前言

本书涵盖了云端计算和存储、互联网和移动通信领域的许多热点话题。但是，请您不要以为本书是一本博采众家的大杂烩。可以保证，尽管本书所涵盖的范围极宽，但是书中每一个观点几乎都与您在网上或图书馆找到的答案截然不同。

其实，IT行业的有识之士早已看到了互联网、无线通信，以及计算机技术面临的困境。但是，解决问题的出路在哪里？

多年来，由于传统束缚、惯性思维、既得利益、资源垄断、“近亲繁殖”等各种原因，IT产业过多地专注于微观层面竞争和快餐式应用，鲜有人敢于直面宏观问题的根源。经过长期研究，本书同时论述信息领域三大主题，即计算机、互联网和移动通信的发展瓶颈和致命缺陷，提出颠覆性理论和发展观。

纵观历史，计算机和网络发展过程中有许多关键的选择点，串起这些节点可以清晰看到信息技术的进化轨迹。我们认为：在当年相对匮乏的资源环境下，这些选择是合理正确的；但今天的资源环境已经发生翻天覆地的变化，在新环境下，如果我们退回到某些关键节点，重新审视当初的决定，调整方向，作出更佳选择，将会取得创造性的跨越式发展机遇。实际上，正是我们在资源贫乏时代作出的某些短视选择，造成了长期发展的瓶颈，后来我们采取的一系列肤浅的、治标不治本的补救措施，终至如今难以自拔的境地。预见未来后而敢于后退，从而开创出全新的未来发展空间，这正是颠覆性历史创新的思想纲领，跨越性发展思路的哲学本源！

具体的，本书认为，只要转换到资源充分富裕的思维模式，采用“退回去重新选择”的方法，解决当前计算机和网络难题的途径不可思议地简单，“大道至简”，遵循本书的理论、技术和推广路线图，能够对未来网络经济带来不可估量的进步作用。想要知道其中的秘密，以及获得相匹配的商业机会，您需要付出的代价无非是仔细阅读本书内容。如果您急于知道这个秘密，那么，可以概括为一句话：舍得扬弃过去30年积累的传统理论和技术思路。

1.在计算机领域

我们看到一个事实：过去50年，可追溯到个人电脑之前，例如今天中国铁路售票系统与45年前美国航空订票系统相比，计算机的运算能力累计增加数亿倍，但是，服务能力仅累计增加数百倍，足以说明当前计算机效率不可思议地低下。

本书揭示另一个事实：100年前，制造业的生产流水线已经获得巨大成就，但是，今天在高科技的计算机领域，居然还在延续原始的行为模式，具体表现为串行操作的CPU硬件和洋葱式的层叠软件，系统能力受限于手艺精湛的老师傅，即单一的应用软件。

本书还揭示第三个事实：70多年前，自从图灵发明有限状态自动机以后，计算机发展出了两个主要流派，以诺依曼为代表的独立硬件和软件体系取得了巨大的商业成功，另一派神经网络由于理论缺陷而误入歧途。

进入云时代，我们将看到，云端运算力主要消耗在实时多媒体内容的深度加工，以及各类人工智能的应用。传统诺依曼计算体系遭遇难以逾越的瓶颈，云计算提供了技术和应用之间的天然隔离，所有事实表明：突破诺依曼计算体系的时机到了。

本书提出云端信息中枢概念，一方面，通过剥离多媒体内容，将人性化环境建设指派到用户终端，拧干传统个人电脑模式的低效率水分；另一方面，通过基于神经网络的非诺计算机结构，拓宽传统神经网络的局限，无限扩展系统功能和规模。本书的贡献包括创新思维模式、计算理论和技术，充分展示了云端计算体系的完整性、新颖性和实用性。很明显，这是从第一台计算机问世以来最大的结构性变革，作为开创云时代的奠基。

2.在互联网领域

云时代的特征是娱乐和体验，但是，当前的互联网表现出致命的缺陷：

（1）网络传输品质不能满足观赏过程的体验；

（2）网络下载方式不能满足同步交流的体验；

（3）网络安全和管理不能满足视讯内容消费产业的商业环境和计费模式。

更有甚者，在可预见的将来，上述问题在IP网络中解决无望。基本常识告诉我们，云时代的应用王国不能建立在沙滩上，千万不要忘记寻找一片坚实的土地。毫无疑问，如果造物主设计网络，绝对不会容忍如此弊端。

在人类没有掌握光纤通信技术的时代，我们看到的网络世界，包括传统的电信、有线电视、互联网和移动通信，统称为“窄带世界”。

今天，我们看上去学会了光纤技术，但是，业界并没有真正理解光纤的灵魂。

什么是光纤的灵魂？就是富裕带宽资源的终极目标是满足人类感官体验的极限。

本书认为，当前通信网络工业思维模式还停留在窄带世界。只有充分掌握光纤资源的灵魂，聚焦终极目标，整个网络才能进入一个完全不同的新世界，传统无线技术才能获得新生，大规模视频通信服务将成为可能。那时，才能称其为“宽带世界”。

进入云时代，我们将看到，大一统网络融合传统信息服务、媒体、通信和娱乐平台为一体，其中，还包括无线通信服务达到有线同质化水平。在坚实的大一统基础上，通信网络的主要任务从传递消息过渡到传递感官体验。（注：传递消息占用的总资源微不足道。）

本书明确告诉读者，今天网络世界中大部分热门技术，不论多好，在新世界终将成为多余。今天网络世界中无法解决的难题（品质保证、实时性和网络安全），不论多难，在新世界中将不复存在。本书并不提倡用“聪明”的方法试图解决当前网络的安全和品质难题，而是用“智慧”谋求本质上不存在安全和品质弊端的网络架构。本书揭示了一个具有战略价值的事实，未来网络是一片未开垦的处女地。

3.在移动（无线）通信领域

移动通信和无线终端为消费者带来极大的便利，把网络服务推进到“泛在”的境地，必然成为IT产业兵家必争之地。但是，当前的移动业务主要局限在填充消费者的“碎片化”时间。本书首次提出无线通信的终极目标，这就是提供有线固网同等水平的服务。一旦移动通信充分通畅，手机终端智能自然移向云端，终端进一步空洞化，导致云时代应用突飞猛进。

实现这一目标的焦点是大幅提升无线系统带宽。但是，香农信道极限理论^［4］告诉我们，当前移动通信行业所推崇的长期演进计划不能提供足够的带宽，不能满足本书所述的终极目标，即无线多媒体业务的需求。

本书认为，解决无线通信带宽不足的根本出路在于网络架构创新，或者说，微基站网络。实际上，微基站概念是相对于当前蜂窝网宏基站而言，大幅度缩小基站覆盖半径，意味着减少单个基站服务的用户数，等效于大幅度增加每个用户的可用带宽。因此，只要不断缩小基站覆盖半径，就能充分满足未来无线通信的带宽需求。

但是，这个看似简单的微基站网络包含许多复杂问题。本书详细探讨了边界自适应微基站无线通信网络的原理，指明了破解难题的基本思路和诀窍，其中包括解决微基站间的信号干扰和快速无损切换难题。根据本书理论，无线基站就像电灯一样，天黑了，我们只需照亮个人的周边活动环境，在照明度不够的地方随意添几盏路灯，而不是复制一个人造太阳。

在此基础上，本书还附带提出“兼职无线运营商”的推广模式，和平灾兼容的解决方案。

4.为什么本书观点与众不同？

难道说，传统技术都错了吗？当然不是，传统技术在资源贫乏的前提下都是合理的。

但是，时代变了，资源和需求的关系发生了根本性颠倒，我们进入了资源丰盛的新时代。本书与众不同之处在于用新思维模式看世界，通过终极目标导向，假设已经到了未来世界，回头再看IT产业的发展轨迹，云时代的信息技术自然变得清晰可见。

我们知道，信息产业的基础资源（芯片、存储、带宽）代表了日新月异的科技成果，是一个不断增长的“激变量”；人类接受外界信息的能力决定于百万年漫长进化的人体生理结构，是一个基本恒定的“缓变量”。今天我们看到的各种高科技应用，无非是多了一个电子化和远程连接，其实早就出现在古代的童话和神鬼故事中，今天的科幻电影无非是把老故事讲得更加生动和逼真。站在历史大跨度，从三星堆出土的“千里眼顺风耳”大面具，到好莱坞大片“阿凡达”，人类远程通信的基本需求五千年未变，可以推测，未来几百年也基本不会变。从古到今，这些丰富的想象力代表了人类信息需求和文明的极限。

显然，“信息资源”和“信息需求”是两个独立物理量，不可能同步进化，因此，两者轨迹必然存在交叉点。

在交叉点之前，信息资源低于需求极限，信息产业发展遵循窄带理论，每次资源的增加都能带来应用需求同步增长。因此，人们习惯于渐进式思维模式，或称为“资源贫乏时代”。

一旦越过交叉点，独立的信息资源增长超过需求极限，很快出现永久性过剩，信息资源像空气一样丰富。此时，必然导致思维模式的转变，出现颠覆性的理论和技术。消除了信息资源限制以后，信息化从知性到感性的大转折成为必然。从此，人类信息化将进入一个完全不同的新世界，或称为“资源丰盛时代”。

在资源贫乏时代，为了节约资源，不同需求按品质划分，占用不同程度的资源。因此，资源决定了需求，我们必然看到无数种不同的需求。

在资源丰盛时代，当我们把品质推向极致，原来无数种不同的品质反而简化成单一需求，这就是满足人体的感官极限。也就是说，人体感官的极限决定需求。当然，原先资源贫乏世界的全部服务需求都会继续保留，但是，在数据量上将沦为微不足道的附庸。

在当今信息产业普遍产能过剩，云计算和互联网走向迷茫，全球经济低迷的形势下，跳出旧世界的思想桎梏，站在新世界观察问题，结果当然大不相同。好比您向古代人介绍今天的交通工具，一些理所当然的基本常识，例如汽车和飞机，但是，古代人会觉得不可思议。

5.本书理论和技术的价值和定位

在资源丰盛时代的新思维指引下，推动信息产业跨上新台阶，带领世界经济走出困境。

本书论述云端计算、互联网、移动通信的理论基础。事实已经证明，过去许多年，三大产业独立发展，前景迷茫难有进步。本书通过突破传统的思维模式，通盘考虑多个跨领域难题，互为依托效果倍增，同时颠覆三大领域的理论架构，自然形成本质可信赖的安全体系。

实际上，颠覆性的替代技术我们见得不少，信手拈来：个人电脑替代王安的文字处理机，互联网替代传统电信，DVD替代录像带，USB存储替代电脑软盘，手机替代传呼机，MP3替代随身听，数码相机替代胶片相机。值得注意，上述被替代的技术都能满足当时的用户需求，表面看很强大，具备长期发展的能力和稳固的市场地位。但是，实际上很脆弱，鼎盛时期毫无先兆地被新技术彻底颠覆，整个过程不过短短几年时间。因此，千万不要迷信当前的权威理论和其不可一世的市场地位。

本书重点论述在资源充分丰盛条件下，IT产业基础的颠覆性替代技术，及其必然性。

读者能从本书得到多少资讯，理解到什么程度取决于自身的知识和经验。本书提出的各种创新设计思路，基本上都经过了实践验证。显然，限于篇幅本书不是一本设计手册，更不是一本科普读物。

本书未触及用户终端设计，云计算的初级应用已经导致PC终端功能弱化。可以推测，随着通信网络的实时性和透明度不断提升，终端硬件和软件功能移到几百公里外的城市云中心，理论上，无非是增加几毫秒延迟。相对人类生理反应时间，这点延迟可以忽略不计。然而，智能功能移到云端必然带来无法抗拒的优势。实际上，复杂智能手机就是把赌注押在网络品质永不通畅的假设上，显然，这个假设迟早不成立。本书认为，随着终端进一步空洞化，终端操作系统的技术屏障弱化，最终下降为简单接口。当前的趋势显示，甚至通用的浏览器可能被撕裂成为多种用户端软插件，成为终端界面上的众多图标之一。也就是说，操作系统和浏览器的重要性固然存在，但是经济价值逐渐丧失。

本书未触及人工智能和视频压缩等算法，在云端计算平台上，系统的聪明程度取决于算法，而实现算法的手段不限于软件。

本书也未触及具体应用技术，当然，在体系创新之下，云时代应用将迎来新一轮的蓬勃发展。为我们每个人带来新的应用服务、新的商业模式以及新的生活方式。

本书最大的期望是为云时代计算机和互联网整合最有力的资源，推动全球IT经济。并且，说服计算机、电信、有线电视、互联网和移动通信行业的决策者和专家们，站在终极目标的高度，不难发现过去许多年视为至宝的技术，其实是云时代IT经济发展的绊脚石。积极推进信息中枢和大一统互联网，不仅能从根本上解决当前的难题，同时也可以以不可思议的简单和低成本，大幅度超越传统和远景规划中的全部服务能力。

对于有志在云时代计算机和互联网平台开展各类应用的工程师们，通过阅读本书，了解未来平台的架构和原理，有助于激发创新灵感。

本书向IT业内人士提供一个了解行业发展的新视角，对于打破僵化思维，呼吸新鲜空气大有好处。我们应当学会不盲从众人的观点，学会质疑流行的看法和权威人士的意见，以事实为依据，以历史为鉴，严谨逻辑推理，形成自己的结论。

当然，本书也适合大专院校教科书或课外阅读，对于培养学生多视角观察和独立思考的能力均有利。

读者若有建议和见解，不吝赐教，欢迎来函：infoage@163.com。