信息技术发展及趋势

1.1.5信息技术发展及趋势
我国在“十三五”规划纲要中，将培育人工智能、移动智能终端、第五代移动通信(5G)、先进传感器等作为新一代信息技术产业创新重点发展，拓展新兴产业发展空间。
当前，信息技术发展的总趋势是从典型的技术驱动发展模式向应用驱动与技术驱动相结合的模式转变，信息技术发展趋势和新技术应用主要包括以下10个方面：
1高速度大容量
速度和容量是紧密联系的，鉴于海量信息四处充斥的现状，处理高速、传输和存储要求大容量就成为必然趋势。而电子元器件、集成电路、存储器件的高速化、微型化、廉价化的快速发展，又使信息的种类、规模以更高的速度膨胀，其空间分布也表现为“无处不在”，在时间维度上，信息可以整合到信息系统初建的80年代。
2．集成化和平台化
以行业应用为基础的，综合领域应用模型（算法）、云计算、大数据分析、海量存储、信息安全、依托移动互联的集成化信息技术的综合应用是目前的发展趋势。信息技术和信息的普及促进了信息系统平台化的发展，各种信息服务的访r结果和表现形式，与访问途径和访问路径无关，与访问设备无关，信息服务部署灵活，共享便利。信息系统集成化和平台化的特点，使得信息消费型注重良好的用户体验，而不必关心信息技术细节。
3．智能化
随着工业和信息化的深度融合成为我国目前乃至今后相当长的一段时期的产业政策和资金投入的主导方向，以“智能制造”为标签的各种软硬件应用将为各行各业的各类产品带来“换代式”的飞跃甚至是“革命”，成为拉动行业产值的主要方向。“智慧地球”“智慧城市”等基于位置的应用模式的成熟和推广，本质上是信息技术和现代管理理念阳环境治理、交通管理、城市治理等领域的有机渗透。
4.虚拟计算
在计算机领域，虚拟化( Virtualization)这种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，抽象、捌装、规范化并呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的组态更好的方式来使用这些资源。这些虚拟资源不受现有资源的地域、物理组态和部署方式的限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和数据存储能力。通常所说的虚拟计算，是一种以虚拟化、网络、云计算等技术的融合为核心的一种计算平台、存储平台和应用系统的共享管理技术。虚拟化已成为企业IT部署不可或缺的组成部分。一般来看，虚拟化技术主要包括服务器虚拟化、内存虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化及桌面虚拟化。
在实际的生产环境中，虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老的旧的硬件产能过低的重组重用，透明化底层物理硬件，从而最大化地利用物理硬件。由于实际物理部署的资源由专业的技术团队集中管理，虚拟计算可以带来更低的运维成本，同时，虚拟计算的消费者可以获得更加专业的信息管理服务。虚拟计算应用于互联网上，是云计算的基础，也是云计算应用的一个主要表现，这已经是当今和未来信息系统架构的主要模式。
5。通信技术
随着数字化技术构发展，通信传输向高速、大容量、长距离发展，光纤传输的激光波K从1.3微米发展到1.55微米并普遍应用。波分复用技术已经进入成熟应用阶段，光放大器代替光电转换中继器已经实用；相干光通信、光孤子通信已经取得重大进展。4G无线网络和基于无线数据服务的移动互联网已经深入社会生活的方力面面，并在电子商务、社区交流、信息传播、知识共享、远程教育等领域发挥了巨大的作用，极大地影响了人们的工作和生活方式，成为了经济活动中最具发展创新活力的引擎。
6。遥感和传惑技术
感测与识别技术的作用是仿真人类感觉器官的功能，扩展信息系统（或信息设备）快速、准确获取信息的途径。它包括信息识别、信息歌取、信息检测等技术。能够自动检测信息并传输的设备般称之为传感器。传感技术同计算机技术与通信技术起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的们多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信,息处理和识别的设计、开发、制造、测试、应用及评价改进等活动。获取信息靠各类传感器，包括检测物测量（如重量、压力、长度、温度、速度、障碍等）、化学量（烟雾、污染、颜色等）或生物量（声音、指纹、心跳、体温等）的传感器。信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。识别的主要任务是对经过处理信息进行辨识与分类。它用被识别（或渗断）对象与特征信息问的关联关系模型对输入的特征信息集进行辨识、比较、分类和判断。
计算机网络、通信设备、智能手机、智能电视以及基于这些信息技术和信息平台的交互方式时刻都在传送着难以计量的巨大数据，这些数据的来源，从根本上看都是由各式各样的传感器产生并“输入”到庞大的数据通讯网络中，传感与交互技术的发展程度，直接影响着信息的来源和处理的效率。随着信息技术的进步和信息产业的发展，传感与交互控制在工业、交通、医疗、农业、环保等方面的应用将更加广泛和深入。传感器与计算机结合，形成了具有分析和综合判断能力的智能传感器；传感器与交互控制技术的进步，广泛地应用于水情监测、精细农业、远程医疗等领域：传感器与无线通信、互联网的结合，使得物联网成为一个新兴产业。可以说，传感和识别技术是物联网应用的重要基础，而物联网应用目前和未来将遍及国民经济和日常生活的方方面砸，成为计算机软件服务行业的应用重点，也是工业和信息化深度融合的关键技术之一。
传感的本质是进行能量或信号转换，通常传感器的构成由敏感元件、放大转换电路、数据处理等部分构成。传感器所要检测的信号可以是由待测物质自身发出的(如RFID)，也可以是物体之外的信号与物体相互作用以后发生的（如条码扫描等）。通常根据基本感知功能将敏感元件分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件、味敏元件等。根据传感的对象划分，常用的传感器有位移传感器、加速度传感器、压力传感器、温度传感器。
由于纳米和微纳加工技术的进步，传感器呈现出小型化、集成化、智能化、网络化、多传感器融合的趋势，使得传感技术在人、机交互控制方面的应用得以实用。无论是人机之间的语音交互控制技术、手势交互控制技术、多点触屏控制技术，还是以机器人为代表的机器与机器、机器与环境之间的交互控制技术，都得到了实用性的发展。
RFID（RadioFrequency Identification）技术作为构建“物联网”的关键技术近年来受到人们的关注。RFID使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签(图1-6)，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。射频标签是产品电子代码( EPC)的物理载体，附着于可跟踪的物品上，可全球流通并能对其进行识别和读写。射频识别( RFID)是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，m无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。
更多的传感器例子以及关于物联网的相关知识，参见本书3 8 2节。
7。移动智能终端
自2007年美国苹果公司推出iPhone以来，智能手机以及相关平板电脑设备等移动智能终端开始飞速发展。特别是在“十二五”时期，随着四核甚至八核并行移动处理器、fiash-Rom等核心配件的发展及其在手机t的应用，手机的信息处理能力L传统个人电脑相比已不相上下；移动4G技术、WiFi等无线数据通信方式的全砥普及，使手机的数据传输速度和能力也越来越商，智能手机完全具备了移动智能终端的处理能力。目前，除了基本通话模块、数据传输模块、网络模块、图像处理模块和并行处理操作系统外，手机L集成了麦克风、摄像头、陀螺仪、加速度计、光线传感器、距离传感器、重力传感器、指纹识别以及用于定位的GPS（全球卫星定位系统）模块，这些传感器为手机感受位移，旋转等运动状态，进行语音识别和图像识别，确定自身位置信息提供了硬件支持。而强大的存储和计算能力，使得手机可以对这些信息进行数据融合和综合判断。在数据交换方面，手机可作为个TCP/IP终端节点通过WiFi、4G接入本地的互联v，还可以
通过红外传输和蓝牙技术与其他设备进行通信。智能手机逐渐成为人们通信、文档管理、社交、学习、出行、娱乐、医疗保健、金融支付等方面的便捷、高教的工具。如图1-7所示即移动互联网的体系结构，智能手机的普及、良好用户体验应用的丰富和网络用户舰模的不断扩大，使得移动互联网产业发展迅猛，而安全L隐私保护是移动互联网面临的重大课题。
移动互联网的实现技术和应用状况，参见本书3.8.3节。
8．以人为本
信息技术不再是专家和工程师才能掌握和操纵的高科技，而开始真正地而向普通公众，为人所用。如图18所示，信息表达形式和信息系统与人的交互超越r传统的文字、图像和声营，机器或者设备感知视觉、听觉、触觉、语言、姿态甚至思维等技术或者手段已经在各种信息系统中大量出现，人在使用各类信息系统时可以完全模仿人与真实世界的交互方式，获得非常完美的用户体验。
9．信息安全
在信息化社会中，计算机和网络在军疆、政治、金融、工业、商业、人们的生活和工作等方面的应用越来越广泛，社会对计算机和网络的依赖越来越大，如果计算机和网络系统的信息安金受到危害，将导致社会的混乱并造成巨大损失。信息安全关系到国家的国防安全、政治安全、经济安全、社会安全，是国家安全的重要组成部分
因此，信息的获取、传输、处理及其安全保障能力成为一个周家综合国力和经济竞争力的重要组成部分，信息安全已成为影响国家安全、社会稳定和经济发展的决定性因素之一。信息安全已成为魁人关注的社会问题和信息科学与技术领域的研究热点。
我国正处在建设有中国特色社会主义现代化强国的关键对期，必须采取措施确保我围的信息安全。
我国政府：高度重视信息安全。2014年2月，中央网络安全和信息化领导小组宣告成立，集中领导和规划我国的信息化发展和信息安全保障，这标志着网络信息安全已经上升到关乎国家安全战略的高度。新设立的中央网络安全和信息化领导小组将着眼国家安全和长远发展，统筹协调涉及经济、政治、文化、社会及军事等各个领域的网络安全和信息化重大问题，研究制定网络安全和信息化发展战略、宏观规划和重大政策，推动国家网络安全和信息化法治建设，不断增强安全保障能力。
信息安全技术的自主研发也进入了一个新的阶段。2006年我国政府公布了自己的商用密码算法。而在密码协议的理论、设训思想、设计方法和应用方面都有较火的发展和创新，司时，为适应云计算、移动互联网、物联网等领域的要求，可信云计算和其他可信计算也已进入实用。
建设网络强国要向着网络基础设施基本普及、自主创新能力增强、信息经济全面发展、网络安全保障有力的目标不断前进。围绕“建设网络强国”，我国要重点发力以下任务：要有自己的技术，有过硬的技术；要有丰富全面的信息服务，繁荣发展的网络文化：理有裁好的信息基础设施，形成实力雄厚的信息经济；要有高素质的网络安-和信息化人才队伍；要积极开展双边、多边的互联网国际交流合作。
信息系统安全管理是对信息系统生命周期全过程实施符合安全等级责任要求的管理。在信息系统集成项目实施的过程中，信息系统安全管理也是项目管理过程中需要重点关注的主题，具体内容详见第17章。
10．两化融合
两化融合是指电子信息技术广泛应用到工业生产的各个环书，信息化成为工业企业经营管理的常规手段。信息化进程和工业化进程不再相互独立进行，不再是单方的带动和促进关系，而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融，彼此不可分割，并催生工业电子、工业软件、工业信息服务业等新产业。两化融合是工业化和信息化发展到一定阶段的必然产物。
工业化与信息化“两化融台”的含义是：一是指信息化与工业化发展战略的融合，即信息化发展战略与工业化发展战略要协调一致，信息化发展模式与工业化发展模式要高度旺配，信息化规划与工业化发展规划、计划要密叨配合；二是指信息资源与材料、能源等工业资源的融合，能极大节约/H料、能源等不可薛生资源；三是指虚拟经济与工业实体经济融合，孕育新一代经济的产生，极大促进信息经济、知识经济的形成与发展；四是指信息技术与工业技术、IT设备与工业装备的融合，产生新的科技成果，形成新的生产力。
当前，发达国家纷纷实施“再工业化”和“制造业回归”战略，着力打造信息化背景下国家制造业竞争的新优势。我国己成为全球制造业第一大国，但工业大而不强，在核心技术、产品附加值、产品质量、生产效率、能源资源利用和环境保护等方而，与发达国家先进水平相比还存在较大的差距。同时，我型经济发展已进入个新阶段，中高速、优结构、彩挑战、新动力成为“新常态”的突出特点。加快转变发展方式、走新型工业化道路，大力推进两化深度融合，推进工业转型升级，已是势在必行。
近年来，两化融合在我国取得了积极成敞。但电要看到，两化深度融合推进中还面临不少矛盾和问题。主要是，社会对两化融合必要性、紧迫性、艰巨性以及推动两化深度融合的方向、重点、路径、方法仍存在很多不同认识和看法；产业基础薄弱，标准和知识产权缺失、关键器件依赖进口、集成服务能力弱、核心技术受制于人等问题突出；体制机制障碍较多，促进新技术新应用发展的法律法规亟待完善，政策措施协调配套不足、支持力度不大。对此，我们必须高度重视，积极推动解决。
党的十八大报告指出，要坚持“四化同步发展，两化深度融合”，明确了两化深度融合成为我国工业经济转型和发展的重要举措之一。2013年，为落实十八大精神，转变经济发展方式，工业和信息化部发布《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013-2018》以全面提高工业发展质量和效益。
大力推进信息化和工业化深度融合（详见1.4节），是党中央准确把握全球新一轮科技革命和产业变革趋势，站在历史和现实的高度，统筹经济社会发展全局作出的重大战略决策，对于新时期推动我国经济转型升级、重塑国际竞争新优势具有重大战略意义。