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第一篇 信息技术基础知识1

绪论1

第一章 微电子技术3

1.1 概述3

1.2 微电子技术与大规模集成电路6

1.2.1 小型化集成系统6

1.2.2 高密度电子组装技术6

1.2.3 纳米电子学6

1.2.4 微电子学6

1.3 半导体产业发展大事记7

1.4 发展趋势8

1.4.1 集成系统的发展8

1.4.2 微电子技术的应用9

1.4.3 微电子技术与其他学科的渗透和融合10

第二章 计算机技术13

2.1 计算机技术的发展历史13

2.2 计算机的分代与分类15

2.3 计算机系统的组成、结构与工作过程16

2.3.1 计算机系统的组成与结构16

2.3.2 微型计算机的组成20

2.3.3 多媒体计算机26

2.4 “信息家电”时代的到来28

2.5 计算机的发展趋势29

2.6 量子计算机30

2.6.1 量子计算机概述30

2.6.2 有趣的量子理论30

2.6.3 经典计算机的特点31

2.6.4 量子计算机的特点31

2.6.5 量子计算机的功能32

2.6.6 量子计算机国内外发展情况分析32

2.7 生物计算机34

2.7.1 生物计算机简介34

2.7.2 仿生应用34

2.7.3 生物计算机的优点34

2.7.4 生物计算机的现状和发展方向35

2.8 光计算机37

2.8.1 光计算机的定义37

2.8.2 光计算机的工作原理37

2.8.3 光计算机的优点与特性37

第三章 软件技术39

3.1 基本概念39

3.2 软件的历史与现状39

3.3 软件的种类40

3.4 软件发展趋势与展望45

3.5 人机交互技术47

3.5.1 人机交互技术的发展史47

3.5.2 多媒体与虚拟现实系统的交互47

3.5.3 多通道人机交互技术48

第四章 通信技术51

4.1 程控交换技术51

4.1.1 基本概念51

4.1.2 程控交换的发展与特点52

4.2 无线通信与卫星通信技术52

4.2.1 无线通信52

4.2.2 微波通信53

4.2.3 卫星通信54

4.2.4 卫星通信的发展与特点54

4.3 移动通信技术55

4.3.1 基本概念55

4.3.2 技术发展过程与特点55

4.4 光纤通信技术56

4.4.1 光通信的基本概念56

4.4.2 技术特点57

4.4.3 光技术发展57

第五章 计算机网络技术59

5.1 网络系统技术59

5.2 网络传输技术61

5.3 网络交换技术61

5.4 TCP/IP协议63

5.5 网络应用65

5.6 下一代互连网络68

5.7 计算机与网络的四大定律69

5.8 中国IPv6技术的展望69

5.8.1 我国IP网的现状69

5.8.2 IP电信网的特点70

5.8.3 宽带接入网71

5.8.4 IPv6的特点72

5.8.5 IPv6的展望73

第六章 多媒体技术75

6.1 基本概念75

6.2 多媒体技术发展史75

6.3 多媒体技术的主要特征76

6.4 多媒体技术的应用领域76

6.5 计算机当前所处理的一些媒体77

6.6 常用图像文件的格式79

6.7 多媒体系统80

6.8 多媒体技术80

6.9 发展历史及当前水平80

6.10 今后的发展趋势82

第七章 虚拟现实技术83

7.1 虚拟现实技术简介83

7.2 虚拟现实的主要特征84

7.3 虚拟现实的关键技术84

7.4 虚拟现实技术的应用87

第八章 信息安全技术89

8.1 基本概念89

8.2 发展简史89

8.3 计算机与网络安全91

8.4 我国信息安全现状93

8.5 今后的发展趋势94

8.6 现行主要的信息安全系统与产品94

第九章 数字地球与智慧地球99

9.1 数字地球的概念99

9.2 数字地球的技术100

9.3 数字地球中的3S技术102

9.4 数字地球的应用103

9.5 智慧地球105

第十章 生物电子技术107

10.1 生物识别技术107

10.2 生物芯片技术107

10.3 生物分子电子技术110

10.4 生物计算机111

第十一章 云计算技术113

11.1 云计算的基本概念113

11.1.1 网络技术发展概况113

11.1.2 图灵命题115

11.1.3 冯·诺伊曼结构的计算机116

11.1.4 互联网之父及相关发展116

11.1.5 互联网与社区119

11.1.6 对互联网新的认识120

11.1.7 未来软件的三个新理念125

11.2 云计算的核心技术126

11.2.1 虚拟化技术126

11.2.2 云计算中心的架构126

11.2.3 云计算中心承载部分与业务部分的关键技术128

11.2.4 云计算的商业运作模式128

11.2.5 云计算展望129

第十二章 物联网技术130

12.1 物联网的基本概念130

12.2 物联网的发展变迁131

12.3 物联网的体系结构133

12.4 物联网的安全问题135

12.5 物联网的四大部署方式136

12.6 物联网的四大支撑网络137

12.7 物联网的数据交换标准137

12.8 物联网的相关技术与应用138

12.9 物联网的四大误区139

12.10 物联网技术的应用139

12.11 我国物联网的发展动态与方向141

本篇结束语144

第二篇 信息技术应用篇145

序言145

案例1 面向企业竞争情报系统的数据挖掘服务解决方案147

A1.1 引言147

A1.2 系统总体架构148

A1.3 系统层次结构150

A1.4 系统界面展示152

案例2 煤炭安全生产检测与预警系统解决方案159

A2.1 引言159

A2.2 煤炭企业安全生产监管与预警系统161

A2.3 煤矿综采工作面支架阻力动态遥测子系统162

A2.4 煤矿综合水动态遥测子系统165

A2.5 煤矿地面子站系统的六大特点172

案例3 城市地下管网地理信息系统解决方案174

A3.1 前言174

A3.2 地下管网数据模型175

A3.3 城市地下管网GIS功能模块设计175

A3.4 系统运维巡检178

A3.5 系统展望179

案例4 水利防洪减灾系统解决方案180

A4.1 引言180

A4.2 水利信息化建设中的信息技术180

A4.3 水利山洪灾害监测预警系统综合框架设计186

A4.4 应用信息技术的防洪减灾的要点187

案例5 网络化智能监控系统方案189

A5.1 引言189

A5.2 系统建设的意义190

A5.3 智能视频监控的含义及优点191

A5.4 应用领域192

案例6 基于网络视频监控的行人流量统计发布与旅游应急指挥系统195

A6.1 客流量统计与发布系统的意义195

A6.2 视频客流量分析统计系统的特点196

A6.3 视频客流量分析统计系统的构成197

A6.4 客流量实时统计发布系统200

案例7 智能交通系统解决方案205

A7.1 智能交通的概念205

A7.2 交通发展的现状206

A7.3 智能交通系统的发展背景与动因206

A7.4 智能交通系统的应用范围208

A7.5 智能交通系统的作用208

A7.6 智能交通系统的组成208

A7.7 智能交通应用系统211

A7.7.1 基于视频流的交通流检测及车辆识别系统的设计211

A7.7.2 电子警察（闯红灯）系统215

A7.7.3 移动查车系统215

A7.7.4 电子称重系统216

A7.7.5 卡口监管系统216

A7.7.6 LED交通诱导电子大屏幕系统217

A7.7.7 城区监控巡查实录系统218

A7.7.8 停车场引导系统218

案例8 智慧城市的构想与解决方案220

A8.1 引言220

A8.2 智慧城市的概念222

A8.3 建设智慧城市的意义222

A8.4 智慧城市的特征与愿景223

A8.5 智慧城市的发展现状224

A8.6 智慧城市建设的核心技术226

A8.7 智慧城市建设的设想227

A8.8 智慧城市的主要应用233

A8.8.1 典型的数字政务工程235

A8.8.2 典型的数字产业工程243

A8.8.3 典型的数字民生工程245

A8.9 智慧城市建设的工作思路与实施计划246

A8.10 智慧城市建设的关键技术246

A8.11 智慧城市建设的标准与规范247

案例9 车联网技术与应用248

A9.1 车联网的基本概念248

A9.2 车联网的应用252

A9.3 车联网的关键技术253

A9.4 车联网的发展愿景与趋势256

案例10 西安市“三维动态虚拟汉唐文化园”项目建议书258

A10.1 概述258

A10.2 项目规划259

A10.2.1 总体架构设计259

A10.2.2 汉唐文化园区建设261

A10.2.3 功能规划267

A10.2.4 拟采用的商业模式与内涵269

A10.2.5 实现目标272

A10.2.6 阶段进度计划272

A10.3 技术可行性分析273

A10.3.1 系统的技术先进性273

A10.3.2 技术的成熟性和稳定性274

A10.3.3 技术的创新点276

A10.3.4 与其他相关技术的比较与分析277

本篇结束语278