編者按：連接，是這個(gè)世界永恒的話題。人類在這個(gè)世界上誕生、繁衍，生生不息，經(jīng)歷了各種喜怒哀樂。當(dāng)繁華落幕，我們發(fā)現(xiàn)這一切的意義其實(shí)就在于人與人之間、人與世間萬物之間的連接。對(duì)于設(shè)備而言，只需要一根數(shù)據(jù)線和網(wǎng)絡(luò)就能實(shí)現(xiàn)連接。那么，人與人之間的連接是什么？人與人連接的終極目標(biāo)在哪里？人類能否實(shí)現(xiàn)像神話故事那樣的“意念式連接”？還有，未來的教育將如何連接？上期專欄主持人對(duì)何為投屏技術(shù)及其應(yīng)用做了簡(jiǎn)單介紹，這期嘉賓們將著重從連接入手來做進(jìn)一步的討論。

主持人：

倪俊杰 浙江省桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級(jí)中學(xué)

嘉 賓：

劉宗凡 廣東省四會(huì)市四會(huì)中學(xué)

邱元陽 河南省安陽縣職業(yè)中專

徐衛(wèi)兵 浙江省縉云縣教師進(jìn)修學(xué)校

● 現(xiàn)實(shí)：手機(jī)遙控的時(shí)代

現(xiàn)如今，家用電器越來越多，電視機(jī)、空調(diào)、電風(fēng)扇、電燈、空氣凈化器……應(yīng)有盡有。在電器多了的同時(shí)，各式各樣的遙控器也多了。要想打開家里的電視機(jī)可能就要用到好幾個(gè)遙控器。萬一某一個(gè)的電池沒電了，那真是麻煩了。各位讀者也可以數(shù)數(shù)看，你家里一共有多少個(gè)遙控器？你有沒有想過給遙控器“減負(fù)”呢？事實(shí)上，在很多人家里，遙控器可能只需要一個(gè)，那就是手機(jī)。

倪俊杰：互聯(lián)網(wǎng)給傳統(tǒng)家電市場(chǎng)帶來了強(qiáng)大的沖擊。這些廠商也“痛定思痛”，產(chǎn)品理念發(fā)生了巨大改變，都開始設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能上網(wǎng)、能遙控的家電產(chǎn)品了。有的還開發(fā)了手機(jī)在線遙控APP，“智能家居”的概念由此誕生。

劉宗凡：我非常贊同“智能家居”的概念，自己在家也基本上實(shí)現(xiàn)了手機(jī)控制，這給我的生活帶來了很多便利。通過安裝手機(jī)遙控APP，可以實(shí)現(xiàn)用手機(jī)控制電器的功能，走到哪里，只要用手機(jī)對(duì)著空調(diào)、電視機(jī)、電風(fēng)扇等電器設(shè)置一下，手機(jī)就成了名副其實(shí)的遙控器，非常方便，隨心所欲。

雷軍立志要將小米手機(jī)打造成未來生活的入口，現(xiàn)在正在一步步實(shí)現(xiàn)。小米的萬能遙控器，就是智能家居邁出的一小步。

要實(shí)現(xiàn)萬能遙控有很多方式，如紅外遙控、Wi-Fi遙控、藍(lán)牙遙控等。當(dāng)然，目前能被遙控的家電以紅外為主，下面我們來看看小米萬能遙控APP如何工作。

打開“小米萬能遙控”，單擊左上角的“+”號(hào)，可以看到，能遙控的設(shè)備還真不少（如下頁圖1）。這次我們添加一臺(tái)風(fēng)扇為例，點(diǎn)擊“風(fēng)扇”，將出現(xiàn)一些風(fēng)扇品牌供我們選擇（如圖2）。然后按住如圖3中的“電源鍵”，風(fēng)扇一響應(yīng)立即松開（一般是關(guān)機(jī)），這時(shí)軟件就識(shí)別出了這臺(tái)風(fēng)扇，在圖4中選中“添加桌面快捷方式”，再按“完成”，以后就可以從桌面直接啟動(dòng)這個(gè)風(fēng)扇遙控器。

小米萬能遙控APP和實(shí)際的遙控器有什么差別呢？通過在使用中的觀察，我們發(fā)現(xiàn)萬能遙控器紅外版實(shí)現(xiàn)了普通遙控器完全一樣的功能，而Wi-Fi版還多了截屏、應(yīng)用、搜索等功能，特別是“應(yīng)用”功能，可以直接打開小米電視（小米盒子）安裝應(yīng)用，非常方便。

如果我們把手機(jī)橫過來，會(huì)驚喜地發(fā)現(xiàn)，遙控器直接映射了小米電視的界面，這可以看成是一種反向投屏，我們?cè)谑謾C(jī)上的操作，會(huì)直接反映在電視上。也就是說，我們間接為沒有觸屏功能的電視增加了觸屏功能。在一些不是專門為電視設(shè)計(jì)的應(yīng)用或?yàn)g覽網(wǎng)頁時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這種遙控方式非常人性化。

通過網(wǎng)絡(luò)，我們還能遙控家里能聯(lián)網(wǎng)的智能設(shè)備，如空氣凈化器、洗衣機(jī)、高壓鍋、路由器、攝像頭甚至窗簾等家居用品……手機(jī)通過紅外、藍(lán)牙、Wi-Fi等手段，逐漸成為智能設(shè)備的控制中心。

徐衛(wèi)兵：手機(jī)之所以能夠用來遙控家用電器，原因在于很多智能手機(jī)中內(nèi)置了紅外模塊。紅外線信號(hào)其實(shí)是二進(jìn)制編碼的，我們?cè)谑謾C(jī)上選擇功能按鍵后，紅外模塊會(huì)將信號(hào)編碼傳遞出一串含有二進(jìn)制編碼的信息，并轉(zhuǎn)化為紅外遙控器的紅外線發(fā)射出來，電器接收到信號(hào)后就會(huì)根據(jù)指令“行動(dòng)”了。此外，如果有些手機(jī)沒有內(nèi)置紅外模塊，也可以通過購(gòu)買外置的紅外適配器來實(shí)現(xiàn)遙控的功能。

邱元陽：知道了紅外遙控的原理，我們完全可以自己DIY一個(gè)手機(jī)紅外遙控器。最簡(jiǎn)單的手機(jī)遙控器只需要一個(gè)3.5mm的耳機(jī)插頭和兩只紅外二極管即可，連接方法如下頁圖5所示。

紅外二極管（940nm）可使用兩只，也可使用一只，兩極分別焊接到耳機(jī)接頭的左右聲道（使用兩只的話正負(fù)極反向連接，如圖5），耳機(jī)插頭用三級(jí)的或四級(jí)的都行。最后下載一個(gè)“遙控精靈”或其他音頻轉(zhuǎn)紅外軟件即可使用。

需要注意的是，因?yàn)榧译娖放票姸?，遙控精靈APP初次使用時(shí)要保持網(wǎng)絡(luò)暢通，以匹配云端數(shù)據(jù)來生成本地遙控配置文件，靈敏度和發(fā)射功率可以在軟件上做進(jìn)一步設(shè)置（如下頁圖6）。

● 跨越：從遙控到投屏

倪俊杰：任何連接肯定有發(fā)射端和接收端，即本機(jī)和客戶機(jī)。手機(jī)遙控實(shí)現(xiàn)的是信號(hào)的傳輸，信號(hào)是看不見摸不著的。有沒有一種連接比遙控更加直觀呢？自然是有了，那就是投屏。如果遙控的連接是信號(hào)傳輸?shù)?.0版本，那么投屏就可以說是2.0版本了。投屏實(shí)現(xiàn)的是將發(fā)射端的實(shí)時(shí)畫面?zhèn)鬏斀o接收端，這種效果要比遙控來得更加真實(shí)和震撼。

劉宗凡：手機(jī)是我們的隨身裝備，已經(jīng)成了生活的一部分。但手機(jī)也有一個(gè)弊端，那就是手機(jī)的屏幕比電腦、電視小。雖然手機(jī)功能強(qiáng)大、體積輕巧，但我們有時(shí)候也還是不滿足小屏幕操作，希望能轉(zhuǎn)移到更大的屏幕上來。現(xiàn)在投屏技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，如商務(wù)會(huì)議、影視欣賞、親朋聚會(huì)等多個(gè)場(chǎng)合都會(huì)用得到。基本上每一款智能設(shè)備，如手機(jī)、平板、電視機(jī)、投影儀、影音播放器都支持投屏，甚至Win10系統(tǒng)也支持無線投影技術(shù)。應(yīng)該說，從遙控到投屏是一個(gè)大的跨越。圖7為某品牌手機(jī)自帶的多屏互動(dòng)功能。

邱元陽：以往的投屏大多是依靠數(shù)據(jù)線和設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)在的投屏則是通過無線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。無線投屏依靠的是投屏協(xié)議，比較主流的協(xié)議有Miracast、DLNA、AirPlay、WIDI、WHDI、Wireless HD等。其中AirPlay是蘋果IOS設(shè)備自帶的，效果比較流暢，同時(shí)支持多臺(tái)設(shè)備投屏。只要在接收端安裝蘋果錄屏大師（如下頁圖8），置于同一個(gè)Wi-Fi下的蘋果設(shè)備就能通過AirPlay鏡像投影到接收端。據(jù)我所知，已經(jīng)有很多老師在課堂上用這種方法進(jìn)行教學(xué)展示和互動(dòng)了。

● 設(shè)計(jì)：基于投屏技術(shù)的智慧教室

倪俊杰：投屏技術(shù)能夠應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)場(chǎng)景，其中就包括教育教學(xué)?，F(xiàn)在都在談智慧教育、智慧教室。我們是否可以設(shè)計(jì)一間基于無線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)設(shè)備、投屏技術(shù)的智慧教室？

劉宗凡：這太有意思了。這是未來教室的概念，我覺得這間教室將會(huì)是沒有黑板，沒有粉筆，也沒有紙質(zhì)書本的。教室的四周墻面上裝著液晶觸屏電視，窗戶那一面的液晶電視是可以升降的。學(xué)生桌子的桌面其實(shí)是一臺(tái)平板設(shè)備，當(dāng)然，桌面是可以調(diào)節(jié)角度的，因?yàn)槟鞘歉鶕?jù)人體工程學(xué)專門設(shè)計(jì)的。通過投屏技術(shù)，教師能夠?qū)⒅v臺(tái)或者手中平板的畫面?zhèn)魉徒o每一位學(xué)生，學(xué)生也可以將自己的畫面投屏到大屏幕或傳送給其他同學(xué)。學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)、做題、討論、互動(dòng)都可以在這張桌子上進(jìn)行。

邱元陽：劉老師的設(shè)想給了我很大的啟發(fā)，我也畫了一張未來教室的平面圖（如下頁圖9）。這間教室將覆蓋足夠強(qiáng)大的Wi-Fi，支持全班學(xué)生一起操作。而且我覺得教室的學(xué)生桌不應(yīng)該是固定的，教師可以根據(jù)課堂需要設(shè)計(jì)不同的擺放位置。不過，這也帶來了一個(gè)問題，學(xué)生桌需要充電該怎么辦好呢？總不能在教室布滿很多電線或插線板吧？

徐衛(wèi)兵：其實(shí)，充電的問題也不難解決。既然是未來教室，那我們也可以腦洞大開地想，是否可以將無線充電技術(shù)應(yīng)用進(jìn)去呢？事實(shí)上，無線充電技術(shù)離我們很近，有很多研究團(tuán)隊(duì)在這方面做了努力。例如，1890年，物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉就已經(jīng)做了無線輸電試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了交流發(fā)電。2007年6月，麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)把共振運(yùn)用到了電磁波的傳輸上并成功“抓住”了電磁波，利用銅制線圈作為電磁共振器，一團(tuán)線圈附在傳送電力方，另一團(tuán)在接受電力方。目前，無線充電技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在手機(jī)、電腦、相機(jī)等電子產(chǎn)品上了，這方面以我國(guó)的中興通訊、比亞迪、奇瑞、海爾為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)，在全球具有領(lǐng)先地位。我想只要在教室里安裝了無線充電裝置，在學(xué)生放學(xué)的時(shí)候就可以開始充電，這樣不會(huì)耽誤教學(xué)。

劉宗凡：真棒，看來兩位老師對(duì)倪老師提出的未來教室非常有感覺呀！我還有一個(gè)建議，即把智能家居的概念也融入到這間教室。教室里的電燈、風(fēng)扇、空調(diào)、飲水機(jī)等設(shè)備都能通過遠(yuǎn)程控制。現(xiàn)在霧霾天比較多，這間教室還應(yīng)配有空氣凈化系統(tǒng)，它能根據(jù)當(dāng)時(shí)的空氣情況自動(dòng)凈化調(diào)整，這將充分體現(xiàn)智能管控。

● 暢想：人類能否進(jìn)入萬物可連的時(shí)代

倪俊杰：無線投屏技術(shù)確實(shí)很酷，但也有一些限制，主要的限制是無線局域網(wǎng)的距離限制和設(shè)備是否具有投屏模塊。但可以設(shè)想，未來依靠Iot、5G等技術(shù)，我們的世界將會(huì)是一個(gè)大型的局域網(wǎng)，任何電子設(shè)備都內(nèi)置了投屏模塊。今后不管走到哪里，只要獲得相應(yīng)的權(quán)限，你的設(shè)備就可以投屏到任何設(shè)備甚至物質(zhì)上，當(dāng)然也包括空氣。

邱元陽：沒有網(wǎng)絡(luò)確實(shí)是實(shí)現(xiàn)無線投屏的最大阻礙，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前地球上有大約三分之二的地區(qū)還沒有實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入。不過有一個(gè)好消息，Google在2013年就提出Wi-Fi熱氣球計(jì)劃，這個(gè)項(xiàng)目的名稱是Project Loon。該項(xiàng)目旨在利用熱氣球?yàn)檗r(nóng)村、偏遠(yuǎn)山區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)提供廉價(jià)的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。在谷歌進(jìn)行的試驗(yàn)中，熱氣球的飛行距離超過150萬公里，環(huán)繞地球一圈只需要22天。熱氣球能向地面固定天線提供每秒22MB、向手機(jī)提供每秒5MB的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。據(jù)報(bào)道，斯里蘭卡或?qū)⒊蔀閃i-Fi熱氣球項(xiàng)目的第一個(gè)商用試驗(yàn)地區(qū)。Google可能與斯里蘭卡私營(yíng)企業(yè)Rama合作推廣Project Loon，第一個(gè)熱氣球已經(jīng)于2016年2月升空，實(shí)驗(yàn)效果較好。Google因此希望繼續(xù)推廣該項(xiàng)目，讓斯里蘭卡的城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村都能普及Wi-Fi上網(wǎng)。如果該項(xiàng)目成功，那么今后有可能全世界任何角落都可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)Wi-Fi覆蓋，投屏也將變得隨心所欲。

徐衛(wèi)兵：我馬上想到了物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)的概念可以給我們一些啟示。埃里克·施密特（谷歌執(zhí)行董事長(zhǎng)）說：“我們所熟悉的那個(gè)互聯(lián)網(wǎng)將成為歷史，物聯(lián)網(wǎng)將取而代之并成為生活的重要組成部分，而這將給科技公司帶來巨大的機(jī)會(huì)?！毙∶卓萍级麻L(zhǎng)兼CEO雷軍也曾說過：“未來沒有所謂的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，每個(gè)公司都將變成物聯(lián)網(wǎng)公司。”因此，我覺得人類進(jìn)入萬物可連的時(shí)代已經(jīng)到來。物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，這有兩層意思：一是物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；二是其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。圖10可表示三者的關(guān)系。

邱元陽：人工智能和區(qū)塊鏈可能是物聯(lián)網(wǎng)的兩大核心，人工智能解決自動(dòng)、智能問題，區(qū)塊鏈解決設(shè)備之間的通信安全問題。我們可以設(shè)想未來的場(chǎng)景：某區(qū)域供電有壓力，不再需要拉閘限電，所有的空調(diào)自動(dòng)調(diào)低一度，在人們幾乎沒感覺的時(shí)候就自動(dòng)解決了問題。牛奶盒子裝有RFID芯片，不僅可以溯源，而且智能冰箱還可以知道你消耗牛奶的速度，定期提醒你采購(gòu)。當(dāng)你把牛奶盒子扔進(jìn)垃圾箱時(shí)，RFID也能被感應(yīng)到。

● 展望：從機(jī)器連接到機(jī)器連人

倪俊杰：既然機(jī)器可以投屏給機(jī)器，那么依靠生物科技技術(shù)，人的畫面是否也可以投屏給機(jī)器呢？再進(jìn)一步講，機(jī)器是不是也可以投屏給人？這樣一來，我們離人與人之間的“投屏式”連接也不遠(yuǎn)了。到了那個(gè)時(shí)代，人與人的交流可能不是通過文字、手勢(shì)、語言，而是直接將自己腦中的畫面“投屏”給任何人。

劉宗凡：網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了將不同的設(shè)備連接在一起。有什么辦法可以將人與人連接在一起呢？現(xiàn)在有很多機(jī)器人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過大腦遠(yuǎn)程控制，如墨爾本的Aubot公司就設(shè)計(jì)了Teleport機(jī)器人，使用者將集中度達(dá)到目標(biāo)值之后就能控制Teleport了。

邱元陽：在科幻電影《致命指令》中，女主角米爾斯是一個(gè)植入了芯片的人，向我們展示了人腦連接電腦的科技時(shí)代。她不僅能用眼睛掃描各種對(duì)象從網(wǎng)絡(luò)中獲取相應(yīng)信息，而且開發(fā)出了SAR（研究分析可自編程機(jī)器人）。雖然米爾斯能夠與機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)連接并控制它們，但是SAR的自編程和自學(xué)習(xí)能力導(dǎo)致其最終脫離了人類的控制。而如今，“腦機(jī)接口”即將成為現(xiàn)實(shí)。

著名科技作家Tim Urban在WaitButWhy上發(fā)表了近4萬字的長(zhǎng)博客，詳解了Elon Musk的“腦機(jī)接口”的宏偉藍(lán)圖。他認(rèn)為這項(xiàng)工程將使SpaceX都黯然失色，因?yàn)樗窃诙x未來的人類是什么。

Elon意識(shí)到具有思考能力的計(jì)算機(jī)將是偉大的創(chuàng)造，能使人類將最重要及最高強(qiáng)度的工作實(shí)現(xiàn)外包，于是和Sam Altman創(chuàng)立了OpenAI，致力于研發(fā)和制訂實(shí)現(xiàn)安全的通用人工智能的途徑。

人類發(fā)展的歷史表明，地球上一旦出現(xiàn)智能遠(yuǎn)高于其他物種的物種，它必將對(duì)其他所有物種構(gòu)成威脅。超級(jí)智能AI的崛起只是時(shí)間問題，在那一天到來之前，人類務(wù)必要避免自己落入“其他所有物種”的境地。在Elon看來，在AI與其他所有物種共存的未來，人類只有一個(gè)選擇，那就是成為AI。

Elon將人類大腦數(shù)字三生細(xì)胞壁（tertiary layer）比喻為巫師帽。這個(gè)概念是指全腦界面將變?yōu)槿缤瑢⒃O(shè)備植入大腦，使大腦變?yōu)樵O(shè)備。巫師帽的電極陣列是一種新的大腦結(jié)構(gòu)，與大腦邊緣系統(tǒng)及大腦皮質(zhì)并列，其中一個(gè)核心的目的為將其作為大腦及基于云端的定制AI系統(tǒng)之間的交互界面，AI系統(tǒng)將和大腦融合無間。

不過，由于人腦思考的速度和計(jì)算機(jī)的處理速度之間存在著巨大差距，人類的全腦界面是否足以支撐這種人機(jī)融合的實(shí)現(xiàn)，還需要人機(jī)通信帶寬的支撐。

徐衛(wèi)兵：我很認(rèn)可蒲公英教育智庫的李斌談到的互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是“心聯(lián)網(wǎng)”的觀點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為人類心與心的溝通提供了極大的便利，人們于是急切地、熱烈地以難以自控的速度奔向彼此的依存和聯(lián)結(jié)——于是我們知道，互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)其實(shí)就是“心聯(lián)網(wǎng)”；借助這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，人類渴望穿越更多壁壘，解決更深層次的問題，甚至釋放又一輪“人的進(jìn)化與超越”……

教育的最高目標(biāo)是把人培養(yǎng)成為獨(dú)具個(gè)性的自己，且能與社會(huì)建立美好的關(guān)系。這兩個(gè)目標(biāo)，事實(shí)上在一切學(xué)校都相互沖突，難以齊頭并進(jìn)。所以有史以來的課堂，從未真正找到二者的平衡。而今天，“心聯(lián)網(wǎng)的世界+互聯(lián)網(wǎng)的思維”，讓我們看到了教育的機(jī)會(huì)和可能。

一場(chǎng)史無前例的教育進(jìn)步革命已經(jīng)到來。教師正在運(yùn)用各種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，在教學(xué)中增加更多的互動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)更加有趣的教學(xué)過程，促進(jìn)更加有效的理解和記憶。搭建兼具社交化、個(gè)性化、情景化的平臺(tái)，使得教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的連接更加智能，更加高效。那么，如何把握這次機(jī)遇，讓教育從“數(shù)字化”真正走向“數(shù)智化”，還需要我們不斷探索、思考、實(shí)踐。