现代信息技术及发展趋势课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,现代信息技术及发展趋势,现代信息技术及发展趋势,1、移动通信技术,世界通信业,*,2013,年全球,移动电话,达到70亿，已超过固定用户。,*到,2013,年，中国移动电话数达到11.22亿户，,为世界第一,超过互联网用户数。,我国通信业,至,2013年2月,*全国电话用户总数达到14.0亿户，世界第一,*全国,固定电话,用户 2.78亿户,世界第一,全球互联网用户数,：24亿,亚洲：11亿,其中中国：6.48户，,世界第一,欧洲：5.19亿,北美：2.74亿,拉美：2.55亿,非洲：1.67亿,中东：0.9亿,大洋洲：2430万,1、移动通信技术世界通信业我国通信业全球互联网用户数：24,发展划分,数据速率,主要技术,载波频率,主流系统,应用范围,1G,（第1代）,低速,FDMA,450,900MHz,AMPS,TACS,语音，本地漫游,2G,（第2代）,9.6bps,384kbps,TDMA,900,1800MHz,GMS,语音，国际漫游,3G,（第3代）,2Mbps,CDMA,2GHz,INT2000，UNTS,多媒体，国际漫游,4G,（第4代）,100Mbps,SDMA,100GHz,LTE、,Wimax,宽带多媒体，国际漫游,移动通信系统性能比较,发展划分数据速率主要技术载波频率主流系统应用范围1G低速FD,手机功能,：,通信（电话、短信、微信）上网、导航、摄影、电视、游戏、炒股、支付、看病、监控、办公等。,iphone _手机,全球最薄三星智能手机,诺基亚智能手机,摩托罗拉Droid 4,索尼爱立信4G LTE手机,华为4核智能手机,手机功能：通信（电话、短信、微信）上网、导航、摄影、电,iPhone-,苹果,诺基亚,NOKIA,三星Samsung,索尼爱立信,SE,多普达,Dopod,摩托罗拉Motorola,LG,HTC宏达,黑莓Blackberry,2012年全球十大手机品牌排行榜,华为,联想,iPhone-苹果 诺基亚NOKIA 三星Samsung 索,中国移动：TD-SCDMA 中国电信：CDMA2000,中国联通：WCDMA,手机操作系统(os),1、诺基亚 的,Symbian,2、google公司的,Android,，,3、微软的,Wphone,4、苹果 的,Iphone,5、加拿大RIM公司的黑莓,Blackberry,手机CPU：国外,1、德州仪器OMAP，,2、高通QSD，,3、英特尔PXA，,4、三星S5PC,5、苹果Iphone,，,手机CPU：国产,1、华为海思K3V3四核,2、小米MSM,3、展讯SC6820,4、台湾联发科MT6589,我国3大电信运营商,中国移动：TD-SCDMA 中国电信：CDMA20,2、,45/32/22,纳米半导体工艺,集成电路是通过微细加工技术在半导体单晶园片上制作的电子电路。1958年世界上第一块集成电路诞生，历经了小规模（数百元件）、中规模（数千元件）、大规模（数万元件）、超大规模（百万元件）的发展阶段，到今天已进入特大规模（千万以上元件）时代。,遵循“摩尔定律”：每23年器件尺寸按比例缩小。线径已达22纳米。1纳米10,9,m，一根头发直径：70000纳米。,表国际半导体技术发展指南（已超前4年）,进入生产时间（年）,2001,2004,2007,2010,2013,2016,特征尺寸（纳米）,130,90,65,45,32,22,2、45/32/22纳米半导体工艺集成电路是通过微细加工技术,Intel位于俄勒冈的45nm工厂,Intel 22纳米CPU,中芯国际12英寸集成电路芯片生产线在深圳市坪山新区举行封顶仪式,12英寸集成电路晶,圆,Intel位于俄勒冈的45nm工厂Intel 22纳米CPU,到2012年，半导体工艺已达到22纳米，而最终可能达到10纳米，使电路集成度达到1T即1000G（1G=1000M）级晶体管数。,建造一个300毫米园片、90纳米工艺的制造厂，需要25亿美元的投资。如果要始终保持最新的工艺技术水平，平均每年至少要投资15亿美元。,中芯国际天津厂,中芯国际北京厂开幕,到2012年，半导体工艺已达到22纳米，而最终可能达到10纳,超紫外线蚀刻技术,晶体管技术的不断发展，使得目前半导体工业广泛使用的可见光电路印刷技术也遭遇瓶颈，在未来34年内将会达到物理极限。超紫外线蚀刻技术则采用非可见光超紫外线蚀刻（EUVL）电路，由于超紫外线的波长要短于可见光，因此，这种技术刻写的“线条”更细，可以在较小的面积上集成更多的电路。,利用这种超紫外线蚀刻技术，半导体厂商可以在芯片上蚀刻的线路等级低于0.1微米，甚至可以达到0.03微米。EUVL技术已进入实用，应用于3045纳米工艺中。EUVL是未来延续摩尔定律的一种关键技术。,超紫外线蚀刻技术晶体管技术的不断发展，使得目前半导体工业广泛,3、CPU与SoC片上系统,SoC（片上系统）是将CPU、存储器、接口控制器等集成在单一芯片上，形成一个片上系统。从分立元件到集成电路再到SoC，是微电子领域的重大革命，21世纪，集成电路将进入SoC时代。,SoC就是包括大脑(CPU)、心脏、眼睛和手的系统。整个电子整机的功能将可以集成到一块芯片中。,经历：CPU、MCU、DSP、ARM、IP库、FPGA等,优点：减少功耗，提高可靠性，降低成本，保护知识产权。,3、CPU与SoC片上系统SoC（片上系统）是将CPU、存,SoC引领嵌入式处理器的发展,2013年手机市场或许要迈向8核CPU，谁是这场疯狂,“核战争”,的始作俑者？,小米、海思与MTK,？,中科院计算所的龙芯3B，是首款国产商用8核处理器，主频达到1GHz，峰值计算能力达到128GFLOPS，主要用于高性能计算机、高性能服务器、数字信号处理等领域。,SoC芯片主要用于信息家电及嵌入式系统集成方案，手机、掌上计算机、可携式DVD播放机、车用卫星导航系统(GPS)、机顶盒等。,SoC引领嵌入式处理器的发展2013年手机市场或许要迈向8核,4、,数字电视(DTV)、高清电视(HDTV)、和3D电视,过去50年的变化,，,模拟技术-,数字技术,、铅字印刷-,电子排版和电子图书、模拟通信-,数字通信、胶卷照片-,数码照片、磁带唱片-,数字MP3、模拟电视-,数字电视，各种媒体形式相继走上数字化道路。,未来50年的展望,，,虚拟技术,利用数字电视、网络电影等构造想像的,虚拟世界，,越来越逼真（例如与已去世的人网聊）；此外借助数字媒体几可以假乱真，虚拟与真实的界限越来越模糊。,数字电视(DTV)、高清电视(HDTV)和3D电视是,全球数字化浪潮,承前启后的里程碑。,3D眼镜,4、数字电视(DTV)、高清电视(HDTV)、和3D电视过,5、计算机动画与仿真,运用计算机进行仿真飞行训练,威塔工作室的杰作-双塔奇谋中的计算机动画人物“咕噜”,计算机动画电影“珠罗纪公园”,3D电影阿凡达,5、计算机动画与仿真运用计算机进行仿真飞行训练威塔工作室的杰,三星CA750无线显示器,苹果三星今年都将为手机增加无线充电功能,苹果经做好了磁共振充电技术的研究，该技术与目前普遍使用的电磁感应无线充电技术区别较大。,6、无线充电技术,三星CA750无线显示器 苹果三星今年都将为手机增加无线充电,7、WLAN无线局,域网技术,WLAN（Wireless Local Area Network）将缩短人们与网络资源间的距离，让人们方便地访问到网络中的各种资源。,Wi-Fi,（,WirelessFidelity，无线保真,）,短距离,无线技术标准：,IEEE802.11a和IEEE802.11b。使,用,2.4GHz附近的频段,，该,技术与蓝牙,(Bluetooth)、ZigBee、Femto、RFID,技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。,Wi-MAX（即IEEE802.16）10GHz和66GHz频段上为最大30英里范围提供高达70Mbps的数据传输率,。,7、WLAN无线局域网技术 WLAN（Wireless L,无线网络方案,全世界的,无线局域网,超过1亿个。无线局域网络正在深刻地改变着人们的工作和生活。,无线网络方案全世界的无线局域网超过1亿个。无线局域网络正在深,射频识别（射频标签）,RFID,RFID（Radio Frequency Identification），射频识别）带芯片的条码，被认为将最终取代传统的条形码，其影响将会深刻而久远。,RFID应用：物流管理，生产制造与装配，行李、邮件和包裹处理，身份识别、防伪、门禁和防盗系统，文档追踪/图书馆管理，交通管理与城市规划，服务体验与CRM等。,太平洋科技有限公司RFID项目鉴定，07届毕业生彭锐波在讲解,射频识别（射频标签）RFIDRFID（Radio Frequ,全光网络,全光网即端到端的全光路，中间没有光电转换器。在各网络节点的交换则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备。全光网与现有光纤网的区别之一是全光通过波长选择器件来实现路由选择。其二是信号传输无电中继。另外全光网还具有可扩展性、可重构性、可操作性等特点。,未来的全光网将是一个巨大的宽带网，具备以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点，如简单可靠、可扩展性好、透明传输、灵活重组、快速恢复、可提供多种业务等。,实现骨干速率为Tbit级的互联网,全光网络全光网即端到端的全光路，中间没有光电转换器。在各网络,8、电子测量,激光测距仪,坐标,测量仪,电子血糖仪-脂肪测量仪,示波器,棉花水分测量仪,B超,8、电子测量激光测距仪坐标测量仪 电子血糖仪-脂肪测量仪 示,无线传感器网络在车位控制中的应用,9、,物联网,无线传感器网络在车位控制中的应用9、物联网,10、网格计,算和云计算,什么是网格计算(Grid Computing),网格是集成网上的计算机资源，包括各种计算资源、网络通信能力、数据资料、仪器设备，甚至是人等各种相关资源。网格计算使我们能像使用一台计算机那样使用Internet中的各种资源，它代表了人们对于Internet环境下更高层次的资源共享、协同工作的追求。,什么是云计算(Cloud Computing),云计算就是如何更有效地利用互联网上的资源，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。必须由像谷歌、IBM这样的专业公司来构建云操作系统，管理网上资源，用户通过网络访问，实现云资源利用。,10、网格计算和云计算什么是网格计算(Grid Comput,11、3D打印，又称增材制造,中国新一代战机歼-31,3D打印机,11、3D打印，又称增材制造中国新一代战机歼-31 3D打印,12、机器人,高智能、多自由度、多CPU,多用途：工业、军事、日常生活、医疗、公共服务（导游、加油工、清洗工、邮递员）家庭服务（打扫卫生、护理病人、宠物）,自主功能（自控制、自学习）,北京农民吴玉禄发明的拉黄包车机器人,智能保洁机器人 帮你搞定家庭地面卫生,12、机器人高智能、多自由度、多CPU北京农民吴玉禄发明的拉,龙昌公司生产的世界上最小的机器人,龙昌公司生产的拼装机器人,龙昌公司生产的世界上最小的机器人龙昌公司生产的拼装机器人,13、生物识,别技术,生物特征识别(BIOMETRICS)技术，是指通过计算机利用人体所固有的生理特征（,指纹、虹膜、面相、血液、DNA等,）或行为特征(,步态、运动习惯,等)来进行个人身份鉴定的技术。,在生物特征识别领域，国内外的核心技术差距不大，国内部分研究成果在国际上具有比较先进甚至领先的研究水平。但在应用技术上特别是硬件采集技术上，国内与国际上的水平存在较大差距,。,13、生物识别技术生物特征识别(BIOMETRICS)技,国内vs国外：核心技术差距不大，应用水平尚待提升“生物芯片”,用于DNA分析的生物芯片,国内vs国外：核心技术差距不大，应用水平尚待提升“生物芯,图2 液晶显示器件结构,液晶显示,(LCDLiquid C