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信息化建设 1 2020 3 17 引言 进入21世纪 人类社会进入了信息时代 信息化浪潮席卷全球 信息技术的广泛应用改变了人们的生活方式 信息化建设水平已成为衡量一个国家和地区的国际竞争力 现代化程度 综合国力和经济增长能力的重要标志 2 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 一 信息的概念信息 知识或消息 需要用通信 存储或处理的形式来表示 3 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 信息奠基人香农 Shannon 认为 信息是用来消除随机不确定性的东西 这一定义被人们看作是经典性定义并加以引用 信息就是指能够为视觉 听觉 触觉和嗅 味觉等信息采集器官采集到的各种直观的 抽象的事物 例如文字 数字 音乐 景物 色彩等都被称之为信息 信息是对客观世界中各种事物的运动状态和变化的反映 是客观事物之间相互联系和相互作用的表征 表现的是客观事物运动状态和变化的实质内容 4 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 整个人类的进化史 同时也是一部人类信息活动的演进史 在人类的整个历史发展中 经历了五次巨大的信息变革 每一次信息变革都对人类社会的发展产生巨大的推动力 带来飞跃式的进步 五次信息变革依次为 语言的诞生文字的诞生印刷术的诞生利用电磁波计算机技术 5 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 二 信息化的概念化 使成为 使变成 ize ify 用在名词或形容词后面 以构成动词 如 绿化 电气化 现代化 信息化 是指由计算机和互联网的革命所引起的工业经济转向信息经济的一种社会经济过程 信息化 是指在人类社会活动中 通过普遍地采用信息技术 更加充分有效地开发利用信息资源 推动经济发展和社会进步的过程 6 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 信息化 概念产生于日本 1963年 日本学者梅倬忠夫在 信息产业论 一书中描绘了 信息革命 和 信息化社会 的前景 预见人类社会将进入 信息化社会 1967年 日本政府正式提出了信息化概念 信息化是向信息社会前进的动态过程 它反映了由可触摸的物质产品起主导作用向难以捉摸的信息产品起主导作用的根本性转变 1997年召开的首届全国信息化工作会议 将信息化和国家信息化定义为 信息化是指培育 发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程 2005年国务院办公厅印发 2006 2020年国家信息化发展战略 其叙述如下 信息化是充分利用信息技术 开发利用信息资源 促进信息交流和知识共享 提高经济增长质量 推动经济社会发展转型的历史进程 在港台地区 信息化则被称为资讯化 7 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 信息化的层次产品信息化 信息化的基础 越来越多的产品中嵌入了智能化元器件 而且产品所含各类信息比重日益增大 企业信息化 企业在产品的设计 开发 生产 管理 经营等多个环节中广泛利用信息技术 产业信息化 指农业 工业 服务业等传统产业的升级 国民经济信息化 在经济大系统内实现统一的信息大流动 使生产 流通 分配 消费等经济的四个环节通过信息进一步联成一个整体 社会生活信息化 指包括经济 科技 教育 军事 政务 日常生活等在内的整个社会体系信息化 进入信息社会 8 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 三 信息技术的概念数字化为信息化主要特征 当代的信息革命本质上是一场信息数字化革命 信息化的进程是从数字化开始的 数字化就是用0和1表示信息 信息化的核心技术是实现信息表示的数字化 信息传输的网络化 信息处理的智能化的相关技术 计算机技术是信息化的基础 实现数字化信息的存储与处理 数字媒体技术实现数字化信息的表示 网络技术实现数字化的传输 9 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 狭义而言 信息技术是指利用计算机 网络 数字媒体等各种硬件设备及软件工具与科学方法 对文图声像各种信息进行获取 加工 存储 传输与使用的技术之和 该定义强调的是信息技术的现代化与高科技含量 中义而言 信息技术是指对信息进行采集 传输 存储 加工 表达的各种技术之和 该定义强调的是人们对信息技术功能与过程的一般理解 广义而言 信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法 工具与技能的总和 该定义强调的是从哲学上阐述信息技术与人的本质关系 信息技术 InformationTechnology 简称IT 是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称 它主要是应用计算机科学和通信技术来设计 开发 安装和实施信息系统及应用软件 10 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 四 信息社会信息社会 也称信息化社会 是脱离工业化社会以后 信息将起主要作用的社会 是信息产业高度发达且在产业结构中占优势地位的社会 打开国门之初 第三次浪潮 给人们心灵造成的冲击和影响至今仍然连绵不绝 托夫勒在这本书中将人类社会划分为三个阶段 第一次浪潮为农业阶段 从约1万年前开始 第二阶段为工业阶段 从17世纪末开始 第三阶段为信息化 或者服务业 阶段 从20世纪50年代后期开始 第三次浪潮是信息革命 其代表性象征为 计算机 主要以信息技术为主体 重点是创造和开发知识 随着农业时代和工业时代的衰落 人类社会正在向信息时代过渡 跨进第三次浪潮文明 其社会形态是由工业社会发展到信息社会 第三次浪潮的信息社会与前两次浪潮的农业社会和工业社会最大的区别 就是不再以体能和机械能为主 而是以智能为主 11 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 信息社会的主要特征 信息技术发展和应用所推动的信息化 给人类经济和社会生活带来了深刻的影响 信息化被称为推动现代经济增长的发动机和现代社会发展的均衡器 主要表现在三个方面 第一 信息化促进产业结构的调整 转换和升级 国内外已有专家把信息产业从传统的产业分类体系中分离出来 称其为农业 工业 服务业之后的 第四产业 工业社会所形成的各种生产设备将会被信息技术所改造 成为一种智能化的设备 信息社会的农业生产和工业生产将建立在基于信息技术的智能化设备的基础之上 第二 信息化成为推动经济增长的重要手段 信息经济在国民经济中占据主导地位 并构成社会信息化的物质基础 以计算机 微电子和通信技术为主的信息技术革命是社会信息化的动力源泉 12 2020 3 17 第一章 信息化的内涵 第三 信息化引起生活方式和社会结构的变化 随着信息技术的不断进步 智能化的综合网络遍布社会各个角落 信息技术正在改变人类的学习方式 工作方式和娱乐方式 数字化的生产工具与消费终端广泛应用 人类已经生活在一个被各种信息终端所包围的社会中 信息逐渐成为现代人类生活不可或缺的重要元素之一 数字化生活方式正在形成 当前世界正在经历一场革命性的变化 正在全球展开的信息和信息技术革命 正以前所未有的方式对社会变革的方向起着决定作用 其结果必定导致信息社会在全球的实现 13 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 一 信息化建设的内容与指标信息化建设可分为信息的生产 应用和保障三大方面 信息生产 要求发展一系列信息技术及产业 涉及信息和数据的采集 处理 存储技术 包括通信设备 计算机 软件和消费类电子产品制造等领域 信息应用 即产业和社会领域的信息化 主要表现在利用信息技术改造和提升农业 制造业 服务业等传统产业 大大提高各种物质和能量资源的利用效率 促使产业结构的调整 转换和升级 促进人类生活方式 社会体系和社会文化发生深刻变革 信息保障 主要指保障信息传输的基础设施和安全机制 使人类能够可持续地提升获取信息的能力 14 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 信息产业电子制造业软件产业电信服务业信息应用基础信息基础设施网络与信息安全信息化环境 政策 法规 标准 人才培养行业领域信息化应用建设农业信息化工业信息化服务业信息化 教育信息化 电子政务电子商务 15 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 中国在 国民经济和社会发展信息化 十二五 规划 草案 中引入信息化发展指数 IDI 16 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 二 国家信息基础设施 信息网络 建设国家公用通信网 主要由干线传输网络 公用通信业务网组成 干线传输网络 我国已经建设了以光缆为主体 以数字微波和卫星通信为辅助手段的大容量数字干线传输网公用通信业务网 在干线传输网络基础上建设了全国公用电话网 公用数据通信网 无线移动通信网 有线电视网等公用通信业务网 17 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 1 互联网互联网是20世纪的最重大科技发明 互联网 internet 又称因特网 即广域网 城域网 局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络 通过全球唯一的网络逻辑地址 IP地址 在网络媒介基础之上逻辑的链接在一起 可以通过 传输控制协议 和 互联网协议 TCP IP 或者今后其它接替的协议或兼容的协议来进行通信 18 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 中国互联网组成 由邮电部管理的ChinaNet 是中国的Internet骨干网 网管中心设在邮电部数据通信局 用户可用公用数字数据网 ChinaDDN 公用分组交换网 ChinaPAC 公用电话交换网 PSTN 接入该网 由国家教委管理的中国教育科研网 CERNET 网管中心设在清华大学 面向大中小学的师生服务 采用ChinaDDN或ChinaPAC连通由中国科学院管理的中国科学技术网 CSTNet 由电子部管理的金桥信息网 ChinaGBN 又称国家公用经济信息通信网 作为企业界的互联网 19 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 IP地址 32位 4个字节 中间用 隔开 表示网络地址 主机地址 20 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 TCP IP协议 TCP协议 TCP UDPIP协议 IP ICMP IGMP ARP RIP OSPF 21 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 2 3G无线网概念与发展 3G即第三代移动通信技术 英语 3rd generation 是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术 3G服务能够同时高速传送声音 通话 及数据信息 电子邮件 即时通信等 1995年问世的第一代模拟制式手机 1G 只能进行语音通话 1996到1997年出现的第二代GSM CDMA等数字制式手机 2G 便增加了接收数据的功能 如接收电子邮件或网页 早在2002年国外就已经产生3G了 而中国也于2003年开发出中国的3G 但2009年才正式上市 3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升 22 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 3G网络 3G网络是第三代无线通信网络 目前国内支持国际电信联盟确定三个无线接口标准 分别是 中国电信的CDMA2000 中国联通的WCDMA 中国移动的TD SCDMA WCDMA是欧洲提出的宽带CDMA技术 它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同 主要支持者是以GSM系统为主的欧洲厂商 日本公司也或多或少参与其中 CDMA2000是由美国高通北美公司为主导提出 韩国成为该标准的主导者 TD SCDMA 是由中国大陆独自制定的3G标准 具有辐射低的特点 被誉为绿色3G 由于中国内地庞大的市场 全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD SCDMA标准 23 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 3G手机 3G手机完全是通信业和计算机工业相融合的产物 是基于移动互联网技术的终端设备 也可称为 个人通信终端 3G手机除了能高质量的完成语音通信外 还能进行高速数据传输和宽带多媒体通信 利用3G手机可以上网看新闻 查信息 下载文件和图片 由于带宽的提高 3G手机还可以传输视频 进行可视电话业务 3G手机一般自带摄像头 这将使用户可以利用手机进行视频通讯 甚至使数字相机成为一种 多余 24 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 3G技术应用 宽带上网 宽带上网是3G手机的一项很重要的功能 我们能在手机上收发语音邮件 写博客 聊天 搜索 下载文件等 手机变成小电脑就再也不是梦想了 无线搜索 随时随地用手机搜索将会变成更多手机用户一种平常的生活习惯 手机办公 使办公人员可以随时随地与单位的信息系统保持联系 完成办公功能 包括移动办公 移动商务等等 视频通话 3G时代 传统的语音通话已经是个很弱的功能了 视频通话和语音信箱等新业务才是主流 手机电视 手机流媒体软件会成为3G时代最多使用的手机电视软件 视频影像的流畅和画面质量上不断提升 手机音乐 通过手机上网下载音乐是电脑的50倍 手机网游 与电脑的网游相比 手机网游的体验并不好 但方便携带 随时可以玩 这种利用了零碎时间的网游是年轻人的新宠 也是3G时代的一个重要资本增长点 25 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 26 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 27 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 28 4G通讯 4G最大的数据传输速率超过100Mbit s 是3G移动电话速率的50倍 4G有望集成不同模式的无线通信 从无线局域网和蓝牙等室内网络 蜂窝信号 广播电视到卫星通信 移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 3 有线电视网有线电视网络在进行双向改造之后 可以通过CableModem提供上行速率达10M 下行速率达36M的Internet接入服务 目前 利用CableModem进行宽带Internet接入是市场占有率最高的接入方式 占宽带接入市场45 以上的份额 另一种主要宽带接入技术是XDSL技术 宽带双向的点播电视 VOD 及通过CATV网接入Internet进行电视点播 CATV通话等是CATV网的发展方向 最终目的是使CATV网走向宽带双向的多媒体通信网 电视机的一个发展趋势是智能化 即与其他电器的结合 特别是与电脑的结合 这将使得电视更加 聪明 具有更多的功能 从而突破电视的传统含义 29 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 三 我国信息化发展历程1993年 国务院批准成立了由24个部委 总局 共同参加组成的 国家经济信息化联席会议 1993年 国务院正式部署以 金桥 金卡 金关 简称 三金 工程 等金字头系列的重大信息系统工程 并列入国家中长期规划 1993年9月 中国公用分组交换数据网 CHINAPAC 开通 1994年10月 中国公用数字数据网 CHINADDN 开通 1994年4月20日 北京中关村地区教育与科研示范网接入国际互联网的64K专线开通 中国成为国际上第77个真正拥有全功能互联网的国家 这标志着中国正式接入国际互联网 1996年1月 中国的Internet骨干网CHINANET开通 30 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 1996年成立了负责全国信息化工作的协调机构 国务院信息化工作领导小组 由邹家华副总理担任组长 组织制定了 国家信息化 九五 规划和2010年远景目标 纲要 提出了指导我国信息化工作的24字方针 统筹规划 国家主导 统一标准 联合建设 互联互通 资源共享 1999年1月 中国电信和国家经贸委等共同倡议发起 政府上网工程 2005年11月 制定了 国家信息化发展战略 2006 2020年 提出 信息化是当今世界发展的大趋势 是推动经济社会变革的重要力量 大力推进信息化 是覆盖我国现代化建设全局的战略举措 是贯彻落实科学发展观 全面建设小康社会 构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的迫切需要和必然选择 31 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 2008年12月 中国已经建成了全球最大的IPv6示范网 清华大学等25所高校建成的CNGI CERNET2 6IX是目前世界上规模最大的纯IPv6大型互联网 取得了多项重大创新 总体上达到世界领先水平 2009年1月 中国政府开始发放第三代移动通信 3G 牌照 目前3G网络已基本覆盖全国 2012年6月 国务院出台了 国务院关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见 确定目标 到十二五末 下一代国家信息基础设施建成 宽带接入2 5亿 国际出口带宽6500G 3G网络覆盖城乡 IPV6实现规模商用 32 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 四 我国信息化建设成就1 信息网络实现跨越式发展 成为支撑经济社会发展重要的基础设施 截至2012年6月 全国通信光缆线路总长度达1343 2万公里 已建成辐射全国的通信光缆网络 成为世界上最大的传输网络 2012年12月底 中国电话用户总数达到13 9亿户 居全球第一位 其中移动电话用户达11 12亿 计算机拥有量2011年的3亿台 中国农村居民家庭电脑拥有量也在过去10年增加了10倍 2013年6月 中国网民规模达到5 91亿 位居世界第一 占人口总数比例44 手机上网的网民达到4 64亿人 至2009年底 中国使用宽带上网的网民达到95 至2011年底 中国拥有IPv4地址约2 5亿个 已成为世界第二大IPv4地址拥有国 33 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 2 信息产业持续快速发展 对经济增长贡献度稳步上升 2012年 微型计算机产量达3 54亿台 2012年 手机产量达11 8亿部 占全球出货量的比重超过50 2012年 全国电信业务收入占GDP的比重接近10 2012年 中国移动净利润1293亿 中国电信为149亿 中国联通为71亿 新兴信息产业发展迅速 如 腾讯QQ用户达到8亿 微信用户超过4亿 2013年上半年 实现营收45亿美元 实现毛利润25亿美元 34 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 中国的互联网企业逐渐成熟 壮大 新浪 搜狐 网易三大门户网站影响力不断扩大 盈利能力不断增强 百度成为全球最大的中文搜索引擎 在全球搜索引擎市场里占据了一席之地 阿里巴巴改变了传统的营销方式 引导中国人进入网购时代 互联网创造了一个个 创富神话 纽约时报 曾经撰文 中国已经成为全球计算机和消费类电子产品的主要生产国 飞速增长的经济和日益雄厚的科技基础设施 都使它走在了新一代计算机科技的前列 35 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 3 电子政务稳步展开 成为转变政府职能 提高行政效率 推进政务公开的有效手段 至2012年底 中国已建立政府门户网站5万多个 75个中央和国家机关 32个省级政府 333个地级市政府和80 以上的县级政府都建立了电子政务网站 以 金 字工程为代表的业务应用系统建设稳步推进 金审 金盾 金税 等各项工程建设取得了重要进展 我国政府部门基础信息库建设已陆续展开 人口基础信息库 法人单位基础信息库 自然资源和地理空间基础信息库 和 宏观经济数据库 四大战略性工程建设正全面展开 36 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 4 电子商务2011年 我国电子商务交易额达到6万亿元2012年12月我国网购用户数达2 42亿 2012年光根节当天 就有2 4亿人在淘宝上消费 交易额达191亿 支付宝每天流动资金超过任何一家银行 37 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 5 传统服务业的改造 中国金融业的信息化水平 就基础设施而言 已经接近世界先进水平 对客户而言 现在 在国外银行中能够享受到的服务 在中国的各商业银行中也同样能够享受到 中国民用航空业的信息化水平也已经与国际接轨 旅客可以轻松实现网上订票 网上支付 自助值机 自选座位 里程累计 交通领域先后开发了智能交通系统 地理信息系统 GPS 联网售票 订票 及收费系统 客 货 运管理调度系统 中国许多城市在公共交通领域 开始选择IC卡 智能卡刷卡 信息网络化给中国炒股的民众带来了极大的方便 股民通过互联网随时可以了解股票行情 进行交易 2012年 中国约3400万人利用互联网进行证券交易 38 2020 3 17 6 教育信息化建设成就建设项目 现代远程教育 中小学 校校通 工程 西部中小学现代远程教育项目 教育部现代远程教育扶贫示范工程 西部大学校园计算机网络建设工程 软件学院 教育网站 人才培养 中小学信息技术教育 教师教育技术能力培训政策标准 教育信息化发展纲要 教育信息化技术标准 国家教育信息化十年发展规划 2011 2020 体系层次 中国教育与科研网 CERNET 教育城域网校园网 Intranet 多媒体综合电教室 网络教室 移动型网络教室 国家教育云 国家数字教育资源公共服务平台 三通两平台 第二章 我国信息化建设 39 2020 3 17 39 第二章 我国信息化建设 7 信息化社会的服务与生活 互联网成为人们社会生活的重要工具 据抽样调查统计 2012年12月 中国约有4 51亿人经常使用搜索引擎查询各类信息 约4 68亿人经常利用即时通信工具进行沟通交流 约2 02亿用户通过手机使用微博 互联网促进了文化产业发展 网络游戏 网络动漫 网络音乐 网络影视等产业迅速崛起 大大增强了中国文化产业的总体实力 2012年12月 网络视频用户达3 73亿 网络游戏用户达3 36亿 互联网成为人们获取新闻信息的重要途径 自从互联网进入中国 人们就充分运用互联网传播新闻信息 据统计 80 以上的网民主要依靠互联网获取新闻信息 40 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 41 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 网上交流活跃是中国互联网发展的一大特点 论坛帖文 博客文章数量之巨大 在世界各国都是难以想象的 我国目前有上百万个论坛 3 53亿博客用户 2 74亿微博用户 每天有上亿网民通过网络获取信息 交流观点 表达诉求 互联网已经成为各级党委政府了解民情 倾听民意 汇聚民智的重要渠道 近几年 一大批通过互联网反映出来的问题得到了解决 据抽样调查 超过60 的网民对政府发挥互联网的监督作用予以积极评价 认为这是中国社会民主与进步的体现 42 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 信息化的旅游 携程网 一家没有一架飞机 没有一间酒店的公司 每天卖出的机票和开出的房间超过任何一家航空公司和酒店 43 2020 3 17 第二章 我国信息化建设 国家统计局信息化发展指数 IDI 的测算和比较研究表明 2006年起 中国已经从信息化发展 中低水平国家 跨入信息化发展 中等水平 国家行列 特别是改革开放的30年来 可以毫不夸张地说 中国的信息化与中国的经济和社会发展一样 取得了令举世瞩目的辉煌成就 44 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 1946年 第一台电子计算机在美国诞生 成为了人类工作和生活方式进步的里程碑 此后 计算机不断的更新换代 飞速发展 电子计算机的功能和应用范围也从当初的数据计算和处理 扩展到办公事务处理和工业控制以至数据库 网络 图形处理等许多新的领域 所以 这一阶段可以称之为信息技术的第一次革命 进入20世纪90年代 信息化浪潮迅速席卷全球 人们称之为以数字化多媒体集成和互联网络等技术综合而成的第二次信息技术革命 网络技术是这次革命的标志 2008年开始 信息技术第三次浪潮已经到来 宽带 物联网 云计算 大数据等新一代信息技术开始进入社会信息化的各个层面 45 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 一 下一代互联网 IPv6 正在使用的互联网协议是IPv4协议 它可以提供的IP地址大约为40多亿个 随着网络的飞速发展 IPv4地址已分配殆尽 已于2011年2月3日分配完毕 北美占3 4 约3亿 亚洲不到4亿 中国2 5亿 下一代互联网使用的是IPv6地址协议 它采用128位编码方式 这就使得互联网地址资源非常充足 任何一个电器都可能成为一个网络终端 下一代互联网可实现自动地址配置 提供更高的QOS和安全性能 使互联网可以知道每一个数据的来源 但IPv6与IPv4并不兼容 2012年6月6日 世界各大网站以及互联网服务及设备提供商联合启动IPV6 标志着IPv6在全球范围内正式启动 46 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 二 三网融合三网融合是指电信网 广播电视网 互联网在向宽带通信网 数字电视网 下一代互联网的演进过程 三大网络通过技术改造 其技术功能趋于一致 业务范围趋于相同 网络互联互通 资源共享 能为用户提供语音 数据和广播电视等多种服务 三网融合并不意味着三大网络的物理合一 而主要是指高层业务应用的融合 以后的手机可以看电视 上网 电视可以打电话 上网 电脑也可以打电话 看电视 三者之间相互交叉 形成你中有我 我中有你的格局 三网融合的基础是数字化技术 数字化技术使电话 数据和图像信号都可以用统一用的 0 或 1 编码表示 实现相互传输和交换 2010年7月 国务院公布了首批三网融合12个试点城市名单 三网融合进入实质性推进阶段 47 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 三 云计算1 云计算的定义云计算 将大规模的计算机阵列连接成一个向全球用户提供计算机服务的社会化机构 用户只需要一个能够上网的设备 比如一台笔记本或者手机 就可以获得自己需要的一切计算机服务 这意味着人们使用计算机的需求也可以作为一种商品进行流通 就像煤气 水电一样实现高效的社会化服务 取用方便 费用低廉 狭义云计算是指狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式 广义云计算是指服务的交付和使用模式 这种服务可以是IT和软件 互联网相关的 也可以是任意其他的服务 它具有超大规模 虚拟化 可靠安全等独特功效 48 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 2 云计算的提出原因从提高计算机的指标着想 云计算狭义理解就是把一堆廉价的PC捆绑在一起 统一管理 使用起来如同一台超级大型机一样 当初定义的名字叫超大规模的 可扩展的 低成本的但是高可靠性的服务器集群系统 从降低计算机管理和成本着想 传统客户端系统 就是将计算 存储 应用程序和操作系统集于一体的台式机或笔记本 又称胖客户机系统 它操作自由度高 使用灵活 支持的程序和操作系统广泛 然而随着传统客户端系统越来越庞大 它在成本 效率 管理和安全等方面正面临着前所未有的挑战 管理与维护成本高运营成本高资源利用率低IT响应速度低 49 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 3 云计算的特点 超大规模 云 具有相当的规模 Google云计算已经拥有100多万台服务器 Amazon IBM 微软 Yahoo等的 云 均拥有几十万台服务器 虚拟化 云计算支持用户在任意位置 使用各种终端获取应用服务 所请求的资源来自 云 高可靠性 云 使用了数据多副本容错 计算节点同构可互换等措施 通用性 云计算不针对特定的应用 高可扩展性 云 的规模可以动态伸缩 按需服务 云 是一个庞大的资源池 你按需购买 极其廉价 50 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 4 云计算技术 IaaS Infrastructure as a Service 基础设施即服务 Iaas通过网络向用户提供计算机 物理机和虚拟机 存储空间 网络连接 负载均衡和防火墙等基本计算资源 用户在此基础上部署和运行各种软件 包括操作系统和应用程序 SaaS Software as a Service 软件即服务 它是一种通过Internet提供软件的模式 云提供商在云端安装和运行应用软件 云用户通过云客户端 通常是Web浏览器 使用软件 PaaS Platform as a Service 平台即服务 PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务 以SaaS的模式提交给用户 平台通常包括操作系统 编程语言的运行环境 数据库和Web服务器 用户在此平台上部署和运行自己的应用 51 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 4 应用案例 云桌面云端将屏幕显示发送到用户 而用户的客户端计算机则向服务器发送键盘和鼠标事件 在使用远程桌面服务时 管理员可以将整个桌面环境提供给用户 也可以只提供单独的应用程序和数据 在用户看来 这些程序是无缝集成的 界面 感觉和行为都和本地程序并无二异 桌面的存储和计算 包括操作系统 应用程序和用户数据 都集中在云数据中心 52 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 云存储云存储对使用者来讲 不是指某一个具体的设备 而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体 使用者使用云存储 并不是使用某一个存储设备 而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务 所以严格来讲 云存储不是存储 而是一种服务 云存储的核心是应用软件与存储设备相结合 通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变 53 2020 3 17 云计算教育应用云资源共享 将优质教育资源上传到云计算平台 转化为云服务 使这些资源比自己所能提供和管理的资源更廉价 课堂教学支持 在有无线网络的教室 教师教学可以直接连到云端 利用云端资源进行教学 支持泛在学习 移动学习 终端要求降低 资源更加丰富学校管理 虚拟网站 减少建设与维护成本 54 第三章 新一代信息技术 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 四 物联网1 物联网的定义物联网其英文名称是 TheInternetofthings 由此 顾名思义 物联网就是物物相连的互联网 国际电信联盟发布的互联网报告 对物联网做了如下定义 通过二维码识读设备 射频识别 RFID 装置 红外感应器 全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备 按约定的协议 把任何物品与互联网相连接 进行信息交换和通信 以实现智能化识别 定位 跟踪 监控和管理的一种网络 55 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中 具体地说 就是把感应器嵌入和装备到电网 铁路 桥梁 隧道 公路 建筑 供水系统 大坝 油气管道等各种物体中 然后将 物联网 与现有的互联网整合起来 实现人类社会与物理系统的整合 在这个整合的网络当中 存在能力超级强大的中心计算机群 能够对整合网络内的人员 机器 设备和基础设施实施实时的管理和控制 在此基础上 人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活 达到 智慧 状态 提高资源利用率和生产力水平 改善人与自然间的关系 56 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 2 物联网的重要性物联网将是下一个推动世界高速发展的 重要生产力 是继通信网之后的另一个万亿级市场 被称为继计算机 互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮 2012年2月14日 中国的第一个物联网五年规划 物联网 十二五 发展规划 由工信部颁布 57 2020 3 17 3 物联网的 物 物联网的 物 要满足以下条件才能够被纳入 物联网 的范围 要有数据传输通路 要有一定的存储功能 要有CPU 要有操作系统 要有专门的应用程序 遵循物联网的通信协议 在世界网络中有可被识别的唯一编号 58 第三章 新一代信息技术 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 4 物联网的架构物联网架构可分为三层 感知层 网络层和应用层 感知层由各种传感器构成 包括温湿度传感器 二维码标签 RFID标签和读写器 摄像头 红外线 GPS等感知终端 感知层实现物联网的物体识别 信息采集 网络层由各种网络 包括互联网 广电网 网络管理系统和云计算平台等组成 是整个物联网的中枢 负责传递和处理感知层获取的信息 应用层是物联网和用户的接口 它与行业需求结合 实现物联网的智能应用 59 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 5 物联网的关键技术传感器技术 把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理 RFID标签 射频标签 RadioFrequencyIDentification技术 又称电子标签 无线射频识别 可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据 而无需机械或光学接触 比如 公交卡 食堂餐卡 银行卡 宾馆门禁卡 二代身份证等 嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件 传感器技术 集成电路技术 电子应用技术为一体的复杂技术 经过几十年的演变 以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见 小到人们身边的MP3 大到航天航空的卫星系统 60 2020 3 17 6 物联网教育应用案例智慧教室 基于物联网技术集智慧教学 人员考勤 资产管理 环境智慧调节 视频监控及远程控制于一体的新型现代化智慧教室系统在逐步的推广运用 教学支持系统学生考勤系统资产管理系统环境监测系统灯光控制系统空调控制系统通风换气系统门窗监视系统视频监控系统 61 2020 3 17 第三章 新一代信息技术 五 大数据时代进入2012年 大数据 bigdata 一词越来越多地被提及 人们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据 并命名与之相关的技术发展与创新 大数据到底有多大 一组名为 互联网上一天 的数据告诉我们 一天之中 互联网产生的全部内容可以刻满1 68亿张DVD 发出的邮件有2940亿封之多 相当于美国两年的纸质信件数量 发出的社区帖子达200万个 相当于 时代 杂志770年的文字量 卖出的手机为37 8万台 高于全球每天出生的婴儿数量37 1万 62 2020 3 17 第三章 新一代信息技