导图社区 第1章 信息化发展-发布版本
软考高项教材学习重点内容。包含新型基础设施建设、工业互联网、车联网等,希望此脑图对你有所帮助!
编辑于2023-12-25 14:11:30
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内容来源 | 软考高项自习室 绘制 | 罗老师 软件 | 亿图脑图
信息与信息化
定义
信息是物质、能力及其属性的标示的集合
确定性的增加
香农指出
信息是用来消除随机不定性的东西
特征与质量属性
特征
客观性、普遍性、无限性、动态性、相对性、依附性、变换性、传递性、层次性、系统性和转化性等
质量属性
精确性、完整性、可靠性、及时性、经济性、可验证性和安全性等
信息系统生命周期
生命周期
软件生命周期
可行性分析与项目开发计划
需求分析
概要设计
详细设计
编码
测试
维护
信息系统生命周期
系统规划
系统分析
系统设计
系统实施
系统运行和维护
信息化
信息化内涵
核心
全体社会成员
主要内容
信息网络体系
信息产业基础
社会运行环境
效用积累过程
国家信息化体系
信息技术应用
信息资源
信息网络
信息技术和产业
信息化人才
信息化政策法规和标准规范
信息化趋势
组织信息化趋势
产品信息化
产业信息化
社会生活信息化
国民经济信息化
国家信息化趋势
《国家信息化发展战略纲要》
《“十四五”国家信息化规划》
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新型基础设施建设
新基建
5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域。
概念定义
概念
以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。
信息基础设施
以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施;
以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施;
以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。
信息基础设施凸显“技术新”
融合基础设施
深度应用互联网、大数据、人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级,进而形成的融合基础设施。
包括智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。
融合基础设施重在“应用新”
创新基础设施
支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施。
包括重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。
创新基础设施强调“平台新”
工业互联网
内涵和外延
内涵
工业互联网不是互联网在工业的简单应用,是具有更为丰富的内涵和外延
即是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施,也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式,同时也是一种新业态、新产业,将重塑企业形态、供应链和产业链。
外延
工业经济发展
为制造强国建设提供关键支撑
一是推动传统工业转型升级。
二是加快新兴产业培育壮大。
网络实施发展
是网络强国建设的重要内容
一是加速网络演进升级
二是拓展数字经济空间
平台体系
网络是基础
网络互联
企业内网
包括传统的工业总线、工业以太网以及创新的时间敏感网络(TSN)、确定性网络、5G等技术。
用于连接企业内人员、机器、材料、环境、系统,主要包含信息(IT)网络和控制(OT)网络。
企业外网
用于连接企业各地机构、上下游企业、用户和产品。
数据互通
通过对数据进行标准化描述和统一建模,实现要素之间传输信息的相互理解,数据互通涉及数据传输、语义语法等不同层面。
标识解析
实现要素的标记、管理和定位
平台为中枢
平台体系
边缘层、IaaS、PaaS和SaaS
工业互联网的“操作系统”
主要作用
①数据汇聚、②建模分析、③知识复用、④应用创新
数据为要素
三个特性
①重要性、②专业性、③复杂性
安全为保障
核心任务
要通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段确保工业互联网健康有序发展。
三大特点
①涉及范围广、②造成影响大、③企业防护基础弱
融合应用
六大典型应用
平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延申、数字化管理
车联网
体系框架
定义
车联网(Internet of Vehicles,IoV)系统是一个“端、管、云”三层体系。
框架
端系统
智能传感器负责采集与获取车辆的智能信息,感知行车状态与环境;具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端;同时还是让汽车具备IoV寻址和网络可信标识等能力的设备。
管系统
解决车与车、车与路、车与网、车与人等的互联互通,实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游,在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性,同时它是公网与专网的统一体。
云系统
是一个云架构的车辆运行信息平台,它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等,是多源海量信息的汇聚,因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能,其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的符合体系。
链接方式
车与云平台间的通信
通过卫星无线通信或移动蜂窝等无线通信技术实现与车联网服务平台的信息传输,接收平台下达的控制指令,实时共享车辆数据。
车与车间的通信
车辆与车辆之间实现信息交流与信息共享,包括车辆位置、行使速度等车辆状态信息,可用于判断道路车流状况。
车与路间的通信
借助地面道路固定通信设施实现车辆与道路间的信息交流,用于监测道路路面状况,引导车辆选择最佳行驶路径。
车与人间的通信
用户可以通过WiFi、蓝牙、蜂窝等无线通信手段与车辆进行信息沟通,使用户能通过对应的移动终端设备监测并控制车辆。
车内设备间的通信
车辆内部各设备间的信息数据传输,用于对设备状态的实时检测与运行控制,建立数字化的车内控制系统。
场景应用
实用类场景应用
自动碰撞通知、被盗车辆跟踪、道路救援等。
便捷类场景应用
信息娱乐类服务如下载歌曲、有声读物、地图导航、预定餐厅、商场购物等。
效率类场景应用
远程控制车辆、通过智能化获取道路情况,提前规划路线等。
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1.3现代创新发展
农业农村现代化
农业现代化
农业现代化
用现代工业装备农业,用现代科学技术改造农业,用现代管理方法管理农业,用现代科学文化知识提高农民素质的过程。
农业信息化
农业现代化的重要技术手段。
以信息化的方式改造传统农业,把农业发展推进到更高阶段,实现信息时代的农业现代化。
乡村振兴
建设基础设施
一手抓新建、一手抓改造,提出推动农村千兆光网、5G、移动互联网与城市同步规划建设,提升农村宽带网络水平,推动农业生产加工和农村基础设施数字化、智能化升级。
发展智慧农业
建立和推广应用农业农村大数据体系,推动物联网、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术与农业生产经营深入融合,建设一批数字田园、数字罐区和智慧农牧渔场,不断提高农业发展数字化水平,让农业资源利用更加合理、农业经营管理更加高效。
建设数字乡村
构建线上线下向结合的乡村数字惠民编码服务体系,推进“互联网+”政府服务向农村基层延伸,深化乡村智慧社区建设,促进农村教育、医疗、文化与数字化结合,提升乡村治理和服务的智能化、精准化水平。
两化融合与智能制造
两化融合
定义
信息化和工业化的高层次的深度结合
以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走新型工业化道路。
融合
技术融合
工业技术与信息技术的融合, 产生新的技术、推动技术创新
汽车电子技术
工业控制技术
产品融合
电子信息技术获产品渗透到 产品中,增加产品的技术含量。
普通机床变成数控机床
传统家电变成智能家电
普通飞机模型变成遥控飞机
业务融合
信息技术应用到企业研发设计、生产制造、经营管理、市场营销等各个环节,推动企业业务创新和管理升级
传统手工台账转为电子化
生产自动化、智能化
新的市场营销方式
产业融合
两化融合可以催生出的新产业,形成一些新兴业态,如工业电子、工业软件、工业信息业。
工业电子
机械电子
汽车电子
船舶电子
航空电子
工业信息 服务业
工业企业B2B电子商务
工业原材料或产成品大宗交易
工业企业信息化咨询
智能制造
定义
基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。
成熟度等级
等级模型
智能制造能力建设服务覆盖的能力要素、能力域和能力子域
等级定义
一级(规划级)
企业应开始对实施智能制造的基础和条件进行规划,能够对核心业务活动(设计、生产、物流、销售、服务)进行流程化管理。
二级(规范级)
企业应采用自动化技术、信息技术手段对核心装备和业务活动等进行改造和规范,实现单一业务活动的数据共享。
三级(集成级)
企业应对装备、系统等开展集成,实现跨业务活动间的数据共享。
四级(优化级)
企业应对人员、资源、制造等进行数据挖掘,形成知识、模型等,实现对核心业务活动的精准预测和优化。
五级(引领级)
企业应基于模型持续驱动业务活动的优化和创新,实现产业链协调并衍生新的制造模式和商业模式。
消费互联网
定义
以消费者为服务中心,针对个人用户提升消费过程的体验,在人们的阅读、出行、娱乐、生活等诸多方面进行改善,让生活变得更方便、更快捷。
消费互联网本质是个人虚拟化,增强个人生活消费体验。
基本属性
媒体属性
由自媒体、社会媒体以及资讯为主的门户网站。
产业属性
由在线旅行和为消费者提供生活服务的电子商务等其他组成。
应用新格局
生活方式的变化和生活质量的提高,推动了社会生活的深层变革,形成“无身份社会”。
加快发展线下向“上”融合和线上向“下”拓展的双向消费形态。
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1.4数字中国
数字经济
新技术经济范式
库恩认为
范式是指那些公认的科学成就,在一段时间里为时间共同体提供典型的问题和解答。
多西
提出技术范式的概念,将技术范式定义为解决所选择的技术经济问题的一种模式,而这些积极问题的办法立足于自然科学的原理。
数字经济的技术经济范式的结构主要包括驱动力、新结构、价值创造和经济增长。
主要内容
数字产业化
定义
为产业数字化发展提供数字技术、产品、服务、基础设施和解决方案,以及完全依赖于数字技术、数据要素的各类经济活动,包括电子信息制造业、电信业、软件、信息技术、互联网行业等。
发展重点
云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实。
产业数字化
定义
在新一代数字科技支撑和引领下,以数据为关键要素,以价值释放为核心,以数据赋能为主线,对产业链上下游的全要素数字化升级、转型和再造的过程。
《纲要》明确:推进产业数字化转型,实施“上云用数赋智”行动,推动数据赋能全产业链协同转型。
典型特征
以数字科技变革生产工具
以数据资源为关键生产要素
以数字内容重构产品结构
以信息网络为市场配置纽带
以服务平台为产业生态载体
以数字善治为发展机制条件
数字化治理
核心特征
全社会的数据互通、数字化面协同与跨部门的流程再造,形成“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的治理机制。
内涵
对数据的治理
治理对象扩大到涵盖数据要素。
运用数据进行治理
即运用数字与智能技术优化治理技术体系、进而提升治理能力。
对数字融合空间进行治理
随着越来越多的经济社会活动搬到线上,治理场域也拓展到数字空间。
数据价值化
定义
数字经济发展的关键生产要素,加快推进数据价值化进程是发展数字经济的本质要求
包括但不限于数据采集、数据标准、数据确权、数据标注、数据定价、数据交易、数据流转、数据保护等。
”三化“框架
数据资源化
是激发数据价值的基础,本质是提升数量质量,形成数据使用价值的过程。
数据资产化
是实现数据价值的核心,本质是形成数据交换价值,初步实现数据价值的过程。
数据资本化
两种方式:数据信贷融资与数据证券化,本质是实现数据要素社会化配置。
数字政府
定义
以新一代信息技术为支撑,以“业务数据化、数据业务化”为着力点,通过数据驱动重塑政务信息化管理架构、业务架构和组织架构,形成“用数据决策、数据服务、数据创新”的现代化治理模式。
数字新特征
既是“互联网+政务”深度发展的结果,也是大数据时代政府自觉转型升级的必然,核心目的是以人为本,实施路径是共创、共享、共建、共赢的生态体系。
特征
协同化
主要强调组织的互联互通,业务协同方面能实现一个跨层级、跨地域、跨部门、跨系统、跨业务的高效协同管理和服务。
云端化
云平台是政府数字化最基本的技术要求,政务上云是促成各地各部门由分散建设向集群集约式规划与建设的演化过程,是政府整体转型的必要条件。
智能化
智能化治理是政府应对社会治理多元参与、治理环境越发复杂、治理内容多样化趋势的关键手段。
数据化
现阶段数字政府建设的重点,是建立在政务数据整合共享基础上的数字化的转型。
动态化
数字政府是在数据驱动下动态发展不断演进的过程。
关键词
共享、互通、便利
主要内容
一网通办
依托于一体化在线政务服务平台,通过规范网上办事标准,优化网上办事流程,搭建统一的互联网政务服务总门户,整合政府服务数据资源和完善配套制度等措施,推行政务服务事项网上办理,推动企业群众办事线上只登录一次即可全网通办。
跨省通办
申请人在办理地之外的省市提出事项申请或在本地提出办理其他省市事项申请,办理模式通常可分为全程网办、代收代办和多地联办等。
一网统管
从城市治理突出问题出发,以城市事件为牵引,统筹管理网格,统一城市运行事项清单,构建多级城市运行“一网统管”应用体系,推动城市管理、应急指挥、综合执法等领域的“一网统管”,实现城市运行态势感知、体征指标监测、统一事件受理、智能调度指挥、联动协同处置、监督评价考核等全流程监管。
一网
包括政务云、政务网和政务大数据中心等。
一屏
通过对多个部门的数据进行整合,将城市运行情况充分反映出来。
联动
畅通各级指挥体系,为跨部门、跨区域、跨层级联勤联动、高效处置提供快速响应能力。
预警
基于多维、海量、全息数据汇集,实现城市运行体征的全量、实时掌握和智能预警。
创新
以管理需求带动智能化建设,以信息流、数据流推动业务流程全面优化和管理创新。
数字社会
数字民生
数字民生建设重点强调:普惠、赋能、利民
智慧城市
定义
是运用信息通用技术,有效整合各类城市管理系统,实现城市各系统间信息资源共享和业务协同,推动城市管理和服务智慧化,提升城市运行管理和公共服务水平,提高城市居民幸福感和满意度,实现可持续发展的一种创新型城市。
主要体现
智慧城市建设更加注重以人民为中心;
新技术持续赋能智慧城市的建设与发展;
城市治理现代化是智慧城市建设的必然要求;
智慧城市群区域一体化协同发展新格局逐步形成;
共建、共治、共享生态模式助力智慧城市高质量发展。
基本原理
表现
强调“人民城市为人民”,以面向政府、企业、市民等主体提供智慧化的服务为主要模式;
重点强化数据治理、数字孪生、边际决策、多元融合和态势感知五个核心能力要素建设;
更加注重规划设计、部署实施、运营管理、评估改进和创新发展在内的智慧城市全生命周期管理;
目标旨在推动城市治理、民生服务、生态宜居、产业经济、精神文明五位一体的高质量发展;
持续推动城市治理体系与治理能力现代化水平提升。
核心能力要素
数据治理
围绕数据这一新的生产要素进行能力构建,包括数据责权利管控、全生命周期管理及其开发利用等。
数字孪生
围绕现实世界与信息世界的互动融合进行能力构建,包括社会孪生、城市孪生和设备孪生等,将推动城市空间摆脱物理约束,进入数字空间。
边际决策
基于决策算法和信息应用等进行能力构建,强化执行端的决策能力,从而达到快速反应、高效决策的效果,满足对社会发展的敏捷需求。
多元融合
强调社会关系和社会活动的动态性及其融合的高效性等,实现服务可编排和快速集成,从而满足各项社会发展的创新需求。
态势感知
围绕对社会状态的本质反映及模拟预测等进行能力构建,洞察可变因素与不可见因素对社会发展的影响,从而提升生活质量。
成熟等级
一级(规划级)
应围绕智慧城市的发展进行策划,明确相关职责分工和工作机制等,初步开展数据采集和应用,确保相关活动有序开展
二级(管理级)
应明确智慧城市发展战略、原则、目标和实施计划等,推进城市基础设施智能改造,多领域实现信息系统单项应用,对智慧城市全生命周期实施管理
三级(协同级)
应管控智慧城市各项发展目标,实施多业务、多层级、跨领域应用系统的集成,持续推进信息资源的共享与交换,推动惠民服务、城市治理、生态宜居、产业发展等的融合创新,实现跨领域的协同改进。
四级(优化级)
应聚焦智慧城市与城市经济社会发展深度融合,基于数据与知识模型实施城市经济、社会精准化治理,推动数据要素的价值挖掘和开发利用,推进城市竞争力持续提升。
五级(引领级)
应构建智慧城市敏捷发展能力,实现城市物理空间、社会空间、信息空间的融合演进和共生共治,引领城市集群治理联动,形成高质量发展共同体。
数字乡村
2019年《数字乡村发展战略纲要》指出:立足新时代国情农情,要将数字乡村作为数字中国建设的重要方面;进一步解放和发展数字化生产力,注重构建以知识更新、技术更新、数据驱动为一体的乡村经济发展政策体系。
到2035年,数字乡村建设取得长足进展。农业农村现代化基本实现。
到21世纪中叶,全面建成数字乡村,助力乡村全面振兴,全面实现农业强、农村美、农民富。
数字生活
生活工具数字化
信息技术和产品称为极其重要的生活工具
生活方式数字化
借助于数字化技术,每个人的工作、学习、消费、交往、娱乐等各种活动方式都将具有典型的数字化特征
生活内容数字化
数字生活时代,人们工作、学习、消费和娱乐的内容具有典型的数字化特征
数字生态
数字要素市场
数据作为数字经济的关键要素,对我国经济高质量发展的重要作用日益凸显。
数据作为新型生产要素,具有劳动工具和劳动对象的双重属性。
数据要素市场化配置是一种结果,不是手段。
数据要素市场化配置是建立在明确的数据产权、交易机制、定价机制、分配机制、监管机制、法律范围等保障制度的基础上。
未来数据要素市场的发展,需要不断动态调整以上保障制度,最终形成数据要素的市场化配置。
数字营商环境
评价体系
数字支撑体系,包含普遍接入、智慧物流设施、电子支付设施;
数据开发利用与安全,包含公共数据开放、数据安全;
数字市场准入,包含数字经济业态市场准入、政府服务便利度;
数字市场规则,包含平台企业责任、商户权利与责任、数字消费者保护;
数字创新环境,包含数字创新生态、数字素养与技能、知识产权保护。
浮动主题
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1.5数字化转型与元宇宙
数字化转型
定义
是建立在数字化转换、数字化升级基础上,进一步触及组织核心业务,以新建一种业务模式为目标的高层次转型。
驱动因素
生产力飞升:第四次科技革命
第一科学范式为经验范式
第二科学范式为理论范式
第三科学范式为模拟范式
第四科学范式为数据密集型研究范式
生产要素变化:数据要素的诞生
数据是土地、劳动力、资本和技术并列的主要生产要素,表明数据将会是未来社会化、智能化发展的重要基础。
信息传播效率突破:社会互联网新格局
社交网络信息传输具有永生性、无限性、即时性以及方向性的特征。
社会”智慧主体“规模:快速复制与”智能+“
新兴的”智慧主体“具备较强的可复制性、自我学习能力、更加广泛的连接能力和更加标准的交互手段等。
基本原理
能力因子定义和数字化“封装”
目的是实现“智能+”
基于“互联网+”的调度和决策
让调度和决策脱离“自然人”
数字化转型难点
业务融合、持续坚持、文化冲突、效果判别
转型控制
组织需要充分借鉴信息化与工业化、信息化与领域现代化等深度融合的最佳实践,结合自身的实际情况,持续建设、优化和改进数字化转型过程。
智慧转移
个体智慧(知识、技能和经验等)由“自然人”个体,转移到组织智慧(计算机、信息系统等掌握的)的必要性和重要性
DIKW模型
“智慧-数据”过程
信息化过程
通过智慧结构化明确了业务体系层面的内容
通过知识模型化定义业务活动的逻辑关系
通过过程信息化(管理和工艺流程化)明确各执行操作系列要求
通过数据平台化实现了数据的采集、存储和共享等
“数据-智慧”过程
智慧化过程
通过对象数字化实现对各类对象的数字化表达
通过孪生虚拟化完成物理对象到信息空间的映射
通过架构可视化实现业务知识模型与经验沉淀的复用和创新
通过计算智能化实现多元条件下的调度和决策
持续迭代
组织数字化转型需要在能力因子不断细化的基础上,针对能力因子的数字化转型实施迭代,可类比为整体数字化转型与局部数字化转型的关系
主要活动
信息物理世界(也称数字孪生,CPS)建设
决策能力边际化(Power to Edge,PtoE)部署
科学社会物理赛博机制构筑(CPSS)
数字框架与信息调制(DFIM)
元宇宙
定义
北京大学陈刚教授
元宇宙是利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。
清华大学沈阳教授
元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于拓展现实技术提供沉浸式体验,以及数字孪生技术生成现实世界的镜像,通过区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和编辑。
中国科学院学者左鹏飞
时空性
是一个空间维度上虚拟而时间维度上真实的数字时间
真实性
既有现实世界的数字化复制物,也有虚拟世界的创造物
独立性
一个与外部真实世界既紧密相连,又高度独立的平行空间
连接性
一个把网络、硬件终端和用户囊括进来的一个永续的、广覆盖的虚拟现实系统
主要特征
沉浸式体验
基于人们对互联网体验的需求,就是即时信息基础上的沉浸式体验
虚拟身份
数字世界的一个或者一组角色
虚拟经济
虚拟社会活动中的经济模式
虚拟社会治理
元宇宙也需要一定的法律法规和规则的约束,进行社区化的社会治理
发展演进
数字人
数字人生
数字组织
数字生态
数字社会治理