邬院士大数据是信息化发展的新阶段资料下载.pdf
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的颠覆性技术!
30年来年来:
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摩尔定律:
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艺商用化。
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可外购,其余自己开发,波音也是软件公司!
软件从互联网环境发展到普适计算环境,用户数量和复杂度剧增。
软件的应用无所不至,现在到了软件定义一切!
中国中国2017年软件和信息技术服务业收入年软件和信息技术服务业收入5.5万亿元,同比增长万亿元,同比增长12.2%,其中软件(含嵌,其中软件(含嵌入式系统软件)为入式系统软件)为2.57万亿元。
万亿元。
2020年规划达到年规划达到8.8万亿元。
西门子有超过西门子有超过1.7万万名名软件人员开发软件人员开发工业平台软件,声称工业平台软件,声称是欧洲第是欧洲第2大软件公司大软件公司!
工控工控软件软件计算无所不在计算无所不在6电子数字计算机发明于电子数字计算机发明于1946年,占地年,占地170m美美NASA1975年年500万万美元的超算机美元的超算机Cray-1美国美国1985年的年的超算机超算机Cray-21997年年1GB闪存卡闪存卡$7,992性能不及现在的计算器性能不及现在的计算器现在现在10美分美分性能不及性能不及iPad2性能不如性能不如iPhone4计算机成本十年下降近一万倍!
存储器近计算机成本十年下降近一万倍!
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PCPC计算能力提高计算能力提高2020年千倍!
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的超算。
2021年计算能力年计算能力达到达到E级(级()即天河二号百倍的超算也将投入使用,在)即天河二号百倍的超算也将投入使用,在40MW功率约束功率约束下,能效超出现有系统百倍。
下,能效超出现有系统百倍。
2018年年5月中国宣布月中国宣布2020年百亿亿次超级计算机交付。
年百亿亿次超级计算机交付。
1810服务集约成云服务集约成云7云计算、大数据。
工业云计算、大数据。
工业APP等服务等服务工业数据集成平台工业数据集成平台供应链管理供应链管理SCM企业资源计划企业资源计划ERP生命周期管理生命周期管理PLM物流仓储管理物流仓储管理WMS产品研发仿真产品研发仿真生产过程仿真生产过程仿真制造执行系统制造执行系统MES排产、管理、物料、生产、质量、设备排产、管理、物料、生产、质量、设备监控系统监控系统SCADA分布式控制系统分布式控制系统DCS其他现场其他现场控制系统控制系统控制器控制器传感器传感器执行器执行器新型智能设备新型智能设备传感器传感器/执行器执行器传统生产设备传统生产设备仪器仪表仪器仪表其他设备其他设备外部外部数据数据服务服务企业企业管理层管理层运营运营管理层管理层现场现场控制层控制层CPSCPS(信息物理系统)模型(信息物理系统)模型DaaS(数据即服务)数据即服务)DataMiningDataServiceDataCollectDataOpeningSaaS(软件即服务)(软件即服务)CollaborationFinancialsCRM/ERP/HRIndustryApplicationsPaaS(平台即服务)(平台即服务)MiddlewareDatabaseWeb2.0ApplicationRuntimeJavaRuntimeDevelopmentToolingIaaS(基础设施即服务)(基础设施即服务)ServersNetworkingStorageDataCenterFabricSharedvirtualized,dynamicprovisioning云计算KaaS(知识即服务)(知识即服务)光纤永无止境光纤永无止境8PDMQPSKMDM/MCMTDM时分复用时分复用波分复用波分复用正交频分复用正交频分复用偏振复用偏振复用空分空分/模分复用模分复用频谱效率bps/Hz波长1234N567X-偏振Y-偏振100GHz(电子速率瓶颈)非线性瓶颈5bps/Hz10THz(放大器增益瓶颈)偏振复用波长数波长数单单波波长长比比特特率率freqDf增加载频数增加载频数增加每符号的比特数增加每符号的比特数增加符号率增加符号率偏振复用偏振复用单纤容量单纤容量20年万倍;
年万倍;
目前最高记录:
单波长目前最高记录:
单波长400G,单纤,单纤100T超强超强FECDSP色散补偿色散补偿QAM载波载波缩窄波长间隔缩窄波长间隔少模光纤(纤芯直径10-20m,支持模式数250)中国每年生产了全球一半的光纤光缆,中国市场也消耗了全球一半的光纤光缆,光纤价格十年下降中国每年生产了全球一半的光纤光缆,中国市场也消耗了全球一半的光纤光缆,光纤价格十年下降5050倍!
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互联超越初衷互联超越初衷90年代年代公众互联网公众互联网WEBIPv4WWW浏览平台浏览平台拨号接入拨号接入商业网商业网有线、无线有线、无线数据、话音数据、话音电信业务电信业务70年代年代ARPARNETTCP/IPNCP联系平台联系平台拨号接入拨号接入研究网研究网有线有线数据数据(Email,FTP)网络业务网络业务00年代年代全球互联网全球互联网P2P/Web2.0IPv6宽带宽带WWW交互平台交互平台数据、话音、视频数据、话音、视频媒体业务媒体业务商业网商业网永远在线永远在线10年代年代下一代互联网下一代互联网泛在网泛在网IPv6Cyber-PhysicalSystem永远在线永远在线物联业务物联业务数据、话音、数据、话音、视频、视频、M2M移动、宽带移动、宽带WWW工作平台工作平台连连接接终终端端连连接接人人连连接接服服务务连连接接物物件件919902000201020302020Web2.0Web3.0Web4.0Web1.0信息分发技术信息分发技术信息交互技术信息交互技术语义技术语义技术智能应用技术智能应用技术连接信息连接信息连接人连接人连接知识连接知识连接智能连接智能2017年年12月底,中国互联网网民达到月底,中国互联网网民达到7.72亿,普及率为亿,普及率为55.8%,手机网民占网民数,手机网民占网民数97.5%。
宽带化、移动化、泛在化、智能化、安全性、可用性、可信性宽带化、移动化、泛在化、智能化、安全性、可用性、可信性网络包容万物网络包容万物20162016年年66月通过了月通过了NBNB-IOTIOT(窄带物联网)国际标准,其特点:
(窄带物联网)国际标准,其特点:
广覆盖广覆盖。
在同样的频段下比现有的网络增益在同样的频段下比现有的网络增益20dB,覆盖面积扩大,覆盖面积扩大100倍倍大大连接连接。
一个扇区能支持一个扇区能支持10万个连接,比现万个连接,比现网高网高50100倍倍;
低功耗低功耗。
终端模块终端模块功耗为功耗为2G的的1/10,待机时间可长达待机时间可长达10年;
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低成本低成本。
单个接连模块单个接连模块目标目标1美元美元。
NBNB-IOTIOT工作在电信频段,射频带宽相当工作在电信频段,射频带宽相当GSMGSM的一个载波,的一个载波,可部署于可部署于现网。
支持现网。
支持20kbps(3.75kHz)20kbps(3.75kHz)和和250kbps(15kHz)250kbps(15kHz)。
NBNB-IoTIoT提供了广域低功耗物联网能力,避免了物联网的碎片化,提供了广域低功耗物联网能力,避免了物联网的碎片化,可应用于可应用于智慧城市、智慧工厂、物流管理、智慧城市、智慧工厂、物流管理、环境环境监测监测等领域等领域。
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1010kHz10kHz上行3.75kHz/15kHz,下行15kHz保护间隔保护间隔180kHz(48个/12个子载波)200kHz子载波间隔低速率100kbps低功耗广域物联网应用传感器、电水气表、物品跟踪、物流、泊车、智慧农业中速率10Mbps视频监控60%30%10%市场占比光纤、3G/4GWiFi2G/3G/4GWiFi/蓝牙MTC/eMTCNB-IOT非授权频谱技术SigFox/LoRa/ZigBee可用的接入技术2016年美国发布了年美国发布了2016-2045年新年新兴科技趋势报告兴科技趋
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