發布時間:2014-04-03所屬分類:工程師職稱論文瀏覽:1次
摘 要: 隨著社會進入信息化及電子智能化時代,電子技術發展越來越迅速,應用越來越廣泛,對人類生活的影響也更加深遠。節能減排、保護環境,是全世界、全人類共同關心的問題,也是我國社會經濟發展的重要問題。
【摘要】隨著社會進入信息化及電子智能化時代,電子技術發展越來越迅速,應用越來越廣泛,對人類生活的影響也更加深遠。節能減排、保護環境,是全世界、全人類共同關心的問題,也是我國社會經濟發展的重要問題。
【關鍵詞】電子技術,三網融合,光纖到戶,云計算,機械管理論文
自從上世紀六十年代晶體管發明以來,人類歷史就進入了以電子技術發展應用為標志的歷史時代!‖F代電子技術的發展,使數字音視頻廣播將完全取代模擬音視頻傳輸,形成有線廣播電視網絡;使計算機互聯網成為我們生活的一部分;使電信網絡成為我們賴以交流的平臺。三種網絡相互獨立,即浪費資源,又使各自的發展受到極大的限制。機械管理論文《兵器材料科學與工程》英文名稱為OrdnanceMaterialScienceandEngineering。主要報道國內外金屬材料、無機非金屬材料、復合材料、材料制備工藝、失效分析、理化測試等方面的科研成果。補白內容涉及科技創新成果摘要、學術動態等。本刊以促進軍民兩用材料的研究與應用為宗旨,優先刊登國家級項目、鎂、鋁、鈦合金材料、復合材料、特種鋼材料、陶瓷結構材料、特種功能材料、稀土材料、納米材料、高性能密封材料、材料動態性能測試、模擬與表征等領域的研究性文章。
1電子技術的發展應用使三網融合成為趨勢
而將電信網、計算機互聯網和有線廣播電視網三大網絡,通過技術改造、資源整合,從而形成一個能夠提供包括語音、數據、圖像等綜合多媒體通信業務的全國性主干網絡的三網融合已成為必然趨勢。
早在1998年,就有人提出三網融合,此后它被列入我國“十五”、“十一五”規劃以及2009年電子信息產業振興規劃。今年,國務院常務會議決定,加快推進三網融合。并做出規劃:2010~2012年重點開展廣電和電信業務雙向進入試點,2013~2015年全面實現三網融合發展。之后,又確定了三網融合的十個試點城市。
1.1三網融合的技術基礎是光纖到戶:隨著高清晰度電視、視頻點播、遠程醫療服務等信息服務的逐漸普及與應用,以及金融、證券、企業等用戶對于帶寬需求的與日俱增,需要大帶寬的信息傳輸網絡。
中國電信調查顯示:城市家庭用戶近期需求30兆帶寬;中長期預計需求30~100兆帶寬;而商業用戶需求將達到50~100兆帶寬。如此要求是DSL接入技術無法達到的,但對于光纖接入來說是輕而易舉。
光纖是寬帶網絡多種傳輸媒介中最理想的一種,它的特點是傳輸容量大,傳輸質量好,損耗小,中繼距離長等。
因此,三網融合的技術基礎是光纖到戶(FTTH)。
傳統的光纖活動連接器需要在工廠定制,不能根據施工現場靈活掌握長度,導致左光纖與右光纖需要特殊設備熔接后再進行盤存,然后進行盤纖和固定。這種從“熔接到盤存再到盤纖固定”的傳統接續方式,施工繁瑣,成本高,施工效率較低。
一種解決方案,是入戶光纖機械接續。相比傳統熔接接續方式,光纖機械接續提供了一種簡便、低損耗及低成本的光纖機械接續手段,特別適合于FTTH部署中小芯數,多點分散的光纖接續特點,已成為在FTTH領域取代傳統熔接接續方式的最佳選擇。這種光纖端接插座,是現場安裝光纖連接器,F場制作避免了定制定長線纜存在的布線不靈活、器件穿管隱患、余長管理等問題,節約了安裝及維護成本,提高了安全可靠性。
光纖寬帶不僅讓家庭步入高帶寬的信息化時代,受益更多的是以網絡信息化為主要管理工具的金融、證券、企業等CEO和管理人員。這些單位對網絡帶寬、安全、穩定、高效均有較高的要求。
1.2三網融合的核心技術是云計算:三網融合的最終目標是構建全數據、全融合的國家骨干網絡,除了傳統的視頻、音頻服務外,還要與傳統行業相融合,實現諸如遠程教育、網絡醫療會診、股票信息、交通查詢、精確廣告投放等更多應用。涉及數據存儲、數據計算、數據再處理、軟件開發、數據傳輸、網絡協同等多個方面。因此,三網融合一個很大的問題是海量的視頻數據,隨時隨地可以編輯,隨時隨地可以調用,隨時隨地產生互動。怎樣才能使這種設備多樣化中的信息渠道多樣化、內容多樣化成為現實,解決方案是建立強大的云計算平臺。
借助云計算技術,可以很輕松地進行融合,使隨時隨地地傳輸調用這種數據能力、計算能力成為現實,并且編織成一張統一的全國性網絡,完成充分的資源整合。因此,云計算使三網融合的到來真正成為一種現實。
云計算是通過互聯網技術的服務方式,向外部用戶提供具有伸縮性、彈性的IT服務。一方面是伸縮性:當你需要IT能力和計算能力的時候,你需要多少就用多少。另一方面是彈性:當你需要計算能力迅速擴大的時候,你仍然可以通過原有的系統得到這個能力。即云計算服務,像軟件平臺、基礎設施一樣,都通過互聯網采用按需和自助方式提供。
所以說云計算包括三個層面:最基礎的是基礎架構及服務,比如windows操作系統都可以通過這種模式得到服務。第二是平臺及服務,云計算的強大就是他做了平臺,在這個平臺之上,可以自由利用這個平臺去開發我們所需的東西。第三個層面是軟件的服務,比如微軟Office,我們可以購買裝到計算機上使用,也可以通過云計算訂購方式來使用。
所以說,云計算技術是三網融合的核心技術。
三網融合將改變我們的生活方式 。最簡單的體現就是三屏融合,即手機、電視和電腦屏的融合。今后手機可以看電視、上網;電視可以打電話、上網;電腦也可以打電話、看電視。
隨之而來的,IPTV、手機電視、移動互聯網、VOIP等新業務將迎來大的發展,人們的工作生活將因此而改變。其中的IPTV(交互式網絡電視),既不是電腦也不是電視機,只是個終端設備,它利用計算機或機頂盒+電視完成視頻接收、節目點播、視頻廣播及網上沖浪等功能;其中的VOIP,簡而言之就是將模擬聲音信號數字化,以數據封包的型式,在IP 數據網絡上做實時傳遞。三網融合,建立一張統一的全國性網絡,充分地整合資源。我們就可以避免重復安裝浪費資源。
2節能減排戰略使LED技術得到廣泛應用
能源是人類活動的物質基礎。人類社會發展到今天,隨著工業的發展,保護地球環境成為迫切的需要。節能減排、保護環境,是全世界、全人類共同關心的問題,也是我國社會經濟發展的重要問題。
LED能夠將電能轉化為可見光,它改變了白熾燈鎢絲發光與節能燈三基色粉發光的原理,而采用電場發光。據分析,LED的特點非常明顯,除了體積小、耗電量低、壽命長、光效率高、無輻射與低功耗的特點以外,LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合,變化多端,實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。
與傳統光源單調的發光效果相比,LED光源是低壓微電子產品。它成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等,所以,也是數字信息化產品,是半導體光電器件“高新尖”技術產品,具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。
鑒于LED 的自身優勢,目前主要應用于以下幾大方面:
2.1顯示屏、交通訊號顯示光源的應用:LED 燈具有抗震好、耐沖擊、光響應速度快、省電和壽命長等特點。LED顯示屏,不管是室內、半戶外還是戶外用的,都有單色、雙色、全彩等種類。
交通信號燈主要用超高亮度的紅、綠、黃色LED,因為采用LED燈既節能,又可靠,所以,LED交通信號燈正在逐步取代以前的交通信號燈。
2.2LED在 汽車上的應用:汽車用燈包括汽車的儀表板、音響指示、開關背光源、剎車燈、尾燈、側燈以及頭燈等。汽車用白熾燈,抗震性差、易損壞、壽命短,需經常更換。由于LED響應速度快, 所以,可以及早提醒司機,減少汽車追尾事故的發生。在發達國家, LED中央后置高位剎車燈已成為汽車的標件;LED 汽車尾燈模組,可以隨意組合成各種汽車尾燈;此外,汽車儀表板及其他照明部分的光源,都可用超高亮度LED燈。
2.3LED 背光源的應用:LED 背光源中,以高效側發光的背光源最為引人注目,LED 作為LCD 背光源應用,具有壽命長、發光效率高、無干擾和性價比高等特點, 已廣泛應用于電子手表、電子計算機和刷卡機上,LED背光源電視也已逐步取代LCD背光源電視。
隨著便攜式電子產品日趨小型化,LED 背光源更具優勢。因此背光源制作技術將向輕薄型、低功耗和均勻一致方向發展。
2.4LED照明光源:早期的LED 照明光源,發光效率低,只適用在室內場合的家電、儀器儀表、通訊設備、微機及玩具等方面作為指示燈用。
目前,LED 光源替代白熾燈和熒光燈,已從局部應用開始發展。如果LED 光源替代半數的白熾燈和熒光燈,每年節約的能源相當于60 億升原油,相當于五個1.35 ×106kW 核電站的發電量,并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產生,保護環境。我國正在大力投資發展節能環保的LED照明產業。
家用室內照明LED產品也越來受到人們的歡迎,LED手電筒,LED天花燈,LED日光燈,LED光纖燈已悄悄地進入家庭。
2.5新型LED手術無影燈:無影燈是外科手術用照明設備,要求能夠清楚地觀察切口處和體腔內不同深度、大小、對比度低的物體。因此,除了“無影”以外,還要求光照均勻、光質好,能夠很好地區分血液與人體組織其它的色差;此外,無影燈還須能長時間地持續發光,而不散發出過量的熱。
目前,在大功率LED的封裝、恒流驅動、散熱以及照度控制等技術問題已成功解決,可實現多級調控,調光靈活、方便。
隨著發光LED技術的不斷發展,LED無影燈徹底解決了環形節能燈自身存在的一些先天缺陷,使用成本也比環形節能燈低,減少了每1~2個月就需更換環形燈管的麻煩。
2.6其它應用:例如,一種受兒童歡迎的閃光鞋,走路時會使內置的LED會閃爍發光;利用LED作為電動牙刷的電量指示燈;LED 圣誕燈,也因其造型新穎、色彩豐富、不易破碎以及低壓使用的安全性,受到人們的歡迎。
在LED產品中,外延片、芯片、顯示屏是技術層次最高的核心器件。外延片的制造難度較大,集成電路和半導體材料的制造都需要很高的技術,制造時,電子組件的植入是外延片生產的核心技術;在芯片制造過程中,集成電路的設計和植入是其主要任務,制造技術相對復雜,在內部電路的設計和敷設等環節上,制造技術相對復雜;LED顯示屏的制造相對成熟。
3電子技術在汽車上的應用及發展趨勢
隨著汽車工業與電子工業的不斷發展,現代汽車上,電子技術的應用越來越廣泛。今天的汽車已經逐漸步入了電腦控制的時代,據專家預測,未來3~5年內,汽車上裝用的電子裝置成本將占汽車整體成本的25%以上,汽車將由原來單純的機械產品向高級的機電一體化、智能化方向發展,成為所謂的電子智能汽車。
3.1現代汽車電子技術應用現狀
3.1.1電子技術在發動機上的應用
(1)電子點火裝置:由微機、傳感器及接口、執行機構等幾個部分組成,該裝置可根據傳感器送來的發動機的各種參數進行運算、判斷,然后進行點火時刻的調節,這樣可以節約燃料,減少空氣污染。此外,新型發動機電子控制裝置還有自適應控制、智能控制及自診斷操作等。
(2)電子控制噴油裝置:在現代汽車上,機械式或機電混合式燃油噴射系統已趨于淘汰,取而代之的是性能優越的電控燃油噴射裝置。電控燃油噴射裝置將發動機最佳工況時的供油控制規律編成程序,存在微機存儲器中,當發動機工作時,根據各傳感器測得的各項參數,按預先編好的運算程序進行運算,然后與內存中最佳工況時的參數進行比較和判斷,以調整供油量,自動保證發動機始終工作在最佳狀態。
此外,發動機上的廢氣再循環、怠速控制、電動油泵、系統自我診斷功能等,都或多或少地被應用。
一般情況下,發動機電子控制裝置能節能15%以上,而更明顯的效果則是體現在環境保護方面。
3.1.2電子技術在底盤上的應用
(1)電控自動變速器(ECAT):ECAT可以根據發動機的載荷、車速、制動器工作狀態及駕駛員控制等的各種參數,經計算機計算、判斷后,自動改變變速桿的位置,從而實現變速器換擋的最佳控制。
傳動系統的電子控制裝置,能夠自動適應瞬時工況變化,保持發動機以盡可能低的轉速工作。
電子氣動換擋裝置是利用電子裝置取代機械換擋桿及其與變速機構間的連接,并通過電磁閥氣動伺服閥汽缸來執行。它不僅能明顯地簡化汽車操縱,而且能實現最佳的行駛動力性和安全性。
(2)電子轉向助力系統:電子轉向助力系統是用一部直流電機代替傳統的液壓助力缸,用蓄電池和電動機提供動力,這種微機控制的轉向助力系統部件少、體積小、重量輕,最優化的轉向作用力、轉向回正特性,增加了汽車低速時的機動性以及調整行駛時的穩定性。
另外,在防抱死制動系統、常速巡行自動控制系統)、適時調節的自適應懸掛系統等,都用了自動控制系統,進行自動檢測、控制和調整。
隨著汽車生產廠家對汽車安全性的高度重視,安全氣囊、行駛動力學調節、防撞、安全帶控制、照相控制等方面都大量采用了電子新技術。
3.1.3電動汽車:電動汽車是指以車載電源為動力,用電機驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。由于對環境影響相對傳統汽車較小,其前景被廣泛看好,但當前技術尚不成熟。
3.2汽車電子技術應用的發展趨勢:當前,汽車電子技術正向著超微型磁體、超高效電機和微型集成電路方向發展,并為汽車的集中控制提供了基礎。汽車電子技術必將成就汽車工業的未來,未來汽車電子技術將在以下幾方面進行突破:
3.2.1傳感器技術:隨著汽車電子技術的發展,新型、高精度、高可靠性、低成本的傳感器應用將成為趨勢。未來的智能化集成傳感器,不僅要能提供用于檢測、放大和處理的信號;還要求它能自動進行時漂、溫漂和非線性的校正;具有高的抗電磁干擾的能力;并且具有結構緊湊、安裝方便的優點。
3.2.2汽車車載電子網絡:隨著電控器件在汽車上的不斷應用,車載電子設備間的數據傳輸變得越來越重要。以分布式控制系統為基礎的汽車車載電子網絡將得到應用。
(1)車載電子網絡中的核心是微處理器:車載電子網絡不僅要求微處理器能夠精確地檢測出待測量,而且還要有運算、判斷、預測和引導等功能。例如,可監視汽車各大部件的工況,可對蓄電池電壓、車胎氣壓、車速等進行檢測,并能進行高低限量報警等。
(2)車載電子網絡需要新型的數據傳輸系統:車載電子網絡要有一個龐大而復雜的信息交換與控制系統,車用計算機的容量要求更大,計算速度要求更高。光導纖維可作為該傳輸網絡的傳輸介質,并能解決網絡的磁干擾問題。
(3)車載電子網絡需要相應的系統軟件:汽車上的車載電子網絡所需軟件總數及其功能都將大大提高,才能使計算機完成越來越復雜的任務。
在該系統中,各從處理器獨立運行,控制改善著汽車某一方面的性能。同時各處理器在主計算機的控制下又協同工作,共同完成汽車的車況控制及顯示。
3.2.3智能汽車及智能交通系統的應用將成為可能:汽車智能化相關技術問題中的主要技術——“自動駕駛儀”的構想,必將依賴于電子技術的發展來實現。智能交通系統的開發,將與電子、衛星定位等多個交叉學科相結合。智能汽車裝有衛星導航系統,根據駕駛員提供的目標資料,從定位衛星獲取沿途天氣、車流量等情況,自動篩選出最佳行車路線。未來某一天,路上行駛的會是由計算機控制的智能汽車。
縱觀近十年來汽車工業的發展,大都是在應用電子技術上實現的突破,電子技術已成為汽車工業發展的重要動力源泉。目前,我國汽車工業面臨入世的巨大沖擊,能否在未來的世界汽車業占據主動,關鍵在于能否在電子技術上占據領先地位。因此,加快汽車電子新技術的研究應用,是我國汽車工業發展的當務之急。
除此之外,電子技術的發展,使得它在科技、工業、交通運輸、醫療服務等國民經濟各個領域都有越來越多的新應用,使這些行業有了突破性的發展,對我們的生活產生了巨大深遠的影響。
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