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1.2 信息基础设施

掌握新型基础设施建设(新基建)七大领域、云计算服务类型、大数据4V特征、物联网特点、工业互联网四大体系、区块链核心技术、人工智能分类以及VR/AR区别。

1. 新型基础设施建设(新基建)

Section titled “1. 新型基础设施建设(新基建)”

定义:以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展,提供数字转型、智能升级、融合创新服务的基础设施体系。

新基建七大领域:5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网

公式 ★★★★★

新基建七大领域

5G、特高压、城轨、充电桩、大数据、AI、工业互联

三大分类

类型关键词主要内容
新型基础设施技术新5G、物联网、工业互联网、卫星互联网、人工智能、云计算、区块链、数据中心、智能计算中心
融合基础设施应用新智能交通基础设施、智慧能源基础设施
创新基础设施平台新重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施

特征:超大规模、高可扩展性、虚拟化、高可靠性、通用性、廉价性、灵活定制

服务类型分类

层次全称说明比喻
IaaS基础设施即服务提供服务器、存储和网络硬件租房(提供基本居住空间)
PaaS平台即服务提供数据库、中间件及开发工具租房+装修(提供装修好的房子)
SaaS软件即服务将应用程序以服务形式提供给用户住酒店(直接入住享受服务)
公式 ★★★★★

云计算三层服务

IaaS基础设施 → PaaS平台 → SaaS软件

部署范围:公有云、私有云、混合云

4V特征

特征英文含义
规模大Volume数据量巨大,通常在PB级别以上
多样性Variety数据类型多样,包括结构化、半结构化、非结构化
速度快Velocity数据产生和处理速度快
价值密度低Value单条数据价值密度低,但总体价值高

结构分类

  • 结构化数据:符合关系型数据库,二维表
  • 半结构化数据:不符合关系型数据库(如XML、JSON)
  • 非结构化数据:没有固定结构(如文本、图片、视频)

Hadoop生态系统

  • HDFS:分布式文件存储系统
  • MapReduce:计算模型,用于大规模数据集并行运算
  • Yarn:资源管理

特点:互连、识别与通信、智能化

产业六个特点:感知识别普适化、异构设备互连化、互联网终端规模化、管理调控智能化、应用服务链条化、经济发展跨越化

分类

  • 按部署方式:私有物联网、公有物联网、社区物联网、混合物联网
  • 按传输速率:高速率、中速率、低速率业务

四大体系

体系作用
网络体系(基础)网络互连、数据互通、标识解析
平台体系(中枢)边缘层、IaaS层、PaaS层、SaaS层
数据体系(要素)价值创造的源泉
安全体系(保障)设备、控制、网络、平台、工业应用的整体保护
重点 ★★★★☆

工业互联网四大体系

网络(基础)+ 平台(中枢)+ 数据(要素)+ 安全(保障)

特点:多方协作、不可篡改、可追溯

分类:公有链、私有链、联盟链

核心技术

技术说明
分布式存储分布式公共账本,点对点记账系统
共识机制PoW、PoS、DPoS、Paxos、PBFT等
智能合约基于预定义事件触发、不可篡改、自动执行的计算机协议
加密算法对称加密(如DES)和非对称加密(如RSA)
跨链技术将区块链数据安全转移到另一条区块链
分片技术将数据库分割为不同片区以达到系统扩容

分类

  • 弱人工智能:不能真正实现推理和解决问题,无自主意识(如语音识别、图像识别)
  • 强人工智能:真正能思维的智能机器,有自我意识(目前尚未实现)

特征:由人类设计,为人类服务;能感知环境;有适应特性

8. 虚拟现实(VR)和增强现实(AR)

Section titled “8. 虚拟现实(VR)和增强现实(AR)”

区别

区别VRAR
设备位置追踪器、数据手套、动作捕捉系统、数据头盔3D摄像头,只要安装AR软件,带摄像头的产品都可以进行AR体验
技术绘图相关技术,关注沉浸感计算机视觉技术,对真实场景进行3D建模再处理,重视CPU处理能力
应用场景游戏、娱乐、教育、社交生活、工作、生产等场景
口诀 ★★★☆☆

VR与AR区别

VR=纯虚拟(沉浸感) | AR=虚实结合(交互性)

云计算例子

  • IaaS:像租房子,提供基本的居住空间
  • PaaS:像租房+装修,提供装修好的房子
  • SaaS:像住酒店,直接入住享受服务

大数据例子

就像淘宝分析你的购物行为,虽然单看一次购买行为数据量很小,但通过分析海量用户的购买数据,就能发现消费趋势,这就是大数据”4V”的体现。

物联网例子

智能家居就是物联网的典型应用,冰箱、空调、灯光等设备互相连接,可以通过手机远程控制。

区块链例子

就像村里记账,以前只有村长一个人记账(中心化),现在每家每户都有一本一模一样的账本(分布式),如果有人想篡改,需要同时修改大部分账本,这几乎不可能。

知识点关键要点记忆口诀
新基建七大领域5G、特高压、城轨、充电桩、大数据、AI、工业互联网七大领域
新基建三大类技术新、应用新、平台新技术应用平台
云计算三层IaaS(基础设施)、PaaS(平台)、SaaS(软件)I/P/S
大数据4VVolume(量大)、Variety(多样)、Value(价值低)、Velocity(快)量大多样价值低速度快
物联网三特点互连、识别与通信、智能化互连通信智能
工业互联网四大体系网络(基础)、平台(中枢)、数据(要素)、安全(保障)网平数据安
区块链三大特点多方协作、不可篡改、可追溯多不可追
AI两大分类弱AI(无自主意识)、强AI(有自主意识)弱强
VR/AR区别VR(纯虚拟)、AR(虚实结合)纯虚虚实
练习

某市政府规划建设'智慧交通大脑',利用路口摄像头采集实时车流数据,通过AI算法优化红绿灯配时。该项目主要属于新基建中的( )领域。

  • A A. 融合基础设施
  • B B. 创新基础设施
  • C C. 传统基础设施
  • D D. 硬件基础设施
练习

在博物馆文物展示项目中,游客戴上专用眼镜,不仅能看到文物本体,还能看到眼镜屏幕上叠加显示的文物历史文字介绍和复原动画。这种技术属于( )

  • A A. 虚拟现实 (VR)
  • B B. 增强现实 (AR)
  • C C. 混合现实 (MR)
  • D D. 全息投影
练习

区块链技术被认为是互联网的第二次革命,其最核心的价值在于解决了( )问题。

  • A A. 数据传输速度慢
  • B B. 数据存储成本高
  • C C. 中心化机构的信任成本
  • D D. 网络带宽不足
  1. 新基建七大领域:5G、特高压、城轨、充电桩、大数据、AI、工业互联
  2. 云计算三层:IaaS(基础设施)、PaaS(平台)、SaaS(软件)
  3. 大数据4V:Volume(规模大)、Variety(多样性)、Value(价值密度低)、Velocity(速度快)
  4. 物联网三特点:互连、识别与通信、智能化
  5. 工业互联网四大体系:网络(基础)、平台(中枢)、数据(要素)、安全(保障)
  6. 区块链三大特点:多方协作、不可篡改、可追溯
  7. AI分类:弱AI(无自主意识)、强AI(有自主意识)
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