山金孝，硕士研究生，现为招商局集团数字化中心技术管理处处长，资深云计算专家、技术架构师，招商局集团数字技术平台架构规划及建设主要负责人，集团技术架构管理主要负责人，集团数字化转型战略主要参与者。中国移动通信联合会元宇宙产业委常务委员，中国信通院数字化发展共建共享平台专家委员会委员，中国信通院云边协同产业发展“领航人物”，腾讯云TVP，阿里云MVP。多年来，一直从事数字技术的研究与应用实践相关工作，是前沿数字技术的推广与布道者，数实融合产业转型发展理念的一线实践者，产业数字化领域资深技术专家。著有《OpenShift云原生架构：原理与实践》、《企业私有云建设指南》、《OpenStack高可用集群：原理与架构》、《OpenStack高可用集群：部署与运维》等书籍，拥有10余项云计算相关发明专利，发表多篇数字技术相关论文。

李 琦，博士研究生，现为招商局集团数字化中心副主任，资深产业数字化转型专家，大型多元化传统企业数字化转型专家。大湾区中央企业数字化协同创新联盟副理事长，深圳CIO协会副会长，中国信息通信研究院数字化发展共建共享平台副理事长。招商局集团数字化转型战略制定主要参与者，招商局集团数字化战略落地主要推动者和管理者，统筹规划并参与设计、制定了招商局集团数字化转型战略路线，主导建设了招商局集团共享数字化基础设施、集团统管数字化应用平台，以及集团产业板块的数字化转型工作。长期从事传统产业数字化转型建设及技术平台管理工作，对数字技术赋能传统产业转型升级有深入研究与实践，是产业数字化领域的资深专家与管理者。

前  言

“计算不再只和计算机有关，它决定我们的生存。”

                                    ——尼古拉斯 • 尼葛洛庞帝（Nicholas Negroponte）《数字化生存》（Being Digital）

为什么要写这样的一本书

近年来，我国数字经济取得了举世瞩目的发展成就，数字经济整体规模已数年稳居世界前列，对经济社会发展的引领支撑作用日益凸显。产业数字化是数字经济的重要特征，也是数字经济的主要组成部分，更是数字经济高速发展的核心引擎。数字技术作为驱动数字经济发展和产业数字化演进的内核动能，正在加速对社会各产业的渗透和赋能，同时也在加速颠覆传统商业模式。现阶段，以预训练大型语言模型为代表的 AI 技术正在推动人工智能的范式变革，数字技术革命再次将人类社会推向全新的 AIGC（AI Generated Content，人工智能生成内容）时代，同时也正在重塑全新的商业格局。未来，包括数字原生企业在内的所有产业，都必须通过数字技术进行持续的转型与升级，才能在充满挑战和不确定性的商业环境中，描绘出企业第二增长的“马利克曲线”。

数字定义世界，软件定义未来。正如尼古拉斯 • 尼葛洛庞帝在《数字化生存》一书中所言：“计算不再只和计算机有关，它决定我们的生存。”人类文明正在经历从“原子世界”向“比特世界”的跃迁，而产业数字化正是人类文明大跃迁背景下的主要表现。具体而言，产业数字化是在新一代数字科技的支撑和引领下，以数据为关键要素，以推动数字技术与实体经济深度融合为主线，以协同推进数字产业化和产业数字化、赋能传统产业转型升级为重点，以加强数字基础设施建设为基础，以价值释放为核心，对传统产业进行全方位、全角度、全链条的改造，对传统产业链上下游全要素进行数字化升级、转型和再造的过程。

现阶段，与产业数字化转型相关的理论概念和方法路线层出不穷，市面上关于数字化转型方法论的书籍更是百花齐放。而以产业互联网、工业互联网、智能制造等为代表的数字化转型技术范式，在经历多年的实践探索后，似乎也并未形成真正意义上的转型成功示范效应。当前大多数的数字化转型方法论仅是“以己为例”的一家之言，或者仅是学界提出的愿景性发展思路，普遍缺乏对企业现实特殊性与转型实践难题的关注与理解。事实上，数字化转型的路径“因企而变”，并不存在普适通用的万能药方。但是，正如古语有云：“万变不离其宗”，我们认为数字化转型的“其宗”，正是“数字技术与实体经济的深度融合”，更进一步，则是“数字技术”。因企而异的转型路径仅是上层表象，体现的是数字技术与垂直产业多样化的融合方式；数字技术的掌控与运用能力才是企业的内核动能，体现的是企业以不变应万变的韧性能力。

授人以鱼，不如授人以渔。谈论转型的路径方法与案例实践，固然直奔主题、手到擒来，但也仅是“授人以鱼”，虽食之有味，却也未必能果腹。因为每个企业转型的路径和方法都应该建立在以自身实际问题为导向的基石上，而非简单的路径参考和模仿。基于此，我们认为如何认知数字技术，对前沿数字技术进行底层逻辑和上层应用场景的全方位分析，剖析数字技术在产业中的最佳落地实践与路径，将数字技术应用并融入企业基于自身实际问题的转型过程中，以数字技术的先进生产力破解企业转型发展过程中面临的实际困境与问题，才是真正的“授人以渔”，本书的初衷正在于此。

事实上，大多数传统企业用户对数字技术的概念和应用并不陌生，不仅早已耳熟能详，一些用户对某些数字技术还具有一定的研究和实践经验。但是，受限于非数字原生企业长期固有的技术仅为支撑性的“低等角色”思维，以及在数字技术领域长期处于被动式接受和“以用为主”的角色，加之传统产业本身的垂直多样化和业务场景的复杂特殊性，多数传统产业用户对数字技术的认识基本处于功能了解和运维实操层面，很少对数字技术进行系统性、全面性的深入认知，对数字技术“知其然而不知其所以然”是数字技术在与实体产业融合过程中普遍存在的现状。而这一现状的背后，是传统产业数字化过程中存在偏差的技术路线选择、规划不清晰的技术落地路径、缺乏一体化管控的技术架构设计，以及与业务融合时现实与理想的差距等阻碍产业数字化的现象。

通常而言，传统产业用户对自身业务的理解和认知是有一定的壁垒的，但数字技术与实体产业深度融合的困境，并不在于传统产业用户对自身业务理解的缺位，而是在于对数字技术认知的不足。比起坐等数字原生企业对传统产业进行渗透理解和消化吸收后的赋能，我们认为传统产业更应该主动作为，深入理解数字技术的本质，认知数字技术的全貌，主动将其以匹配自身业务诉求的最佳方式，应用到自身的产业数字化进程中，进而真正解决企业转型发展所面临的困境与难题，而这也正是本书真正的目标所在。市面上讲述数字技术的书籍虽然很多，但是这些书籍要么以讲解针对某一领域数字技术的实操为主，要么是纯粹的数字技术概念理论，其中又以阐述数字化转型方法论的书籍居多，而且作者多是来自消费互联网领域的技术专家或学界的研究人员。然而，从传统产业自身实践角度出发，系统性介绍与产业数字化相关的数字技术，对数字技术在传统产业中的应用进行深入认知与剖析，并给出数字技术在传统产业中最佳的落地实现路径，以及架构规划与设计的书籍则相对较少。

本书以作者多年来身处传统产业的切身经历和观察为基础，结合长期在技术一线的架构实践经验和认知思考，以及多年的传统产业数字化转型经验与心得，立足于传统产业数字化转型中的数字技术认知与架构实现，着眼于数字技术与传统实体产业的深度融合，对云原生、分布式云、云网融合、边缘计算、5G 专网、人工智能、物联网、区块链、隐私计算、算力网络十大数字技术在传统产业中的应用现状及落地路径进行了深入分析，构建了以产业数字化为核心的数字技术认知体系，其中涵盖了对 Web3.0、元宇宙、大型语言模型、AIGC等时下最前沿数字技术的分析和介绍。

本书的问世，希望可以帮助正处于数字化进程中的广大企业用户加深对数字技术的系统性认知，为传统产业用户理解数字技术的本质、为数字技术与实体产业深度融合贡献前行实践者的思考与力量，同时也希望能够为国家的产业数字化和数字经济的发展贡献我们的微薄之力。

本书特点

本书以数字技术与实体经济深度融合、数字技术赋能产业数字化转型为初衷，立足传统产业数字化转型实际场景现状和需求，从多年传统产业数字化转型经历者和数字技术研究实践者的角度，本着“授人以渔”的目标，全面深入、系统性地介绍了与传统产业数字化密切相关的十大数字技术，全方位讲解了十大数字技术的过去、现在与未来，深入分析了十大数字技术背后的底层逻辑和人文哲学，阐述了十大数字技术与传统产业深度融合的建设路径及架构规划，围绕产业数字化构建了全面系统的数字技术认知体系。本书不仅介绍了十大数字技术在传统产业中的应用现状与面临的挑战，还通过深入分析数字技术演进发展背后的社会逻辑，立足当下、面向未来，建设性地提出了传统产业用户应有的对策及建议。此外，针对产业数字化相关的十大数字技术，本书从数字技术与传统产业转型升级深度融合的角度出发，均提供了最佳的应用规划建议和落地建设路径，为前沿数字技术在传统产业中的应用落地，以及数字技术与传统产业的深度融合，赋能产业数字化转型提供了明确清晰的路径。

内容导读

本书总共分为七章，内容按照总分结构展开。第一章为全书的总体介绍部分，重点论述了数字科技、产业数字化和数字经济相关的概念内涵和彼此之间的关系，阐述了数字技术在产业数字化和数字经济发展中的关键核心作用，同时介绍了产业数字化十大数字技术，以及十大数字技术在传统产业中融合应用的整体参考架构。第二章至第七章按照十大数字技术本身的层次架构，由下至上地深入分析和介绍了云原生、分布式云、人工智能、区块链等十大数字技术，以及十大数字技术在传统产业中的应用现状、建设规划和落地路径等内容。

第一章名为“数字科技与产业转型：科技重塑产业，平台赋能转型”，重点介绍了数字科技、产业数字化、数字经济的相关概念，阐述了数字科技在产业数字化中的关键作用，分析探讨了传统产业数字化转型的四大技术范式和五大常见问题，对产业数字化相关的十大数字技术进行了概要介绍，并给出了基于十大数字技术的传统产业数字化转型数字技术平台建设实现参考架构。

第二章名为“云原生技术体系：向云而生，重构产业”，重点介绍了云原生技术体系的概念、价值意义，以及云原生技术体系的初衷和本质，针对传统产业的实际情况，给出了云原生技术体系在传统产业中落地应用的纵横三阶段路径。

第三章名为“分布式混合云：广域无界，算力无边”，重点介绍了分布式云及其与混合云、云原生和边缘计算的关系内涵，阐述了分布式云的价值意义和关键技术特征，重点分析了分布式云当前面临的挑战和未来展望，并结合传统产业现状，给出了传统产业建设分布式云应遵循的三阶段路径。

第四章名为“ 云网融合与算力网络：云随业动，算网一体”，重点介绍了云网融合和算力网络的发展背景和相关概念，深入阐述了云网融合技术的发展现状和算力网络的未来，并结合传统产业现状，详细介绍了传统产业云网融合建设的四大应用场景和主要原则。

第五章名为“5G 专网与边缘计算：网随业动，沉云拓边”，重点介绍了边缘计算和 5G 专网的概念，深入分析了边缘计算崛起背后的底层逻辑和深层次原因，深入介绍了 5G 时代边缘计算在传统产业中的应用现状和面临的挑战，并从传统产业实际场景需求出发，详细介绍了 5G 边缘计算在传统产业中的应用规划和建设路径。

第六章名为“人工智能与物联网：万物觉醒，泛在智能”，重点论述了人工智能与物联网的发展历程、现状，以及其在传统产业应用中面临的困境和根因，介绍了 AIGC、大型语言模型背后的关键技术，分析了人工智能物联网（AIoT）的发展机遇和挑战，及其在传统产业中的应用困境和落地难题，并从传统产业现状出发，提出了AIoT 在传统产业中的应用路径和建设规划。

第七章名为“区块链与隐私计算：信任基建，价值流通”，重点介绍了区块链和隐私计算技术的概念，以及技术背后的底层逻辑和哲学思想，详细介绍了 DAO、NFT、Web3.0 和元宇宙等区块链技术体系下的未来新经济系统，结合区块链和隐私计算的互补特性，深入阐述了区块链和隐私计算在价值安全流通体系中的应用场景。此外，本章还从传统产业实际需求出发，给出了区块链和隐私计算在传统产业中的应用规划和建设路径的思考和建议。

面向的读者

本书内容丰富全面，系统性阐述了与产业数字化密切相关的十大前沿数字技术，通过对十大数字技术的深入认知与分析，并结合传统产业的特殊场景与需求，为数字技术与传统产业的深度融合提供了应用规划与建设路径。本书适合从事不同技术领域、不同层次的各类读者，包括企业数字化转型负责人、数字化战略制定者，从事数字技术平台规划建设的架构师、技术专家和咨询顾问，产业数字化及数字技术研究人员，以及希望拥抱产业互联网的消费互联网从业者。同时，本书也适合云计算架构师、网络规划架构师，对边缘计算、人工智能、物联网、区块链、隐私计算、5G 专网、算力网络等数字技术感兴趣的技术研究人员或爱好者，以及对 Web3.0、元宇宙、语言大模型、AIGC 等时下热门趋势技术感兴趣的研究人员和爱好者。

本书的编写历经了近三年时间，在编写过程中，得到了招商局集团多位领导同事的大力支持。在本书编撰过程中，作者与腾讯、百度、华为等国内领先数字技术服务商中的多位技术专家，进行了深入交流和技术分享，进一步加深了作者对数字技术的认知与思考。招商局集团下属产业公司多位领导同事对本书内容给予了指导和建议，使得本书提出的数字技术与产业融合的路径更加清晰明确。招商局集团数字化中心的领导同事对本书的编写提供了很多工作上的指导和生活上的帮助，作者的家人以及多位技术领域的朋友对本书内容提供了宝贵的建议与帮助。在此，向对本书的出版提供了帮助和关心的领导、同事、编辑、朋友以及家人，一并表示衷心的感谢！

由于编者的水平和学识有限，且书中涉及的知识较多，难免有错误疏漏之处，敬请广大读者批评指正，并提出宝贵意见。

山金孝 李琦

2023 年 4 月

于深圳

第一章 数字科技与产业转型：科技重塑产业，平台赋能转型

第一节  数字科技革命塑造数字文明新时代  004

第二节  产业数字化转型十大关键数字技术  020

第三节  产业数字化转型四大技术范式及其挑战  037

第四节  传统产业数字化转型五大典型共性问题  045

第五节  数字技术平台及其在产业数字化中的价值及意义  053

第六节  数字技术平台在产业数字化中的建设原则及参考实现  058

♂ 本章小结  068

第二章 云原生技术体系：向云而生，重构产业

第一节  云原生以及通用技术大变革  074

第二节  云原生重塑产业数字化底层逻辑  080

第三节  云原生的初衷与本质  085

第四节  云原生在产业数字化中的价值意义及建设路径  089

第五节  云原生技术体系纵向建设架构演进的三个阶段  103

第六节  云原生技术体系横向建设应用演进的三个阶段  112

♂ 本章小结  118

第三章 分布式混合云：广域无界，算力无边

第一节  分布式云及其与主流云计算模式的关系内涵  124

第二节  分布式云关键技术能力需求分析与概述  136

第三节  分布式云场景应用及挑战与展望  142

第四节  分布式混合云在传统产业中的建设原则及三个阶段  156

♂ 本章小结  170 

第四章 云网融合与算力网络：云随业动，算网一体

第一节  云网融合及算力网络的概念  176

第二节  云网融合应用现状及算力网络发展未来  187

第三节  云网融合在产业数字化中的应用规划及建设原则  202

♂ 本章小结  210 

第五章 5G专网与边缘计算：网随业动，沉云拓边

第一节  边缘计算及5G行业专网的概念  217

第二节  边缘计算发展背后的技术与商业底层逻辑  230

第三节  5G边缘计算的应用现状与挑战  237

第四节  5G时代边缘计算的应用规划及其建设的两个阶段  251

♂ 本章小结  265

第六章 人工智能与物联网：万物觉醒，泛在智能

第一节  人工智能产业及其应用现状  270

第二节  AIGC与预训练大型语言模型  286

第三节  物联网产业及其应用现状  303

第四节  AIoT产业底层逻辑与背后的机遇挑战  315

第五节  AIoT应用规划及其建设的两个阶段  328

♂ 本章小结  350

第七章 区块链与隐私计算：信任基建，价值流通

第一节  区块链与隐私计算内涵概述  356

第二节  区块链与隐私计算发展背后的底层逻辑  361

第三节  区块链与未来新经济系统  370

第四节  区块链及隐私计算在传统产业中的应用规划及建设路径  387

♂ 本章小结  404