物联网、云计算、大数据、人工智能技术带来的变革

物联网、云计算、大数据、人工智能技术带来的变革课程内容物联网、云计算、大数据和人工智能技术简介及其之间的关系。一.大数据技术的应用，如何提升城市的管理水平。二.前沿的人工智能应用，使我们的生活更节能、更高效、更便捷。三.四.随着物联网、云计算、大数据、人工智能技术的发展，未来会有哪些挑战与机遇。物联网、云计算、大数据、人工智能技术，一直是这几年科技产业的热门话题，不过它们到底是什么？这些新技术之间又有什么联系？他们将会给我们的生活带来什么变革。我们带着疑问，进行本节课的学习。一.物联网、云计算、大数据和人工智能技术简介及其之间的关系。1、什么是物联网?物联网被定义为通过射频识别(RFID)、红外线感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备按约定的协议把任何物品与互联网连接起来进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，简言之物联网就是“物物相连的互联网”。

2、物联网的关键技术（1）传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号，计算机才能处理。（2）RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。（3）嵌入式系统技术：是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。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3，大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

物联网大致分为以下几个层级：感知层，网络层，应用层2、什么是云计算?谷歌利用软件重新定义硬件——用烂机器堆出了强大计算和存储能力，避开摩尔定律困扰云计算的萌芽云计算模式传统IT模式“云计算”关键技术对比两头驴四头驴八头驴一头驴重500斤：用驴拉重1000斤：用马拉重2000斤：用牛拉重4000斤：用象拉94/19/2024云计算的服务模式——云、管、端云—超级计算中心和数据中心超强的计算能力、海量的数据存储对外提供硬件、平台和软件服务解放和扩展端的应用管—有线、无线网络连接云和端端—智能终端接收服务、采集数据、显示结果利用“云”完成计算和存储104/19/2024114/19/2024云计算三个层面的服务云计算可以认为包括以下几个层次的服务：基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。IaaS(Infrastructure-as-a-Service)基础设施即服务：消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。企业、单位、个人不用建设机房、购买服务器、存储等设备用来安装运行软件系统，可以按照自己的需求向云计算服务商租用。用户可以根据自己业务需要增大或减少租用设备的性能和数量，灵活方便、节省费用114/19/2024云计算三个层面的服务-PaaSPaaS(Platform-as-a-Service)平台即服务：PaaS是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。用户可以利用云计算服务商提供的平台开发或运行软件，可以供自己使用或为他人提供商业服务。如很多人利用苹果的云计算平台开发出好应用，通过为他人服务获取利润。124/19/2024云计算三个层面的服务-SaaSSaaS(Software-as-a-Service)软件即服务：它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。如：中小企业用户可以用少量资金租用财务、人力、办公、客户关系等软件，而不会因机房建设、软硬件购买方面占用大量资金。（1）数据在云端不怕丢失不必备份（2）软件在云端不必下载自动升级（3）无所不在的云计算任何设备登录后就是你的（4）无限强大的云计算无限空间无限速度云计算时代的到来144/19/2024交易数据传感数据交互数据价值海量多样快速大数据就是对多样化的海量数据进行快速处理与分析，从而获取巨大商业价值的理念、技术和服务。POSERP电子商务GPSRFID视频监控3.什么是大数据154/19/2024“大量化(Volume)、多样化(Variety)、快速化(Velocity)、价值密度低（Value）”就是“大数据”的显著特征，或者说，只有具备这些特点的数据，才是大数据。VolumeVelocityValueVariety大数据的4V特征164/19/2024大数据相当于人的大脑从小学到大学记忆和存储的海量知识，这些知识只有通过消化，吸收，再造才能创造出更大的价值。麦肯锡全球研究所给出的定义是：一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。大数据技术的战略意义不必再与掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换而言之，如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键，在于提供对数据的

“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式构架。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘。但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。4.什么是人工智能人工智能（ArtificialIntelligence,AI）也称作机器智能，是指由人工制造出来的系统所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机实现的智能。应用系统：目前有大量的人工智能应用系统，如AlphaGo,Siri等。

人工智能打个比喻为一个人吸收了人类大量的知识（数据），不断学习、进化成为一方高人。人工智能离不开大数据，更是基于云计算平台完成深度学习进化。人工智能AI是研究、开放用于模拟、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。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图料及智能的实质，并产生出一种新的人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能发展（简史）混沌初生开天辟地百家争鸣百花齐放物竞天择适者生存达特茅斯会议的召开标志着人工智能的诞生。（1956年）图灵测试的提出标志人工智能进入萌芽阶段。以DENDRAL系统为代表的专家系统大量涌现。（1970~1980）浅层机器学习模型兴起，SVM、LR、Boosting算法等纷纷面世。（1990~2000）多伦多大学教授Hinton开启深度学习在学术界和工业界的浪潮（2006）人工智能出现新的研究高潮，机器开始通过视频学习识别人和事物，AlphaGo战胜围棋冠军（2011~今）随着新的算法和模型不断涌现，学科交叉现象日趋明显，人工智能的研究进入了新的阶段。奠定了人工智能的数学基础，出现了人工智能历史上的第一个应用。-西蒙和纽厄尔提出了“LogicTheorist”自动定理证明系统。大数据时代的到来给人工智能的发展带来契机，人工智能全面融入人们的社会生活。我们现在进入了一个新的时代，从物联网到云计算，到大数据，再到人工智能，新一代的信息技术设施已经逐步形成了。其中，物联网解决的是感知真实的物理世界；云计算解决的是提供强大的能力去承载这个数据；大数据解决的是对海量的数据进行挖掘和分析，把数据变成信息；人工智能解决的是对数据进行学习和理解，把数据变成知识和智慧。物联网、云计算、大数据和人工智能技术之间的关系。在这四个层次中，物联网是在数据的采集层，云计算是在承载层，大数据是在挖掘层，人工智能是在学习层，所以它们是层层递进的关系。如果要说物联网会变成什么样？大家都看过《阿凡达》，万物的感知都可以汇集到到潘多拉星球，可以感知到整个星球的状态。我们越来越多的东西在联网，我们每个人的手机里面有GPS，有陀螺仪，有加速度传感器，越来越多的传感器在感知，整个世界汇聚成了数据海洋。大数据技术的应用，如何提升城市的管理水平。二.我们来看一个小视频，了解一下——大数据让城市管理更精细跟智慧。点击播放通过人工智能可以整合所有的视频监控，提升城市的管理水平。以下为三个有效提升城市管理水平的系统。（1）通过开发的模糊人脸智能对比系统，可以判断视频中的人是谁，也可以识别犯罪现场的嫌疑人。这些人通过正常的人脸识别算法无法找到，但是通过新的模糊人脸识别算法，可以使大量的未破案件得到破案。（2）通过铁路安全智能检测系统，我们可以判断铁路沿线的各种异常情况，使得预警变得实时。（3）通过城市交通智能优化系统，可以用人工智能去控制整个城市的交通，使开车的效率大幅提升。利用人工智能对整个城市的交通进行实时的优化，使人类社会变得更加美好。此外，还可利用智慧路灯伴侣云平台去管控城市，使城市变得更加安全，更加环保，更加有效率。三.前沿的人工智能应用，使我们的生活更节能、更高效、更便捷。智能物流4/19/2024智能物流就是利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台广泛应用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节，实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理，提高物流行业的服务水平，降低成本，减少自然资源和社会资源消耗。我们通过一个视频，更直观的了解一下智能物流。点击播放智能电网4/19/2024智能电网就是电网的智能化（智电电力），也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和保护用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。通过融合网络通信、传感器、电力电子和化学储能等高新技术手段，使各种能源资源开发、转换（发电）、输电、配电、供电、售电及用电管理等电网系统的各个环节，实现智能化的交流、精确化供电、互补供电、分布供电等来提高各种能源利用率、供用电安全，达到降低用电成本目标的电力网络，称为智能电网。智能家居294/19/2024我们来体检一下小米的智能家居系统。点击播放智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能建筑304/19/2024智能建筑，指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物314/19/2024借书还书更高效。给人更好的用户体验。324/19/2024智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园，集工作、学习和生活为一体，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。1.关注老师教学过程，真正提升教学质量。2.优化管理决策，提升教学管理水平。人工智能处理大量数据及做出明智决定的能力,使大规模的个性化生产成为可能。在工业4.0时代，消费者可以直接向智能工厂定制商品，以实现小批量、多批次生产，最小的批量可以达到一件。可以为消费者度身定制孤版商品。从消费意义上来说，“工业4.0”就是一个将生产原料、智能工厂、物流配送、消费者全部编织在一起的大网，消费者只需用手机下单，网络就会自动将订单和个性化要求发送给智能工厂，由其采购原料、设计并生产，再通过网络配送直接交付给消费者。由于“工业4.0”直接将人、设备与产品实时联通，工厂接受消费者的订单直接备料生产，省却了销售和流通环节，整体成本(包括人工成本、物料成本、管理成本)比过去下降近40%，消费者通过“工业4.0”订购的商品比淘宝网购还要便宜。人工智能助推‘工业4.0’的发展四.随着物联网、云计算、大数据、人工智能技术的发展，未来会有哪些挑战与机遇。挑战：人工智能面临的威胁（人工智能威胁论）“人工智能可能是人类生存的最大威胁。短期内，最直接的威胁是人工智能将取代人类工作。马斯克称，在未来20年，驾驶人员的工作将被人工智能所颠覆。之后，全球12%至15%的劳动力将因为人工智能而失业。”特斯拉CEO马斯克机遇：会在改变我们生活的同时，还会释放出更多的工作岗位。一、科技领域将会出现大量的人才需求

随着物联网、大数据、云计算、人工智能的迅速崛起，这必然会导致在整个领域中对相关人才的需求会更加的旺盛。由于这些领域的工作都是一些高精尖的工作，相应的从业人员也不是很多，所以这必然就会导致这些领域的工资还会再上一个新台阶。二、将互联网思维迁移到传统产业中发展回顾这些年互联网的发展道路，互联网行业诞生了很多的巨头，同时互联网也已经渗透到了我们生活的方方面面了。现在，我们的吃、穿、住、行都已经是和互联网紧密地联系在了一起。但是互联网行业经过这么多年的发展以后，现在互联网行业的同质化产品已经很多，互联网中的泡沫也是越来越大。所以，在这种情况之下，如果我们将互联网行业的经验和思维迁移到传统产业中帮助传统行业发展。对传统行业来说，如果将互联网行业技术手段和传统行业的业务联系起来发展，传统产业必然会迎来新的、更大的发展机遇。于那些提前准备好的人。三、面对新的挑战，