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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