导图社区 第七章 新一代信息技术概述
这是一个关于第七章 新一代信息技术概述的思维导图,信息技术以电子计算机和现代通信技术为主要手段,实现信息的获取、加工、传递和利用等功能的技术总和。
编辑于2024-04-03 22:00:05第七章 新一代信息技术概述
基本概念
信息技术的相关概念
(1)信息技术
简称IT
以电子计算机和现代通信技术为主要手段,实现信息的获取、加工、传递和利用等功能的技术总和,包括信息传递过程中的各个方面,即信息的产生、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等相关技术。
传感技术
通信技术
计算机技术
(2)数据、信息和消息
数据是信息的载体,是对客观事物的逻辑归纳,用来表示客观事物的未经加工的原始素材。信息是加工处理后的数据,经过分析、解释和运用后,信息会对人的行为产生影响。可以说,数据是原材料,信息是产品,信息是数据的含义,是人类可以直接理解的内容。
新一代信息技术的概念
国务院于2010年发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中明确指出“新一代信息技术产业”
下一代通信网络
物联网
三网融合
新型平板显示
高性能集成电路
以云计算为代表的高端软件
新一代信息技术的主要代表技术
人工智能
研究开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的品科学,是计算机学科的一个重要分支。 人工智能主要研究使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等),包括计算机实现智能的原理以及制造类似于人脑智能的计算机,从而使计算机能实现更高层次的应用。
量子信息
关于量子系统“状态”所带有的物理信息,通过量子系统的各种相干特性,如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等,进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。量子信息最常见的单位为量子比特
移动通信
沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。移动通信的双方有一方或两方处于运动中,包括陆、海、空。移动通信技术作为电子计算机与移动互联网发展的重要成果之一,目前已经迈入了5G时代。
物联网
即“万物相连的互联网”,通过部署具有一定感知、计算、执行和通信能力的各种设备获得物理世界的信息,并通过网络实现信息的传输、协同和处理,从而实现人与物、物与物之间信息交换的互联的网络。物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络,是将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点的人、机、物的互联互通。
区块链
分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。从本质上讲,它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息具有不可伪造、全程留痕、可以追溯、公开透明、集体维护等特征。
技术特点
人工智能
简述
人工智能具有感知环境的能力;
人工智能能够自我推理和决策;
人工智能具备自动规划和执行下一步工作的能力
分类
弱人工智能
强人工智能
超人工智能
关键技术
机器学习
计算机视觉
生物特征识别
自然语言处理
语音识别
机器人技术
特点
全新的交互方式
自进化
去节点化
量子信息
简述
就是能量的最基本携带者,是构成物质的最基本单元。量子具有超出人们常规认识的一些奇妙特性,其不可分割性、量子态叠加性、不可复制性、量子纠缠等独特的现象和特性,具有重要的技术创新价值和潜力。
量子信息技术
以量子系统“状态”所依据的量子理论、信息理论和计算机理论为基础,通过量子的各种相干特性(如量子态叠加性、量子纠缠和不可复制性等)进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。量子信息技术能够突破传统计算机发展的瓶颈,更高效地进行信息编码、传输和计算,形成远超过现有计算机的运算处理能力和安全性。
量子比特
是量子信息技术计算和处理信息的基本单元,量子比特是相对比特而言的,比特是经典计算机中表示信息量的基本单位,是一种由电脉冲表示1或0的二进制单元,构成计算机的基础。与经典比特不同的是,一个量子比特能同时表示0和1两个状态。在量子比特位数是n时,量子比特的存储容量是传统信息位的2的n次方倍,量子计算速度是传统计算速度的2的n次方倍,这一特性使量子计算机能够形成高密度存储和并行计算能力,设计出更加高效的算法。
关键技术
量子计算
量子通信
量子测量
移动通信
简述
通信双方至少有一方处于移动(或暂时停止)状态下的通信,包括移动体与固定体之间的通信,移动体之间的通信等。简单来说,就是在移动中的信息交换,包括陆、海、空、天的移动通信。
发展
我国在1987年广东全运会上正式启动移动通信系统,移动通信技术大致经历了1G、2G、3G、4G到5G的发展历程
1)1G-只能语音传输,1G在设计上只能传输语音流量,并受到网络容量的限制;最能代表1G时代特征的,是美国摩托罗拉公司在上世纪90年代推出并风靡全球的大哥大,即移动手提式电话。
2)2G-短信、彩信时代,2G比1G多了数据传输的服务,这样手机就不仅仅只能接打电话,发短信就成为了时髦的交流方式。彩信、手机报、壁纸和铃声的在线下载成了热门。
3)3G-图片,视频,海量APP,3G通过开辟新的电磁波频谱、制定新的通信标准,使得3G的传输速度是2G时代的140倍。3G对于非移动设备,最大速度约为3Mbps,处于移动状态的车辆的最大接入速度约为384Kbps。这个阶段,一个重要的公司上线了一苹果,同时,一代巨头诺基亚黯然离场。
4)4G-移动互联网时代,设备移动时4G网络的最大速度为100Mbps,对于低移动性通信,速度为1Gbps,可以满足游戏服务,高清移动电视,视频会议,3D电视以及很多其他的需要高速的功能。4G时代的来临,中国迅速崛起了一批世界级的移动应用,包括移动支付领域的支付宝和微信支付;设备商和终端商的华为和小米;移动互联网的字节跳动(头条、抖音)、滴滴打车、美团外卖;移动电商淘宝、京东、拼多多等等...各种各样的新型应用如雨后春笋般争相出现。
5)5G-万物互联时代,5G不仅能解决人与人之间的沟通问题,还将联系人与物、物与物,开启万物互联新时代。
5G的主要特点
第五代移动通信技术,是最新一代移动通信技术。2019年6月6日,工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通中国广电发放5G商用牌照,我国正式进入G商用元年。与前四代不同,5G并不是无线技术,而是现有的无线通信技术的融合。和4G相比,5G峰值速率提高了30倍,用户体验速率提高了10倍,频谱效率提升了3倍,连接密度提高了10倍。
高速度
泛在网
低功耗
低时延
万物互联
重构安全
5G技术的应用场景
大流量移动宽带业务
大规模物联网业务
无人驾驶、工业自动化等业务
5G的关键技术
大规模天线阵列
超密集组网
新型多址
全频谱接入
新型网络架构
物联网
简述
物联网又称传感网,是利用射频识别 芯片、传感器、嵌入式系统、全球定位系统 、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
一是物联网的核心和基础仍然是互联网,它是在互联网的基础上延伸和扩展的网络;
二是其用户终端延伸和扩展到了任何物体之间,使任何物体之间都可以进行信息交换和通信。
简而言之,物联网就是“物物相联的互联网”。
体系结构
感知层 感知层主要完成信息的采集、转换和收集
网络层 网络层主要完成信息传递和处理
应用层 应用层主要完成数据的管理和处理,并将这些数据与行业应用相结合
特征
全面感知
指利用射频识别传感器、二维码等随时随地获取和采集物体的信息。
可靠传递
指通过无线网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递给用户
智能处理。
指利用云计算、数据挖掘以及禊糊识别等人工智能技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
关键技术
RFID技术
传感技术
嵌入式技术
区块链
简述
区块链的概念最早诞生于2008年,是一项由多方共同维护,使用密码学保证传输和访问安全,能实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的分布式共享账本技术。区块链本质上是一个去中心化的分布式账本 区块链简单来说就是:区块链=区块+链。区块链整合了点对点网络、密码学、共识机制、智能合约等多种技术的集成创新,来提供一种不可信网络中进行信息与价值传递交换的可信通道。2015年,《经济学人》将区块链称为“构建信任的机器”。
特点
去中心化
开放透明
不可篡改
匿名
可追溯
模型分层
数据层
网络层
共识层
激励层
合约层
应用层
关键技术
密码学技术
共识机制
智能合约
典型应用
人工智能的应用
人工智能广泛应用在制造、金融、交通、安防、教育、医疗、物流等行业。 典型的应用包括:智能制造、智能金融、智能交通、智能安防、智能教育、智能医疗、智能物流等。
量子信息的应用
典型的应用包括:量子计算机、量子通信网络、量子雷达、量子导航、量子成像、量子传感等。
移动通信的应用
典型的应用包括:智慧城市、自动驾驶、远程医疗/教育/办公、沉浸式娱乐(VR、AR)等。
物联网的应用
从家居、医疗、物流、交通、零售、金融、工业到农业,物联网的应用无处不在。典型的应用包括:智能家居、智能医疗、智慧物流、智能交通、智能制造、智能农业、智能安防、智能零售、智慧能源环保、智慧建筑等。
区块链的应用
目前,区块链技术已经到了3.0阶段,已在全球的政务领域、金融领域、保险领域、司法领域、医疗领域、慈善事业等多个领域有不同程度的应用,社会对区块链的价值和适用场景的认识不断提高。随着政策的进一步放开,我国区块链产业也迎来快速发展阶段。
与制造业等产业的融合发展方式
1.新一代信息技术与制造业融合
新一代信息技术与制造业深度融合是推动制造业转型升级的重要举措,是抢占全球新一轮产业竞争制高点的必然选择。主要体现在以下3个方面:产业数字化基础不断夯实、加快企业数字化转型步伐、企业创新能力不断增强。
工业互联网 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,为工业乃至产业数字化、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
工业互联网不是互联网在工业的简单应用,而是具有更为丰富的内涵和外延。它以网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障,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。工业互联网的核心三要素是人、机器、数据分析软件。
三网融合
“三网”简单的来讲就是实现有线电视、电信以及计算机通信三者之间的融合,目的是构建一个健全、高效的通信网络,从而满足社会发展的需求。
新“三网融合”即能源网、交通网、信息网,由过去条块分割、各自发展转变为集成共享的协同发展,在形态功能上深度耦合,形成广泛互联、智能高效、清洁低碳和开放共享的新型综合基础设施体系。
新一代信息技术与生物医药产业融合
研发环节
生产流通环节
医疗服务环节。
新一代信息技术与汽车产业融合
(1)从产品形态来看,汽车不只是交通工具还是智能终端。
(2)从技术层面来看,汽车从单一的硬件制造走向软硬一体化。
(3)从制造方式来看,由大规模同质化生产逐步转向为个性化定制。
(4)从产业格局看,传统车企与跨界融合新势力竞合交融发展。