导图社区 系统集成项目管理工程师第1章 信息化发展
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系统集成项目管理工程师第1章 信息化发展
系统集成项目管理工程师第3版/软考中项/第1章 信息化发展，包含信息与信息化、 现代化基础设施、 产业现代化、 数字中国等。
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系统集成项目管理工程师第1章 信息化发展
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信息化发展
一、 信息与信息化
1. 概要
（1） 信息
是指音讯、 消息、信息系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。
（2） 信息化
是指在国家宏观信息政策指导下，通过信息技术开发、信息产业的发展、信息人才的配置，最大限度地利用信息资源以满足全社会的信息需求，从而加速社会各个领域的共同发展以推进信息社会发展的过程。
2. 信息基础
（1） 信息的定义
1||| 信息（Information）是物质、能量及其属性的标示的集合，是确定性的增加。
2||| 它以物质介质为载体，传递和反映世界各种事物存在方式、运动状态等的表征。
3||| 信息不是物质，也不是能力，它以一种普遍形式，表达物质运动规律，在客观世界中大量存在、产生和传递。
4||| 香农：”信息是用来消除随机不定性的东西“，他还给出了信息的定量描述，定量单位比特（bit），即消除系统不确定性所需要的信息量，表现为负墒：式中，xi 表示n 个状态中的第i 个状态，P(xi)代表出现第i 个状态的概率，H(x)代表用以消除系统不确定性所需的信息量，即以比特为单位的负熵。
（2） 信息的特征
1||| 客观性
信息是客观事物在人脑中的反映。
2||| 普遍性
信息是普遍存在的。
3||| 无限性
客观世界是无限的，反映客观世界的信息也是无限的。
4||| 动态性
信息是随着时间变化而变化的。
5||| 相对性
不同主体对同一事物获取的信息可能不同。
6||| 依附性
其一信息源自物质，其二信息必有载体。
7||| 变换性
信息通过处理可以实现变换或转换其形式或者内容。
8||| 传递性
信息在时间上的传递就是存储，在空间上就是转移或扩散。
9||| 层次性
客观世界是分层次的，反映它的信息也是分层次的。
10||| 系统性
信息可以表示为一种集合，不同类别信息可以形成不同整体，即为系统。
11||| 转化性
有效地使用信息，可以将信息转化为物质或能量。
（3） 信息的质量
信息的价值大小取决于信息的质量
质量属性
1||| 精确性
对事物状态描述的精确程度。
2||| 完整性
对事物状态描述的全面程度，完整信息应包括所有重要事实。
3||| 可靠性
信息的来源、采集方法、传输过程是可以信任的，符合预期。
4||| 及时性
获得信息的时刻与事件发生时刻的间隔长短。
5||| 经济性
信息获取与传递的成本在可以接受的范围之内。
6||| 可验证性
信息的主要质量属性可以被证实或者被证伪的程度。
7||| 安全性
在信息的生命周期中，信息可以被授权访问的可能性越低，安全性越高。
（4） 信息的传输模型
信息是有价值的一种客观存在。信息只有流动起来，才能体现其价值。信息的传输通过信息传输技术（通常是指通信、网络等）来实现。
信息的传输模型
1||| 信源
产生信息的实体，信息产生后，由这个实体向外传播。
2||| 信宿
信息的归宿或接收者。
3||| 信道
传送信息的通道，如TCP/IP 网络。信道可以从逻辑上理解为抽象信道，也可以是具有物理意义的实际传送通道。TCP／IP 网络是一个逻辑上的概念，这个网络的物理通道可以是光纤、铜轴电缆、双绞线、移动通信网络，甚至是卫星或者微波。
4||| 编码器
在信息论中泛指所有变换信号的设备，实际上就是终端机的发送部分。它包括从信源到信道的所有设备，如量化器、压缩编码器、调制器等，使信源输出的信号转换成适于信道传送的信号。从信息安全的角度出发，编码器还可以包括加密解密设备。
5||| 译码器
译码器是编码器的逆变换设备，把信道上送来的信号（原始信息与噪声的叠加）转换成信宿能接受的信号，可包括解调器、译码器、数模转换器等。
6||| 噪声
噪声可以理解为干扰，干扰可以来自于信息系统分层结构的任何一层，当噪声携带的信息达到一定程度的时候，在信道中传输的信息可能被噪声掩盖导致传输失败。
当信源和信宿已给定、信道也已选定后，决定信息系统性能就在于编码器和译码器。设计一个信息系统时，除了选择信道和设计其附属设施外，主要工作也就是设计编、译码器。一般情况下，信息系统的主要性能指标是它的有效性和可靠性。有效性就是在系统中传送尽可能多的信息；而可靠性是要求信宿收到的信息尽可能地与信源发出的信息一致，或者说失真尽可能小。为了提高可靠性，在信息编码时，可以增加冗余编码，犹如“重要的话说三遍”，恰当的冗余编码可以在信息受到噪声侵扰时被恢复，而过量的冗余编码将降低信道的有效性和信息传输速率。
3. 信息系统基础
（1） 信息系统是由相互联系、相互依赖、相互作用的事物或过程组成的具有整体功能和综合行为的统一体。
（2） 系统及其特性
系统的总体特性是系统整体上的属性，系统的这些特性通常是很难提前预测的，只有当所有子系统和元素被整合形成完全的系统之后才能表现出来。
系统主要特性
1||| 目的性
定义一个系统、组成一个系统或者抽象出一个系统，都有明确的目标或者目的，目的性决定了系统的功能
2||| 整体性
系统是一个整体，元素是为了达到一定的目的，按照一定的原则，有序地排列起来组成系统，从而产生出系统的特定功能
3||| 层次性
系统是由多个元素组成的，系统和元素时相对的概念。元素是相对于 它所处的系统而言的，系统是从它包含元素的角度来看的，如果研究问题的角度变一变，系统就成为更高一级系统的元素，也称为子系统。
4||| 稳定性
指受规则的约束，系统的内部结构和秩序应是可以预见的，系统的状态以及演化路径有限并能被预测，系统的功能发生作用导致的后果也是可以预估的。稳定性强的系统使得系统在受到外部作用的同时，内部结构和秩序仍然能够保持。
5||| 突变性
指系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的一种剧烈变化过程，它是系统质变的一种基本形式。
6||| 自组织性
开放系统在系统内外因素的作用下，自发组织起来，使系统从无序到有序，从低级有序到高级有序。
7||| 相似性
系统具有同构和同态的性质，体现在系统结构、存在方式和演化过程具有共同性。系统具有相似性的根本原因在于世界的物质系统性。
8||| 相关性
元素是可分的和相互联系的，组成系统的元素必须有明确的边界，可 以与别的元素区分开来。另外，元素之间是相互联系的，不是哲学上所说的那种普遍联 系，而是实实在在的、具体的联系。
9||| 环境适应性
系统总处在一定环境中，与环境发生相互作用。系统和环境之间总是在发生着一定的物质和能量交换。
（3） 信息系统及其特性
简单地说，信息系统就是通过输入的数据进行加工处理，产生信息的系统。面向管理和 支持生产是信息系统的显著特点，以计算机为基础的信息系统可以定义为：结合管理理 论和方法，应用信息技术解决管理问题，提高生产效率，为生产或信息化过程以及管理 和决策提供支撑的系统。信心系统是管理模型、信息处理模型和系统实现条件结合，其抽象模型，如图1-2所示。
管理模型是指系统服务对象领域的专门知识，以及分析和处理该领域问题的模型， 也称为对象的处理模型；信息处理模型指系统处理信息的结构和方法。管理模型中的理 论和分析方法，在信息处理模型中转化为信息获取、存储、传输、加工和使用的规则； 系统实现条件指可供应用的计算机技术和通信技术、从事对象领域工作的人员，以及对 这些资源的控制与融合。
信息系统可以是手工的，也可以是电子化的。电子化信息系统的组成部件包括硬件、软件、数据库、网络、存储设备、感知设 备、外设、人员以及把数据处理成信息的规程等。
从用途类型来划分，信息系统一般包括电子商务系统、事务处理系统、管理信息系 统、生产制造系统、电子政务系统、决策支持系统等。
信息系统特性
1||| 开放性
系统的开放性是指系统的可访问性。这个特性决定了系统可以被外部 环境识别，外部环境或者其他系统可以按照预定的方法，使用系统的功能或者影响系统 的行为。系统的开放性体现在系统有清晰描述并被准确识别、理解的接口层。
2||| 脆弱性
这个特性与系统的稳定性相对应，即系统可能存在着丧失结构、功能、 秩序的特性，这个特性往往是隐藏不易被外界感知的。脆弱系统 一旦被侵入， 整体性会被破坏，甚至面临崩溃和系统瓦解。
3||| 健壮性
当系统面临干扰、输入错误、入侵等因素时，系统可能会出现非预期的状态而丧失原有功能、出现错误甚至表现出破坏功能。系统具有能够抵御出现非预期状态的特性称为健壮性，也称鲁棒性 (robustness)。 具有高可用性的信息系统， 会采取冗余技术、容错技术、身份识别技术、可靠性技术等来抵御系统出现非预期的状态，保持系统的稳定性。
（4） 信息系统生命周期
信息系统是面向现实世界人类生产、生活中的具体应用的，是为了提高人类活动的质量、效率而存在的。信息系统的目的、性能、内部结构和秩序、外部接口、部件组成等由人来规划，它的产生、建设、运行、完善构成一个循环的过程，这个过程遵循一定的规律。另外，信息系统建设周期长、投资大、风险大，比一般技术工程有更大的难度和复杂性，其在使用过程中，随着其生存环境的变化，要不断维护、修改，当它不再适应的时候就要被淘汰，就要由新系统代替老系统。为了工程化的需要，有必要把这些个过程划分为一些具有典型特点的阶段，每个阶段有不同的目标、工作方法，阶段中的任务也由不同类型的人员来负责。这个过程称为信息系统的生命周期。
软件在信息系统中属于较复杂的部件，可以借用软件的生命周期来表示信息系统的生命周期，软件的生命周期通常包括：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、维护等阶段。信息系统的生命周期可以简化为系统规划（可行性分析与项目开发计划）、系统分析（需求分析）、系统设计（概要设计、详细设计）、系统实施（编码、测试）、运行维护等阶段。
阶段
1||| 系统规划阶段（可行性分析与项目开发计划）
系统规划阶段的任务是对组织的环境、目标及现行系统的状况进行初步调查，根据组织目标和发展战略，确定信息系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要性和可能性。根据需要与可能，给出拟建系统的备选方案。对这些方案进行可行性研究，写出可行性研究报告。可行性研究报告审议通过后，将新系统建设方案及实施计划编写成系统设计任务书。
2||| 系统分析阶段（需求分析）
系统分析阶段的任务是根据系统设计任务书所确定的范围，对现行系统进行详细调查，描述现行系统的业务流程，指出现行系统的局限性和不足之处，确定新系统的基本目标和逻辑功能要求，即提出新系统的逻辑模型。 系统分析阶段又称为逻辑设计阶段。这个阶段是整个系统建设的关键阶段，也是信息系统建设与一般工程项目的重要区别所在。系统分析阶段的工作成果体现在系统说明书中，这是系统建设的必备文件。它既是给用户看的，也是下一个阶段的工作依据。因此，系统说明书既要通俗，又要准确。用户通过系统说明书可以了解未来系统的功能，判断是不是所要求的系统。系统说明书一旦讨论通过，就是系统设计的依据，也是将来验收系统的依据。
3||| 系统设计阶段（概要设计、详细设计）
简单地说，系统分析阶段的任务是回答系统“做什么”的问题，而系统设计阶段要回答的问题是“怎么做”。该阶段的任务是根据系统说明书中规定的功能要求，考虑实际条件，具体设计实现逻辑模型的技术方案，也就是设计新系统的物理模型。这个阶段又称为物理设计阶段，可分为总体设计（概要设计）和详细设计两个子阶段。这个阶段的技术文档是系统设计说明书。
4||| 系统实施阶段（编码、测试）
系统实施阶段是将设计的系统付诸实施的阶段。这一阶段的任务包括计算机等设备的购置、安装和调试、程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换等。这个阶段的特点是几个互相联系、互相制约的任务同时展开，必须精心安排、合理组织。系统实施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进展报告。系统测试之后写出系统测试分析报告。
5||| 系统运行和维护阶段
系统投入运行后，需要经常进行维护和评价，记录系统运行的情况，根据一定的规则对系统进行必要的修改，评价系统的工作质量和经济效益。另外，为了便于论述针对信息系统的项目管理，信息系统的生命周期还可以简化为立项（系统规划）、开发（系统分析、系统设计、系统实施）、运维及消亡四个阶段，在开发阶段不仅包括系统分析、系统设计、系统实施，还包括系统验收等工作。如果从项目管理的角度来看，项目的生命周期又划分为启动、计划、执行和收尾4个典型的阶段。
4. 信息化基础
（1） 信息化含义
是指培养、发展以计算机为主的智能化工具为代表的新生产力，并使之造福于社会的历史过程。
（2） 信息化以通信、网络、数据库技术为基础。
（3） 信息化的核心
是要通过全体社会成员的共同努力，在经济和社会各个领域充分应用基于信息技术的先进社会生产工具，提高信息时代的社会生产力，并推动生产关系和上层建筑的改革，使国家的综合实力、社会文明程度和人民的生活质量全面提升。
（4） 信息化内涵包括
1||| 信息网络体系
包括信息资源、各种信息系统、 公用通信网络平台等。
2||| 信息产业基础
包括信息科学技术研究与开发、信息装备制造、信息咨询服务等。
3||| 社会运行环境
包括现代工农业、管理体制、政策法律、规章制度、文化教育、道德观念等生产关系与上层建筑。
4||| 效用积累过程
包括劳动者素质、国家现代化水平和人民生活质量的不断提高，精神文明和物质文明建设不断进步等。
启示
主体
全体社会成员：包括政府、企业、事业、团体和个人
时域
是一个长期的过程
空域
是政治、经济、文化、军事和社会的一切领域
手段
基于现代化信息技术的先进社会生产工具
途径
创建信息时代的社会生产力，推动社会生产关系及社会上层建筑的改革
目标
使国家的综合实力 、社会的文明素质和人民的生活质量得到全面提升
（5） 1997 年首届全国信息工作会议对信息化和国家信息化的定义：“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。国家信息化就是在国家统一规划和组织下，在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用信息技术，深入开发并广泛利用信息资源，加速实现用家现代化进程。”
（6） 信息化体系口诀：上鹰下鸡左人右龟中间织网
1||| 信息资源（核心任务）
信息资源的开发利用是国家信息化的核心任务，是国家信息化建设取得实效的关键，是衡量国家信息化水平的一个重要标志。
2||| 信息网络（基础设施）
信息网络是信息资源开发利用和信息技术应用的基础，包括电信网、广播电视网和计算机网络。
3||| 信息技术应用（龙头）
息技术应用是指把信息技术广泛应用于经济和社会各个领域。信息技术应用是信息化体系六要素中的龙头，是国家信息化建设的主阵地，它直接反映了效率、效果和效益。
4||| 信息技术和产业（物质基础）
信息技术和产业是我国进行信息化建设的基础。信息产业包括微电子、计算机、电信等产品和技术的开发、生产、销售，以及软件、信息系统开发和电子商务等。
5||| 信息化人才（成功之本）
人才是信息化的成功之本，而合理的人才结构更是信息化人才的核心和关键。合理的信息化人才结构要求不仅要有各个层次的信息化技术人才，还要有精干的信息化管理人才、营销人才，法律、法规和情报人才。
6||| 信息化政策法规和标准规范（保障）
信息化政策法规和标准规范用于规范和协调信息化体系各要素之间关系，是国家信息化快速、持续、有序、健康发展的保障。
（7） 信息化趋势
组织信息化趋势
是指组织在产品的设计、开发、生产、管理、经营等多个环节中广泛应用信息技术，并大力培养信息人才，完善信息服务，加速建设组织信息系统。
呈现出产品信息化、产业信息化、社会生活信息化和国民经济信息化等趋势和方向。
国家信息化趋势
《国家信息化发展战略纲要》强调国家信息化发展战略总目标是建设网络强国，分三步走：第一步到2020年，核心关键技术领域达到国际领先水平，信息化成为驱动现代化建设的先导力量；第二步到 2025 年，建成国际领先的移动通信网络，实现技术先进、产业发达、应用领先、网络安全坚不可摧的战略目标；第三步到 21 世纪中叶，信息化全面支撑富强民主文明和谐的社会主义现代化国家建设，网络强国的地位日益巩固。
我国部署的重大任务：构建产业数字化转型发展体系。
（8） 国家信息化规划
《“十四五”国家信息化规划》明确了：建设泛在智联的数字基础设施体系、建立高效利用的数据要素资源体系、构建释放数字生产力的创新发展体系、培育先进安全的数字产业体系、构建产业数字化转型发展体系、构筑共建共治共享的数字社会治理体系、打造协同高效的数字政府服务体系、构建普惠便捷的数字民生保障体系、拓展互利共赢的数字领域国际合作体系、建立健全规范有序的数字化发展治理体系等重大任务。
我国信息化发展重点主要聚焦在
1||| 数据治理
2||| 密码区块链技术
3||| 信息互联互通
4||| 智能网联
5||| 网络安全
二、 现代化基础设施
1. 概要
基础设施包括交通、能源、水利、物流等以传统基础设施和信息网络为核心的新型基础设施，在国家发展全局中具有战略性、基础性、先导性作用。统筹推进传统基础设施和新型基础设施建设，打造系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系，是我国当前在该领域的发展战略和导向。
2. 新型基础设施建设
“新基建”
含义
加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设
七大领域包括
1||| 5G 基建
2||| 特高压
3||| 城际高速铁路和城际轨道交通
4||| 新能源汽车充电桩
5||| 大数据中心
6||| 人工智能
7||| 工业互联网
新型基础设施是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，面相高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设置体系
新型基础设施主要包括
1||| 信息基础设施
信息基础设施主要指基于新一代信息技术演化生成的基础设施。
信息基础设施包括：① 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：② 以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施：③ 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”。
2||| 融合基础设施
融合基础设施主要指深度应用互联网、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。
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”。
3||| 创新基础设施
创新基础设施主要指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施。
创新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”。
我国持续加快建设新型基础设施，将重点围绕：
1||| 强化数字转型、智能升级、融合创新支撑，布局建设信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等新型基础设施；
2||| 建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施，增强数据感知、传输、存储和运算能力；
3||| 加快 5G 网络规模化部署，持续提高用户普及率，推广升级千兆光纤网络；
4||| 前瞻布局 6G 网络技术储备；
5||| 扩容骨干网互联节点，新设一批国际通信出入口，全面推进互联网协议第六版(IPV6）商用部署；
6||| 实施中西部地区中小城市基础网络完善工程；
7||| 推动物联网全面发展，打造支持固移融合、宽窄结合的物联接入能力；
8||| 加快构建全国一体化大数据中心体系，强化算力统筹智能调度，建设若干国家枢组节点和大数据中心集群，建设 E 级和 10E 级超级计算中心；
9||| 积极稳妥发展工业互联网和车联网；
10||| 打造全球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施体系，建设商业航天发射场；
11||| 加快交通、能源、市政等传统基础设施数字化改造，加强泛在感知、终端联网、智能调度体系建设；
12||| 发挥市场主导作用，打通多元化投资渠道，构建新型基础设施标淮体系等。
3. 工业互联网
工业互联网（Industrial Internct）是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数宇化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。
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。它既是工业数字化、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
从工业经济发展角度看，工业互联网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。
从网络设施角度看，工业互联网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。
平台体系具有四大层级
1||| 网络体系是基础
网络体系包括
网络互联
企业内网
主要包括信息网络（IT）与控制网络（OT）
内网技术发展三个特征
a. IT和OT正走向融合
b. 工业现场总线向工业以太网演进
c. 工业无线技术加速发展
企业外网
典型技术包括
a. 传统的工业总线、工业以太网
b. 创新的时间敏感网络、确定性网络、5G
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、数据语义语法等不同层面
标识解析
体系由标识编码、标识解析系统、标识数据服务组成
我国标识解析体系包括五大节点
a. 国家顶级节点
我国的关键枢纽
b. 国际根节点
国际跨境的关键节点
c. 二级节点
面向特定或多个行业的节点
d. 企业节点
e. 递归节点
通过缓存等技术手段提升整体服务性能、加快解析速度
标识解析应用按照载体分类
a. 静态标识应用
b. 主动标识应用
2||| 平台体系是中枢
工业互联网平台体系包括边缘层、IaaS、PaaS、SaaS 四个层级，相当于工业互联网的“操作系统”
四个主要作用
a. 数据汇聚
网络层面采集的多源、异构、海量数据，传输至工业互联网平台，为深度分析和应用提供基础。
b. 建模分析
提供大数据、人工智能分析的算法模型和物理、化学等各类仿真工具，对海量数据挖掘分析，实现数据驱动的科学决策和智能应用。
c. 知识复用
将工业经验知识转化为平台上的模型库、知识库，并通过工业微服务组件方式，方便二次开发和重复调用，加速共性能力沉淀和普及。
d. 应用创新
面向研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景，提供各类工业 App、云化软件，帮助企业提质增效。
3||| 数据体系是要素
工业互联网数据有三个特性：
a. 重要性
b. 专业性
c. 复杂性
4||| 安全体系是保障
其核心任务就是要通过监测预警、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。
工业互联网安全具有三大特点：
a. 涉及范围广
b. 造成影响大
c. 企业防护基础弱
工业互联网的融合应用六大类典型应用模式：
a. 平台化设计；
b. 智能化制造；
c. 网络化协同；
d. 个性化定制；
e. 服务化延伸；
f. 数字化管理。
4. 城市物联网
物联网相关含义
物联网是一个基于互联网,传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
物联网是城市智慧化建设中非常重要的元素，它侧重于底层感知信息的采集和传输，属于城市范围内泛在网建设的重要方面。
物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任意物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。
物联网主要特征
1||| 通信与识别
2||| 智能化
3||| 互联性
智慧城市
智慧城市是指在城市规划、设计、建设、管理与运营等领域中，通过物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等智能计算技术的应用，使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能，从而为市民提供更美好的生活和工作服务、为企业创造更有利的商业发展环境、为政府赋能更高效的运营与管理机制。
重要特征
a. 系统感知
b. 传递可靠
c. 高度智能
物联网技术典型应用领域包括
1||| 智慧物流
仓储管理
运输监测
冷链物流
2||| 智慧交通
智能公交车
共享单车
车联网
智慧停车
智能红绿灯
汽车电子标识
充电桩
高速无感收费
3||| 智能安防
门禁系统
报警系统
监控系统
4||| 智慧能源环保
智能水表
智能电表
智能燃气表
智能路灯
5||| 智能医疗
数字化医院
6||| 智慧建筑
照明用电
消防监测
智慧电梯
楼宇监测
古建筑的白蚁监测
7||| 智能家居
单品连接
物物联动
平台集成
8||| 智能零售
远场零售
电商和商场
中场零售
超市和便利店
近场零售
自动售货机
物联网技术主要应用领域
三、 产业现代化
1. 概要
党的十九届五中全会着眼 2035 年基本实现社会主义现代化，提出“关键核心技术实现重大突破，进入创新型国家前列”的远景日标。建设创新型国家，完善科技创新体系是关键。当前，我国经济发展正处于转型升级的关键时期，突破一系列瓶颈，解决深层次矛盾问题的根本出路和动力在于把发展基点放在创新上，发挥科技创新在全面创新中的引领作用，通过建设科技强国，全面塑造发展新优势。
2. 农业农村现代化
实现农业农村现代化是全面建设社会主义现代化国家的重大任务。
农业现代化
农业现代化是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。
农业信息化是农业现代化的重要技术手段。
农业信息化是指利用信息技术和信息系统为农业产供销及相关的管理和服务提供有效的信息支持，以提高农业的综合生产力和经营管理效率的过程。
乡村振兴战略
数字赋能农业农村现代化建设重点围绕
a. 建设基础设施
一手抓新建、一手抓改造。
b. 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度融合。
c. 建设数字乡村
构建线上线下相结合的乡村数字惠民便民服务体系，推进“互联网＋”政务服务向农村基层延伸。
3. 工业现代化
概要
工业发展的重要战略
“坚持自主可控、安全高效，推进产业基础高级化、产业链现代化，保持制造业比重基本稳定，增强制造业竞争优势，推动制造业高质量发展〞
我国推动制造业优化升级的重点方向
“深入实施智能制造和绿色制造工程，发展服务型制造新模式，推动制造业高端化、智能化、绿色化”
两化融合
两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合，是指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；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式。
两化融合的四个方面：
1||| 技术融合
技术融合是指工业技术与信息技术的融合，产生新的技术，推动技术创新。例如，汽车制造技术和电子技术融合产生的汽车电子技术：工业和计算机控制技术融合产生的工业控制技术。
2||| 产品融合
产品融合是指电子信息技术或产品渗透到产品中，增加产品的技术含量。
3||| 业务融合
业务融合是指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。
4||| 产业衍生
产业衍生是指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、工业信息服务业。
智能制造
智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是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、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
智能制造能力成熟度模型
能力要素包括
人员
组织战略
人员技能
技术
数据
集成
信息安全
资源
装备
网络
制造
设计
生产
物流
销售
服务
智能制造能力成熟度等级较高等级涵盖低等级要求
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，能对核心业务活动进行流程化管理。
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，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，实现产业链协同并衍生新的制造模式和商业模式。
4. 服务现代化
现代服务业分类
1||| 基础服务
包括通信服务和信息服务
2||| 生产和市场服务
包括金融、物流、批发、电子商务、农业支撑服务、中介和咨询等专业服务
3||| 个人消费服务
包括教育、医疗保健、住宿、餐饮等
4||| 公共服务
包括政府的公共管理服务、基础教育、公共卫生等
融合形态
1||| 结合型融合
2||| 绑定型融合
3||| 延伸型融合
消费互联网
消费互联网是以个人用户，以日常生活为应用场景的应用形式，满足消费者在互联网中的消费需求而生的互联网类型。
消费互联网的本质是个人虚拟化，增强个人消费体验。
基本属性
1||| 媒体属性
由自媒体、社会媒体以及资讯为主的门户网站。
2||| 产业属性
由在线旅游和为消费者提供生活服务的电子商务等其他组成。
加快发展线下向“上”融合和线上向“上”拓展的双向消费形态。
四、 数字中国
1. 概要
数字中国是新时代国家信息发展的新战略，是满足人民日益增长的美好生活需要的新举措，是驱动引领经济高质量发展的新动力。
2. 数字经济
数字经济是继农业经济、工业经济之后的更高级经济形态，是一种新的技术经济范式。
范式定义
指那些公认的科学成就，在一段时间里为实践共同体提供典型的问题和解答。
技术范式定义
为解决所选择的技术经济问题的一种模式，而这些解决问题的办法立足于自然科学的原理。
新技术经济范式结构包括
1||| 驱动力
2||| 新结构
3||| 价值创造
4||| 经济增长
主要内容构成
1||| 数字产业化
含义
是指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，以及完全依赖数字技术、数字要素的各类经济活动。
其发展重点包括：
a. 云计算
b. 大数据
c. 物联网
d. 工业互联网
e. 区块链
f. 人工智能
g. 虚拟现实和增强现实
2||| 产业数字化
含义
是指在新一代数字科技支撑下和引领下，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。
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。
产业数据化发展的意义
a. 从微观看，数字化助力传统企业蝶变，再造企业质量效率新优势。
传统企业迫切需要新的增长机会与发展模式；
快速迭代及进阶的数字科技为传统企业转型升级带来新希望；
传统产业成为数字科技应用创新的重要场景。
b. 从中观看，数字化促进产业提质增效，重塑产业分工协作新格局。
提升产品生产制造过程的自动化和智能化水平；
降低产品研发和制造成本，实现精准化营销、个性化服务；
重塑产业流程和决策机制。
c. 从宏观看，孕育新业态新模式，加速新旧动能转换新引擎。
典型特征包括
a. 以数字科技变更生产工具；
b. 以数据资源为关键生产要素；
c. 以数字内容重构产品结构；
d. 以信息网络为市场配置纽带；
e. 以服务平台为产业生态载体；
f. 以数字善治为发展机制条件。
六链融合
3||| 数字化治理
含义
是指依托互联网、大数据、人工智能等技术和应用，创新社会治理方法与手段，优化这会治理模式，推动社会治理的科学化、精细化、高效化，助力社会治理现代化。
其核心特征是全社会的数据互通、数字化全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。
内涵至少包含
a. 对数据的治理
即将治理对象扩大到涵盖数据要素。
b. 运用数字技术进行治理
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。
c. 对数字融合空间进行治理
4||| 数据价值化
含义
是指以数据资源化为起点，历经数据资产化、数据资本化阶段，实现数据价值化的经济过程。
价值化的数据是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。
“三化”框架：
a. 数据资源化
是使无序、混乱的原始数据成为有序、有使用价值的数据资源，本质是提升数据质量。
b. 数据资产化
是数据通过流通交易给使用者或者数据交换价值，初步实现数据价值的过程，本质是形成数据交换价值。
c. 数据资本化
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。
3. 数字政府
含义
是指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。
其新特征：
1||| 协同化
2||| 云端化
3||| 智能化
4||| 数据化
5||| 动态化
建设的关键词包括
共享、互通、便利
主要内容有：
1||| 一网通办
2||| 跨省通办
办理模式包括
全程网办
代收代办
多地联办
3||| 一网统管
重点强调
一网
一屏
联动
预警
创新
能力体系/建设的重点任务
1||| 强化经济运行大数据监测分析，提升经济调节能力。
2||| 大力推行智慧监管，提升市场监管能力。
3||| 积极推动数字化治理模式创新，提升社会管理能力。
4||| 持续优化利企便民数字化服务，提升公共服务能力。
5||| 强化动态感知和立体防控，提升生态环境保护能力。
6||| 加快推进数字机关建设，提升政务运行效能。
7||| 推进公开平台智能集约发展，提升政务公开水平。
4. 数字社会
数字民生建设重点
1||| 普惠
2||| 赋能
3||| 利民
智慧城市
我国已初步形成四大智慧城市群
1||| 京津冀
2||| 长三角
3||| 粤港澳
4||| 中西部
新型智慧城市建设持续推动着城市的高质量发展主要体现在
1||| 智慧城市建设更加注重以人民为中心；
2||| 新技术持续赋能智慧城市的建设与发展；
3||| 城市治理现代化是智慧城市建设的必然要求；
4||| 智慧城市群区域一体化协同发展新格局逐步形成；
5||| 共建、共治、共享生态模式助力智慧城市高质量发展。
随着智慧城市的持续迭代升级，智慧城市已经从信息化建设与信息技术产品应用阶段，演进到了信息化与城市现代化深度融合阶段，其基本原理也在发生变化
关注焦点
1||| 从使用信息化应用提高工作效率，转为通过数字关系计算提高决策效能；
2||| 从局部信息技术应用，转为广泛互联互通环境下的综合应用创新；
3||| 从强调管理体系和规范性，转为突出主动服务与精准施策等。
基本原理表现为：
1||| 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；
2||| 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；
3||| 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；
4||| 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；
5||| 持续推动城市治理体系与治理能力现代化水平提升。
核心能力要素解释包括
1||| 数据治理
2||| 数字孪生
3||| 边际决策
4||| 多元融合
5||| 态势感知
智慧城市成熟度等级
一级（规划级）
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；
二级（管理级）
明确智慧城市发展战略、原则、目标和实施计划等；
三级（协同级）
管控智慧城市各项发展目标，持续推进信息资源的共享与交换；
四级（优化级）
聚焦智慧城市与城市经济社会发展深度融合；
五级（引领级）
构建智慧城市敏捷发展能力，引领城市集群治理联动。
数字乡村发展重点任务
1||| 加快乡村基础设施建设
2||| 发展农村数字经济
3||| 强化农业农村科技创新供给
4||| 建设智慧绿色乡村
5||| 繁荣发展乡村网络文化
6||| 推进乡村治理能力现代化
7||| 深化信息惠民服务
8||| 激化乡村振兴内生动力
9||| 推动网络扶贫向纵深发展
10||| 统筹推动城乡信息化融合发展
数字生活主要体现
1||| 生活工具数字化
2||| 生活方式数字化
3||| 生活内容数字化
5. 数字生态
（1） 数据要素市场
即将尚未完全由市场配置的数据要素转向由市场配置的动态过程。
（2） 数字营商环境
5个一级指标
1||| 数字支撑体系
2||| 数据开发利用与安全
3||| 数字市场准入
4||| 数字市场规则
5||| 数字创新环境
（3） 网络安全保护
主要举措
1||| 健全国家网络安全法律法规和制度标准
2||| 加强网络安全风险评估和审查
3||| 加强网络安全基础设施建设
4||| 推动网络安全教育、技术、产业融合发展
5||| 加强网络安全国际交流合作
强大的网络安全产业实力是保障网络空间安全的根本和基石。
五、 数字化转型与元宇宙
1. 数字化转型
含义
数字化转型（Digital Transformation）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。
数字化转型是开发数字化技术及支持能力以新建一个富有活力的数字化商业模式，只有组织对其业务进行系统性、彻底的（或重大和完全的）重新定义，而不仅仅是 IT，而是对组织活动、流程、业务模式和员工能力的方方面面进行重新定义的时候，成功才会得以实现。
驱动因数
（1） 生产力飞升：第四次科技革命
1||| 经验范式
2||| 理论范式
3||| 模拟范式
4||| 数据密集型研究范式
每次科技革命对应一个科学范式
（2） 生产要素变化：数据要素的诞生
数据是与士地、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数宇化、智能化发展的重要基础。
（3） 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
（4） 社会“智慧主体”规模：快速复制与“智能+”
现在，社会的“智慧主体〞已经不单纯是自然人，他可以是一个互联网账号、一台自动驾驶的汽车、一部智能手机，或者是工厂中的一套智能机器人。
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
数宇经济时代，经济与社会竞争的进一步加剧，传统发展视角下的竞争力与竞争优势的保持和增强等方法，越来越难以支撑组织的发展需求，主要体现在：
1||| 决策瓶颈
以组织架构构建的治理与管理体系决策效率容易遇到瓶颈，并且组织规模越大、行政层级越多、决策效率效能越容易达到瓶颈。
2||| 变革制约
组织变革是一项系统工程，这不仅仅包括新组织、新工艺、新产品、新营销等的策划、规划和设计等，其部署落实也是一组复杂的工作，变革的效能常常受组织文化、人员技能、技术现状等方面的制约，太多的变革一致性无法解决。
3||| 知识资产流失组
织研发或沉淀的各类经验，如使用传统的知识体系（如用文档资料管理），容易随着人员流动而流失，这是因为传统知识方法需要相关人员全部掌握。
4||| 需求响应延迟
组织为了有效地控制成本，最常用的方法是固化管理、工艺等，通过“简单可复制” 的模式，达到一致性和成本最优化，这会导致组织对客户或服务对象的个性化需求延迟满足乃至放弃满足。
数字组织运行框架
1||| 能力因子定义和数字化“封装”
2||| 基于“互联网+”的调度和决策
难点体现
业务融合
持续坚持
文化冲突
效果判别
3||| 转型控制
智慧转移
数字化转型基本原理揭示了个体智慧（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。这种“智慧转移〞也称“智慧移植”，需要经历系列的过程才能完成。
S8D 模型就是基于 DIKW（数据Data、信息Information、知识Knowledge、智慧Wisdom） 模型，构筑了“智慧一数据”“数据一智慧” 两大过程的 8 个转化活动。
（1） “智慧 - 数据”过程
该过程通常指信息系统规划、建设、运行过程
（2） “数据 — 智慧”过程
该过程通常指数据的开发利用和资源管理的过程
①通过对象数字化实现对各类对象的数字化表达：
②通过孪生虚拟化完成物理对象到信息空间的映射：
③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：
④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转型的关系。
组织每个能力因子数字化“封装”的持续迭代主要包含四项活动
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 (Cyber-Physical-Solial Systems, CPSS)
数字框架与信息调制 (Digital Frame and Information Modulation, DFIM)
针对能力因子的持续迭代可以从任何一项活动开始实施四项活动，形成持续迭代闭环
组织能力数字化转型及持续迭代参考模式（CPSD模型）
2. 元宇宙
元宇宙本质上是对现实世界的虚拟化、数字化过程，需要对内容生产、经济系统、用户体验以及实体世界内容等进行大量改造。
元宇宙（ Metaverse ）是一个新兴概念，是一大批技术的集成。北京大学陈刚教授对元宇宙的定义是：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问。清华大学沈阳教授这样定义元宇宙：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，它基于扩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在经济系统、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。
主要特征
（1） 沉浸式体验
（2） 虚拟身份
（3） 虛拟经济
（4） 虚拟社会治理