現(xiàn)代信息技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代信息技術(shù)及開展趨勢(shì)1、挪動(dòng)通訊技術(shù)世界通訊業(yè)*2021年全球挪動(dòng)到達(dá)70億，已超越固定用戶。*到2021年，中國挪動(dòng)數(shù)到達(dá)11.22億戶，為世界第一,超越互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)。我國通訊業(yè)至2021年2月*全國用戶總數(shù)到達(dá)14.0億戶，世界第一*全國固定用戶2.78億戶,世界第一全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)：24億亞洲：11億其中中國：6.48戶，世界第一歐洲：5.19億北美：2.74億拉美：2.55億非洲：1.67億中東：0.9億大洋洲：2430萬發(fā)展劃分?jǐn)?shù)據(jù)速率主要技術(shù)載波頻率主流系統(tǒng)應(yīng)用范圍1G（第1代）低速FDMA450,900MHzAMPS,TACS語音，本地漫游2G（第2代）9.6bps,384kbpsTDMA900,1800MHzGMS語音，國際漫游3G（第3代）2MbpsCDMA2GHzINT2000，UNTS多媒體，國際漫游4G（第4代）100MbpsSDMA100GHzLTE、Wimax寬帶多媒體，國際漫游挪動(dòng)通訊系統(tǒng)性能比較手機(jī)功能：通訊〔、短信、微信〕上網(wǎng)、導(dǎo)航、攝影、電視、游戲、炒股、支付、看病、監(jiān)控、辦公等。iphone_手機(jī)全球最薄三星智能手機(jī)

諾基亞智能手機(jī)摩托羅拉Droid4索尼愛立信4GLTE手機(jī)華為4核智能手機(jī)iPhone-蘋果諾基亞NOKIA三星Samsung索尼愛立信SE多普達(dá)Dopod摩托羅拉MotorolaLGHTC宏達(dá)黑莓Blackberry2021年全球十大手機(jī)品牌排行榜華為聯(lián)想中國挪動(dòng)：TD-SCDMA中國電信：CDMA2000中國聯(lián)通：WCDMA手機(jī)操作系統(tǒng)(os)1、諾基亞的Symbian,2、google公司的Android，3、微軟的Wphone4、蘋果的Iphone,5、加拿大RIM公司的黑莓Blackberry手機(jī)CPU：國外1、德州儀器OMAP，2、高通QSD，3、英特爾PXA，4、三星S5PC,5、蘋果Iphone，手機(jī)CPU：國產(chǎn)1、華為海思K3V3四核2、小米MSM3、展訊SC68204、臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科MT6589我國3大電信運(yùn)營商2、45/32/22納米半導(dǎo)體工藝集成電路是經(jīng)過微細(xì)加工技術(shù)在半導(dǎo)體單晶園片上制造的電子電路。1958年世界上第一塊集成電路誕生，歷經(jīng)了小規(guī)?！矓?shù)百元件〕、中規(guī)?！矓?shù)千元件〕、大規(guī)模〔數(shù)萬元件〕、超大規(guī)?！舶偃f元件〕的開展階段，到今天已進(jìn)入特大規(guī)?！睬f以上元件〕時(shí)代。遵照“摩爾定律〞：每2～3年器件尺寸按比例減少。線徑已達(dá)22納米。1納米＝10－9m，一根頭發(fā)直徑：70000納米。表國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展指南（已超前4年）進(jìn)入生產(chǎn)時(shí)間（年）200120042007201020132016特征尺寸（納米）1309065453222Intel位于俄勒岡的45nm工廠Intel22納米CPU中芯國際12英寸集成電路芯片消費(fèi)線在深圳市坪山新區(qū)舉行封頂儀式12英寸集成電路晶圓到2021年，半導(dǎo)體工藝已到達(dá)22納米，而最終能夠到達(dá)10納米，使電路集成度到達(dá)1T即1000G〔1G=1000M〕級(jí)晶體管數(shù)。建造一個(gè)300毫米園片、90納米工藝的制造廠，需求25億美圓的投資。假設(shè)要一直堅(jiān)持最新的工藝技術(shù)程度，平均每年至少要投資15億美圓。中芯國際天津廠中芯國際北京廠開幕超紫外線蝕刻技術(shù)晶體管技術(shù)的不斷開展，使得目前半導(dǎo)體工業(yè)廣泛運(yùn)用的可見光電路印刷技術(shù)也遭遇瓶頸，在未來3～4年內(nèi)將會(huì)到達(dá)物理極限。超紫外線蝕刻技術(shù)那么采用非可見光——超紫外線蝕刻〔EUVL〕電路，由于超紫外線的波長要短于可見光，因此，這種技術(shù)刻寫的“線條〞更細(xì)，可以在較小的面積上集成更多的電路。利用這種超紫外線蝕刻技術(shù)，半導(dǎo)體廠商可以在芯片上蝕刻的線路等級(jí)低于0.1微米，甚至可以到達(dá)0.03微米。EUVL技術(shù)已進(jìn)入適用，運(yùn)用于30～45納米工藝中。EUVL是未來延續(xù)摩爾定律的一種關(guān)鍵技術(shù)。3、CPU與SoC—片上系統(tǒng)SoC〔片上系統(tǒng)〕是將CPU、存儲(chǔ)器、接口控制器等集成在單一芯片上，構(gòu)成一個(gè)片上系統(tǒng)。從分立元件到集成電路再到SoC，是微電子領(lǐng)域的艱苦革命，21世紀(jì)，集成電路將進(jìn)入SoC時(shí)代。SoC就是包括大腦(CPU)、心臟、眼睛和手的系統(tǒng)。整個(gè)電子整機(jī)的功能將可以集成到一塊芯片中。閱歷：CPU、MCU、DSP、ARM、IP庫、FPGA等優(yōu)點(diǎn)：減少功耗，提高可靠性，降低本錢，維護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。SoC引領(lǐng)嵌入式處置器的開展2021年手機(jī)市場(chǎng)或許要邁向8核CPU，誰是這場(chǎng)瘋狂“核戰(zhàn)爭〞的始作俑者？小米、海思與MTK？中科院計(jì)算所的龍芯3B，是首款國產(chǎn)商用8核處置器，主頻到達(dá)1GHz，峰值計(jì)算才干到達(dá)128GFLOPS，主要用于高性能計(jì)算機(jī)、高性能效力器、數(shù)字信號(hào)處置等領(lǐng)域。SoC芯片主要用于信息家電及嵌入式系統(tǒng)集成方案，手機(jī)、掌上計(jì)算機(jī)、可攜式DVD播放機(jī)、車用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)、機(jī)頂盒等。4、數(shù)字電視(DTV)、高清電視(HDTV)、和3D電視過去50年的變化，模擬技術(shù)-->數(shù)字技術(shù)、鉛字印刷-->電子排版和電子圖書、模擬通訊-->數(shù)字通訊、膠卷照片-->數(shù)碼照片、磁帶唱片-->數(shù)字MP3、模擬電視-->數(shù)字電視，各種媒體方式相繼走上數(shù)字化道路。未來50年的展望，虛擬技術(shù)利用數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)電影等構(gòu)造想像的虛擬世界，越來越逼真〔例如與已去世的人網(wǎng)聊〕；此外借助數(shù)字媒體幾可以假亂真，虛擬與真實(shí)的界限越來越模糊。數(shù)字電視(DTV)、高清電視(HDTV)和3D電視是全球數(shù)字化浪潮承前啟后的里程碑。3D眼鏡5、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫與仿真運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)展仿真飛行訓(xùn)練威塔任務(wù)室的杰作----<雙塔奇謀>中的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫人物“咕嚕〞計(jì)算機(jī)動(dòng)畫電影“珠羅紀(jì)公園〞3D電影阿凡達(dá)三星CA750無線顯示器蘋果三星今年都將為手機(jī)添加無線充電功能蘋果經(jīng)做好了磁共振充電技術(shù)的研討，該技術(shù)與目前普遍運(yùn)用的電磁感應(yīng)無線充電技術(shù)區(qū)別較大。6、無線充電技術(shù)7、WLAN—無線局域網(wǎng)技術(shù)WLAN〔WirelessLocalAreaNetwork〕將縮短人們與網(wǎng)絡(luò)資源間的間隔，讓人們方便地訪問到網(wǎng)絡(luò)中的各種資源。Wi-Fi〔WirelessFidelity，無線保真〕短間隔無線技術(shù)規(guī)范：IEEE802.11a和IEEE802.11b。運(yùn)用2.4GHz附近的頻段，該技術(shù)與藍(lán)牙(Bluetooth)、ZigBee、Femto、RFID技術(shù)一樣，同屬于在辦公室和家庭中運(yùn)用的短間隔無線技術(shù)。Wi-MAX〔即IEEE802.16〕10GHz和66GHz頻段上為最大30英里范圍提供高達(dá)70Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。無線網(wǎng)絡(luò)方案全世界的無線局域網(wǎng)超越1億個(gè)。無線局域網(wǎng)絡(luò)正在深化地改動(dòng)著人們的任務(wù)和生活。射頻識(shí)別〔射頻標(biāo)簽〕RFIDRFID〔RadioFrequencyIdentification〕，射頻識(shí)別〕帶芯片的條碼，被以為將最終取代傳統(tǒng)的條形碼，其影響將會(huì)深化而長遠(yuǎn)。RFID運(yùn)用：物流管理，消費(fèi)制造與裝配，行李、郵件和包裹處置，身份識(shí)別、防偽、門禁和防盜系統(tǒng)，文檔追蹤/圖書館管理，交通管理與城市規(guī)劃，效力體驗(yàn)與CRM等。太平洋科技RFID工程鑒定，07屆畢業(yè)生彭銳波在講解全光網(wǎng)絡(luò)全光網(wǎng)即端到端的全光路，中間沒有光電轉(zhuǎn)換器。在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的交換那么運(yùn)用高可靠、大容量和高度靈敏的光交叉銜接設(shè)備。全光網(wǎng)與現(xiàn)有光纖網(wǎng)的區(qū)別之一是全光經(jīng)過波長選擇器件來實(shí)現(xiàn)路由選擇。其二是信號(hào)傳輸無電中繼。另外全光網(wǎng)還具有可擴(kuò)展性、可重構(gòu)性、可操作性等特點(diǎn)。未來的全光網(wǎng)將是一個(gè)宏大的寬帶網(wǎng)，具備以往通訊網(wǎng)和現(xiàn)行光通訊系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如簡單可靠、可擴(kuò)展性好、透明傳輸、靈敏重組、快速恢復(fù)、可提供多種業(yè)務(wù)等。實(shí)現(xiàn)骨干速率為Tbit級(jí)的互聯(lián)網(wǎng)8、電子丈量激光測(cè)距儀坐標(biāo)丈量儀電子血糖儀-脂肪丈量儀示波器棉花水分丈量儀,B超無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在車位控制中的運(yùn)用9、物聯(lián)網(wǎng)10、網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算什么是網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)網(wǎng)格是集成網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)資源，包括各種計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)通訊才干、數(shù)據(jù)資料、儀器設(shè)備，甚至是人等各種相關(guān)資源。網(wǎng)格計(jì)算使我們能像運(yùn)用一臺(tái)計(jì)算機(jī)那樣運(yùn)用Internet中的各種資源，它代表了人們對(duì)于Internet環(huán)境下更高層次的資源共享、協(xié)同任務(wù)的追求。什么是云計(jì)算(CloudComputing)云計(jì)算就是如何更有效地利用互聯(lián)網(wǎng)上的資源，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。必需由像谷歌、IBM這樣的專業(yè)公司來構(gòu)建云操作系統(tǒng)，管理網(wǎng)上資源，用戶經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)訪問，實(shí)現(xiàn)云資源利用。

11、3D打印，又稱增材制造中國新一代戰(zhàn)機(jī)殲-313D打印機(jī)12、機(jī)器人高智能、多自在度、多CPU多用途：工業(yè)、軍事、日常生活、醫(yī)療、公共效力〔導(dǎo)游、加油工、清洗工、郵遞員〕家庭效力〔清掃衛(wèi)生、護(hù)理病人、寵物〕自主功能〔自控制、自學(xué)習(xí)〕北京農(nóng)民吳玉祿發(fā)明的拉黃包車機(jī)器人智能保潔機(jī)器人幫他搞定家庭地面衛(wèi)生龍昌公司消費(fèi)的世界上最小的機(jī)器人龍昌公司消費(fèi)的拼裝機(jī)器人13、生物識(shí)別技術(shù)生物特征識(shí)別(BIOMETRICS)技術(shù)，是指經(jīng)過計(jì)算機(jī)利用人體所固有的生理特征〔指紋、虹膜、面相、血液、DNA等〕或行為特征(步態(tài)、運(yùn)動(dòng)習(xí)慣等)來進(jìn)展個(gè)人身份鑒定的技術(shù)。在生物特征識(shí)別領(lǐng)域，國內(nèi)外的中心技術(shù)差距不大，國內(nèi)部分研討成果在國際上具有比較先進(jìn)甚至領(lǐng)先的研討程度。但在運(yùn)用技術(shù)上特別是硬件采集技術(shù)上，國內(nèi)與國際上的程度存在較大差距。國內(nèi)vs國外：中心技術(shù)差距不大，運(yùn)用程度尚待提升－－“生物芯片〞用于DNA分析的生物芯片圖2液晶顯示器件構(gòu)造液晶顯示(LCD—LiquidCrystalDisplay)14、平板顯示技術(shù)等離子體顯示技術(shù)〔PDP〕PDP是采用等離子技術(shù)，每個(gè)像素象一個(gè)小日光燈，單元內(nèi)部充有惰性氣體，在電離形狀下發(fā)出紫外線，激發(fā)相應(yīng)顏色的熒光資料像素發(fā)光。PDP特點(diǎn)：自發(fā)光，圖像艷麗而亮堂，可以做到超薄、大尺寸，屏幕尺寸可做到１００英寸以上而厚度不超越100mm。OLED—OrganicLight-EmittingDisplay顯示技術(shù)OLED：有機(jī)電致發(fā)光顯示，被稱為下一代平板顯示技術(shù)，曾經(jīng)在數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品上運(yùn)用，OLED顯示器、電視等產(chǎn)品也陸續(xù)推出。OLED特點(diǎn)：OLED器件的中心層厚度薄，自動(dòng)發(fā)光，沒有視角問題，極高的呼應(yīng)速度，可以實(shí)現(xiàn)流暢的視頻重放。目前不少國際大型企業(yè)都投入了OLED技術(shù)的研發(fā)，全球已有數(shù)條產(chǎn)品線開場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)。廣東省今年重點(diǎn)支持“東莞宏威數(shù)碼科技〞研發(fā)我國第一條具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的OLED消費(fèi)線。平面顯示器新技術(shù)OLED15、MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))MEMS是MicroElectroMechanicalSystem的簡寫，即微機(jī)電系統(tǒng)，專指外形輪廓尺寸在毫米級(jí)以下，構(gòu)成它的機(jī)械零件和半導(dǎo)體元器件尺寸在微米至納米級(jí)，可對(duì)聲、光、熱、磁、壓力、運(yùn)動(dòng)等自然信息進(jìn)展感知、識(shí)別、控制和處置的微型機(jī)電安裝。經(jīng)過將微型的電機(jī)、電路、傳感器、執(zhí)行器等安裝和器件集成在半導(dǎo)體芯片上構(gòu)成的微型機(jī)電系統(tǒng)，不僅能搜集、處置和發(fā)送信息或指令,還能按照所獲取的信息自主地或根據(jù)外部指令采取行動(dòng)。智能膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)智能膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)集成了現(xiàn)代集成電路技術(shù)射頻通訊技術(shù)光學(xué)窺鏡技術(shù)圖像傳輸與處置技術(shù)無線電源技術(shù)無線遙控技術(shù)生物資料16、藍(lán)紫色激光光盤技術(shù)與運(yùn)用紅色激光的DVD不同，藍(lán)紫色激光光盤〔簡稱藍(lán)光盤〕借助波長更短的藍(lán)紫色激光來記錄更多的信息，容量至少是現(xiàn)行DVD規(guī)范〔4.7GB〕的4倍〔東芝與NEC的規(guī)格〕。目前，共有三大藍(lán)光盤技術(shù)規(guī)范：由索尼、松下、飛利浦等10家公司提出的Blu-rayDisc〔簡稱BD〕，東芝與NEC提出的HDDVD〔前稱AOD〕，中國臺(tái)灣省工研院提出的雙規(guī)格HD-DVD。藍(lán)紫色激光光盤是開展HDTV的必然需求。垂直磁記錄磁盤存儲(chǔ)面密度逐漸提高帶來的結(jié)果就是每一個(gè)記錄位所對(duì)應(yīng)的磁介質(zhì)體積不斷減少，容易導(dǎo)致記錄位信息因遭到熱攪動(dòng)影響而消逝的超順磁性景象。將磁介質(zhì)微粒的陳列方向由傳統(tǒng)的程度方向改為垂直方向，可以突破超順磁性限制而繼續(xù)提高〔存儲(chǔ)〕面密度。目前，對(duì)于程度磁記錄〔LongitudinalRecording〕方式的極限值在哪里還沒有定論，采用垂直磁記錄〔PerpendicularRecording〕方式的產(chǎn)品已在2006年面世。王德熙：電子學(xué)院光信息專業(yè)07屆畢業(yè)生。東莞宏威公司—清華大學(xué)深圳研討生院結(jié)合實(shí)驗(yàn)室光學(xué)工程師。參與新一代蘭光DVD讀頭研討17、塑料集成電路塑料：用本錢低廉的塑料來取代硅的集成電路曾經(jīng)誕生。已有多家IT業(yè)公司宣布成立塑料芯片研討工程，如IBM、三菱、日立、朗訊、施樂、飛利浦等公司。荷蘭飛利浦實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)研制出了第一塊高性能塑料芯片——利用塑料電子學(xué)原理制成的開關(guān)，消費(fèi)出了64×64像素的顯示屏原型。塑料集成電路消費(fèi)本錢低廉，只需硅芯片的百分之一。塑料集成電路將主要運(yùn)用于數(shù)量宏大但對(duì)本錢敏感的小芯片市場(chǎng)，如便攜式和手持式設(shè)備的柔性顯示屏，無線射頻標(biāo)簽、工業(yè)用的柔性電子傳感器等。電子紙通常的顯示設(shè)備需求不斷刷新以維持顯示信息，電子紙是一種維持顯示時(shí)無須耗費(fèi)能量的技術(shù)，只需在切換畫面時(shí)才耗費(fèi)能量，掉電以后，電子紙上的圖像不會(huì)消逝。在塑料印刷電路板等相關(guān)技術(shù)成熟后，電子紙漸漸開場(chǎng)走向運(yùn)用，采用電子紙技術(shù)的電子書產(chǎn)品已走向適用。對(duì)角線長度為35.9厘米，僅厚0.3毫米的可彎曲電子紙，可以顯示4096種顏色。電子紙圖畫電子報(bào)紙18、生物計(jì)算目前最能夠成為生物計(jì)算機(jī)運(yùn)算單元的，是DNA〔脫氧核糖核酸〕或RNA〔核糖核酸〕。DNA由四個(gè)堿基構(gòu)成，構(gòu)成了一個(gè)四進(jìn)制組合，與目前半導(dǎo)體開合動(dòng)作所構(gòu)成的二進(jìn)制類似，輸入和輸出的“數(shù)據(jù)〞都是DNA鏈。DNA處置器用的是價(jià)錢低廉、干凈、易獲取的生物資料，它最大的優(yōu)點(diǎn)是驚人的存儲(chǔ)容量和運(yùn)算速度，最終能替代硅計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)非常適宜醫(yī)學(xué)上的運(yùn)用，比如植入人體內(nèi)，自動(dòng)診斷并殺死癌細(xì)胞，或者偵測(cè)血糖含量自動(dòng)釋放胰島素，，對(duì)DNA計(jì)算技術(shù)的研討還將協(xié)助科學(xué)家了解人類大腦是如何任務(wù)的。美國哥倫比亞大學(xué)制出了可以玩游戲的生物計(jì)算機(jī)，名叫MAYA-II19、量子計(jì)算支持現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的半導(dǎo)體技術(shù)把電子運(yùn)動(dòng)作為它的任務(wù)根底，而量子計(jì)算機(jī)那么是將原子所具有的量子特性作為進(jìn)展信息處置的根底。量子計(jì)算機(jī)突出的優(yōu)點(diǎn)有兩個(gè)：一是計(jì)算速度快，可以實(shí)現(xiàn)量子并行計(jì)算，即使是最小的量子計(jì)算機(jī)，其計(jì)算才干也將大大超越當(dāng)前的超級(jí)計(jì)算機(jī)。；二是n個(gè)量子位可存儲(chǔ)2n個(gè)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)才干大大提高。目前，正在研發(fā)的量子計(jì)算機(jī)有三種類型：核磁共振量子計(jì)算機(jī)、硅基半導(dǎo)體量子計(jì)算機(jī)、離子阱量子計(jì)算