前言
曾经听人讲过这样一个故事：硅谷的IT界大腕聚在一起，讨论互联网发展对社会的影响可以与人类社会哪一项发明相比的问题。有人说可以与蒸汽机的发明相比，所有的人都说No，No。有人说可以与电的发明相比，所有的人都说No，No。有人说可以与火的发现相比。整个会场鸦雀无声，没有人说Yes或No。因为这确实是一个很难评价的问题，同时也是值得我们深思的问题。互联网对世界经济与社会发展的影响是全局性的和深远的，这一点已经成为世界各国的共识。
我国互联网发展的速度是惊人的。从1994年4月20日中国实现了全部功能连接，成为接入互联网的第77个国家之日到2018年底，历时24年，我国的网民数已经发展到8.29亿人，居世界首位；互联网普及率达到59.6%，超过世界平均普及率。2007年我国手机网民数量仅为0.54亿人，网民中使用手机访问互联网的比例只占25.7%；经过11年的发展，2018年我国手机网民规模已经达到8.17亿人，网民中使用手机访问互联网的比例上升到98.6%。互联网正在由小到大一步一步地发展、壮大，由表及里地渗透到社会的各行各业与各个领域，转变了人们的生活方式、工作方式与思维方式，开启了互联网与传统行业跨界融合的新趋势，按照互联网 的模式推动着信息社会的发展。
从这些态势中可以看出，无论是在互联网、移动互联网的网民数量、应用的深度与广度，还是在物联网的发展趋势上，我国已经走到世界前列，也使我们清晰地认识到： 互联网不仅是一项技术，也不仅是一个产业，它已经成为一个时代的特征。
在作者的眼里，互联网作为一个跨界融合的创新平台，一手托着云计算、大数据、智能等新技术，一手托着制造业、现代服务业、政府管理、社会公共服务等各行各业的应用，为新技术与各行各业的协同创新提供了千载难逢的机遇，引发了社会各个领域的重大变革。梅宏院士曾经从信息技术对社会发展影响的角度，对当今技术与社会发展的特点做出了很准确的定位。他认为： 从基础设施的视角看，这是一个互联网 的时代；从计算模式的视角看，这是一个云计算的时代；从信息资源的视角看，这是一个大数据的时代；从信息应用的视角看，这是一个智能化的时代。
科技进步与社会发展一定会对大学生的知识结构与能力培养有新的要求，也必然对大学教育产生重大的影响。正因为如此，我们就需要从技术发展趋势的独特视角，告诉刚刚迈入大学的学生们： 人类社会已经进入了跨行业、跨领域的协同创新时代。这个时代的中心是互联网 。无论你是学习什么专业、将来准备从事哪个行业工作的学生，都必须对这个时代的主旋律有所了解，必须具备适应互联网 时代的创新思维能力。道理很容易说，但是当全国计算机基础教育研究会、清华大学出版社和学界的朋友们希望作者和教学团队为大学信息技术导论类课程与大学公选课、通识课编写教材时，作者的第一反应是： 这好比是让我在阳光灿烂时看太阳，抬头是满眼金星，低头是什么也看不见。也就是说，想一想会觉得内容太丰富了，但是要将这样一个具有划时代意义的概念、技术与应用凝练出知识点、组织成知识体系，设计好课程结构，并且写出教材来，觉得无从下手。
〖1〗〖1〗在决定是不是承担这个任务时，作者一直在思考三句话。
第一句话是在一次讨论可穿戴计算设备的会议上，有位专家说： 成功的设计要求技术专家要成为业务专家，业务专家要能够理解技术能做什么，不能做什么。在设计可穿戴计算设备时，我们往往不是赢在理念上，而是输在细节上。作者认同这个观点。互联网 与各行各业的跨界融合，恰恰需要培养出一批复合型创新人才，必然要求计算机课程要与各个专业跨界融合。设计互联网 课程难就难在： 我们可能是互联网技术方面的专家，但是我们对跨界的很多问题并不熟悉。而设计互联网 课程的重点恰恰要放在探讨互联网与各行各业融合的概念、技术与方法上，而不能放在我们熟悉的互联网技术与应用上。教师要站在非计算机专业学生的角度，帮助学生认识他们即将步入的互联网 时代，希望能够达到拓宽学术视野，激发学习与创新热情的目的。如果不能很好地解决这个问题，那么我们也会赢在理念上，输在细节上。
第二句话是： 运气往往来自正确的选择。择业是每一位大学生必须面对的选择。作为在高等院校工作了半个世纪的老教师，经常有毕业生拿着几个公司或大学的offer来询问： 老师，我应该选择哪个行业（专业）？我们一般不敢贸然地给出建议。因为这需要学生自己感知他适合做什么？在学生毕业多年之后，邀请我们参加同学返校聚会时，很多学生会感叹某某的运气好。细细听了大家的发言后我们发现： 其实运气往往来源于当年正确的选择，以及在他们合适的岗位上愉快、努力工作的结果。对于这一点，作者感慨良多。因此，开设互联网 课程的目的，就是希望帮助学生认清未来社会发展的趋势，了解真正的社会需求，增强他们的认知能力、择业能力、创业能力与适应社会的能力。现在互联网 的运气已经出现在我们的面前，这就要看我们能不能抓住这个发展机遇了。
目录
第1章互联网 的内涵1
1.1计算机网络的形成与发展1
1.2互联网技术与应用的发展2
1.2.1从信息技术的角度看互联网的发展2
1.2.2从人的思维规律的角度认识互联网的发展3
1.2.3从信息产业的角度看互联网的发展6
1.2.4从物联网的角度看互联网 的发展8
1.3互联网发展规模与互联网价值11
1.3.1预测互联网发展的新摩尔定律11
1.3.2我国互联网的发展12
1.4互联网思维17
1.4.1互联网思维的基本概念17
1.4.2互联网 ： 跨界、融合18
1.4.3互联网 ： 转型、升级21
1.4.4互联网 ： 开放、共享22
1.4.5互联网 ： 创新、创业24
习题24
第2章我国发展互联网 的政策环境27
2.1信息技术、信息产业与信息化27
2.1.1信息的基本概念27
2.1.2信息技术的基本概念28
2.1.3信息产业的基本概念29
2.1.4信息化的基本概念31
2.2《互联网 行动计划》35
2.2.1《互联网 行动计划》的研究与制定35
2.2.2《互联网 行动计划》的总体思路、基本原则与发展目标35
2.2.3《互联网 行动计划》的重点工作37
习题39
〖1〗〖1〗第3章支撑互联网 发展的核心技术41
3.1计算机与软件技术41
3.1.1计算模式的演变与发展41
3.1.2高性能计算42
3.1.3云计算44
3.1.4普适计算50
3.1.5嵌入式计算53
3.1.6可穿戴计算61
3.1.7软件的发展与软件定义一切66
3.2集成电路与智能硬件技术70
3.2.1微电子技术和产业发展的重要性70
3.2.2微电子与集成电路技术发展70
3.2.3系统芯片SoC研究与应用73
3.2.4智能硬件研究与发展74
3.3通信与网络技术75
3.3.1分组交换技术与互联网的发展75
3.3.2计算机网络的分类与特点79
3.3.3下一代互联网技术的研究与发展81
3.3.4下一代移动通信技术的研究与发展83
3.3.5M2M技术及其在互联网 中的应用86
3.3.6移动通信技术与5G的发展89
3.4大数据技术93
3.4.1大数据的基本概念93
3.4.2大数据的特征96
3.4.3大数据国家战略97
3.4.4大数据与互联网 98
3.5智能技术101
3.5.1人工智能的基本概念101
3.5.2人工智能技术的研究与应用103
3.5.3智能技术在互联网 人机交互中的应用106
3.5.4智能机器人研究及其在互联网 中的应用112
3.5.5我国发展人工智能的政策环境118
3.6网络空间安全技术119
3.6.1从信息安全、网络安全到网络空间安全119
3.6.2我国《国家网络空间安全战略》涵盖的基本内容120
3.6.3网络空间安全体系与技术123
3.6.4网络安全体系与网络安全模型124
3.6.5密码学的基本概念130
3.6.6互联网访问控制技术134
3.6.7互联网 网络安全的特点139
习题141
第4章互联网 应用领域145
4.1互联网 协同制造145
4.1.1互联网 协同制造的基本概念145
4.1.2世界工业革命的四个阶段145
4.1.3工业互联网与工业4.0发展规划的特点146
4.1.4智能工厂、智能制造与智能物流147
4.1.5工业大数据应用149
4.1.6《中国制造2025》的发展规划153
4.2互联网 现代农业154
4.2.1互联网 现代农业的基本概念154
4.2.2互联网 现代农业研究涵盖的主要内容155
4.2.3互联网 在精细农业生产与管理中的应用155
4.2.4互联网 在农业灌溉节水中的应用157
4.2.5互联网 在养殖业的应用158
4.2.6互联网 在农产品质量安全溯源中的应用159
4.2.7农业大数据应用161
4.3互联网 便捷交通162
4.3.1互联网 便捷交通的基本概念162
4.3.2互联网 便捷交通的技术特征164
4.3.3互联网 在城市智能交通诱导服务系统中的应用164
4.3.4互联网 在城市公交系统中的应用167
4.3.5共享单车与共享汽车服务169
4.3.6从无人驾驶汽车到智慧公路169
4.4互联网 智慧电网173
4.4.1互联网 智慧电网的基本概念173
4.4.2互联网 在输变电线路检测与监控中的应用175
4.4.3互联网 在变电站状态监控中的应用175
4.4.4互联网 在配用电管理中的应用176
4.5互联网 智能医疗178
4.5.1互联网 智能医疗的基本概念178
4.5.2互联网 智能医疗系统179
4.5.3互联网 远程医疗系统181
4.5.4医疗大数据应用182
4.6互联网 绿色生态186
4.6.1互联网 绿色生态的基本概念186
4.6.2互联网 在局部区域环境监测中的应用186
4.6.3互联网 在高海拔山区气候、地质监测中的应用189
4.6.4互联网 在全球气候变化监测中的应用189
4.7互联网 电子商务与现代物流191
4.7.1互联网 电子商务基本概念191
4.7.2现代物流的基本概念193
4.7.3现代物流与电子商务的关系194
4.7.4无人仓库196
4.7.5未来商店198
4.7.6电商大数据的应用200
4.8互联网 普惠金融201
4.8.1互联网金融的基本概念201
4.8.2互联网金融内涵与商业模式202
4.8.3互联网支付204
4.8.4众筹与创新创业207
4.8.5场景金融与金融创新208
4.8.6区块链与金融创新211
习题216
参考答案219
参考文献220
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