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数字世界与自然世界的融合

  【智慧城市网】21世纪是网络空间支撑的世纪。我们正生活在一个以创造和分配信息为基础的信息网络时代,人类的整个生存状态正发生着根本性的变革。网络世界扩展了我们的生存空间,消除了地理空间的障碍,使人们相距万里却如近在咫尺,给生活带来极大的便利与快乐。自然世界在地球处于混沌期之时就已存在,是看得见摸得着的,而数字世界则是随着人类智慧的不断增长、在历次信息革命的推动下逐渐产生的。自然世界为人类生存和发展提供了各种必需品,而数字世界的产生则使得人类的生产生活变得更加便捷。对人类而言,数字世界与自然世界都是非常重要的,唯有充分发挥人类的聪明才智、充分利用信息技术,使数字世界与自然世界深入融合,才能促进生态文明的最终实现。
  
  “古往今来曰世,上下四方曰界”,世界就是全部时间与空间的总称。但现在世界只指空间,通常指人类所生活居住的地球。世界的其他名称有天地、天下、人间、世间、万物、世上等等。中国古代形容大千世界则多用“天下”一词,并无世界,盖因世界乃佛教名词,如今被广为用之。“世”为时间意,“界”为空间意,涵盖了时间与空间不可分隔的道理,这正符合了爱因斯坦的相对论。
  
  一、网络打通了数字世界与自然世界的界限
  
  数字世界与自然世界融合是社会发展的必然。数字世界以信息技术为依托,信息技术每一次飞跃推动着数字世界大步向前,同时改变着我们的生活。当前,信息技术已成为经济发展的战略资源和独特生产要素,通信与信息服务业作为最积极、最有生命力的新兴社会生产力的代表,正日益成为经济和社会发展的强大动力,现代通信技术、计算机技术的发展及其相互融合,拓宽了信息技术的应用范围,使全世界人民实现随时随地获取和交换数字信息成为可能。加快融合数字世界与自然世界、建设信息社会是世界各国的必然选择和共同任务。
  
  网络把现实世界与虚拟世界的界限变得模糊了,从根本上改变了人的认知方式。网络把对过去的再现、现实的模拟、未来的想象全部呈现在虚拟时空中,丰富了人们的思维时空,它帮助人们实现了现实生活中根本不可能完全实现的欲望,对人类精神的解放带来了最大限度的满足。网络根植于现实生活之中,与现实生活的各个因素发生着千丝万缕的联系。网络不仅是现实世界的模拟,而且是现实世界的延续和现实世界本身。网络交往是社会交往的一种现代形式,如电子商务、政府网页、网络警察、虚拟银行、虚拟社区、虚拟旅游、电子咖啡厅等本身就是现实生活的一部分。
  
  可见,计算不再只是和计算机有关,它决定我们的生存。在一个“数字化生存”的时代,在建构社会主义和谐社会的语境中,在建设绿色和谐网络的需求下,我们应该充分关注、积极应对、冷静分析网络所承载的崭新思维方式,这对人类生存状况的改善、科学技术的发展、意识形态的灌输、思想政治工作的深入具有重要意义。
  
  二、信息科技带来了更多便利
  
  信息技术还不只体现在信息交流方面,先进的信息技术也为我们的生活提供了便利。例如网上支付、手机支付,以及日益普及的智能化城市管理,都让我们体会到了信息技术带来的便利。
  
  信息技术的发展已经融入到人们日常生活的各个方面,信息技术超越了前所未有的时空距离,数字化、网络化、智能化生存已成为人们不可或缺的生活模式和生存方式。公交卡,数字电视,通信,网络,媒体,办公,超市,图书管理等都需要用到信息技术。世博会为信息技术的展示提供了一个很好的舞台。在世博场馆入口处,游客可通过刷手机完成检票;在世博园区游览时,可以刷手机购买饮料;在园区购买午餐时,也可以刷手机,省去不少付钱和找零的等待时间;用户只需将手机贴近POS机具感应区,即可完成手机支付。
  
  手机已经从早期的语音传输延伸到短信、彩铃、音乐下载、手机报、搜索引擎、游戏、手机定位、手机支付等多元化应用,从耳、嘴和眼等人类器官功能的单一发挥,演变为多器官多功能发挥同时进行。短信、飞信聊天、炒股、买彩票……新技术为移动办公和休闲娱乐提供了不少便利。
  
  与个人一样,各类单位也离不开沟通。在政府机构、企事业单位云集的城市当中,信息沟通的变迁也让人惊叹。网上办公、网上交易、网上查询等一系列的互联网应用,使电话、宽带成为不可缺少的活动手段,不仅方便政府部门处理日常事务实现政务公开,同时便于公众网上办事,能够更好地与政府沟通。
  
  三、信息技术正逐渐改变世界
  
  人类社会已经历了几千年的农业社会和几百年的工业社会阶段。在农业社会人类认识到物质资源的重要性;在工业文明阶段,人类学会了大规模开发和利用能源。现在随着计算机的普及和互联网的兴起,人类又开始学会大规模地处理和利用信息,信息作为物质与能量之外的人类赖以生存发展的第三种战略性资源,受到了高度的重视。这种发展,对世界经济、科技和社会文明产生了巨大的影响,促使人类社会正从工业社会向信息社会过渡。
  
  现代社会是一个信息技术迅速发展的社会,在我们的日常生活中,由信息技术所衍生的一系列高科技产品随处可见。通过移动设备登陆并连接到网站是再平常不过的事情了,或许此时此刻有人就在用这些设备和办公室的同事和客户,或者同朋友和家人进行沟通、洽谈生意、聊天,也就是说如果没有这些数字工具,我们将无法正常地工作、生活。可以这样说,信息与生活息息相关,离开了生活,信息技术只是一纸空谈;而离开了信息技术,我们的生活也很难得到实质性的改善。人类正以惊人的速度走出工业文明,步入信息时代。信息时代的来临不仅改变着人们的生产方式和生活方式,而且改变着人们的思维方式和学习方式。
  
  社会的发展、世界的进步越来越依靠数字世界,人们可以依靠身边的网络更加便捷的获取新闻、服务,可以通过网络与政府部门沟通、处理身边的事情,可以通过信息技术与亲友良好沟通。信息技术缩短了人与人之间的距离,突破了地理空间的限制,而物联网的应用从技术上将自然世界中的“物”与数字世界紧密联系起来,使得物体成为数字世界中的一员,使得整个数字世界与自然世界成为一个有“生命”的“地球村”。
  
  四、信息技术是数字世界与自然世界联系的纽带
  
  数字世界与自然世界本质上是物质与虚拟的对立,但随着科技日新月异,特别是新一代信息技术——物联网、云计算等的出现,数字世界与自然世界的融合以更崭新的形式出现,并且两者之间的界限在逐渐模糊化。
  
  以计算机的诞生为代表的第五次信息革命由键盘创造一个虚拟的世界,反过来再作用于自然世界。信息技术的创新不断催生出新技术、新产品和新应用,而这些新技术、新产品和新应用,部分本身就已属于自然世界的一部分,另一部分则通过人类的使用作用于自然世界。
  
  信息革命的产生往往以创造性的信息技术的出现为标志。新一代信息技术包括下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和以云计算为代表的高端软件等。法国卡诺研究所一份名为“智能网络化对象与物联网”的白皮书中提到,“我们现在看到了新一代网络化对象对海量应用程序通信、感知和行动力(无线信息传输网络、无线射频识别、广域网存储等)的部署。对象的相互连接有先进的处理方法,并且连接能力预期能够带来一场在服务创新和可得性方面的革命,这将深刻地改变我们与环境相互影响的方式。简单来说,物理世界将被数字/虚拟世界同化。”可见信息技术的革新将加速物理世界被数字世界“同化”的趋势,新一代信息技术对这种自然世界与数字世界融合的方式带来了促进作用。
  
  信息技术的未来发展趋势是多元化、网络化、多媒化、智能化、虚拟化,它将把人们带入一个“身临其境”的数字化世界。新一代信息革命的到来,加快了人们进入数字化世界的脚步,自然世界与数字世界的距离越来越近了。
  
  五、物联网——数字世界与自然世界融合的完美路径
  
  在物联网出现以前,互联网一直无法走进自然世界的范畴,原因在于自然世界是看得见摸得着的实物组成的复杂世界,而互联网是平行存在于自然世界之外的一个虚拟的世界。但自从物联网产生以后,互联网找到了通向自然世界的路径,数字世界亦找到了影响、融合自然世界最佳的途径。
  
  (一)物联网连接数字世界和自然世界
  
  在物联网的概念里,使用互联网以及无线网络将物与物之间联系起来是最基本的概念,这就给了数字世界和自然世界融合的基础和前提。而维基百科对物联网的定义是:“物联网指的是将唯一可识别的物体与他们的虚拟代表在一个类似因特网的结构中联系起来”。唯一可识别的物体来自自然世界,而虚拟代表来自数字世界,就这样,物联网将数字世界和自然世界联系了起来。物联网重要的传感技术使得物品可以通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。由此不难看出,物联网正恰恰完美地诠释了数字世界与自然世界融合的状态。几乎所有物联网的应用案例都是一个可窥数字世界与自然世界融合的窗口。
  
  物联网的问世打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活——一个融合了数字与自然的新世界仿佛诞生。与过去互联网时代的数字世界与自然世界分离的状况不同的是,物联网时代的数字世界与自然世界成为融合的状态。一个是数字世界,一个是自然世界,数字世界靠01序列代码进行传输,但物理世界中有很多事物无法用01序列代码描述,必须借助各种传感设备,因而最终联成物联网。当一个小小芯片附着在无线存储产品上,传送和接收实时信息时,数字世界和自然世界的界限就开始被模糊了。
  
  (二)物联网使物品具有“智慧”
  
  当驾驶员出现操作失误时汽车会自动报警,公文包会提醒主人忘带了什么东西,衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等,当这些物品都能够智能地“告诉”人类要怎么做时,物联网的时代就来临了。物联网是使物变得“智慧”的一种方式。无线射频识别技术和二维码技术等均是物联网的重要技术组成部分。而在赋予物以“智慧”的过程中,这些技术功不可没。如智慧物流中的食品物品可追溯系统的建立,通过编码、射频识别技术达到追溯物品流通、运输的全过程。编码信息属于数字世界,而物品属于自然世界,运用物联网,物品从“出生”就可以拥有独立的档案,当它到达消费链的最终端时,它可以通过数字信息向消费者“传达”它的出生。装在牛身上的传感器可以追踪它们从出生到屠宰场的全过程,智能电表可以向发电厂输送实时电力使用数据……这些看起来使得物品具有“主动性”更智能化的技术属于物联网技术。物联网通过技术介质形成的数字信息搭成沟通桥梁,联通了自然世界和数字世界,让自然世界中的物品有了“诉诸于口”的方式,因而自然世界变得更加“智慧”。
  
  (三)物联网促使数字世界和自然世界更好的融合
  
  数字世界是一个符号化的、虚拟的世界,然而自然世界不是一个所有实体都可以被符号标记的世界,因此数字世界与自然世界的融合存在着盲区。但是,当基于传感技术的物联网用于自然世界后,数字世界与自然世界融合的盲区便消失了。任何自然世界中的物品几乎都可以用传感技术进行读取,通过无线网络技术传递给另一物品或者人类,这样的相连相通使得数字世界与自然世界几乎实现了“无缝链接”。
  
  以物联网为代表的信息获取技术的突破,从虚拟信息空间、人人互联发展到对现实物理世界的感知,从而将人与人之间的沟通连接扩展到了人与物、物与物之间的沟通连接,智能化、网络化的生活将使得人们工作、生活更加便捷和人性化。国务院发展研究中心研究员陈宝国认为,物联网不仅仅是万物相连,它还是物理世界和虚拟世界的相互沟通和联系,物联网更能够使得物理世界的信息自动被虚拟世界所接受,使物理世界的智慧和信息能够和人交流,以达到人发展智慧的目的。当自然世界中的“物”的信息能够主动给数字世界所接受时,数字世界和自然世界的融合更是踏出了一种新的方式,物联网使得数字世界和自然世界能够更好的融合、沟通。

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