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篇（1）

廣義上的動物健康可分為生理健康及情緒健康，音頻分析技術(shù)一般都是針對患有呼吸道疾病的動物咳嗽聲處理實現(xiàn)生理健康監(jiān)測。為此應(yīng)首先提取患病動物咳嗽聲特征，F(xiàn)errari等[8-9]通過臨床檢查篩選染病豬并采集其咳嗽聲，與檸檬酸誘發(fā)的健康豬咳嗽聲對比發(fā)現(xiàn)染病豬咳嗽音頻的標(biāo)準(zhǔn)化壓力均方差及峰值頻率均值均低于健康豬，而染病豬咳嗽持續(xù)時間及咳嗽頻率則高于健康豬。針對染病豬咳嗽音頻特征參數(shù)構(gòu)建參考模板，將日常生產(chǎn)中利用定向麥克風(fēng)采集到的豬咳嗽聲與該參考模板做模式匹配，可以實現(xiàn)呼吸道疾病疑似病豬智能識別。在圈舍群養(yǎng)的豬飼養(yǎng)方式下，很難實現(xiàn)豬個體咳嗽聲的采集，可將圈設(shè)定為監(jiān)測對象，使用麥克風(fēng)陣列定位具備病豬咳嗽音頻特征的咳嗽聲[10]，將出現(xiàn)病豬咳嗽聲頻率高的圈設(shè)定為高危圈，養(yǎng)殖人員重點關(guān)注高危區(qū)內(nèi)動物健康狀況，及早隔離確診病例，這不僅有效降低了人工勞動強度，而且提高了患病豬識別效率，降低了規(guī)模化養(yǎng)殖場由于動物疾病帶來的經(jīng)濟損失。動物情緒健康更多是動物福利關(guān)注的問題，目前音頻分析技術(shù)主要用于提取動物在恐懼、孤獨、焦慮等不良情緒下的叫聲特征，在此基礎(chǔ)上可實現(xiàn)動物情緒健康的無損監(jiān)測。Jahns[11]針對已知的牛饑餓和叫聲信號提取出先驗特征矩陣及其參考模式，利用模式匹配方法識別牛只日常叫聲中所蘊含的饑餓及信息。Ikeda等[12]利用線性判別分析方法處理聲音信號的頻譜結(jié)構(gòu)變化特征，進(jìn)而智能識別母牛饑餓以及與仔牛分隔而產(chǎn)生的兩種焦慮狀態(tài)。豬的情緒健康水準(zhǔn)評價研究目前鮮見報道，限位欄飼養(yǎng)母豬和剪牙斷尾仔豬的情緒健康問題最值得關(guān)注。

以仔豬為例，為了驗證剪牙斷尾過程會引起仔豬極強的恐懼情緒，可設(shè)計獨立的仔豬叫聲采集室，人為制造令其恐懼的突變環(huán)境，采集其叫聲音頻并提取音頻特征構(gòu)建參考模板，與剪牙斷尾時采集的仔豬叫聲做模式匹配，實現(xiàn)仔豬恐懼情緒的智能識別。動物采食、飲水、排泄行為異常可用于預(yù)測其健康異常，因此這三大行為是畜牧養(yǎng)殖從業(yè)人員最為關(guān)注的動物行為。及時監(jiān)測到動物行為模式的突變有利于及早發(fā)現(xiàn)疑似發(fā)病個體，降低經(jīng)濟損失。音頻分析技術(shù)目前主要用于牧場放養(yǎng)的牛羊采食行為監(jiān)測，這種飼養(yǎng)方式下牛羊活動范圍廣，人工觀察方式及機器視覺技術(shù)難以監(jiān)測它們的采食行為。但是牛羊采食主要有咬斷及咀嚼草料兩種動作，而實際采食量可由咬斷草料的次數(shù)來判定，因此可通過咬斷、咀嚼草料兩種動作的不同音頻特征識別牛羊采食過程中咬斷草料的次數(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)采食量的智能監(jiān)測[6-7]。難以實時、準(zhǔn)確掌握養(yǎng)殖動物需求是目前畜牧養(yǎng)殖業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一，而動物叫聲是其生理、情緒健康狀況的外在表現(xiàn)，準(zhǔn)確掌握動物叫聲含義有利于養(yǎng)殖人員根據(jù)動物自身需求開展養(yǎng)殖工作。動物叫聲音頻分析的首要目標(biāo)是針對大量已知含義的動物叫聲音頻提取特征參數(shù)，不斷擴充動物叫聲音頻分析模式庫，這是研發(fā)動物叫聲含義智能識別系統(tǒng)的基礎(chǔ)。另外，動物叫聲含義分析對音頻質(zhì)量要求高，如何有效降低圈養(yǎng)動物叫聲間的相互干擾及環(huán)境噪聲的影響以實現(xiàn)音頻高質(zhì)量地實時采集，是后續(xù)研究中需要解決的問題。

機器視覺技術(shù)

在畜牧養(yǎng)殖領(lǐng)域，動物行為與動物健康狀況、生存舒適度密切相關(guān)，利用動物行為自動分析動物健康及舒適度狀況相比人工經(jīng)驗觀察而言結(jié)果更加客觀。隨著機器視覺技術(shù)在數(shù)字化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，近年來，研究人員開始涉足基于動物視頻自動分析動物行為及動物生存舒適度的研究領(lǐng)域[13]。行為模型是核心，該模塊從動物形體姿態(tài)特征、行為間內(nèi)在聯(lián)系以及行為與環(huán)境間聯(lián)系三個方面針對動物行為進(jìn)行定義、表示和建模。視頻流是動物行為分析的信息源，目前一般是在養(yǎng)殖舍頂部架設(shè)連接PC的攝像機實現(xiàn)視頻流信息采集[14-17]，而關(guān)注動物腿部運動姿態(tài)的研究一般會單獨構(gòu)建規(guī)則通道，側(cè)方位架設(shè)攝像機，在動物經(jīng)過通道時采集其運動視頻[18]。運動目標(biāo)分割步驟從視頻流原始圖像中分割出監(jiān)測對象，特征提取步驟主要工作是提取足夠的動物形體特征，以區(qū)分不同的動物行為，這些形體特征包括位置、姿態(tài)、運動速度、輪廓等等信息，該步驟首先需要解決視頻序列中研究目標(biāo)的檢測與跟蹤問題。目前針對群養(yǎng)豬個體跟蹤的最新方法能夠準(zhǔn)確識別、跟蹤3頭豬長達(dá)8min，為豬只行為特征提取奠定了良好的基礎(chǔ)[14]。行為特征提取的目的是區(qū)分不同的動物基本行為，所謂基本行為是指諸如休息、探究、采食等能夠持續(xù)一定時間的獨立行為。臨產(chǎn)母牛的站立、躺臥、攝食等基本行為可用于預(yù)測母牛分娩時間，Canger等[15]研究了這些基本行為對應(yīng)的主軸線方向、臀圍長度、體型寬長比、背部面積等圖像特征，實現(xiàn)了基本行為的自動識別，該研究成果使得設(shè)計一種基于母牛行為的人工助產(chǎn)自動預(yù)警系統(tǒng)成為可能。

復(fù)雜行為由一個或多個具有時空關(guān)聯(lián)的基本行為組成，復(fù)雜行為分析也可稱為動物行為模式分析，其主要工作是挖掘動物基本行為間或基本行為與環(huán)境間的內(nèi)在聯(lián)系。Shao等[16]針對群養(yǎng)豬睡眠時的紅外圖像選取圖像不變矩、背景前景像素轉(zhuǎn)換頻率以及豬群緊密程度作為特征向量，使用最小歐幾里德距離方法區(qū)分環(huán)境溫度寒冷與舒適兩種狀況下豬的睡眠姿態(tài)。基于此，養(yǎng)殖人員可根據(jù)動物睡眠姿態(tài)判斷其環(huán)境溫度舒適度，實現(xiàn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的按需調(diào)節(jié)，該研究對探索環(huán)境因子對豬生長的影響也具有重要的學(xué)術(shù)意義和實用價值。動物行為模式是發(fā)現(xiàn)動物反常行為的基礎(chǔ)，而反常行為是動物個體出現(xiàn)健康異常或環(huán)境發(fā)生突變的外在表現(xiàn)。動物反常行為的及時發(fā)現(xiàn)可用于動物疾病或環(huán)境調(diào)節(jié)預(yù)警。朱偉興等[17]利用安裝于豬舍排泄區(qū)的嵌入式監(jiān)控設(shè)備對群養(yǎng)豬的排泄行為進(jìn)行24h監(jiān)控，對于單日排泄次數(shù)超過系統(tǒng)閾值的豬只，認(rèn)定其排泄行為出現(xiàn)異常。Song等[18]將牛行走過程中同側(cè)前后蹄接觸地面中心點間距離定義為形跡重疊參數(shù)Δ，并挖掘出健康牛行走行為模式：行進(jìn)過程中Δ值小于或等于0。將行進(jìn)過程中Δ>0的牛只認(rèn)定為患有跛腿殘疾。僅從畜牧信息的無損監(jiān)測角度而言，基于機器視覺技術(shù)的動物行為監(jiān)測是目前最好的方法，這種技術(shù)以無接觸方式記錄動物行為信息，對動物活動沒有任何影響。但是該方法的技術(shù)實現(xiàn)難度較大，受現(xiàn)場光照條件影響大，攝像機視距、拍攝范圍有限，一般只能監(jiān)測圈養(yǎng)動物信息。后續(xù)研究中除了需要針對動物行為進(jìn)行更精確的行為建模外，還需要解決養(yǎng)殖動物個體識別與跟蹤的問題，以豬行為監(jiān)測為例，目前最新研究進(jìn)展能夠準(zhǔn)確識別、跟蹤3頭豬8min時間[14]。而中國群養(yǎng)豬的單欄養(yǎng)殖密度一般都大于3頭/欄，仔豬單欄養(yǎng)殖密度則更高，在這種應(yīng)用場景下，如何在大通量的視頻信息中識別跟蹤某一行為異常的個體是后續(xù)研究需要重點解決的問題。#p#分頁標(biāo)題#e#

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)眾多的微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個自組織無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可用于監(jiān)測復(fù)雜多變的環(huán)境條件，如溫度、濕度、噪聲等級等，也可監(jiān)測節(jié)點附著對象的運動特征，如速度、加速度、運動方向等[19]。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)豐富的傳感器資源使其在畜牧信息監(jiān)測應(yīng)用中具有得天獨厚的優(yōu)勢，無線通信方式不僅解決了養(yǎng)殖現(xiàn)場布線困難的問題，而且使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以穿戴在養(yǎng)殖動物軀體上，能夠滿足動物行為、體征等參數(shù)信息監(jiān)測的連續(xù)性和實時性要求。適宜的養(yǎng)殖環(huán)境可以充分發(fā)揮養(yǎng)殖動物的生產(chǎn)潛力，增強動物抵抗力，減少疾病的發(fā)生，繼而提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)效益[20]，同時，良好的環(huán)境也是動物福利的要求。畜牧生產(chǎn)中重點關(guān)注的養(yǎng)殖環(huán)境指標(biāo)主要有溫濕度、光照強度及有害氣體濃度。利用無線傳感器監(jiān)測養(yǎng)殖環(huán)境指標(biāo)信息主要有以下3個挑戰(zhàn)：一是于節(jié)點監(jiān)測范圍受限，單個節(jié)點監(jiān)測結(jié)果不能客觀反映整個養(yǎng)殖舍環(huán)境信息；二是養(yǎng)殖舍內(nèi)多種氣體傳感器存在交叉敏感的問題；三是實際生產(chǎn)中需經(jīng)常沖洗圈舍，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不能布署于舍內(nèi)較低的位置，這就帶來節(jié)點無法測得動物高度層的實際環(huán)境信息的不足。針對第一個問題，滕翠鳳等[21]提出采用自適應(yīng)加權(quán)融合算法融合同類傳感器組的多源數(shù)據(jù)，利用D-S證據(jù)推理理論融合溫度濕度和光照度環(huán)境參數(shù)，提高了環(huán)境監(jiān)測的精確度。針對第二個問題，俞守華等[22]利用小波變換提取氣體信號動態(tài)反應(yīng)過程的局部特征，利用遺傳算法對小波系數(shù)特征值進(jìn)行篩選，降低特征維數(shù)并簡化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有害氣體定性測定準(zhǔn)確率。對于第三個問題，可將養(yǎng)殖舍內(nèi)環(huán)境看作一個場，研究養(yǎng)殖舍溫濕度場、氣體濃度場，挖掘出不同高度層的環(huán)境參數(shù)的關(guān)系模型，實際布署網(wǎng)絡(luò)時將節(jié)點布署于養(yǎng)殖舍頂部，根據(jù)頂部環(huán)境指標(biāo)結(jié)合不同高度環(huán)境參數(shù)關(guān)系模型，得到養(yǎng)殖動物所處高度層的實際環(huán)境信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的環(huán)境參數(shù)可通過3G網(wǎng)絡(luò)[23]或其它無線通信方式由基站（或網(wǎng)關(guān)節(jié)點）發(fā)送到服務(wù)器端。對于采集到的環(huán)境參數(shù)目前主要有兩種處理方案：一種是當(dāng)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測值超過系統(tǒng)設(shè)定閾值時由服務(wù)器自動向管理人員或養(yǎng)殖人員報警[1]；第二種是由服務(wù)器自動控制養(yǎng)殖場環(huán)境調(diào)控設(shè)備，這種處理方案中控制算法設(shè)計是關(guān)鍵，目前主要采用的是模糊控制算法[22,24]。綜合運用養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測與反饋調(diào)節(jié)技術(shù)，可以設(shè)計完整的養(yǎng)殖舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)[25]，為養(yǎng)殖動物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。

目前利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的動物個體信息主要包括動物生理指標(biāo)（體溫、心率等）信息及行為（休息、散步、快走等）信息兩類，其一般流程如圖3所示，流程中首先需要解決的問題是設(shè)計適合動物穿戴的高效、耐用的傳感器及相應(yīng)的節(jié)點。心率和體溫是傳統(tǒng)意義上的動物生理健康狀況重要指標(biāo)，Eigenberg等[26]分別針對牛和豬設(shè)計了體溫和呼吸頻率傳感器。Martinez等[27]與Warren等[28]設(shè)計了一種能安置在瘤胃上的藥丸式心電圖節(jié)點來自動測量牛的心率，但該節(jié)點存在射頻信號受動物脂肪組織影響而衰減嚴(yán)重的問題，Hoskins等[29]針對這一問題設(shè)計了一種電感鏈路用以將體內(nèi)節(jié)點監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送到體外數(shù)據(jù)接收器。在行為監(jiān)測方面，研究人員提出利用三軸加速度傳感器監(jiān)測養(yǎng)殖動物運動過程中的三向加速度值并基于此對動物行為進(jìn)行分類[30-34]。Brehme等[35]在已經(jīng)投入實際應(yīng)用的電子計步器基礎(chǔ)上擴展環(huán)境溫度傳感器、位置信息傳感器，設(shè)計了一款綜合記錄動物生理、行為信息的傳感器節(jié)點，并將該節(jié)點應(yīng)用于奶牛周期監(jiān)測。為了防止動物運動對傳感器節(jié)點帶來的破壞，需要將監(jiān)測節(jié)點合理固定在動物軀體上，利用動物項圈在動物頸部固定節(jié)點是目前最常用的方法[36-38]，但對于有特殊監(jiān)測目標(biāo)的節(jié)點而言，應(yīng)靈活調(diào)整固定位置。Watanabe等[39]將三軸加速度傳感器固定在牛的下顎部以監(jiān)測其下顎運動特征，進(jìn)而分析牛咬斷、咀嚼草料以及休息3種行為。Robert等[31]將三軸加速度傳感器固定于牛腳踝處以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測牛行走、站立和躺臥等行為。Warren等[28]為監(jiān)測牛心率參數(shù)將傳感器節(jié)點通過手術(shù)固定在牛瘤胃上。附屬于動物軀體的傳感器節(jié)點按設(shè)定時間間隔監(jiān)測動物體溫、心率、肢體運動三軸加速度等參數(shù)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)無線發(fā)送到數(shù)據(jù)收集器（如基站或網(wǎng)關(guān)節(jié)點）的方法目前主要有兩類：第一類是節(jié)點將監(jiān)測數(shù)據(jù)緩存于存儲器，當(dāng)動物活動到數(shù)據(jù)接收器（一般置于動物飲水器或食槽上）附近時，將緩存的監(jiān)測數(shù)據(jù)無線發(fā)送到數(shù)據(jù)接收器[31,40-41]；第二類是設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)路由協(xié)議，利用節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)收集器，這些路由協(xié)議需重點解決節(jié)點移動帶來的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵崟r動態(tài)變化的問題[36]。

對于傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測到的動物生理指標(biāo)參數(shù)信息，可設(shè)計養(yǎng)殖專家知識庫自動分析生理指標(biāo)所蘊含的動物健康狀況，并針對健康異常個體發(fā)出報警。對于監(jiān)測到的動物行為數(shù)據(jù)，需要研究相應(yīng)的動物行為模型以實現(xiàn)行為自動分類，動物行為模型主要解決傳感器數(shù)據(jù)與行為類型之間的關(guān)聯(lián)問題。目前針對三軸加速度值的行為建模主要采用的數(shù)學(xué)方法有動態(tài)線性模型、爾曼濾波[32-34]、K-均值聚類算法[42]及支持向量機[43]。動物行為模型是分析動物運動能力特征的基礎(chǔ)，可為母豬、奶牛的初步鑒定提供判定依據(jù)[32,34,44]。目前已經(jīng)投入實際使用的傳感器節(jié)點大多針對生產(chǎn)環(huán)境相對規(guī)范穩(wěn)定的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計，但是畜牧業(yè)生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，有些應(yīng)用場合甚至具有高溫高濕的特點，而且在動物個體信息監(jiān)測應(yīng)用中，需要將節(jié)點固定在養(yǎng)殖動物軀體上，在動物躺臥甚至相互爭斗時都可能破壞傳感器節(jié)點。因此，畜牧業(yè)中應(yīng)用的傳感器節(jié)點應(yīng)該具備比工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場更好的抗高溫抗高濕及抗損壞性能，然而畜牧業(yè)生產(chǎn)特點決定了其使用的傳感器節(jié)點不能代價高昂。高性能、高穩(wěn)定性、低成本間的矛盾是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在畜牧業(yè)中應(yīng)用需要重點解決的問題。

RFID技術(shù)

篇（2）

2硬件設(shè)計

硬件設(shè)計部分主要是采集控制終端和網(wǎng)關(guān)節(jié)點的設(shè)計。

2．1采集控制終端

采集控制終端由MCU(單片機)、數(shù)據(jù)采集單元、鍵盤輸入及液晶顯示單元、聲光報警、ZigBee路由器及控制單元組成。

2．1．1MCU單元

單片機是采集控制終端的核心，控制并協(xié)調(diào)其他單元模塊完成系統(tǒng)的整體功能。此單元負(fù)責(zé)獲取各路傳感器數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示，同時控制執(zhí)行機構(gòu)工作來實現(xiàn)本地自動控制，這樣還可以避免緊急情況下(比如池塘嚴(yán)重缺氧時)由于人為控制不及時而造成的損失。另外單片機還通過ZigBee路由器將數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)關(guān)節(jié)點。單片機選用8051系列單片機STC12C5A60S2。此單片機是STC公司的單時鐘/單機器周期的(1T)單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，其指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，但速度快8～12倍。該單片機含60K字節(jié)FLASH，1280字節(jié)RAM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，4個16位定時器，支持雙串口，有EEPROM功能。由于內(nèi)部含有ADC及EEPROM，簡化了電路設(shè)計，增強了系統(tǒng)的健壯性。

2．1．2數(shù)據(jù)采集單元

數(shù)據(jù)采集單元是智能系統(tǒng)的“眼睛”，為系統(tǒng)決策和控制提供主要依據(jù)。而池塘養(yǎng)殖主要的環(huán)境因子包括溶氧量、pH值、光照度、透明度、水溫、重金屬含量、銨鹽、氮鹽、魚池?fù)Q水周期和魚池消毒用品等，其中以池塘含氧量最為重要。本系統(tǒng)采集溶解氧、pH值、光照度、水溫等信息。目前測定水體溶解氧含量的常用方法有碘量法、氧電極法、電導(dǎo)法、極譜式覆膜電極法和熒光猝滅法等。其中熒光猝滅法測量準(zhǔn)確度高、維護(hù)方便，故系統(tǒng)采用熒光猝滅型溶解氧傳感器。另外池塘水體pH值也是很重要的環(huán)境因子，系統(tǒng)采用在線玻璃復(fù)合電極測量pH值。此外，光照度和水溫也是影響水體溶解氧含量的關(guān)鍵因素。不同光照強度、不同水溫下的溶解氧含量是不同的，因此系統(tǒng)要根據(jù)實際溫度和光照強度來設(shè)定相應(yīng)的溶解氧閾值，以使養(yǎng)殖生物的生長環(huán)境處于最佳狀態(tài)。系統(tǒng)采用輸出為0～5V標(biāo)準(zhǔn)信號的集成光照度傳感器和數(shù)字式的溫度傳感器DS18B20。溫度傳感器的輸出為數(shù)字信號，易于處理且抗干擾強。溶解氧傳感器采用基于熒光猝滅原理的美國進(jìn)口Vernier傳感器，該傳感器具有自動溫度補償及自校準(zhǔn)功能且免維護(hù)時間長、精度高，其輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號0～5V可直接送ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換。pH值采集部分包含pH玻璃復(fù)合電極、信號放大濾波處理兩大部分。pH玻璃復(fù)合電極輸出－420mV～420mV電壓信號，且輸出阻抗高(約為1010Ω)，因此需要用運算放大器對其進(jìn)行阻抗匹配和放大處理。此外，為了給用戶提供池塘的當(dāng)前水位值，系統(tǒng)還采集池塘的水位信息。此部分也可為水泵供水提供重要依據(jù)。

2．1．3鍵盤輸入及液晶顯示單元

此部分完成和用戶的交互。本單元一方面接收用戶的輸入信息(如各參數(shù)的閾值、工作模式及定時控制的時間等)，另一方面，系統(tǒng)采集的各項參數(shù)信息、系統(tǒng)及外設(shè)的運行狀態(tài)以及警告建議信息等都可在液晶上實時顯示。通過用戶接口，用戶可以很好地了解系統(tǒng)的工作情況并對其做出適當(dāng)及時地控制。

2．1．4控制單元

本系統(tǒng)的外接設(shè)備有增氧機和投料機。系統(tǒng)可根據(jù)采集的參數(shù)信息進(jìn)行自動控制，也可由服務(wù)器通過遠(yuǎn)程發(fā)送的控制命令進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。考慮到池塘可能在夜間出現(xiàn)溶氧量低或者需要進(jìn)行投料操作等，設(shè)計了精確定時控制，這樣方便了用戶的操作，節(jié)省了人力。目前的漁業(yè)智能養(yǎng)殖系統(tǒng)一般與傳統(tǒng)的人工控制不兼容。本系統(tǒng)工作時對外部執(zhí)行機構(gòu)(如增氧機、投料機)進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)人為操作這些執(zhí)行機構(gòu)，系統(tǒng)自動由智能控制切換到人工模式。在人工控制結(jié)束后可自動進(jìn)入自動控制，這樣避免了必須切斷智能系統(tǒng)電源進(jìn)入人工控制。另外，當(dāng)池塘出現(xiàn)溶氧量嚴(yán)重不足時，系統(tǒng)可及時地操作增氧機增氧，避免帶來財產(chǎn)損失。像增氧機和投料機這樣的執(zhí)行機構(gòu)在強電下工作，對單片機很可能會造成干擾。為了增強系統(tǒng)的抗干擾能力，采用光耦和繼電器進(jìn)行強弱隔離，這樣增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，繼電器屬于大功率器件，系統(tǒng)采用大電流輸出芯片ULN2803來驅(qū)動繼電器工作。

2．2網(wǎng)關(guān)節(jié)點

網(wǎng)關(guān)節(jié)點包括ZigBee協(xié)調(diào)器、GPRS模塊、電源模塊及單片機單元。網(wǎng)關(guān)中的單片機負(fù)責(zé)GPRS和Zig-Bee網(wǎng)絡(luò)之間的雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，網(wǎng)關(guān)事實上是一個基于GPRS網(wǎng)絡(luò)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。在近端無線網(wǎng)———ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)關(guān)作為協(xié)調(diào)器，主要負(fù)責(zé)Zig-Bee網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建、監(jiān)聽路由節(jié)點、與路由節(jié)點雙向通信;在遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)———GPRS網(wǎng)中，網(wǎng)關(guān)擔(dān)負(fù)著GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收等任務(wù)。同時，網(wǎng)關(guān)節(jié)點還負(fù)責(zé)GPRS網(wǎng)絡(luò)與ZigBee網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

2．2．1ZigBee模塊

ZigBee技術(shù)是一種短距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率和低成本的雙向無線通信技術(shù)或無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一組基于IEEE802．15．4無線標(biāo)準(zhǔn)研制開發(fā)的有關(guān)組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的通信技術(shù)。IEEE802．15．4是IEEE針對低速率無線個人局域網(wǎng)制定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)把低功耗、低速率傳輸、低成本作為重點指標(biāo)，旨在為個人或家庭內(nèi)不同設(shè)備之間低速率無線互聯(lián)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。ZigBee技術(shù)采用自組織網(wǎng)絡(luò)來通信，最大限度地提供數(shù)據(jù)的可靠傳輸。硬件由協(xié)調(diào)器、路由器、終端節(jié)點組成，一個網(wǎng)絡(luò)里只能有一個協(xié)調(diào)器。TI的CC2530芯片具備了實現(xiàn)ZigBee技術(shù)的各種底層硬件需求，是真正的一體化解決方案，完全符合ZigBee技術(shù)對“節(jié)點”體積小的要求。另外，TI還提供了Z－STACK協(xié)議棧，盡可能減輕了軟件開發(fā)的工作量。考慮到池塘的數(shù)據(jù)采集信息量不大，系統(tǒng)采用ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行近端無線數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)關(guān)中的ZigBee模塊作為協(xié)調(diào)器，而采集控制終端中的ZigBee模塊為路由器。

2．2．2GPRS通信模塊

GPRS是通用分組無線服務(wù)技術(shù)(GeneralPacketRadioService)的簡稱，是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上開通的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。GPRS的設(shè)計使得它既能支持間歇的爆發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸，又能夠支持偶爾的大量數(shù)據(jù)的傳輸。GPRS有以下特點:(1)覆蓋面積廣，基本上在手機能夠打電話的地方都可通過GPRS無線上網(wǎng);(2)永久在線，在激活GPRS應(yīng)用后，將一直保持在線狀態(tài)，這類似于專線網(wǎng)絡(luò)服務(wù);(3)按數(shù)據(jù)流量計費，GPRS服務(wù)雖然保持一直在線，但只有在產(chǎn)生流量時才計費，這使得費用低廉;(4)傳輸速度快，目前GPRS可支持53．6kbit/s的峰值傳輸速率，理論峰值傳輸速率超過100kbit/s;(5)接入時間短。由于現(xiàn)場和平臺的距離較遠(yuǎn)且有干擾，基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點，本系統(tǒng)選用宏電的GPRS模塊進(jìn)行遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)傳輸。

3軟件設(shè)計

軟件設(shè)計包括網(wǎng)關(guān)軟件、采集控制終端軟件和服務(wù)器監(jiān)控平臺軟件設(shè)計三個部分。網(wǎng)關(guān)軟件和終端軟件采用KeilC51設(shè)計，服務(wù)器監(jiān)控軟件采用C++語言和VC6．0開發(fā)平臺設(shè)計。

3．1網(wǎng)關(guān)程序設(shè)計

網(wǎng)關(guān)節(jié)點上電后先進(jìn)行一系列的初始化，其內(nèi)部的ZigBee協(xié)調(diào)器組建網(wǎng)絡(luò)，然后等待處理ZigBee協(xié)調(diào)器和GPRS模塊的數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點收集終端上傳的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析、處理、整合，然后通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)包上傳到服務(wù)器平臺，平成數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析及處理。平臺可根據(jù)參數(shù)信息推理或人工發(fā)出操作命令，命令經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點，接著通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)廣播發(fā)送至所有終端節(jié)點，最后由終端節(jié)點做出相應(yīng)地處理。

3．2采集控制終端程序設(shè)計

采集控制終端根據(jù)命令或定時調(diào)用數(shù)據(jù)采集程序來獲取各項水質(zhì)參數(shù)信息，接著對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(如報警提示、顯示、本地自動控制等)，然后將數(shù)據(jù)通過ZigBee路由器發(fā)給網(wǎng)關(guān)節(jié)點。另外，采集控制節(jié)點也可接收網(wǎng)關(guān)發(fā)送來的命令并解析和執(zhí)行。

3．3系統(tǒng)調(diào)試

調(diào)試中獲取多個采集控制終端的參數(shù)信息，采用定時采集和命令采集兩種模式。其中定時模式為采集節(jié)點定時1min采集數(shù)據(jù)并發(fā)送;而命令采集為接收采集命令后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并上傳;同時也通過平臺遠(yuǎn)程發(fā)送控制指令和本地自動控制運行。另外，系統(tǒng)在定時控制方式下也能夠按時開啟與關(guān)閉執(zhí)行機構(gòu)。經(jīng)過多次測試，系統(tǒng)工作正常，基本達(dá)到設(shè)定要求。

篇（3）

與地面建筑相比，地下建筑最大的特點是沒有天然采光，主要依賴人工照明措施，因此，地下建筑的照明使用時間長、照度和可靠性要求高，潮濕對燈具及線路影響較大。長期以來，地下建筑的照明設(shè)計沿用地面建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，照明效能一直沒有得到很好的利用，工作人員長期在這種環(huán)境中工作，不但使工作效率下降，而且會出現(xiàn)視覺疲勞、頭昏、神經(jīng)衰弱等癥狀，嚴(yán)重影響了地下建筑戰(zhàn)略功能和經(jīng)濟效能的發(fā)揮，因此，必須對地下建筑的照明效能做具體深入的研究。

傳統(tǒng)的建筑自控系統(tǒng)一般只包括計算機網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備監(jiān)控、火災(zāi)自動報警、安全防范等子系統(tǒng)，智能照明系統(tǒng)的發(fā)展相對滯后。隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展，對照明系統(tǒng)的節(jié)能和科學(xué)管理提出了越來越高的要求。尤其是地下建筑照明能耗占電力能耗的比重大，照明的地位越來越重要。在我國，照明能耗約占電力能耗的10~12％，而地下建筑照明能耗所占的比例更高，根據(jù)筆者統(tǒng)計，約占35％左右。因此，在地下建筑中，應(yīng)把智能照明作為智能化系統(tǒng)重要的組成部分來考慮，合理選用光源、燈具及性能優(yōu)越的照明控制系統(tǒng)，提高照明質(zhì)量和節(jié)能效果。

1地下建筑照明效能探討

照明可以人為地創(chuàng)造良好的光照條件，使人眼既無困難又無損傷、舒適而高效地識別所觀察的對象，從事相應(yīng)的活動，并保證身心健康，提高勞動生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少各種事故。采用不同形式、不同大小的燈具，利用光照的方向性和層次性等特點還可以渲染建筑的功能，烘托環(huán)境的氣氛。

1.1做好深入細(xì)致的效能研究，為照明設(shè)計提供科學(xué)

的依據(jù)

照明質(zhì)量的評價是一個十分復(fù)雜、涉及諸多因素的問題。長期以來，照明設(shè)計一直是以照明的照亮度、均勻度、立體感、眩光、顯色性指數(shù)和物體的顏色參數(shù)等物理量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和評價照明效果。隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，照明設(shè)計不僅在數(shù)量指標(biāo)方面應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，更要綜合考慮人的視覺特性、舒適感、建筑照明藝術(shù)和節(jié)能等因素。不同亮度和色彩對人具有不同的視覺感受，不同人、不同時間、不同場所，甚至人的不同情緒都會反映出對亮暗和色彩的不同感受，照明設(shè)計要體現(xiàn)人和環(huán)境相互關(guān)系，營造一個舒適、明亮并富有藝術(shù)魅力的照明環(huán)境。

到目前為止，地下建筑照明效能的研究近乎于空白，缺乏科學(xué)合理的照度標(biāo)準(zhǔn)和以人為本的環(huán)境模式，再加上設(shè)計人員的水平、經(jīng)驗參差不齊，使得照明效能的實現(xiàn)得不到保證，甚至?xí)驗樵O(shè)計和運用不當(dāng)，產(chǎn)生光污染，如眩光、頻閃、顯色失真，產(chǎn)生一些人們不需要的熱量、紅外線和紫外線等。

時代的發(fā)展要求我們開拓創(chuàng)新，與時俱進(jìn)。如果因循守舊，照搬照抄前人的成果，或只做表面上的修修補補，那樣我們的認(rèn)識水平永遠(yuǎn)都停留在當(dāng)前的高度上，裹足不前。從事照明研究和設(shè)計的人員要到工程實踐中去，實際調(diào)查地下建筑的性質(zhì)、規(guī)模、特點和要求，認(rèn)真聽取用戶的感受和建議，切身體驗照明效能的實現(xiàn)，通過大量的試驗，得出不同地下建筑、不同功能單元及同一地點不同時間、不同人流量時的照度標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境模式。總之，提高認(rèn)識的高度，把握以人為本的理念，在設(shè)計中兼顧科學(xué)性和藝術(shù)性，體現(xiàn)人和環(huán)境的相互關(guān)系，使工作人員樂于身臨其境并自覺維護(hù)，而環(huán)境有利于保護(hù)人的身心健康和提高工作效率。

1．2充分利用新產(chǎn)品、新技術(shù)，改善地下建筑的環(huán)境

改善地下建筑工作環(huán)境，提高照明效能可以采用以下措施，一是通過新型采光方法和材料有效地利用天然光；二是在人工照明中選用高品質(zhì)的照明光源；三是對各類燈具進(jìn)行無級連續(xù)調(diào)光和緩和的場景切換控制。

1．2．1通過新型采光方法和材料有效地利用天然光

利用天然光的常見方法有：

(1)導(dǎo)光管法

用導(dǎo)光管將太陽集光器收集的光線傳送到室內(nèi)需要采光的地方，如中國建筑科學(xué)院的地下建筑天然采光研究成果，就是用此法解決天然采光問題。

(2)棱鏡組多次反射法

用一組傳光棱鏡將集光器收集的太陽光傳送到需要采光的部位。澳大利亞用這種方法把光送到房間10m進(jìn)深的部位進(jìn)行照明；英國用這種方法解決了地下建筑和無窗建筑的采光。

1．2．2選用高品質(zhì)的照明光源

傳統(tǒng)的地下建筑中，普遍采用白熾燈和熒光燈作為照明光源，高強度氣體放電燈也有使用。

通過幾代科技人員不懈的努力，白熾燈的光效和壽命得到大幅度的提高，而價格卻下降了10倍，使其在室內(nèi)照明中獲得廣泛的應(yīng)用。1959年，人們又發(fā)明了鹵鎢循環(huán)原理的石英白熾燈，它體積小，光效維持率達(dá)到95％以上，經(jīng)過不斷改進(jìn)，鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)逐步小型化，壽命和發(fā)光效率比普通白熾燈有較大提高。

20世紀(jì)40年代，由于節(jié)能的需要，出現(xiàn)了熒光燈。80年代以來，緊湊型熒光燈完成了系列化、電子化、一體化和大功率化的進(jìn)展，通過進(jìn)一步應(yīng)用電子鎮(zhèn)流器和三基色熒光粉，節(jié)能效果更加理想，顯色指數(shù)顯著提高，成為室內(nèi)照明中取代白熾燈最有潛在價值的光源。熒光燈家族中還先后出現(xiàn)了超細(xì)管徑冷陰極熒光燈、無極熒光燈和無汞平面熒光燈，這些燈具在光效、光亮度、壽命、啟動甚至環(huán)保等方面各有千秋，已經(jīng)被用于地下建筑照明。

在地下建筑大面積照明中，經(jīng)常用到節(jié)能型的高強度氣體放電燈。高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈都屬于這類光源。特別值得注意的是使用陶瓷材料作內(nèi)管的陶瓷金屬鹵化物燈，光效更高，光色更好，更穩(wěn)定，而且體積小、亮度高，便于做投影光源。

近來又出現(xiàn)了比傳統(tǒng)光源更先進(jìn)的新型光源，其中最典型的是半導(dǎo)體發(fā)光二極管。他具有高亮度、低功耗、響應(yīng)快、壽命長等傳統(tǒng)光源無法比及的特性，被公認(rèn)為21世紀(jì)最有前途的光源。

創(chuàng)新是沒有止境的，我們既要熟悉早期研制的、已獲得廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)光源，更要密切關(guān)注傳統(tǒng)光源的改進(jìn)、發(fā)展及不斷涌現(xiàn)的新光源。在設(shè)計施工中，根據(jù)地下建筑的性質(zhì)、規(guī)模、特點和要求，綜合比較各種光源的技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)，選用高效節(jié)能的光源，采用高品質(zhì)的綠色照明燈具，優(yōu)化照明配電系統(tǒng)，最大限度發(fā)揮照明的效能，使用戶更加滿意。

1．2．3對各類燈具進(jìn)行無級連續(xù)調(diào)光和緩和的場景切換控制

傳統(tǒng)的照明都是在需要時打開，不需要時關(guān)閉，工作模式和控制方法比較死板，照度和場景很難改變，用戶即使不滿意，也無能為力，如果進(jìn)行改造，將造成重復(fù)性投資。隨著信息時代的來臨，智能照明系統(tǒng)應(yīng)運而生，它完備的控制功能和預(yù)置的多種可切換場景可以滿足用戶不同的需求。

開關(guān)和調(diào)光是智能照明控制系統(tǒng)的兩種控制方式，控制系統(tǒng)通過合理管理可根據(jù)不同時間段或人們的不同需要自動調(diào)節(jié)照度，改善工作環(huán)境，同時節(jié)約能源，降低運行費用。

某些重要區(qū)域通過調(diào)光方式和場景(由各照明回路不同的亮暗搭配組成的某種燈光效果)設(shè)置功能產(chǎn)生各種燈光效果，營造不同的燈光環(huán)境，給人以舒適完美的視覺享受。用戶能在降低運行費用中得到經(jīng)濟回報，在短期內(nèi)回收前期設(shè)備投資。

2地下建筑智能照明控制系統(tǒng)探討

2．1智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)具備的功能

智能照明控制包括：集中控制、現(xiàn)場控制、遙控、時間控制、電話控制、可視化軟件控制、場景設(shè)置、燈光軟啟動、調(diào)光、亮度記憶等。筆者認(rèn)為，地下建筑應(yīng)考慮設(shè)置以下功能。

2．1．1集中控制

與地面建筑相比，大多數(shù)地下建筑軸線長，各功能單元分布較為分散，都在現(xiàn)場進(jìn)行照明的控制、巡檢很困難。設(shè)置集中控制以后，問題將迎刃而解。

在中央控制室設(shè)一臺智能照明中央監(jiān)控計算機，在該計算機上用圖形模擬顯示照明設(shè)備平面布置圖，在圖上以形象直觀的方式實時動態(tài)地顯示各區(qū)域的照明設(shè)備使用狀況。操作人員可通過界面監(jiān)視整個智能照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)，根據(jù)需要用鼠標(biāo)點擊圖形來進(jìn)行控制。中央監(jiān)控計算機具有歷史數(shù)據(jù)存儲能力，能實時提供智能照明系統(tǒng)的資料，并生成和打印各種報表，為設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)。

系統(tǒng)采用專用的編程軟件，操作人員可對系統(tǒng)進(jìn)行程序修改或編程。

通過手持式編程器插入網(wǎng)絡(luò)上的編程接口，就可修改照明工作狀態(tài)的參數(shù)。

2．1．2現(xiàn)場控制

在一些人員經(jīng)常工作的地方(如會議室、控制室、主要通道、重要辦公場所)設(shè)置智能開關(guān)代替普通的機械式開關(guān)，中央監(jiān)控計算機不工作時也可在現(xiàn)場控制燈光。它由230V的交流電源直接供電，按動開關(guān)上的按鈕，可作為一個普通的開關(guān)使用；同時，有一個內(nèi)置的接收器可以接收遙控器或無線探頭發(fā)出的信號，使用遙控器可以對電子開關(guān)進(jìn)行控制。

現(xiàn)場智能開關(guān)可設(shè)定密碼保護(hù)功能，避免無關(guān)人員操作。

2．1．3多種控制功能

中央監(jiān)控計算機和現(xiàn)場智能開關(guān)均可實現(xiàn)多種控制功能，包括全開全關(guān)，無級連續(xù)調(diào)光、緩和場景切換等。全開全關(guān)功能可確保人員離開地下建筑時，那些受智能系統(tǒng)控制的燈具停止工作。在工作時經(jīng)常需要多種環(huán)境模式的場所，如在人防、國防工程的會議室、作戰(zhàn)指揮室設(shè)置緩和的場景切換控制，使用時只需選擇相應(yīng)的場景按鍵，會自動按設(shè)定好的方式打開相應(yīng)區(qū)域的照明回路，實現(xiàn)適合開會、放映投影或研究地圖等功能的環(huán)境。

2．1．4遙控功能

一般情況下，地下建筑尤其是地道式和坑道式地下工程，軸線長，支坑道多，有必要裝設(shè)遙控裝置。遙控器或無線探頭可以發(fā)出無限射頻，這種無限射頻能穿越障礙物，被智能開關(guān)上的接收器接收，無線接收器可把無線信號轉(zhuǎn)換為電力載波信號，并發(fā)送到220V電力線路上。

2．1．5人體感應(yīng)功能

在衛(wèi)生間或一些通道處裝設(shè)感應(yīng)開關(guān)或有紅外線探測功能的燈具：當(dāng)探測到人體移動時，會自動發(fā)光照明，人走燈關(guān)。同時宜設(shè)并聯(lián)定位開關(guān)，以便必要時解除感應(yīng)或探測功能。

2．1．6燈光軟啟動、軟關(guān)斷

地下建筑的照明條件遠(yuǎn)不如地面建筑，為保護(hù)人員的身體健康，特別是眼健康，在那些人員長期工作的場所，燈光可實現(xiàn)軟啟動、軟關(guān)斷。開燈時，燈光由暗漸漸變亮；關(guān)燈時，燈光由亮漸漸變暗。軟啟動、軟關(guān)斷還能保護(hù)燈泡，延長使用壽命，節(jié)約維護(hù)經(jīng)費。另外，燈光可配備亮度記憶功能，以免進(jìn)行重復(fù)性設(shè)置。

2．1．7火災(zāi)應(yīng)急照明控制

地下建筑防火要求很高，發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)自動啟動相應(yīng)區(qū)域的應(yīng)急照明，強行關(guān)閉一般照明回路。事故照明可選擇僅用消防中心的計算機控制而禁止用監(jiān)控計算機或現(xiàn)場控制，也可選擇都有控制權(quán)。

另外，控制系統(tǒng)要具有良好的可擴展性、開放性和電磁兼容性。

智能照明控制系統(tǒng)是整個地下建筑智能化系統(tǒng)的子系統(tǒng)，可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口與其他控制系統(tǒng)兼容進(jìn)行互聯(lián)。

為了抑制電磁干擾，使系統(tǒng)具有良好的電磁兼容性，總線傳輸距離較遠(yuǎn)，可采取以下措施：與附近可能產(chǎn)生電磁干擾的電氣設(shè)備(如電動機、電力變壓器、復(fù)印機等)保持必要的隔離；對系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)、有效的屏蔽；上升時間，即電壓從額定電壓的5％上升至95％所用的時間，應(yīng)超過200μs。

2．2智能照明控制系統(tǒng)的效益和展望

采用智能照明控制系統(tǒng)帶來的好處主要表現(xiàn)在：照明控制智能化；照度的一致性；場景變換靈活；可觀的節(jié)能效果；延長光源壽命；提高管理水平，減少維護(hù)費用。因此，智能照明控制系統(tǒng)自誕生起就引起了人們的高度重視，并具備良好的發(fā)展前景。

今后，它將繼續(xù)朝著智能化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加優(yōu)化，功能更加完善，擴展更加便捷，保護(hù)更加可靠，節(jié)能更加可觀。值得一提的是，當(dāng)前的控制系統(tǒng)中，照明控制箱和智能控制器都是獨立運行，給生產(chǎn)、設(shè)計、用戶使用與維護(hù)都增加了不必要的麻煩。把兩者集成到一個箱體內(nèi)，做成一體化照明智能控制箱，使用時只需連接外部連線，安裝更方便，使用更可靠，也更加節(jié)省人力、物力、財力，帶來更大的經(jīng)濟效益，實用價值更高。

參考文獻(xiàn)

1姜豫新．照明作用、設(shè)計和關(guān)系．《照明》2004；2

篇（4）

Web3.0相對Web2.0轉(zhuǎn)變的一個重要標(biāo)志就是前者升級為人工智能。人工智能又稱“智能模擬”。利用電子計算機和各種電子技術(shù)來模擬人類的某些智力活動。有模擬識別、學(xué)習(xí)過程、推理過程、探索過程、環(huán)境適應(yīng)等。新一代人工智能主要特征是具備學(xué)習(xí)、進(jìn)化和自組織能力。注入了人工智能因子的Web3.0將極大的改變互聯(lián)網(wǎng)廣告的形態(tài)。

可以說，從Web1.0到Web2.0，再到Web3.0的劃分，不但實現(xiàn)了時間上的跨越，更重要的是這種劃分實現(xiàn)了人類使用網(wǎng)絡(luò)方式的革新。也在潛移默化中影響了我們這個時代。如果說Web1.0時代以門戶網(wǎng)站的信息綜合呈現(xiàn)以及客戶的單向訪問為代表，Web2.0推進(jìn)了普通個人使用互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程使之成為草根狂歡的世代，那么Web3.0則進(jìn)一步發(fā)揮了Web2.0的優(yōu)勢，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的智能化程度，解決協(xié)同生產(chǎn)方式的恒久動力問題和信息最優(yōu)化自動整合的問題，極大提高了生產(chǎn)力。智能廣告就其傳播學(xué)意義上來說是關(guān)于廣告主及其產(chǎn)品或服務(wù)與消費者之間通過智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的信息高效化合理化溝通問題，Web3.0平臺為解決這個問題鋪平了道路。

隨著Web3.0人工智能技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)廣告領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了許多以Web3.0為平臺以人工智能等技術(shù)為支撐新的廣告形態(tài)。盡管它們的形式可能各有不同，但他們都表現(xiàn)出一個共同的本質(zhì)能力，就是能夠針對用戶接觸媒體的習(xí)慣做出簡單的分析歸納、推理判斷，進(jìn)而合理的安排廣告方式，解決傳統(tǒng)廣告無法解決的定向、精準(zhǔn)、高效的問題。我們將這些具有近乎人類思考和行動的簡單推理判斷能力的廣告形態(tài)，稱之為智能廣告。

二、智能廣告的幾種表現(xiàn)形態(tài)

智能廣告常見的表現(xiàn)形態(tài)主要有如下幾種：

1多感官廣告

在互聯(lián)網(wǎng)Web3.0的發(fā)展方向下，智能廣告主要表現(xiàn)形態(tài)就是多感官廣告。人類對外界的體驗?zāi)芰碜杂谝曈X、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺，以及第六感(潛意識)幾大感官。前五感是人類可以借之明確傳遞感覺、情感、思想或其他體驗的感官。人類在感知事物時同時運用這五種感官，因此，在某種體驗的傳播中，如果媒介調(diào)動受眾的感官越多，人的感知感覺就越仿真。顯然，廣告信息若經(jīng)由這種仿真媒介得以傳播，廣告的作用效果將會大大提升。Web3.0時代，計算機圖形、數(shù)字影像、人機交互、傳感設(shè)備、人工智能等技術(shù)的進(jìn)步和綜合運用能創(chuàng)造出一種基于可計算信息的沉浸式交互環(huán)境，這就是“虛擬現(xiàn)實”。人們通過人機交互設(shè)備與虛擬環(huán)境當(dāng)中的對象自然交流，產(chǎn)生“沉浸”于等同真實環(huán)境的感受和體驗。

2自動廣告

隨著網(wǎng)絡(luò)廣告的進(jìn)一步智能化，互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)了越來越多的智能廣告系統(tǒng)。這種廣告系統(tǒng)能夠根據(jù)一些特定因素自動選擇將廣告放置在哪里。這些因素包括用戶信息、站點分析、頁面內(nèi)容和廣告過去的表現(xiàn)等。隨著Web3.0步伐的加速，網(wǎng)絡(luò)廣告的發(fā)展也進(jìn)一步智能化。

3智能搜索引擎廣告

智能搜索引擎被稱為第三代搜索引擎，是區(qū)別于以人工進(jìn)行目錄分類的Yahoo等第一代搜索引擎和當(dāng)今以百度、Google所代表的以關(guān)鍵詞搜索為核心技術(shù)的第二代搜索引擎而提出來的全新的搜索方式。作為對第二代搜索的一種超越，第三代搜索的范式革命主要在于呈現(xiàn)方式以及參差多態(tài)的演化路徑。其呈現(xiàn)方式有諸如Clusty、bbmao的自動分類、聚類功能以及Autonomy基于某種專有的模式匹配和概念搜索的算法，可以自動根據(jù)文本中的概念進(jìn)行分類，自動標(biāo)引，并基于用戶興趣自動匹配出個性化、多側(cè)面的直接或隱含的相關(guān)檔案。其演化路徑有例如個性化搜索、社會化搜索、本地化搜索、知識問答社區(qū)、社區(qū)內(nèi)容搜索等等。而在核心搜索技術(shù)上，則大致包含人工智能、模式識別、語義分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等發(fā)展方向。

4微件廣告

微件廣告是一種新型的廣告服務(wù)方式，廣告商通過它為用戶提供有用的服務(wù)，增強網(wǎng)站的個性化功能，從而獲得消費者的眼球和寶貴時間。這種廣告的妙處就在于，消費者在享受廣告商提供的微件服務(wù)時無形中接受了廣告信息，建立起與品牌之間的情感聯(lián)系。整個體驗微件服務(wù)的過程是一個人機交流的過程，充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的智能性。

三、智能廣告的主要特征

通過對以上幾種常見的廣告形態(tài)的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)智能廣告可以具有虛擬現(xiàn)實、自動、智能匹配等特征。尤以受眾識別、方式、內(nèi)容生成和效果監(jiān)測等方面的智能化特征最為顯著。

1受眾識別的智能化

智能廣告首先要解決的問題就是如何精確的識別廣告的目標(biāo)受眾。受眾的細(xì)分是一個鮮明的趨勢，細(xì)分的同時伴隨著的是新的聚合方式，而受眾識別的任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)細(xì)分后個性化了的人以及重新聚合了的群體。從現(xiàn)有的模式來看，受眾的選擇和識別方式有以下幾種：

(1)基于網(wǎng)絡(luò)用戶使用行為的識別方式

這種識別方式主要結(jié)合IP和Cookie方式追蹤和收集用戶信息。發(fā)現(xiàn)用戶的瀏覽興趣和使用行為。通過使用探針檢測、Netflow采集、DNS訪問統(tǒng)計、鼠標(biāo)軌跡分析(鼠標(biāo)點擊熱圖)、基于系統(tǒng)日志收集技術(shù)等數(shù)據(jù)采集技術(shù)，可以獲取大量網(wǎng)絡(luò)用戶使用行為方面的數(shù)據(jù)。除此之外，用戶的屬性數(shù)據(jù)和價值數(shù)據(jù)、本企業(yè)和競爭對手的經(jīng)營數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)還可以從業(yè)務(wù)系統(tǒng)或者通過情報分析獲取。

采集到了原始數(shù)據(jù)后，要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，制定相關(guān)的數(shù)據(jù)過濾、預(yù)處理、數(shù)據(jù)綜合分析處理等程序，從中獲取有價值的分析結(jié)果，并以準(zhǔn)確直觀的方式表示出來。現(xiàn)有的一些技術(shù)已經(jīng)能夠分析出網(wǎng)絡(luò)用戶的人口統(tǒng)計學(xué)方面的信息。

(2)基于頁面內(nèi)容的識別方式

基于網(wǎng)頁內(nèi)容識別用戶的定向網(wǎng)絡(luò)廣告(Content-Tar-getedAdvertising)大大拓展了廣告投放的空間。增加了被用戶瀏覽的機會。這種識別方式是對基于關(guān)鍵詞識別方式的一種演進(jìn)。這種識別方式使用智能技術(shù)分析頁面內(nèi)容。進(jìn)而對用戶使用習(xí)慣作出判斷。通過用戶瀏覽過的頁面進(jìn)行內(nèi)容分析，根據(jù)信息主題對頁面進(jìn)行聚類。把用戶瀏覽行為對其興趣的作用列入聚類結(jié)果，得到綜合評估模型。頁面內(nèi)容的分析受計算機自然語言處理水平的限制，比如有時會產(chǎn)生在關(guān)于“人工智能”的網(wǎng)頁內(nèi)投放“人工流產(chǎn)”廣告的失當(dāng)行為。

(3)基于內(nèi)容過濾的識別方式

這種識別方式多見于一些社會性網(wǎng)絡(luò)(SocialNetwork-ing)中，這些網(wǎng)站通過諸如類型、關(guān)鍵詞、標(biāo)簽等表述、分類或評價方式來建造個性化的發(fā)現(xiàn)和推薦機制。通過這類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以很好的發(fā)現(xiàn)具有不同個性特征的用戶。比如，國內(nèi)用戶熟悉的音樂推送網(wǎng)站“潘多拉”()。只要在“潘多拉”網(wǎng)站首頁的播放器中輸入用戶最喜歡的歌手名字或者歌曲標(biāo)題，網(wǎng)站就會自動建立一個網(wǎng)絡(luò)電臺，源源不斷地播放最符合用戶口味的曲目。用戶喜歡或者不喜歡一首歌，可以點擊相應(yīng)的反饋按鈕，讓系統(tǒng)更明白自己的喜好。

(4)基于協(xié)同過濾的識別方式

協(xié)同過濾(CollaborativeFiltering)技術(shù)，是推薦系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。它基于一組興趣相同的用戶進(jìn)行推薦。協(xié)同過濾基于這樣的假設(shè)：為用戶找到他真正感興趣的內(nèi)容的好方法是，首先找他與他興趣相似的用戶，然后將這些用戶感興趣的內(nèi)容推薦給此用戶。國內(nèi)網(wǎng)民比較熟悉的當(dāng)當(dāng)網(wǎng)、豆瓣網(wǎng)等就是使用了協(xié)同過濾技術(shù)的代表性網(wǎng)站。這種過濾方式是基于一定的推薦算法。通過這些算法可以推測出用戶喜歡的內(nèi)容。當(dāng)然協(xié)同過濾除了運用了智能技術(shù)，也大量借助了網(wǎng)民自身的力量完成推薦任務(wù)。協(xié)同過濾方式使網(wǎng)絡(luò)能夠更加智能化和個性化的向用戶推薦他們所喜歡的東西。也包括適合他們閱聽的廣告信息。

2廣告方式的智能化

據(jù)艾瑞網(wǎng)消息，一個完全自動化的廣告網(wǎng)絡(luò)業(yè)已。它能將幾種價格模式和定向方式混合在一起，以保證廣告獲得最好的設(shè)置，廣告主獲得最大的投資回報。消息詳細(xì)報了Turn公司剛剛的與眾不同的廣告網(wǎng)絡(luò)TurnSmartMarket，它能夠根據(jù)一些因素自動選擇將廣告放置在哪里。這些因素包括用戶信息、站點分析、內(nèi)容和廣告過去的表現(xiàn)等。由于把不同的定向方法聯(lián)合起來，該廣告網(wǎng)絡(luò)可以采用幾種價格模式，如CPA。CPC和CPM等。Tum的機器知識平臺可以預(yù)測什么廣告和價格模式結(jié)合后，能給廣告主帶來最多的收入，給消費者帶來最大的相關(guān)性。廣告主保留著排除某些商站點的權(quán)利，并且可以根據(jù)效果反饋和回復(fù)分析來調(diào)整廣告活動。但是對于廣告出現(xiàn)在那里則基本沒有控制權(quán)。

3廣告內(nèi)容生成的智能化

廣告內(nèi)容的生成能夠根據(jù)受眾識別的結(jié)果并配合廣告系統(tǒng)進(jìn)行精確匹配，智能組合，生成適合特定用戶的特定廣告信息。

當(dāng)然這只是在廣告推送過程中使用了智能匹配技術(shù)，廣告內(nèi)容生成更具智能化的目標(biāo)廣告內(nèi)容生產(chǎn)本身的“智能化”，這種生產(chǎn)過程是通過智能網(wǎng)絡(luò)挖掘人類智慧潛能，進(jìn)而生產(chǎn)出最具傳播力的廣告內(nèi)容。

4廣告效果監(jiān)測的智能化

為了網(wǎng)絡(luò)廣告的科學(xué)投放，需要對廣告效果進(jìn)行系統(tǒng)有效的監(jiān)測，對受眾行為進(jìn)行科學(xué)分析，從而保證網(wǎng)絡(luò)廣告投放的效果。在網(wǎng)絡(luò)廣告效果監(jiān)測方法，最有效的方式便是采用智能監(jiān)測系統(tǒng)。比如DoubleClick公司推出的DART(DynamicAdvertisingReportingandTargeting)便是一款業(yè)界領(lǐng)先的廣告智能管理監(jiān)測系統(tǒng)，其含義是動態(tài)廣告?zhèn)魉图熬珳?zhǔn)傳送。該系統(tǒng)能夠?qū)υ诰€廣告和其它數(shù)字傳播渠道進(jìn)行管理、跟蹤服務(wù)和報告，幫助網(wǎng)站在現(xiàn)有架構(gòu)上最大限度地實現(xiàn)客戶廣告的命中率。

四、智能廣告的發(fā)展方向

1廣告本體的淡化

Web3.0時代，傳統(tǒng)意義上的廣告將不復(fù)存在，廣告日益超脫了原來的形態(tài)，變得越來越隱性化。而且消費者主動閱聽廣告的情況將越來越普遍。廣告與內(nèi)容之間的界限變得消弭，廣告被溝通、體驗、娛樂、文化消費等活動所替代。

2處處有廣告，處處都不是廣告

法國廣告評論家羅貝爾·格蘭曾說過：“我們呼吸的空氣是由氧氣、氮氣和廣告組成的。”在Web3.0時代，借助先進(jìn)的客戶端普通用戶就能實現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，屏蔽不請自來的廣告顯得輕而易舉，所以廣告被驅(qū)逐出用戶的視野。然而，即使是用戶的一個最簡單的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，都被廣告商布下天羅地網(wǎng)，你的身心都被暗含的廣告所洗禮。廣告以一種友好的方式出現(xiàn)在Web3.0時代的消費者終端屏幕上。

3創(chuàng)意依舊為王

無論媒體技術(shù)如何發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)廣告界最有話語權(quán)的永遠(yuǎn)是創(chuàng)意和創(chuàng)新。在“世界是平的”的時代里，技術(shù)復(fù)制成本是如此低廉和便捷，使技術(shù)不再掣肘創(chuàng)意，更多是創(chuàng)意在填平技術(shù)的溝壑。

篇（5）

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對居家的概念已從最初滿足簡單的居住功能發(fā)展到注重對住宅的人性化需求。安全、舒適、快捷、方便的智能小區(qū)，已成為住宅發(fā)展的主流趨勢，其中，安全性是首要目標(biāo)。智能小區(qū)安全性的實現(xiàn)，除了人為的因素外，主要依靠小區(qū)的智能化安全防范系統(tǒng)。

1安防系統(tǒng)設(shè)置原則

以保障安全為目的而建立起來的技術(shù)防范系統(tǒng)，稱為安全防范系統(tǒng)。它包括以現(xiàn)代物理和電子技術(shù)及時發(fā)現(xiàn)侵入破壞行為、產(chǎn)生聲光報警阻嚇罪犯、實錄事發(fā)現(xiàn)場圖像和聲音提供破案憑證，以及提醒值班人員采取適當(dāng)?shù)奈锢矸婪洞胧┑母鞣N設(shè)備。智能小區(qū)安全防范系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)遵循以下原則：

(1)應(yīng)根據(jù)智能小區(qū)內(nèi)保護(hù)對象的風(fēng)險等級，確定相應(yīng)的防護(hù)級別，滿足小區(qū)全面防護(hù)和局部縱深防護(hù)的設(shè)計要求，以達(dá)到所要求的安全防范水平；

(2)應(yīng)根據(jù)智能小區(qū)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、使用功能及安全防范管理的需要，綜合運用電子信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、安全防范技術(shù)等，形成先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟、適用的安全防范技術(shù)體系；

(3)智能小區(qū)安全防范系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計及其各子系統(tǒng)的配置，須遵照國家相關(guān)安全防范技術(shù)規(guī)程及智能化居住小區(qū)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，并堅持以人為本的原則。系統(tǒng)的集成應(yīng)以結(jié)構(gòu)化、模塊化、規(guī)范化的方式來實現(xiàn)，應(yīng)能適應(yīng)工程建設(shè)發(fā)展和技術(shù)發(fā)展的需要。

2安防系統(tǒng)構(gòu)成

智能小區(qū)一般通過在小區(qū)周界、重點部位與住戶室內(nèi)安裝安全防范裝置，并由小區(qū)物業(yè)管理中心統(tǒng)一管理，來提高小區(qū)的安全防范水平。小區(qū)的智能化安全防范系統(tǒng)，主要由下列子系統(tǒng)構(gòu)成。

2．1家庭防盜報警系統(tǒng)

住戶室內(nèi)安裝家庭防盜或緊急求助報警裝置，與小區(qū)物業(yè)管理中心計算機系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實時處理并記錄報警事件，或者直接向?qū)俚嘏沙鏊蛋嗍覉缶?/p>

2．2訪客對講系統(tǒng)

在樓宇單元人口處或進(jìn)戶門處安裝電控防盜門及語音或可視對講裝置，住戶可控制開啟防盜門。

2．3周界防越報警系統(tǒng)

對封閉式管理的智能小區(qū)周邊圍墻設(shè)置越界探測裝置，并與小區(qū)物業(yè)管理中心計算機系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，能及時發(fā)現(xiàn)非法越界者并能實時顯示報警路段和報警時間，自動記錄與保存報警信息。

2．4電視監(jiān)控系統(tǒng)

根據(jù)智能小區(qū)安全防范管理的需要，對小區(qū)的主要出入口及公建重要部位安裝攝像機進(jìn)行監(jiān)控。小區(qū)物業(yè)管理中心可自動或手動切換系統(tǒng)圖像，對攝像機云臺及鏡頭進(jìn)行控制，對所監(jiān)控的重要部位進(jìn)行長時間錄像。

2．5電子巡更系統(tǒng)

智能小區(qū)內(nèi)安裝電子巡更系統(tǒng)，保安巡更人員按設(shè)定路線進(jìn)行值班巡查并予以記錄。小區(qū)物業(yè)管理中心計算機可實時讀取巡更所登錄的信息，從而對保安巡更人員實現(xiàn)有效監(jiān)督管理。

2．6門禁系統(tǒng)

在智能小區(qū)大門、重要公共大門以及共用車庫門設(shè)置門禁機，只有持有IC卡的人才能，通過讀卡機開啟相應(yīng)的門禁機。閑雜人員很難非法進(jìn)入。

3安防系統(tǒng)功能及應(yīng)用

實際應(yīng)用中的安全防范系統(tǒng)由多個可選子系統(tǒng)綜合、有機地構(gòu)成，層層設(shè)防、嚴(yán)密監(jiān)控、綜合管理，讓業(yè)主生活在無形的防盜網(wǎng)之中，比有形防盜網(wǎng)更安全、更舒適。

3．1家庭防盜報警系統(tǒng)

在家庭重要地點和區(qū)域布設(shè)各類傳感器，代替?zhèn)鹘y(tǒng)家居的鋼筋防盜網(wǎng)，讓業(yè)主不再有囚于牢籠的感覺。

家庭防盜報警系統(tǒng)由保安中心管理主機、家庭報警器、傳感器和傳輸線纜(無線通訊方式時不用)組成。傳感器主要有紅外線探測器、熱感探測器、玻璃破碎探測器、窗磁、門磁等，用戶可根據(jù)實際需要在戶門、客廳、陽臺、外窗等位置設(shè)置不同類別的傳感器，以探測非法侵入者。家庭報警器一般裝設(shè)在人戶門附近，以便主人出門時設(shè)定布防狀態(tài)；主人回家時在延時時間內(nèi)解除防盜系統(tǒng)，以免誤報。家庭報警器與保安中心管理主機聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)出現(xiàn)非法闖入者時，家庭主機報警，管理主機會顯示報警地點和性質(zhì)，保安中心可據(jù)此確定出警方案，及時制止犯罪。

如果樓宇沒有安裝火災(zāi)自動報警聯(lián)動系統(tǒng)，住戶還可以在臥室和客廳安裝煙感探測器，以探測火災(zāi)；在廚房安裝燃?xì)馓綔y器，以檢測煤氣泄漏濃度，這些裝置均可與家庭報警器連接。另外，每戶在客廳及臥室內(nèi)較隱敝處設(shè)緊急呼叫按鈕，遇有搶劫、生病等緊急情況可以及時報警到控制中心，使住戶得到及時援助。

3．2訪客對講系統(tǒng)

在小區(qū)內(nèi)的住宅單元人口或進(jìn)戶門處安裝訪客對講系統(tǒng)，謝絕陌生人訪問，限制非法侵入，保持居住環(huán)境的私密、安全和安靜。

訪客對講系統(tǒng)由對講主機、室內(nèi)分機、電控防盜門、管理主機(可選項)和傳輸線纜組成。對講主機又分為不可視對講和可視對講。通過可視對講系統(tǒng)，戶主可以更直觀地了解訪客情況，控制門鎖開啟。該系統(tǒng)可采用聯(lián)網(wǎng)型，各棟對講主機與保安中心管理主機聯(lián)網(wǎng)，保安中心可隨時了解住戶求救信號。在小區(qū)的主人口也可與物業(yè)中心及住戶實現(xiàn)呼叫及可視對講，如有客人來訪，可由保安人員與住戶聯(lián)系，確認(rèn)是否接待。

3．3周界防越報警系統(tǒng)

周界防越報警系統(tǒng)以防止非法跨越周界線、路、墻為己任，形成非法入侵觸發(fā)報警信號，對非法入侵行為實時錄像，對非法人侵者發(fā)出聲、光、嚇、阻等安全管理措施。

常用的周界防越系統(tǒng)由紅外線對射器、接收器、報警主機及傳輸線纜組成。在小區(qū)圍欄上，安裝戶外型紅外多光束智能探測器，組成社區(qū)周界不留死角的防非法跨越報警系統(tǒng)。同時，控制器采用智能化模糊控制技術(shù)，以避免由于樹葉、雜物、風(fēng)雨或飛鳥等小動物穿越圍欄所引起的誤報。當(dāng)發(fā)生非法翻越時，探測器立即將警情傳送到中心值班室，在電子地圖上顯示出翻越區(qū)域，系統(tǒng)可自動連鎖啟動周界區(qū)域探照燈，切換閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)攝像機，將圖像傳送到中心值班室，對非法侵人過程進(jìn)行錄像，以備公安部門破案查證。控制中心同時通知保安人員及時到達(dá)現(xiàn)場，以免非法人員作案得逞。也可利用熱感式紅外線探測器或微波電纜探測器等來進(jìn)行布防。

對非法入侵者發(fā)出聲、光、嚇、阻也是周界防越的一個重要措施，但是在許多智能化小區(qū)被忽視了。通過提供強光可以令人侵者無處藏身、嚇阻入侵者，同時也為錄像系統(tǒng)補充光源。聲音警告可以文明勸戒入侵者，體現(xiàn)高尚小區(qū)的文明形象，但是在設(shè)計該措施時，一定要求因地制宜，避免擾民。

3．4電視監(jiān)控系統(tǒng)

根據(jù)小區(qū)實際情況對居住小區(qū)主要通道、停車場、電梯轎廂等部位適當(dāng)?shù)卦O(shè)置攝像機，達(dá)到有效的監(jiān)視目的。目前，普遍采用戶外高清晰度黑白攝像機對非法入侵行為進(jìn)行實時錄像隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的逐步完善，網(wǎng)絡(luò)數(shù)碼攝像機已經(jīng)推出，從根本上解決了傳統(tǒng)技術(shù)中的安裝距離難題，可以在大范圍與長傳程上隨意設(shè)置攝像機。

電視監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機、矩陣控制器、錄像機、監(jiān)視器、傳輸線纜等組成，在小區(qū)重要區(qū)域和公共場所安裝攝像機，保安中心值班人員通過電視墻能全面了解小區(qū)發(fā)生的情況；通過硬盤錄像機能實時記錄、以備查證；通過矩陣控制器在控制臺切換操作，跟蹤監(jiān)察。周界紅外報警信號可作為相應(yīng)區(qū)域攝像機報警輸入信號，一旦報警，相應(yīng)攝像機自動跟蹤。系統(tǒng)控制部分可采用智能數(shù)字圖像運動跟蹤報警器來實現(xiàn)全自動操作控制。攝像機設(shè)置可根據(jù)具體部位的情況和要求分別采用固定攝像機、全方位云臺攝像機、半球形攝像機、紅外攝像機等，攝像機鏡頭可變焦、變距，云臺可上下左右轉(zhuǎn)動。當(dāng)攝像機數(shù)量較少時，各攝像機的視頻信號和云臺的

控制信號的線纜可從保安中心直接放射至各監(jiān)控點。當(dāng)攝像機數(shù)量較多時，分片或按樓棟設(shè)置視頻矩陣，由視頻矩陣收集其附近攝像機的視頻信號和云臺的控制信號，再通過光纜集中送至保安中心，這樣可減少室外線纜數(shù)量，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，同時便于維護(hù)管理。保安中心一般設(shè)置多臺監(jiān)視器組成電視墻，一臺輪值巡檢或利用畫面分割同時顯示其它攝像機的情況，一臺專用對可疑點定格、放大、編輯，其余多臺顯示其它重要部位。

3．5電子巡更系統(tǒng)

電子巡更系統(tǒng)是為了達(dá)到對巡更人員進(jìn)行有效監(jiān)督、確保其巡更到位而設(shè)計開發(fā)的一套管理系統(tǒng)。巡更人員持巡檢器按已約定的巡更路線在規(guī)定的時間對信息鈕簽到，巡更人員完成任務(wù)后將巡檢器通過專用通訊電纜接入管理中心的計算機，計算機的巡更系統(tǒng)管理軟件從巡檢器讀人數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析、整理后給出巡更人員是否按照規(guī)定的時間、次數(shù)、路線進(jìn)行巡邏。這樣管理人員可以對巡更人員的工作狀況一目了然。

巡更系統(tǒng)由巡檢器、信息鈕、保安中心電腦和傳輸線纜組成。信息鈕設(shè)在住宅區(qū)內(nèi)主要道路、盲點、死角等處，中心電腦事先存儲保安員巡更路線，簽到時間等；若保安員未簽到時，中心電腦會立即提醒值班人員去了解情況，及早發(fā)現(xiàn)問題。

用戶可在小區(qū)內(nèi)各個要害地點和部位設(shè)置專門的巡邏站(設(shè)信息鈕)，根據(jù)系統(tǒng)容量設(shè)定多條獨立巡邏路線，并給每條路線的巡邏站編號賦名，它可使巡檢器在輸出報告時顯示站名，并且當(dāng)有自動導(dǎo)向功能時，可顯示下一站。巡邏路線是巡邏站的依次排列，將這一巡邏路線編入巡檢器，能使它正確地記錄預(yù)期的巡邏數(shù)據(jù)，并相應(yīng)輸出報告。還允許使用者設(shè)定巡邏站之間的時間限制，如果發(fā)生早檢和遲檢，報告將顯示這一情況。

3．6門禁系統(tǒng)

門禁系統(tǒng)，又稱為出人口控制系統(tǒng)。其主要用途是時刻自動記錄人員的進(jìn)出情況，限制人員的進(jìn)出區(qū)域和時間，禮貌地拒絕不受歡迎的人員進(jìn)入，同時也有效的保護(hù)使用者的合法利益。

系統(tǒng)包括管理軟件、數(shù)據(jù)采集器、控制器、進(jìn)門信息鈕、電子門鎖、出口按鈕、報警傳感器和報警喇叭。進(jìn)門信息鈕用來接受人員輸入的信息，再轉(zhuǎn)換成電信號送到控制器。控制器接受出入口設(shè)備發(fā)來的人員信息，存儲并經(jīng)采集器向上一級計算機發(fā)送。計算機的管理軟件管理系統(tǒng)中所有的采集器和控制器，對他們進(jìn)行設(shè)置、接受發(fā)來的信息、向他們發(fā)送控制命令，完成系統(tǒng)中所有信息的分析和處理。

4安防系統(tǒng)存在問題

4．1設(shè)置不當(dāng)

開發(fā)、設(shè)計單位對安防系統(tǒng)的認(rèn)識不足，對安全防范系統(tǒng)的設(shè)計、配置不當(dāng)，致使各子系統(tǒng)不能整合，造成投資浪費。由于安防產(chǎn)品廠家眾多，各家產(chǎn)品互不兼容，導(dǎo)致用戶選擇產(chǎn)品的局限性，在設(shè)計時往往將很多技術(shù)問題遺留給集成商或施工單位，造成了安防系統(tǒng)設(shè)計不合理、系統(tǒng)集成性差、設(shè)備配置性能差、綜合布線不規(guī)范等現(xiàn)象。

有些小區(qū)在設(shè)置安防系統(tǒng)時，一味追求功能疊加，造價升高，可并不一定實用，技術(shù)也不一定成熟。同時，復(fù)雜的系統(tǒng)導(dǎo)致操作復(fù)雜，要求用戶掌握的技術(shù)也多，讓消費者使用起感到來十分不便。

另外，由于行業(yè)管理和審批體制不協(xié)調(diào)，使有些系統(tǒng)單獨設(shè)置(如火災(zāi)自動報警系統(tǒng))，造成安防產(chǎn)品整體功能不完善，達(dá)不到智能化的效果。

4．2缺乏統(tǒng)一

安防產(chǎn)品大多是進(jìn)口產(chǎn)品，國內(nèi)具有競爭力的廠家較少，這些產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)構(gòu)成、接口方式等不盡相同，使各系統(tǒng)不能相互協(xié)調(diào)動作，無法實現(xiàn)集中聯(lián)網(wǎng)，難以達(dá)到理想的智能化效果。

目前，安防系統(tǒng)缺少統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范、施工規(guī)范和工程驗收標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行的有些相關(guān)規(guī)范也不能適應(yīng)智能化安防系統(tǒng)的技術(shù)要求，造成了很多工程項目設(shè)計方案不合理、施工質(zhì)量不合格、工程驗收不達(dá)標(biāo)的嚴(yán)重后果。

4．3運行穩(wěn)定性差

目前，很多已安裝的安防產(chǎn)品運行穩(wěn)定性無法保證，其主要原因是：①安防產(chǎn)品以計算機為基礎(chǔ)，受到計算機死機、處理能力等限制；②安防系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為紐帶，受到病毒、黑客襲擊等因素的困擾；③安防產(chǎn)品多為弱電產(chǎn)品，工作電壓低，系統(tǒng)的綜合抗干擾能力較差，容易受諧波、浪涌、雷電、噪音等內(nèi)外因素干擾，尤其是接地做得不好時，更容易受干擾，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

5安防系統(tǒng)發(fā)展趨勢

5.1安防系統(tǒng)數(shù)字化

隨著信息化與數(shù)字化時代的來臨，“數(shù)字化安防”異軍突起。其技術(shù)發(fā)展方向是以數(shù)字CCD技術(shù)和紅外照明光源技術(shù)為基礎(chǔ)，向超高靈敏度紅外視頻系統(tǒng)發(fā)展；以模擬信號為基礎(chǔ)的視頻監(jiān)控防范系統(tǒng)向以全數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展；系統(tǒng)設(shè)備向智能化、數(shù)字化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。數(shù)字化安防產(chǎn)品能全方位地記錄，并以數(shù)字方式存儲各種流動與報警信息。2000年以來，數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品進(jìn)入了快速發(fā)展時期，特別是一些技術(shù)實力和資金背景強的高新技術(shù)企業(yè)進(jìn)入安防市場，給安防產(chǎn)業(yè)注入了新的活力。產(chǎn)品也由原來的數(shù)字監(jiān)控錄像主機，發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、電話傳輸設(shè)備和專業(yè)數(shù)字硬盤錄像機(DVR)等多種產(chǎn)品。

5．2安防系統(tǒng)集成化

安防系統(tǒng)的集成化包括兩方面：①安防系統(tǒng)自身功能的集成：將影像、語音、門禁、警報等功能融合在同一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)平臺中，提供智能小區(qū)安全監(jiān)控的整體解決方案；②安防系統(tǒng)與小區(qū)其它智能化系統(tǒng)的集成：將安防系統(tǒng)與智能小區(qū)的通信系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)及物業(yè)管理系統(tǒng)等集成，這樣可以共用一條數(shù)據(jù)線和同一計算機網(wǎng)絡(luò)，共享同一數(shù)據(jù)庫。這樣一次投入，事半功倍，徹底擺脫重復(fù)布線、反復(fù)維護(hù)的煩惱。

5．3安防技術(shù)國產(chǎn)化

目前，全球正在開發(fā)用于周界防越精確定位的同軸電纜磁電感應(yīng)技術(shù)，而國內(nèi)某廠的微波電纜已經(jīng)開始推向市場。這類電纜能夠通過顫噪效應(yīng)的原理來精確定位任何周界發(fā)生的試圖切斷和攀爬闖入的入侵行為，并且精確定位在3m內(nèi)。該系統(tǒng)運用數(shù)字信號處理方法來精確定位，不會因噪音，風(fēng)、雨、大霧天氣或車輛路過的震動影響而引起誤報。這些技術(shù)說明，國內(nèi)安防廠家正在大搞技術(shù)開發(fā)，縮短與發(fā)達(dá)國家的距離，力爭在一些方面達(dá)到或超過國際先進(jìn)水平。“十五”期間，我國安防行業(yè)的主要任務(wù)是發(fā)展自動跟蹤和鎖定系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離多路報警圖像傳輸系統(tǒng)，以提高監(jiān)控產(chǎn)品的質(zhì)量。研制有自主知識產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)產(chǎn)品，提高國內(nèi)產(chǎn)品的市場占有率。

6結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)的日新月異，計算機技術(shù)的發(fā)展普及，使智能小區(qū)在人們對美好生活的呼聲中迅速崛起，也使得安防產(chǎn)品的發(fā)展出現(xiàn)了前所未有的變化。相信在以人為本的理念指導(dǎo)下，各種功能更強大，保衛(wèi)更安全，信息更隨身的新型系統(tǒng)將會應(yīng)運而生，為人們的日常生活帶來便利，從而激發(fā)出更廣闊的市場。

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基于Cortex—A9的智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn)

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基于Cortex—M3的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

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1.引言

隨著中國電信、聯(lián)通、吉通等多個電信運營者的出現(xiàn)，我國電信市場的競爭局面逐步形成。多運營者的競爭使廣大電信用戶在價格方面、服務(wù)質(zhì)量方面得益，但如果不能及時、科學(xué)地解決各運營者間智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的互通問題，用戶將只能在各運營者的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)使用各自提供的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。智能網(wǎng)業(yè)務(wù)因業(yè)務(wù)本身性質(zhì)的不同，要求應(yīng)用的范圍也不相同。如，大眾呼叫、電子投票等業(yè)務(wù)，一般在本地范圍或本省范圍內(nèi)開放，而記帳卡呼叫業(yè)務(wù)、被叫集中付費業(yè)務(wù)則在全國甚至國外范圍內(nèi)開放。對于象記帳卡呼叫等要求使用范圍越廣越好的業(yè)務(wù)來說，實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通，即一個運營者開放的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，用戶在其它運營者的網(wǎng)絡(luò)中也可使用，對于業(yè)務(wù)的生存及發(fā)展具有非常重要的意義。反之，則一方面滿足不了用戶在任何地方都可方便地使用業(yè)務(wù)的需要，另一方面局限于一定范圍內(nèi)開放的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，對用戶也缺乏吸引力，不利于業(yè)務(wù)的推廣論文。

2.實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通的前提條件

智能網(wǎng)是一種可迅速、經(jīng)濟、靈活地提供新業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系，在智能網(wǎng)上開放補充業(yè)務(wù)，其優(yōu)勢不僅在于業(yè)務(wù)、用戶數(shù)據(jù)的管理及業(yè)務(wù)邏輯的控制比較集中，而且還在于用戶可在較大范圍內(nèi)使用業(yè)務(wù)，用戶可在任何通過No.7信令網(wǎng)與用于開放智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)控制點SCP相連的地方，使用智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，正是這后一點優(yōu)勢為實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通提供了技術(shù)基礎(chǔ)。要實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通，前提條件之一就是要實現(xiàn)網(wǎng)間信令功能的互通。此外，在網(wǎng)間互通的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)中，業(yè)務(wù)呼叫的主叫與被叫分別位于兩個不同的網(wǎng)絡(luò)的情況將占較大比例，如果兩個進(jìn)行業(yè)務(wù)互通的網(wǎng)絡(luò)彼此無話路相通，實現(xiàn)智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)互通是不可能的，所以前提條件之二就是實現(xiàn)網(wǎng)間基本呼叫控制功能的互通。以下所有對于互通方式的討論將建立在這兩個前提之下，有關(guān)兩網(wǎng)實現(xiàn)話路及信令網(wǎng)互通應(yīng)遵循的原則，這里不做討論，但假設(shè)它們是符合有關(guān)規(guī)定的，本文將只從技術(shù)的角度，對實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)間互通的幾種可能性進(jìn)行探討。

3.實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通的方式

網(wǎng)間互通是指由幾個網(wǎng)絡(luò)合作提供一項業(yè)務(wù)的處理過程，其中包括智能網(wǎng)與智能網(wǎng)的互通，智能網(wǎng)與非智能網(wǎng)的互通。國際電聯(lián)曾在建議Q.1201中，將業(yè)務(wù)處理層次上的網(wǎng)間互通概括為兩種情況：

（1）兩個IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)合作提供一項智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，如圖1所示：

IN-SLIN業(yè)務(wù)邏輯

BCP基本呼叫處理

GW網(wǎng)關(guān)

圖1業(yè)務(wù)處理層次上的網(wǎng)間互通（IN與IN）

在圖1中，GW1用于在兩網(wǎng)間進(jìn)行呼叫的接續(xù)，GW2用于接入其它網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)邏輯，GW3用于在各不同網(wǎng)絡(luò)保有的業(yè)務(wù)邏輯間進(jìn)行通信。

（2）IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)與非IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)合作提供一項智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，如圖2所示：

IN-SLIN業(yè)務(wù)邏輯

BCP基本呼叫處理

GW網(wǎng)關(guān)

圖2業(yè)務(wù)處理層次上的網(wǎng)間互通（IN與非IN）

在圖2中，GW4的功能是在IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)和非IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)之間接續(xù)呼叫，在兩個網(wǎng)絡(luò)的BCP之間提供互通.

綜合上述兩種情況，不考慮進(jìn)行互通的兩個網(wǎng)絡(luò)的接入類型（PSTN、ISDN）及智能結(jié)構(gòu)的等級（部分智能網(wǎng)、完全智能網(wǎng)、非智能網(wǎng)），并結(jié)合我國的智能網(wǎng)建設(shè)的實際情況，智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通方式可歸結(jié)為三種方式。

為了便于討論，首先假定有如下一個需要進(jìn)行IN業(yè)務(wù)互通的例子：

網(wǎng)絡(luò)1由運營者甲管理，它利用業(yè)務(wù)控制點SCP1開放被叫集中付費業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)2由運營者乙管理，用戶A和用戶B是網(wǎng)絡(luò)1的用戶，用戶C和用戶D是網(wǎng)絡(luò)2的用戶。

下面將就此例，探討網(wǎng)絡(luò)2的用戶使用運營者甲在SCP1上開放的被叫集中付費業(yè)務(wù)－－即實現(xiàn)被叫集中付費業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)1與網(wǎng)絡(luò)2之間互通的三種方式。

方式一：通過對方網(wǎng)絡(luò)的SSP訪問對方的SCP

圖3通過對方網(wǎng)絡(luò)的SSP訪問對方的SCP

如圖3所示，在這種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)互通方式下，網(wǎng)絡(luò)2的用戶C撥叫在網(wǎng)絡(luò)1登記的被叫集中付費業(yè)務(wù)用戶號碼時，由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號碼（800KN1N2...）及主叫號碼傳送給網(wǎng)絡(luò)2的網(wǎng)關(guān)GW2，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1的網(wǎng)關(guān)GW1傳送給網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)交換點SSP1，由網(wǎng)絡(luò)1的SSP1與網(wǎng)絡(luò)1的SCP1交互作用后，SSP1得到SCP1送來的真正的被叫號碼，并將呼叫接續(xù)至被叫用戶B。如果在業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中需要給用戶送語音提示或系統(tǒng)需要收集用戶輸入的密碼信息等，則需網(wǎng)絡(luò)1中的智能外設(shè)IP1進(jìn)行輔助。

方式一的特點是，在整個IN呼叫的處理過程中，與智能網(wǎng)業(yè)務(wù)有關(guān)的處理完全由網(wǎng)絡(luò)1完成，對于網(wǎng)絡(luò)2來說，就如同處理一個到網(wǎng)絡(luò)1的普通呼叫一樣。業(yè)務(wù)特性的變動對網(wǎng)絡(luò)2沒有任何影響。即便網(wǎng)絡(luò)2是一個非IN網(wǎng)絡(luò)，也可用此方式實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的互通。但網(wǎng)絡(luò)1中負(fù)責(zé)匯接本網(wǎng)及外網(wǎng)IN呼叫的業(yè)務(wù)交換點需具有較大的處理能力。在呼叫處理中，由于必須經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)1的SSP1接通主、被叫，有可能造成路由組織上的不合理。

方式二：通過本網(wǎng)的SSP直接訪問對方的SCP

網(wǎng)絡(luò)1用于開放智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)控制點SCP1可被與其進(jìn)行業(yè)務(wù)互通的網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點SSP2接入，如圖4所示：

圖4通過本網(wǎng)的SSP直接訪問對方的SCP

網(wǎng)絡(luò)2的用戶C撥叫在網(wǎng)絡(luò)1登記的被叫集中付費業(yè)務(wù)用戶號碼時，由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號碼（800KN1N2...）及主叫號碼傳送給網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點SSP2，SSP2通過No.7信令網(wǎng)直接與網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點SCP1進(jìn)行交互作用后，SSP2得到SCP1送來的真正的被叫號碼，由于被叫用戶B位于網(wǎng)絡(luò)1，SSP2需按照網(wǎng)絡(luò)1與網(wǎng)絡(luò)2互聯(lián)互通的有關(guān)路由組織原則將用戶C與用B接通。如果在業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中需要給用戶送語音提示或系統(tǒng)需要收集用戶輸入的密碼信息等，則需網(wǎng)絡(luò)2中的智能外設(shè)IP2進(jìn)行輔助。

方式二的特點是，由網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點SSP2直接與網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點SCP1進(jìn)行交互作用，SSP2獲得真正的被叫號碼后可直接選擇最佳路徑，將主、被叫接通。只要在網(wǎng)絡(luò)2中合理設(shè)置業(yè)務(wù)交換點，且兩網(wǎng)絡(luò)話路互通的路由組織方案合理，就不會出現(xiàn)在呼叫接續(xù)中路由組織不合理的現(xiàn)象。由網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點及智能外設(shè)直接處理IN呼叫，減輕了對網(wǎng)絡(luò)1中的相應(yīng)設(shè)備的壓力。此方式的缺點在于需要統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點與網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點的接口規(guī)程；一部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需在網(wǎng)絡(luò)2中設(shè)置，如：業(yè)務(wù)的觸發(fā)數(shù)據(jù)需在網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點中設(shè)置，業(yè)務(wù)的錄音通知數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)2的智能外設(shè)中配置，而且一旦數(shù)據(jù)有變更，如：錄音通知更改，則網(wǎng)絡(luò)1需通知網(wǎng)絡(luò)2，并將更改的數(shù)據(jù)提供給網(wǎng)絡(luò)2，協(xié)助它重新加載。在這種互通方式下，網(wǎng)絡(luò)1與網(wǎng)絡(luò)2的運營者需要互相配合，兩者在業(yè)務(wù)開放過程中較緊密地耦合在一起。由于網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點可直接接入網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點，而在INAP規(guī)程中沒有相應(yīng)的機制來保證SCP與SSP之間通信的安全性，這樣可能會對業(yè)務(wù)用戶數(shù)據(jù)的安全性構(gòu)成威脅。由于網(wǎng)絡(luò)2中的多個業(yè)務(wù)交換點都可直接接入網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點，使得網(wǎng)絡(luò)1業(yè)務(wù)控制點的邏輯信令關(guān)系變得十分復(fù)雜。

方式三：通過不同運營者SCP間訪問的方式

為了實現(xiàn)這種業(yè)務(wù)互通方式，需要在SCP1及SCP2分別配置不同的業(yè)務(wù)邏輯。在SCP1中配置的業(yè)務(wù)邏輯包括兩個部分：a.用于處理來自本網(wǎng)的業(yè)務(wù)呼叫；b.用于處理與本網(wǎng)互通的其它網(wǎng)絡(luò)的用戶對本網(wǎng)開放的業(yè)務(wù)的呼叫。在SCP2中配置業(yè)務(wù)邏輯c.用于處理本網(wǎng)用戶對與本網(wǎng)互通的其它網(wǎng)絡(luò)開放的業(yè)務(wù)的呼叫，這部分業(yè)務(wù)邏輯不涉及業(yè)務(wù)的具體特性。在網(wǎng)絡(luò)2中，當(dāng)SCP2收到對在SCP1中登記的被叫集中付費業(yè)務(wù)用戶的業(yè)務(wù)請求時，SCP2中的邏輯c啟動，控制SCP2與SCP1交互作用，SCP1在邏輯b的控制下對呼叫進(jìn)行處理。SCP2接收來自SCP1的指令，并與本網(wǎng)中的SSP2一起完成相應(yīng)的指令，以向用戶提供網(wǎng)間互通被叫集中付費業(yè)務(wù)。圖5為一個網(wǎng)間互通被叫集中付費業(yè)務(wù)中，各部分業(yè)務(wù)邏輯間交互作用的示意圖。此種互通方式的中繼方式如圖6所示。

圖5網(wǎng)間互通被叫集中付費業(yè)務(wù)中各部分業(yè)務(wù)邏輯間的交互作用

圖6通過不同運營者SCP間訪問的方式

網(wǎng)絡(luò)2的用戶C撥叫在網(wǎng)絡(luò)1登記的被叫集中付費業(yè)務(wù)用戶號碼時，由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號碼（800KN1N2...）及主叫號碼傳送給網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點SSP2，SSP2通過No.7信令網(wǎng)與SCP2交互作用，在SCP2中有一個支持與其它業(yè)務(wù)控制點交互作用、接受來自其它業(yè)務(wù)控制點的指令的簡單業(yè)務(wù)邏輯，該業(yè)務(wù)邏輯與被叫集中付費業(yè)務(wù)的具體特性無關(guān)，在該業(yè)務(wù)邏輯的控制之下，通過智能網(wǎng)應(yīng)用規(guī)程中SCP與SCP之間的接口規(guī)程（智能網(wǎng)功能集2支持），SCP2將被叫號碼（800KN1N2...）及主叫號碼傳送給SCP1，收到SCP2傳來的信息，SCP1找到相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯，該業(yè)務(wù)邏輯包含被叫集中付費業(yè)務(wù)的全部業(yè)務(wù)特性，并支持對外網(wǎng)來的業(yè)務(wù)呼叫的處理，執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯，將翻譯得到的真正的被叫號碼返送給SCP2。SCP2收到真正的被叫號碼后，將其傳給SSP2，并命令SSP2完成到被叫的接續(xù)。SSP2收到被叫號碼后，由于被叫用戶B位于網(wǎng)絡(luò)1，SSP2需按照網(wǎng)絡(luò)1與網(wǎng)絡(luò)2互聯(lián)互通的有關(guān)路由組織原則將用戶C與用戶B連通。如果在業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中需要給用戶送語音提示或系統(tǒng)需要收集用戶輸入的密碼信息等，由SCP1指示SCP2，在網(wǎng)絡(luò)2中的智能外設(shè)IP2的輔助下完成。在SCP1執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯的過程中，如需要監(jiān)視接續(xù)狀況或需要結(jié)束本次呼叫，均要用指令通知SCP2，由SCP2輔助完成，且在正常接續(xù)時，呼叫結(jié)束的指示由SCP2發(fā)送給SCP1。

篇（8）

Researchonanintelligentintegratedquoting-pricesystemformanufacturing-products

Abstract:Developingaquoted-pricesystemformanufacturingproductionsisofteninrelationtomanyfactorsbetweenconstructionandnon-construction.Becauseoftheprofessionallimity,itsfunctionswassingleness.Sothispaperproposesanewconceptionandmeasureforit,anintelligentintegratedquoting-pricesystemformanufacturing-productstodiscuss.

Keywords:manufacturingproducts;intelligentintegrated;quoting-pricesystem;non-construction;self-learning

1引言

產(chǎn)品報價是指供貨企業(yè)或公司響應(yīng)客戶詢價，對客戶所詢目標(biāo)產(chǎn)品報出的價格和對客戶其他要求所作出的答復(fù)。產(chǎn)品報價作為一種經(jīng)濟現(xiàn)象，在市場運行的局部，處在市場活動中的供求雙方由于信息的阻滯，不能順利達(dá)成均衡，往往在不均衡狀況下，作出種種選擇。現(xiàn)實經(jīng)濟活動中，客戶的詢價請求和廠商的報價之間的談判、平衡、交易等等，就是這種經(jīng)濟不均衡性的表現(xiàn)，產(chǎn)品報價這一課題則基于這種現(xiàn)象而存在。雙方交易達(dá)成的最終報價則是需求價格和供給價格之間的某一變數(shù)，是暫時的“平衡價格”，而不是均衡價格。制造產(chǎn)品，特別是比較復(fù)雜的產(chǎn)品報價，需要許多領(lǐng)域人員的協(xié)調(diào)工作，如技術(shù)、財力、商務(wù)等，必須考慮各種結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的因素，其中結(jié)構(gòu)化因素如技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝參數(shù)、制造成本、費用分配比例等比較易于確定的因素。而非結(jié)構(gòu)化因素如最終利潤率、贏得定單的幾率等，則需要考慮企業(yè)內(nèi)外環(huán)境等眾多不確定因素。目前國內(nèi)外一些研究人員進(jìn)行了部分產(chǎn)品報價系統(tǒng)的研究與開發(fā)，如組合機床、冷庫、工業(yè)爐、通風(fēng)機等報價系統(tǒng)，這些成果大大促進(jìn)了這一課題的展開和深入。本文提出一種新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方法進(jìn)行研究。

2制造產(chǎn)品智能集成報價系統(tǒng)的提出

從信息系統(tǒng)的角度考慮，整個報價過程是一個信息流動和信息處理的過程。包括信息的產(chǎn)生、信息的傳遞、信息的處理、信息的存儲。具有很復(fù)雜的信息流，涉及到銷售、經(jīng)營、設(shè)計、會計、生產(chǎn)計劃、采購等等，這種信息流在相關(guān)部門或相關(guān)人員之間的傳播如圖1所示。

其中的結(jié)構(gòu)化因素，如技術(shù)參數(shù)、需求批量、價格范圍、質(zhì)量保證、成本要求等所對應(yīng)的技術(shù)報價和財務(wù)報價比較易于確定或決策。而非結(jié)構(gòu)化因素，如競爭對手的報價、利潤率、可能的定單確定率、技術(shù)財務(wù)風(fēng)險等，由于資料或信息欠缺難以作出完美或滿意的決策。

目前，國內(nèi)外所開發(fā)的報價系統(tǒng)依其功能大致可以分為五類，即商務(wù)型報價系統(tǒng)、生產(chǎn)型報價系統(tǒng)、工程型報價系統(tǒng)、投標(biāo)型報價系統(tǒng)和集成型報價系統(tǒng)。工程型報價系統(tǒng)，實際上是產(chǎn)品選型、初步設(shè)計加成本估算，其最終報價的形成有待提高；而商務(wù)型報價系統(tǒng)，其全部價值是基于產(chǎn)品成本而做的加價判斷或推理。二者各自凸現(xiàn)了自己的重點，如前者對報價的結(jié)構(gòu)化問題處理較好，而后者對報價所涉及的非結(jié)構(gòu)化問題研究得很深刻。然而，制造產(chǎn)品的報價應(yīng)該是技術(shù)報價、財務(wù)報價及商務(wù)報價的連貫和結(jié)合，必須能夠處理報價決策所需確定的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化因素。

制造產(chǎn)品智能集成報價系統(tǒng)概念基于智能決策支持系統(tǒng)(IDSSIntelligentDecisionSupportSystem)，集成產(chǎn)品報價系統(tǒng)的目標(biāo)，就是要使它能夠根據(jù)客戶的詢價請求制定相應(yīng)的產(chǎn)品報價設(shè)計及根據(jù)企業(yè)內(nèi)外復(fù)雜因素制定多種可行的報價方案(包括技術(shù)、財務(wù)、商務(wù)的報價方案)，并輔助決策者選擇滿意方案，輔助實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)。同時，在系統(tǒng)接受和處理報價項目的過程中，不斷學(xué)習(xí)和積累報價知識和經(jīng)驗，自我完善報價的非結(jié)構(gòu)化部分。

報價系統(tǒng)的集成概念包括兩個方面的內(nèi)涵：報價功能的集成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的集成。所謂功能方面的集成指全部或部分報價過程的集成，包括詢價單評價、報價設(shè)計、產(chǎn)品報價、報價決策和學(xué)習(xí)機能等功能的集成。所謂結(jié)構(gòu)方面的集成是指對制造產(chǎn)品的程式報價和自學(xué)習(xí)式報價二者的集成，使程式報價成為自學(xué)習(xí)式報價的“導(dǎo)師”，結(jié)構(gòu)集成的概念如圖2所示。

3程式報價

程式報價按照傳統(tǒng)的技術(shù)產(chǎn)品報價路線，詢價分析與評價產(chǎn)品報價設(shè)計成本估算報價決策。通過企業(yè)調(diào)研和討論，可以抽象和組合出一種制造產(chǎn)品程式報價的邏輯步驟或流程，如圖3所示。

下面對各框逐層拆解：

(1)框1(名稱：捕捉客戶需求或詢價單處理)可以分解為：

①客戶詢價單完整性認(rèn)定

②報價耗費及報價與否判斷

③詢價產(chǎn)品基型的類比搜索

④詢價單評審

(2)框2(名稱：開發(fā)技術(shù)解決方案或產(chǎn)品報價設(shè)計)可以分解為：

①詢價產(chǎn)品與基型差異識別

②制訂初步設(shè)計方案

③詢價產(chǎn)品報價設(shè)計

ⅰ結(jié)構(gòu)差異設(shè)計

ⅱ參數(shù)差異設(shè)計

ⅲ零部件估價(視交貨期限確定是否實施)

④報價設(shè)計評審

(3)框3(名稱：估算制造成本或產(chǎn)品報價)可以分解為：

①客戶詢價費用規(guī)范認(rèn)定

②成本估算與費用組合

ⅰ基于費用形式報價的規(guī)范

a人工費用組合

b材料費用組合

c非制造成本組合

ⅱ基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式報價的規(guī)范

a詢價產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分解

b結(jié)構(gòu)單元費用估算

c詢價產(chǎn)品費用組合

③制造成本評審

(4)框4(名稱：確定最終報價或報價決策)可以分解為：

①企業(yè)報價目標(biāo)認(rèn)定

②企業(yè)報價策略認(rèn)定

③企業(yè)報價方法認(rèn)定

④最終報價書評審

4自學(xué)習(xí)式報價

自學(xué)習(xí)系統(tǒng)的優(yōu)點主要有兩個方面：通過報價“經(jīng)驗”的不斷豐富，自學(xué)習(xí)系統(tǒng)內(nèi)存儲的信息越來越多，變“估算報價”為“類比報價”；通過與存儲在自學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的信息比較，可以使報價的精度越來越高，而且速度也可以提高。

學(xué)習(xí)功能是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最主要的特征之一，在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與實踐發(fā)展過程中,各種學(xué)習(xí)算法的研究起著重要作用，其中最成熟的是BP模型的學(xué)習(xí)，輸入信息先從輸入層經(jīng)隱含層再傳到輸出層，如果在輸出層不能得到期望的輸出，則反向傳播，將誤差信號沿原來的連接通道返回，通過修改各層神經(jīng)元之間的權(quán)值，減少誤差信號，經(jīng)學(xué)習(xí)后，報價的知識與規(guī)則轉(zhuǎn)化為一系列權(quán)值，即存儲在各連接權(quán)中。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的這種特點使得制造產(chǎn)品報價在相關(guān)資料和信息不充實和不全面的情況下，可以解決報價影響因素中的非結(jié)構(gòu)化因素的決策。用于自學(xué)習(xí)式報價的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示。

5制造產(chǎn)品智能集成報價系統(tǒng)框架

為了達(dá)到上述目標(biāo)，制造產(chǎn)品報價系統(tǒng)首先必須集成程式報價的各級子功能：

(1)對客戶詢價信息的錄入與評價；

(2)建立響應(yīng)客戶詢價的產(chǎn)品或工程初步設(shè)計方案；

(3)估算產(chǎn)品的報價成本(即機會成本)；

(4)財務(wù)評估和費用分配以及基礎(chǔ)報價(即保本價格)計算；

(5)報價策略評價及確定滿意的報價方案；

(6)支持?jǐn)?shù)據(jù)(包括企業(yè)內(nèi)部和外部的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如政策、經(jīng)濟、市場、相關(guān)競爭對手情報、原材料等的價格、企業(yè)負(fù)荷、經(jīng)濟狀況、制造能力、技術(shù)水平等)的存儲與更新。

6結(jié)束語

我們相信，通過在線式的詢價處理和離線式的樣本訓(xùn)練，能夠解決報價中存在的非結(jié)構(gòu)化因素中較難處理的問題，為制造產(chǎn)品報價提供一個更為可行的集成方案。

參考文獻(xiàn)

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篇（9）

(1)在美國

在智能天線技術(shù)方面,美國較其它國家要成熟的多,并已開始投入實用。美國ArrayComm公司將智能天線技術(shù)應(yīng)用于無線本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)。ArrayComm方案采用可變陣元配置,有12陣元、8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列可供不同環(huán)境選用,現(xiàn)場實驗表明在PHS基站采用該技術(shù)可以使系統(tǒng)容量提高4倍。

(2)在歐洲

歐洲通信委員會(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)計劃中實施了第一階段智能天線技術(shù)研究,稱為TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。該項目是在DECT基站上構(gòu)造智能天線試驗?zāi)Ｐ?于1995年初開始現(xiàn)場試驗,天線陣列由8個陣元組成,射頻工作頻率為1.89GHz,陣元間距可調(diào),陣元分布有直線型、圓環(huán)型和平面型三種形式。試驗?zāi)Ｐ陀脭?shù)字波束成形的方法實現(xiàn)智能天線,采用ERA技術(shù)有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作為中央控制。

(3)在日本

ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣,射頻工作頻率是1.545GHz。陣元組件接收信號在模數(shù)變換后,進(jìn)行快速付氏變換(FFT)處理,形成正交波束后,分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,數(shù)字信號處理部分由10片F(xiàn)PGA完成,整塊電路板大小為23.3cm×34.0cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。

我國目前有部分單位也正進(jìn)行相關(guān)的研究。信威公司將智能天線應(yīng)用于TDD(時分雙工)方式的WLL系統(tǒng)中,信威公司智能天線采用8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列,射頻工作于1785~1805MHz,采用TDD雙工方式,收發(fā)間隔10ms,接收機靈敏度最大可提高9dB。

3智能天線的優(yōu)勢

智能天線是第三代移動通信不可缺少的空域信號處理技術(shù),歸納起來,智能天線具有以下幾個突出的優(yōu)點。

(1)具有測向和自適應(yīng)調(diào)零功能,能把主波束對準(zhǔn)入射信號并適應(yīng)實時跟蹤信號,同時還能把零響點對準(zhǔn)干擾信號。

(2)提高輸入信號的信干噪比。顯然,采用多天線陣列將截獲更多的空間信號,也即是獲得陣列增益。

(3)能識別不同入射方向的直射波和反射波,具有較強的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術(shù)很難處理的快衰落對系統(tǒng)性能的影響。

(4)增強系統(tǒng)抗頻率選擇性衰落的能力,因為天線陣列本質(zhì)上具有空間分集的能力。

(5)可以利用智能天線,實時監(jiān)測電磁環(huán)境和用戶情況來提高網(wǎng)絡(luò)的管理能力。

(6)智能天線自適應(yīng)調(diào)節(jié)天線增益,從而較好地解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問題。為移動臺的進(jìn)一步簡化提供了條件。越區(qū)切換是根據(jù)基站接收的移動臺功率的電平來判斷的。由于陰影效應(yīng)和多徑衰落的影響常常導(dǎo)致錯誤的越區(qū)轉(zhuǎn)接,從而增加了網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)荷和用戶的呼損率。在相鄰小區(qū)應(yīng)用的智能天線技術(shù),可以實時地測量和記錄移動臺的位置和速度,為越區(qū)切換提供更可靠的依據(jù)。

4智能天線與若干空域處理技術(shù)的比較

為了進(jìn)一步理解智能天線的概念,我們把智能天線和相關(guān)的傳統(tǒng)空域處理技術(shù)加以比較。

(1)智能天線與自適應(yīng)天線的比較

智能天線與自適應(yīng)天線并沒有本質(zhì)上的區(qū)別,只是由于應(yīng)用場合不同而具有顯著的差異。自適應(yīng)天線主要應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)的干擾抵消,一般地,雷達(dá)接收到的干擾信號具有很強的功率電平,并且干擾源數(shù)目比天線陣列單元數(shù)少或相當(dāng)。而在無線通信系統(tǒng)中,由于多徑傳播效應(yīng)到達(dá)天線陣列的干擾數(shù)目遠(yuǎn)大于天線陣列單元數(shù),入射角呈現(xiàn)隨機分布,功率電平也有很大的動態(tài)變化范圍,此時的天線叫智能天線。對自適應(yīng)天線而言,只需對入射干擾信號進(jìn)行抵消以獲得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。對智能天線而言,由于到達(dá)陣列的多徑信號的入射角和功率電平均數(shù)是隨機變化的,所以獲得的是統(tǒng)計意義上的信干噪比(SINR)的最大化。

(2)智能天線與空間分集技術(shù)的比較

空間分集是無線通信系統(tǒng)中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個空間耦合器按優(yōu)化合并準(zhǔn)則構(gòu)成的空間分集陣列。因此可以認(rèn)為智能天線是傳統(tǒng)分集接收的進(jìn)一步發(fā)展。

但是智能天線與空間分集技術(shù)卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號的弱相關(guān)性,也即是不同路徑的多徑信號的弱相關(guān)性。而智能天線則是對所有陣元接收的信號進(jìn)行加權(quán)合并來形成空間濾波。一個根本性的區(qū)別:智能天線陣列結(jié)構(gòu)的間距小于一個波長(一般取λ/2),而空間分集陣列的間距可以為數(shù)個波長。

(3)智能天線與小區(qū)扇區(qū)化的比較

小區(qū)的扇區(qū)化可以認(rèn)為是一種簡化的、固定的預(yù)分配智能天線系統(tǒng)。智能天線則是動態(tài)地、自適應(yīng)優(yōu)化的扇區(qū)化技術(shù)。現(xiàn)在,我們來討論一個頗有爭議的問題。根據(jù)IS-95建議,當(dāng)采用120°扇區(qū)時系統(tǒng)容量將增加3倍。由此是否可以得到結(jié)論,扇區(qū)化波束越窄系統(tǒng)容量提高越大?考慮到實際的電磁環(huán)境,我們認(rèn)為對這一問題的回答是否定的。這是因為窄波束接收到的信號往往是由許多相關(guān)性較強的多徑信號構(gòu)成的。一般情況下,各徑信號的時延擴展小于一個chip周期。這時信號波形易于產(chǎn)生畸變從而降低信號的質(zhì)量達(dá)不到增加系統(tǒng)容量的目的。同時如果采用過窄的波束接收信號,一旦該徑信號受到嚴(yán)重的衰落,則將直接導(dǎo)致通信的中斷。另外,過窄的接收波束在工程上是難以實現(xiàn)的,并將成倍地增加設(shè)備的復(fù)雜度。

5智能天線的未來展望

(1)目前還沒有一個完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機地聯(lián)系起來,故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面,高效、快速的智能算法也將是智能天線走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。

(2)采用高速DSP技術(shù),將原先的射頻信號轉(zhuǎn)移到基帶進(jìn)行處理。基帶處理過程是數(shù)字算法的硬件實現(xiàn)過程。

(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優(yōu)越,同時陣列天線的數(shù)字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖,因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。

(4)在移動臺中(如手機)采用智能天線技術(shù)。

(5)采用智能天線技術(shù)來改善移動通信信道中上下鏈路不能使用同一套權(quán)值的問題,以改善上下鏈路的性能。

(6)目前,智能天線技術(shù)的研究已不是單一地研究智能天線本身,應(yīng)與CDMA的一些關(guān)鍵技術(shù)(如多用戶檢測技術(shù)、多用戶接收技術(shù)、功率控制等)結(jié)合在一起研究。

6結(jié)束語

篇（10）

多元智能理論（MultipleIntelligencesTheory）由美國哈佛大學(xué)發(fā)展心理學(xué)家、教育學(xué)家霍華德•加德納教授于1983年在《智能的結(jié)構(gòu)》一文中提出后，在世界范圍內(nèi)引發(fā)了教育的“革命性”變革。我國于20世紀(jì)90年代引進(jìn)多元智能理論，國內(nèi)有專家認(rèn)為，多元智能理論無疑是我們長期以來一直在努力推崇的“素質(zhì)教育的最好全釋”；還有人指出：多元智能理論與建構(gòu)主義理論一道，構(gòu)成了我國新課程改革的強大理論支撐。多元智能理論指出人類內(nèi)涵的能力至少有八種：包括語文智能；音樂智能；邏輯—數(shù)學(xué)智能；空間智能；肢體—運作智能；人際智能；自省智能；自然觀察智能。加德納認(rèn)為，相對于過去的一元智力理論，多元智能理論能夠更全面地描繪和評價人類的智力能力。加德納還指出，人類智能還包含有次級智能和多種次級構(gòu)成要素。

二、基于多元智能理論的汽車英語課程設(shè)計

（一）汽車英語課程設(shè)計的基本條件

Posner（1994）認(rèn)為，課程設(shè)計的基本條件包括：了解學(xué)生的需求、興趣、能力、知識水平等例如：學(xué)生需要什么、需要的原因、已有的能力、待補的能力、已有的基礎(chǔ)或條件，缺乏什么等等。熟悉課程情況例如，有能力識別和解釋該課程的基本概念和技能，全面和細(xì)致的有關(guān)知識，目前這個課程的開設(shè)情況等。擅長聽說讀寫譯五項必備能力，具有豐富教學(xué)經(jīng)驗，而不是簡單的拼湊、復(fù)制、模仿依據(jù)以上課程設(shè)計的基本條件，做好高職英語課程設(shè)計就要求教師進(jìn)行問卷調(diào)查或訪談學(xué)生已經(jīng)完成的課程標(biāo)準(zhǔn)或已經(jīng)具備的語言知識，要求通過參考有關(guān)著作、論文、同類課程、教材等，與同行交流，收集積累案例或經(jīng)驗等等。

（二）汽車英語課程設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)Furey提出的標(biāo)準(zhǔn)，高職英語課程設(shè)計必須把握下列標(biāo)準(zhǔn)：

1.是否有足夠的理論依據(jù)英語課程設(shè)計必須基于什么樣的科學(xué)理論基礎(chǔ)，是否遵照其本身的科學(xué)性和社會性？

2.是否適合學(xué)生目標(biāo)在從事高職英語教學(xué)中，教師要因材施教。不但熟悉、掌握學(xué)生的自身學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)興趣，也注重培養(yǎng)學(xué)生的實際效果性。

3.是否具有成功實施的可能性和效果的可評性在從事高職英語教學(xué)中，教師要不斷自評課程設(shè)計的真實效果。

（三）汽車英語課程設(shè)計的內(nèi)容

汽車英語課程設(shè)計的內(nèi)容取決于授課的理念。針對英語語言，如果認(rèn)為語言是符號系統(tǒng)，課程設(shè)計就由語音、詞匯、語法、句型構(gòu)成，強調(diào)語言形式的正確性；如果視語言為交際工具，課程設(shè)計要考慮的是交際的人，交際發(fā)生的條件、交際的目的等。英語課程設(shè)計關(guān)注的不僅是語言形式的正確性，還有社交的適當(dāng)性。在教學(xué)研究過程中，在多元智能理論的指導(dǎo)下，根據(jù)調(diào)研結(jié)果對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行逐步更新，教材從最初的純英文閱讀形式的到單獨開發(fā)學(xué)生的專業(yè)英語閱讀能力，從聽、說、讀、寫等能力的平行拓展，汽車專業(yè)英語校本教材內(nèi)容新穎，圖文并茂，根據(jù)主題確定教學(xué)內(nèi)容、重點及難點，融專業(yè)英語聽、說、讀、寫訓(xùn)練于一體，重點突出，實用性強，有利于開發(fā)學(xué)生的多元英語語言智能，改善課堂教學(xué)氛圍，提高教學(xué)效果。

三、多元智能理論下汽車英語課程設(shè)計需注意的問題

首先，汽車英語以提高口語交際能力為本位，突出應(yīng)用性本課程在對汽車企業(yè)英語應(yīng)用能力需求深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，按確定工作任務(wù)模塊、同時突出語言技能的要求制訂教學(xué)大綱和授課計劃，明確了教學(xué)應(yīng)達(dá)到的知識標(biāo)準(zhǔn)和技能標(biāo)準(zhǔn)。其次，課程體系整合突出全面性、邏輯性、典型性和實用性本課程以國際汽車行業(yè)最新的知識體系為基礎(chǔ)，以市場為導(dǎo)向，將傳統(tǒng)汽車英語課程的以訓(xùn)練專業(yè)英語閱讀能力為主體的教學(xué)內(nèi)容，整合成為汽車構(gòu)成的4大部分分別為發(fā)動機、底盤、車身、電氣設(shè)備以及發(fā)動機的兩大機構(gòu)五大系統(tǒng)和底盤的傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等各個任務(wù)模塊以系統(tǒng)的知識主題構(gòu)成課程內(nèi)容體系。最后，教學(xué)手段優(yōu)化，突出多元英語智能培養(yǎng)在教學(xué)實踐中，注重將互動教學(xué)、角色扮演、案例教學(xué)、多媒體聽力、課件加視頻等教學(xué)手段相結(jié)合，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其用英語分析和理解專業(yè)知識的能力和用英語進(jìn)行專業(yè)領(lǐng)域的交際能力，并結(jié)合具體課程內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行延伸性思考，以增強學(xué)生的創(chuàng)新能力，全面促進(jìn)學(xué)生多元智能的發(fā)展。

篇（11）

二、設(shè)計開放性作業(yè)

多元智能理論認(rèn)為，每一個學(xué)生都是獨立的個體，都有強烈的自主意識。因此教師要堅持以學(xué)生為本的思想，充分重視學(xué)生的主體性，給學(xué)生創(chuàng)造開放性的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使其真正成為學(xué)習(xí)的主人。在設(shè)計作業(yè)時，可根據(jù)學(xué)生的實際情況和教材的內(nèi)容，設(shè)計開放性的作業(yè)。例如：小說《項鏈》，以“唉！我可憐的馬蒂爾德！可是我那一掛是假的，至多值五百法郎！……”結(jié)尾，這給每一位讀者都給留下了巨大的想象空間，同時也給我們設(shè)計出了一道很好的開放性作業(yè)———續(xù)寫小說結(jié)尾。這樣的作業(yè)設(shè)計，具有極大的開放性，吸引了學(xué)生極大的興趣，不僅鍛煉了學(xué)生的思維能力與想象能力，而且也鍛煉了學(xué)生的書面語言表達(dá)能力。

三、設(shè)計趣味性作業(yè)

興趣，是學(xué)生學(xué)習(xí)的原動力。作業(yè)也應(yīng)講究一定的趣味性，只有這樣學(xué)生才會喜歡做作業(yè)，才能在寫作業(yè)的過程中鞏固知識。因此，語文教師在作業(yè)形式上要力求多樣化、形象化、趣味化，使作業(yè)從單一以語言符號表達(dá)的形式中走出來，與聽、說、讀、寫與演、唱、畫、游戲以及參觀訪問等學(xué)生喜聞樂見的形式巧妙結(jié)合，使作業(yè)富有趣味性，吸引學(xué)生興趣。例如：在學(xué)習(xí)了畢淑敏的作品《離太陽最近的樹》之后，讓學(xué)生課下以小組為單位辦一張以“保護(hù)我們的地球”為主題的手抄報；在學(xué)習(xí)了《詩經(jīng)•靜女》之后，讓學(xué)生根據(jù)詩歌內(nèi)容，把本詩改編成一首愛情歌曲的歌詞。這種多樣化的作業(yè)形式，使學(xué)生對作業(yè)產(chǎn)生了極大的興趣。

四、設(shè)計實踐性作業(yè)