让我们做一个思维实验。假设你发现自己被困在一个像电梯一样的小空间里，有人看着你的眼睛，提出了一个问题:“你准备好接受无处不在的连接了吗?”你会如何回应?“是”，“不是”，“也许”，或者“当它在家里时，无处不在的连接是什么鬼?”

事实上，这是个不错的问题。让我们来分析一下。在更普遍的用法中，connectivity指的是连接或相互连接的状态或程度。更具体地说，在计算环境中，它指的是平台、系统和应用程序之间的互连能力。在很长一段时间里，有线连接(例如，以以太网电缆的形式)是当时的潮流。最近，我们倾向于认为连接是一种或多种无线化身(例如蓝牙、Wi-Fi、蜂窝)。

与此同时，无处不在的定义是“现在、出现或随处可见”。ubiquitous的同义词有“全球的”、“普遍的”、“无处不在的”和“无所不在的”(就像我亲爱的老母亲一样)。

我不确定这是否有帮助。我所知道的是，在不久之前，在事物的计划中，连接的状态是与无处不在相反的。事实上，“几乎不存在”这句话突然出现在脑海中。

例如，我最喜欢的书之一是泰潘詹姆斯·克拉维尔讲述了1842年移居香港的欧美商人的故事。想象一下，在那么远的距离上通过帆船与家人和朋友交流。你可以在英国写一封信，提出这样一个问题:“香港那边天气怎么样?”然后你不得不坐下来等待六个月左右，然后才会收到这样的回复:“还不错，你所在的地方怎么样?”

当我还是个七岁左右的孩子时，我能做到的最好的自主交流形式是爬到我们花园尽头的树上，向我的朋友杰里米挥舞旗帜，杰里米住在这条路的尽头，他躲在花园尽头的一棵树上他的花园。从理论上讲，我们的信息可能非常复杂。然而，基于我们都不知道信号量代码的事实，它们几乎仅限于“我在这里”和“我在挥舞我的旗帜”和“我可以看到你在挥舞你的旗帜”。

在过去的日子里，只有一种现代意义上的连接方式对我开放——位于楼梯底部走廊上的一部黑色转盘电话，它是硬接在墙上的。那时候我用不了这么多电话，因为(a)你得付本地电话费(而我们没有多少钱)，(b)我唯一需要打电话给的人是杰里米，这毫无意义，因为我们反正是形影相依的。

大约60年代早期的黑色旋转式手机(图片来源:Pixabay.com)

一旦有人离开了房子，实际上就没有办法找到他们。我想，如果有紧急情况，我母亲本可以在父亲工作的地方联系他，但她必须通过他公司的总机接线员，而且那必须是非常严重的紧急情况，因为在工作时打私人电话是不被允许的。

二战结束后，我父亲的三个姐妹中的两个，琼和玛丽，嫁给了退伍军人，移民到了加拿大阿尔伯塔省的埃德蒙顿。他的三姐芭芭拉嫁给了一个叫尼克的下等人，他们住在离我们一条街的地方。在20世纪60年代，每年圣诞节前几周，我的芭芭拉阿姨都会慢悠悠地来到我们家，她和我母亲会给在加拿大的一个姐妹打个电话。首先，他们会打电话给谢菲尔德的当地接线员，由他们接伦敦的国际接线员，再由伦敦的国际接线员接加拿大的国际接线员，再由加拿大的国际接线员接埃德蒙顿的当地接线员，后者再试着给这位幸运阿姨的家打电话。如果没有人接电话，这一天就“游戏结束”了，他们必须稍后再试，因为答录机还没有安装在家里。

即使有人接了，这也不是“电话”。这只是一个开始，他们都安排好了真正电话的时间和地点。大约一周后，我们当地所有的家人(阿姨、叔叔、表兄妹)都会聚集在我们家。与此同时，埃德蒙顿所有的阿姨、叔叔和表兄妹都会聚集在他们指定的房子里。我母亲会打“电话”(像以前一样通过话务员对话务员)，然后我们会花59秒的时间互相喊“圣诞快乐”，然后挂断电话，以避免支付第二分钟的费用(我有没有说过我们没有多少钱?)我记得，直到1971年左右，我们才可以直接给我在加拿大的姑姑打电话，反之亦然。

我的学位是一个合作课程，基于在大学学习9个月，在企业工作6个月，回到大学工作9个月，再回到企业工作6个月，以此类推。当我在城里的时候，每周五下午，我公寓里的电话就会响起来，我的朋友们正在制定晚上的计划。如果我们同意在小邑酒吧晚上7点。计划一旦制定，就没有回头路了，因为没人知道消息已经传播了多远。同样，我们都准时到达了那里，因为在喝完第一杯酒后，我们可能会决定去别的地方，而且没有办法把这个信息传达给迟到的人。

当我在城外的工厂上合作课程时，白天没有办法给朋友和家人打电话。你不可能在办公室拿起电话就打出去。相反，你必须通过公司的总机，一个傲慢的接线员会盘问你打电话的原因(“禁止私人电话!”)。晚上，如果我想给家里打电话(“请给我寄些钱来”)，我就得沿着这条路走到最近的公用电话亭，然后加入总是排在那里的队伍。

上世纪七八十年代英国老式电话亭(图片来源:Pixabay.com)

的第一个手持蜂窝移动电话1973年，摩托罗拉的约翰·f·米切尔和马丁·库珀用一款重2公斤(4.4磅)的手机进行了演示。马丁曾经给我讲过一个有趣的故事第二个他打了电话，但我们下次再谈。可以说，20多年后，我认识的每个人都买得起自己的移动电话了。

大学毕业后，我记得1981年我的第二份工作是在一家名为Cirrus Designs的小型初创公司，当时成立公司的两个人告诉我们:“你们每个人的桌子上都有一部电话。每个电话都有自己的号码，所以人们可以直接打电话给你。如果你想打电话给任何人，就拿起电话。”就好像我们被传送到了另一个维度。

我还记得我的一个朋友在20世纪80年代初的某个时候得到了第一台无绳电话。我们都到他的公寓去看。他想用实际行动来证明，但没有人可以让他打电话，因为我们已经在那里了，所以他打电话给说话的时钟之后，我们轮流从一个房间走到另一个房间，听着自动报时的声音(我们很容易被逗乐)。

我记得在上个千年即将结束的时候(这听起来比“上世纪90年代”好多了)，如果你告诉你的同事和上司你要去度假一周，他们只会说“玩得开心”。没有人期望你在度假的时候回复电子邮件(因为没有人期望你有电脑)，也没有人想到问:“如果我们需要问你什么事情，有没有电话号码可以打给你?”

当然，现在英国是上午9点，我妈妈可以在凌晨3点用她的iPad和我的智能手机FaceTime，问我关于食谱或其他事情(“对不起，我又忘了时差了……”)。现在，我们都可以在世界各地漫游，通过facetime彼此通话，发送短信和电子邮件，在线购物和订票，查看新闻和流媒体视频，等等。

我认为，公平地说，今天的连接是相当普遍的，如果你在正确的地方，但它还没有无处不在。Wi-Fi覆盖目前在顶部有点不足乞力马扎罗山例如。

另一方面，在连接方面实现无所不在的状态可能并不遥远。以乞力马扎罗山为例，据NPR报道国有的坦桑尼亚电信公司上周在海拔1.22万英尺的地方安装了宽带网络，目标是在今年年底前把网络连接带到海拔1.93万英尺的山顶。(他们还指出，“珠穆朗玛峰从2013年开始4G移动连接，从2017年开始光纤宽带”)。

此外，你可能还记得，去年年底，我与Houman Zarrinkoub博士进行了一次非常有趣的聊天，他是MathWorks的首席无线产品经理MathWorks的卫星通信工具箱真是太棒了!)．在谈话中，Houman向我介绍了目前正在发射的近地轨道(LEO)卫星星座的最新情况。他告诉我，用不了多久，我们的手机就会像现在一样，在Wi-Fi和蜂窝网络之间自动切换，例如，如果你碰巧发现自己在山顶(显然是珠穆朗玛峰或乞力马扎罗山以外的一座山)超出了标准无线通讯范围，就能连接到最近的卫星。

好吧，我刚刚和Houman进行了另一次非常有启发性的谈话，主题是…你猜对了…无处不在的连接。霍曼解释说，我们正在迅速进入一个时代，在这个时代，我们所有的设备，包括可穿戴设备、智能手机、平板电脑和汽车，都能体验无处不在的连接。这包括机器对机器(M2M)和车对车(V2V)通信。

Houman的愿景是，所有这些平台都能在蓝牙、Wi-Fi、蜂窝网络(5G、6G……)、卫星等当前最佳选择之间无缝切换。Houman认为，无处不在的连接，即“设计能够在卫星、蜂窝网络和局域网之间无缝切换的系统，以保持快速、安全、可靠的在线连接”，不再是“可有可无”，而是很快就会成为“必须拥有”!(我自己也加了感叹号，只是为了表示支持)。

对于建造这些系统的工程师来说，随着无线技术带来的可能性越来越大，其设计带来的挑战也越来越大。 其中一些挑战包括:a)确保符合系统和设备互操作性的标准协议，b)优化集成算法、天线、阵列和射频收发器设计选择的多域系统参数，c)通过自动空中测试和真实的信道和减值模型验证硬件原型的设计。

解决这些挑战需要使用大规模建模和仿真，在物理设备建造之前进行设计空间探索。但是有哪家公司拥有执行这种级别的建模和仿真的工具呢?等等，是数学工场，对吧?

说真的，如果您准备开始开发一个需要支持无处不在的连接的设备或系统，那么您需要与公司的人员交谈MathWorks(只要找Houman，告诉他“Max说Hi!”)。那么，你呢?你怎么看这一切?

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