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      智能農業的發展趨勢范文

      時間:2023-08-14 16:41:36

      序論:在您撰寫智能農業的發展趨勢時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。

      智能農業的發展趨勢

      第1篇

      【關鍵詞】電氣自動化;應用;發展

      電氣工程及其自動化(Electrical Auto-mation)簡稱為電氣自動化,是現代科技領域中的核心學科之一,更是當今高新技術領域中不可缺少的關鍵學科,涉及電工、電子技術、自動化和計算機工程等多個學科,在國民經濟發展中占有基礎性地位,在經濟發展中發揮著重要作用。其特點是強弱電相結合,計算機技術與自動化技術相結合,軟硬件相結合。積極探討電氣自動化的進一步發展具有十分深遠的現實意義。

      1.電氣自動化的現狀

      電氣自動化技術隨著智能控制、信息網絡、電子技術的飛速發展而不斷發展成熟。20世紀50年代,電機電力等產品的出現催生了電氣自動化。20世紀60年代,現代控制理論開始出現,生產過程最優控制與管理也使自動化進入到了一個全新自動化階段。20世紀70年代,大規模的系統控制和復雜系統智能控制的自動化理論、方法以及手段伴隨著通訊現代化技術、微電子科學技術以及IT電腦技術對象的發展而產生。20世紀80年代以后,電氣自動化技術的發展極大促進了人工智能、交通、醫學、航空航天、現代制造技術等技術的發展。目前,電氣自動化設備主要有三種不同的集中控制方式:便于運行維護的集中監控方式、組態靈活的遠程監控方式和兼具前兩者優點的現場總線監控方式。它一般具有以下功能:自動控制功能、保護功能、監視功能和測量功能。

      2.電氣自動化的應用

      2.1 電氣自動化在工業中的應用

      電氣自動化工程控制系統在現代工業社會經濟的快速發展中起著無可替代的作用。在現代大工業生產中,電氣自動化控制系統在減少勞動力成本和勞動強度方面具有重要的作用。在企業中,電氣自動化工程的應用能夠增強控制信號的有效性和實時性、提高產品質量,從而有效降低各種安全事故的可能性。電氣自動化在我國工業事業的應用非常廣泛,電力能源,計量測控,石油化工,輸配電等等領域都有它觸及的領域。在工業生產中,使用電氣自動化技術可以提高生產率,使得企業可以獲得更多的經濟效益。例如,在空調設備應用中,在對濕度和溫度進行控制的時候,可以使用比例積分運算的方式,將控制器和設定好的濕度進行比較,然后將信號傳輸到回風濕度控制上,使其濕度可以保持在一定的數值以內。在建筑行業,可以使用通信自動化系統實現建筑的智能化施工,使建筑在很多系統安裝方面得到很大提高。

      2.2 電氣自動化在農業中的應用

      近年來,自動控制在農業上的應用越來越受到重視。隨著時代的發展和科技的進步,傳統的農業生產方式正在逐漸被取代。把計算機、微處理和傳感技術與檢測、信息處理技術結合起來,應用于傳統農業機械,可以極大地提高產品的性能。。例如,臺灣的農業生產中,對落花生、玉米、高粱等作物的各項作業機械效率、作業成本與人工操作效率及成本進行分析,提供雜糧代耕中心經營管理的相關信息,建立早作機械化體系自動化。又如,英國通過對施肥機散播肥料的動力測量來控制肥料的精確使用量。在我國作物的灌溉管理中,集成簡約的現代化管理方式代替了粗放的管理方式。借助電氣自動化技術灌溉管理,可實現實時、高效和遠程調控的目的。電氣自動化在農業灌溉節水方面的應用十分廣泛,通過實時監測,可合理的分配灌區的水量和不同灌區的灌溉順序。在微灌技術領域,我國先后研制和改進了等流量滴灌設備、微噴灌設備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補償式滴頭、折射式和旋轉式微噴頭、過濾器和進排氣閥等設備,總結出了一套基本適合我國國情的微灌設計參數和計算方法,建立了一批新的試驗示范基地。在一些地區實現了自動化灌溉系統,可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。

      3.電氣自動化的發展趨勢

      3.1 電氣自動化的智能化是發展動力

      最近幾年,我國在CIMS,自動控制,機器人產品,專用集成電路等方面發展進步較快,各個電氣自動化開發設計公司推出了一些設計模式和理念,使電氣自動化呈現出智能化發展趨勢。未來的電氣控制平臺應有一個更可靠的自動化控制終端和編程語言系統,從而支持實現更加智能的功能。

      3.2 電氣自動化的安全性和可靠性是發展保障

      電氣自動化的真正含義在于,當操作或參與的人員較少甚至是無人管理的情況下,產品能夠正常的按照設定好的計劃或者程序運行。一個好的電氣自動化控制系統應能夠保證企業內部的計算機監督、控制設備、財物系統之間的數據通訊快速準確安全。集成化的安全保護裝置是電氣自動化控制系統的一個發展方向,它的重點就在于如何有效地保證設備安全運行,從硬件到軟件,分層實現對控制系統的安全設計。管理者可通過內部網絡對現場設備進行實時監督。

      3.3 電氣自動化的創新性是發展源泉

      經濟的發展離不開科學技術的帶動和支撐,因此,一方面,不斷加強企業的技術創新和研發能力,加大培養、吸收、引進創新型人才,建立和完善創新機制,加大電氣自動化專業的投入力度,擴大電氣自動化專業的研發項目,開拓電氣自動化展業方面的人才市場。另一方面,加強政府部門的扶持,降低他們的研發成本,增強他們的研發實力,促進我國經濟又好又快健康發展。

      參考文獻

      [1]姜濤.電氣自動化的應用與發展趨勢研究[J]青春歲月, 2012,13:392.

      [2]鄭智.電氣自動化的應用及發展趨勢研究[J].黑龍江科技信息,2013,8:16.

      [3]鮑繼志.電氣自動化的應用與發展趨勢分析[J].現代商貿工業,201,6:158-159.

      [4]馬曉慧.電氣自動化技術在灌溉管理中的創新和應用[J].電源技術應用,2013,6:159.

      [5]鄭向超.淺析工業電氣自動化的應用及發展趨勢[J].科技創新與應用,2013,29:88.

      [6]楊藝淵.論述電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢[J].中國科技投資,2012,24:101.

      第2篇

      關鍵詞:智能化除草機器人;技術原理;發展趨勢

      DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.115

      0 引言

      在我國歷史發展的過程中,農業一直處于重要的地位,為我國經濟的增長提供了良好的保障。在農業生產的過程中,從春播到秋收,通常需要進行很多項工作,其中除草工作是其中主要的工作之一,該項工作進行的好壞,會直接影響到農民的經濟收入。而當前階段進行該項工作時,通常是采用化學農藥除草的方式,這種方式不僅效率不高,而且還會對環境造成嚴重的污染,不滿足我國現今可持續發展戰略的實施。因此,高中生的我們作為祖國未來的接班人,加強對智能化除草機器人技術發展現狀及趨勢展望進行研究具有重要意義,為我國農村的經濟發展提供了一定保障。

      1 智能除草機器人的發展概述

      在我國社會發展的過程中,農村人口一直占據很高的比例,具相關部門統計,當前階段我國農村人口超過了7.5億,將近占具我國總人口總數的60%。在這種情況下,雖然我國土地面積非常的廣闊,但是人均土地占有量不是很多,因此,在進行農業生產工作的過程中,農業機械的應用程度還不是很高,并且在使用的機械設備中自動化程度較低,從而對我國農業機器人的研究造成了嚴重的影響,與其他國家相比,我國的研究還非常落后[1]。而在我國當前階段中,農村人口老齡化問題逐漸加重,同事一些農村又在逐漸的向著城市化的方向發展,導致農村勞動力數量逐漸的減少,對農業生產正常的進行造成了嚴重影響,從而使原有的工作量使用更少的人員來完成,提高了人們的勞動強度,而且還增加了生產過程中的投入成本,不利于我國農村的發展。

      我國當前的農業除草工作中,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,是由我國古代人民總結出來的除草方式,這種方式不僅強度非常大,而且效率還不是很高,不利于農業生產的進行,正在逐漸的被拋棄。另一種為化學農藥除草,這種方式是根據一些化學成分對雜草的影響,殺死雜草中的細胞,從而達到了除草的目的。使用該種方式除草時,會對從社會造成一定的影響。首先可以將化學農藥殘留到作物中,如對作物使用時清理不當,就會導致這些化學成分進入到人們的體內,出現中毒的問題,從而對人們的身體健康造成嚴重的影響,不利于人們正常的生活;其次是我國缺少完善的農藥使用標準,同時農民還缺乏安全意識,在工作的過程中,常常使用錯誤的施藥方法,致使農藥出現飄散的現象,不僅使農藥的利用效率不是很高,而且隨著農藥的飄散,還會對環境造成影響,不利于人們的生活與作物的生長[2]。

      智能除草機器人研究的過程中,首先是美國、英國等國家對其進行了研究,研究的相對較為完善,而我國當前階段中,國家與社會逐漸加強了對農業生產中的除草工作的重視,開始了對智能除草機器人的研究,通過對國外技術的借鑒,也在開始自行的進行研發。雖然我國研發的時間較晚,但是我國一直作為農業生產大國,對農業的重視程度較高,也會加強對智能除草機器人研究的重視程度,在之后的研究過程中,一定會追趕上國外的先進技術,形成我國獨特的智能除草機器人系統,為我國農業生產更好的進行提供了良好的幫助[3]。

      2 智能除草機器人的技術原理與重要技術分析

      除草機器人中硬件系統起到了決定性作用,其中包括了很多部分,如PC處理機、末端執行器等,通過這些部分起到的不同作用,才能使智能除草機器人發揮出應有的作用。

      2.1 除草原理

      在智能除草機器人工作的過程中,主要的工作原理為:首先要對田間各種類型的雜草與植物的信息進行收集并分析,并將分析的結果存儲到相應的硬盤當中,為之后的工作提供良好的對照信息;然后進行除草工作時,硬件中的攝像頭就會發揮出其應有的作用,根據農田的壟條形狀,對拍攝進行調整,從而對每一條壟條進行拍攝,并將拍攝的畫面通過傳送裝置傳輸到PC處理機中,之后PC處理機根據傳回的結果,與硬盤中的對照信息進行比較。最后,根據比較出來的結果,對除草系統進行控制,使除草系統在工作時,能夠與作物保持一定的距離,避免其對作物造成損害[4]。

      2.2 除草的重要技術

      (1)視覺影像技術。在智能除草機器人中,視覺影像技術是其中最為重要的一項技術,智能除草機器人運動時,該項技術可以對環境進行拍攝,拍攝出多個物體圖像,然后將該圖像傳輸到相應的計算機中,計算機就會對其進行處理與分析,之后將分析的結果傳送到控制系統中,控制系統就會根據傳輸的結果對機器人進行控制,從而準確的尋找到作物的生長位置,保證該設備能夠正常的在田間行走,不會對作物造成影響。

      在使用該技術時,主要有以下兩種方式。第一種是利用OCD-ICP的圖像配準方法,在使用該種方法進行應用時,應用了一定的圖形學原理,在圖像的邊緣處,根據農田的實際情況,選取出多個邊緣角點,并結合相應的篩選規則,對其進行篩選,使邊緣角點不斷地優化。當其優化到一定程度后,就要通過迭代最近點的方法對其進行處理,從而得出最佳的配準,從而確定出了作物的準確位置;另一種方式是利用HSI顏色分量的顏色特征提取法,采用該種方式進行運行時,由于植物的高矮、性狀等存在差異,導致光照射到不同的植物上,會產生不同的光照強度、色調與飽和度,因此,在繪制圖像時,就會直接采用多閾值分割的方法對其進行處理,將其以量化的形式體現出來,然后將這些量化后的顏色進行組合,并提取出不同顏色中的特征,根據特征內容的不同,將其分為不同的種類,最后將不同種類的特征進行組合,是圖像達到了跟個的效果,從而完成了整個工作[5]。

      在實際的智能化除草機器人中,一種視覺影像技術往往達不到要求,通常情況下是對兩者共同應用,將兩者進行了有效的融合,形成了一種更加先進的圖像處理技術,并在該技術的基礎上,構建出了良好的操作平臺,在該平臺中就會更好的進行工作。當前階段中,國外的研究時間較長,研究基本上比較完善,而我國研究的時間較短,相對來說還不是很完善,還有更加廣闊的發展空間[6]。

      (2)機械控制技術。在智能化除草機器人中,另一重要的組成部分就是控制系統,該系統性能的好壞直接影響了整個設備的工作性能。通過視覺影像技術得到的圖片信息,控制系統對其運動進行控制,從而使其達到了運動除草的目的。

      在當前智能除草機器人當中,對該種技術的應用主要有以下兩種方式。第一種為建模分析的方式,在使用該種方式進行應用時,當圖片信息進入到該系統后,就會將其導入到相應的三維軟件中,該軟件就會根據圖像的信息,建立出相應的模型,然后通過該軟件具有的仿真功能,模擬出農田的不同環境,并根據農田的環境,來對機器人的移動進行設計,從而使其達到了移動的目的。并且,在這一過程中,還會根據相應的動力學原理,對機器人運行的效果進行研究,計算出其不可測的滑移量。在計算出該數據之后,將其輸送到控制器中,從而使其進一步對移動進行設計,產生出相應的補償控制器,這時就會將其導入到三維軟件與商業數學軟件中,利用兩者來對其進行仿真。通過該仿真結果可以發現,使用該種控制方法對機器人進行控制時,效果較好,使其運行的距離更加精確,對作物產生的破壞影響較??;另一種對數字圖像處理技術進行了一定的應用。在當前階段中,隨著社會的發展,數字圖像處理技術得到了快速的發展,使其更加的完善,具有了更加強大的功能,被廣泛的應用在我國的各個領域中,為各領域發展提供了良好的幫助。在智能化除草機器人中的應用,不僅可以使機器人更有效的對外部信息進行采集,而且還會加強其對環境的理解,為機器人正常的運行提供了保障[7]。并且在機器人運行的過程中,主要包括了兩個方面的工作內容,一個是對其自身的運動進行檢測,另一個為對目標的跟蹤,在使用該技術后,就能夠達到這兩項工作內容的要求,使機器人能夠更好地對雜草進行識別,并將識別的信息輸送到傳感器中,其內部的執行部門就會對機器人下達準確的行動命令,從而使其安全、穩定的移動到規定的位置,之后對其除草操作進行命令,從而使其完成整個除草的工作。

      3 智能除草機器人的發展趨勢

      隨著社會的發展,人們生活水平的提高,對各項工作具有了更加嚴格的要求,而農業生產工作作為我國社會發展中重要的組成部分,對其的要求也逐漸增加,因此使其向著現代化的發展具有重要的意義。在其之后的發展中,主要向著以下兩個方向發展。首先智能化除草機器人是在自然條件下應用的,人們無法對自然現象進行控制,使得與其他類型機器人的工作環境相比,具有多變的特點,對工作性能具有更高的要求。因此,在其之后的研究過程中就要向著更加智能化的方向發展。在之后的研究過程中,就要進一步對上述兩種技術進行研究,使其發展的更加完善,不僅使機器人在工作中發揮出更大的作用,而且還可以降低制造的成本,能夠更加廣泛的應用于農業生產中;其次在當前的智能化機器人工作中,通常是電力能源為其提供動力,在其運行中,會消耗大量的電能,這樣為了滿足其對電力的需求,電力系統就會增加對電力的需求,從而提高了對煤炭等資源的消耗,而且機器人在工作中還常常會發生電量不足的問題,使其突然停止運行,降低了其工作效率。因此,在其之后的發展中還要向著節能的方向研究。在該研究中,可以對耗能系統進行研究,降低機器人的運行功率,減少其運行過程中消耗的電力能源,而且還可以對新能源系統進行研究,在機器人運行時能夠利用自然環境中的太陽能、風能等自然能源,降低了其對電能的需求,從而可以達到節能的目的[8]。

      4 總結

      綜上所述,在農業生產中應用智能化除草機器人后,不僅可以提高除草的效率,是農作物更好的生長,而且還有效的對環境做出了保護,對我國社會的發展具有重要的影響。而在當前階段實際的農業生產工作中,智能化除草機器人應用的還不是很廣泛,還沒有形成一定的估摸,因此,本文作者就根據自己對其了解的程度,對智能化除草機器人進行了研究,為其更好的在實際工作中應用提供了一定保障。但是,一個人的力量終歸是有限的,這就要加強國家與社會各界對其的重視程度,通過人們共同的努力研究,使其更加的完善,為農業生產工作的發展提供了更有力的保障。

      參考文獻:

      [1]張文莉,陳樹人,褚德宏.除草機器人研究現狀與趨勢[J].農業裝備技術,2015,04(02):6-10.

      [2]林歡,許林云.中國農業機器人發展及應用現狀[J].浙江農業學報,2015,09(05):865-871.

      [3]王儒敬,孫丙宇.農業機器人的發展現狀及展望[J].中國科學院院刊,2015,03(06):803-809.

      [4]畢昆,趙馨,侯瑞鋒等.機器人技術在農業中的應用方向和發展趨勢[J].中國農學通報,2011,12(04):469-473.

      [5]馬旭,齊龍,梁柏等.水稻田間機械除草裝備與技術研究現狀及發展趨勢[J].農業工程學報,2011,10(06):162-168.

      [6]易中懿,胡志超.農業機器人概況與發展[J].江蘇農業科學,2010,08(02):390-393.

      [7]宋欣,楊磊,張仲雄等.一種智能除草機器人的設計與模型實現[J].科技創新與應用,2016,02(07):16-17.

      [8]朱鳳武,于豐華,鄒麗娜等.農業機器人研究現狀及發展趨勢[J].農業工程,2013,06(06):10-13.

      第3篇

      [關鍵詞]現代電子技術;應用

      中圖分類號:TM22 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)10-0383-01

      1.引言

      電子技術經過了數十年的發展,已經得到了飛速的進步,而電子技術本身,已經隨著生產力的進一步提高,應用到了更廣泛的領域。針對電子科學技術的發展趨勢研究,以及對其應用領域的前瞻,能夠讓人們進一步了解電子技術的發展,并促進電子技術的更有效利用。本文將針對電子技術的應用范圍和發展進行統計研究,并對其發展前景進行概述。

      2.現代電子技術的應用

      2.1 傳統產業的運用

      隨著電子技術的不斷發展,對電能的處理也有了很大進步,在電能使用上,能夠實現高效節能的目標。同時,電子技術的微型化讓電子技術擴大了應用領域,促進一體化進程。同時,電子技術的發展趨勢表明,在電能領域的應用,通過電子技術的處理和改善,將會提供更多的便利。而針對傳統行業而言,優秀的電能運用系統能夠幫助傳統產業智能化生產,提高生產效率。同時可以運用到管理方面,提高管理效率,并減輕工作負擔。通過先進智能化的電子技術支持,能夠極大地改善傳統生產行業低下的生產效率。此外,還可以借助電子技術高度的可控制性,減少工作中產生的錯誤,在最大程度上幫助傳統行業的發展和轉型,為傳統行業提供更多幫助。

      2.2 氣象通信領域的應用

      天庠けǎ對于現代生產生活有著至關重要的作用,它影響著人們的出行、農業的生產以及航天航空等方面。人們通過天氣預報,決定外出行程、身著衣物,對于農業生產,農民根據天氣預報來進行農業活動的準備;航空公司借助天氣預報更改航班航線,這些都需要天氣預報的幫助。經過數十年的發展,我國的氣象預報工作發展較為迅速,也十分完善。在現代化電子技術的幫助下,氣象預報將實現更智能,更精確的變化。更新換代的信息傳輸設備,能夠將信息在第一時間進行傳輸分析。新型的遙感設備,可以通過前沿的電子技術,獲得最準確的氣象數據。同時,在氣象通訊領域,電子技術同樣有著不可替代的地位。通訊衛星的進一步升級,確保了氣象監測在外太空區域的遠程檢測。地面上的新型光纖傳輸,不僅極大提高了信息流通速度,還保證了信息流通的安全程度,對我國的通信數字化提供了巨大的支持。同時,先進的通訊系統,幫助人們在第一時間獲得實時的氣象信息,為人們的生產生活提供了巨大的便利。

      2.3 汽車交通領域的應用

      與此同時,電子技術還廣泛應用在汽車的制造領域。汽車制造是電子技術運用最為頻繁的行業之一,現代車輛中,智能化、數字化的電子技術支持越來越多,最普遍的就是汽車導航。隨著電子技術智能化的運用,世界上某些高端汽車廠商已經在車輛上設置智能駕駛系統,通過智能電子系統進行車輛駕駛,這將是一次技術革新。半自動化車輛的最大優勢在于對于駕駛車輛的大大簡化。配合汽車安全控制系統,可以大大幫助人們的車輛駕駛,對于駕駛技術不熟練的人,可以通過汽車自動控制系統的幫助,省去起步的復雜操作,并提供自動變速。除此之外,在汽車上應用的智能電子技術還有緊急制動系統、自動導航、車載音響、車載藍牙以及自動座椅調節、溫度控制等,極大地便利了人們的出行,這就是現代電子技術在汽車領域的應用。

      3.現代電子技術的發展趨勢

      電子技術的發展勢頭十分迅猛,技術的革新周期也越來越短,隨著電子技術的應用領域越來越廣,人們的生活也與電子技術的距離越來越近。從現今電子技術的發展形勢來看,我們可以預見到將來的電子技術發展趨勢。

      3.1 微型化趨勢

      技術的進步,將人們帶入到更微觀的領域,層出不窮的納米技術,已經極大地改變了現代科學技術。在微觀情況下進行的某些科學研究或生產,能夠得到更多的技術支持。其中,運用最廣泛的就是醫療領域,通過納米技術,進行微創醫學治療,這是新興的醫學工程。微型電子元件將大大減小電器的體積,帶來變革。

      3.2 智能化

      智能化同樣也是一個發展趨勢。由于現代社會生產力的不斷提高,單單靠人工生產已經逐漸無法滿足社會的物質需求,人工操作存在諸多弊端,如效率較低,出錯率高。智能化電子技術的運用,可以極大改善這一現狀。生產線的智能化管理,汽車駕駛的智能化,手機、電腦智能化,都能夠為人們提供一個更加方便快捷的生活,將人類勞動力從基礎生產中解放出來,讓人們從事更加靈活自由的工作。

      3.3 精確化

      隨著社會生產力的提高,社會經濟的不斷增長,想要實現在未來更快的發展,就必須實現精確化數據傳輸。在各個領域當中,信息傳輸的準確性是必須受到重視的。氣象信息的傳輸、地質勘探的傳輸以及醫療檢測等等,都必須以高精確度為研究前提。實現精確化的信息傳輸,可以在最大程度上減少決策執行的錯誤,并且提高信息獲取的效率。在現階段,在數據監測方面的設備已經越來越先進,精確程度也越來越高,但是由于其科技含量很高,設備價值昂貴,所以無法在社會進行廣發使用。借助不斷發展的高新電子技術,能夠極大減少設備的制造成本,并且減少設備的體積,增加攜帶便捷程度,并幫助高精度的檢測設備可以廣泛被社會使用,為社會發展提供巨大動力。

      4.結束語

      隨著世界范圍內科學技術水平的不斷發展,電子技術的應用越來越廣泛,電子技術對社會發展的作用也越來越大。為了我國的生產力進一步提高,社會進一步發展,必須重視電子技術的研究和探索。電子技術在其他領域的應用將會極大地改善生產力,對于生活和生產有著不可忽視的作用,提高對電子技術的重視,就是把握住未來的發展。

      參考文獻

      [1] 張海濤.現代電子技術應用范圍及發展趨勢[J].工程技術:全文版,2016(6):00205-00205.

      [2] 李樹財.現代電子技術應用范圍及發展趨勢[J].科技創新與應用,2013(3):72-72.

      [3] 林艷.現代電子技術的發展及其應用[J].科技展望,2016(5).

      第4篇

      我國傳感器行業近幾年呈現持續增長的趨勢,增長幅度超過20%,未來將在物聯網、汽車、機器人、可穿戴設備等產業的需求拉動下,呈現快速的發展。本文針對目前傳感器市場的現狀,從技術層面和應用領域層面提出了未來傳感器行業的發展趨勢。

      【關鍵詞】傳感器 技術發展 應用趨勢

      中國傳感器的市場近幾年一直持續增長,增長速度超過20%,傳感器應用四大領域為工業及汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品專用設備。目前我國從事傳感器的生產和研發的企業已經多達1700多家,所生產的產品覆蓋工業自動化、農業現代化、航天技術、軍事工程、機器人技術、資源開發、海洋探測、環境檢測、安全保衛、家用電器、醫療診斷、交通運輸等領域。傳感器在科學技術領域、工農業生產以及日常生活中發揮著越來越重要的作用。人類社會對傳感器提出的越來越高的要求是傳感器技術發展的強大動力,而現代們學技術突飛猛進則提供了堅強的后盾。隨著科技的發展,傳感器也在不斷的更新發展。傳感器的市場規模也將在市場需求額推動下大幅增長。據預測,未來幾年,中國傳感器市場規模在物聯網、智能化浪潮等的推動下,將達到1200億元左右。

      傳感器產業的發展將在市場需求的推動下不論是在技術層面還是在應用領域方面,都將呈現嶄新的趨勢。

      1 技術發展趨勢

      從技術發展來看,未來傳感器技術的發展趨勢主要體現在以下幾點:

      (1)利用新的理論、新的效應研究開發工程和科技發展迫切需求的多種新型傳感器和傳感技術系統。隨著科技的發展以及傳感器在各個領域的應用,人類社會對傳感器提出的更高更新的要求。

      (2)側重傳感器與傳感技術硬件系統與元器件的微小型化。利用集成電路微小型化的經驗,從傳感技術硬件系統的微小型化中提高其可靠性、質量、處理速度和生產率,降低成本,節約資源與能源,減少對環境的污染。這種充分利用已有微細加工技術與裝置的做法已經取得巨大的效益、極大地增強了市場競爭力,例如:80年代進口一套AE傳感器及其住處預處理硬件的成本已被降至原來的百分之幾到千分之幾,使我國經“七五”和“八五”攻關的產品化系統處于無力競爭的地位。后者采用獨創的寬帶高精度AE傳感器和厚膜集成電路預處理硬件,但其成本仍比國外先進的產品高數倍到數十倍。在微小型化中,為世界各國注目的是納米技術。

      (3)集成化。進行硬件與軟件兩方面的集成,它包括:傳感器陣列的集成和多功能、多傳感參數的復合傳感器(如:汽車用的油量、酒精檢測和發動機工作性能的復合傳感器);傳感系統硬件的集成,如:信息處理與傳感器的集成,傳感器―處理單元―識別單元的集成等;硬件與軟件的集成;數據集成與融合等。

      (4)研究與開發特殊環境(指高溫、高壓、水下、腐蝕和輻射等環境)下的傳感器與傳感技術系統。這類傳感器及傳感技術系統常常是我國缺少的一類高新傳感技術和產品。

      (5)對一般工業用途、農業和服務業用的量大面廣的傳感技術系統,側重解決提高可靠性、可利用性和大幅度降低成本的問題,以適應工農業與服務業的發展,保證這種低技術產品的市場競爭力和市場份額。

      (6)徹底改變重研究開發輕應用與改進的局面,實行需求驅動的全過程、全壽命研究開發、生產、使用和改進的系統工程。

      (7)智能化。側重傳感信號的處理和識別技術、方法和裝置同自校準、自診斷、自學習、自決策、自適應和自組織等人工智能技術結合,發展支持智能制造、智能機器和智能制造系統發展的智能傳感技術系統。

      2 應用趨勢

      從傳感器的應用領域來看,未來傳感器在以下幾大領域的應用需求將會大幅增長。

      2.1 汽車產業:智能化升級,傳感器先行

      在科研、產業和政府的合力之下,全球汽車智能化升級的浪潮正奔騰而來。當下的智能汽車仍處于產業鏈發展由第一階段(以汽車制造商為中心)向第二階段(汽車制造商與電信運營商、汽車電子廠商、軟件廠商影響力此消彼長)過渡的初期,短期內需求增長最為確定的零部件主要是智能感知設備,尤其是包括攝像頭、車用雷達在內的各類傳感器等。

      2.2 機器人:產業迎來爆發,拉動傳感器需求

      人工替代和產業升級兩大因素驅動我國工業機器人市場快速增長,而家用服務機器人相對于人工成本的上升正顯現出越來越高的性價比。未來以e-皮膚為代表的高智能化零部件投入機器人生產制造將大大提升單個機器人使用傳感器的數量。疊加機器人需求的爆發性增長,相關傳感器未來幾年的增速有望遠遠超過工業機器人行業或服務機器人行業的需求增速。

      2.3 可穿戴設備:巨頭競相布局,傳感器點石成金

      全球幾大消費電子巨頭紛紛搶占可穿戴設備市場,其中以谷歌眼鏡為首的綜合智能終端最具平臺潛質,很可能成為繼電視、電腦、手機之后的“第四平臺”預計到2016 年可穿戴設備的市場規模將達100 億美元。傳感器已成為可穿戴設備產業鏈中的點金石,是硬件產業鏈上機會確定性較強的一塊領域。未來可穿戴設備的發展將會拉動對傳感器的市場需求。

      2.4 物聯網:政策大力推動,傳感器基礎必備

      目前,我國物聯網應用已經進入到實際運用階段,并且隨著我國近幾年物聯網產業政策的密集出臺,以及關于物聯網各種發展專項資金的突出,我國物聯網產業將出現井噴式的發展,而作為物聯網產業鏈上游的傳感器,并且傳感器是整個物聯網產業中需求量最大和最為基礎的環節,將隨著物聯網的逐步普及,未來將對傳感器的市場需求產生很大的拉動。

      我國傳感器行業市場進入壁壘比較低,市場競爭激烈,整個市場基本處于完全競爭的狀態,企業如何能夠從眾多的競爭對手對手中脫穎而出,迅速的占據市場份額。關鍵就看企業能否掌握未來技術發展趨勢,加大技術研發,并且迅速布局下游應用領域,取得先發優勢。所以,企業在發展過程中,要緊貼市場脈搏,根據市場需求,加大研發投入,爭取在快速發展的下游應用領域占據一定的市場份額,保持企業的可持續增長能力。

      參考文獻

      [1]北京智道顧問有限責任公司.中國傳感器行業研究報告[Z].2012.

      [2]安信證券.安信證券傳感器行業研究專題[Z].2013.

      [3]前瞻網.2013-2017中國傳感器制造行業發展前景及投資預測分析報告[Z].2014.

      [4]新華網.智能傳感器發展趨勢分析[Z].2013.

      第5篇

      摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

      英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

      1“數字農業”的內涵…………………………………………………………1

      2國外“數字農業”關鍵技術發展與應用……………………………………………1

      2.1美國………………………………………………………………………………………1

      2.2英國………………………………………………………………………………………2

      2.3德國………………………………………………………………………………………2

      3我國發展“數字農業”的緊迫性…………………………………………………2

      4“數字農業”的發展趨勢………………………………………………………………3

      4.1農業生產全流程智能化將逐步成為現…………………………………………………3

      4.2農產品流通電商化發展將更加迅猛……………………………………………………3

      4.3農業多元化公共服務將更加完善………………………………………………………4

      5 “數字農業”的實踐策略……………………………………………………………4

      5.1實現農業農村業務數字化和可視化……………………………………………………4

      5.2推動數字農業技術創新…………………………………………………………………5

      5.3提高農業農村經營管理數字化水平…………………………………………………5

      結語…………………………………………………………………………………………6

      致謝………………………………………………………………………………………7

      參考文獻……………………………………………………………………………………8

      摘 要

      數字農業是將信息作為農業生產要素,用現代信息技術對農業對象、環境和全過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業。數字農業使信息技術與農業各個環節實現有效融合,對改造傳統農業、轉變農業生產方式具有重要意義。本文總結了國外“數字農業”關鍵技術發展與應用,結合我國發展數字農業的緊迫性與當前數字農業的發展趨勢,對我國“數字農業”的發展提出了幾條實踐策略。

      關鍵詞:數字農業;農業信息化;發展策略

      Abstract

      Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.

      Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy

      淺析“數字農業”發展趨勢與策略

      1“數字農業”的內涵

      “數字農業”是農業數字經濟的重要實踐。當前,學術界和工業界尚未能夠對數字農業形成統一的定義。通用名稱包括信息農業,精確農業,“ Internet + 農業”等等。本文中提到的數字農業基于農業信息化,在農業鏈的所有環節中都強調了下一代信息技術的重要作用,代表了農業產業的新視野?,F代農業與信息化的緊密結合使可以充分利用數字技術。數字技術在促進農業發展方面發揮著重要作用,并且不斷的提高現代農業產業的數字化水平,支持農村戰略的實施。

      2國外“數字農業”關鍵技術發展與應用

      2.1美國

      美國完善的農業產業基礎和數字技術體系促進農業發展。美國數字農業發展建立在農業生產高度專業化、規?;?、企業化的基礎上,已經建成了完善的現代農業技術應用與管理系統。自20世紀90年代起,美國已開始應用數字農業技術,包括應用遙感技術對作物生長過程進行檢測和預報、在大型農機上安裝GPS設備、應用GIS處理和分析農業數據等,對大田作物進行生產前、中、后期的全面監測與管理。在21世紀初已經實現“3S”技術、智能機械系統和計算機網絡系統在大農場中的綜合應用,智能機械已經進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準農業系統,基于物聯網技術與“3S”技術搭建的新型精準農業管理系統,用以進行精細農作、農機管理、農藝管理和計劃管理,可繪制農場產量的“數字地圖”,在機械化生產大農場中的市場占有率達到了65%以上。在大數據、物聯網等數字技術飛速發展的助推下,美國數字農業技術已與農業生產的產前、產中、產后形成緊密銜接,應用范疇覆蓋從作物生長的微觀監測到宏觀農業經濟分析。此外,美國也已形成完善的技術服務組織網絡,美國服務類企業與公益機構可為經營主體提供較為完善的技術服務,例如美國農業技術服務組織(FSA)為農民提供豐富的信息。

      2.2英國

      英國信息化技術應用助推精準農業。信息化技術推動英國農業向數字化、智能化、精準化的方向發展。英國農村地區信息化基礎設施完備,互聯網、4G信號已實現基本覆蓋。在此基礎上,精準農業技術得以實現在農業的全方位應用,如借助遙感技術進行作物生產監測與產量預報、農業資源調查、農業生態環境評價和災害監測等;英國Massey Ferguson公司研發的“農田之星”信息管理系統,借助傳感識別技術和GPS技術能夠更為精準地進行種植和養殖作業、數據記錄分析和制定解決方案;智能機械已基本裝備衛星定位系統、電腦控制和軟件應用系統,能夠根據不同位置、不同質量的地塊情形實現自動化、精準化、變量化作業,同時可以采集作物信息用以制作電子地圖和調整生產策略。2013年英國啟動《農業技術戰略》,提出了應用大數據、物聯網技術和智能技術進一步發展精準農業,從而提升農業生產效率,如借助GateKeeper專家系統提供輔助決策和農場管理、LELY擠奶機器人等智能化設備在養殖場中的應用、自動感知技術在施肥施藥機械上的應用、二維碼技術在農產品產銷環節的廣泛應用等。

      2.3德國

      德國關鍵技術與設備的積極研發與推廣。在歐盟農業共同政策對數字農業的支持下,德國積極發展高水平數字農業,在農業生產高度機械化的基礎上,建立完善的計算機支持和輔助決策系統,提供數字農業綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持數字農業核心技術與智能設備研發,并由大型企業牽頭,如德國拜耳公司投資2 億歐元支持數字農業布局,已在60多個國家提供數字化解決方案,并旗下Xarvio品牌推廣數字農業,通過XarvioScouring識別系統高效識別和分析作物生長和病蟲害信息,幫助農民優化田塊單獨管理和農田統籌優化。擁有百年歷史的德國農業機械制造商CLAAS集團結合第四代移動通信技術和傳感器技術,實現收割過程的全面自動化。

      3我國發展“數字農業”的緊迫性

      今年雖然受到疫情影響,但我國大部分農產品仍然是一個“大年”,怎樣解決需求下降、部分市場關閉、物流受阻等難題,把農貨順利賣出去,讓農民實現豐產又豐收?加速數字農業發展是不二法門。

      農業長期保持著傳統形態,技術進步一直較慢,特別是進入信息化時代后,農業技術滯后帶來的產業發展差距愈發顯著。隨著數字經濟的興起,越來越多的領域引入互聯網、大數據、人工智能等技術,實現了智能化、數字化重塑,生產率大幅度提高。2019 年,我國服務業、工業數字經濟滲透率分別為 37.8%、19.5%,但農業只有 8.2%,數字化改造的空間很大,需盡快趕上信息社會的發展步伐。

      農業數字化轉型是農業現代化的必然選擇,也是破解目前農業難題的一劑良方,瞄準這個主攻方向,無疑將為農業高質量發展提供新動能,給予農民更多獲得感。對廣大農民來講,農產品銷售難的問題最頭疼,常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬??梢哉f,農業數字化水平滯后,農產品質量不穩定、難以標準化、產銷信息不對稱等是導致農產品銷售難的主因。顯然,加快技術與傳統農業的融合,打造數字農業,對產業鏈進行全方位的數字化改造,使得傳統農業脫胎換骨,插上科技的翅膀騰飛,已成為農業發展新趨勢。

      4“數字農業”的發展趨勢

      4.1農業生產全流程智能化將逐步成為現實

      物聯網技術在現代農業生產設施和設備領域中的應用極大地提高了現代農業生產設施和設備的數字和智能水平,實現了整個農業生產過程的數字化控制,實現了農業智能化生產和管理。它可以解決由托管服務流程引起的一系列問題。在種植業中,重點是如何精確控制生產環節,例如育苗,播種,施肥,灌溉和病蟲害防治。當前,荷蘭,日本,以色列和其他國家正在使用大數據,人工智能和信息技術來促進數字化,精確化和智能化作物種植的發展。

      4.2農產品流通電商化發展將更加迅猛

      電子商務的飛速發展為農產品流通提供了新的平臺和基礎。例如,美國著名的新鮮食品電子商務公司LocalHarvest是一個平臺,該平臺整合了有機農業的上下游,并連接了中小型農場和消費者。LocalHarvest平臺基于從相關農場收集的基本信息來支持地圖搜索系統,使消費者能夠搜索本地社區周圍的農場并購買難以保存的新鮮農產品,例如蔬菜和禽蛋。農產品在快速物流系統下,可以快速送到消費者家中,從而大大提高農產品物流的效率和質量。

      值得欣喜的是,近年來,全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源,重構產業鏈,培植人才,發力促進農產品上行。以河北省為例,近年來積極引入農業電商龍頭企業,與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作,持續在直播助農、農產品品牌孵化、新農商人才培養等領域,合力打造河北數字農業“新基建”??梢钥吹?,利用大數據和分布式人工智能技術匹配優化資源,將需求傳導給供給端,有效緩解了供需信息不對稱造成的產銷脫節。在互聯網科技力量的加持下,傳統農業的“痛點”也得到有效解決,進一步打開了農產品從田間到餐桌的通路。

      隨著電商農產品銷量的快速增長,廣大農民亦受益匪淺,農業生產模式發生重大變化,以需求引導生產、訂單式農業逐漸成為主流,精準種植、數字營銷提升了農民收入水平,促進更多農民融入數字農業的場景里。以往很多滯銷農產品位于貧困地區,數字農業重塑產業鏈,幫助貧困戶掌握技術、融入市場,實現了造血扶貧。實踐證明,此種創新扶貧模式具有很強的活力。比如,拼多多的“農地云拼”模式得到國務院扶貧辦的肯定,榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創新獎”。截至 2019 年底,拼多多平臺直連的農業生產者超過 1200 萬人,累計帶貧人數超百萬。

      4.3農業多元化公共服務將更加完善

      通過將移動互聯網和大數據等頂尖技術運用在農業公共服務,農業服務也更加便利和靈活。這也是數字農業發展的重要趨勢。一些國家為了促進數字農業的發展,在農業信息化和農業公共服務方面做出了很多努力。

      5 “數字農業”的實踐策略

      5.1實現農業農村業務數字化和可視化

      加快建立涵蓋農業資源,農村產業,生產管理,產品質量,農業機械設備和農村治理的數據庫。利用地理空間信息技術和遙感技術整合空間數據,獲取耕地資源,漁業水資源,糧食生產功能區,現代化農業園區,特色農產品優勢區,特色鮮明的農業村莊,生產經營實體,村莊分布等數據。地圖存儲在數據庫中,使農業和農村資源數據立體化。通過集成的農業調度系統,現場定點監控系統,集成的遙感信息,無人機觀測和地面傳感器網絡,可以建立農作物的空間分布。通過農作物的空間分布,重大自然災害和其他動態空間圖,形成了一個一體化的全域地理信息圖,為農業生產和管理的科學指導奠定了堅實的數據基礎。

      5.2推動數字農業技術創新

      創新,始終是鄉村振興的內生動力。要實現鄉村振興,離不開“數字農業”助力。手機變成新農具、直播成了新農活、數據成為新農資,隨著農業新業態新模式競相涌現,數字經濟發展紅利惠及三農必將更加給力,而農業信息技術已然成為數字農業發展的關鍵支持。未來依靠農業科學院和大學等農業科學研究和技術開發機構來充分發揮農業科技企業作為創新主題的作用,促進數字農業領域的“產學研”合作,并著重于先進技術和核心技術。為了提高對關鍵技術的了解和研發,精確操作和智能決策的數字化管理,智能設備的變量修改和應用,農產品的靈活處理,區塊鏈等技術,3S 加速,智能識別,模型仿真,智能控制和其他軟件和硬件產品數字農業的綜合應用,了解數字農業技術標準和規范體系的建立,數字農業技術創新以及應用服務系統的持續改進。

      5.3 提高農業農村經營管理數字化水平

      當前,就中國電子政務項目的發展而言,農業部門中的電子政務服務水平不能完全滿足領導決策應用程序和公共商務應用程序的功能要求。農業信息服務的總體水平有待進一步提高。同時,這意味著中國農業信息服務具有巨大的發展和利用空間。因此,有必要進一步擴大移動互聯網技術,云計算,大數據等先進技術在農業信息服務領域的應用,并通過建立靈活,便捷,高效,透明的農業生產經營管理體系,為農民提供更多便捷和信息服務。在信息公開,政府公共關系,信息服務,辦公室工作等方面,充分利用農民信箱和便攜式農業和農村地區的服務功能,提高了園藝,畜牧,水產品,田間管理和智能化管理水平。著眼于整個農業產業鏈的要求,以提高勞動生產率,研究和推廣適用于不同地形和環境的農業機械,并進一步促進農業“機器換人”。

      結 語

      數字農業的發展實現了對農業生產的自動,精確控制,智能和科學管理,提高了農業的可控性,降低了生產成本,并減少了環境污染,使農業向精準,環保和可持續的方向發展。此外,農村電子商務的發展可以有效克服農業產業化經營的不利因素,可以簡化交易聯系,提高交易效率,降低成本,消除農民對庫存余額的擔憂,并縮短生產周期。努力為農民提供更多的商機。由于時間和空間的限制,內容的選擇空間也越來越廣,這對于提高農業生產經營管理人員的科學文化素養具有重要意義。

      致 謝

      在這篇論文的撰寫過程中,我遇到了很多的困難和障礙,但都在老師、領導、同事、同學和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導和幫助,不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識,讓我非常感動,在此向幫助和指導過我的各位老師表示最衷心的感謝!

      同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學者,本文引用了數位學者的研究文獻,如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發,我將很難完成本篇論文的寫作。

      同時也要感謝我的領導、同事、同學和朋友,在我寫論文的過程中給予我很多素材,還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由于我的學術水平有限,所寫論文難免有不足之處,懇請各位老師和學友不吝批評與指教。

      參考文獻

      [1] 周清波 , 吳文斌 , 宋茜 . 數字農業研究現狀和發展趨勢分析 [J].中國農業信息 ,2019,30(01), 第 5-13 頁 .

      [2] 施威 , 曹成銘 .“互聯網 + 農業產業鏈”創新機制與路徑研究 [J].理論探討 ,2019(06), 第 110-114 頁 .

      第6篇

      傳統的農業機械產品在組成結構和功能上缺乏全局性和一致性,一旦達到使用年限后,由于部分構件損壞,購買不到合適的配件,沒有做好廢舊和閑置農業機械設備的回收工作,造成了大量的資源和能源浪費,同時加大了農業機械的環境處置壓力?,F代農業機械的綠色制造有效改善了這一問題,不僅在農業機械生產制造方面節省了大量的人力、物力和財力,而且能夠站在全生命周期的角度對農業機械生產進行規劃,提高農業機械生產的高資源利用率,有效減少資源消耗。另外,隨著科學技術的進一步發展,計算機模擬仿真技術在農業機械制造上的應用進一步增強了現代農業機械生產的綠色經濟效應,加強了資源共享,促進了現代農業綠色制造的不斷優化。

      2綠色制造在現代農業機械中的發展趨勢

      2.1現代農業機械綠色制造將呈現多元化的發展趨勢綠色制造在現代農業機械中的多元化發展趨勢主要是指隨著科學技術的進一步發展,綠色制造技術和綠色制造設計將從多個層面呈現出不同的發展趨勢,全球化、社會化、集成化、智能化和產業化等將成為未來一段時間內農業機械制造的主要特點。隨著全球經濟一體化的不斷發展,各個國家關于農業機械產品的生產環境指標要求也越來越嚴格,加上越來越激烈的市場競爭,農業機械綠色制造涉及的各個方面都要進一步完善。另外,綠色集成制造技術和綠色集成制造系統將成為未來農業機械綠色制造技術的主要發展趨勢。

      2.2農業機械綠色制造與資源環境的關系綠色制造在現代農業機械中的應用能夠進一步優化農業機械制造與資源環境的關系,農業機械的綠色設計和制造方式方法都應當考慮到對環境的影響和資源的消耗,要用可持續發展的眼光看待農業機械綠色制造,加大人工智能技術的應用,大力節約資源,減少對環境的影響。另外,為了進一步優化農業機械制造的資源環境功能,還應當將綠色制造設計和實施與新興產業緊密的結合起來,例如農業機械廢棄物的回收處理服務業、綠色制造軟件產業等等,在豐富和擴展農業機械制造的延伸領域之外,還應大力推進農業機械制造的綠色經濟和循環經濟。

      3結語

      第7篇

      關鍵詞:計算機;發展趨勢

      1 研究目的與方法

      通過網絡、書籍調查資料,結合科幻影視作品和小說,從科學的角度預測分析未來計算機的發展趨勢。

      2 研究結果

      2.1 未來計算機將有更高的性能

      看計算機的發展過程,歷經電子管計算機、晶體管計算機、大規模集成電路計算機、超大規模集成電路計算機4個發展階段。受工藝的限制,大規模超大規模的集成電路不可能無限集成,因此集成電路的開發已經瀕臨極限。由于目前計算機硬件用的幾乎都是半導體集成電路,以半導體材料生產集成電路或超大規模集成電路的工藝以及技術越來越接近其物理極限,在不遠的將來,計算機的性能也將接近物理極限。

      2.2 未來計算機將有更廣的應用

      ⑴普適計算將無處不在。所謂普適計算指的是,無所不在的、隨時隨地可以進行計算的一種方式;無論何時何地,只要需要,就可以通過某種設備訪問到所需的信息,普適計算強調把計算機嵌入到環境或日常工具中。

      ⑵電子娛樂。目前,不少娛樂公司已經開始在網上播放電影和電視節目,并打造數字家庭。

      ⑶生物識別技術。生物識別技術被廣泛應用鑒于反計算機黑客、反病毒、網絡過濾及識別盜賊等技術存在的問題,生物識別技術為其提供了可能的解決方案。指紋、虹膜、聲音和面部特征等識別技術已經開始用于政府和公司的身份認證系統。

      ⑷精確農業。精確農業是指以計算機、全球定位系統(GPS)等信息技術控制的農業灌溉、播種、施肥和治蟲以及水土保持等工作。鑒于精確農業具有可降低化學品使用量、保證農作物高產和環保等特點,預計精確農業技術將在未來10年內在國內得到廣泛應用。

      ⑸遠程醫療。常規檢查將輕而易舉,醫藥行業是最早被裝備先進信息技術產品的行業。性能更好的信息技術產品將顯著地降低醫療工作成本。專家預計,這些技術將在2015年形成氣候,將顯著降低數十億美元的醫療費用,極大改善醫療保健,提供更便捷的醫療服務。

      ⑹納米技術。納米技術逐步形成規模在納米級別上的科學研究與開發成果,使人類越來越有信心掌控微觀世界,制造出功能更強的計算機和更有效的醫療手段。目前,已有數十億美元的資金用于納米技術及其產品的研發。專家預計,納米技術的應用將在2015年左右形成規模,納米技術的潛在市場將達兆億級水平。

      ⑺機器人。機器人將落戶尋常百姓家包括能與人交談、從事更為艱苦工作等智能化機器人,正被加速開發。隨著計算機技術以及仿真技術等發展,微型機器人不久將成為人類既經濟又方便的助手。目前,日本和韓國已經出售了上百萬的微型機器人,用于工業界、家庭事務、醫療保健、軍事和休閑業。專家預計,機器人最早將于2020年被大規模采用。

      ⑻人造器官。人體諸多器官現在都可以用仿真器官來代替,包括人造皮膚、骨頭、耳蝸、血管、心臟等。利用計算機芯片、微型機械、組織工程和其他新技術,仿生器官不久可以涵蓋到整個人體。目前,利用芯片,人造胳膊和大腿可以與人神經系統相連,借助于傳感器可以有觸覺。專家預計,2017年到2027年,人造器官可以替代人體主要器官。

      ⑼智能交通。智能化高速公路將成為風景線,鑒于沒完沒了的交通擁堵現象,智能化高速公路以其更低的成本、更快的速度、更高的安全性被普遍看好。有關計算機模型顯示,智能化公路將使目前高速公路通暢能力提高2―3倍,而每英里的成本不到1萬美元。目前新的高速公路造價是每英里100萬到1億美元。智能車將裝配無線通訊和傳感器等設施,將使行駛車輛的速度、方向和剎車得以自動化控制。目前通用汽車公司已經成功測試了無人駕駛的速度為每小時112公里的智能車。預計,2020年―2030年期間,30%的高速公路將采用智能化公路。

      2.3 未來計算機將有更深的智能

      ⑴人機交互。人類自然形成的與自然界溝通的認知習慣和形式必定是人機交互的發展方向,研究者們也正在努力讓未來的計算機能聽、能看、能說、能感覺。

      ⑵機器學習。機器學習是研究計算機怎樣模擬或實現人類的學習行為,以獲取新的知識或技能,重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使計算機具有智能的根本途徑,其應用遍及人工智能的各個領域。

      ⑶自然語言理解。自然語言理解就是要讓計算機能夠聽懂人們說的話。自然語言理解技術的突破不光可以應用在計算機人機語音對話中,它的更大應用將是人工智能中的一個具有更大意義的領域──機器翻譯。

      ⑷機器視覺。機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。特點是提高生產的柔性和自動化程度,而且機器視覺易于實現信息集成,是實現計算機集成制造的基礎技術。

      [參考文獻]

      [1]邱志明.探索計算機科學與技術的發展趨勢[J].黑龍江科技信息,2011年16期.

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