现代信息技术及发展趋势

现代信息技术及发展趋势1、移动通信技术世界通信业*2013年全球移动电话达到70亿，已超过固定用户。*到2013年，中国移动电话数达到11.22亿户，为世界第一,超过互联网用户数。我国通信业至2013年2月*全国电话用户总数达到14.0亿户，世界第一*全国固定电话用户2.78亿户,世界第一全球互联网用户数：24亿亚洲：11亿其中中国：6.48户，世界第一欧洲：5.19亿北美：2.74亿拉美：2.55亿非洲：1.67亿中东：0.9亿大洋洲：2430万发展划分数据速率主要技术载波频率主流系统应用范围1G（第1代）低速FDMA450,900MHzAMPS,TACS语音，本地漫游2G（第2代）9.6bps,384kbpsTDMA900,1800MHzGMS语音，国际漫游3G（第3代）2MbpsCDMA2GHzINT2000，UNTS多媒体，国际漫游4G（第4代）100MbpsSDMA100GHzLTE、Wimax宽带多媒体，国际漫游移动通信系统性能比较手机功能：通信（电话、短信、微信）上网、导航、摄影、电视、游戏、炒股、支付、看病、监控、办公等。iphone_手机全球最薄三星智能手机

诺基亚智能手机

摩托罗拉Droid4索尼爱立信4GLTE手机华为4核智能手机iPhone-苹果

诺基亚NOKIA三星Samsung索尼爱立信SE

多普达Dopod

摩托罗拉MotorolaLGHTC宏达黑莓Blackberry2012年全球十大手机品牌排行榜华为联想中国移动：TD-SCDMA中国电信：CDMA2000中国联通：WCDMA手机操作系统(os)1、诺基亚的Symbian,2、google公司的Android，3、微软的Wphone4、苹果的Iphone,5、加拿大RIM公司的黑莓Blackberry手机CPU：国外1、德州仪器OMAP，2、高通QSD，3、英特尔PXA，4、三星S5PC,5、苹果Iphone，手机CPU：国产1、华为海思K3V3四核2、小米MSM3、展讯SC68204、台湾联发科MT6589我国3大电信运营商2、45/32/22纳米半导体工艺集成电路是通过微细加工技术在半导体单晶园片上制作的电子电路。1958年世界上第一块集成电路诞生，历经了小规模（数百元件）、中规模（数千元件）、大规模（数万元件）、超大规模（百万元件）的发展阶段，到今天已进入特大规模（千万以上元件）时代。遵循“摩尔定律”：每2～3年器件尺寸按比例缩小。线径已达22纳米。1纳米＝10－9m，一根头发直径：70000纳米。表国际半导体技术发展指南（已超前4年）进入生产时间（年）200120042007201020132016特征尺寸（纳米）1309065453222Intel位于俄勒冈的45nm工厂Intel22纳米CPU中芯国际12英寸集成电路芯片生产线在深圳市坪山新区举行封顶仪式12英寸集成电路晶圆到2012年，半导体工艺已达到22纳米，而最终可能达到10纳米，使电路集成度达到1T即1000G（1G=1000M）级晶体管数。建造一个300毫米园片、90纳米工艺的制造厂，需要25亿美元的投资。如果要始终保持最新的工艺技术水平，平均每年至少要投资15亿美元。中芯国际天津厂中芯国际北京厂开幕超紫外线蚀刻技术晶体管技术的不断发展，使得目前半导体工业广泛使用的可见光电路印刷技术也遭遇瓶颈，在未来3～4年内将会达到物理极限。超紫外线蚀刻技术则采用非可见光——超紫外线蚀刻（EUVL）电路，由于超紫外线的波长要短于可见光，因此，这种技术刻写的“线条”更细，可以在较小的面积上集成更多的电路。利用这种超紫外线蚀刻技术，半导体厂商可以在芯片上蚀刻的线路等级低于0.1微米，甚至可以达到0.03微米。EUVL技术已进入实用，应用于30～45纳米工艺中。EUVL是未来延续摩尔定律的一种关键技术。3、CPU与SoC—片片上系系统SoC（片片上系系统））是将将CPU、、存储储器、、接口口控制制器等等集成成在单单一芯芯片上上，形形成一一个片片上系系统。。从从分立立元件件到集集成电电路再再到SoC，是是微电电子领领域的的重大大革命命，21世世纪，，集成成电路路将进进入SoC时代代。SoC就是是包括括大脑脑(CPU)、、心心脏、、眼睛睛和手手的系系统。。整个个电子子整机机的功功能将将可以以集成成到一一块芯芯片中中。经历：：CPU、、MCU、、DSP、、ARM、、IP库、、FPGA等优点：：减少少功耗耗，提提高可可靠性性，降降低成成本，，保护护知识识产权权。SoC引领领嵌入入式处处理器器的发发展2013年年手机机市场场或许许要迈迈向8核CPU，谁谁是这这场疯疯狂“核战战争””的始作作俑者者？小米、、海思思与MTK？中科院院计算算所的的龙芯芯3B，是是首款款国产产商用用8核核处理理器，，主频频达到到1GHz，，峰值值计算算能力力达到到128GFLOPS，，主主要用用于高高性能能计算算机、、高性性能服服务器器、数数字信信号处处理等等领域域。SoC芯片片主要要用于于信息息家电电及嵌嵌入式式系统统集成成方案案，手手机、、掌上上计算算机、、可携携式DVD播放放机、、车用用卫星星导航航系统统(GPS)、机机顶盒盒等。。4、数字电电视(DTV)、高高清电电视(HDTV)、、和3D电电视过去50年年的变化，模拟技术-->数字技术、铅字印刷刷-->电子排版和和电子图书书、模拟通通信-->数字通信、、胶卷照片片-->数码照片、、磁带唱片片-->数字MP3、模拟电电视-->数字电视，，各种媒体体形式相继继走上数字字化道路。。未来50年年的展望，虚拟技术利用数字电电视、网络络电影等构构造想像的的虚拟世界，，越来越逼真真（例如与与已去世的的人网聊））；此外借借助数字媒媒体几可以以假乱真，，虚拟与真真实的界限限越来越模模糊。数字电视(DTV)、高清电电视(HDTV)和和3D电视视是全球数字化化浪潮承前启后的的里程碑。。3D眼镜5、计算机机动画与仿仿真运用计算机机进行仿真真飞行训练练威塔工作室室的杰作----《《双塔奇谋谋》中的计计算机动画画人物“咕咕噜”计算机动画画电影“珠珠罗纪公园园”3D电影阿阿凡达三星CA750无线线显示器苹果三星今今年都将为为手机增加加无线充电电功能苹果经做好好了磁共振振充电技术术的研究，，该技术与与目前普遍遍使用的电电磁感应无无线充电技技术区别较较大。6、无线充充电技术7、WLAN—无线线局域网技术WLAN（（WirelessLocalAreaNetwork））将将缩缩短短人人们们与与网网络络资资源源间间的的距距离离，，让让人人们们方方便便地地访访问问到到网网络络中中的的各各种种资资源源。。Wi-Fi（WirelessFidelity，，无无线线保保真真）短距距离离无线线技技术术标标准准：：IEEE802.11a和和IEEE802.11b。。使使用2.4GHz附附近近的的频频段段，该该技术术与与蓝蓝牙牙(Bluetooth)、、ZigBee、、Femto、、RFID技术术一一样样，，同同属属于于在在办办公公室室和和家家庭庭中中使使用用的的短短距距离离无无线线技技术术。。Wi-MAX（（即即IEEE802.16））10GHz和和66GHz频频段段上上为为最最大大30英英里里范范围围提提供供高高达达70Mbps的的数数据据传传输输率率。无线线网网络络方方案案全世世界界的的无线线局局域域网网超过过1亿亿个个。。无无线线局局域域网网络络正正在在深深刻刻地地改改变变着着人人们们的的工工作作和和生生活活。。射频识别（射射频标签）RFIDRFID（RadioFrequencyIdentification）），射频识别别）带芯片的的条码，被认认为将最终取取代传统的条条形码，其影影响将会深刻刻而久远。RFID应应用：：物流流管理理，生生产制制造与与装配配，行行李、、邮件件和包包裹处处理，，身份份识别别、防防伪、、门禁禁和防防盗系系统，，文档档追踪踪/图图书馆馆管理理，交交通管管理与与城市市规划划，服服务体体验与与CRM等等。太平洋洋科技技有限限公司司RFID项目目鉴定定，07届届毕业业生彭彭锐波波在讲讲解全光光网网络络全光光网网即即端端到到端端的的全全光光路路，，中中间间没没有有光光电电转转换换器器。。在在各各网网络络节节点点的的交交换换则则使使用用高高可可靠靠、、大大容容量量和和高高度度灵灵活活的的光光交交叉叉连连接接设设备备。。全全光光网网与与现现有有光光纤纤网网的的区区别别之之一一是是全全光光通通过过波波长长选选择择器器件件来来实实现现路路由由选选择择。。其其二二是是信信号号传传输输无无电电中中继继。。另另外外全全光光网网还还具具有有可可扩扩展展性性、、可可重重构构性性、、可可操操作作性性等等特特点点。。未来的全全光网将将是一个个巨大的的宽带网网，具备备以往通通信网和和现行光光通信系系统所不不具备的的优点，，如简单单可靠、、可扩展展性好、、透明传传输、灵灵活重组组、快速速恢复、、可提供供多种业业务等。。实现骨干干速率为为Tbit级的的互联网网8、电子子测量激光测距距仪坐标测量仪电子血糖糖仪-脂脂肪测量量仪示波器棉花水分分测量仪仪,B超无线传感感器网络络在车位位控制中中的应用用9、物联网10、网网格计算和云计计算什么是网网格计算算(GridComputing)网格是集集成网上上的计算算机资源源，包括括各种计计算资源源、网络络通信能能力、数数据资料料、仪器器设备，，甚至是是人等各各种相关关资源。。网格计计算使我我们能像像使用一一台计算算机那样样使用Internet中的的各种资资源，它它代表了了人们对对于Internet环境下下更高层层次的资资源共享享、协同同工作的的追求。。什么是云云计算(CloudComputing)云计算就就是如何何更有效效地利用用互联网网上的资资源，就就像煤气气、水电电一样，，取用方方便，费费用低廉廉。必须须由像谷谷歌、IBM这这样的专专业公司司来构建建云操作作系统，，管理网网上资源源，用户户通过网网络访问问，实现现云资源源利用。。11、3D打印印，又称称增材制制造中国新一一代战机机歼-313D打印机12、机机器人高智能、、多自由由度、多多CPU多用途：：工业、、军事、、日常生生活、医医疗、公公共服务务（导游游、加油油工、清清洗工、、邮递员员）家庭庭服务（（打扫卫卫生、护护理病人人、宠物物）自主功能能（自控控制、自自学习））北京农民民吴玉禄禄发明的的拉黄包包车机器器人智能保洁洁机器人人帮你你搞定家家庭地面面卫生龙昌公司司生产的的世界上上最小的的机器人人龙昌公司司生产的的拼装机机器人13、生生物识别技术生物特征征识别(BIOMETRICS)技术术，是指指通过计计算机利利用人体体所固有有的生理理特征（（指纹、虹虹膜、面面相、血血液、DNA等）或行为为特征(步态、运运动习惯惯等)来进进行个人人身份鉴鉴定的技技术。在生物特特征识别别领域，，国内外外的核心心技术差差距不大大，国内内部分研研究成果果在国际际上具有有比较先先进甚至至领先的的研究水水平。但但在应用用技术上上特别是是硬件采采集技术术上，国国内与国国际上的的水平存存在较大大差距。国内vs国外：：核心技技术差距距不大，，应用水水平尚待待提升－－－“生生物芯片片”用于DNA分析析的生物物芯片图2液液晶显显示器件件结构液晶显示(LCD—LiquidCrystalDisplay)14、平板显显示技术等离子体显示示技术（PDP）PDP是采用用等离子技术术，每个像素素象一个小日日光灯，单元元内部充有惰惰性气体，在在电离状态下下发出紫外线线，激发相应应颜色的荧光光材料像素发发光。PDP特点：：自发光，图图像鲜艳而明明亮，可以做做到超薄、大大尺寸，屏幕幕尺寸可做到到１００英寸寸以上而厚度度不超过100mm。OLED—OrganicLight-EmittingDisplay显示技术OLED：有有机电致发光光显示，被称称为下一代平平板显示技术术，已经在数数码相机等产产品上应用，，OLED显显示器、电视视等产品也陆陆续推出。OLED特点点：OLED器件的核心心层厚度薄，，主动发光，，没有视角问问题，极高的的响应速度，，可以实现流流畅的视频重重放。目前不少国际际大型企业都都投入了OLED技术的的研发，全球球已有数条产产品线开始运运行。广东省今年重重点支持“东东莞宏威数码码科技”研发发我国第一条条具有自主知知识产权的OLED生产产线。平面显示器新技术OLED15、MEMS(微机电系系统)MEMS是是MicroElectroMechanicalSystem的的简简写写，，即即微微机机电电系系统统，，专专指指外外形形轮轮廓廓尺尺寸寸在在毫毫米米级级以以下下，，构构成成它它的的机机械械零零件件和和半半导导体体元元器器件件尺尺寸寸在在微微米米至至纳纳米米级级，，可可对对声声、、光光、、热热、、磁磁、、压压力力、、运运动动等等自自然然信信息息进进行行感感知知、、识识别别、、控控制制和和处处理理的的微微型型机机电电装装置置。。通过将将微型型的电电机、、电路路、传传感器器、执执行器器等装装置和和器件件集成在在半导导体芯芯片上上形成的的微型型机电电系统统，不不仅能能搜集集、处处理和和发送送信息息或指指令,还还能按按照所所获取取的信信息自自主地地或根根据外外部指指令采采取行行动。。智能胶胶囊内内窥镜镜技术术智能胶胶囊内内窥镜镜技术集集成了了现代集集成电电路技技术射频通通讯技技术光学窥窥镜技技术图像传传输与与处理理技术术无线电电源技技术无线遥遥控技技术生物材材料16、、蓝紫紫色激激光光光盘技技术与使用用红色色激光光的DVD不同同，蓝蓝紫色色激光光光盘盘（简简称蓝蓝光盘盘）借借助波波长更更短的的蓝紫紫色激激光来来记录录更多多的信信息，，容量量至少少是现现行DVD标准准（4.7GB）的的4倍倍（东东芝与与NEC的的规格格）。。目前，共有有三大蓝光光盘技术标标准：由索索尼、松下下、飞利浦浦等10家家公司提出出的Blu-rayDisc（简称称BD），，东芝与NEC提出出的HDDVD（（前称AOD），中中国台湾省省工研院提提出的双规规格HD-DVD。。蓝紫色激光光光盘是发发展HDTV的必然然需求。垂直磁记录录磁盘存储面面密度逐渐渐提高带来来的结果就就是每一个个记录位所所对应的磁磁介质体积积不断缩小小，容易导导致记录位位信息因受受到热搅动动影响而消消失的超顺顺磁性现象象。将磁介介质微粒的的排列方向向由传统的的水平方向向改为垂直直方向，可可以突破超超顺磁性限限制而继续续提高（存存储）面密密度。目前前，对于水水平磁记录录（LongitudinalRecording））方式的极极限值在哪哪里还没有有定论，采采用垂直磁磁记录（PerpendicularRecording）方方式的产品品已在2006年面面世。王德熙：电电子学院光光信息专业业07届毕毕业生。东东莞宏威公公司—清华华大学深圳圳研究生院院联合实验验室光学工工程师。参参加新一代代兰光DVD读头头研究17、塑料料集成电路路塑料：用成成本低廉的的塑料来取取代硅的集集成电路已已经诞生。。已有多家家IT业公公司宣布成成立塑料芯芯片研究项项目，如IBM、三三菱、日立立、朗讯、、施乐、、飞利浦等等公司。荷荷兰飞利浦浦实验室已已经研制出出了第一块块高性能塑塑料芯片———利用塑塑料电子学学原理制成成的开关，，生产出了了64×64像素的的显示屏原原型。塑料集成电电路生产成成本低廉，，只有硅芯芯片的百分分之一。塑料集成电电路将主要要应用于数数量巨大但但对成本敏敏感的小芯芯片市场，，如便携式式和手持式式设备的柔柔性显示屏屏，无线射射频标签、、工业用的的柔性电子子传感器等等。电子纸通常的显示示设备需要要不断刷新新以维持显显示信息，，电子纸是一一种维持显显示时无须须消耗能量量的技术，，只有在切换换画面时才才消耗能量量，掉电以以后，电子子纸上的图图像不会消消失。在塑料印刷电电路板等相关技术术成熟后，，电子纸渐渐渐开始走走向应用，，采用电子子纸技术的的电子书产产品已走向向实用。对角线长度度为35.9厘米，，仅厚0.3毫米的的可弯曲电电子纸，可可以显示4096种种色彩。电子纸图画画电子报纸18、生物物计算目前最可能能成为生物物计算机运运算单元的的，是DNA（脱氧氧核糖核酸酸）或RNA（核糖糖核酸）。。DNA由由四个碱基基构成，形形成了一个个四进制组组合，与目目前半导体体开合动作作所形成的的二进制类类似，输入入和输出的的“数据””都是DNA链。DNA处理理器用的是是价格低廉廉、干净、、易获取的的生物材料料，它最大大的优点是是惊人的存存储容量和和运算速度度，最终能能替代硅计计算机。生物计算机机非常适合合医学上的的应用，比比如植入人人体内，自自动诊断并并杀死癌细细胞，或者者侦测血糖糖含量自动动释放胰岛岛素，，对对DNA计计算技术的的研究还将将帮助科学学家了解人类大脑是是如何工作作的。美国哥伦比比亚大学制制出了可以以玩游戏的的生物计算算机，名叫叫MAYA-II19、量子子计算支持现有计计算机的半半导体技术术把电子运运动作为它它的工作基基础，而量量子计算机机则是将原原子所具有有的量子特特性作为进进行信息处处理的基础础。量子计计算机突出出的优点有有两个：一一是计算速速度快，能能够实现量量子并行计计算，即使使是最小的的量子计算算机，其计计算能力也也将大大超超过当前的的超级计算算机。；二二是n个量量子位可存存储2n个个数据，存存储能