1.5、新一代信息技术_videa1949的博客-程序员秘密_新一代信息技术

技术标签: 网络  软考  人工智能  big data  

1、物联网

是指通过信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

解决:物品与物品、人与物品,人与人之间的互联

1.1、两项关键技术:

传感器技术:一种检测装置,能够感受到被测量的信息,并将模拟信号转换成数字信号。射频识别RFID是一种传感器技术,可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据
嵌入式技术:综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术

1.2、物联网三层架构:

感知层:物联网识别物体、采集信息的来源,由各种传感器组成
网络层:整个物联网的中枢,传递和处理信息,由各种网络组成
应用层:物联网和用户的接口,与行业需求组合,实现智能应用

1.3、智慧城市:

1.3.1、物联网在城市管理中的综合应用,包括

1、通过传感器或信息采集设备全方位的获取城市系统数据
2、通过网络将城市数据关联、融合、处理、分析为信息
3、通过充分共享、智能挖掘将信息变成知识
4、结合信息技术,把知识应用到各行各业形成智慧

1.3.2、智能的特点:

1、具有感知能力
2、具有思维和记忆能留
3、具有学习能力和自适应能力
4、具有行为决策能力

1.3.3、五个功能层:

1、物联网感知层:通过传感器监控摄像头GPS终端等实现对城市范围内各方面信息采集识别监测
2、通信网络层:以互联网电信网广播电视网作为骨干传输网络,组成网络通信基础设施
3、计算与存储层:包括软件资源计算资源存储资源,为智慧城市提供数据存储和计算
4、数据与服务支撑层:利用SOA云计算、大数据等技术,提供应用所需的各种服务和共享资源
5、智慧应用层:智慧应用及应用整合,如智慧交通智慧旅游等,提供整体的信息化应用和服务

1.3.4、三个支撑体系:

安全保障体系:构建统一的安全平台
标准规范体系:提供统一规范
建设和运营管理体系:提供整体的运维管理机制

1.4、十四五规划中的物联网发展

1.4.1、物联网发展重点领域:
推动传感器网络切片高精度定位等技术发展,协同发展云服务边缘计算,培育车联网医疗物联网家居物联网产业

网络切片:一种按需组网的方式,可以让运营商在统一的基础设施上分离多个虚拟的端到端网络,每个网络切片从无线接入网到承载网再到核心网上进行逻辑隔离,以适配各种各样类型的应用


边缘计算:指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的顶端。而云端计算任可以访问边缘计算的历史数据。


网络切片是5G面向各垂直行业提供物联网服务的重要手段,通过网络切片给5G To B 用户带来高安全性和低成本的专网服务。


云边协同已成为业界共识,大大小小的云服务商都在推动其能力下沉,提供边缘节点计算能力,满足用户多层次智能化需求。


物联网的内容主要包括:分级分类推进新型智慧城市建设,将物联网感知设施、通信系统等纳入公共基础设施统一规划建设,推进市政公用设施、建筑等物联网应用场景和智能化改造。推进物联网全面发展,打造支持固移融合、宽窄结合的物联接入能力。


基础设施:进一步升级,将感知设备嵌入城市各个角落,形成泛在感知网络,采集各领域数据,要探索建设数字孪生城市


接入能力:固移融合、宽窄结合。低速接入:NB-IoT、中速接入:Cat.1;高速接入:4G Cat . 4+ 及 5G eMBB
应用场景:市政公共设施、建筑

2、云计算

一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池,这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。

主要特点:
1、宽带网络连接
2、快速、弹性、按需的服务
3、共享、虚拟化、分布式、易扩展

云计算类型:

1、IaaS:基础设施即服务,提供计算机能力、存储空间等基础设施服务
2、PaaS:平台即服务,提供虚拟的操作系统、数据库管理系统、Web应用等平台化服务
3、SaaS:软件即服务,提供应用软件、组件、工作流等虚拟化软件的服务。一般采用Web技术和SOA架构。

云计算的主要任务

1、增强云计算服务能力
2、提升云计算自主创新能力
3、探索电子政务云计算发展新模式
4、加强大数据开发与利用
5、统筹布局云计算基础设施
6、提升安全保障能力

3、大数据

大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是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的海量、高增长率和多样化的信息资产。

3.1、大数据的5V特点:

1、大量:Volume,数据体量巨大,TB-PB-EB-ZB
2、多样:variety,数据类型繁多
3、价值:value,价值密度低
4、高速:velocity,处理速度快
5、真实性:veracity,数据来源于信息系统网络及网络终端的行为或痕迹

3.2.1、书中从数据源到最终价值的五个环节:

数据准备、数据存储与管理、计算处理、数据分析、知识展现

3.2.2、讲义中四个环节:

数据采集、数据存储、数据管理、数据分析与挖掘
在数据采集阶段,主要采取数据抽取工具ETL(抽取转换加载)

在大数据中,数据的价值大于各个数据之和

3.3、大数据应用实例:

1、大数据征信:基于用户在互联网上行为产生的海量数据,分析挖掘得到信用数据
2、大数据风控:用大数据建模的方法,对借款人进行风险控制和提示
3、大数据消费金融:基于大数据和人工智能,为商户提供营销和金融服务
4、大数据财富管理:通过大数据分析,提供定制化财富管理服务,实现资产最优配置
5、大数据疾病预测:基于大数据积累和智能分析,统计搜索疾病的时空分布,建立预测模型

3.4、十四五规划中的大数据发展

1、大数据是现代产业体系中的重要一环,“促进先进制造业现代服务业深度融合”的关键是发挥数据的作用。
2、从产业基础产业链的角度对包括大数据产业在内的诸多产业提出了“推进产业基础高级化产业链现代化”的要求。
3、推动包括“信息数据”等服务业的创新发展,这也是大数据产业发展的全新侧重点,即作为服务供给的新业态和新模式
4、大数据技术的提供形态已经从五年前的“产品为主”演化为“服务为主”,提供多种底层技术协同并且在开发运营等各个环节提供便捷服务的解决方案正在日益成为大数据供给侧的主流选择。
5、作为信息基础设施上承载的主要资源,数据是新型基础设施的“血液”。网络、物联网、数据中心是大数据发展的重要基础设施,超算中心、工业互联网、车联网的发展建设也离不开对于数据的分析和处理。
6、“加快构建国家一体化大数据中心体系”,对于深化政企协同、行业协同、区域协同,全面支撑各行业数字化升级和产业数字化转型具有重要意义。
7、要迎接数字时代,激活数据要素潜能,推进网络强国建设,加快建设数字经济、数字社会、数字政府,以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。
8、“加快推动数字产业化”是大数据发展的核心,鼓励企业开放搜索、电商、社交等数据,发展第三方大数据服务产业等。
9、推动大数据采集、清晰、存储、挖掘、分析、可视化算法等技术创新,培育数据采集、标注、存储、传输、管理、应用的全生命周期产业体系,完善大数据标准体系。
10、适应数字技术全面融入社会交往和日常生活新趋势,促进公共服务和社会运行方式创新,构筑全民畅享的数字生活。
11、强调“加快公共数据开放共享”,从“推动政务信息化共建共用”的角度给出了解决方案。“加快构建数字技术辅助政府决策机制”,这是大数据在推进政府治理能力和治理水平提升方面的重要作用
12、给出了“放管并重,发展与规范管理相统一”的总原则。
13、从“统筹数据开发利用、隐私保护和公共安全”、“建立健全数据产权交易和行业自律机制”、“加强涉及国家利益、商业秘密、个人隐私的数据保护”、“完善适用于大数据环境下的数据分类分级保护制度”、“加强数据安全评估”五个层面提出具体措施
14、一方面清理不合理的行政许可,另一方面依法依规加强互联网平台经济监督、打击垄断和不正当竞争行为,是“坚持放管并重”的具体体现

4、区块链

一种去中心化的分布式账本数据库,好处是对所有人完全公开,每个人可以参与记账,买家和卖家可直接交易,不需要任何中介,人人都有备份,一大记录不可被篡改。(相信大多数)

区块链是点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新兴应用模式,同时也是比特币的底层技术。

区块、链----记录的信息以区块方式按照时间链条呈现

共识机制:任何人都有权记录信息和交易,并可以互相认证来辨别真假

加密算法:哈希算法、椭圆曲线算法、Base58编码、零知识证明等实现密码学签名,防止任何人篡改

区块链六大特征:

去中心化:依靠所有接入区块链网络的用户的计算机共同执行程序,只有该网络中所有电脑关机才会停止。
开放性:除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以查询,信息高度透明。
去信任:因为整个系统公开透明运作,故系统中所有节点间无需信任也可交易,节点之间无法欺骗彼此。
自治性:因为采用基于协商一致的贵方和协议,使对人的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。
匿名性:因为数据交互由固定算法自动判断,因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信息。
信息不可篡改:由于是分布式存储,每个人都有副本,除非空置超过51%的节点,否则单个节点的修改是无效的。

区块链的6层模型

数据层:封装了底层数据区块以及相关的数据加密时间戳基础数据基本算法
网络层:包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制
共识层:主要分装网络节点的各类共识算法
激励层:将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制分配机制
合约层:主要封装各类脚本算法智能合约,是区块链可编程特性的基础
应用层:分装了区块链的各种应用场景和案例

该模型中,基于时间戳的链式区块结构分布式节点的共识机制基于共识算力的经济激励灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点

5、移动互联

移动互联网的简称,是移动通信互联网二者结合形成

核心是互联网,应用和内容是根本,是桌面互联网的补充和延伸,但不能完全替代桌面互联网

特点:

1、终端移动性;
2、业务使用的私密性;
3、终端和网络的局限性;
4、业务与终端、网络的强关联性

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