新一代信息技术

新一代信息技术

• 一、物联网

• • 1.两项关键技术：传感器技术和嵌入式技术
  • 2. 三层架构

• 二、云计算

• • 1. 概念
  • 2. 云计算服务的类型

• 三、大数据

• • 1. 五个特点（五V特点）
  • 2. 过程
  • 3. 价值和应用

• 四、移动互联

  • • 1. 移动互联网具有一些显著的特点

  • 2. 移动互联在市场运营与应用开发方面呈现出新的特征

  • 五、互联网+

  • • 1. 作用
    • 2.重点
    • 3.发展

  • 补充：人工智能、区块链

  • • 人工智能
    • 区块链：
    • 工业4.0
    • 智能制造2025

新一代信息技术产业涵盖： 重点推进宽泛融合安全的信息网络基础设施建设

推进新型移动通信技术、新型互联网设备及新兴智能终端的研发创新与产业化推广

加快推进三网融合，促进物联网、云计算的研发和示范应用

着力发展集成电路、新型显示、高端软件、高端服务器等核心基础产业

增强软件服务、增值网络服务等相关信息服务水平，并推进关键基础设施的智能化升级

大力发展数字虚拟等技术，促进文化创意产业发展

根据《十三五规划纲要》，新一代信息技术产品的创新发展包括人工智慧、5G通信、智能传感器以及智能手环类设备。

包括但不限于大数据技术、云计算平台、互联网+模式、物联网系统以及智慧城市规划等

一、物联网

物联网（The Internet of Things）是指由特定传感器装置构成的信息网络，在遵循既定通信规范的基础上实现数据传输与通信功能的一种技术体系。该技术体系主要覆盖物物之间（Thing to Thing, T2T）、人与物品（Human to Thing, H2T）以及人与人之间（Human to Human, H2H）的信息交互需求。从系统架构来看，在最基础的就是互联网这一核心网络架构之上实现了功能上的延伸与扩展；而另一个关键特性则是将连接范围扩展到了用户端、物物之间以及人与人之间的广泛交互层面。

1.两项关键技术：传感器技术和嵌入式技术

传感器(Sensor)：是一种用于信息感知与转化的核心设备，在信息处理与控制领域发挥着关键作用；它能够接收并解析被测参数的变化信息，并按照预定的逻辑与规则将其转化为标准电信号或其他形式的输出信号；其核心功能在于实现信息从物理世界到数据系统的有序传递与处理过程，在计算机系统中承担着将模拟信号转化为数字信号的重要职责。

RFID(Radiowave Identification Technology, 射频识别技术) 是物联网领域中广泛采用的一种智能传感器技术 ，基于无线电信号对特定目标进行识别并读取相关信息，并无需让识别系统与目标建立直接的机械或光学接触即可实现操作。
RFID 技术具有远程读取功能、大存储容量、成本较高以及可同时对多个目标进行读取等特点。然而，在某些方面则相对逊色于条形码：其难以进行大规模复制且设备构造较为复杂；相比之下，则在灵活性和易用性方面表现更为突出。

嵌入式技术：融合了计算机软硬件、传感器技术和集成电路等多领域知识形成的一体化复杂体系。经过几十年的发展与演进，在各个领域中都形成了以嵌入式系统为核心的智能终端产品，在人们的日常生活中无处不在；从日常使用的MP3设备到应用于航天航空领域的卫星系统等均可见一斑

如果用人体来做一个简单的类比，则有：传感器可以类比于人体的感觉器官；网络类似于神经系统；嵌入式系统类似于大脑；在接收信息后需对数据进行分类处理。

2. 三层架构

物联网架构可分为三层：感知层、网络层、应用层。

感知层主要由多种传感器设备组成，包括温湿传感器、二维码识别码、射频识别标签以及全球定位系统的读写装置、成像设备和位置追踪系统等关键感知终端。该层次是物联网系统完成全方位信息感知的基础能力之源，在数据采集与环境监测方面发挥着不可替代的作用。

网络层由多种网络组成包括互联网wide area network (WAN)网络管理系统以及云计算平台等构成整个物联网的核心中枢负责接收并处理来自感知层的数据信息

应用层作为物联网与用户交互的重要界面，在结合行业需求的基础上实现了物联网的智能化应用，并成为这一领域持续发展的核心目标。

二、云计算

1. 概念

云计算（Cloud Computing）是一种依托互联网的计算模式，在这种模式下，在网络上实现了软件资源、计算资源、存储资源以及信息资源等关键要素按照需求实现快速部署和配置并由云端平台进行整合与管理。从另一个角度来看，在云平台上实现的是一个面向用户的服务架构设计，在这种架构下，“用户与实际服务提供的计算资源之间被高度抽象出来”。在云计算环境下，“云平台上的各种计算能力被整合在一起形成弹性伸缩能力”。此外，在整个过程中，“云计算系统通常会通过互联网提供弹性伸缩能力和虚拟化服务，并且这些服务之间的数据交换也能够通过互联网实现。”

云计算特点：

• 宽带网络连接
• 快速、按需、弹性的服务

客户端可以根据需求灵活获取计算资源、存储资源和应用服务，在减少硬件配置成本、降低开发投入以及优化运维管理的同时，显著提升了处理能力。云计算通过网络实现可弹性扩展的经济型计算服务。

2. 云计算服务的类型

按照云计算服务中的资源层次具体包括 IaaS、PaaS 和 SaaS 三种服务类型。

IaaS(Infrastructure as a Service, 基础设施即服务) ：向用户交付软硬件资源及相关技术支撑。该模式需要较高的基础设施投资以及长期的运维管理经验。然而，在IaaS模式下提供的仅是资源租赁服务，在盈利能力方面存在局限性。（例如：亚马逊云计算平台、阿里云等）

PaaS(平台即服务)：为用户提供虚拟化操作系统的运行环境、完整的数据库管理系统以及Web应用程序开发所需的基础架构。从战略层面来看，PaaS服务的核心目标不是追求直接的经济效益增长，而是通过促进发展与完善相关产业生态体系。

软件即服务（SaaS）是一种为用户提供应用软件（如CRM系统、办公自动化工具等）以及相关组件和服务的技术与模式。它通常基于Web技术和Service-Oriented Architecture（SOA）架构，在互联网平台上实现对全球用户的弹性部署与个性化定制服务能力。通过这种模式，企业能够显著降低整个软件产业的价值链长度，并减少企业对软件升级及运维成本的需求；同时使原来的软件供应商转变为专业的云服务运营机构

三、大数据

大数数据(big data)是指难以通过传统软件系统有效收集整理分析的数据集合；它是一种能够提供显著决策效能、深入洞察能力和优化运营效率的新类型资源库；具有巨大的增长潜力以及丰富的应用场景。

1. 五个特点（五V特点）

Volume（体积）：指的是海量数据经历TB级别到PB级别（1PB=1024TB）、EB级别直至ZB级别的跃迁。（MGTPEZ）
Variety（丰富性）：指的是数据呈现多样化的特质。这种丰富性的特点使得数据被划分为结构化数据和非结构化数据两大类别
Value（价值）：指的是价值密度偏低的现象。其价值密度与数据总量呈反比关系；如何借助强大的机器学习算法实现对数据中潜在价值的有效提取仍是一个亟待解决的关键问题
Velocity（速度）：指的是处理速度快的特点。这是大数据区别于传统数据分析的核心特征
Veracity（真实性）：指的是来自各类信息系统的网络及终端的行为或痕迹。

2. 过程

• 数据准备
• 数据存储与管理
• 计算处理
• 数据分析
• 知识展现

注意以上过程的顺序

3. 价值和应用

大数据像水、矿石、石油一样，正在成为新的自然资源。

作为拥有容量大且类型多样，并且具备快速存取特性和显著应用价值的数据集合，
正在迅速发展成为一种能够高效地收集散乱分布的数据并进行分类整理与深入分析的技术手段。

大数据：样本等于全部数据，并非仅仅追求精确性；而是在于其独特的混杂特性。“将多个个体的数据相加所带来的总价值远超每个个体单独贡献的价值”。

大数据的战略意义是实现数据的增值，数据就像一个神奇的钻石矿。

大数据应用实例：
（1）构建了一个涵盖社会经济运行数据的大数据征信系统
（2）开发了一套基于实时数据流的风险控制预警机制
（3）在消费金融领域应用实例包括百度金融、阿里花呗、腾信微粒贷等理财产品管理与配置平台
（4）设计了一个理财产品的配置优化算法用于理财产品的配置与管理
（5）基于搜索数据和位置信息的大数据疾病预测模型能够有效识别疾病爆发的时间和地点

以移动公司为例，在其大数据应用场景中涉及的主要包括学生就业状况分析、优化城市公交运营策略以及APP开发与商业投资等

四、移动互联

可被缩略为Mobile Internet的技术称为移动互联。它是由将移动通信技术和互联网技术整合在一起所形成的。在操作层面而言，在用户端的设备上连接至网络基础设施后可以通过特定的应用程序访问网络资源并获取所需的信息从而为用户提供一系列的信息服务带来的便利

关于终端的概念定义为：人们借助智能手机、笔记本电脑、平板电脑、智能本等不同类型的移动设备，在移动网络技术支持下利用移动通信网络提供的服务来满足互联网需求。

移动互联网的核心技术涵盖架构技术SOA、页面展示技术web2.0以及HTML5，并分别包括android、ios和windows phone平台

移动互联网的中心部分基于互联网这一基础构建而成。从经验来看，移动互联网被认为是桌面互联网的扩展和完善，并且其应用与内容构成了移动互联网的核心。

1. 移动互联网有以下特点

(1) 设备的便携性：通过移动互联网业务服务实现用户无需固定位置即可访问网络资源。
(2) 私密性的保障：在进行移动互联网操作时所涉及的具体服务内容与功能均具有高度保密性特性。
(3) 终端与网络性能限制：尽管具备便携且具有一定的灵活性特点但受限于无线网络环境质量、技术支撑水平等因素以及设备自身的技术参数限制等多方面的制约因素影响着整体的服务质量。
(4) 业务运行的基础依赖关系：由于受到无线网络环境与设备能力等方面的限制因此相关业务内容形式均需根据相应的技术和硬件条件进行相应设计以确保能够良好运行。

2. 移动互联在市场领域和应用开发领域的新特点

(1) 注重利用传感技术
(2) 确保人与人之间的顺利连接
(3) 浏览器间的竞争及"孤岛"现象尤为突出：这种"孤岛"问题是由于移动互联在领域层面的应用产生干扰而产生的。若未得到有效处理，则会导致整个行业在运营过程中面临较高的成本压力。

五、互联网+

互联网+(Internet+)：延伸至多个传统领域
六大核心特征分别为：跨领域融合、以创新驱动发展、重构行业版图、以人为本、构建开放生态系统以及编织"互联网+"生态网络

1. 作用

• 通过互联网与行动的结合推动传统产业向升级转型迈进
  • 传统制造业企业借助移动互联网、云计算、大数据以及物联网等信息通信技术手段，在产品改造和生产流程优化方面实现了全面革新
  • 互联网与各行各业深度融合
  • 推动制造业实现数字化转型、网络化运营及智能化升级

2.重点

• 智能制造
• 大规模个性化定制
• 网络化协调制造
• 服务型制造

3.发展

工业互联网通过系统性地构建网络、平台及安全三大功能模块体系，在推动人机物全面互联的基础上，致力于打造新型网络基础设施，并形成了智能化发展的新兴应用形态，并形成相应的应用模式

补充：人工智能、区块链

人工智能

人工智能（AI：artificial intelligence）主要致力于研究如何使计算机能够模仿人类的认知活动和执行智能行为（如学习、推理、决策等）。该学科涵盖计算机实现智能化的基本原理，并包含开发具有人工智能能力的系统以解决复杂问题。人工智能涉及到多个交叉领域包括但不限于计算科学心理学哲学以及语言学等学科

1. 特征

• 感知能力
• 记忆和思维能力
• 学习能力和自适应能力
• 行为决策能力

研究范畴包括以下几个主要领域：自然语言处理技术、知识表示技术、智能检索系统、推理引擎、规划算法、机器学习方法、知识获取系统、复杂调度问题求解方法、感知技术分析、模式识别算法以及逻辑程序设计软件计算平台。此外还包括不精确性和模糊性管理策略研究、人工生命系统研究、神经网络模型构建以及复杂系统建模与仿真平台开发。最后还需要关注遗传算法优化设计相关的理论与应用研究。

实际应用
该领域涵盖图像处理技术、生物特征识别系统（包括指纹识别、人脸识别、视网膜识别等）、专家系统以及自动规划与优化方法等关键技术。
如谷歌公司所采用的阿尔法狗系统基于深度学习的算法（包括多层的人工神经网络架构及其训练方法）

实际应用
该领域涵盖图像处理技术、生物特征识别系统（包括指纹识别、人脸识别、视网膜识别等）、专家系统以及自动规划与优化方法等关键技术。
如谷歌公司所采用的阿尔法狗系统基于深度学习的算法（包括多层的人工神经网络架构及其训练方法）

推荐电影：《人工智能》《头号玩家》

区块链：

区块链（Blockchain）是一种新型的应用模式,涉及多种核心技术,包括分布式的数据存储,点对点的数据传输,以及加密算法等,旨在提供一种高效的安全信息传递方式。所谓的共识机制是在区块链系统中发挥着关键作用的一种数学算法,它通过一系列规则与协议,帮助不同节点之间建立信任关系,从而实现网络中的权益分配与收益分配功能

系统采用一种分散式架构（即去中心化），结合开放且透明的信息平台（体现其开放性和匿名性），并确保信息的安全性和不可篡改性（即信息不可篡改）。这种设计使参与者能够自由地加入并贡献数据库中的数据（即让每个人均可参与数据库记录）。

区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。其中：

1. 数据层负责管理底层的数据块以及相关的信息。
2. 网络层面的主要内容包括分布式组网、数据传播以及验证机制。
3. 共识层面整合并运用各类共识算法。
4. 激励层面整合经济因素，并运用发行与分配机制。
5. 合约层面打包各种脚本、算法与智能合约。
6. 应用层面涵盖各种应用场景。

区块链应用：

• 数字加密货币
• 智能自动执行协议
• 网络股票交易服务
• 在线网络商业活动
• 工业物联网系统
• 社交媒体通信系统
• 数据存储服务
• 电子身份认证
• 用户身份验证流程
• 非公开股权众筹计划

工业4.0

德国人提出的这项技术的基础是基于网络实体网络及物联网上的物联信息系统（CPS）。该系统通过将生产过程中的供应链、制造流程以及销售环节的信息进行数据化和智慧化的处理。

智能制造2025

目标：
第一步：成为具有全球竞争力的行业；
第二步：推动制造业实现整体水平提升至
第三步：未来在一个世纪内使我国综合国力跻身世界制造强国前列
人工智能的核心：信息物理系统（CPS）

工作

• 推动信息化与工业化深度融合, 加速我国从制造大国迈向制造强国的过程, 该领域的发展将为我国经济发展提供强有力支撑. 需要大力发展先进信息技术, 积极推进智能制造和工业互联网的发展.
• 制定"互联网行动计划", 推动移动互联网.云计算.大数据.物联网等技术的应用, 各企业应当密切关注信息技术发展动态, 探索新兴技术.创新模式与新型业态, 构建基于互联网的新型产业生态系统.

Tips：5-8 分左右（包含英语题）