智慧城市的特速快遞

人們普遍認為數據是種物品，一端透過電訊設施傳送，另一端接收。就像一封封信，只是以數碼形式展現。

然而，楊偉豪教授提出一項發現，數據並非相連無間斷。它可以拆開、重組、重新編碼，而非一次過傳送。透過系統傳播信息，然後重新組合，這樣把數據傳送至最終目的地，是更有效、更可靠的方法。

在以往的「存儲及轉發」系統，數據每傳經一個傳輸點都有損耗流失。如果數據傳至下一站時剩下八成內容，接下來便傳送八成信息的八成內容，如此類推，傳送的訊號質素便每況愈下。

而如果在每一站把信息重新編碼，那無論總共有多少站，系統都可維持八成效率。

這個系統稱為「分批稀疏編碼（BATS）」。楊教授早於1995年已猜想數據是如此運作，儘管當時只是一種「觀察」而已。其後他把推論發展為一套完整理論，並付諸實踐。

楊教授知道有時兩種截然不同的訊息會在網絡中被編到一起，以善用頻寬。顯而易見，數據不像黃金，並不是物品；數據易於複製和編碼。

他於2000年與其他人合著的論文概述了「最大流最小割定理」。論文影響深遠，開闢了網絡編碼的研究新領域。他於2011年研發BATS，那是個實用而高效的網絡編碼計劃，正逐步優化並發展作商業用途。他探索節點傳送數據的能力，以郵寄來打比喻，就是傳送數據並非純粹轉寄數據包，而是拆開它們、重新編排內容，再將之放進其他數據包，最終於目的地重新組合還原。

楊教授的發現有助香港發展「智慧燈柱」。這些燈柱設有多個感應器，與附近的交通訊號聯繫；也可以偵測污染等環境因素，以及收集數據作城市規劃。

一支支燈柱變成細小的訊號廣播站，成為覆蓋全港的WiFi網絡，並讓車輛與系統，及與其他車輛溝通。

該系統也有助香港更快引進5G通訊。無論在頻寬和反應時間方面，5G都比現時的4G系統高一級。但5G以極高頻率運作，在定向傳輸時很容易被物件和障礙物阻擋。廣播點遍布全城則有助傳輸暢順。

要成為真正的「智慧」燈柱 ，便要在網絡中與其他燈柱互通信息，而非單獨運作。燈柱本身並無智慧可言，只是分布全城的政府資產。

香港人煙稠密，環境擠迫，難以長期封路來鋪設光纖電纜。楊教授的BATS技術是以光纖把少數燈柱連接網絡，作為節點，其他燈柱之間則用BATS技術互通信息。BATS把數據流失降至微末水平，便有望實行大規模的「多躍式」傳訊。

政府計劃在全城推行先導計劃，安裝四百支智慧燈柱。它們可以收集多項數據，包括天氣、環境、交通和人流資訊。在燈柱加入WiFi和5G功能，目的是改良全港的通訊服務。這些燈柱可充當數碼路牌，為行人和車輛指示方向，以及展示泊位情況。

信息工程學系的楊教授同時擔任網絡編碼研究所聯合所長。研究所計劃把BATS技術從實驗室帶入日常生活中。

倘中英文版本出現歧義，概以英文版本為準。

本文出自中大主網頁（2018年10月）

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