信息系统概念性知识点总结 浙教版高中信息技术必修2.docx
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信息系统概念性知识点总结浙教版高中信息技术必修2
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)信息社会是以人为本的:
社会发展必须以人为中心;以人为本才能体现信息社会具有包容性;以人为本才能实现全面发展(人与社会均衡发展)
(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)。
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。
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。
核心数量:
即CPU的内核数量
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)、MacOS(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。
十、计算机网络的构建与连接
1.网址又称统一资源定位符(URL),由3部分组成
2.负责将服务器网址转为IP地址的系统称为域名系统,英文缩写为DNS。
3.计算机网络的组成:
计算机系统、数据通信系统、网络软件和网络协议。
(1)计算机系统包括服务器和终端两个部分
(2)数据通信系统主要由传输介质和网络互联设备组成。
其中传输介质分为有线传输介质(光纤、双绞线等)和无线传输介质(Wifi、蓝牙等)。
网络互联设备主要包括调制解调器(Modem)、路由器(Router)、和交换机(Switch)。
(3)网络软件一般包括网络操作系统、通信软件以及管理和服务软件,常见的网络操作系统有UNIX、WindowsServer、Linux。
(4)网络协议从上到下分为三层:
应用程序协议(AP)、传输控制协议(TCP)、网际协议(IP)。
4.网络的构建步骤
5.缩写中英对照
HTTP:
超文本传输协议;SMTP:
简单邮件传输协议(邮件发送);POP3:
第三版邮局协议(邮件接收);FTP:
文件传输协议;HTML:
超文本标记语言;ISP:
互联网服务提供商;DHCP:
动态主机配置协议(动态IP);SSID:
服务集标识(热点名称);
十一、网络应用软件开发
1.网络应用软件的实现框架:
客户端/服务器架构(C/S)、浏览器/服务器架构(B/S)。
2.C/S架构的优缺点
(1)优点:
将任务合理的分配到客户端和服务器端,降低了系统通信开销和开发难度
(2)缺点:
客户端软件必须安装后才能使用,给应用程序升级维护带来一定的困难
3.B/S架构的优缺点
(1)优点:
升级和维护都比较方便,极大的降低了成本和工作量
(2)缺点:
服务器的负荷较重,对服务器的要求较高。
4.SQLite数据库的特点:
轻量级、跨平台、独立性、零配置、开放性、占用资源低。
5.Python中常用的Web应用框架Flask、Django、Tronado。
6.可靠的Web服务框架有很多,如IIS、Apache、Nginx、Tomcat、WebLogic。
十二、个人
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