2024年2月29日发(作者：widespread)

一轮复习专题六：信息系统

一、信息技术及其发展历史

1.信息技术的定义：信息技术是指获取、传输、存储、加工和表达信息的各种技术的总和。

2.信息技术的发展历史：

(1)前机械时期：信息被文字存储下来。楔形文字、甲骨文、希腊字母、罗马字母

(2)机械时期：信息检索和加工技术发展。活字印刷术、计算尺、加法器、莱布尼兹计算器

(3)电子机械时期：信息以电子脉冲方式传输。电报、电话、收音机

(4)电子化时期：计算机技术的发展。ENIAC诞生

这样划分的依据是：信息的输入、加工、输出和传播。

二、信息系统

1.信息系统的定义(判定依据):由硬件软件设施、通信网络、数据和用户构成的人机交互系统。

2.信息系统的组成要素：(1)硬件、(2)软件、(3)数据、(4)通信网络、(5)用户。

3.信息系统的功能：数据收集和输入功能、数据存储功能、数据传输功能、数据加工处理功能、数据输出功能、数据查询功能。

4.信息系统的分类：

(1)按信息系统规模分类：简单系统和复杂系统。其中简单系统可以是复杂系统的子系统，信息系统的硬件可以共用。

(2)按信息技术发展阶段：数据处理系统(初级阶段)、管理信息系统(发展阶段)、决策信息系统(发展阶段)

(3)按应用领域分类：通用信息系统、制造业信息系统、医疗保健信息系统、学校管理信息系统、银行信息系统、政府信息系统等。

5.信息系统的优势

(1)规范工作流程，提高工作效率 (2)跨越时空限制，服务随时随处

(3)基于数据分析，支持科学决策 (4)便捷保存数据，利于共享追踪

6.信息系统的劣势

(1)对外部环境有依赖性：受停电或极端天气的影响

(2)本身有安全隐患：感染病毒、系统本身的漏洞、黑客入侵

(3)技术门槛可能加剧数字鸿沟：不同年龄段、不同地域学习成本不同

三、信息社会

1.信息社会的基本内涵

1社会发展必须以人为中心；○2以人为本才能体现信息社会具(1)信息社会是以人为本的：○3以人为本才能实现全面发展(人与社会均衡发展) 有包容性；○(2)信息社会是可持续发展的

(3)信息社会是以信息和知识作为重要资源的

2.信息社会的主要特征包括信息经济、网络社会、在线政府、数字生活四个方面。一般用和信息社会指数(ISI)衡量信息社会发展水平。

四、计算机硬件

1.计算机发展经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模超大规模集成电路四个发展阶段。未来计算机逐渐向巨型化(超级计算机)、微型化(民用计算机)、智能化(阿尔法狗)、网络化(云计算)。

2.计算机硬件主要由运算器、控制器、存储器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。

3.中央处理器(CPU)

(1)中央处理器是计算机最核心的部件，包括运算器和控制器两个部分，现代处理器中还包括浮点处理部件(FPU)、内部高速缓冲存储器(Cache)和存储管理部件，以加快计算机执行指令的速度。

(2)CPU的性能指标包括：时钟频率(主频)、字长、核心数量和高速缓存(Cache)。

1时钟频率：计算机一般采用CPU的主频来描述运算速度，主频越高，运算速度越快。○

2字长：CPU在单位时间内能一次处理的二进制数的位数称为字长，字长越长，处理○ 数据的能力越强，现在主流计算机该项参数一般为32位和64位。

3核心数量：即CPU的内核数量 ○4高速缓存：CPU内部存储区，用于平衡CPU处理速度和内存的读取速度。一般由多○ 级构成，即一级缓存、二级缓存等

4.存储器

(1)存储器是计算机中存放程序和数据的地方。按用途可以分为主存(内存)、辅助存储器(硬盘、U盘)、高速缓存(Cache)。读写速度由快到慢分别为：Cache、内存、硬盘、U盘

(2)RAM是随机存储器，它的特点是：读写速度相对较快、断电后数据会丢失，一般用来做内存（运存）

(3)ROM是只读存储器，它的特点是：断电后数据依然保留，但数据只能写入一次，之后只能读数据。后来它的衍生版本EEPROM成为现在外存(硬盘或手机存储)的主要材料。

(4)内存的主要参数有：版本(DDR)、容量、电压(标压或低压)

(5)硬盘主要有机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)两种。相比HDD，SSD具有快速读写、重量轻、能耗低等特点。

(6)闪存盘(U盘)是闪存(flash)做为存储介质，通常采用USB接口，即插即用。

5.输入输出设备

(1)输入设备：将程序和数据以机器能够识别和接受的形式输入计算机。

(2)输出设备：将计算机的出理解结果以人们能接受的信息形式进行输出。

(3)部分设备可以兼具输入输出功能，例如网卡（计算机与网线的连接）、声卡（模拟和数字信号转换）、光驱（光盘数据的读取和刻录）。

6.计算机工作原理

(1)计算机处理信息主要包括：输入、处理(运算和控制)、存储、和输出四个步骤。

(2)“存储程序式”（冯·诺依曼式）体系结构

五、计算机软件

1.计算机软件可以分为系统软件和应用软件两大类

(1)系统软件包含三类：操作系统、数据库软件、编程语言。常见的操作系统有Windows(微软)、Mac OS(苹果)、Linux(开源免费)和UNIX。

(2)应用软件：利用计算机的软、硬件资源为解决某一应用领域的某个实际问题而专门开发的软件。

六、移动终端

1.移动终端也叫移动通信终端，是指可以在移动中使用的计算机设备。例：手机、平板、笔记本电脑等。

2.移动终端的处理器是整个移动终端的控制核心。常见的处理器有苹果、三星、高通(Qualcomm)、英特尔(Inter)、英伟达(Nvidia)、联发科(MTK)等。麒麟(华为)是我国首款国产移动终端中央处理器。

3.X86架构(计算机处理器)和ARM(移动终端处理器)架构：

X86架构： 使用标准指令集、效率一般、性能优越、扩展性强、功耗高

ARM架构：使用精简指令集、效率高、性能一般、“够用就好”、功耗低

4.移动终端常见的操作系统：Android(基于Linux)、iOS(苹果)、Windows、HarmonyOS(鸿蒙OS/华为)等。扩展知识：常见安卓手机操作系统有：MIUI(小米)、MagicUI(荣耀)、ColorOS(oppo)、OriginOS(vivo)等。

5.移动终端上的常见传感器及其功能

(1)光线传感器：自动调节屏幕背光的亮度；

(2)距离传感器：检测手机是否贴在耳朵上打电话,以便自动调暗屏幕；

(3)重力传感器：手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向转换；

(4)加速度传感器：计步、检测睡眠；

(5)指纹传感器：加密、解锁、电子支付；

(6)霍尔传感器：翻盖自动解锁、合盖自动锁屏；

(7)磁场传感器：电子指南针、电子金属探测器；

(8)光学心率传感器：检测用户心率；

(9)皮电反应传感器：检测用户的运动状态；

七、传感与控制

1.现代信息系统的三大支柱：传感器技术、通信技术、计算机技术。

2.传感器：能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

3.传感器与信息系统的连接

4.串口：串行通信总线的简称。数据在串口上串行传输时，要求发送端和接收端必须设置相同的波特率，否则将无法正常通信。相比于并行通信，串行通信线路更简单，一般只要一对传输线就可以实现。

5.传感技术负责将采集到的外部信息输入信息系统；控制技术负责实现信息系统对外部世界的控制。根据控制不同，可以分为开环控制和闭环控制。

八、射频识别(RFID)

1.无源标签的射频识别过程

(1)读写器天线发射向外发射电磁波

(2)无源标签被激活，内置芯片向外发送自身携带信息

(3)读写器通过天线读取标签发送的信息，经过解码后传输到信息系统进行下一步操作

2.电子标签的分类

(1)电子标签根据有无电池，分为有源标签和无源标签

(2)根据工作频率不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)。

3.无源RFID开发较早，应用广泛，如公交卡、食堂餐卡、银行卡(闪付)、门禁卡、二代居民身份证等。为了实现安全的移动支付，NFC应运而生，NFC是一种短距(运行于10cm内)高频(13.56MHz)的无线识别技术，一般内置在手机中。

九、网络系统

1.网络的功能与作用：数据通信功能、资源共享功能、分布处理功能(云计算、边缘计算)。

2.网络的根据应用领域分为：计算机网络、移动通讯网络、广播电视网络。

3.计算机网络

(1)根据覆盖范围分类：局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)。

(2)根据拓扑结构分类：总线型、环型、星型、树型、网型等。其中网型是目前使用最广泛的网络连接类型，优点是容错率高，缺点是消耗资源多。

(3)根据数据交换方式分类：电路交换、报文交换、分组交换。现代计算机网络中使用的交换技术是分组交换。

4.移动通信网络

(1)第一代(1G)移动通信网络：仅能语音通话；

(2)第二代(2G)移动通信网络：可以发送短信；

(3)第三代(3G)移动通信网络：可以传输图像和音乐；

(4)第四代(4G)移动通信网络：实现在线看视频；

(5)第五代(5G)移动通信网络：现在，用于实现物联网和车联网。

5.广播电视网络也称为混合光纤同轴网络(HFC)。广播电视网络具有频带宽、容量大、功能多、成本低、抗干扰能力强、支撑多种业务等优势。但由于用户数据都在一条线上传输，有被搭线窃听的风险；其次其网络结构为树形结构，易造成单点故障；随着用户数量增加，网络会产生拥堵，用户体验急剧下降。

6.三网融合与发展：数字技术得到迅猛的发展(语音、视频统一为二进制流传输)；光纤技术的广泛应用和计算机网络互连通信技术(IP技术)的进一步发展。