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1、信息技术与智慧城市机遇与挑战,怀进鹏北京航空航天大学2011-05-26 扬州,1,2011中国首届智慧城市高峰论坛,热点思考,热点集中在新能源IT云计算、CPS、智慧地球、物联网等如何应对发展？关注战略性新兴产业发展所需的信息技术问题？如何分析重大应用模式、机遇和国际热点问题？中国IT机会：趋势？或是为他人注解其发展的合理性和产品、方案的应用示范？产业发展：产品成熟度、解决方案国家利益和数据安全,内容提要,一、互联网发展机遇与挑战二、互联网机遇：创新与产业三、重大应用系统：智慧城市,3,IT与互联网发展机遇,1）IT领域仍主导全球高技术出口和风险投资的重点,IT与互联网发展机遇,2)互联网应
2、用的演变：以人为中心,IT与互联网发展机遇,3）网络信息观人类社会信息世界物理世界（CyberSpace）,另一方面，IT发展约束墙,2020年前后：IT遇到靠渐进式改进难以继续发展的重大障碍技术墙摩尔定律：在现有CMOS技术和工艺下，摩尔定律仅能持续到2020年，IT产业可能面临变革存储墙：随着多核处理器核数不断增加，处理器与存储器之间的性能差距日益扩大功耗问题：在技术层面，功耗已成为制约系统功能及性能提升的重要因素.,IT发展约束墙：软件与数据复杂性,数据规模和不确定性墙：图灵奖获得者Jim Gray和IDC研究报告：每18个月全球数据量翻一番，存储能力和处理能力的提高落后于信息的增长幅度
3、,导致新的瓶颈.过去数据库假设数据是确定的，现在数据采集更容易，各种不确定数据大量引入系统,软件复杂性墙：1）网络环境软件系统：不确定性导致复杂性远超过传统软件系统；2）非功能属性增强：对系统可扩展性、高可用性、服务质量控制和可信性等需求增大；3）软件转型机遇SaaS：开发到服务！,IT发展约束墙：网络资源共享与能耗,应用规模与资源共享的矛盾,全球数据中心中包含的1180万台服务器其CPU平均利用率只有15%,截止2008年,全球PC出货量6年持续递增，2008年比2007年增长10.5%,应用之间难以共享资源资源利用率低电力成本占数据中心成本的40%($10M)，数据中心用电占世界电能的2%
4、($7.2B,2005)信息与通信产业已成为全球第5大耗能行业,过去十年，服务器容量提高6倍，平均存储容量增69倍。但IT平均利用率低于15%,IT的周期革命观点,智慧地球？云计算？,10,Getting computers to understand,IBM前首席执行官Louis Gerstner认为：计算模式每隔15年发生一次变革,热点之一：云计算,云计算：基于数据中心、强调性价比、效能和可信的服务运营模式数据中心是云计算的物质基础从新的视角（借鉴电力革命）整合与供给现有信息技术提升高端计算的利用率和易用性，提升低端计算的事务处理能力“信息技术作为基础设施”的新里程碑,核心技术：虚拟化(v
5、irtualization)采用独占性、隔离性、伸缩性的资源管理方式最早见于操作系统的硬件管理，随后延伸到软件资源管理,“聚合式”虚拟化,“分割式”虚拟化,XaaS,11,11,热点之二：智慧地球,智慧地球：IT深度融入现实世界的应用构造模式遵循人机物融合的理念构造和演化信息系统人机物和谐发展的“近中期主流应用模式”,我们的世界可以更透彻的感知(Instrumented),我们的世界变得更全面的互联互通(Interconnected),所有的事物、流程、运行方式具有更深入的智能化(Intelligent),主要特征：3I,技术内涵,以网络为基础,以计算为核心,以应用为导向,12,机遇？,分析：
6、2020年前后信息技术发展处于重大变革孕育期，信息技术将会遇到靠渐进式改进难以继续发展的重大障碍，但网络化、普适化、智能化蕴含了人-机-物和谐的发展愿景！1）应用模式创新与系统技术成集创新：以网络为基础的信息技术发展规划，形成面向网络化的应用创新和系统技术突破的难得机遇！为我国战略性新兴产业依托后发优势和市场优势实施跨越式发展带来重大机遇！2）理论与技术创新的机遇：新型计算模式、理论,内容提要,一、互联网发展机遇与挑战二、互联网机遇：创新与产业三、重大应用系统：智慧城市,14,数据驱动：新的核心竞争力,拥有大规模、运行的数据，及其有效的分析处理能力，成为核心竞争力！,PITAC报告：创造10亿
7、美元以上产业的计算机技术,关系数据库并行数据库数据挖掘,保持竞争力：只有不断提高数据处理能力！,2023/1/30,Data Economy：数据新经济时代,首席研究战略官Mundie,计算机科学家Hellerstein,社会信息学家James Cortada,海量数据使我们处在一个新的时代(Different Period),The Industrial Revolution of Data 数据的工业革命,The Data-centred Economy is Just Nascent 以数据为中心的经济刚刚开始,16,数据用户隐私和国家安全,17,美国国防技术网SNS已经成为一种网络攻击
8、武器，具有国家舆情监控能力，例如伊朗内贾德选举被迫关闭twitter。,互联网发展趋势,零售行业,科学计算,网络生活,2010年2月经济学人出版：“数据、无处不在的数据”专刊,1）Data as Strategic Resource互联网数据成为国家级战略资源,互联网发展趋势,数据中心正在成为服务和计算的“主力军”,IBM对全球2600位CIO的调查:基础架构将在未来5年内会显示出不断集中的趋势,互联网发展趋势,网络成为计算和存储的中心数据中心是“计算机”，各种PC和移动设备成为新的终端（PC/NetBook/SmartPhone/Sensor）,2）Datacenter as a Compu
9、ter数据中心正在成为互联网环境下的“计算机”,20,一、立项依据,互联网发展趋势,网络形成虚拟计算环境如，按需访问（On Demand）、按用量付费（Pay as you go）,Computing as the Utility计算成为公共服务,内容提要,一、互联网发展机遇与挑战二、互联网机遇：创新与产业三、重大应用系统：智慧城市,22,再思考,后IP网络：不仅是基础设施的变革，网络服务与应用模式将会发生根本性变化，进而，新的服务与应用模式会影响基础设施的发展方向。信息化：IT“源头”才有活水，提供“零距离”服务软件！但“源头”在哪？智慧地球/物联网IBM主要盈利领域？智能交通、电子政务、电
10、力等；我们缺乏对真实应用的把握！IT价值链“应用/市场产品技术”，既“应用导向数据服务”的理念,23,2023/1/30,24,满足功能，效率为先,结构化计算能力数据处理事务处理,业务联动，应用集成,开放的标准互联、互通、互操作灵活性、简单性可扩展性,数据为中心，按需而动,丰富、模块化的资源资源共享与协同 高度动态的应用需求用户为中心的流程再造,转型之一：应用模式,2023/1/30,25,转型之二:计算模式,网络计算时代,虚拟网络计算时代,开放、无集中控制的网络分布异构动态自治按需集成,主机/个人计算机时代,封闭、可控的平台数据事务处理,网络化应用：推动软件产业,26,按License购买C
11、opyright，软件成为商品Microsoft,互联网出现与快速发展基于互联网的信息服务业Yahoo，Google，百度,网络服务业继续延伸，网络化软件服务化软件Amazon、Apple、Nokia淘宝网、QQ等,80年代第一次变革,第三次变革？,90年代第二次变革,互联网时代：路在何方？,27,Datacenter as a Computer,Internet as the Infrastructure,对大多数人Buy computing,not computer,对大多数人Buy service,not software,http:/,内容提要,一、互联网发展机遇与挑战二、互联网机遇：创新与产业三、重大应用系统：智慧城市,28,国际信息化对经济效果,Clarke 和 Wallsten在2006年对66个发展中国家和27个发达国家的一项研究表明：互联网用户数每增长一个百分点，出口就增长4.3个百分点。根据世界银行最近对120个国家的计量经济分析，宽带服务每增长10个百分点，会带来1.3个百分点的经济增长。,亚洲 东欧 美国 韩国 中国 中国台湾,19891995,19952003,Source:ITU adapted from Jorgenson and Vu.2005.,ICT对GDP增速的贡献,
