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篇1

廣義上的動(dòng)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(duì)患有呼吸道疾病的動(dòng)物咳嗽聲處理實(shí)現(xiàn)生理健康監(jiān)測(cè)。為此應(yīng)首先提取患病動(dòng)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(duì)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(shí)間及咳嗽頻率則高于健康豬。針對(duì)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(shí)現(xiàn)呼吸道疾病疑似病豬智能識(shí)別。在圈舍群養(yǎng)的豬飼養(yǎng)方式下，很難實(shí)現(xiàn)豬個(gè)體咳嗽聲的采集，可將圈設(shè)定為監(jiān)測(cè)對(duì)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(diǎn)關(guān)注高危區(qū)內(nèi)動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度，而且提高了患病豬識(shí)別效率，降低了規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)由于動(dòng)物疾病帶來的經(jīng)濟(jì)損失。動(dòng)物情緒健康更多是動(dòng)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(dòng)物在恐懼、孤獨(dú)、焦慮等不良情緒下的叫聲特征，在此基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)動(dòng)物情緒健康的無損監(jiān)測(cè)。Jahns[11]針對(duì)已知的牛饑餓和叫聲信號(hào)提取出先驗(yàn)特征矩陣及其參考模式，利用模式匹配方法識(shí)別牛只日常叫聲中所蘊(yùn)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(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)變化特征，進(jìn)而智能識(shí)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(píng)價(jià)研究目前鮮見報(bào)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(yàn)證剪牙斷尾過程會(huì)引起仔豬極強(qiáng)的恐懼情緒，可設(shè)計(jì)獨(dú)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(shí)采集的仔豬叫聲做模式匹配，實(shí)現(xiàn)仔豬恐懼情緒的智能識(shí)別。動(dòng)物采食、飲水、排泄行為異?？捎糜陬A(yù)測(cè)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(dòng)物行為。及時(shí)監(jiān)測(cè)到動(dòng)物行為模式的突變有利于及早發(fā)現(xiàn)疑似發(fā)病個(gè)體，降低經(jīng)濟(jì)損失。音頻分析技術(shù)目前主要用于牧場(chǎng)放養(yǎng)的牛羊采食行為監(jiān)測(cè)，這種飼養(yǎng)方式下牛羊活動(dòng)范圍廣，人工觀察方式及機(jī)器視覺技術(shù)難以監(jiān)測(cè)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(dòng)作，而實(shí)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(dòng)作的不同音頻特征識(shí)別牛羊采食過程中咬斷草料的次數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)采食量的智能監(jiān)測(cè)[6-7]。難以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握養(yǎng)殖動(dòng)物需求是目前畜牧養(yǎng)殖業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一，而動(dòng)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(dòng)物叫聲含義有利于養(yǎng)殖人員根據(jù)動(dòng)物自身需求開展養(yǎng)殖工作。動(dòng)物叫聲音頻分析的首要目標(biāo)是針對(duì)大量已知含義的動(dòng)物叫聲音頻提取特征參數(shù)，不斷擴(kuò)充動(dòng)物叫聲音頻分析模式庫，這是研發(fā)動(dòng)物叫聲含義智能識(shí)別系統(tǒng)的基礎(chǔ)。另外，動(dòng)物叫聲含義分析對(duì)音頻質(zhì)量要求高，如何有效降低圈養(yǎng)動(dòng)物叫聲間的相互干擾及環(huán)境噪聲的影響以實(shí)現(xiàn)音頻高質(zhì)量地實(shí)時(shí)采集，是后續(xù)研究中需要解決的問題。

機(jī)器視覺技術(shù)

在畜牧養(yǎng)殖領(lǐng)域，動(dòng)物行為與動(dòng)物健康狀況、生存舒適度密切相關(guān)，利用動(dòng)物行為自動(dòng)分析動(dòng)物健康及舒適度狀況相比人工經(jīng)驗(yàn)觀察而言結(jié)果更加客觀。隨著機(jī)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(dòng)物視頻自動(dòng)分析動(dòng)物行為及動(dòng)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(dòng)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(gè)方面針對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行定義、表示和建模。視頻流是動(dòng)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(jī)實(shí)現(xiàn)視頻流信息采集[14-17]，而關(guān)注動(dòng)物腿部運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的研究一般會(huì)單獨(dú)構(gòu)建規(guī)則通道，側(cè)方位架設(shè)攝像機(jī)，在動(dòng)物經(jīng)過通道時(shí)采集其運(yùn)動(dòng)視頻[18]。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割步驟從視頻流原始圖像中分割出監(jiān)測(cè)對(duì)象，特征提取步驟主要工作是提取足夠的動(dòng)物形體特征，以區(qū)分不同的動(dòng)物行為，這些形體特征包括位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)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(cè)與跟蹤問題。目前針對(duì)群養(yǎng)豬個(gè)體跟蹤的最新方法能夠準(zhǔn)確識(shí)別、跟蹤3頭豬長(zhǎng)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(dòng)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(shí)間的獨(dú)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(cè)母牛分娩時(shí)間，Canger等[15]研究了這些基本行為對(duì)應(yīng)的主軸線方向、臀圍長(zhǎng)度、體型寬長(zhǎng)比、背部面積等圖像特征，實(shí)現(xiàn)了基本行為的自動(dòng)識(shí)別，該研究成果使得設(shè)計(jì)一種基于母牛行為的人工助產(chǎn)自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)成為可能。

復(fù)雜行為由一個(gè)或多個(gè)具有時(shí)空關(guān)聯(lián)的基本行為組成，復(fù)雜行為分析也可稱為動(dòng)物行為模式分析，其主要工作是挖掘動(dòng)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(duì)群養(yǎng)豬睡眠時(shí)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)?；诖?，養(yǎng)殖人員可根據(jù)動(dòng)物睡眠姿態(tài)判斷其環(huán)境溫度舒適度，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的按需調(diào)節(jié)，該研究對(duì)探索環(huán)境因子對(duì)豬生長(zhǎng)的影響也具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)用價(jià)值。動(dòng)物行為模式是發(fā)現(xiàn)動(dòng)物反常行為的基礎(chǔ)，而反常行為是動(dòng)物個(gè)體出現(xiàn)健康異常或環(huán)境發(fā)生突變的外在表現(xiàn)。動(dòng)物反常行為的及時(shí)發(fā)現(xiàn)可用于動(dòng)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(duì)群養(yǎng)豬的排泄行為進(jìn)行24h監(jiān)控，對(duì)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(diǎn)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(cè)角度而言，基于機(jī)器視覺技術(shù)的動(dòng)物行為監(jiān)測(cè)是目前最好的方法，這種技術(shù)以無接觸方式記錄動(dòng)物行為信息，對(duì)動(dòng)物活動(dòng)沒有任何影響。但是該方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大，受現(xiàn)場(chǎng)光照條件影響大，攝像機(jī)視距、拍攝范圍有限，一般只能監(jiān)測(cè)圈養(yǎng)動(dòng)物信息。后續(xù)研究中除了需要針對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行更精確的行為建模外，還需要解決養(yǎng)殖動(dòng)物個(gè)體識(shí)別與跟蹤的問題，以豬行為監(jiān)測(cè)為例，目前最新研究進(jìn)展能夠準(zhǔn)確識(shí)別、跟蹤3頭豬8min時(shí)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(chǎng)景下，如何在大通量的視頻信息中識(shí)別跟蹤某一行為異常的個(gè)體是后續(xù)研究需要重點(diǎn)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(cè)區(qū)域內(nèi)眾多的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)自組織無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可用于監(jiān)測(cè)復(fù)雜多變的環(huán)境條件，如溫度、濕度、噪聲等級(jí)等，也可監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)附著對(duì)象的運(yùn)動(dòng)特征，如速度、加速度、運(yùn)動(dòng)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(cè)應(yīng)用中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，無線通信方式不僅解決了養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)布線困難的問題，而且使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以穿戴在養(yǎng)殖動(dòng)物軀體上，能夠滿足動(dòng)物行為、體征等參數(shù)信息監(jiān)測(cè)的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性要求。適宜的養(yǎng)殖環(huán)境可以充分發(fā)揮養(yǎng)殖動(dòng)物的生產(chǎn)潛力，增強(qiáng)動(dòng)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(shí)，良好的環(huán)境也是動(dòng)物福利的要求。畜牧生產(chǎn)中重點(diǎn)關(guān)注的養(yǎng)殖環(huán)境指標(biāo)主要有溫濕度、光照強(qiáng)度及有害氣體濃度。利用無線傳感器監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境指標(biāo)信息主要有以下3個(gè)挑戰(zhàn)：一是于節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍受限，單個(gè)節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果不能客觀反映整個(gè)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(shí)際生產(chǎn)中需經(jīng)常沖洗圈舍，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不能布署于舍內(nèi)較低的位置，這就帶來節(jié)點(diǎn)無法測(cè)得動(dòng)物高度層的實(shí)際環(huán)境信息的不足。針對(duì)第一個(gè)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(cè)的精確度。針對(duì)第二個(gè)問題，俞守華等[22]利用小波變換提取氣體信號(hào)動(dòng)態(tài)反應(yīng)過程的局部特征，利用遺傳算法對(duì)小波系數(shù)特征值進(jìn)行篩選，降低特征維數(shù)并簡(jiǎn)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(cè)定準(zhǔn)確率。對(duì)于第三個(gè)問題，可將養(yǎng)殖舍內(nèi)環(huán)境看作一個(gè)場(chǎng)，研究養(yǎng)殖舍溫濕度場(chǎng)、氣體濃度場(chǎng)，挖掘出不同高度層的環(huán)境參數(shù)的關(guān)系模型，實(shí)際布署網(wǎng)絡(luò)時(shí)將節(jié)點(diǎn)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(dòng)物所處高度層的實(shí)際環(huán)境信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)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(diǎn)）發(fā)送到服務(wù)器端。對(duì)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(cè)值超過系統(tǒng)設(shè)定閾值時(shí)由服務(wù)器自動(dòng)向管理人員或養(yǎng)殖人員報(bào)警[1]；第二種是由服務(wù)器自動(dòng)控制養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境調(diào)控設(shè)備，這種處理方案中控制算法設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，目前主要采用的是模糊控制算法[22,24]。綜合運(yùn)用養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)與反饋調(diào)節(jié)技術(shù)，可以設(shè)計(jì)完整的養(yǎng)殖舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)[25]，為養(yǎng)殖動(dòng)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(cè)的動(dòng)物個(gè)體信息主要包括動(dòng)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(jì)適合動(dòng)物穿戴的高效、耐用的傳感器及相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。心率和體溫是傳統(tǒng)意義上的動(dòng)物生理健康狀況重要指標(biāo)，Eigenberg等[26]分別針對(duì)牛和豬設(shè)計(jì)了體溫和呼吸頻率傳感器。Martinez等[27]與Warren等[28]設(shè)計(jì)了一種能安置在瘤胃上的藥丸式心電圖節(jié)點(diǎn)來自動(dòng)測(cè)量牛的心率，但該節(jié)點(diǎn)存在射頻信號(hào)受動(dòng)物脂肪組織影響而衰減嚴(yán)重的問題，Hoskins等[29]針對(duì)這一問題設(shè)計(jì)了一種電感鏈路用以將體內(nèi)節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)送到體外數(shù)據(jù)接收器。在行為監(jiān)測(cè)方面，研究人員提出利用三軸加速度傳感器監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖動(dòng)物運(yùn)動(dòng)過程中的三向加速度值并基于此對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行分類[30-34]。Brehme等[35]在已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用的電子計(jì)步器基礎(chǔ)上擴(kuò)展環(huán)境溫度傳感器、位置信息傳感器，設(shè)計(jì)了一款綜合記錄動(dòng)物生理、行為信息的傳感器節(jié)點(diǎn)，并將該節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于奶牛周期監(jiān)測(cè)。為了防止動(dòng)物運(yùn)動(dòng)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)帶來的破壞，需要將監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)合理固定在動(dòng)物軀體上，利用動(dòng)物項(xiàng)圈在動(dòng)物頸部固定節(jié)點(diǎn)是目前最常用的方法[36-38]，但對(duì)于有特殊監(jiān)測(cè)目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)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(cè)其下顎運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)牛行走、站立和躺臥等行為。Warren等[28]為監(jiān)測(cè)牛心率參數(shù)將傳感器節(jié)點(diǎn)通過手術(shù)固定在牛瘤胃上。附屬于動(dòng)物軀體的傳感器節(jié)點(diǎn)按設(shè)定時(shí)間間隔監(jiān)測(cè)動(dòng)物體溫、心率、肢體運(yùn)動(dòng)三軸加速度等參數(shù)，將監(jiān)測(cè)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(diǎn)）的方法目前主要有兩類：第一類是節(jié)點(diǎn)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)緩存于存儲(chǔ)器，當(dāng)動(dòng)物活動(dòng)到數(shù)據(jù)接收器（一般置于動(dòng)物飲水器或食槽上）附近時(shí)，將緩存的監(jiān)測(cè)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(jì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)路由協(xié)議，利用節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)收集器，這些路由協(xié)議需重點(diǎn)解決節(jié)點(diǎn)移動(dòng)帶來的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的問題[36]。

對(duì)于傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)到的動(dòng)物生理指標(biāo)參數(shù)信息，可設(shè)計(jì)養(yǎng)殖專家知識(shí)庫自動(dòng)分析生理指標(biāo)所蘊(yùn)含的動(dòng)物健康狀況，并針對(duì)健康異常個(gè)體發(fā)出報(bào)警。對(duì)于監(jiān)測(cè)到的動(dòng)物行為數(shù)據(jù)，需要研究相應(yīng)的動(dòng)物行為模型以實(shí)現(xiàn)行為自動(dòng)分類，動(dòng)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(duì)三軸加速度值的行為建模主要采用的數(shù)學(xué)方法有動(dòng)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(jī)[43]。動(dòng)物行為模型是分析動(dòng)物運(yùn)動(dòng)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(shí)際使用的傳感器節(jié)點(diǎn)大多針對(duì)生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)規(guī)范穩(wěn)定的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)，但是畜牧業(yè)生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，有些應(yīng)用場(chǎng)合甚至具有高溫高濕的特點(diǎn)，而且在動(dòng)物個(gè)體信息監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，需要將節(jié)點(diǎn)固定在養(yǎng)殖動(dòng)物軀體上，在動(dòng)物躺臥甚至相互爭(zhēng)斗時(shí)都可能破壞傳感器節(jié)點(diǎn)。因此，畜牧業(yè)中應(yīng)用的傳感器節(jié)點(diǎn)應(yīng)該具備比工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)決定了其使用的傳感器節(jié)點(diǎn)不能代價(jià)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(diǎn)解決的問題。

RFID技術(shù)

篇2

微膠囊壁的厚度、彈性、拉伸及壓縮強(qiáng)度、耐熱性以及與芯材的相容性直接影響MEPCM的可應(yīng)用性，因此，壁材應(yīng)選用無毒、不熔、不溶、密封性好、有較高拉伸及壓縮強(qiáng)度的樹脂。常用于囊壁的材料有尿素-甲醛樹脂(UF)［7］、聚氨酯(PU)［8］以及耐高溫性能較好的三聚氰胺-甲醛樹脂(MF)、尿素-三聚氰胺-甲醛樹脂(MUF)等。同時(shí)，壁材與芯材的質(zhì)量比對(duì)MEPCM的相變焓與調(diào)溫效率有直接影響，一般芯材的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%～80%之間［9－10］。有研究選用MF樹脂包覆復(fù)合高級(jí)醇類芯材制備相變溫度接近人體體溫且粒徑分布均勻的MEPCM，實(shí)驗(yàn)測(cè)定其芯殼比例為4∶1時(shí)，MEPCM的相變焓較高且具有良好的調(diào)溫能力［11］。最新報(bào)道顯示，實(shí)驗(yàn)室制作MEPCM的芯材質(zhì)量分?jǐn)?shù)可實(shí)現(xiàn)87%以上［12］，熱焓值可達(dá)200kJ/kg［13］。未來應(yīng)用于紡織品的MEPCM研究重點(diǎn)應(yīng)由單純?cè)龃笙嘧儾牧闲静牡馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)來提升相變焓，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)化芯殼比例，提高蓄熱調(diào)溫智能紡織品的蓄熱密度和調(diào)溫效率，提升MEPCM綜合應(yīng)用性能。

1.2乳化劑的選用

油溶性有機(jī)相變材料作為MEPCM芯材，需先高速分散形成水包油(O/W)或油包水(W/O)體系的乳狀液，再與壁材發(fā)生聚合反應(yīng)進(jìn)而形成微膠囊。乳液液滴的直徑分布越小，在溶液中分散越均勻，制得的MEPCM熱學(xué)性能越好［14］。影響乳化效果的因素有:親水親油平衡值(HLB值)［15］、臨界膠束濃度(CMC)、乳化時(shí)間、乳化溫度、乳化機(jī)轉(zhuǎn)速、乳化劑種類、乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、乳化劑分子質(zhì)量［14］等。其中，CMC和HLB是表征乳化劑性能和乳化效果的主要參數(shù)。HLB值低表示乳化劑的親油性強(qiáng)，易形成W/O型體系;HLB值高則表示親水性強(qiáng)，易形成O/W型體系;HLB值居中為6～8時(shí)，通過強(qiáng)力攪拌可分散形成乳狀溶液，適合用作潤(rùn)濕劑，因此HLB值是影響乳化效果的關(guān)鍵因素［16－17］。常用的乳化劑主要有陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型，其中陰離子和非離子型乳化劑適用于O/W型乳液。用于分散相變芯材的乳化劑主要有苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、全氟壬烯氧基苯磺酸鈉(OBS)、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚(Tween)和失水山梨醇脂肪酸酯(Span)等。實(shí)驗(yàn)室研究應(yīng)用不同成分乳化劑對(duì)相變芯材進(jìn)行乳化處理，表2匯總了目前已報(bào)道的相變芯材及其選用的乳化劑。而基于乳化劑HLB值和基團(tuán)相容性對(duì)相變材料分散性的理論研究還較為淺顯。閆麗佳［18］對(duì)比SDS和OBS陰離子型乳化劑對(duì)正十八烷的分散能力發(fā)現(xiàn):SDS的分散能力雖強(qiáng)，但其制備的微膠囊壁材易黏連，芯材質(zhì)量分?jǐn)?shù)低導(dǎo)致MEPCM熱焓值降低;OBS熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性較好，且乳化制得的MEPCM的相變溫度和相變焓均高于同等條件下SDS制備的MEPCM。顏超［8］對(duì)比陰離子和非離子乳化劑的乳化效果發(fā)現(xiàn):使用陰離子乳化劑SDS的石蠟體系乳液在剪切停止后立即分層;而Tween-80、OP-10和平平加O3種非離子乳化劑的乳化效果較好。這是由于石蠟/水體系乳化所需的HLB值為11～13，SDS不能提供適宜的HLB值，而上述3種非離子乳化劑的HLB值均在11左右，因此具有較好的乳化效果。其中，平平加O乳化劑中疏水鏈段的脂肪烴對(duì)石蠟具有更好的相容性而有助于提升乳化效果;2種不同種類非離子乳化劑混合得到的復(fù)配乳化劑在使用時(shí)發(fā)生的協(xié)同效應(yīng)有利于乳化效果。對(duì)不同Span-Tween復(fù)配乳化劑種類和用量下的乳液穩(wěn)定性也進(jìn)行了相關(guān)研究［19］。復(fù)配乳化劑可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求而確定最優(yōu)HLB值及乳化參數(shù)。

1.3MEPCM的制備方法

微膠囊的制備方法分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法。目前應(yīng)用于紡織品的MEPCM主要采用化學(xué)方法制備。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)使用界面聚合法［27－28］、原位聚合法［11，29］等易操作方法制備包含不同相變材料的微膠囊研究較多。這2種方法制備的MEPCM結(jié)構(gòu)見圖1［3］。界面聚合法既適用于制備水溶性芯材也適用于油溶性芯材的微膠囊，其特點(diǎn)是將形成壁材的2種單體分別溶解在不相溶的2種溶液中，2種單體分別從兩相內(nèi)部向芯材乳液液滴界面移動(dòng)并在相界面發(fā)生聚合反應(yīng)，使聚合物包裹芯材形成微膠囊，其工藝流程見圖2［27］。原位聚合法與界面聚合法的區(qū)別是，壁材單體先發(fā)生預(yù)聚形成預(yù)聚體，沉積在已經(jīng)分散為小液滴的芯材表面，在交聯(lián)和聚合反應(yīng)下形成微膠囊外殼。相較之下原位聚合法成球較容易，壁材厚度和芯材質(zhì)量分?jǐn)?shù)可控。此外，也有通過乳液聚合法［30］、懸浮聚合法［20］和復(fù)合凝聚法［21，31］等方法制備MEPCM的研究報(bào)道。

2MEPCM在紡織品中的應(yīng)用

在紡織應(yīng)用領(lǐng)域，MEPCM通過直接紡絲法和織物表面整理法等加工方式附加到紡織品上，制成蓄熱調(diào)溫紡織品。

2.1相變纖維

美國Outlast、TRDC公司一直致力于MEPCM在熔融紡絲工藝中的研究和應(yīng)用。目前Outlast已成功研制出包含MEPCM的聚丙烯腈纖維、粘膠和聚酯短纖維并正式應(yīng)用于服用紡織品［32］。圖3示出Outlast研制的蓄熱調(diào)溫纖維截面形態(tài)［32］。國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)采用熔融紡絲和濕法紡絲等直接紡絲工藝制備添加MEPCM的蓄熱調(diào)溫纖維進(jìn)行了深入探討。其中對(duì)應(yīng)用熔融紡絲法的研究較多，因濕法紡絲流程長(zhǎng)、污染大、產(chǎn)量低，并且微膠囊的理論添加量受限，相關(guān)研究較少。

2.1.1熔融紡絲

用熔融紡絲法制備蓄熱調(diào)溫纖維是將紡絲高聚物與MEPCM共混制成切片，將切片加熱到高聚物熔點(diǎn)以上成熔融態(tài)，再通過噴絲孔射出到空氣中冷凝成絲條。由于熔融紡絲液的溫度較高，紡絲速度快，微膠囊在紡絲液中易破損和升華，因此熔融紡絲法對(duì)微膠囊芯材和壁材的耐熱性要求很高。為了增強(qiáng)紡絲過程中MEPCM的耐熱性，F(xiàn)an等［14］在十八烷相變芯材乳化液中添加一定量環(huán)己烷并對(duì)MEPCM進(jìn)行耐高溫改性處理。微膠囊在160℃條件下加熱30min使環(huán)己烷升華，其壁內(nèi)產(chǎn)生預(yù)留膨脹空間，提高了膠囊粒徑分布均勻性，實(shí)驗(yàn)測(cè)得膠囊耐熱溫度最高可達(dá)270℃。Han等［33］認(rèn)為導(dǎo)致熔融紡絲工藝中MEPCM熱焓效率低的原因有2類:一是囊壁包裹不均勻的微膠囊在高溫下容易破裂;二是在熔融紡絲過程中摩擦力和剪切力導(dǎo)致部分微膠囊發(fā)生破裂。本文對(duì)紡絲工藝與相變性能、熱效率及力學(xué)性能和耐熱性能的關(guān)系進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔融溫度隨微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而升高，而纖維的斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率隨著MEPCM的質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高而降低。有研究發(fā)現(xiàn)MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí)丙烯腈基初生纖維的力學(xué)性能可達(dá)到服用要求［34］。

2.1.2濕法紡絲

用濕法紡絲法制備蓄熱調(diào)溫纖維是將MEPCM和高聚物配制成紡絲溶液，將紡絲液從噴絲孔中壓出后射入凝固浴形成絲條。該方法的紡絲速度低且溶液溫度低，因此對(duì)微膠囊損傷較小。制備以聚丙烯腈、粘膠等聚合物基體的蓄熱調(diào)溫纖維均適用濕法紡絲法，具有廣泛的實(shí)用性。張興祥等［35］將MEPCM與聚丙烯腈-偏氯乙烯共聚物混合經(jīng)溶液紡絲制成MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)30%的腈氯綸纖維。該纖維具有較好的可紡性、熱穩(wěn)定性和熱焓效率，但力學(xué)性能較差。為了提高濕法紡絲制備相變材料纖維的力學(xué)性能，于海飛等［36］通過改變紡絲凝固浴中NaSCN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)試其對(duì)纖維強(qiáng)度的影響。通過濕法紡絲工藝制備含聚酰胺包覆石蠟相變材料的蓄熱調(diào)溫聚丙烯腈纖維，MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.7%，當(dāng)紡絲凝固浴中NaSCN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，MEPCM在纖維中的熱焓效率達(dá)到78.4%，同時(shí)纖維斷裂強(qiáng)度為1.35cN/dtex。對(duì)比研究表明，在濕法紡絲凝固浴中添加適量NaSCN制備的含MEPCM聚丙烯腈纖維能夠獲得良好的力學(xué)性能和蓄熱調(diào)溫性能。通過直接紡絲法制備的蓄熱調(diào)溫纖維中微膠囊分布均勻，織物調(diào)溫性能優(yōu)良，但融入MEPCM紡絲液的直接紡絲工藝難度較大，纖維斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率較低導(dǎo)致其可紡性較差，因此，直接紡絲法制備相變材料纖維仍有很大的研究空間?？蓢L試以聚乙烯醇和熱學(xué)、力學(xué)性能優(yōu)良的芳砜綸為主體纖維用濕法紡絲制備蓄熱調(diào)溫纖維。用熔融紡絲法制備蓄熱調(diào)溫纖維可向多功能方向發(fā)展，如與可降解聚乳酸結(jié)合制備生物醫(yī)用材料，纖維中添加MEPCM與遠(yuǎn)紅外粒子產(chǎn)生協(xié)同作用增強(qiáng)織物保溫效果等。

2.2基于相變材料微膠囊的織物整理

用相變材料微膠囊整理織物是將MEPCM添加到整理液或涂層劑中，通過織物后整理方法，依靠黏合劑的作用使相變材料黏接在纖維或織物上，從而獲得蓄熱調(diào)溫紡織品。采用后整理技術(shù)得到的蓄熱調(diào)溫紡織品的耐水洗性和耐久性的報(bào)道較少，且關(guān)于織物的組織結(jié)構(gòu)、織物密度、微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)、涂層密度對(duì)蓄熱調(diào)溫性能的研究不夠深入。相比直接紡絲法，通過后整理方法附著在織物表面的微膠囊理論上易磨損和脫落，因此，整理液中涂層劑的選擇需與微膠囊壁材和纖維的化學(xué)成分結(jié)合性均好。在紡織應(yīng)用領(lǐng)域，一般通過浸軋法和涂層法將MEPCM附加到紡織品上制成蓄熱調(diào)溫紡織品。常用的PU、丙烯酸類黏合劑對(duì)MEPCM具有良好的粘接性和成膜強(qiáng)度。通過選用適當(dāng)比例的整理液配方［18］，及后整理技術(shù)得到的織物具有較好的平整度和調(diào)溫性能，但織物表面的涂層易形成薄膜覆蓋紗線及中間空隙從而影響織物透氣性。司琴等［37］嘗試在MEPCM浸軋整理前先將棉織物浸入聚醚改性氨基硅油進(jìn)行柔軟整理，再經(jīng)微膠囊附加整理，所得織物具有較好的調(diào)溫性能，且毛羽、柔軟性能和透氣性有不同程度的改善。目前關(guān)于含MEPCM整理液的研究報(bào)道中選用的黏合劑見表3?；跀?shù)值模擬的MEPCM對(duì)紡織品調(diào)溫性能模型的研究認(rèn)為，相變材料微膠囊附加織物的調(diào)溫過程常常伴隨纖維吸濕，其保溫體系包含:纖維、濕空氣、相變材料，使得熱濕傳遞和相變過程耦合在一起，基于數(shù)值方法則可以較為便捷、靈活地模擬相變材料調(diào)溫過程。因此，Li等［38］在其前期研究的基礎(chǔ)上發(fā)展了基于控制體積法和有限差分法的熱濕傳遞數(shù)學(xué)模型。模型將單一芯材的相變過程考慮為一個(gè)移動(dòng)邊界問題，將相變溫度考慮成一個(gè)點(diǎn)，并討論了PCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)織物中熱濕傳遞的影響。He等［39］針對(duì)復(fù)合相變材料指出其相變過程不是發(fā)生在一個(gè)恒定溫度點(diǎn)，而是一個(gè)溫度范圍，該相變溫度范圍對(duì)PCM能量調(diào)節(jié)過程有重要影響。李鳳志等［2］研究了MEPCM半徑及質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)織物熱濕性能影響，基于織物熱濕耦合模型，對(duì)相變問題采用顯熱容法處理，模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，半徑越小，延遲織物內(nèi)溫度變化的幅度越大，但延遲時(shí)間越短。

2.2.1浸軋法

采用浸軋方式可使MEPCM均勻分布于織物表面并深入紗線內(nèi)部，獲得均勻的調(diào)溫效果。Alay等［22］制作以正十六烷為芯材的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)、粒徑分布于0.22～1.05μm之間的MEPCM。將與微膠囊和纖維的結(jié)合性均好的聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯作為黏合劑，分別通過一浸一軋方式將MEPCM均勻整理到純棉、純滌、滌/棉織物上。實(shí)驗(yàn)證明經(jīng)過微膠囊整理的不同織物的熱焓值明顯提升，且熱學(xué)性能較好。用浸軋法經(jīng)過MEPCM整理后織物的調(diào)溫性能有顯著提高，然而透氣性能會(huì)受到微膠囊固著量和涂層劑的涂覆量影響。一般來說，微膠囊整理劑的固著量與織物的熱焓正相關(guān)，與透氣性負(fù)相關(guān)，焙烘溫度和時(shí)間對(duì)微膠囊的耐洗性能影響較大。林鶴鳴等［41］采用二浸二軋整理法分別將2種納米膠囊整理到純棉針織物上，測(cè)得織物溫變速率明顯減緩且透氣性降低約10%，但對(duì)織物的舒適性影響不大。顏超等［8］嘗試在保證浸軋法整理聚氨酯型MEPCMOutlast/蠶絲織物的調(diào)溫性能的同時(shí)改善織物的透氣性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MEPCM固著量為13g/m2的Outlast/蠶絲織物的相變焓和相變溫度均有明顯上升，從宏觀上驗(yàn)證了通過MEPCM浸軋整理的Outlast/蠶絲織物具有良好的調(diào)溫效果。Salaün等［25］探究了織物調(diào)溫性與透氣性的最佳效果，發(fā)現(xiàn)隨著涂層劑的增加，織物在吸熱過程中的吸收峰溫度逐漸升高。實(shí)驗(yàn)得出最適合蓄熱調(diào)溫紡織品的涂層劑與MEPCM用量比值在1∶2～1∶4之間，織物可獲得良好的調(diào)溫性能并且不影響其透氣性。通過浸軋法將MEPCM整理到織物上要求整理液黏度低、分散均勻方可實(shí)現(xiàn)膠囊深入織物內(nèi)并均勻分布。目前報(bào)道中鮮見關(guān)于MEPCM在整理液中分散性能的優(yōu)化配方。由于浸軋輥處理織物時(shí)易導(dǎo)致膠囊破裂而降低調(diào)溫效果、破壞蓄熱調(diào)溫體系;同時(shí)浸軋法適用于織物密度較低時(shí)的雙面整理，難以實(shí)現(xiàn)MEPCM在高密或多層織物內(nèi)的均勻分布;在某些需要微膠囊單面處理的應(yīng)用場(chǎng)合，浸軋法無法控制膠囊的合理分布，因此，目前研究重點(diǎn)應(yīng)著眼于優(yōu)化MEPCM在浸軋整理液中的分散均勻度和提高M(jìn)EPCM的質(zhì)量分?jǐn)?shù);合理控制微膠囊芯殼比與軋輥壓力的關(guān)系，降低微膠囊的破壞率。

2.2.2涂層法

通過涂層加工的方式可將相變材料黏接在織物上，目前多采用直接涂層和泡沫涂層2種涂層方法，其他涂層方法因?qū)ξ⒛z囊自身的耐熱性和抗拉、壓縮性能要求較高而受限。受涂層劑的濃度和涂層厚度的影響，涂層織物的透氣性和柔軟性均比浸軋整理織物差。Onder等［21］研究發(fā)現(xiàn)微膠囊的熱焓值與芯材的相變溫度成正比。將添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%～22.5%MEPCM的聚氨酯基涂層劑分別涂覆在純棉織物上，通過測(cè)試不同織物的熱焓值發(fā)現(xiàn)，經(jīng)MEPCM涂層整理的織物比未經(jīng)涂層的儲(chǔ)熱能力提高了2.5～4.5倍。Fallahi等［42］測(cè)定了MEPCM涂層對(duì)延遲織物溫度變化的影響。將普通織物和2種經(jīng)MEPCM涂層的織物在50℃的溫度下放置18min，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)微膠囊涂層整理的滌綸/粘膠(65/35)混紡平紋織物與經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%微膠囊涂層織物的相對(duì)溫度變化高于10%，而微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的織物相對(duì)溫度變化低于10%，說明MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)溫度變化延遲效果非常顯著。研究結(jié)果表明，MEPCM涂層織物適用于外界溫度變化劇烈的防護(hù)紡織品。劉向等［28］分析了涂層整理劑在織物表面形成的聚合物薄膜增加紗線及織物強(qiáng)力和延展性，因此使得織物的斷裂強(qiáng)力升高，斷裂伸長(zhǎng)率增大;但涂層后織物透氣性下降，抗彎剛度增大。相比于等濃度無微膠囊成分的涂層劑，含微膠囊涂層劑的黏度較低，同時(shí)粉末狀態(tài)的微膠囊可以降低絮集問題，因此微膠囊與乳液相結(jié)合后的外觀黏度比等量固體濃度的乳液的表觀黏度低。閆飛等［43］發(fā)現(xiàn)通過超聲波震蕩伴隨攪拌可以降低MEPCM的體均粒徑和在涂層液中的分散程度。MEPCM比原始芯材相變材料的裂解溫度提高了70℃，耐熱性能也明顯提高。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)附加MEPCM整理的蓄熱調(diào)溫織物在升溫曲線和降溫曲線上都存在明顯的拐點(diǎn)，從而說明其具有較好的智能調(diào)溫作用。然而Alay等［44］對(duì)比含MEPCM聚氨酯涂層對(duì)織物透氣、透濕性能的影響發(fā)現(xiàn)，微膠囊和聚氨酯涂層填充了織物組織的孔隙，易使織物的透氣性減弱，含MEPCM的聚氨酯涂層織物的透氣性低于未整理織物和不含MEPCM聚氨酯涂層織物。同時(shí)，不含MEPCM聚氨酯涂層織物因聚氨酯涂層本身具有的良好吸濕性而促進(jìn)了織物的透濕性，添加微膠囊后雖然涂層的吸濕性好，但是微膠囊顆粒阻塞了織物孔隙導(dǎo)致透濕性降低。織物經(jīng)泡沫涂層整理后，化學(xué)試劑的增量?jī)H為織物干態(tài)質(zhì)量的2%～3%，涂覆量低，涂層輕薄且不影響織物手感和透水透氣性［45］，以泡沫為依托的微膠囊在涂層劑中的分散更均勻。Shim等［40］利用暖體假人測(cè)試經(jīng)過微膠囊泡沫整理的織物從暖環(huán)境到冷環(huán)境再到暖環(huán)境的熱量流失。通過泡沫整理涂覆1層和2層MEPCM的聚酯纖維織物與未經(jīng)整理的織物進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，涂覆1層MEPCM的織物在冷環(huán)境中釋放熱量可以幫助暖體假人的熱量流失平均降低6.5W，而涂覆2層的織物平均減少13.2W。通過涂層法對(duì)織物進(jìn)行MEPCM整理的弊端有:刮刀刮涂易致微膠囊破損，需平衡刮涂力度與微膠囊的承受能力和涂層厚度的關(guān)系;MEPCM的顆粒狀特性以及涂覆在織物上的涂層整理液都會(huì)降低織物的柔軟性和透水、透氣性，因此，配制高濃、低黏整理液在紡織品MEPCM后整理的研究中顯得尤為重要。與直接涂層工藝相比，泡沫涂頭的刮涂力度柔和，涂層過程中對(duì)MEPCM的損傷小;與浸軋整理相比，泡沫整理微膠囊適用于織物單面涂覆且不易滲入到織物內(nèi)部破壞保溫體系，是目前較為理想的微膠囊織物整理技術(shù)之一。

2.2.3浸軋法與涂層法比較

研究人員對(duì)通過浸軋法與涂層法附加微膠囊整理織物的性能做對(duì)比。曹虹霞等［46］將MEPCM涂層整理液分別通過二浸二軋和干法涂層整理到棉織物上并對(duì)比2種織物發(fā)現(xiàn)，通過涂層整理比通過浸軋整理得到的蓄熱調(diào)溫織物的相變溫度低，但涂層整理比浸軋整理得到織物的相變焓高，且織物的相變焓隨MEPCM質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而升高，蓄熱調(diào)溫性能明顯增強(qiáng)，但同時(shí)涂層織物增厚，織物手感和應(yīng)用受到限制。劉元軍等［47］采用乳化固化法制備殼聚糖/石蠟MEPCM，同樣對(duì)比二浸二軋法和直接涂層法對(duì)牛仔布熱性能的影響發(fā)現(xiàn)，涂層整理對(duì)牛仔布增重率高于浸軋整理，而毛效則低于浸軋整理。此外，單面涂層整理的牛仔布比浸軋整理的牛仔布手感硬。透濕性和透氣性均低于同等條件下浸軋整理的布樣。作者分析這可能與微膠囊粒徑大小及在布樣上的增重大小有關(guān)。目前，相變材料微膠囊也被研究用于纖維紡織品之外的服用材料。IzzoRenzi等［48］嘗試將MEPCM通過干法涂層和濕法浸軋的方式將其整理到皮革表面，觀察2種整理方式下微膠囊的分布情況，發(fā)現(xiàn)皮革的多孔結(jié)構(gòu)限制了微膠囊涂層對(duì)皮革的調(diào)溫性能的影響，涂層工藝對(duì)皮革的斷裂強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率也沒有明顯影響。比較浸軋法和涂層法對(duì)織物進(jìn)行MEPCM整理:在技術(shù)方面，浸軋法和涂層法均需綜合考慮MEPCM的物理化學(xué)性能參數(shù)，研究配方合理、分散均勻、微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的涂層整理液，同時(shí)基于MEPCM易碎的芯殼結(jié)構(gòu)，需對(duì)軋輥和涂頭的整理力度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);在調(diào)溫效率方面，通過浸軋法和泡沫整理比通過直接涂層法得到的織物更輕薄，有利于提高蓄熱和放熱反應(yīng)的靈敏性;在應(yīng)用方面，涂層法可以更好地控制微膠囊在織物表層和內(nèi)部的分布，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)涂層層數(shù)和微膠囊在織物上的分布密度，擴(kuò)展產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。

篇3

一、概述

所謂智能紡織品是指對(duì)外界刺激具有感知能力或兼具反應(yīng)能力的紡織品。其中，對(duì)外界刺激具有感知能力的紡織品主要指光導(dǎo)纖維紡織品以及導(dǎo)電纖維紡織品；對(duì)外界刺激兼具反應(yīng)能力的紡織品主要指形狀記憶紡織品、變色紡織品、防水透濕紡織品、蓄熱調(diào)溫紡織品以及吸濕放熱紡織品。由于這類紡織品具有較高的附加值，故有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究和開發(fā)。

本文根據(jù)現(xiàn)有資料及信息，對(duì)己開發(fā)成功或正在設(shè)計(jì)、研制、開發(fā)的智能型紡織品作簡(jiǎn)要介紹，期望引起同行對(duì)這一領(lǐng)域的進(jìn)一步關(guān)注。

二、各類智能紡織品

（一）光響應(yīng)類紡織品

這類紡織品主要由自發(fā)光纖維所制得。自發(fā)光纖維，是一種剛剛興起的功能性纖維，目前僅在日本、美國有小批量的生產(chǎn)，一般是在合成纖維生產(chǎn)過程中加入少量的蓄光劑(主要成分為氧化鉛和一些稀土元素，平均粒度在2μm~3μm)。產(chǎn)品經(jīng)光線照射10min~20min，即可持續(xù)發(fā)光8h~10h，顏色多種多樣，有黃、綠、藍(lán)等。如美國Beaverindustries和Glo~Tech兩大公司就分別以Glosafety和Glo~Tech商標(biāo)名出售其自發(fā)光產(chǎn)品。

變色紡織品是一種能隨環(huán)境和溫度而自動(dòng)改變顏色的紡織品，在陽光下鮮艷奪目，在綠蔭下柔和自然，在室內(nèi)樸素淡雅，其原理是纖維和紡織品采用光敏染料染色。如士兵穿上它，在樹林里變成綠色，在草原上變成草黃色。在近紅外夜視儀、激光夜視儀、電子形象增強(qiáng)儀、黑白膠片和彩色膠片等器材和偵視技術(shù)面前會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺，不易被敵方發(fā)現(xiàn)，以達(dá)到隱蔽自己、迷惑敵人的目的。

（二）熱調(diào)節(jié)類紡織品

溫度調(diào)節(jié)方面主要可分為涼爽功能紡織品、保溫功能紡織品和自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)紡織品三大類，分別介紹如下。

1、涼爽功能紡織品

涼爽功能中最有代表性的就是美國杜邦公司用于生產(chǎn)cool-max織物的四溝道(Tefrachannel)聚酣纖維，它具有優(yōu)良的芯吸能力，是將疏水性合成纖維制成高導(dǎo)濕能力的纖維。可將皮膚上的汗用芯吸導(dǎo)到織物表面蒸發(fā)并冷卻，有實(shí)驗(yàn)證明在30min內(nèi)，濕度的去除百分率，棉織物為52％。而cool-max為95％。

2、保溫功能紡織品

目前這種類型的紡織品主要包括積極保暖和積極產(chǎn)熱兩方面的功能。Toyobo和Mizuno兩大公司正在聯(lián)合推廣一種“breath-thermo”產(chǎn)品，屬于一種包含有交聯(lián)聚丙烯類的滌綸纖維。所應(yīng)用的這種化學(xué)物質(zhì)還因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的吸水能力經(jīng)常被用做醫(yī)用干燥劑。

Tomy公司的“Warmsensor”機(jī)織物包含有特殊的陶瓷粒子，結(jié)構(gòu)由吸收、絕緣、隔熱三層組成。與普通機(jī)織物相比，其內(nèi)部溫度要高出2℃~3℃，Asics公司已將其用于運(yùn)動(dòng)內(nèi)衣、內(nèi)衣、滑雪服中。由Maldemnills生產(chǎn)的“Porlatech”是內(nèi)置鋰電池的服裝。其中熱盤可以連續(xù)維持5h，以保持服裝內(nèi)的溫度。Goldwin公司目前已開始向市場(chǎng)推廣這類產(chǎn)品。

在1998年冬季的奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上，200名瑞士運(yùn)動(dòng)員和300名記者就穿著了Descent的“Mobilethermo”夾克，這種夾克內(nèi)置了加熱體系。從而保證了內(nèi)部溫度控制精確性。Mitsubishirayon公司生產(chǎn)的“Thermocatch”熱絕緣體系屬于聚丙烯睛纖維。但是其中心為具有光熱轉(zhuǎn)換功能細(xì)微的陶瓷粒子。其表面為氧化銻。據(jù)報(bào)道在普通的纖維中僅僅混入10％該纖維，就可將服裝內(nèi)的溫度提高2℃~8℃，快干、良好的導(dǎo)電性能也是其突出的功能。

與Descente一道，Unitika公司也成功生產(chǎn)出一種產(chǎn)熱紡織品So1ar＆microtype，它是在聚酰胺紗的截面中加入ZrC而形成的，與普通的聚酰胺產(chǎn)品相比，至少可以將內(nèi)部的溫度提高2℃。這些紡織品可用于運(yùn)動(dòng)服裝。用65dtex／15f和130dtex／32f紗所制成的服裝，在1998年的奧運(yùn)會(huì)上，已經(jīng)被西班牙、澳大利亞和加拿大的國家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員穿著。

3、自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)纖維及其紡織品

自動(dòng)調(diào)溫纖維和紡織品既不同于傳統(tǒng)纖維和紡織品，也不同于其他高保溫纖維和紡織品，它是一種具有雙向溫度調(diào)節(jié)作用的、以改善舒適性為主要目的的新型材料。關(guān)于溫度調(diào)節(jié)智能紡織品最重要的就是outlast纖維。它是70年代末80年代韌，由美國航空航天局空間研究項(xiàng)目的成果，其技術(shù)的關(guān)鍵就是應(yīng)用了一種微膠囊包裹的相變材料—PCM，它是一種在確定的溫度范圍內(nèi)可改變自身聚集狀態(tài)的材料，在生產(chǎn)加工過程中，以微膠囊的形式加入到紡織纖維的基質(zhì)中。當(dāng)?shù)竭_(dá)相交溫度時(shí)，相交材料通過不連續(xù)的升溫來防止服裝內(nèi)溫度波動(dòng)范圍過大。相變過程的能量貯存于PCM中以提高其熱容量。當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)，又會(huì)釋放出其貯存的能量。（三）熱適應(yīng)性與可逆收縮性纖維及其紡織品

Vigo等將聚乙二醇與各種纖維，如：棉、聚酯或聚酰胺共混物結(jié)合，使其具有熱適應(yīng)性與可逆收縮性。所謂熱適應(yīng)性，是賦予材料熱記憶特征：溫度升高時(shí)纖維冷卻；溫度降低時(shí)纖維發(fā)熱。熱記憶效應(yīng)源于結(jié)合在纖維上的相鄰多元醇螺旋間氫鍵的作用，溫度升高時(shí)，氫鍵解離，系統(tǒng)趨于無序，線團(tuán)松弛，過程吸熱；當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，氫鍵使系統(tǒng)更為有序，線團(tuán)壓縮，過程放熱。所謂可逆收縮性，是指形狀記憶功能，濕態(tài)時(shí)收縮，收縮率可35％，干態(tài)時(shí)恢復(fù)到原始尺寸。如壓力繃帶，在血液中收縮，傷口上所產(chǎn)生的壓力會(huì)止血，繃帶干燥時(shí)壓力消除。

（四）結(jié)合電子技術(shù)類紡織品

目前，這方面的研究處于基礎(chǔ)研究階段,故本文只簡(jiǎn)要介紹三種。

1、帶傳感器的導(dǎo)電紡織品

意大利Pisa大學(xué)將聚吡咯涂層在萊卡纖維表面制成的織物，在受到外力拉伸后產(chǎn)生伸縮，聚毗咯的導(dǎo)電性能產(chǎn)生變化，記錄和分析電信號(hào)的變化，可探測(cè)出手指運(yùn)動(dòng)情況(見圖1)。

圖1智能手套的電信號(hào)輸出

2、音樂茄克

飛利浦公司和Levis公司合作生產(chǎn)，包含—個(gè)簡(jiǎn)易的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，依靠埋入衣料內(nèi)的光纖將隨身攜帶的電子產(chǎn)品連接起來，并且通過置入織物的軟鍵盤，實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)和播放機(jī)的控制，在衣領(lǐng)內(nèi)有一個(gè)微型麥克風(fēng)和一對(duì)可隨意調(diào)節(jié)左右聲道的立體聲耳機(jī)，可以與外界對(duì)話和收聽廣播。可見，紡織面料把織造技術(shù)與柔性觸模界面技術(shù)結(jié)合在一起，計(jì)算機(jī)也設(shè)計(jì)成為了服裝的一部分。

3、智能襯衣

智能襯衣（如圖2所示模型）可被作為連接身體與環(huán)境之間的媒介，與織物一體化的傳感器能夠檢測(cè)或顯示監(jiān)控環(huán)境和人體生理的一些重要指標(biāo)，并通過分析這些數(shù)據(jù)，建議合理的運(yùn)動(dòng)量，同時(shí)，智能卡記錄了穿著者的訓(xùn)練計(jì)劃，能夠感知穿著者的疲勞程度，或建議你繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，或建議你改天再訓(xùn)練。當(dāng)嬰兒或老人佩帶時(shí)，如果發(fā)生危及生命的情形，可以及時(shí)提醒父母或看護(hù)人員，以避免意外發(fā)生。高級(jí)智能服裝將集成無線遙控技術(shù)、GPS全球定位系統(tǒng)、溫度傳感器和保暖材料。情感服裝具有測(cè)試人的情緒的功能。根據(jù)人的情緒，服裝將發(fā)生顏色的變化或釋放香味。該服裝甚至能夠記憶你曾經(jīng)度假的地方，營(yíng)造環(huán)境的氣氛、聲音甚至氣味。躺在智能醫(yī)用床單上的病人可以聽音樂、看VCD、上網(wǎng)或讀書。

圖2智能襯衣模型

三、開發(fā)與展望

智能型紡織品是繼功能紡織品之后出現(xiàn)的又一種類型的高科技紡織品。它在增加服裝舒適性、提高人們的生活質(zhì)量、改善人們的勞動(dòng)條件、滿足某些特種行業(yè)和特種場(chǎng)合的需要等方面正在和必將繼續(xù)發(fā)揮越來越重要的作用。同時(shí)，它能增大產(chǎn)品附加值，引起人們的興趣，促進(jìn)消費(fèi)，有助于推動(dòng)紡織行業(yè)的發(fā)展和振興。智能型紡織品的開發(fā)不僅需要纖維、紡、織、染、整、剪、裁、縫的緊密配合與協(xié)作，更需要多學(xué)科的互相滲透、交叉相融合：愿更多的紡織行業(yè)和其他有關(guān)行業(yè)的產(chǎn)、學(xué)、研人員投入到這一嶄新的領(lǐng)域里來。

參考文獻(xiàn)

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篇4

Web3.0相對(duì)Web2.0轉(zhuǎn)變的一個(gè)重要標(biāo)志就是前者升級(jí)為人工智能。人工智能又稱“智能模擬”。利用電子計(jì)算機(jī)和各種電子技術(shù)來模擬人類的某些智力活動(dòng)。有模擬識(shí)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(shí)現(xiàn)了時(shí)間上的跨越，更重要的是這種劃分實(shí)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(gè)時(shí)代。如果說Web1.0時(shí)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(gè)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(shì)，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(dòng)力問題和信息最優(yōu)化自動(dòng)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(fèi)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(tái)為解決這個(gè)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(tái)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(gè)共同的本質(zhì)能力，就是能夠針對(duì)用戶接觸媒體的習(xí)慣做出簡(jiǎn)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(dòng)的簡(jiǎn)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(duì)外界的體驗(yàn)?zāi)芰碜杂谝曈X、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺，以及第六感(潛意識(shí))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(yàn)的感官。人類在感知事物時(shí)同時(shí)運(yùn)用這五種感官，因此，在某種體驗(yàn)的傳播中，如果媒介調(diào)動(dòng)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(huì)大大提升。Web3.0時(shí)代，計(jì)算機(jī)圖形、數(shù)字影像、人機(jī)交互、傳感設(shè)備、人工智能等技術(shù)的進(jìn)步和綜合運(yùn)用能創(chuàng)造出一種基于可計(jì)算信息的沉浸式交互環(huán)境，這就是“虛擬現(xiàn)實(shí)”。人們通過人機(jī)交互設(shè)備與虛擬環(huán)境當(dāng)中的對(duì)象自然交流，產(chǎn)生“沉浸”于等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。

2自動(dòng)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(dòng)選擇將廣告放置在哪里。這些因素包括用戶信息、站點(diǎn)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(duì)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(dòng)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(dòng)根據(jù)文本中的概念進(jìn)行分類，自動(dòng)標(biāo)引，并基于用戶興趣自動(dòng)匹配出個(gè)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(gè)性化搜索、社會(huì)化搜索、本地化搜索、知識(shí)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(shí)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(qiáng)網(wǎng)站的個(gè)性化功能，從而獲得消費(fèi)者的眼球和寶貴時(shí)間。這種廣告的妙處就在于，消費(fèi)者在享受廣告商提供的微件服務(wù)時(shí)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(gè)體驗(yàn)微件服務(wù)的過程是一個(gè)人機(jī)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(duì)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(shí)、自動(dòng)、智能匹配等特征。尤以受眾識(shí)別、方式、內(nèi)容生成和效果監(jiān)測(cè)等方面的智能化特征最為顯著。

1受眾識(shí)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(shí)別廣告的目標(biāo)受眾。受眾的細(xì)分是一個(gè)鮮明的趨勢(shì)，細(xì)分的同時(shí)伴隨著的是新的聚合方式，而受眾識(shí)別的任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)細(xì)分后個(gè)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(shí)別方式有以下幾種：

(1)基于網(wǎng)絡(luò)用戶使用行為的識(shí)別方式

這種識(shí)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(cè)、Netflow采集、DNS訪問統(tǒng)計(jì)、鼠標(biāo)軌跡分析(鼠標(biāo)點(diǎn)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(jià)值數(shù)據(jù)、本企業(yè)和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的經(jīng)營(yíng)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(bào)分析獲取。

采集到了原始數(shù)據(jù)后，要對(duì)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(jià)值的分析結(jié)果，并以準(zhǔn)確直觀的方式表示出來?，F(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(jì)學(xué)方面的信息。

(2)基于頁面內(nèi)容的識(shí)別方式

基于網(wǎng)頁內(nèi)容識(shí)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(jī)會(huì)。這種識(shí)別方式是對(duì)基于關(guān)鍵詞識(shí)別方式的一種演進(jìn)。這種識(shí)別方式使用智能技術(shù)分析頁面內(nèi)容。進(jìn)而對(duì)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(duì)頁面進(jìn)行聚類。把用戶瀏覽行為對(duì)其興趣的作用列入聚類結(jié)果，得到綜合評(píng)估模型。頁面內(nèi)容的分析受計(jì)算機(jī)自然語言處理水平的限制，比如有時(shí)會(huì)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(shí)別方式

這種識(shí)別方式多見于一些社會(huì)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(píng)價(jià)方式來建造個(gè)性化的發(fā)現(xiàn)和推薦機(jī)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(gè)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(huì)自動(dòng)建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)，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(diǎn)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(shí)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(cè)出用戶喜歡的內(nèi)容。當(dāng)然協(xié)同過濾除了運(yùn)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(gè)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(gè)完全自動(dòng)化的廣告網(wǎng)絡(luò)業(yè)已。它能將幾種價(jià)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(bào)。消息詳細(xì)報(bào)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(dòng)選擇將廣告放置在哪里。這些因素包括用戶信息、站點(diǎn)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(jià)格模式，如CPA。CPC和CPM等。Tum的機(jī)器知識(shí)平臺(tái)可以預(yù)測(cè)什么廣告和價(jià)格模式結(jié)合后，能給廣告主帶來最多的收入，給消費(fèi)者帶來最大的相關(guān)性。廣告主保留著排除某些商站點(diǎn)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(dòng)。但是對(duì)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(shí)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(cè)的智能化

為了網(wǎng)絡(luò)廣告的科學(xué)投放，需要對(duì)廣告效果進(jìn)行系統(tǒng)有效的監(jiān)測(cè)，對(duì)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(cè)方法，最有效的方式便是采用智能監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)，其含義是動(dòng)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(bào)告，幫助網(wǎng)站在現(xiàn)有架構(gòu)上最大限度地實(shí)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(shí)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(fèi)者主動(dòng)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(yàn)、娛樂、文化消費(fèi)等活動(dòng)所替代。

2處處有廣告，處處都不是廣告

法國廣告評(píng)論家羅貝爾·格蘭曾說過：“我們呼吸的空氣是由氧氣、氮?dú)夂蛷V告組成的。”在Web3.0時(shí)代，借助先進(jìn)的客戶端普通用戶就能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，屏蔽不請(qǐng)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(gè)最簡(jiǎn)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(shí)代的消費(fèi)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(shí)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

隨著現(xiàn)代材料的不斷進(jìn)步，作為最主要的建筑材料之一的混凝土已逐漸向高強(qiáng)、高性能、多功能和智能化發(fā)展。用它建造的混凝土結(jié)構(gòu)也趨于大型化和復(fù)雜化。然而混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中由于受環(huán)境荷載作用。疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的，結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減，甚至導(dǎo)致突發(fā)事故。為了有效地避免突發(fā)事故的發(fā)生，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命，必須對(duì)此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)的“健康”監(jiān)測(cè)，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)?，F(xiàn)有的無損檢測(cè)，如聲波檢測(cè)X射線及C掃描等，只能定性檢測(cè)，而不能定量、數(shù)據(jù)化處理，更主要的是不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因而對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和損傷估計(jì)還比較困難，甚至是不可能的。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的維修方式主要是在損傷部位進(jìn)行外部的加固，而對(duì)損傷的原結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修比較困難，尤其是對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷修復(fù)更是非常困難。隨著現(xiàn)代向智能化的發(fā)展，這種停留在被動(dòng)和計(jì)劃模式的檢測(cè)與修復(fù)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代多功能和智能建筑對(duì)混凝土材料提出的要求。因此，研究和開發(fā)具有主動(dòng)、自動(dòng)地對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)、恢復(fù)的智能混凝土已成為結(jié)構(gòu)一功能（智能）一體化的發(fā)展趨勢(shì)[1]

1智能混凝土的定義和發(fā)展歷史

智能材料，指的是“能感知環(huán)境條件，做出相應(yīng)行動(dòng)”的材料。它能模仿生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和激勵(lì)雙重功能，能對(duì)外界環(huán)境變化因素產(chǎn)生感知，自動(dòng)作出適時(shí)。靈敏和恰當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，并具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和預(yù)報(bào)壽命等功能。智能混凝土是在混凝土原有組分基礎(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶，自適應(yīng)，自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿足結(jié)構(gòu)自我安全檢測(cè)需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。正如上面所述，智能混凝士是自感知和記憶、自適應(yīng)。自修復(fù)等多種功能的綜合，缺一不可，以的科技水平制備完善的智能混凝土材料還相當(dāng)困難。但近年來損傷自診斷混凝土、溫度自調(diào)節(jié)混凝土。仿生自愈合混凝土等一系列智能混凝土的相繼出現(xiàn)；為智能混凝土的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1損傷自診斷混凝土

自診斷混凝土具有壓敏性和溫敏性等自感應(yīng)功能。普通的混凝土材料本身不具有自感應(yīng)功能，但在混凝土基材中復(fù)合部分其它材料組分使混凝土本身具備本征自感應(yīng)功能。目前常用的材料組分有：聚合類、碳類、金屬類和光纖。其中最常用的是碳類、金屬類和光纖。下面主要介紹2種當(dāng)前研究比較熱門的損傷自診斷混凝土。

1.1.1碳纖維智能混凝土

碳纖維是一種高強(qiáng)度、高彈性且導(dǎo)電性能良好的材料。在水泥基材料中摻入適量碳纖維不僅可以顯著提高強(qiáng)度和韌性，而且其物理性能，尤其是電學(xué)性能也有明顯的改善，可以作為傳感器并以電信號(hào)輸出的形式反映自身受力狀況和內(nèi)部的損傷程度。將一定形狀、尺寸和摻量的短切碳纖維摻入到混凝土材料中，可以使混凝土具有自感知內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變和操作程度的功能。通過觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)水泥基復(fù)合材料的電阻變化與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化是相對(duì)應(yīng)的。碳纖維水泥基材料在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的彈性階段，其電阻變化率隨內(nèi)部應(yīng)力線性增加，當(dāng)接近構(gòu)件的極限荷載時(shí)，電阻逐漸增大，預(yù)示構(gòu)件即將破壞。而基準(zhǔn)水泥基材料的導(dǎo)電性幾乎無變化，直到臨近破壞時(shí)，電阻變化率劇烈增大，反映了混凝土內(nèi)部的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。根據(jù)纖維混凝土的這一特性，通過測(cè)試碳纖維混凝土所處的工作狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)[2].在入碳纖維的損傷自診斷混凝土中，碳纖維混凝土本身就是傳感器，可對(duì)混凝土內(nèi)部在拉、壓、彎靜荷載和動(dòng)荷載等外因作用下的彈性變形和塑性變形以及損傷開裂進(jìn)行監(jiān)測(cè)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在水泥漿中摻加適量的碳纖維作為應(yīng)變傳感器，它的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的電阻應(yīng)變片。在疲勞試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，無論在拉伸或是壓縮狀態(tài)下，碳纖維混凝土材料的體積電導(dǎo)率會(huì)隨疲勞次數(shù)發(fā)生不可逆的降低。因此，可以應(yīng)用這一現(xiàn)象對(duì)混凝土材料的疲勞損傷進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過標(biāo)定這種自感應(yīng)混凝土，研究人員決定阻抗和載重之間的關(guān)系，由此可確定以自感應(yīng)混凝土修筑的公路上的車輛方位、載重和速度等參數(shù)，為管理的智能化提供材料基礎(chǔ)。

碳纖維混凝土除具有壓敏性外，還具有溫敏性，即溫度變化引起電阻變化（溫阻性）及碳纖維混凝土內(nèi)部的溫度差會(huì)產(chǎn)生電位差的熱電性（Seebeck效應(yīng)）。試驗(yàn)表明，在最高溫度為70℃，最大溫差為15℃的范圍內(nèi)，溫差電動(dòng)勢(shì)（E）與溫差t之間具有良好穩(wěn)定的線性關(guān)系。當(dāng)碳纖維摻量達(dá)到一臨界值時(shí)，其溫差電動(dòng)勢(shì)率有極大值，且敏感性較高，因此可以利用這種材料實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)部和周圍環(huán)境變化的實(shí)時(shí)監(jiān)控；也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土的溫度自監(jiān)控以及用于熱敏元件和火警報(bào)警器等可望用于有溫控和火災(zāi)預(yù)警要求的智能混凝土結(jié)構(gòu)中。

碳纖維混凝土除自感應(yīng)功能外，還可應(yīng)用于防靜電構(gòu)造。公路路面、機(jī)場(chǎng)跑道等處的化雪除冰。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋陰極保護(hù)。住宅及養(yǎng)殖場(chǎng)的電熱結(jié)構(gòu)等。

1.1.2光纖傳感智能混凝土

光纖傳感智能混凝土[3]，即在混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位埋人入纖維傳感器或其陣列，探測(cè)混凝土在碳化以及受載過程中內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變變化，并對(duì)由于外力、疲勞等產(chǎn)生的變形、裂紋及擴(kuò)展等損傷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。光在光纖的傳輸過程中易受到外界環(huán)境因素的影響，如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等的變化而引起光波量如光強(qiáng)度、相位、頻率、偏振態(tài)的變化。因此人們發(fā)現(xiàn)，如果能測(cè)量出光波量的變化，就可以知道導(dǎo)致光波量變化的溫度、壓力、磁場(chǎng)等物理量的大小。于是，出現(xiàn)了光纖傳感技術(shù)。近年來，國內(nèi)外進(jìn)行了將光纖傳感器用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和建筑檢測(cè)這一領(lǐng)域的研究，開展了混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變及裂縫發(fā)生與發(fā)展等內(nèi)部狀態(tài)的光纖傳感器技術(shù)的研究，這包括在混凝土的硬化過程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。光纖在傳感器中的應(yīng)用，提供了對(duì)土建結(jié)構(gòu)智能及內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線無損檢測(cè)手段，有利于結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)和整體評(píng)價(jià)和維護(hù)。到目前為止，光纖傳感器已用于許多工程，典型的工程有加拿大Caleary建設(shè)的一座名為BeddingtonTail的一雙跨公路橋內(nèi)部應(yīng)變狀態(tài)監(jiān)測(cè)；美國Winooski的一座水電大壩的振動(dòng)監(jiān)測(cè)；國內(nèi)工程有重慶渝長(zhǎng)高速公路上的紅槽房大橋監(jiān)測(cè)和蕪湖長(zhǎng)江大橋長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與安全評(píng)估系統(tǒng)等。

1.2自調(diào)節(jié)智能混凝土

自調(diào)節(jié)智能混凝土具有電力效應(yīng)和電熱效應(yīng)等性能?；炷两Y(jié)構(gòu)除了正常負(fù)荷外，人們還希望它在受臺(tái)風(fēng)、地震等災(zāi)害期間，能夠調(diào)整承載能力和減緩結(jié)構(gòu)振動(dòng)，但因混凝土本身是惰性材料，要達(dá)到自調(diào)節(jié)的目的，必須復(fù)合具有驅(qū)動(dòng)功能的組件材料，如：形狀記憶合金（SMA）和電流變體（ER）等。形狀記憶合金具有形狀記憶效應(yīng)（SME），若在室溫下給以超過彈性范圍的拉伸塑性變形，當(dāng)加熱至少許超過相變溫度，即可使原先出現(xiàn)的殘余變形消失，并恢復(fù)到原來的尺寸。在混凝土中埋入形狀記憶合金，利用形狀記憶合金對(duì)溫度的敏感性和不同溫度下恢復(fù)相應(yīng)形狀的功能，在混凝土結(jié)構(gòu)受到異常荷載于擾時(shí)，通過記憶合金形狀的變化，使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力重分布并產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。

電流變體（ER）是一種可通過外界電場(chǎng)作用來控制其粘性、彈性等流變性能雙向變化的懸膠液。在外界電場(chǎng)的作用下，電流變體可于0.1ms級(jí)時(shí)間內(nèi)組合成鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固凝膠，其初度隨電場(chǎng)增加而變調(diào)到完全固化，當(dāng)外界電場(chǎng)拆除時(shí)，仍可恢復(fù)其流變狀態(tài)。在混凝土中復(fù)合電流變體，利用電流變體的這種流變作用，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)受到臺(tái)風(fēng)，地震襲擊時(shí)調(diào)整其內(nèi)部的流變特性，改變結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼特性以達(dá)到減緩結(jié)構(gòu)振動(dòng)的目的。

有些建筑物對(duì)其室內(nèi)的濕度有嚴(yán)格的要求，如各類展覽館、博物館及美術(shù)館等，為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的濕度控制，往往需要許多濕度傳感器、控制系統(tǒng)及復(fù)雜的布線等，其成本和使用維持的費(fèi)用都較高。日本學(xué)者研制的自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的混凝土材料自身即可完成對(duì)室內(nèi)環(huán)境濕度的探測(cè)，并根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)控。這種混凝土材料帶來自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境濕度功能的關(guān)鍵組分是沸石粉。其機(jī)理為：沸石中的硅酸鈣含有（3－9）X10－10m的孔隙。這些孔隙可以對(duì)水分、N0x和S0x氣體選擇性的吸附。通過對(duì)沸石種類進(jìn)行選擇，可以制備符合實(shí)際需要的自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境濕度的混凝土復(fù)合材料。它具有如下特點(diǎn)：優(yōu)先吸附水分；水蒸氣壓力低的地方，其吸濕容量大；吸、放濕與溫度相關(guān)，溫度上升時(shí)放濕，溫度下降時(shí)吸濕。

1.3自修復(fù)智能混凝土

混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中，大多數(shù)結(jié)構(gòu)是帶縫工作的。混凝土產(chǎn)生裂縫，不僅強(qiáng)度降低，而且空氣中的CO2、酸雨和氯化物等極易通過裂縫侵人混凝土內(nèi)部，使混凝土發(fā)生碳化，并腐蝕混凝土內(nèi)的鋼筋，這對(duì)地下結(jié)構(gòu)物或盛有危險(xiǎn)品的處理設(shè)施尤為不利，一旦混凝土發(fā)生裂縫，要想檢查和維修都很困難。自修復(fù)混凝土就是應(yīng)這方面的需要而產(chǎn)生的。在人類現(xiàn)實(shí)生活中可以見到人的皮膚劃破后，經(jīng)一段時(shí)間皮膚會(huì)自然長(zhǎng)好，而且修補(bǔ)得天衣無縫；骨頭折斷后，只要接好骨縫，斷骨就會(huì)自動(dòng)愈合。自愈合混凝土[4]就是模仿生物組織，對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土傳統(tǒng)組分中復(fù)合特性組分（如含有粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊）在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)系統(tǒng)，模仿動(dòng)物的這種骨組織結(jié)構(gòu)和受創(chuàng)傷后的再生、恢復(fù)機(jī)理。采用粘結(jié)材料和基材相復(fù)合的，使材料損傷破壞后，具有自行愈合和再生功能，恢復(fù)甚至提高材料性能的新型復(fù)合材料。在日本，以東北大學(xué)三橋博三教授為首的日本學(xué)者將內(nèi)含粘結(jié)劑的膠囊或空心玻璃纖維摻入混凝土材料中，一旦混凝土在外力作用下發(fā)生開裂，部分膠囊或空心玻璃纖維破裂，粘結(jié)液流出并深人裂縫。粘結(jié)液可使混凝土裂縫重新愈合。美國伊利諾伊斯大學(xué)的CarolynDry在1994年采用類似的方法，將在空心玻璃纖維中注人縮醛高分子溶液作為粘結(jié)劑埋人混凝土中使混凝土具有自愈合功能。在此基礎(chǔ)上CarolynDry還根據(jù)動(dòng)物骨骼的結(jié)構(gòu)和形成機(jī)理，嘗試制備仿生混凝土材料，其基本原理是采用磷酸鈣水泥（含有單聚物）為基體材料，在其中加人多孔的編織纖維網(wǎng)。在水泥水化和硬化過程中，多孔纖維釋放出聚合反應(yīng)引發(fā)劑與單聚物聚合成高聚物，聚合反應(yīng)留下的水分參與水泥水化。這樣便在纖維網(wǎng)的表面形成大量有機(jī)與無機(jī)物，它們相互穿插粘結(jié)，最終形成的復(fù)合材料是與動(dòng)物骨骼結(jié)構(gòu)相似的無機(jī)與有機(jī)相結(jié)合的材料，具有優(yōu)異的強(qiáng)度及延性等性能。而且在材料使用過程中，如果發(fā)生損傷，多孔有機(jī)纖維會(huì)釋放高聚物，愈合損傷。

2智能混凝規(guī)究現(xiàn)狀和應(yīng)注意的

前面所述的自診斷、自調(diào)節(jié)和自修復(fù)混凝土是智能混凝土的初級(jí)階段，它們只具備了智能混凝土的某一基本特征，是一種智能混凝土的簡(jiǎn)化形式。因此有人也稱之為機(jī)敏混凝土。然而這種功能單一的混凝土并不能發(fā)揮智能混凝土作用，人們正致力于將2種以上功能進(jìn)行組裝的所謂智能組裝混凝土材料的研究。智能組裝混凝土材料是將具有自感應(yīng)、自凋節(jié)和自修復(fù)組件材料等與混凝土基材復(fù)合并按照結(jié)構(gòu)的需要進(jìn)行排列，以實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損傷自診斷、自修復(fù)和抗震減振的智能化。

智能混凝土具有廣闊的應(yīng)用前景，但作為一種新型的功能材料，如果投入實(shí)際工程，還有很多問題需要進(jìn)一步地研究：如碳纖維混凝土的電阻率穩(wěn)定性、電極布置方式、耐久性等；光纖混凝土的光纖傳感陣列的最優(yōu)排布方式；自愈合混凝土的修復(fù)粘結(jié)劑的選擇。封人的方法以及愈合后混凝土耐久性能的改善等。解決上述一系列問題將對(duì)智能混凝土今后的產(chǎn)生深遠(yuǎn)的。為促進(jìn)智能混凝土研究工作的順利開展有必要就以下幾點(diǎn)形成共識(shí)：

（1）開發(fā)應(yīng)有針對(duì)性。所謂針對(duì)性就是要針對(duì)混凝土性能發(fā)生惡化和結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞等現(xiàn)象，考慮不同的智能方法，如針對(duì)這些現(xiàn)象，設(shè)想開發(fā)出一種能應(yīng)對(duì)所有這些情況的手段是很困難的，因此，縮小智能化范圍，以某種功能為對(duì)象，從而開發(fā)出相對(duì)最適應(yīng)的方法是必要的。

（2）實(shí)施中應(yīng)具有可行性。澆注混凝土多在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，因而作為智能混凝土的施工方法，對(duì)其技術(shù)與工藝要求不能過高。應(yīng)以原有工藝為基礎(chǔ)開發(fā)相應(yīng)的較為簡(jiǎn)單的方法。選用的材料應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，要有利于安全使用，不揮發(fā)任何有刺激的氣味和其它有害物質(zhì)，并能大量應(yīng)用而且成本較低。

篇6

一.華東地區(qū)智能建筑的發(fā)展概況

華東地區(qū)具有廣闊的巨大的智能建筑市場(chǎng)，是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)地區(qū)之一，智能建筑市場(chǎng)（包括大廈及小區(qū)）啟動(dòng)早，市場(chǎng)大，今后將有更大的發(fā)展，是WTO以后國外企業(yè)必爭(zhēng)之地，也是國內(nèi)企業(yè)必爭(zhēng)之地。由于華東地區(qū)資金雄厚，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，迄今為止，上海已新建智能大廈四百多幢，智能小區(qū)二百多個(gè)。其中已建成的優(yōu)質(zhì)工程有上海博物館、金貿(mào)大廈、上海期貨大廈、久事復(fù)興大廈等號(hào)稱上海智能建筑“四大天王”，新建浦東國際機(jī)場(chǎng)，上海大劇院，上海科技城也都聞名天下。江蘇省迄今為止已建成智能建筑二百余幢，小區(qū)一百五十多個(gè)；南京中信大廈，總醫(yī)院新病房大廈及江蘇省政協(xié)大廈都為優(yōu)質(zhì)工程。聚福園、天地小區(qū)是建設(shè)部小區(qū)示范工程。

浙江人杰地靈，是我國東南沿海技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，也是一個(gè)建設(shè)大省。1997年建成使用的浙江日?qǐng)?bào)社大樓，在浙江省首次開通了樓宇自控系統(tǒng)，堪稱是浙江省第一座達(dá)到3A配置的智能化大樓，從而揭開了浙江省智能建筑建設(shè)的序幕；1998年建成的浙江省外經(jīng)貿(mào)聯(lián)建大廈和華浙廣場(chǎng)都是代表當(dāng)時(shí)浙江省先進(jìn)水平的智能建筑，其中華浙廣場(chǎng)還代表浙江省參加了建設(shè)部組織的優(yōu)秀智能建筑評(píng)選活動(dòng)。目前浙江省已建成的智能化大樓主要有浙江世界貿(mào)易中心、杭州電力調(diào)度大樓、浙江省建行大樓、杭州鐵路新客站、浙金廣場(chǎng)、杭州五洲大酒店、浙江省商檢大樓等約90余座，主要集中在杭、寧、溫地區(qū)。

二、入世對(duì)中國智能建筑業(yè)的要求

我國已加入WTO，進(jìn)入WTO意味著我國經(jīng)濟(jì)完全融入國際化市場(chǎng)，必須遵守WTO的原則和規(guī)定。根據(jù)WTO協(xié)議市場(chǎng)準(zhǔn)入原則和國民待遇原則，將使我國智能建筑技術(shù)面臨更加廣闊的發(fā)展空間、更加劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。而我國現(xiàn)行的建設(shè)事業(yè)政策法規(guī)和行業(yè)管理體制與WTO的規(guī)則和國際通行模式存在較大差異，調(diào)整改革完善現(xiàn)行體系和體制的任務(wù)相當(dāng)艱巨，形勢(shì)緊迫。

我國加入WTO后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國際化，必將對(duì)各種建筑，尤其是辦公建筑的智能化水平提出新的更高要求，不僅對(duì)新建的辦公樓，而且對(duì)量大面廣的已有的辦公建筑的改造也帶來了智能化需求。

WTO對(duì)我國智能建筑要求具體表現(xiàn)在：

1．根據(jù)《建筑領(lǐng)域加入WTO后的對(duì)外承諾》，我國加入WTO后五年，允許外商成立獨(dú)資企業(yè)，取代外商在我國現(xiàn)有的辦事處機(jī)構(gòu)，他們可以直接在我國簽定內(nèi)貿(mào)合同，從而使產(chǎn)品和工程質(zhì)量有了進(jìn)一步的保障。

2．按WTO取消數(shù)量限制和關(guān)稅減讓原則，我國將降低對(duì)外市場(chǎng)準(zhǔn)入程度，屆時(shí)會(huì)有更多智能建筑產(chǎn)品和系統(tǒng)進(jìn)入中國市場(chǎng)參與競(jìng)爭(zhēng)，為我們提供更大的選擇余地，并得到更多的實(shí)惠。

3．隨著國外企業(yè)參與我國智能建筑行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，他們會(huì)把國外成熟的管理體制、規(guī)范的運(yùn)行程序和操作技巧帶入中國，有助于提高中國智能建筑行業(yè)的整體水平。

三.華東地區(qū)優(yōu)勢(shì)

1.學(xué)會(huì)健全，學(xué)術(shù)活動(dòng)活躍。

以上海華東建筑設(shè)計(jì)研究院溫伯銀總工為首的上海專家，在全國率先于1994年成立上海智能建筑工程研究會(huì)。這是全國第一個(gè)智能建筑學(xué)會(huì)組織，成員有高校、設(shè)計(jì)院及企業(yè)技術(shù)人員幾百人，它集中了上海智能建筑界科技精英。在組織報(bào)告會(huì)、展覽會(huì)（上海歷屆智能建筑大型展覽會(huì)）、驗(yàn)收評(píng)估上海甲級(jí)智能化大廈（如上海久事復(fù)興大廈等）起了巨大作用。溫總和上海同濟(jì)大學(xué)程大章教授（正副會(huì)長(zhǎng)）的貢獻(xiàn)已載入中國智能建筑歷史，功不可沒。以陳眾勵(lì)、瞿二瀾、趙濟(jì)安、王東偉高工及上海大學(xué)趙哲身教授等為代表的中青年骨干專家已經(jīng)成長(zhǎng)，在國內(nèi)也有較大影響。

1996年，以南京建筑工程學(xué)院（現(xiàn)改為南京工業(yè)大學(xué)）建筑智能研究所、江蘇省建筑設(shè)計(jì)院及東南大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院為主體成立的江蘇省土木建筑學(xué)會(huì)智能建筑學(xué)術(shù)委員會(huì)，在國內(nèi)也是較早成立的智能建筑學(xué)術(shù)組織，成員有二百多人，每年舉辦學(xué)術(shù)年會(huì)，奉行“技術(shù)開放，市場(chǎng)開放”方針。常年舉辦學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)及國內(nèi)外廠商新產(chǎn)品報(bào)告會(huì)。自辦了省內(nèi)雜志《智能建筑信息》。

2001年以浙江省建筑設(shè)計(jì)院為主體成立的浙江省土木建筑學(xué)會(huì)智能建筑學(xué)術(shù)委員會(huì)。雖成立時(shí)間不長(zhǎng)，但青年一代學(xué)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)骨干力量成長(zhǎng)很快，成員已發(fā)展到幾百人。在組織浙江省智能建筑報(bào)告會(huì)、展覽會(huì)方面，做了大量的工作。

2.編寫出臺(tái)智能建筑標(biāo)準(zhǔn)。

1995年上海市出臺(tái)智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（DBJ08—47—95），它是以上海華東建筑設(shè)計(jì)院內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)修改而成，是中國歷史上第一個(gè)智能建筑標(biāo)準(zhǔn)，為全國規(guī)范智能建筑設(shè)計(jì)市場(chǎng)起了示范與指導(dǎo)作用。2000年在建設(shè)部領(lǐng)導(dǎo)下，以溫伯銀總工為首的編制組率領(lǐng)團(tuán)結(jié)全國專家編制出臺(tái)了我國（乃至世界上）第一個(gè)智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50314—2000）開創(chuàng)了中國智能建筑新紀(jì)元，填補(bǔ)了空白。評(píng)審專家認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的水平。

1998年，在江蘇省建委領(lǐng)導(dǎo)下，在溫總關(guān)心指導(dǎo)下，江蘇出臺(tái)了江蘇省建筑智能化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（DB32/181—1998），1999年獲得建設(shè)部科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。1999年又出臺(tái)了三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

（1）江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程檢測(cè)規(guī)程DB32/365—1999

（2）江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程實(shí)施及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)DB32/366—1999

（3）江蘇省建筑智能化系統(tǒng)工程評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)DB32/T367—1999

構(gòu)成了整套標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了省內(nèi)IB的發(fā)展；2001年中信實(shí)業(yè)銀行南京分行大樓（28層4.2萬平方米）通過檢測(cè)驗(yàn)收與評(píng)估獲得江蘇省首幢甲級(jí)智能化辦公大樓稱號(hào)。

3.撰寫論文、編寫著作，成果豐厚。

1995年上海華東建筑設(shè)計(jì)院首先匯編出智能化建筑論文選，其中溫總、瞿二瀾、趙濟(jì)安高工等論文在國內(nèi)影響很大，開創(chuàng)了全國建筑建筑論文的先河。1996年上海華東設(shè)計(jì)院溫總為首的編寫組又出版了大型經(jīng)典著作—《智能建筑設(shè)計(jì)技術(shù)》。目前正在修訂將出第二版。上海舉辦了歷屆高水平智能建筑報(bào)告會(huì)，如中國超高層建筑技術(shù)研討會(huì)具有國際影響。

上海同濟(jì)大學(xué)程大章教授等編寫出版了《住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程施工》（同濟(jì)大學(xué)出版社2001.6）以及《智能化大樓的建筑設(shè)備》（中國建工出版社1997.11）。

上海九海金獅物業(yè)公司諸建華總經(jīng)理在總結(jié)上海久事復(fù)興大廈興建及物管經(jīng)驗(yàn)與陸偉良教授合作于2002年8月編寫出《智能建筑物業(yè)管理》一書（電子工業(yè)出版社出版）。

浙江省建筑設(shè)計(jì)院楊紹胤教授級(jí)高工先后編寫出二本著作：《智能建筑—原理、規(guī)劃和設(shè)計(jì)》（1999.2）以及《智能建筑實(shí)用技術(shù)》（2001年）。

4.華東地區(qū)具有廣闊的巨大的智能建筑市場(chǎng)

目前上海正申辦2010年上海國際世博會(huì)。預(yù)計(jì)2008年上海高層建筑將達(dá)2000幢，據(jù)國外某公司稱，世界最先進(jìn)的智能建筑新技術(shù)可去中國上海參觀。江蘇目前正興建南京地鐵工程（8個(gè)站，投入72億），南京玄武湖隧道工程（3公里），由于江蘇省申辦成功2005年全國第十屆運(yùn)動(dòng)會(huì)，日前正在南京新建奧體中心。相應(yīng)的體育場(chǎng)館新建22個(gè)，將在江蘇省無錫、蘇州、常州等地新建。南京市在河西新城開工投入120億，打造十大標(biāo)志性建筑。南京國際經(jīng)貿(mào)廣場(chǎng)，維多利亞國際商務(wù)中心，夏華國際廣場(chǎng)、南京中大科技大廈、聯(lián)強(qiáng)大廈、紫鑫中華廣場(chǎng)、歐洲城、東成大廈、浙江國際貿(mào)易中心、東渡大廈等。南京市將興建十大體育工程：全民健身中心、皮劃艇激流回旋場(chǎng)地、馬術(shù)賽場(chǎng)、中山門競(jìng)技中心、擊劍比賽訓(xùn)練館、龍江體育中心二期網(wǎng)球工程、南京中山國際公園、環(huán)湖體育帶及南京足球訓(xùn)練基地。

目前浙江在建的智能化大樓約有上百座，市場(chǎng)紅火，其中有杭州凱悅大酒店、杭州國際金融大廈、杭州國稅局大樓、浙江省高級(jí)人民法院、杭州日?qǐng)?bào)大樓、杭州海關(guān)大樓、杭州第二長(zhǎng)途電信樞紐大樓、浙江省人民大會(huì)堂、杭州濱江區(qū)行政中心、元華廣場(chǎng)、湖州市中心醫(yī)院、義烏中心醫(yī)院、湖州市能源調(diào)度中心、湖州市行政中心、嘉興市行政中心、東陽市行政中心、安吉縣行政中心、永康市行政中心、溫州晚報(bào)社大樓等。杭州地鐵工程也已啟動(dòng)。浙江省智能建筑近兩年后來居上，已興建上百棟智能大廈，數(shù)百個(gè)智能小區(qū)，近期還在杭州興建杭州大劇院、杭州市民中心、浙江電力大廈等均以大量巨額資金投入，近期新建智能工程發(fā)展之快、數(shù)量之多已名列全國前茅。

5.華東地區(qū)擁有大量外資企業(yè)生產(chǎn)基地及實(shí)力雄厚的智能建筑工程承包商

在建設(shè)部已獲得系統(tǒng)集成和單項(xiàng)資質(zhì)的有近百家，其中上海市27家，杭州地區(qū)20家，南京地區(qū)28家。他們都承擔(dān)過上海金茂大廈、上海浦東機(jī)場(chǎng)等上百項(xiàng)智能工程，取得了營(yíng)建大中型智能工程的經(jīng)驗(yàn)，有著較好的聲譽(yù)。大量外資企業(yè)生產(chǎn)基地及辦事處均落戶上海。

四.做好工作、迎接WTO挑戰(zhàn)

1.認(rèn)清國際智能建筑發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)智能建筑健康發(fā)展。

2l世紀(jì)是信息社會(huì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，同時(shí)又是生態(tài)文明時(shí)代。從總的方向，國際先進(jìn)生產(chǎn)力水平正在運(yùn)用已掌握的建筑智能化高新技術(shù)，探尋人類生存、生產(chǎn)和生活聚居環(huán)境空間的可持續(xù)發(fā)展模式。

當(dāng)前智能化建筑直接利用的技術(shù)是建筑技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)。在21世紀(jì)的智能建筑領(lǐng)域里，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能卡技術(shù)、可視化技術(shù)、流動(dòng)辦公技術(shù)、家庭智能化技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)(含Bluetooth技術(shù))、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通訊技術(shù)、雙向電視傳輸技術(shù)等等，都將會(huì)有更加深入廣泛地具體發(fā)展應(yīng)用。特別是開放性控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在向標(biāo)準(zhǔn)化、廣域化、可移植性、可擴(kuò)展性和互可操作性方向發(fā)展。

但是，智能化技術(shù)只是手段，智能建筑作為一個(gè)整體建筑物業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展來說，“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)”才是2l世紀(jì)智能建筑技術(shù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)大方向。因而，除繼續(xù)利用上述現(xiàn)有智能化高技術(shù)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)外，新興的環(huán)保生態(tài)學(xué)、生物工程學(xué)、生物電子學(xué)、仿生學(xué)、生物氣候?qū)W、新材料學(xué)等等技術(shù)發(fā)展，正在滲入滲透到建筑智能化多學(xué)科多技術(shù)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)人類聚居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。從而在國際上也形成所謂“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)產(chǎn)業(yè)”。目前，歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家也正在開發(fā)利用這些高新技術(shù)去處理垃圾、污水、廢氣、公害，節(jié)能、節(jié)水，消除電磁污染，資源可持續(xù)利用，建筑人工生態(tài)環(huán)境等等：也正在嘗試運(yùn)用高新技術(shù)有規(guī)模建設(shè)智能型綠色建筑、智能型生態(tài)建筑，“既滿足當(dāng)代人的需要不損害后代人滿足需求的能力”。

2.認(rèn)清與國際先進(jìn)技術(shù)的差距，努力向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。

2l世紀(jì)的可持續(xù)發(fā)展智能建筑技術(shù)必須將工作、居住、休息、交通、通訊、管理、公共服務(wù)、文化等各種復(fù)雜的要求，在時(shí)間空間中結(jié)合起來。

由于智能化建筑系統(tǒng)是多學(xué)科、多技術(shù)的系統(tǒng)集成整體，因而開放式可互操作性系統(tǒng)技術(shù)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，就成為實(shí)現(xiàn)智能化建筑及其產(chǎn)品設(shè)備與系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平的核心關(guān)鍵。目前國際樓宇業(yè)界公認(rèn)認(rèn)同較先進(jìn)的開放式系統(tǒng)行業(yè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)有兩個(gè)：一個(gè)是美國Echelon公司的LonWorks技術(shù)的LonTa1k標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；另一個(gè)是美國采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(huì)(ASHRAE)制定的《樓宇自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議(BACnet)》BACnet同時(shí)還成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)及歐共體標(biāo)準(zhǔn)草案。兩者都是基于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的“開放系統(tǒng)互連模型”(OSI)的。因此兩者在開放系統(tǒng)技術(shù)上是可以互相補(bǔ)充互為依存的，前者著重現(xiàn)場(chǎng)控制域，后者著眼于信息應(yīng)用域。而且BACnet的協(xié)議層次里數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的五種選擇中就包含有LonTalk協(xié)議。況且兩者技術(shù)都正在不斷地完善發(fā)展，至于我國智能化建筑在開放式互操作性系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展研究上嚴(yán)格講尚未真正起步，差距頗大，亟待投入。南京工業(yè)大學(xué)智能建筑研究所正在開發(fā)國產(chǎn)化樓宇自控新系統(tǒng)。

3.努力搞好學(xué)（協(xié)）會(huì)工作

按照WTO的原則和規(guī)定，加快行業(yè)協(xié)會(huì)自身適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制規(guī)則，調(diào)整優(yōu)化行業(yè)的組織機(jī)構(gòu)，成為增強(qiáng)行業(yè)自律的自治組織，協(xié)助政府建立一個(gè)有序和公平的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。建設(shè)部已批準(zhǔn)即將成立中國勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)工程智能分會(huì)。這是我國加強(qiáng)管理智能建筑業(yè)的大事，華東地區(qū)作為地方學(xué)（協(xié)）會(huì)要在上級(jí)學(xué)（協(xié)）會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下努力做好貫徹執(zhí)行工作，加強(qiáng)市場(chǎng)管理，防止低價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng)，保證工程健康實(shí)施。有條件時(shí)爭(zhēng)取成立地方行業(yè)協(xié)會(huì)。

5.華東地區(qū)擁有大量外資企業(yè)生產(chǎn)基地及實(shí)力雄厚的智能建筑工程承包商

在建設(shè)部已獲得系統(tǒng)集成和單項(xiàng)資質(zhì)的有近百家，其中上海市27家，杭州地區(qū)20家，南京地區(qū)28家。他們都承擔(dān)過上海金茂大廈、上海浦東機(jī)場(chǎng)等上百項(xiàng)智能工程，取得了營(yíng)建大中型智能工程的經(jīng)驗(yàn)，有著較好的聲譽(yù)。大量外資企業(yè)生產(chǎn)基地及辦事處均落戶上海。

四.做好工作、迎接WTO挑戰(zhàn)

1.認(rèn)清國際智能建筑發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)智能建筑健康發(fā)展。

2l世紀(jì)是信息社會(huì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，同時(shí)又是生態(tài)文明時(shí)代。從總的方向，國際先進(jìn)生產(chǎn)力水平正在運(yùn)用已掌握的建筑智能化高新技術(shù)，探尋人類生存、生產(chǎn)和生活聚居環(huán)境空間的可持續(xù)發(fā)展模式。

當(dāng)前智能化建筑直接利用的技術(shù)是建筑技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)。在21世紀(jì)的智能建筑領(lǐng)域里，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能卡技術(shù)、可視化技術(shù)、流動(dòng)辦公技術(shù)、家庭智能化技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)(含Bluetooth技術(shù))、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通訊技術(shù)、雙向電視傳輸技術(shù)等等，都將會(huì)有更加深入廣泛地具體發(fā)展應(yīng)用。特別是開放性控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在向標(biāo)準(zhǔn)化、廣域化、可移植性、可擴(kuò)展性和互可操作性方向發(fā)展。

但是，智能化技術(shù)只是手段，智能建筑作為一個(gè)整體建筑物業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展來說，“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)”才是2l世紀(jì)智能建筑技術(shù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)大方向。因而，除繼續(xù)利用上述現(xiàn)有智能化高技術(shù)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)外，新興的環(huán)保生態(tài)學(xué)、生物工程學(xué)、生物電子學(xué)、仿生學(xué)、生物氣候?qū)W、新材料學(xué)等等技術(shù)發(fā)展，正在滲入滲透到建筑智能化多學(xué)科多技術(shù)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)人類聚居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。從而在國際上也形成所謂“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)產(chǎn)業(yè)”。目前，歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家也正在開發(fā)利用這些高新技術(shù)去處理垃圾、污水、廢氣、公害，節(jié)能、節(jié)水，消除電磁污染，資源可持續(xù)利用，建筑人工生態(tài)環(huán)境等等：也正在嘗試運(yùn)用高新技術(shù)有規(guī)模建設(shè)智能型綠色建筑、智能型生態(tài)建筑，“既滿足當(dāng)代人的需要不損害后代人滿足需求的能力”。

2.認(rèn)清與國際先進(jìn)技術(shù)的差距，努力向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏。

2l世紀(jì)的可持續(xù)發(fā)展智能建筑技術(shù)必須將工作、居住、休息、交通、通訊、管理、公共服務(wù)、文化等各種復(fù)雜的要求，在時(shí)間空間中結(jié)合起來。

篇7

1.引言

隨著中國電信、聯(lián)通、吉通等多個(gè)電信運(yùn)營(yíng)者的出現(xiàn)，我國電信市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)局面逐步形成。多運(yùn)營(yíng)者的競(jìng)爭(zhēng)使廣大電信用戶在價(jià)格方面、服務(wù)質(zhì)量方面得益，但如果不能及時(shí)、科學(xué)地解決各運(yùn)營(yíng)者間智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的互通問題，用戶將只能在各運(yùn)營(yíng)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(fèi)業(yè)務(wù)則在全國甚至國外范圍內(nèi)開放。對(duì)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(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的網(wǎng)間互通，即一個(gè)運(yùn)營(yíng)者開放的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，用戶在其它運(yùn)營(yíng)者的網(wǎng)絡(luò)中也可使用，對(duì)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(duì)用戶也缺乏吸引力，不利于業(yè)務(wù)的推廣論文。

2.實(shí)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(jì)、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(bǔ)充業(yè)務(wù)，其優(yōu)勢(shì)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(diǎn)SCP相連的地方，使用智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，正是這后一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)為實(shí)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(shí)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(shí)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(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)的情況將占較大比例，如果兩個(gè)進(jìn)行業(yè)務(wù)互通的網(wǎng)絡(luò)彼此無話路相通，實(shí)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)間基本呼叫控制功能的互通。以下所有對(duì)于互通方式的討論將建立在這兩個(gè)前提之下，有關(guān)兩網(wǎng)實(shí)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(duì)實(shí)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(shí)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(gè)網(wǎng)絡(luò)合作提供一項(xiàng)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(gè)IN結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)合作提供一項(xiàng)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(xiàng)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(gè)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(gè)網(wǎng)絡(luò)的接入類型（PSTN、ISDN）及智能結(jié)構(gòu)的等級(jí)（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(shí)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(gè)需要進(jìn)行IN業(yè)務(wù)互通的例子：

網(wǎng)絡(luò)1由運(yùn)營(yíng)者甲管理，它利用業(yè)務(wù)控制點(diǎn)SCP1開放被叫集中付費(fèi)業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)2由運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)者甲在SCP1上開放的被叫集中付費(fèi)業(yè)務(wù)－－即實(shí)現(xiàn)被叫集中付費(fèi)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(duì)方網(wǎng)絡(luò)的SSP訪問對(duì)方的SCP

圖3通過對(duì)方網(wǎng)絡(luò)的SSP訪問對(duì)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(fèi)業(yè)務(wù)用戶號(hào)碼時(shí)，由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號(hào)碼（800KN1N2...）及主叫號(hào)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(diǎn)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(hào)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(diǎn)是，在整個(gè)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(duì)于網(wǎng)絡(luò)2來說，就如同處理一個(gè)到網(wǎng)絡(luò)1的普通呼叫一樣。業(yè)務(wù)特性的變動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)2沒有任何影響。即便網(wǎng)絡(luò)2是一個(gè)非IN網(wǎng)絡(luò)，也可用此方式實(shí)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(diǎn)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(duì)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(diǎn)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(diǎn)SSP2接入，如圖4所示：

圖4通過本網(wǎng)的SSP直接訪問對(duì)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(fèi)業(yè)務(wù)用戶號(hào)碼時(shí)，由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號(hào)碼（800KN1N2...）及主叫號(hào)碼傳送給網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)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(diǎn)SCP1進(jìn)行交互作用后，SSP2得到SCP1送來的真正的被叫號(hào)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(diǎn)是，由網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)SSP2直接與網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)SCP1進(jìn)行交互作用，SSP2獲得真正的被叫號(hào)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(diǎn)，且兩網(wǎng)絡(luò)話路互通的路由組織方案合理，就不會(huì)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(diǎn)及智能外設(shè)直接處理IN呼叫，減輕了對(duì)網(wǎng)絡(luò)1中的相應(yīng)設(shè)備的壓力。此方式的缺點(diǎn)在于需要統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)營(yíng)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(diǎn)可直接接入網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)，而在INAP規(guī)程中沒有相應(yīng)的機(jī)制來保證SCP與SSP之間通信的安全性，這樣可能會(huì)對(duì)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(gè)業(yè)務(wù)交換點(diǎn)都可直接接入網(wǎng)絡(luò)1的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)1業(yè)務(wù)控制點(diǎn)的邏輯信令關(guān)系變得十分復(fù)雜。

方式三：通過不同運(yùn)營(yíng)者SCP間訪問的方式

為了實(shí)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(gè)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(duì)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(duì)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(duì)在SCP1中登記的被叫集中付費(fèi)業(yè)務(wù)用戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)，SCP2中的邏輯c啟動(dòng)，控制SCP2與SCP1交互作用，SCP1在邏輯b的控制下對(duì)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(fèi)業(yè)務(wù)。圖5為一個(gè)網(wǎng)間互通被叫集中付費(fèi)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(fèi)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(yùn)營(yíng)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(fèi)業(yè)務(wù)用戶號(hào)碼時(shí)，由網(wǎng)絡(luò)2的端局將被叫號(hào)碼（800KN1N2...）及主叫號(hào)碼傳送給網(wǎng)絡(luò)2的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)SSP2，SSP2通過No.7信令網(wǎng)與SCP2交互作用，在SCP2中有一個(gè)支持與其它業(yè)務(wù)控制點(diǎn)交互作用、接受來自其它業(yè)務(wù)控制點(diǎn)的指令的簡(jiǎn)單業(yè)務(wù)邏輯，該業(yè)務(wù)邏輯與被叫集中付費(fèi)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(hào)碼（800KN1N2...）及主叫號(hào)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(fèi)業(yè)務(wù)的全部業(yè)務(wù)特性，并支持對(duì)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(hào)碼返送給SCP2。SCP2收到真正的被叫號(hào)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(hào)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(shí)，呼叫結(jié)束的指示由SCP2發(fā)送給SCP1。

篇8

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60.惠州市超智能科技發(fā)展有限公司

61.世麥智能:謀“移動(dòng)”定江山——訪上海世麥智能科技有限公司總經(jīng)理高超然

62.“有夢(mèng)想誰都了不起,有勇氣就會(huì)有奇跡”——專訪泉州市博維智能科技有限公司總經(jīng)理徐子晴

63.佛山市安訊智能科技有限公司

64.云洲 創(chuàng)新領(lǐng)航——珠海云洲智能科技有限公司創(chuàng)新紀(jì)實(shí)

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67.智能科技引領(lǐng)“e車生活”

68.中山達(dá)華智能科技股份有限公司

69.廈門健康之路智能科技有限公司

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90.綿陽卓訊智能科技有限公司

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94.Honeywell 邁克.郎 智能科技是工程與IT的混搭藝術(shù)

95.科技提升建筑價(jià)值——訪上海延華智能科技股份有限公司副總經(jīng)理、總工程師王東偉

96.攀永生:智能科技 與時(shí)俱進(jìn)

97.上海高誠智能科技有限公司樓控系統(tǒng)及其產(chǎn)品

篇9

在“中國制造2025”出臺(tái)以前，智能制造在國際已經(jīng)有多種版本，其中最主要的是歐美三國的版本，即德國的“工業(yè)4.0”、英國的“高值制造”、美國的“先進(jìn)制造”。

德國的“工業(yè)4.0”。“工業(yè)4.0”是德國面向2020年的高技術(shù)戰(zhàn)略，核心內(nèi)容是智能化生產(chǎn)系統(tǒng)，即在系統(tǒng)或產(chǎn)品的生命周期內(nèi)，相關(guān)信息通過網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)傳給產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，隨時(shí)通過數(shù)據(jù)優(yōu)化價(jià)值創(chuàng)造流。

根據(jù)《產(chǎn)品生命周期管理概論》作者烏爾里?！ど吕盏挠^點(diǎn)，理解“工業(yè)4.0”有四個(gè)要點(diǎn)，即第四次產(chǎn)業(yè)革命、信息物理融合系統(tǒng)(CPS)、物與服務(wù)聯(lián)網(wǎng)(IOTS)、機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信(M2M)。

“工業(yè)4.0”是第四次工業(yè)革命。第一次工業(yè)革命被稱為“工業(yè)1.0”，其標(biāo)志是蒸汽機(jī)和機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備；第二次工業(yè)革命被稱為“工業(yè)2.0”，其標(biāo)志是電動(dòng)機(jī)和大規(guī)模生產(chǎn)線；第三次工業(yè)革命被稱為“工業(yè)3.0”，其標(biāo)志是電子、信息技術(shù)和高度自動(dòng)化生產(chǎn)；第四次工業(yè)革命被稱為“工業(yè)4.0”，其標(biāo)志是信息物理融合系統(tǒng)(CPS)和智能化生產(chǎn)。簡(jiǎn)而言之，“工業(yè)1.0”是機(jī)械化時(shí)代，“工業(yè)2.0”是電氣化時(shí)代，“工業(yè)3.0”是信息化時(shí)代，“工業(yè)4.0”是智能化時(shí)代。

信息物理融合系統(tǒng)是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新階段。信息物理融合系統(tǒng)也稱之為智能技術(shù)系統(tǒng)，它不是獨(dú)立設(shè)備的集合，也不是單純的互聯(lián)網(wǎng)，而是由具備物理輸入輸出功能且可相互作用的元件組成的網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)原來只限于傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在則是具備萬維網(wǎng)接口的任意設(shè)備。信息物理融合系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字通信技術(shù)，主要包括傳感器、執(zhí)行器以及網(wǎng)絡(luò)化的智能組件技術(shù)。智能工廠就是把若干信息物理融合系統(tǒng)整合起來，形成更大的系統(tǒng)。

物與服務(wù)聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新階段。物與服務(wù)聯(lián)網(wǎng)，就是所有的產(chǎn)品和服務(wù)都配備一個(gè)IP地址，通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議彼此聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)也和人聯(lián)網(wǎng)。物與服務(wù)的聯(lián)網(wǎng)，實(shí)質(zhì)是基于數(shù)字技術(shù)的智能化服務(wù)。

機(jī)器對(duì)機(jī)器通信是指終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。機(jī)器與機(jī)器之間的通信在電纜和傳統(tǒng)電器中早就存在，在“工業(yè)4.0”中，主要是增加了由無線服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議所建立的網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)德國《“工業(yè)4.0”白皮書》，實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容需要解決五個(gè)方面的問題：價(jià)值創(chuàng)造網(wǎng)的水平整合，全生命周期內(nèi)工程學(xué)的一致性，垂直整合和網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)體系，新的工作基礎(chǔ)設(shè)施，跨領(lǐng)域技術(shù)。①

英國的“高值制造”。英國政府面向未來的戰(zhàn)略是“高值制造”?！案咧怠笔菑膬r(jià)值形態(tài)上說的，“高值制造”就是高附加值的制造?！案咧抵圃臁笔且粓?chǎng)制造業(yè)的革命，它的產(chǎn)業(yè)形態(tài)是按需制造、分布式制造和產(chǎn)品服務(wù)化，它的技術(shù)形態(tài)是新興技術(shù)群、數(shù)據(jù)網(wǎng)和智能基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)英國政府科學(xué)辦公室前瞻水平掃描中心的定義：“這場(chǎng)革命由新技術(shù)、新方法和新材料驅(qū)動(dòng)，同時(shí)伴之以基于三維打印技術(shù)的本地化定制生產(chǎn)，走向產(chǎn)品加服務(wù)的商業(yè)模式——‘產(chǎn)品服務(wù)化’。”②

“高值制造”戰(zhàn)略的主題是資源效率、制造工藝、材料集成、制造系統(tǒng)、企業(yè)模式。在主題之下，又分為若干新興技術(shù)群和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。新技術(shù)、新工具、新方法、新材料使制造形態(tài)和商業(yè)模式發(fā)生變革。

數(shù)據(jù)網(wǎng)是第二次互聯(lián)網(wǎng)革命的主要內(nèi)容。互聯(lián)網(wǎng)是第一步，數(shù)據(jù)網(wǎng)是第二步。數(shù)據(jù)網(wǎng)為數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)文本添加結(jié)構(gòu)和意義，基于通用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)、物體的互聯(lián)，同時(shí)把互聯(lián)網(wǎng)分成專屬的“網(wǎng)絡(luò)分區(qū)”，從而改變網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值。

智能基礎(chǔ)設(shè)施與互聯(lián)網(wǎng)革命密切相關(guān)?；ヂ?lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施特別是固定電話網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，而互聯(lián)網(wǎng)的革命將深刻改變基礎(chǔ)設(shè)施，不僅是數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施，還包括數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和電力供應(yīng)，主要是智能電網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)的推廣和應(yīng)用，以及對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的“拆拼再利用”。

美國的“先進(jìn)制造”。美國面向未來的戰(zhàn)略是高端制造。根據(jù)美國科技顧問委員會(huì)的定義，“先進(jìn)制造系指一組活動(dòng)，它們依賴于信息、自動(dòng)化、計(jì)算、軟件、傳感和網(wǎng)絡(luò)等的采用與協(xié)調(diào)，并運(yùn)用物理學(xué)和生物學(xué)開發(fā)的前沿材料和新興能力，例如納米技術(shù)、化學(xué)和生物學(xué)。它既包括以新穎方式來生產(chǎn)已經(jīng)有的產(chǎn)品，也包括制造基于新興前沿技術(shù)的新產(chǎn)品”。③簡(jiǎn)言之，“先進(jìn)制造”是指采用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并利用新材料等新興技術(shù)生產(chǎn)新產(chǎn)品的系列活動(dòng)。

“先進(jìn)制造”與數(shù)字革命相聯(lián)系。美國工程院認(rèn)為當(dāng)前正在發(fā)生的數(shù)字革命有三個(gè)特征：計(jì)算能力的持續(xù)增長(zhǎng)，通信和分析能力快速提高，機(jī)器人技術(shù)和控制系統(tǒng)的進(jìn)步。數(shù)字革命使高速計(jì)算機(jī)、先進(jìn)傳感技術(shù)和先進(jìn)材料不斷進(jìn)入生產(chǎn)過程，這必將變革價(jià)值創(chuàng)造方式和就業(yè)格局，極大地提高生產(chǎn)率。美國信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會(huì)建議支持“數(shù)字驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新”，包括數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、處理、分析、使用和傳播等技術(shù)研發(fā)。

據(jù)中國專家的實(shí)地調(diào)研，美國正在進(jìn)入“新硬件”時(shí)代?！靶掠布r(shí)代，是以美國強(qiáng)大的軟件技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)，由極客和創(chuàng)客為主要參與群體，以硬件為表現(xiàn)形式的一種新產(chǎn)業(yè)形態(tài)。這里說的新硬件，不是主板、顯示器、鍵盤這些計(jì)算機(jī)硬件，而是指一切物理上存在的，在過去的生產(chǎn)和生活中聞所未聞、見所未見的人造事物?！?/p>

上述智能制造的三種版本，“工業(yè)4.0”最優(yōu)。各個(gè)版本雖然表述、重點(diǎn)有所不同，但我們由此可以得出三點(diǎn)基本結(jié)論：

第一，人類正在發(fā)生產(chǎn)業(yè)革命，這場(chǎng)革命不是把互聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)單應(yīng)用到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，而是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)三位一體的革命，智能制造是這場(chǎng)革命的典型表現(xiàn)。

第二，此次產(chǎn)業(yè)革命的根本特征是智能化，即原子世界與比特世界全面融合，人與人、人與物、人與服務(wù)、物與物、物與服務(wù)全面鏈接，基礎(chǔ)設(shè)施、生產(chǎn)過程和價(jià)值構(gòu)成重新整合。

第三，數(shù)字技術(shù)是智能化的使能技術(shù)(或關(guān)鍵技術(shù))。數(shù)字技術(shù)使云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)新應(yīng)用、智能工廠、機(jī)器人、增材制造和軟件設(shè)計(jì)等眾多新技術(shù)成為可能，而眾多新技術(shù)的突破又反過來為進(jìn)一步數(shù)字化提供物理和生物基礎(chǔ)。

智能制造與新產(chǎn)業(yè)革命

一段時(shí)間以來，智能制造成為熱詞，但同時(shí)也在很大程度上被簡(jiǎn)單化。很多人以為只要把互聯(lián)網(wǎng)引入傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，智能制造就實(shí)現(xiàn)了。這是從傳統(tǒng)發(fā)展方式理解的智能制造，而不是從新產(chǎn)業(yè)革命的意義上理解的智能制造。作為新產(chǎn)業(yè)革命的主要部分，智能制造不是偶然的、孤立的，而是與新產(chǎn)業(yè)革命的三個(gè)要件不可分割的。這三個(gè)要件，也可以說是智能制造的三大支柱，就是勞動(dòng)力知識(shí)密集化、勞動(dòng)工具數(shù)字化、勞動(dòng)對(duì)象服務(wù)化。

勞動(dòng)力知識(shí)密集化。所謂勞動(dòng)力知識(shí)密集化，是指勞動(dòng)力不僅接受過專業(yè)教育，而且還具有即時(shí)學(xué)習(xí)的能力，從而使專業(yè)知識(shí)交叉融合、知識(shí)與操作交叉融合。

在傳統(tǒng)工業(yè)化的發(fā)展方式中，研發(fā)、設(shè)計(jì)、銷售、服務(wù)等知識(shí)密集環(huán)節(jié)與制造環(huán)節(jié)相對(duì)分離，學(xué)科之間、理論與實(shí)操之間線性接續(xù)，互不交叉，因而需要的是專業(yè)型的員工。智能制造產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)欠蔷€性的、矩陣式的，各個(gè)環(huán)節(jié)平行運(yùn)行、交互作用、協(xié)同優(yōu)化，生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性增強(qiáng)；由于分布式制造和產(chǎn)品服務(wù)化，產(chǎn)業(yè)鏈已不僅限于企業(yè)內(nèi)部，而是跨企業(yè)、跨地域的。這就要求勞動(dòng)力既要具有專業(yè)知識(shí)，同時(shí)又要有跨學(xué)科知識(shí)；既要有理論知識(shí)，又要有實(shí)際操作能力?？鐚W(xué)科、跨專業(yè)、跨領(lǐng)域的復(fù)合型、主動(dòng)型人才成為主要需求。這種新型的勞動(dòng)力既是設(shè)計(jì)者、研發(fā)者，又是協(xié)調(diào)者、操作者；既懂軟件和硬件技術(shù)，又懂機(jī)械和制造技術(shù)。與自動(dòng)化相適應(yīng)的是專業(yè)化的人才，與智能化相適應(yīng)的是復(fù)合型人才和能力型人才。

需要說明的是，智能制造并不取消專業(yè)性，而是在專業(yè)性的基礎(chǔ)上要求全面性，能夠融會(huì)貫通，理解全局。這種全面性之所以可能，是由于互聯(lián)網(wǎng)使海量知識(shí)資源能夠即時(shí)共享，只要愿意，人們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)獲取所需的知識(shí)。E學(xué)習(xí)、APP學(xué)習(xí)、微信學(xué)習(xí)、游戲?qū)W習(xí)等新型學(xué)習(xí)、教育方式，為勞動(dòng)力知識(shí)密集化提供了新的途徑和機(jī)遇，據(jù)《歐洲產(chǎn)業(yè)和企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型》報(bào)告，E學(xué)習(xí)市場(chǎng)在未來十年間將增加15倍，占全部教育市場(chǎng)的30%。

勞動(dòng)力知識(shí)密集化在就業(yè)結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)明顯。據(jù)美國布魯金斯學(xué)會(huì)的一份報(bào)告，美國高端產(chǎn)業(yè)雇傭了全美80%的工程師。美國由“從事科學(xué)和工程學(xué)、建筑與設(shè)計(jì)、教育、藝術(shù)、音樂和娛樂的人們”構(gòu)成的“創(chuàng)意階層人士”，2000年已經(jīng)占到就業(yè)人口的近1/3，歐洲平均也在25%～30%。美國創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的薪酬占到全美所有產(chǎn)業(yè)薪酬的將近一半，相當(dāng)于制造業(yè)和服務(wù)薪酬的總和。⑤2011年，勞動(dòng)年齡人口受過高等教育的人口比例，美國為61%，俄羅斯為54%，日本為41%?？梢哉f，科學(xué)家、工程師等專業(yè)人員在就業(yè)結(jié)構(gòu)中已經(jīng)居于主導(dǎo)地位。

生產(chǎn)工具數(shù)字化。所謂生產(chǎn)工具的數(shù)字化，是指數(shù)字程序控制的生產(chǎn)工具和生產(chǎn)工具的虛擬化，以及生產(chǎn)工具與虛擬生產(chǎn)工具之間的交互結(jié)構(gòu)。例如，數(shù)控機(jī)床就是生產(chǎn)工具由數(shù)字程序控制；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)(CAD)就是生產(chǎn)工具的虛擬化。

工業(yè)文明的生產(chǎn)工具是大機(jī)器，而且是自動(dòng)化的機(jī)器，生產(chǎn)裝置在無人干預(yù)的情況下自動(dòng)運(yùn)行，從而把人從繁重的體力勞動(dòng)和有害的環(huán)境中解放出來。

這種情況在新產(chǎn)業(yè)革命中改變了。按照IBM工業(yè)研究院哈德·鮑姆的觀點(diǎn)，智能制造或第四次工業(yè)革命的基礎(chǔ)是五種技術(shù)創(chuàng)新，即移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、社會(huì)化媒體技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、分析和優(yōu)化技術(shù)。它們相互影響，從根本上改變了增值、商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，也改變了生產(chǎn)工具的形態(tài)。機(jī)器裝備等勞動(dòng)工具普遍使用信息技術(shù)、通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成信息物理融合系統(tǒng)，包括高端數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)等。數(shù)字化工具在生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)和生活的全部過程，實(shí)時(shí)感知、分析、處理和控制，相互交流并與周圍環(huán)境交流，自動(dòng)更改配置并存儲(chǔ)信息，分布式地自我組織，提供和執(zhí)行全流程最優(yōu)化方案。

生產(chǎn)工具的數(shù)字化使軟件具有了戰(zhàn)略意義，軟件的研發(fā)成本也占據(jù)了重要份額。西門子公司軟件研發(fā)的支出占了整個(gè)集團(tuán)研發(fā)預(yù)算的大約40%，達(dá)到了40億歐元。據(jù)國外專家估計(jì)，當(dāng)前純工業(yè)軟件的世界市場(chǎng)份額已達(dá)180億歐元，預(yù)測(cè)未來每年還將上升8%；工業(yè)型軟件在有關(guān)物流、安全和能源管理領(lǐng)域的額度已超過1000億歐元。⑥

生產(chǎn)工具的數(shù)字化也使生態(tài)文明成為可能。數(shù)字化使技術(shù)體系能夠通過提高單位資源效率的方法來增加產(chǎn)品總量，在生產(chǎn)、分配、交換和消費(fèi)等全部經(jīng)濟(jì)、社會(huì)過程中減少資源消耗和廢物產(chǎn)生，對(duì)廢物進(jìn)行資源化和再利用，把物質(zhì)消耗和環(huán)境污染維持在自然界自我修復(fù)能力的范圍以內(nèi)。

勞動(dòng)對(duì)象服務(wù)化。所謂勞動(dòng)對(duì)象的服務(wù)化，是指勞動(dòng)對(duì)象特別是勞動(dòng)產(chǎn)品從物質(zhì)單體變成從物質(zhì)單體誕生直至回收的系統(tǒng)，而服務(wù)是該系統(tǒng)的主要部分。

工業(yè)化發(fā)展方式中的勞動(dòng)對(duì)象，從動(dòng)力上看，是大規(guī)模的化石能源特別是石油、天然氣和煤炭；從原材料上看，是大規(guī)模的鋼鐵、水泥等礦物質(zhì)材料；從最終產(chǎn)品上看，是大規(guī)模的實(shí)物商品，所有產(chǎn)品都是物質(zhì)實(shí)體，從研發(fā)、設(shè)計(jì)開始，在制造終端完成。

而在新產(chǎn)業(yè)革命中，產(chǎn)品變成與服務(wù)一體化的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)包括實(shí)體產(chǎn)品，以及圍繞實(shí)體產(chǎn)品的服務(wù)。據(jù)陜汽公司提供的數(shù)據(jù)，目前平均一輛卡車的售價(jià)為30萬元人民幣，但卡車使用以后產(chǎn)生的成本是500萬，在卡車整個(gè)生命周期內(nèi)，服務(wù)的價(jià)值占絕大部分。所謂整個(gè)產(chǎn)品生命周期，是指產(chǎn)品系統(tǒng)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)開始，經(jīng)過制造、售后，直至回收再制造的全過程。

產(chǎn)品系統(tǒng)中的服務(wù)，主要包括單體產(chǎn)品服務(wù)——產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后服務(wù)等，以及單體產(chǎn)品衍生服務(wù)——服務(wù)是主體，單體產(chǎn)品是載體或工具，還包括無產(chǎn)品服務(wù)——與單體產(chǎn)品無關(guān)、但經(jīng)濟(jì)上有關(guān)的結(jié)構(gòu)。其中單體產(chǎn)品服務(wù)是最核心的服務(wù)，產(chǎn)前服務(wù)是指產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計(jì)，這是一個(gè)以產(chǎn)品為核心，制造商、供應(yīng)商、用戶、創(chuàng)新者、投資者等利益相關(guān)者參加的設(shè)計(jì)、研發(fā)圈；產(chǎn)中服務(wù)主要是廠內(nèi)和社會(huì)的相關(guān)生產(chǎn)；產(chǎn)后服務(wù)則是從產(chǎn)品誕生直到實(shí)體產(chǎn)品消失為止的服務(wù)“長(zhǎng)尾”。據(jù)麥肯錫全球研究院的一份報(bào)告，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體制造業(yè)服務(wù)類投入占到制造業(yè)產(chǎn)出的20%～25%，制造業(yè)崗位中30%～55%具有服務(wù)性職能，若加上外包服務(wù)，美國制造業(yè)服務(wù)類崗位已超過生產(chǎn)類崗位。據(jù)筆者實(shí)地調(diào)研，2014年，中國智能制造走在前列的陜西汽車股份公司，利潤(rùn)的44%來自于產(chǎn)品服務(wù)。2005年世界著名傳統(tǒng)制造公司利潤(rùn)的50%以上來源于服務(wù)活動(dòng)，全球500強(qiáng)企業(yè)中56%的公司從事服務(wù)業(yè)。而且制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)，越來越依靠金融、電信、物流等服務(wù)性企業(yè)，據(jù)美國布魯金斯學(xué)會(huì)的一份研究報(bào)告，美國高端產(chǎn)業(yè)每個(gè)工人每年從其他商業(yè)服務(wù)中采購23.6萬美元的商品和服務(wù)，而其他產(chǎn)業(yè)的采購僅為6.7萬美元。

智能制造與中國機(jī)會(huì)

以智能制造為重要內(nèi)容的產(chǎn)業(yè)革命，向包括中國在內(nèi)的所有國家都敞開了窗口。同時(shí)，向中國敞開的還有另外兩個(gè)窗口，一個(gè)是巨大的經(jīng)濟(jì)存量的轉(zhuǎn)型，另一個(gè)是工業(yè)化和城市化中后期帶來的經(jīng)濟(jì)增量。如果說經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度換擋期、結(jié)構(gòu)調(diào)整陣痛期與前期刺激性政策消化期在同一時(shí)間重合出現(xiàn)，是老的三期疊加，那么，新產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)生期、新發(fā)展方式的形成期、全面小康社會(huì)的建成期同時(shí)重合出現(xiàn)，則是新的三期疊加。如果說老三期疊加困難不少，那么新三期疊加則是機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。

新發(fā)展方式形成期提供的第二窗口。新發(fā)展方式形成期的機(jī)遇首先是大規(guī)模實(shí)體經(jīng)濟(jì)提供的載體空間。我國具有世界最大規(guī)模的實(shí)體經(jīng)濟(jì)，面臨轉(zhuǎn)變發(fā)展方式。物質(zhì)消耗和環(huán)境容量已經(jīng)走到臨界區(qū)域；低端外部需求已經(jīng)接近極限；單純以廉價(jià)勞動(dòng)力、廉價(jià)商品和薄利多銷為內(nèi)容的向下競(jìng)爭(zhēng)，已經(jīng)走到盡頭，加速形成新的發(fā)展方式上升為剛性需求。巨大的經(jīng)濟(jì)存量要求經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式必須從以物質(zhì)資源投入為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀肆椭R(shí)資源投入為主，即用無形資本替代有形資本，真正轉(zhuǎn)型為一個(gè)知識(shí)型、創(chuàng)新型、服務(wù)型的經(jīng)濟(jì)體，實(shí)現(xiàn)智能型增長(zhǎng)。

其次是大規(guī)模城市化提供的增量空間。2014年我國城市化率已經(jīng)超過54%。如果按照每年轉(zhuǎn)移1000萬農(nóng)村勞動(dòng)力的速度計(jì)算，10年后還會(huì)有1億人口城市化。城市化必然引起經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和經(jīng)濟(jì)總量的巨大增長(zhǎng)，也必然引起我國消費(fèi)規(guī)模的巨大增長(zhǎng)和消費(fèi)水平的大規(guī)模升級(jí)，相應(yīng)地也將對(duì)智能制造產(chǎn)生巨大需求。我國的城市化是在發(fā)達(dá)國家城市化完成以后開始的，又是人類歷史上最大規(guī)模的城市化，有條件不重復(fù)、也不應(yīng)該重復(fù)先發(fā)國家傳統(tǒng)城市化的老路，即先污染后治理、先粗放后集約、先發(fā)展后轉(zhuǎn)移的道路，而必須一開始就以智能制造、生態(tài)經(jīng)濟(jì)支撐。

全面小康社會(huì)建成期提供的第三窗口。我國已經(jīng)度過了溫飽階段，實(shí)現(xiàn)了整體小康，正在建設(shè)全面小康。2012年的統(tǒng)計(jì)公報(bào)反映，城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民消費(fèi)的恩格爾系數(shù)都在下降，而且兩個(gè)數(shù)值越來越接近。從經(jīng)濟(jì)規(guī)律來看，在溫飽問題尚未解決的階段，人們的需求主要集中在生活資料領(lǐng)域，生產(chǎn)和消費(fèi)水平比較粗放；而在溫飽問題解決以后，人們的物質(zhì)消費(fèi)不僅有較大的增長(zhǎng)，而且會(huì)出現(xiàn)重大的升級(jí)，同時(shí)人們的非物質(zhì)性消費(fèi)也大幅度增長(zhǎng)、升級(jí)。這就為智能制造、高端服務(wù)開辟了新的領(lǐng)先市場(chǎng)。

新三期疊加放大了智能制造的機(jī)會(huì)窗口。有一種觀點(diǎn)，認(rèn)為我國制造業(yè)整體水平處于中低端，發(fā)展很不平衡，存在大量“工業(yè)2.0”產(chǎn)業(yè)，因此，中國智能制造只能分兩路走。一路是大多數(shù)弱勢(shì)產(chǎn)業(yè)，必須循序漸進(jìn)，從“工業(yè)2.0”上升到“工業(yè)3.0”，然后到“工業(yè)4.0”；另一路，是少數(shù)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，有可能直接從“工業(yè)3.0”進(jìn)入“工業(yè)4.0”。

除了上述兩路大軍以外，還有一路大軍，他們已經(jīng)處于智能制造階段，雖然水平不一定是世界最高的。如華為、中興、陜汽、海爾，等等，他們是我國智能制造的第一方陣。

處于“工業(yè)2.0”階段的產(chǎn)業(yè)，以及城市化形成的增量產(chǎn)業(yè)，不一定按部就班地從“工業(yè)2.0”到“工業(yè)3.0”再到“工業(yè)4.0”，雖然也有這種可能性。由于新三期疊加，放大了智能制造的機(jī)會(huì)窗口，出現(xiàn)了“畢其功于一役”的現(xiàn)實(shí)可能性，即三路大軍幾乎同時(shí)進(jìn)入智能制造階段。我們既要看到老的三期疊加，同時(shí)又要看到新的三期疊加，而且我國經(jīng)過30多年的高速發(fā)展，已經(jīng)處于新的歷史起點(diǎn)：整體上已經(jīng)渡過溫飽階段，進(jìn)入工業(yè)化和城市化的中后期，科教興國和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略帶來的科技人力資源紅利正在顯現(xiàn)，只要戰(zhàn)略選擇得當(dāng)，經(jīng)過扎實(shí)工作，三路大軍完全可以平行實(shí)現(xiàn)智能制造。

智能制造的中國戰(zhàn)略

新三期疊加的窗口已經(jīng)打開，必須采取必要的戰(zhàn)略，為智能制造準(zhǔn)備充分而必要的條件，否則也可能喪失機(jī)遇。

人力資源超增長(zhǎng)戰(zhàn)略。人力資源超增長(zhǎng)戰(zhàn)略，就是在從2016年到2025年10年左右的時(shí)間內(nèi)，通過投入和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，急速使我國新增勞動(dòng)人口普及高中階段教育，55%達(dá)到大專及大專以上文化程度。

如果持續(xù)使新增勞動(dòng)人口的55%達(dá)到大專及以上文化程度，就要求高等教育入學(xué)率，即在校大學(xué)生占該年齡段人口的比例，必須達(dá)到55%。國際上通常認(rèn)為，高等教育大眾化階段的毛入學(xué)率在15%～50%，普及化階段的毛入學(xué)率在50%以上。高等教育毛入學(xué)率超過50%的國家，全球有54個(gè)；⑦經(jīng)合組織國家高等教育毛入學(xué)率為55%。

人力資源超增長(zhǎng)戰(zhàn)略具有現(xiàn)實(shí)可能性。一是由于新增勞動(dòng)人口的減少，中國勞動(dòng)適齡人口已經(jīng)處于一個(gè)加速減少的時(shí)期。據(jù)專家預(yù)測(cè)，中國勞動(dòng)適齡人口在2015年達(dá)到峰值，此后將開始減少，2020年后減少甚至?xí)铀?。?shí)際上，從2012年開始，我國勞動(dòng)適齡人口已經(jīng)連續(xù)3年減少，分別減少了345萬、244萬、371萬。新增勞動(dòng)人口的減少是個(gè)劣勢(shì)，但又是個(gè)優(yōu)勢(shì)，即縮小了受教育人口的基數(shù)。二是我國具有適當(dāng)擴(kuò)大教育規(guī)模的公共財(cái)力和社會(huì)資本。新增勞動(dòng)人口的減少和教育規(guī)模的適度擴(kuò)大，使較大幅度提升入學(xué)率成為可能。

2013年我國高中階段教育毛入學(xué)率為86.0%。十一五期間，高中階段教育毛入學(xué)率平均每年增加近6個(gè)百分點(diǎn)，十二五前三年增速放緩，每年增加1個(gè)百分點(diǎn)強(qiáng)。根據(jù)《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010～2020年)》，2020年高中階段教育毛入學(xué)率達(dá)到90%，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過努力工作，每年增加2個(gè)百分點(diǎn)，到2025年普及高中階段教育是可以做到的。

2013年，中國高等教育毛入學(xué)率達(dá)到34.5%，與全球平均水平(2012年為32%)⑧相當(dāng)。從2014年開始，全國本?？普猩傄?guī)模已達(dá)到當(dāng)年年滿18歲人口的46%。如果全國本專科招生人數(shù)每年保持在700萬，那么到2020年，全國本專科招生總規(guī)模占當(dāng)年年滿18歲人口的比例將超過55%，當(dāng)年的高等教育毛入學(xué)率也將超過50%。十二五前三年高等教育毛入學(xué)率平均每年增加近3個(gè)百分點(diǎn)。2020年以后，若使高等教育毛入學(xué)率每年增加1個(gè)百分點(diǎn)，到2025年中國高等教育毛入學(xué)率可以達(dá)到55%。

人力資源超增長(zhǎng)具有重大戰(zhàn)略意義，不僅可以使我國獲得自主創(chuàng)新所需的人力和社會(huì)基礎(chǔ)，而且還能夠使這種基礎(chǔ)從此長(zhǎng)期延續(xù)。當(dāng)新增勞動(dòng)力資源50%受到大專以上教育以后，即使全社會(huì)勞動(dòng)力走出減少期、再度進(jìn)入增長(zhǎng)期，新增勞動(dòng)力受教育水平仍將保持在50%以上的高位水平，不會(huì)降低。這種社會(huì)遺傳機(jī)制，是人類文明進(jìn)步規(guī)律之一。

實(shí)施人力資源超增長(zhǎng)戰(zhàn)略的主要政策包括：

第一，實(shí)行中等專業(yè)學(xué)校義務(wù)教育。凡中等專業(yè)學(xué)校教育一律免費(fèi)，爭(zhēng)取在較短的時(shí)間內(nèi)，實(shí)行12年義務(wù)教育。

第二，發(fā)展多層次應(yīng)用型大學(xué)。除211等高校按研究型大學(xué)重點(diǎn)支持外，其他普通高校和大量高職高專院校都應(yīng)向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)變。吸引社會(huì)資金特別是企業(yè)參加興辦多種所有制的高等職業(yè)和高等專業(yè)技術(shù)學(xué)校。應(yīng)用型大學(xué)對(duì)人才的培養(yǎng)和科研活動(dòng)經(jīng)費(fèi)少部分來自財(cái)政撥款，絕大部分是市場(chǎng)化的，根據(jù)企業(yè)訂單培養(yǎng)人才，根據(jù)企業(yè)合同開展設(shè)計(jì)、研發(fā)等創(chuàng)新服務(wù)。

第三，建立全民即時(shí)學(xué)習(xí)平臺(tái)。依托國家開放大學(xué)(中央廣播電視大學(xué))，整合大學(xué)、中學(xué)、小學(xué)和職業(yè)教育優(yōu)質(zhì)資源，建立全民素質(zhì)教育平臺(tái)，普遍開展學(xué)歷和非學(xué)歷的自學(xué)教育，隨時(shí)隨地向全體公民開放，三網(wǎng)融合，免費(fèi)學(xué)習(xí)，知識(shí)共享，最大限度增強(qiáng)科學(xué)文化的正外部性，使一切有學(xué)習(xí)意愿的人，特別是廣大農(nóng)民、工人、戰(zhàn)士、老少邊窮地區(qū)人民、低收入人群能夠與條件優(yōu)越的人群一樣擁有優(yōu)質(zhì)教育機(jī)會(huì)。

第四，建立復(fù)合型人才教育模式。中學(xué)教育廢除文理分科，大學(xué)教育、科研、實(shí)習(xí)采取矩陣模式，學(xué)生可以跨專業(yè)、跨學(xué)科選課，也可以跨院系參加科研項(xiàng)目，跨領(lǐng)域參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和綜合解決問題的能力。鼓勵(lì)大學(xué)依托企業(yè)建立教學(xué)、科研、實(shí)習(xí)基地，企業(yè)依托大學(xué)建立人才培養(yǎng)基地。社會(huì)教育、職業(yè)教育學(xué)用結(jié)合，以用為主，為制造業(yè)源源不斷地輸送適用人才。

輕資產(chǎn)優(yōu)先增長(zhǎng)戰(zhàn)略。輕資產(chǎn)優(yōu)先增長(zhǎng)戰(zhàn)略，就是把知識(shí)性、技術(shù)性資產(chǎn)置于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首位，優(yōu)先投資，優(yōu)先形成生產(chǎn)能力，優(yōu)先市場(chǎng)準(zhǔn)入，使創(chuàng)新型企業(yè)在設(shè)計(jì)、研發(fā)、專利、版權(quán)、標(biāo)準(zhǔn)、品牌、培訓(xùn)、服務(wù)等方面的輕資產(chǎn)投資超過設(shè)備、材料等重資產(chǎn)投資。

輕資產(chǎn)優(yōu)先增長(zhǎng)，是國際經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的基本趨勢(shì)。在制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，重資產(chǎn)已經(jīng)下沉到低端，而輕資產(chǎn)則上升到高端，而且以輕資產(chǎn)為核心的無形資產(chǎn)投資占比超過有形資產(chǎn)。據(jù)美國《科學(xué)與工程指標(biāo)2014》顯示，知識(shí)與技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)占GDP的比例，美國高達(dá)40%，歐盟、加拿大、日本和韓國等主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體為30%左右，而我國僅為20%左右。據(jù)英國學(xué)者的一份研究報(bào)告，2007年，英國私營(yíng)部門無形資本投資為1330億英鎊，而有形資本投資為950億英鎊，無形資本投資占比58%，物質(zhì)資本投資占比42%，前者高出16個(gè)百分點(diǎn)。2000年至2007年，英國私人部門生產(chǎn)率增長(zhǎng)的2/3來源于無形資本投入。

我國具有輕資產(chǎn)優(yōu)先增長(zhǎng)的知識(shí)和技術(shù)資源?？萍既肆Y源總量已經(jīng)超過7000萬，世界第一；年研究與試驗(yàn)發(fā)展(R&D)經(jīng)費(fèi)支出超過13000億人民幣，居世界第二；高等學(xué)校2500多個(gè)，科研機(jī)構(gòu)3600多個(gè)，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)30000多個(gè)；2014年受理發(fā)明專利申請(qǐng)92.8件，連續(xù)4年位居世界首位；PCT專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)強(qiáng)勁，位居世界第三，占全球總量的11.9%；2004年至2014年(截至2014年9月)我國科技人員共發(fā)表國際論文136.98萬篇，位居世界第2位。

我國已經(jīng)具有充裕的公共財(cái)力和社會(huì)資本。經(jīng)濟(jì)總量位居世界第二，2014年財(cái)政收入11140億元，外匯儲(chǔ)備38430億美元；24個(gè)省市的地方總產(chǎn)值過萬億。此外，還有龐大的民間資本。

實(shí)施輕資產(chǎn)優(yōu)先增長(zhǎng)戰(zhàn)略的主要政策包括：

第一，發(fā)展技術(shù)密集型、知識(shí)密集型的制造業(yè)。圍繞新產(chǎn)業(yè)革命開展國家計(jì)劃項(xiàng)目、地方計(jì)劃項(xiàng)目布局，特別是開展科研體系、科技人才和基礎(chǔ)設(shè)施的布局，引導(dǎo)企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和其他社會(huì)力量，積極投入輕資產(chǎn)，把科技要素轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)性、創(chuàng)新性資產(chǎn)。

在保證研發(fā)投入穩(wěn)定增長(zhǎng)的同時(shí)，大力激發(fā)全社會(huì)非研發(fā)的創(chuàng)新投入，包括創(chuàng)意設(shè)計(jì)、技術(shù)轉(zhuǎn)移、技術(shù)改造、知識(shí)服務(wù)、人員培訓(xùn)、品牌開發(fā)、市場(chǎng)營(yíng)銷等方面的投入。特別是鼓勵(lì)制造與服務(wù)的融合，支持按需制造、分布式制造、產(chǎn)品服務(wù)化等方面的技術(shù)創(chuàng)新，支持基于知識(shí)的管理模式、商業(yè)模式創(chuàng)新。

第二，發(fā)展知識(shí)密集型服務(wù)業(yè)特別是創(chuàng)新服務(wù)業(yè)。所謂知識(shí)密集型服務(wù)業(yè)，就是通過服務(wù)的科技化和科技的服務(wù)化而形成的服務(wù)業(yè)，包括金融服務(wù)業(yè)、信息服務(wù)業(yè)、電子商務(wù)服務(wù)業(yè)等。其中創(chuàng)新服務(wù)業(yè)是知識(shí)最為密集的服務(wù)業(yè)，包括設(shè)計(jì)研發(fā)服務(wù)業(yè)、技術(shù)轉(zhuǎn)移服務(wù)(轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化、孵化)業(yè)、技術(shù)改造服務(wù)(節(jié)能、環(huán)保、信息化等)業(yè)、知識(shí)服務(wù)(云計(jì)算、檢驗(yàn)檢測(cè)、質(zhì)量認(rèn)證、戰(zhàn)略咨詢等)業(yè)等。

創(chuàng)新服務(wù)業(yè)無論是內(nèi)資外資、國有民營(yíng)，都是低投入、低消耗、低排放和高技術(shù)、高效益的行業(yè)，可以吸收大量的科技人力資源就業(yè)，具有強(qiáng)大的輻射帶動(dòng)作用。大量的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、中小企業(yè)、本土企業(yè)以及落后地區(qū)的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)落后、生產(chǎn)粗放，是轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式的短板，而且在這些領(lǐng)域市場(chǎng)往往失靈，特別需要?jiǎng)?chuàng)新服務(wù)業(yè)提供支持。

第三，以知識(shí)和技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)城市化。城市化必須注意轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，避免走產(chǎn)業(yè)外延擴(kuò)張、城市集中建設(shè)的老路。城市化每走一步，綠色產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)就擴(kuò)大一步，步步為營(yíng)，扎實(shí)推進(jìn)。發(fā)展以生物資源為原料、生態(tài)化生產(chǎn)為特征的綠色產(chǎn)業(yè)，包括生態(tài)農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)；發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，包括生產(chǎn)質(zhì)能、太陽能產(chǎn)業(yè)、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)等；發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，在企業(yè)內(nèi)部各生產(chǎn)單元之間、上下游企業(yè)之間、園區(qū)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)之間建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈；推廣使用新能源交通工具，興建新能源和節(jié)能環(huán)保住宅，推行垃圾分類回收和低碳消費(fèi)模式，建設(shè)綠色社區(qū)。大力發(fā)展商業(yè)、旅游、養(yǎng)老等第三產(chǎn)業(yè)，形成持續(xù)的人流、物流、資金流和信息流。

政企合作的創(chuàng)新戰(zhàn)略。政企合作的創(chuàng)新戰(zhàn)略，或公私合作(PPP)創(chuàng)新戰(zhàn)略，就是以企業(yè)為主體，發(fā)揮政府與企業(yè)兩個(gè)積極性，項(xiàng)目來源于企業(yè)用戶的有效需求，公開征集、公開招標(biāo)；招標(biāo)成功后立項(xiàng)，政府與企業(yè)根據(jù)項(xiàng)目合同共同投資、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、共享收益，共同完成國家也即企業(yè)的具體創(chuàng)新目標(biāo)。

政企合作之所以是重大創(chuàng)新戰(zhàn)略，是由我國的特殊國情決定的。我國的優(yōu)勢(shì)是政府動(dòng)員能力、組織能力、執(zhí)行能力強(qiáng)大，能夠集中力量辦大事，這是其他國家無法做到的；劣勢(shì)是企業(yè)主體能力不強(qiáng)，科技與經(jīng)濟(jì)脫節(jié)，很多科技成果不能應(yīng)用。政企合作能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，放大我國的優(yōu)勢(shì)，克服我國的劣勢(shì)。在未來的發(fā)展中，要反對(duì)把政府與市場(chǎng)對(duì)立起來的機(jī)械論觀點(diǎn)，堅(jiān)持以企業(yè)為主體，政府與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。

政企合作模式在發(fā)達(dá)國家的實(shí)踐已經(jīng)取得了成功經(jīng)驗(yàn)。由于政企合作模式提高了公共資金使用效率，有效化解和分散了創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)，增加了社會(huì)對(duì)創(chuàng)新的投資，既實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益最大化，又保證了企業(yè)和社會(huì)資本有利可圖，許多國家稱之為公共項(xiàng)目管理的最佳模式。

傳統(tǒng)科技計(jì)劃項(xiàng)目的目標(biāo)是單維的技術(shù)目標(biāo)，而政企合作項(xiàng)目的目標(biāo)則是三維的工程目標(biāo)，涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)整個(gè)創(chuàng)新過程，既包括技術(shù)目標(biāo)，也包括產(chǎn)品性能、市場(chǎng)占有和行業(yè)能力等經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，以及綜合目標(biāo)和總體解決方案。傳統(tǒng)的科技計(jì)劃項(xiàng)目往往是科研導(dǎo)向，而政企合作項(xiàng)目則是企業(yè)用戶導(dǎo)向，項(xiàng)目則來源于企業(yè)用戶的具體需求，一開始就在需求中研發(fā)，研發(fā)完成之日就是技術(shù)應(yīng)用之時(shí)，也是國家目標(biāo)實(shí)現(xiàn)之時(shí)。傳統(tǒng)科技計(jì)劃項(xiàng)目是政府投入、企業(yè)配套，而政企合作項(xiàng)目則是企業(yè)投入、政府配套，還有大量社會(huì)資本進(jìn)入，投入結(jié)構(gòu)多元化。傳統(tǒng)科技計(jì)劃項(xiàng)目重立項(xiàng)、輕結(jié)果，而政企合作項(xiàng)目則重視商業(yè)成功，共同投資、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、共享收益。

實(shí)施政企合作創(chuàng)新戰(zhàn)略的主要政策包括：

第一，在科技創(chuàng)新類計(jì)劃項(xiàng)目中實(shí)施。除基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目外，在重大專項(xiàng)、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)專項(xiàng)(基金)、基地和人才專項(xiàng)等各類技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃中，如果項(xiàng)目數(shù)額較大，均應(yīng)采取政企合作模式。

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(zhǎng)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(qiáng)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(yùn)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(duì)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(píng)價(jià)人類的智力能力。加德納還指出，人類智能還包含有次級(jí)智能和多種次級(jí)構(gòu)成要素。

二、基于多元智能理論的汽車英語課程設(shè)計(jì)

（一）汽車英語課程設(shè)計(jì)的基本條件

Posner（1994）認(rèn)為，課程設(shè)計(jì)的基本條件包括：了解學(xué)生的需求、興趣、能力、知識(shí)水平等例如：學(xué)生需要什么、需要的原因、已有的能力、待補(bǔ)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(shí)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(shí)，目前這個(gè)課程的開設(shè)情況等。擅長(zhǎng)聽說讀寫譯五項(xiàng)必備能力，具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，而不是簡(jiǎn)單的拼湊、復(fù)制、模仿依據(jù)以上課程設(shè)計(jì)的基本條件，做好高職英語課程設(shè)計(jì)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(shí)，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(yàn)等等。

（二）汽車英語課程設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(huì)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(shí)際效果性。

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

（三）汽車英語課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

汽車英語課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容取決于授課的理念。針對(duì)英語語言，如果認(rèn)為語言是符號(hào)系統(tǒng)，課程設(shè)計(jì)就由語音、詞匯、語法、句型構(gòu)成，強(qiáng)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(jì)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(jì)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(duì)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(dú)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(diǎn)及難點(diǎn)，融專業(yè)英語聽、說、讀、寫訓(xùn)練于一體，重點(diǎn)突出，實(shí)用性強(qiáng)，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(jì)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(duì)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(shí)突出語言技能的要求制訂教學(xué)大綱和授課計(jì)劃，明確了教學(xué)應(yīng)達(dá)到的知識(shí)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(shí)用性本課程以國際汽車行業(yè)最新的知識(shí)體系為基礎(chǔ)，以市場(chǎng)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(dòng)機(jī)、底盤、車身、電氣設(shè)備以及發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)和底盤的傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等各個(gè)任務(wù)模塊以系統(tǒng)的知識(shí)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(shí)踐中，注重將互動(dòng)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(shí)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(qiáng)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、基于多元智能理論的汽車英語課程設(shè)計(jì)

（一）汽車英語課程設(shè)計(jì)的基本條件

Posner（1994）認(rèn)為，課程設(shè)計(jì)的基本條件包括：了解學(xué)生的需求、興趣、能力、知識(shí)水平等例如：學(xué)生需要什么、需要的原因、已有的能力、待補(bǔ)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(shí)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(shí)，目前這個(gè)課程的開設(shè)情況等。擅長(zhǎng)聽說讀寫譯五項(xiàng)必備能力，具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，而不是簡(jiǎn)單的拼湊、復(fù)制、模仿依據(jù)以上課程設(shè)計(jì)的基本條件，做好高職英語課程設(shè)計(jì)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(shí)，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(yàn)等等。

（二）汽車英語課程設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(huì)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(shí)際效果性。

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

（三）汽車英語課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

汽車英語課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容取決于授課的理念。針對(duì)英語語言，如果認(rèn)為語言是符號(hào)系統(tǒng)，課程設(shè)計(jì)就由語音、詞匯、語法、句型構(gòu)成，強(qiáng)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(jì)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(jì)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(duì)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(dú)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(diǎn)及難點(diǎn)，融專業(yè)英語聽、說、讀、寫訓(xùn)練于一體，重點(diǎn)突出，實(shí)用性強(qiáng)，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(jì)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(duì)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(shí)突出語言技能的要求制訂教學(xué)大綱和授課計(jì)劃，明確了教學(xué)應(yīng)達(dá)到的知識(shí)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(shí)用性本課程以國際汽車行業(yè)最新的知識(shí)體系為基礎(chǔ)，以市場(chǎng)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(dòng)機(jī)、底盤、車身、電氣設(shè)備以及發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)和底盤的傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等各個(gè)任務(wù)模塊以系統(tǒng)的知識(shí)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(shí)踐中，注重將互動(dòng)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(shí)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(qiáng)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。