時間：2023-08-16 17:14:06
導語：在電影藝術發展的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
一、電影的衍生品市場的開發
相對于其他商品，電影的生命周期比較短暫，為延長電影帶來的影響，開發電影衍生產品是不錯的選擇。電影衍生產品，指以電影作為品牌，將電影人物形象等，運用于其他相關產品，如游戲、紀念品、玩具、書籍、服裝、主題公園等的生產和銷售。電影衍生品市場廣闊，將電影本身打造成品牌，通過其在社會中的影響力銷售產品，拉長了電影的生命周期，促進了電影產品銷售力的增長。
二、做好前期宣傳工作
這里包括對電影票價的制定上，電影片花、首映禮以及找到合適的海外發行商等。商業大片在票價的制定上一般要偏高，以便以更快的速度收回投資，但高票價的制定則取決于電影的知名度以及在受眾中的影響力，無人會為一部無名電影掏腰包，基于此，商業電影的前期宣傳工作則顯得至關重要，一部商業電影最好在開拍前就進行前期宣傳工作，宣傳形式可以各種各樣，可通過報紙、電視、網絡、廣播等大眾媒體進行宣傳。報紙作為平面印刷媒體，是一種讀者主動選擇的媒體，但由于發行量等限制，還存在著諸多的不足。電視、媒體是從聲音和圖像兩個方面傳播信息，直觀性強、宣傳效果好，能給觀眾留下深刻的印象。在觀眾的心目中形成大致印象，之后，隨著電影拍攝的進程，宣傳逐步跟進，讓觀眾對拍攝過程有所了解、有所期待，等到電影上映之時，受眾走進電影院就像老朋友見面一樣自然而然，即使高價票，也在所不惜。除此之外，在電影拍攝工作完成之時，還要加大宣傳力度，此時的宣傳，是為了更好的擴大電影的影響力，此時采用的宣傳方式，除原來的大眾媒體外，還要包括戶外媒體、宣傳冊、甚至公交車站臺的廣告欄，都可以成為電影的宣傳陣地，另外，首映禮也是重要的一環，在長期的宣傳過程中，很多已成為忠實粉絲的觀眾，或者對電影還持懷疑態度的觀眾，都會通過首映禮來對電影進行更深入的了解，此時，采取各種策略為電影的上映制造聲勢是十分必要的。電影上映的前幾天，宣傳工作仍未停止，從影院到電影制作方，都應在前期宣傳的基礎上，繼續對部分猶豫是否觀影的觀眾進行心理探底，此時采取的策略一般是要求一些知識界名人對電影進行點評，無論是褒是貶，對電影來講，都是一種很好的宣傳，或者在網絡、報紙等媒體直接刊發電影影評，影評并不一定非要褒揚，最好有深度，并及時在媒體公布當日票房，進行造勢。
三、尋找多種發行盈利渠道
進行海外發行，尋找合適的海外發行商是成功進行海外發行的第一步，一般來說，每個成功的發行商都有自己的發行策略和技巧。片方和海外發行商采取的合作方式一般有兩種，一種是發行，另一種是直接發行。發行就是影片由公司發行到海外，這種方式是片方直接與公司簽訂合同，直接發行則是直接與國外發行商就當地的版權簽訂發行合同。一旦電影的票房不容樂觀，就應該盡快制定其他發行策略，尋找能更大提高利潤的發行渠道，在國內，電影的發行渠道除了電影院線的發行外，還有很多，如電視播出、音像制品、網絡發行等。在目前網絡盛行的時期，網絡渠道的功能值得關注。
四、貼片廣告和植入式廣告
電影貼片廣告主要是電影的制作方、廣告運營方、電影的發行方、放映方進行合作，在每部電影放映前幾分鐘播放廣告。這種方式使得觀眾被動的接受廣告，到達率極高，而且，更有利于精準的定位，因為，一般進影院觀影的人群，都屬于層次偏高一族，加上影院良好的放映環境，使得觀眾在愉悅協和的心境下進行廣告的欣賞，更好的達到廣告的效果。當然，貼片廣告的費用高低的前提還是以電影宣傳為基礎的，同時，以票房為依據。正因為此，這種電影貼片廣告的利潤回報是很高的，也應是電影人屢試不爽的電影營銷策略。除了貼片廣告外，植入式廣告也是目前最為流行、利潤回報最好的一種電影營銷方式。植入式廣告就是將商品品牌直接融合進影片中，這種廣告的隱蔽性更好，觀眾更容易接受，而且更能深入人心，利潤回報巨大。植入式廣告與電影故事結合的完美，完全融入進電影中，讓讀者在不知不覺間對某商品產生認知甚至記憶。植入式廣告的形式可以多種多樣，可以完全還原生活原貌，比如，可以是某一個鏡頭，可以是演員使用的某個道具，等等。但是，植入式廣告不能做的太張揚，太刻板，否則就會傷害到電影的發展，甚至使觀眾產生厭煩抵制情緒，得不償失。植入式廣告的精髓就在于人性化、完全與影片的發展融為一體，合理、自然的潛入觀眾的意識之中。植入式廣告的送達率很高，而且影響廣泛，更能深入觀眾的內心，因此，是一條很好的營銷策略。
of Contemporary Film and Television Arts
Ouyang Zhongwan
（湖南農業大學，長沙 410128）
（Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China）
摘要： 數字技術在不斷走向成熟的過程中對影視藝術的發展帶來的影響是深刻的、巨大的，當我們陶醉在它所帶來的視覺聽覺享受中的時候，也要對其中的有些觀念和問題進行深思。
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.
關鍵詞： 數字技術 影視藝術 影響
Key words: digital technology；visual arts；effect
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）15-0183-02
0引言
影視藝術包括了電影藝術（第七藝術）和電視藝術（第八藝術），它從一誕生起就在復原物質世界方面顯示出了無與倫比的優越性，而數字技術的發展使這一優越性發揮得更加淋漓盡致。數字技術在不斷走向成熟的過程中對影視藝術的發展帶來的影響是深刻的、巨大的，當我們陶醉在它所帶來的視覺聽覺享受中的時候，也要對其中的有些觀念和問題進行深思。
1數字技術促使電影電視的合流
在數字技術出現之前，電影和電視有著各自不同的技術支持。電影與電視在拍攝載體上有著質的區別，電影是利用攝影機以膠片為載體進行拍攝的，成像方式是光化學成像方式。電視則是用攝像機以磁帶為載體進行拍攝的，成像方式是光電子成像方式。這種區別使電影藝術與電視藝術在制作方式、生產流程與接收方式方面有了質的差異。但是到了20世紀，數字技術的介入使電影藝術與電視藝術的進一步融合，促成真正的“家庭影院”的誕生，打開電視看電影的時代已經到來了。人們離開電影院的很大一部分原因在于：人們不是不看電影，而是看電影的方式改變了。
2數字技術讓影視中的夢幻世界成為現實
數字技術帶給影視藝術的已不僅僅是對現實世界最真實的表現，而且能夠創造出根本不存在的視覺影像，它所依賴的技術主要是電腦圖像生成技術，即CGI技術（Computer-Generated Images）。那些敢于赴湯蹈火，不怕粉身碎骨，面對驚心動魄的挑戰面不改色心不跳的英雄人物，過去只是存在于作家藝術家及其忠實的讀者或觀眾的想象中，數字化藝術卻讓這些意念中的英雄須眉畢現地出現在觀眾眼前。在諸如《烈火狂風》等經典的影片之中，假如沒有運用電腦特技，那些擺在觀眾眼前的奔騰中的熾熱巖漿以及影片中演員在龍卷風中隨風飛舞的逼真場景等令人們跟隨影片的節奏而提心吊膽的觀看，都是不可能在熒屏上出現的，也不會獲得觀眾的好評。
對于現實的爬上拍攝過程中，一些不能實現的影響，都能夠運用數字技術。例如，《真實的謊言》這一影片中出現的在飛機上打斗的情景，演員是不能夠進行真實表演的，只能運用數字技術。還有在經典電影《泰坦尼克號》中，涉及到的眾多數量群眾，如果用現實的群眾演員組成，不但消耗巨大的人力以及財力，同時也不容易組織安排，另外對于這種海難的場景，也不吭能讓群眾以生命為代價去表演，因此這幾使用到了計算機特技，利用計算機制作出數字人，進而替代了現實演員。
通過數字技術的應用，一些驚奇的場景被創作出來，給人們帶來視覺上的享受，使得人們只能在腦海中幻想的場景成為現實。另外，數字技術在音頻的領域內也取得很好的發展。在整個用那個片中，相比較于采用模擬立體聲來講，使用環繞數字立體聲技術具備更寬和更平的優點。并且，因為記錄信息空間的加強，改善了原有立體聲像，給人們帶來更為強大的空間感。整個的音頻工作，全部通過數字音頻完成。一方面使影片音頻制作的發展趨勢；另一方面也可以給人們帶來優質的聽覺感受。
3數字技術讓我們建立新的電影觀念
千百年來，人們知道，只有“看得見，摸得著”的東西才是真實存在的東西，而現代影視迫使人們改變了這一觀念，往往看得真真切切的東西，卻分明純屬子虛烏有。在一個數字化的“虛擬真實”王國里,觀眾已經從一個被動的觀賞者變成了藝術“虛擬世界”的某種意義上的“主宰”。只要觀眾愿意，在“金蘋果”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給他的許諾，或與最美麗的女子海倫結為伉儷。當大嘴美人羅伯茨在銀幕上歪著頭，美麗的眼睛夢一般忽閃忽閃地沖著你微笑時，你如果可以拍拍她的臉蛋拉拉她的手，那么，對于你來說，她和一個真正的羅伯茨有多大的分別呢?
當“看得見”已經不能在信任的時候，要想劃分正式和幻象，人們能夠使用的最終法寶就是“摸得著”。然而，在“集成就是觸摸”的理論（德克霍夫提出）出現之后，人們的這一法寶卻再次的失去了“魔力”。虛擬現實技術之前多應用在游戲里，虛擬現實技術的引進激活了游戲者的觸覺， “戴手套”的游戲者對于之前的那種“可望而不可即”的立體動畫有了較強的控制能力，不但能夠“可望”，同時也能夠觸手“可及”。在交互式的影片之中也會產生，人們能夠按照自身喜好，進入電影中扮演自己喜歡的角色，就和玩電子游戲機似地簡單。人們還能夠讓影片中的主角依據自身的愛好來加工，例如，讓黛米?摩爾扮演林黛玉等等，能夠使不同的影迷自由地徜徉在影視圈中。假如能夠研制成功量子計算機，電腦技術就會更加的強大有力，可以說人們的“所見即所想，所想即所得”的夢想能夠很快變成現實。或許，在將來電腦虛擬的世界里，真得可以用“只怕想不到的，沒有辦不到的”這句話來形容。
當克隆技術受到全人類普遍關注的時候，特別是當生物克隆人在現實生活中應用遇到種種復雜的倫理道德方面的困擾時，夢幻視野虛擬影像中的“克隆明星”并不會遇到這些問題。隨著數字技術的日益精密化，“非人影星”的出現似乎也指日可待了。目前，美國科學界已經看到了預示這一未來的東西：一個名叫蒙蒂的銀幕“克隆人”，它能讀出現場輸入一個便攜式電腦的語句，而且口形和發音能夠與真人一樣保持一致。盡管到目前為止，蒙蒂的聲音聽上去還有人工合成的痕跡，但是，人們有理由相信，相應的聲音合成技術攻關組織很快會解決這個問題的。正如沃爾特?迪斯尼圖像設計公司負責研究與開發的資深副總裁埃里克?哈茲爾廷所說的，這個夢幻世界的數字“克隆人”蒙蒂很可能就是把電影業帶入一個全新空間的向導。
總之，數字化對影視藝術的影響將是多方面的，有些影響甚至是革命性的。但是，令人目不暇接的數字特技畫面永遠只是影視藝術的輔助手段，它不可能取代演員的表演，不可能占據主宰地位。觀眾欣賞時，他們所關注的是故事的情節和演員的表演，銀幕上顯示出來的那種影像是否為真實的再現，更準確地說，是否有真實感，影片的效果是否能夠打動人、感染人。因此，我認為：數字技術創造了神話，創造了奇跡，這只能預示著它發展到一定的程度，將會有新的藝術形式（第九藝術）的誕生，并不預示著影視藝術的末日，只是到那時影視藝術在人類生活中的作用和格局會發生一定程度的改變。
參考文獻：
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摘 要：時代的發展和科技的進步給我國計算機技術的發展提供了優越的土壤，同時也為機電一體化的進步奠定了堅實基礎。本文分析了當前計算機在機電一體化發展中的應用特征及作用，探討了計算機在機電一體化發展中的功能優勢，以期對計算機技術及機電一體化的發展有所助益。
關鍵詞：計算機技術；機電一體化；應用發展
隨著現代社會的發展進步，計算機技術已經逐漸覆蓋到各個行業領域，并逐漸成熟，發揮著不可替代的重要作用。可以說，計算機技術改變了社會發展模式，豐富了人們的生活內容，成為這個時代中具有里程碑式的代表。計算機技術的發展正朝著一個更加廣闊的方向發展，尤其是在機電一體化發展中，發揮了不可忽視的作用，不僅有力地推動了機電一體化的快速發展，同時也對機電生產工藝及設備控制檢測等方面做到了積極有效的監控作用，保障了工控機技術的順利開展。隨著計算機技術的不斷創新，工控機技術也隨之向著數字化和專業化的方向發展，工控機系統也逐漸實現了網絡智能化和集成化，可以說，計算機技術給機電一體化的發展提供了更加廣闊的空間，機電一體化發展必將有更加美好的前景。機電一體化技術是現代高新科技的重要組成部分，只有發展好機電一體化技術，才能保障其它高科技健康良好地發展。計算機技術則為機電一體化的發展奠定了扎實的基礎。計算機技術與機電一體化技術二者有著密切的關聯，互為依靠又各具特點，所以，當前計算機的快速發展也滲透到各個行業領域，同時也拓寬了機電一體化的發展之路。
一、機電一體化概述
通過各個傳感器的外部命令及檢測信息，能夠被信息單位和系統控制進行加工、集中、分析和儲存，并對信息處理后的結果統計與分析，同時在相應的節奏和程序的命令下，對整個系統進行操作并保證有目的的運轉。機電一體化是一個十分復雜的系統工程，主要包括計算機、轉換器和數控、外部設備等組成。機電一體化技術在處理信息時要具備速度快、可靠性強、抗干擾等特點，并通過機電一體化系統的處理控制，使其各項功能更加完善。在當前的機電一體化系統中，在軟硬件的支持下，系統控制單元能夠對數據進行更及時準確的收集分析，最終完成決策判斷，實現對信息的有效控制。在當前的一些智能化系統中，對于信息的控制有一部分是來自于對知識的學習和推理過程。計算機技術在對信息的處理過程中一般包括了信息的運算、決策與判斷等環節。計算機技術與信息處理之間的關系非常密切，計算機是信息處理的工具，由于計算機技術涉及的范圍較廣，不僅包括軟件硬件，同時還包括了各種網絡通信與數據處理技術，因此，計算機技術對信息處理發揮著重要的支撐作用。在機電一體發展中，計算機技術對于信息處理能力較強，通過計算機技術能夠實現對整個系統的正常運行，而信息處理對于機電一體化的發展又有著直接的影響作用，積極準確的信息處理能夠有效提升機電一體化系統的工作效率和質量水平，所以，決定機電一體化發展的重要指標是計算機技術的應用及信息處理技術，只有真正實現二者的有效結合，才能真正為機電一體化發展發揮作用。
二、計算機對機電一體化的影響
1、計算機技術對工控機技術的影響
世界上第一臺實驗性數控系統誕生于美國，如今已經經歷了半個世紀的時間。相比世界發達國家的科學技術，我國在計算機技術領域的l展還有一定差距。盡管如此，自從改革開放以來，我國的計算機技術也經歷了突飛猛進的發展，通過不斷的技術研發創新，各種數字控制系統的發展也經歷了一個快速發展的時期，并取得了一定成就。目前，計算機技術領域的研究已經逐漸向著更加標準和開放的方向努力。工控機屬于工業類產品，具有一定的工業特點，而計算機在工業領域的應用已經逐漸顯現出更大的優勢，不僅打破了傳統環境的束縛，而且能夠保持更穩定有效的工作。雖然工控機先后曾經歷了一系列的工業改造，但是其本質仍然屬于工業，因此，其中存在的一些問題仍然無法得到有效解決，例如元器件失效率高、維護難度大等。為了能夠更有效地使用計算機，滿足計算機需要，對于工控機的研究還在不斷深入。
2、計算機技術對機電一體化的影響
在現代社會經濟發展中，計算機技術的應用已經相當普遍。隨著對計算機技術研究的不斷深入，新的計算機軟件也得到了前所未有的發展，這也在一定程度上推動了機電一體化的快速發展。計算機軟件操作系統的研發與使用，不僅給計算機軟件的發展帶來了更大的機遇，同時也為機電一體化的發展應用提供了有力的技術支持。在當前的科技市場中，對一個計算機軟件最有效的體現在于其不僅能夠在各構件中兼容，而且從使用到維護都十分方便，計算機技術與生產技術相融合，更好地發揮其內在功能。而計算機軟件技術想要做到這些，就必須充分發展行業軟件技術。計算機軟件的開發也給計算機廠商創造了更大的發展空間，并能夠最大化地提升他們的經濟效益。由此，越來越多的計算機廠商開始將目光聚焦到計算機軟件技術開發中來。隨著機電一體化的不斷發展，越來越多的計算機廠商將重點放在了相關軟件的研發上來，不僅進一步促進了機電一體化的發展，同時也營造了更為良好的軟件研發環境。目前，一些硬件提供商也參與到數據軟件的研發上來，以期使其硬件配置更好地服務于軟件系統，因此，當前的IP技術在市場上越來越受到關注，并獲得了廣大用戶的青睞，這也給機電一體化軟件的發展開創了更加廣闊的前景。
三、計算機技術和機電一體化的結合
計算機技術的發展也經歷了不同的歷史時期，如今，從新能源技術到生物科技、信息自動化技術再到新材料技術，這些新型技術都在不斷形成和發展。新的技術發展，也給機械工業帶來了巨大變革，使機械工業生產結構和產品結構都發生了前所未有的變化。可以說，高科技為工業發展樹立了新的風向標。在當前科技迅猛發展的背景下，計算機技術的應用已經成為社會發展的必然，將計算機技術應用到機電一體化發展中，不僅能夠有效提升機電產品的競爭力和企業的生產效率，同時也促進了計算機技術的廣泛應用和機械工業的技術革命。計算機技術在機電一體發展的應用，是將多種技術融合在一起，在信息系統的理論基礎上，使計算機軟件等相關技術共同發展起來。機電一體化的發展也不再局限于某一種技術內容，而是更多地融合了信息處理技術、自動控制技術和檢測技術等，使其成為一門多學科交叉的技術類型，應用于更廣泛的經濟領域。
四、結語
計算機技術的發展已經日漸成熟，在多個領域中發揮著不可忽視的重要作用。機電一體化的發展并不是獨立的，計算機在機電一體化發展中充當著重要的角色，隨著科技的進步與完善，計算機技術也會不斷向著更深層次的方向發展，也會顯現出更加多元化的技術特點，為機電一體化發展提供更有力的支持，進一步拓寬機電一體化的發展空間。
參考文獻
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[關鍵詞] 機電一體化 發展 應用
機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術，并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱，因此，“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。
一、機電一體化技術未來的發展
1.全息系統化 全息系統化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發展，機電一體化產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發展，人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
2.微型機電化 在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統，也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，一并向微米級、納米級發展，正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。
3.光機電一體化 光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢，因為機電一體化系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的，因此，在機電一體化技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優點，有效地改進機電一體化系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。
4.產品網絡全球化 計算機網絡技術的興起和飛速發展帶動了科學技術的巨大發展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產、經濟被各種網絡連成一片，企業間的競爭也將出現網絡全球化，一旦研制出機電一體化新產品，只要其質量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網絡的普及，那么只要是關于網絡的各種遠程監視和控制技術也就方興未艾，然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化發展。
5.產品綠色化 隨著工業的發達，人們的生活也發生了巨大的變化：①物質需求豐富，生活舒適；②可用資源減少，生態環境受到嚴重破壞。因為這些現象的出現，人們開始呼吁保護環境資源，回歸自然，那么此時，綠色產品的概念也就應運而生，這是一個時代的綠色化趨勢，在這里，機電一體化產品的綠色化主要是指：使用時不破壞生態環境，報廢后還能回收利用。因此，機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，應完全符合生存環境和人類健康的要求，對生態環境盡可能的無害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高，但其具有遠大的發展空間。
二、機電一體化技術的主要應用領域
（一）數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：
1.總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。
2.開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。
3.WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4.大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。
5.能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
6.系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
7.以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。
（二）計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
（三）柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
（四）工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。
結語
隨著機電一體化技術的發展，各種產品與裝置實現了機電一體化，有利實現整體優化，提高產品質量和生產效率，縮短開發新產品的生產準備周期，加速科技成果向商品轉化，有利推動傳統產業發生深刻變革，同時，隨著新產品的研發及高精密等設備的發展，要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展，從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。
參 考 文 獻
[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京.科學出版社.2004.
關鍵詞：智慧醫療；物聯網；物聯健康
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
智慧醫療作為生命科學和信息技術交叉學科，為用戶提供了醫療健康互動服務保障，逐漸成為未來生活必不可少的一部分。在近年的智慧醫療的應用推廣中突顯出政府主導性、規模有限性、標準性缺乏等特點，同時也展現出巨大市場潛力和未來應用推廣的發展趨勢。
1 智慧醫療概念及業務形式
智慧醫療是一門新興學科，也是一門交叉學科，融合了生命科學和信息技術。智慧醫療的關鍵技術是現代醫學和通信技術的重要組成部分。智慧醫療通過打造以電子健康檔案為中心的區域醫療信息平臺，利用物聯網相關技術，實現患者與醫務人員、醫療機構、醫療設備之間的互動，逐步達到全面信息化。
目前，類似概念很多，諸如無線醫療、移動醫療、物聯健康等說法，然而從以上概念的核心特征看均屬于智慧醫療范疇。根據信息互動主體不同，智慧醫療的業務范圍大體分為智慧醫院服務、區域醫療交互服務、社區/家庭自助健康監護服務、智能遠程急救服務。
1.1 智慧醫院服務
智慧醫院服務主要指在醫院范圍內部展開的智能化業務，一方面有方便患者的智能化服務，如患者無線定位、患者智能輸液、智能導醫等(如圖1所示為患者智能輸液的業務流程，在藥品配發、輸液耗材配發、人藥匹配上均自動化實現)；另一方面有方便醫護人員的智能化服務，如防盜、視頻監控、一卡通、無線巡更、手術示教、護理呼叫等。此外，醫院之間的遠程會診也是智慧醫療業務的重要組成部分。
在智慧醫院內部信息化平臺方面，各醫院正在加速實施基于信息化平臺、醫院信息系統(HIS)的整體建設。建立以患者為中心，以優化流程為導向，以電子病歷為信息單元的醫療臨床信息標準化、電子化、語義化處理平臺，在實現臨床信息采集與存儲的基礎上，實現臨床信息的深入利用。同時，在有資源有實力的醫院逐步整合HIS，醫學影像存儲與傳輸系統(PACS、RIS)、實驗室信息管理系統(LIS)、會診系統，實現臨床科研一體化以及醫療信息集成和共享交換，實現醫療臨床信息的深層次利用。
在智慧醫院醫生所持終端方面，逐漸向智能化、便捷化發展。據Manhattan研究所預言，到2012年，81%的醫生將擁有一部智能手機。然而在Manhattan研究所2011年5月的報告中展現，這一數字已經在2011年得以實現。隨著終端產品的小型化及屏幕分辨率提高，移動護士站、醫用Pad終端已開始在部分醫院中應用[1]。
1.2 區域醫療服務
區域醫療服務信息化是以用戶為中心，將公共衛生、醫療服務、疾病控制甚至包括社區自助健康服務的內容相互聯系起來。該信息化服務以健康檔案信息的采集、存儲為基礎，自動產生、分發、推送工作任務清單，為區域內各類衛生機構開展醫療衛生服務活動提供支撐。該服務作為“十二五”衛生信息化的主要組成部分，將在“十二五”醫療衛生規范中成為醫療信息化建設重點內容之一。
區域醫療服務平臺是連接區域內的醫療衛生機構基本業務信息系統的數據交換和共享平臺，是不同系統間進行信息整合的基礎和載體。圖2展示的是基于電子健康檔案的區域衛生信息平臺基本架構。通過該平臺，將實現以電子健康檔案信息的中心的婦幼保健、疾控、醫療服務等各系統的信息進行協同和共享。從業務角度看，平臺可支撐多種業務，而非僅服務于特定應用層面。
1.3 家庭自助健康監護服務
健康監護業務主要直接針對個人類或家庭類客戶，主要實現方式為通過手機、家庭網關或專用的通信設備，將用戶使用各種健康監護儀器采集到的體征信息實時(或準實時)傳輸至中心監護平臺，同時可與專業醫師團隊進行互動、交流，獲取專業健康指導。實現形式多種多樣，也可結合區域醫療服務信息化平臺，開展全民建檔及電子健康檔案信息更新；也可與應急指揮聯動平臺結合，結合定制化手機或定位網關提供一鍵呼、預報警等功能。
健康監護業務根據應用場景不同可分為家庭健康監護業務、個人健康監護業務和車載急救監護業務幾類，各場景對平臺、網絡及終端的關鍵技術、實現形式均有不同需求。
圖3展現了健康監護業務架構，其中涵蓋健康監護終端、數據傳送網關、信息展現平臺等終端實現環節。
2 智慧醫療應用技術特點
智慧醫療需要新一代的生命科學技術和信息技術作為支撐，才能實現全面、透徹、精準、便捷的服務。智慧醫療體系架構圖如圖4所示。智慧醫療在整個泛在網、物聯網體系中所涉及感知層、網絡層、平臺層的各種關鍵技術。
(1)技術范圍廣
在智慧醫療相關技術領域涉及感知層、網絡層、平臺層的關鍵技術，針對以上介紹的幾類業務場景所相關的技術包括：
?智能感知類技術，如射頻標識(RFID)技術、定位技術、體征感知技術、視頻識別技術等。智慧醫療中的相關數據主要從醫院和用戶家中各系統傳出信息的傳感器獲取的，實現被檢測對象準確的數據采集、檢測、識別、控制和定位。
?信息互通類技術，如上下文感知中間件技術、電磁干擾技術、高能效傳輸技術等。實現用戶與醫療機構、服務機構之間健康信息網絡協作的數字溝通渠道，為整個醫療系統海量信息的分析挖掘提供通道基礎。
?信息處理技術，如分布式計算技術、網絡計算技術等，完成對各類傳感器原始測報或經過預處理的數據進行綜合和分析，更高層次的信息融合實現對原始信息進行特征提取，再進行綜合分析和處理。
(2)技術需求個性化強
針對幾類醫療健康場景采用的關鍵技術也各有不同特點，具有一定復雜性。
?針對智慧醫院場景下環境復雜、多種終端共存、醫用設備防干擾要求高等特點，醫療健康環境電磁干擾技術要求成為智慧醫院場景下一個重點要求。包括臨床場景下多徑環境下多個移動用戶及射頻干擾源時對醫療設備的電磁干擾影響，目前中國聯通研究院與北京郵電大學開展合作“國際科技合作項目”擬與加拿大合作針對室內電磁輻射級別的室內現場預測模型進行建模，用于蒙特利爾醫院無線局域網(WLAN)環境下的電磁干擾及覆蓋研究。
?無線定位技術是第三代移動通信的重要技術之一，根據醫院、家庭、野戰環境下實時監護需求，提出三維空間的精確定位的要求，目前業內已提出了許多室內定位技術解決方案，如ZigBee定位技術、超聲波定位技術、藍牙技術、紅外線技術、射頻識別技術、超寬帶技術、光跟蹤定位技術，以及圖像分析、信標定位、計算機視覺定位技術等，以實現醫護人員、病人、醫療設備等目標移動條件下的精確定位。
?高效傳輸技術是指充分利用不同信道的傳輸能力構成一個完整的傳輸系統，使信息得以可靠傳輸的技術。針對醫療健康信息傳輸的需要，針對醫學信號處理技術，研究能夠有效壓縮醫療傳感器數據流、醫療影像數據的新的壓縮算法；針對無線傳感器網絡的高能效傳輸技術研究，涵蓋傳感器網絡分布式協作分集傳輸算法，從而提高傳感器節點及整個無線傳感器網絡的能效。
(3)技術門檻高
智慧醫療屬新興行業，但其涉及技術和研發成本偏高，在為傳統醫療信息系統和設備廠商帶來商機的同時，也將一些研發實力薄弱、投入資金有限的企業逐漸排擠出智慧醫療主流產品供應商。
基于以上技術分析，面向智慧醫療的一些關鍵技術仍不成熟，還待繼續完善、研發、產品化。規模化生產和產業布局仍需投入較大研發成本，因此對企業的創新研發能力、技術基礎和產品沉淀有較高的要求。
3 智慧醫療應用發展現狀
智慧醫療領域在電信運營商眼中的位置正變得越來越重要。近年來，無論是中國運營商還是國際運營商，都在積極向這一領域擴張。運營商不僅將提供醫療信息化服務作為履行企業社會責任的舉措，而且也將其視為新的盈利增長點。在組織結構上，全球重要電信運營商紛紛成立了專門的部門以負責醫療信息化的運營，并且還大量聘請來自醫療機構負責信息技術的高管組成咨詢委員會。這對于運營商了解醫療行業需求具有重要的作用。除此之外，運營商還非常重視與產業鏈重點環節建立伙伴關系。在服務方面，運營商非常重視網絡及安全設施的部署，這是提供醫療信息化服務的基礎[2]。
2010年，運營商西班牙電信強勢進軍醫療信息領域，專門成立了智慧醫療業務部門。西班牙電信采取了進軍電子醫療業務領域的做法。提供開發并銷售基于ICT的醫療業務，包括通過移動方式提醒患者就醫、適用于慢性病患者的遠程監控、遠程修改病歷以及基于視頻會議的病患咨詢等。
AT&T公司最近在管理層架構中新設了一個全新的高層職位――首席醫療信息官。該舉措標志著該公司已經將智慧醫療行業作為一大潛力領域進行系統開發。AT&T公司針對行業中醫院、醫生、公共衛生人員、納稅人等不同的主體提供了相應的解決方案。AT&T提供了包括醫療信息交換、遠程醫療、安全服務、災后恢復、統一通信、遠程醫療等解決方案。
Vodafone在智慧醫療服務領域重點關注三類主體，制藥公司、醫療服務機構和醫療保險提供者。Vodafone研發團隊提供應用服務系統作為重點產業。醫療機構員工可通過移動終端以遠程方式方便接入其應用系統，使其能夠實時接入最新醫療健康數據并使用其他資源，以方便服務客戶、判斷產品效能、指導安全用藥、提高產品和服務效率。
此外，國際幾家主要的平臺研發企業和服務提供商也高調介入智慧醫療行業領域。
高通公司宣布組建全資子公司――高通生命公司，將運營此前的高通無線醫療部門業務。同時還將設立規模為1億美元的高通生命基金，由高通公司的投資集團――高通風險投資管理。高通生命公司的首項產品――無線醫療終端的2net™平臺，目前已上市。旨在通過基于云的解決方案將無線醫療終端互連，以方便終端用戶、他們的醫療保健服務提供者和護理者訪問生物計量信息。谷歌和IBM公司在2009年即宣布，患者可以使用IBM的軟件從他們的醫療設備，如血壓和血糖監測的接口來傳輸各自的數據，并通過谷歌在線錄入個人健康記錄庫中。
英特爾公司和通用電氣公司也早在2009年建立合作關系，在智慧醫療業務領域開展深入合作。他們發起成立了康體佳健康聯盟，旨在實現醫療設備和系統之間交換信息標準化。
然而，在過去的3～5年內，中國運營商的智慧醫療業務與國際方向不同，大多數地方運營商目前主要提供的是一些保健、健康提醒類信息服務，多是為用戶提供疾病預防和飲食調養之類的信息推送服務或預約類服務。該類普適性的信息用戶也可以通過網絡免費獲得，缺乏針對性，并且在服務鏈中多以“啞管道”提供者角色出現，介入服務深入有限，對用戶的吸引力有限，仍未在醫療健康信息服務本身中產生價值。令人鼓舞的是，近來中國智慧醫療應用發展，其多數發展模式是在延承國際健康服務先進理念的同時兼顧具體國情，其經驗具有借鑒價值。如何突破價格競爭“瓶頸”，積累充足且合格的專業人才，梳理優化業務流程，加強信息化建設，建立適合中國國情的智慧醫療發展模式與發展戰略，已經成為決定智慧醫療產業未來命運的主要因素。
綜上，目前全球智慧醫療業務發展均突顯出以下共同特點：
?傳統通信行業多以ICT基礎業務作為智慧醫療業務切入點和業務開展基礎。
?智慧醫療作為行業信息化的一種典型應用，具有行業特點強、個性化要求高特點。
?智慧醫療作為新興行業，目前仍未形成成熟產業鏈，各合作伙伴正在探索未來發展模式。
4 智慧醫療應用發展趨勢
通過對全球智慧醫療技術特點分析及業務現狀梳理，可見智慧醫療將成為健康管理最有效的適宜技術。智慧醫療將覆蓋影響個人及人群的健康因素全生命周期的過程，實現有效地利用以用戶為中心的健康信息及各類醫療資源來達到最大健康效果。中國的智慧醫療產業是在中國特定的制度環境下新興的醫療服務業態，目前仍沒有形成成熟的模式可供比較和參考，在近年的發展過程中展現出政府參與度加強、應用范圍廣、物聯健康終端需求猛增、互聯互通更加全面等特點。
(1)政府參與加強
智慧醫療作為一種新興的醫療服務業態，沒有相對成熟的商業模式可供參考，目前中國還缺乏與之相匹配的法律、政策及規范，現行政策按醫院審批和監管模式進行，為醫療服務機構發展帶來了一些困難，對個人電子健康檔案信息法律保護缺失。隨著中國醫療衛生“十二五”規劃出臺，明確醫療信息化建設作為“四梁八柱”之一，要求利用現代化的信息手段，推動醫藥衛生體制改革，為百姓提供安全、有效、方便、價廉的基本衛生服務，并進一步明確“3521”工程建設要求，即建設國家、省和市州3級衛生信息平臺，加強公共衛生、醫療服務、新農合、基本藥物制度和綜合管理等5項業務應用，建設居民電子健康檔案、電子病歷2個基礎數據庫和1個專用網絡。可以預見在未來3年內，醫療主管機關將逐漸針對人群、服務范圍、標準，出臺相關政府監管、法律、規范，解決健康體檢與健康診療、健康保險的結合問題[3]。
據谷歌宣布將從2012年1月1日起永久關閉個人醫療信息聚合服務Google Health，該服務的關閉反映出公共云服務的現狀，也表明公眾對于將個人信息存放于免費服務的意愿仍不夠強烈，用戶更期望政府監管下的健康信息服務。
(2)應用范圍更廣
隨著應用系統和終端產品的逐漸成熟完善，智慧醫療的應用范圍也將逐漸拓廣，智慧醫療的應用范圍逐漸覆蓋用戶全生命周期，從新生兒出生、新生兒家庭訪視、兒童健康檢查、預防接種、健康體檢、高血壓患者隨訪、糖尿病患者隨訪、重性精神疾病患者隨訪、老年人健康管理、健康教育等一系列活動。在國際上，IDC研究公司2011年數據顯示，大約14%的美國成年人使用智慧醫療的移動醫療程序管理保健、健康和慢性病問題。中國衛生部“3521”工程明確提出重點業務系統中包括藥物管理、公共衛生信息管理、新農合監管、城鎮醫療保障、藥品器械信息化監管、遠程醫療服務、共享協作服務等，智慧醫療也將覆蓋以上范圍。
(3)物聯健康終端需求猛增
據ABI研究公司2011年的一份研究報告中預測，2016年可佩帶設備的市場需求將超過1億臺，未來將有8 000萬該類設備成為健身感測器。ABI預測，在未來5年中，消費者在體育、健身以及臨床上使用的心率監測器和可佩帶血壓計等設備將促進無線感測器的應用。藍牙4.0等新型低功率無線技術也將與社交網絡和智能手機相結合促進無線感測器的應用[4]。根據InMedica公司2010年報道，在世界范圍內，遠程醫療使用的家庭血糖儀、血壓計、體重秤、脈動血氧計和峰值流量計等聯合裝置的發運量將增長到160多萬臺。
可見物聯健康終端產品，將在未來3～5年里成為廣大市民主要健康業務必不可少的一部分，尤其對于管理慢性病，尤其是慢性阻塞性肺病(COPD)、充血性心力衰竭(CHF)、高血壓和糖尿病[5-6]。
以便捷化、低成本化、移動化為特征的物聯網健康終端也將隨著智慧醫療應用范圍拓廣急劇增加。
(4)醫療信息互聯互通將普遍
隨著中國區域醫療服務平臺分階段開始部署、搭建，未來的智慧醫療將真正實現醫療信息的互聯互通。而且，預計智慧醫療將成為一個多級、多層面的數據處理平臺，完成多個信息源的數據進行關聯、估計和組合，實現各系統及物聯網多元數據相關信息的全面加工和協同利用，最終實現醫療信息的融合。
5 結束語
通過以上分析，智慧醫療將成為未來醫療衛生信息化的主要發展趨勢，其核心目標是使得每一個用戶享受到協同的、協調的、智能化的醫療系統所提供的服務。從產業角度看，未來將創建一個以患者為中心、價值為基礎的醫療產業鏈，包括政府角色，醫療服務提供機構角色，社區、藥品和設備制造商角色。智慧醫療產業鏈如圖5所示。
目前產業鏈各角色面向智慧醫療均有所動作，或研發平臺產品，或研發芯片、或提供系統集成，或提供網絡，然而遠未實現針對智慧醫療信息為中心的有機產業鏈上下游互動，只有實現各角色協同合作，才能真正打通面向智慧醫療的智能管道，提供協同化健康服務，用戶才能享受到最便捷、最放心的智慧醫療業務。
6 參考文獻
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收稿日期：2012-01-12
作者簡介
關鍵字 機電一體化 應用 發展趨勢
一、機電一體化概論
機電一體化技術是建立在機械技術、微電子技術、計算機與信息技術、傳感器與檢測技術、自動控制技術、電力電子技術、驅動技術以及系統總體技術等高新技術群體基礎之上的一種高新技術，是包括技術基礎，技術原理在內的、使機電一體化產品或系統得以實現、使用和發展的技術。
隨著生產和技術的發展，在以機械、電子技術為主的多門技術學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科。它包含機電一體化技術和機電一體化產品兩方面的內容。機電一體化技術順應了當今科學技術發展的規律，顯示了強大的生命力。機電一體化將機械與電子技術融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。計算機技術與液壓控制有機結合，實現了液壓支架定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。此外，引進的工作面供電設備采用了微機控制技術，實現故障查詢、閉鎖、先導保護和控制功能，也是一種典型的機電一體化產品。煤礦運輸設備的機電一體化進程也十分迅速，近幾年來，引進的電液控制軟啟動在帶式輸送機上的應用達到很高水平，它利用計算機與液壓技術相結合，不僅具有良好的啟動、停車、調速和功率平衡等功能，而且能監測設備各部分的工況，對不正常狀態進行保護，顯示故障類型。礦井提升機是煤礦實現機電一體化水平最高的大型設備，全數字化交、直流提升機，尤其是內裝式提升機從結構上將滾筒和驅動合為一個整體，機械結構大大簡化。
二、機電一體化基本結構要素
（一）機械本體部分
機械本體就像人體的身軀骨架，它是系統所有功能元素的機械支持結構包括機身框架機械連接等。
（二）動力部分
動力部分與人體內臟產生能量去維持生命運動一樣為系統提供能量和動力功能，驅動執行機構使系統按照控制要求正常運行。
（三）傳感部分
傳感部分就像人的眼鼻耳口等感覺器官，將系統運行中所需要的本身和外界環境的各種參數及狀態進行檢測變成可識別的信號傳輸到信息處理單元，經過分析處理后產生相應的控制信息；其功能一般由專門的傳感器和儀器儀表完成。
（四）執行部分
執行部分如同人的四肢由大腦支配完成各項工作任務一樣，根據控制信息和指令完成各種動作和功能；執行機構是運動部件一般采用機械電磁電液等機構。
（五）控制及信息處理部分
控制及信息處理部分猶如人的大腦指揮和控制全身運動并能記憶思考和判斷問題一樣，將來自各傳感器的檢測信息集中存儲分析加工并根據信息處理的結果按照一定的程序和節奏發出相應的指令控制整個系統有目的的運行；它一般由計算機可編程序控制器數控裝置以及邏輯電路A/D與D/A轉換I/O輸入輸出接口和計算機外部設備等組成。
三、機電一體化技術優點
（一）高安全性能
機電一體化產品在很多領域具有較強的功能，其中包括有監視、報警、自動保護等方面工作中發生一些電力故障的時候，機電一體化產品能夠自動啟動保護措施，使人和設備的損害降到最低，提高了使用設備的安全性能。
（二）高生產能力
機電一體化產品自動處理信息和自動控制能力很強，在控制和檢測方面的靈敏度和精度等都很高。機電一體化產品有自身的控制系統，通過啟動這個系統可以使機械執行機構按照設計的要求完成動作，可以保證工作完成的質量和產品的高合格率。機電一體化產品的生產能力也隨著自動化的成功實現得以提高。
（三）高使用性能
機電一體化產品采用了數字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數量得到很大程度的減少，方便了操作過程。機電一體化產品可以重復大量的動作，更先進的產品還能夠篩選工作程序。
（四）高適用范圍
機電一體化產品具有復合技術和功能不具有單技術、單功能的局限性，這使得機電體化產品的功能得到很大提高，也深化了自動化的程度。機電一體化產品具有的自動和智能功能可以輕松應對用戶的需求。
（五）高可靠運維
程度的控制可以對安裝調試機電一體化產品，在其控制系統中輸人控制程序就可以對產品進行調控了，這樣就不用改變產品的零件或者哪一個部件了。機電一體化產品還能夠對工作中的故障自動進行檢驗和監視等，并且可以自動采取應對措施。工作對象不同時，具有存儲功能的機電一體化產品可以根據存儲的執行程序自動工作。
關鍵詞:煤礦;機電一體化;發展與應用
1機電一體化技術的研究現狀
1．1機電一體化的定義
機電一體化(Mechatronics)是1971年由日本學者在日本雜志《機械設計》中提出的，是由機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、信息技術、光學技術等多學科形成的一門交叉學科，目前已經發展成為部分學校的專門專業。但對于機電一體化的具體內涵和概念學術界并未形成統一的認識。VanBrussel教授認為，機電一體化是跨領域的并行工程，它包括機械、微電子、控制工程和計算機技術等多門學科，而機電一體化的目標就是實現上述多門學科和技術的綜合應用。德國Isermann的教授認為機電一體化屬于交叉學科的綜合領域，機電一體化包含的交叉學科可以分為機械系統和與其相關的控制系統，而其控制系統又包括信息系統、計算機系統等。控制系統主要用于服務機械系統，便于工程師在遠程對機械系統進行操控。國內曾慶良等［1］定義機電一體化是一個包含機械、電子電氣、信息等功能模塊的技術系統，是多學科技術的綜合作用，各個功能模塊之間存在著密切的交互關系，其中起決定作用的不是某一單獨的技術，而是這些技術的聯合作用，這些技術的聯合作用使系統具有更優秀的性能或實現了新的功能。
1．2機電一體化的設計
目前，國內外學者在機電一體化的設計方面已經進行了大量研究工作，按照研究方向可以將機電一體化設計分為三大類。1)側重于概念設計過程和相關軟件的研究。機電一體化的概念提出后，國外大量學者進行了大量嘗試。如德國的R．Iserrmann教授及其團隊以機電一體化的控制系統為核心進行了嘗試，但缺乏驅動器、傳感器和機械部分的融合，難以達到機電一體化的完善設計。JurgenGausemeier教授團隊進行以半規則式計算機語言為核心的機電一體化設計，但并未實現理想的機電一體化系統。法國的PSA所進行了以機電一體化模型庫為核心的設計，通過模型庫的查找和存儲簡化機電一體化的設計，但并未達到理想效果。英國的Lancaster大學嘗試了以鍵合圖理論、方框圖為基礎的功能模塊的混合建模，但主要以機電一體化的控制為主，執行構件部分研究又不夠深入。在國內，機電一體化的起步較晚，但經過大量專家學者的不懈努力也取得了豐碩的成果［2］。如上海交通大學的鄒慧君教授將機電一體化的主要研究對象轉向以實現運動功能為主，并對系統方案設計進行深入研究，實現了較為理想的功能求解模型。山東大學的黃克正團隊以功能分析和重構理論為設計基礎，提出了機電一體化概念系統的過程模型。華中科技大學的楊家軍團隊以機械運動方案和傳感器設計為研究基礎，加之計算機系統的輔助功能，完成了機電一體化系統的設計。2)側重于開發過程的研究。主要代表是德國工程師協會2004年的VDI2206系統，其設計過程如圖1所示，根據用戶需求提供系統設計(面向領域的設計)，包括機械領域、電氣領域和信息領域，在完成系統集成后再通過系統設計的驗證，最終得到客戶需要的產品。但這種機電一體化的設計僅提供了一個設計思路，缺乏具體的設計過程。3)協同仿真技術。仿真技術在20世紀初期開始應用于其他領域，在20世紀末被引入機電一體化領域，目前國內外學者就機電一體化的機電仿真技術已經開展了大量的研究工作。在國外，VanBrussel和VanBeek開展了協同仿真的參數設計，解決了系統仿真參數的優化問題。荷蘭Twente大學的JobVanAmerongen教授及其團隊開展了機電一體化模型的仿真工作，實現了多領域機電一體化的仿真研究。在國內，鐘掘院士等［3］學者從機電系統耦合及各耦合參數間的關系入手對機電一體化系統進行研究，設計出系統功能優化的物理模型，該課題已經突破早期研究存在的難題，該研究方法在機電一體化系統研究方面十分深入，研究的重點是系統的后期設計。而李伯虎院士和清華大學熊光楞教授在協同仿真方面也開展了大量工作，開出了基于協同仿真技術的復雜產品。
2煤礦機電一體化技術的發展趨勢
近年來，全球制造業始終面臨著轉型升級和可持續發展的挑戰。2013年4月，德國開啟了“工業4．0”，即第四次工業革命。“工業4．0”主要包括兩個主題，即“智能工廠”與“智能生產”。我國機電一體化經過多年的發展和積累，機電一體化取得了巨大進步，但發展并不完善。因此，在2015年5月，我國了“中國制造2025”行動綱領［4］。該綱領提出在2025年之前邁入制造強國行列;在2035年以前，與中等制造強國的水平持平;在2049年，成為世界的制造強國。因此，煤礦機電一體化未來的發展進程必然與“工業4．0時代”和“中國制造2025”行動綱領存在一致性關系，所以筆者認為，未來煤礦機電一體化未來的發展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網絡化。
3機電一體化在煤礦中的應用現狀
1970年我國大同礦務局首先試驗自行設計的第一套綜合機械化采煤系統。到20世紀80年代，隨著國際綜合機械化采煤技術的發展，我國綜合機械化采煤也得到了空前的發展;到90年代中期，采、掘、機、運、通基本完成了機械化，大大提高了采煤效率，減少了煤炭災害的發生;進入本世紀后，我國礦業機電一體化又有了突破性的進展，完善的安全生產監控系統、大型固定采煤機械等在煤礦投入使用，但仍與世界先進的采煤機電一體化存在差距。
3．1液壓支架電液控制系統
相比西方發達國家，我們在液壓支架電液控制系統的研究較晚。1995年第一臺自主研制的液壓支架電液控制系統至今，出現了不同型號的多種電液控制系統液壓支架，但實際國產的液壓支架電液控制系統在國內煤礦的應用仍不太樂觀，目前礦井綜采工作面采用的液壓支架電液控制系統仍以國外的設備為主，部分軟弱頂板支護采用的單體液壓支架系統也存在類似的情況。這一方面是由于國產的液壓支架電液控制系統未能突破技術瓶頸，而國外的液壓支架電液控制系統(以美國和德國為主)具有完善的故障診斷預警裝置，可實現液壓支架與采煤機、刮板機聯動和遠程控制。
3．2電牽引采煤機
國內電牽引采煤機的研制工作從20世紀80年代末期開始，經歷了近十年的研究才取得了突破性的進展，目前電牽引采煤機也是煤礦機電一體化的重點研究方向。國內比較先進的電牽引采煤機包括山東能源機械集團公司研發的MG150/345－WOK交流電牽引采煤機和太原礦山機器集團有限公司研發的MGTY307/10－1．1D電牽引采煤機。這兩種采煤機目前都能實現1．8m以上的薄煤層開采，同時可以完成煤層傾角在25°以下的綜合機械化開采工作。我國電牽引采煤機的發展大大加快了我國煤炭機電一體化的發展。但目前煤礦機電一體化(機械化)率約70%，而綜采率僅為40%，對比世界國家發達國家超過80%的綜采率，仍存在很大的發展空間。目前電牽引采煤機具有的優勢有:①牽引特性較好，世界先進的電牽引和液壓牽引技術都具有良好的調速特性，但國內的液壓牽引系統穩定性不如電牽引系統，因此采用電牽引可以有效地保證電牽引采煤機的牽引特性;②機械傳動效率高(＞90%);③牽引力可以滿足大傾角煤層開采;④工作可靠性高;⑤易于實現微機自動控制;⑥機械傳動和結構較簡單。
4結語
本文對國內外機電一體技術的研究現狀進行了分析，特別指出了煤礦機電一體化技術的發展趨勢和目前機電一體化在煤礦中的應用現狀。目前在煤礦中機電一體化技術主要應用在液壓支架電液控制系統、電牽引采煤機、煤礦安全控制系統等，而隨著“工業4．0”時代的開啟，以及我國了“中國制造2025”行動綱領，筆者認為未來煤礦機電一體化未來的發展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網絡化。
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［3］鐘掘，胡志剛．基于耦合問題的多智能主體協作模型［J］．中南大學學報:自然科學版，1998(2):165－168．
關鍵詞：機電一體化技術；發展趨勢；產品功能；協調和綜合
現代技術革命總是伴隨著學科間的交叉和大綜合，通過這種交叉和綜合總是能夠推動工業技術的飛速發展，當前微電子技術和計算機技術的結合就推動了機械工業的技術變革，這就使得機械的加工、結構、功能等方面都會產生較大的變化，機械加工有電氣化已經進入了機電一體化時代，工業生產到了極大的提高。
從當前科學技術的反戰大趨勢來看，機電一體化是個必然趨勢，也是科技革命的必然產物，機電一體化的發展必將影響傳統機械、電氣工業化工生產，逐步引領工業產業結構向智能化、自動化、高效能的方向發展。
1 機電一體化技術特點
機電一體化的結構功能主要包括：整體功能、動力功能、信息處理、控制功能等方面，尤其是控制功能結合現代電子技術的設計，通過相應軟件實現自動化的控制，構成了一個完整的機電一體化系統。機電一體化從交叉學科而來，目前已經是自成一體，具備了具有自身專業特色的新的學科，其總的特征是：綜合運用自控技術、機械技術、計算機技術、傳感、技術、接口技術和電力電子技術的合理配置，實現最優化的系統工程，在功能上能夠實現高效能、多功能、高可靠性的目標，其核心技術包括軟件和硬件，硬件的要求是比較高的，涵蓋高性能的機械本體，傳感器和驅動信息單元。軟件部分主要是起到保證準確性和可靠性的控制程序。
機電一體化技術和相應的產品已經滲透到各個領域涵蓋范圍廣泛，目前我們所能接觸到的所有工業生產領域都已經覆蓋了機電一體化的技術，其生產產品根據專業類別分為“數控機械類、電子設備類 、機電結合類、電液伺服類、信息控制類”。
2 機電一體化技術的應用發展
在制造業技術高速發展的今天，應用機電一體化的產品也是層出不窮，在2013年我國新增機器人3.7萬臺，成為全世界2013年機器人數量增加最多的國家，據統計在2014年新增機器人數量已達到5.6萬臺，從這個方面也可以看出智能化、自動化結合微電子技術的行業發展是機電一體化的發展大方向，通過機電一體化技術的發展將帶動各個行業共同的發展。
2.1 發展歷程
“機電一體化”很多人簡單的理解為機械與電子的結合。在早期我們國內剛剛接觸到機電一體化時僅是將機械和電子學的簡單融合，稱作機械電子學，近些年由于其不可抵擋的發展勢頭，機電一體化的的稱謂更加適合。機電一體化技術的發展離不開微處理技術的進步發展，微型芯片技術的進步必將帶動相應的數控、機器人、電子控制等機電一體化前沿技術的革新，當然在不同的行業由于行業特殊性，也勢必存在相對低級的機電一體化，在當前應該是高級和低級并存，以效率優先為標準。隨著整個國家產業結構的升級和改變，我們越來越提倡綠色經濟，綠色工業，機電一體化也應向環保、節約的方向發展。另外在硬件方面，以電腦控制為主的機電結構集成化技術日趨成熟，而與之緊密結合的控制技術、驅動部分、機械結構部分都將提高集成化程度，高度集成化降低了使用和操作的難度，另外整體的機械效率也得到了較大提高。
2.2 技術應用
在現代機械制造業中充分利用電子計算機技術和現代制造技術，制造工程領域的新技術相繼誕生，如數控技術、柔性制造技術、現代集成制造系統、虛擬制造、敏捷制造等。在飲料加工行業，利用機電一體化實現飲料自動灌裝，使單機的自動化程度有了較大的改善和提高，整個飲料生產及其包裝生產線的自控技術和生產能力得到了極大的改善，使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。在金屬加工企業中利用CIMS技術將人與生產經營，生產管理和過程控制有機組合，連成一體，實現從原料采集到進廠技工，再到生產、加工、銷售發貨等等整個生產過程都有機電一體化的技術體現。
3 機電一體化產品的發展趨勢
今后隨著網絡技術和計算機技術的發展，機電一體化產品的發展趨勢將向智能化、微型化、網絡化、自源化、人性化、綠色化的方向發展。智能化即要求機電產品有一定的邏輯思考、判斷推理、自主決策等智能，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。目前我國擁有機床接近320萬臺，是當今世界上機床數量最多的國家，但是處于技術領先的數控機床不到一成，而在這些機床中大部分也都是一些普通數控機床。機床中的電氣傳動部件，近些年也在逐漸向交流傳動轉變，電氣傳動技術被交流傳動所取代是必然趨勢，數字技術的發展將復雜的矢量控制技術變為現實，而且交流調速系統的性能已經大大超過了直流調速水平。
機電一體化產品種類和生產廠家繁多，因此模塊化是一項復雜的工程。在產品開發設計時，利用標準化模塊開發出新的產品。模塊化是需要生產廠家統一認識，應該從行業發展角度出發，加速實現模塊化和標準化的進程。另外網絡技術的發展也會對機電一體化技術產生深遠影響，家庭網絡化可以將家用電器連接成集成家用電器系統，機電一體化產品無疑應朝網絡化、接近生活化方向發展。
4 結束語
隨著科學技術的發展， 機電一體化和各種專業技術相互融合的趨勢將越來越明顯，以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻：
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【關鍵詞】電力電子技術；應用系統；發展
作為我國經濟中其中一個主要基礎性技術，電力電子技術在過去十幾年得到了飛速的發展，并且其發展勢頭依然保持強勁，預計在未來十年內依舊發展很快。由于電力電子技術的獨有特性，其對環境問題和能源危機的緩解起到了非常重要的作用。目前電氣工程行業的四大熱點應用包括新能源發電、電力牽引、電氣節能以及智能電網。以下針對這些技術的特點分別展開一些分析和探討。
1、新能源發電
隨著全球整體工業化程度不斷加強，人類的生活品質在不斷提高的同時也面臨著很多棘手的難題，如煤、石油等工業社會的基礎支撐能源儲量劇減，不僅如此，環境危機不斷惡化，生態平衡嚴重破壞等等。在這種形勢下，新能源的運用，尤其是包括太陽能、生物質能以及風能等新能源發電被很多國家大量關注。在我國，關于新能源發電的電力電子應用學科在全國各地高校普遍開設，引起了廣大專家學者的濃厚興趣。
新能源發電與電力電子的應用關系非常密切，這可從以下分析中看出：由包括AC-DC整流、DC-DC直流變換以及DC-AC逆變等環節組成的光伏發電系統中，大部分均與電力電子相關。例如，最常見的風力發電組織就包括了諸如變槳控制器、網側變換器、系統控制器以及發電機側變化器等電力電子變換技術。
當前，電子電力技術在新能源發電中的應用主要呈現如下特征：首先，大隨機性。這主要是由諸如太陽能和風能等新能源受天氣影響大所導致；其次，要求高；這主要體現在并網發電和電網電能輸入上，前者對電能的質量要求高，后者對電能波動敏感。以上這些特征決定了新能源發電對于電子電力產品質量要求極高，而我國由于起步晚，研發能力不夠，產品質量一直不可靠，相關性能和指標無法達標，穩定性差等，因此目前相關電力電子的高端產品均為進口。對于國產電子電力技術高性能產品的進一步發展還需從以下方面努力：
首先，大容量化；目前風力發電系統的發展趨勢越來越大型化，光伏并網發電系統同樣也有這種趨勢。這在雙饋風機系統中得到了很好的體現。其次，提高效率，加大可靠性。最后，為了滿足電網新的需求，向孤島保護和低電壓穿弧方面進一步前進。
2、電氣牽引
作為電力電子應用領域的新星，電力牽引近些年得到廣泛關注。所謂的電力牽引，主要是指電動汽車、高鐵、城市輕軌以及地鐵等。無論是我國還是國外政府部門，都對電力牽引的發展大力支持。如到2013年，我國新能源汽車產能將進一步擴大至50萬輛，包括普通型混合、充電式混合以及純電動動力汽車。另外，美國計劃到2015年插入式電動車普及數量達到100萬輛，可見世界各國均把電力牽引作為自己的國家核心戰略之一。
3、電氣節能
電氣節能的主要內容由電能質量、有源濾波以及變頻調速組成，其中，最引人注目的也是最受國家大力支持的是變頻節能。電機系統節能自從2006年便受到國家發改委的大力支持，并納入節能規劃工程之中，每年有超過100個相關項目得到國家支持，這些項目用以提高電機系統的性能，通過改變調速方式達到提高效率的目的，如通過選用變頻調節方式，可有效改進壓縮機和水泵等電機運轉速度，相應的，效率也可提高百分之三十。顯然，這種調節方式的改變是一種巨大的變革，因為變頻調節不僅涉及到電力系統，對于很多諸如冶金、石油化工等國家基礎行業也多有涉及，因此這種調節方式的改進對于國家的整體工業效率的提高起到了很大的促進作用。所謂變頻調速系統，是指驅動電源采用電力電子變頻器作為驅動力。該種技術相對成熟，市場大，更換周期長（約10年）。然后雖然變頻系統具有如此誘人的優點，但是當前市場的電機中，高壓系統中應用了該技術的只有百分之二十，低壓系統也僅百分之三十，可見變頻調速系統的發展空間依然非常巨大。
目前，變頻調速系統的大力推廣應用的主要難題包括以下幾個方面，首先是變頻器可靠性不足；其次是變頻系統價格相對較高；最后，難以操作，很多操作人員的操作能力相差很大。為了解決如上這些問題，今后對于變頻器的發展應更加關注功能的專業化。通過在制作和設計上的專業化，達到功能簡化的同時增強性能的目的，從而進一步降低成本。除此之外，應該提高產品的集成程度，形成一種更有競爭力的集成產品。
4、智能電網
作為最近興起的概念，智能電網尚未有確切的定義。不過一般將驅動采用電力電子技術、通訊技術、新能源技術以及傳感技術的當做“智能電網”，尤其是無線通訊以及電網控制等相關技術。具體到電力電子上，主要指傳感、信息控制、輸電儲能等方面，通過這些技術實現可再生能源發電的大規模化并達到穩定高效的電網技術。
雖然目前只能電網還沒有得到大規模的應用，即使是個別在運行的也是作為示范工程運用，但是其優點卻是顯而易見的，其中在智能帝王中的電力電子技術的具有光分布、高電壓、大容量以及結構組合化等優點。不過其存在的問題也相對較多，如相關器件性能有待提升，現有性能和功能不足。其容量和可靠性等任然有待提高。
5、總結
通過以上分析，不難發現，現代的工業已經離不開電力電子技術，其應用已經延伸到了工業的各個領域。所以，它毋庸置疑將構成高新技術集成群眾不可或缺的關鍵技術之一。隨著技術的進步和設備的改善，電力電子技術的應用空間和前景將繼續擴大。相信通過不斷革新，不斷的挑戰現有困難，用于抓住機遇，不遠的未來電力電子技術的將會得到驚人的發展。
參考文獻
[1]林雄金.電力電子技術發展及其在電力系統中的應用探討[J].通訊世界，2013，21：124-125.