1、上海科技教育出版社普通高中教科书必修2信息系统与社会上海科技教育出版社信息技术信息技术PUTONG GAOZHONG JIAOKESHUXINXIJISHU此书如有印、装质量问题，请向印厂调换印厂地址：长沙黄花印刷工业园三号 电话：0731-82755298普通高中教科书信息技术必修2信息系统与社会上海科技教育出版社有限公司出版发行（上海市闵行区号景路159弄A座8楼邮政编码201101）湖南省新华书店经销湖南长沙鸿发印务实业有限公司印刷开本89012401/16印张82020年8月第1版2021年12月第4次印刷ISBN 978-7-5428-7327-9/G4299定价： 10.09元批准
2、文号： 湘发改价费 2017 343号举报电话： 12315ISBN 978-7-5428-7327-99 787542 873279此书如有印、 装质量问题， 请向印厂调换印厂地址： 长沙黄花印刷工业园三号电话： 0731-82755298ISBN 978-7-5428-7327-99 787542 873279普通高中教科书信息系统与社会必 修 2信息技术信息技术信息系统与社会必 修 2普通高中教科书上海科技教育出版社信息技术编写人员名单主 编： 郑 骏 分册主编： 王旭卿主要编写人员（以姓氏笔画为序）：丁 祎 王旭卿 朱 林朱 唯 张君昊 凌 玲欢迎广大师生来电来函指出教材的差错和不足，
3、提出宝贵意见。上海科技教育出版社地址： 上海市闵行区号景路 159 弄 A 座 8 楼 邮政编码： 201101 联系电话： 021-64702058 邮件地址： 亲爱的同学：今天，我们生活在一个高度依赖信息技术的时代，以移动互联网、大数据、云计算、人工智能为代表的新一代信息技术正在与各行各业深度融合，由此，一个全新的现实空间与虚拟空间相互交织的信息社会正在形成。可能每天你都会使用各种信息技术设备、工具或平台去解决身边的学习与生活问题，但是你知道人、信息技术与社会的关系吗？你知道支撑信息社会运作的信息系统背后的工作原理吗？你会安全、守法地应用信息系统吗？在信息系统与社会的学习中，我们将一起剖析
4、信息系统具体项目， 实践体验信息系统的设计规划， 尝试搭建硬件和开发软件，讨论信息社会带来的挑战以及信息系统安全风险与防范方法。你将在亲身体验各种身边的信息系统、 模拟开发简单信息系统的过程中，逐步认识信息系统的基本原理和信息社会的特征，学会合理使用信息系统解决生活和学习中的问题，养成规范的信息系统操作习惯，提高信息安全意识，逐步增强信息社会生存与发展的适应力和创造力，努力成为一名合格的数字公民。为了让你在学习信息系统与社会的过程中获得更大的成功，请浏览本书的栏目介绍。单元引言、学习目标和单元挑战从生活经验出发引入本单元将要学习的内容，提出本单元学习要达成的学习目标，预告学习完本单元后要接受的
5、单元挑战。 项目引言和学习目标描述项目产生的背景和意义，介绍项目学习的主要内容，并提出一些具体问题，引导你带着问题探究。 项目学习指引 通过剖析真实的项目实施过程，帮助你了解学科思想方法，理解相关概念，掌握具体技能。写给学生的话解释一些重要概念和术语，或提示相关知识和技术，帮助你抓住重点，扫除认知障碍。提出若干问题引导你对技术背后的原理以及人、信息技术与社会的关系等进行思考和讨论。引导你利用网络、数字化工具和数字资源进行学习。提出活动任务，并引导你运用所学知识，使用信息技术工具进行探究、总结和展示。系统整理和归纳本项目的知识要点，方便你学习。补充更丰富的阅读材料，开阔你的视野。布置面向真实情境
6、的项目任务，希望你综合运用本单元所学的知识与技能去解决问题。用思维导图可视化呈现本单元的知识脉络，提供基于学科核心素养的评价表，为你的学习表现进行自我评价。在学习过程中，希望你勤实践体验、多思考讨论，借助各种数字化工具、资源进行学习与创新，不仅要理解和掌握具体的信息技术知识与技能，还要把握用信息技术解决问题的思想方法，并思考将信息技术应用于社会时所引发的各种挑战，以开放、包容的心态与信息技术、信息社会一起进步。编 者单元挑战拓展阅读知识链接活 动数字化学习单元小结?思考与讨论?核心概念和小贴士第一单元 走进“全新”信息社会 1项目一 探讨信息技术对社会发展的影响认识信息社会 21. 调研信息技
7、术的发展及其影响 32. 探究信息社会新发展 63. 了解信息技术的发展趋势 84. 探讨信息社会的挑战及其应对 9知识链接 11项目二 “走进”公交 IC 卡收费系统初识信息系统 161. 分析公交 IC 卡收费系统的功能和整体结构 172. 探究公交 IC 卡收费系统的组成要素 213. 探讨公交 IC 卡收费系统在应用上的优势与局限 22知识链接 24单元挑战 调研身边的信息系统 28单元小结 29第二单元 信息系统的硬件和软件31项目三 分析电子点餐信息系统认识计算机和移动终端 321. 了解顾客点餐消费的一般过程 332. 认识电子点餐信息系统涉及的计算机设备 353. 探究点餐数据
8、的计算机处理过程 38知识链接 41项目四 探索电子点餐信息系统软件了解软件的功能和开发 481. 了解电子点餐信息系统软硬件协同工作过程 492. 了解点餐管理软件的开发过程 50知识链接 53单元挑战 配置学校信息化管理子系统软硬件 56单元小结 57第三单元 信息系统的网络59项目五 规划并连接数字家庭系统的网络组建小型信息系统网络（一） 601. 分析数字家庭系统需求 612. 规划数字家庭系统网络 623. 连接数字家庭系统网络 65目 录知识链接 66项目六 配置并测试数字家庭系统网络组建小型信息系统网络（二） 691. 规划 IP 地址 702. 配置网络通信设备 713. 设置
9、网络终端设备的接入 734. 测试网络 75知识链接 76项目七 探究智能花卉养护系统了解物联网 801. 探索智能花卉养护系统的工作过程 812. 采集花卉种植环境数据 823. 了解种植环境数据的处理与反馈 844. 了解智能花盆的自动控制 85知识链接 87单元挑战 规划学校信息化管理系统网络 91单元小结 92第四单元 做合格的数字公民95项目八 探究社交网络平台合理合法使用信息系统 961. 了解社交网络平台的种类与功能 972. 发现网络社交广泛应用引发的问题 983. 管理好自己的数字足迹 994. 了解网络社交的道德规范与法律法规 101知识链接 102项目九 研究网络订票系统
10、安全问题信息系统安全风险与防范方法 1051. 了解网络订票系统的工作过程 1062. 分析网络订票系统存在的安全风险 1073. 探寻网络订票系统安全风险防范的基本方法 109知识链接 111单元挑战 分析网络购物平台安全风险 115单元小结 116附录 部分名词术语中英文对照119第一单元 走进 “全新” 信息社会现今， 走进商店购物， 智能手机支付可以让你轻松付款； 乘坐公交车或地铁， 公共交通卡可以让你免去买票找零或准备零钱的麻烦； 出行游玩， 智能导航可以准确地为你规划路线并实时显示交通路况。我们还可以采用虚拟现实技术， 在高度仿真的虚拟世界进行学习、 娱乐； 通过体感交互游戏， 把
11、家变为健身房、 运动场； 可以使用智能扫地机器人， 减轻家务劳动这些发生在我们周围的生活场景， 都是以信息技术为支撑的。当今社会已经逐渐成为以各种信息活动为基础、 现实与虚拟交融的社会。人们使用各种信息技术解决各类问题， 使得学习、 工作变得越来越便利、 高效， 生活也越来越丰富多彩。伴随信息技术的高速发展， 人类社会正进入高度依赖信息技术的信息时代。在本单元中， 我们将一起走进信息社会， 了解形形色色的信息系统， 揭开 “全新”信息社会的神秘面纱。 探讨信息技术对社会发展、 科技进步以及人们 生活、 工作与学习的影响。 描述信息社会的特征。 了解信息技术的发展趋势。 知道信息系统的组成要素。
12、 知道信息系统的常见功能。 认识信息系统在社会应用中的优势及局限性。学习目标调研身边的信息系统单元挑战项目一人类社会在经历农业社会和工业社会之后， 如今已进入以信息技术为基础的信息社会。在信息社会中， 现实空间与虚拟空间相互交织 （图 1-1） ， 形成了一个全新的社会环境， 在改变人们生活、 工作与学习方式的同时， 塑造出一种全新的生存与发展方式。 “信息社会” 的概念始现于 20 世纪 70 年代， 此后， 许多不同领域的学者从经济、 社会、 网络、 技术以及文化等多个维度对信息社会进行了研究。那么， 究竟什么是信息社会？它目前发展到什么阶段？未来又将如何发展呢？项目学习目标在本项目中，
13、我们将一起探索信息社会的发展， 深入了解信息技术对社会发展的影响以及信息技术的未来发展趋势， 为做一个合格的数字公民奠定基础。完成本项目学习， 须回答以下问题：1. 信息社会有哪些特征？2. 信息技术对社会发展、 科技进步以及人们生活、 工作与学习产生哪些影响？3. 未来， 信息技术可能会向哪些方向发展？图 1-1 现实空间与虚拟空间并存的信息社会探讨信息技术对社会发展的影响认识信息社会3第一单元 走进“全新”信息社会核心概念信息技术（Information Technology， IT） 是指在信息的获取、 整理、 加工、 存储、传递和利用过程中所采用的技术和方法。项目学习指引1. 调研信息
14、技术的发展及其影响自古以来， 人类生存发展的需求总是不断推动技术的进步， 而技术的发展又会催生人类向往更美好生活的新需求。技术与人类的这种互动， 推动着社会不断向前发展。信息技术自诞生以来， 就不断改变着人们的生活、 工作和学习方式。随着信息技术的高速发展， 人们的日常生活乃至整个社会的经济文化， 也随之发生了巨大的变化。乘坐出租车是城市里常见的一种出行方式。可是你知道吗？呼叫出租车这么一个简单的行为， 也随着信息技术的发展而不断发生着变化。最初， 乘客采用扬招方式 （图 1-2） ，看到有出租车经过就招手示意。出租车司机不能准确知道哪里有顾客， 只能通过巡游方式揽客。这样供应和需求的信息不能
15、顺利地相互传送， 导致出租车方增加运输成本， 乘客方浪费时间， 对整个社会来说还无谓增加交通量， 浪费能源。后来出现了电话预约叫车方式， 乘客通过电话把用车需求告知出租车公司调度中心 （第三方） ， 第三方通过车载呼叫机发送用车需求信息， 出租车司机根据自己的情况选择是否 “接单” ， 第三方再把接单出租车的车牌号和乘客需等待的大致时间通过电话发送给约车的乘客。虽然电话预约叫车方式让乘客和出租车司机有了交流信息的通道， 但因为需要第三方中转， 效率提高亦非常有限。随着移动互联网、 卫星定位系统等信息技术的发展， 网络预约出租车平台 （简称 “网约车平台” ） 出现了， 它利用卫星定位系统采集乘
16、客和司机的位置信息。乘客使用智能手机（图 1-3） 的乘客端手机应用 （App） ， 输入目的地， 可以即刻小贴士移动互联网（Mobile Internet， MI） 是以手机等移动设备为终端， 用无线通信技术实现相互通信的计算机互联网络。网约车平台是网约车经营服务公司依托互联网技术而构建的整合供需信息的服务平台 （由信息系统实现的网约车调度中心） 。网约车功能的实现，不仅需要依靠卫星定位系统的实时定位功能和移动互联网的移动联网功能， 还需要信息系统作为支撑。关于信息系统， 将从项目二开始学习了解。图 1-2 扬招出租车图 1-3 利用网约车手机应用叫车第一单元 走进“全新”信息社会4信息系统
17、与社会发出用车需求信息。出租车司机使用智能手机的司机端手机应用， 可以方便地获得附近的用车需求信息， 作出应答， 并根据位置定位信息准确找到乘客。乘客通过自己的手机终端， 可以清楚地看到出租车的车牌、 即时位置等信息， 还能跟出租车司机即时通信。网约车应用界面如图 1-4 所示。参见 P11 知识链接“信息技术对社会的影响”图 1-4 网约车应用界面网约车平台有效地整合了供需双方的信息， 解决了传统方式下乘客与出租车司机之间的信息交流问题， 提高了乘客的约车成功率， 降低了出租车空驶率， 提高了出租车的资源使用效率， 给乘客、 司机都带来了便捷。不仅如此， 它还改变了乘客的约车方式及司机的揽客
18、方式。对出租车行业来说， 网约车平台带动了行业的转型升级和提质增效， 培育出以共享经济为核心的移动出行新模式、 新业态。现在， 借助人工智能和大数据技术， 网约车平台正朝着智能化的方向发展， 如通过对用户轨迹的海量数据进行分析， 为用户制定更高效更精准的路径规划等。从上面这个案例可以看到， 信息技术的发展， 正在逐渐改变人们工作、学习和生活的行为习惯与思维方式。信息技术也日益与传统产业深度融合，广泛渗透到人类社会的各个方面， 成为社会发展、 科技创新的重要驱动力。小贴士2019 年 7 月 31 日，中国向全世界郑重宣告， 中国自主建设、 独立运行的全球卫星导航系统全面建成， 将中国时空信息掌
19、握在自己手中。同时， 北斗卫星导航系统开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。5第一单元 走进“全新”信息社会1. 网约车手机应用上看到的地图、 车辆等都是现实世界在虚拟世界 （数字世界） 中的映射。你能说说在用网约车平台预约出租车的过程中， 现实和虚拟如何交互来完成任务的吗？2. 你知道信息技术改变人们生活与社会生产方式的哪些例子？这些例子中利用了哪些信息技术？?思考与讨论?活 动1.1 分小组， 各小组成员在公共服务 / 工业生产 / 农业 / 商业 / 教育 / 健康医疗 /科技创新等领域中选择 12 个领域， 调研信息技术在这些领域中的应用， 完成下表。最后， 小组提交一份题为 “信
20、息技术对社会发展的影响” 的研究报告。应用领域分析公共服务（范例： 智慧公交）信息技术的应用场景乘客使用智能手机实时获知公交车到达时间采用的信息技术和工具技术： 卫星定位系统、 移动通信 （4G/5G/Wi-Fi）工具：智能手机、 “实时公交” App 软件对社会发展的影响（如改善民生服务、创新社会治理、 促进经济增长等）改善了民生服务， 向市民提供出行信息， 节省市民出行时间对人们生活、 工作与学习的影响（正负两方面）便于人们了解公交车实时到站时间， 使出行更便捷和高效， 无须长时间在车站等候；若系统故障，可能会影响人们出行安排6信息系统与社会1. 你在日常学习生活中使用了哪些数字化工具？它
21、们给生活带来了怎样的变化？2. 你或亲友接触过哪些在线政府服务？在线政府服务功能给社会生活带来哪些改变？?思考与讨论?参见 P12 知识链接“信息社会的特征”核心概念信息社会（information society） 指通过创造、 分配、使用、 整合和处理信息进行社会经济、 政治和文化活动的社会形态。其本质上是以信息活动为基础的社会。2. 探究信息社会新发展当今社会， 与信息的获取、 传输、 处理、 应用、 输出相关的活动 （即信息活动） 不断渗透到人类的政治、 经济、 社会、文化、 生活等各个领域， 并逐步成为人类活动的主要形式。数字化、 智能化、 网络化已经成为人类生产、 生活的重要特征
22、（图 1-5、 图 1-6、 图 1-7、 图 1-8） 。可以说， 我们已经步入了信息社会。从本质上说， 信息社会是以信息活动为基础的社会， 社会经济、 政治和文化活动都围绕信息的创造、 分配、 使用、 整合和处理来进行。信息社会的特征主要表现在网络社会、 数字生活、 在线政府和信息经济四个方面。图 1-5 电商平台销售农产品图 1-6 网上课堂出售网课图 1-7 便捷的移动支付图 1-8 “文化云” 满足人们的文化需求7第一单元 走进“全新”信息社会发 展阶 段准 备 阶 段发 展 阶 段起 步 期转 型 期初 级 阶 段中 级 阶 段高 级 阶 段基本特征信息技术初步应用信息技术应用扩散
23、加速，实效开始显现信息技术的影响逐步深化经济、社会各领域都发生了深刻的变化基本实现包容的社会面临问题基础设施跟不上需求发展不平衡互联互通问题，实用性问题包容性问题进一步的技术突破与创新应用主要任务加快基础设施建设，加大教育 培 训 力 度 ，提高认识加 快 调 整 与 改革，逐步消除发展不利因素；加强教育培训，提高公民信息素养改进体制机制关注弱势群体，实施普遍服务鼓励创新表 1-1 信息社会发展阶段划分活 动1.2 以小组为单位， 从以下四个调研实践活动中选择一个开展调研， 尝试分析、判断你所在的地区信息社会的发展程度。（1） 调研本地信息基础设施的普及情况， 如家庭有线宽带的入户情况、 Wi
24、-Fi 的普及程度， 以及当地民众对网络使用价格的接受程度。（2） 询问周围的亲朋好友， 归纳信息技术的应用使人们的日常生活方式发生了哪些转变 （如在日常生活中使用哪些数字化工具， 消费、 处理、 传播哪些数字化内容等） 。（3） 选择、 体验本地的一个政府服务公众号， 或浏览本地的一个电子政务网站，从信息公开、 在线办事、 政民互动、 网络问政、 科学决策等方面， 探讨当地政府通过信息技术为民服务的情况及其效率。（4） 选择本地某一传统产业， 调研信息技术在该产业的应用及其作用； 或者走访依据发展水平的高低， 可以将信息社会划分为准备阶段和发展阶段。在信息社会的准备阶段， 信息技术从初步应用
25、到扩散加速， 显现实效。在信息社会的发展阶段， 信息技术的影响逐步深化， 经济社会各领域都发生深刻变化。如果仔细划分， 还可以将信息社会划分为起步期、 转型期、 初级阶段、 中级阶段和高级阶段五个阶段， 详见表 1-1。 摘自 中国信息社会发展报告 2016 ， 国家信息中心， 2016 年 5 月 18 日。8信息系统与社会小贴士信息技术的发展日新月异。平时关注、 收集反映信息技术最新发展、 最新应用的新闻，思考、分析其对未来社会和个人生活的影响，有助于更好更快地适应信息社会的变化。信息社会特征简 单 描 述例 证网络社会数字生活在线政府信息经济当地政府部门， 收集了解信息技术为本地经济带来
26、的新产品、 新产业、 新业态或新商业模式。综合上述研究， 填写表 1-2：3. 了解信息技术的发展趋势近年来，以物联网、大数据、云计算、人工智能等技术为核心的新一代信息技术高速发展（图 1-9、图 1-10、图1-11） ， 在助力解决各行业现实需求、 培育新兴业态、 形成经济发展新动能方面打下了坚实基础。未来， 信息技术将与社会生产生活深度融合， 依托物联网和移动互联网， 实现网络互联的移动化和泛在化， 为人、 机、 物三元融合打造泛在网络。大数据和人工智能技术将推进信息服务的智能化和个性化， 规模化的按需定制会越来越普及。利用云计算和大数据技术， 信息处理将实现集中化和大数据化。信息技术是
27、社会发展、 创新变革过程中不可缺少的推动力， 它的发展水平将关系到一个国家的创新能力和全球竞争力。信息技术的发展将持续且深刻地影响社会的进一步发展。未来人类的生活会产生翻天覆地的变化。图 1-9 自动驾驶汽车图 1-10 云计算图 1-11 智能家居表 1-2 信息社会特征例证9第一单元 走进“全新”信息社会1. 生活中， 已有哪些智能硬件产品连接物联网？它们具有什么功能？你认为物联网技术未来将对人们的生活产生怎样的影响？2. 你了解到哪些运用大数据分析帮助科学决策的例子？你认为使用大数据分析， 还可以提供哪些个性化服务？3. 云计算将成为像国家电网一样的基础设施，使用云计算技术有哪些优势？4
28、. 市场上已有哪些 VR/AR 产品？未来 VR/AR 会在哪些领域中应用？它们会对这些领域产生怎样的影响？5. 目前已有哪些领域应用人工智能？未来人工智能会给人类社会带来哪些影响？?思考与讨论?4. 探讨信息社会的挑战及其应对随着现代信息技术的发展， 移动互联网、 云计算、 大数据、 物联网、 新型社交媒体等在交通、 金融、 商务、 公共服务等多个领域得到了广泛应用。 “互联网 +” 已成为政治、 经济、社会生活中的新兴力量， 将对国家治理、 企业竞争、 社会互动关系以及人们的日常生活等带来各种新的挑战。信息社会如何以人为本、开放包容、全面协调和可持续发展， 引起了全社会的广泛关注 （图 1
29、-12、 图 1-13） 。例如， 网约车平台从投入使用到普及推广， 在交通安全、 社会治理、 平等公正等方面出现了一些问题， 如上下班高峰期扬招出租车困难， 司机在行车途中频繁使用手机易形成行车安全隐患， 不善用信息技术工具的市民打车困难等。针对这些问题， 各地政府已研究出台了一些规定， 如早晚高峰限制部参见 P15 知识链接“信息社会的基本内涵”图 1-12 网络预约出租汽车经营服务管理暂行办法 颁布图 1-13 某省开展 “数字时代我们一起前行” 老年人信息素养提升活动数字化学习通过网络了解物联网、大数据、云计算、人工智能、移动互联网等技术的最新发展。10信息系统与社会 1. 网约车服务
30、本身如何体现以人为本和可持续发展的信息社会基本要求？2. 国家和地方出台了哪些法律和法规来监管网约车经营服务行为？这些法律和法规是如何保障运营安全和乘客合法权益， 更好地满足社会公众多样化出行需求的？3. 网约车服务应如何改进以促进信息社会的开放包容？?思考与讨论?要成为适应信息社会生存和发展的数字公民，你需要提高哪些能力和素养？?思考与讨论?分出租车提供网约车服务， 以缓解路边扬招出租车困难的局面。图 1-14 数字公民教育九大要素如何在现实世界和数字世界间跨界生存和发展， 这是摆在信息社会中每个公民面前的任务和挑战。由此， 数字公民教育成为全球关注的焦点。数字公民是指在应用信息技术的过程中
31、能够遵循相应规范而表现出适当的、 负责任行为的人， 数字公民教育通常包含九大要素（图 1-14） 。作为信息社会的参与者、 未来建设者的我们要与时俱进， 关注新技术变革带来的环境改变与人文挑战， 不断提升信息素养，如学会获取、鉴别和利用信息， 能注重信息发布的准确和安全等， 善于维护人、 信息、 技术与社会的和谐关系， 辩证认识信息技术对社会产生的影响。数字化学习上网查阅资料， 了解 “数字公民教育九大要素”的具体含义和要求。11第一单元 走进“全新”信息社会知识链接信息技术对社会的影响当前， 信息技术日益渗透到人类社会各领域， 对社会发展、 科技进步以及人们生活、 工作与学习产生了深刻的影响
32、。1. 对社会发展的影响信息技术的广泛应用， 极大地促进了传统产业的转型升级， 使得劳动生产率进一步提高。当前， 信息技术正在向制造业、 农业、 能源、 环保等产业加速渗透融合， 出现了许多新模式、 新业态 （图 1-15、 图 1-16） 。图 1-15 农业物联网系统集成多种信息技术的机器人， 其应用范围不断扩大， 如机器人配药可以使医院静脉药物配置进入更精准、 安全、 智能的时代。整个配药过程中， 机器人均在全密闭的 “柜子” 里完成药剂的切割、 抽取、 混合、 摇匀、 检测等流程， 改变了以往静脉药物需要护士和药师手工配置的状况， 降低了药物配置过程中被污染的风险， 缩短了药物配置时间
33、， 实现了更精准的配药。信息技术还对改善民生服务发挥了巨大作用。未来， 医疗、 交通等民生领域的信息技术应用将会更丰富， 通过线上线下结合为人们提供更加公平、 高效、 优质、 便捷的服务 （图1-17） 。图 1-16 智能制造图 1-17 信息技术助力养老服务智能健康终端养老服务中心无线拉绳和求助按钮智能床垫感应套装求助手环便携求助按钮监控摄像机亲属 /照护人员手机12信息系统与社会2. 对人们生活、 工作和学习的影响信息技术使人们可以享受便利和高效的数字化生活， 满足学习、 工作、 生活的个性化、自主性需求， 提高工作和学习效率等。例如， 网络社交可以让人们随时随地交流、 分享信息； 网络
34、购物让消费者足不出户购买到自己心仪的商品； 移动支付可以让人们在餐厅结账、商场购物或乘坐公交时便捷地支付款项； 远程直播让孩子们能观看千里之外的优质课程；网上课堂可以让大众随时随地进行自主化和个性化的学习然而， 信息技术的发展也产生了数字鸿沟， 信息技术发达地区和不发达地区的发展差距会越来越大。另外， 人们过度使用智能手机和网络社交媒体， 也会导致很多 “低头族” 沉溺网络而身心受损等。3. 对科技进步的影响信息技术可以助力各领域的科技创新， 改善科研条件和手段， 不断提高科研工作效率， 提升自主创新研发能力。从 “天舟一号” 发射成功到国产航母出坞下水， 从可燃冰试采成功到 “复兴号” 高铁
35、首发一连串重大科技创新成果不断刷新“中国高度” 。在这些科技创新的背后，虚拟仿真、3D 打印、 大数据分析、 人工智能等信息技术为高速运算、仿真模拟、海量存储、数据挖掘、智能控制、人机交互等提供了有力支撑（图1-18） 。上海洋山深水港四期无人码头是全球最大单体自动化智能码头 （图 1-19） ， 也是全球综合自动化程度最高的码头。该无人码头采用了物联网等尖端信息技术。除了汽笛声，这里没有传统码头的喧闹，只见自动导引车安静地载着集装箱来回 “忙碌” ， 轨道吊在前前后后地移动，将一个个集装箱放到指定地点。海侧的岸桥都自动化远程操控，轨道吊全部是双箱自动化，陆侧的轨道吊也实现了自动着箱。目前，依
36、托信息技术的支撑，中国自动化码头的制造水平已跃居世界领先地位。信息社会的特征信息社会主要有以下一些特征。1. 网络社会网络化是信息社会最为典型的社会特征， 人们的工作、 学习、 生活， 企业的运营， 政府图 1-19 上海洋山深水港四期无人码头图 1-18 信息技术助力中国探月工程， “嫦娥四号” 探测器成功在月球背面着陆， 并通过 “鹊桥” 中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图13第一单元 走进“全新”信息社会的服务都离不开网络。高速、 泛在、 便宜、 好用的信息基础设施全面普及是网络社会的基本要求。网络如同水电煤一样， 是人们获得正常生活的基础支撑。与过去只能通过台式计算机上网不同
37、， 现在使用 Wi-Fi 或 4G 等无线网络便可在学校、商场、 餐厅、 公园等地方随时上网， 甚至在乘坐各类交通工具 （如公交车、 地铁、 火车乃至飞机） 时也可上网。利用无所不在的网络， 可以实现在任何时间、 地点， 同任何人与物交换信息， 以及为个人和社会提供无所不含的信息服务和应用。未来， 随着固定宽带网络、 新一代移动通信网 （5G） 和新一代互联网 （IPv6） 的加快发展， 以及物联网、 云计算等新型基础设施更加完备， 网络社会将为信息技术与各行各业的深入融合奠定基础。2. 数字生活当前， 信息技术已广泛应用于日常生活的方方面面。人们的生活理念和思维方式随之发生深刻变化， 具体体
38、现在生活工具数字化、 生活方式数字化和生活内容数字化三个方面。人们借助平板电脑、 智能手机、 智能设备等数字化工具， 消费各种数字化内容。例如，使用计算机或移动终端 （智能手机、 平板电脑、 电子书阅读器等） 在线听音乐、 看视频、 阅读电子书； 使用移动终端进行移动办公和消费购物； 使用数码相机记录生活并在线分享给亲朋好友等。人们还可利用数字化工具解决各种问题， 比如利用社交网络平台快速发布灾情并招募应急救灾志愿者。借助数字化工具， 生活将更舒适， 工作更加弹性化和自主化，而随时随地学习也成为可能。在信息社会， 人们的工作内容逐渐转变为以创造、 处理和分配信息为主， 数字化信息成为主要的生活
39、消费品之一。3. 在线政府信息社会的发展对政府的服务能力和水平提出了新的要求， 同时也为政府实现服务体系的现代化创造了条件。利用现代信息技术， 政府可以通过网络平台实现政务公开， 为居民提供公共服务等， 提升社会管理和公共服务的水平。例如， 开发公共文化数字服务平台“文化云” ， 随时随地满足人们的文化需求； 通过 App、 公众号等为市民提供城市服务等。在信息技术的支撑下， 在线政府具有科学决策、 公开透明、 高效治理、 互动参与等方面的特征。公民可以通过网络随时随地获取各类公开的政务信息； 通过各种信息系统在线办理业务； 通过网络与政府部门互动， 反映利益诉求。4. 信息经济信息经济是以现
40、代信息技术等高科技为基础， 基于信息、 知识、 智力的一种新型经济。在信息经济中， 数据 / 信息成为新的生产要素， 通过信息的获取、 传输、 处理、 应用、 输出，解决供需双方信息不对称的问题， 提高效率， 促进社会经济的发展。例如， 人们通过网上学习平台付费学习知识， 使得知识更易获得， 学习更便捷； 用户通过付费语音问答平台， 可以快速地找到人为自己答疑解惑； 农户通过电商平台销售农产品，能打破时空阻隔， 让供需双方直接对接。近年来， 我国信息通信技术产业快速壮大， 互联网经济蓬勃发展， 技术创新取得了明显突破， 应用势头良好。我国移动电话用户和移动互联网用户规模均居世界第一， 网络经济
41、规模持续扩大。大数据相关产业不断壮大， 已经成为名副其实的数据资源大国。电子信14信息系统与社会息和软件产业保持快速增长， 自主的大数据基础平台产品陆续问世， 创新型数据服务不断推进。在基于人工智能的智能驾驶、 智能医疗、 智能城市、 智能语音等前沿领域， 我国企业积极布局， 抢占技术制高点。当前， 我国正在制定实施 “互联网 +” 行动计划、 人工智能发展规划， 不断推进互联网、人工智能创新成果与社会各领域深度融合， 从而催生许多新产业、 新业态和新模式， 不仅满足人们生活中各种各样的需求， 也为实体经济增长注入强劲动力， 促进了社会的发展。信息技术发展趋势新一代信息技术不只是指信息技术领域
42、的一些分支技术如集成电路、 计算机、 无线通信等的升级， 更主要的是指信息技术的整体架构和产业的布局。20 世纪 80 年代以前普遍采用的大型主机和简易的、 功能有限的计算机终端， 被认为是第一代信息技术平台。从 20 世纪 80 年代中期到 21 世纪初， 广泛流行的个人计算机和通过互联网连接的分散的服务器， 被认为是第二代信息技术平台。近 10 年来， 以移动互联网、 物联网、 云计算、 大数据、人工智能为核心的第三代信息技术架构正蓬勃发展。当前， 信息技术的发展趋势出现了网络互联的移动化和泛在化、 信息处理的集中化和大数据化、 信息服务的智能化和个性化等趋势。1. 网络互联的移动化和泛在
43、化得益于无线通信技术的飞速发展， 未来可能完全实现物与物、 物与人、 物与计算机的交互联系。通过泛在网络形成人、 机、 物三元融合， 真正开启万物互联时代。各种智能设备如可穿戴设备、 智能家居、 智能汽车、 医疗健康、 智能玩具、 机器人等， 将普遍成为人们生活、 工作和学习的得力助手。2. 信息处理的集中化和大数据化信息处理的集中化体现在云计算。云计算将服务器集中在云计算中心， 统一调配计算和存储资源， 能高效率地满足众多用户个性化的并发请求。云计算将作为物联网应用、 大数据分析的基础架构， 给用户提供强大的计算能力。同时， 随着物联网、 社交网络的广泛应用， 海量数据可以被感知和采集， 如
44、用户行为数据、 用户地理位置数据、 用户社交数据、环境数据、 道路交通数据等， 使得可供分析的数据爆发式增长。如何有效挖掘大数据的价值已成为新一代信息技术发展的重要方向。通过对海量数据进行智能分析， 可为相关部门提供数据的关联性预测和决策支持。3. 信息服务的智能化和个性化目前， 基于大数据和机器学习的人工智能技术逐步推动机器感知、 模式识别、 自然语言理解处理和计算机视觉等技术应用的发展。诸如智能机器人、 无人驾驶、 辅助学习、 辅助医疗等智能应用将加快成熟和普及。人工智能将会应用到各行各业， 深刻影响和改变人们的生活和社会的发展。信息技术领域正在孕育新的、 更大的突破， 朝着造福全人类的方
45、向高速发展， 将带给人们实实在在的获得感、 幸福感。15第一单元 走进“全新”信息社会信息社会的基本内涵2003 年， 信息社会世界峰会正式提出： “信息社会是一个以人为本、 具有包容性和面向全面发展的社会。在此信息社会中， 人人可以创造、 获取、 使用和分享信息与知识， 个人、社会和各国人民均能充分发挥各自的潜力， 促进实现可持续发展并提高生活质量。 ”1. 以人为本、 包容性和全面发展是信息社会的基本原则信息社会发展必须坚持以人为本。人的发展既是社会发展的根本目的， 也是社会发展的根本动力。经济社会发展必须以人的全面发展为中心， 离开了人的发展， 信息社会的全面发展就无法实现。信息社会发展
46、强调包容性。信息社会的好处必须惠及每一个人， 确保人人可以创造、获取、 使用和分享信息和知识。包容性还要求承认多样性以及对个性化的包容。信息社会强调全面发展。信息社会的全面发展包括三个方面： 一是个人的全面发展，即每个人的潜力均能得到充分发挥； 二是社会的全面发展， 包括社会经济、 政治、 文化、 生活等各个领域的全面发展， 人们的生活质量不断提高； 三是均衡发展， 缩小发达国家与发展中国家之间、 各国内部不同地区之间的数字鸿沟， 实现信息社会全面协调发展。2. 信息社会是可持续发展的社会在信息社会里， 经济发展方式将从自然资源依赖型、 实物资本驱动型方式向创新驱动、资源节约、 环境友好、 人
47、与自然和谐相处的方式全面转变。整个经济社会的运行， 不仅能满足当代人充分共享信息和知识、 发挥各自潜力的需要， 而且也不会对后代人的全面发展产生负面影响。3. 信息和知识成为信息社会最重要的资源在信息社会， 信息成为最为重要的资源。信息资源不仅极其丰富， 还可以同时为许多人所共享。信息可以多次使用， 在使用中不仅不会损耗， 而且可以增值， 使用的人越多价值越高， 并且可以在使用过程中产生新的信息， 即信息具有共享性、 再生性和倍增性。过去， 公交公司都是通过售票员人工收费或乘客自觉投币来完成收费工作的。人工收费需要每辆公交车设一名专职售票员， 售票员在拥挤的车厢里行走售票， 既不安全又容易发生
48、疏漏； 投币方式须乘客自备零钱， 否则无法找零。这两种方式清点零钱、 统计结算工作量巨大， 效率低下。为了提升公交行业运营效率、 节约成本和减少人力， 20 世纪 90 年代中期开始， 我国各地尝试利用计算机、 网络通信、 电子传感等信息技术开发公交 IC 卡收费系统， 实现公交企业的自动化收费， 消除现金找零不便等麻烦， 也顺应了信息社会全球货币电子化的潮流。目前，公交 IC 卡收费系统已在国内许多城市和地区的多个交通行业 （公交车、地铁、停车库等）中应用。图 1-20 所示为乘客刷卡支付车费。项目二“走进”公交 IC 卡收费系统初识信息系统项目学习目标在本项目中， 我们将通过分析公交行业中
49、公交 IC 卡收费系统，了解信息系统的组成与功能， 探寻信息系统在社会应用中的优势与局限性。完成本项目学习， 须回答以下问题：1. 公交 IC 卡收费系统的核心功能是什么？包括哪些具体的业务功能？基于这些业务功能， 公交 IC 卡收费系统是如何运作的？2. 公交 IC 卡收费系统包含哪些子系统？3. 公交 IC 卡收费系统有哪些组成要素？各组成要素的作用是什么？如何协同工作？4. 什么是信息系统？信息系统的组成有哪些？信息系统应用有何优势和局限？图 1-20 公交车上乘客刷卡支付车费17第一单元 走进“全新”信息社会核心概念信息系统（information system） 是由人员、 硬件、
50、软件、 数据和网络构成的人机交互系统， 主要用于信息的输入、 存储、 处理和输出。项目学习指引1. 分析公交 IC 卡收费系统的功能和整体结构公交 IC 卡收费系统是一种信息系统， 它的核心功能主要是自动化收费， 可实现电子货币自动流转。除核心功能外，系统的设计者和开发者需要充分考虑公交企业和乘客的实际需求， 详细设计公交 IC 卡收费系统的业务功能。例如， 对于乘客来说， 需要该系统能实现购卡充值、 刷卡付费、 查询余额等功能； 对于运营单位来说， 为便于不同公交公司统计乘车费用， 需要该系统能实现对每天、 每条公交线路的乘客付费记录的数据采集和分类汇总的功能。1. 公交 IC 卡收费系统的
