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新一代信息技術(shù)（高等職業(yè)教育通識類課程新形態(tài)教材） 
定 價：56 元
9 7 0 8 9 7 8 5 4 1 0 7 9  本書致力于新一代信息技術(shù)的通識教育，從實際學習需求出發(fā)、以實踐應(yīng)用為導向，把目前相關(guān)領(lǐng)域的熱點問題，以科普性、技術(shù)性的形式進行展現(xiàn)，使用通俗易懂的語言介紹新一代信息技術(shù)的相關(guān)知識。主要內(nèi)容包括新一代信息技術(shù)概論、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、虛擬現(xiàn)實和區(qū)塊鏈等。意在讓讀者能夠?qū)π乱淮畔⒓夹g(shù)實現(xiàn)全面了解，對行業(yè)應(yīng)用形成初步認識。 本書配套微課、課件等數(shù)字化資源，資源豐富，可以作為高職高專院校各專業(yè)通識課程的教材，也可以供社會人士學習和了解新一代信息技術(shù)。 . 孫鋒申，萊蕪職業(yè)技術(shù)學院副教授，骨干教師，碩士研究生畢業(yè)。一直在教學線，從事計算機應(yīng)用技術(shù)教學工作。先后承擔各類教學指導委員會、學會、山東省教育廳教學改革課題12項，主持和參與省市級橫向、縱向科研課題14項，授權(quán)實用新型專利15項，發(fā)表學術(shù)論文25篇。輔導學生獲得全國職業(yè)院校技能大賽嵌入式產(chǎn)品開發(fā)賽項一等獎，參加教學比賽先后獲得山東省教學能力大賽一等獎，全國職業(yè)院校技能大賽教學能力比賽一等獎。 第 1 章 新一代信息技術(shù)概論............................ 1 1.1 信息技術(shù)簡介..............................................1 1.1.1 信息技術(shù)的定義..................................1 1.1.2 信息技術(shù)的發(fā)展簡史..........................2 1.1.3 信息技術(shù)的分類..................................4 1.2 信息技術(shù)發(fā)展新亮點..................................4 1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)..................................................4 1.2.2 云計算..................................................5 1.2.3 大數(shù)據(jù)..................................................6 1.2.4 人工智能..............................................6 1.2.5 5G .........................................................7 1.2.6 虛擬現(xiàn)實..............................................8 1.2.7 區(qū)塊鏈..................................................8 1.3 新一代信息技術(shù)..........................................9 1.3.1 新一代信息技術(shù)的概念......................9 1.3.2 新一代信息技術(shù)的特征......................9 1.3.3 新一代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢............12 課后題.................................................................13 第 2 章 物聯(lián)網(wǎng)................................................. 15 2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述................................................15 2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念....................................15 2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)............................16 2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)案例................................18 2.2 感知層技術(shù)................................................19 2.2.1 條形碼技術(shù)........................................19 2.2.2 射頻識別技術(shù)....................................21 2.2.3 近場通信技術(shù)....................................23 2.2.4 傳感器的基本概念............................24 2.2.5 傳感器的分類....................................25 2.2.6 新型傳感器........................................26 2.3 有線接入技術(shù)............................................28 2.3.1 串行通信............................................28 2.3.2 現(xiàn)場總線............................................30 2.3.3 總線通信協(xié)議....................................32 2.4 短距離無線接入技術(shù)................................33 2.4.1 藍牙技術(shù)............................................33 2.4.2 ZigBee 技術(shù) .......................................37 2.5 廣域無線接入技術(shù)....................................43 2.5.1 LoRa 技術(shù)..........................................43 2.5.2 LoRaWAN..........................................44 2.5.3 LoRaWAN 生態(tài).................................45 2.5.4 LoRa 案例..........................................45 2.6 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景........................................46 2.6.1 智能家居............................................47 2.6.2 智慧農(nóng)業(yè)............................................48 2.6.3 智慧交通............................................49 2.7 物聯(lián)網(wǎng)云平臺............................................50 2.7.1 物聯(lián)網(wǎng)平臺盤點................................50 2.7.2 百科榮創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)云平臺....................51 2.8 項目實訓....................................................52 課后題.................................................................58 第 3 章 云計算 ............................................... 61 3.1 初識云計算................................................61 3.1.1 什么是云計算....................................61 3.1.2 云計算的發(fā)展歷史............................62 3.1.3 云計算的特點....................................62 3.1.4 云計算架構(gòu)........................................63 3.2 其他計算模型............................................64 3.2.1 并行計算............................................64 3.2.2 分布式計算........................................65 3.2.3 網(wǎng)格計算............................................66 3.3 云計算核心技術(shù)........................................67 3.3.1 虛擬化技術(shù)........................................67 3.3.2 分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)........................71 3.3.3 編程模型............................................72 3.3.4 大規(guī)模數(shù)據(jù)管理................................72 3.3.5 云計算平臺管理................................73 3.4 云計算服務(wù)類型........................................73 3.4.1 本地部署和云計算服務(wù)....................73 3.4.2 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）.................74 3.4.3 平臺即服務(wù)（PaaS）........................76 3.4.4 軟件即服務(wù)（SaaS）........................78 3.4.5 服務(wù)模式的區(qū)別................................79 3.5 云計算部署模式........................................80 3.5.21公有云：關(guān)注性價比........................80 3.5.2 私有云：關(guān)注信息安全....................81 3.5.3 社區(qū)云：過渡性模式........................82 3.5.4 混合云：兼顧性價比與信息安全....82 3.6 國內(nèi)外主流云服務(wù)商................................83 3.6.1 國外主流云服務(wù)商............................83 3.6.2 國內(nèi)主流云服務(wù)商............................85 3.7 邊緣計算....................................................87 3.7.1 認識邊緣計算....................................87 3.7.2 邊緣計算和云計算............................90 3.7.3 云邊協(xié)同............................................90 3.8 云計算的應(yīng)用場景....................................91 3.8.1 云存儲................................................92 3.8.2 云安全................................................92 3.8.3 云視頻................................................93 3.8.4 云物流................................................93 3.8.5 政務(wù)云................................................94 3.8.6 云醫(yī)療................................................95 3.8.7 教育云................................................95 3.8.8 云制造................................................96 3.9 項目實訓....................................................96 課后題...............................................................100 第 4 章 大數(shù)據(jù) ............................................. 102 4.1 認識大數(shù)據(jù)..............................................102 4.1.1 什么是大數(shù)據(jù)..................................102 4.1.2 大數(shù)據(jù)的特征..................................102 4.1.3 大數(shù)據(jù)的思維..................................104 4.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)......................................105 4.2.1 大數(shù)據(jù)處理的基本流程..................105 4.2.2 大數(shù)據(jù)采集技術(shù)..............................106 4.2.3 大數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)..........................106 4.2.4 大數(shù)據(jù)存儲......................................107 4.2.5 大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)..................107 4.2.6 大數(shù)據(jù)可視化..................................108 4.3 大數(shù)據(jù)采集..............................................108 4.3.1 大數(shù)據(jù)采集的意義..........................108 4.3.2 數(shù)據(jù)采集的方法..............................108 4.4 大數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù).................................. 111 4.4.1 數(shù)據(jù)清洗.......................................... 111 4.4.2 數(shù)據(jù)集成..........................................115 4.4.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換..........................................116 4.4.4 數(shù)據(jù)歸約..........................................116 4.5 大數(shù)據(jù)存儲..............................................117 4.5.1 大數(shù)據(jù)文件系統(tǒng)..............................117 4.5.2 NoSQL 數(shù)據(jù)庫.................................118 4.5.3 數(shù)據(jù)倉庫..........................................122 4.6 大數(shù)據(jù)處理與分析..................................123 4.6.1 Hadoop 大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) ................123 4.6.2 MapReduce 大數(shù)據(jù)批處理系統(tǒng)......125 4.6.3 Spark 大數(shù)據(jù)實時處理系統(tǒng)............126 4.6.4 Storm ................................................127 4.6.5 數(shù)據(jù)挖掘..........................................128 4.7 大數(shù)據(jù)可視化..........................................129 4.7.1 數(shù)據(jù)可視化概述..............................129 4.7.2 數(shù)據(jù)可視化工具介紹......................129 4.8 大數(shù)據(jù)典型應(yīng)用......................................131 4.8.1 大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用..........131 4.8.2 大數(shù)據(jù)在醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用..............133 4.8.3 大數(shù)據(jù)在城市管理中的應(yīng)用..........135 4.8.4 大數(shù)據(jù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用..............138 4.9 項目實訓..................................................138 課后題...............................................................145 第 5 章 人工智能......................................... 148 5.1 人工智能概述..........................................148 5.1.1 人工智能的定義..............................148 5.1.2 人工智能的發(fā)展..............................148 5.1.3 人工智能主要學派..........................150 5.1.4 人工智能編程語言..........................152 5.1.5 人工智能開發(fā)框架..........................153 5.2 機器學習..................................................154 5.2.1 什么是機器學習..............................155 5.2.2 機器學習的分類..............................156 5.2.3 機器學習的工作流程......................159 5.2.4 機器學習常見算法模型..................160 5.3 深度學習..................................................163 5.3.1 什么是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)......................163 5.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入..............................164 5.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何進行預(yù)測..................165 5.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何學會預(yù)測..................167 5.3.5 常見的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型......................167 5.4 圖像識別..................................................169 5.4.1 圖像識別技術(shù)概述..........................169 5.4.2 什么是人臉識別..............................170 5.4.3 人臉識別技術(shù)原理..........................170 5.4.4 人臉識別技術(shù)應(yīng)用..........................171 5.4.5 什么是 OCR 技術(shù)............................171 5.4.6技術(shù)原理.................................171 5.5 語音識別..................................................175 5.5.1 語音識別概述..................................175 5.5.2 語音識別算法..................................176 5.5.3 什么是聲紋識別..............................180 5.5.4 聲紋識別模型..................................181 5.5.5 聲紋識別應(yīng)用優(yōu)勢..........................182 5.6 自然語言處理..........................................182 5.6.1 自然語言處理概述..........................182 5.6.2 自然語言理解..................................183 5.6.3 自然語言生成..................................184 5.6.4 走近知識圖譜..................................184 5.6.5 知識圖譜的體系架構(gòu)......................185 5.6.6 知識圖譜應(yīng)用..................................186 5.7 人工智能的典型應(yīng)用領(lǐng)域......................187 5.7.1 制造..................................................187 5.7.2 家居..................................................187 5.7.3 金融..................................................187 5.7.4 零售..................................................188 5.7.5 交通..................................................188 5.7.6 安防..................................................189 5.7.7 醫(yī)療..................................................190 5.7.8 教育..................................................190 5.7.9 物流..................................................190 5.8 項目實訓..................................................191 課后題...............................................................192 第 6 章 5G ................................................... 194 6.1 走進 5G 世界 ...........................................194 6.1.1 無線電信號頻譜..............................194 6.1.2 移動通信的發(fā)展簡史......................197 6.1.3 移動通信基礎(chǔ)..................................200 6.1.4 蜂窩移動通信的概述......................201 6.1.5 5G 的概述........................................204 6.1.6 展望 6G ............................................205 6.2 5G 的標準與架構(gòu) ....................................206 6.2.1 5G 的通信標準................................206 6.2.2 5G 頻譜的部署................................208 6.2.3 5G 的組網(wǎng)........................................211 6.2.4 5G 整體架構(gòu)....................................213 6.3 5G 網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) ....................................216 6.3.1 提高效率的關(guān)鍵技術(shù)分析..............216 6.3.2 降低時延的關(guān)鍵技術(shù)......................220 6.3.3 網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)..................................221 6.4 三大應(yīng)用場景..........................................223 6.4.1 eMBB 應(yīng)用場景分析 ......................223 6.4.2 mMTC 應(yīng)用場景分析 .....................225 6.4.3 URLLC 應(yīng)用場景分析....................226 6.5 5G 產(chǎn)業(yè)鏈 ................................................227 6.6 5G 典型應(yīng)用 ............................................228 6.6.1 5G 直播............................................228 6.6.2 5G 智能電網(wǎng)....................................230 6.6.3 5G 智慧醫(yī)療....................................231 6.6.4 5G 安防............................................233 6.6.5 5G 智慧城市....................................234 6.7 項目實訓..................................................237 課后題...............................................................240 第 7 章 虛擬現(xiàn)實......................................... 242 7.1 虛擬現(xiàn)實概述..........................................242 7.1.1 虛擬現(xiàn)實的概念..............................242 7.1.2 虛擬現(xiàn)實的特征..............................242 7.1.3 虛擬現(xiàn)實的發(fā)展..............................244 7.1.4 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的分類......................248 7.2 虛擬現(xiàn)實的核心技術(shù)..............................251 7.2.1 立體顯示技術(shù)..................................251 7.2.2 環(huán)境建模技術(shù)..................................253 7.2.3 三維虛擬聲音的實現(xiàn)技術(shù)..............255 7.2.4 人機自然交互技術(shù)..........................256 7.2.5 實時碰撞檢測技術(shù)..........................258 7.3 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的解決方案......................259 7.3.1 常用硬件設(shè)備..................................259 7.3.2 移動 VR............................................264 7.3.3 VR 一體機........................................265 7.3.4 基于主機的 VR................................267 7.4 虛擬現(xiàn)實內(nèi)容的設(shè)計與開發(fā)..................268 7.4.1 內(nèi)容設(shè)計..........................................268 7.4.2 內(nèi)容制作方式..................................271 7.4.3 開發(fā)引擎..........................................275 7.5 增強現(xiàn)實..................................................277 7.5.1 增強現(xiàn)實的認知..............................277 7.5.2 增強現(xiàn)實系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)..............279 7.5.3 增強現(xiàn)實技術(shù)的開發(fā)工具..............281 7.5.4 增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用......................282 7.6 虛擬現(xiàn)實在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用..............285 7.6.1 VR 游戲............................................285 7.6.2 VR 影視............................................286 7.6.3 VR 教育............................................288 7.6.4 軍事............................................289 7.6.5 VR 旅游............................................289 7.6.6 VR 醫(yī)學............................................291 7.6.7 其他領(lǐng)域..........................................292 7.7 項目實訓..................................................293 課后題...............................................................297 第 8 章 區(qū)塊鏈 ............................................. 299 8.1 區(qū)塊鏈概述..............................................299 8.1.1 區(qū)塊鏈的早應(yīng)用比特幣......299 8.1.2 區(qū)塊鏈的特征..................................302 8.1.3 區(qū)塊鏈的分類..................................304 8.1.4 區(qū)塊鏈開發(fā)平臺..............................305 8.2 區(qū)塊鏈技術(shù)體系......................................307 8.2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)..............................307 8.2.2 區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)..............................308 8.2.3 區(qū)塊鏈技術(shù)趨勢..............................312 8.3 密碼學和安全技術(shù)..................................313 8.3.1 對稱加密和非對稱加密..................313 8.3.2 哈希算法..........................................314 8.3.3 數(shù)字簽名..........................................315 8.4 P2P 網(wǎng)絡(luò)...................................................316 8.4.1 P2P 網(wǎng)絡(luò)原理...................................316 8.4.2 P2P 架構(gòu)與 C/S 架構(gòu)的比較...........316 8.5 共識機制..................................................317 8.5.1 拜占庭將軍問題..............................317 8.5.2 工作量證明（PoW）......................319 8.5.3 權(quán)益證明（PoS）............................319 8.6 智能合約..................................................320 8.6.1 智能合約的定義..............................320 8.6.2 智能合約的原理..............................320 8.7 區(qū)塊鏈技術(shù)典型應(yīng)用..............................321 8.7.1 區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域的應(yīng)用..............322 8.7.2 區(qū)塊鏈在公證管理領(lǐng)域的應(yīng)用......323 8.7.3 區(qū)塊鏈在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用......325 8.7.4 區(qū)塊鏈在版權(quán)管理領(lǐng)域的應(yīng)用......326 8.8 項目實訓..................................................327 課后題...............................................................328 參考文獻 ........................................................ 330
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