透明计算是移动互联网发展的技术基础----访清华大学周悦芝博士

　　初秋是北京最美的季节，10月9日，我再次走进清华校园采访了周悦芝博士。周博士现任清华大学计算机科学与技术系副研究员，一直从事网络与系统方面的研究工作，主要的研究领域有普适计算、透明计算、分布式系统等，是核高基专项的技术专家。他在访谈中强调了透明计算技术在我国信息化发展过程中举足轻重的地位，指出了透明计算目前面临的问题和挑战，如个人终端的维护和管理、病毒、数据安全等，阐述了透明计算与移动互联网的关系，透明计算下一步的发展目标，提出移动运营商也可以渗透到包括终端制造、终端操作系统及应用等基础软件领域。他呼吁项目组各合作伙伴为自己树立更高的追求，增加投入，抓住机遇，尽快把核高基项目产业化，为国家经济、政治和民生服务。

　　一、透明计算在核高基中的战略地位和意义

　　国家核高基战略的考虑之一，是为了解决国家经济转型的问题。因为从整个国家的经济结构来看，我国现在还是一个传统制造业大国；从整个世界经济的布局结构或者世界经济的价值面上看，中国的经济从宏观上来说还属于一个比较低附加值，比较低端的一个状况。所以核高基的提出是在这样一个大的经济背景上如何进行经济转型的战略考虑之一。信息技术和相关产业现在属于高技术或者高附加值产业的龙头之一，从提升整个国家的经济发展方式来说，将会起到一个很好的作用。因此，无论是从国家经济发展方式的转型还是信息技术本身的发展转型的意义来说，核高基都是一个十分重要的举措。

　　国家提出核高基，我觉得还有另外一个重要的战略考虑，就是关于国家安全。信息技术在国民经济的各个行业起着主导作用，已经深入渗透并应用到经济、政治、文化等各个领域。很显然，如果不掌握信息技术中的核心技术，那么在整个国家的安全方面都会存在一个很大的问题。因此无论是在核心器件、高端芯片，还是在基础软件方面，如果没有自主生产、自主研发的能力，或者不能够掌握全部或者部分核心技术，那么以后无论是在经济发展还是在国家安全方面都会受人牵制、受人制约，我想这是国家提出核高基这个战略的重要原因之一。

　　从透明计算来说，无论是从技术本身属性还是技术的衍生延伸角度，透明计算都比较切合核高基提出的出发点。首先，透明计算技术不但是一个信息技术，还是一个属于具有高附加值的、高技术含量的基础软件核心技术之一；二是透明计算的发展刚好跟国家的核高基战略不谋而合，它是诞生于中国的自主创新技术，是提高我国原创力的一个直接努力和体现。透明计算的集中式存储与管理思想与跟现在的云计算非常类似，但是早于云计算提出，因此从下一代信息技术发展的角度来看，透明计算非常切合下一代信息技术的发展潮流，它是下一代信息技术发展最前沿的代表之一，是非常先进的技术和理念。透明计算技术是我国提出来的，而且跟国际上整个计算潮流的发展非常符合，在这种切合之下，我们希望能够再继续这样的一个思路，作为实施国家核高基战略的一条战术路线。

　　国家核高基专项的实施主要有两个战略，一是跟随战略，二是创新战略。跟随战略例如跟踪发展云计算、物联网，还有CPS等各种各样的概念和技术。无论在核心器件，高端芯片，还是在基础软件方面，都跟随别人的发展，这种战略虽然也很好，但是从另一个角度看，中国的发展不一定非要和别人相同。我们也许需要有自己的特色，某些问题的处理上，如果一味地使用跟随策略，不一定能够切合中国的实际情况。我国企业和用户面临的环境与美国等国家所面临的环境并不完全一致，因此，从我国实际出发发展自己的技术和产品就显得非常必要了。透明计算提出时就是为了解决在中国信息化进程当中出现的一些问题，比如价格高，技术维护人员少等。这种切合国家信息化发展需要的自主研发战略，就叫做创新战略，也就是根据国情来创新，根据我国现今面临的现实问题来创新。透明计算就是一个紧扣中国特色和国情的，用于解决我国信息化建设过程中面临的问题和实践的一个创新战略。所以透明计算技术的研究和推广，对我国整个信息技术发展乃至其它行业自主创新战略的实现都会有一个很好的示范和促进作用。

　　二、透明计算面临的问题及未来发展方向

　　透明计算技术目前还处于前期的发展阶段，从思想上来说是十分先进的。透明计算概念包含了现在的云计算、虚拟化等概念和技术，可是由于种种原因，这些技术目前在国际上被框为“云计算”。但事实上，透明计算这个概念和思想，是超前于云计算的。目前云计算实现的东西，也可以看作是透明计算概念的一种表现、一种实例。当然，我们也可以把透明计算的目前实现也看作是云计算的一种实现模式。

　　透明计算的理想是计算模式的一大变革，从计算机诞生以来的整个计算模式发展来看，大致可以分为三个阶段。第一代是主机计算，就是把所有的操作系统、应用程序、数据等都放在服务器上，终端上没有操作系统，也没有硬盘，所有的程序和数据都在中央主机上进行运算。第二代是分散式的个人计算，相当于把主机搬到个人桌面上，这个时代被称为桌面计算时代或者PC计算时代。在第二个时代出现了一种新的技术，也就是网络技术的大发展。在网络技术与PC技术结合之后，很多应用和服务得到了很大的发展，例如Internet 、WWW、Email等。

　　第二代模式还存在很多问题，比如个人终端的维护和管理、病毒、数据安全等，一旦出现问题就可能需要进行程序或数据的恢复，即使原来有备份，恢复起来也会非常琐碎和麻烦。因此，需要发展一种新的计算模式来克服第二代计算模式的缺点，并发展新型应用。那么，第三代计算模式是什么呢？目前还没有定论。但是目前已经出现的透明计算、云计算的计算模式，也许它们代表了未来计算模式的发展方向。这种方向就是再回归到某种程度上的集中。因此可以认为目前我们所处的时代是从第二代到第三代计算模式的转折时期。在透明计算模式下，用户不需要关心软件的开发和部署问题，只需要知道能够使用哪些软件、功能就可以了。例如搜索引擎，用户只需要知道搜索的功能就可以了，而不需要知道是如何得到搜索结果的。当然，传统的软件开发、部署和运行过程并没有消失，只是它们被集中在网络服务器上，而且这些技术细节被封装和隐藏在基础设施和运行平台中。

　　在最初发展透明计算的时候，我们就已经在局域网上把整个操作系统和应用程序都集中部署到一个服务器上，然后用户按需来使用和运行。这种模式的透明计算系统已经在一些企业里得到应用。但是这只是透明计算的一个实现实例，证明了透明计算的可行性，并没有完全实现透明计算的理想和潜力。因此需要重视和投入更多的资源进一步发展透明计算的概念和技术。国家提出核高基项目，以及云计算概念的提出，给透明计算带来了很好的发展机遇。一方面，我们将更加深入理解透明计算所带来的好处和优越性；另外一方面，透明计算技术会得到更大的发展和实际应用，从而促进产业发展，发挥其巨大的应用潜力。

　　但是，目前透明计算或者云计算都还只是停留在比较初步的形态，两者都还没有完全达到理想状态。所谓理想状态，就是指可以在更广阔的应用场景下实现透明计算或云计算。比如，云计算目前还存在很多问题，最典型的就是其标准的制定，因为从一个理想的状态来看，云计算能力应该是任何一家公司都可以提供的一种服务。这些云计算服务，应该像水和电的使用一样，在功能和用法方面不会有区别，而只有服务质量方面的好坏，但是现在还没有达到这种理想的状态。目前的云计算服务提供商提供的云计算服务和提供商紧密绑定，用户不能随意在这些服务提供商之间自由选择和切换。此外，云计算仅在新兴应用方面做到了集中部署、集中化管理，而对于传统的应用还没有涉及，例如办公自动化文档处理、图片的处理等，更没有提供对传统操作系统的集中部署和管理。透明计算现在在对传统应用的支持方面，作得比目前的云计算方案好，但是在支持新型应用方面，还没有达到目前云计算的高度。在标准、能耗、安全等方面，两者也都存在一些类似的问题。因此，用发展的眼光看问题，我相信包括透明计算和云计算在内的各种技术会在以后的发展中进行融合，共同演变成为第三代计算模式。

　　透明计算下一步的发展目标之一是实现基于手机和移动互联网的透明计算系统。首先，我们将改造手机上的一些传统应用，例如地址薄或者通讯录，使得这些应用和存储在线化，让用户在任何一台计算设备，包括PC上都可以看到自己的通讯录或短信，即使手机遗失了，也可以很快地在线恢复这些应用和数据。现在在这些传统应用领域还没有很好的解决数据安全、用户易用等这些问题，透明计算则为提高这些应用的可靠性、安全性和易用性提供了一条技术思路和途径。此外，透明计算就是要立足中国的现实，解决用户真正需要的应用，同时还要发展新的应用，满足用户的潜在需求。新型应用的开发将可以充分发挥透明计算的能力。当然传统的应用也要持续发展，要利用透明计算或者云计算的技术加以改造，以一种全新的面貌展示给用户。近两年来，我们来这两方面都进行了一些有益的探索，也取得了一些有意义的成果。

　　三、透明计算与移动互联网的关系

　　有两个比较关键的基础性技术在推动着透明计算和云计算的发展。首先是网络技术，如果没有网络，无论是云计算还是透明计算都是不可能实现。最初提出透明计算的概念，就是看到网络能提供的宽带已经到达了一定程度这个技术条件：网络的普遍性已经很高，带宽也在不断提升。在这种环境下，透明计算集中管理和存储的思想才有很好的发展空间。目前网络的速度和分布已经变得非常迅速和广阔，可以逐步承载很多新型的应用，这将会引导新的计算模式革命。云计算和透明计算就是基于网络技术发展而引导变革的案例。

　　其次是设备，PC、笔记本、上网本、手机等设备形态的变化。这些形态各异、功能不同的计算设备的出现使得一个人可以同时拥有多台计算设备。这就使得方便用户同时对多台计算设备的管理和使用成为了一种紧迫的需要。透明计算或者云计算的发展，都是为了解决由于网络泛在化和设备多样化给用户带来的挑战，并在这些技术的基础上，为用户提供各种有效解决方案和应用模式。可以说是设备和网络技术奠定了云计算、透明计算的发展动力和可能性。以透明计算为例，提出透明计算概念最初的考虑一是网络足够快，二是终端处理能力足够强。从这里可以看到移动互联网的发展是必然的，对透明计算或云计算来说也是十分重要的。移动互联网为计算技术的发展解决了几大问题：一是不用布线，二是能够移动，三是任何时间都可以使用。有了这个无时无刻、无处不在的网络基础设施，那么透明计算或云服务也会变得无时无刻无处不在。

　　从另外一个角度来说，透明计算和云计算的发展也会促进设备多样化和网络泛在化的发展。因为，透明计算可以为移动互联网提供多种多样的应用，这些应用是在用传统方式无法或者很难获得的。移动互联网的发展，一定是建立在应用发展的基础上，核心是必须有新型应用的支撑。透明计算最终要承载的就是新型网络应用，例如在线存储和获取的手机短信。目前的手机短信功能不能完全满足用户的需求，由于存储容量有限，因此用户要将原本想保存的短信删除，但是删除之后用户就无法再将这些信息恢复。这种情况下如果有一个数据通道能够让用户随时随地将这些短信归档并随时再获取，那么用户就可以将短信、通话记录、地址薄等信息存储在移动互联网上，这样就可以让用户随时随地查找到所需要的数据。这只是解决用户个人需求的例子，从更大的层面上来说，透明计算要开发出有利于整个社会和谐或者有利于国家安全的应用，用来解决国计民生的重大应用，只有解决国计民生才能够拉动我国的社会经济发展。

　　四、移动运营商在国家基础软件项目中的定位

　　目前在信息产业的发展模式中呈现出一种大象式的发展模式，即它的体积越来越庞大，集成度越来越高，形成了上下游通吃的局面，如苹果公司就囊括了芯片、终端、应用、运营等几乎所有流程。应用方面，类似APP Store、iTunes这些应用，虽然也开放了部分接口，但其实苹果公司是在通过吸引软件开发商及个人加入到其运营的商城中来填充内容，即从单纯的制造生产商成为了最上层的运营销售商，对整个产业链进行控制。全球搜索引擎巨头Google也已经加入到此竞争潮流中，从原本的搜索引擎延伸到手机操作系统、桌面操作系统Chrome OS、Google Docs办公软件等，这些都表现出其对整体产业链控制的意图。

　　有别于过去信息技术发展模式的分工明确，目前的模式更像一个分久必合的、不断整合的模式，例如微软，其一直想发展硬件，虽然没有取得很大成功，但仍在坚持，现在也出了Windows Mobile的手机操作系统。其它一些手机设备商，如Nokia也出了ovi应用软件商城。这些企业开始不断扩张，不断整合上下游资源来打造属于自身的产业链。

　　而对于移动运营商来说，在这种产业发展趋势中，可以采取两种立场：一种是继续做好运营，例如中国移动，作为国家重点扶持的企业，做好继续营运，为用户提供高质量的服务是应有之义。另一个就是加入到产业发展潮流中，整合产业链，发展成为能够与国际大厂商进行有力竞争的卓越公司。

　　对承担着一定的国家使命，对国家的经济和信息安全发展都具有责任的国有企业来说，我觉得应该加入到这场全球信息产业发展的潮流和竞争中。第一，国有企业，比如中移动等移动运营公司，拥有强大的资金运作和团队等各方面资源，能够也应该在国家经济转型过程中发挥巨大的作用。虽然核高基并不代表全部的国计民生，但核高基在国计民生中将起到很大的作用，而基础软件作为核高基的重要组成部分，移动运营商可以利用自己的资源发挥一定作用。移动运营商应该也可以渗透到包括终端制造，终端操作系统及应用，也就是基础软件等方面。移动运营商可以将这些进行整合、规范，或构筑一个新的支撑运营平台，但是重要的是要有决定性的参与权和话语权。其次，移动运营商自身发展也需要参与新一代信息技术发展的潮流。目前移动运营商规模已经很大，如何持续增长发展呢？每个企业在一定的发展周期都会有瓶颈，而要突破瓶颈则需要寻求别的出路。而核高基或是国产基础软件和应用的发展则是一个机会，如移动已经推出的手机报、12580生活播报等就是此方面的应用，中国移动应与其它服务提供商、内容提供商进行的紧密合作推出自主的基础软件，在国家基础软件的发展过程中贡献自己的力量，其自身也获得良性发展。

　　五、核高基项目发展的感悟及期望

　　任何一个项目的发展都不是依靠个人的努力和力量，团队合作才是最重要的。而且团队之间要真诚、坚持不懈才能将一件事情或一个项目做好。要想把项目完成得出色，就不仅仅只是把项目完成，而需要有一点追求，包括个人的追求和团队的追求。有了追求才能真正地向目的地靠近，将原本普通的成果提升到另外一个高度，也就是前面所提到的出色地完成项目。

　　在清华大学与卓望公司的项目合作中，大家都做了很多努力和贡献，团队之间的合作也非常和谐，这两年工作下来也积累了不少经验，这些都是我们未来成功的重要因素和保证。但是坦率的说，目前所获得的成绩与期望的成果之间还有一定的差距，这个差距可能需要大家再多一点追求来填补，如将核高基项目看作是自己公司未来战略定位转型的契机。因为核高基实质上是要从长线上解决国家信息安全、经济发展等重大国计民生问题，而这些则需要依靠超一流的公司，如中国移动这样的公司来支撑，类似美国所依赖的强大经济基础就是大型的创新型或具有持久生命力、能够持续产生经济价值和社会价值的超大型公司。同时，企业的长久发展也需要国家的扶持，在某种意义上，国家与企业之间也是一种相互合作的关系。在这种大背景下，核高基项目中的各个企业需从长远的发展去考虑，大胆地去设想，不断去追求才能在未来取得大成功。