導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：智能化除草機(jī)器人；技術(shù)原理；發(fā)展趨勢(shì)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.115

0 引言

在我國(guó)歷史發(fā)展的過(guò)程中，農(nóng)業(yè)一直處于重要的地位，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)提供了良好的保障。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，從春播到秋收，通常需要進(jìn)行很多項(xiàng)工作，其中除草工作是其中主要的工作之一，該項(xiàng)工作進(jìn)行的好壞，會(huì)直接影響到農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。而當(dāng)前階段進(jìn)行該項(xiàng)工作時(shí)，通常是采用化學(xué)農(nóng)藥除草的方式，這種方式不僅效率不高，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，不滿足我國(guó)現(xiàn)今可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。因此，高中生的我們作為祖國(guó)未來(lái)的接班人，加強(qiáng)對(duì)智能化除草機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)展望進(jìn)行研究具有重要意義，為我國(guó)農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了一定保障。

1 智能除草機(jī)器人的發(fā)展概述

在我國(guó)社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，農(nóng)村人口一直占據(jù)很高的比例，具相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前階段我國(guó)農(nóng)村人口超過(guò)了7.5億，將近占具我國(guó)總?cè)丝诳倲?shù)的60%。在這種情況下，雖然我國(guó)土地面積非常的廣闊，但是人均土地占有量不是很多，因此，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的過(guò)程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用程度還不是很高，并且在使用的機(jī)械設(shè)備中自動(dòng)化程度較低，從而對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究造成了嚴(yán)重的影響，與其他國(guó)家相比，我國(guó)的研究還非常落后[1]。而在我國(guó)當(dāng)前階段中，農(nóng)村人口老齡化問(wèn)題逐漸加重，同事一些農(nóng)村又在逐漸的向著城市化的方向發(fā)展，導(dǎo)致農(nóng)村勞動(dòng)力數(shù)量逐漸的減少，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正常的進(jìn)行造成了嚴(yán)重影響，從而使原有的工作量使用更少的人員來(lái)完成，提高了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還增加了生產(chǎn)過(guò)程中的投入成本，不利于我國(guó)農(nóng)村的發(fā)展。

我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)除草工作中，主要有兩種方式，一種是人力除草的方式，這是一種古老的除草方式，是由我國(guó)古代人民總結(jié)出來(lái)的除草方式，這種方式不僅強(qiáng)度非常大，而且效率還不是很高，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行，正在逐漸的被拋棄。另一種為化學(xué)農(nóng)藥除草，這種方式是根據(jù)一些化學(xué)成分對(duì)雜草的影響，殺死雜草中的細(xì)胞，從而達(dá)到了除草的目的。使用該種方式除草時(shí)，會(huì)對(duì)從社會(huì)造成一定的影響。首先可以將化學(xué)農(nóng)藥殘留到作物中，如對(duì)作物使用時(shí)清理不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致這些化學(xué)成分進(jìn)入到人們的體內(nèi)，出現(xiàn)中毒的問(wèn)題，從而對(duì)人們的身體健康造成嚴(yán)重的影響，不利于人們正常的生活；其次是我國(guó)缺少完善的農(nóng)藥使用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)農(nóng)民還缺乏安全意識(shí)，在工作的過(guò)程中，常常使用錯(cuò)誤的施藥方法，致使農(nóng)藥出現(xiàn)飄散的現(xiàn)象，不僅使農(nóng)藥的利用效率不是很高，而且隨著農(nóng)藥的飄散，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，不利于人們的生活與作物的生長(zhǎng)[2]。

智能除草機(jī)器人研究的過(guò)程中，首先是美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家對(duì)其進(jìn)行了研究，研究的相對(duì)較為完善，而我國(guó)當(dāng)前階段中，國(guó)家與社會(huì)逐漸加強(qiáng)了對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的除草工作的重視，開始了對(duì)智能除草機(jī)器人的研究，通過(guò)對(duì)國(guó)外技術(shù)的借鑒，也在開始自行的進(jìn)行研發(fā)。雖然我國(guó)研發(fā)的時(shí)間較晚，但是我國(guó)一直作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，對(duì)農(nóng)業(yè)的重視程度較高，也會(huì)加強(qiáng)對(duì)智能除草機(jī)器人研究的重視程度，在之后的研究過(guò)程中，一定會(huì)追趕上國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，形成我國(guó)獨(dú)特的智能除草機(jī)器人系統(tǒng)，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更好的進(jìn)行提供了良好的幫助[3]。

2 智能除草機(jī)器人的技術(shù)原理與重要技術(shù)分析

除草機(jī)器人中硬件系統(tǒng)起到了決定性作用，其中包括了很多部分，如PC處理機(jī)、末端執(zhí)行器等，通過(guò)這些部分起到的不同作用，才能使智能除草機(jī)器人發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

2.1 除草原理

在智能除草機(jī)器人工作的過(guò)程中，主要的工作原理為：首先要對(duì)田間各種類型的雜草與植物的信息進(jìn)行收集并分析，并將分析的結(jié)果存儲(chǔ)到相應(yīng)的硬盤當(dāng)中，為之后的工作提供良好的對(duì)照信息；然后進(jìn)行除草工作時(shí)，硬件中的攝像頭就會(huì)發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，根據(jù)農(nóng)田的壟條形狀，對(duì)拍攝進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)每一條壟條進(jìn)行拍攝，并將拍攝的畫面通過(guò)傳送裝置傳輸?shù)絇C處理機(jī)中，之后PC處理機(jī)根據(jù)傳回的結(jié)果，與硬盤中的對(duì)照信息進(jìn)行比較。最后，根據(jù)比較出來(lái)的結(jié)果，對(duì)除草系統(tǒng)進(jìn)行控制，使除草系統(tǒng)在工作時(shí)，能夠與作物保持一定的距離，避免其對(duì)作物造成損害[4]。

2.2 除草的重要技術(shù)

（1）視覺影像技術(shù)。在智能除草機(jī)器人中，視覺影像技術(shù)是其中最為重要的一項(xiàng)技術(shù)，智能除草機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行拍攝，拍攝出多個(gè)物體圖像，然后將該圖像傳輸?shù)较鄳?yīng)的計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)就會(huì)對(duì)其進(jìn)行處理與分析，之后將分析的結(jié)果傳送到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)果對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制，從而準(zhǔn)確的尋找到作物的生長(zhǎng)位置，保證該設(shè)備能夠正常的在田間行走，不會(huì)對(duì)作物造成影響。

在使用該技術(shù)時(shí)，主要有以下兩種方式。第一種是利用OCD-ICP的圖像配準(zhǔn)方法，在使用該種方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)用了一定的圖形學(xué)原理，在圖像的邊緣處，根據(jù)農(nóng)田的實(shí)際情況，選取出多個(gè)邊緣角點(diǎn)，并結(jié)合相應(yīng)的篩選規(guī)則，對(duì)其進(jìn)行篩選，使邊緣角點(diǎn)不斷地優(yōu)化。當(dāng)其優(yōu)化到一定程度后，就要通過(guò)迭代最近點(diǎn)的方法對(duì)其進(jìn)行處理，從而得出最佳的配準(zhǔn)，從而確定出了作物的準(zhǔn)確位置；另一種方式是利用HSI顏色分量的顏色特征提取法，采用該種方式進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，由于植物的高矮、性狀等存在差異，導(dǎo)致光照射到不同的植物上，會(huì)產(chǎn)生不同的光照強(qiáng)度、色調(diào)與飽和度，因此，在繪制圖像時(shí)，就會(huì)直接采用多閾值分割的方法對(duì)其進(jìn)行處理，將其以量化的形式體現(xiàn)出來(lái)，然后將這些量化后的顏色進(jìn)行組合，并提取出不同顏色中的特征，根據(jù)特征內(nèi)容的不同，將其分為不同的種類，最后將不同種類的特征進(jìn)行組合，是圖像達(dá)到了跟個(gè)的效果，從而完成了整個(gè)工作[5]。

在實(shí)際的智能化除草機(jī)器人中，一種視覺影像技術(shù)往往達(dá)不到要求，通常情況下是對(duì)兩者共同應(yīng)用，將兩者進(jìn)行了有效的融合，形成了一種更加先進(jìn)的圖像處理技術(shù)，并在該技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出了良好的操作平臺(tái)，在該平臺(tái)中就會(huì)更好的進(jìn)行工作。當(dāng)前階段中，國(guó)外的研究時(shí)間較長(zhǎng)，研究基本上比較完善，而我國(guó)研究的時(shí)間較短，相對(duì)來(lái)說(shuō)還不是很完善，還有更加廣闊的發(fā)展空間[6]。

（2）機(jī)械控制技術(shù)。在智能化除草機(jī)器人中，另一重要的組成部分就是控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)性能的好壞直接影響了整個(gè)設(shè)備的工作性能。通過(guò)視覺影像技術(shù)得到的圖片信息，控制系統(tǒng)對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，從而使其達(dá)到了運(yùn)動(dòng)除草的目的。

在當(dāng)前智能除草機(jī)器人當(dāng)中，對(duì)該種技術(shù)的應(yīng)用主要有以下兩種方式。第一種為建模分析的方式，在使用該種方式進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，當(dāng)圖片信息進(jìn)入到該系統(tǒng)后，就會(huì)將其導(dǎo)入到相應(yīng)的三維軟件中，該軟件就會(huì)根據(jù)圖像的信息，建立出相應(yīng)的模型，然后通過(guò)該軟件具有的仿真功能，模擬出農(nóng)田的不同環(huán)境，并根據(jù)農(nóng)田的環(huán)境，來(lái)對(duì)機(jī)器人的移動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使其達(dá)到了移動(dòng)的目的。并且，在這一過(guò)程中，還會(huì)根據(jù)相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)原理，對(duì)機(jī)器人運(yùn)行的效果進(jìn)行研究，計(jì)算出其不可測(cè)的滑移量。在計(jì)算出該數(shù)據(jù)之后，將其輸送到控制器中，從而使其進(jìn)一步對(duì)移動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，產(chǎn)生出相應(yīng)的補(bǔ)償控制器，這時(shí)就會(huì)將其導(dǎo)入到三維軟件與商業(yè)數(shù)學(xué)軟件中，利用兩者來(lái)對(duì)其進(jìn)行仿真。通過(guò)該仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，使用該種控制方法對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制時(shí)，效果較好，使其運(yùn)行的距離更加精確，對(duì)作物產(chǎn)生的破壞影響較?。涣硪环N對(duì)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行了一定的應(yīng)用。在當(dāng)前階段中，隨著社會(huì)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)得到了快速的發(fā)展，使其更加的完善，具有了更加強(qiáng)大的功能，被廣泛的應(yīng)用在我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域中，為各領(lǐng)域發(fā)展提供了良好的幫助。在智能化除草機(jī)器人中的應(yīng)用，不僅可以使機(jī)器人更有效的對(duì)外部信息進(jìn)行采集，而且還會(huì)加強(qiáng)其對(duì)環(huán)境的理解，為機(jī)器人正常的運(yùn)行提供了保障[7]。并且在機(jī)器人運(yùn)行的過(guò)程中，主要包括了兩個(gè)方面的工作內(nèi)容，一個(gè)是對(duì)其自身的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，另一個(gè)為對(duì)目標(biāo)的跟蹤，在使用該技術(shù)后，就能夠達(dá)到這兩項(xiàng)工作內(nèi)容的要求，使機(jī)器人能夠更好地對(duì)雜草進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別的信息輸送到傳感器中，其內(nèi)部的執(zhí)行部門就會(huì)對(duì)機(jī)器人下達(dá)準(zhǔn)確的行動(dòng)命令，從而使其安全、穩(wěn)定的移動(dòng)到規(guī)定的位置，之后對(duì)其除草操作進(jìn)行命令，從而使其完成整個(gè)除草的工作。

3 智能除草機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)各項(xiàng)工作具有了更加嚴(yán)格的要求，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作作為我國(guó)社會(huì)發(fā)展中重要的組成部分，對(duì)其的要求也逐漸增加，因此使其向著現(xiàn)代化的發(fā)展具有重要的意義。在其之后的發(fā)展中，主要向著以下兩個(gè)方向發(fā)展。首先智能化除草機(jī)器人是在自然條件下應(yīng)用的，人們無(wú)法對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行控制，使得與其他類型機(jī)器人的工作環(huán)境相比，具有多變的特點(diǎn)，對(duì)工作性能具有更高的要求。因此，在其之后的研究過(guò)程中就要向著更加智能化的方向發(fā)展。在之后的研究過(guò)程中，就要進(jìn)一步對(duì)上述兩種技術(shù)進(jìn)行研究，使其發(fā)展的更加完善，不僅使機(jī)器人在工作中發(fā)揮出更大的作用，而且還可以降低制造的成本，能夠更加廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中；其次在當(dāng)前的智能化機(jī)器人工作中，通常是電力能源為其提供動(dòng)力，在其運(yùn)行中，會(huì)消耗大量的電能，這樣為了滿足其對(duì)電力的需求，電力系統(tǒng)就會(huì)增加對(duì)電力的需求，從而提高了對(duì)煤炭等資源的消耗，而且機(jī)器人在工作中還常常會(huì)發(fā)生電量不足的問(wèn)題，使其突然停止運(yùn)行，降低了其工作效率。因此，在其之后的發(fā)展中還要向著節(jié)能的方向研究。在該研究中，可以對(duì)耗能系統(tǒng)進(jìn)行研究，降低機(jī)器人的運(yùn)行功率，減少其運(yùn)行過(guò)程中消耗的電力能源，而且還可以對(duì)新能源系統(tǒng)進(jìn)行研究，在機(jī)器人運(yùn)行時(shí)能夠利用自然環(huán)境中的太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能源，降低了其對(duì)電能的需求，從而可以達(dá)到節(jié)能的目的[8]。

4 總結(jié)

綜上所述，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用智能化除草機(jī)器人后，不僅可以提高除草的效率，是農(nóng)作物更好的生長(zhǎng)，而且還有效的對(duì)環(huán)境做出了保護(hù)，對(duì)我國(guó)社會(huì)的發(fā)展具有重要的影響。而在當(dāng)前階段實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作中，智能化除草機(jī)器人應(yīng)用的還不是很廣泛，還沒有形成一定的估摸，因此，本文作者就根據(jù)自己對(duì)其了解的程度，對(duì)智能化除草機(jī)器人進(jìn)行了研究，為其更好的在實(shí)際工作中應(yīng)用提供了一定保障。但是，一個(gè)人的力量終歸是有限的，這就要加強(qiáng)國(guó)家與社會(huì)各界對(duì)其的重視程度，通過(guò)人們共同的努力研究，使其更加的完善，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的發(fā)展提供了更有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

【關(guān)鍵詞】溫室；智能控制；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

【Abstract】With the rapid development of Computer Intelligent control technology and Automatic level， intelligent control has been widely used in China. This article introduced current situation of the domestic and international greenhouse control technology， analyzed the problems of greenhouse control and finally summarized the development direction.

【Key words】Green House； Intelligent Control； Current Situation； Development Direction

0 引言

自動(dòng)化行業(yè)的飛速發(fā)展為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)非常依賴于溫室環(huán)境，溫室是一個(gè)獨(dú)立的為農(nóng)作物生長(zhǎng)創(chuàng)造環(huán)境的設(shè)施，由于農(nóng)作物的培育對(duì)于溫度、濕度、CO2濃度等參數(shù)的要求很高，所以溫室管理需要引入更為先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，所以智能溫度控制系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展有非常重要的意義。

智能溫室是專門為農(nóng)業(yè)溫室、農(nóng)業(yè)環(huán)境控制等開發(fā)生產(chǎn)的智能控制系統(tǒng)?？蓽y(cè)量溫度、濕度、光照、氣壓、紫外線、土壤溫濕度以及CO2濃度等農(nóng)業(yè)環(huán)境要素。

將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于溫室當(dāng)中，使得溫室內(nèi)大氣、土壤、光照、CO2濃度、風(fēng)向、風(fēng)速等參數(shù)的采集更加準(zhǔn)確，從而模擬出最適合的棚內(nèi)植物生長(zhǎng)的環(huán)境，再通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后，由一些控制器來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化控制，從而調(diào)節(jié)到適合農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外現(xiàn)狀

溫室控制技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展要追溯到羅馬時(shí)期。從20世紀(jì)70年代開始，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也開始應(yīng)用到溫室控制當(dāng)中，最開始是用現(xiàn)場(chǎng)采集技術(shù)，發(fā)展到后來(lái)應(yīng)用了較為高級(jí)的分布式控制系統(tǒng)。目前，美國(guó)已經(jīng)將眾多新型技術(shù)應(yīng)用到溫室生產(chǎn)當(dāng)中，包括全球定位控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和遙感技術(shù)等。除此之外，許多發(fā)達(dá)國(guó)家在溫室控制方面都有較為深入的研究。

國(guó)內(nèi)外對(duì)溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的研究也為其帶來(lái)的飛速的發(fā)展，在控制手段的技術(shù)上經(jīng)歷了“手動(dòng)―自動(dòng)機(jī)械―分散電動(dòng)―集中電子―計(jì)算機(jī)集成”五個(gè)階段。其中，溫室控制系統(tǒng)的難點(diǎn)在于對(duì)環(huán)境參數(shù)的采集，然后針對(duì)于環(huán)境做出相應(yīng)的控制動(dòng)作，這對(duì)于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。從20世紀(jì)80年代開始，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，也包括溫度控制系統(tǒng)當(dāng)中。

目前世界制造業(yè)的迅猛發(fā)展為溫度控制系統(tǒng)也帶來(lái)了巨大的革新，人們已經(jīng)不滿足于自動(dòng)化控制，而是追求全自動(dòng)化、無(wú)人化控制，例如荷蘭在生產(chǎn)它們作為標(biāo)志性的花卉及蔬菜時(shí)，自動(dòng)化控制占85%。針對(duì)于一些較為復(fù)雜的參數(shù)，例如溫室材料、結(jié)構(gòu)、載荷、微環(huán)境（包括溫濕度、通風(fēng)、光照、CO2濃度等）等，英國(guó)有一家專門機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行研究，這樣，全自動(dòng)化溫室控制技術(shù)就能更便捷的發(fā)展。目前日本研究出無(wú)人化的溫室大棚，對(duì)只能溫室控制及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展都帶來(lái)了新的啟發(fā)。

總的來(lái)說(shuō)，國(guó)外在溫度控制系統(tǒng)方面的研究已經(jīng)非常的深入，包括參數(shù)采集，控制方式的升級(jí)，以及無(wú)人化的實(shí)現(xiàn)。但溫度控制系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還有很多問(wèn)題亟待解決，因?yàn)檗r(nóng)作物的生長(zhǎng)有許多經(jīng)驗(yàn)性的因素存在，所以要達(dá)到完全的自動(dòng)化生產(chǎn)還需要更多的仿真數(shù)據(jù)及實(shí)踐研究。

1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

我國(guó)將溫室應(yīng)用于農(nóng)作物生長(zhǎng)起步較晚。20世紀(jì)60年代簡(jiǎn)易塑料大棚開始出現(xiàn)。70年代之后，新型的節(jié)能型日光溫室技術(shù)慢慢普及，發(fā)展至1981年，保護(hù)地的面積約為1.6萬(wàn)公頃，占種植面積的4.35%，其中溫室僅僅1500公頃，占蔬菜種植面積0.4%。到了1994年，全國(guó)有節(jié)能型日光溫室115萬(wàn)畝，大棚400萬(wàn)畝，總面積達(dá)515萬(wàn)畝。直到近幾年，溫室種植技術(shù)才開始廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。而溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠大大提高溫室的工作效率，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多機(jī)構(gòu)都在著手研究，但是溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

（1）投入產(chǎn)出低，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益差，并且引進(jìn)價(jià)格高。

（2）技術(shù)要求高，一般用戶不易掌握，限制了其使用范圍。

（3）不適合我國(guó)氣候的特征。從國(guó)外引進(jìn)的溫室不能適合我國(guó)的運(yùn)行模式，從而在氣候特征方面不能完全契合。

所以，研究出一個(gè)適合我國(guó)氣候環(huán)境，并且能夠推廣開來(lái)的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)是當(dāng)務(wù)之急?；谏鲜龈黝愐蛩?，我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的學(xué)者在吸收了外國(guó)智能溫室技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了我國(guó)溫室環(huán)境中各種參數(shù)變化的研究。從而越來(lái)越多的溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)品問(wèn)世，也有相當(dāng)一部分產(chǎn)品應(yīng)用于一些農(nóng)業(yè)示范園，甚至應(yīng)用到量產(chǎn)的農(nóng)作物溫室當(dāng)中。目前，國(guó)內(nèi)智能溫度控制技術(shù)的發(fā)展正逐漸成型。

2 我國(guó)溫室存在的主要問(wèn)題

（1）起步晚、科技水平低。我國(guó)機(jī)械栽培技術(shù)起步晚、基礎(chǔ)差，生產(chǎn)設(shè)備不規(guī)范，沒有完整的成套電器設(shè)備，也沒有完善的自動(dòng)化生產(chǎn)體系。

（2）技術(shù)單一。目前的技術(shù)研究?jī)H限于單個(gè)溫室，沒有針對(duì)于多個(gè)溫室的集中控制系統(tǒng)，目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有希望解決這一問(wèn)題。

（3）通信方式落后。目前，我國(guó)溫室測(cè)控系統(tǒng)的通信主要是485總線以及CAN總線等有線方式。因?yàn)橛芯€通信方式存在諸多弊端，例如布線復(fù)雜，空間限制級(jí)故障率高，維修維護(hù)復(fù)雜等等。而現(xiàn)在由于無(wú)線傳感技術(shù)正逐漸成熟，無(wú)線通信技術(shù)有望更多的應(yīng)用于溫室控制系統(tǒng)中。

（4）缺少合適的上位機(jī)管理系統(tǒng)。目前的溫室控制系統(tǒng)中，一些上位機(jī)只限于存儲(chǔ)采集的歷史數(shù)據(jù)，而之前提到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要許多經(jīng)驗(yàn)因素，溫度控制系統(tǒng)則需要更多的農(nóng)業(yè)專家進(jìn)行實(shí)時(shí)控制管理系統(tǒng)。

（5）設(shè)施抵御自然災(zāi)害的能力差。目前大多建筑材料包括鋼材、玻璃等等。而這些材料沒有國(guó)家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，且應(yīng)用率不高，僅占設(shè)施栽培面積的10%，而自動(dòng)化溫度控制需要對(duì)溫度、濕度、光照等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而一些自己建造的塑料設(shè)施并不能實(shí)現(xiàn)這些要求，所以設(shè)施的規(guī)范化是目前亟待解決的問(wèn)題。

（6）機(jī)械化水平不高。目前，在操作方面還是以人工為主，沒有大型的機(jī)械等輔助進(jìn)行生產(chǎn)等行為的實(shí)施。

3 智能溫室控制的發(fā)展趨勢(shì)

智能溫室控制系統(tǒng)的出現(xiàn)為我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了便利，而放眼未來(lái)，為了完善和加強(qiáng)智能溫室控制系統(tǒng)技術(shù)，還有許多方面需要進(jìn)行研究。也將會(huì)有越來(lái)越高科技的產(chǎn)品的出現(xiàn)來(lái)促進(jìn)農(nóng)業(yè)及自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，其發(fā)展趨勢(shì)主要從以下幾個(gè)方面

（1）越來(lái)越多的參數(shù)檢測(cè)及控制，除了溫度濕度及氣體濃度等常見的參數(shù)，還需要針對(duì)于不同農(nóng)作物的多種參數(shù)進(jìn)行控制。

（2）相對(duì)簡(jiǎn)單的操作終端，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的操作者并非自動(dòng)化行業(yè)的從業(yè)者，所以相對(duì)簡(jiǎn)單的用戶操作界面也非常重要。

（3）便于維護(hù)維修，由于系統(tǒng)較為復(fù)雜，故障點(diǎn)也較多，所以需要便捷的維護(hù)維修。

（4）系統(tǒng)便于升級(jí)，從農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的角度出發(fā)，會(huì)有越來(lái)越多的功能加入，所以智能溫室控制系統(tǒng)需要更加的有可開發(fā)性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭世榮，等.我國(guó)設(shè)施園藝概況及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)蔬菜，2012（18）：1-14.

[2]農(nóng)業(yè)部設(shè)施園藝發(fā)展對(duì)策研究課題組.我國(guó)設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究[J].現(xiàn)代園藝，2011（4）：13-16.

[3]周長(zhǎng)吉，編著.現(xiàn)代溫室工程-第二版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

篇3

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；NB-IoT；低速率窄帶

1 NB-IoT低速率窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)現(xiàn)狀

移動(dòng)通信近年來(lái)從人與人的聯(lián)接，開始拓展到人與物的聯(lián)接以及物與物的聯(lián)接。NB-IoT是全球第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP）提出的面向長(zhǎng)距離、低速率、低功耗、多終端業(yè)務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，具有低功耗、低成本、高覆蓋、強(qiáng)連接等四大優(yōu)勢(shì)，全面超越其他技術(shù)，成為最適合長(zhǎng)距離、多終端物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的通信技術(shù)[1]。

我國(guó)企業(yè)參與的NB-IoT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)迅速確立，NB-IoT技術(shù)協(xié)議于今年6月16日獲得了3GPP無(wú)線接入網(wǎng)（RAN）技術(shù)規(guī)范組會(huì)議通過(guò)，是3GPP 2016年提出的三個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。標(biāo)準(zhǔn)確立的高效率體現(xiàn)出市場(chǎng)對(duì)該技術(shù)落地實(shí)施的迫切需求。NB-IoT是由華為、沃達(dá)豐和高通等共同提出的NB-Clot技術(shù)和愛立信提出的NB-LTE技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的，我國(guó)的華為和中興公司對(duì)此做出了重大貢獻(xiàn)。通過(guò)參與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，企業(yè)不僅推動(dòng)了技術(shù)發(fā)展，引領(lǐng)了產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，更重要的是掌握了行業(yè)核心技術(shù)，取得了發(fā)展主動(dòng)權(quán)。

隨著技術(shù)和相關(guān)器件的成熟，截至2015年第四季度，國(guó)內(nèi)模塊市場(chǎng)整體規(guī)模已超過(guò)3000萬(wàn)。且據(jù)TSR預(yù)測(cè)，從2015到2020年，全球蜂窩M2M模塊應(yīng)用的主要垂直市場(chǎng)分別是智能交通、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制、智能電表、安防以及移動(dòng)支付，其總量將從9800萬(wàn)片增長(zhǎng)至1.9億[2]。

2 NB-IoT低速率窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

原來(lái)大部分產(chǎn)品都是以手機(jī)為核心，所有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都是周邊配套的產(chǎn)品。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)將徹底打破移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代以單一載體（智能手機(jī)終端）為特征的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和商業(yè)模式。因?yàn)镹B-IoT在消費(fèi)級(jí)領(lǐng)域?qū)⒈l(fā)出一個(gè)非常大的市場(chǎng)規(guī)模，它將形成真正意義上的萬(wàn)物互聯(lián)的形態(tài)。

物聯(lián)網(wǎng)將建立一種以感知、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)為核心的商業(yè)生態(tài)模型。NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)新發(fā)展，大大增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)的普及率，為消費(fèi)類電子企業(yè)帶來(lái)下一個(gè)值得期待的潛在市場(chǎng)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨向于扁平化，中國(guó)的技術(shù)和市場(chǎng)將和全球產(chǎn)業(yè)鏈趨于同步，最終實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。

NB-IoT適合的垂直應(yīng)用場(chǎng)景如下：

公共事業(yè)：智能水表、智能水務(wù)、智能氣表、智能熱表等。

智慧城市：智能停車、智能路燈、智能垃圾箱、智能窨井蓋。

消費(fèi)電子：獨(dú)立可穿戴設(shè)備、智能自行車、慢病管理系統(tǒng)、老人小孩寵物管理。

設(shè)備管理：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、白色家電管理、大型公共基礎(chǔ)設(shè)施管理、管道管廊安全管理。

智能建筑：環(huán)境報(bào)警系統(tǒng)、中央空調(diào)監(jiān)管、電梯物聯(lián)網(wǎng)、人防空間覆蓋。

智慧物流：冷鏈物流、集裝箱跟蹤、固定資產(chǎn)跟蹤、金融資產(chǎn)跟蹤。

農(nóng)業(yè)與環(huán)境：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、畜牧業(yè)養(yǎng)殖、空氣實(shí)時(shí)監(jiān)控、水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

其他應(yīng)用：移動(dòng)支付、智慧社區(qū)、智能家居、文物保護(hù)、可穿戴智能設(shè)備。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通常采用M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有線等方式，主要問(wèn)題集中在網(wǎng)絡(luò)覆蓋、供電和成本方面。NB-IoT技術(shù)和傳感器結(jié)合，全密封外殼，低成本、散布在田野、水下、山林，只要網(wǎng)絡(luò)覆蓋到位，可輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上升一個(gè)大臺(tái)階。對(duì)于城郊和一些覆蓋到位的區(qū)域，NB-IoT可大大提升水產(chǎn)養(yǎng)殖、大棚、花卉等高附加值的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流通領(lǐng)域。

預(yù)計(jì)2016年全球智能水表安裝數(shù)將上升到3250萬(wàn)只，占全部水表的比例將超過(guò)30%。目前，中國(guó)智能水表安裝比例僅為15%，預(yù)計(jì)從2016年起年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)30%。水表的增量市場(chǎng)大多采用M-Bus總線通信。水表的存量市場(chǎng)是無(wú)線水表的機(jī)會(huì)。無(wú)線水表的施工簡(jiǎn)單，因功耗、信號(hào)覆蓋和電池壽命的問(wèn)題，迫切需要NB-IoT技術(shù)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；發(fā)展

1.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的概述

機(jī)械設(shè)計(jì)制造是嚴(yán)重各種工業(yè)機(jī)械設(shè)備及機(jī)電產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行控制到生產(chǎn)過(guò)程的一門綜合性學(xué)科。在經(jīng)濟(jì)、科技飛速發(fā)展的時(shí)代里，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造要求也來(lái)越高，尤其是在機(jī)械制造行業(yè)規(guī)?；l(fā)展的當(dāng)下，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)逐漸暴露出它的弊端，而要想推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的更好發(fā)展，就應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)越性。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化是科技發(fā)展的產(chǎn)物，以科技為依托，可以提高機(jī)械制造效率，保證機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性，節(jié)省機(jī)械制造成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)等為一體，在智能化、模塊化、微型化設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)上形成的新型設(shè)計(jì)制造形式，可以全面解決現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)問(wèn)題，是當(dāng)前工業(yè)及工程中不可或缺的關(guān)鍵部分。為進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用效益，其設(shè)計(jì)的過(guò)程中人員需要把握好：

（1）設(shè)計(jì)與機(jī)械功能需求相匹配。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)的目的就是為了滿足機(jī)械設(shè)備功能需求，使其能夠在工業(yè)或工程中發(fā)揮其作用，形成高質(zhì)量高、高效益機(jī)械設(shè)備體系，從根本上提升工業(yè)或工程的經(jīng)濟(jì)效益。為此，設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)重點(diǎn)、設(shè)計(jì)核心與機(jī)械設(shè)備功能需求相協(xié)調(diào)，能夠從全方位滿足機(jī)械設(shè)備功能需求，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用效益的最大化，為我國(guó)工業(yè)或工程發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

（2）設(shè)計(jì)需注重全面創(chuàng)新。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化與其他機(jī)械制造理論存在一定的差異，其要求在智能化、自動(dòng)化、信息化技術(shù)基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新和改善，以保證機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和制造效益的最大化。為此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須全面融入創(chuàng)新理念，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)不斷創(chuàng)新，形成針對(duì)性設(shè)計(jì)體系，這樣才能夠從根本上提升設(shè)計(jì)效益，使機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化水平達(dá)到新的高度。

（3）設(shè)計(jì)需做好技術(shù)的融合。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化內(nèi)容較為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)工作開展的過(guò)程中需做好各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備技術(shù)的融合，這樣才能夠形成科學(xué)、全面、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體系。如常規(guī)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要把握好機(jī)械能量轉(zhuǎn)化技術(shù)、機(jī)械信息處理技術(shù)、機(jī)械智能檢測(cè)技術(shù)等，將其融入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，為設(shè)計(jì)工作提供完備的數(shù)據(jù)體系，從而提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)的科學(xué)性、可靠性和有效性。

3.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用

3.1在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

在我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)備方面，推進(jìn)其精準(zhǔn)度發(fā)展進(jìn)程，不僅有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)幫助。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)起步比較晚，在技術(shù)水平以及設(shè)備精準(zhǔn)度上存在一定的差異。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)度建設(shè)主要集中在農(nóng)業(yè)節(jié)水、節(jié)肥等方面，例如在農(nóng)業(yè)節(jié)水方面，通過(guò)精準(zhǔn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉上的節(jié)水，以達(dá)到節(jié)約水資源的目的。我國(guó)農(nóng)業(yè)不僅在該方面實(shí)施精準(zhǔn)化，還需要在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化建設(shè)方面實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化。

首先，在學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，集中農(nóng)業(yè)發(fā)展科研力量，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)設(shè)備現(xiàn)狀進(jìn)行充分了解，以科技為依托，在技術(shù)上將農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行完善，并推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)化進(jìn)程；其次，發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備需要以科技為依托，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)，例如農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)，有效降低了農(nóng)耕勞動(dòng)力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技化。

3.2在集成虛擬化技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械電子集成電路中的應(yīng)用，促進(jìn)了電子設(shè)備有效控制?；跈C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的電子集成技術(shù)，其最大的特點(diǎn)，就是能夠通過(guò)機(jī)械設(shè)備，將電力系統(tǒng)中的控制電路、驅(qū)動(dòng)電路以及功率電路集成在一起，但是在一個(gè)系統(tǒng)中將這些不同的線路集成在一起，并非能夠提升電力系統(tǒng)的功能，嚴(yán)重的情況有可能為電力線路管理與維護(hù)帶來(lái)困擾。近年來(lái)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)下，研發(fā)出一種插卡式的集成技術(shù)，該種集成技術(shù)將控制電路放置在系統(tǒng)的外部，通過(guò)插卡的方式與集成電路進(jìn)行連接。該種技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，例如插卡開關(guān)的使用。插卡式的結(jié)構(gòu)，存在很多優(yōu)勢(shì)，能夠有效避免封裝元件數(shù)量大等問(wèn)題，又有效的避免了控制電路與模塊一體化的問(wèn)題。

3.3工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

第一，在Pro/NC數(shù)據(jù)庫(kù)中存放各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，這些參數(shù)分別為數(shù)控零件技術(shù)要求、幾何圖形、尺寸和器件在工藝上的要求等。最后確定在數(shù)控加工中的器件加工路線和器件加工工藝參數(shù)，并且確定輔助功能參數(shù)。按照數(shù)控機(jī)床原始的加工代碼來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行器件加工。

第二，在Pro/E的數(shù)控加工中，過(guò)程必須遵循規(guī)定的加工工藝步驟來(lái)設(shè)計(jì)加工軌跡。在實(shí)際的加工邏輯中，數(shù)控程序流程與加工思路是一致的。在這一過(guò)程中，可以設(shè)計(jì)數(shù)控切割中刀具的具體參數(shù)，可以依照需要設(shè)計(jì)適合的刀具進(jìn)行數(shù)控加工，加工系統(tǒng)通過(guò)對(duì)工藝數(shù)據(jù)計(jì)算出刀具的切割軌跡，并且最后生成CL文件。

4.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

4.1智能化的發(fā)展方向

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化發(fā)展在以往看來(lái)，可能很難實(shí)現(xiàn)。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)的智能化，電腦的智能化，電視的智能化、智能機(jī)器人等等都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化也必將成為現(xiàn)實(shí)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化發(fā)展與自動(dòng)化的結(jié)合，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)程序的設(shè)定，通過(guò)類似人工智能的程序，讓機(jī)械設(shè)備能夠自動(dòng)智能的對(duì)信息數(shù)據(jù)以及問(wèn)題進(jìn)行分析處理，不再需要人為的操控，并且可以自動(dòng)解決故障，從而讓機(jī)械生產(chǎn)真正的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

4.2W絡(luò)化的發(fā)展方向

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要是利用紙質(zhì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，這種方法不僅需要大量的資源，而且無(wú)法保證無(wú)人工誤差。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展將會(huì)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造進(jìn)行改善，利用計(jì)算機(jī)的操作軟件進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)和分析，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行糾正，最后投入制造。與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，可以利用其智能化的優(yōu)勢(shì)降低人工設(shè)計(jì)的誤差，提高設(shè)計(jì)效率而且利于保存。

4.3綠色化的發(fā)展方向

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代社會(huì)的高度進(jìn)步，生態(tài)環(huán)保，綠色節(jié)約理念不斷被提出，在這種理念下，機(jī)械制造企業(yè)必須要肩負(fù)起保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源的重要使命，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中遵循綠色的理念，堅(jiān)持綠色設(shè)計(jì)。在機(jī)械產(chǎn)品制造的過(guò)程中，要以對(duì)環(huán)境的影響為核心，兼顧產(chǎn)品功能，也就是說(shuō)既要具備產(chǎn)品功能，又不能對(duì)周圍的環(huán)境造成不利的影響。綠色環(huán)保、節(jié)能減排、可持續(xù)性發(fā)展是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，也將是機(jī)械制造行業(yè)的主流方向，對(duì)提高企業(yè)的社會(huì)效益和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力具有重要的意義。

4.4數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

將生產(chǎn)所需的圖像、聲音等信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息的技術(shù)即為數(shù)字化，其在機(jī)械自動(dòng)化中的應(yīng)用有助于系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)分析及處理工作，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的模擬，產(chǎn)品制造由此完成。隨著人們對(duì)數(shù)字化技術(shù)的重視及廣泛應(yīng)用，其將會(huì)使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)化，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程也將更加簡(jiǎn)潔化。

4.5科技化發(fā)展

就現(xiàn)階段而言，我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)化操控，但其科技化發(fā)展仍需得到進(jìn)一步完善，表現(xiàn)較為突出的是機(jī)械制造業(yè)中的遙控技術(shù)。就現(xiàn)階段而言，我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化中的技術(shù)監(jiān)控和遙感技術(shù)發(fā)展水平還不高，其未來(lái)發(fā)展對(duì)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)問(wèn)題的有效解決具有重大意義。

結(jié)束語(yǔ)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化憑借自身優(yōu)勢(shì)已成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的重要技術(shù)組成部分。對(duì)此，我們一定要對(duì)其特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)加以分析，并在此基礎(chǔ)上探究其發(fā)展趨勢(shì)，在不斷完善機(jī)械自動(dòng)化的同時(shí)促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造；特點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在研制理念上是需要利用網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的綠色設(shè)計(jì)與制造，建立高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，從機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、使用等各個(gè)方面進(jìn)行環(huán)境負(fù)擔(dān)最小、資源利用最高的技術(shù)研制，把綠色制造技術(shù)引入農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)必將成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

一、我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放以后，雖然我國(guó)的制造業(yè)一直是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)，但由干起步較晚，基礎(chǔ)設(shè)施落后，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有不小的差距。其主要表現(xiàn)有：

1. 設(shè)計(jì)方案及制造工業(yè)落后。西方發(fā)達(dá)國(guó)家完整經(jīng)歷了蒸汽時(shí)代和電氣時(shí)代的改革，傳統(tǒng)制造工藝手法成熟，制造業(yè)的高速發(fā)展時(shí)期也高于我國(guó)。相比工業(yè)強(qiáng)國(guó)的制造業(yè)技術(shù)，我國(guó)的制造業(yè)工藝粗糙，現(xiàn)在化水平較低，尖端技術(shù)仍在開發(fā)中。

2.制造行業(yè)的落后。工業(yè)強(qiáng)國(guó)經(jīng)過(guò)原始資本的積累和發(fā)展已經(jīng)制定出一套科學(xué)的行業(yè)制度，在體制內(nèi)的所有制造業(yè)企業(yè)都具備相應(yīng)的準(zhǔn)則，而且企業(yè)的管理廣泛采用計(jì)算機(jī)管理，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行精確高校，生產(chǎn)模式更新?lián)Q代的周期短。二我國(guó)的制造業(yè)企業(yè)大都還處在摸索階段，只有少數(shù)的企業(yè)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)管理模式，而大部分小型企業(yè)仍然處于人工管理階段。

3.自動(dòng)化生產(chǎn)程度低。發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普及了計(jì)算機(jī)集成管理系統(tǒng)、自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)等全自動(dòng)機(jī)械，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化、集成化以及智能化。而我國(guó)僅有極少的大型企業(yè)采用柔性制造系統(tǒng)，大部分民間的制造企業(yè)處在剛性自動(dòng)化階段，非常依賴人工管理。

二、農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造的特點(diǎn)

我國(guó)對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展投資力度不斷加大，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程，也同時(shí)為農(nóng)業(yè)機(jī)械提供了強(qiáng)大的發(fā)展空間。農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造在傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)的基礎(chǔ)上融入了現(xiàn)代先進(jìn)微電子、儀器等信息控制技術(shù)，綜合我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)以及基本環(huán)境，創(chuàng)造出的更適合可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)應(yīng)用機(jī)械設(shè)備，對(duì)農(nóng)業(yè)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。除了具備一般機(jī)械生產(chǎn)的共性特征與需求條件，農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造業(yè)具有其自身的特點(diǎn)。

1.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造具有自動(dòng)化程度高，作業(yè)速度快的優(yōu)勢(shì)。農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造的不斷發(fā)展，為我國(guó)農(nóng)業(yè)復(fù)式作業(yè)機(jī)具與專業(yè)化生產(chǎn)機(jī)械的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，不僅促進(jìn)了機(jī)械制造技術(shù)的快速進(jìn)步，提高自動(dòng)化水平，也同時(shí)促進(jìn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率、質(zhì)量等方面的提升。

2. 農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造具有減少環(huán)境污染，提高生產(chǎn)效率的優(yōu)勢(shì)。隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)制作的過(guò)程中消耗掉大量的自然能源，并造成一定的能源再利用不足等現(xiàn)象，在很大程度上阻礙了可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；同時(shí)，由于人們關(guān)注度的不足，大量的開發(fā)生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生的廢氣物質(zhì)對(duì)周邊環(huán)境造成巨大的影響，污染世界環(huán)境。利用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可以進(jìn)一步收集和積累農(nóng)業(yè)發(fā)展信息，對(duì)于肥料、農(nóng)藥、以及能源的使用上利用綠色環(huán)保的觀念精確使用份量和時(shí)間，大大提高了農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量，減少了環(huán)境污染，在農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)經(jīng)濟(jì)觀念的正確引導(dǎo)下，更好地滿足人類對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求。

3. 對(duì)于現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造的發(fā)展在一定程度上緩解了傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)使用產(chǎn)生的原材料與能源的浪費(fèi)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品周期缺乏全局性與一致性，在使用年限后不能繼續(xù)作業(yè)，廢舊或者閑置設(shè)備的回收率也沒有得到充分的重視，造成了每年均要消耗大量的資源和能源，同時(shí)廢棄的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品給環(huán)境帶來(lái)極大的壓力。

三、農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造的發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造來(lái)說(shuō)其是從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境3個(gè)主要因素的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，利用高科技的手段和方式，實(shí)現(xiàn) 3 者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造涉及科學(xué)、環(huán)境等多方領(lǐng)域的綜合研究和發(fā)展，因此，目前還處于不斷完善的情況中。

根據(jù)對(duì)我國(guó)目前以及國(guó)際農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造的發(fā)展分析研究，其在綠色設(shè)計(jì)與綠色制造方面將不斷的呈現(xiàn)出全球化、社會(huì)化、集成化、并行化、智能化以及產(chǎn)業(yè)化等發(fā)展趨勢(shì)。隨著近年來(lái)全球化市場(chǎng)的形成，各個(gè)國(guó)家相繼制定了極為苛刻的產(chǎn)品環(huán)境指標(biāo)，使得綠色產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將是越來(lái)越體現(xiàn)全球化的特征和趨勢(shì)；在綠色制造涉及的立法、行政規(guī)定以及需要制定的經(jīng)濟(jì)政策等方面涉及大量的技術(shù)等問(wèn)題，需要全社會(huì)的共同努力和參與，以形成綠色制造所需要的社會(huì)支撐系統(tǒng)；綠色集成制造技術(shù)和綠色集成制造系統(tǒng)將成為今后綠色制造研究的熱點(diǎn)。會(huì)更加智能化和自動(dòng)化。另外，綠色設(shè)計(jì)與制造的決策目標(biāo)體系是現(xiàn)有制造系統(tǒng)目標(biāo)體系與環(huán)境影響和資源消耗的集成，農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造需要人工智能技術(shù)的參與，并且綠色設(shè)計(jì)與制造的實(shí)施將導(dǎo)致一批新興產(chǎn)業(yè)的形成，包括廢棄物的回收處理裝備制造業(yè)、廢棄物回收處理的服務(wù)產(chǎn)業(yè)、綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造業(yè)以及實(shí)施綠色設(shè)計(jì)與制造的軟件產(chǎn)業(yè)等。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，目前我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最關(guān)鍵時(shí)期，我們發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)就是機(jī)械制造技術(shù)。唯有跟上先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的潮流，做好農(nóng)業(yè)機(jī)械綠色制造技術(shù)的改革，并使其得到有利的實(shí)施，才能盡快將我們與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距拉小，立足于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

關(guān)鍵詞： 汽車電子技術(shù) 研究方向 發(fā)展趨勢(shì)

1.概況

汽車電子技術(shù)是“機(jī)電結(jié)合”的技術(shù)，“機(jī)”的部分和“電”的部分要同步開發(fā)，相互之間的匹配技術(shù)非常復(fù)雜，技術(shù)上的開發(fā)難度比較大［1］。

近年來(lái)，汽車技術(shù)的創(chuàng)新80%來(lái)自于電子技術(shù)的應(yīng)用。汽車設(shè)計(jì)工程師把汽車電子技術(shù)作為開發(fā)新車型、改善和提高汽車性能所采用的主要技術(shù)措施，汽車制造商把加快汽車電子化的進(jìn)程、增加汽車電子裝置的數(shù)量作為汽車的新賣點(diǎn)和奪取未來(lái)市場(chǎng)的重要手段。進(jìn)入21世紀(jì)，汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，汽車電子技術(shù)主要用來(lái)解決汽車的節(jié)能、環(huán)保和安全問(wèn)題；隨著人們消費(fèi)水平的提高，舒適和便捷的汽車電子裝置也在高速增長(zhǎng)。相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制造、機(jī)械傳動(dòng)等領(lǐng)域，中國(guó)在汽車電子方面與國(guó)際先進(jìn)水平相比要更落后。

2.汽車電子的研究方向

通過(guò)近幾年的研究，我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)汽車電子技術(shù)的研究大體上有以下幾個(gè)方向：電子控制系統(tǒng)的研究、混合動(dòng)力車輛的研究、車載電子設(shè)備的研究和智能汽車的研究。

2.1電子控制系統(tǒng)的研究

隨著汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家在汽車的各個(gè)系統(tǒng)中競(jìng)相采用電子控制裝置。目前比較多見、成熟的汽車電子控制系統(tǒng)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制、底盤電子控制、車身電子控制、信息傳遞等。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制包括燃油噴射控制、點(diǎn)火時(shí)間控制（ESA）、怠速控制（1SC）、排氣再循環(huán)（EGR）、發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制和其他相應(yīng)的控制，以及自診斷系統(tǒng)、后備系統(tǒng)等。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制能最大限度地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，改善發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)盡可能降低汽車尾氣中有害物質(zhì)的排放量。它是電子控制技術(shù)在汽車上應(yīng)用的主要部分。底盤電子控制包括自動(dòng)變速器電子控制（ECT）、防抱死制動(dòng)控制（ABS）、驅(qū)動(dòng)防滑控制（ASR）、懸架系統(tǒng)控制、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向、4輪轉(zhuǎn)向（4WS）控制、巡航控制（CCS）系統(tǒng)等。車身的電子控制包括車用空調(diào)控制、車輛信息顯示、擋風(fēng)玻璃刮水器的控制、燈光控制、汽車門鎖控制、汽車車窗控制、電動(dòng)坐椅控制、防撞與防盜安全系統(tǒng)等。汽車電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以明顯提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、減少油耗，還可以提高汽車的性能，進(jìn)一步降低成本。

2.2混合動(dòng)力汽車的研究

所謂混合電動(dòng)汽車（Hybrid Electric Vehicle，簡(jiǎn)稱HEV），是車上裝有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力源［2］。將產(chǎn)生動(dòng)力的部件與電能儲(chǔ)存元件以不同的方式結(jié)合起來(lái)，可以形成不同類型的HEV。它較純電動(dòng)汽車有以下優(yōu)點(diǎn)：可以最大限度地發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)汽車和純電動(dòng)汽車的雙重優(yōu)點(diǎn)；輔助動(dòng)力單元（APU）的選用使汽車的續(xù)駛里程和動(dòng)力性能可以達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的水平；雖然內(nèi)燃機(jī)會(huì)有排放產(chǎn)生，但由于其排量小，主要工作在最佳工況點(diǎn)附近，而大大減少了汽車變工況（特別是低速、怠速）時(shí)的排放，再由于可回收制動(dòng)能量，可使混合動(dòng)力汽車成為較低排放的節(jié)能汽車；在一些對(duì)汽車排放嚴(yán)格限制的地區(qū)（如商業(yè)區(qū)等），混合電動(dòng)汽車可以關(guān)閉APU，由純電力驅(qū)動(dòng)，成為零排放的電動(dòng)汽車。

2.3車載電子設(shè)備的研究

目前的車載電子設(shè)備包括：車載影音設(shè)備安全防盜、汽車通訊、汽車GPS導(dǎo)航設(shè)備與儀器、車載冰箱、倒車?yán)走_(dá)等，但這并不是全部，例如最近投放市場(chǎng)的新技術(shù)――配光可變型前照燈（AFS），它是一種可以在行駛過(guò)程中根據(jù)道路狀況進(jìn)行自動(dòng)照明的系統(tǒng)。研究表明車載電子設(shè)備領(lǐng)域?qū)⒂懈蟮陌l(fā)展空間，近幾年車載電子設(shè)備的普及速度可以用“驚人”來(lái)形容。

2.4汽車智能化技術(shù)的研究

智能汽車（Intelligent Vehicle，簡(jiǎn)稱IV）是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它包括智能感知與預(yù)警系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)、車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等。汽車智能化系統(tǒng)集中地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、人工智能與自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息與通訊等技術(shù)，它是典型的高新技術(shù)的綜合體，是目前各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)中重要的組成部分，也是世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力［3］。

3.汽車電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

近幾年，汽車電子技術(shù)在電子控制系統(tǒng)、混合動(dòng)力車輛、車載電子設(shè)備和智能汽車等方面的發(fā)展勢(shì)頭良好，逐年呈上升趨勢(shì)，并帶動(dòng)了我國(guó)汽車電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

就車載電子的發(fā)展來(lái)說(shuō)，目前車載電子產(chǎn)業(yè)尚處在高速發(fā)展階段，進(jìn)軍該產(chǎn)業(yè)的企業(yè)較少，但用戶市場(chǎng)較為廣泛，收益較多，且有較大發(fā)展空間，市場(chǎng)潛力巨大。車載電子還加入了對(duì)通訊的進(jìn)一步要求，包括衛(wèi)星導(dǎo)航、當(dāng)?shù)胤?wù)、遠(yuǎn)程診斷、緊急援助、安全氣囊展開通知、互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)、移動(dòng)電視和藍(lán)牙，等等。其它應(yīng)用還包括提高乘客的舒適性和娛樂(lè)性體驗(yàn)的諸多新產(chǎn)品。據(jù)悉，北美和歐洲將在所有的汽車中安裝自動(dòng)繳費(fèi)和緊急援助系統(tǒng)。

汽車智能化技術(shù)是未來(lái)汽車電子的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)器視覺技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、磁性導(dǎo)航技術(shù)、高精度數(shù)字地圖和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)是智能汽車的關(guān)鍵技術(shù)。

隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展，與其技術(shù)相關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議也將進(jìn)一步得到完善。BMW正在努力研制一種基于IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的汽車電子系統(tǒng)，其目的是要簡(jiǎn)化公交系統(tǒng)內(nèi)部的通信聯(lián)絡(luò)方式。

此外，不論是汽車主動(dòng)安全技術(shù)（aetive salty technology），還是汽車被動(dòng)安全技術(shù)（passive safty technology），都對(duì)我國(guó)汽車電子技術(shù)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。尤其是主動(dòng)安全技術(shù)，它可以避免人員及車輛的損傷，事后由于交通堵塞引起的間接經(jīng)濟(jì)損失［4］。目前已廣泛采用的汽車主動(dòng)安全技術(shù)主要有防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子制動(dòng)力分配裝置（EBD）、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）和車距報(bào)警裝置等。研究顯示，Bosch公司生產(chǎn)的電子穩(wěn)定程序（ESP）技術(shù)，可以穩(wěn)定車輛并降低打滑危險(xiǎn)，減少50%的嚴(yán)重交通事故。

4.總結(jié)

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車技術(shù)與電子技術(shù)、智能化技術(shù)融合在一起，汽車已成為現(xiàn)代科技的載體和結(jié)晶。汽車電子化、智能化是當(dāng)今汽車研究的重點(diǎn)，已經(jīng)成為衡量各國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

除了大力發(fā)展汽車電子工業(yè)外，還應(yīng)注重對(duì)人才的培養(yǎng)和新技術(shù)的引進(jìn)，并著重于電控系統(tǒng)和電子電器設(shè)備模擬和數(shù)字電路等職業(yè)技能的實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，突出電子技術(shù)的實(shí)用性和先進(jìn)性，培養(yǎng)熟悉汽車電子電器、電控系統(tǒng)故障診斷和維修的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

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［2］陳清泉，孫逢春，祝嘉光.現(xiàn)代電動(dòng)汽車技術(shù)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2002.1-22.

［3］黃珊珊.汽車電子與智能化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)［J］.農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2008.5，（5）：36-37.

篇7

【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

引言

我國(guó)是世界嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一，農(nóng)業(yè)是用水最大用戶，農(nóng)業(yè)用水總量4000億m3，占全國(guó)總用水量的70%，而目前我國(guó)農(nóng)田水分利用率和水分利用效率都比較低，其中農(nóng)田灌溉水的利用率平均僅為40%―50%左右，農(nóng)田對(duì)自然降水的利用率僅達(dá)到56%；農(nóng)田灌溉水的利用效率僅有1.0kg/m3左右；旱地農(nóng)田水分的利用效率為0.60―0.75 kg/m3。根據(jù)權(quán)威部門的預(yù)測(cè)結(jié)果，在不增加現(xiàn)有農(nóng)田灌溉用水量的情況下，2030年全國(guó)缺水高達(dá)1300億―2600億m3，其中農(nóng)業(yè)缺水500億―700億m3。加快發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)，不僅是解決我國(guó)水資源短缺、實(shí)現(xiàn)水資源高效利用的有力保障，同時(shí)也是保障糧食安全、生態(tài)安全和水資源安全的重大基礎(chǔ)戰(zhàn)略，可以大幅度增加農(nóng)民收入，有力地推動(dòng)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略地位和深遠(yuǎn)的意義。而當(dāng)前我國(guó)在節(jié)水灌溉方面還基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程自動(dòng)控制系統(tǒng)，但只是小面積的局部控制。真正具有擴(kuò)展功能的大規(guī)模灌溉工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用還不多見。

灌溉自動(dòng)控制模式與人工控制力式相比，具有節(jié)省水、肥、能量、殺蟲劑、人工等優(yōu)點(diǎn)，并可基本消除在灌溉過(guò)程中人為因素造成的不利影響，提高操作的準(zhǔn)確性，有利于灌溉過(guò)程的科學(xué)管理和先進(jìn)灌溉技術(shù)的推廣。同時(shí)通過(guò)灌溉控制器適時(shí)、適量地灌水，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，有利于我國(guó)廣大農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，同時(shí)，對(duì)環(huán)境保護(hù)也起到一定的作用。

一、國(guó)外灌溉自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇，世界各國(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家都把發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。發(fā)達(dá)國(guó)家在生產(chǎn)實(shí)踐中，始終把提高灌溉（降）水的利用率、作物水分生產(chǎn)效率、水資源的再生利用率和單方水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益作為研究重點(diǎn)和主要目標(biāo)。這些發(fā)達(dá)國(guó)家從最早的水力控制、機(jī)械控制，到后來(lái)的機(jī)械電子混合協(xié)調(diào)式控制，到當(dāng)前應(yīng)用廣泛的計(jì)算機(jī)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，控制精度和智能化程度越來(lái)越高，可靠性越來(lái)越好，操作也越來(lái)越簡(jiǎn)便。

1、 電氣信息技術(shù)在灌溉控制中的應(yīng)用

30年前，溝灌和漫灌幾乎全靠人力，自動(dòng)化技術(shù)未能應(yīng)用到灌溉工程中。真正的計(jì)算機(jī)控制灌溉源于以色列。該國(guó)最初把自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到灌溉中的原因是：以色列足一個(gè)極其缺水的國(guó)家，從自然條件上講必須發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)；另一方面是出于中東安全的考慮，以色列人想通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)在家里控制農(nóng)田灌水，減少由于武裝沖突帶來(lái)的危險(xiǎn)。最初的灌溉控制器是一個(gè)簡(jiǎn)單的定時(shí)器，這可以看做是灌溉控制自動(dòng)化的第一階段。隨著控制技術(shù)、傳感器及水的發(fā)展，以色列開發(fā)了現(xiàn)代診斷式控制器，這種控制器把以前不能采集到的信息通過(guò)不同的傳感器來(lái)獲得，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制、CSM等來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)中的一些模型來(lái)處理信息，做出灌溉計(jì)劃。

2、人工智能在灌溉中的應(yīng)用

由于土壤濕度傳感器的非線性以及其輸出延遲較大，采用傳統(tǒng)的反饋控制方法很難得到滿意的結(jié)果，而近幾年由于人工智能技術(shù)的發(fā)展，使得人工智能技術(shù)在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用顯示出廣闊的前景，其中包括用專家系統(tǒng)、模糊邏輯系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)預(yù)測(cè)和建模，使得灌溉控制器用這些智能技術(shù)來(lái)及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)環(huán)境參數(shù)，同時(shí)控制這些參數(shù)使得它更適合于作物生長(zhǎng)。糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在灌溉控制器中的應(yīng)用較多，這些系統(tǒng)一般以土壤濕度傳感器測(cè)土壤水分，同時(shí)還通過(guò)自動(dòng)天氣預(yù)報(bào)站估算出作物的蒸騰量，然后把這兩個(gè)信息經(jīng)模糊化后輸入到模糊控制器，模糊控制器經(jīng)模糊規(guī)則決策得出模糊輸出，再把該模糊輸出精確化傳送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制電磁閥動(dòng)作。如果該控制不能得到滿意的結(jié)果，則可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)優(yōu)化控制規(guī)則。

模糊控制不需被控對(duì)象的精確模型，它是根到另一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去預(yù)測(cè)灌溉需求。根據(jù)人的手動(dòng)經(jīng)驗(yàn)或?qū)＜业闹R(shí)來(lái)設(shè)計(jì)的。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)民能知道合適的灌溉時(shí)間和灌溉量，既然模糊控制能夠模擬人的推理能力。所以把模糊控制技術(shù)和傳統(tǒng)的控制方法結(jié)合將是非常有發(fā)展前途的。

二、國(guó)內(nèi)灌溉自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)內(nèi)在開發(fā)灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)方面處于研制、試用階段。能實(shí)際投入應(yīng)用，且應(yīng)用較廣的灌溉控制器還不多見。在開發(fā)的產(chǎn)品中有代表性的如中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院聯(lián)合多家單位研制的2000型溫室自動(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)是國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目中自主研發(fā)的科技產(chǎn)品。該系統(tǒng)結(jié)合我國(guó)溫室的環(huán)境和實(shí)際使用特點(diǎn)，以積木分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，解決了計(jì)算機(jī)適時(shí)閉環(huán)控制、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、控制顯示中文、施肥泵混合比可調(diào)、電磁閥開度可調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。該系統(tǒng)具

有手動(dòng)控制、程序控制和自動(dòng)控制等多種灌溉系統(tǒng)模式，可按需要靈活應(yīng)用，在大連、北京等地已經(jīng)投入了應(yīng)用。從系統(tǒng)運(yùn)行情況來(lái)看，該系統(tǒng)有很好控制效果。取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。天津市水利科學(xué)研究所研制的溫室滴灌施肥智能化控制系統(tǒng)主要用于現(xiàn)代溫室，日光溫室作種物的灌溉營(yíng)養(yǎng)液施肥，環(huán)境監(jiān)測(cè)的智能控制，采用世界先進(jìn)的可編程序控制器和觸摸屏控制技自動(dòng)灌溉控制器，性能可靠、功能齊全、人機(jī)界面友好、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，此控制系統(tǒng)的控制流量為15 m3h， 控制規(guī)模為1―2 hm2，能控制24路閥門，系統(tǒng)具有人工干預(yù)灌溉施肥功能，定時(shí)、定量灌溉施肥功能，條件控制灌溉施肥功能。北京澳作生態(tài)儀器有限公司的澳作智能節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)可與各種滴、噴灌系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤墑情，根據(jù)要求自動(dòng)灌溉。控制方式靈活，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)任選且可隨意在計(jì)算機(jī)上更改，可同時(shí)控制多個(gè)設(shè)備，受控區(qū)位置及形狀，環(huán)境參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)可同時(shí)顯示在中心計(jì)算機(jī)上。北京奧特思達(dá)科技有限公司研制的WT一02型微噴灌定時(shí)自動(dòng)控制器，是一種供農(nóng)業(yè)、草坪、果園、溫室一般場(chǎng)合給水的電子灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)。

1995年，許建中在大規(guī)模灌溉工程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中采用分散功能和集中管理，各局部系統(tǒng)(RTU)都能獨(dú)立工作，各RTU之間的信息則通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道進(jìn)行聯(lián)系，其控制方式包括時(shí)間控制、水量控制、時(shí)間水量綜合控制、綜合分析制。毛慎建、張和許一飛(1995年)在智能化灌溉控制器研制中，介紹了以803l單片機(jī)為核心的全自動(dòng)化灌溉控制器，該控制器可以按照任意設(shè)定周期進(jìn)行灌溉控制，也可以根據(jù)檢測(cè)的土壤水分狀況進(jìn)行閉環(huán)控制，能夠控制多路灌溉系統(tǒng)進(jìn)行多種方式灌溉，該系統(tǒng)已成功用于北京航空航天大學(xué)體育場(chǎng)，從投入運(yùn)行的情況來(lái)看，情況良好。許吉力(2000年)以以色列和法國(guó)Richel溫室系統(tǒng)為對(duì)象，綜合分析了溫室灌溉系統(tǒng)的要求和特點(diǎn)，提出了一種以集散控制系統(tǒng)方式的溫室計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成方式，采用了面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)和事件驅(qū)動(dòng)方式，能及時(shí)響應(yīng)用戶請(qǐng)求，使系統(tǒng)不但具有非常友好的人機(jī)交互界面，而且具有良好的實(shí)時(shí)控制功能，強(qiáng)大的信息查詢能力。胡清和桂玉屏(1999年)在采用計(jì)算機(jī)控制農(nóng)田灌溉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，介紹了一種低成本新型水傳感器，并把它用在農(nóng)田灌溉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，該裝置成功應(yīng)用于福建省漳州市甘蔗灌溉試驗(yàn)站，取得了滿意的結(jié)果。朱長(zhǎng)青、曹成茂(2001年)在多用途節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)研制中，介紹了一種以單片機(jī)控制為核心，能適應(yīng)多種作物節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)研制時(shí)充分考慮各種作物的特點(diǎn)，綜合選擇與灌溉控制密切相關(guān)的三個(gè)因素作為綜合控制對(duì)象。其它國(guó)內(nèi)研制得自動(dòng)灌溉控制器，還有直接用PC機(jī)進(jìn)行控制的，這樣使成本增加，不易在田間較惡劣環(huán)境下使用等缺陷。

三、節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，國(guó)外灌溉控制器已逐步趨于成熟、系列化，但價(jià)格昂貴。國(guó)內(nèi)雖引進(jìn)一些，但多數(shù)是農(nóng)業(yè)示范區(qū)、科研單位、高校，雖然國(guó)外生產(chǎn)的灌溉控制器性能優(yōu)越。但沒有考慮我國(guó)特殊的自然、氣候、土地資源、農(nóng)民經(jīng)濟(jì)狀況等因素，因而國(guó)外引進(jìn)的灌溉控制器在國(guó)內(nèi)應(yīng)用并不普及。國(guó)內(nèi)雖然有多家研制灌溉控制器。但多數(shù)是小規(guī)模、實(shí)驗(yàn)和理論的探討，應(yīng)用不夠普及，究其原因一則是開發(fā)性能完善的灌溉控制系統(tǒng)需要大量的人力、物力的投入，需要多部門、多學(xué)科的融合，這在一定程度上限制了性能完善、適應(yīng)性強(qiáng)的控制器的開發(fā)。其次是現(xiàn)在開發(fā)出來(lái)的灌溉控制器價(jià)格昂貴，農(nóng)民盡管知道能節(jié)省人力、灌溉用水、提高產(chǎn)量，但由于一次性投資太大，多數(shù)農(nóng)民承受不起，這也在一定程度上限制了灌溉控制器的普及。

隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、以及我國(guó)加入WTO等因素，可以預(yù)計(jì)對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化技術(shù)的要求會(huì)越來(lái)越高。灌溉控制器在我國(guó)將有巨大的市場(chǎng)。節(jié)水灌溉控制器近期在中國(guó)應(yīng)朝著價(jià)格低、性能可靠、操作簡(jiǎn)便的方向發(fā)展。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，新的智能化技術(shù)、傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技的引入、應(yīng)用和普及，將會(huì)有智能化程度更高、功能更強(qiáng)、性能更穩(wěn)定可靠的灌溉控制器出現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在節(jié)水灌溉控制器的開發(fā)上已越來(lái)越成熟，且發(fā)展趨勢(shì)是研制大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單片機(jī)控制系統(tǒng)。同時(shí)隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)為節(jié)水灌溉控制器的研制開辟了廣闊的應(yīng)用前景。而國(guó)內(nèi)在灌溉控制器的研制方面還沒有形成規(guī)模大、應(yīng)用范圍廣的成套灌溉控制產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)的一些高爾夫球場(chǎng)等大面積場(chǎng)地灌溉控制，一般引用國(guó)外現(xiàn)成的成套灌溉控制產(chǎn)品。而廣大農(nóng)村可根據(jù)我國(guó)國(guó)情和各地經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況，采取簡(jiǎn)單可行的節(jié)水灌溉措施及相應(yīng)的排灌機(jī)械和設(shè)備，大力發(fā)展可靠、實(shí)用、成本低、操作簡(jiǎn)便的節(jié)水灌溉控制器，這樣做不僅具有廣闊的市場(chǎng)，而且具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

【1】毛慎建，張，許一飛.智能化灌溉控制器.北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)，1995（2）

篇8

新媒體時(shí)代下新聞專業(yè)主義的探究

政務(wù)微博的現(xiàn)狀分析與前景展望

新媒體時(shí)代下電視批評(píng)報(bào)道的冷思考

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的問(wèn)題及對(duì)策分析

一種北斗定位定向儀的硬件設(shè)計(jì)

紡織企業(yè)余熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)

數(shù)字電視的技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀

石油地質(zhì)勘探技術(shù)的創(chuàng)新研究

光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用探討

未來(lái)大軌道交通通信系統(tǒng)研究

電廠脫硫技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展研究

生物柴油檢測(cè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

智能交通發(fā)展中的大數(shù)據(jù)分析

河南有線雙向多業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)淺析

CDMA中移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與發(fā)展

3D打印技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展前景

智能家居的設(shè)計(jì)與應(yīng)用性推廣

工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用

新媒體技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r分析

光電子技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)及實(shí)踐探究

廢舊產(chǎn)品再制造工程設(shè)計(jì)探討

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向探析

配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展研究

對(duì)一款小型無(wú)人旋翼飛行器的研究

我國(guó)純電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀與發(fā)展初探

汽車車身的快速開發(fā)和制造技術(shù)

城市軌道交通產(chǎn)業(yè)集群研究

高校檔案管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于單片機(jī)的溫控裝置系統(tǒng)研究

嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

油田通信NGN改造后的業(yè)務(wù)融合

關(guān)于攪拌機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

德州市：科技平臺(tái)“流出”億萬(wàn)財(cái)富

一體化技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)

基于STEP的自動(dòng)化制造前景分析

我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及對(duì)策探點(diǎn)

電力電子技術(shù)領(lǐng)域中若干的研究熱點(diǎn)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在旅游業(yè)中的應(yīng)用

電子信息技術(shù)的發(fā)展前景分析

航空電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息農(nóng)業(yè)發(fā)展探析

可生物降解聚膦腈的合成研究進(jìn)展

嗜鹽菌的嗜鹽機(jī)制與應(yīng)用前景

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)探析

靜電紡納米纖維支架結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展

物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)

篇9

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 大數(shù)據(jù) 智慧城鎮(zhèn) 智能化

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷興起，來(lái)自傳感器和設(shè)備的數(shù)據(jù)正以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。比如對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)測(cè)，環(huán)境感知，城市交通，以及眾多設(shè)備上的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)讓各式各樣的數(shù)據(jù)匯入到信息網(wǎng)絡(luò)，加深了信息系統(tǒng)與物理世界的聯(lián)系。然而物聯(lián)網(wǎng)下大數(shù)據(jù)和一般數(shù)據(jù)有較大的不同，它是異構(gòu)性的、多樣性的、還良性的，并以這些特征沖擊著社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，為智慧城鎮(zhèn)提供基礎(chǔ)保障。

自1983年，IBM最新關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DB2，結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言成了為政府部門的主流產(chǎn)品； 1991年萬(wàn)維網(wǎng)（world wide web）利用超文本傳輸協(xié)議（HTTP）和超文本標(biāo)記語(yǔ)言（HTML）逐漸成為信息共享的公共服務(wù)。2003年，電腦和其它數(shù)據(jù)系統(tǒng)一年中所產(chǎn)生的信息量超過(guò)了2003年之前歷史上全人類所產(chǎn)生的信息總量。直到2005年Apache Hadoop項(xiàng)目的誕生，成為了處理大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的大數(shù)據(jù)以及建立在這些大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)挖掘已成為了一種戰(zhàn)略資源，更為建設(shè)智慧城鎮(zhèn)鋪墊了道路。為了使物聯(lián)網(wǎng)下的大數(shù)據(jù)成為城鎮(zhèn)走向“智慧化”的強(qiáng)大引擎，還需要進(jìn)一步把握物聯(lián)網(wǎng)下大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)以物聯(lián)網(wǎng)帶動(dòng)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，繼而實(shí)現(xiàn)智慧城鎮(zhèn)建設(shè)目標(biāo)。

一、大數(shù)據(jù)的基本概念和特征

（一）大數(shù)據(jù)的基本概念：

由于大數(shù)據(jù)本身較為抽象，目前還沒有一個(gè)公認(rèn)的定義， 2009年流行于互聯(lián)網(wǎng)直到2013年，一場(chǎng)大數(shù)據(jù)變革悄然來(lái)襲，影響了眾多領(lǐng)域，因此2013年被稱為大數(shù)據(jù)元年。早年，著名的Apache的開源項(xiàng)目Hadoop成為處理大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。后來(lái)Gartner研究機(jī)構(gòu)將其定義為一種巨大規(guī)模、多樣性和高增長(zhǎng)特性的信息產(chǎn)業(yè)，它和普通的數(shù)據(jù)庫(kù)處理系統(tǒng)互不兼容，需要從新的 并行數(shù)據(jù)處理平臺(tái)或技術(shù)從大數(shù)據(jù)中提取有效的決策并優(yōu)化信息。正如IBM首席執(zhí)行官羅睿蘭所說(shuō)，大數(shù)據(jù)將是下一個(gè)自然資源。而大數(shù)據(jù)的處理周期與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)相比也從原來(lái)的月、周、天變?yōu)闀r(shí)、分、秒。而隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的大數(shù)據(jù)發(fā)展，城鎮(zhèn)以及人們的衣食住行、娛樂(lè)、安全等，也變得越來(lái)越智能化。

（二）大數(shù)據(jù)的特征：

大數(shù)據(jù)具有典型的4V特征：Volume（大量性）、Variety（多樣性）、Velocity（高速性）、典型的Value（價(jià)值性）。這四個(gè)典型特征保證了大數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)更大、更快、更好。

1.大量性：著名未來(lái)科學(xué)家阿爾文托夫勒曾預(yù)言“大數(shù)據(jù)”是三次浪潮的華彩樂(lè)章，30多年后隨著信息化的發(fā)展和爆發(fā)式的增長(zhǎng)，大數(shù)據(jù)時(shí)代如期而至，僅百度公司數(shù)據(jù)總量已接近1000PB，存儲(chǔ)網(wǎng)頁(yè)的數(shù)量接近1萬(wàn)億，每天響應(yīng)請(qǐng)求幾十億次，淘寶的4億會(huì)員每天產(chǎn)生商品交易數(shù)據(jù)多達(dá)20TB，一分鐘內(nèi)“臉譜”的瀏覽量超過(guò)600萬(wàn)，而這些迅速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)把人類帶入了一個(gè)以PB為單位的大數(shù)據(jù)時(shí)代。

2.多樣性：大數(shù)據(jù)的形式大體可以分為三類：一是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，二是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，三是半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)來(lái)源決定大數(shù)據(jù)的多樣性。

3.高速性：大數(shù)據(jù)的規(guī)模大并且對(duì)響應(yīng)速度有嚴(yán)格的要求，在分析數(shù)據(jù)輸入等處理上幾乎不延遲。

4.價(jià)值性：物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的大數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏的價(jià)值是巨大的，隨著信息化高度發(fā)展時(shí)代，人們生活領(lǐng)域以及衣食住行、娛樂(lè)，都會(huì)變得越來(lái)越智能化，大數(shù)據(jù)在不久的將來(lái)遍布城市各個(gè)角落，成為“城鎮(zhèn)”走向“智慧城鎮(zhèn)”的強(qiáng)大引擎。

二、物聯(lián)網(wǎng)下大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)和智慧城鎮(zhèn)建設(shè)

（一）物聯(lián)網(wǎng)下大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展像互聯(lián)網(wǎng)一樣，使用物聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)量要看用戶貢獻(xiàn)或使用了多少數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是否成功的核心。正是因?yàn)檫@些聯(lián)系把物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)連接在了一起。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)之間也是有區(qū)別的，最基本的是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)也是最容易被處理的，其次是可處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如新聞等，還有就是不能被處理的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)模式里，它有著數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理，決策和應(yīng)用的過(guò)程。數(shù)據(jù)處理是最重要的環(huán)節(jié)也是其價(jià)值所在。

（二）推動(dòng)智慧城鎮(zhèn)建設(shè)

隨著物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的進(jìn)步，我們居住的城鎮(zhèn)以及交通、家居、物流環(huán)保的智能化，成為了經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)把實(shí)物通過(guò)傳感器與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，達(dá)到智能識(shí)別與管理。其結(jié)構(gòu)分為四層，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和實(shí)體層，每一層都與數(shù)據(jù)產(chǎn)生和處理有關(guān)。在感知層上，包括了三維碼標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽，GPS，傳感器等，識(shí)別物體，提取信息，網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲得的信息進(jìn)行傳遞和簡(jiǎn)單處理，應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)的深度處理融合，借助數(shù)據(jù)采集、傳輸實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與各類實(shí)體相互應(yīng)用，實(shí)體層則把物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)形成了環(huán)狀封閉結(jié)構(gòu)，從物聯(lián)網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)，從互聯(lián)網(wǎng)到實(shí)體，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生范圍成倍增長(zhǎng)。智慧農(nóng)業(yè)即屬于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層也是智慧城鎮(zhèn)建設(shè)的重要組成部分，與之相關(guān)的種子，土壤，化肥，溫度，光照，各種養(yǎng)分等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這一過(guò)程中產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，有利于輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提升價(jià)值。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的四層結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的預(yù)期得以實(shí)現(xiàn)。智能交通是另一個(gè)代表。大數(shù)據(jù)下的智能交通通過(guò)感知層、傳感器、監(jiān)控、GPS等產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)與天氣狀況等數(shù)據(jù)相結(jié)合，監(jiān)控到每條路、每輛車，將信息處理后傳遞給人們，為人們提供最好的體驗(yàn)，提升通行效率，降低事故率。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)下的大數(shù)據(jù)應(yīng)用是主體，技術(shù)是手段，智慧城鎮(zhèn)的發(fā)展時(shí)期推廣的重要手段，而推廣進(jìn)程中也對(duì)物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，、大數(shù)據(jù)處理提出了更現(xiàn)實(shí)生動(dòng)的要求。物聯(lián)網(wǎng)下大數(shù)據(jù)的發(fā)展將為城鎮(zhèn)帶來(lái)智慧的變革，實(shí)現(xiàn)建設(shè)智慧城鎮(zhèn)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟小峰，慈祥，大數(shù)據(jù)管理：概念、技術(shù)與挑戰(zhàn)【J】計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2013（1）

[2]任玉梅，智慧城市的生活圖景【J】大眾科學(xué)，2014（4）

篇10

關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉；技術(shù)，趨勢(shì)，建議

節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展不僅是節(jié)水的需要，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)展的需要。發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)于推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)有十分重要的意義。為此，筆者就我國(guó)節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)作一探討。

1.節(jié)水灌溉技術(shù)含義及體系

節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間，到被作物吸收、形成產(chǎn)量，主要包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個(gè)環(huán)節(jié)。在各個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的節(jié)水措施，組成一個(gè)完整的節(jié)水灌溉技術(shù)體系，包括水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)、節(jié)水灌溉工程技術(shù)、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)。

節(jié)水灌溉技術(shù)體系主要包括以下幾個(gè)方面：（1）灌溉水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)。主要包括地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度技術(shù)、灌溉回歸水利用技術(shù)、多水源綜合利用技術(shù)、雨洪利用技術(shù)。（2）節(jié)水灌溉工程技術(shù)。主要包括渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、改進(jìn)地面灌溉技術(shù)、水稻節(jié)水灌溉技術(shù)及抗旱點(diǎn)澆技術(shù)。直接目的是減少輸配水過(guò)程的跑漏損失和田間灌水過(guò)程的深層滲漏損失，提高灌溉效率。（3）農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)。包括耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控技術(shù)。（4）節(jié)水灌溉管理技術(shù)。包括灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)，土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、節(jié)水灌溉制度等。

2.節(jié)水灌溉新技術(shù)

目前，比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術(shù)是：（1）與生物技術(shù)相結(jié)合的作物調(diào)控灌溉技術(shù)。就是從作物生理角度出發(fā)，在一定時(shí)期主動(dòng)施加一定程度有益的虧水度，使作物經(jīng)歷有益的虧水鍛煉，改善品質(zhì)，控制上部旺長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)矮化密植，到達(dá)節(jié)水增產(chǎn)的目的。（2）應(yīng)用3S技術(shù)的精細(xì)灌溉技術(shù)。就是運(yùn)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），遙感技術(shù)（RS）和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取農(nóng)用小區(qū)作物生長(zhǎng)實(shí)際需求的信息，通過(guò)信息處理與分析，按需給作物進(jìn)行施水的技術(shù)，可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產(chǎn)業(yè)率。T是農(nóng)田灌溉學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命的重要內(nèi)容。（3）智能化節(jié)水灌溉裝備技術(shù)。就是把生物學(xué)、自動(dòng)控制、微電子、人工智能、信息科學(xué)等高新技術(shù)集成節(jié)水灌溉機(jī)械與設(shè)備，適時(shí)地檢測(cè)土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求來(lái)實(shí)施變量施水，達(dá)到最優(yōu)的節(jié)水增產(chǎn)效果。

3.節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：（1）噴灌技術(shù)仍為大田農(nóng)作物機(jī)械化節(jié)水灌溉的主要技術(shù)，其研究方向是進(jìn)一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機(jī)型有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機(jī)及人工移動(dòng)式噴灌機(jī)比較適合我國(guó)國(guó)情。（2）地下灌溉已被世人公認(rèn)是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。盡管目前還存在一些問(wèn)題，應(yīng)用推廣速度較慢，但隨著關(guān)鍵技術(shù)的解決，今后將會(huì)得到一定的發(fā)展。（3）地面灌溉仍是當(dāng)今世界占主導(dǎo)地位的灌水技術(shù)。隨著高效田間灌水技術(shù)的成熟，輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢(shì)。（4）農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)管理水平越來(lái)越高。應(yīng)用專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)資源數(shù)據(jù)庫(kù)、模擬模型等技術(shù)的集成，達(dá)到時(shí)，空、量、質(zhì)上的精確灌水，是今后攻關(guān)的重點(diǎn)。（5）節(jié)水綜合技術(shù)的開發(fā)利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑，也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。

4.發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的政策建議

（1）提高發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)。我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，隨著人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步，農(nóng)業(yè)灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國(guó)糧食安全，只能走內(nèi)涵式發(fā)展的道路，灌溉必須走節(jié)水型的發(fā)展道路。因此，我們應(yīng)加大對(duì)發(fā)發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳教育力度，使全社會(huì)都來(lái)關(guān)心節(jié)水灌溉技術(shù)，形成一個(gè)較好的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展環(huán)境。

（2）形成發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)內(nèi)在機(jī)制。通過(guò)制定和運(yùn)用好水價(jià)、水權(quán)這些經(jīng)濟(jì)手段，對(duì)農(nóng)業(yè)用水需求進(jìn)行有效調(diào)控，削弱低效益膨脹型的用水需求，杜絕無(wú)效益浪費(fèi)型的用水需求，促進(jìn)節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的需求，從而推進(jìn)節(jié)約灌溉技術(shù)發(fā)展。