第9章 IT新應(yīng)用展望

第9章IT新應(yīng)用展望本章內(nèi)容信息采集技術(shù)信息傳輸技術(shù)信息處理技術(shù)

IT應(yīng)用大視角

IT發(fā)展展望

9.1信息采集技術(shù)9.1.1傳感器9.1.2傳感器的應(yīng)用9.1.3傳感器的發(fā)展方向9.1.4物聯(lián)網(wǎng)世界

9.1.1傳感器美國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì):傳感器是把被測(cè)量變換為有用信號(hào)的一種裝置。它包括敏感元件、變換電路以及把這些元件和電路組合在一起的機(jī)構(gòu)?！?/p>

9.1.1傳感器1.CCD圖像傳感器CCD圖像傳感器是一種金屬－氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的新型器件，基本結(jié)構(gòu)是一種密排的MOS電容器，能夠存儲(chǔ)由入射光在CCD像敏單元激發(fā)出的光信息電荷，并能在適當(dāng)相序的時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)下，把存儲(chǔ)的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描，完成從光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，可在電視屏幕上將電信號(hào)復(fù)原成物體的可見(jiàn)光像，也可以將電信號(hào)存儲(chǔ)在磁帶機(jī)內(nèi)或輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行圖像增強(qiáng)、識(shí)別、存儲(chǔ)等處理。

9.1.1傳感器2.紅外溫度傳感器紅外溫度傳感器紅外溫度傳感器由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理和顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)是將目標(biāo)物體輻射出的紅外能量匯聚起來(lái)，聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理電路后，換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的線性的溫度信號(hào)值，以便實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的信號(hào)處理及控制。

9.1.1傳感器3.超聲波傳感器超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，是由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好。

9.1.2傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域涉及機(jī)械制造、工業(yè)過(guò)程控制、汽車(chē)電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和專(zhuān)用設(shè)備等。就世界范圍而言，目前傳感器市場(chǎng)上增長(zhǎng)最快的是汽車(chē)市場(chǎng)的需求，占第二位的是過(guò)程控制市場(chǎng)，前景看好的是通信市場(chǎng)。主要應(yīng)用領(lǐng)域：汽車(chē)工業(yè)工業(yè)自動(dòng)化通信電子產(chǎn)品消費(fèi)電子產(chǎn)品專(zhuān)用設(shè)備9.1.3傳感器的發(fā)展趨勢(shì)

傳感器正朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧和智能化的方向發(fā)展。消費(fèi)類(lèi)用傳感器將呈現(xiàn)繼續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)勢(shì)頭。農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療衛(wèi)生、儀器檢測(cè)用傳感器前景廣闊。力學(xué)傳感器、濕度傳感器、光傳感器、磁傳感器、生物傳感器、溫度傳感器的主要品種的產(chǎn)業(yè)化更加成熟，傳感器市場(chǎng)空間將進(jìn)一步拓展。

9.1.4物聯(lián)網(wǎng)世界傳感器技術(shù)是信息采集的核心技術(shù)，而互聯(lián)網(wǎng)是信息傳輸?shù)淖钣行侄?，如果將互?lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)緊密結(jié)合，就可以有效地適應(yīng)目前的信息全球化潮流。于是，物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)運(yùn)而生。物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的，其定義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

9.1.4物聯(lián)網(wǎng)世界物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，它包含兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間進(jìn)行信息交換和通信。介紹內(nèi)容：RFID技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)基本特征物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

9.1.4物聯(lián)網(wǎng)世界1.RFID技術(shù)介紹RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng)，只有兩個(gè)基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW）RFID由標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）和天線（Antenna）組成。

9.1.4物聯(lián)網(wǎng)世界2.物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)作為信息與通信領(lǐng)域的技術(shù)革命，物聯(lián)網(wǎng)是建立在牢固的技術(shù)進(jìn)步和正在積極實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)普遍性基礎(chǔ)之上的。物聯(lián)網(wǎng)被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)主要有四項(xiàng)：無(wú)線射頻（RFID）技術(shù)，用于數(shù)據(jù)加工與傳遞；無(wú)線傳感器技術(shù)，獲取物理狀態(tài)變動(dòng)的信息，架起真實(shí)世界與虛擬世界的橋梁；嵌入式智能技術(shù)，物體具備被感知和識(shí)別功能；納米技術(shù)，使微小的物體也能連接到網(wǎng)絡(luò)中。RFID處在物聯(lián)網(wǎng)的最前端，是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的最關(guān)鍵技術(shù)。

9.1.4物聯(lián)網(wǎng)世界3.物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)基本特征2009年10月5日，在ITUWorld2009（世界電信展）上，中國(guó)移動(dòng)總裁王建宙指出，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)具備三個(gè)特征，一是全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息；二是可靠傳遞，通過(guò)各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去；三是智能處理，利用云計(jì)算、模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。

9.1.4物聯(lián)網(wǎng)世界4.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)所有網(wǎng)絡(luò)的融合、資源的共享、應(yīng)用的互通以及終端的互聯(lián)，并把所有信息服務(wù)綜合在一起。目前世界物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都還處在信息采集的初級(jí)階段，將來(lái)要走向物物互聯(lián)、無(wú)處不在的感知，提供更好的服務(wù)、更高的效率，還有很多技術(shù)及產(chǎn)業(yè)瓶頸要克服。但實(shí)際上，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)推出了射頻支付、遠(yuǎn)程抄表、家庭安全監(jiān)控等應(yīng)用，這已經(jīng)是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)初級(jí)表現(xiàn)。

9.2信息傳輸技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信息處理、信息交換、信息共享，信息需要各傳感器與計(jì)算機(jī)之間以及各計(jì)算機(jī)之間的傳輸。信息傳輸主要分為有線傳輸和無(wú)線傳輸，其中有線傳輸以光纖通信技術(shù)為典型代表；近距離無(wú)線傳輸以紅外技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)為典型代表，遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸則以衛(wèi)星通信為主。9.2.1光纖通信技術(shù)9.2.2紅外和藍(lán)牙9.2.3衛(wèi)星通信9.2.1光纖通信技術(shù)光纖通信是以激光為光源,以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信。1.光纖通信原理光纖通信系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)、光端機(jī)和光中繼器等組成。9.2.1光纖通信技術(shù)2.光纖通信優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)的3大支柱是光纖通信、衛(wèi)星通信和無(wú)線電通信,而其中光纖通信是主體,其主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：頻帶寬,通信容量大。損耗低,中繼距離長(zhǎng)?？闺姶鸥蓴_能力強(qiáng)，保密性好。尺寸小、重量輕。光纖的原材料資源豐富。

9.2.2紅外和藍(lán)牙通信技術(shù)1.紅外通信技術(shù)紅外通信技術(shù)利用紅外線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，由紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)來(lái)建立統(tǒng)一的紅外通信標(biāo)準(zhǔn)，適合于低成本、跨平臺(tái)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高速數(shù)據(jù)連接，尤其是嵌入式系統(tǒng)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。紅外通信技術(shù)具有成本低廉、連接方便、功耗低等特點(diǎn)，因此，在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)紅外接口，各類(lèi)移動(dòng)設(shè)備可以自由地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

9.2.2紅外和藍(lán)牙通信技術(shù)2.藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)是一種支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的話(huà)音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的短距離（一般10m以?xún)?nèi)）無(wú)線通信技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)是作為一種“電纜替代”技術(shù)提出來(lái)的，發(fā)展到今天已經(jīng)演化成了一種個(gè)人信息網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。它將內(nèi)嵌藍(lán)牙芯片的設(shè)備互聯(lián)起來(lái)，提供話(huà)音和數(shù)據(jù)的接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)交換和處理。藍(lán)牙技術(shù)因其無(wú)處不在的應(yīng)用場(chǎng)景和良好的發(fā)展趨勢(shì)，被公認(rèn)為最有前途的十大技術(shù)之一。移動(dòng)電話(huà)、PDA、家電等廠商的參與也使藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域更加寬廣。

9.2.3衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信模式是一個(gè)一對(duì)多的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，圖9-5所示為衛(wèi)星通信的星形網(wǎng)絡(luò)連接示意圖。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星通信的主要優(yōu)點(diǎn)：通信范圍大，只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋的范圍均可進(jìn)行通信；不易受陸地災(zāi)害影響；建設(shè)速度快；易于實(shí)現(xiàn)廣播和多址通信；電路和話(huà)務(wù)量可靈活調(diào)整；一信道可用于不同方向和不同區(qū)域。衛(wèi)星通信的缺點(diǎn)：由于兩地球站之間的電磁波傳播距離最小為7200km，信號(hào)到達(dá)有延遲；10GHz以上頻帶受降雨雪的影響；天線受太陽(yáng)噪聲的影響。

9.3信息處理技術(shù)信息處理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。信息處理是指將收集到的信息（稱(chēng)為原始信息）按照一定的程序和方法進(jìn)行分類(lèi)、分析、整理和編制等，使其具有可用性。信息處理的類(lèi)型很多，如圖像信息處理、聲音信息處理、指紋識(shí)別和自動(dòng)翻譯等，都是目前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。9.3.1數(shù)字圖像處理9.3.2聲音信息處理9.3.4指紋識(shí)別9.3.4自動(dòng)翻譯9.3.5模式識(shí)別

9.3.1數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理又稱(chēng)為計(jì)算機(jī)圖像處理，它是指將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理的過(guò)程。1.數(shù)字圖像處理的發(fā)展早期的圖像處理以改善圖像質(zhì)量為目的，首次獲得實(shí)際成功應(yīng)用的是美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）。實(shí)驗(yàn)室的研究人員對(duì)航天探測(cè)器“徘徊者7號(hào)”在1964年發(fā)回的幾千張?jiān)虑蛘掌褂昧藞D像處理技術(shù)，如采用幾何校正、灰度變換和去除噪聲等方法進(jìn)行處理，并考慮了太陽(yáng)位置和月球環(huán)境的影響，由計(jì)算機(jī)成功地繪制出月球表面的地圖，獲得了巨大的成功。數(shù)字圖像處理取得的另一個(gè)巨大成就是在醫(yī)學(xué)上獲得的成果。1972年，英國(guó)EMI公司工程師Housfield發(fā)明了用于頭顱診斷的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，也就是我們通常所說(shuō)的CT（ComputerTomograph）。1975年，EMI公司又成功研制出全身用的CT裝置，獲得了人體各個(gè)部位鮮明清晰的斷層圖像。數(shù)字圖像處理技術(shù)的大發(fā)展是從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始的，小波分析被認(rèn)為是信號(hào)與圖像分析在數(shù)學(xué)方法上的重大突破，隨后數(shù)字圖像處理技術(shù)迅猛發(fā)展。

9.3.1數(shù)字圖像處理2.數(shù)字圖像處理研究的主要內(nèi)容1）圖像數(shù)字化2）圖像編碼壓縮3）圖像的增強(qiáng)和復(fù)原4）圖像分割5）圖像描述6）圖像識(shí)別數(shù)字圖像處理具有再現(xiàn)性好、處理精度高、適用面寬和靈活性高等優(yōu)點(diǎn)。

9.3.1數(shù)字圖像處理3.圖像處理的主要應(yīng)用領(lǐng)域遙感和航空測(cè)量生物醫(yī)學(xué)工程通信工程工業(yè)和工程軍事、公安文化藝術(shù)

9.3.2聲音信息處理聲音是除文字、圖形圖像之外表達(dá)信息的另一種有效方式，在多媒體計(jì)算機(jī)中對(duì)聲音信息的處理是必不可少的。在多媒體環(huán)境中加入各種音樂(lè)、特殊聲效，將使展現(xiàn)的畫(huà)面更加生動(dòng)、富有感染力。有關(guān)音頻文件處理的內(nèi)容在前面章節(jié)已介紹。

9.3.3指紋識(shí)別基于指紋的多樣性特征和不可復(fù)制性，每個(gè)指紋都具有唯一性，利用指紋進(jìn)行身份認(rèn)證，可完全杜絕鑰匙、IC卡被盜用，密碼被破解等導(dǎo)致的他人非法進(jìn)入現(xiàn)象。指紋識(shí)別分為四個(gè)階段：讀取指紋、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)確認(rèn)。

9.3.4自動(dòng)翻譯計(jì)算技術(shù)的發(fā)展為機(jī)器代替人從事翻譯工作,為最終消除人類(lèi)交流障礙打開(kāi)了希望之門(mén)。這個(gè)思路可以追溯到1945年，當(dāng)時(shí)信息論的先驅(qū)WarrenWeaver就認(rèn)為語(yǔ)言的翻譯過(guò)程可以抽象成編碼和解碼過(guò)程，這種思想其實(shí)就是機(jī)器翻譯的基石，并提出了機(jī)器翻譯的可計(jì)算性。自動(dòng)翻譯技術(shù)的一個(gè)分支就是著手把機(jī)器翻譯和語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成相結(jié)合，進(jìn)行直接的口語(yǔ)翻譯，這方面的研究首先起源于對(duì)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的研究。在有明確限定的領(lǐng)域中，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)一般能取得比較高的準(zhǔn)確率。

9.3.5模式識(shí)別所謂模式識(shí)別，通俗一點(diǎn)講就是機(jī)器識(shí)別、計(jì)算機(jī)識(shí)別或機(jī)器自動(dòng)識(shí)別。在這里是針對(duì)讓計(jì)算機(jī)來(lái)判斷事物而提出的，如檢測(cè)病理切片、文字識(shí)別、話(huà)語(yǔ)識(shí)別、圖像中物體識(shí)別等。模式識(shí)別研究的內(nèi)容是使機(jī)器能做以前只能由人類(lèi)才能做的事，具備人所具有的、對(duì)各種事物與現(xiàn)象進(jìn)行分析、描述與判斷的部分能力。典型的模式識(shí)別系統(tǒng)由圖9-8所示的結(jié)構(gòu)框圖組成，一般由數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取選擇、分類(lèi)決策及分類(lèi)器設(shè)計(jì)五部分組成。

9.4IT應(yīng)用大視角9.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位技術(shù)9.4.23S技術(shù)9.4.3智能機(jī)器人9.4.4智能大廈

9.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是一種以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。1960年4月，美國(guó)發(fā)射了世界上第一顆“子午儀”導(dǎo)航衛(wèi)星，1964年建成第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。1978年以后又建立了第二代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)，解決了大范圍、全球性、高精度、快速定位的問(wèn)題，為車(chē)船、飛機(jī)、導(dǎo)彈武器提供了先進(jìn)的導(dǎo)航服務(wù)。

9.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位技術(shù)1.全球定位系統(tǒng)GPS（GlobalPositionSystem）全球定位系統(tǒng)構(gòu)成由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶(hù)接收機(jī)三大部分組成，三者具有各自獨(dú)立的功能和作用，但又是有機(jī)地配合而缺一不可的整體系統(tǒng)。全球定位系定位原理衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息，用戶(hù)接收到這些信息后，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置、三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。全球定位系特點(diǎn)高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便。

9.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位技術(shù)全球定位系統(tǒng)應(yīng)用（1）陸地應(yīng)用：車(chē)輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測(cè)、地球物理資源勘探、工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、市政規(guī)劃控制等；（2）海洋應(yīng)用：遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測(cè)定、船只實(shí)時(shí)調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測(cè)量以及海洋平臺(tái)定位、海平面升降監(jiān)測(cè)等；（3）航空航天應(yīng)用：飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測(cè)等。

9.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位技術(shù)2.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶(hù)端三部分組成?？臻g端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測(cè)站等若干個(gè)地面站。用戶(hù)端由北斗用戶(hù)終端以及與美國(guó)（GPS）、俄羅斯（GLONASS）、歐盟“伽利略”（GALILEO）等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端組成。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)成為我國(guó)重要的空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施，在交通、通信、電力、金融、氣象、海洋、國(guó)防等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在應(yīng)用系統(tǒng)的廣度和深度方面都超越了GPS，北斗全球的應(yīng)用推廣工作正在有序展開(kāi)。

9.4.23S技術(shù)遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)有機(jī)地結(jié)合在一起來(lái)應(yīng)用，稱(chēng)為3S技術(shù)。1.遙感（RS）遙感（RemoteSensing），顧名思義，就是遙遠(yuǎn)地感知。人類(lèi)通過(guò)大量的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)地球上每一個(gè)物體都在不停地吸收、發(fā)射能量，其中有一種人類(lèi)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到的形式——電磁波，并且發(fā)現(xiàn)不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理來(lái)探測(cè)地表物體對(duì)電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。

9.4.23S技術(shù)2.地理信息系統(tǒng)（GIS）地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem）是人類(lèi)在生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，為描述和處理相關(guān)地理信息而逐漸產(chǎn)生的軟件系統(tǒng)。它以計(jì)算機(jī)為手段，對(duì)具有地理特征的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能以一個(gè)空間信息為主線，將其他各種與其有關(guān)的空間位置信息結(jié)合起來(lái)。它的誕生改變了傳統(tǒng)的數(shù)值處理信息方式，使信息處理由數(shù)值領(lǐng)域步入空間領(lǐng)域。GIS構(gòu)成：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)管理人員。GIS應(yīng)用：資源清查、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、環(huán)境管理、宏觀決策

9.4.23S技術(shù)3.RS、GIS、GPS三者的結(jié)合方式地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)的結(jié)合利用地理信息系統(tǒng)中的電子地圖和GPS接收機(jī)的實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)，組成“GPS1GIS”的各種電子導(dǎo)航系統(tǒng)，用于交通、警車(chē)定位和車(chē)船自動(dòng)駕駛等。地理信息系統(tǒng)和遙感的結(jié)合對(duì)于各種地理信息系統(tǒng)，遙感是重要的信息源和數(shù)據(jù)更新的重要手段，同時(shí)，地理信息系統(tǒng)可以提供遙感圖像處理所需的一些輔助數(shù)據(jù)，以提高遙感圖像的信息量和分辨率，從而提高遙感圖像處理和解譯的精度。3S技術(shù)的整體結(jié)合集遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的功能于一體，構(gòu)成高度自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和智能化的地理信息系統(tǒng)，是空間信息適時(shí)采集、處理、更新及動(dòng)態(tài)地理過(guò)程的現(xiàn)勢(shì)性分析與提供決策輔助信息的有力手段。

9.4.3智能機(jī)器人機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類(lèi)最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷40年的發(fā)展，已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生—成長(zhǎng)—成熟期后，已成為制造業(yè)中不可少的核心裝備。

9.4.4智能大廈智能大廈是指利用系統(tǒng)集成方法，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和信息技術(shù)等高科技與現(xiàn)代建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控、對(duì)信息資源的管理和對(duì)使用者的信息服務(wù)及其與建筑的優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)高效、舒適、安全、便利環(huán)境的建筑物。智能大廈是信息時(shí)代的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)等高科技在建筑業(yè)中的重大應(yīng)用。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是智能大廈的核心系統(tǒng)，它運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)及自動(dòng)測(cè)量等技術(shù)，對(duì)智能大廈內(nèi)的各種分散的電力、照明、空調(diào)、給排水、電梯和自動(dòng)扶梯、防火等設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制和統(tǒng)一管理，管理人員可以隨時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)及運(yùn)行時(shí)間、能量的消耗及變化等信息。

9.4.4智能大廈智能大廈的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（1）主干網(wǎng)。主干網(wǎng)負(fù)責(zé)計(jì)算中心主機(jī)或服務(wù)器與樓內(nèi)各局域網(wǎng)及其他辦公設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。（2）樓內(nèi)的局域網(wǎng)。根據(jù)需求在樓層內(nèi)設(shè)置幾個(gè)局域網(wǎng)。通常樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)由獨(dú)立的局域網(wǎng)構(gòu)成。（3）與外界的通信聯(lián)網(wǎng)?？梢杂筛咚僦鞲删W(wǎng)、中心主機(jī)或DDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)或ADSL網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

9.5IT發(fā)展展望9.5.1三網(wǎng)合一9.5.2自動(dòng)駕駛9.5.3生物計(jì)算機(jī)9.5.4量子計(jì)算機(jī)9.5.5移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)9.5.6社會(huì)計(jì)算9.5.7云計(jì)算

9.5.1三網(wǎng)合一三網(wǎng)合一:通信技術(shù)的新發(fā)展，它指的是電信網(wǎng)、有線電視和計(jì)算機(jī)網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)在高層業(yè)務(wù)應(yīng)用上的融合。三網(wǎng)合一的內(nèi)涵:技術(shù)上趨向一致，網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)互通，業(yè)務(wù)層互相滲透交叉，應(yīng)用層使用統(tǒng)一的協(xié)議。三網(wǎng)合一的實(shí)質(zhì):建成國(guó)家信息高速公路，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸、接入、交換各個(gè)層面的寬帶化。

三網(wǎng)合一，百姓是受益者三網(wǎng)合一，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)三網(wǎng)合一，國(guó)家是倡導(dǎo)者

9.5.2自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛也稱(chēng)自動(dòng)操作，是一種不需要人為干預(yù)、能夠自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理和自動(dòng)執(zhí)行的控制技術(shù)。智能車(chē)輛技術(shù)分為三類(lèi)汽車(chē)自動(dòng)防撞系統(tǒng)輔助駕駛系統(tǒng)事故通報(bào)系統(tǒng)

9.5.3生物計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)是利用DNA計(jì)算技術(shù)替代傳統(tǒng)電子技術(shù)的新型的未來(lái)計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過(guò)程就是蛋白質(zhì)分子與周?chē)锢砘瘜W(xué)介質(zhì)的相互作用過(guò)程。計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由酶來(lái)充當(dāng)，而程序則在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中極其明顯地表示出來(lái)。生物計(jì)算機(jī)采用生物芯片代替由無(wú)機(jī)材料制成的硅芯片，其主要特點(diǎn)是：體積小，運(yùn)算速度極快，存儲(chǔ)容量特別大。生物芯片具有低阻抗、低能耗性質(zhì)，擺脫了傳統(tǒng)半導(dǎo)體元件散熱問(wèn)題的困擾，從而克服了長(zhǎng)期以來(lái)集成電路制作工藝復(fù)雜、電路因故障發(fā)熱熔化以及功耗大等弊端。

9.5.4量子計(jì)算機(jī)物理學(xué)家RichardFeynman首次提出把量子力學(xué)和計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)的可能性。隨后，英國(guó)牛津大學(xué)物理學(xué)家D.Deutsch于1985年初步闡述了量子計(jì)算機(jī)的概念，并指出量子并行處理技術(shù)會(huì)使量子計(jì)算機(jī)比傳統(tǒng)的圖靈計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)大的功能。組成量子計(jì)算機(jī)的硬件是由一些量子器件構(gòu)成的，也就是說(shuō)，所用的微處理器也是一種量子器件。量子計(jì)算機(jī)的器件體積微小，其工作原理和現(xiàn)在的電子器件也很不一樣。與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相比，量子計(jì)算機(jī)特點(diǎn)量子信息的存儲(chǔ)——量子比特量子信息的運(yùn)算——量子算法

9.5.5移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（MobileInternet,簡(jiǎn)稱(chēng)MI）是一種通過(guò)智能移動(dòng)終端，采用移動(dòng)無(wú)線通信方式獲取業(yè)務(wù)和服務(wù)的新興業(yè)態(tài)，包含終端、軟件和應(yīng)用三個(gè)層面。終端層包括智能手機(jī)、平板電腦、電子書(shū)、MID等；軟件包括操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)和安全軟件等；應(yīng)用層包括休閑娛樂(lè)類(lèi)、工具媒體類(lèi)、商務(wù)財(cái)經(jīng)類(lèi)等不同應(yīng)用與服務(wù)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)（1）移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)超越PC互聯(lián)網(wǎng)，引領(lǐng)發(fā)展新潮流。（2）移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)行業(yè)融合，催生新的應(yīng)用模式。（3）移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式多樣化，細(xì)分市場(chǎng)繼續(xù)發(fā)力。（4）用戶(hù)期盼跨平臺(tái)互通互聯(lián)，HTML5技術(shù)讓人充滿(mǎn)期待。（5）大數(shù)據(jù)挖掘成藍(lán)海，精準(zhǔn)營(yíng)銷(xiāo)潛力凸顯。

9.5.6社會(huì)計(jì)算1.社會(huì)計(jì)算的定義社會(huì)計(jì)算是一門(mén)現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)與社會(huì)科學(xué)之間的交叉學(xué)科。社會(huì)計(jì)算將計(jì)算轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)絡(luò)的邊界，使得個(gè)人用戶(hù)只需相對(duì)較低的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)就能在社會(huì)交互活動(dòng)上展現(xiàn)他們的創(chuàng)造力、貢獻(xiàn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、共享內(nèi)容、共同開(kāi)發(fā)新軟件、傳播信息，甚至形成集體討價(jià)還價(jià)的能力。社會(huì)計(jì)算不是研究個(gè)體行為，而是研究群體現(xiàn)象。社會(huì)計(jì)算是基于計(jì)算數(shù)據(jù)模型和計(jì)算機(jī)科學(xué)以及人機(jī)工程學(xué)來(lái)分析研究人的社會(huì)行為，建立關(guān)于人在社會(huì)中各類(lèi)交往和資源的應(yīng)用科學(xué)。

9.5.6社會(huì)計(jì)算2.社會(huì)計(jì)算的研究現(xiàn)狀

國(guó)際國(guó)內(nèi)通過(guò)多種方式加強(qiáng)研究。3.社會(huì)計(jì)算的特點(diǎn)及關(guān)鍵方法社會(huì)計(jì)算的一個(gè)主要?jiǎng)訖C(jī)與目的就是把傳統(tǒng)上限于語(yǔ)言層次和靜態(tài)的知識(shí)，不管是書(shū)本上的還是社會(huì)上的、解析型的還是經(jīng)驗(yàn)型的、歷史的還是現(xiàn)實(shí)的，都使之?dāng)?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和動(dòng)態(tài)化，用于各種復(fù)雜社會(huì)問(wèn)題的建模、分析和決策支持。下面就社會(huì)計(jì)算與傳統(tǒng)組織計(jì)算在組織、結(jié)構(gòu)、范圍、內(nèi)容、質(zhì)量、用戶(hù)身份和可擴(kuò)展性等方面進(jìn)行比較。

9.5.6社會(huì)計(jì)算4.社會(huì)計(jì)算在社會(huì)領(lǐng)域中的應(yīng)用社會(huì)計(jì)算在社會(huì)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）基于較復(fù)雜的企業(yè)中Web2.0體系結(jié)構(gòu)技術(shù)的使用，如企業(yè)Blog、企業(yè)Wiki、企業(yè)Agent、社會(huì)計(jì)算BEA（BureauofEconomicAnalysis）新工具的面市；（2）在社會(huì)重大問(wèn)題領(lǐng)域中的應(yīng)用，如復(fù)雜社會(huì)系統(tǒng)的社會(huì)計(jì)算、復(fù)雜經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的社會(huì)計(jì)算、復(fù)雜生態(tài)問(wèn)題的社會(huì)計(jì)算、模擬戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)中的社會(huì)計(jì)算、人口系統(tǒng)的社會(huì)計(jì)算以及復(fù)雜工程系統(tǒng)的社會(huì)計(jì)算。

9.5.7云計(jì)算云計(jì)算（cloudcomputing）是分布式計(jì)算技術(shù)的一種，其最基本的概念是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)