样比较麻烦。而在商场上,看到自己想要的,就直接购买;如果不满意,直接拿去换。

    第五,退货不方便

    虽然现实中购物退货也需要很复杂的程序,甚至对产品要有保护的要求,可是网上退货就相对更加困难了,有的店主甚至会提出百般无理要求拒绝退货和推卸责任。这一点是电子商务的售后服务体系不健全的原因所致,目前已逐步提出售后服务的理念,并开始在全国推行,相信在未来几年将会解决此类问题。

    2.网络游戏

    网络游戏是区别与单机游戏而言的,是指玩家必须通过互联网连接来进行的多人游戏。一般指由多名玩家通过计算机网络在虚拟的环境下对人物角色及场景按照一定的规则进行操作以达到娱乐和互动目的的游戏产品集合。网络游戏的诞生让人类的生活变得更丰富,从而促进全球人类社会的进步,并且丰富了人类的精神世界和物质世界,让人类的生活的品质更高,让人类的生活更快乐。

    然而提到网游,人们往往会把它和未成年人的健康结合在一起,并把它视之为青少年误入歧途的罪魁祸首。这种热点问题大部分集中在网络游戏造成的负面影响上,网游所带来的一系列教育、社会问题更是不容等闲视之的,特别是对于青少年的危害我们更是要严加提防、马虎不得。所以网游厂商应立足于民族文化和时代精神,不断开发有利于青少年成长的游戏软件,内容健康向上、形式活泼生动,避免恐怖、血腥、凶杀等游戏题材。

    然而网络游戏不仅仅只是供给游戏爱好者娱乐的工具,网络游戏自诞生之时起,就形成了一个特殊的虚拟产业群体。如今中国的网络游戏产业处在成长期,并快速走向成熟期的阶段。在中国整个网络游戏的发展过程中从无到有,发展到目前成为中国网络经济的重要组成部分。网络游戏产业之所以可以打破在原来中国整个网络经济中的平衡,主要缘于在20世纪末中国网络经济泡沫破灭整个网络经济大受打击的时候,网络游戏却异军突起成为整个网络经济发展的领头羊,得到了迅猛发展。

    3.网络论坛

    网络论坛是一个和网络技术有关的网上交流场所,一般就是大家口中常提的BBS,也就是电子公告板。BBS最早是用来公布股市价格等类信息的,当时BBS连文件传输的功能都没有,而且只能在苹果计算机上运行。由于网络知识流行的快速,如今每个行业都有一个自己在网络中进行交流的一块区域,而论坛是其中最好的地方。

    从上个世纪九十年代年开始,国内开始出现了第一个BBS站。经过长时间的发展,直到1995年,随着计算机及其外联设备的大幅降价,BBS才逐渐被人们所认识,1996年更是以惊人的速度发展起来。

    国内的BBS站,按其性质划分,可以分为2种:一种是商业BBS站,另一种是业余BBS站。由于使用商业BBS站要交纳一笔费用,而商业站所能提供的服务与业余站相比,并没有什么优势,所以其用户数量不多。而多数业余BBS站的站长,基于个人关系,每天都互相交换电子邮件,渐渐地形成了一个全国性的电子邮件网络。于是,各地的用户都可以通过本地的业余BBS站与远在异地的网友互通信息。这种跨地域电子邮件交流正是商业站无法与业余站相抗衡的根本因素。由于业余BBS站拥有这种优势,所以使用者都更乐意加入其中。这里“业余”两字,并不是代表这种类型的BBS站的服务和技术水平是业余的,而是指这类BBS站的性质是非盈利的。一般业余的BBS站都是由志愿者开发的,他们付出的不仅是金钱,更多的是精力。其BBS论坛目的是为了推动中国计算机网络的健康发展,提高广大计算机用户的应用水平,而在论坛中更有利于用户互动交流学习。

    4.即时通讯

    即时通讯是一种可以让使用者在网络上建立某种私人聊天室的实时通讯服务。大部分的即时通讯服务包括显示联络人名单、联络人是否在线及能否与联络人交谈等功能。

    当使用者通话清单上的某人连上即时通讯时,即时通讯会发出讯息通知使用者,使用者便可据此与此人通过互联网开始进行实时的通讯。除了文字外,在频宽充足的前提下,大部分即时通讯服务也能提供视频通讯的能力。即时通讯与电子邮件最大的不同在于不用等候,不需要每隔两分钟就按一次“传送与接收”,只要两个人都同时在线,就能像多媒体电话一样,传送文字、档案、声音、影像给对方,只要有网络,无论对方在天涯海角,都能畅通无阻地交流。

    随着电子商务以及支付工具的发展,即时通讯的经济价值得到来了进一步增强。即时通讯工具作为未来跨越互联网与移动互联网的业务,其发展的潜力是十分巨大的。同时,其商业模式的发展将是未来要关注的焦点。免费与收费相结合的发展策略将是即时通讯的主要发展模式。

    新型的通信技术

    光纤通信

    光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,被称之为“有线”光通信。光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命,光纤通信与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的三大通信变革技术。

    通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程,光频作为载频可以达到通信载波的上限。因为光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力。光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。

    光纤通信如今已经现代通信网的重要传输手段,它的发展历史虽然只有一二十年,却已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。当今,光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小等特点,已成为世界通信中主要传输方式。美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路,而致力于发展光纤通信。中国的光纤通信也已进入实用阶段。

    在光通信工程中应用的是光缆,它是由许多根光纤组合在一起并经加固处理而成的。光纤比头发丝还要细,一般由两层不同的玻璃组成,里面一层叫纤芯或内芯,直径约为5~10微米;外面一层叫包层,外径约为100~300微米。为了保护光纤,包层外面往往覆盖一层塑料。与传统的通信方式相比,光纤通信具有以下几个优点:

    1.频带极宽,通信容量大

    光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。

    2.损耗低,中继距离长

    使用石英光纤传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低很多,若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降得更低,这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离。对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。

    3.抗电磁干扰能力强

    光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好,与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力。它不受自然界的雷电、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆,这一点对于强电领域的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系统还特别适合于军事应用。

    4.无串音干扰,保密性好

    在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱。虽然光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。

    除以上特点之外,光纤还具有径细、重量轻、柔软、易于铺设;原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长等优点。正是光纤通信以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越广泛。

    卫星通信

    卫星通信以微波为载波。微波是指波长为1米~1毫米或频率为300兆赫兹~300吉赫兹范围内的电磁波。微波传输的优点是不需要铺设或架设线路,但是由于地球是球形的,如果想要在地球上进行长距离的微波通信,就必须每隔50千米就修建一座微波站,用于接力传输通信信号。从北京到广州,若用微波进行通信,则必须在北京和广州之间修建50座微波中继站。如此多的传输环节,不仅严重影响通信的质量,而且投资巨大。然而只需建立一个卫星通信系统,就可以代替微波通信中的众多中继站。

    一个卫星通信系统由通信卫星和地球站组成。卫星通信就是利用卫星作为中继站来转发微波,实现两个或多个地球站之间的通信。

    同步通信卫星在地球赤道上空约3.6万千米的圆形轨道上绕地球运行,它的运行轨道平面与赤道平面的夹角保持为零度,其运行一周的时间与地球自转一周的时间同为24小时。这样,它与地球处于相对静止的状态,因此称为同步卫星或静止卫星,其运行轨道称为同步轨道或静止轨道。将一颗通信卫星送入距地面3.6万千米高的同步轨道是一项十分复杂的技术,既需要有先进的火箭技术,又需要有精确的遥测遥控技术。

    对于每一颗同步通信卫星来说,它可以俯瞰地球表面约40%的面积,要想实现全球通信,就需要3颗相隔120°的同步通信卫星。例如,A地球站要与另一地区的B地球站通信时,A站将微波信号发射给卫星,卫星将收到的信号进行放大、频率变换等处理后再转发给B站,于是A、B两个地球站就实现了通信联系。

    同步卫星通信自60年代中期开始发展,至今全世界已有200个国家总共建立了上百万个地球站。世界上全部电视转播业务和三分之二的跨洋电信业务都是由卫星通信系统承担。通信卫星还可用于传送卫星云图,监测森林或草原的火情及洪涝灾害,测算受灾地区的面积等。

    与电缆通信、微波中继通信、光纤通信、移动通信等通信方式相比,卫星通信具有下列特点:

    (1)卫星通信覆盖区域大,通信距离远。因为卫星距离地面很远,一颗地球同步卫星便可覆盖地球表面的1/3,因此,利用3颗适当分布的地球同步卫星即可实现除两极以外的全球通信。正是由于这个原因,卫星通信成为目前远距离越洋电话和电视广播的主要手段。

    (2)卫星通信具有多址联接功能。卫星所覆盖区域内的所有地球站都能利用同一卫星进行相互间的通信,即多址联接。

    (3)卫星通信频段宽,容量大。卫星通信采用微波频段,每个卫星上可设置多个转发器,故通信容量很大。

    (4)卫星通信机动灵活。地球站的建立不受地理条件的限制,可建在边远地区、岛屿、汽车、飞机和舰艇上。

    (5)卫星通信质量好,可靠性高。卫星通信的电波主要在自由空间传播,噪声小、通信质量好。就可靠性而言,卫星通信的正常运转率达99.8%以上。

    (6)卫星通信的成本与距离无关。地面微波中继系统或电缆载波系统的建设投资和维护费用都随距离的增加而增加,而卫星通信的地球站至卫星转发器之间并不需要线路投资,因此,其成本与距离无关。

    但卫星通信也有不足之处,主要表现在:

    (1)传输时延大。在地球同步卫星通信系统中,通信站到同步卫星的距离最大可达四万千米,电磁波以光速传输,这样,路经地球站-卫星-地球站的传播时间约需0.27秒。如果利用卫星通信打电话的话,由于两个站的用户都要经过卫星,因此,打电话者要听到对方的回答必须额外等待0.54秒。

    (2)回声效应。在卫星通信中,由于电波来回转播需0.54秒,因此产生了讲话之后的“回声效应”。为了消除这一干扰,卫星电话通信系统中必须增加一些设备,专门用于消除或抑制回声干扰。

    (3)存在通信盲区。把地球同步卫星作为通信卫星时,由于地球两极附近区域“看不见”卫星,因此不能利用地球同步卫星实现对地球两极的通信。

    (4)存在日凌中断、星蚀和雨衰现象。

    近年来卫星通信新技术的发展层出不穷。例如甚小口径天线地球站系统、中低轨道的移动卫星通信系统等都受到了人们广泛的关注和应用。卫星通信也是未来全球信息高速公路的重要组成部分。它以其覆盖广、通信容量大、通信距离远、不受地理环境限制、质量优、经济效益高等优点,1972年在中国首次应用,并迅速发展,与光纤通信、数字微波通信一起,成为中国当代远距离通信的支柱。但卫星通信亦受到迅速发展的光纤通信的挑战,它比卫星通信的容量大,传输速率高,有很多越洋通信被海底光缆所替代,陆地干线亦有类似情况。但是无论今后通信技术如何发展,卫星通信由于它不受地理条件的限制,具有灵活的可移动性,仍能依靠它的优势创新发展。

    移动通信

    移动通信是通信双方有一方或两方处于运动中的通信,包括陆、海、空移动通信,采用的频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。移动通信系统由移动台、基台、移动交换局组成。若要同某移动台通信,移动交换局通过各基台向全网发出呼叫,被叫台收到后发出应答信号,移动交换局收到应答后分配一个信道给该移动台,并从此话路信道中传送一信令使其振铃。

    移动通信主要具有以下几个特点:

    (1)移动性

    就是要保持物体在移动状态中的通信,因而它必须是无线通信,或无线通信与有线通信的结合。

    (2)电波传播条件复杂

    因移动体可能在各种环境中运动,电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象,产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。

    (3)噪声和干扰严重

    在城市环境中的汽车鸣笛噪声、言谈声音、各种工业噪声,移动用户之间经常出现互调干扰、邻道干扰、同频干扰等现象。

    (4)系统和网络结构复杂

    它是一个多用户通信系统和网络,必须能够保证用户之间互不干扰,能协调一致地工作。此外,移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连,整个网络结构是很复杂的。

    (5)要求频带利用率高、设备性能好

    移动通信的种类繁多,按使用要求和工作场合不同可以分为以下几种:

    (1)集群

    集群移动通信,也称大区制移动通信。它的特点是只有一个基站,天线高度为几十米至百余米,覆盖半径为30千米,发射机功率可高达200瓦,用户数约为几十至几百,可以是车载台,也可是以手持台。它们可以与基站通信,也可通过基站与其它移动台及市话用户通信,基站与市站有线网连接。

    (2)蜂窝

    蜂窝移动通信,也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区,每个小区设置一个基站,负责本小区各个移动台的联络与控制。各个基站通过移动交换中心相互联系,并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特点,离开一定距离的小区可以重复使用频率,使频率资源可以充分利用。每个小区的用户在1000以上,全部覆盖区最终的容量可达100万用户。

    (3)卫星

    利用卫星转发信号也可实现移动通信,对于车载移动通信可采用赤道固定卫星,而对手持终端,采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。

    (4)无绳电话

    对于室内外慢速移动的手持终端的通信,则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机。它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双方向的通信。

    移动通信系统从20世纪80年代诞生以来,到2020年将大体经过5代的发展历程,而如今正在从第3G过渡到4G。到4G时期,除蜂窝电话系统外,宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统和同温层平台系统也将投入使用。

    未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游,实现这些要求在技术上将面临很大的挑战。此外,系统性能在很大程度上将取决于频率的高低。考虑到这些技术问题,有的系统将侧重提供高数据速率,有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。

    通信技术的展望

    1.全程数字化

    全程数字化是指在通信网中任何一部分包括交换、传输、终端所有信号都是数字信号。所有信息,不论是声音、文字还是图像都全部变成数字化信息以后再入网通信,网络中不再存在模拟信号。

    全程数字化是实现综合业务数字网的基础。以现在的电话通信网为例,它不是全程数字化的,用户线路上传输的是模拟信号。若要实现全程数字化,就要将模拟数字转换器从交换机一侧搬到电话机中,这是在经济上和技术上都有待解决的问题。

    2.宽带化

    信息的单位是比特,在数字化信息中,1比特就代表1个“0”或1个“1”。通信速率单位为比特每秒,表示每秒钟所传输的信息数。

    不同的通信业务需要不同的通信速率。例如,用数字式电话的通信速率为64千比特每秒;可视电话终端的通信速率至少要128千比特每秒才能产生连续的活动图像;高清晰度电视的通信速率需达到135兆比特每秒。

    在电话网的交换机实行数字化之后,对每个用户来说,最高的通信速率为64千比特每秒。在电话网之后陆续建立起来的数字通信网,经过一系列的技术改造之后,单一用户的最高通信速率可达2兆比特每秒,即每秒钟可传输200万个“0”或“1”,相当于1秒钟之内可以传送近100万个汉字。可是,如此高的传输速率并不能满足传输活动图像(如录像、电影、电子游戏等)的需求,它们的传输速率至少10兆比特每秒才行,这个要求是现有通信网力所不能及的。要达到这个目的,就必须对现有的通信网进行彻底地改造,重建一个高速的通信网。

    为了区分现在的通信网与高速通信网,我们称通信速率小于或等于64千比特每秒数据的通信网为“窄带通信网”,而把那些不仅能传输低速的窄带信息,而且还能传输高速信息(如电影等)的通信网称之为“宽带通信网”。宽带通信网是下一代的通信网,通信网宽带化要应用光纤技术和异步转移模式技术来实现。

    3.智能化

    通信网智能化,亦称智能网。它不仅能传送和交换信息,还能存储、处理和灵活控制信息。它能使通信网在各种条件下以最优化的方式处理和传递信息,如同一位精明能干的秘书,会根据不同的情况,处理不同的文件。在智能网中,如果需要增加新业务,可不用改造交换机,只要在大型数据库中增加一个或几个模块即可,并且不会对正在运营的业务产生任何影响。

    智能网中的新业务很多,例如,800号业务就是智能网中的一个新业务,它是一种被叫付费业务。一些大型公司或企业、商业单位,为了便于推销产品,方便向顾客宣传等目的,愿为顾客承担电话费用。当顾客呼叫时,在付费单位公布的电话号码前加拨800,则智能网即自动将话费记在被叫账单上。又如个人呼叫号码业务,某些人员工作或停留地点流动性大,没有固定电话号码可用。为解决此类困难,在智能网中可为其分配一个“个人代码”。该人每到一处,将其所处位置的电话号码通知智能网。这样,所有对其“个人代码”的呼叫,都将接到他所处地的电话上。这样,无论此人在何处,只要他向智能网进行了登记,拨打他的“个人号码”就能找到他。

    4.个人化

    通信个人化,就是指通信要真正实现到个人。个人通信的基本概念是无论任何人,在任何时候和任何地方,都能自由地与世界上其他任何人进行任何形式的通信。能提供这种通信服务的通信网,就叫“个人通信网”。

    个人通信需要全球性的大规模的网络容量和灵活的智能化网络功能。人们普遍认为,数字蜂窝移动通信技术、数字无绳通信系统和低轨道卫星技术的综合,将可能成为全球个人通信网络的基石。

    5.综合化

    通信网的综合化有两个涵义:一是技术的综合,即全程数字化,实现网络技术一体化;二是业务的综合,即把各项通信业务(如电话、传真、电子信箱、会议电视等)综合在同一通信网中传送、交换和处理。

    综合业务数字网就是技术和业务的综合网。它是以电话综合数字网为基础发展而成的通信网,在各用户终端之间实现以64千比特每秒速率为基础的数字传输。它可承载包括话音和非话音在内的各种电信业务,客户能够通过有限的一组标准多用途用户网络接口接入这个网络。

    在一些通信发达的国家,如美国、日本、法国、德国、加拿大等国在研究试验窄带的同时,为了满足日益增长的高速数据传输、高速文件传输、可视电话、会议电视、高清晰度电视以及多媒体、多功能终端等新的宽带业务的要求,正在大力发展宽带综合业务数字网。

    信息时代的科技产物

    电子计算机

    1.概述

    电子计算机计俗称电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。电子计算机是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。它由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。电子计算机可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类。随着科技的进步,出现了生物计算机、光子计算机、量子计算机等先进的新型计算机。

    1946年2月15日世界上的第一台计算机诞生在宾西法尼亚大学。它采用电子管作为基本电子元件,而且足足用了18800个,而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大!这样这个大家伙就有了2.44米高、1米宽、30多米长的庞大身躯。它占地面积有170平方米,重达30吨,耗电140千瓦,简直就是一个庞然大物。它每秒能执行5000次加法或400次乘法,是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。它还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。美国籍匈牙利裔科学家冯·诺依曼是这个电子计算机的发明人,他历来被誉为“电子计算机之父”。

    计算机是20世纪最重要的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域,已形成了规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革。计算机已遍及一般学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。它是人类进入信息时代的重要标志之一。

    2.电子计算机的发展

    第1代:电子管数字机(1946~1958)

    硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带;软件方面采用的是机器语言、汇编语言。第一代计算机应用领域以军事和科学计算为主。其特点是体积大、功耗高、可靠性差、速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。

    第2代:晶体管数字机(1958~1964)

    第二代电子计算机应用领域以科学计算和事务处理为主,并开始进入工业控制领域。其特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数10万次,可高达300万次),性能比第1代计算机有很大的提高。

    第3代:集成电路数字机(1964~1970)

    硬件方面,逻辑元件采用中、小规模集成电路,主存储器仍采用磁芯;软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。其特点是速度更快(一般为每秒数百万次至数千万次),而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化等。其应用范围开始进入文字处理和图形图像处理领域。

    第4代:大规模集成电路机(1970年至今)

    硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路;软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。其特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生,开创了微型计算机的新时代,应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。

    由于集成技术的发展,半导体芯片的集成度更高,每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管,并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器,并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机,就是我们常说的微电脑或PC机。微型计算机体积小、价格便宜、使用方便,但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机。另一方面,利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片,已经制成了体积并不很大,但运算速度可达几万亿甚至几亿亿次的巨型计算机。

    几十年来,随着物理元、器件的变化,不仅计算机主机经历了更新换代,它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器,由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓,以后又发展为通用的磁盘,现又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘和闪存盘等存储设备。

    3.多种多样的计算机

    (1)超级计算机

    超级计算机通常是指由数百数千甚至更多的处理器组成的,能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。超级计算机拥有最强的并行计算能力,主要用于科学计算,在气象、军事、能源、航天、探矿等领域承担大规模、高速度的计算任务。在结构上,虽然超级计算机和服务器都可能是多处理器系统,二者并无实质区别,但是现代超级计算机较多采用集群系统,更注重浮点运算的性能,可看做是一种专注于科学计算的高性能服务器,而且价格非常昂贵。

    我国继1983年研制成功每秒运算一亿次的银河Ⅰ这型巨型机以后,中国在超级计算机领域取得了令世界瞩目的成就,中国如今在超级计算机领域已经走到了世界的前列。前不久,研制成功的“天河二号”超级计算机更是以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首,成为全球最快超级计算机。

    超级计算机是一个国家科研实力的体现,它对国家安全,经济和社会发展具有举足轻重的意义。我国超级计算机及其应用的发展为我国走科技强国之路提供了坚实的基础和保证。

    (2)笔记本电脑

    笔记本电脑也称手提电脑或膝上型电脑,是一种小型、可携带的个人电脑,通常重1~3公斤。笔记本电脑除了键盘外,还提供了触控板或触控点,提供了更好的定位和输入功能。

    笔记本电脑可以大体上分为6类:商务型、时尚型、多媒体应用、上网型、学习型、特殊用途。

    商务型笔记本电脑一般可以概括为移动性强、电池续航时间长、商务软件多。

    时尚型外观主要针对时尚女性。

    多媒体应用型笔记本电脑则有较强的图形、图像处理能力和多媒体的能力,尤其是播放能力,为享受型产品;而且,多媒体笔记本电脑多拥有较为强劲的独立显卡和声卡(均支持高清),并有较大的屏幕。

    上网本就是轻便和低配置的笔记本电脑,具备上网、收发邮件以及即时信息等功能,并可以实现流畅播放流媒体和音乐。上网本比较强调便携性,多用于在出差、旅游甚至公共交通上的移动上网。

    学习型机身设计为笔记本外形,采用标准电脑操作,全面整合学习机、电子辞典、复读机、点读机、学生电脑等多种机器功能。

    特殊用途的笔记本电脑是服务于专业人士,可以在酷暑、严寒、低气压、高海拔、强辐射、战争等恶劣环境下使用的机型。

    (3)量子计算机

    量子计算机是利用原子所具有的量子特性进行信息处理的一种全新概念的计算机。量子理论认为,非相互作用下,原子在任一时刻都处于两种状态,称之为量子超态。原子会旋转,即同时沿上、下两个方向自旋,这正好与电子计算机0与1完全吻合。如果把一群原子聚在一起,它们不会像电子计算机那样进行的线性运算,而是同时进行所有可能的运算,例如量子计算机处理数据时不是分步进行而是同时完成。只要40个原子一起计算,就相当于今天一台超级计算机的性能。量子计算机以处于量子状态的原子作为中央处理器和内存,其运算速度可能比奔腾4芯片快10亿倍,就像一枚信息火箭,在一瞬间搜寻整个互联网,可以轻易破解任何安全密码,黑客任务轻而易举,难怪美国中央情报局对它特别感兴趣。

    (4)纳米计算机

    纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围,质地坚固,有着极强的导电性,能代替硅芯片制造计算机。“纳米”是一个计量单位,一个纳米等于10-9米,大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域,最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,制造出具有特定功能的产品。纳米技术正从微电子机械系统起步,把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片,其体积只有数百个原子大小,相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源,而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。

    (5)生物计算机

    20世纪80年代以来,生物工程学家对人脑、神经元和感受器的研究倾注了很大精力,以期研制出可以模拟人脑思维、低耗、高效的第六代计算机——生物计算机。用蛋白质制造的电脑芯片,存储量可以达到普通电脑的10亿倍。生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高100万倍,传递信息的速度也比人脑思维的速度快100万倍。

    4.电子计算机的发展趋势

    (1)巨型化

    巨型化是指为了适应尖端科学技术的需要,发展高速度、大存储容量和功能强大的超级计算机。随着人们对计算机的依赖性越来越强,特别是在军事和科研教育方面对计算机的存储空间和运行速度等要求会越来越高。

    (2)微型化

    随着微型处理器的出现,计算机中开始使用微型处理器,使计算机体积缩小了,成本降低了。另一方面,软件行业的飞速发展提高了计算机内部操作系统的便捷度,计算机外部设备也趋于完善。计算机理论和技术上的不断完善促使微型计算机很快渗透到全社会的各个行业和部门中,并成为人们生活和学习的必需品。四十年来,计算机的体积不断地缩小,台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑体积逐步微型化,为人们提供便捷的服务。因此,未来计算机仍会不断趋于微型化,体积将越来越小。

    (3)网络化

    互联网将世界各地的计算机连接在一起,从此进入了互联网时代。计算机网络化彻底改变了人类世界,人们通过互联网进行沟通、交流、教育资源共享、信息查阅共享等,特别是无线网络的出现,极大地提高了人们使用网络的便捷性,未来计算机将会进一步向网络化方面发展。

    (4)人工智能化

    计算机人工智能化是未来发展的必然趋势。现代计算机具有强大的功能和运行速度,但与人脑相比,其智能化和逻辑能力仍有待提高。人类不断在探索如何让计算机能够更好地反应人类思维,使计算机能够具有人类的逻辑思维判断能力,可以通过思考与人类沟通交流,抛弃以往依靠编码程序来运行计算机的方法,直接对计算机发出指令。

    移动电话

    1.起源与发展

    移动电话,通常称为手机,早期又有“大哥大”的俗称,是可以在较广范围内使用的便携式电话终端。

    1973年4月的一天,一位男子站在纽约的街头,掏出一个约有两块砖头大的无线电话,并打了一通,引得过路人纷纷驻足侧目。这个人就是手机的发明者马丁·库帕。当时,库帕是美国著名的摩托罗拉公司的工程技术人员。这世界上第一通移动电话是打给他在贝尔实验室工作的一位对手,对方当时也在研制移动电话,但尚未成功。

    其实,再往前追溯,我们会发现,手机这个概念,早在40年代就出现了。当时,是美国最大的通讯公司贝尔实验室开始试制的。1946年,贝尔实验室造出了第一部所谓的移动通讯电话。但是,由于体积太大,研究人员只能把它放在实验室的架子上,慢慢人们就淡忘了。

    到2013年4月,手机已经诞生整整40周年了。科技人员之间的竞争产物已经遍地开花,给我们的现代生活带来了极大的便利。如今的手机早已不像以前那样笨重,已经发展出多种多样的形式。

    (1)商务手机

    商务手机,顾名思义,就是以商务人士或就职于国家机关单位的人士作为目标用户群的手机产品。由于功能强大,商务手机备受青睐。业内专家指出:“一部好的商务手机,应该帮助用户既能实现快速而顺畅的沟通,又能高效地完成商务活动。”

    (2)儿童手机

    儿童手机,是指专门为儿童设计、制造的手机产品。与普通手机相比,儿童手机往往设计卡通化、功能定制化,是为了方便家长联系、监护孩子,专门针对4~14岁儿童而研发的儿童专用手机。它的设计符合儿童的心理习性与安全教育需要。而普通成人手机带来的辐射超标、电池品质等问题,也成为生产厂家优先面对的问题,已有厂商采用了锂聚合物电池电池来替代传统的锂电池,并将天线设计在手机下方来降低辐射,有效提高了儿童手机的安全性。

    (3)炒股手机

    炒股手机就是一款安装了软件可以用来炒股的手机,又称炒股机、股票机、股票交易机。炒股手机的屏幕比较大,这样利于股民看实时的数据。股民用炒股手机使用起来简单方便、易携带,所以一般的股民都选择用炒股手机来进行在线交易。

    (4)音乐手机

    音乐手机,其实就是除了电话的基本功能(打电话,发短信等)外,它更侧重于音乐播放功能。其特点是音质好,播放音乐时间持久,有音乐播放快捷键。

    (5)高清电影手机

    高清电影手机能满足用户随时随地享受高清电影的需求,一般屏幕尺寸较大,分辨率很高,主要侧重于用户的视听感受,同时需要大容量的电池来支持长时间的观看电影。市面上已经出现了多款屏幕分辨率为蓝光高清级别的大屏手机。

    (6)平板电脑手机

    由于平板电脑的便携性和美观性是所有笔记本电脑无法超越的,而传统概念的智能手机虽然具备电脑的操作系统,但是由于功能和使用上又无法达到电脑的程度。在这种环境下,手机平板电脑应运而生,这种平板电脑不但具备手机的所有功能,也具有所有电脑功能,成了名副其实的可打电话的平板电脑。

    2.智能手机的崛起

    智能手机,是指像个人电脑一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。

    智能手机的诞生,是掌上电脑演变而来的。最早的掌上电脑是不具备手机的通话功能,但是随着用户对于掌上电脑的个人信息处理方面功能的依赖的提升,又不习惯于随时都携带手机和掌上电脑两个设备,所以厂商将掌上电脑的系统移植到了手机中,于是才出现了智能手机这个概念。

    智能手机同传统手机外观和操作方式类似,不仅包含触摸屏也包含非触摸屏数字键盘手机和全尺寸键盘操作的手机。但是传统手机都使用的是生产厂商自行开发的封闭式操作系统,所能实现的功能非常有限,不具备智能手机的扩展性。

    从广义上说,智能手机除了具备手机的通话功能外,还具备了电脑的大部分功能,特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器,卫星导航和电子邮件功能。智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽,既方便随身携带,又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台,很多增值业务可以就此展开,如:股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等等。结合3G通信网络的的支持,智能手机的发展趋势,势必将成为一个功能强大,集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持终端设备。

    3.未来手机的发展趋势

    (1)未来手机发展总体趋势就是硬件提升和软件开发?

    现在手机的用途很大部分用于通信,包括电话、短信、彩信、网页、QQ等等。但这只是手机内部或者说是手机产业内部模式化的服务。硬件提升和软件开发仅仅是手机未来发展的先决条件。手机的发展不仅仅是手机单方面的,是多个方面的发展。比如:手机将可能成为虚拟货币流通渠道,这就需要运营商等等行业的支持。手机可能出现虚拟人物,这就需要媒体等行业的支持。手机有可能内置其他类别的设备的,比如:医疗,测距,夜视等等就需要很多行业的支持。

    (2)未来手机的平台能不能够统一?

    现在很多手机是基于不同平台运行的,各种操作系统各有千秋。未来的手机将会逐步通用这些平台,但不是绝对兼容,必然产生不协调的因素。这些平台很可能开发出通用的手机功能软件或共同开发某种功能或软件。但是竞争的加剧很可能促生出通讯运营商协调各种厂商开发通用版本之类的东西,或更甚者通讯运营商开发自主平台模式。所以,以后竞争会更加加剧,人们会更加地难于抉择。

    (3)未来手机是不是会更加侧重于特殊人群的需要?

    各个阶层的人会对手机的需求不尽相同,特别是特殊的人群,这包括老人、孩子、残疾人、专业技术人员等等。所以未来的手机会分化出特殊人群的使用特别类型,这将是个性化和市场化的必然,这必将带动另一条产业链的产生,这将成为手机以人为本和利益最大化的集中体现。

    (4)未来手机技术会有哪些能实现?

    新技术的开发与使用很可能经历一个漫长的过程,也可能突飞猛进,一日千里。手机将会慢慢发展两大趋势:一是普遍智能化,一是专业智能化。这很可能衍生出普通手机用途和专业人士的特殊用途的两种或几种类型来逐步满足人们的需要。

    总之,未来的手机将更加的虚拟化和人性化,当然还会很智能化。

    通信卫星

    通信卫星是用作无线电通信中继站的人造地球卫星。通信卫星转发无线电信号,实现卫星通信地球站之间或地球站与航天器之间的通信。

    通信卫星按轨道的不同分为地球静止轨道通信卫星、大椭圆轨道通信卫星、中轨道通信卫星和低轨道通信卫星;按服务区域不同分为国际通信卫星、区域通信卫星和国内通信卫星;按用途的不分为军用通信卫星、民用通信卫星和商业通信卫星;按通信业务种类的不同分为固定通信卫星、移动通信卫星、电视广播卫星、海事通信卫星、跟踪和数据中继卫星;按用途多少的不同分为专用通信卫星和多用途通信卫星。

    一颗地球静止轨道通信卫星大约能够覆盖40%的地球表面,使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站能同时相互通信。在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。通信卫星是世界上应用最早、应用最广的卫星之一,美国、俄罗斯和中国等众多国家都发射了通信卫星。

    作为无线电通信中继站,通信卫星像一个国际信使,收集来自地面的各种“信件”,然后再“投递”到另一个地方的用户手里。由于它是“站”在36000千米的高空,所以它的“投递”覆盖面特别大,一颗卫星就可以负责1/3地球表面的通信。如果在地球静止轨道上均匀地放置三颗通信卫星,便可以实现除南北极之外的全球通信。当卫星接收到从一个地面站发来的微弱无线电信号后,会自动把它变成大功率信号,然后发到另一个地面站,或传送到另一颗通信卫星上后,再发到地球另一侧的地面站上,这样我们就收到了从很远的地方发出的信号。

    通信卫星一般采用地球静止轨道,这条轨道位于地球赤道上空35786千米处。卫星在这条轨道上以每秒3075米的速度自西向东绕地球旋转,绕地球一周的时间为23小时56分4秒,恰与地球自转一周的时间相等。因此从地面上看,卫星像挂在天上不动,这就使地面接收站的工作方便多了。接收站的天线可以固定对准卫星,昼夜不间断地进行通信,不必像跟踪那些移动不定的卫星一样而四处“晃动”,使通信时间时断时续。现在,通信卫星已承担了全部洲际通信业务和电视传输。

    通信卫星是世界上应用最早、应用最广的卫星之一,许多国家都发射了通信卫星。

    1965年4月6日美国成功发射了世界第一颗实用静止轨道通信卫星“国际通信卫星”1号。到目前为止,该型卫星已发展到了很多衍生型号,每一代都在体积、重量、技术性、通信能力、卫星寿命等方面有一定提高。

    由于同步卫星通信在高纬度地区有通信“盲区”,而前苏联大部分领土处于北纬50°以上的地区,所以前苏联于1965年发射了名为“闪电”的高倾斜度大椭圆轨道通信卫星,其运行轨道离地球最远处约四万千米,最近约500千米,在同一轨道上运行3颗且相距120°的卫星,构成对北半球高纬度地区的全时覆盖。高倾斜度大椭圆轨道卫星通信,弥补了同步卫星通信在高纬度地区有“盲点”的不足。但这种卫星寿命较短,只有3~4年,约是同步通信卫星的1/3,而且系统中的地球站要长年跟踪卫星,设备磨损较大。

    中国的第一颗静止轨道通信卫星是1984年4月8日发射的,命名为“东方红二号”,随后又发射成功了多颗。这些卫星先后承担了广播、电视信号传输,远程通讯等工作,为国民经济建设发挥了巨大作用。

聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com

小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源
首页 上一章 目录 下一章 书架