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互联网的 7 个阶段

作者: 时间:2025-11-13 来源:IEEE 收藏

诞生于一项旨在连接研究人员团队的实验,现已发展成为重塑社会的全球规模的基础设施。据我们统计,在六十年的时间里,它经历了三个阶段:首先连接计算机,然后是移动设备,然后是所有设备。但这仅仅是开始。因为就在前面,互联智能的新领域出现了,然后是感知。我们认为,最后代表一种全球或无处不在的联系,最后甚至连结到量子尺度。

在每个阶段,连接一直是统一的原则,尽管每个连续阶段也出现了新的连接形式。故事始于大型机器固定网络上的连接数据包。然后是移动性,以及广泛连接各种机器——而不仅仅是移动和固定计算设备。在经历了的前三个阶段(现在已经进入第四个阶段)之后,当今世界已经见证了人类潜力的稳步扩展,同时释放了新行业,并重塑了每个人连接到的生活和工作方式。

向莎士比亚的《随心所欲》致敬,以下是我们对互联网 7 个阶段的介绍。然而,与吟游诗人的“人类 7 个时代”不同,互联网的每个时代都不会在下一个时代开始时结束。换句话说,互联网的 7 个阶段不是连续的,而是相加的。每个阶段都建立在前一个阶段的基础上并扩展了前一个阶段,在这个过程中为即将发生的事情奠定了基础。

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第 1 阶段:互联网

最初的互联网是在 1970 年代构思的,用于互连计算机网络。它的开创性不仅在于其建筑,还在于开放性原则。通过采用通用协议,不同的网络可以连接,无论其位置如何。互联网将孤立的系统转变为“网络中的网络”,实现了前所未有的跨机构和跨境协作。电子邮件和文件传输等早期应用表明,连接可以使信息访问民主化。

在 1990 年代初期,万维网引入了一个统一的框架:URL 作为地址,HTTP 作为通信,HTML 作为通用语言,浏览器作为通用接口。1991 年至 1993 年间,网络将互联网从研究网络转变为全球信息交换平台,为更广泛的采用铺平了道路。

第 2 阶段:移动互联网

下一个重大飞跃涉及移动性。 在 2000 年代初期到中期,随着移动互联网设备的普及和智能手机的成熟,连接变得便携。互联网不再束缚在台式机上;它装在口袋、钱包和斜挎包里。

互联网新发现的可移植性首次连接了全球数十亿人,重塑了通信、商业和娱乐。社交网络 蓬勃发展,移动支付惠及那些无法使用传统银行业务的人,拼车和送餐等服务成为日常便利。连接性已经从以个人 PC 为中心的办公桌转变为融入日常生活的始终在线、便携式数字资源网络。应用程序经济很快随之而来,任何服务或应用程序都可以触手可及。

第 3 阶段:物联网 (IoT)

连接性从 PC 和移动设备扩展到所有具有任何网络功能的数字设备,从而形成了当今的物联网 (IoT)。家庭、工厂、汽车和城市中的传感器、电器和其他设备全天候传输遥测数据,将互联网变成连接物理世界和数字世界的无形神经系统。物联网为医疗保健、制造、物流和农业开辟了新的可能性,例如联网拖拉机和土壤传感器,可实现智能农业,在节约资源的同时提高产量。

第 4 阶段:人工智能代理互联网

目前正在进行的最深刻的转变是人工智能代理的兴起。与仅传输数据的物联网设备不同,代理可以感知、推理、行动和协作。 它们不再是被动的端点,而是塑造数字和物理经济的独立参与者。

两个维度定义了这个阶段:

  • 数字人工智能代理:此类别包括基于软件的实体,例如编码副驾驶、数字助理、工作流程编排器和交易算法。他们生活在数字世界中,但塑造着经济和服务。例如,考虑一个编码助手,它协助开发人员并与其他代理协作实时调试、重构和优化软件。

  • 物理人工智能代理:相比之下,物理人工智能代理是在数字和物理环境中运行的系统,例如自动驾驶汽车、无人机、工业机器人和医疗设备。融合激光雷达、雷达和 ISAC(集成传感和通信)的自动驾驶汽车是当今日益突出的物理 AI 代理类型之一。该代理检测其环境,避免碰撞,并与附近的车辆和交通系统协调。ISAC 在这里作为车辆的一部分发挥作用,提供即时的环境感知,使汽车能够在没有人类控制的情况下导航。

我们称第四阶段不仅仅是人工智能代理时代,而是“人工智能代理互联网”。这是因为价值不是来自孤立的情报,而是来自网络情报。代理将在地球上、海洋、天空等网络中实时沟通、协作和协调,从而创造新形式的生产力、信任和弹性。

第 5 阶段:感官互联网

如果说第四阶段通过智能体带来了智能,那么互联网整合的下一步就是感知。感官互联网将连接性从信息交换扩展到体验交流。

两个维度定义了这个阶段:

  • 多感官通信将网络的味觉扩展到文本、音频和视频之外。在感官互联网时代,网络将携带传达触觉、味觉和嗅觉方式的信号。触觉可穿戴设备、数字嗅觉和脑机接口 (BCI) 的进步将使购物者能够在购买前在线“感受”衣服的质地或“闻”香水。在医疗保健领域,医生将使用传递感觉的触觉手套远程检查患者。同时,教育将变得更加身临其境,使学生能够通过触觉和感官体验探索历史或科学。

  • 网络层面的 ISAC:与人工智能代理时代不同,在人工智能代理时代,智能嵌入了自己的传感和通信系统,而在这里,网络是感知的东西。可编程表面和超材料将塑造信号,从而实现运动检测、距离测量和定位,作为系统通信的一部分。例如,智慧城市将实时检测交通流量和人群移动,将自己的环境“感官”直接输入其网络。

感官互联网将使连接变得身临其境和上下文感知,丰富人类和机器的交互方式,并为物理世界中的具身智能奠定基础。

第 6 阶段:无处不在的互联网

随着数十亿台设备和人工智能代理上线,无缝覆盖的重要性也随之增加。第 6 阶段,即无处不在的互联网,通过将蜂窝网络、Wi-Fi、以太网、局域网、光纤、卫星和高空平台等地面和非地面基础设施集成到一个统一的全球网络中来满足这一网络级需求。

最终,无处不在的互联网将确保偏远村庄、公海、天空、轨道、顺月空间等任何地方的连接。这个广泛的网络将支撑自主、感知和智能方面的下一步进步,使人工智能代理和人类用户能够无国界地运作。

第 7 阶段:量子互联网

连接的最后一个前沿将是量子互联网,量子通信、网络、传感和计算在这里融合。与传输比特的经典互联网不同,量子互联网通过纠缠和隐形传态分配量子比特,从而实现超出传统系统所能实现的任何功能。早期演示已经显示了量子互联网的潜力。通过光纤和卫星传输的纠缠量子比特有朝一日将创建超安全的通信通道,防止拦截,而量子传感器在测量时间、运动和环境方面实现前所未有的精度。这些创新将共同开辟可能性,例如无需 GPS 的导航和超灵敏的环境监测。

更大的是量子网络的前景,它将把分布式量子处理器互连到一个行星级的连接计算机系统中。人工智能系统将同时在多台量子计算机上运行,协同处理相同的问题。例如,预计集成的量子人工智能系统将加快新药的创造,并优化复杂供应链和交付链的路线。

量子互联网不会取代经典互联网,而是增强它,将量子信号与经典比特叠加。正如智能体互联网推动智能运动一样,量子互联网将通过在最小尺度上嵌入物理定律来增强智能:将传感、安全、计算和人工智能编织成一个单一的全球连接系统。

比较互联网的 7 个阶段

综上所述,互联网的 7 个阶段讲述了连接如何从工作站和大型机扩展到移动设备,再到人和物理世界。我们从前三个阶段吸取了经验教训,预测了未来的几个新阶段:涉及人工智能代理、感官、经典世界中的一切的网络集成,最后也进入量子领域。

互联网的演变既是纵向的,也是横向的。 在垂直方向上,每个阶段都增加了从主机到人员、设备到代理的新功能层,建立在连接的共享基础上。从水平上看,新范式通常与现有范式并行运行:固定网络和移动网络共存,物联网与人类通信一起扩展。未来,量子通道将与不同波长的经典信号共享同一根光纤。

分层和并行扩展的结合使互联网具有弹性、可扩展性和持续变革性。同时,在每个阶段,连接都适应了新的需求——使互联网不仅仅是端点网络,而是结构结构,在促进集成的同时支持多样性。

互联网的每个阶段——从网络到人到事物,从智能体到感官,再到无处不在,再到量子世界——已经并将继续扩展连接的基础。互联网的 7 个阶段中的每一个阶段都克服了前一阶段的局限性,同时也开辟了新的领域。

即使互联网进入第四阶段,其仅仅移动数据包的有限任务早已一去不复返了。互联网今天和未来阶段正在成为世界数字未来赖以生存的智能、有弹性和通用的结构。在人工智能时代,连接不仅仅是基础。它本身越来越智能。


关键词: 互联网

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