讓“云”在指尖流動(dòng)？

郎為民，楊德鵬

（解放軍國(guó)防信息學(xué)院，武漢，湖北 430010）

相信不少人都看過(guò)斯皮爾伯格執(zhí)導(dǎo)的科幻大片《少數(shù)派報(bào)告》吧！除了被阿湯哥的帥氣外表以及巧妙的劇情安排所吸引外，你一定還對(duì)電影中角色們隔空操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的場(chǎng)景記憶猶新吧！在2054年的華盛頓，未來(lái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的影像全部顯示在半空中，隨意用手拖拽即可移動(dòng)、放大和縮小。湯姆 ·克魯斯飾演的安德頓戴著他有觸點(diǎn)的手套，邊打電話(huà)邊用雙手在透明顯示屏上操作程序和窗口，姿勢(shì)之美，動(dòng)作之快，令人瞠目結(jié)舌（如圖1所示）。出了電影院，一同前去觀影的女同事激動(dòng)得直跺腳，用祖?zhèn)鞯摹熬d羊音”跟我們說(shuō)：“小湯哥冷酷到死，老霸道了！這輩子我非小湯哥不嫁了，活是小湯哥的女人，死做小湯哥的鬼魂！”威力絲毫不遜于《鹿鼎記》中海公公的化骨綿掌。

圖1 科幻大片《少數(shù)派報(bào)告》

影片設(shè)想了一種真正自然的人機(jī)交互界面，只要揮揮手臂，就能控制計(jì)算機(jī)。讓計(jì)算機(jī)能聽(tīng)，能看，能用自然的方式與人交流，包括身體動(dòng)作、表情、聲音，這是大多數(shù)人對(duì)于PC顯示和操作模式的終極夢(mèng)想。即使不是科幻迷和游戲迷，相信也會(huì)有很多人憧憬電影《少數(shù)派報(bào)告》中科幻般的生活。

2007年1月9日，蘋(píng)果的喬布斯在MacWorld大會(huì)上發(fā)布了iPhone（如圖2所示）。該手機(jī)將創(chuàng)新移動(dòng)電話(huà)、可觸摸寬屏iPod以及突破性互聯(lián)網(wǎng)終端這三種電子產(chǎn)品，完美地融為一體，并引入了基于多點(diǎn)觸控技術(shù)的3.5英寸顯示屏和領(lǐng)先功能軟件的全新用戶(hù)界面，讓用戶(hù)用手指即可控制iPhone，《少數(shù)派報(bào)告》開(kāi)始由科幻走向現(xiàn)實(shí)。iPhone開(kāi)創(chuàng)了移動(dòng)設(shè)備軟件尖端功能的新紀(jì)元，重新定義了移動(dòng)電話(huà)的功能。

圖2 iPhone

2008年6月9日，在全球開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，蘋(píng)果推出了全新的iPhone 3G。它最關(guān)鍵的性能提升在于對(duì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)的支持，彌補(bǔ)了第一代產(chǎn)品在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接方面存在的劣勢(shì)，從而讓互聯(lián)網(wǎng)功能得以充分發(fā)揮。與iPhone 3G同時(shí)發(fā)布的iPhone 2.0固件，則帶來(lái)了AppStore軟件商店，這對(duì)iPhone來(lái)說(shuō)，是一種歷史性的提升。

2009年6月8日，在全球開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，蘋(píng)果公司發(fā)布了第三代產(chǎn)品iPhone 3GS，其中的S代表“Speed（速度）”，這意味著新一代的iPhone具有更快的速度，主要表現(xiàn)在：處理器和運(yùn)行內(nèi)存的提升，讓它打開(kāi)應(yīng)用程序的速度更快；3G和3.5G網(wǎng)絡(luò)載入時(shí)間縮短，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用訪(fǎng)問(wèn)速度加快。此外，iPhone 3GS采用了300萬(wàn)像素自動(dòng)對(duì)焦攝像頭，圖像清晰度有了質(zhì)的提升。

2010年1月27日，蘋(píng)果的喬布斯在美國(guó)舊金山正式發(fā)布了名為iPad的平板電腦。iPad定位介于蘋(píng)果的智能手機(jī)iPhone和筆記本電腦產(chǎn)品之間。與iPhone布局一樣，整個(gè)平板電腦只有4個(gè)按鍵，可以提供瀏覽互聯(lián)網(wǎng)、收發(fā)電子郵件、閱讀電子書(shū)、播放音頻或視頻等功能。

2010年6月8日，蘋(píng)果發(fā)布了第四代產(chǎn)品iPhone 4。與iPhone 3GS相比，iPhone 4的功能升級(jí)非常明顯，硬件方面包括全新的外觀設(shè)計(jì)、革命性的顯示屏幕、三軸陀螺儀、A4處理器（主頻1GHz）、全新的拍攝系統(tǒng)等。

2011年3月3日，喬布斯在美國(guó)舊金山正式發(fā)布了第二代平板電腦iPad 2。它支持多種無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)，可以單獨(dú)支持Wi-Fi，UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)），CDMA（碼分多址），也可以選裝3G功能。與第一代相比，iPad 2更薄、更輕、更快，其速度為第一代的2倍，而圖形性能為第一代的9倍。2012年3月8日，The new iPad問(wèn)世，很多性能都大大超越了iPad 2。

微軟在云終端開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面也不示弱。2007年5月30日，比爾 · 蓋茨在D9大會(huì)上親自演示了由微軟所開(kāi)發(fā)的第一款平面電腦——Microsoft Surface（如圖3所示）。這是一臺(tái)桌面電腦，既沒(méi)有鼠標(biāo)，也沒(méi)有鍵盤(pán)，主要通過(guò)觸摸進(jìn)行操作，從此宣告進(jìn)入觸控屏幕新時(shí)代。

圖3 Microsoft Surface

Microsoft Surface大如茶幾（還有人說(shuō)像麻將桌），高22英寸、長(zhǎng)42英寸、寬21英寸，有著30英寸的顯示屏，隱藏在硬塑料板底下，可同時(shí)辨認(rèn)多個(gè)指令。Microsoft Surface采用Windows Vista操作系統(tǒng)，其配件附有Wi-Fi和藍(lán)牙等常見(jiàn)無(wú)線(xiàn)技術(shù)；具有條形碼識(shí)別功能，可以自動(dòng)辨認(rèn)手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和貼有條形碼的物品。另一個(gè)與眾不同的特點(diǎn)是，它可供多人同時(shí)操作—— 最多十余人，屏幕可分割。

有了Microsoft Surface，顧客在餐廳點(diǎn)菜時(shí)再不用麻煩服務(wù)生，也不用拿著菜單翻來(lái)翻去，只須在Microsoft Surface屏幕上輕輕一點(diǎn)，就能選擇飯菜和飲料，它可以同時(shí)感應(yīng)多下觸碰，多人可以各自點(diǎn)菜。同時(shí)，Microsoft Surface可以讀取條形碼，這就意味著顧客只須把酒杯放在桌子上，餐館的Microsoft Surface系統(tǒng)就能提供他們想要的各類(lèi)酒水信息，比如某種紅酒產(chǎn)自哪家葡萄園，甚至給出適合這頓晚餐的食物。這種體驗(yàn)是非常真實(shí)的，可以讓顧客直接在餐桌上了解葡萄種植地區(qū)的情況。

當(dāng)顧客點(diǎn)選的食物放在Microsoft Surface桌面后，屏幕上會(huì)呈現(xiàn)出流動(dòng)浪花的炫目視覺(jué)效果。如果顧客需要呼叫服務(wù)生，只須點(diǎn)擊一下桌面即可。吃完飯，當(dāng)顧客各自檢查完賬單后，每個(gè)人都把信用卡放在桌子上，桌面就會(huì)啟動(dòng)電子賬單應(yīng)用程序，從顧客信用卡上扣除相當(dāng)?shù)南M(fèi)金額。

如果顧客就餐后，想去這個(gè)陌生的城市繼續(xù)玩玩，他可以直接在Microsoft Surface中查詢(xún)可選項(xiàng)目，點(diǎn)擊其中一項(xiàng)（如感興趣的場(chǎng)所）時(shí)，屏幕就會(huì)顯示一張交互式地圖；當(dāng)顧客點(diǎn)擊感興趣的內(nèi)容時(shí)，屏幕會(huì)出現(xiàn)描述性的細(xì)節(jié)；顧客可以將一個(gè)物品舉到一個(gè)足有墻壁那么大的屏幕上，瞬間即可完成掃描，也可以將一幅照片從手機(jī)中“抓”出來(lái)，放到更大的屏幕上。

走進(jìn)手機(jī)服務(wù)店時(shí)，顧客只須將手機(jī)放到Microsoft Surface上，它便能根據(jù)條形碼查出手機(jī)的詳細(xì)資料，還可以即時(shí)將鈴聲或游戲“拉”到手機(jī)中；要瀏覽手機(jī)中的數(shù)碼照片或視頻，只須將手機(jī)放在Microsoft Surface上；要放大或縮小數(shù)碼照片，只須在屏幕上將相角“拉大”或“縮小”；如果想畫(huà)畫(huà)，人們可以“拿起”一支畫(huà)筆，或在虛擬顏料盤(pán)中蘸一下自己的手指。

2011年7月12日，微軟發(fā)布Microsoft Surface 2.0。該平臺(tái)能夠?yàn)槿藗儙?lái)觸摸真實(shí)世界的感受，它將硬件與軟件完美地結(jié)合起來(lái)，用戶(hù)可以直接用手或聲音對(duì)屏幕發(fā)出指令，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行高質(zhì)量的交互。

2009年6月2日，微軟在E3（電子娛樂(lè)展覽）會(huì)上，展示了Xbox 360體感周邊外設(shè)。Natal為該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)代號(hào)，該產(chǎn)品徹底顛覆了游戲的單一操作，使人機(jī)互動(dòng)的理念體現(xiàn)得更加徹底。借助Natal，游戲玩家隔空出拳，就可以殺死游戲中的敵人，手比劃出開(kāi)車(chē)的動(dòng)作，就可以駕駛游戲中的賽車(chē)。足球等一些視頻游戲可以利用全身動(dòng)作進(jìn)行感應(yīng)，在玩滑板游戲時(shí)，用戶(hù)可以先掃描一下自己的滑板，然后他們?cè)谟螒騼?nèi)的影像就會(huì)踏上這塊滑板，聽(tīng)從用戶(hù)的控制。Natal公布之后，幾乎所有游戲廠商和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都在密切注視著Natal的一舉一動(dòng)。

Kinect產(chǎn)品突破了以往的游戲機(jī)要求玩家通過(guò)手柄控制游戲的模式，轉(zhuǎn)而讓玩家通過(guò)簡(jiǎn)單手勢(shì)與動(dòng)作參與游戲。例如，在賽車(chē)游戲中，游戲人只需模擬握著方向盤(pán)，做轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的相應(yīng)動(dòng)作，就可實(shí)現(xiàn)在游戲中操控汽車(chē)的轉(zhuǎn)向；在球類(lèi)游戲中，游戲人只需做撲地動(dòng)作，便可以在游戲中救起排球，或揮動(dòng)手臂，便可以在游戲中舉拍擊球。從機(jī)器的視角來(lái)看，你整個(gè)身體的動(dòng)作和姿勢(shì)都在鏡頭的掌握之中，并迅速映射到游戲中的虛擬角色身上。你跳，游戲中的阿凡達(dá)也跟著跳；你出拳、踢腿，游戲里的阿凡達(dá)也照做不誤。這樣，你就可以徹底扔掉控制器，用自己的身體來(lái)控制游戲。這種利用手勢(shì)和語(yǔ)音等自然行為來(lái)控制游戲機(jī)的方式，在人機(jī)互動(dòng)領(lǐng)域是一個(gè)巨大的突破。Kinect采用的自然用戶(hù)界面技術(shù)，不僅能夠運(yùn)用到各種類(lèi)型的產(chǎn)品中，而且還能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)感知、互動(dòng)和預(yù)測(cè)的新方式。

2010年1月美國(guó)消費(fèi)電子展（CES）期間，微軟發(fā)布了幾款適合于Natal的體感游戲，完美的人機(jī)互動(dòng)操作體驗(yàn)，讓所有游戲廠商感到了前所未有的壓力。很多游戲愛(ài)好者零距離地接觸和體驗(yàn)了這一劃時(shí)代的產(chǎn)物，而微軟則正式將Natal更名為Kinect（如圖4所示）。Kinect只用身體就可以直接來(lái)控制游戲。Kinect帶來(lái)的體感操控意味著游戲業(yè)新時(shí)代的到來(lái)。Kinect有句廣告語(yǔ)——“你就是遙控器”，而這一直是游戲迷們的夢(mèng)想。

圖4 Kinect運(yùn)動(dòng)游戲

2010年11月4日，微軟正式發(fā)售Kinect無(wú)線(xiàn)體感游戲設(shè)備。僅僅10天內(nèi)，這款售價(jià)150美元的革命性游戲操控器銷(xiāo)量就達(dá)到了100萬(wàn)部，11月底更是突破了250萬(wàn)部。Kinect被吉尼斯世界紀(jì)錄組織稱(chēng)為史上銷(xiāo)售最快的電子消費(fèi)產(chǎn)品：“在2010年11月4日至2011年1月3日的60天內(nèi)，微軟共售出800萬(wàn)臺(tái)Kinect，平均每日售出133333臺(tái)?！边@個(gè)數(shù)字超過(guò)了蘋(píng)果公司iPhone和iPad產(chǎn)品發(fā)布后的同期銷(xiāo)售量。

云終端是集云計(jì)算、桌面虛擬化、計(jì)算遷移與分享等概念于一體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。與傳統(tǒng)意義上的終端設(shè)備相比，它在價(jià)格上具有無(wú)與倫比的巨大優(yōu)勢(shì)；與所謂瘦客戶(hù)端相比，具有節(jié)省昂貴的軟件許可等優(yōu)點(diǎn)。云終端既可以作為便攜式PC單獨(dú)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)瀏覽，又可以構(gòu)架共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以創(chuàng)新的成本優(yōu)勢(shì)來(lái)開(kāi)展業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。

云終端的概念有廣義與狹義之分。從廣義上講，能運(yùn)行云應(yīng)用的終端都可以稱(chēng)為云終端。而狹義的云終端則是指專(zhuān)用云終端，它僅具有瀏覽器功能，數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和應(yīng)用都在網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器上完成，不需要進(jìn)行大量的本地操作。

與傳統(tǒng)PC相比，在采購(gòu)環(huán)節(jié)，云終端能節(jié)省70%的投入；在系統(tǒng)運(yùn)維環(huán)節(jié)，云終端能減輕90%的成本負(fù)擔(dān)；在使用成本上，云終端的功耗只有5W，50臺(tái)云終端才相當(dāng)于一臺(tái)普通PC機(jī)的功耗，從而大大節(jié)省了電費(fèi)開(kāi)支。同時(shí)，在云終端之下，一切都是可控的，云終端的用戶(hù)好像在通過(guò)不同賬戶(hù)使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，大家遵循相同的管理規(guī)則，運(yùn)行同樣的應(yīng)用系統(tǒng)，信息共享與協(xié)作變得前所未有的簡(jiǎn)單。

可以想像這樣一種美妙畫(huà)面：未來(lái)，人們手持一臺(tái)手機(jī)或平板電腦，即可獲得所需的一切網(wǎng)絡(luò)資源和IT服務(wù)。手機(jī)、平板電腦僅僅是一種終端設(shè)備，具有更小尺寸、更輕重量，卻能夠運(yùn)行更復(fù)雜的處理程序。用戶(hù)不需要安裝任何操作系統(tǒng)和軟件，只需要一個(gè)瀏覽器即可實(shí)現(xiàn)90%的功能，甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的復(fù)雜任務(wù)。用戶(hù)不必再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失和病毒的入侵，不再需要硬件設(shè)施，不需要為機(jī)房支付設(shè)備供電、空調(diào)制冷、專(zhuān)人維護(hù)等費(fèi)用，不需要等待漫長(zhǎng)的供貨周期和項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間。這一切，都有賴(lài)于云計(jì)算的全面實(shí)現(xiàn)。

今后，形形色色的云終端可以大致分為三類(lèi)：一是用于固定計(jì)算的云終端，更高的計(jì)算性能、更大的存儲(chǔ)空間、更強(qiáng)的顯示能力和更人性化的用戶(hù)接口，不但會(huì)讓PC更強(qiáng)大，而且還會(huì)孵化出新型固定計(jì)算云終端，如瘦客戶(hù)端、Microsoft Surface以及多個(gè)大屏顯示器等；二是以移動(dòng)便攜功能為亮點(diǎn)的云終端，它們體型遠(yuǎn)小于PC，如手機(jī)、筆記本電腦、上網(wǎng)本、便攜式音頻影視播放設(shè)備、多功能游戲設(shè)備和車(chē)載計(jì)算通信裝備等；三是用于特殊領(lǐng)域的云終端，如電子閱讀器、GPS、嵌入式設(shè)備、平板電視和藍(lán)光播放機(jī)等。

時(shí)代永遠(yuǎn)都是進(jìn)步的，新事物必將會(huì)取代舊事物。物競(jìng)天擇，優(yōu)勝劣汰，這已是一條顛撲不破的普遍真理，在科技發(fā)達(dá)的今天更是如此。就云計(jì)算而言，從提出到現(xiàn)在，通過(guò)業(yè)界巨頭的不斷探索和實(shí)踐，云計(jì)算漸入佳境，日益成熟。我們有理由相信，云終端最后必將會(huì)替代傳統(tǒng)PC機(jī)，為用戶(hù)提供一種高效便捷的工作模式。

[1] 郎為民.大話(huà)云計(jì)算[M] .北京：人民郵電出版社，2011

[2] 郎為民.大話(huà)物聯(lián)網(wǎng)[M] .北京：人民郵電出版社， 2011

[3] 李德毅.云計(jì)算技術(shù)發(fā)展報(bào)告[M] .北京：科學(xué)出版社，2011