《数字经济与数字化转型》 课件 第四章 数字化技术概述

数字化技术与平台篇--数字化技术概述15G技术2云计算3区块链4大数据与人工智能目录|CONTENT5工业互联网6增强现实与虚拟现实数字化技术概述——5G技术移动通信技术进化史--5G的前身与后世移动通信的开端——1G移动通信数字化——2G移动通信宽带化——3G移动通信分组化——4G移动通信智能化——5G移动通信重塑世界——6G数字化技术概述——5G技术5G技术的核心竞争力新型大规模天线阵列、超密集异构网络、自组织网络、内容分发网络、软件定义无线网络5G技术的特点高速度、泛在网、低功耗、低时延、万物互联数字化技术概述——5G技术5G技术的应用场景eMBB（EnhancedMobileBroadband）—3D/超高清视频等大流量增强移动宽带业务mMTC（MassiveMachineTypeCommunication）—大规模物联网业务uRLLC（Ultra-ReliableLow-LatencyCommunication）—无人驾驶/工业自动化等需要低延时/高可靠连接的业务数字化技术概述——云计算云计算的定义云计算是一个环境，其中任何的IT资源都可以以服务的形式提供；云计算是一种计算模式，在这种模式下，动态可扩展而且通常是虚拟化的资源通过互联网以服务的形式提供出去。终端用户不需要了解‘云’中基础设施的细节，不必具有相应的专业知识，也无须直接进行控制，而只需要关注自己真正需要什么样的资源，以及如何通过网络来得到相应的服务。数字化技术概述——云计算云计算的发展历程阶段一：关键技术探索期（20世纪90年代之前）在这一阶段，虚拟化、分布式计算、并行计算等关键技术和概念得到了充分发展。阶段二：IT服务化商业模式探索期（20世纪90年代初到21世纪初）这一阶段中，各项技术都得到了更为充分的发展，对商业模式也有了初步的探索。阶段三：云计算技术和商业模式实践期（21世纪初至今）互联网巨头对云计算的商业模式进行了进一步探索并出现了许多成功案例。数字化技术概述——云计算云计算的发展现状基础设施即服务（IaaS)IaaS市场目前正处于繁荣发展期，全球市场规模稳步提升。平台即服务(PaaS)我国云计算市场中，PaaS市场规模增速较高，未来几年企业对大数据、游戏和微服务等PaaS产品的需求量将持续增长。软件即服务(SaaS)从全球市场规模分析和预测来看，SaaS是云服务中占比最大的，未来几年仍会保持稳定增长的趋势。数字化技术概述——云计算云计算的发展趋势趋势一：云管理服务开始兴起，助力企业管好云趋势二：“云+智能”开启新时代，智能云加速数字化转型趋势三：云端开发成为新模式，研发云逐步商用趋势四：云边协同打造分布式云，是物联应用落地的催化剂数字化技术概述——区块链区块链定义区块链是以无中心节点的分布方式实现的、防篡改的数字化账本，并且通常无须如银行、企业或政府这样的权威机构提供担保。区块链使得用户能够在自己社区内的共享账本中记录交易，一般在正常的区块链网络中操作，交易一旦发布，就不得更改。从本质上分析，区块链就是一个去中心化的数据库，其中每个数据块都是根据密码学方法产生的且相互关联的。更直白地说，区块链是一种由计算机维护、全民记账的分布式总账技术。数字化技术概述——区块链区块链发展历程区块链1.0：以比特币为代表的加密数字货币区块链2.0：基于区块链的可编程金融区块链3.0：价值互联网数字化技术概述——区块链区块链的分类公有链公有链系统中仅依靠一组事先约定好的规则来运行，这一组规则可以在不可信的网络环境中建立起可信的交易事务平台，而不需要任何第三方的管理。私有链私有链的写入权限是由某个组织和机构控制的。企业的票据管理、财务审计、供应链管理、政务管理等都可以运用私有链。联盟链联盟链是指其共识过程受到预选节点控制的区块链。联盟链的网络范围介于公有链和私有链之间。数字化技术概述——区块链区块链的意义区块链是数字经济的交易基础设施区块链和它带来的价值互联网正有望连接数字经济的这三个空间，成为数字经济中价值交易的基础设施之一，惠及个人、产业与经济。区块链作为一种分布式账本技术为社会建立了“数字账户”，可以方便且全面地记录所有数据资产，为数据资产化提供有效手段。区块链助力公共事务的发展区块链这一分布式账本允许参与各方添加并维护数据并互证、互认，并保证操作不可篡改不可撤销。这与公共事务中多方信息互通、互证、互享的要求是完全吻合的。数字化技术概述——大数据与人工智能大数据的概念和特点大数据的概念大数据是指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来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。5V特点Volume（数据量大）、Velocity（处理速度快）、Variety（数据类型多）、Value（价值密度低）、Veracity（真实性）。数字化技术概述——大数据与人工智能大数据的影响对思维方式的影响全样而非抽样；混乱而非精确；相关而非因果。对商业发展的影响为商业发展开拓一片又一片的未知领域，并创造多层次的重复价值。对社会发展的影响大数据时代的到来，使得就业市场的形势发生了巨大变化。大数据还可以对战略决策和战术决策提供双重支持，并开拓各个行业的新方向。数字化技术概述——大数据与人工智能大数据的应用大数据在互联网领域的应用推荐系统。大数据在生物医学领域的应用健康监测、流行病预测、智慧医疗。大数据在物流领域的应用中国多企业联手共建了中国智能物流骨干网——菜鸟，实现了众多服务商信息的整合。数字化技术概述——大数据与人工智能人工智能概述人工智能的定义人工智能（ArtificialIntelligence），是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，努力将通常由人类完成的智力任务自动化。人工智能极富挑战性，涵盖了计算机、心理学和哲学等众多学科，研究的领域包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。数字化技术概述——大数据与人工智能人工智能概述人工智能的发展历程阶段一：初创时期（1936-1956）

1956年，在达特茅斯会议上，麦卡锡首次提出“人工智能”这个概念，开启了人工智能发展的序幕。阶段二：形成时期（1957-1969）

早期的数字计算机在数学和自然语言领域被广泛应用阶段三：发展时期（1970-1992）

人工神经网络取得了很大进步，助力了当代深度神经网络和深度学习技术的全面爆发阶段四：大突破时期（1993至今）

人工智能在这一时期取得的进展是富有非凡创造性的，是前所未有的数字化技术概述——大数据与人工智能人工智能概述人工智能的机遇与挑战机遇：计算机视觉在金融、安防、娱乐、自动驾驶等领域成为必不可少的基础设施；自然语言识别则主要应用于智能语音，帮助实现各类消费产品以及专业领域的人机互动；智能机器人的产业生态也在逐渐成熟。挑战：人工智能中不同的理论算法只适用于特定的领域或工程背景，普适性弱；人工智能整体还没有一个完整而系统的理论结构框架；人工智能的伦理安全问题亟待解决；人工智能在机器翻译、自动定理证明以及模式识别等方面仍存在技术困境数字化技术概述——大数据与人工智能大数据与人工智能的关系大数据与人工智能的关系大数据是人工智能发展的基石。人工智能在近段时间以来之所以可以取得突飞猛进的进展，离不开来自各种传感器和数据采集设备的海量数据支撑。大规模、详细的数据都是任何一个智能发展的前提。人工智能的发展又不断推进大数据技术的进步。人工智能可以确保数据的自动采集。根据数据类型和的不同，人工智能可以自动选择匹配程度较高的处理模式，在无法人为提供培训数据集的前提下完成数据处理的工作。数字化技术概述——大数据与人工智能大数据与人工智能的关系大数据与人工智能的应用

1）医疗大数据与人工智能医疗大数据的人工智能分析应用可优化医疗资源配置、降低医疗成本、提升医疗服务运行效率、突发公共卫生时间预警与应急响应。

2）金融大数据与人工智能人工智能快速的学习能力、严谨的逻辑推理能力以及大数据技术对海量信息的精准处理能力都是未来金融领域不可缺少的利器。

3）农业大数据与人工智能农业大数据与人工智能的应用涉及农业生产、经营、管理和服务等4个方面。数字化技术概述——工业互联网工业互联网的定义2016年9月，我国工业互联网产业联盟发布《工业互联网体系架构报告（版本1.0）》，给出了工业互联网的准确定义：“工业互联网是以互联网为代表的新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施”。2017年11月，国务院印发《国务院关于深化：互联网+先进制造业“发展工业互联网的指导意见》，明确工业互联网是推进强国和网络强国建设的重要基础。数字化技术概述——工业互联网工业互联网的发展工业互联网的诞生20世纪中叶，随着计算机技术的诞生和应用，工业化的数字进程就已悄然拉开帷幕。随后，工业机器人、过程控制计算机、可编程序控制器等现代工业设备投入使用，工业生产掀开数控化的新篇章。90年代，制造企业利用互联网的计算资源和软件系统提升生产、管理和销售能力，工业数字化历程再进一步。2012年工业互联网正式诞生，实现个工业企业全面的数字化、网络化和智能化的变革。工业互联网的发展历程

数字化技术概述——工业互联网工业互联网的发展工业互联网的发展历程2014年3月，美国通用电气公司联合信息领域龙头企业共同组建“工业互联网联盟”（IndustrialInternetConsortium，IIC）。2015年，我国政府明确将工业互联网技术和应用上升到国家战略高度。2020年，工业和信息化部印发《关于推动工业互联网加快发展的通知》，明确工业互联网发展需“加档”提速。截至2021年底，工业互联网标识解析体系国家顶级节点日均解析量突破4000万次，二级节点的数量达到158个，覆盖25个省、自治区、直辖市，标识注册总量近600亿。数字化技术概述——工业互联网工业互联网的发展我国工业互联网的发展趋势政府层面：

为实现工业互联网平台建设和应用推广的政策落地，中央顶层部署、工业和信息化部以及相关部门协同发力，将政策驱动转变为企业的自发需求。产业层面：

基于产业集群的工业互联网平台将成为工业互联网平台未来的主流发展方向。而包括金融、技术、人才在内的工业互联网平台生态也将进一步完善，未来将实现良性互动的产业生态体系。

企业层面：

面临着产业的逐渐扩张和日益激烈的竞争形势，企业要在工业互联网领域内占有一席之地必须提升技术研发投入，深化创新发展企业关键技术。数字化技术概述——工业互联网工业互联网的核心要素用于数据采集的传感设备数据采集是建设工业互联网的基础。数据采集的准确性和完整性直接影响到需求分析、感知和决策的可靠性。智能化的控制系统工业互联网的建设离不开智能的运动控制系统，对采集的数据进行分析并统筹安排各个模块。可实现的智慧化决策工业互联网在高效数据采集和智能控制系统的基础上可以实现其发展的主要目标——智能决策。

数字化技术概述——工业互联网工业互联网的意义打造先进制造业发展新动力推动传统产业转型升级；催生制造业新模式新业态开拓强国建设新途径促进网络信息技术产业增长；开辟网络信息技术产业发展新蓝海构筑数字经济持续繁荣的新基石打造新生产力；构建新基础设施；构建新基础设施

数字化技术概述——虚拟现实与增强现实虚拟现实概述虚拟现实的定义虚拟现实是指以计算机技术为核心，可以创造和体验虚拟世界的计算机仿真系统。用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生真实环境的感受和体验。

数字化技术概述——虚拟现实与增强现实虚拟现实概述虚拟现实的发展历程

1）第一次热潮：1962年，出现了世界上第一台虚拟现实设备。此次热潮未能实现虚拟现实的市场应用，但是为后来的虚拟现实开发奠定了基础，让研究者看到了虚拟现实对大众的吸引力和潜在价值。

2）第二次热潮：许多商业化实践的案例都由于使用效果差、价格昂贵等原因未能成功，但证明了虚拟现实在行业应用和大众消费领域中商业化的潜力，还指明了游戏领域中虚拟现实应用的广阔空间。

3）第三次热潮：芯片技术和显示技术飞速发展，虚拟现实技术已经逐渐进民用市场。数字化技术概述——虚拟现实与增强现实增强现实概述增强现实的定义

增强现实（AugmentedReality,AR）被视作虚拟现实技术的延伸，教育技术领域认为增强现实是虚拟现实的一种形式，其中参与者的头盔显示器是透明的，能够清楚地看到现实世界。所以增强现实其实是与虚拟现实区别明显的崭新领域，它可视作增强自然反馈的操作与仿真的线索。

数字化技术概述——虚拟现实与增强现实增强现实概述增强现实的发展历程

1966年，人类发明第一个增强现实设备——达摩克利斯之剑。

1990年，波音公司首次提出增强现实的概念。增强现实开始在各个领域展开应用。

1999年，AR开源框架：ARToolKit将增强现实从实验室带入大众应用领域。