《智慧产业》读书笔记

这是一本全面介绍智慧产业的书籍，涵盖了智慧产业的定义、特征、核心产业以及未来发展趋势。智慧产业是指数字化、网络化、信息化、自动化、智能化程度较高的产业。它强调智能化，包括研发设计、生产制造、经营管理和市场营销的智能化。尽管我国智慧产业的发展水平仍处于起步阶段，存在区域发展不均衡和核心竞争力尚未形成等问题，但其发展空间巨大‌！

《智慧产业》读书笔记

• 书籍信息
  • 作者:王辉
    • 教授级高级工程师、高级经济师，中国经济建设杰出人物
  • 出版社:中信出版社
  • 出版时间:2018-05
  • 相关书籍推荐
    • 《城市经济》
    • 《零工经济》
    • 《多样性红利》
• 智慧产业简介
  • 特点：社会全球一体化、信息技术化的必然趋势
  • 信息革命带来的升级
    • 人类历史上的3次产业革命
    • 新技术：智能化、数字化、信息化的趋势
  • 智慧产业的产生
    • 由来：智慧城市衍生而来
      • 智慧城市：业内认为智慧城市是由IBM公司在2008年的“智慧地球战略中”率先提出
      • 智慧产业：智慧产业是智慧城市建设的基础，是支撑智慧城市建设的基石
    • 智慧城市的含义
      • 现代化机制：充分运用物联网、云计算等先进信息技术手段，全面感测、分析、整合城市运行中的各项关键信息，创新管理制度和金融机制
      • 现代化技术：运用各项现代技术对城市各层次的需求做出明确、快速、高效、灵活的智能响应
      • 形成生态系统：配置资源，形成高效运转的、可持续的城市生态系统
  • 智慧产业的基础
    • 是信息产业之后的第五个产业
      • 智慧产业是智慧经济的龙头产业
      • 人的智慧在生产各要素中占据主导地位的产业形态
    • 智慧产业是人类二次创业的龙头
    • 是复合型产业的关联
      • 云计算
      • 大数据
      • 物联网
      • 移动互联网
  • 智慧产业的体现
    • 高薪技术产业
    • 现代服务业
    • 传统产业的智慧化改造
  • 智慧产业的构成图
  • 智慧产业的特点
    • 智慧产业发展期的特点
      • 理论先行：智慧产业的理念是用最先进的理论指导经济活动
      • 科学规范经济活动：帮助人们自觉发现、制定、运用科学规律指导人们的经济活动
    • 完整形态智慧产业的特征 ：高度数字化、智能化、融合化
      • 技术深度发展、深度沉浸
      • 产业加速智慧化、高度融合
      • 合作模式多样化
      • 发展模式生态化
      • 一城一体系
• 智慧产业的核心
  • 云计算产业
    • 什么是云计算
      • 提出：2006年Google推出的“Google101计划”中正式提出“云计算”概念和理论
      • 定义：通过网络统一组织和灵活调用各种ICT信息（信息、通信、技术）和资源，实现大规模计算的信息处理方式
      • 应用：云计算通过分布式计算和虚拟资产管理等技术，通过网络将分散 ICT资源集中起来形成共享的资源池，并以动态按需和可度量的方式向用户提供服务
      • 基本特点：可靠、便捷、强大
      • 云计算的3种部署模式：公有云、私有云、混合云
    • 云计算的核心特征
      • 网络连接，“云”不在本地，用户需要通过网络接入
      • ICT资源共享，ICT的资源并不是某一用户专有
      • 快速、按需、弹性服务
      • 服务可测量
    • 云计算的基本架构
      • 基本架构 = “服务层” + “管理层”
      • 服务层：主要提供基于云的各种服务为主，分为3个子层次
        • 基础设施即服务(Infrastructure as a Service)：提供基础服务，底层计算机、存储
        • 平台即服务(Platform as a Service)：提供应用开发和部署的平台服务
        • 软件即服务(Software as a Service)：将应用以基于Web的方式提供给客户
      • 管理层：确保整个云计算中心能够安全、稳定运行和有效管理，也分为3个子层次
        • 用户层：面向用户，提供客户服务
        • 机制层：管理云计算的机制
        • 检测层：监控和采集数据
      • 基本架构图
    • 云计算产业链
      • 云计算基础硬件
        • 为整个云计算产业提供基础硬件产品，包含CPU、内存、面板等底层元器件
        • 网络构建设备，服务器、网络设备、存储设备等云数据中心基础设施产品
      • 云计算基础软件
        • 软件提供商结合云计算概念和自身技术，提供云计算的操作系统、中间件、数据库、虚拟化软件、安全软件、应用软件等
      • 云计算运行支撑服务
        • 提供云计划相关的规划咨询、建立培训、评估认证、系统集成服务等等
      • 云计算服务
        • 是云计算的核心服务
        • 结合自身技术面向企业、个人、政府提供IaaS、PaaS、Saas服务
      • 云计算终端
        • 终端产品帮忙用户实现“使用云”数据的便利
        • 个人电脑、手机、平板等等
    • 云计算案例
      • IBM公司混合云“Softlayer”提供服务
        • Power系统：帮助客户将IT基础架构转换成一个能处理AIX、IBMi和Linux工作负载的本地云
        • IBM z System Operational Insigths提供有关云操作的分析洞察，将运行效率和应用型推向新的高度
        • IBM Spectrum Copy Data Management和IBM Spectrum Protect：ISCDM对数据复制进行精细、易用管理
        • 其他云服务：Aspera - 最快、最大的安全性移动大量非结构化和结构化数据； Elastic Storage - 帮助客户高度访问大量数据
      • 亚马逊专业云服务平台 - Amazon Web Service: 软件开发人员可利用AWS轻松购买计算、存储、数据库和应用程序等；同时还提供云平台服务
      • 阿里云 - 基于飞天系统的全行业解决方案
        • ECS - 将一台物理机以虚拟的方式分成多台云服务器，提供可伸缩计算服务
        • SLB - 动态扩容，Session保持
        • RDS - 简化关系型数据库的管理、操作、扩展
        • OCS - 海量小数据的高速访问
  • 大数据产业
    • 什么是大数据
      • 定义
        • 需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产
        • IDC认为：大数据是为更经济地从高频率获取的、大容量的、不同结构和类型的数据中获取价值而设计的新一代架构与技术
        • 从技术角度来看，大数据代表新一代的数据管理和分析技术
      • 应用：技术参考模型由垂直维 + 水平维组成
        • 垂直维，主要指信息流。在信息流维度上，通过数据采集、集成、分析、使用结果来实现
        • 水平维，主要指IT集成。通过大数据应用的实施提供拥有或运行大数据的网络、基础设施、平台、应用工具以及其他IT服务来实现
    • 大数据的组成部分
      • 数据提供者
      • 大数据框架提供者
      • 大数据处理者
      • 数据消费者
      • 系统协调者
    • 核心产业构成
      • 狭义上的大数据产业，目前围绕大数据采集、存储、管理、挖掘而构成
      • 大数据产业链按照价值实现流程，包含三层
        • 数据组织与管理层
        • 数据分析与发现层
        • 数据应用与服务层
    • 大数据产业链
      • 数据组织与管理层
        • 虚拟数据化、数据安全、分布式文件系统、数据库等软件的销售与租赁
        • 存储设备、服务器、一体机等IT基础设施的生产、销售与租赁
        • 平台规划咨询、系统集成、云存储等服务
      • 数据分析与发现层
        • 并行运算、数据统计、内容和知识管理、数据挖掘、数据可视化等软件的销售与租赁
        • 支撑数据分析与发现的服务器、高性能计算设备等硬件设施的生产、销售与租赁
      • 数据应用与服务层
        • 为最终用户提供原始数据、数据价值、数据能力的服务集合
        • 数据租售业务、分析预测业务、决策支持服务、数据分享平台
    • 大数据核心产业构成
    • 大数据案例
      • Google - 最强大的数据存储系统
        • BigTable作为Google的数据存储解决方案，能保证海量数据处理的速度和可靠性
        • 其作为一个管理大规模结构化数据而世界的分布式存储系统，伸缩性好，易于扩展
      • 甲骨文Oracle大数据云平台
        • 甲骨文的大数据系统包含准备云服务、Gate云服务、大数据和数据云库这4大部分
        • 它们构成一个全面的云中大数据解决方案，帮助企业客户实时针对任何数据源整理、汇集、准备和发现深度信息
      • 华为 - Fusion Insight大数据平台
        • 通过企业内外部信息、数据进行分析挖掘，帮助企业快速构建海量信息和数据信息处理系统，发现全新价值点和企业商机
        • 它具备数据集成、治理、洞察、分析和实时决策的功能
  • 物联网产业
    • 什么是物联网
      • 定义
        • 物联网是关于任何客观物体变成一串数字、数据的转换过程，通过给某个东西加上传感器，使其像任何数字产品那样运作
        • 发出用量、位置信息、状态的信息，可被追踪、控制、个性化和远程升级，甚至和AI结合时变得更加智能、自主工作
      • 应用
        • 实现人与人、人与物、物与物的互联互通
        • 改变传统产业形态和生产、生活凡事，跨越众多行业形成充分互联、全面感知、智能处理的新生态
    • 物联网的核心特征
      • 充分互联：万物皆“互联”，扩展沟通范围、更改沟通模式、提升沟通效率等
      • 全面感知：通过RFID、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术等随时随地进行信息的采集和获取
      • 可靠传递：信息实时传递可靠、全面、不失真、高安全性
      • 智能处理：物联网能使用海量信息进行分析、挖掘和对数据进行智能处理，实现跨行业、应用、系统的信息协同、共享、互通
      • 应用广泛：融入工业、工业、服务业的各个方面
    • 物联网的基本架构
      • 基本架构= 感知层 + 网络层 + 平台层 + 应用层
        • 感知层：利用感知、捕获、测量等进行信息收集和获取并接入网络，为传输环节进行必要的准备
        • 网络层 ：也是传输环节，包含组网支撑、接入、网络传输三类技术，实现高可靠性、高安全性传输
        • 平台层 ：属于处理环节，包含中间件、信息计算、服务计算三类技术，对传输信息进行初步处理和分析，使其更好地服务于实际应用
        • 应用层：业务应用和保障应用两类技术，为实现广泛的智能化物联提供完整的解决方案
    • 物联网产业链
      • 传感器供应商：采集、收集各类信息并转换为特定信号，为物联网提供第一步之可能
      • 芯片供应商：芯片是物联网的大脑和中枢控制系统，目前多使用微处理器MCU/SoC形式
      • 无线模组供应商：物联网接入网络和定位的关键设备
      • 网络运营商：物联网的通道
      • 中间件供应商：数据处理控制环节提供普适中间件，实现数据存储管理、设备管理、服务管理等
      • 系统及软件开发商：操作系统、应用软件等保证物联网的有效运行
      • 硬件供应商：物联网的承载终端，集成了传感器和通信功能，可接入物联网并实现特定功能或服务的设备
    • 物联网案例
      • 智尔信息 - 医疗物联网
        • 一横三纵的医疗物联网产品线发展战略
        • 一横 - 物联网AP的数据总线
        • 三纵 - 基于AP数据总线开发的医疗物联网、移动医疗、数据管理和运营
      • 高科物联网 - 环境监控物联网
        • 建立了空间服务平台实现环保基础数据、质量数据和管理数据等模块，来对24个智慧应用系统进行智能控制
        • 举例：环境风险防范、应急指挥、减排决策、环境质量预测预报等
  • 移动互联网产业
    • 什么是移动互联网
      • 定义
        • 移动通讯 + 互联网
        • 核心价值在于打破时间、空间的限制，随时随地获得信息，实现真正的“全球通”
      • 特点
        • 移动互联
        • 碎片化
        • 互联网思维
    • 移动互联网架构图
    • 移动互联网产业链
      • 网络运营商：为产业链上其他环节提供服务和收费平台，直接面对大量用户，掌握与用户沟通的渠道
      • 终端厂商：为用户提供移动终端服务，作为连接最后用户和互联网的重要入口
      • 内容提供商：向用户提供丰富和实用有价值的信息
    • 移动互联网案例
      • 苹果App Store
      • Twitter - 网络社交平台
  • 人工智能产业
    • 什么是人工智能
      • 定义：用计算机模拟或者实现的智能
        • 从能力角度看：用人工的方法在机器、计算机上实现智能的一种方法和能力
        • 从学科角度看：研究如何构造智能机器、系统，使之能模拟、延伸和扩展人类智能的学科
      • 发展阶段
        • 萌芽：17世纪法国物理学家和数学家帕斯卡研发了世界上第一台会演算的机械加法器
        • 形成：1956年纽厄尔和四门开启了计算机程序来模拟人类思维的导读
          • 1960年麦卡锡建立了人工智能程序世界语言LISP
        • 发展与繁荣：20世纪60年代以来，人工智能的研究越来越收到重视
          • 20世纪90年代，由于网络技术发展，人工智能转向了分布式研究
        • 高潮：2016年被称为人工智能元年，这一年迎来了人工智能的发展高潮
          • 举例：Google Alpha Go以4:1的成绩击败世界冠军李世石九段
    • 人工智能的基本技术
      • 基本技术=问题求解技术 + 知识与推理 + 学习与发现 + 感知与理解 + 系统与建造
      • 问题求解技术
        • 问题求解技术可以分为2类
          • 是将启发式方法和数学方法进行融合
          • 是纯粹的启发式方法
      • 知识与推理
        • 知识是智能的基础和来源，推理是人脑的基本功能
      • 学习与发现
        • 机器通过自身行为的修整或者性能的改善，是计算机具备学习技能，自动获取新的事实以及新的推理算法
      • 感知与理解
        • 感知图像、声音、文字等信息的识别，通过计算机模拟人的识别能力
        • 运用知识表达和推理方法，从图形、图像、语音中抽取模式、表征货客户被识别对象类属特有的信息模型
      • 系统与建造
        • 智能机器人是一个具有感知、运动技能、思维技能、通信技能的Agent系统
        • Agent系统的不断升级带来人工智能系统和建造技术的升级
    • 人工智能的构成
      • 基础层
        • 基础设施 + 基础技术 + 基础要素
        • 数据资源、运算能力、核心算法构成人工智能的三大基本要素
      • 技术层
        • 计算能力 + 感知能力 + 认知能力
        • 计算能力 = 数据存储、数据传输能力
        • 感知能力 = 通过传感器看懂、听懂、理解并作出行动
        • 认知能力 = 像人类一样的思考能力
      • 应用层
        • 专用应用：计算机视觉、动静态图像识别、人脸识别等能力
        • 通用应用：人工智能 + 家居、人工智能 + 医疗、人工智能 + 金融等
      • 图解人工智能构成
    • 人工智能产业链
      • 人工智能 + 电商零售：利用大数据分析技术，智能管理仓储与物流、导购等，节省仓库物流技术、提供购物效率、简化购物程序
      • 人工智能 + 金融：通过机器学习、语音识别、视觉识别等进行分析、预测、判别交易走势，为客户提供投资理财、股权投资等服务
      • 人工智能 + 安防：解决安防领域数据结构化、业务智能化以及应用大数据化的问题
      • 人工智能 + 教育：对知识进行归类，以及利用大数据的搜集，通过算法为学生计算学习曲线，为使用者匹配高效的教育模式
      • 人工智能 + 医疗健康：通过大数据的分析完成对部分病症的诊断，减少误诊的发生
        • 同时，手术机器人、仿生机械肢、智能医疗设备等等也有广泛应用
    • 人工智能案例
      • Google AlphaGo：最强大的围棋棋手： 深度神经网络、监督强化学习、蒙特卡罗树搜索技能
      • 沃森医疗：人工智能医生：沃森肿瘤成为全球医疗领域人工智能最领先的产品
  • 区块链
    • 什么是区块链
      • 定义：随着比特币等数字加密货币而兴起的一种去中心化的基础架构和分布式计算技术
        • 比特币的诞生，意味着一种新型的、去中心的、无固定发行方的数字货币诞生
        • 比特币技术相当于创造一台信任的机器，在互不信任、没有中央机构的情况下做到相互协作
    • 区块链核心技术
      • 分布式账本技术
        • 凸显了“去中心化”的特点，交易记账由网络中多个参与者集体进行校验和维护
        • 由分布在不同地方的多个节点共同完成，每一个节点都记录完整的账目
        • 共同监督交易合法性、共同见证
      • 加解密技术
        • 保证储存信息的安全、完整需要有加密技术来保证
        • 加解密技术保证每一笔交易数据的真实性和可信度
      • 共识机制
        • 去中心化的系统中，需要建立专门的共识机制来高效地在整个区块链网络中达成共识
        • 区块链的4种共识机制：PoW/PoS/DPoS/Pool
      • 智能合约
        • 基于可信的不可篡改的数据，自动化执行一些预先定义好的规则和条款
        • 智能合约类似一个自动担保账户，包含了承诺、数字形式代码、协议
    • 区块链产业链
      • 开源社区：区块链发源于开源社区，并且在社区中发展壮大
      • 产业联盟：为了协调推进区块链技术的发展，国内外先后成立了各种区块链产业联盟
      • 骨干企业
      • 初创公司
      • 投资、金融机构
      • 监管机构
      • 图解区块链产业链
    • 区块链案例
      • OpenBazaar - 去中心化电商平台
      • 银链科技 - 区块链公共技术开发平台
  • 虚拟现实产业
    • 什么是虚拟现实产业
      • 定义：用计算机模拟或者实现的智能
        • 利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供一种多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真
        • 最早可追溯到1932年阿道司赫胥黎的科幻小说《美丽新世界》：头戴式设备可以为观众提供图像、气味、声音等一些列的感官体验
      • 特点
        • 交互性
          • 参与者与虚拟环境之间以自然的方式进行交互
        • 沉浸性
          • 用户感受到被虚拟世界所包围
        • 构想性
          • 虚拟环境中，用户可根据所获得的多种信息和自身在系统中的行为
          • 通过联想、推理和逻辑判断来获取更多的知识、体验和认识更深层次的运动机理和规律
    • 虚拟现实的3大关键技术
      • 实物虚化：应用计算机技术生成虚拟世界，获取实际三维环境的三维数据并建立相应的虚拟环境模型
      • 虚物实化：根据虚拟环境生成人可以直接感知到的真实信号，光、电、声等，确保用户从虚拟环境中获取同真实环境一样的听觉、视觉、触觉、力觉感受
      • 高性能计算：数据转换和预处理技术、多维信息数据融合、指令识别、分布式与并行计算
      • 图解关键技术
      • 图解虚拟现实产业链构成
    • 虚拟现实产业链
      • 基础元件提供方：为虚拟现实工具设备的制造提供关键零部件支持
      • 工具设备提供方：输入设备、反馈设备、影像合成设备、输出设备等为虚拟现实技术提供基础设备
      • 内容提供方：负责影视、动漫、游戏、音频等具体产品内容，丰富虚拟现实的内容
      • 行业应用方：主要指用户，分为B和C类
        • B类一般为企业级用户
        • C类一般为消费类用户
      • 平台提供方：通过搭建平台，位于产品内容直接面向用户的机会，通过线上、线下渠道实现
    • 虚拟现实案例
      • Google Earth VR：使得用户足不出户就有机会游览全世界，获得从任何角度观看地球任何位置的风景体验
        • 它包含了世界上94%的人口、54%的地球路面面积
      • Rendever VR医疗系统
        • 它包含VR头戴显示器、定制软件、平板电脑，用户通过头带显示器来访问其他的精彩世界
        • 它可以浏览景观类内容、也可以浏览教育类内容、回顾熟悉的场景帮助老人对认知障碍进行治疗和恢复
  • 机器人产业
    • 什么是机器人
      • 定义：机器人 = 机械身体 + 人工智能系统
      • 提出：官方认为科学的提法是1967年由日本科学家森政弘与合田周平提出的
      • 应用：机器人作为一个替身，在实际生活中替代人类完成部分体力甚至脑力劳动，推动产业转型和升级
    • 机器人构成
      • 主要构成 = 3大主系统 + 6大子系统
      • 3大主系统 = 机械部分 + 传感部分 + 控制部分
      • 6大子系统 = 驱动系统 + 机械结构部分 + 感知系统 + 机器人环境交互系统 + 人机交互系统 + 控制系统
    • 机器人的3大关键技术
      • 多传感器信息融合技术
      • 导航与定位技术
      • 路径规划技术
    • 机器人产业链
      • 上游：核心零部件提供商
      • 中游：本体生产商
        • 主流机器人分类：工业机器人、服务型机器人、特种机器人
      • 下游：系统集成商
      • 图解机器人产业链
    • 机器人案例
      • ABB 工业机器人： 长安福特ABB柔性化全自动汽车生产系统，该系统可以在同一生产线生产多款汽车
      • AethonTug - 医疗机器人：全球自主移动运输机器人，该机器人能携带多达453KG的药物、实验室标本等运送至既定位置并完成任务后自动返回充电桩进行充电
      • 百度 - 无人驾驶机器人