·編者按·
5月8日,《東方早報·上海經(jīng)濟(jì)評論》第4期刊發(fā)武建東所撰《誰將擁有智能電網(wǎng)新的歷史制高點》,集中討論2009年以來能源體系智能化的變遷線路和歷史制高點。作為全球率先提出發(fā)展“超級互聯(lián)網(wǎng)”思想體系的學(xué)者,武建東指出,“能源網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)者和消費者復(fù)雜化重組的新型智能網(wǎng)使綜合性的創(chuàng)新技術(shù)在能源領(lǐng)域全面投入應(yīng)用并由此推動新的產(chǎn)業(yè)革命成為可能”,“能源體系的智能變遷將深刻影響世界的生產(chǎn)方式、生活方式,而且將成為人類思想革命的前沿和環(huán)保經(jīng)濟(jì)增長的核心”。本期文章講解第三互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)。
2010年,F(xiàn)acebook實習(xí)工程師保羅·巴勒(Paul Butler)將全球Facebook會員之前友誼關(guān)系圖像化, 白色表示“交往密切”的城市,互聯(lián)網(wǎng)時代社交跨越地緣邊界。第三互聯(lián)網(wǎng)則將實現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)、社會網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境網(wǎng)絡(luò)、自然網(wǎng)絡(luò)等資源的融合。圖片來源:Facebook
武建東
如何把握能資源智能化的機(jī)遇成為當(dāng)代世界最前沿的挑戰(zhàn),它既涉及全球最大的物質(zhì)需求的管理,也涉及如何開拓世界上第一大生產(chǎn)和生活市場,攸關(guān)全球七十億人口、超過20萬億千瓦時的電力服務(wù)系統(tǒng)、2000億平方米的傳統(tǒng)建筑轉(zhuǎn)變、超過10億臺車船機(jī)的交通需求,以及包括30億臺套以上工業(yè)設(shè)施的用能智能化、3000億以上能源網(wǎng)接口和能源設(shè)施組件的高效整合。
理論上,這個機(jī)會可以劃分為三大層級:第一個層級是能資源體系智能化,但是,這樣做能源管理效益的開發(fā)仍然是有限度的;第二個層級就是實現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)的融合,這個階段將推動能源網(wǎng)絡(luò)成為超級網(wǎng)絡(luò);第三個層級就是實現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)、社會網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境網(wǎng)絡(luò)、自然網(wǎng)絡(luò)等資源的融合,這個階段將實現(xiàn)信用貨幣、信息網(wǎng)絡(luò)和能量通貨的效益最大化,我們也可以把這個階段稱為第三互聯(lián)網(wǎng),它會為人類開發(fā)出前所未有的創(chuàng)新需求和智慧世界。
所以我們說,金融危機(jī)的本質(zhì)更多的是思想危機(jī)和發(fā)展模式危機(jī),只有推動一場思想智慧的大革命才能實現(xiàn)歷史變遷。
找尋互聯(lián)網(wǎng)和能源網(wǎng)的智慧基因和生命形態(tài)
兼容實體網(wǎng)絡(luò)的能力成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要斷層線
現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)起源于麻省理工學(xué)院(MIT)的心理學(xué)和人工智能專家J.C.R.Licklider(約瑟夫·利克萊德)的宏大設(shè)想,1960年代他提出了互聯(lián)網(wǎng)是指以寬帶通信線路連接起來的電腦網(wǎng)絡(luò),目的是實現(xiàn)信息存儲、提取以及實現(xiàn)人機(jī)交互的功能。這個在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有統(tǒng)治性的架構(gòu)設(shè)計原則是將電腦網(wǎng)絡(luò)作為與其他通訊網(wǎng)絡(luò)并列的一種網(wǎng)絡(luò),即作為電話網(wǎng)絡(luò)、電報網(wǎng)絡(luò)和無線電網(wǎng)絡(luò)以后的第四大通訊網(wǎng)絡(luò),也就是說利克萊德沒有將其作為一個可以統(tǒng)一或兼容其他能源、工業(yè)、交通網(wǎng)絡(luò)等虛實相結(jié)合的超級網(wǎng)絡(luò)。這個設(shè)計盲區(qū)使得互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨成長挑戰(zhàn),就網(wǎng)絡(luò)協(xié)議而言,它具有先天的有限性;就網(wǎng)絡(luò)組織形式而言,它具有過渡性;就服務(wù)體系而言,它具有脆弱性;就網(wǎng)絡(luò)通用性和互操作性而言,它存在著天然缺陷;最后,它的進(jìn)化模式只能以不斷填加補丁和升級協(xié)議的方式發(fā)展,兼容實體網(wǎng)絡(luò)的能力成為現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要斷層線,由此也造就了互聯(lián)網(wǎng)的跛腳性質(zhì)。
目前互聯(lián)網(wǎng)的體系模式是指投入廣泛部署的IPv4和IPv6兩個版本,我們也可以從結(jié)構(gòu)上稱IPv4為第一個互聯(lián)網(wǎng);稱IPv6為第二個互聯(lián)網(wǎng)。IPv4是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議開發(fā)過程中的第四個集成修訂版本,英語:Internet Protocol version 4,簡稱IPv4;IPv6是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議開發(fā)過程中的第六個集成修訂版本,英語:Internet Protocol version 6,簡稱IPv6。
IPv4使用了32位比特的地址,可以運行在各種底層網(wǎng)絡(luò)之中,理論上可以編址1600萬個網(wǎng)絡(luò)、擁有4,294,967,296(232)個地址、運行43億臺主機(jī)。但是,由于互聯(lián)網(wǎng)采用了A、B、C三類編址方式,它可用的網(wǎng)絡(luò)地址大打折扣。全球互聯(lián)網(wǎng)IP地址管理機(jī)構(gòu)ICANN亦于2011年2月4在美國邁阿密發(fā)表新聞公報正式宣布:基于互聯(lián)網(wǎng)通信IPv4協(xié)議的最后5組地址已經(jīng)被分配給了全球5大區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)注冊管理機(jī)構(gòu),這意味著IPv4地址總庫已經(jīng)配罄。IPv6使用了128比特的地址,因此新增的地址空間支持2的128次方(約3.4×1038)個地址空間,它不但解決了網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問題,同時也為電腦外的設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)量限制上掃清了障礙,解決靈活的地址分配以及路由轉(zhuǎn)發(fā)的需求,具有了人、機(jī)、網(wǎng)統(tǒng)一的工作基礎(chǔ)。天使和魔鬼是孿生的,IPv4和IPv6解決了人類通訊需要,也面臨著重大安全挑戰(zhàn)。
2010年6月開始爆發(fā)了“震網(wǎng)”病毒,或稱“雙子”病毒、英文Stuxnet蠕蟲。這種“超級工廠病毒”威脅最大的目標(biāo)就是世界的能源設(shè)施,它已經(jīng)成功使伊朗部分電力基礎(chǔ)設(shè)施癱瘓,以致2011年6月美國國防部長帕內(nèi)塔在任命聽證會上表示:“我們面對的下一次珍珠港事件可能是一次網(wǎng)絡(luò)攻擊,令我們的發(fā)電系統(tǒng)、電網(wǎng)、安全系統(tǒng)、金融系統(tǒng)和政府系統(tǒng)陷入癱瘓。”
目前來看,整個世界,特別是美國和中國的重要能源設(shè)施的體系漏洞已經(jīng)成為駭客娛樂的目標(biāo),這也可能成為繼“9·11”事件以來最重要的全球恐怖襲擊。為此,2012年1月5日美國能源部和國土安全部啟動了“電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險管理成熟度項目”,美國電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全組織首席執(zhí)行官帕特里克·米勒表示這實際上也是智能電網(wǎng)發(fā)展的一部分。“超級病毒”威脅著我們的能源設(shè)施,而真正挑戰(zhàn)的是我們設(shè)計現(xiàn)代能源系統(tǒng)的思想架構(gòu)能力,這就需要我們推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的革命,解決兼容實體能源系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)能力。
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