《数字经济发展与治理》课件 Ch8. 数字技术的应用场景

数字经济的概念与内涵数字经济发展与治理08-14Catalogue目录第三节5G在智慧城市建设中的应用第二节

物联网在智能制造中的应用第一节

云计算在企业运营中的应用数字技术的独特优势以数据和信息为核心：数据信息的存储、传输和处理更加高效高度的可扩展性和灵活性：快速适应不断变化的市场需求和技术进步强大的集成能力：融合多种技术，创造出全新的应用场景、解决方案较低的边际成本：复制和分发数字产品的成本几乎为零，为数字技术与数字产品的大规模普及提供可能数字技术人工智能数字智能大数据数字资源云计算数字设备物联网数字传输区块链数字信息计算5G数字加速器存储计算采集控制反馈学习采集赋能数字资产数字集成处理系统数字技术框架图协作第一节云计算在企业运营中的应用Ⅰ云计算技术Ⅱ云计算市场发展Ⅲ云计算应用场景亚马逊推出“简单存储”（SimpleStorageService，S3）和“弹性云计算”（ElasticCloudComputer，EC2）服务云计算商业化时代正式开始2006年谷歌发表四篇计算机领域学术论文奠定云计算服务的技术基础2003年1996年企业的单位算力成本降低企业对算力的总需求变高一些技术密集型企业开始提供云计算服务21世纪约翰·麦卡锡，公用计算（UtilityComputing）将计算资源按照公共服务的分配模式进行有组织的技术安排1961年云计算技术：概念提出美国计算机公司康柏（Compaq）内部文件中首次提及“云计算“云计算（CloudComputing）：利用分布式计算和虚拟资源管理等核心技术，通过高速网络将分散的ICT资源集中起来形成共享的资源池，并以动态按需、可度量的方式向用户提供服务物理服务器抽象化：物理硬件与运行在其上的操作系统、应用程序隔离开创建出多个虚拟机（VMs）提高硬件资源利用率，降低成本，提供灵活的资源管理和调度能力应用程序和服务可以在多台计算机上并行运行提高计算能力、提高数据处理速度某个节点发生故障时，系统能够自动将工作负载转移到其他健康节点上定义如何构建、管理云服务包含三种服务模型：基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）多租户架构：提高资源利用率，降低成本虚拟化技术分布式计算云服务架构云计算技术：技术基础基石核心技术框架市场规模：云计算已经成为全球信息技术市场中的重要组成部分，规模庞大、增速稳健中国的市场规模增长率远高于全球水平区域分布：北美洲是全球最大的云计算市场，但近年来占比较有所下降亚洲市场规模增速超过30%竞争格局：科技巨头公司领导地位：亚马逊云服务（AWS）、微软Azure云服务、谷歌云平台、IBMCloud以及腾讯云和阿里云云计算市场发展（一）资料来源：贝哲斯咨询增长因素数字化转型需求技术创新驱动云计算作为一种灵活、可扩展的计算资源提供方式，已在多个行业广泛应用政府部门：构建政务云平台，提高政务透明度、优化服务流程、增强数据安全性零售电商：库存管理、客户关系管理、市场营销金融行业：风险管理、数据分析、合规性检查云计算市场发展（二）技术政策支持计算成本压力IaaS提供虚拟化的计算资源（虚拟服务器、存储空间、网络资源），用户在虚拟资源上安装操作系统和应用程序优势：用户具有最大的灵活性和控制权（自由选择操作系统、应用程序和配置设）适用：定制化或特定需求的企业、场景典型：亚马逊EC2、微软Azure、谷歌云平台的虚拟机亚马逊EC2：在云中运行可伸缩的虚拟服务器核心优势：弹性、安全性和成本效益基础设施即服务（IaaS）OECD云计算应用场景：IaaS网飞（Netflix）：巨大的数据流量、复杂的数据处理需求通过EC2能够灵活扩展服务器资源（流量高峰期启动&低谷期关闭）降低全球用户的数据访问延迟、提升用户体验SaaS提供商将应用程序作为服务通过互联网提供给用户，用户无需安装和维护应用程序，只需通过网络访问即可使用优势：用户只需关注软件的使用（无需关心硬件和平台）适用：需要快速启动和使用标准软件应用的企业和个人（没有IT部门的初创公司）典型：微软Office、Salesforce、DropboxSalesforce：提供客户关系管理（CRM）软件服务，企业无需购买和维护软件，只需通过互联网访Salesforce平台，即可使用其CRM功能

软件即服务（SaaS）云计算应用场景：SaaS降低企业ICT成本：企业无需投资硬件和软件许可证可扩展性：企业可以调整用户数量和服务功能移动应用和集成API：企业能够随时随地访问CRM数据，并与其他业务系统集成PaaS提供平台（操作系统、编程语言执行环境、数据库和Web服务器），用户可以在其上开发、运行和管理应用程序优势：用户可以专注于应用程序的开发（无需管理底层基础设施）适用：开发人员和团队（需要快速迭代和上线新应用的互联网公司与科创企业）典型：Heroku、谷歌应用引擎（GoogleAppEngine，简称GAE）、AWSElasticBeanstalk平台即服务（PaaS）云计算应用场景：PaaS谷歌应用引擎（GAE）：允许开发者构建、部署应用程序和服务到谷歌的全球数据中心网络《卫报》开发团队可以快速部署和更新网站内容，保持新闻的及时性、相关性卫报（TheGuardian）：英国的综合内容日报云计算三种服务模式比较​​对比维度​​​​IaaS​​​​PaaS​​​​SaaS​​​​服务层次​​最底层服务提供虚拟化的硬件资源中间层服务提供开发和部署应用程序的平台与工具最顶层服务提供完整的应用程序​​用户控制权​​用户拥有最高控制权配置和管理整个虚拟化环境（包括操作系统和中间件）用户控制权适中关注应用程序的开发和部署无法管理底层基础设施用户控制权最低仅能使用软件功能无法修改底层架构或配置​​部署与维护​​用户需自行部署、维护操作系统和应用程序用户需管理应用程序的配置与环境依赖（无需管理基础设施）用户无需任何部署或维护工作​​成本结构​​按需（资源使用量）付费（CPU、内存、存储时长）平台使用费+应用运行费用（开发工具、计算资源消耗）按订阅模式付费（按月/年支付使用费）第二节物联网在智能制造中的应用Ⅰ物联网技术Ⅱ智能制造Ⅲ应用场景传感器技术、云计算、大数据分析等技术趋向成熟物联网快速发展21世纪智能家居、智能建筑的概念兴起为物联网的发展提供实践场景20世纪末20世纪70年代探索如何通过无线网络连接各种设备和传感器1995年，盖茨《未来之路》1999年，凯文·阿什顿首次提出“物联网”20世纪90年代探索如何通过有线网络共享计算机资源有线网络连接计算机系统，实现资源远程访问、数据远程处理20世纪60年物联网：概念提出自动化控制系统应用于工业生产传感器、执行器监控生产过程物联网（InternetofThings，IoT）：将物体通过互联网连接起来，实现智能化管理物联网：技术基础物联网的技术基础包括三个层次：感知层、网络层和应用层感知层：收集获取数据网络层：传输分析数据应用层：将数据分析结果应用于经济活动中将先进的信息技术和制造技术相结合，实现制造过程的智能化智能化：生产设备、生产管理、产品设计、供应链等多方面的智能化基本概念自动化技术（基础）物联网机器学习数字孪生增材制造（3D打印）组成要素智能制造（SmartManufacturing）通过高度集成的硬件和软件形成一个互联互通、协同工作的系统范围：工厂内、整个供应链、跨行业实现资源的最优配置、流程的最优化管理，提高生产效率与响应速度集成化与系统化通过灵活的生产系统和先进的设计工具，制造企业能够快速响应市场变化，提供定制化的产品和服务改变传统的批量生产模式，提高企业的市场竞争力。个性化和定制化物联网技术收集、存储大量生产数据大数据分析技术挖掘数据背后的价值，为生产决策提供支持促使制造企业更准确地预测市场趋势，优化生产计划，减少浪费，提高产品质量数据驱动型决策集成先进的技术和设备，实现生产过程的优化，贯彻绿色化发展优化生产过程、提高资源利用率，减少能源消耗和废弃物排放，实现可持续发展推动循环经济和绿色供应链的发展，促进整个社会经济的可持续发展，实现经济增长与环境保护的双赢绿色化发展智能制造：发展趋势2015年，推进物联网技术，建立物联网终端设备体系实现生产数据的实时监控和采集，支撑上百万个不同设备，涉及3600多个和质量相关的检测点实时数据2017年，成立了大数据管理团队，与天翼云和英特尔合作，建立物联网数据分析平台，提升了数据管理、数据计算和数据存储的能力生产数据可视化、生产过程透明化、生产现场无人化对生产设备的远程监控、故障预警、维护和管理，提高设备的使用效率智能制造应用场景：生产过程优化通过实施数字化转型战略，宁德时代成功从传统制造跨越到智能制造，成为行业领跑者松山湖自动物流中心：采用射频、电子标签拣货系统、货到人挑选、旋转式传送带等技术，集物料接收、存储、挑选、齐套、配送功能于一体智慧物流与数字化仓储项目：通过构建实时可视、安全高效、按需交付的物流服务能力，主动支撑交付保障，提升客户体验，改善物流运营效率智能制造应用场景：供应链管理通过智慧物流和数字化转型，华为从被动响应走向主动感知，向敏捷供应、智慧物流转型，不断提升自身的运营效率和客户服务水平供应链的数字孪生建设：通过业务数字化和流程服务化，实现物理世界到数字世界的镜像通过场景和算法建设，形成智能业务指令，指导物理世界作业实现数字世界到物理世界的闭环，构建供应链数字孪生搭建智能工厂：整合现有信息化能力，逐步上线CAD/CAM/CAE等设计软件与PLM/ERP/MES等管理软件，同时辅以自动化、智能化设备及全自动产线的应用，实现产品全生命周期的数据集成打造全流程的绿色供应链：研发设计：建立绿色产品设计体系，开发绿色产品生产制造：低温锡膏绿色制造工艺，减少碳排放量包装运输：竹浆纤维和自锁底纸箱包装，减少污染回收利用：从全球客户回收废弃产品，资源再利用智能制造应用场景：产品生命周期管理渤海活塞作为全球领先的内燃机活塞制造商，通过物联网技术的应用，实现产品全生命周期管理（ProductLifecycleManagement，PLM）的优化第三节5G在智慧城市建设中的应用Ⅰ5G技术Ⅱ智慧城市Ⅲ应用场景新无线接入技术：毫米波通信和大规模MIMO（多输入多输出）高数据传输速度、低延迟、巨大的连接密度、更高的能效通信领域的革命5G移动通信进入高速数据传输的时代促进智能手机的普及和移动互联网服务的发展（高清视频流、在线游戏、移动支付）4G2G无线接入技术：WCDMA和CDMA2000移动通信进入新的里程碑大幅提高数据传输速度，使得视频通话和移动互联网访问成为可能3G模拟信号标志着移动电话时代开启语音通信1G5G技术：概念提出数字信号短信服务（SMS）支持GPRS，为移动互联网发展奠基5G（5th-Generation），即第五代移动通信技术：是继1G到4G之后的最新一代无线通信技术环境保护、社会公正、经济发展技术基础：互联网的普及、移动通信技术的革新、数据处理能力的提升、智能设备的广泛使用人口增长、城市化进程加速，城市面临众多挑战交通拥堵、环境污染、资源短缺、公共安全等利用先进的信息和通信技术（物联网、云计算、大数据分析）来监控、分析和管理城市的各项资源，从而提高城市的运行效率和居民的生活质量城市管理和服务的现代化、智能化应对城市化挑战的需求信息技术的快速发展可持续发展理念的推动智慧城市：基本概念政策推动与规划布局自上而下的政策推动体系国家层面：将智慧城市建设纳入国家战略，发布《国家新型城镇化规划》（2022年），明确推进智慧城市建设的目标和任务地方政府：建设智慧城市示范：区深圳“智慧城市2020”计划，上海“智慧城市三年行动计划”智慧城市：中国实践技术创新与应用推广物联网：交通管理、环境监测、公共安全等领域，实现城市设施的智能监控和数据收集大数据：分析、处理各类数据，为城市管理提供决策支持移动互联网服务（移动支付、在线医疗、在线教育）：提高居民生活便利性、服务可达性产业升级与经济发展推动信息化与工业化深度融合（“两化融合”），发展智能制造、电子商务等新兴产业，促进传统产业转型升级鼓励企业和科研机构开展智慧城市相关技术的研发和创新加强国际合作，引进国外先进的智慧城市理念和技术，提升中国智慧城市的国际竞争力智能交通远程医疗智能能源管理……智慧城市：应用场景5G技术的特性对城市发展的各个方