时间：2023-08-16 17:14:06
导语：在电影艺术发展的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
一、电影的衍生品市场的开发
相对于其他商品，电影的生命周期比较短暂，为延长电影带来的影响，开发电影衍生产品是不错的选择。电影衍生产品，指以电影作为品牌，将电影人物形象等，运用于其他相关产品，如游戏、纪念品、玩具、书籍、服装、主题公园等的生产和销售。电影衍生品市场广阔，将电影本身打造成品牌，通过其在社会中的影响力销售产品，拉长了电影的生命周期，促进了电影产品销售力的增长。
二、做好前期宣传工作
这里包括对电影票价的制定上，电影片花、首映礼以及找到合适的海外发行商等。商业大片在票价的制定上一般要偏高，以便以更快的速度收回投资，但高票价的制定则取决于电影的知名度以及在受众中的影响力，无人会为一部无名电影掏腰包，基于此，商业电影的前期宣传工作则显得至关重要，一部商业电影最好在开拍前就进行前期宣传工作，宣传形式可以各种各样，可通过报纸、电视、网络、广播等大众媒体进行宣传。报纸作为平面印刷媒体，是一种读者主动选择的媒体，但由于发行量等限制，还存在着诸多的不足。电视、媒体是从声音和图像两个方面传播信息，直观性强、宣传效果好，能给观众留下深刻的印象。在观众的心目中形成大致印象，之后，随着电影拍摄的进程，宣传逐步跟进，让观众对拍摄过程有所了解、有所期待，等到电影上映之时，受众走进电影院就像老朋友见面一样自然而然，即使高价票，也在所不惜。除此之外，在电影拍摄工作完成之时，还要加大宣传力度，此时的宣传，是为了更好的扩大电影的影响力，此时采用的宣传方式，除原来的大众媒体外，还要包括户外媒体、宣传册、甚至公交车站台的广告栏，都可以成为电影的宣传阵地，另外，首映礼也是重要的一环，在长期的宣传过程中，很多已成为忠实粉丝的观众，或者对电影还持怀疑态度的观众，都会通过首映礼来对电影进行更深入的了解，此时，采取各种策略为电影的上映制造声势是十分必要的。电影上映的前几天，宣传工作仍未停止，从影院到电影制作方，都应在前期宣传的基础上，继续对部分犹豫是否观影的观众进行心理探底，此时采取的策略一般是要求一些知识界名人对电影进行点评，无论是褒是贬，对电影来讲，都是一种很好的宣传，或者在网络、报纸等媒体直接刊发电影影评，影评并不一定非要褒扬，最好有深度，并及时在媒体公布当日票房，进行造势。
三、寻找多种发行盈利渠道
进行海外发行，寻找合适的海外发行商是成功进行海外发行的第一步，一般来说，每个成功的发行商都有自己的发行策略和技巧。片方和海外发行商采取的合作方式一般有两种，一种是发行，另一种是直接发行。发行就是影片由公司发行到海外，这种方式是片方直接与公司签订合同，直接发行则是直接与国外发行商就当地的版权签订发行合同。一旦电影的票房不容乐观，就应该尽快制定其他发行策略，寻找能更大提高利润的发行渠道，在国内，电影的发行渠道除了电影院线的发行外，还有很多，如电视播出、音像制品、网络发行等。在目前网络盛行的时期，网络渠道的功能值得关注。
四、贴片广告和植入式广告
电影贴片广告主要是电影的制作方、广告运营方、电影的发行方、放映方进行合作，在每部电影放映前几分钟播放广告。这种方式使得观众被动的接受广告，到达率极高，而且，更有利于精准的定位，因为，一般进影院观影的人群，都属于层次偏高一族，加上影院良好的放映环境，使得观众在愉悦协和的心境下进行广告的欣赏，更好的达到广告的效果。当然，贴片广告的费用高低的前提还是以电影宣传为基础的，同时，以票房为依据。正因为此，这种电影贴片广告的利润回报是很高的，也应是电影人屡试不爽的电影营销策略。除了贴片广告外，植入式广告也是目前最为流行、利润回报最好的一种电影营销方式。植入式广告就是将商品品牌直接融合进影片中，这种广告的隐蔽性更好，观众更容易接受，而且更能深入人心，利润回报巨大。植入式广告与电影故事结合的完美，完全融入进电影中，让读者在不知不觉间对某商品产生认知甚至记忆。植入式广告的形式可以多种多样，可以完全还原生活原貌，比如，可以是某一个镜头，可以是演员使用的某个道具，等等。但是，植入式广告不能做的太张扬，太刻板，否则就会伤害到电影的发展，甚至使观众产生厌烦抵制情绪，得不偿失。植入式广告的精髓就在于人性化、完全与影片的发展融为一体，合理、自然的潜入观众的意识之中。植入式广告的送达率很高，而且影响广泛，更能深入观众的内心，因此，是一条很好的营销策略。
of Contemporary Film and Television Arts
Ouyang Zhongwan
（湖南农业大学，长沙 410128）
（Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China）
摘要： 数字技术在不断走向成熟的过程中对影视艺术的发展带来的影响是深刻的、巨大的，当我们陶醉在它所带来的视觉听觉享受中的时候，也要对其中的有些观念和问题进行深思。
Abstract: Digital technology continues to mature. During the course, its impact on the development of visual arts is profound, enormous. As we enjoy the effect of audio and visual it brings, we should consider its some idea and issues.
关键词： 数字技术 影视艺术 影响
Key words: digital technology；visual arts；effect
中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）15-0183-02
0引言
影视艺术包括了电影艺术（第七艺术）和电视艺术（第八艺术），它从一诞生起就在复原物质世界方面显示出了无与伦比的优越性，而数字技术的发展使这一优越性发挥得更加淋漓尽致。数字技术在不断走向成熟的过程中对影视艺术的发展带来的影响是深刻的、巨大的，当我们陶醉在它所带来的视觉听觉享受中的时候，也要对其中的有些观念和问题进行深思。
1数字技术促使电影电视的合流
在数字技术出现之前，电影和电视有着各自不同的技术支持。电影与电视在拍摄载体上有着质的区别，电影是利用摄影机以胶片为载体进行拍摄的，成像方式是光化学成像方式。电视则是用摄像机以磁带为载体进行拍摄的，成像方式是光电子成像方式。这种区别使电影艺术与电视艺术在制作方式、生产流程与接收方式方面有了质的差异。但是到了20世纪，数字技术的介入使电影艺术与电视艺术的进一步融合，促成真正的“家庭影院”的诞生，打开电视看电影的时代已经到来了。人们离开电影院的很大一部分原因在于：人们不是不看电影，而是看电影的方式改变了。
2数字技术让影视中的梦幻世界成为现实
数字技术带给影视艺术的已不仅仅是对现实世界最真实的表现，而且能够创造出根本不存在的视觉影像，它所依赖的技术主要是电脑图像生成技术，即CGI技术（Computer-Generated Images）。那些敢于赴汤蹈火，不怕粉身碎骨，面对惊心动魄的挑战面不改色心不跳的英雄人物，过去只是存在于作家艺术家及其忠实的读者或观众的想象中，数字化艺术却让这些意念中的英雄须眉毕现地出现在观众眼前。在诸如《烈火狂风》等经典的影片之中，假如没有运用电脑特技，那些摆在观众眼前的奔腾中的炽热岩浆以及影片中演员在龙卷风中随风飞舞的逼真场景等令人们跟随影片的节奏而提心吊胆的观看，都是不可能在荧屏上出现的，也不会获得观众的好评。
对于现实的爬上拍摄过程中，一些不能实现的影响，都能够运用数字技术。例如，《真实的谎言》这一影片中出现的在飞机上打斗的情景，演员是不能够进行真实表演的，只能运用数字技术。还有在经典电影《泰坦尼克号》中，涉及到的众多数量群众，如果用现实的群众演员组成，不但消耗巨大的人力以及财力，同时也不容易组织安排，另外对于这种海难的场景，也不吭能让群众以生命为代价去表演，因此这几使用到了计算机特技，利用计算机制作出数字人，进而替代了现实演员。
通过数字技术的应用，一些惊奇的场景被创作出来，给人们带来视觉上的享受，使得人们只能在脑海中幻想的场景成为现实。另外，数字技术在音频的领域内也取得很好的发展。在整个用那个片中，相比较于采用模拟立体声来讲，使用环绕数字立体声技术具备更宽和更平的优点。并且，因为记录信息空间的加强，改善了原有立体声像，给人们带来更为强大的空间感。整个的音频工作，全部通过数字音频完成。一方面使影片音频制作的发展趋势；另一方面也可以给人们带来优质的听觉感受。
3数字技术让我们建立新的电影观念
千百年来，人们知道，只有“看得见，摸得着”的东西才是真实存在的东西，而现代影视迫使人们改变了这一观念，往往看得真真切切的东西，却分明纯属子虚乌有。在一个数字化的“虚拟真实”王国里,观众已经从一个被动的观赏者变成了艺术“虚拟世界”的某种意义上的“主宰”。只要观众愿意，在“金苹果”的故事中，你可以以特洛伊王子帕里斯的身份依次接受赫拉、雅典娜和阿佛洛狄忒给他的许诺，或与最美丽的女子海伦结为伉俪。当大嘴美人罗伯茨在银幕上歪着头，美丽的眼睛梦一般忽闪忽闪地冲着你微笑时，你如果可以拍拍她的脸蛋拉拉她的手，那么，对于你来说，她和一个真正的罗伯茨有多大的分别呢?
当“看得见”已经不能在信任的时候，要想划分正式和幻象，人们能够使用的最终法宝就是“摸得着”。然而，在“集成就是触摸”的理论（德克霍夫提出）出现之后，人们的这一法宝却再次的失去了“魔力”。虚拟现实技术之前多应用在游戏里，虚拟现实技术的引进激活了游戏者的触觉， “戴手套”的游戏者对于之前的那种“可望而不可即”的立体动画有了较强的控制能力，不但能够“可望”，同时也能够触手“可及”。在交互式的影片之中也会产生，人们能够按照自身喜好，进入电影中扮演自己喜欢的角色，就和玩电子游戏机似地简单。人们还能够让影片中的主角依据自身的爱好来加工，例如，让黛米・摩尔扮演林黛玉等等，能够使不同的影迷自由地徜徉在影视圈中。假如能够研制成功量子计算机，电脑技术就会更加的强大有力，可以说人们的“所见即所想，所想即所得”的梦想能够很快变成现实。或许，在将来电脑虚拟的世界里，真得可以用“只怕想不到的，没有办不到的”这句话来形容。
当克隆技术受到全人类普遍关注的时候，特别是当生物克隆人在现实生活中应用遇到种种复杂的伦理道德方面的困扰时，梦幻视野虚拟影像中的“克隆明星”并不会遇到这些问题。随着数字技术的日益精密化，“非人影星”的出现似乎也指日可待了。目前，美国科学界已经看到了预示这一未来的东西：一个名叫蒙蒂的银幕“克隆人”，它能读出现场输入一个便携式电脑的语句，而且口形和发音能够与真人一样保持一致。尽管到目前为止，蒙蒂的声音听上去还有人工合成的痕迹，但是，人们有理由相信，相应的声音合成技术攻关组织很快会解决这个问题的。正如沃尔特・迪斯尼图像设计公司负责研究与开发的资深副总裁埃里克・哈兹尔廷所说的，这个梦幻世界的数字“克隆人”蒙蒂很可能就是把电影业带入一个全新空间的向导。
总之，数字化对影视艺术的影响将是多方面的，有些影响甚至是革命性的。但是，令人目不暇接的数字特技画面永远只是影视艺术的辅助手段，它不可能取代演员的表演，不可能占据主宰地位。观众欣赏时，他们所关注的是故事的情节和演员的表演，银幕上显示出来的那种影像是否为真实的再现，更准确地说，是否有真实感，影片的效果是否能够打动人、感染人。因此，我认为：数字技术创造了神话，创造了奇迹，这只能预示着它发展到一定的程度，将会有新的艺术形式（第九艺术）的诞生，并不预示着影视艺术的末日，只是到那时影视艺术在人类生活中的作用和格局会发生一定程度的改变。
参考文献：
[1]张秋霞，周晓娟，张书霞.浅析数字技术对影视艺术发展的影响[J].现代电影技术，2006，（10）：19-21.
[2]李磊明.数字化时代的影视艺术[J].新技术t望，2002，（1）：54-55.
[3]廖祥忠.数字技术对影视艺术的影响[J].河南师范大学学报，2003，（3）：84-86.
[4]张歌东.电影特技的发展与意义（上）[J].电视字幕・特技与动画，2004，（8）：11-15.
摘 要：时代的发展和科技的进步给我国计算机技术的发展提供了优越的土壤，同时也为机电一体化的进步奠定了坚实基础。本文分析了当前计算机在机电一体化发展中的应用特征及作用，探讨了计算机在机电一体化发展中的功能优势，以期对计算机技术及机电一体化的发展有所助益。
关键词：计算机技术；机电一体化；应用发展
随着现代社会的发展进步，计算机技术已经逐渐覆盖到各个行业领域，并逐渐成熟，发挥着不可替代的重要作用。可以说，计算机技术改变了社会发展模式，丰富了人们的生活内容，成为这个时代中具有里程碑式的代表。计算机技术的发展正朝着一个更加广阔的方向发展，尤其是在机电一体化发展中，发挥了不可忽视的作用，不仅有力地推动了机电一体化的快速发展，同时也对机电生产工艺及设备控制检测等方面做到了积极有效的监控作用，保障了工控机技术的顺利开展。随着计算机技术的不断创新，工控机技术也随之向着数字化和专业化的方向发展，工控机系统也逐渐实现了网络智能化和集成化，可以说，计算机技术给机电一体化的发展提供了更加广阔的空间，机电一体化发展必将有更加美好的前景。机电一体化技术是现代高新科技的重要组成部分，只有发展好机电一体化技术，才能保障其它高科技健康良好地发展。计算机技术则为机电一体化的发展奠定了扎实的基础。计算机技术与机电一体化技术二者有着密切的关联，互为依靠又各具特点，所以，当前计算机的快速发展也渗透到各个行业领域，同时也拓宽了机电一体化的发展之路。
一、机电一体化概述
通过各个传感器的外部命令及检测信息，能够被信息单位和系统控制进行加工、集中、分析和储存，并对信息处理后的结果统计与分析，同时在相应的节奏和程序的命令下，对整个系统进行操作并保证有目的的运转。机电一体化是一个十分复杂的系统工程，主要包括计算机、转换器和数控、外部设备等组成。机电一体化技术在处理信息时要具备速度快、可靠性强、抗干扰等特点，并通过机电一体化系统的处理控制，使其各项功能更加完善。在当前的机电一体化系统中，在软硬件的支持下，系统控制单元能够对数据进行更及时准确的收集分析，最终完成决策判断，实现对信息的有效控制。在当前的一些智能化系统中，对于信息的控制有一部分是来自于对知识的学习和推理过程。计算机技术在对信息的处理过程中一般包括了信息的运算、决策与判断等环节。计算机技术与信息处理之间的关系非常密切，计算机是信息处理的工具，由于计算机技术涉及的范围较广，不仅包括软件硬件，同时还包括了各种网络通信与数据处理技术，因此，计算机技术对信息处理发挥着重要的支撑作用。在机电一体发展中，计算机技术对于信息处理能力较强，通过计算机技术能够实现对整个系统的正常运行，而信息处理对于机电一体化的发展又有着直接的影响作用，积极准确的信息处理能够有效提升机电一体化系统的工作效率和质量水平，所以，决定机电一体化发展的重要指标是计算机技术的应用及信息处理技术，只有真正实现二者的有效结合，才能真正为机电一体化发展发挥作用。
二、计算机对机电一体化的影响
1、计算机技术对工控机技术的影响
世界上第一台实验性数控系统诞生于美国，如今已经经历了半个世纪的时间。相比世界发达国家的科学技术，我国在计算机技术领域的l展还有一定差距。尽管如此，自从改革开放以来，我国的计算机技术也经历了突飞猛进的发展，通过不断的技术研发创新，各种数字控制系统的发展也经历了一个快速发展的时期，并取得了一定成就。目前，计算机技术领域的研究已经逐渐向着更加标准和开放的方向努力。工控机属于工业类产品，具有一定的工业特点，而计算机在工业领域的应用已经逐渐显现出更大的优势，不仅打破了传统环境的束缚，而且能够保持更稳定有效的工作。虽然工控机先后曾经历了一系列的工业改造，但是其本质仍然属于工业，因此，其中存在的一些问题仍然无法得到有效解决，例如元器件失效率高、维护难度大等。为了能够更有效地使用计算机，满足计算机需要，对于工控机的研究还在不断深入。
2、计算机技术对机电一体化的影响
在现代社会经济发展中，计算机技术的应用已经相当普遍。随着对计算机技术研究的不断深入，新的计算机软件也得到了前所未有的发展，这也在一定程度上推动了机电一体化的快速发展。计算机软件操作系统的研发与使用，不仅给计算机软件的发展带来了更大的机遇，同时也为机电一体化的发展应用提供了有力的技术支持。在当前的科技市场中，对一个计算机软件最有效的体现在于其不仅能够在各构件中兼容，而且从使用到维护都十分方便，计算机技术与生产技术相融合，更好地发挥其内在功能。而计算机软件技术想要做到这些，就必须充分发展行业软件技术。计算机软件的开发也给计算机厂商创造了更大的发展空间，并能够最大化地提升他们的经济效益。由此，越来越多的计算机厂商开始将目光聚焦到计算机软件技术开发中来。随着机电一体化的不断发展，越来越多的计算机厂商将重点放在了相关软件的研发上来，不仅进一步促进了机电一体化的发展，同时也营造了更为良好的软件研发环境。目前，一些硬件提供商也参与到数据软件的研发上来，以期使其硬件配置更好地服务于软件系统，因此，当前的IP技术在市场上越来越受到关注，并获得了广大用户的青睐，这也给机电一体化软件的发展开创了更加广阔的前景。
三、计算机技术和机电一体化的结合
计算机技术的发展也经历了不同的历史时期，如今，从新能源技术到生物科技、信息自动化技术再到新材料技术，这些新型技术都在不断形成和发展。新的技术发展，也给机械工业带来了巨大变革，使机械工业生产结构和产品结构都发生了前所未有的变化。可以说，高科技为工业发展树立了新的风向标。在当前科技迅猛发展的背景下，计算机技术的应用已经成为社会发展的必然，将计算机技术应用到机电一体化发展中，不仅能够有效提升机电产品的竞争力和企业的生产效率，同时也促进了计算机技术的广泛应用和机械工业的技术革命。计算机技术在机电一体发展的应用，是将多种技术融合在一起，在信息系统的理论基础上，使计算机软件等相关技术共同发展起来。机电一体化的发展也不再局限于某一种技术内容，而是更多地融合了信息处理技术、自动控制技术和检测技术等，使其成为一门多学科交叉的技术类型，应用于更广泛的经济领域。
四、结语
计算机技术的发展已经日渐成熟，在多个领域中发挥着不可忽视的重要作用。机电一体化的发展并不是独立的，计算机在机电一体化发展中充当着重要的角色，随着科技的进步与完善，计算机技术也会不断向着更深层次的方向发展，也会显现出更加多元化的技术特点，为机电一体化发展提供更有力的支持，进一步拓宽机电一体化的发展空间。
参考文献
[1] 陈宝权，曾琼.未来影像：艺术与计算机科学的联姻与趋势[J]. 电影艺术. 2016（05）.
[2] 张锋，张云涛，王永杰.浅议计算机科学技术的现状及其发展前景[J]. 电子制作. 2013（07）.
[3] 胡炳辉，焦晓宁，陈康.计算机技术在非织造材料工程中的应用[J]. 产业用纺织品. 2015（05）.
[关键词] 机电一体化 发展 应用
机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
一、机电一体化技术未来的发展
1.全息系统化 全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
2.微型机电化 在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。
3.光机电一体化 光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
4.产品网络全球化 计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。
5.产品绿色化 随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适；②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。
二、机电一体化技术的主要应用领域
（一）数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
1.总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。
2.开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
3.WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4.大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
5.能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6.系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
7.以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
（二）计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
（三）柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
（四）工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。
结语
随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。
参 考 文 献
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京.科学出版社.2004.
关键词：智慧医疗；物联网；物联健康
Abstract:The development of smart health applications is still predominately in the government domain and is limited by skills shortage and a lack of standards. As smart health applications become more commonplace, demand for terminals will increase and comprehensive interconnection will be necessary. In this paper, we suggest that the goal of such applications is to allow every user to benefit from collaborative, coordinated, and intelligent health services. A smart health industry will include governments, medical service providers, pharmaceutical companies, and equipment manufacturers.
Key words:smart health; Internet of things; interactive health
智慧医疗作为生命科学和信息技术交叉学科，为用户提供了医疗健康互动服务保障，逐渐成为未来生活必不可少的一部分。在近年的智慧医疗的应用推广中突显出政府主导性、规模有限性、标准性缺乏等特点，同时也展现出巨大市场潜力和未来应用推广的发展趋势。
1 智慧医疗概念及业务形式
智慧医疗是一门新兴学科，也是一门交叉学科，融合了生命科学和信息技术。智慧医疗的关键技术是现代医学和通信技术的重要组成部分。智慧医疗通过打造以电子健康档案为中心的区域医疗信息平台，利用物联网相关技术，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，逐步达到全面信息化。
目前，类似概念很多，诸如无线医疗、移动医疗、物联健康等说法，然而从以上概念的核心特征看均属于智慧医疗范畴。根据信息互动主体不同，智慧医疗的业务范围大体分为智慧医院服务、区域医疗交互服务、社区/家庭自助健康监护服务、智能远程急救服务。
1.1 智慧医院服务
智慧医院服务主要指在医院范围内部展开的智能化业务，一方面有方便患者的智能化服务，如患者无线定位、患者智能输液、智能导医等(如图1所示为患者智能输液的业务流程，在药品配发、输液耗材配发、人药匹配上均自动化实现)；另一方面有方便医护人员的智能化服务，如防盗、视频监控、一卡通、无线巡更、手术示教、护理呼叫等。此外，医院之间的远程会诊也是智慧医疗业务的重要组成部分。
在智慧医院内部信息化平台方面，各医院正在加速实施基于信息化平台、医院信息系统(HIS)的整体建设。建立以患者为中心，以优化流程为导向，以电子病历为信息单元的医疗临床信息标准化、电子化、语义化处理平台，在实现临床信息采集与存储的基础上，实现临床信息的深入利用。同时，在有资源有实力的医院逐步整合HIS，医学影像存储与传输系统(PACS、RIS)、实验室信息管理系统(LIS)、会诊系统，实现临床科研一体化以及医疗信息集成和共享交换，实现医疗临床信息的深层次利用。
在智慧医院医生所持终端方面，逐渐向智能化、便捷化发展。据Manhattan研究所预言，到2012年，81%的医生将拥有一部智能手机。然而在Manhattan研究所2011年5月的报告中展现，这一数字已经在2011年得以实现。随着终端产品的小型化及屏幕分辨率提高，移动护士站、医用Pad终端已开始在部分医院中应用[1]。
1.2 区域医疗服务
区域医疗服务信息化是以用户为中心，将公共卫生、医疗服务、疾病控制甚至包括社区自助健康服务的内容相互联系起来。该信息化服务以健康档案信息的采集、存储为基础，自动产生、分发、推送工作任务清单，为区域内各类卫生机构开展医疗卫生服务活动提供支撑。该服务作为“十二五”卫生信息化的主要组成部分，将在“十二五”医疗卫生规范中成为医疗信息化建设重点内容之一。
区域医疗服务平台是连接区域内的医疗卫生机构基本业务信息系统的数据交换和共享平台，是不同系统间进行信息整合的基础和载体。图2展示的是基于电子健康档案的区域卫生信息平台基本架构。通过该平台，将实现以电子健康档案信息的中心的妇幼保健、疾控、医疗服务等各系统的信息进行协同和共享。从业务角度看，平台可支撑多种业务，而非仅服务于特定应用层面。
1.3 家庭自助健康监护服务
健康监护业务主要直接针对个人类或家庭类客户，主要实现方式为通过手机、家庭网关或专用的通信设备，将用户使用各种健康监护仪器采集到的体征信息实时(或准实时)传输至中心监护平台，同时可与专业医师团队进行互动、交流，获取专业健康指导。实现形式多种多样，也可结合区域医疗服务信息化平台，开展全民建档及电子健康档案信息更新；也可与应急指挥联动平台结合，结合定制化手机或定位网关提供一键呼、预报警等功能。
健康监护业务根据应用场景不同可分为家庭健康监护业务、个人健康监护业务和车载急救监护业务几类，各场景对平台、网络及终端的关键技术、实现形式均有不同需求。
图3展现了健康监护业务架构，其中涵盖健康监护终端、数据传送网关、信息展现平台等终端实现环节。
2 智慧医疗应用技术特点
智慧医疗需要新一代的生命科学技术和信息技术作为支撑，才能实现全面、透彻、精准、便捷的服务。智慧医疗体系架构图如图4所示。智慧医疗在整个泛在网、物联网体系中所涉及感知层、网络层、平台层的各种关键技术。
(1)技术范围广
在智慧医疗相关技术领域涉及感知层、网络层、平台层的关键技术，针对以上介绍的几类业务场景所相关的技术包括：
・智能感知类技术，如射频标识(RFID)技术、定位技术、体征感知技术、视频识别技术等。智慧医疗中的相关数据主要从医院和用户家中各系统传出信息的传感器获取的，实现被检测对象准确的数据采集、检测、识别、控制和定位。
・信息互通类技术，如上下文感知中间件技术、电磁干扰技术、高能效传输技术等。实现用户与医疗机构、服务机构之间健康信息网络协作的数字沟通渠道，为整个医疗系统海量信息的分析挖掘提供通道基础。
・信息处理技术，如分布式计算技术、网络计算技术等，完成对各类传感器原始测报或经过预处理的数据进行综合和分析，更高层次的信息融合实现对原始信息进行特征提取，再进行综合分析和处理。
(2)技术需求个性化强
针对几类医疗健康场景采用的关键技术也各有不同特点，具有一定复杂性。
・针对智慧医院场景下环境复杂、多种终端共存、医用设备防干扰要求高等特点，医疗健康环境电磁干扰技术要求成为智慧医院场景下一个重点要求。包括临床场景下多径环境下多个移动用户及射频干扰源时对医疗设备的电磁干扰影响，目前中国联通研究院与北京邮电大学开展合作“国际科技合作项目”拟与加拿大合作针对室内电磁辐射级别的室内现场预测模型进行建模，用于蒙特利尔医院无线局域网(WLAN)环境下的电磁干扰及覆盖研究。
・无线定位技术是第三代移动通信的重要技术之一，根据医院、家庭、野战环境下实时监护需求，提出三维空间的精确定位的要求，目前业内已提出了许多室内定位技术解决方案，如ZigBee定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、光跟踪定位技术，以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等，以实现医护人员、病人、医疗设备等目标移动条件下的精确定位。
・高效传输技术是指充分利用不同信道的传输能力构成一个完整的传输系统，使信息得以可靠传输的技术。针对医疗健康信息传输的需要，针对医学信号处理技术，研究能够有效压缩医疗传感器数据流、医疗影像数据的新的压缩算法；针对无线传感器网络的高能效传输技术研究，涵盖传感器网络分布式协作分集传输算法，从而提高传感器节点及整个无线传感器网络的能效。
(3)技术门槛高
智慧医疗属新兴行业，但其涉及技术和研发成本偏高，在为传统医疗信息系统和设备厂商带来商机的同时，也将一些研发实力薄弱、投入资金有限的企业逐渐排挤出智慧医疗主流产品供应商。
基于以上技术分析，面向智慧医疗的一些关键技术仍不成熟，还待继续完善、研发、产品化。规模化生产和产业布局仍需投入较大研发成本，因此对企业的创新研发能力、技术基础和产品沉淀有较高的要求。
3 智慧医疗应用发展现状
智慧医疗领域在电信运营商眼中的位置正变得越来越重要。近年来，无论是中国运营商还是国际运营商，都在积极向这一领域扩张。运营商不仅将提供医疗信息化服务作为履行企业社会责任的举措，而且也将其视为新的盈利增长点。在组织结构上，全球重要电信运营商纷纷成立了专门的部门以负责医疗信息化的运营，并且还大量聘请来自医疗机构负责信息技术的高管组成咨询委员会。这对于运营商了解医疗行业需求具有重要的作用。除此之外，运营商还非常重视与产业链重点环节建立伙伴关系。在服务方面，运营商非常重视网络及安全设施的部署，这是提供医疗信息化服务的基础[2]。
2010年，运营商西班牙电信强势进军医疗信息领域，专门成立了智慧医疗业务部门。西班牙电信采取了进军电子医疗业务领域的做法。提供开发并销售基于ICT的医疗业务，包括通过移动方式提醒患者就医、适用于慢性病患者的远程监控、远程修改病历以及基于视频会议的病患咨询等。
AT&T公司最近在管理层架构中新设了一个全新的高层职位――首席医疗信息官。该举措标志着该公司已经将智慧医疗行业作为一大潜力领域进行系统开发。AT&T公司针对行业中医院、医生、公共卫生人员、纳税人等不同的主体提供了相应的解决方案。AT&T提供了包括医疗信息交换、远程医疗、安全服务、灾后恢复、统一通信、远程医疗等解决方案。
Vodafone在智慧医疗服务领域重点关注三类主体，制药公司、医疗服务机构和医疗保险提供者。Vodafone研发团队提供应用服务系统作为重点产业。医疗机构员工可通过移动终端以远程方式方便接入其应用系统，使其能够实时接入最新医疗健康数据并使用其他资源，以方便服务客户、判断产品效能、指导安全用药、提高产品和服务效率。
此外，国际几家主要的平台研发企业和服务提供商也高调介入智慧医疗行业领域。
高通公司宣布组建全资子公司――高通生命公司，将运营此前的高通无线医疗部门业务。同时还将设立规模为1亿美元的高通生命基金，由高通公司的投资集团――高通风险投资管理。高通生命公司的首项产品――无线医疗终端的2net™平台，目前已上市。旨在通过基于云的解决方案将无线医疗终端互连，以方便终端用户、他们的医疗保健服务提供者和护理者访问生物计量信息。谷歌和IBM公司在2009年即宣布，患者可以使用IBM的软件从他们的医疗设备，如血压和血糖监测的接口来传输各自的数据，并通过谷歌在线录入个人健康记录库中。
英特尔公司和通用电气公司也早在2009年建立合作关系，在智慧医疗业务领域开展深入合作。他们发起成立了康体佳健康联盟，旨在实现医疗设备和系统之间交换信息标准化。
然而，在过去的3～5年内，中国运营商的智慧医疗业务与国际方向不同，大多数地方运营商目前主要提供的是一些保健、健康提醒类信息服务，多是为用户提供疾病预防和饮食调养之类的信息推送服务或预约类服务。该类普适性的信息用户也可以通过网络免费获得，缺乏针对性，并且在服务链中多以“哑管道”提供者角色出现，介入服务深入有限，对用户的吸引力有限，仍未在医疗健康信息服务本身中产生价值。令人鼓舞的是，近来中国智慧医疗应用发展，其多数发展模式是在延承国际健康服务先进理念的同时兼顾具体国情，其经验具有借鉴价值。如何突破价格竞争“瓶颈”，积累充足且合格的专业人才，梳理优化业务流程，加强信息化建设，建立适合中国国情的智慧医疗发展模式与发展战略，已经成为决定智慧医疗产业未来命运的主要因素。
综上，目前全球智慧医疗业务发展均突显出以下共同特点：
・传统通信行业多以ICT基础业务作为智慧医疗业务切入点和业务开展基础。
・智慧医疗作为行业信息化的一种典型应用，具有行业特点强、个性化要求高特点。
・智慧医疗作为新兴行业，目前仍未形成成熟产业链，各合作伙伴正在探索未来发展模式。
4 智慧医疗应用发展趋势
通过对全球智慧医疗技术特点分析及业务现状梳理，可见智慧医疗将成为健康管理最有效的适宜技术。智慧医疗将覆盖影响个人及人群的健康因素全生命周期的过程，实现有效地利用以用户为中心的健康信息及各类医疗资源来达到最大健康效果。中国的智慧医疗产业是在中国特定的制度环境下新兴的医疗服务业态，目前仍没有形成成熟的模式可供比较和参考，在近年的发展过程中展现出政府参与度加强、应用范围广、物联健康终端需求猛增、互联互通更加全面等特点。
(1)政府参与加强
智慧医疗作为一种新兴的医疗服务业态，没有相对成熟的商业模式可供参考，目前中国还缺乏与之相匹配的法律、政策及规范，现行政策按医院审批和监管模式进行，为医疗服务机构发展带来了一些困难，对个人电子健康档案信息法律保护缺失。随着中国医疗卫生“十二五”规划出台，明确医疗信息化建设作为“四梁八柱”之一，要求利用现代化的信息手段，推动医药卫生体制改革，为百姓提供安全、有效、方便、价廉的基本卫生服务，并进一步明确“3521”工程建设要求，即建设国家、省和市州3级卫生信息平台，加强公共卫生、医疗服务、新农合、基本药物制度和综合管理等5项业务应用，建设居民电子健康档案、电子病历2个基础数据库和1个专用网络。可以预见在未来3年内，医疗主管机关将逐渐针对人群、服务范围、标准，出台相关政府监管、法律、规范，解决健康体检与健康诊疗、健康保险的结合问题[3]。
据谷歌宣布将从2012年1月1日起永久关闭个人医疗信息聚合服务Google Health，该服务的关闭反映出公共云服务的现状，也表明公众对于将个人信息存放于免费服务的意愿仍不够强烈，用户更期望政府监管下的健康信息服务。
(2)应用范围更广
随着应用系统和终端产品的逐渐成熟完善，智慧医疗的应用范围也将逐渐拓广，智慧医疗的应用范围逐渐覆盖用户全生命周期，从新生儿出生、新生儿家庭访视、儿童健康检查、预防接种、健康体检、高血压患者随访、糖尿病患者随访、重性精神疾病患者随访、老年人健康管理、健康教育等一系列活动。在国际上，IDC研究公司2011年数据显示，大约14%的美国成年人使用智慧医疗的移动医疗程序管理保健、健康和慢性病问题。中国卫生部“3521”工程明确提出重点业务系统中包括药物管理、公共卫生信息管理、新农合监管、城镇医疗保障、药品器械信息化监管、远程医疗服务、共享协作服务等，智慧医疗也将覆盖以上范围。
(3)物联健康终端需求猛增
据ABI研究公司2011年的一份研究报告中预测，2016年可佩带设备的市场需求将超过1亿台，未来将有8 000万该类设备成为健身感测器。ABI预测，在未来5年中，消费者在体育、健身以及临床上使用的心率监测器和可佩带血压计等设备将促进无线感测器的应用。蓝牙4.0等新型低功率无线技术也将与社交网络和智能手机相结合促进无线感测器的应用[4]。根据InMedica公司2010年报道，在世界范围内，远程医疗使用的家庭血糖仪、血压计、体重秤、脉动血氧计和峰值流量计等联合装置的发运量将增长到160多万台。
可见物联健康终端产品，将在未来3～5年里成为广大市民主要健康业务必不可少的一部分，尤其对于管理慢性病，尤其是慢性阻塞性肺病(COPD)、充血性心力衰竭(CHF)、高血压和糖尿病[5-6]。
以便捷化、低成本化、移动化为特征的物联网健康终端也将随着智慧医疗应用范围拓广急剧增加。
(4)医疗信息互联互通将普遍
随着中国区域医疗服务平台分阶段开始部署、搭建，未来的智慧医疗将真正实现医疗信息的互联互通。而且，预计智慧医疗将成为一个多级、多层面的数据处理平台，完成多个信息源的数据进行关联、估计和组合，实现各系统及物联网多元数据相关信息的全面加工和协同利用，最终实现医疗信息的融合。
5 结束语
通过以上分析，智慧医疗将成为未来医疗卫生信息化的主要发展趋势，其核心目标是使得每一个用户享受到协同的、协调的、智能化的医疗系统所提供的服务。从产业角度看，未来将创建一个以患者为中心、价值为基础的医疗产业链，包括政府角色，医疗服务提供机构角色，社区、药品和设备制造商角色。智慧医疗产业链如图5所示。
目前产业链各角色面向智慧医疗均有所动作，或研发平台产品，或研发芯片、或提供系统集成，或提供网络，然而远未实现针对智慧医疗信息为中心的有机产业链上下游互动，只有实现各角色协同合作，才能真正打通面向智慧医疗的智能管道，提供协同化健康服务，用户才能享受到最便捷、最放心的智慧医疗业务。
6 参考文献
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[2] 郭庆婧. 运营商剑指医疗信息化 [N]. 人民邮电报, 2011-10-12.
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[5] 贾雪琴, 包建军, 李建功. 物联网在智能心电监护上的应用 [J]. 信息通信技术, 2010(4):24-28.
[6] 李建功. 物联网环境下移动终端的发展趋势思考 [J]. 信息通信技术, 2011(5): 75-78.
收稿日期：2012-01-12
作者简介
关键字 机电一体化 应用 发展趋势
一、机电一体化概论
机电一体化技术是建立在机械技术、微电子技术、计算机与信息技术、传感器与检测技术、自动控制技术、电力电子技术、驱动技术以及系统总体技术等高新技术群体基础之上的一种高新技术，是包括技术基础，技术原理在内的、使机电一体化产品或系统得以实现、使用和发展的技术。
随着生产和技术的发展，在以机械、电子技术为主的多门技术学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。它包含机电一体化技术和机电一体化产品两方面的内容。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律，显示了强大的生命力。机电一体化将机械与电子技术融为一体，使物流、能流、信息流融为一体。计算机技术与液压控制有机结合，实现了液压支架定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。此外，引进的工作面供电设备采用了微机控制技术，实现故障查询、闭锁、先导保护和控制功能，也是一种典型的机电一体化产品。煤矿运输设备的机电一体化进程也十分迅速，近几年来，引进的电液控制软启动在带式输送机上的应用达到很高水平，它利用计算机与液压技术相结合，不仅具有良好的启动、停车、调速和功率平衡等功能，而且能监测设备各部分的工况，对不正常状态进行保护，显示故障类型。矿井提升机是煤矿实现机电一体化水平最高的大型设备，全数字化交、直流提升机，尤其是内装式提升机从结构上将滚筒和驱动合为一个整体，机械结构大大简化。
二、机电一体化基本结构要素
（一）机械本体部分
机械本体就像人体的身躯骨架，它是系统所有功能元素的机械支持结构包括机身框架机械连接等。
（二）动力部分
动力部分与人体内脏产生能量去维持生命运动一样为系统提供能量和动力功能，驱动执行机构使系统按照控制要求正常运行。
（三）传感部分
传感部分就像人的眼鼻耳口等感觉器官，将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测变成可识别的信号传输到信息处理单元，经过分析处理后产生相应的控制信息；其功能一般由专门的传感器和仪器仪表完成。
（四）执行部分
执行部分如同人的四肢由大脑支配完成各项工作任务一样，根据控制信息和指令完成各种动作和功能；执行机构是运动部件一般采用机械电磁电液等机构。
（五）控制及信息处理部分
控制及信息处理部分犹如人的大脑指挥和控制全身运动并能记忆思考和判断问题一样，将来自各传感器的检测信息集中存储分析加工并根据信息处理的结果按照一定的程序和节奏发出相应的指令控制整个系统有目的的运行；它一般由计算机可编程序控制器数控装置以及逻辑电路A/D与D/A转换I/O输入输出接口和计算机外部设备等组成。
三、机电一体化技术优点
（一）高安全性能
机电一体化产品在很多领域具有较强的功能，其中包括有监视、报警、自动保护等方面工作中发生一些电力故障的时候，机电一体化产品能够自动启动保护措施，使人和设备的损害降到最低，提高了使用设备的安全性能。
（二）高生产能力
机电一体化产品自动处理信息和自动控制能力很强，在控制和检测方面的灵敏度和精度等都很高。机电一体化产品有自身的控制系统，通过启动这个系统可以使机械执行机构按照设计的要求完成动作，可以保证工作完成的质量和产品的高合格率。机电一体化产品的生产能力也随着自动化的成功实现得以提高。
（三）高使用性能
机电一体化产品采用了数字显示和程序控制，这使得手柄和按钮的数量得到很大程度的减少，方便了操作过程。机电一体化产品可以重复大量的动作，更先进的产品还能够筛选工作程序。
（四）高适用范围
机电一体化产品具有复合技术和功能不具有单技术、单功能的局限性，这使得机电体化产品的功能得到很大提高，也深化了自动化的程度。机电一体化产品具有的自动和智能功能可以轻松应对用户的需求。
（五）高可靠运维
程度的控制可以对安装调试机电一体化产品，在其控制系统中输人控制程序就可以对产品进行调控了，这样就不用改变产品的零件或者哪一个部件了。机电一体化产品还能够对工作中的故障自动进行检验和监视等，并且可以自动采取应对措施。工作对象不同时，具有存储功能的机电一体化产品可以根据存储的执行程序自动工作。
关键词:煤矿;机电一体化;发展与应用
1机电一体化技术的研究现状
1．1机电一体化的定义
机电一体化(Mechatronics)是1971年由日本学者在日本杂志《机械设计》中提出的，是由机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、光学技术等多学科形成的一门交叉学科，目前已经发展成为部分学校的专门专业。但对于机电一体化的具体内涵和概念学术界并未形成统一的认识。VanBrussel教授认为，机电一体化是跨领域的并行工程，它包括机械、微电子、控制工程和计算机技术等多门学科，而机电一体化的目标就是实现上述多门学科和技术的综合应用。德国Isermann的教授认为机电一体化属于交叉学科的综合领域，机电一体化包含的交叉学科可以分为机械系统和与其相关的控制系统，而其控制系统又包括信息系统、计算机系统等。控制系统主要用于服务机械系统，便于工程师在远程对机械系统进行操控。国内曾庆良等［1］定义机电一体化是一个包含机械、电子电气、信息等功能模块的技术系统，是多学科技术的综合作用，各个功能模块之间存在着密切的交互关系，其中起决定作用的不是某一单独的技术，而是这些技术的联合作用，这些技术的联合作用使系统具有更优秀的性能或实现了新的功能。
1．2机电一体化的设计
目前，国内外学者在机电一体化的设计方面已经进行了大量研究工作，按照研究方向可以将机电一体化设计分为三大类。1)侧重于概念设计过程和相关软件的研究。机电一体化的概念提出后，国外大量学者进行了大量尝试。如德国的R．Iserrmann教授及其团队以机电一体化的控制系统为核心进行了尝试，但缺乏驱动器、传感器和机械部分的融合，难以达到机电一体化的完善设计。JurgenGausemeier教授团队进行以半规则式计算机语言为核心的机电一体化设计，但并未实现理想的机电一体化系统。法国的PSA所进行了以机电一体化模型库为核心的设计，通过模型库的查找和存储简化机电一体化的设计，但并未达到理想效果。英国的Lancaster大学尝试了以键合图理论、方框图为基础的功能模块的混合建模，但主要以机电一体化的控制为主，执行构件部分研究又不够深入。在国内，机电一体化的起步较晚，但经过大量专家学者的不懈努力也取得了丰硕的成果［2］。如上海交通大学的邹慧君教授将机电一体化的主要研究对象转向以实现运动功能为主，并对系统方案设计进行深入研究，实现了较为理想的功能求解模型。山东大学的黄克正团队以功能分析和重构理论为设计基础，提出了机电一体化概念系统的过程模型。华中科技大学的杨家军团队以机械运动方案和传感器设计为研究基础，加之计算机系统的辅助功能，完成了机电一体化系统的设计。2)侧重于开发过程的研究。主要代表是德国工程师协会2004年的VDI2206系统，其设计过程如图1所示，根据用户需求提供系统设计(面向领域的设计)，包括机械领域、电气领域和信息领域，在完成系统集成后再通过系统设计的验证，最终得到客户需要的产品。但这种机电一体化的设计仅提供了一个设计思路，缺乏具体的设计过程。3)协同仿真技术。仿真技术在20世纪初期开始应用于其他领域，在20世纪末被引入机电一体化领域，目前国内外学者就机电一体化的机电仿真技术已经开展了大量的研究工作。在国外，VanBrussel和VanBeek开展了协同仿真的参数设计，解决了系统仿真参数的优化问题。荷兰Twente大学的JobVanAmerongen教授及其团队开展了机电一体化模型的仿真工作，实现了多领域机电一体化的仿真研究。在国内，钟掘院士等［3］学者从机电系统耦合及各耦合参数间的关系入手对机电一体化系统进行研究，设计出系统功能优化的物理模型，该课题已经突破早期研究存在的难题，该研究方法在机电一体化系统研究方面十分深入，研究的重点是系统的后期设计。而李伯虎院士和清华大学熊光楞教授在协同仿真方面也开展了大量工作，开出了基于协同仿真技术的复杂产品。
2煤矿机电一体化技术的发展趋势
近年来，全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。2013年4月，德国开启了“工业4．0”，即第四次工业革命。“工业4．0”主要包括两个主题，即“智能工厂”与“智能生产”。我国机电一体化经过多年的发展和积累，机电一体化取得了巨大进步，但发展并不完善。因此，在2015年5月，我国了“中国制造2025”行动纲领［4］。该纲领提出在2025年之前迈入制造强国行列;在2035年以前，与中等制造强国的水平持平;在2049年，成为世界的制造强国。因此，煤矿机电一体化未来的发展进程必然与“工业4．0时代”和“中国制造2025”行动纲领存在一致性关系，所以笔者认为，未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。
3机电一体化在煤矿中的应用现状
1970年我国大同矿务局首先试验自行设计的第一套综合机械化采煤系统。到20世纪80年代，随着国际综合机械化采煤技术的发展，我国综合机械化采煤也得到了空前的发展;到90年代中期，采、掘、机、运、通基本完成了机械化，大大提高了采煤效率，减少了煤炭灾害的发生;进入本世纪后，我国矿业机电一体化又有了突破性的进展，完善的安全生产监控系统、大型固定采煤机械等在煤矿投入使用，但仍与世界先进的采煤机电一体化存在差距。
3．1液压支架电液控制系统
相比西方发达国家，我们在液压支架电液控制系统的研究较晚。1995年第一台自主研制的液压支架电液控制系统至今，出现了不同型号的多种电液控制系统液压支架，但实际国产的液压支架电液控制系统在国内煤矿的应用仍不太乐观，目前矿井综采工作面采用的液压支架电液控制系统仍以国外的设备为主，部分软弱顶板支护采用的单体液压支架系统也存在类似的情况。这一方面是由于国产的液压支架电液控制系统未能突破技术瓶颈，而国外的液压支架电液控制系统(以美国和德国为主)具有完善的故障诊断预警装置，可实现液压支架与采煤机、刮板机联动和远程控制。
3．2电牵引采煤机
国内电牵引采煤机的研制工作从20世纪80年代末期开始，经历了近十年的研究才取得了突破性的进展，目前电牵引采煤机也是煤矿机电一体化的重点研究方向。国内比较先进的电牵引采煤机包括山东能源机械集团公司研发的MG150/345－WOK交流电牵引采煤机和太原矿山机器集团有限公司研发的MGTY307/10－1．1D电牵引采煤机。这两种采煤机目前都能实现1．8m以上的薄煤层开采，同时可以完成煤层倾角在25°以下的综合机械化开采工作。我国电牵引采煤机的发展大大加快了我国煤炭机电一体化的发展。但目前煤矿机电一体化(机械化)率约70%，而综采率仅为40%，对比世界国家发达国家超过80%的综采率，仍存在很大的发展空间。目前电牵引采煤机具有的优势有:①牵引特性较好，世界先进的电牵引和液压牵引技术都具有良好的调速特性，但国内的液压牵引系统稳定性不如电牵引系统，因此采用电牵引可以有效地保证电牵引采煤机的牵引特性;②机械传动效率高(＞90%);③牵引力可以满足大倾角煤层开采;④工作可靠性高;⑤易于实现微机自动控制;⑥机械传动和结构较简单。
4结语
本文对国内外机电一体技术的研究现状进行了分析，特别指出了煤矿机电一体化技术的发展趋势和目前机电一体化在煤矿中的应用现状。目前在煤矿中机电一体化技术主要应用在液压支架电液控制系统、电牵引采煤机、煤矿安全控制系统等，而随着“工业4．0”时代的开启，以及我国了“中国制造2025”行动纲领，笔者认为未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。
参考文献:
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［3］钟掘，胡志刚．基于耦合问题的多智能主体协作模型［J］．中南大学学报:自然科学版，1998(2):165－168．
关键词：机电一体化技术；发展趋势；产品功能；协调和综合
现代技术革命总是伴随着学科间的交叉和大综合，通过这种交叉和综合总是能够推动工业技术的飞速发展，当前微电子技术和计算机技术的结合就推动了机械工业的技术变革，这就使得机械的加工、结构、功能等方面都会产生较大的变化，机械加工有电气化已经进入了机电一体化时代，工业生产到了极大的提高。
从当前科学技术的反战大趋势来看，机电一体化是个必然趋势，也是科技革命的必然产物，机电一体化的发展必将影响传统机械、电气工业化工生产，逐步引领工业产业结构向智能化、自动化、高效能的方向发展。
1 机电一体化技术特点
机电一体化的结构功能主要包括：整体功能、动力功能、信息处理、控制功能等方面，尤其是控制功能结合现代电子技术的设计，通过相应软件实现自动化的控制，构成了一个完整的机电一体化系统。机电一体化从交叉学科而来，目前已经是自成一体，具备了具有自身专业特色的新的学科，其总的特征是：综合运用自控技术、机械技术、计算机技术、传感、技术、接口技术和电力电子技术的合理配置，实现最优化的系统工程，在功能上能够实现高效能、多功能、高可靠性的目标，其核心技术包括软件和硬件，硬件的要求是比较高的，涵盖高性能的机械本体，传感器和驱动信息单元。软件部分主要是起到保证准确性和可靠性的控制程序。
机电一体化技术和相应的产品已经渗透到各个领域涵盖范围广泛，目前我们所能接触到的所有工业生产领域都已经覆盖了机电一体化的技术，其生产产品根据专业类别分为“数控机械类、电子设备类 、机电结合类、电液伺服类、信息控制类”。
2 机电一体化技术的应用发展
在制造业技术高速发展的今天，应用机电一体化的产品也是层出不穷，在2013年我国新增机器人3.7万台，成为全世界2013年机器人数量增加最多的国家，据统计在2014年新增机器人数量已达到5.6万台，从这个方面也可以看出智能化、自动化结合微电子技术的行业发展是机电一体化的发展大方向，通过机电一体化技术的发展将带动各个行业共同的发展。
2.1 发展历程
“机电一体化”很多人简单的理解为机械与电子的结合。在早期我们国内刚刚接触到机电一体化时仅是将机械和电子学的简单融合，称作机械电子学，近些年由于其不可抵挡的发展势头，机电一体化的的称谓更加适合。机电一体化技术的发展离不开微处理技术的进步发展，微型芯片技术的进步必将带动相应的数控、机器人、电子控制等机电一体化前沿技术的革新，当然在不同的行业由于行业特殊性，也势必存在相对低级的机电一体化，在当前应该是高级和低级并存，以效率优先为标准。随着整个国家产业结构的升级和改变，我们越来越提倡绿色经济，绿色工业，机电一体化也应向环保、节约的方向发展。另外在硬件方面，以电脑控制为主的机电结构集成化技术日趋成熟，而与之紧密结合的控制技术、驱动部分、机械结构部分都将提高集成化程度，高度集成化降低了使用和操作的难度，另外整体的机械效率也得到了较大提高。
2.2 技术应用
在现代机械制造业中充分利用电子计算机技术和现代制造技术，制造工程领域的新技术相继诞生，如数控技术、柔性制造技术、现代集成制造系统、虚拟制造、敏捷制造等。在饮料加工行业，利用机电一体化实现饮料自动灌装，使单机的自动化程度有了较大的改善和提高，整个饮料生产及其包装生产线的自控技术和生产能力得到了极大的改善，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。在金属加工企业中利用CIMS技术将人与生产经营，生产管理和过程控制有机组合，连成一体，实现从原料采集到进厂技工，再到生产、加工、销售发货等等整个生产过程都有机电一体化的技术体现。
3 机电一体化产品的发展趋势
今后随着网络技术和计算机技术的发展，机电一体化产品的发展趋势将向智能化、微型化、网络化、自源化、人性化、绿色化的方向发展。智能化即要求机电产品有一定的逻辑思考、判断推理、自主决策等智能，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。目前我国拥有机床接近320万台，是当今世界上机床数量最多的国家，但是处于技术领先的数控机床不到一成，而在这些机床中大部分也都是一些普通数控机床。机床中的电气传动部件，近些年也在逐渐向交流传动转变，电气传动技术被交流传动所取代是必然趋势，数字技术的发展将复杂的矢量控制技术变为现实，而且交流调速系统的性能已经大大超过了直流调速水平。
机电一体化产品种类和生产厂家繁多，因此模块化是一项复杂的工程。在产品开发设计时，利用标准化模块开发出新的产品。模块化是需要生产厂家统一认识，应该从行业发展角度出发，加速实现模块化和标准化的进程。另外网络技术的发展也会对机电一体化技术产生深远影响，家庭网络化可以将家用电器连接成集成家用电器系统，机电一体化产品无疑应朝网络化、接近生活化方向发展。
4 结束语
随着科学技术的发展， 机电一体化和各种专业技术相互融合的趋势将越来越明显，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献：
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【关键词】电力电子技术；应用系统；发展
作为我国经济中其中一个主要基础性技术，电力电子技术在过去十几年得到了飞速的发展，并且其发展势头依然保持强劲，预计在未来十年内依旧发展很快。由于电力电子技术的独有特性，其对环境问题和能源危机的缓解起到了非常重要的作用。目前电气工程行业的四大热点应用包括新能源发电、电力牵引、电气节能以及智能电网。以下针对这些技术的特点分别展开一些分析和探讨。
1、新能源发电
随着全球整体工业化程度不断加强，人类的生活品质在不断提高的同时也面临着很多棘手的难题，如煤、石油等工业社会的基础支撑能源储量剧减，不仅如此，环境危机不断恶化，生态平衡严重破坏等等。在这种形势下，新能源的运用，尤其是包括太阳能、生物质能以及风能等新能源发电被很多国家大量关注。在我国，关于新能源发电的电力电子应用学科在全国各地高校普遍开设，引起了广大专家学者的浓厚兴趣。
新能源发电与电力电子的应用关系非常密切，这可从以下分析中看出：由包括AC-DC整流、DC-DC直流变换以及DC-AC逆变等环节组成的光伏发电系统中，大部分均与电力电子相关。例如，最常见的风力发电组织就包括了诸如变桨控制器、网侧变换器、系统控制器以及发电机侧变化器等电力电子变换技术。
当前，电子电力技术在新能源发电中的应用主要呈现如下特征：首先，大随机性。这主要是由诸如太阳能和风能等新能源受天气影响大所导致；其次，要求高；这主要体现在并网发电和电网电能输入上，前者对电能的质量要求高，后者对电能波动敏感。以上这些特征决定了新能源发电对于电子电力产品质量要求极高，而我国由于起步晚，研发能力不够，产品质量一直不可靠，相关性能和指标无法达标，稳定性差等，因此目前相关电力电子的高端产品均为进口。对于国产电子电力技术高性能产品的进一步发展还需从以下方面努力：
首先，大容量化；目前风力发电系统的发展趋势越来越大型化，光伏并网发电系统同样也有这种趋势。这在双馈风机系统中得到了很好的体现。其次，提高效率，加大可靠性。最后，为了满足电网新的需求，向孤岛保护和低电压穿弧方面进一步前进。
2、电气牵引
作为电力电子应用领域的新星，电力牵引近些年得到广泛关注。所谓的电力牵引，主要是指电动汽车、高铁、城市轻轨以及地铁等。无论是我国还是国外政府部门，都对电力牵引的发展大力支持。如到2013年，我国新能源汽车产能将进一步扩大至50万辆，包括普通型混合、充电式混合以及纯电动动力汽车。另外，美国计划到2015年插入式电动车普及数量达到100万辆，可见世界各国均把电力牵引作为自己的国家核心战略之一。
3、电气节能
电气节能的主要内容由电能质量、有源滤波以及变频调速组成，其中，最引人注目的也是最受国家大力支持的是变频节能。电机系统节能自从2006年便受到国家发改委的大力支持，并纳入节能规划工程之中，每年有超过100个相关项目得到国家支持，这些项目用以提高电机系统的性能，通过改变调速方式达到提高效率的目的，如通过选用变频调节方式，可有效改进压缩机和水泵等电机运转速度，相应的，效率也可提高百分之三十。显然，这种调节方式的改变是一种巨大的变革，因为变频调节不仅涉及到电力系统，对于很多诸如冶金、石油化工等国家基础行业也多有涉及，因此这种调节方式的改进对于国家的整体工业效率的提高起到了很大的促进作用。所谓变频调速系统，是指驱动电源采用电力电子变频器作为驱动力。该种技术相对成熟，市场大，更换周期长（约10年）。然后虽然变频系统具有如此诱人的优点，但是当前市场的电机中，高压系统中应用了该技术的只有百分之二十，低压系统也仅百分之三十，可见变频调速系统的发展空间依然非常巨大。
目前，变频调速系统的大力推广应用的主要难题包括以下几个方面，首先是变频器可靠性不足；其次是变频系统价格相对较高；最后，难以操作，很多操作人员的操作能力相差很大。为了解决如上这些问题，今后对于变频器的发展应更加关注功能的专业化。通过在制作和设计上的专业化，达到功能简化的同时增强性能的目的，从而进一步降低成本。除此之外，应该提高产品的集成程度，形成一种更有竞争力的集成产品。
4、智能电网
作为最近兴起的概念，智能电网尚未有确切的定义。不过一般将驱动采用电力电子技术、通讯技术、新能源技术以及传感技术的当做“智能电网”，尤其是无线通讯以及电网控制等相关技术。具体到电力电子上，主要指传感、信息控制、输电储能等方面，通过这些技术实现可再生能源发电的大规模化并达到稳定高效的电网技术。
虽然目前只能电网还没有得到大规模的应用，即使是个别在运行的也是作为示范工程运用，但是其优点却是显而易见的，其中在智能帝王中的电力电子技术的具有光分布、高电压、大容量以及结构组合化等优点。不过其存在的问题也相对较多，如相关器件性能有待提升，现有性能和功能不足。其容量和可靠性等任然有待提高。
5、总结
通过以上分析，不难发现，现代的工业已经离不开电力电子技术，其应用已经延伸到了工业的各个领域。所以，它毋庸置疑将构成高新技术集成群众不可或缺的关键技术之一。随着技术的进步和设备的改善，电力电子技术的应用空间和前景将继续扩大。相信通过不断革新，不断的挑战现有困难，用于抓住机遇，不远的未来电力电子技术的将会得到惊人的发展。
参考文献
[1]林雄金.电力电子技术发展及其在电力系统中的应用探讨[J].通讯世界，2013，21：124-125.
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