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集成電路產(chǎn)業(yè)前景分析范文1

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；發(fā)展前景

一、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)，電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展已有幾十年的實(shí)踐，至今也取得了較為突出的成就。但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的起步仍較晚，電氣自動(dòng)化工程控制技術(shù)也并不尖端，特別是隨著電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)不斷發(fā)展和電氣自動(dòng)化工程制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，更加突出了我國(guó)電氣自動(dòng)化工程控制技術(shù)的現(xiàn)狀?？蓺w納總結(jié)為如下四方面內(nèi)容：

1.信息集成化現(xiàn)狀。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信息集成化的發(fā)展大致有兩個(gè)方向：一是管理層次的擴(kuò)展。該系統(tǒng)需了解企業(yè)生產(chǎn)部門(mén)的動(dòng)態(tài)，并合理調(diào)配各項(xiàng)資金和人力，不但能為管理者的高效管理提供依據(jù)，也能降低意外的發(fā)生和損害。二是技術(shù)的延伸。包括設(shè)施研發(fā)和機(jī)器改良，技術(shù)延伸使企業(yè)產(chǎn)品更接近市場(chǎng)，符合社會(huì)需求，特別是新型微電子處理技術(shù)在電氣自動(dòng)化設(shè)施中的應(yīng)用，完成了電氣自動(dòng)化工程控制技術(shù)與其所匹配軟件的有機(jī)結(jié)合。

2.DCS系統(tǒng)現(xiàn)狀。分散控制系統(tǒng)，即DCS系統(tǒng)，是融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、CRT技術(shù)、控制技術(shù)和通訊技術(shù)的一種新型控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行微機(jī)分散，對(duì)生產(chǎn)中的多個(gè)回路進(jìn)行控制，并同時(shí)完成集中獲取并采集數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管理控制的過(guò)程。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，分散控制系統(tǒng)也開(kāi)始朝著多元化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，系統(tǒng)型號(hào)接入不再單一限制，即可完成數(shù)據(jù)的綜合入網(wǎng)，使之與工程管理系統(tǒng)相連。由于DCS系統(tǒng)采用的是容錯(cuò)設(shè)計(jì)，當(dāng)一臺(tái)電腦出現(xiàn)故障時(shí)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行不受影響。要使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)穩(wěn)定性更強(qiáng)，最好采用特定軟件和專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。

3.標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言規(guī)范現(xiàn)狀。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言規(guī)范是Windows NT以及IE電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展的，最終目的是通過(guò)Windows操作系統(tǒng)來(lái)達(dá)成人機(jī)界面。由于PC系統(tǒng)控制的靈活性和集成電路板的易制作性，如在系統(tǒng)中運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)語(yǔ)言，則會(huì)使其維修和護(hù)理更便捷。

4.集中監(jiān)控方式現(xiàn)狀。集中監(jiān)控在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，但這并不代表其沒(méi)有缺點(diǎn)。因?yàn)榧斜O(jiān)控的系統(tǒng)控制把全部的功能都集中在一個(gè)服務(wù)器中，因此信息處理速度難以提升，主機(jī)空間的限制使其無(wú)法完成對(duì)全部設(shè)備的集中監(jiān)控，即便實(shí)現(xiàn)也會(huì)增加造價(jià)成本，還會(huì)存在可靠性不足、維護(hù)難度大等系列問(wèn)題。

二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展前景分析

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵平臺(tái)，在市場(chǎng)條件下作用下與IT平臺(tái)結(jié)合度越來(lái)越高，并引發(fā)了電氣自動(dòng)化發(fā)展中的多次革新，筆者在此簡(jiǎn)要概述電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展前景：

1.實(shí)現(xiàn)一致性。當(dāng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一致性發(fā)展的時(shí)候，也就表明其經(jīng)歷具有歷史轉(zhuǎn)折意義的深刻發(fā)展，它不但能推進(jìn)自動(dòng)化制造產(chǎn)品的周期性，而且能確保養(yǎng)護(hù)及維修等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。而逐步實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的一致性，不但是社會(huì)環(huán)境發(fā)展的客觀需要，而且也標(biāo)志著控制系統(tǒng)的發(fā)展走向了獨(dú)立化。

2.實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。隨著電力領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的日新月異，我國(guó)電氣工程也面臨著技術(shù)革新。在技術(shù)環(huán)境不斷走向開(kāi)放化的當(dāng)下，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在接口方面的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程也在不斷推進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)化的到來(lái)，一方面有利于各企業(yè)間進(jìn)行軟硬件信息數(shù)據(jù)的傳遞共享，另一方面也解決通訊難問(wèn)題，大大提升了企業(yè)間信息通訊交流的效率。

3.趨于專(zhuān)業(yè)化。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安置和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，業(yè)內(nèi)加大了對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)重視度，無(wú)論從培訓(xùn)力度還是培訓(xùn)規(guī)模方面都有了較大的提高，使操作人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)也水漲船高，技術(shù)日益精湛和純熟，這也就意味著控制系統(tǒng)將步入專(zhuān)業(yè)化的方向發(fā)展 。在自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)I(yè)技能培訓(xùn)與日俱增的今天，控制好系統(tǒng)的操作者應(yīng)將專(zhuān)業(yè)技能的培訓(xùn)當(dāng)成一項(xiàng)重要任務(wù)來(lái)抓。專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)將大大提高技術(shù)操作人員在實(shí)踐中的 維修、養(yǎng)護(hù)技術(shù)，對(duì)故障的發(fā)現(xiàn)、查明和處理速度和質(zhì)量也會(huì)大大提升。

4.趨于安全化。隨著改革開(kāi)放和市場(chǎng)化的不斷深入，我國(guó)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)也面臨新的“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”的洗牌，新型工業(yè)化的發(fā)展離不開(kāi)電氣自動(dòng)化技術(shù)的成熟發(fā)展。近年來(lái)，電氣自動(dòng)化在國(guó)內(nèi)工業(yè)進(jìn)程中的優(yōu)勢(shì)地位越發(fā)明顯，安全化也成為其主要特點(diǎn)之一，日后要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)朝著規(guī)范性的安全趨勢(shì)發(fā)展，就必須對(duì)電力市場(chǎng)的發(fā)展前景做科學(xué)的分析，力求市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的最低化。

5.須持續(xù)創(chuàng)新。當(dāng)前我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入高速創(chuàng)新的發(fā)展新階段，隨著市場(chǎng)技術(shù)環(huán)境的不斷開(kāi)放，自動(dòng)化控制系統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新力度史無(wú)前例。各大電氣工程企業(yè)也緊抓發(fā)展機(jī)遇，提升對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和應(yīng)用，特別重視該系統(tǒng)的自主研發(fā)和科研攻關(guān)，一些企業(yè)已取得了驕人的成績(jī)。當(dāng)然，機(jī)遇和挑戰(zhàn)永遠(yuǎn)都是并存的，在電氣工程企業(yè)迎來(lái)發(fā)展春天的同時(shí)，也面臨著殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，要想在市場(chǎng)中分的一杯羹，就必須持續(xù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，才能以此為保障不斷提升自身的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，并為電氣工程的快速發(fā)展提供技術(shù)支撐和智力保障。

6.實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化。隨著電氣自動(dòng)化工程企業(yè)持續(xù)在集成系統(tǒng)和技術(shù)的開(kāi)發(fā)及公關(guān)中投入大量的時(shí)間和精力，特別是當(dāng)分工外包協(xié)作方式日漸被推廣和接受之時(shí)，零配件的配套生產(chǎn)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，逐步轉(zhuǎn)變成市場(chǎng)化，使各種大型號(hào)裝備制造技術(shù)能有序展開(kāi)，并在一定程度上催生了裝備自主研發(fā)的數(shù)量。隨著市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化的不斷推進(jìn)，資源配置也將不斷被優(yōu)化，大大提高生產(chǎn)效率。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在全球經(jīng)濟(jì)一體化日漸深入發(fā)展的當(dāng)下，電氣自動(dòng)化在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的支撐作用越發(fā)突出。身為一名電氣工程技術(shù)人員，我們都應(yīng)該秉承以身作則、實(shí)事求是、務(wù)實(shí)創(chuàng)新的精神，時(shí)刻將提升專(zhuān)業(yè)素質(zhì)放在第一位，力爭(zhēng)通過(guò)自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)在我國(guó)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展中發(fā)一分光，三一分熱。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉慧彥.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013（18）.

集成電路產(chǎn)業(yè)前景分析范文2

自電子技術(shù)一問(wèn)世，電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開(kāi)始了，只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路，尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后，“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展，引起了人們的廣泛注意。

（一）“機(jī)電一體化”的發(fā)展歷程

1.數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世，寫(xiě)下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁(yè)；

2.微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化''帶來(lái)勃勃生機(jī)；

3.可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ)；

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使“機(jī)電一體化”躍上新臺(tái)階。

二“機(jī)電一體化”發(fā)展趨勢(shì)

1.光機(jī)電一體化。一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此，引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源（動(dòng)力）系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。

2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化。未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力（柔性），又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)（尤其是軟件及芯片技術(shù)）的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴(lài)性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)（工作）時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類(lèi)似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）工作時(shí)，生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱(chēng)為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)是硬 件（肌體）——軟件（大腦）一體，不可分割?？磥?lái)，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長(zhǎng)的道路要走。

5.微型機(jī)電化——微型化。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。

三、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品

機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)（整機(jī)）和基礎(chǔ)元、部件兩大類(lèi)。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車(chē)電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專(zhuān)用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)前景分析從略。

四、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”而臨的形勢(shì)和任務(wù)

機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步；二是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。

（一）北京“機(jī)電一體化”工作面臨的形勢(shì)

1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣

（1）在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中，有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機(jī)床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機(jī)電泵、生產(chǎn)過(guò)程的任務(wù)還未完成需要量的一半。

（2）北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺(tái)機(jī)床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進(jìn)行改造；在已改造的近6500臺(tái)機(jī)床設(shè)備中，大約有15%需進(jìn)一步改造。

（3）北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進(jìn)行改造；且610座已改造過(guò)的工業(yè)爐窯也很有進(jìn)一步應(yīng)用模糊技術(shù)進(jìn)行二次改造的必要。

（4）北京工業(yè)系統(tǒng)CAD應(yīng)用還有較大差距。目前，北京工業(yè)品設(shè)計(jì)，CAD應(yīng)用率僅17%（而美、日等國(guó)已超過(guò)85%；國(guó)內(nèi)先進(jìn)地區(qū)也超過(guò)了30%）；CAD的覆蓋率才達(dá)到11%（而全國(guó)CAD應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出，“八五”期間大中型企業(yè)要達(dá)到35%，中小型骨干企業(yè)要達(dá)到15%—20%；到“九五”時(shí)，按國(guó)務(wù)委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板）。

（5）北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價(jià)值的各種風(fēng)機(jī)電泵裝機(jī)容量50萬(wàn)千瓦，尚49萬(wàn)多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進(jìn)行改造的任務(wù)，占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。

（6）工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%.而北京是一個(gè)能源嚴(yán)重缺乏的城市，1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬(wàn)元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家高近9倍。因此，北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重，而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。

2.北京用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場(chǎng)占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬(wàn)種，每年約開(kāi)發(fā)試制新產(chǎn)品3000種，更新周期很長(zhǎng)。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場(chǎng)變化的需要，影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

1993年，北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品約837種，在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中：機(jī)械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種，機(jī)電一體化產(chǎn)品不到150種機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強(qiáng)；儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種，機(jī)電一體化產(chǎn)品210種，機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例為60%；輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種，機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品15種，機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%；汽車(chē)工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車(chē)的總成本為3.5萬(wàn)元，每輛汽車(chē)平均裝用電子產(chǎn)品的費(fèi)用約300元，不是總成本的1%；與國(guó)外約28%的先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)；與國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平相差一半左右。

3.北京用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重，且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來(lái)北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)的政出多門(mén)問(wèn)題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問(wèn)題，但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問(wèn)題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機(jī)電一體化，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革，而無(wú)須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí)，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來(lái)新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

另外，從市場(chǎng)需求的角度看，由于我國(guó)研制、開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長(zhǎng)，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進(jìn)口量都比較大，因此亟需發(fā)展。

（二）北京“機(jī)電一體化”工作的任務(wù)

北京在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。

1.北京應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點(diǎn)

（1）大力采用模糊技術(shù)，工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺(tái)階

國(guó)內(nèi)外成功的范例表明，應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計(jì)算機(jī)和PID技術(shù)好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時(shí)要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù)，到2000年，對(duì)應(yīng)該進(jìn)行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊 技術(shù)等先進(jìn)電子信息技術(shù)改造完畢，其中采用模糊技術(shù)改造要在80%.

（2）積極采用數(shù)控技術(shù)，機(jī)床高備改造要達(dá)新水平

對(duì)機(jī)床設(shè)備的改造重點(diǎn)應(yīng)放在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能，到1995年，北京應(yīng)該改造的機(jī)床設(shè)備（8420臺(tái)）的改造率要達(dá)80%以上，到本世紀(jì)末要改造完畢。

（3）努力推廣變頻調(diào)速技術(shù)，風(fēng)機(jī)電泵改造要攀新高度

風(fēng)機(jī)、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點(diǎn)來(lái)抓。到1995年，應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機(jī)、電泵要改造完60%；到本世紀(jì)末，北京的風(fēng)機(jī)、電泵和其它調(diào)速電機(jī)要普遍；采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)。

（4）優(yōu)先應(yīng)用CAD／CAM技術(shù)，工業(yè)設(shè)計(jì)水平提高要有新目標(biāo)

北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設(shè)計(jì)工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業(yè)系統(tǒng)CAD的應(yīng)用率為17%，CAD的覆蓋率為11%，到1995年應(yīng)分別達(dá)到20%和15%，本世紀(jì)末，要力爭(zhēng)分別達(dá)到55%和45%.

2.北京機(jī)電一體化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的奮斗目標(biāo)

（1）總體目標(biāo)：到1995年全市的機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種，2000年，應(yīng)不少于2000種，機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化率分別達(dá)到25%和60%.

（2）單項(xiàng)目標(biāo)：

機(jī)床數(shù)控化率：1995年，產(chǎn)量數(shù)控化率達(dá)5%，產(chǎn)值數(shù)控化率達(dá)16%；2000年，分別達(dá)12%和40%.

汽車(chē)電子化程度：1995年，平均每輛汽車(chē)上裝用和電子產(chǎn)品的費(fèi)用不少于1000元，在整車(chē)成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%.

PLC的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間，開(kāi)發(fā)能力要穩(wěn)居全國(guó)首位：“九五”北京要成為全國(guó)主要的PLC生產(chǎn)基地之一。

“電力電子”開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開(kāi)發(fā)技術(shù)。“九五”期間第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟(jì)批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面，“八五”期間，開(kāi)關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品；交流變頻調(diào)速裝置要達(dá)到批量生產(chǎn)程度；高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯：“九五”，北京要形成一個(gè)具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

模糊控制器的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”要把北京建成全國(guó)模糊技術(shù)控制器的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)基地，開(kāi)發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來(lái)；交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年，空調(diào)器、洗衣機(jī)、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達(dá)到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末，北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達(dá)到50%以上。

其它機(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力：微機(jī)控制多色印刷機(jī)要穩(wěn)居全國(guó)第一；電子醫(yī)療儀器的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)爭(zhēng)取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產(chǎn)量上全國(guó)領(lǐng)先；在“八五”期間，以30萬(wàn)千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力，打出規(guī)模效益來(lái)；數(shù)字化、智能化儀器儀表，自動(dòng)化裝置要上品種、上批量……

總之，機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，又是開(kāi)啟北京機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門(mén)的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機(jī)電一體化”發(fā)展兩方面的目標(biāo)，那么，到本世紀(jì)末，北京就會(huì)形成一個(gè)銷(xiāo)售額超過(guò)200億元的機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。其中，數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機(jī)電一體化裝備銷(xiāo)售額可超過(guò)150億元：“電力電子”的銷(xiāo)售額可超過(guò)20億元；PLC模糊控制器等銷(xiāo)售額可超過(guò)15億元；汽車(chē)電子化、自動(dòng)化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷(xiāo)售額可超過(guò)25億元。機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍，也是機(jī)電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。

五、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策

（一）加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃

目前，北京地區(qū)從事“機(jī)電一體化”研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計(jì)是。同時(shí)，市政府各有關(guān)委、辦、局（總公司）也有不少相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃與規(guī)劃。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門(mén)的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問(wèn)題，全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議市政府責(zé)成有關(guān)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出北京統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃，避免開(kāi)發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車(chē)！

（二）強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用

目前，北京“機(jī)電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門(mén)”是難哆的。因此，北京有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)，根據(jù)目前國(guó)家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神，以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn)，我們建議，盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。

“協(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面，要加強(qiáng)辦公室、秘書(shū)處的建設(shè)；要通過(guò)其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體，組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整，進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……

（三）優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度

優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過(guò)宣傳群眾，造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開(kāi)綠燈；盡力為開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。

增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰；大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對(duì)有關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持，對(duì)在技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。

在經(jīng)濟(jì)政策上，要多給機(jī)電一體化科研攻關(guān)課題、開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目利用科技專(zhuān)項(xiàng)基金和科技三項(xiàng)費(fèi)用的機(jī)會(huì)；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項(xiàng)目上傾斜；成立“機(jī)電一體化”發(fā)展基金，支持機(jī)電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。

（四）突出發(fā)展重點(diǎn)，兼顧“兩個(gè)層次”

機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍 ，有所為，有所不為。要注意抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子（計(jì)算機(jī)）裝置，使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮，使“機(jī)械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。

我們認(rèn)為，北京“機(jī)電一體化”發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急，重中之重是：

抓緊開(kāi)發(fā)生產(chǎn)GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機(jī)、高頻電子鎮(zhèn)流器等，用電力電子技術(shù)進(jìn)行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造；

抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，改造機(jī)床設(shè)備；開(kāi)發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；

集成電路產(chǎn)業(yè)前景分析范文3

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；云計(jì)算；物聯(lián)網(wǎng)；光線傳感器；稱(chēng)重傳感器；智能終端；智能控制系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN409 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）06-00-03

0 引 言

由于國(guó)內(nèi)人口數(shù)量所致，高校學(xué)生數(shù)量龐大，在各種公共資源使用緊張的同時(shí)，能源又很容易造成浪費(fèi)。在各高校中，無(wú)論是自習(xí)室座位數(shù)量，還是圖書(shū)館自習(xí)座位都難以滿足廣大師生的使用需求。每當(dāng)?shù)搅俗粤?xí)室占座的時(shí)候，公共教學(xué)樓內(nèi)總是人聲嘈雜，腳步混亂，你擁我擠，毫無(wú)秩序。這樣不僅容易引起學(xué)生之間的糾紛甚至矛盾，還容易造成某些未知的危險(xiǎn)。但就在這種狀況下，仍然有許多同學(xué)無(wú)法很好地使用到自習(xí)室資源。而對(duì)于校園能源方面，教室內(nèi)又經(jīng)常出現(xiàn)“空無(wú)一人，燈火通明”的狀況，或者是“室外艷陽(yáng)高照，室內(nèi)卻依舊燈光亮起”。每年，這些狀況不僅浪費(fèi)了大量的電力資源，還對(duì)照明設(shè)備造成不必要的損耗。而在另一方面，由于校園內(nèi)活動(dòng)眾多，各種學(xué)生活動(dòng)或者會(huì)議，學(xué)生考試或者加課都要占用教室。但是占用學(xué)校教室需要提前向校方申請(qǐng)，而且申請(qǐng)流程麻煩，還需提交紙質(zhì)申請(qǐng)表，時(shí)間較長(zhǎng)，很是麻煩。針對(duì)上述種種校園內(nèi)教室使用問(wèn)題，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教室智能控制系統(tǒng)便很好地解決了這些問(wèn)題。

據(jù)對(duì)校園內(nèi)自習(xí)室使用狀況的調(diào)查，當(dāng)前自習(xí)室使用問(wèn)題歸為兩類(lèi)：一、教室內(nèi)座位占用混亂。很多同學(xué)一人占用多個(gè)座位，使得教室座位使用混雜，其他同學(xué)難以合理使用；二、自習(xí)室的占座采用先到先得制，并且為了表明使用權(quán)，每個(gè)人都在座位上進(jìn)行標(biāo)記、涂鴉。由于每個(gè)人都希望自己能擁有更大的座位空間，所以很多人都會(huì)占取整排座位。一間60人教室，在經(jīng)歷混亂的占座后，實(shí)際使用者不足35人。這些占座者為了保證座位的所屬權(quán)，大肆在桌面上涂畫(huà)。這對(duì)教室內(nèi)公用座椅的使用造成極壞地影響。進(jìn)入教室，放眼望去，桌面上盡是“XXXX考研占座”、“XXX已占”等混亂涂鴉。這些涂鴉不僅破壞了教室的美感，還使得校方可能花費(fèi)大量錢(qián)財(cái)來(lái)清洗。

通過(guò)對(duì)教室能源使用的調(diào)查表明，每年由于教室燈光造成的電量浪費(fèi)占高校教室用電量的10%左右。結(jié)合全國(guó)高校數(shù)量，粗略估計(jì)下，每年全國(guó)教室浪費(fèi)的電量已經(jīng)達(dá)到一個(gè)巨大的數(shù)值。

然而，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以解決上述種種問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是這個(gè)“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中國(guó)還處于迅猛發(fā)展階段，目前已在中國(guó)南方部分城市興起，如無(wú)錫市（中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)示范城市）。隨著技術(shù)的成熟，物聯(lián)網(wǎng)幾乎已經(jīng)融入到我們生活中的方方面面。比如：智能家電、無(wú)人駕駛交通工具、污染在線檢測(cè)、物流實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)等。我們將物聯(lián)網(wǎng)與校園生活相結(jié)合，構(gòu)建一套完善的教室管理系統(tǒng)，其中包含了教室座位管理系統(tǒng)、二維碼占座系統(tǒng)、教室預(yù)約租借系統(tǒng)等，這勢(shì)必會(huì)使我們的校園生活大大地便捷化、智能化。

1 物聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及單片機(jī)和傳感器技術(shù)

1.1 物聯(lián)技術(shù)在系統(tǒng)構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)中的作用

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。其英文名稱(chēng)是：“Internet of things （IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。而物聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)定義（活點(diǎn)定義），即：利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過(guò)新方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上所有的資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有應(yīng)用，但物聯(lián)網(wǎng)中所有元素（所有的設(shè)備、資源及通信等）都是個(gè)性化和私有化的?？偠灾?，物聯(lián)網(wǎng)就是各行各業(yè)的智能化。

1.2 大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)對(duì)本項(xiàng)目的支持

1.2.1 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)（big data），或稱(chēng)巨量資料，指的是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)的4V特點(diǎn)：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（價(jià)值）。在當(dāng)前時(shí)代背景下，各種技術(shù)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生新的應(yīng)用技術(shù)，這使得數(shù)據(jù)量激增。由此，大數(shù)據(jù)應(yīng)運(yùn)而生，作為新技術(shù)被應(yīng)用于各行各業(yè)。而在這里，我們所設(shè)想構(gòu)建的教室智能控制系統(tǒng)只是雛形，事實(shí)上它并未具有大數(shù)據(jù)的特性，但是在某些性質(zhì)上已具有大數(shù)據(jù)的“潛質(zhì)”。當(dāng)這一系統(tǒng)逐步完善后，一定能達(dá)到大數(shù)據(jù)的應(yīng)用要求。

1.2.2 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算（cloud computing）基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說(shuō)法。過(guò)去在圖中往往用云來(lái)表示電信網(wǎng)，后來(lái)也用來(lái)表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。因此，云計(jì)算甚至可以讓你體驗(yàn)每秒10萬(wàn)億次的運(yùn)算能力，擁有這么強(qiáng)大的計(jì)算能力可以模擬核爆炸、預(yù)測(cè)氣候變化和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。用戶通過(guò)電腦、筆記本、手機(jī)等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)， 進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件，服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。云計(jì)算所具有的特性：超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴(kuò)展性、按需服務(wù)、極其廉價(jià)等。

可以說(shuō)，云計(jì)算技術(shù)在一定程度上是在和大數(shù)據(jù)技術(shù)相互配合。而目前，云計(jì)算技術(shù)也并未成熟，物聯(lián)網(wǎng)巨頭們還在進(jìn)行逐步完善，比如阿里云、百度云等。而在我們的教室智能管理系統(tǒng)中用到了云計(jì)算的設(shè)計(jì)理念，即接入網(wǎng)絡(luò)便可使用到我們的各種系統(tǒng)服務(wù)。

1.3 單片機(jī)和傳感器的技術(shù)支持

1.3.1 單片機(jī)技術(shù)

單片機(jī)是具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、多種I/O口和中斷系統(tǒng)的一種集成電路芯片，它把相關(guān)功能集中到一塊硅片上從而構(gòu)成一個(gè)又小又完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

1.3.2 傳感器技術(shù)

在系統(tǒng)的構(gòu)建中，使用到了光線傳感器、稱(chēng)重傳感器。

光線傳感器也叫做亮度感應(yīng)器，英文名稱(chēng)為L(zhǎng)ight-Sensor，很多平板電腦和手機(jī)都配備了該感應(yīng)器。一般位于設(shè)備屏幕上方，它能根據(jù)設(shè)備目前所處的光線亮度，自動(dòng)調(diào)節(jié)手持設(shè)備屏幕亮度，給使用者帶來(lái)最佳的視覺(jué)效果。例如在黑暗環(huán)境下，手持設(shè)備屏幕背光燈就會(huì)自動(dòng)變暗，否則很刺眼。

稱(chēng)重傳感器絕大多數(shù)都是以惠斯頓電橋?yàn)樵淼膫鞲衅?，一般激?lì)電壓在5～15 V范圍內(nèi)，輸出電壓是mV級(jí)，滿量程輸出是激勵(lì)電壓*傳感器靈敏度mV。模擬的稱(chēng)重傳感器基本都是通用的，用一個(gè)剪切量式或者波紋管式傳感器就可以，量程選100 kg，型號(hào)可以是Z6FC3。

1.4 系統(tǒng)的構(gòu)建計(jì)劃

綜合前面所講述的各種物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我們所構(gòu)建的教室智能管理系統(tǒng)包括：教室座位管理系統(tǒng)、二維碼占座系統(tǒng)、教室燈光控制系統(tǒng)、教室課程查詢(xún)系統(tǒng)和教室租借預(yù)約系統(tǒng)五個(gè)子系統(tǒng)。分別從教室座位，教室燈光系統(tǒng)的控制，教室課程查詢(xún)和教室租借這幾方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.4.1 教室座位管理系統(tǒng)的構(gòu)建計(jì)劃

我們采用在教室每個(gè)座位上安裝稱(chēng)重傳感器模塊的方法來(lái)進(jìn)行對(duì)教室座位狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)。由于教室內(nèi)的座位凳面是自動(dòng)折疊收縮的，所以我們將壓力傳感器模塊加裝在座位凳面下方，當(dāng)有人在該座位坐下時(shí)，該傳感器模塊所對(duì)應(yīng)的標(biāo)示量便會(huì)由0變?yōu)?，而這些數(shù)據(jù)會(huì)傳輸回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，表明該座位是有人的。另一方面，為了便于查詢(xún)教室內(nèi)的座位實(shí)時(shí)狀態(tài)，我們會(huì)搭建一個(gè)查詢(xún)系統(tǒng)以方便同學(xué)實(shí)時(shí)尋找合適的教室或者合適的座位。

1.4.2 二維碼占座系統(tǒng)的構(gòu)建

由于長(zhǎng)期占用的自習(xí)室座位只屬于一個(gè)同學(xué)，這是1對(duì)1的關(guān)系，我們便利用這樣的映射關(guān)系給每個(gè)座位附上一個(gè)二維碼座位標(biāo)示。同學(xué)們通過(guò)手機(jī)掃碼來(lái)讀取對(duì)應(yīng)該座位的“主人信息”，從而達(dá)到“占座”的效果。具體的實(shí)現(xiàn)方法是：由于每個(gè)座位都有唯一的標(biāo)示碼，我們掃碼可以通過(guò)唯一的標(biāo)識(shí)碼進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)到對(duì)應(yīng)座位信息和占座人信息，并且反饋到移動(dòng)終端或者Web頁(yè)面上。這樣就可以很方便地進(jìn)行占座和座位識(shí)別，便于學(xué)習(xí)生活。

1.4.3 教室燈光控制系統(tǒng)的構(gòu)建計(jì)劃

我們通過(guò)將一個(gè)智能調(diào)節(jié)燈光亮度的模塊與教室內(nèi)燈具連接，通過(guò)亮度傳感器搜集當(dāng)前戶外和室內(nèi)光線亮度，結(jié)合這兩者數(shù)據(jù)值進(jìn)行對(duì)室內(nèi)燈光亮度的調(diào)節(jié)。其基本實(shí)現(xiàn)原理是：利用傳感器搜集到亮度數(shù)據(jù)并反饋到控制模塊，再由控制模塊傳遞到調(diào)節(jié)模塊，調(diào)節(jié)模塊對(duì)可變電阻或者其他調(diào)節(jié)器件進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得教室內(nèi)燈光亮度適宜并達(dá)到節(jié)省能源的目的。

1.4.4 教室課程查詢(xún)系統(tǒng)的構(gòu)建計(jì)劃

關(guān)于教室課程查詢(xún)系統(tǒng)的構(gòu)建計(jì)劃是：首先建立課程和教室的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包括各專(zhuān)業(yè)、各年級(jí)的課程，以及課程對(duì)應(yīng)的教室。數(shù)據(jù)庫(kù)中有課程表、教室表、查詢(xún)表等數(shù)據(jù)表。課程表的數(shù)據(jù)項(xiàng)包括：課程名、課程號(hào)、上課教室編號(hào)、上課時(shí)間等；教室表數(shù)據(jù)項(xiàng)包括：教室編號(hào)、教室所在位置、教室類(lèi)型等；查詢(xún)表數(shù)據(jù)項(xiàng)包括：年級(jí)、課程號(hào)、教室編號(hào)、備注等。 完成數(shù)據(jù)庫(kù)建立后，我們通過(guò)J2EE搭建一個(gè)查詢(xún)平臺(tái)并連接數(shù)據(jù)庫(kù)，測(cè)試查詢(xún)系統(tǒng)的可靠性，并完善。最后進(jìn)行查詢(xún)平臺(tái)的頁(yè)面完善及修改等工作。

1.4.5 教室預(yù)約租借系統(tǒng)的構(gòu)建計(jì)劃

對(duì)于教室租借系統(tǒng)的構(gòu)建，首先，我們要建立數(shù)據(jù)庫(kù)，將教室信息錄入教室表，其中包括：教室編號(hào)、教室位置、備注等；再建立一個(gè)用戶表，包括用戶的學(xué)號(hào)/工號(hào)、密碼、手機(jī)號(hào)、身份證信息、備注等；建立教室預(yù)約表，包括預(yù)約項(xiàng)編號(hào)、教室編號(hào)、教室預(yù)約狀況、備注等。同樣，通過(guò)J2EE搭建預(yù)約租借系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在線預(yù)約租借、用戶登錄、用戶維護(hù)個(gè)人信息、用戶查詢(xún)預(yù)約信息等功能。再將該系統(tǒng)平臺(tái)與數(shù)據(jù)庫(kù)連接，美化系統(tǒng)前端頁(yè)面，逐步完善系統(tǒng)構(gòu)建。

2 智能終端系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，各種智能終端應(yīng)運(yùn)而生。應(yīng)用軟件便捷了每個(gè)人的生活，讓人們開(kāi)始了移動(dòng)信息化進(jìn)程。通過(guò)智能終端，我們可以將物聯(lián)網(wǎng)的便利發(fā)揮到極致。針對(duì)系統(tǒng)中的二維碼占座系統(tǒng)和教室課程查詢(xún)系統(tǒng)以及教室租借預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我們利用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的智能端Web系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)建步驟分為：需求分析、詳細(xì)設(shè)計(jì)、功能實(shí)現(xiàn)、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)構(gòu)建方式具體方法為：

（1）配置開(kāi)發(fā)環(huán)境：開(kāi)發(fā)硬件需要個(gè)人PC搭建Java開(kāi)發(fā)系統(tǒng)環(huán)境，安裝JDK、eclipse、Navicat Premium、tomcat服務(wù)器、MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)；

（2）利用eclipse編寫(xiě)Java代碼，逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能；

（3）在eclipse中進(jìn)行系統(tǒng)UI設(shè)計(jì)，完成系統(tǒng)頁(yè)面制作；

（4）對(duì)系統(tǒng)功能代碼進(jìn)行整合，美化系統(tǒng)頁(yè)面并調(diào)試；

（5）連接數(shù)據(jù)庫(kù)，利用tomcat運(yùn)行項(xiàng)目并進(jìn)行測(cè)試；

（6）在服務(wù)器端利用個(gè)人PC搭建站點(diǎn)，將開(kāi)發(fā)機(jī)設(shè)置為服務(wù)器；

（7）將傳感器反饋數(shù)據(jù)接入服務(wù)器；

（8）傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)的傳輸數(shù)據(jù)到服務(wù)器端，通過(guò)一定時(shí)間更新數(shù)據(jù)庫(kù)，以便查詢(xún)到最新信息。

3 系統(tǒng)的應(yīng)用前景分析與拓展

3.1 教室管理系統(tǒng)的應(yīng)用前景分析

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步成熟的今天，我們的生活幾乎與物聯(lián)網(wǎng)密不可分。智能化、便捷化是物聯(lián)網(wǎng)給我們帶來(lái)的最大變化。教室智能控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，雖僅僅是校園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)開(kāi)端，但已經(jīng)在一定程度上使我們享受到了物聯(lián)網(wǎng)的便利。

3.1.1 經(jīng)濟(jì)可行性

根據(jù)目前市場(chǎng)上傳感器報(bào)價(jià)來(lái)看，無(wú)論是光線傳感器還是稱(chēng)重傳感器的價(jià)格都在幾元到幾十元之間。對(duì)于構(gòu)建這一系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，成本也在可控制范圍內(nèi)。并且隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，這些傳感器元件價(jià)格會(huì)逐漸降低。同時(shí)，我們所需要的其他硬件支持方面可以利用個(gè)人PC來(lái)代替。而對(duì)于服務(wù)器的租借，每年的租金也僅在百元左右。教室管理系統(tǒng)針對(duì)性很強(qiáng)，非常適用于各大高校，具有很好的經(jīng)濟(jì)可行性以及商業(yè)價(jià)值。長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，該系統(tǒng)具有很大的潛力和可擴(kuò)展性。

3.1.2 學(xué)術(shù)價(jià)值

這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目的就是打造一款能夠方便師生校園生活的智能化綜合管理系統(tǒng)。雖然我們的技術(shù)有限，但是在有限的技術(shù)水平內(nèi)，我們結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)將實(shí)際需求應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。將我們的所學(xué)轉(zhuǎn)換為實(shí)際可用的智能系統(tǒng)，達(dá)到了一定的學(xué)習(xí)研究的效果。

3.1.3 社會(huì)價(jià)值

這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)能夠解決許多高校存在的資源使用問(wèn)題。例如：每年都會(huì)登上新聞的考研大軍占座引起的各種社會(huì)問(wèn)題；高校教室用電的浪費(fèi)問(wèn)題。雖然目前沒(méi)有權(quán)威機(jī)構(gòu)去實(shí)際調(diào)研高校用電的浪費(fèi)量，但僅據(jù)我們?cè)谛?nèi)統(tǒng)計(jì)，不合理耗電量已經(jīng)占據(jù)了很大一部分。這些社會(huì)問(wèn)題需要我們通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)來(lái)解決，可以極大地改善高校資源利用和能源節(jié)約問(wèn)題。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域拓展

3.2.1 圖書(shū)館自習(xí)室

許多公共圖書(shū)館都配有大型自習(xí)室，而這些自習(xí)室的座位通常沒(méi)有管理員去維護(hù)使用秩序。一旦圖書(shū)館內(nèi)讀者數(shù)量達(dá)到飽和值，很容易造成自習(xí)室座位使用的緊張和混亂。將教室管理系統(tǒng)中的座位管理系統(tǒng)和二維碼占座系統(tǒng)應(yīng)用于大型圖書(shū)館的自習(xí)室，能夠便于館方管理自習(xí)室座位和維護(hù)秩序。而另一方面，將燈光智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用于圖書(shū)館自習(xí)室內(nèi)，也能夠很大程度上節(jié)省圖書(shū)館用電量，提高讀者閱讀時(shí)的舒適度。

3.2.2 可租借的會(huì)議室或?qū)懽謽?/p>

在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的影響下，許多商家將業(yè)務(wù)搬上互聯(lián)網(wǎng)。電子商務(wù)在中國(guó)已經(jīng)達(dá)到空前的規(guī)模。借助電子商務(wù)的經(jīng)營(yíng)模式，對(duì)于可租借的會(huì)議室或者寫(xiě)字樓，同樣能夠?qū)I(yè)務(wù)拓展到物聯(lián)網(wǎng)上。由于許多小中型企業(yè)或者單位沒(méi)有配置可用會(huì)議室。每當(dāng)這些單位舉辦活動(dòng)時(shí)，只能通過(guò)租借來(lái)滿足會(huì)議需要。而現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一個(gè)專(zhuān)業(yè)的會(huì)議室租賃網(wǎng)站。由此，教室線上租借預(yù)約系統(tǒng)便可以拓展到這些業(yè)務(wù)方面。另一方面，對(duì)于可租借的寫(xiě)字樓，一些私人小公司或者小型企業(yè)零散租借辦公室或者樓層，這使得寫(xiě)字樓所屬方管理起來(lái)較為混雜。通過(guò)將教室管理系統(tǒng)應(yīng)用于寫(xiě)字樓，便能很好地解決管理問(wèn)題。

3.2.3 商業(yè)價(jià)值

對(duì)于當(dāng)前國(guó)內(nèi)的大學(xué)，還沒(méi)有一套完整的教室智能控制系統(tǒng)來(lái)加以應(yīng)用。如果我們將這套教室智能控制系統(tǒng)加以完善，并逐步使其成熟化、可行化、量產(chǎn)化，那么我們便能打開(kāi)國(guó)內(nèi)大學(xué)的市場(chǎng)，為各類(lèi)大學(xué)打造合適的教室智能控制系統(tǒng)。另一方面，一旦我們打開(kāi)了各大學(xué)的市場(chǎng)，便能利用該系統(tǒng)進(jìn)行廣告推廣。各校學(xué)生使用該智能系統(tǒng)，便成為一個(gè)巨大的用戶群體。針對(duì)這個(gè)用戶群體的各種商業(yè)廣告可以投放到該智能系統(tǒng)中，從中取得商業(yè)廣告費(fèi)。

4 結(jié) 語(yǔ)

教室智能控制系統(tǒng)的構(gòu)建不僅僅達(dá)到了簡(jiǎn)便學(xué)習(xí)生活的目的，同時(shí)還達(dá)到了節(jié)能的效果。對(duì)于教室能源控制系統(tǒng)，根據(jù)目前得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如果能夠?qū)⑹覂?nèi)燈管更換為智能化控制，每年可以節(jié)省10%～15%的用電量。這將起到節(jié)約、節(jié)能、綠色、低碳的作用。而另一方面，教室座位管理系統(tǒng)、教室課程查詢(xún)系統(tǒng)和教室預(yù)約租借系統(tǒng)在一定程度上方便了我們的校園生活，不僅使我們的學(xué)習(xí)生活更加便捷，還使我們享受到了“電子化”的校園生活。通過(guò)教室座位管理系統(tǒng)，我們可以快速尋找自己的自習(xí)室，簡(jiǎn)便占座流程，高效方便；通過(guò)教室課程查詢(xún)系統(tǒng)，我們可以隨時(shí)隨地找到應(yīng)該去的教室，再也不怕忘記教室，忘記課程；而通過(guò)教室預(yù)約租借系統(tǒng)，廣大師生可以方便快捷地進(jìn)行“線上”租借，不再經(jīng)歷那麻煩的紙質(zhì)申請(qǐng)流程?？傮w看來(lái)，教室智能控制系統(tǒng)大大提高了校園生活的便捷性，使得我們的校園生活更加趨于智能化、網(wǎng)絡(luò)化、便捷化。

參考文獻(xiàn)

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