全可編程視角下的未來十年

　　未來的世界什么樣?

　　三維重構(gòu)音樂會

　　很多人喜歡“維也納新年音樂會”。這兩年的音樂會，現(xiàn)場有很多人拿著移動設(shè)備拍攝。未來十年，這些信息會傳輸?shù)皆贫?，它們能做的事情就太多了，例如，我們可以在云端重?gòu)一個三維的虛擬現(xiàn)場，你可以用你的鼠標(biāo)在任意角度飛行，一直飛到演奏的小提琴手那去，去看它的視頻。因為每個人都在從各個角度替你在觀察這個人，所以一定可以做一個三維的東西，而且是實時的，使你看得比在場的人還清楚。而現(xiàn)場的人辛苦地舉著攝像頭，都是在為你服務(wù)的。

　　球場觀眾戴著Google眼鏡

　　2020年，巨大的體育場里面坐滿了觀眾，很多人戴著Google眼鏡，每個人的眼睛都在看著球場，當(dāng)然你可以三維重構(gòu)球場，可是還進一步，觀眾希望通過Google眼鏡看到正在跑動的運動員的更多信息，諸如他的力量值、體力值、經(jīng)驗、姓名，以及他剛剛射門，射門的總次數(shù)，這些都可以實時地在這個人的體像上進行疊加。

　　這就是今后十年業(yè)界準備做的事。我們的教學(xué)和科研就是為這一天的到來而準備的，而且一定要很快地到那個點去。那么這個點是什么呢?

　　關(guān)鍵的1ms

　　要想預(yù)測，我們一定要學(xué)哲學(xué)。哲學(xué)告訴我們，我們整天忙碌，就是為了給人類提供更好的服務(wù)。我們用電子信息手段可以提供什么服務(wù)?例如1秒鐘(s)可敲擊一次鍵盤;100ms可以聽音樂;10ms可以看視頻;如果是1ms，就是你的神經(jīng)和力量的控制時間，比如你用手碰到電風(fēng)扇，手會馬上縮回來，這個反應(yīng)速度是1ms。所以我們接下來要做的，就是能夠在1ms時間內(nèi)做很多事情。

　　舉個簡單的例子，如果我們通過網(wǎng)絡(luò)的云計算在1ms之內(nèi)做出決策，應(yīng)用在我們的汽車上，汽車可以在沒有紅綠燈的情況下，用無線方式互相通訊，如果車快撞上，用1ms的時間剎車或馬上加速，這就是無人駕駛汽車。如果有行人，由于行人有手機，手機會發(fā)出信號，汽車開過來時就會自動減速，讓行人走過去。這是一個無損的理想應(yīng)用，也就是所謂的未來的智能交通。

　　其實，這里面有一個很大的問題，汽車之間互相通訊用1ms的時間，我們肯定要用云端來控制，那么云是不是可以隨便放的呢?假設(shè)汽車在上海，我是不是可以用在北京的云來得到智能服務(wù)?答案是不行。因為光一秒鐘也就跑三十萬公里，1ms光能跑300公里，還要考慮打個來回，即150公里，也就相當(dāng)于上海到無錫的距離。所以在設(shè)計無線接入網(wǎng)的時候，云計算必須是一個分布式的云，應(yīng)該到處都有，物理上應(yīng)該是像基站一樣普遍的云。

　　上述僅僅是光在路程上的時間。其實計算的任務(wù)也很繁重(圖1)，因為你要做嵌入式計算，要進行圖像、視頻等的處理，還要調(diào)制解調(diào)、加密、軟件、可靠性，所以每個階段只有零點幾毫秒的預(yù)算了。因此業(yè)界的另一挑戰(zhàn)是大量的數(shù)據(jù)要實時地在零點幾毫秒內(nèi)做完。