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摘要:现代汽车电子从所应用的电子元器件到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能传感器。
关键词:智能传感器
1汽车电子操控和安全系统谈起
近几年来我国汽车工业增长迅速,发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测:汽车工业有可能超过IT产业,成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实,汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如,虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右,但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%,中、高档轿车中汽车电子已占30%以上,而且这个比例还在不断地快速增长,预期很快将达到50%。
电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车(机动车)的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出:电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是,必须指出的是,除了一些车内音响、视频装备,车用通信、导航系统,以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外,现代汽车电子从所应用的电子元器件(包括传感器、执行器、微电路等)到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能传感器(智能执行器、智能变送器)。
实际上,汽车电子已经经历了几个发展阶段:从分立电子元器件搭建的电路监测控制,经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统,现在已经进入了采用高速总线(目前至少有5种以上总线已开发使用),统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据,实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。
还可以举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,仅只针对四个轮子的操控上,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD),ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在,国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统(EBA),该系统在发生紧急情况时,自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度,并判断紧急制动的力度是否足够,如果需要,就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间(例如百万分之一秒级)内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速,进而为每个车轮平衡分配动力,保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”(ETC)系统等。
从以上列举的两个例子可以清楚看到,汽车发展对汽车电子的一些基本要求:
1.1电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。传感器(+调理电路)+微处理器,然后再通过微处理器(+功率放大电路)+执行器的技术途径已经不再能满足现代汽车的要求,需要通过硬件集成、直接交换数据和简化电路,并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。
1.2现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制,但汽车车体内的空间有限,构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是,电子控制单元应与受控制部件紧密结合,形成一个整体。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。
1.3电子控制单元必须具有足够的智能化程度。以安全气囊为例,它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开,但在极大多数时间内气囊是处在待命状态,因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力,不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性,确保动作的“万无一失”。
1.4汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性,并且,对电子产品而言,大多处于非常恶劣的运行环境中,而且各不相同。诸如工作状态时的高温,静止待命时的低温,高浓度的油蒸汽和活性(毒性)气体,以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此,电子元器件和电路必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。
1.5与上述要求同样重要,甚至有时是关键性的条件是,汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须要能大规模工业生产,并能将成本降低到可接受的程度。一些微传感器和智能传感器就是这方面的典范。例如智能加速度传感器,它不仅能较好地满足现代汽车的各项需要,而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产,生产成本较低(几美元至十几或几十美元),所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场,反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。
2智能传感器:微传感器与集成电路融合的新一代电子器件
微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发展起来的新兴技术。在我国的报刊杂志上目前所使用的技术名称还比较含混,仍然笼统地称之为传感器,或者含糊地归纳为汽车半导体器件,也有将智能传感器(或智能执行器、智能变送器)与微系统、MEMS等都归入了MEMS(微机电系统)名称下的。这里介绍当前一些欧美专著中常用的技术名词的定义和技术内涵。
首先必须说明的是,在绝大多数情况下,本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件:将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器;将电学信号转换成非电学参量输出的执行器;以及既能用作传感器又能用作执行器,其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说,关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器(或执行器、或变送器)的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物,而是基于半导体工艺技术的新一代器件:应用新的工作机制和物化效应,采用与标准半导体工艺兼容的材料,用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。
它由两块芯片组成,一是具有自检测能力的加速度计单元(微加速度传感器),另一块则是微传感器与微处理器(MCU)间的接口电路和MCU。这是一种较早期(1996年前后)的,但已相当实用的器件,可用于汽车的自动制动和悬挂系统中,并且因微加速度计具有自检能力,还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到,微传感器的优势不仅是体积的缩小,更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指出的是,采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说,单芯片的解决方案显然更可取,生产成本更低,应用价值更高。
智能传感器(SmartSensor)、智能执行器和智能变送器-微传感器(或微执行器,或微变送器)和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件(例如上述的微加速度计的单芯片解决方案)。因此智能传感器具有一定的仿生能力,如模糊逻辑运算、主动鉴别环境,自动调整和补偿适应环境的能力,自诊断、自维护等。显然,出于规模生产和降低生产成本的要求,智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前,或流程中,或工艺完成后增加一些特殊需要的工序,但也不应太多。
在一个封装中,把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器(SAR)、微处理器(摩托罗拉69HC08)、存储器和串行接口(SPI)等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS电路工艺流程之前,亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟,已广泛用于汽车(机动车)所需的各式各样的压力测量和控制单元中,诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广,不局限于汽车工业。目前,生产智能压力传感器的厂商已不少,市售商品的品种也很多,已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小,随之控制单元所需的外围接插件和分立元件越来越少,但功能和性能却越来越强,而且生产成本降低很快。
顺便需要说说的是,在一些中文资料中,尤其是一些产品宣传性材料中,笼统地将SmartSensor(或device)和Intelligentsensor(或device)都称之为智能传感器,但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为,Smart(智能型)传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然,知识型的内涵也在不断进化,但那些只能简单响应环境变化,作一些相应补偿、调整工作状态的,特别是不需要集成处理器的器件,其知识等级太低,一般不应归入智能器件范畴。
相信大多数读者能经常接触到的,最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况,因为CCD阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱,必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的,在中、高档长焦距(IOX)光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统,特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的核心是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪,通过它监测机身的抖动,并换算成镜头的各轴向位移量,进而驱动镜头中可变角度透镜的移动,使光学系统的折射光路保持稳定。
微系统(Microsystem)和MEMS(微机电系统)-由微传感器、微电子学电路(信号处理、控制电路、通信接品等)和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。
MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显,MEMS的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程,也即采用常规标准的CMOS工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法,其中也包括微机械结构件的制作。
微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器,智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS,MEMS的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令,进而能独立、正确动作的微机械(Micromachines)。现在,开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少,涵盖各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。
通过控制芯片上的微反射镜阵列,实现光输入/输出的交叉互联。这是目前全光交换技术的成熟的最佳方案。市场上可买到的MEMS光开关已达1296路,开关转换时间约为20ms。
微机械(也称为纳米机械)则尚处于开发试验阶段,但已有许多很重要的实验室产品涌现,如著名的纳米电机、微昆虫、微直升机和潜水艇等。技术产业界普遍认为,它们的开发成功和投入实际应用将对工业技术和生活质量产生深远的影响。
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作者:张志强张东丽曹祥福
摘要:本文主要介绍了ASON技术的总体结构和关键技术,当前ASON的标准研究和应用的进展,并对ASON的演进策略作了一些探讨。
关键词:ASON总体结构关键技术研究进展应用演进策略
0引言
随着IP业务的持续快速增长,对网络带宽的需求变得越来越高,同时由于IP业务流量和流向的不确定性,对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。为了适应IP业务的特点,光传输网络开始向支持带宽动态灵活分配的智能光网络方向发展。在这种趋势下,自动交换光网络(ASON)应运而生。ASON网络是由信令控制实现光传输网内链路的连接/拆线、交换、传送等一系列功能的新一代光网络。ASON使得光网络具有了智能性,代表了下一代光网络的发展方向。
ASON的主要优点有:动态地分配网络资源,实现网络资源的有效利用;快速的在光层直接提供用户需求的各种业务;降低了运营维护费用;高效的网络管理和保护技术;便于引入新业务。
1ASON的总体结构及关键技术
在ASON得分层体系结构中,ASON由传送平面(TP)、控制平面(CP)、管理平面(MP)组成。三个平面分别完成不同的功能。传送平面负责在管理平面和控制平面的作用下传送业务;控制平面根据业务层提出的带宽需求,控制传送平面提供动态自动的路由;管理平面负责对传送平面和控制平面进行管理。
ASON的最大特色是引入了控制平面。控制平面是ASON的核心,主要包括信令协议、路由协议和链路资源管理等。其中信令协议用于分布式连接的建立、维护和拆除等管理;路由协议为连接的建立提供选路服务;链路资源管理用于链路管理,包括控制信道和传送链路的验证和维护。
控制平面的核心功能是连接控制功能。在ASON中,连接不再是全部由管理层控制实现的固定连接了。它有三种类型的连接:交换式连接(SC),永久连接(PC)和软永久性连接(SPC)。控制平面的另一关键技术是网络拓扑和资源的自动发现。主要包括自动邻居发现(NDISC)和自动业务发现(SDISC)。自动邻居发现协议是要解决光网络中对新增节点的自动发现以及处理问题。而自动业务发现是要解决对新发现的节点的业务功能的确认问题,通过业务发现,相邻网元能够了解每个网元提供的业务和确定可选的接口。
信令、路由和资源发现是实现ASON的三大关键技术,而这三个方面的研究工作可以说是实现光网络智能化的重点和难点之所在,一旦这些问题得到解决,光网络智能化的进程将向前迈出关键的一步。
2ASON的研究进展及应用
经过不断的研究和实践,ASON技术的标准化工作和实际应用取得了巨大的进步。目前国际和国内的ASON标准化方面有了显著进展,ASON产品逐步趋于完善和成熟,电信运营商已经开始了ASON网络的试验和建设。
负责ASON标准化工作的主要国际标准组织包括国际电信联盟(ITU-T)、互联网工程任务组(IETF)以及光互联论坛(OIF)。ITU-T是从整体结构的角度研究智能光网络。它提出了ASON的体系结构和总体要求,以及信令、路由、自动发现等系列建议,还对保护恢复、连接允许控制、管理平面等方面进行了规范。目前,ITU-T的研究方向是继续加强G.8080,逐步解决多层的呼叫和处理问题,解决多层情况下的路由和信令问题;在信令方面,主要针对呼叫和连接分离情况下的信令流程,研究信令流程对控制平面的可靠性、业务优先级、重路由、保护和恢复等方面的支持;在路由方面,主要考虑控制平面对路由互联的策略、路由和保护恢复方面的问题以及多层的路由问题;在自动发现方面,对ECC发现消息格式进行扩展,提供层邻接发现的附加程序。IETF的主要工作是定义用于智能光网络的控制协议。它提出了通用多协议标记交换(GMPLS)的一系列标准草案,包括信令协议(RSVP-TE/CR-LDP)、路由协议(OSPF)、链路管理协议(LMP)等。目前,IETF正在讨论有关链路管理(LMP)、基于GMPLS的网络保护恢复以及域间路由等方面的标准草案。OIF主要关注的是IP客户端,OIF已经规范了智能光网络的用户接口(UNI),用于各光网络节点互连的网络接口(NNI)尚在进行当中,E-NNI有了一个初步的定义。目前,OIF一方面主要是进一步完善UNI2.0,包括连接和控制的分离问题、多样性路由的双归属问题、无中断的连接调整操作、1:N的信令保护、对以太网业务的支持、对G.709接口的支持以及UNI接口的发现程序等方面的内容。另一方面,OIF还将进一步完善NNI1.0,完善E-NNI接口的标准化工作。
我国的主要电信运营商对ASON技术投入了极大的关注,积极开展了相关技术研究和经济性分析,并着手ASON网络的规划和建设。目前,ASON组网还存在一些问题:比如接口规范不完善,无法实现多厂商设备的混合组网;域间保护恢复技术还不成熟;支持UNI的客户设备较少等。这些问题有赖于标准的不断完善和产品的不断成熟。
3智能光网络的演进策略
智能光网络具有先进的技术和突出的优势,是构建新一代光网络的核心技术之一。根据自身业务和网络发展需要,合理的引入和开展新业务新运营模式,逐步向智能光网络演进;要保证与原有网络设备的良好兼容和业务的平滑过渡。
目前我国已经投入巨资建立起了规模庞大的SDH和WDM网络,它们承担着的骨干网络的信息传送任务,这些网络不具有智能。鉴于此种情况,在发展ASON网络的策略方面,可以采取分两步走的方式:
第一步:在现有网络中引入智能光网络集中控制系统,向外提供标准的UNI接口,实现流量工程和带宽按需自动配置。可以在现有光传输网的层面选择几个核心大节点配置大型交叉连接系统,这种方式可以首先屏蔽现有网络的多厂商环境,构建一个基于网格状网的灵活、强大的智能核心层,或者保持现有传输网不做变动。第二步:待智能光网络技术,特别是NNI信令协议最终实现标准化,例如GMPLS/G.ason等技术的进一步成熟,可以在网络中建立信令机制。对于传统网络的带宽配置仍可以继续由集中控制系统来实现。可以说未来两种方式将并存,只有这样才可能保证全网的端到端配置。如果最终全网实现了GMPLS/G.ason,网管系统将演变成网络资源的管理监控系统和业务的政策服务器,提供诸如网络性能,故障处理和资源监控等功能,将继续在未来智能光网络中发挥必不可少的重要作用。
4结束语
市场的迫切需求和技术的不断进步使得ASON技术应运而生,它的出现深刻地改变了光传输网的体系和功能,为光网络的发展带来一个质的飞跃。然而,ASON从一个概念发展到成熟应用还需要做大量的工作,需要相关组织加快研究,尽快完善ASON标准,需要设备厂商生产出成熟可靠的产品,需要运营商谨慎、积极地探索网络的应用。随着ASON标准化进展的加快和ASON设备的进一步成熟,ASON即将步入实用化阶段。现有光传输网向ASON网络演进是光网络的发展趋势,随着技术的成熟,ASON将发挥越来越大的作用。
参考文献:
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摘 要:对于智能配电网来说,自愈相当于人体的免疫系统,是其最为重要的特征。当极端天气来临时,为保障电力供应,配电网将启动自我预防、自我恢复的能力,以确保人们的正常生活不受影响。智能配电网自愈控制技术的研究与应用,增强了电网供电的可靠性,大大降低了停电频率。文章对智能配电网自愈控制技术进行了分析和探讨。
关键词:智能配电网;自愈;控制
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)08-0006-01
所谓的配电网自愈,是指配电网具备的自我预防、自我恢复的能力,它是配电网智能化的重要标志,也是智能配电网的重要特征。自愈能力源于监测电网重要参数,并对其进行有效控制的策略,当系统正常运转时,对电网进行实时评价和不断优化,以实现自我预防,并通过检测故障、隔离和恢复电力供应等措施来实现自我恢复。
近年来,国家投入大量资金,对城市电网进行了大规模地改造,其信息化和自动化水平有了显著提高,但是,随着各种新能源发电技术的不断发展,给配电网的运行和控制保护带来新的机遇和挑战。
在传统的配电自动化技术的基础上,发展延伸出的自愈控制技术,不仅提高了供电的可靠性,也使配电资产利用率得到了极大提升,作为高级配电自动化的核心功能,其顺应未来电力的发展趋势,能够接入分布式发电、电动汽车充放电和储能等设备。长期以来,国内配电网存在线路损耗高、设备利用率不高和供电可靠性较差等问题,而需求侧响应等智能配电网自愈控制正是解决上诉问题的核心技术,也是解决大量接入的关键。
不间断供电是配电网自愈控制最为基本的原则,首先需通过优化和预防措施,对配电网进行校正控制,以防止发生事故;如果一旦发生事故,为避免损失扩大,则必须采取紧急恢复控制,以及进行检修维护控制,若由于停电事故造成电网大面积瘫痪,那这就说明自愈控制未取得成功,电网自愈控制区域如图1所示。
智能配电网的自愈控制技术体系分为三个层次,其中基础层居上,支撑层居中,应用层居下。
电网实现智能化的前提是实体电网,其是智能电网的物理载体,而自愈控制的实现也是以其作为基础。但是我国配电网与国外相比,无论管理水平还是整体电力供应能力和可靠性,均低于国外同行;远低于先进国家配电自动化系统的覆盖率;我国配电网技术还未成熟,加之运行维护满足不了实际需要,以及频繁地调整网架结构,导致部分设备处于闲置状态,其实用化水平偏低;有些城市的配电变压器节未能充分发挥节能降耗技术的作用,其运行经济性不高。
电力的传输以及其运行的安全性、高效性、可靠性,是以覆盖全电网的信息交互来实现的。而且,一次、二次设备的状态和表计计量等数据,是支撑自愈控制的基础,但是,这种数据的采集,不仅数量大、采集点多,而且较为分散,因此,就必须建立开放的通信结构,制定统一的技术标准,并完善安全防护措施,在此基础上,构建集成的、高速的双向实时通信系统。
配电网智能化的实现,是以集成的、高速的双向实时通信系统为基础的,其也是配电网自我预防、自我恢复的核心。通过通信系统,电网能够持续进行自我监测,并利用先进的信息技术不断校正,从而实现自愈能力,以提升对电网的驾驭能力,服务水平也随之提高,而且其也可对各种干扰进行监测补偿,并重新分配潮流,以防止事态扩大。
电网、供电设施和数据通信是否完善,直接关系到自愈电网的各功能是否能够实现,在此基础上,电网的自我预防、自我恢复通过监测、预警、评估分析、控制以及决策、恢复等技术手段来实现。智能电网具有自愈能力,其在运行状态下,我们可将其分为正常、预警、临界、紧急以及恢复等状态。
电网的各种状态的划分,是以系统各参数指标是否在允许范围为界定,其中,各参数指标在允许范围内,则是正常状态;虽未越限,但有些指标已经处在警戒范围,则系统处于预警状态;当运行参数指标已接近上限,或轻度超越时,则是临界状态;而某些重要参数指标超越界限,则处于紧急状态;部分负荷电力供应中断,则是恢复状态。
随着配电系统快速仿真和模拟、分布式计算以及保护装置的协调和自适应整定、智能分析和决策、与DG的协调控制等技术措施的发展应用,配电网自愈控制的方式也有所改变,其供电的效率和可靠性也随之提升。
研究各种配电系统元件模型、电力电子装置、控制器以及DG、储能元件的仿真建模方法,其模型统一描述方法是以公共信息模型为基础,其研究内容包括动态等值和快速仿真与模拟等技术,还包括DG、微网及储能装置的智能配电网模型化简技术,以及电磁暂态仿真、多相潮流、稳定性仿真等算法,配电网元件类型多种多样,主要有配电线路、变压器、各种DG、储能设备和无功补偿装置,加之模型的适应性,这对智能配电网建模和仿真技术提出了更高的要求,基于用途不同,各配电元件的模型表达又分为稳定性仿真、稳态分析和暂态仿真,与此同时,针对网络重构的故障恢复技术,智能配电网必须提升仿真、计算的快速性,以适应技术的发展。
在智能配电网自愈控制方案中,基于预想事故的自动匹配技术,提供了实现有效控制和保护动作的方案,其对各种基于预想事故的智能电网的技术和方法进行了研究,如自愈控制的智能化学习、多重分析结果的多目标智能决策等最佳匹配技术以及预防控制连锁故障演变的方法,其中,无论自愈控制决策的协调、在线风险评估,还是冲突解决、优化,应针对智能配电网的某一运行控制目标。
在实际运行时,因受到某些因素的影响,会产生多种不同的控制预案,甚至相互之间发生冲突,基于此,要求自愈控制系统做出自我协调,以化解控制决策的矛盾,对各控制预案进行比较,在实施前做出在线分析评估和优化,预估可能产生的控制效果,并做好有效的后备控制方案。
通过局域网信息,多电源闭环供电的配电网能够形成网络式保护,因此,应在网络重构之后对网络式保护装置自适应的控制保护原理进行分析研究,对基于局域信息或全局信息等不同平台的各种保护装置进行协调配合,研发智能配电网保护测控一体化终端和故障指示设备(用于显示故障分支),智能化配电网在运行优化或者故障恢复时,其应用的网络重构技术以及实现即插即用,都对保护装置的整定和配合提出了更高的要求,因此,自愈控制系统应及时捕捉配电网网络拓扑的变化,准确感知DG的投切,保护装置必须相互配合,并在第一时间内完成在线自适应整定。
在建设实体配电网的过程中,必须具备长远的发展眼光,探索、规划和建设我国的配电网,并结合创新技术,在成熟的、先进的技术基础上,无论从技术装备还是电网架构上,构建未来的智能电网,以满足社会发展的需要。
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20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。今天读文网小编要与大家分享:。具体内容如下:
【论文摘要】: 本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。
【关键词】:问题; 先进制造技术; 前沿科学; 应用前景
【论文正文】
先进制造技术的新发展
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。
1 当前制造科学要解决的问题
当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面:
(1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。
为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间
(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
(3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。
(4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。
2 现代机械工程的前沿科学
不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。
超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2.1 制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容:
(1) 制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。
(2) 非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2.2 微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞;制造出3mm大小能够开动的小汽车;可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业,具有许多传统传感器无法比拟的优点,因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技
术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。
2.3 材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2.4 机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交",它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面:
2.4.1 面向生命的仿生制造
研究生命现象的一般规律和模型,例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等;
2.4.2 面向制造的仿生制造
研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合,其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作,具有鲜明的基础研究的特点,如果抓住机遇研究下去,将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学,以及与生物工程相关的关键技术基础等。 3 现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面:
(1) 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。
(2) 设计技术与手段更现代化。
(3) 成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4) 新型特种加工方法的形成。
(5) 开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6) 加工工艺由技艺发展为工程科学。
(7) 实施无污染绿色制造。
(8) 制造业中广泛应用虚拟现实技术。
(9) 制造以人为本。
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所谓的智能小区,就是将在一定地域范围内多个具有相同或不同功能的建筑物(主要是指住宅小区)按照统筹的方法分别对其功能进行智能化。在提供安全、舒适、方便、节能、可持续发展的生活环境的基础上,实现资源充分共享,统一管理和控制,提高小区性能价格比指标。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:现代小区智能技术应用分析相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:随着国内智能大厦建设风潮的渐趋平静及各种相关系统和技术的不断发展和延伸,智能小区的概念已经逐渐成型,有关技术标准也在不断完善,目前在很多地区已成为开发商开发新项目的重要卖点。但在许多项目的规划设计与实施中仍然存在着诸多技术问题和认识误区,影响着智能小区建设技术的健康发展和实际应用。归根到底,使用者的有效使用是推动小区智能化技术得以实用化和持续发展的决定因素。
关键词:小区 智能 现代信息 总线技术 规范管理
随着经济的发展、人民生活质量的不断提高,同时借助于相关技术和规范标准的日益丰富完善,智能化小区的规划设计与建设在很多地区已渐成热点,开发商们纷纷把它作为开发新项目的重要卖点之一。智能住宅和智能小区通过开发商和众多媒体的宣传,描绘了梦幻般的未来生活:通过住户家中的内部网络和外部通讯网络,人们足不出户就可以实现购物、教育、娱乐、医疗、沟通交流等等一切生活需求,并且保证住宅环境舒适、安全、最大限度节能等等。然而,1999年中国首次网络生存测试的结果,表明了当今中国的现实:我们憧憬的、国内外媒体宣传的,并不一定是我们真正需要的,也不是靠简单搭建几个所谓智能系统就能轻易实现的;即使技术上能做到,外部大环境的制约和种种客观条件的不具备也是无法绕开和回避的现实。目前的购房者对住宅的“智能”并未给与足够的热情和关注,他们首先还是考虑价格和住宅最基本的硬件条件,如:户型、环境、交通等等。
有些智能小区的先行者花了很大力气开发了网上信息服务,结果少人问津。不过国内也有很多智能小区的建设者从实际应用出发,通过扎实的努力,从完善相关的配套服务入手,不断提高自身的管理水平和从业人员素质,让使用者真正感受到了“智能化”给生活带来的方便、舒适和安全。这些现象都说明智能技术应用到家庭是不可能一蹴而就的,更不应该追求不切实际的“大而全”。但新技术的不断发展应用,并最终更好地服务于人们的生活是历史发展的大趋势。本人希望将自己在从事小区智能化技术研究和规划设计过程中的一些想法陈述如下,供同业者参考,更希望得到业内专家的指正。
住宅是人类最基本的生存空间,是人们逗留时间最多的地方。随着社会的发展,住宅的功能范围亦在发展变化,其中信息的快速传递与获取是一个重要方面。但现代人对住宅小区的功能要求是综合性的,并不仅限于信息技术方面,更何况人们对新技术的接受和应用还需要一个过程,这不仅受认识局限,还受到经济发展以及外部环境条件的限制。我们在实践中感到:在从事住宅小区智能化系统的规划设计和建设时,一定要首先了解居住者对住宅、小区的功能需求,才能更加适当地选择智能化系统的功能和服务标准。一个现代化的住宅小区必然是以居住的舒适、安全、便利为首要标准,一般应满足如下要求:
1、舒适性:它包括平面空间尺度、视野、登高(高层楼的交通)、采光、通风、日照、噪音、内部装修、温湿度等等。
2、可持续发展性:从小区来讲,小区应与环境共生,保护资源,获得能源效益。对住宅而言,除核心部位外,其余空间作为卧室、餐厅等可以灵活再分隔。其他还包括:生活污水和生活垃圾的再处理、再应用,以不破坏自然生态为目标;住宅内环境质量:厨卫设备布置紧凑,管线隐蔽,废油、气、烟排除畅通,建材的有害物质的防护等等。
3、节能、降耗:实质上是可持续性发展的社会性的一面,多层住宅合理的体量与围护结构,能源及设备的合理有效使用,可再生能源(风力、太阳能)和新型材料的应用等。
4、安全性:必须是人与技术措施相结合。
防盗要求:多层次防范,从边界防范、区内电视监控到住宅内的防盗。
紧急事件的防护措施。
灾变(火灾、风灾、地震)的应急措施。
5、方便性
交通:住宅或小区所处位置,小区内部道路布局和区域标识。
各种配套设施。
小区内部商店、文娱等服务设施。周边的商店、医院、餐厅、学校等等。
通信:电话、电视、计算机通信。
由此看来,智能化系统是满足现代住宅小区功能需求不可缺少的。它是现代住宅小区提高居住质量的手段之一,并将成为现代住宅小区的基本配套设施。在信息技术飞速发展、不断完善的今天,它的重要作用不可低估。因此,我们认为高档次的住宅小区应尽可能选择功能全面、技术水平高的智能化系统,并可适度超前;而低档次的住宅小区也应根据自身实际和投资情况选择造价低廉、功能适用的智能化系统。
智能住宅、小区在国外历经了80年代初的住宅电子化、80年代中的住宅自动化到90年代美国的“智慧屋”(WISE HOME)、欧洲的“聪明屋”(SMART HOME)的住宅智能化这样三个阶段。这三个发展阶段,表明了智能住宅与智能大楼由于服务对象的不同而形成了不同的发展道路。
住宅电子化使采用大量电子技术的产品进入家庭;住宅自动化使家用电器、通信设备与安保防灾等设备在家庭中的功能综合一体化;而住宅智能化使家庭中的家电、安保防灾和各种通信(语音、数据、图像)设备通过总线技术进行监视、控制和管理。其中,家庭总线技术是住宅智能化技术的核心。目前美国、欧洲和日本都有了各自的家庭总线标准。美国、日本、新加坡都有根据这些标准建立的智能住宅和小区的示范工程。
中国智能住宅小区的发展与国外有所不同,是借助于智能建筑技术的引进和发展并借鉴国外家庭总线技术。趁住宅产业蓬勃发展之机而兴起的。1997年,我国在《小康住宅电气设计(标准)导则》的编制中对小康住宅小区电气设计提出了如下要求:高度的安全性、舒适的生活环境;便利的通讯方式;综合的信息服务;家庭智能化系统。
同时也对小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化以及通讯与网络配置等方面提出了理想目标、普及目标和最低目标等三级设计标准,这标志着我国智能小区的规划设计开始朝着标准化、规范化的方向发展。这一期间,全国许多大城市纷纷将房地产业与IT产业结合起来,开发具有一定智能化特征的住宅,成为房地产业的一大热点。1999年底,建设部信息产业中心颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则规定了智能化住宅小区建设中的目标和原则,并拟从2000年起,用5年左右的时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设。
现代小区智能技术应用分析论文
其总体目标是:通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术,进行精密设计、优化集成、精心建设和工程示范,提高住宅高新技术的含量和居住环境水平,以适应21世纪现代居住生活的需要。这项导则的颁布有力地推进了智能化住宅小区在我国的普及和建设。
2000年上半年,国家信息产业部负责编制了《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2000)以及《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》(GB/T50312-2000),结束了多年来中国智能建筑设计无章可循、无标准可依的状况,这无疑为我国智能建筑健康有序的发展奠定了基础。同年8月,国家经贸委又组织四川长虹电子集团公司、青岛海尔集团公司、清华同方股份有限公司等全国11家在家用电器和相关产品领域有影响和知名度的企业和单位成立了家庭信息网络的联合体,重点研究家庭网络的技术标准、基本框架和终端产品的开发与研究。
这一举措使得我国的家庭网络技术研究得到了空前发展,为智能化小区发展提供了可靠的网络技术保障。2001年底,国家建设部住宅产业中心又着手对《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》进行了修改。一系列法律性文件的制定与修订,为智能化小区的建设和发展提供了充足的法律依据和保障,推动了智能化小区在我国的进一步发展。目前智能化住宅小区示范工程遍布全国;用于住宅、小区的智能化产品的研究和开发也方兴未艾。
纵观目前国内外智能化小区的设计和建设,都具有如下共同的功能特征:
1、住宅内部具备综合安防、防灾措施,与小区和社会之间具有一定的信息交互能力。
2、小区内部具备比较完善的安防措施、公用设施监控管理和信息化社区服务管理。
3、小区内住户可以享受多种信息服务。
总的来讲,住宅小区智能化系统是智能小区实现的必要条件,只有实施了智能化系统工程,并真正发挥出智能化系统功能和效用的住宅小区才是成功的智能小区。
1、以人为本,注重实际
现代住宅小区的建设应以人为本。住宅小区智能化系统的建设和应用也应如此。智能化系统是高科技的系统,我们不能因此而使以人为本的目标有所减弱,即必须明确技术为人服务这一准则。也唯如此,技术才有市场。小区内千家万户,男女老少,各人的职业特点、教育程度、业余爱好、生活习惯均不相同,他们对于智能化系统提供的功能和服务内容的需求也有很大差别。因此,小区智能化的规划设计和建设者应首先对小区内住户做必要的统计分析和归类,再确定智能化系统的具体功能和相应系统的设计实施,一般可分为如下三类:
A、属于智能化系统的基本要求、技术条件成熟且性能价格比合适的,应列入实施的必选项目,一般有:防盗报警、紧急求助、出入口控制、煤气防泄漏、语音通信、有线电视、三表远程计量、公共场所监控、边界防范、保安巡更管理。
B、技术条件成熟,但费用较贵,操作也较复杂,有相当部分住户不愿使用或短期内不具备使用条件的,作为可选项目,一般有:对家电的远程控制、网上炒股、视频点播(VOD)、Internet服务等。
C、技术条件复杂或不成熟者,或外界环境尚不具备者,或投资成本太高者,则暂不实施。如:远程急救诊疗,这在我国涉及法律责任和社会环境条件目前尚不具备。又如:网上购物、网上教育,国内大多数地区社会大环境上不具备。又如:集中空调系统,涉及投资太高,冷量分摊计费复杂和住户的观念等问题。
据此情况,小区智能化系统的规划设计与实施必须首先满足住户基本和可选项目的要求,并考虑今后信息技术的发展和外界大环境的改善,逐步将暂不实施的以及可能出现的新项目予以实施。以前,许多房地产开发商虽考虑智能化的技术较多,但忽视了住户需求而交了不少学费,而今就应较周到考虑,使住户享受到信息技术带来的真实的物超所值的智能化服务,自身也可以获得相应的利益回报。
2、标准规范、统一管理
目前,国际、国内种种关于智能化技术的标准纷繁复杂,各行其道,有些甚至互不兼容。这种状况已经成为智能化小区规划建设健康发展的一大障碍。与美国、日本等发达国家相比,我国智能化小区标准规范的制定还处于起步阶段,技术的规范化、标准化是智能化小区必须解决的首要问题,只有建立了统一的、可行的标准规范,才能使智能化小区发挥出更大的综合效益。政府有关部门可以在国家信息标准的指导下,本着“科学性、全面性、系统性、兼容性和扩充性”的原则,建立小区智能化系统和相关技术产品的标准规范,解决标准化接口和通讯协议等方面的难题,实现智能化小区技术产品的规范统一和良好的兼容扩充性。同时,也要不断细化、及时修订智能化小区在设计、施工和监理等各个环节的标准规范,为智能化小区建设提供良好的技术和法律保障,从而推动我国智能化小区建设健康、有序的发展。
智能化小区的规划设计和建设是一项涉及范围广,跨部门、跨行业的综合性系统工程。为了保障智能化小区的顺利实施,应该建立相应的组织机构,包括领导机构、专家咨询机构和技术创新机构,统一负责编撰和修订各种相关标准规范,制定全面的远景规划和近期目标,协调相关部门和相关行业的关系,管理规范行业内部的行为。使智能化小区的规划和建设真正走上有章可循,规范发展的轨道。
3、人才培养,专业服务
在这一点上,笔者认为:要保证智能化小区良好的规划、设计、实施以及建成后的可靠、有效运行,必须要有熟练掌握智能化技术理论与使用维护知识的专业人才,而且也需要大量懂管理、跨学科的复合型人才。只有培养和造就一支掌握现代信息技术应用知识的高素质人才队伍,才能支撑起智能化小区的建设和发展。
小区智能化的实施是一个系统集成的过程,在这个集成过程中,有关的技术、设备、材料最终构成了具体的符合住宅小区需要的智能化系统,人在集成过程中起着组织者、管理、设计者和执行者的重大作用。由于小区智能化技术在我国的发展历史很短,大多数人都缺乏理论和实践经验,更缺乏设计实施智能化工程的人才。因此在实践中培养和锻炼人才就显得十分重要;而且,不仅要培养规划设计人才,更重要的是培养施工组织和管理人才,具体实施和安装调试人才以及未来的运行维护人才。
建筑行业向来是劳动密集型行业,高科技性的工种是弱项;系统集成商也是近几年才出现的,并且很多都是有集成之名,却缺乏规划设计、施工组织管理和工程实践的各方面经验;而许多物业管理公司由于人员素质、思想观念等方面限制,要他们有效的使用和维护好智能化系统也确实存在困难,专业从事社区服务的智能化公司可能是解决智能小区良好运行的一个途径,但他们也同样受到专业技术人才短缺的困扰。
智能化人才的获得主要可以通过两种手段:一是靠教育培养。既可以从高校培养,相关高等院校应密切跟踪信息产业和智能化技术的发展,适应社会需求,及时调整和优化课程设置,以满足国内智能化小区建设发展的要求,为社会培养大批的可用专才;也可以给高新技术人才提供到国外学习、培训的机会,学习和掌握国外先进的技术和管理手段,更好地为国内智能化小区的建设和发展服务。二是靠引进。国家可以制定一系列的优惠政策,吸引在外留学或国外信息技术领域的规划设计和组织管理人才。此外,可以采取举办各种专业技术培训班的方式,从理论和实践两方面锻炼培养所需的专业技术人才
本文实际分析了智能化小区建设在我国持续健康发展的基础,希望以往“智能小区”只见技术、只见设备的覆辙不要重蹈,更希望未来智能小区的开发、设计、建设和管理者们能把系统做好,用出效益——在给住户带来现代信息技术享受的同时,获得技术上和经济上的双重收益,为推动我国的国家信息化建设做出贡献。
《住宅小区智能化系统设计与工程实施》 程大章同济大学出版社
《智能建筑技术与思考》 温伯银出自《建筑电气》
《智能建筑工程设计与实施》 程大章同济大学出版社
《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿)建设部信息产业中心
《小康住宅电气设计(标准)导则》
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智能监控系统是采用图像处理、模式识别和计算机视觉技术,通过在监控系统中增加智能视频分析模块,借助计算机强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用的或干扰信息、自动识别不同物体,分析抽取视频源中关键有用信息,快速准确的定位事故现场,判断监控画面中的异常情况,并以最快和最佳的方式发出警报或触发其它动作,从而有效进行事前预警,事中处理,事后及时取证的全自动、全天候、实时监控的智能系统。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈面向多传感器智能监控系统的技术研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
在视频监控领域中,其传统技术手段都是通过人员来实现人工监控动态目标,而这种监控方式的最大问题就在于人员容易疲劳,难以实现对每路视频信号的实时监控,在出现突发事件的情况下,报警精确度也比较差,经常出现误报、漏报现象,要实现数据的事后分析也比较困难。所以,为了能够彻底解决这些问题,人们将基于计算机视觉的控制技术引入到视频监控系统中,经过多年发展,已经逐渐发展成为一种新型的视频监控技术,即智能视频监控。本文主要设计一种基于声光联合定位的多摄像头智能化监控方案,其工作流程可以概括为:通过声源对目标进行自动定位处理,然后再利用高性能的云台驱动系统来实现对特定动态目标的快速跟踪与监控。
文中智能视频监控系统的硬件结构中主要包括视频采集控制模块、服务器模块以及行为理解和决策模块等。在整个智能监控系统的部署应用中,主要采用分布式的控制方式,将每个节点都作为相对独立的子系统来使用。所以,在每个节点中,都包括了音频和视频信号采集组件、防护罩以及云台控制组件等。
对于系统中的视频采集控制模块,主要将摄像机作为目标信息获取的设备,通过各种类型的CCD图像传感器部件,将采集到的输出信号经过视频信号处理电路后,将其转换为标准的视频信号,然后再通过以太网传送到服务器端,这样就可以对其进行包括压缩和解码在内的一系列处理。
对于系统的服务器端,又可以分为三个不同的子模块,分别是视频编码解码、视频处理以及窗口界面等。通常,在视频的编码子模块中都采用MPEG-4视频压缩标准,实现对采集控制模块所传送过来的视频信号的压缩编码;而视频解码模块则可以完成对码流的实时解码与播放;视频的处理模块,则能够实现视场内运动目标的自动检测与实时识别,从而实时掌握和获取目标的状态信息。对于系统中的行为理解与决策模块,主要功能就是通过初步处理后的图像数据,对其中的目标特性进行进一步的深入分析和挖掘,从而实现对视场内各种类型目标行为的深度理解,完成对客观场景的最终解释过程,为智能化系统的决策提供支持。在该模块中,还包括了三个组件,即:理解、状态估计与决策推理等。
3.1云台控制系统与技术
可以将监测获取的目标位置输入到云台控制系统中,作为其输入信号使用,从而实现云台跟随运动目标移动的控制过程,将运动目标一直位于系统监控视场的中心。在此过程中,为了能够为云台的跟踪提供灵敏的响应速度以及较高的跟踪精度,可以在系统中设置多个控制和调节器件,分别实现对位置、转速和电流的调节和控制。针对那些快速移动的目标,为了能够对其进行精确跟踪,采用永磁直流力矩电动机作为执行元件,这也是考虑到这种元件更适用于高精度的位置伺服系统以及低速的控制系统中。
3.2运动目标检测技术
现在所广泛采用的运动目标检测,就是要从连续变换的序列图像中,将发生变化的区域进行识别、分割处理。一种常用的检测算法为帧间差分法,可以较好地使用环境的变换,完成对运动目标的检测,但该算法所得到的像素点不够完整,因此需要对其进行形态学处理,进而得到更加完整的运动目标。在对监控图像进行处理之前都需要预处理过程,从而消除由于各种因素所造成的噪声,这些因素主要包括天气、光照强度、传感器质量等,进而改善图像的质量和效果,便于后续操作与处理过程的实施。
接着,就需要通过数学形态学理论对得到的运动目标图像进行处理,进而在保持其原本形状的情况下,将与图像中目标不相干部分剔除掉。经过数学形态学的处理过程后,就能够将图像中的一些孤立点和小的空洞消除掉。不过,图像中所存在的一些尺度较大的空洞则难以有效消除,所以,还需要设计连通性区域检测过程,这样,所有的图像中存在的空洞就进本消除,从而保证了获取的运动目标更加完整。
3.3声源定位技术
在某个空间平面中麦克风位置确定的情况下,如果假设声源S的位置点坐标为(x, y),则充分考虑声源与接收点位置的差异,将声音到达各个接收器的时间差表示为t。
其中, 1 t 表示第1和第2个接收器的声音时间差,2 t 表示第1和第3个接收器所收到的声音时间差,而v表示大气中声音的传播速度。所以,通过上面的式子,利用计算机对1 t 和 2 t 进行测量,进而就可以得到声源点的具体坐标位置。
在实验室中,可以就文中系统所涉及的技术进行仿真实验。基于声源的定位算法利用C语言编码,硬件以8051单片机为平台;对于运动目标的检测试验则选用一般的PC机。
对于声源定位算法,主要在距离声源测试点5m左右的范围内完成测试过程,经过试验准确获得了目标位置,且测量结果的误差精度为mm级别。
云台控制系统的仿真主要通过Simulink来完成系统的建模与仿真过程,试验结果表明,如果将阶跃信号输入系统,则可以将稳态误差控制在0值,说明定位精度较高;如果输入为正弦信号,则系统输出能够对输入成功响应,这也反映了系统的跟随性能较好,可以满足设计的基本需求。如果采用了数字控制系统,则系统的动态性能会更高。
运动目标的检测,在运动目标提取过程中没有对摄像机的运动进行考虑,只针对室内环境中的人体视频序列,以及室外环境中的运动车辆视频序列,利用相邻三帧差分方法进行测试,检测结果表明算法能够较好地提取运动目标。
论文中设计了一种智能化的视频监控系统方案,该方案利用声源定位技术来实现目标快速定位,通过相邻三帧图像序列的差分方法实现运动目标提取。系统能够对摄像机的姿态进行实时调整和控制,完成对高速运动目标的精确跟踪。在仿真实验的基础上,对这些技术进行了验证,说明了文中所采用方法的可行性。
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智能手表,是将手表内置智能化系统、搭载智能手机系统而连接于网络而实现多功能,能同步手机中的电话、短信、邮件、照片、音乐等。2013年3月媒体报道,苹果、三星、谷歌等科技巨头都将在2013年晚些时候发布智能手表。以下是读文网小编为大家精心准备的计算机技术论文范文:浅谈同时间无关的智能手表。内容仅供参考,欢迎阅读!
2015年7月21日,中兴联合腾讯召开发布会正式推出了全新的智能手表AXON Watch,它搭载高通APQ8026处理器平台,同时运行TencentOS(简称TOS)操作系统。
目前市面上的智能手表可大致分为两种:
一、不带通话功能的:依托连接智能手机而实现多功能,能同步操作手机中的电话、短信、邮件、照片、音乐等;
二、带通话功能的:支持插入SIM卡,本质上是手表形态的智能手机;市面大部分使用Android系统。
智能手表是将手表内置智能化系统而实现对网络应用的支持,并且用户可借助应用程序实现短信、邮件查看、网络浏览、音乐播放等诸多应用功能。通常智能手表可根据是否支持通话功能分为两类,不带通话功能的智能手表依托连接智能手机而实现多功能,能同步操作手机中的电话、短信、邮件、照片、音乐等。支持通话功能的智能手表则可插入SIM卡,可看作手表形态的智能手机。从横空出世的Google Glass到引爆穿戴式智能设备的智能手表,穿戴式智能设备领域在过往两年里给人们带来精彩缤纷的科技世界。相比遥不可及的Google Glass,触手可及的智能手表能够让更多人体验穿戴式智能设备的魅力。
作为一个新兴的IT硬件品类,有望成为智能穿戴设备代表的智能手表对于喜欢追求新奇事物、偏爱科技的年轻人士的确具有很大吸引力,尝鲜成为推动这类消费者购买智能手表的主要原因。不过如同科技公司不愿意花费太多资源在“试错”环节一样,大多数消费者同样不愿意为尝鲜花费太多资金,为满足这样消费心理的需求,智能手表制造厂商往往得降低产品售价,以谋求扩大销量和市场份额,但低售价意味着低毛利率,这对于新兴产品领域而言可行性并不高。
除开尝鲜,虚荣恐怕将成为绝大多数智能手表消费者不太愿意承认的消费心理。在这方面,笔者更愿意将虚荣心分为男人和女人两方面来讲。手表本身对于男人而言,往往象征着生活品位和地位,但又有多少男人能有机会戴着劳力士、百达翡丽?相比拥有名表,拥有一块智能手表的成本和门槛明显低很多,且被赋予高科技和智能光环之后,智能手表往往能凭借其初上市的新鲜感,让拥有者成为亲友中间关注的焦点。女性消费者对于智能手表的虚荣心反而会弱于男性消费者,相比应用功能和品牌,女性消费者往往看重智能手表的外观设计,其更希望拥有一个带有科技气息的新奇配饰,这对于一些初创品牌而言或许是不错的机会,毕竟工业设计在难度和门槛方面低于技术门槛。
消费者对智能手表真的有非买不可的需求吗?答案恐怕并不是智能手表从业者希望见到的。除开查看时间,智能手表本身能为用户提供的从多媒体音乐、通话到文本数据查看,很多时候在应用功能上会被大多数人理解为智能手机的简化,当前智能手表的确在信息传递上都是以简讯的形式通知用户,其后仍然需要用户掏出手机查阅详细信息。如果始终都要掏出智能手机查看,那何不直接用手机查看?抬起手腕的动作并不比掏出手机简单多少,智能手表本身在应用方向上有着平台化的趋势,难以避免地要同智能手机形成竞争关系,如此一来智能手表走平台化发展的路线会首先受到来自智能手机的压力。
放弃平台化应用,走专用、单一功能,智能手环更适合这样的应用定位,专注单一应用虽然能帮助产品快速找到市场消费者,但用户黏性低、恶性价格竞争、同质化严重等问题又会随之而来。当智能手表本身平台化功能还有所欠缺时,其更多将以智能手机配件的身份出现在消费者的实际应用需求中,以此满足消费者实际应用需求。
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信息化时代的到来,使得计算机科学在人们的生活和工作中起着越来越重要的作用,并扮演者不可或缺的角色。下面是读文网小编为大家整理的计算机科学与技术专业毕业论文,供大家参考。
1计算机科学技术在教学中的应用
计算机网络教学与课堂授课有非常大的不同,在进行课堂授课时要受到很多因素的影响,比如说,教师的上课状态、学生的上课状态、书本知识的局限以及周围环境的影响等都会成为影响授课质量的原因。但计算机网络教学却是大大的不同,计算机网路教学中学生处于主动的一方,教师主要是处于引导的状态,让学生自发的去学习,建立学生自主学习的机制,在这样的情况下,不仅可以提高学生学习的积极性也可以提高教师的教学质量。而虚拟教学和远程教学是属于相互补充的两种教学形式,虚拟教学更是弥补了远程教育的不足,学生足不出户就可以进行各种各样的教学实验,从而获得和课堂学习不一样的学习体验,能够加深对学习内容的理解,从而获得更高的提升。此种教学方法,可以使学生的知识学习更加的形象化和具体化,使学生学习起来更加的直观和容易理解,另外,在进行有趣学习的同时也可以培养学生的创新能力和探索的欲望。
2计算机科学技术在教学中应用的影响
计算机科学技术在现代教学中的作用及影响无疑是非常巨大的,计算机技术的应用使得学生的学习不再局限于那小小书本之内,通过多媒体课件以及种种辅助教学,增加了非常多的课堂知识量。在增加学习知识量的同时并没有消耗更多的时间,恰恰相反,通过计算机的有效运用大大减少了教学时间,让学生在同样的时间内了解了更多的知识。现代的教学手段改变了以往沉闷乏味的教学形式,计算机的合理使用能够有效的吸引学生们的注意力,激发了学生学习的兴趣和积极性,让学生们主动去学习,去了解知识,从而让学习变成了一件非常有趣的事情,改变了以往的学习状态,形成了积极向上的学习风气。从大的方面来说,现在的世界俨然是一个信息化、数字化、网络化的新时代,在这样的时代背景下,计算机电子信息技术得到了广泛的发展,计算机已经进入到了家家户户,成为人们生活和工作的必需品,计算机为人们生活学习等诸多方面带来了很大的便利,打破了传统的区域界限的新知识,带人们走进了一个知识经济的新世界。而且,计算机还扮演着非常多的角色,除了教师、学生以外也可以是朋友、玩伴、工具等。人们可以在计算机当中获取非常多有用的东西,计算机在作为辅助工具时可以进行管理工作,学生可以在计算机上完成自己的作业,它也可以是老师,在自己有不明白的地方时为自己授业解惑。
3结语
计算机科学技术的广泛适用,改变了人们传统的教学方式以及学习形式。通过多种多样的应用形式,使得学生们的学习变得丰富多彩,上班族的工作变得轻松便捷。计算机科学技术将不同的教学呈现给大家,提高了学生的学习效率和学习积极性,提高了教师的教学水平和教学质量,让教学走到了时代的前端来适应现代教育的需求。而未来的教学仍然是个未知数,如何更好地发挥计算机技术在教学中的作用需要更多的有志之士去探索、去实践,也可以说这是现代教育专家和工作者们的主要任务。如何将计算机更好地融入到教学当中以及如何让计算机技术继续的发扬光大将不断激励着大家勇敢前进。
1计算机科学技术现状
1.1计算机科学技术在生活中应用广泛
在这个信息化时代,计算机网络作为人们社会生活的重要部分,已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等;不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西;通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等,加强人们之间的交流和沟通,促进友谊;人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等,节省排队时间;教师可以通过计算机科学技术实现对学生的在线授课,更及时、更方便;动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫;政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站,及时了解市民反映的问题,通过计算机与各个行业的工作人员在线交流;很多企业使用计算机来处理大量数据和信息,代替传统的人工处理,提高工作效率。计算机科学技术潜移默化的影响着人们的生产、工作和学习。
1.2计算机科学技术更加智能化和专业化
计算机科学技术的快速发展和广泛应用,推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展,计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同个体需要进行改装、更新,对于有更高需求的用户可以专门定做计算机,用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本计算机、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势,如智能化家用电器和智能手机,家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统,满足人们的生活需求。
1.3计算机的微处理器和纳米技术
微处理器能提高计算机的使用性能,缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术,波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光,将晶体管在硅片上制作的更精巧,将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快,体积更微型,操作更智能,传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术,可以研究0.1~100纳米范围内的材料应用和性质。计算机科学技术中利用纳米技术,可以使计算机尺寸变小,解决运算速度和集成度的问题。
2计算机科学技术的未来发展
现如今,计算机科学技术的应用越来越广,人们对计算机科学技术的要求越来越高,促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术,使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用,满足人们的不同需求。下面从DNA生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。
2.1DNA生物计算机DNA生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994年,美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时,将生物DNA碱基序列作为信息编码载体,运用分子生物学技术和控制酶,改变DNA碱基序列,从而反映信息,处理数据。这一设想增加了计算机操作方式,改变了传统的、单一的物理操作性质,拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高100万倍,信息数据的传递速度也比人脑思维快100万倍,生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的10亿倍。2001年,以色列科学家研制出世界上第一台DNA生物计算机,体积较小,仅有一滴水的体积。2013年,英国生物信息研究院的科学家们使用DNA碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制,增加了储存密度,使储存密度达到2.2PB/克(1024TB=1PB),提高了人们对信息储存的认识,这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。
2.2光信号和光子计算机
光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件,包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较,有以下几点好处:
(1)光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下,光子可以不受量子效应的影响,在自由空间将光子互联,就能提高芯片的集成密度。
(2)光子没有质量,不受介质干扰,可以在各种介质和真空中传播。
(3)光自身不带电荷,是一种电磁波,可以在自由空间中相互交叉传播,传播时各自不发生干扰。
(4)光子在导线中的传播速度更快,是电子传播速度的1000倍,光计算机的运算速度比传统计算机更快。20世纪50年代末,科学家提出光计算机的设想,即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较,光子计算机可以提高计算机运行速度。1896年,戴维•米勒首先研制出光开关,体型较小。1990年,贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同,光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快,还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机,采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管,这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同,它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙,满足不了全光学型计算机的研发要求。
2.3量子理论计算机
量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机CPU和内存,处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置,根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度,提高处理数据的运算速度,有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特,取代了传统的“1”和“0”,具有极强的运算能力,运算速度比传统计算机快10亿倍。中国和美国的科学家们在实验室里成功实现了同时对多个量子比特进行操作,为制造量子计算机提供了可能。相信在科学技术的不断发展和世界各国的科学家们共同努力下,量子计算机会成为现实。
3结束语
计算机科学技术是一个具有广阔发展前景的领域。从1946年到现在,计算机科学技术经历了巨大的变革,计算机物理元器件、集成电路、外存储器等都有较大的发展。计算机科学技术具有存储容量大、运算处理能力强、运算速度快、性价比高、计算数据精准、自动化程度高等特点。计算机科学技术已经涉及到社会生活的各个方面,改变了人们传统的生活、工作、学习方式,推动社会的全面发展。随着网络和科技的不断进步,未来计算机科学技术势必会朝着高性能、环保化、功能化的方向发展。
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伴随科学技术的不断进步,计算机在人类改造自然的活动的应用逐渐增多,计算机技术趋向普及化发展。计算机教育作为普及计算机应用能力的重要环节,在提高人们计算机应用水平和能力上发挥重要作用。下面是读文网小编为大家整理的计算机科学与技术专业毕业论文,供大家参考。
一、计算机技术对计算机教育的辅助作用
人类社会已进入21世纪,积极推进素质教育,培养全面发展的一代新人是我国教育的目的。按照素质教育的要求,建设高素质的基础教育,正是贯彻“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”战略方针的具体体现。现代化是科学技术与生产结合的标志,而人是现代化的主体。如何使21世纪的主人更好地适应“地球变小了”的时代,如何适应知识经济等问题就放在教育者的面前。让他们学会自行获取知识,形成可持续发展的学习方法将是解决这个问题的方法之一。用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一。国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平,教育将始终处于优先发展的战略地位,现代信息技术在教育中广泛应用并导致教育系统发生深刻的变化,终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。当前,许多国家政府都把振兴教育作为面向新世纪的基本国策,这些动向预示未来教育将发生深刻的变革,我们应当及早准备,迎接新的挑战。近十年,全球信息总量呈爆炸性增长,世界将进入新一个千年,这是一个真正的新时代,信息化、数字化、网络化的浪潮使全球实现资源、信息的互享共用,“地球村”的概念已不是理论的存在。
随着电子计算机信息技术的不断发展,以及人们对计算机和网络知识的逐步了解,电子计算机将进入到千家万户,成为人们的日常用品。电子计算机的多方面应用带给人们一个信息量大,打破区域界限的新知识、新信息、开阔眼界的学习与交流的崭新天地。它的应用会使青少年能高效率地获取知识,运用知识,从而走向知识经济的新时代,应用电子计算机对青少年进行教学辅导、科普知识传播、思想道德文化教育是一种现代“学习”的趋势。有人认为,计算机能同时地去扮演着多种角色,它扮演着老师和学生,计算机技术在教育中能够发挥出以下的作用,我们能从计算机里学到很多的东西,我们能够使用计算机进行内容很丰富地吸纳知识,并且进行操作,计算机作为终端工具同时也是使用工具。计算机在做辅导者的时候是可以进行管理工作的;计算机也可以作为被动的一方,学生在计算机上完成他们的作业,还可以来检查自己的作业质量;当计算机是被当作工具的时候,学生们使用数据库里的资料都是很方便的。信息技术已经发展到今天,它在教育上的贡献是越来越重要了。计算机当学习的工具的时候是很有实际作用的,帮助学生获得,储存,还有交流的整个过程,计算机的这些功用都是通过一些软件来得到实现的。计算机里都会能安装很多的软件的,我们会使用到的有数据库处理的软件,文字处理的软件,绘图用的软件,都是很有用的软件。除了这些日常用的软件还有一些是专业用的软件,比如动画制作用的软件,计算机的编程用的程序语言,还有用来制作多媒体的软件;学习领域的软件也是有的,在通过选配了一些很不一样的装置以后,可以用来给学生提供很有效的帮助,一起来组成一个实用的组件,学生们可以选择来掌控实验要设定地条件,要测量的数据和实验得出的结果。计算机教学的最大的特点是能够进行实时地学习上的辅助,辅助可以通过图像,文字和声音各种形式的传达,老师和学生之间的交流的效果也能在一定程度上体现的。
二、计算机在计算机教学中的管理作用
(一)多媒体在教学中的应用
计算机教学要想有很好的效果就要和老师进行交流,老师们对我们整个的教学的程序上所做的工作,对学生的学习进行统一地管理是必不可少的,要对整个教学程序进行管理是需要对学生学习的结果进行评测,还有要对班级进行日常工作的管理。在一般的课堂里,这些工作都是由班主任来做的,这些事其实是非常繁琐的,也在很大程度上影响了老师对学生们进行更能互相理解的交流和辅导,也影响了老师发挥其创造性地一面。计算机的很多的软件其实都能对计算机管理整个教学系统起到帮扶的一面,我们也要看到在管理的教学上,计算机的集成系统能够计算和检测各种软件,还可以在管理的时候给老师腾出时间和空间来辅导更多的学生学习。
(二)远程教育的开发
计算机教育离不开远程教育,现代的远程教育是在通信技术的作用基础上来使用计算机和网络技术,计算机的之间的相互性和网络的广泛分布的情况都是综合性的体现,计算机的这些功能是能够使人们得到广泛地远程教育的机会。整个世界现在都已经对教育有了很大程度上的重视,在全世界的范围内,现代的远程教育都是一个受到很多关注的项目,许多的科技创新人员和教育研究的人才都把这个远程教育当作了重点的研究的对象。和传统的电视教学的区别是,现在的远程教学是拥有实时性的能进行交流的一个程序,学生能够根据计算机生成的图像和声音进行多种信息的转换,每一个学生在随便一个地方的任意时间都能够学习各种自己想学习的知识,并且根据自己的实际情况来确定学习的进度的。
三、计算机技术对计算机教学的贡献
(一)以学生为中心的学习环境
用计算机来制造出学生掌控这个能发现很多新信息的学习环境,这是我们在计算机技术发展的过程里可以看到的一个大的趋势。像在这样的环境下进行学习,学生们都能够很快地掌握学习方法,并且在探索的领域里得出正确的假设和实验的结果。这种模式是把学生的自知的能力摆在了首位,充分地发展了学生进行复杂思维的能力。教师们也会使用到信息技术来给学生进行组织和解释一些用普通教学方式难以传达的知识。信息技术所带来的便利是很能帮助计算机学习的人得到很多现在社会所产生的有用的新信息。多媒体是在开发电子技术的时候针对信息传达的环节能进行更好地交流而开发的一项技术,它具有提供与学生进行无障碍的了解并且参与到学生中去的能力,制造出把学生当作中心的学习计算机的环境。
(二)电脑的职能性辅导
根据教育科学家的预测,在即将到来的智能机器人时代里,在计算机教学的过程里也会有智能的辅助学习的程序。学生们能从这些智能的辅导者那里得到学业问题的专业解答,学生能从它们那里学到各种不同专业的专家的科学思想。这些程序是能够帮助我们学生认识到在系统中能被专家进行辅导的这样一种学习条件。信息技术的进步,并且在计算机教育上的使用,是用来使我们的教育发生向上的变化。这些变化并不是一天两天的,我们教育部的专家们把计算机当作一门独立的课程来安排在义务教育里面,与物理,化学同样性质的科学性课程。学习计算机所要达到的目的是要能够对其他学科产生辅助作用。
总而言之,教育是要面向全体学生,要把我们的学生培育成为一个个真正地能够在社会上立足的并掌握一技之长的人。我们要把高新科技推广到教育科学上来,并且能进一步地应用在企业的新技术的开发和得到普遍的应用,推动着整个社会地向前发展。在这场技术革命的风暴中,生产领域突飞猛进的行业是计算机行业。社会生产也需要我们能够培养出可以接受新兴科学技术的知识人才出来,从计算机教育的广泛实施可以看出,我们的拥有计算机技术的人才也越来越多,也就越有利于社会的生产。
1计算机科学技术的发展现状
众所周知,计算机已经在人们的日常生活和工作中占据了重要的地位,最近今年计算机技术最明显的发展就是网络化和向各个领域的深度渗透。报纸、书刊的电子化,网络电视的普及,计算机的视频聊天功能,远程教学功能以及医学上的远程诊断功能,网络购物以及机票、火车票的预订等都已深入人心,计算机技术已经成为人们日常生活和工作学习中不可或缺的一部分。随着计算机产品走进千家万户,各种电子设备也通过有线或无线网络连接起来,当今计算机科学技术的发展已经步入了互联网时代,并且各个计算机设备互联的带宽也越来越高,其本身所具有的高效性、及时性和合理性的特点同样逐步的显现出来,人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。随着计算机科学技术的不断发展,通信技术的快速进步,计算机科学开始迈入了云计算时代。
2计算机科学技术的发展趋势
2.1生物计算机
随着计算机技术的进步,生物技术的快速发展,一种以脱氧核糖核酸为基础的分子生物计算机正在逐步成为现实,已经有科学家使用脱氧核糖核酸进行了简易的数据计算和存储操作。他们采用以蛋白质分子为基本单位构成的生物芯片作为集成电路板,该集成电路板比现有最小的最精致的电子元件结构还要小很多。因为蛋白质分子自身便具有立体的结构,所以它的集成密度要比使用轨迹制成的集成电路高约五个数量级,另外它本身就具有并行处理的能力,所以它的运算速度要比当今最先进的计算机还要快近万倍,而能量消耗却是普通计算机能耗的十亿分之一。最大的优点就是当出现故障时,它们可以进行自我修复,与人的身体相连,由组织细胞提供所需能量,真正成为人体的一部分。
2.2光子计算机
所谓光子计算机,就是以光信号为基础进行逻辑运算的一种未来计算机。光子计算机的主要组成部分包括激光器、集成光路和透镜等,与普通的计算机相比,所用的电子由于不带电荷,没有静止质量,所以不会受到电磁场的影响,速度更快,消耗能量更低,而计算能力与电子计算机相比有了指数倍的增长。而且光存储的储量是现在计算机普通存储的几万倍,随着光存储、光集成器、光互连等技术的突破性进展,光子计算机步入人们的日常生活的道路已经不远。
2.3量子计算机
量子计算机具有类似于人类大脑,当计算机系统的一部分出现故障时,原始数据则会自动绕过出错的部分,继续进行计算。量子计算机这种低功耗、高速度的优良特性,使得计算机向着更加微型化的方向发展成为可能。
3总结
计算机由最早的28吨缩小到现在的2千克,由造价进50万美元到现在2000元的售价,从每秒5000次运算到每秒上亿次运算,在这60多年里,计算机科学技术得到了高速发展。众所周知,计算机科学技术的高速发展已经将人类文明带入了一种新高度,现在已经给人们的日常生活和工作带来了巨大的影响,我们有理由相信未来计算机科学技术将给人们的生活和工作带来更大影响.
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随着现代社会经济的快速发展,以及计算机网络信息技术的推广普及.在现代社会计算机软件应用范围极大扩展,几乎囊括了社会经济的所有领域,这种情况下计算机软件的开发工作也逐渐成为一个涉及广泛的庞大产业。下面是读文网小编为大家整理的计算机软件技术基础论文,供大家参考。
1计算机软件技术的不可靠性分析表现
(1)被其他程序入侵
计算机软件本身的漏洞可能导致病毒的入侵,除此之外,网络黑客也可以对计算机程序进行篡改,这些意外通常是无法避免的,网络本身的开放特点、软件本身的漏洞都是入侵发生的原因,而这些入侵常常难以预测,入侵结果很可能是通过代码篡改的方式,导致软件无法运行或者错误运行。
(2)人为设计缺陷BUG
其实计算机硬件与软件的可靠性有许多相似之处,比如两者都是看故障的几率,判断稳定性,但是硬件与软件的最大不同是,硬件的决定要素是物质,而软件的决定要素是人,因为软件是一种人的“创作”,是设计者为满足用户的需求,而设计、分析的程序,每个环节都是以人的思维为基础而进行的。人类思维能力的限制、导致软件很难避免地出现一些疏漏,也就是我们常说的BUG,而这种BUG在软件测试中潜伏性很强,不容易被发现,这些BUG只有在特定的情况下才会发挥其作用,让软件崩溃或者是小,所以说,人为的设计失误,同样是计算机软件不可靠的主要表现。
(3)复原的难度
从计算机软件维护和修复的角度来看,对软件功能恢复存在相当大的难度,一般来说我们只能够重新设计。这一点,同样是计算机软件不可靠性的表现。
2影响软件技术的不可靠性的因素
(1)软件的设计误差
设计误差指的是软件设计过程中出现的人为错误,第一种是因为对用户需求的把握不够而造成的分析误差,因为对用户的要求没有理解透彻,开发者与用户的要求得不到统一,就会出现软件设计不合理的情况。第二种是编码不正确,语法错误,设计错误,这是一种设计错误,与设计者的技术水平关联系很大,第三是设计中没有发现软件运行的特殊情况,而出现设计的死角,这种情况一般测试很难发现,而在软件的运行过程中容易出现,第四是文档内容错误,一般是设计者的失误,比较容易修正。
(2)开发过程的全面控制
计算机软件在开发过程的各阶段,缺少各个阶段的测评,因为软件设计者需要保证每个环节都能按照计划进行,需要在各个环节都对软件进行审核,明确每个阶段的标准,除了参与设计的设计师之外,管理者、监管师都需要参与到设计评审。评审组的主要任务是审核设计师提交的软件文档是否执行了上一个阶段软件文档的标准和要求。评审组在之后需要对软件进行审核后,给出文字说明意见,软件设计者需要按照意见对软件进行修整,减少软件日后出血问题的几率。
(3)软件测试系统的缺乏
我国仍然缺乏开发质量测试机制,我国的软件开发人员从设计到检测,都是自我设计、编制、测试,软件设计的过程以设计人员自我为中心,加之软件技术开发配置管理方面也没有建立严格的软件配置体制,软件开发的技术管理不足,技术人员设计规范意识不强,也存在着乱改设计、说明与设计编写不想符合的情况,也增多了软件开发设计中的错误,由此可见,开发模式本身存在很多问题,是软件不可靠的原因。
3结语
软件自身必然存在思考的漏洞,技术人员在不断的研究总结中,早期能够发现错误,并且及时改正,如果软件设计后期发现错误,想要改好就非常有难度。由此,可以推断,想要提高软件的可靠性,在分析时候就需要更仔细、更客观地分析软件设计,除此之外,还需要研究一些更全面更细致的软件可靠性检测方法.
当前,我国的计算机网络技术水平越来越高,这项技术的发展给人们的生产和生活带来了很大的益处,人们的生活方式也在这一过程中发生了非常大的转变,尤其在计算机软件技术方面,其发展更加迅速,最近几年出现了很多新的软件技术,同时其在很多领域都得到了应用,因此其对整个社会发展都有着十分积极的作用。
1计算机软件开发技术的现状
1.1计算机软件的定义
计算机软件通常是借助软件开发技术而形成的一系列应用软件,或者是软件应用系统,这项技术也成为了计算机技术发展的一个重要的产物。应用软件在使用的过程中可以为人们解决生活和生产当中遇到的具体问题,这也给人们带来了非常大的方便。最近几年,安卓系统的功能得到了非常显著的完善,所以在该系统的支持下,各种社交、购物和学习软件都得到了较为广泛的应用。在计算机运行的过程中,应用软件和软件系统是重要的组成部分,同时它也成为了用户正常享有计算机多种功能的一个重要的基础和前提。
1.2发展现状
计算机技术在发展的过程中最为显著的一个特征就就是其更新的速度非常快,从计算机出现到现在,计算机已经广泛的普及到寻常百姓家。这样的发展态势也很大程度上移动了软件开发的发展,当前,我国软件开发行业有了非常明显的发展,在这样的情况下,需要更多专业的软件人才才能满足行业内部的发展,我国的软件开发行业在这一过程中必须要有充足的人员支持,所以最近几年,我国的软件开发行业在不断的进步,软件开发方面的专业人才在数量上也有了非常显著的提升。
2计算机软件开发技术的重要性
计算机软件是计算机实现功能的一个必备的条件,同时它也在很大程度上推动了我国信息技术的发展和演变,在这一过程中,它对于网络的普及起到了十分积极的推动作用。软件应用的范围越来越广,在这样的情况下也促进了远程控制以及相关网络技术的发展和演变,在这样的情况下人们对网络的使用需求大大提升,而网络的广泛应用反过来又对软件开发领域的发展起到了非常重要的作用。而计算机应用技术的改进也是离不开软件开发技术和网络技术的。当前科技在社会发展中所占的位置越来越重要,在这样的情况下,计算机软件开发技术一定要掌握整个社会发展的趋势,在此基础上对技术进行大胆的创新,同时在这一过程中还要积极的面对时代发展中的种种挑战,这样一来也可以给用户提供更大的便利。
3计算机软件开发技术的主要方式
当前,我国的计算机软件已经经过了较长时间内的发展,计算机软件方面已经逐渐从青涩走向了成熟,在这样的情况下也衍生出多种计算机软件开发的方式,最为主要的方式有三种,一种是计算机软件生命周期法,一种是原型化方法,最后一种是自动形成的系统开发法。生命周期法通常也被人们叫做结构化系统开发法,这种方式在国外的软件开发发展中得到了较为广泛的应用,这种方式在复杂性较高的大型软件开发当中能够体现出非常显著的优势。在软件开发的过程中,它是将整个工作划分成了不同的板块,之后按照板块划分的顺序来完成所有的工作。各个板块的工作任务都非常明确,同时其针对性也比较强,这样一来就在很大程度上简化了软件开发的程序和过程。但是采用这种方法进行软件开发一般情况下需要耗费很长的时间,只有在完成了上个板块的工作之后才能进行下一版块的设计和开发。原型化开发法是一种非常常见的软件开发方式,这种方式通常是开发人员在对软件开发之前就构成一个统一的系统构想,根据这个构想可以开发出一个原型,将其投入运行,在运行的过程中对一些不是十分完善的地方加以调整,最终满足所有的要求。这种开发方式对开发过程中的要求比较严格也比较明确,研发中不需要较长的周期,但是不能使用在大规模的软件开发工作中。自动式软件开发技术通常就是要在开发的过程中对软件开发的最终目的和自身具备的功能予以明确,在开发工作中不需要对整个过程进行十分详细的解释说明,这种方式能够按照系统设计的实际需要自动完成设计和编码工作。
4计算机软件开发技术的应用
计算机软件的开发主要是为了满足人们生活的需要,将计算机软件安装在计算机上,并发挥其功能这才是计算机软件开发的真正目的。比如将两种不同的软件进行应用,第一种为VB6.0+Acess,第二种为Web+Xml+ActiveX,第一种可以直接在电脑运行,第二种则需要安装一些组件,更改浏览器,因为第二个系统和计算机本身的系统不兼容。当两种软件都安装之后,然后对两种软件进行运行观察,我们可以发现,第一种系统运行过程中基本很流畅,不需要任何修改,很多用户都会选择这种系统,随着应用的人增加,系统的运行速度会相应降低,这时候需要人工做出调整。第二种系统在运行的过程中由于受到各种限制,会在使用过程中造成很多困扰,所以选择这种用户的人会很少。所以在计算机软件技术开发中需要根据人们的实际生活需要进行开发设计。
5计算机软件技术未来的发展趋势
5.1服务化趋势
我们通常所说的服务化趋势就是软件技术开发工作当中直接针对客户的个性化需求对软件进行设计和开发,从而充分的满足客户的需求,这也是当今软件开发者必须要用自己的努力去完成的一个目标。
5.2网络化趋势
网格化是网络化的一种重要的展现形式,当前,我国互联网的发展水平在不断提升,这样也就使得世界之间的距离越来越近,网格化也是网络化发展的一个重要的趋势,它能够为不同地区的人民提供更加高质量的服务。
5.3开放化趋势
开放化实际上指的就是软件的源代码开发标准化以及软件产品的标准化,在这一过程中,对技术进行开放化处理可以使得更多软件开发业内的人士相互学习,相互借鉴,这样对产品质量和性能的提升有着十分积极的推动作用,同时对软件开发整体的发展也起到了十分重要的作用。
6结语
计算机软件开发技术经过几十年的发展,虽然已经趋近成熟,但是只要能够更好的满足人们的需要,设计出更加合理更加人性化的软件,一样可以将软件开发技术提升到另一个高度,所以在新时代的软件开发中既要根据实际需要选择合适的技术又要根据市场需要设计出合适的产品。
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计算机网络技术的快速发展有其历史的必然,更有促成其发展的内在因素和作用机理。下面是读文网小编为大家整理的计算机网络技术基础论文,供大家参考。
摘要:随着社会的发展以及时代的进步,网络技术和信息技术的普及与广泛应用,有效提高了人们的生活水平和生活质量。在网络时代背景下,用户需求出现了较大的改变,数据运算功能以及简单问题的求解已经无法满足人们的实际需求,不利于社会的发展与进步。而将人工智能应用在计算机网络技术中,能够有效解决计算机网络技术存在的难题,为人们提供智能化和人性化的服务,进一步推动科技的发展与更新,实现社会的可持续发展。文章就对计算机网络技术中人工智能的应用进行深入分析和探讨。
关键词:计算机网络技术;人工智能;应用
人工智能作为新型的科学产业,其被广泛应用在社会生活的方方面面,对社会生活产生了极大的影响。目前,计算机网络技术的普及与应用,极大改变了人们的生产生活方式,为人们的工作、学习和生活提供了便利,但是在实际应用过程中,不可避免产生一些安全问题,影响生活的正常进行[1]。基于这种情况,将人工智能应用在计算机网络技术中,能够有效解决这些问题,丰富人们的生活,提高工作的质量和效率,为人们提供优质高效服务,实现社会的健康稳定发展。
1人工智能概述
(1)含义:人工智能涉及较广的学科,如语言学、生理学、心理学和计算机科学等,其主要目的是使机械具备人工智能的功能,从而代替人来进行危险和复杂的工作,有效保证工作人员的生命安全,促进工作效率的提升。对于人工智能而言,其能够将自然智能和人类智能加以区别,并利用系统设备模拟人类活动,有效完成操作人员的指令,能够指导计算机科学技术的发展,因此计算机可将其作为核心技术,从而将问题求解和数值计算转变化知识处理。
(2)特点:人工智能主要是以网络技术为甚础加以发展,能够有效保证网络系统运行环境的安全性和稳定性。一般而言,人工智能的特点主要表现在以下几个方面:一是对不确定的信息加以处理。利用网络分析模糊处理方式来打破固定程序的限制,对人类的智能活动加以模拟,有效处理不确定的信息,并对系统资源的全局或局部情况加以实时追踪和了解,为用户提供所需信息。二是便于网络智能化管理。将人工智能应用在网络管理工作中,能够给提高信息处理的效率和准确性,并利用其记忆功能来建立健全的信息库,便于信息的存储。同时将信息库作为信息总结、解释和综合的有效平台,保证高级信息的科学性和正确性,有效提高网络管理的水平[2]。三是写作能力强。人工智能能够对资源进行优化整合,传输和共享各个用户之间的资源,有机整合代理写作方式与网络管理,提高网络管理工作的效益与效率。
2计算机网络技术中人工智能的应用
2.1必要性
随着计算机技术和网络技术的快速发展,网络信息安全问题越来越突出,人们越来越关注网络系统管理中的网络控制和网络监控功能,以便及时处理信息,保证网络信息的安全性。在早期阶段应用计算机网络技术来分析数据时,往往难以保证数据的规则性和连续性,影响数据的真实性与有效性,因此将人工智能应用在计算机网络技术中,具有十分重要的意义。目前,随着计算机的广泛应用,用户对网络安全管理提出了更高的要求,以便保证网络信息的安全性。由于网络犯罪现象逐渐增多,要想保证网络信息的安全,必须要强化计算机的反应力和观察力,合理应用人工智能技术,建立优化与智能化的管理系统。这样能够对网络故障进行及时诊断,自动收集信息,便于采用有效措施来解决网站故障问题,及时遏制网络犯罪活动,保证信息的安全,促进网络系统的稳定运行[3]。人工智能技术能够有效推动计算机技术的发展,而计算机技术的发展又对人工智能的运用具有决定性作用。人工智能技术能够对不确定的信息进行技术处理,动态追中信息,为用户提供安全可靠的信息,促进网络管理工作质量和效率的提高。总体而言,将人工智能应用在计算机网络管理中,能够促进网络管理水平的提升。
2.2具体应用
将人工智能应用在计算机网络技术中,其具体表现在以下几个方面:一是系统评价和网络管理中的应用;二是人工智能Agent技术的应用;三是网络安全管理中的应用。
(1)系统评价和网络管理。对于计算机网络管理而言,其要想实现智能化发展,必须要以人工智能技术和电信技术的发展为基础。人工智能不仅能够在网络的安全管理中发挥重要作用,还能够利用其问题求解技术和专家知识库来建立综合管理系统,确保网络的综合管理。由于网络具有一定的瞬变性和动态性,这在一定程度上增加了网络管理工作的难度,需要实现网络的智能化管理。而专家系统作为人工智能技术中的重要内容,其主要是总结某一领域中专家的经验和知识,并将其录入相关的信息系统中,从而有效处理该领域内的相关问题。对于计算机网络的系统评价和网络管理而言,能够利用网络管理中的专家系统来开展评价和管理工作,促进网络管理水平的提升。
(2)人工智能Agent技术。人工智能Agent技术又称之为人工智能代理技术,其作为一种软件实体,主要是由各Agent间的通讯部分、解释推理器、数据库和知识域库构成,以每个Agent的知识域库为依据,对新信息数据进行处理和沟通,有效完成相关的任务。一般而言,人工智能Agent技术能够在用户自定义的基础上自动搜索信息,并将其传输至指定位置,为用户提供智能化和人性化的服务[4]。例如用户在利用计算机对信息进行查找时,人工智能Agent技术可分析和处理信息,并向用户传递有效的信息,从而促进用户查找时间的节省。此外,人工智能Agent技术在人们日常生活中得到了广泛的应用,如邮件的收发、会议的安排、日程的安排以及网上购物等,能够为人们提供优质服务。同时,该技术具有一定的学习性和自主性,能够使计算机对用户分配的任务进行自动完成,促进计算机技术和网络技术的有序发展。
(3)网络安全管理。人工智能在网络安全管理中的应用,其主要可从三个方面加以分析。首先是入侵检测方面。对于计算机网络安全管理而言,入侵检测不仅是其重要内容,也是防火墙技术的核心部分,能够有效保证网络的安全性和可靠性。入侵监测功能在计算机网络监控中的有效发挥,能够保证系统资源的可用性、完整性、保密性和安全性。入侵检测技术主要是分类处理和综合分析网络数据,对可疑数据加以过滤,将检测的最终报告及时反馈给用户,从而保证当前数据的安全性[5]。入侵检测能够实时监测网络的运行状态,不影响网络性能,为操作失误、外部与内部攻击提供保护。目前,在人工神经网络系统、模糊识别系统和专家系统等入侵检测中开始广泛应用人工智能。其次是智能防火墙方面。相较于其他的防御系统而言,智能防火墙系统与其存在明显的差异性,其能够利用智能化的识别技术来分析、识别与处理数据,如决策、概率、统计和记忆等方式,从而降低计算量,及时拦截和限制无效与有害信息的访问,保证数据信息的安全。同时,智能防火墙的应用能够避免病毒攻击和黑客攻击,阻止病毒的恶意传播,有效管理和监控内部的局域网,从而保证网络系统的可靠运行[6]。此外,对于智能防火墙系统而言,其安检效率比传统防御软件要高,能够对拒绝服务共计问题加以有效解决,避免高级应用入侵系统,保证网络安全管理的有效性。最后是智能反垃圾邮件方面。智能反垃圾邮件系统主要是利用人工智能技术对用户邮箱加以有效监测,自动扫描和识别垃圾邮件,保证用户信息的安全。当邮件进入到邮箱后,该系统能够为用户发送相关垃圾邮箱的分类信息,便于用户及时处理垃圾邮件,保证邮箱系统的安全。
3结语
随着人工智能技术的不断更新与发展,人们对计算机网络技术的需求量也随之增加,促使人工智能技术进一步朝着纵深方向发展。人工智能在计算机网络技术中的应用,主要表现在系统评价和网络管理、人工智能Agent技术、入侵检测、智能防火墙和智能反垃圾邮件等方面,能够有效提高信息数据的安全性,保证网络系统的安全稳定运行。同时人工智能技术的应用能够为人们提供智能化和人性化服务,提高工作效率,促进网络管理水平的提升,实现计算机网络行业的可持续发展。
参考文献:
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【摘要】随着时代的不断发展,科技越来越发达,传统的有线电视已经满足不了人们的需求了,因此必须对有线电视进行改革。计算机网络不仅具有高效性,还具有资源共享的特点。将计算机网络技术应用于有线电视网络当中,不仅能够提高有线电视信息的传输质量以及传输效率,还能够提高用户对有线电视网络的满意程度。本文就计算机网络技术在有线电视网络中发挥的作用进行了论述。
【关键词】计算机网络技术;有线电视网络;作用
目前,中国的有线电视网络具有不对称性,主要表现为信息需求的共性和个性存在差异。通常情况下,用户所需求的信息大致相同,但是也不排除有个性化的需求,造成这样的局面,主要是由于用户下载时和上传时的信息不合理所造成的。将计算机网络科技应用于有线电视网络当中,可以实现不同数据的上传和下载,除此之外,计算机网络技术还可以实现具有针对性的有线电视网络传输。
1计算机网络技术应用于有限线电视网络
计算机网络技术所构成的有线电视网络系统主要包括有6个子系统,分别是数据播出、用户、外交互、卫星接收以及视频直播等子系统。数据播出子系统属于整个系统中最为重要的组成部分,也是整个有线电视网络系统的运行基础,因为大多数的信息资源都是从数据播出系统中获得的。数据播出系统可以把不同形式的数据宽带转变成为有线电视的频道信号,在对这些信号将进行特殊设置,使得只有合法的用户才能够接受使用。用户系统包括电脑、收卡以及电话等硬件系统,这些硬件系统是用来接收数据和处理数据的。外交互系统是用来拓展有线电视业务的,该系统主要包括路由器、网络服务器等。视频直播系统是一种将视频信号转变成电视节目的播放系统,视频信号是由摄像机或者录像机等硬件设备所提供。卫星接收系统需要借助接收天线或者信息接收卡来完成信息的接收,并通过服务器将接收到的信息储存并转换成有线电视的视频信息,是用户能够通过显示器观看视频。
2计算机网络技术在有线电视网络中的作用
2.1节目播放管理作用
有线电视网络属于局域网络,计算机网络技术可以使有线电视实现资源储存和资源共享,并对将要播出的节目进行较为合理化的安排,控制有线电视节目的播出顺序以及播放进程,由此可见,计算机网络技术在有线电视网络中起到有效的管理作用以及监督作用。有线电视总共有两个网卡,一个是用来接收计算机网络信息的,一个是用来播放电视节目以及进行流量调整控制的。将计算机网络技术应用于有线电视网络中,可以对有线电视数据进行加密处理,这使得有线电视的使用更加安全可靠。
2.2地理信息管理作用
有线电视网络的关节点、井位以及缆线和地理信息之间具有非常密切的关系;计算机网络技术会将地理信息进行储存和整理,让后再将处理之后的地理信息和用户信息相融合,最后对其进行统一的处理和储存,这种统一处理和存储的管理模式相对于人工管理而言,更具有高效性,出错率更低。
2.3在电视频道方面的作用
将计算机网络技术应用于有线电视网络当中,可以使有线电视的频道增多。以往,有线电视频道可分为五大类,分别是新闻、财经、报刊、教育以及动画。自从将计算机网络技术应用在有线电视网络后,有线电视网络获取信息的渠道越来越广阔,这使得有线电视的频道变得越来越多元化,除了以往的新闻、财经、报刊、教育以及动画等五大方面的频道节目外,还增加了教育、科技、娱乐等频道,这些频道中的节目十分的丰富精彩,不仅提高了人民群众的生活质量,还使人民群众的知识得以拓展。
2.4对有线电视网络起着改进作用
一般情况下,计算机网络通常以树状结构的作为网络结构,而有线电视网络则属于局域网络,局域你网络在信息传输上会受到多方面的影响,从而影响接收信号的质量。将计算机网络技术应用于有线电视网络当中,不仅可以有效降低信息的无效传输率,还能有效提高信息传输的速度。除此之外,计算机网络技术还可以对有线电视网络设置访问权限,只有已签过约的合法用户才能够接收和使用电视信息,使得有线电视网络更加安全可靠,可见,计算机网络技术对有线电视网络起着升级改造作用。
2.5在用户变更上的作用
自从将计算机网络技术应用于有线电视网络之后,有线电视越来越受广大用户的喜爱,使得很多的用户纷纷变更为有线电视网络用户。在进行用户变更的过程中,往往需要利用计算机网络技术对用户信息进行处理和存储,因此,计算机网络技术在用户变更上具有十分重要的作用。随着有线电视网络用户的逐渐增多,有线电视网络系统需要一个更为庞大的存储系统来进行用户信息存储,而计算机网络技术正好可以满足这个需求,由此可见,计算机网络技术可以确保用户信息存储更加完整、更加准确。
2.6在电缆改革上的作用电缆是有线电视传输的关键,因此电缆承担着非常重的任务。电缆通常是安装在马路的两侧,且没有设立相关的维护设施。随着时代的变迁,建筑业在不断发展,使得原有的电缆受到高楼大厦的影响,因而时常发生电缆故障,严重的影响到用户的信息接收质量,由此可见,传统的电缆传输信息的方式已经满足不了用户的需要了,因此,需要利用计算机网络技术来对电缆进行管理,以此来确保电视信息的有效传输,使故障电缆得以及时的维修。
3结语
目前,我国的计算机网络技术越来越发达,将计算机网络技术应用于有线电视当中,不仅使电视节目变得越来越多样化,还提高了有线电视的网络效率。计算机网络技术在有线电视网络中发挥着很多作用,譬如在用户变更上发挥着信息处理和存储的作用,计算机网络技术可以确保用户信息存储更加完整、更加准确;在电视频道上,使得电视频道变得越来越多元化,对电视网络具有改进作用,使得有线电视网络更加安全可靠,对有线电视网络起着升级改造作用;对有线电视网络网络节目的播出顺序和播放进度有着控制管理作用等。
【参考文献】
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计算机网络技术在人类社会生活的各个领域都显示出广阔的应用前景,极大的推动整个社会的发展,也使得计算机网络已成为信息时代的代名词。下面是读文网小编为大家整理的计算机网络技术基础论文,供大家参考。
摘要:随着计算机网络技术的高速发展,在人们工作和生活中应用也更加广泛,尤其在嵌入电子信息工程之后,极大地提高了人们的生活质量。本文概述了电子信息工程和计算机网络技术的内容,并重要研究了计算网络技术在电子信息工程中的应用。
关键词:计算机网络技术;电子信息工程;分析应用
0引言
在国内社会产业结构的持续优化的背景下,电子信息工程技术推动社会整体的发展中占据着重要的地位。并且,随着计算机网络技术日新月异的快速发展,进一步全景式地促进我国社会经济的综合发展,电子信息技术也在此氛围中取得了跨越式的成就,推动电子技术和通信信息的结合,对于提高民众生活有着很大的现实便利。然而,现阶段国内电子信息工程技术的发展相较于西方国家还有比较大的距离,尚不能满足民众对高层次信息技术的需求。因此,充分应用计算机网络技术对于现代化的电子信息工程的发展有着重要的现实意义。
1电子信息工程的优势
电子信息工程不仅可以推动新产品的开发,使其获得在社会经济发展的生存空间,还可以带动其他产业的发展。例如:电子信息产业在计算机网络技术的应用下,获得了优质的发展土壤,并且如今已经成为一种重要的新兴经济来源,一定程度上促进了社会经济的发展。
1.1便捷性
众所周知,电子信息工程处理信息的办法主要通过系统命令及硬件设施来完成的,因此,能够更为方便地处理大量信息任务。相较于人脑来说,电子信息工程技术能够使处理信息的过程中,一次性所解决的数量更高、效率更显著。不仅如此,伴随着国外内硬件设备的持续性快速更新与先进技术的发展,电子信息工程处理信息的水平也进一步加强,使电子信息工程技术更加的便捷。
1.2精确性
电子信息工程非常显著的优势就在于处理信息的精确性。电子信息工程技术利用设计一系列的检查处理结果命令来完成对信息处理阶段的精确性,最终保证处理电子信息的有效性。同样,对比之下,人力的监控结果来说,不仅在监控环节所处理的内容显得太过繁杂,而且其处理的结果也非常容易产生错误,而且无法第一时间对错误进行纠正。即便在后期可以修正,也无法体现有效性,给信息的使用率造成干扰。
1.3辐射区域大
电子信息工程技术最为突出也是优势体现最大的特征在于其极大辐射区域。电子信息工程的任务就在于帮助人们正确处理信息,而每一产业、行业都无法离开对信息的处理。随着信息爆炸的时代全面来临,人们对信息资源的需求也正在逐渐递升,两者可以说是水涨船高的关系。这也进一步体现了电子信息工程在每一产业、行业将会发挥了更为重要的优势,已然成为了社会各个环节赖以生存和发展的关键信息处理形式。
2计算机网络技术的特征
计算机网络技术的功能特征重点体现于硬件资源共享、软件资源共享以及用户间信息交换。在这其中,硬件资源共享能够在网络全网区域内给予对处理资源、存储资源、输入输出资源等设备的资源共享,让使用人员可以在弱化投资池的情况下,实现集中管理以及平衡分担。而软件资源共享能够给网络用户提供远程访问数据的环境,进而获取到网络文件的传送服务,最终规避了软件在研制中的重复劳动,还有数据资源的重复存放,便于人们进行集中管理。用户之间的信息交换给不同地方的用户提供了非常强大的通信手段,使用户能够完成当前所普遍应用的信息交流,如:微信、微博、电子邮件、新闻消息分享以及各种电子商务行为。
3电子通信工程应用网络技术的优势
3.1提高信息流通质量
把网络技术应用至电子通信工程的各个环节,能够使用户缩短获取信息的时间,在处理信息环节显得更为便利与迅速,大大地降低了过去信息发布的耗时耗力,在网络开展信息交流更为便利,最终收获信息交流的质量水平。不仅如此,网络技术对信息有效的处理与发布,能够极大地提升人们对于信息的利用效率,最大程度上激发信息的有效性。故而,把网络技术嵌入至电子信息的通信工程中,一方面能够提高国内各产业、行业对信息数据的处理需求,还可以在很大水平上拓宽信息来源的渠道,使得电子通信工程获取信息的数据量日益增加,所信息来源的渠道也进一步扩大,最终实现该行业部门的工作效率。
3.2安全性得到加强
毋庸置疑,每一件事物都存在都有利弊互存。不容否认,在电子信息工程结合网络技术的形势下,会为其造成一定程度的风险,其具体表现为:信息在通信阶段中会被其他人员监听、修改以及盗取。然而,同样,只要不断健全网络技术,针对性地规避这些风险,做到“魔高一尺,道高一丈”就能够极大地提升电子信息工程信息的安全性。网络,有着开放性与自由性的环境特征,电子信息通信工程一般也会面临木马的攻击。有鉴于此,加强计算机网络技术的安全防护技术,已经是当前众多安全保护软件的重点打造的服务,基本实现了对电子信息通信工程信息的保护,最终持续推进了电子信息通信工程的安全性。例如,研发工作性能强大的防火墙技术;利用网络服务终端系统来实施电子通信信息内容的自主备份等手段。无论如何,基于网络技术背景下的电子通信工程相较于传统的纸张信息的安全性,有着明显的提高。
4计算机网络技术在电子信息工程中的应用
电子信息工程中,计算机网络技术广泛应用于设备的联网层面,以此能够非常高效地推动工程设备的研发以及工程设备进一步达到联网功能等。这也就直接预示着电子信息工程设备在开发及应用过程中,对计算机网络技术有着很大的依赖性。随着国内外计算机网络技术在电子信息工程设备中普及、先进技术的推广及应用,当前绝大多数的新兴的电子信息工程设备也已经拥有了联网的功能,不仅如此,在和有关部门在一起研发先进电子信息工程设备的过程中,也越来越重视对联网功能的开发。电子信息工程设备在研发阶段,必须要依托于计算机网络服务的有关协议、信息数据的传输标准以及分层传输方式,最终实现对先进设备的制定。惟其如此,方能使研发出的设备可以和计算机网络实施直接的接入,规避无意义的环节出现,进一步让电子信息工程设备可以“单刀直入”地通过计算机网络系统来开展信息数据的整理与发布。最终,全面提升电子信息工程有关工作的效率,让应用电子信息服务的使用能够可以获得最佳的信息服务。所谓“计算机网络技术”,本质上是把“计算机技术”与“通信技术”进行有机结合,计算机网络技术可说是一种利用计算机这一载体所创设出的一个资源共享的巨大平台,这一平台构建的方式不一而足,例如:可利用电缆、光纤、终端设备等手段,使通信全球化成为主流、成为现实。随养“全球经济一体化”和电子信息网络化的形势已然铸成,这也对网络技术产生了深远的影响。一方面,对电子信息理论的掌握,能够有利于模拟各种数字信号和明白各种信息的运行机制。计算机网络技术属于电子信息设备研发与设备资源实现共享必不可少的重要前提,TCP/IP对电子信息设备的网络连接形势、传输数据等展开了定义,并且涵括了包括网络接口层、应用层、网际层及运输层的分层系统,而这些分层体系是完成传输控制协议的重点,负责聚集信息和传输信息。现阶段,绝大多数的电子信息设备间都普遍通过网络技术来完成对资源之间的传递,网络信息的传递就需要通过TCP/IP协议才可以得到满足。作为一项以计算机网络技术为纲领性路径的工程技术,其在电子信息工程的整体发展中占有非常重大的意义。所以,全面强化计算机网络技术和现代技术的有机结合,可以行之有效地推动电子信息工程的发展,并最大程度上发挥所长,发挥优势。
5结束语
综上所述,计算机网络技术正在快速、深入、广泛地应用到电子信息工程中,其所展示的作用也为全球电子信息工程技术带来了革命性的影响。研发设计人员再把计算机网络技术复合至电子信息工程的阶段,应当在全面掌控电子信息工程特征的背景下,最大程度上激发计算机网络技术减少获取及发布时间,提升信息质量,确保电子通信工程安全性等优势,让计算机网络技术最大限度上应用至电子信息工程的建设中来,最终整体推动我国电子信息工程建设实现快速、稳定、有序发展。
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摘要电子信息工程是一种建立在计算机网络技术以及计算机软件技术之上的工程,在通讯、科研以及国防等领域有着非常大的应用作用。近些年,电子信息工程中引用计算机网络技术的份额越来越高。本文首先分析计算机网络技术以及电子信息工程,然后总结电子信息工程中计算机网络技术的应用。
关键词计算机网络技术;电子信息工程;应用
随着计算机网络技术的迅速发展,计算机网络逐渐成为人们日常生活与工作的重要组成部分,人们的工作、生活的方式也被计算机网络技术所改变。电子信息工程是融合计算机网络技术以及计算机软件技术为一体的综合性信息传递、使用技术,其对经济的发展有着决定性的推动效果。但是,当前我国电子信息工程的发展效果以及成熟性并不够,其仍然有许多的问题有待改善。
1计算机网络技术与电子信息工程简述
计算机网络技术主要是表示计算机技术以及通信相结合的数字技术,其必须遵循网络协议,并按照一定的要求将分散或独立的计算机进行信息的传递、交互。在计算机网络技术当中,主要通过网络的连接,实现信息的传输,但是传输需要相关的介质,例如网线、双绞线、微波、电缆以及光纤等等。经过笔者经验分析,计算机网络技术具备较强的硬件、软件共享功能,在资源的使用过程中,只需要使用网络技术便可以将数据进行收集、整理、处理、传递、共享等。从而让电子信息工程具备视频、文字、图片的传递等功能。计算机网络技术在人们的生活当中非常普遍,甚至随处可见。除此之外,计算机网络技术的信息传递与常规信息传递方式相比,网络技术的安全性、准确性更高,更加效率与安全。电子信息工程主要包含数据的收集、处理以及储存,电子设备信息软件系统的应用等,就是手机、电脑在电话、短信、网上等过程都属于电子信息工程范围。从当前的应用技术而言,电子信息工程在日常工作、生活当中的引用已经较为普及,其具备较大的影响力。同时,电子信息工程能够给人们的生活带来一定的便利性,提升人们的生活质量,降低人们的工作量等,在人们日常生活当中所使用的笔记本、平板、收集等设备当中都具备相应的电子信息工程技术,其内容包含信息技术、通信技术以及计算机网络技术等。
2计算机网络技术在电子信息工程当中的应用
2.1电子信息工程中的信息传递
当前的电子信息工程中,因为人们已经基本进入信息化电子时代,人们每天所接受的信息量相比以往有着显著的提升,人们也需要这些信息。在这样的情况之下,电子信息工程的高效、大量信息传递的功能也是实现电子计算机网络技术良好应用的基本。使用计算机网络技术传递信息,能够保障信息的安全性,在信息的传递过程中,计算机网络技术在电子信息工程当中的作用其他技术无法替代。随着电子信息工程以及计算机网络技术的不断完善、创新,其能够推动社会良好的成长,让人们的生活、工作更加快捷、便利,对此,计算机网络技术在电子信息工程当中的引用非常重要也非常有必要。
2.2电子信息工程的安全问题
电子信息工程除了优势以外,仍然有一定的缺陷。计算机网络技术中一直存在着网络信息威胁这一安全隐患,这一隐患也同样适用在电子信息工程中。计算机网络技术安全防护技术当中,加密技术是保护计算机信息不被切取的最有效方式之一,能够保障计算机网络的整体安全性能。计算机网络安全防护系统当中,利用密钥管理程序,对计算机当中的大部分文件以及系统重要程序进行加密,保护其不会受到远程用户的访问。当前的加密方式主要有两种,一种是访问地址的形式,另一种是密码的形式。对此,用户便可以根据自身的实际情况选择最佳的加密方式,从而提升计算机网络技术安全防护效果。在提升计算机网络技术安全性的同时,也能够有效地提升电子信息工程的信息传递安全性。
2.3电子信息工程当中的技术应用
电子信息工程当中计算机网络技术的实际应用可以被理解成广域网技术,广域网的应用范围非常大,其能够连接着不同网络供应商、不同城市以及不同设备,从当前的网络技术形式分析,广域网的用户量仍然处于稳定增长的趋势。在这样的环境之下,对网络通信传输的要求也在不断的提升,例如对光缆、电缆的传输能力。当前计算机网络技术的引用现状显示,光纤介质的信息快速传递功能能够有效地抵挡绝大部分的信号干扰,并且有着非常高的信息传输质量,不会产生噪音,传输距离较远等优势。对此,广域网的主要传输方式普遍为光缆。除此之外,卫星通信也有着独特的优势,主要是通过地面的收发站以及卫星实现信号的传输,这一技术能够有效地应用在光缆无法铺设或铺设距离过长的地方。卫星通信主要的展现形式便是日常生活当中所应用的手机,例如手机信号。
2.4电子信息工程设备的研发
电子信息工程无论是资源在设备之间的共享,还是新设备的研发,都离不开计算机网络技术。计算机网络技术能够很大程度的影响全球经济一体化,电子信息的网络化、社会化等。对此,相关工作人员应当充分理解电子信息技术,能够熟练的掌握数字信息技术,网络技术运行机制、模拟机制等。例如,在实际的应用当中,相关工作人员应当明确公用线路以及专业线路之间的差别,必须对专用线路施以相应的防护加密。当前在电子信息工程系统当中,派生系统、UNIX系统的引用较为广泛,但是这样的网络体系并没有统一的协议标准以及统一的结构,这一现象将会导致计算机网络技术之间的加密信息传递变得复杂、难以实现,所以,相关工作人员必须利用计算机网络技术有效的缓解这一方面的问题。
3结论
综上所述,当前社会中,信息的传递主要是利用无线数字通信。以计算机网络技术作为基础所建设的电子信息工程,其在完善、成长的过程中能够真实的展现计算机网络技术的进步效果。本文主要阐述了电子信息工程以及计算机网络技术,并着重分析计算机网络技术在电子信息工程当中的应用。笔者认为,随着计算机网络技术的不断进步,其电子信息工程将会不断的改革、发展,与此同时,电子信息工程又会反向的给网络技术提供新型动力。
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