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新一代信息技術（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的通識教育，從實際學習需求出發(fā)、以實踐應用為導向，把目前相關領域的熱點問題，以科普性、技術性的形式進行展現，使用通俗易懂的語言介紹新一代信息技術的相關知識。主要內容包括新一代信息技術概論、物聯(lián)網、云計算、大數據、人工智能、5G、虛擬現實和區(qū)塊鏈等。意在讓讀者能夠對新一代信息技術實現全面了解，對行業(yè)應用形成初步認識。 本書配套微課、課件等數字化資源，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。 . 孫鋒申，萊蕪職業(yè)技術學院副教授，骨干教師，碩士研究生畢業(yè)。一直在教學線，從事計算機應用技術教學工作。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，授權實用新型專利15項，發(fā)表學術論文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 新一代信息技術概論............................ 1 1.1 信息技術簡介..............................................1 1.1.1 信息技術的定義..................................1 1.1.2 信息技術的發(fā)展簡史..........................2 1.1.3 信息技術的分類..................................4 1.2 信息技術發(fā)展新亮點..................................4 1.2.1 物聯(lián)網..................................................4 1.2.2 云計算..................................................5 1.2.3 大數據..................................................6 1.2.4 人工智能..............................................6 1.2.5 5G .........................................................7 1.2.6 虛擬現實..............................................8 1.2.7 區(qū)塊鏈..................................................8 1.3 新一代信息技術..........................................9 1.3.1 新一代信息技術的概念......................9 1.3.2 新一代信息技術的特征......................9 1.3.3 新一代信息技術的發(fā)展趨勢............12 課后題.................................................................13 第 2 章 物聯(lián)網................................................. 15 2.1 物聯(lián)網概述................................................15 2.1.1 物聯(lián)網的概念....................................15 2.1.2 物聯(lián)網的體系結構............................16 2.1.3 物聯(lián)網系統(tǒng)案例................................18 2.2 感知層技術................................................19 2.2.1 條形碼技術........................................19 2.2.2 射頻識別技術....................................21 2.2.3 近場通信技術....................................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............................................28 2.3.1 串行通信............................................28 2.3.2 現場總線............................................30 2.3.3 總線通信協(xié)議....................................32 2.4 短距離無線接入技術................................33 2.4.1 藍牙技術............................................33 2.4.2 ZigBee 技術 .......................................37 2.5 廣域無線接入技術....................................43 2.5.1 LoRa 技術..........................................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)網應用場景........................................46 2.6.1 智能家居............................................47 2.6.2 智慧農業(yè)............................................48 2.6.3 智慧交通............................................49 2.7 物聯(lián)網云平臺............................................50 2.7.1 物聯(lián)網平臺盤點................................50 2.7.2 百科榮創(chuàng)物聯(lián)網云平臺....................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........................................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 網格計算............................................66 3.3 云計算核心技術........................................67 3.3.1 虛擬化技術........................................67 3.3.2 分布式數據存儲技術........................71 3.3.3 編程模型............................................72 3.3.4 大規(guī)模數據管理................................72 3.3.5 云計算平臺管理................................73 3.4 云計算服務類型........................................73 3.4.1 本地部署和云計算服務....................73 3.4.2 基礎設施即服務（IaaS）.................74 3.4.3 平臺即服務（PaaS）........................76 3.4.4 軟件即服務（SaaS）........................78 3.4.5 服務模式的區(qū)別................................79 3.5 云計算部署模式........................................80 3.5.21公有云：關注性價比........................80 3.5.2 私有云：關注信息安全....................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 國內外主流云服務商................................83 3.6.1 國外主流云服務商............................83 3.6.2 國內主流云服務商............................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 大數據 ............................................. 102 4.1 認識大數據..............................................102 4.1.1 什么是大數據..................................102 4.1.2 大數據的特征..................................102 4.1.3 大數據的思維..................................104 4.2 大數據技術基礎......................................105 4.2.1 大數據處理的基本流程..................105 4.2.2 大數據采集技術..............................106 4.2.3 大數據預處理技術..........................106 4.2.4 大數據存儲......................................107 4.2.5 大數據處理與分析技術..................107 4.2.6 大數據可視化..................................108 4.3 大數據采集..............................................108 4.3.1 大數據采集的意義..........................108 4.3.2 數據采集的方法..............................108 4.4 大數據預處理技術.................................. 111 4.4.1 數據清洗.......................................... 111 4.4.2 數據集成..........................................115 4.4.3 數據轉換..........................................116 4.4.4 數據歸約..........................................116 4.5 大數據存儲..............................................117 4.5.1 大數據文件系統(tǒng)..............................117 4.5.2 NoSQL 數據庫.................................118 4.5.3 數據倉庫..........................................122 4.6 大數據處理與分析..................................123 4.6.1 Hadoop 大數據處理系統(tǒng) ................123 4.6.2 MapReduce 大數據批處理系統(tǒng)......125 4.6.3 Spark 大數據實時處理系統(tǒng)............126 4.6.4 Storm ................................................127 4.6.5 數據挖掘..........................................128 4.7 大數據可視化..........................................129 4.7.1 數據可視化概述..............................129 4.7.2 數據可視化工具介紹......................129 4.8 大數據典型應用......................................131 4.8.1 大數據在互聯(lián)網領域的應用..........131 4.8.2 大數據在醫(yī)學領域的應用..............133 4.8.3 大數據在城市管理中的應用..........135 4.8.4 大數據在其他領域的應用..............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 什么是人工神經網絡......................163 5.3.2 神經網絡的輸入..............................164 5.3.3 神經網絡如何進行預測..................165 5.3.4 神經網絡如何學會預測..................167 5.3.5 常見的神經網絡模型......................167 5.4 圖像識別..................................................169 5.4.1 圖像識別技術概述..........................169 5.4.2 什么是人臉識別..............................170 5.4.3 人臉識別技術原理..........................170 5.4.4 人臉識別技術應用..........................171 5.4.5 什么是 OCR 技術............................171 5.4.6技術原理.................................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......................185 5.6.6 知識圖譜應用..................................186 5.7 人工智能的典型應用領域......................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..................................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 ....................................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........................................211 6.2.4 5G 整體架構....................................213 6.3 5G 網絡關鍵技術 ....................................216 6.3.1 提高效率的關鍵技術分析..............216 6.3.2 降低時延的關鍵技術......................220 6.3.3 網絡切片技術..................................221 6.4 三大應用場景..........................................223 6.4.1 eMBB 應用場景分析 ......................223 6.4.2 mMTC 應用場景分析 .....................225 6.4.3 URLLC 應用場景分析....................226 6.5 5G 產業(yè)鏈 ................................................227 6.6 5G 典型應用 ............................................228 6.6.1 5G 直播............................................228 6.6.2 5G 智能電網....................................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 虛擬現實......................................... 242 7.1 虛擬現實概述..........................................242 7.1.1 虛擬現實的概念..............................242 7.1.2 虛擬現實的特征..............................242 7.1.3 虛擬現實的發(fā)展..............................244 7.1.4 虛擬現實系統(tǒng)的分類......................248 7.2 虛擬現實的核心技術..............................251 7.2.1 立體顯示技術..................................251 7.2.2 環(huán)境建模技術..................................253 7.2.3 三維虛擬聲音的實現技術..............255 7.2.4 人機自然交互技術..........................256 7.2.5 實時碰撞檢測技術..........................258 7.3 虛擬現實系統(tǒng)的解決方案......................259 7.3.1 常用硬件設備..................................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 虛擬現實內容的設計與開發(fā)..................268 7.4.1 內容設計..........................................268 7.4.2 內容制作方式..................................271 7.4.3 開發(fā)引擎..........................................275 7.5 增強現實..................................................277 7.5.1 增強現實的認知..............................277 7.5.2 增強現實系統(tǒng)的關鍵技術..............279 7.5.3 增強現實技術的開發(fā)工具..............281 7.5.4 增強現實技術的應用......................282 7.6 虛擬現實在各行業(yè)領域的應用..............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)塊鏈技術體系......................................307 8.2.1 區(qū)塊鏈技術架構..............................307 8.2.2 區(qū)塊鏈關鍵技術..............................308 8.2.3 區(qū)塊鏈技術趨勢..............................312 8.3 密碼學和安全技術..................................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 數字簽名..........................................315 8.4 P2P 網絡...................................................316 8.4.1 P2P 網絡原理...................................316 8.4.2 P2P 架構與 C/S 架構的比較...........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)塊鏈技術典型應用..............................321 8.7.1 區(qū)塊鏈在金融領域的應用..............322 8.7.2 區(qū)塊鏈在公證管理領域的應用......323 8.7.3 區(qū)塊鏈在醫(yī)療衛(wèi)生領域的應用......325 8.7.4 區(qū)塊鏈在版權管理領域的應用......326 8.8 項目實訓..................................................327 課后題...............................................................328 參考文獻 ........................................................ 330
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