通訊產業

http://www.ithome.com.tw/article/93721

如果早在二十五年前,我這樣告訴你:「四分之一個世紀後,三分之一的人類將透過一個由數億人組成的巨大全球網路,彼此交流音訊、視訊和文字,到時候,只要用一支手機,就能取得世界上所有資訊,而且任何一個人都能在同一時間對十億個人發表自己的新想法、介紹一項新產品或傳達一個思想,更重要的是,這麼做的成本將近乎零。」你聽了以後應該會搖搖頭,一副不可置信的樣子。但現在這一切都已成真。

 

如果我又告訴你:「從現在起的二十五年後,你用來讓家裡變暖和、讓家電用品運轉、啟動你的事業、駕駛你的汽車,乃至促使全球經濟體裡每個單元運轉的能源都將幾乎免費。」你又會怎麼想?其實,幾百萬個早期採用者已經過著這樣的生活。他們將房子和企業轉化為微功率發電廠,就地收集再生能源。即使裝置太陽能及風力集電設備的固定成本還沒回收(通常二到八年就能回收),收集能源的邊際成本都近乎零。

和石化燃料及核電的鈾不同的是,照射在屋頂上的陽光、吹拂過建築物的風、來自辦公室地底下的熱,以及可分解為生質能源的廚房垃圾等都幾乎免費,但石化燃料和釉等原物料商品本身都必須花費成本來取得。

另外,如果幾乎所有免費資訊都開始被用來管理幾近免費的綠色能源,進而構成一套能允許世界上幾乎所有企業全部連結在一起的智慧通訊/能源組合式基礎架構和基礎建設,讓這些企業透過廣布整個大陸的能源網路來分享能源,並以遠低於今日全球製造業巨擘的收費來生產與銷售商品,那又會怎樣?其實這個情況也已經開始小規模發展:目前已有成百上千家新創企業開始建立3D列印業務,在幾近零邊際成本的條件下生產3D列印產品,以自家的綠色能源來供應數位創造實驗室(Fab Labs)所需的電力,並在成百上千個全球網站上行銷他們的商品,最後還以自家綠色能源補充電力或燃料的電池作為動能的汽車,來運送他們的商品(我們很快就會討論到建立這種協同基礎建設的初期固定資本成本)。

另外,如果世界上數百萬個原本不可能有機會接受大學教育的學生,現在突然都能免費進修世界上最知名學者的課程,而且因相關的研習而獲得正式學分,那會是如何?目前這個情況也在發生。

最後,如果隨著智慧技術取代每個產業、專業及技術領域的勞工,讓企業得以用比傳統勞動力更智慧、更有效率與更便宜的方式,來進行文明社會上的多數商業活動,最後使得投入商品及服務的生產及配銷的勞力邊際成本急速降到零,那會如何?隨著數千萬名工人已被世界各地不同產業及專業所使用的智慧技術取代,這樣的情況也正在發生。如果大量製造模式及專業勞工在未來兩個世代後消失,人類該怎麼辦?更重要的是,到時候人類要如何定義自身在地球上的未來?知識分子領域已經有人開始審慎研究這個問題,而且它也引來公共政策相關的辯論。

串聯世界的物聯網

正在崛起的物聯網堪稱歷史上首見的智慧基礎建設革命,這次革命將會把每一台機械、每一家企業、每個居民和每一輛汽車,全都連結到一個由通訊網路、能源網路和物流網路組成的智慧網路,而且這三個網路全都內嵌在一個單一作業系統。

二○三○年,連結物聯網的感測器將達一百兆個

光是在美國,就有三千七百萬個數位智慧電表提供即時的電力使用資訊。十年內,美國和歐洲乃至世界各地其他國家的每一棟建築物都將配備智慧電表。另外,包括恆溫控制器、組裝線、倉庫設備、電視、洗衣機和電腦等每個裝置,全都會配置連結到智慧電表及物聯網平台的感測器。

二○○七年時,有一千萬個感測器將各式各樣的人類發明連結到物聯網之上,但到二○一三年時,這個數字已激增到超過三十五億個,更驚人的是,估計到二○三○年,連結到物聯網的感測器將有一百兆個。

其他感應裝置如空氣感測技術、軟體日誌、無限射頻識別讀取器(radio frequency identification readers)和無線感測器網路等,都將協助蒐集各式各樣主題的巨量資料,包括電網上的電力價格調整、供應鏈上的物流交通狀況、組裝線上的生產流量、後勤及前端辦公室的服務,以及消費者活動的即時追蹤等。

這套智慧基礎建設將進一步提供連續的巨量資料,讓每個連接到這個網路的企業都能接收到相關資料,接著,再用先進的分析方法來處理這些巨量資料,進而創造預測性演算法及自動系統,來改善自身的熱力效率、顯著提高生產力,並將價值鏈上的邊際成本降到趨近於零。

思科的系統預測,到二○二二年時,物聯網節省的成本和獲得的營收將高達十四‧四兆美元。奇異公司在二○一二年十一月發表的研究結論也指出,智慧工業網路將促使效率提升,生產力大有斬獲,而到二○二五年,這些進展將在幾乎每個經濟部門產生迴響,對大約一半的全球經濟體系產生巨大衝擊。此外,逐一觀察每個產業,更能體會建立史上第一個智慧基礎建設,能促使生產力產生多大的潛在進展。舉個例子,光是在航空產業,一%的燃料效率改善(透過巨量資料分析,更妥善規劃航空路線、監督設備與進行維修等來實現),就足以在十五年內節省三百億美元。

感測器成本降低和網路位址增加,讓物聯網可行性大增

「物聯網」一詞是麻省理工學院自動辨識中心(MIT Auto ID Center)的創辦人之一凱文‧艾希頓(Kevin Ashton)在一九九五年創造的。但物聯網剛提出那幾年,它的發展並不順利,呈現逐漸萎縮的情況,一部分原因是由於內建在各種「事物」裡的感測器和致動器(actuators)成本仍相對過高。然而,從二○一二年到二○一三年間的十八個月間,無線射頻辨識(RFID)晶片(用來監控與追蹤各種事物)的成本重挫了四○%。目前這類標籤的單位成本已低於十美分。

此外,這些標籤不需要動力來源,因為它們能利用探測這些標籤的無線訊號來傳輸資訊。微機電系統(micro-electromechanical systems,MEMS,包括陀螺儀、加速儀和壓力感測器)的價格也在過去五年間大幅降低了八○%至九○%。

另一個導致物聯網的採用遭到延遲的障礙是網路協定(IPv4),它只允許四十三億個獨一無二的網路位址(網路上的每個裝置都必須分派一個網路協定位址)。由於目前連接到網路的人口高達二十億以上,故多數網路協定位址已被快速占用,剩餘可用來將數億甚至數兆個事物連接到網路的位址當然所剩無幾。

不過,網路工程研究團隊(Internet Engineering Task Force)已開發出新版的網路協定IPv6,將可用位址大幅擴增到3.4×1038個,這絕對足夠容納未來十年內預估將連接到網路的兩兆個裝置。

《經濟學人》(The Economist)的專欄作家尼克‧威爾瑞(Nick Valery)針對這個大到令人費解的數字做了一番分析,讓一般人理解為何需要那麼多位址。要達到十年內兩兆個裝置連接到網路的門檻,每個人只需要讓「一千個自己的物品和網路對話」。

在已開發經濟體,多數人擁有一千到五千個物品。

相關數字看起來似乎高得過份,不過,如果我們環顧自己的房子、車庫、汽車和辦公室,將裡面林林總總的東西全部計入,包括電動牙刷、書籍、車庫開啟器到建築物的電子通行卡等,這些數字看起來就不是那麼不合理,因為我們真的擁有非常多的裝置。其中很多裝置將在未來十年內被附上標籤,利用網路來連接我們的物品和其他物品。

自由的新定義,融入全球虛擬公共空間

長久以來,現代人認定隱私權神聖不可侵犯,而且和生命權、自由權和追求快樂的權利一樣重要,也因如此,人們用一層層的圍牆將隱私包圍起來;但如今,物聯網的發展正一步步拆除這些圍牆。在全球互聯的世界裡長大的年輕世代,經常迫不及待地透過臉書、推特、YouTube、Instagram和無數社群媒體網站,將自己生命中的每一個時刻,張貼並分享給全世界。對他們來說,隱私權早已不是那麼重要。在他們心目中,自給自足式的自發性和排他性生活並不是自由,相對地,盡情享受和其他人接觸,並融入全球虛擬公共空間才叫自由。這個年輕世代將是透明的世代,它採用協同主義的一貫做事方法,實際上的表現就是透過橫向分布網路,以點狀模式來生產。

當未來世代生活在一個愈來愈互聯的世界(每個人和每個事物都內建在物聯網之上),他們是否還會那麼關心隱私權?這一點值得懷疑。儘管如此,由於從資本主義轉為協同合作時代的歷程將非常漫長,因此隱私權的議題仍將是一個關鍵疑問,就很大的程度來說,它將決定我們轉換到下一個歷史時期的速度及途徑。

在一個靠著透明度、協同合作和融合而蓬勃發展的世代,要保障每個人控制與處置自身資料的權利,實務上遇到的困難絕對比理論上來得多,也沒有人天真到相信這個轉換過程會一帆風順。但世人也清楚了解到,如果無法在透明度和隱私權之間取得一個適當的平衡,物聯網的發展有可能趨緩,甚至遭遇無可彌補的危害和損失,一旦如此,協同世代永遠也不會來臨。

雖然「將全球神經網路上的每個人和所有事物全部連結在一起」聽起來有點令人卻步,但卻同時也讓人感到興奮與解放,因為它為活在地球的每個生物,開啟了一個共同生活的新可能性,人類史上的這個新冒險故事才剛展開,我們幾乎無法想像未來的發展會有多麼驚人。

商業界目前正迅速整編它的資源,決心藉由這場技術革命來獲取價值,因為這場革命的影響可能不亞於第二次工業革命展開之際所發明的電力,甚至有過之而無不及。《經濟學人》雜誌智庫在二○一三年發表世界上第一個「寧靜革命」全球商業指數,因為這場革命正開始改變整個社會。《經濟學人》對世界各地的企業領導人展開調查,受訪者涵蓋幾個重要的產業,包括金融服務、製造、醫療、製藥、生技、IT和技術、能源及天然資源,以及建築業和房地產業。

《經濟學人》雜誌那份調查透露了一個核心訊息:多數企業領導人都相信,在價值鏈的各個環節使用物聯網,將可能顯著提升生產,而且極可能對老舊的從商方式造成破壞,所以,他們不得不設法在這個戰場上搶得領先地位,率先將他們的業務營運融入物聯網平台。

然而,物聯網卻是一把雙面刃。的確,提高熱力效率和生產力以降低邊際成本的壓力將無可抗拒,而不設法搶先利用這個生產潛力來獲取利益的企業,可能會被其他競爭者遠遠拋在腦後。不過,這股智慧動力(這股動力是透過第三次工業革命基礎架構上的每個連結和節點運作)在促使生產力快速上升的同時,也將導致未來二十五年內,收集綠色電力乃至創造與運送各種商品及服務的邊際成本趨向於零。物聯網的演進時程,大致上可能會和一九九○年迄今的全球資訊網的起飛階段相同,當時,資訊網的指數成長,促使資訊的生產及傳送成本大幅降低,相對地,物聯網的指數成長也將使得各項產品及服務的生產及傳送成本顯著下滑。

指數成長曲線,數字倍增驚人

不可否認,這種說法乍聽之下似乎有點誇大,但如果進一步檢視「指數」一詞的意義,就不盡然如此了。我記得我大約十三歲時,一個朋友要我做一個有趣的假設性抉擇。他問我會選擇「立刻收下一百萬美元」還是「第一天收下一美元,往後每天收到的金額都是前一天的兩倍,並連續收一個月」。我最初說:「你一定是在開玩笑……正常人都會選擇收下一百萬。」他說:「先別急,算一下再告訴我答案。」所以,我拿出一張紙和一枝鉛筆,開始計算。每天金額加倍,經過三十一天後,我得到了十億美元以上,也就是一千個一百萬。這個結果讓我非常震驚。

指數成長就是這麼「人不可貌相」,不知情的人一定會被它嚇到。因為根據這個每天加倍的流程,到第十五天時,金額也不過增加到一萬六千三百八十四美元而已,所以,我當時還自信滿滿,認定自己選擇先收下一百萬美元肯定正確。但接下來六天的加倍流程就開始有點驚人了,經過六次加倍後,光是一天的數字就已超過一百萬。接下來十天更是讓我跌破眼鏡。到那個月的第三十一天,那一塊錢一天天加倍的結果,已經累積了十億美元以上。這就是我第一次見識到指數成長的威力。

多數人都難以理解指數成長的意義,因為人類習慣線性思考。在喬登‧摩爾〈Gordon Moore,世界上最大半導體晶片製造商英特爾公司(Intel)創辦人〉提出一個令人好奇的現象以前,一般大眾並不太留意這個概念。他在一九六五年發表的一篇研究報告(目前非常有名)中描述,他發現從一九五八年積體電路(integrated circuit)發明以來,每年每一積體電路內的電路數量都增加一倍:單一晶片上的電晶體數量大約每年增加一倍,短期來說,這個速率絕對可望延續,甚至可能增加。

摩爾後來在一九七五年將他原本的預估值調整為每兩年增加一倍。接下來,兩年增加一倍的流程又延續了三十七年。只不過,最近科學家已經開始預測,電腦晶片上的電晶體增加速度將減緩。物理學家加來道雄(Michio Kaku)表示,摩爾定律的速度已開始趨緩,至少在晶片領域是如此;而且,未來十年內,如果繼續使用傳統的矽技術,摩爾定律將失效。預見這個趨勢的英特爾公司已開始導入它的3D處理器,因為它相信這個技術能讓每兩年加倍的時間延續久一點。

加來先生指出,可從矽擠壓出來的運算力量有其上限,但他也補充,諸如3D晶片、光學晶片、平行處理(parallel processing)以及最終的分子運算(molecular computing)甚至量子運算(quantum computing)等較新的技術,將確保未來的運算能力得以繼續維持在指數成長曲線之上。

到目前為止,我們可以在非常廣泛的資訊科技領域觀察到摩爾定律。例如,硬碟儲存能量的增加也呈現類似的指數成長曲線。網路處理能量(即通過光纖的資料量)呈現更陡峭的指數曲線:一個光纖網路上所傳輸的資料量,大約每九個月會增加一倍。

指數因子促使運算成本在過去五十多年大幅降低。第一台巨大的中央處理運算機器剛開發出來時,運算成本非常高,當然也就難以有效商業化。當時一般認定,至多只有軍隊和少數研究機構有能力負擔那樣的成本。問題是,多數專家並沒有考量到運算能力的指數成長力量和生產成本的急遽下降。積體電路(微晶片)的發明改變了這個等式。五十年前,一台電腦可能要價幾百萬美元,但如今,卻有幾億人口持有相對便宜且運算能力比一九六○年代最強大的中央處理運算機高數千倍的智慧型手機。

二○○○時,十億位元組(gigabyte)硬碟空間的市價大約是四十四美元,到了二○一二年,相同硬碟空間的成本已重挫到剩下七美分。二○○○年時,串流影片的每十億位元組成本約一百九十三美元,十年後,這項成本也遽降到三美分。

以下實例有助於理解運算能力和成本下降的指數曲線的重要性:史上第一部成功商業化的大量製造商用電腦IBM1401(經常被稱為電腦產業的T型車)在一九五九年上市。這台機器高五英尺,寬三英尺,配備四○九六個符號的記憶體。它可以在六十秒內完成十九萬零三千筆八位數的加總計算。IBM這台電腦的租金是每年三萬美元。相較之下,二○一二年時,世界上最便宜的電腦樹莓派(Raspberry Pi)的售價只要二十五美元。樹莓派基金會(Raspberry Pi Foundation)接獲大量來自開發中國家和第一世界市場的訂單。

而且,如今手機的重量只有區區一百多公克,可以輕易放進外套的口袋,要價更只要幾百美元。有時候,如果顧客購買電信業者的特定資費方案,手機還可免費贈送。不過,當今手機的記憶體卻是一九七○年代末期要價接近九百萬美元、且重達一萬二千磅以上的Cray-1A電腦的好幾千倍。由此可清楚看出運算能力的邊際成本正漸漸趨近於零。

資訊取得的指數成長曲線已從根本改變了我們的生活方式。誠如先前提到的,目前已經有很多人類透過網路,以幾乎免費的方式,彼此分享資訊、娛樂、新聞和知識,實質上來說,他們已跨入零邊際成本的社會了。