信息化发展新技术研究

武汉理工大学计算机科学与技术学院 xxx大学计算机科学与技术学院xxx教授 博士 副院长 信息化新技术 信息系统 IS 及其发展 几个重要的新技术 一 二 报告内容 2 1 信息系统 IS 及其发展 1 1IS概念1 2IS结构1 3IS的类型1 4IS的发展与演化1 5IS工程 数据 信息 知识 内容 数据 事物的属性值 有多种表现或记录形式 Multimedia 信息 1 构成一定含义的数据 能被主体理解 2 Information Data Context例 计算机学院2002级有150名研究生知识 Knowledge Data Context Casualrelation例 如果天气闷热而潮湿 则很可能要下雨内容 content 图书 关于图书的信息 图书内容 信息系统 IS 信息系统 InformationSystem 计算机信息系统 能帮助人进行信息的收集 处理 存储和分配 支持组织中的控制 管理和决策的 基于计算机的系统 信息系统是一个广泛的概念 何为信息化社会 企业的信息化政府机构的信息化 全社会的信息化 没有一个个企业 机构的信息化 就没有信息化社会 计算机相关专业 ACM IEEE CS ComputerScienceSE SoftwareEngineeringCE ComputerEngineeringIS InformationSystemIT InformationTechnology 1 2IS结构 Whatisinformationsystemsarchitecture Thereisnotaninformationsystemsarchitecture butasetofthem JohnA Zachman AFrameworkforInformationSystemsArchitecture IBMSystemsJournal V26 No 3 1987 硬件观点软件观点功能观点数据库观点组成模型 硬件观点 ServerMainframe ClientTerminal NetworksCommunications 外设 外设 软件观点 OS Data Applications DBMS Communication Tools 功能观点 信息系统的组成模型 A 硬件 构筑信息系统的物理平台 计算机 网络 外部设备 B 支撑软件 管理硬件和支持应用开发的软件平台或工具 操作系统 如 Windows 数据库管理系统 如 OracleRdbms C 数据库 各种数据的有机集合 是企业的信息资源 在现代企业信息系统中处于中心地位 D 应用软件 面向应用 面向用户的程序系统 它们实现信息系统的功能 E 用户 信息系统是一个人机系统 用户是其中的一个组成部分 二类用户 普通用户系统维护管理人员F 管理规程 使用 维护和发展信息系统的各种制度 规范 方法及过程 1 3信息系统的类型 按规模划分OLTP OLAP按计算方式按应用领域和功能按系统间集成的紧密程度按标准化程度 按规模划分 桌面级 Desktop 工作组级 Workgroup 企业级 Enterprise 行业级 Industry OLTP与OLAP E FCodd提出联机事务处理 OnLineTransactionProcessing 联机分析处理 OnLineAnalyticalProcessing 按计算方式 1 集中式系统 2 个人级或桌面级 Personal Desktop 系统 3 基于文件服务器的系统 4 客户 服务器系统 Client Server C S 5 基于Internet 物联网 云计算 客户 服务器系统 Client Server C S 整个数据库系统分布并运行在二端 由服务器和客户机协作 DB和DBMS存储并运行在数据库服务器上 DBAS主要运行在客户端 客户端处理用户界面和应用逻辑 存取数据库时向服务器请求服务 服务器响应客户端请求 进行相关处理 只将处理结果传回客户机 LAN 客户机 数据库服务器 DB DBMS DBAS 请求 客户机 客户 服务器系统 进展 客户机 数据服务 中间层 1 n ApplicationServerTransactionServerMessageQueueServerWebServer ClientBrowser DatabaseDataWarehouseFileSystems 按应用领域和功能 电子数据处理系统 EDP ElectronicDataProcessing 管理信息系统 MIS ManagementInformationSystem 决策支持系统 DSS DecisionSupportingSystem 办公自动化系统 OAS OfficeAutomationSystem 地理信息系统 GIS GeographicalInformationSystem 计算机集成制造系统 CIMS ComputerIntegratedManufactorySystem 产品数据管理系统 PDM ProductDataManagement 企业资源规划系统 ERP 或ERP EnterpriseResourcePlanning 客户关系管理系统 CRM CustomerRelationshipManagement 内容管理系统 CMS ContentManagementSystem 企业信息门户系统 EIP EnterpriseInformationPortal 按系统间集成的紧密程度 紧密型 以DB为中心 同构系统松散型 EDI消息流应用B2B B2CWebService云计算 1 4IS的发展与演化 NOLAN模型IS的演化轨迹 NOLAN模型 1 Prof Nolan MIT 1973背景 1950 1970 EDP COBOL MISIS大发展 不切实际的期望 忽略非技术因素1972 数据处理危机 哈佛商业评论信息主管撤换50 Nolan模型 IS发展阶段理论描述IS的发展规律 IS是分阶段逐步发展的 Marxism 各阶段的特点 NOLAN模型 2 6个阶段4个增长因素应用系统布局技术与人才组织管理用户素质注意 演化模型 不是过程模型 不同阶段有不同重点 相应的发展策略 集成 中级阶段 IS的演化轨迹 规模 Scale 物理平台 Platform 应用 Applications 数据 Data Document IS的演化轨迹 规模 范围 桌面级Desktop 工作组级Workgroup 企业级Enterprise 行业级Industry IS的演化轨迹 物理平台 1 2 单机 LAN WAN 单机 Intranet Intranet Extranet Intranet Extranet Internet Internetofthings 1 5 2IS的演化轨迹 物理平台 2 2 Intranet 内联网Infranet 底层基础网 用于工控 Internetofthings 物联网 Extranet 外联网Internet 互联网 IS的演化轨迹 应用 Applications IS的演化轨迹 Data Document 原始文件 结构化文件 数据库 数据仓库 数据 原始文件 RTF文件HTML文件 SGML文件XML文件 文档 SGML数据库XML数据库 EDI文件 语义 数据独立性 共享 1 5IS工程 1 概念 信息系统工程分析 设计 建立信息系统的过程 方法和工具 信息系统分析与设计开发新系统信息系统集成将小系统整合成大系统 IS工程 2 任务 总体规划工程 培训工程 业务过程再工程 软件工程 网络工程 BPR 含 数据库工程数据工程 ZachmanFRAMEWORK信息系统总体架构 Views Perspectives Whatisinformationsystemsarchitecture Thereisnotaninformationsystemsarchitecture butasetofthem JohnA Zachman AFrameworkforInformationSystemsArchitecture IBMSystemsJournal V26 No 3 1987 集成 的分类 物理集成PhysicalIntegration 数据 信息 集成DataIntegration 应用集成ApplicationIntegration 过程集成ProcessIntegration 人机集成 数据集成 信息集成 主要技术 UniversalDataBase 集中式数据库 UniversalDataAccess 统一数据存取 FederatedDatabase 联邦数据库 DataWarehouse 数据仓库 EnterpriseContentManagement 内容管理 metadatarepositories 元数据仓储 数据集成与数据融合 数据集成 Integration 数字化的数据通常有结构 需要持久保存用文件或数据库保存通过计算机网络数据融合 Fusion 来自现场的实时数据数字化 模拟信号不一定需要持久保存传感器 物联网 应用集成选项 方式 模式 文件传递 FileTransfer 共享数据库 SharedDatabase 分布式组件对象模型 CORBA DCOM 消息机制 Messaging WebService SOA 云计算 2 几个重要的新技术 2 1云计算2 2物联网2 3互联网新应用 2 1云计算 Wikipedia上的定义 云计算是这样一种计算方式 计算资源是动态易扩展而且虚拟化的 往往通过互联网提供 用户不需要了解 云 中基础设施的细节 不必具有相应的专业知识 也无需直接进行控制 39 40 云计算的使用方式 将计算和存储等资源以服务的方式提供 用户按需使用 按用量付费 云计算核心特征 通过网络以按需 易扩展的方式获得所需的资源 硬件 平台 软件 提供资源的网络被称为 云 云 中的资源在使用者看来是可以无限扩展的 并且可以随时获取 按需使用 随时扩展 按使用付费 像 水 电 一样使用IT基础设施 42 软件工程国家重点实验室 平台即服务 Paas PlatformasaService HighVolumeTransactions SoftwareasaService 服务器 网络 存储 Metering 监控 计费 服务云 开发云 企业云 多租赁 安全 中间件 协作 业务服务 CRM ERP HR 定制服务 数据中心 虚拟化 动态供应 服务管理 J2EE On ramps 服务封装 Ajax 开发 On ramps On ramps 开发工具 与其他云的互操作 软件即服务 Saas 基础设施即服务 IaaS 云计算的服务体系 42 云计算时代软件的新变化 43 软件工程国家重点实验室 用户只需要使用软件 而不用自己去运行 软件始终在网上运行着 和管理软件 使用云上的软件只需注册 客户化 应用即可 用户变成租户 单一实例的软件使用模式变成多租赁的服务模式网站从Web信息发布平台变成Web应用软件运行平台 变成系统托管平台 变成多租户的软件服务平台 43 云计算时代软件的新变化 2 44 软件工程国家重点实验室 软件运行在因特网上的共享数据中心上 而不是运行在自有的服务器和计算机上 应对用量变化的手段 从制作网络镜像手工增删资源 到系统和平台的自动伸缩 可个性化定制快速开发 44 2 2物联网 45 物联网 TheInternetofThings 就是 物物相连的互联网 把所有物品通过RFID等信息传感设备与互联网连接起来 实现智能化识别和管理 RFID RadioFrequencyIdentification 即射频识别 俗称电子标签 有两层含义 物联网的核心和基础仍然是互联网 是在互联网基础之上的延伸和扩展 用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间 进行信息交换和通信 国际电信联盟 ITU 描绘 物联网 时代的图景 46 当司机出现操作失误时汽车会自动报警 公文包会提醒主人忘带了什么东西 衣服会 告诉 洗衣机对颜色和水温的要求等等 物联网基本特点 全面感知 利用RFID 传感器 二维码 及其它各种的感知设备随时随地的采集各种动态对象 全面感知世界 可靠的传送 利用以太网 无线网 移动网将感知的信息进行实时的传送 智能控制 对物体实现智能化的控制和管理 真正达到了人与物的沟通 47 发展规模 EPOSS在 InternetofThingsin2020 报告中分析预测 未来物联网的发展将经历四个阶段 2010年之前RFID被广泛应用于物流 零售和制药领域 2010 2015年物体互联 2015 2020年物体进入半智能化 2020年之后物体进入全智能化 48 十五年周期定律 IBM前首席执行官郭士纳认为计算模式每隔15年发生一次变革 这一判断像摩尔定律一样准确 人们把它称为 十五年周期定律 1965年前后的 大型机 1980年前后的 个人计算机 1995年前后的 互联网 2010年前后 物联网 49 物品 进入物联网的条件 1 相应信息的接收器 2 数据传输通路 3 一定的存储功能 4 CPU 5 操作系统 6 专门的应用程序 7 数