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融入互联网基因的设计

从物联网、云计算、大数据,到生产、交通、电力能源……探索智能社会、产业基础设施的未来!

作者:[日]江崎浩 著 兆文博 译
定价:69
印次:1-1
ISBN:9787302492559
出版日期:2018.02.01
印刷日期:2017.12.28

《融入互联网基因的设计》的基本框架是向读者阐释以互联网为代表的网络空间(虚拟空间)与实际空间(现实空间)的融合,物联网(IoT)可以看成是这两个空间相互融合的一种形式,而这两个空间的融合点,便是互联网基因。互联网基因究竟是什么?和互联网基因密切相关的互联网架构又是什么?什么是互联网基因的技术属性?什么又是互联网基因的社会属性?现实生活中都有哪些基础设施成功地融入了互联网基因?《融入互联网基因的设计》将对上述疑问一一解答,为读者提供理论指导和切实可用的实际案例参考。

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在本书中,基于互联网的设计思想,将创造社会和产业新基础设 施的根基称为“融入互联网基因的设计”(Internet by Design)。如 果再具体一点可以说成是“将设计有计划地和互联网捆绑在一起”。 在介绍这一融入互联网基因的设计的基本想法的同时,从各种各样的 观点考察由于互联网与社会和产业的基础设施的融合所发生的事件, 就是本书的目的。 21世纪,社会和产业的基础设施正在被表述为“智能化”。所谓 智能化,意味着处于一个“舒适、高性能、高效率的状态”。在要求 实现“智能化的基础设施”的当今,我认为首先要把互联网所具有的 架构和治理特性吸收到基础设施中来,然后对其重新进行设计、建造 一直到运营。这正是融入互联网基因的设计的实践。 那么,这样的基础设施具体包括什么?首先要列举的是电力能 源、道路交通、物流这些产业的基本设施;另外,也包含和生活有关 的设施,诸如学校、医院、住宅、城市等。如果将这些基础设施与 互联网整合,再进一步引进互联网的架构,这样形成的基础设施将显 示出与以往不同的状态。例如,企业和团体等组织的边界将不会被意 识到,参加这些企业和团体的人们将自主地活动,结成相互合作的关 系,而且生成一种任何人都能共享资源、只要不给他人带来负面影 响就能自由利用的环境然后实现持续的创造……回顾一下基础设施 以往的历史,这些也许是不能想象的,但都在互联网的世界实际地发 生了。 此外,在讲述融入互联网基因的设计的时候“全球性”将作为 一个重要的关键词出现。它指的是世界规模的状况,当然它也是地球 (Globe)的形容词。真正感受这个全球性的方法,或许是从宇宙眺 望地球美丽的全貌。在这里会发现一个有趣的现象:在昼夜地球展示 给我们的是完全不同的姿态。白天浮现的是由蓝、白、绿所形成的自 然的容貌,到了晚上,黑色的大地上灯火闪烁(图0-1)。这些灯 火就是铁道、道路、建筑物等的基础设施的照明,所显示的是由人建 造的事物。换句话说,展现在我们面前的正是“自然”和“人工物” 的一种共存的状态。 然而现在在自然和人工物之外要加入一个新的要素。它就是由互 联网形成的“网络世界”。尽管从宇宙是看不见它的,但是在地球上 它正在担负着极其重要的作用。众所周知,把各种各样的物连接到互 联网的物联网(IOT:Internet of Things)正在急速地发展,到处可见 人工物和网络世界的相互融合。与此同时,可以认为这是用尽量少的 能源实现高性能人工物的智能化,其结果将促进对自然环境的保护。 可以说如果沿着这个趋势发展下去,未来的地球将会产生一种新的关 系,那就是网络世界将帮助自然和人工物共存,从而创造出由这三者 形成的新的生态系统。 再从另一个观点来领会全球化。因为地球是作为球体存在的,大 家会注意到,我们能够生活的地面是一个有限的空间。而网络世界似 乎是没有边际具有无限深度的空间。因此所谓物与互联网的连接,就 是让有限的实际空间与无限的网络空间融合,使产生具有以前没有的 性能和效果的人工物的可能性变高。当然,在这个人工物里面也包含 社会和产业的基础设施。这正是全球范围内的重大挑战的开始。 互联网是什么?姑且可以说它是使用数字技术把IT/ ICT (Information Technology/ Information and Communication Technology)设备(如交换机、路由器和服务器等)相互连接构成的 一个覆盖地球的巨大计算机网络。但是,超越这样的“物理的互联 网”,还存在着“互联网架构”。 本书一直以后者为对象,探讨基于后者的构筑社会和产业基础设 施的方法,也就是去探讨融入互联网基因的设计理念。顺便一提,基 于互联网架构的社会和产业基础设施,并不一定仅由计算机和通信设 备所构成,举例来说也包含智能电网 a 那样的能源系统等。 在考虑融入互联网基因的设计方面,以下提起的几点是非常重 要的。 首先的一点是,支撑互联网进化的是其独特的性质,诸如“透明 性”“大致的合意”“尽力而为”“端到端”等。互联网是地球上唯 一的一个共享根基,之所以到现在仍然在继续进化,就是因为基于这 些性质来实现构筑和运营。其中,所谓的“透明性”就是在通信的路 径中不对信息进行加工,这也关系到互联网的开放性和中立性。所谓 的“大致的合意”,意味着不从一开始就决定详细的技术规格,而是 在运营中逐渐形成。“尽力而为”,就是对目标和应该达到的质量没 有制约性要求,只要付出最大努力即可。所谓“端到端”,就是形成 一个架构,让位于网络终端的用户设备进行需要智力的高难度处理, 让网络中的设备仅进行简单性能的处理,从而促使用户去改良自己设 备的性能。 第二点是,互联网上数字技术的导入不仅使系统的成本降低, 通过实现内容“从媒体的解放”,还有可能使新技术不断地在互联 网上得到广泛应用。例如,报纸、书籍或者CD这样的内容,因为数 字化的原因,可以用以往没有使用过的各种各样的媒体分发。如果是 数字化的报纸,用各种各样的有线电缆和无线技术分发后,对于内容 可以用音频(听觉)听、用显示器(视觉)读,或者用盲文点字(触 觉)读。正是由于数字化的原因,没有了对于承载内容的媒体的限 制。另外,因为互联网是传送数字信息的“数据包”的系统,凡是可 以数字化的东西都可以让其流通。电子邮件、声音、图像、动画、程 序等全部都可以由一个共同的系统分发。由于数字化,也就没有了对 传递内容的限制。 第三点,支撑融入互联网基因的设计的哲学是“左手研究、右手 运用”。这也是牵引日本互联网研究开发的产官学合作组织WIDE项 目 a 的方针。尊重“可用的东西”,有意识地不最优化系统,在使用 中总是向新的发明挑战,用这种方式实现持续的创新。 第四点,在历史上作为信息革命象征的互联网,正是其中的“社 会性”“全球性”“互动性”这些性质在起着重要的作用。首先如果 具备“社会性”,参加者能够以相互提供资源的方式形成大的系统和 社区。另外,如果有“全球性”,地球上所有的人都可以利用。然后 通过社会和市场的“互动性”,使互联网整体和细部的构造持续进 化。这样的性质,也给互联网的安全性和隐私保护方面带来一定的 方向。我们知道,通常如果管理和制约起作用,参加者会趋向于萎 缩;但是如果处理得好,相反会显现出积极的一面。可以说归功于这 样的性质,个人自发挑战就成为可能,从而形成互联网系统持续发展 的机制。 基于以上几点,互联网架构得以成立。它不仅适用于互联网,也 适用于全部的社会和产业的基础设施。如同已经讲述的那样,至今为 止封闭于网络空间的互联网在急速地与实际空间融合。因此,就出现 了以智能建筑、智慧城市为代表的基础设施的IT/ICT化。不仅如此, 也给庞大的能源系统构造带来大发展。基于融入互联网基因的设计观 念,将要进行对所有的社会和产业基础设施的再设计。 对于本书的各章,先简单地介绍一下。 第1章,对互联网的架构以回答简单提问的方式进行说明。从各 种各样的观点出发,思考互联网究竟有什么特性,为什么会这样发展 以及为什么新的服务会不断地出现等。 第2章,对作为互联网前提的数字技术进行整理,探讨其未来的 方向性。通过抓住数字化的本质,再次确认互联网成功的原因,探讨 今后将发生的“内容的数字原生化” a 的形态。 第3章,在关于社会和经济的人类历史中,把握互联网的定位, 同时进一步探讨融入互联网基因的设计的意义。不拘泥于现在的互联 网形态,通过把握其本质架构,探讨今后的社会和产业的基础设施的 根基应该如何发展。 第4章,探讨基于互联网的设计思想的安全性和隐私保护。可以 看到,往往倾向于会对社会和产业活动加以限制的安全性和隐私保护 的问题,如果立足于互联网积极的思维方式,它反而能够成为使创新 持续的机制,成为我们的治理方法。 在最后的第5章,以举例说明的方式论述融入互联网基因的社会 和产业基础设施的设计、构筑以及运营。可以说智能建筑、智能校 园、智能能源系统等,都不再是以往那样的仅在实际空间发展的基 础设施,而会通过融合实际空间和网络空间,成为新的相互作用的 形态。 本书主要讲述了针对21世纪互联网与社会和产业基础设施的关系 的思考。面向的读者,首先当然应该是信息和通信专业的研究人员和 学生以及未来要与互联网整合的所有产业领域的有关人员(企业、政 府部门、非营利组织等),还有对互联网和社会发展方向有兴趣的人 们。希望本书能多少成为这些读者的参考。读了本书,如果能对每个 读者今后的活动起到作用,即使很少,那也将是我的荣幸。

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  • 江崎浩 HIROSHI  ESAKI
    九州大学工学部电子工学科硕士,东京大学工学博士。现任东京大学信息理工学部研究科教授。WIDE项目代表, MPLS-JAPAN代表,IPv6普及・高度化推进协议会专务理事,日本网络信息中心副理事长,ISOC理事、东大绿色ICT项目代表,日本数据中心协会理事/运营委员会委员长。
  • 尽管贯穿《融入互联网基因的设计》的一条主线是如何在设计阶段将互联网基因融入基础设施中来,但作者特别注重的并不是设计本身,而是在利用互联网基因的设计方面,为读者提供理论指导和切实可用的实际参考。正所谓“授人以鱼不如授人以渔”,《融入互联网基因的设计》不是将作者的互联网思维灌输给读者,而是为读者的互联网思维提供思考的元素,而且诸多的案例非接地气,给人以启发,这正是《融入互联网基因的设计》的最大特点。
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  • 第 1 章 理解互联网架构的理念

    1 互联网究竟有什么样的特性?

    2 互联网与电话比较为何便宜?

    3 互联网为何在大震灾时仍能保持运行?

    4 互联网为什么会持续发展?

    5 加拉帕戈斯化生意是好事吗?

    6 为何尽力而为就可以了?

    7 端到端究竟有何意义?

    8 加密的目的何在?

    9 互联网的未来会如何?

    10 互联网和互联网架构的差异在哪?

    第 2 章 理解数字技术的本质

    1 数字化的意义

    2 互联网的数据包通信机制

    3 数字化的益处

    4 数字化的未来

    第 3 章 解读互联网时代的社会和经济

    1 互联网的诞生和发展

    2 信息革命对社会和经济的影响

    3 互联网带来的技术、业务和基础设施的变化

    4 利用互联网基因设计的 7 个要素

    第 4 章 重新理解安全和隐私

    1 安全和安全保障

    2 围绕知识产权的安全

    3 风险管理的安全

    4 隐私的全球化意识

    5 物联网时代的安全和隐私

    第 5 章 基于互联网的基础设施设计

    1 转向社会和产业基础设施的智能化

    2 智能建筑,智能校园

    3 智能能源系统

    4 基于通过互联网的智能化的展开

    5 融入互联网基因的设计的四个观点

    结束语

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