9.2  泛在的通信，讓智慧城市擁有神經(jīng)系統(tǒng)

從技術(shù)層面來看，智慧城市是以網(wǎng)絡(luò)信息為基礎(chǔ)的城市信息體系，城市的各種信息首先要能夠隨時傳送，“泛在的通信網(wǎng)絡(luò)”對于智慧城市來說，就像是人類的神經(jīng)系統(tǒng)，用于及時傳遞信息，這是構(gòu)建智慧城市的前提條件。

支撐智慧城市的“泛在的通信網(wǎng)絡(luò)”不是一個單一的網(wǎng)絡(luò)，而是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上通過協(xié)同工作，來支撐智慧城市的各種應(yīng)用，“泛在的通信網(wǎng)絡(luò)”應(yīng)當(dāng)具備以下5個特征。

（1）異構(gòu)性：異構(gòu)性是“泛在的通信網(wǎng)絡(luò)”不可避免的一個特點，在物理層、終端、接入技術(shù)、傳輸假設(shè)、協(xié)議、終端操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等各方面都存在著異構(gòu)性。

（2）QoS機制（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）：網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備具備預(yù)留資源的能力，可根據(jù)不同應(yīng)用類別的需要，進(jìn)行區(qū)別對待，在網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的前提下，確保滿足某些可以預(yù)期和預(yù)料得到的性能指標(biāo)。

（3）移動性：為各種移動的節(jié)點提供隨時訪問網(wǎng)絡(luò)的能力。

（4）可擴展性：網(wǎng)絡(luò)能力可以擴展，以適應(yīng)將來各種新應(yīng)用和用戶的需要。

（5）安全性和可靠性：包括保證用戶通信不被截取和用戶位置不被跟蹤以及確保網(wǎng)絡(luò)服務(wù)高效的能力。

9.2.1  通信的歷史

19世紀(jì)，當(dāng)中國在清朝政府的統(tǒng)治下，處于封建社會末期，呈現(xiàn)危機四伏的衰弱景象時，世界科學(xué)史的發(fā)展卻進(jìn)入了最為輝煌的時代，各門科學(xué)在這個時期相繼成熟，建立起了古典科學(xué)的宏偉大廈，更為重要的是許多理論科學(xué)的偉大創(chuàng)新就在這個時期轉(zhuǎn)變成為技術(shù)科學(xué)的無比威力。通信技術(shù)在這個時期開始萌芽。

1838年莫爾斯發(fā)明了電報，標(biāo)志著人類社會開始從人工通信時代進(jìn)入電通信時代。從19世紀(jì)開始到現(xiàn)在，短短的二百多年時間，通信的發(fā)展堪稱突飛猛進(jìn)。載波通信、衛(wèi)星通信和移動通信技術(shù)正在向數(shù)字化、智能化、寬帶化發(fā)展。信息的數(shù)字轉(zhuǎn)換處理技術(shù)走向成熟，為大規(guī)模、多領(lǐng)域的信息產(chǎn)品制造和信息服務(wù)創(chuàng)造了條件，給人類的生活方式帶來了翻天覆地的變化。

縱覽整個通信技術(shù)的發(fā)展歷史，主要可以分為初級通信、近代通信、現(xiàn)代通信三個階段。

1．初級通信階段

初級通信階段以1838年莫爾斯發(fā)明電報為標(biāo)志，整個初級通信階段的主要成果和重大事件如下：

1838年 莫爾斯發(fā)明有線電報，開始了電通信階段。

1843年 亞歷山大·本取得電傳打字電報的專利。

1864年 麥克斯韋創(chuàng)立了電磁輻射理論，并被當(dāng)時的赫茲證明，促使了后來無線通信的出現(xiàn)。

1876年 貝爾利用電磁感應(yīng)原理發(fā)明了電話。

1879年 第一個專用人工電話交換系統(tǒng)投入運行。

1880年 第一個付費電話系統(tǒng)運營。

1892年 加拿大政府開始規(guī)定電話頻率。

1896年 馬可尼發(fā)明無線電報。

2．近代通信階段

近代通信階段以1948年香農(nóng)提出信息論為標(biāo)志，整個近代通信階段的主要成果和重大事件如下：

1948年 香農(nóng)提出了信息論，建立了通信統(tǒng)計理論。

1950年 時分多路通信應(yīng)用于電話系統(tǒng)。

1951年 直撥長途電話開通。

1956年 鋪設(shè)越洋通信電纜。

1957年 發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星。

1958年 發(fā)射第一顆通信衛(wèi)星。

1962年 發(fā)射第一顆同步通信衛(wèi)星，開通國際衛(wèi)星電話；脈沖編碼調(diào)制進(jìn)入實用階段。

20世紀(jì)60年代 彩色電視問世；阿波羅宇宙飛船登月；數(shù)字傳輸理論與技術(shù)得到迅速發(fā)展；計算機網(wǎng)絡(luò)開始出現(xiàn)。

1969年 電視電話業(yè)務(wù)開通。

20世紀(jì)70年代 商用衛(wèi)星通信、程控數(shù)字交換機、光纖通信系統(tǒng)投入使用；一些公司制定計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

3．現(xiàn)代通信階段

現(xiàn)代通信階段以20世紀(jì)80年代以后出現(xiàn)的光纖通信應(yīng)用、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)崛起為標(biāo)志，整個現(xiàn)代通信階段的主要成果和重大事件如下：

20世紀(jì)80年代 開通數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的公用業(yè)務(wù)；個人計算機和計算機局域網(wǎng)出現(xiàn)；網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)國際標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)制定。

20世紀(jì)90年代 蜂窩電話系統(tǒng)開通，各種無線通信技術(shù)不斷涌現(xiàn)；光纖通信得到迅速普遍的應(yīng)用；國際互聯(lián)網(wǎng)得到極大發(fā)展。