第1章 信息化与系统集成技术

考情分析

根据对历年的考试真题进行分析，本章要求考生掌握以下几个方面的知识点：

（1）信息与信息系统：信息系统的概念、信息系统的功能、信息系统的类型。

（2）信息化基础知识：商业智能、政府信息化与电子政务、企业信息化与电子商务、互联网+、我国信息化发展战略。

（3）系统集成技术：中间件技术、企业应用集成。

（4）新一代信息技术：人工智能、大数据、物联网、云计算、智慧城市、区块链、移动互联网、5G技术。

1.1本章重点

2考点精讲

2.1 信息化与信息系统

1．信息系统的概念

信息系统就是输入数据，通过加工处理产生信息的系统。面向管理是信息系统的显著特点，以计算机为基础的信息系统可以定义为：结合管理理论和方法，应用信息技术解决管理问题，为管理决策提供支持系统。

2．信息系统的基本功能

信息系统具有数据的输入、传输、存储、处理、输出等基本功能。

3．国家信息化体系

国家信息化体系包括信息技术应用、信息资源、信息网络、信息技术和产业、信息化人才、信息化法规政策和标准规范6个要素。其中信息技术应用是信息化体系六要素中的龙头，是国家信息化建设的主阵地，集中体现了国家信息化建设的需求和效益；信息资源的开发利用是国家信息化的核心任务，是国家信息化建设取得实效的关键；信息网络是信息资源开发利用和信息技术应用的基础，是信息传输、交换和共享的必要手段；信息技术和产业是我国进行信息化建设的基础，必须大力发展自主的信息产业；信息化人才是国家信息化成功之本，对其他各要素的发展速度和质量有着决定性的影响，是信息化建设的关键；信息化政策法规和标准规范用于规范和协调信息化体系各要素之间关系，是国家信息化快速、持续、有序、健康发展的根本保障。

2.2信息化发展与应用

我国在“十四五”规划纲要第五篇中指出，迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。为推进数字经济发展，将大力推进云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实等重点产业。为数字经济发展营造良好生态，规划指出应建立健全数据要素市场规则，营造规范有序的政策环境，加强网络安全保护，推动构建网络空间命运共同体。

1．商业智能

①概念

商业智能（Business Intelligence，BI）是企业对商业数据的搜集、管理和分析的系统过程。商业智能技术并不是基础技术或者产品技术，它是数据仓库、联机分析处理和数据挖掘等相关技术走向商业应用后形成的一种应用技术。

②目的

使企业的各级决策者获得知识或洞察力，帮助他们做出对企业更有利的决策。

③主要技术

数据仓库+数据挖掘+联机分析处理（OLAP），具体如图1-1。

数据仓库：数据仓库是一个面向主题的、集成的、非易失的、且随时间变化的数据集合，用于支持管理决策。

数据挖掘：数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的，但又是潜在有用的信息和知识的过程。

图1-1

2．互联网+

①互联网+理念

通俗来说，“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态。协同制造公共服务平台多采用分布式系统。

②互联网+的六大特征

跨界融合、创新驱动、重塑结构、尊重人性、开放生态、连接一切。

③“十四五规划”中的互联网+

聚焦教育、医疗、养老、抚幼、就业、文体、助残等重点领域，推动数字化服务普惠应用，持续提升群众获得感。推进学校、医院、养老院等公共服务机构资源数字化，加大开放共享和应用力度。推进线上线下公共服务共同发展、深度融合，积极发展在线课堂、互联网医院、智慧图书馆等，支持高水平公共服务机构对接基层、边远和欠发达地区，扩大优质公共服务资源辐射覆盖范围。加强智慧法院建设。鼓励社会力量参与“互联网+公共服务”，创新提供服务模式和产品。

全面推进政府运行方式、业务流程和服务模式数字化智能化。深化“互联网+政务服务”，提升全流程一体化在线服务平台功能。加快构建数字技术辅助政府决策机制，提高基于高频大数据精准动态监测预测预警水平。

3. “十四五”规划

在“十四五”规划中第五篇 加快数字化发展 建设数字中国从打造数字经济新优势、加快数字社会建设步伐、提高数字政府建设水平、营造良好数字生态四章内容展开。

① 《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》

《规划》设置了“585”任务措施，即5项主要任务、8个专项行动、5项保障措施。其中，5项主要任务是：推动软件产业链升级，提升产业基础保障水平，强化产业创新发展能力，激发数字化发展新需求，完善协同共享产业生态。其中推动软件产业链升级分上、中、下游三级突破。上游：聚力攻坚基础软件；中游：重点突破工业软件、协同攻关应用软件、前瞻布局新兴平台软件、积极培育嵌入式软件；下游要优化信息技术服务。

② 《“十四五”国家信息化规划》

《规划》围绕落实重大任务，设立了5G创新应用工程、“智能网联”设施建设和应用推广工程、全国一体化大数据中心体系建设工程、空天地海立体化网络建设和应用示范工程、数据要素市场培育工程、大数据应用提升工程、信息领域核心技术突破工程、信息技术知识产权与标准化创新工程、信息技术产业生态培育工程、制造业数字化转型工程、信息消费扩容提质工程、智慧公安建设提升工程、人工智能社会治理实验工程、应急管理现代化能力提升工程、全国一体化政务服务提升工程、数字公共服务优化升级工程、“数字丝绸之路”共建共享工程等17个重点工程。

③ 《“十四五”数字经济发展规划》

《规划》部署了八方面重点任务。一是优化升级数字基础设施。加快建设信息网络基础设施，推进云网协同和算网融合发展，有序推进基础设施智能升级。二是充分发挥数据要素作用。强化高质量数据要素供给，加快数据要素市场化流通，创新数据要素开发利用机制。三是大力推进产业数字化转型。加快企业数字化转型升级，全面深化重点行业、产业园区和集群数字化转型，培育转型支撑服务生态。四是加快推动数字产业化。增强关键技术创新能力，加快培育新业态新模式，营造繁荣有序的创新生态。五是持续提升公共服务数字化水平。提高“互联网+政务服务”效能，提升社会服务数字化普惠水平，推动数字城乡融合发展。六是健全完善数字经济治理体系。强化协同治理和监管机制，增强政府数字化治理能力，完善多元共治新格局。七是着力强化数字经济安全体系。增强网络安全防护能力，提升数据安全保障水平，有效防范各类风险。八是有效拓展数字经济国际合作。加快贸易数字化发展，推动“数字丝绸之路”深入发展，构建良好国际合作环境。围绕八大任务，《规划》明确了信息网络基础设施优化升级等十一个专项工程。

④《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》

《规划》提出了“七六四四一”的重点任务。一是培育新型智能产品、数字化管理、平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等七种新产品新模式新业态；二是推进原材料、装备制造、消费品、电子信息、绿色制造、安全生产等六大行业领域数字化转型升级；三是通过建设新型信息基础设施、提升关键核心技术支撑能力、推动工业大数据创新发展、完善两化深度融合标准体系等四项工作夯实融合发展新基础；四是激发生态聚合型平台企业、示范引领型骨干企业、“专精特新”中小企业、专业化系统解决方案提供商等四类企业主体新活力；五是推动产业链供应链升级、推进产业集群数字化转型、深化产学研用合作、提升制造业“双创”水平，培育一个跨界融合新生态。

2.3信息系统集成技术

系统集成是指将计算机软件、硬件、网络通信等技术和产品集成为能够满足特定需求的信息系统，包括总体策划、设计、开发、实施、服务和保障。

信息系统集成有以下几个显著特点：

（1）信息系统集成要以满足用户需求为根本出发点；

（2）信息系统集成不只是设备选择和供应，更重要的，它是具有高技术含量的工程过程，要面向用户需求提供全面解决方案，其核心是软件；

（3）系统集成的最终交付物是一个完整的系统而不是一个分立的产品；

（4）系统集成包括技术、管理和商务等各项工作，是一项综合性的系统工程。技术是系统集成工作的核心，管理和商务活动是系统集成项目成功实施的保障。

1．中间件

①中间件的概念

中间件是一种独立的系统软件或服务程序，可以帮助分布式应用软件在不同技术之间资源共享。

②中间件分类

2．企业应用集成

①企业应用集成概念

企业应用集成是完成在组织内外的各种异构系统、应用和数据源之间共享、交换信息和协作的途径、方法、标准和技术。

②企业应用集成（EAI）涉及的主要层次

（1）表示集成也称为界面集成，这是比较原始和最浅层次的集成，但又是常用的集成。这种方法将用户界面作为公共的集成点，把原有零散的系统界面集中在一个新的界面中。表示集成是黑盒集成。

（2）数据集成是为了完成控制集成和业务流程集成，必须首先解决数据和数据库的集成问题。在集成之前，必须首先对数据进行标识并编成目录，另外还要确定元数据模型，保证数据在数据库系统中分布和共享。数据集成是白盒集成。

（3）控制集成也称为功能集成或应用集成，是在业务逻辑层上对应用系统进行集成的。控制集成的集成点存于程序代码中，集成处可能只需简单使用公开的API （Application Programming Interface，应用程序编程接口）就可以访问，当然也可能需要添加附加的代码来实现。控制集成是黑盒集成。

（4）业务流程集成也称为过程集成，这种集成超越了数据和系统，它由一系列基于标准的、统一数据格式的工作流组成。当进行业务流程集成时，企业必须对各种业务信息的交换进行定义、授权和管理，以便改进操作、减少成本、提高响应速度。

2.4 新一代信息技术

1、人工智能

①人工智能概念

人工智能（Artificial Intelligence）是相对人的自然智能而言，即用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现某些“机器思维”。作为一门学科，人工智能研究智能行为的计算模型，研制具有感知、推理、学习、联想、决策等思维活动的计算系统，解决需要人类专家才能处理的复杂问题。

②人工智能的典型应用

专家系统、数据挖掘、自然语言处理、智能机器人、模式识别、分布式人工智能、互联网智能和博弈等。

③研究途径

人工智能的研究途径主要有以符号处理为核心的方法，以网络连接为主的连接机制方法，以及以感知和动作为主的行为主义方法等，这些方法的集成和综合已经成为当今人工智能研究的一个趋势。

2、大数据

①基本概念

大数据（Big data）是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。大数据技术，是指从各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力。适用于大数据的技术，包括大规模并行处理（MPP）数据库、数据挖掘电网、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。

②基本特点

大数据的特点5V：Volume大量、Variety多样、Value有价值、Velocity高速和Veracity真实性。

3、区块链

①什么是区块链

区块链（Block chain）是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓的共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

区块链是比特币的底层技术，像一个数据库账本，记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。

②区块链组成层次：

（1）应用层：封装了区块链的各种应用场景和案例。

（2）合约层：封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础。

（3）激励层：将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等。

（4）共识层：封装网络节点的各类共识算法。

（5）网络层：包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等。

（6）数据层：封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术。

该模型中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识能力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。

③常见的区块链类别

区块链目前分为三类，包括私有链、公有链和联盟链。其中混合区块链和私有区块链可以认为是广义的私链。

④区块链的基本特点

去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改、匿名性。

4．物联网

①什么是物联网？

物联网（Internet of things）是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。在物联网应用中有两项关键技术：传感器技术和嵌入式技术。物联网4大关键领域：RFID、传感网、M2M与两化融合。

②物联网的技术架构层次：

（1）应用层：物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

（2）网络层：由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

（3）感知层：由各种传感器以及传感器网关构成，包括传感器、标签读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源。

5．智慧城市

①智慧城市简介

物联网在城市管理中的综合应用就是智慧城市。

智慧城市建设主要包括以下几部分：首先，通过传感器或信息采集设备全方位地获取城市系统数据；其次，通过网络将城市数据关联、融合、处理、分析为信息；第三，通过充分共享、智能挖掘将信息变成知识；最后，结合信息技术，把知识应用到各行各业形成智慧。

②智慧城市建设参考模型

包括有依赖关系的5层和对建设有约束关系的3个支撑体系。

5个功能层

• 物联感知层，通过各种信息采集设备、各类传感器、监控摄像机、GPS终端等实现对城市范围内的基础设施、大气环境、公共安全等方面信息采集、识别和监测；

• 通信网络层，广泛互联，以互联网、电信网、广播电视网以及传输介质为光纤的城市专用网作为骨干传输网络，以覆盖全城的无线网络、移动4G为主要接入网，组成网络通信基础设施；

• 计算机与存储层，包括软件资源、计算资源和存储资源，为智慧城市提供数据存储和计算，保障上层对于数据汇集的相关需求；

• 数据及服务支撑层，利用SOA、云计算、大数据等技术，通过数据与服务的融合，支撑承载智慧应用层中的相关应用，提供应用所需的各种服务和共享资源；

• 智慧应用层，各种基于行业或领域的智慧应用及应用整合。

3个支撑体系

• 安全保障体系：为智慧城市建设构建统一的安全平台，实现统一入口、统一认证、统一授权、日志记录服务；

• 建设和运营管理体系：为智慧城市建设提供整体的运维管理机制，确保智慧城市整体建设管理和可持续运行；

• 标准规范体系：为智慧城市建设、管理和运行维护提供统一规范，便于互联、共享、互操作和扩展。

6．云计算

①云计算基本概念

云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源；云计算是一种基于并高度依赖Internet，用户与实际服务提供的计算资源相分离，集合了大量计算设备和资源，并向用户屏蔽底层差异的分布式处理架构。

②云计算服务主要类型

7. 5G技术

第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。

①5G的性能指标

• 峰值速率需要达到10-20Gbit/s，以满足高清视频、虚拟现实等大数据量传输。

• 空中接口时延低至1ms，满足自动驾驶、远程医疗等实时应用。

• 具备百万连接/平方公里的设备连接能力，满足物联网通信。

• 频谱效率要比LTE提升3倍以上。

• 连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100Mbit/s。

• 流量密度达到10Mbps/m2以上。

• 移动性支持500km/h的高速移动。

②5G的关键技术

5G背后的关键技术主要有网络切片、毫米波、小基站、Massive MIMO、波束成形及全双工等。

3 章节问答

1、随着互联网的快速发展，电子商务模式除了原有的B2B，B2C，C2C商业模式之外，近来一种新型的消费模式O2O已快速在市场上发展起来。O2O的具体概念是指？

答：O2O即Online To Offline（在线离线/线上到线下），是指将线下的商务机会与互联网结合，让互联网成为线下交易的前台。

（1）O2O电子商务模式需具备五大要素：独立网上商城、国家级权威行业可信网站认证、在线网络广告营销推广、全面社交媒体与客户在线互动、线上线下一体化的会员营销系统。

（2）O2O商务模式的关键是：在网上寻找消费者，然后将他们带到现实的商店中。它是支付模式和为店主创造客流量的一种结合（对消费者来说，也是一种“发现”机制），实现了线下的购买。它本质上是可计量的，因为每一笔交易（或者是预约）都发生在网上。这种模式应该说更偏向于线下，更利于消费者，让消费者感觉消费得较踏实。

（3）实现O2O营销模式的基础是线上线下一体化的会员营销系统。

（4）实现O2O营销模式的核心是在线支付。

2、什么是企业应用集成EAI？

答：企业应用集成（EAI）能够将业务流程、应用软件、硬件和各种标准联合起来，在两个或更多的企业应用系统之间实现无缝集成，使它们像一个整体一样进行业务处理和信息共享，即EAI可消除信息孤岛实现信息的共享。EAI不仅包括企业内部的应用系统和组织集成，还包括企业与企业之间的集成，以实现企业与企业之间的信息交换、商务协同、过程集成和组建虚拟企业和动态联盟等。