M—ICT時(shí)代融合業(yè)務(wù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

陸平　董振江　楊勇

摘要：提出了M-ICT時(shí)代融合業(yè)務(wù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：（1）虛擬數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為下一代IT基礎(chǔ)設(shè)施的通用解決方案，其通用功能架構(gòu)包括軟件定義計(jì)算、軟件定義存儲(chǔ)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)和軟件定義安全等核心子系統(tǒng)，技術(shù)方案尚在不斷完善之中；（2）容器已大規(guī)模應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)，傳統(tǒng)的電信域急需應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)，容器技術(shù)也使得平臺(tái)即服務(wù)PaaS產(chǎn)品拓寬了發(fā)展空間；（3）基于NFV架構(gòu)的云化是大勢(shì)所趨，以用戶體驗(yàn)為驅(qū)動(dòng)，基于融合CDN和智能數(shù)據(jù)分析，提供智能視頻服務(wù)是競(jìng)爭(zhēng)力提升的關(guān)鍵；（4）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多媒體視頻應(yīng)用必將極大地改進(jìn)用戶體驗(yàn)，人工智能技術(shù)在近幾年將會(huì)產(chǎn)生更多的應(yīng)用形態(tài)，進(jìn)一步重塑和重建各行各業(yè)。

關(guān)鍵詞：云數(shù)據(jù)中心；軟件定義存儲(chǔ)；軟件定義安全；容器；平臺(tái)即服務(wù)；互聯(lián)網(wǎng)電視；人工智能

Abstract：In this paper， we discuss the development trend of integration business technology in the M-ICT era： （1） Virtual data center has become the next-generation IT solution to common infrastructure， which includes software-defined computation， software-defined storage， software-defined network and software-defined security and is becoming more and more mature； （2） containers have been widely applied in Internet applications， and it is very necessary to deal with this challenge in the traditional telecommunication domain， and the container technology also makes Platform as a Service （PaaS） vigorous again； （3） network function virtualization （NFV） is the trend for network development， and intelligent data analysis based on convergent content delivery network （CDN） is the key to enhance the competitiveness of video products as well as driven by user experience； （4） augmented reality-based multimedia video application will greatly improve reality of user experience， while application of artificial intelligence technology can produce more forms of applications ， further remodeling and reconstruction of all walks of life.

Key words：virtual datacenter； software-defined storage； software-defined security； container； PaaS； Internet TV； artificial intelligence

1 云數(shù)據(jù)中心

傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）與云計(jì)算技術(shù)的結(jié)合已經(jīng)成為業(yè)界關(guān)于未來(lái)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的共識(shí)[1-2]。西班牙電信提出的統(tǒng)一的信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)（UNICA）架構(gòu)[3]，該架構(gòu)基于云基礎(chǔ)設(shè)施，深度融合，對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)的虛擬數(shù)據(jù)中心（VDC）服務(wù)，并通過(guò)VDC的分級(jí)建設(shè)，提供就近接入和全網(wǎng)服務(wù)。從VDC建設(shè)的實(shí)施效果上看，我們需要重點(diǎn)考慮4個(gè)特性。

（1）可靠高效：海量數(shù)據(jù)能夠催生高性能計(jì)算、海量存儲(chǔ)及資源動(dòng)態(tài)調(diào)度，以及高效便捷的應(yīng)用生命的周期管理；

（2）跨域彈性：與客戶業(yè)務(wù)發(fā)展同步需要深度解耦，軟硬件定制，云間數(shù)據(jù)共享、自動(dòng)部署、靈活遷移、按需擴(kuò)展，并支持?jǐn)?shù)據(jù)中心快速擴(kuò)容；

（3）安全可信：從基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)行環(huán)境到數(shù)據(jù)的端到端的安全性，智能地服務(wù)感知；

（4）開放共贏：在水平方向上，支持異構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施；在垂直方向上，提供不同類型的服務(wù)模式，同時(shí)還能對(duì)上層應(yīng)用，提供多領(lǐng)域業(yè)務(wù)的支持能力。

基于以上要求，我們結(jié)合中興通訊在VDC建設(shè)上的豐富經(jīng)驗(yàn)，提出了云數(shù)據(jù)中心VDC的相關(guān)功能架構(gòu)，如圖1所示。

其中，軟件定義網(wǎng)路、軟件定義計(jì)算、軟件定義存儲(chǔ)和軟件定義安全4個(gè)子系統(tǒng)[4-6]是整個(gè)軟件定義數(shù)據(jù)中心的核心，通過(guò)資源管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）和虛擬化技術(shù)基于內(nèi)核的虛擬機(jī)（KVM）/XEN/VMWare等已經(jīng)可以較好地支持軟件定義網(wǎng)絡(luò)和軟件定義計(jì)算等系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，而由于存儲(chǔ)的多樣性需求和安全的復(fù)雜性，軟件定義存儲(chǔ)和軟件定義安全也成為了目前云數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵問(wèn)題。

1.1 軟件定義存儲(chǔ)

2012年，VMware在其VMworld大會(huì)上首次提出軟件定義數(shù)據(jù)中心（SDDC）的概念。經(jīng)過(guò)了幾年的發(fā)展，軟件定義存儲(chǔ)的概念和產(chǎn)品形態(tài)逐漸明朗，相關(guān)的產(chǎn)品開始呈現(xiàn)并被慢慢接受。軟件定義存儲(chǔ)的核心是提供自助的服務(wù)接口，用于分配和管理虛擬存儲(chǔ)空間。目前，軟件定義存儲(chǔ)處于應(yīng)用的初級(jí)階段，預(yù)計(jì)到2020年在企業(yè)市場(chǎng)的份額將超過(guò)50%。

軟件定義存儲(chǔ)分為控制平面（如圖2所示）和數(shù)據(jù)平面，在整個(gè)軟件定義存儲(chǔ)架構(gòu)中，控制平面的難度、價(jià)值也最大。各廠商也采取了不同的軟件定義存儲(chǔ)構(gòu)建方式。我們認(rèn)為一個(gè)理想的控制平面應(yīng)該具備如下特征：

（1）支持Openstack Cinder、Manila接口，構(gòu)建開放生態(tài)鏈；

（2）北向提供開放應(yīng)用程序編程接口（API），完善生態(tài)鏈；

（3）業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)服務(wù)，智能管控存儲(chǔ)資源；

（4）基于策略精細(xì)化調(diào)配存儲(chǔ)資源，業(yè)務(wù)支撐更靈活；

（5）跨異構(gòu)資源抽象池化，軟硬件更新解耦，硬件維護(hù)、數(shù)據(jù)遷移更便捷。

軟件定義存儲(chǔ)不是一蹴而就的，需要一個(gè)過(guò)程。隨著軟件定義存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)服務(wù)的完善，通過(guò)不斷努力，增強(qiáng)互操作性、策略驅(qū)動(dòng)異構(gòu)存儲(chǔ)的能力，使其部分的型號(hào)或者部分的模塊逐漸上升到控制平面。在目前的傳統(tǒng)存儲(chǔ)陣列市場(chǎng)，我們已經(jīng)看到這樣的趨勢(shì)。

1.2 軟件定義安全

安全問(wèn)題是數(shù)據(jù)中心最復(fù)雜、最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。在云數(shù)據(jù)中心的場(chǎng)景下，由于虛擬化技術(shù)的引入，物理資源由多租戶共享，傳統(tǒng)的硬件防火墻、入侵防御系統(tǒng)等安全設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿足應(yīng)用的要求，安全產(chǎn)品的虛擬化就成為解決這一問(wèn)題的必需。在安全設(shè)備虛擬化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，我們要關(guān)注以下關(guān)鍵特征點(diǎn)：

（1）安全控制層引入安全控制器，可基于全局視圖，增強(qiáng)云數(shù)據(jù)中心的安全管理和集中調(diào)度能力；

（2）安全控制器開放接口，增強(qiáng)數(shù)據(jù)中心安全類應(yīng)用定制化能力，有助于安全應(yīng)用的生態(tài)鏈建設(shè)；

（3）租戶可按需訂制安全策略，通過(guò)控制層下發(fā)，實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)的智能化、自動(dòng)化。

綜合中興通訊在VDC安全產(chǎn)品方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們提出了云數(shù)據(jù)中心軟件定義安全的基本架構(gòu)，如圖3所示。

其中，安全控制器調(diào)用SDN控制器接口來(lái)控制數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)行為（前轉(zhuǎn)、引流、丟棄等等），同時(shí)獲得全網(wǎng)設(shè)備的日志和拓?fù)湫畔ⅲ糜诎踩治?；安全控制器與安全資源池對(duì)接實(shí)現(xiàn)安全策略下發(fā)，及告警、日志信息的上報(bào)；基于大數(shù)據(jù)分析和知識(shí)庫(kù)，安全控制器和安全應(yīng)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)流量的智能分析和管控，可大大強(qiáng)化數(shù)據(jù)中心的安全級(jí)別。

安全設(shè)備虛擬化的還帶來(lái)了明顯的優(yōu)勢(shì)：它大大降低了成本，提高了資源利用率與敏捷度，同時(shí)通過(guò)水平方向的動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，滿足大規(guī)模、高性能高并發(fā)性要求。

2 容器技術(shù)及PaaS產(chǎn)品的發(fā)展

以Docker[7]為代表的容器技術(shù)在2015年大行其道，不僅成為新技術(shù)的熱點(diǎn)話題，而且在互聯(lián)網(wǎng)公司中大規(guī)模應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了其價(jià)值。容器技術(shù)的出現(xiàn)，也使得平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）云產(chǎn)品的發(fā)展再次出現(xiàn)重大的機(jī)遇。

2.1 容器技術(shù)

Docker 是一個(gè)基于 Linux容器（LXC）技術(shù)構(gòu)建的容器引擎，源代碼托管在GitHub 上，基于Go語(yǔ)言并遵從Apache 2.0開源協(xié)議。Docker讓開發(fā)者將他們的應(yīng)用和依賴文件打包并發(fā)布成一個(gè)可移植的容器，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的快速部署和遷移。

以Docker為代表的容器技術(shù)正在引領(lǐng)云計(jì)算的下一次變革，Docker改變了云端應(yīng)用交付和部署的方式，它所提供的輕量級(jí)、面向應(yīng)用的虛擬化運(yùn)行環(huán)境為微服務(wù)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)提供了理想的載體，并帶動(dòng)了容器服務(wù)的興起和高速發(fā)展。

同虛擬機(jī)相比，Docker的優(yōu)勢(shì)主要有：鏡像占用空間小，啟動(dòng)速度快，資源利用率較高，應(yīng)用性能也接近物理機(jī)。與此同時(shí)，由于Docker技術(shù)本身的實(shí)現(xiàn)機(jī)制以及生態(tài)環(huán)境的發(fā)展尚不太完善，在應(yīng)用中也暴露出了一些問(wèn)題，如Docker系統(tǒng)在內(nèi)核、運(yùn)行環(huán)境上的隔離性，Docker網(wǎng)絡(luò)的性能及可移植性問(wèn)題，缺乏成熟的集群管理方案等。

Docker的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)呈現(xiàn)出欣欣向榮的景象，包括Docker社區(qū)本身以及一些大的企業(yè)，如谷歌和亞馬遜等，都在參與Docker相關(guān)的生態(tài)建設(shè)工作。

在標(biāo)準(zhǔn)方面，除Docker外，還有Rocket和Warden等多種容器技術(shù)，多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織都在大力推動(dòng)容器技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。其中，Linux基金會(huì)于2015年6月成立開放容器組織（OCI），旨在圍繞容器格式和運(yùn)行時(shí)制定一個(gè)開放的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，該組織一成立便得到了包括谷歌、微軟、亞馬遜等一系列云計(jì)算廠商的支持。2015年7月，谷歌與Linux基金會(huì)以及眾多行業(yè)合作伙伴為一起推動(dòng)基于容器的云計(jì)算的發(fā)展，共同建立一個(gè)云原生計(jì)算基金會(huì)（CNCF），它成立的目的是構(gòu)建“云原生”計(jì)算并推動(dòng)其逐步落地，在微服務(wù)、容器和應(yīng)用動(dòng)態(tài)調(diào)度、容器編排工具等方面形成標(biāo)準(zhǔn)。

總體來(lái)說(shuō)，容器技術(shù)的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)建立，盡管在容器管理、編排調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等方面尚不成熟，但是這并不妨礙Docker在互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，其輕量級(jí)的特性已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中發(fā)揮出了較大的作用，對(duì)傳統(tǒng)電信服務(wù)部署方案的演進(jìn)也影響極大，眾多電信服務(wù)商提出基于Docker將電信應(yīng)用解耦形成微服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)高效的電信應(yīng)用服務(wù)管理。

2.2 PaaS平臺(tái)

PaaS作為云計(jì)算的一個(gè)模式[8-9]，一直被業(yè)界看好。業(yè)界PaaS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方案主要包括Cloud Foundry和Openshift，業(yè)界許多廠家給予開源的Cloud Foundry實(shí)現(xiàn)了自己的PaaS產(chǎn)品。Cloud Foundry是一個(gè)開放的框架，支持多種語(yǔ)言、運(yùn)行時(shí)環(huán)境、云平臺(tái)及應(yīng)用服務(wù)，使開發(fā)人員能夠在幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用程序的部署和擴(kuò)展，無(wú)需擔(dān)心任何基礎(chǔ)架構(gòu)的問(wèn)題，可以部署在多種私有云和共有云上。

Cloud Foundry作為開源PaaS平臺(tái)，許多公司根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展方向開辟出自己的商業(yè)模式，不同的商業(yè)模式使Cloud Foundry應(yīng)用到以下不同的場(chǎng)景中：面向企業(yè)級(jí)私有云市場(chǎng)，面向企業(yè)級(jí)公有云市場(chǎng)，面向中小企業(yè)/獨(dú)立軟件開發(fā)商（ISV）/個(gè)人開發(fā)者PaaS公有云。

然而，從目前發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，公有PaaS云服務(wù)運(yùn)營(yíng)并不成功。一方面在于競(jìng)爭(zhēng)的激烈；另一方面在于，基于PaaS的開發(fā)模式要求開發(fā)者的開發(fā)習(xí)慣以及應(yīng)用的架構(gòu)做出較大的改變，包括應(yīng)用解耦、服務(wù)交互以及開發(fā)環(huán)境等，包括12因子APP的特性要求等。在面向大企業(yè)的私有PaaS建設(shè)上，基于Cloudfoundry的PaaS平臺(tái)在解決企業(yè)應(yīng)用的快速開發(fā)、部署、遷移，以及devops的實(shí)現(xiàn)，發(fā)揮出了一定的價(jià)值。

Docker與PaaS的密切融合，將大力推動(dòng)PaaS的發(fā)展與落地，會(huì)成為未來(lái)PaaS發(fā)展的主流形式。

3 互聯(lián)網(wǎng)電視及內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)

近幾年來(lái)，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，視頻網(wǎng)站紛紛向移動(dòng)視頻延伸發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)電視（OTT），各種移動(dòng)終端的視頻客戶端發(fā)展得如火如荼，逐步覆蓋PC、手機(jī)/PAD、TV。更有甚者，互聯(lián)網(wǎng)視頻廠家在發(fā)展智能電視，電信運(yùn)營(yíng)商在大力發(fā)展交互式網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）。隨著4G等移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于IPTV的TV視頻逐步向手機(jī)/PAD等移動(dòng)終端發(fā)展。國(guó)際上的電信運(yùn)營(yíng)商，有在專網(wǎng)運(yùn)營(yíng)IPTV的，有在公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)OTT的，總的趨勢(shì)是IPTV、OTT逐步和數(shù)字影像廣播（DVB）電視運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行商業(yè)合縱聯(lián)合[10]，技術(shù)和產(chǎn)品也在逐步融合。

基于融合內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）構(gòu)建智能內(nèi)容服務(wù)管道是電信運(yùn)營(yíng)商提升電信視頻服務(wù)能力的必由之路。融合CDN是在傳統(tǒng)CDN基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了多業(yè)務(wù)的融合承載以及多種終端統(tǒng)一接入技術(shù)，提供機(jī)頂盒（STB）、PC、移動(dòng)設(shè)備等多種終端上各種業(yè)務(wù)的內(nèi)容分發(fā)服務(wù)，提供面向固定網(wǎng)絡(luò)和寬帶移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的全網(wǎng)服務(wù)能力，從而可以滿足海量用戶的個(gè)性化需求。融合CDN除了具備基礎(chǔ)的內(nèi)容分發(fā)和加速能力，還需要具備有效優(yōu)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量分布，降低數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量瓶頸的能力，并根據(jù)業(yè)務(wù)和用戶要求提供不同質(zhì)量的服務(wù)。融合CDN不再是一張孤立的分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，需要和其他網(wǎng)元互動(dòng)，參與業(yè)務(wù)行為，感知內(nèi)容變化，響應(yīng)用戶需求，進(jìn)一步演進(jìn)為智能分發(fā)、業(yè)務(wù)融合、多終端接入的智能管道。

電信運(yùn)營(yíng)商是智能管道的主導(dǎo)方，因而移動(dòng)CDN的建設(shè)是關(guān)鍵。

寬帶移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，讓CDN延伸到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求日益迫切。據(jù)統(tǒng)計(jì)：2014年首次出現(xiàn)了用戶使用移動(dòng)終端連接互聯(lián)網(wǎng)時(shí)長(zhǎng)超過(guò)通過(guò)電腦訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)長(zhǎng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶的使用習(xí)慣逐漸向移動(dòng)端遷移，良好的用戶體驗(yàn)更成為直接影響用戶選擇。針對(duì)移動(dòng)CDN的建設(shè)，我們需要重點(diǎn)考慮以下3個(gè)方面：

（1）對(duì)于4G等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，可以將CDN下沉至最靠近用戶的基站，同時(shí)存儲(chǔ)熱點(diǎn)內(nèi)容。移動(dòng)CDN具備高密度數(shù)據(jù)處理能力和存儲(chǔ)容量，對(duì)移動(dòng)終端訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)流量進(jìn)行優(yōu)化、緩存和加速，保證熱點(diǎn)內(nèi)容分發(fā)和高等級(jí)用戶的服務(wù)質(zhì)量，提升用戶的體驗(yàn)。圖4給出了移動(dòng)CDN部署位置建議。

（2）采用碼流自適應(yīng)技術(shù)，來(lái)優(yōu)化因?yàn)闊o(wú)線信號(hào)的不穩(wěn)定性而導(dǎo)致的視頻卡頓、響應(yīng)慢的問(wèn)題。采用碼流自適應(yīng)技術(shù)，移動(dòng)CDN可動(dòng)態(tài)檢測(cè)用戶空口資源的變化情況，及時(shí)調(diào)整發(fā)送內(nèi)容的碼率，從而充分保障用戶觀看視頻的流暢性，提升用戶體驗(yàn)。

（3）采用移動(dòng)CDN用戶識(shí)別會(huì)話保存技術(shù)來(lái)解決移動(dòng)終端用戶在基站之間切換時(shí)的業(yè)務(wù)連續(xù)性。這樣可以保證用戶在文件下載、視頻觀看時(shí)，即使發(fā)生了接入基站的切換變化也無(wú)須重新下載文件或者中斷視頻，從根本上屏蔽了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)位置改變帶來(lái)的影響。

總體而言，由于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和運(yùn)營(yíng)模式上存在的重大差異，使得目前運(yùn)營(yíng)商在視頻服務(wù)面臨互聯(lián)網(wǎng)廠商的巨大沖擊，建議從以下幾方面來(lái)考慮提升服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)力：

（1）構(gòu)建云化的視頻網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化的重點(diǎn)，而網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）[11]是必然的選擇；

（2）基于融合CDN構(gòu)建智能的視頻管道是充分發(fā)揮CDN價(jià)值和作用的關(guān)鍵；

（3）構(gòu)建視頻服務(wù)能力開放平臺(tái)，促進(jìn)視頻服務(wù)生態(tài)鏈建設(shè)，促進(jìn)多媒體應(yīng)用創(chuàng)新；

（4）堅(jiān)持以用戶體驗(yàn)為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)和智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)提升用戶體驗(yàn)，滿足用戶個(gè)性化要求。

OTT應(yīng)用的生態(tài)環(huán)境，僅僅依賴現(xiàn)有的、上下游的設(shè)備商參與是無(wú)法有效建設(shè)起來(lái)的，需要業(yè)務(wù)提供商（SP）一起參與，并需要OTT的服務(wù)接口開放標(biāo)準(zhǔn)，這是當(dāng)前OTT方案急需完善的問(wèn)題。

4 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與人工智能

4.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

2015年微軟、蘋果、谷歌在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）[12]領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模的投資和整合，引起了業(yè)界的關(guān)注。2016年成為AR元年已經(jīng)成為眾多機(jī)構(gòu)對(duì)技術(shù)的趨勢(shì)的預(yù)測(cè)之一，這也是媒體繼2010年之后，又一次熱捧AR元年的概念。與上一次的基于智能移動(dòng)手機(jī)有所不同，這次的焦點(diǎn)集中在AR Glass技術(shù)進(jìn)展帶來(lái)的各種行業(yè)應(yīng)用的可能性。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含了多模傳感技術(shù)、智能感知技術(shù)、三維注冊(cè)跟蹤技術(shù)、實(shí)時(shí)視頻融合渲染等新技術(shù)與新手段。其本質(zhì)是利用各種傳感器技術(shù)對(duì)周圍的環(huán)境和目標(biāo)進(jìn)行智能感知，在識(shí)別和理解后，對(duì)海量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢索，并基于實(shí)時(shí)采集的視頻流將數(shù)字世界的多媒體內(nèi)容（圖片、語(yǔ)音、視頻、3D模型）進(jìn)行融合顯示，為用戶提供超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)，如圖5所示。其典型特征表現(xiàn)為虛實(shí)融合、三維注冊(cè)和實(shí)時(shí)交互。由于獲取信息更加便捷，呈現(xiàn)方式更加自然，互動(dòng)方式更加豐富，為下一代的業(yè)務(wù)體驗(yàn)和模式帶來(lái)了更多的想象力。

（1）虛實(shí)融合。虛實(shí)融合是將數(shù)字世界的信息實(shí)時(shí)疊加到實(shí)時(shí)采集的視頻流上，對(duì)現(xiàn)有的場(chǎng)景進(jìn)行增強(qiáng)渲染。其挑戰(zhàn)在于達(dá)到以假亂真的沉浸感，核心技術(shù)是對(duì)各種格式（2D圖片、3D模型、視頻、音頻）的增強(qiáng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染。

（2）三維注冊(cè)。三維注冊(cè)技術(shù)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最關(guān)鍵、最難有效解決的技術(shù)之一。注冊(cè)跟蹤技術(shù)可以分為基于發(fā)射和接收裝置的追蹤器、基于手機(jī)的慣性傳感單元的手機(jī)位姿計(jì)算、基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的注冊(cè)跟蹤技術(shù)、多傳感器的融合方法，關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)、穩(wěn)定、魯棒的效果。注冊(cè)跟蹤的算法計(jì)算量通常很大，這對(duì)于移動(dòng)終端的計(jì)算力和電池都提出了挑戰(zhàn)。將算法固化到芯片中是一個(gè)降低功耗，解放CPU資源的一種選擇。

（3）實(shí)時(shí)交互。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的交互技術(shù)是指在真實(shí)和虛擬的融合場(chǎng)景中與虛擬目標(biāo)之間的實(shí)時(shí)的調(diào)整，使得達(dá)到虛實(shí)融合的目的的技術(shù)。在這類場(chǎng)景中，交互的自然性和實(shí)時(shí)性將成為影響系統(tǒng)體驗(yàn)的關(guān)鍵因素。常用的人機(jī)交互技術(shù)有手勢(shì)識(shí)別技術(shù)、動(dòng)作識(shí)別技術(shù)、眼球跟蹤技術(shù)等。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在快速地發(fā)展中，一些技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)已經(jīng)凸顯：

（1）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的入口是以視覺(jué)為主的、基于多傳感器融合的智能感知技術(shù)?；诤Ａ繑?shù)據(jù)的大規(guī)模視覺(jué)檢索將成為未來(lái)的發(fā)展方向，通過(guò)海量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)的采集和存儲(chǔ)技術(shù)、大規(guī)模的分布式計(jì)算技術(shù)，更高精度的智能媒體分析技術(shù)，可以將復(fù)雜的計(jì)算上移到云端，實(shí)現(xiàn)AR無(wú)處不在的用戶體驗(yàn)。

（2）將基于終端的注冊(cè)跟蹤算法固化到芯片，在傳感器層面進(jìn)一步地進(jìn)行融合設(shè)計(jì)，可以提升感知精度，使得AR成為未來(lái)的終端設(shè)計(jì)的必選屬性。

（3）以magic leap為代表的光場(chǎng)重建技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)重建目標(biāo)的全息數(shù)字信息，直接以視網(wǎng)膜的精度投影到人的眼睛，解決了快速配準(zhǔn)、體驗(yàn)舒適的問(wèn)題，使得AR顯示技術(shù)走上了一個(gè)新的臺(tái)階。

（4）5G技術(shù)演進(jìn)與發(fā)展為實(shí)時(shí)分享豐富的多媒體互動(dòng)內(nèi)容掃清了帶寬的限制。

4.2 人工智能

2015 年是人工智能從技術(shù)、產(chǎn)品到公眾認(rèn)知都有重大突破的一年。幾乎所有的科技調(diào)查公司，如Gartner，宣布的戰(zhàn)略預(yù)測(cè)都包含人工智能（AI），同時(shí)Google、Facebook、微軟等都進(jìn)行人工智能工具和算法的開源。因此，2016年人工智能技術(shù)將產(chǎn)生更多的應(yīng)用形態(tài)，改變現(xiàn)有生活方式，提升用戶體驗(yàn)[13]。

人工智能的本質(zhì)是用機(jī)器去實(shí)現(xiàn)所有目前必須借助人類智慧才能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，主要分為三大部分任務(wù)：運(yùn)動(dòng)控制、感知智能和認(rèn)知智能，實(shí)現(xiàn)圖6所示的功能。

近年來(lái)，基于認(rèn)知智能的應(yīng)用層出不窮。從應(yīng)用場(chǎng)景的角度來(lái)看，主要有智能問(wèn)答、智能客服、個(gè)人助理、智能機(jī)器人等。在這些應(yīng)用場(chǎng)景中，涉及的技術(shù)包括：語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成、自然語(yǔ)言理解、對(duì)話管理和自然語(yǔ)言生成，如圖7所示。其中，語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音合成技術(shù)相對(duì)已經(jīng)成熟并得到商用，而自然語(yǔ)言理解、對(duì)話管理和自然語(yǔ)言生成是當(dāng)前最關(guān)鍵的三大核心技術(shù)，特征分別為：

（1）自然語(yǔ)言理解，包括自然語(yǔ)言處理、智能糾錯(cuò)、和情感計(jì)算；

（2）對(duì)話管理，包括省略恢復(fù)、指代消解和問(wèn)題追問(wèn)；

（3）自然語(yǔ)言生成，包括內(nèi)容檢索、相似度的計(jì)算以及答案的獲取與生成。

隨著人工智能技術(shù)與認(rèn)知智能技術(shù)的不斷成熟，各行業(yè)市場(chǎng)的巨大需求量，與互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、智能終端的資源整合，未來(lái)5年將產(chǎn)生如下的一些應(yīng)用形態(tài)，這將重塑和重建各行各業(yè)，如電信、辦公、家庭、醫(yī)療、金融等。

（1）基于自然語(yǔ)言處理（NLP）的智能客服替換呼叫中心人工坐席漸成趨勢(shì)；

（2）開拓向?qū)嶓w店?duì)I業(yè)廳，部分替代大堂客服；

（3）智慧家庭人機(jī)交互，替代各類遙控操作；

（4）服務(wù)機(jī)器人，養(yǎng)老助殘，逐漸成為家庭必需品。

5 結(jié)束語(yǔ)

萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代，電信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)都面臨著極大的挑戰(zhàn)，構(gòu)建統(tǒng)一的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，提供以計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和安全為主要功能特征的服務(wù)能力，是服務(wù)提供商提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的一大趨勢(shì)，盡管軟件定義存儲(chǔ)和軟件定義安全的實(shí)現(xiàn)方案還在不斷完善之中。此外，容器技術(shù)作為熱點(diǎn)技術(shù)之一，盡管存在一些問(wèn)題，但是容器技術(shù)在輕量級(jí)的應(yīng)用部署、遷移和運(yùn)維管理方面所表現(xiàn)出來(lái)的巨大優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為一個(gè)較好的IT新技術(shù)實(shí)踐。對(duì)于電信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，NFV是一個(gè)概念架構(gòu)，其完善和落地還需要一個(gè)過(guò)程。以用戶體驗(yàn)為驅(qū)動(dòng)，基于融合CDN和智能數(shù)據(jù)分析，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多媒體視頻應(yīng)用必將極大地改進(jìn)用戶體驗(yàn)。人工智能技術(shù)在近幾年將會(huì)產(chǎn)生更多的應(yīng)用形態(tài)，進(jìn)一步重塑和重建各行各業(yè)。

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