无所不包的万物互联网--记David Culler在2010年“21世纪的计算”主题发言
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/10/02 22:18:19
无所不包的万物互联网--记David Culler在2010年“21世纪的计算”主题发言
The Internet of EveryThing – A Step Toward Sustainability
互联网已经成我们生活中不可或缺的一部分，物联网也不再是一个新鲜陌生的概念。今天，加州大学伯克利分校计算机系教授、系主任、美国国家工程院院士DavidCuller博士希望和大家一起分享一下互联网的创造。互联网、万物网能为我们的生活做点什么，如何能让我们的生活变得更加美好。
十分荣幸能够来到这儿，今天，我想跟大家讨论一下，什么是系统研究。时间旅行就是系统研究，我们工作就是想象未来，用技术模拟未来，看看设想当中哪些对的，哪些有意的，然后进行研究。我们今天就讲讲互联网的创造。
每一样事物都在不断发展，如今的互联网核心的计算能力很强大，但作为一个研究者来说，十年前我们设想的互联网和现在的互联网非常不同，而且如今这个互联网已经演变为一个物联网，他把实体世界的每一样东西，把我们能够看到的所有的流程都连接在一起，所以我们不妨花一点时间来看看，把信息技术和物理实体世界联系起来的愿景。
实体的信息，不光包括娱乐，视频游戏或者看到银河系和星系，也包括清洁用水、安全、医疗等需求。我们都知道物联网的分层原则允许并促使了我们把各种各样的技术和应用结合起来。每天都有新的技术出现，有些时候这方面的革新，仅仅是加入了新的一层，例如一个新的低层连接技术。我们问题就是，这对于整个英特网架构意味着什么呢？或者整个英特网架构对于整个实体意味着什么呢？
十年前，我们说要放弃英特网架构，要放弃我们过去对于我们思维方式的架构，我们过去对英特网层级机构有一些结论，我们过去曾说在实体世界有很多设备，这些设备规模是比过去大了很多，我们不可能把每个设备问题都解决，所以我们需要建立整体的结构应用各种各样的软件。我们研究发现，这里面有一个研究方面的问题。某种程度上讲我们做出了错误的选择，我们看到了放弃英特网层级机构带来的种种限制，但是我们可以把这样的限制去除。
看一下我们现实世界的网络，我们现在可以看到整个拥有成本越来越少，节点越来越多，在沟通方面出现越来越多的变量，资源也是非常有限的，带宽也是有限的，缓存也是有限的，这边所需要的能源也是越来越少的，虽然需要的能源少，但是也会有各种各样能源的浪费。所以既然有这个问题，我们就需要提出解决方案，这样的解决方案包括研究所、业界和相应的标准机构，共同努力的一个结果。
首先我们说一下大家熟悉的频谱效率和干扰。比如说，你应该了解周围传输的东西是什么，但是情况并不如此，每个设备，例如和你耳朵相连的设备，能够收到同传声音，你的耳朵只能听取一个信息，而不是所有的信息，所以我们管这个叫做小流而不是宏流，你必须保证你传播的信息是你需要的，使你沟通能够持续进行下去，我们网络就是在不断地调整，根据我们的物理环境进行调整。
接下来要解决的问题呢，就是互联网架构是不是适合物联网的要求，或者还要做哪些变通和改进，我这部分的答案首先一个最关键的成分，要确保横向层次，要确保英特网当中的模块性，这样可以继续地向前推进，还有另外一个层面，就是哪些连接是开的，哪些连接是关的，这个连接在广播域当中，我们需要一个连接技术，确保我们永远开启的连接和永远关闭连接的判断，通过路由来取得IP连接的可靠性，实际上最后的一个假定，我们是必须要放弃的，因为在IPv6的连接当中，已经不是一个广播域了。经过路由器以后很多东西看不见了，所以我们未来如何使这样经验调整以后可以更好的应用。比如自动化配制，AutoConfiguration有标准的成分帮助我们做自动配制，只要加上一个域就可以了，然后再加入更多的一些信息就能够做到，就路由自身而言呢，IPv6的路由我们叫做Routing With IPv6 Options，在这儿加上多路由器的选项，现在无线传感网络，就可以直接运用到了IPv6的路由框架当中，所以带来的是一个完整的IPv6的连接，能够像各种各样小的，甚至是微波炉连接到网络当中实现万物网络，能够帮助我们克服物理世界当中的这些挑战。这些组成部分我给大家已经看过了，你们自己也能够去做，因为从四个节点到几十亿个节点，架构很稳定的，大部分的节点不是人，而是嵌入到物理世界当中的。
我们再来看一下电网的问题。作为一个工程师，这个时候有人来找你，希望你能建一个高质量、低成本的电力解决方案，能够让分布在几千英里范围之内的，数以百万计的客户能够连接在一起，而且有高度同步性，整个供应链当中没有库存，没有预测，没有计划，大家说这是不可能的。但是过去几十年当中我们已经证明这是可能了。同时我们看到能源在变得越来越宝贵，特别是随着我们进一步的提高能效，我们对于能源使用的方法，就更难去预测了，比如刚才讲的低功耗的设备，大部分在它不积极工作的时候就不耗电，将来的计算机系统，也会有这样的功能，而且我们也会设计好峰值对平均值这样的性能水平。当然在现有电网当中是有限制条件的，非常重要的一点，绝大部分可再生能源的供应是要有赖于大自然的，比方说风能，不可能按你的计划有风。所以我们网络也要非常的灵活，在使用能源的时候他们要有足够的灵活应变性，比方说我们把万物网用来解决现代的电网问题，这样我们可以看到每个负载，可以用来监控，并且用这种统计化的机器学习技术，以及早上听到的数据挖掘技术来做建模，通过模型建筑消除浪费，并且运行进行优化。有能源的时候，可以对用电的负载进行调整而且和供电的来源进行交互，这样在使用能源的时候呢，是根据能源的可用性，可获性来使用能源，就像现代制造业先进的物流，或者是供应链的管理一样，将来讲的智能电网，将现有的电网和互联网，通过一系列的技术连接在一起，更好的应用。
万物网已经实现了，就在我们面前，而且只花了15年就存在了，这15年时间是要用的，15年当中学术界有两个主要社群做了大量深度的研究，一个是无线传感器网络研究器的群体，另外一个IPv6的研究群体，他们共同奠定了物联网的基础，他们在切实地解决问题。你只有骑自行车的时候，才能保持清醒和精力，不可能不动的时候保持精力水平，因此，我们需要一个全新的科学工具，我们用全新科学工具解决我们所面临的重要问题，所以我们要把注意力放在能源、生产力、生活质量，降低能耗等方面，让我们单位产出能耗降得更低。谢谢大家！
The Internet of EveryThing – A Step Toward Sustainability
互联网已经成我们生活中不可或缺的一部分，物联网也不再是一个新鲜陌生的概念。今天，加州大学伯克利分校计算机系教授、系主任、美国国家工程院院士DavidCuller博士希望和大家一起分享一下互联网的创造。互联网、万物网能为我们的生活做点什么，如何能让我们的生活变得更加美好。
十分荣幸能够来到这儿，今天，我想跟大家讨论一下，什么是系统研究。时间旅行就是系统研究，我们工作就是想象未来，用技术模拟未来，看看设想当中哪些对的，哪些有意的，然后进行研究。我们今天就讲讲互联网的创造。
每一样事物都在不断发展，如今的互联网核心的计算能力很强大，但作为一个研究者来说，十年前我们设想的互联网和现在的互联网非常不同，而且如今这个互联网已经演变为一个物联网，他把实体世界的每一样东西，把我们能够看到的所有的流程都连接在一起，所以我们不妨花一点时间来看看，把信息技术和物理实体世界联系起来的愿景。
实体的信息，不光包括娱乐，视频游戏或者看到银河系和星系，也包括清洁用水、安全、医疗等需求。我们都知道物联网的分层原则允许并促使了我们把各种各样的技术和应用结合起来。每天都有新的技术出现，有些时候这方面的革新，仅仅是加入了新的一层，例如一个新的低层连接技术。我们问题就是，这对于整个英特网架构意味着什么呢？或者整个英特网架构对于整个实体意味着什么呢？
十年前，我们说要放弃英特网架构，要放弃我们过去对于我们思维方式的架构，我们过去对英特网层级机构有一些结论，我们过去曾说在实体世界有很多设备，这些设备规模是比过去大了很多，我们不可能把每个设备问题都解决，所以我们需要建立整体的结构应用各种各样的软件。我们研究发现，这里面有一个研究方面的问题。某种程度上讲我们做出了错误的选择，我们看到了放弃英特网层级机构带来的种种限制，但是我们可以把这样的限制去除。
看一下我们现实世界的网络，我们现在可以看到整个拥有成本越来越少，节点越来越多，在沟通方面出现越来越多的变量，资源也是非常有限的，带宽也是有限的，缓存也是有限的，这边所需要的能源也是越来越少的，虽然需要的能源少，但是也会有各种各样能源的浪费。所以既然有这个问题，我们就需要提出解决方案，这样的解决方案包括研究所、业界和相应的标准机构，共同努力的一个结果。
首先我们说一下大家熟悉的频谱效率和干扰。比如说，你应该了解周围传输的东西是什么，但是情况并不如此，每个设备，例如和你耳朵相连的设备，能够收到同传声音，你的耳朵只能听取一个信息，而不是所有的信息，所以我们管这个叫做小流而不是宏流，你必须保证你传播的信息是你需要的，使你沟通能够持续进行下去，我们网络就是在不断地调整，根据我们的物理环境进行调整。
接下来要解决的问题呢，就是互联网架构是不是适合物联网的要求，或者还要做哪些变通和改进，我这部分的答案首先一个最关键的成分，要确保横向层次，要确保英特网当中的模块性，这样可以继续地向前推进，还有另外一个层面，就是哪些连接是开的，哪些连接是关的，这个连接在广播域当中，我们需要一个连接技术，确保我们永远开启的连接和永远关闭连接的判断，通过路由来取得IP连接的可靠性，实际上最后的一个假定，我们是必须要放弃的，因为在IPv6的连接当中，已经不是一个广播域了。经过路由器以后很多东西看不见了，所以我们未来如何使这样经验调整以后可以更好的应用。比如自动化配制，AutoConfiguration有标准的成分帮助我们做自动配制，只要加上一个域就可以了，然后再加入更多的一些信息就能够做到，就路由自身而言呢，IPv6的路由我们叫做Routing With IPv6 Options，在这儿加上多路由器的选项，现在无线传感网络，就可以直接运用到了IPv6的路由框架当中，所以带来的是一个完整的IPv6的连接，能够像各种各样小的，甚至是微波炉连接到网络当中实现万物网络，能够帮助我们克服物理世界当中的这些挑战。这些组成部分我给大家已经看过了，你们自己也能够去做，因为从四个节点到几十亿个节点，架构很稳定的，大部分的节点不是人，而是嵌入到物理世界当中的。
我们再来看一下电网的问题。作为一个工程师，这个时候有人来找你，希望你能建一个高质量、低成本的电力解决方案，能够让分布在几千英里范围之内的，数以百万计的客户能够连接在一起，而且有高度同步性，整个供应链当中没有库存，没有预测，没有计划，大家说这是不可能的。但是过去几十年当中我们已经证明这是可能了。同时我们看到能源在变得越来越宝贵，特别是随着我们进一步的提高能效，我们对于能源使用的方法，就更难去预测了，比如刚才讲的低功耗的设备，大部分在它不积极工作的时候就不耗电，将来的计算机系统，也会有这样的功能，而且我们也会设计好峰值对平均值这样的性能水平。当然在现有电网当中是有限制条件的，非常重要的一点，绝大部分可再生能源的供应是要有赖于大自然的，比方说风能，不可能按你的计划有风。所以我们网络也要非常的灵活，在使用能源的时候他们要有足够的灵活应变性，比方说我们把万物网用来解决现代的电网问题，这样我们可以看到每个负载，可以用来监控，并且用这种统计化的机器学习技术，以及早上听到的数据挖掘技术来做建模，通过模型建筑消除浪费，并且运行进行优化。有能源的时候，可以对用电的负载进行调整而且和供电的来源进行交互，这样在使用能源的时候呢，是根据能源的可用性，可获性来使用能源，就像现代制造业先进的物流，或者是供应链的管理一样，将来讲的智能电网，将现有的电网和互联网，通过一系列的技术连接在一起，更好的应用。
万物网已经实现了，就在我们面前，而且只花了15年就存在了，这15年时间是要用的，15年当中学术界有两个主要社群做了大量深度的研究，一个是无线传感器网络研究器的群体，另外一个IPv6的研究群体，他们共同奠定了物联网的基础，他们在切实地解决问题。你只有骑自行车的时候，才能保持清醒和精力，不可能不动的时候保持精力水平，因此，我们需要一个全新的科学工具，我们用全新科学工具解决我们所面临的重要问题，所以我们要把注意力放在能源、生产力、生活质量，降低能耗等方面，让我们单位产出能耗降得更低。谢谢大家！