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【关键词】传感器 技术发展 应用趋势
中国传感器的市场近几年一直持续增长,增长速度超过20%,传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备。目前我国从事传感器的生产和研发的企业已经多达1700多家,所生产的产品覆盖工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境检测、安全保卫、家用电器、医疗诊断、交通运输等领域。传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力,而现代们学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。随着科技的发展,传感器也在不断的更新发展。传感器的市场规模也将在市场需求额推动下大幅增长。据预测,未来几年,中国传感器市场规模在物联网、智能化浪潮等的推动下,将达到1200亿元左右。
传感器产业的发展将在市场需求的推动下不论是在技术层面还是在应用领域方面,都将呈现崭新的趋势。
1 技术发展趋势
从技术发展来看,未来传感器技术的发展趋势主要体现在以下几点:
(1)利用新的理论、新的效应研究开发工程和科技发展迫切需求的多种新型传感器和传感技术系统。随着科技的发展以及传感器在各个领域的应用,人类社会对传感器提出的更高更新的要求。
(2)侧重传感器与传感技术硬件系统与元器件的微小型化。利用集成电路微小型化的经验,从传感技术硬件系统的微小型化中提高其可靠性、质量、处理速度和生产率,降低成本,节约资源与能源,减少对环境的污染。这种充分利用已有微细加工技术与装置的做法已经取得巨大的效益、极大地增强了市场竞争力,例如:80年代进口一套AE传感器及其住处预处理硬件的成本已被降至原来的百分之几到千分之几,使我国经“七五”和“八五”攻关的产品化系统处于无力竞争的地位。后者采用独创的宽带高精度AE传感器和厚膜集成电路预处理硬件,但其成本仍比国外先进的产品高数倍到数十倍。在微小型化中,为世界各国注目的是纳米技术。
(3)集成化。进行硬件与软件两方面的集成,它包括:传感器阵列的集成和多功能、多传感参数的复合传感器(如:汽车用的油量、酒精检测和发动机工作性能的复合传感器);传感系统硬件的集成,如:信息处理与传感器的集成,传感器―处理单元―识别单元的集成等;硬件与软件的集成;数据集成与融合等。
(4)研究与开发特殊环境(指高温、高压、水下、腐蚀和辐射等环境)下的传感器与传感技术系统。这类传感器及传感技术系统常常是我国缺少的一类高新传感技术和产品。
(5)对一般工业用途、农业和服务业用的量大面广的传感技术系统,侧重解决提高可靠性、可利用性和大幅度降低成本的问题,以适应工农业与服务业的发展,保证这种低技术产品的市场竞争力和市场份额。
(6)彻底改变重研究开发轻应用与改进的局面,实行需求驱动的全过程、全寿命研究开发、生产、使用和改进的系统工程。
(7)智能化。侧重传感信号的处理和识别技术、方法和装置同自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术结合,发展支持智能制造、智能机器和智能制造系统发展的智能传感技术系统。
2 应用趋势
从传感器的应用领域来看,未来传感器在以下几大领域的应用需求将会大幅增长。
2.1 汽车产业:智能化升级,传感器先行
在科研、产业和政府的合力之下,全球汽车智能化升级的浪潮正奔腾而来。当下的智能汽车仍处于产业链发展由第一阶段(以汽车制造商为中心)向第二阶段(汽车制造商与电信运营商、汽车电子厂商、软件厂商影响力此消彼长)过渡的初期,短期内需求增长最为确定的零部件主要是智能感知设备,尤其是包括摄像头、车用雷达在内的各类传感器等。
2.2 机器人:产业迎来爆发,拉动传感器需求
人工替代和产业升级两大因素驱动我国工业机器人市场快速增长,而家用服务机器人相对于人工成本的上升正显现出越来越高的性价比。未来以e-皮肤为代表的高智能化零部件投入机器人生产制造将大大提升单个机器人使用传感器的数量。叠加机器人需求的爆发性增长,相关传感器未来几年的增速有望远远超过工业机器人行业或服务机器人行业的需求增速。
2.3 可穿戴设备:巨头竞相布局,传感器点石成金
全球几大消费电子巨头纷纷抢占可穿戴设备市场,其中以谷歌眼镜为首的综合智能终端最具平台潜质,很可能成为继电视、电脑、手机之后的“第四平台”预计到2016 年可穿戴设备的市场规模将达100 亿美元。传感器已成为可穿戴设备产业链中的点金石,是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。未来可穿戴设备的发展将会拉动对传感器的市场需求。
2.4 物联网:政策大力推动,传感器基础必备
目前,我国物联网应用已经进入到实际运用阶段,并且随着我国近几年物联网产业政策的密集出台,以及关于物联网各种发展专项资金的突出,我国物联网产业将出现井喷式的发展,而作为物联网产业链上游的传感器,并且传感器是整个物联网产业中需求量最大和最为基础的环节,将随着物联网的逐步普及,未来将对传感器的市场需求产生很大的拉动。
我国传感器行业市场进入壁垒比较低,市场竞争激烈,整个市场基本处于完全竞争的状态,企业如何能够从众多的竞争对手对手中脱颖而出,迅速的占据市场份额。关键就看企业能否掌握未来技术发展趋势,加大技术研发,并且迅速布局下游应用领域,取得先发优势。所以,企业在发展过程中,要紧贴市场脉搏,根据市场需求,加大研发投入,争取在快速发展的下游应用领域占据一定的市场份额,保持企业的可持续增长能力。
参考文献
[1]北京智道顾问有限责任公司.中国传感器行业研究报告[Z].2012.
[2]安信证券.安信证券传感器行业研究专题[Z].2013.
[3]前瞻网.2013-2017中国传感器制造行业发展前景及投资预测分析报告[Z].2014.
摘 要:进入到新世纪以来,随着我国市场经济水平的迅速提升,我国的各行各业都取得了非常快速的发展,农业机械化是我国农村社会经济和农业现代化发展的重要标志,而在我国科学技术水平和计算机技术快速发展的背景下,我国农业机械化的发展也是十分迅速的,然而,我国农村经济的发展情况、农机工业水平、农业经营规模以及农业机械的智能化情况等因素对其都是有着重要的影响的,所以,在我国农业机械化发展过程中,还是暴露出了诸多的问题,仍然需要我们详细的研究并制定妥善的处理对策,这样才能促进我国农业机械化的健康发展。本文便对我国农业机械化的发展现状以及我国农业机械化发展的策略和趋势两个方面的内容进行了分析,从而详细的论述了我国农业机械化的发展工作。
关键词:农业机械化,发展现状,策略和趋势.
1 我国农业机械化的发展现状.
1.1 发展过程中所取得的成果.
现阶段,我国在研发、设计、制造、销售以及服务等多个方面都建立了完善的农机工业体系,农机产品的服务对象也几乎涵盖了我国的整个农业领域,如畜牧业、林业、渔业和副业等。我国的小型农业机械产品生产起步的时间较早,质量优异并且成本较低,在近些年来不断的发展和研究过程中,产品种类日益齐全,并且生产能力逐步扩大,性价比也能够很好的满足我国农民的支付能力和使用水平。截止到现阶段,我国能生产出 15 个大类、近 100 个小类、超过 3000 多个品种的农机产品,这些产品在非洲以及东南亚等市场所占的比重很大。
1.2 发展过程中暴露的问题.
(1)不同区域之间农业机械化水平的发展差异大。
我国农业机械化的发展情况与发达国家农业机械化发展的特点是有着明显的差异的,这也是导致各地农业机械化水平差异较大的根本原因。我国是一个幅员辽阔的国家,各地的天气条件和地理条件差异很大,有的地区农村劳动力过剩,也有的地区土地十分匮乏,再加上农村的人均收入较低等因素的限制,就导致了在我国农业机械化发展过程中的不同区域的发展特点是有着明显区别的。通过所统计的数据我们发现,我国东部地区的耕地面积占比约为 30%,而农机拥有量却超过了总体的一半以上,西部地区的耕地面积占比为24%,农机拥有量的占比却不足15%。
(2)农业机械门类品种上有一定的缺陷。
在不同的生产环节和不同作物上,我国农业机械化的水平也是有着很大的差距的,我国水稻的种植面积和产量有着明显的降低的趋势,主要原因就是我国水稻机械化的水平明显落后和南方的部分土地存在抛荒的现象,棉花目前还没有机械化的能力,而玉米在少数地区也还是刚刚起步的阶段,一些节种节肥节水性能较好的机具普遍都存在着水平低、数量少的问题,所以始终都无法大面积的推广使用。另外,由于我国农机产品还存在着短缺和过剩并存的问题,这也严重影响了我国农机产品的工作效率及其所带来的经济效益。
(3)农业机械使用中的问题。
农民之所以愿意购买农业机械产品,就是要在省时省力的同时获取更大的经济效益,而在我国的很多地区的农民的经济条件不允许他们购买农业机械,或是他们用不好这些产品,这也就制约了农机水平的提高。具体表现为:一是买不起,我国农田机械产品的价格基本都在 1-10 万元之间,最小型的产品也在 5000元左右,即使各地都出台了购买农机产品的补贴政策,但补贴的力度较小,对于普通的农民来说,价格还是无法承受的;二是不会用,在农民购买了这些产品后,各地的农机管理部门对于农机具的引进、推广以及使用技术的培训等工作都还无法有效、顺畅的开展,所以很多农民都不能很好的使用这些农机产品;三是效益差,因为农民的文化素质较低,所以在他们使用农机产品的过程中经常会遇到问题,设备也容易出现故障,也没有形成完善的农机作业市场,很多农机具都处于闲置的状态,无法发挥出农机产品应有的经济效益,这也就降低了农民购买和使用农机产品的积极性。
2 我国农业机械化发展的策略和趋势.
2.1 我国农业机械化的发展策略.
首先,我国的农业机械发展应更加重视对高科技的投入和应用,我国的农业机械装备技术应与信息技术、仪器与控制技术、现代液压技术以及现代微电子技术等先进的科学技术有机的融合,同时应该向着机电一体化和智能化的方向快速发展了;其次,当前我国应继续研发和生产与我国农业生产的实际特点相适应的农业技术设备,认真分析和研究我国农业的生产规模、农业资源、经济实力以及农艺制度等现状,结合我国农业生产的自身特点,从而发展出与之更加相适应的农业技术设备;最后,应逐步提高农业装备产品的质量,提升自身的市场竞争力。
生产农业装备产品的企业应建立一套完善的产品质量保证和质量管理的体系,提高农机产品使用过程中的安全性、可操作性和舒适性,进一步的改善使用人员的作业条件,从而提升自身的市场竞争力。
2.2 我国农业机械化技术的发展趋势.
智能化以及自动化将是我国社会农业发展的必然趋势,这也是我国发展高效节约农业的最重要措施。
(1)应用农业传感器技术。
要想真正的实现农业机械的自动化控制,首先我们必须能够实时的监测农业装备的工作状态,发现问题及时改善,其次就是要能够准确的评价农产品的生物学的活动和性状,所以应用农业专用的传感器技术就显得尤为关键了。现阶段,农业传感器的应用效果还是比较理想的,采用谷物湿度传感器谷物的湿度进行实时的监控;采用温度传感器能够准确的测量粮食烘干和储存过程中的实时温度等等。
(2)计算机技术和电子技术的应用。
在农业机械装备中应用计算机技术和电子技术,将进一步的促进我国农业机械化技术的发展,小型化、微型化的芯片的出现也为农机产品实现完全的智能化和自动化提供了可能,比如说在农机装备上安装电子监控装置,这样农民就可以实时的掌握装备的工作状态,出现故障时可以即使的进行调整,提高作业的质量。我国电子设备的性能越来越完善,农业装备也能够更好的适应灰尘、潮湿以及噪音等不利的环境,其可靠性和耐久性也得到了显著的提升。
(3)农用机器人技术。
作为机电一体化的实例,农用机器人集合了人工智能、自动控制以及机械电子计算机等多种高新技术,农业的作业对象和环境的复杂多变性对农用机器人提出了很高的要求,虽然现阶段农用机器人技术还存在着一定的问题,但是随着计算机智能技术的不断发展,这项技术也将越来越完善。
(4)建立更加精确的农业体系。
这一内容的核心思想就是要及时的获取农作物的产品并掌握影响生物生长的环境因素的有关信息,分析研究其原因,从而制定出经济上有效并且技术上可行的改善措施,根据实际的需要进行调控,主要的支持技术有智能化农业机械技术、决策支持系统、3S技术以及信息采集和处理技术等。在我国工业上人工智能技术和计算机网络技术应用已经越来越广泛了,所以,在我国的农业机械装备上应用人工智能技术和信息技术也将是农业现代化发展的必然趋势。
3 结束语.
通过以上的论述,我们对我国农业机械化的发展现状以及我国农业机械化发展的策略和趋势了两个方面的内容进行了详细的分析和讨论。新世纪随着我国科学技术水平的快速发展,我国的农业要想真正的实现可持续发展这一策略,现代农业装备技术也应体现出多学科综合和交叉这一特色,随着世界人口的持续增加以及城镇居民生活水平和生活质量的不断提高,我国农业机械化也必将向着更高的水平快速发展。
参考文献.
[1]王晓燕.浅谈农业机械自动化的发展现状与推进模式[J].中国农业大学学报,2000.
[2]耿端阳.浅谈农机发展的出路在于智能化和自动化[J].中国农机化,2003.
1我国农业机械新技术的运用
1.1关于人工智能技术
21世纪新时期的诞生物人工智能技术,被广泛运用到了社会的各个领域中,在平常生活中人工智能技术十分常见,比如电视、电脑、洗衣机、手机等。伴随当代农业的不断进步,在农业生产中也渐渐引进了人工智能技术,诸多的智能电子技术被运用在农业机械设施中。在西方发达国家里,大多数农业生产现已实现机械化,而且对人工智能技术展开了广泛运用。例如有些国家探究出了激光拖拉机,此拖拉机运用了激光技术,可以智能掌控拖拉机的前进方向,并且还能准确定位其地点,有利于农业生产速率的提升。人工智能技术的运用有利于减少农业资本投入,降低环境污染,而且还能提升农业机械生产操控准确度。应用者在运用人工智能技术的机器过程中,其操控更加方便与舒服[1]。
1.2关于机器人技术
国内、国外专业人士始终没有终止过有关机器人技术的探究作业,然而机器人顶替人的操作现已在诸多领域被运用,比如西方发达国家诸多厂家里,几乎都在用机器人来进行生产作业,让生产效率大大提升。即使我国农业里有关此方面的技术依然位于探究时期,然而此技术的运用对农业的进步有着举足轻重的作用。
1.3关于自动掌控技术
机械自动化掌控技术是农业中利用率较高的一门技术,此技术的运用,高效地提升了农业生产速率。在农业生产作业中,自动掌控技术可依据农业现实状况来开展自动化协调,以此来降低人工作业量。比如在蔬菜大棚栽培里,自动掌控技术能对大棚里的湿度、温度等展开自动化协调,以此确保良好的蔬菜成长氛围。
1.4关于三维参数制图软件技术
市场中运用范畴比较宽广的技术是三维参数制图技术,在农业中现已逐渐运用此技术。现阶段,我国诸多农机单位早已运用CAD技术来展开农业机械设备的策划,特别是高精准要求的腹胀面要件的策划与生产,获得了不小成就,然而CAD的运用依然不足,还要进一步进行探究。
1.5关于计算机视觉技术
计算机视觉技术在农业机械里的运用重点在于用来实施农产品质量分级等方面的监测。此技术是在视觉模拟技术、图像处置技术等前提下衍生出来的技术。现阶段,此技术在农业播种、收割等环节都有用到。然而此技术的运用进程中依然存在大量技术困难,比如迅速取得动态图形讯息手段等,此技术仍有待提升。
1.6关于液压技术
对于液压技术来讲,是创建在微电子技术、工业传感技术前提下的一种技术,农业机械运用此技术后,机械能量变换的速率得以高效提升,体系作业速率也大大提高。农业机械体系动力学特点,动态特点渐渐彰显,并且伴随此技术信息搜集处理、故障问题监控技术等技术的逐渐优化,农业机械变得更加准确与合理,非常有利于农业环保工作的正常进行。
2我国农业机械新技术的发展趋势
2.1农机产品高科技含量愈来愈多
伴随农业机械的逐渐进步,诸多新兴技术在农机产品里的运用会愈来愈多,并且推广范畴会愈来愈宽广,农机产品的高新科技储量也会随之逐渐攀升。近年来,在高科技日新月异的基础上,微电子技术与计算机得到普遍利用,农业设备朝着机械化与智能化以及机电液一体化的方向前进。将来农业则会转变成精细(精确)农业,并且农业生产的水平会得到明显提高。高新科技的庞大驱动力,会让农业机械的工作效能连续提高。
2.2重视总体农机生产品质
一、第四代移动通信(4G)技术
4G移动通信技术是建立在无线通信网络的基础上,集3G技术和WLAN技术于一身,同时可以进行图像视频传输的一种移动通信技术。
(一)4G技术的特点
4G通信技术是以传统通信技术为基础,通过采用一些新通信技术增强无线通信能力,满足了用户对移动网络浏览、下载越来越高的要求。相比现在已经商用的3G技术,4G通信技术有着如下的优点:1.传输速度更高。4G技术最受欢迎的原因是它具有更快的数据传输速率,4G移动通信系统的上传、下载速度远超过目前的3G系统。3G移动通信系统数据传输速率可达2Mbps,而4G移动通信系统最高可达到100Mbps的速度,一部蓝光电影也仅需几个小时便可下载完成。强大的数据传输能力使得4G无线通信中的可视化通信以及多媒体应用成为可能。4G网络频谱很宽,信道所占频谱相当于3G网络的20倍;2.通信服务多元化。由于3G通信系统和之前的第一、二代通信技术,无法实现高速的数据传输,所以一般只能提供语音服务,而4G技术可以提供个人通信、信息系统、娱乐休闲等各式业务,满足用户多种需求;3.智能化程度更高。4G技术使得4G手机拥有更多智能化的功能,比如智能测温提醒手机主人添衣、智能导航帮助主人用最少时间开车到目的地;4.兼容性更好。4G通信系统采用接口开放技术,通过智能天线技术整合通信网络,实现局域网与互联网的多网合一,4G通信系统可以方便的和3G通信系统进行兼容,方便用户从3G轻松过渡;5.抗干扰能力强。4G技术自身的修复能力和安全性能都远高于3G技术,对通信数据进行加密打包,使得通信质量、分辨率进一步提高,满足用户观看高清影视节目的需求。
(二)4G技术的要点
4G移动网络结构一般分为三层:物理网络层、中间环节层和应用网络层。物理网络层中,核心网络和无线提供接入服务和路由选择功能;中间环节层的主要功能是地址变换,控制管理;应用网络层可以适应于多个无线标准和多个终端、不同的服务运营商,提供更大范围的服务。4G技术一般包括正交频分复用技术(OFDM)、智能天线技术(SA)、软件无线电技术(SDR)和IPv6技术:1.OFDM技术。OFDM技术属于多载波调制,在一定的频域内,系统将对已经设置好的信道内进行分割,形成多个正交子信道,高速数据信号在窄带调制的作用下会变成低速的子数据流,在子信道内实现并行传输,效率大大提高。OFDM技术具有如下优点:减弱信号间的相互干扰;充分利用频谱宽度;适合高速数据传输等;2.SA技术。4G移动网络系统采用智能天线技术,增强了对信号的区分度,适用于复杂的电波传播环境,也不需要建设密集的基站来提高信号的传输能力,降低了运营商的成本;3.SDR技术。SDR技术基于软件定义的无线通信协议,仅需通过软件的下载更新就可以改变频带、空中接口协议及功能,不需要硬件的变化。这使得运营商的投资大大降低,减少成本;4.IPv6技术。目前广泛采用的IPv4存在IP地址缺乏的问题,4G网络采用IPv6,极大的开拓了IP资源,也提高了网络的安全性和服务质量。IPv6的移动性可以使通信位置发生变化时通信质量不变,改变在火车上打电话信号差的状况。
二、我国4G移动通信技术的发展现状
2013年12月,我国三大运营商得到4G牌照,4G技术正式应用于商业领域。4G技术是目前为止最复杂的技术系统,全面实施4G通信不可能一蹴而就,需要一个发展适应的过程。我国通信行业也都在积极抓住4G技术推广的机遇,对其中的难点进行研究和开发工作。目前已经可以实现图像、语音和视频信号的高速传输,同时可以兼容各种不同格式数据的输送,对不同类型的业务也有了初步应用,多点通信技术方面也取得突破。
三、4G技术发展趋势探讨
(一)在家庭生活中的应用
智能家居的概念已经被提出,利用4G技术可以完善智能家居技术。因为4G移动通信技术的高速传输数据的特点,每位家庭成员的手机设备可以组建家庭网络,轻松进行资料分享;对各式各样的智能家具资料进行汇总,通过无线网络通知主人进行统一管控。
(二)在农业中的应用
农业生产过程越来越多的使用嵌入式通信技术,现代化农业对信息的需求也越来越高,及时的天气资料,环境状况,市场需求等都影响到农业生产和销售。采用4G技术可以提供十分精准的信息,再结合农业生产管理的经验,可以使得效益达到最优。4G技术的使用还可以对农业生产过程中产生的问题进行诊断,搜索出最优解决方案。
(三)在学校中的应用
在学校中使用4G技术可以实现在线视频授课等有短时大信息量传输需求的功能,学生通过4G网络可以方便的与教师进行沟通,解决自身遇到的问题。
(四)在公共事业中的应用
4G网络的发展目标最终是实现大范围的覆盖,基本上在任意地方可以使用移动设备轻松连入4G网络,这需要大量的基站建设。4G技术必然会像更远传输数据,更高分辨率的方向发展。在将要修建公路或者其他公共设施时,政府可以通过4G网络及时的将最新信息发送给每一位公民。
四、结论
在对4G移动通信技术的特点和技术全方位分析的基础上,对其广阔的市场前景和巨大的经济潜力进行预测,以便使4G技术得到长足的发展。需要注意的是,不能将4G技术拘泥于手机应用方面,应该科学、客观的看待这项技术的内涵,通过实际应用推进其发展。
参考文献:
[1]张茹芳.浅析4G移动通信技术的要点和发展趋势[J].信息通信,2013,2(15).
[2]王昆岗.关于4G移动通信的技术现状分析[J]. 《IT时代周刊》2013年度论文集,2013,7(20).
农业生产的整个过程都不能缺少机械技术作为保障,通过运用新型的机械技术就可以从根本上降低操作强度,同时也符合了新时期的增收与增产目标。目前的状况下,有关部门以及相关人员都已经意识到了农业机械技术的价值所在,因此也在探求适合自身的机械农业新模式[1]。运用自动化的手段和措施来调控农业生产,此项举措有助于优化现阶段的农业生产实效,确保达到更高层次的农业效益。
一、新型农业机械技术的具体运用
(一)网络化与信息化的新型技术
与传统技术模式相比来看,建立于网络化前提下的新型机械技术体现为更显著的实效性,这是由于网络化的手段有助于提升综合性的农业效益,其中典型为农业生态学、土壤学及其他学科,此外还可能涉及到植物学等多样性的学科。在网络化手段的辅助下,针对农业生产构建了网络通信体系、全球定位体系以及地理信息网络,通过运用实时监控的措施来判断全过程的作物生长状态。每隔特定的时间段,实时性的监控网络还能帮助农户鉴别潜在的病虫害隐患,因地制宜实现水肥的优化配置[2]。在必要的时候,农户还能够运用集成的地理信息系统来完成精准化的全过程生产控制,提升了精准作业的水准。
(二)人工智能的技术
早在上世纪末,某些发达国家就创设了人工智能的新型农业技术,并且将其融入农业生产的全过程中。具体来讲,人工智能技术涉及到挖土活动、放牧活动、采摘活动以及渔业活动等,从而在农业生产的全过程中都运用了智能化,提升了整体上的智能化层次。截至目前,美国已经拥有了智能化的激光拖拉机,运用智能操控的方式来操控激光农业设备,从而实现了精确度更高的拖拉机定位,以便于随时调控行驶方向。除了上述的技术措施之外,人工智能还能用来判断土壤本身具备的化学成分以及土壤湿度等各项要素,在全面检测的前提下再去进行实时性的信息反馈,因地制宜给出可行的种植模式,优化利用现有的各类农业资源。
(三)自动化的操控技术
从目前的现状来看,自动控制技术正在融入农业生产的各个流程,运用自动控制的措施有助于突显更高层次的生产实效,对于整体上的劳动强度也进行了全方位的减轻[3]。因此可见,自动控制有助于提升农业效率。近些年来,日本等国家正在尝试运用上述技术来研发新型的联合收割机,对于新型的联合收割机进行了半喂入的改进。在自动显示信息的基础上,对于收割机在各个时间段的收割状态、转速以及其他各项指标都能进行全方位的结合处理,对此进行实时性的智能化与自动化控制。对于脱粒机如果能够予以自动化的改造,就能随时控制脱粒时的速度与负荷量,同时也避免了过高的运行负荷。因此可见,建立于自动控制前提下的新型机械技术拥有优良的推广前景,尤其适合运用于改造收割设备。
二、探析新技术的发展趋势
进入新时期后,信息化正在融入现阶段的农业生产,与之相应的农业机械也产生了全方位的转型。近些年以来,农业机械的新型技术表现为多样化的特征,其中典型为联合耕作技术、液压技术、钻机技术以及水井技术等。相比来看,建立于机械化前提下的新型农业技术具备更显著的实效性,对于粗放式的传统农业模式进行了全面摒弃,进而推进了可持续的新时期农业进步与发展。因此可见,现阶段的新型农业呈现精细化的整体趋势,上述现状有助于提升农业机械技术的综合水准。从技术演进的趋势来看,未来阶段的新型农业技术将会融入更多的自动化以及智能化要素,在这其中也涉及到信息化的新型技术模式。例如:自动化控制运用于新时期的机械化农业,有助于提升农业产能并且增添其中的技术含量。近些年以来,农业机械的很多高新技术都运用于日常的农业生产,针对农业生产的实效性进行了全方位的提升,优化了各个流程的农业生产。因此可以得知,农业机械新技术在根本上符合了自动化以及智能化的趋势。未来在具体实践中,有关部门还需要致力于强化宣传,确保更多农户都能接受并且认可新型的机械化农业,在此基础上致力于推广全新的机械化模式。针对多样化的新型机械技术都应当融入农业生产,进而获得更高层次的舒适度与安全性,简化原先繁琐的农业操作流程[4]。作为农户也应当提升自身的综合素养,不断接受现阶段的新型机械化方式,并且尝试将其运用于自身的日常生产,推进增收并且保障持续性的农业发展。
三、结语
经过综合分析可以得知,农业机械的新型技术措施有助于提升农业产能,确保农户拥有更高水准的经济收益。在现阶段的各个生产流程中引入智能化以及机械化的操作模式,有助于缩短整个流程消耗的时间,进而在最大限度内减轻了农户本身承受的负担。未来在实践中,有关部门还需要致力于推广全新的农业机械化新型技术。
参考文献:
[1]张静,杨宛章,张吉兵.新疆维吾尔自治区农业机械新技术及其应用现状研究[J].中国农机化学报,2014,35(2):71-74+77.
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电气自动化是一个涉及电工、电子、计算机工程等多种学科的综合应用技术,作为我国国民经济发展的基础性技术,其在社会经济的发展中占据了重要的作用。目前,电气自动化已经在社会中得到了广泛的应用,并促进着我国各个行业的进步。基于此,根据我国目前电气自动化的发展现状,对未来工业发展中,电气自动化的发展趋势进行研究具有重要的意义。
一、电气自动化的应用现状
1.电气自动化在工业中的应用
改革开放之后,随着我国工业的进步,工业自动化得以实现,而在工业发展取得这一成绩的基础上,电气自动化发挥了重要的作用。目前,我国很多工厂生产操作的实施都是通过机械进行的,电气自动化技术作为支持机械操作的核心技术,其大大的加快了我国工业发展的速度。同时,在我国科学发展观的指引下,我国工业的自动化程度也在逐步的上升。
2.电气自动化在农业中的应用
我国幅员辽阔,人口众多,因此,农业成为了我国的基础产业和第一产业,而我国在农业发展中人力、物力、财力的投入也一直没有间断[1]。在我国的部分农业生产基地中,农业生产机械化的程度在不断的加深,播种机、收割机等电气自动化产品,为农业的生产和发展提供了重要的力量,促进着我国农业的增产、增收。
3.电气自动化在第三产业中的应用
第三产业即为服务行业,作为一种服务行业,其所指的是人与人之间的工作,而在这一工作的良好体现上,很多自动化工具为服务产业的发展提供了一定的帮助[2]。第三产业中,游戏机、机器、足浴器等这些常见的电气自动化工具,无一不带动着服务行业工作的完整性和全面性,而这些电气自动化服务工具也为顾客提供了更高、更好的服务。
二、电气自动化的发展趋势
1.向核心竞争力的方向发展
电气自动化是企业核心竞争力的重要组成部分,在今后的发展中也将随着我国经济的不断进步,向更高层次迈进。未来,企业在电气自动化上的设计、研发等方面的投入力度会逐步的加大,而投入的增加也促使电气自动化技术的进步,在技术的进步中,我国和其他发达国家在电气自动化中的差距就会缩短,进而实现电气自动化自主研发和创新的全面性,提高着我国企业的核心竞争力。从电气自动化目前的发展来看,其主要呈现着分布式和开放化的发展趋势,分布式的结构能够保证电气自动化系统中相对独立功能模块系统的建立,开放式的系统趋势,实现着电气自动化和外界系统之间的联系。根据这两种变化趋势,电气自动化在增强企业核心竞争力的过程中,不仅可以减少系统运行的风险,保证系统运行的正常,还能和企业的管理系统进行联系,实现真正意义上的网络自动化和管控一体化。
2.向更加智能化的方向发展
从目前我国电气自动化的发展程度分析,其已经在自动控制、专用集成电路、机器人产品、CIMS等方面取得了明显的进步,各电气自动化开发设计公司也推出了他们的一些设计理念和设计模式,促使电气自动化线智能化方向的发展[3]。在电气自动化已经智能化发展的局势下,电气产品将朝着更加智能化的方向发展,而这种智能化所指的是电气自动化产品的自动性能将更好,更能为人们的工作和生活带来极大的方便。目前,我国的科技水平和计算机信息技术都得到了很大的提高,为了更好的吸引消费者对自己商品的购买欲望,众多的电子产品生产商都在绞尽脑汁的研发新产品,这就要求他们使产品具有消费者所需要的便捷性,让消费者省心省力。而在技术力量的支持下,我国电气自动化产品向更加智能化的方向发展是一个必然的趋势。
3.产品的生产更具安全性
目前,电气自动化工程控制系统正在朝着一个安全防范技术的集成系统方向发展,并对安全和非安全系统控制一体化的集成进行了加强。那么,现阶段,在用户非安全系统控制的基础上,采取最低的设计开发费用,实现自己制定的安全方案,这都是开发者所需要慎重考虑和面临的问题。随着用户对产品安全性能需求的不断加深,未来,电气自动化系统的一个开发亮点和重点就集中在了电气自动化产品系统的安全性能上,而这一安全性也是电气自动化产品设计和研发中的一项基础工程。
三、结语
综上所述,在我国的各个行业中,电气自动化技术都被广泛的应用着,并逐步的发挥和体现着其在各行业中优良的适用性。根据这一应用现状可以发现,电气自动化产品在人们生活和工作中的重要性已经越来越显著,那么,为了更好的适应社会未来的发展需要,电气自动化行业必须从社会的发展需求出发,加强电气自动化的研究力度,运用电气自动化的力量,提高我国的社会生产力和人们的生活质量水平。
参考文献
1 我国农业机械化的发展现状.
1.1 发展过程中所取得的成果.
现阶段,我国在研发、设计、制造、销售以及服务等多个方面都建立了完善的农机工业体系,农机产品的服务对象也几乎涵盖了我国的整个农业领域,如畜牧业、林业、渔业和副业等。我国的小型农业机械产品生产起步的时间较早,质量优异并且成本较低,在近些年来不断的发展和研究过程中,产品种类日益齐全,并且生产能力逐步扩大,性价比也能够很好的满足我国农民的支付能力和使用水平。截止到现阶段,我国能生产出 15 个大类、近 100 个小类、超过 3000 多个品种的农机产品,这些产品在非洲以及东南亚等市场所占的比重很大。
1.2 发展过程中暴露的问题.
(1)不同区域之间农业机械化水平的发展差异大。我国农业机械化的发展情况与发达国家农业机械化发展的特点是有着明显的差异的,这也是导致各地农业机械化水平差异较大的根本原因。我国是一个幅员辽阔的国家,各地的天气条件和地理条件差异很大,有的地区农村劳动力过剩,也有的地区土地十分匮乏,再加上农村的人均收入较低等因素的限制,就导致了在我国农业机械化发展过程中的不同区域的发展特点是有着明显区别的。通过所统计的数据我们发现,我国东部地区的耕地面积占比约为 30%,而农机拥有量却超过了总体的一半以上,西部地区的耕地面积占比为24%,农机拥有量的占比却不足15%。
(2)农业机械门类品种上有一定的缺陷。在不同的生产环节和不同作物上,我国农业机械化的水平也是有着很大的差距的,我国水稻的种植面积和产量有着明显的降低的趋势,主要原因就是我国水稻机械化的水平明显落后和南方的部分土地存在抛荒的现象,棉花目前还没有机械化的能力,而玉米在少数地区也还是刚刚起步的阶段,一些节种节肥节水性能较好的机具普遍都存在着水平低、数量少的问题,所以始终都无法大面积的推广使用。另外,由于我国农机产品还存在着短缺和过剩并存的问题,这也严重影响了我国农机产品的工作效率及其所带来的经济效益。
(3)农业机械使用中的问题。农民之所以愿意购买农业机械产品,就是要在省时省力的同时获取更大的经济效益,而在我国的很多地区的农民的经济条件不允许他们购买农业机械,或是他们用不好这些产品,这也就制约了农机水平的提高。具体表现为:一是“买不起”,我国农田机械产品的价格基本都在 1-10 万元之间,最小型的产品也在 5000元左右,即使各地都出台了购买农机产品的补贴政策,但补贴的力度较小,对于普通的农民来说,价格还是无法承受的;二是“不会用”,在农民购买了这些产品后,各地的农机管理部门对于农机具的引进、推广以及使用技术的培训等工作都还无法有效、顺畅的开展,所以很多农民都不能很好的使用这些农机产品;三是“效益差”,因为农民的文化素质较低,所以在他们使用农机产品的过程中经常会遇到问题,设备也容易出现故障,也没有形成完善的农机作业市场,很多农机具都处于闲置的状态,无法发挥出农机产品应有的经济效益,这也就降低了农民购买和使用农机产品的积极性。
2 我国农业机械化发展的策略和趋势.
2.1 我国农业机械化的发展策略.
首先,我国的农业机械发展应更加重视对高科技的投入和应用,我国的农业机械装备技术应与信息技术、仪器与控制技术、现代液压技术以及现代微电子技术等先进的科学技术有机的融合,同时应该向着机电一体化和智能化的方向快速发展了;其次,当前我国应继续研发和生产与我国农业生产的实际特点相适应的农业技术设备,认真分析和研究我国农业的生产规模、农业资源、经济实力以及农艺制度等现状,结合我国农业生产的自身特点,从而发展出与之更加相适应的农业技术设备;最后,应逐步提高农业装备产品的质量,提升自身的市场竞争力。
生产农业装备产品的企业应建立一套完善的产品质量保证和质量管理的体系,提高农机产品使用过程中的安全性、可操作性和舒适性,进一步的改善使用人员的作业条件,从而提升自身的市场竞争力。
2.2 我国农业机械化技术的发展趋势.
智能化以及自动化将是我国社会农业发展的必然趋势,这也是我国发展高效节约农业的最重要措施。
(1)应用农业传感器技术。要想真正的实现农业机械的自动化控制,首先我们必须能够实时的监测农业装备的工作状态,发现问题及时改善,其次就是要能够准确的评价农产品的生物学的活动和性状,所以应用农业专用的传感器技术就显得尤为关键了。现阶段,农业传感器的应用效果还是比较理想的,采用谷物湿度传感器谷物的湿度进行实时的监控;采用温度传感器能够准确的测量粮食烘干和储存过程中的实时温度等等。
(2)计算机技术和电子技术的应用。在农业机械装备中应用计算机技术和电子技术,将进一步的促进我国农业机械化技术的发展,小型化、微型化的芯片的出现也为农机产品实现完全的智能化和自动化提供了可能,比如说在农机装备上安装电子监控装置,这样农民就可以实时的掌握装备的工作状态,出现故障时可以即使的进行调整,提高作业的质量。我国电子设备的性能越来越完善,农业装备也能够更好的适应灰尘、潮湿以及噪音等不利的环境,其可靠性和耐久性也得到了显著的提升。
(3)农用机器人技术。作为机电一体化的实例,农用机器人集合了人工智能、自动控制以及机械电子计算机等多种高新技术,农业的作业对象和环境的复杂多变性对农用机器人提出了很高的要求,虽然现阶段农用机器人技术还存在着一定的问题,但是随着计算机智能技术的不断发展,这项技术也将越来越完善。
(4)建立更加精确的农业体系。这一内容的核心思想就是要及时的获取农作物的产品并掌握影响生物生长的环境因素的有关信息,分析研究其原因,从而制定出经济上有效并且技术上可行的改善措施,根据实际的需要进行调控,主要的支持技术有智能化农业机械技术、决策支持系统、3S技术以及信息采集和处理技术等。在我国工业上人工智能技术和计算机网络技术应用已经越来越广泛了,所以,在我国的农业机械装备上应用人工智能技术和信息技术也将是农业现代化发展的必然趋势。
3 结束语.
通过以上的论述,我们对我国农业机械化的发展现状以及我国农业机械化发展的策略和趋势了两个方面的内容进行了详细的分析和讨论。新世纪随着我国科学技术水平的快速发展,我国的农业要想真正的实现可持续发展这一策略,现代农业装备技术也应体现出多学科综合和交叉这一特色,随着世界人口的持续增加以及城镇居民生活水平和生活质量的不断提高,我国农业机械化也必将向着更高的水平快速发展。
参考文献.
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中图分类号:S-1 文献标识码:A
2013年1月15日,国务院副总理到国家粮食局科学研究院考察调研时强调“仓廪实,天下安;稻谷欠,天下乱”是中国历代治国安邦的根本,粮食安全是保持国民经济平稳较快增长和社会稳定的前提条件。拥有13亿人口的中国不仅仅是世界上最大的粮食生产国和消费国,而且是一个粮食损耗大国。根据联合国粮农组织规定的粮食损耗标准为5%,中国粮食收获后的一系列后续过程包括脱粒、晾晒、运输、加工、贮存、消费等的损失远远超过了这一标准,在这些损耗中,由于气候原因,谷物没有及时晒干未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食高达总损失的5%,因此,谷物干燥的机械化比田间作业的机械化更为重要,它是谷物丰产、丰收的重要保障。
1 干燥机原理
干燥机的物理原理是利用热的干燥介质与湿物料直接接触,以对流方式传递热量,并将生成的蒸汽带走,利用传导方式由热源通过金属间壁向湿物料传递热量,生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。粮食干燥机干燥过程是指空气中的热量经传热过程传递给谷物用于汽化其中的水分并加热谷物,谷物中的水分蒸发并蒸发到热空气中,使物料中水分逐渐降低,得到干燥。一般干燥机设备的主要组成由提升机、排粮机、热风炉、风机、粮仓等基本设备组成,其他的设备像水分检测仪、温度检测仪、激光检测仪等智能化设备也逐渐在干燥机中出现。
2 国内干燥机现状
解放初期,我国开始引进并且开始研制谷物干燥机,目前中国的干燥技术和干燥设备制造行业已进入较成熟的发展阶段。目前,由于中国南北方地理位置不同,气候不同导致各个地方粮食的水分含量不同。针对此情况,南方和北方干燥机生产厂家生产的设备基本也各有不同,目前国内已有数百家干燥设备专门制造厂,基本上满足了国内市场的需要,并且部分机种出口到国外粮食生产消费国。
近年来,随着干燥机发展的不断进步,干燥机的智能化发展成为趋势,按照国家有关粮食干燥机项目的招标文件要求,特大型的和特殊需要的谷物干燥机必须配备粮食水分的在线测试的智能测控系统。由于智能化干燥机可靠性、自动化程度高等特点,逐渐受用户的欢迎。90年代,台湾和日本企业生产的粮食干燥机进入中国市场,以无锡金子公司(日本独资)和上海三九公司(台湾独资)代表的干燥机,由于采用了自动控制系统,使用性能良好,但是干燥机控制系统的设定和控制较为复杂,控制电路所用芯片较多,控制原理复杂,控制方式不固定,设置的参数少,没有时钟控制,人机交互性差使用的是模拟量的温度传感器查等缺点。
以此为基础,国内已有在这方面展开研究,研制开发了一体化的智能控制系统,能够较好地完成对干燥机的控制。长春吉大科学仪器设备有限公司生产的吉大神阳干燥机将复杂的控制系统大大简化,所用芯片少大大减少,并且增加触摸屏界面,能够方便快捷的设置的参数,使用数字温度传感器,增加激光料位报警,能够在线测定谷物水分,一旦达到设定的水分值,烘干机就自动停机,同时能够设定烘烤时间,定时自动烘烤,自动调整炉温,并可测量干燥机内多个测点的温度及湿度,还提供多路监测信号,实现了人机交互式一体化,操作方便,控制可靠,抗干扰能力强。
3 国内智能化干燥机的发展趋势
随着干燥机技术的发展,人们对干燥机的自动化和智能化程度要求越来越高,以传感器、微控制器、水分检测设备为核心的智能一体化控制系统被广泛应用于粮食干燥机中,成为干燥机产业发展的必然趋势。
干燥机智能控制系统的优越性主要体现在检测热风温度、粮食水分、物料料位检测、排粮速度检测的自动检测等方面。检测的温度有热风炉的热风温度、燃烧室温度、粮仓温度和出风温度。燃烧室温度用于辅助控制热风炉,以保证进入谷仓的热风温度不要太高,以免影响谷物品质。粮仓温度用于控制烘烤的谷物的温度,保证谷物的品质,特别是种子烘烤,保证发芽率。粮仓温度和出风温度用于辅助控制、烘烤监控,如粮仓温度过高,出风温度过低,说明热风交换不畅,这时需要调节风机进行通风。除了自动检测温度外,还能自动检测粮食水分,粮食的初始水分,目标水分的准确检测影响干燥过程中对风机和燃油炉的控制,智能化粮食干燥机中粮食水分检测仪能快速反应粮食在干燥过程中的即时水分,对干燥过程进行实时检测并进行精确控制,防止谷物过干烘糊,这样就能保证粮食的干燥品质。机内粮食进行料位检测也是一个重要方面,可以将干燥机内粮食状况实时显示出来,有效地根据粮食的多少确定及时加粮。智能化干燥系统还能进行故障诊断与报警功能,干燥机运行发生故障时,首先燃烧机停止工作,然后停止排粮,最后停止提升机,防止机内粮食堵塞。风机不工作时,风压传感器报警,排粮机停止排粮。排粮机不工作时,报警指示灯报警,提粮机不工作时,报警灯亮,排粮机停止排粮,防止通道内粮食阻塞,干燥机发生故障。
智能化干燥机与传统式干燥机相比,智能化人机交互界面使控制过程简化,方便操作,增加自动检测报警灯功能,及时排除故障,节省燃料,效率提高,在工作过程中实现自动化,节省人力物力更加有效地节省燃料,提高粮食品质,成为我国粮食干燥机发展的主流方向,为粮食生产提供重要保障。
参考文献
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我国水稻种植面积和产量均有下降趋势,主要原因就是我国水稻机械化的水平明显落后和南方的部分土地存在抛荒的现象,棉花目前还没有机械化的能力,而玉米机械化在少数地区也还是刚刚起步,一些节种节肥节水性能较好的机具普遍都存在着水平低、数量少的问题,所以始终都无法大面积的推广使用。
2.农业机械使用中的问题
农民之所以愿意购买农业机械产品,就是要在省时省力的同时获取更大的经济效益,而在我国的很多地区的农民的经济条件不允许他们购买农业机械,或是他们用不好这些产品,这也就制约了农机水平的提高。具体表现为:一是“买不起”。我国农田机械产品的价格基本都在1-10万元之间,最小型的产品也在5000元左右,即使各地都出台了购买农机产品的补贴政策,但补贴的力度较小,对于普通的农民来说,价格还是无法承受的;二是“不会用”。在农民购买了这些产品后,各地的农机管理部门对于农机具的引进、推广以及使用技术的培训等工作都还无法有效、顺畅的开展;三是“效益差”。因为农民的文化素质较低,所以在他们使用农机产品的过程中经常会遇到问题,设备也容易出现故障,也没有形成完善的农机作业市场,很多农机具都处于闲置的状态,无法发挥出农机产品应有的经济效益,这也就降低了农民购买和使用农机产品的积极性。
二、我国农业机械化发展的策略和趋势
1.我国农业机械化的发展策略
首先,我国的农业机械发展应更加重视对高科技的投入和应用,我国的农业机械装备技术应与信息技术、仪器与控制技术、现代液压技术以及现代微电子技术等先进的科学技术有机的融合,同时应朝着机电一体化和智能化的方向快速发展;其次,应继续研发和生产与我国农业生产的实际特点相适应的农业技术设备,认真分析和研究我国农业的生产规模、农业资源、经济实力以及农艺制度等现状,结合我国农业生产的自身特点,研发与之相适应的农业技术设备;第三,应逐步提高农业装备产品的质量,提升自身的市场竞争力。生产农业装备产品的企业应建立一套完善的产品质量保证和质量管理的体系,提高农机产品使用过程中的安全性、可操作性和舒适性,进一步的改善使用人员的作业条件,从而提升自身的市场竞争力。
2.我国农业机械化技术的发展趋势智能化以及自动化将是我国社会农业机械化发展的必然趋势,这也是我国发展高效节约农业的最重要措施。
(1)应用农业传感器技术
要想真正的实现农业机械的自动化控制,首先我们必须能够实时的监测农业装备的工作状态,发现问题及时改善,其次就是要能够准确的评价农产品的生物学的活动和性状,所以应用农业专用的传感器技术就显得尤为关键了。现阶段,农业传感器的应用效果还是比较理想的,比如采用谷物湿度传感器可以对谷物的湿度进行实时的监控;采用温度传感器能够准确的测量粮食烘干和储存过程中的实时温度等等。
(2)计算机技术和电子技术的应用
在农业机械装备中应用计算机技术和电子技术,将进一步的促进我国农业机械化技术的发展,小型化、微型化的芯片的出现也为农机产品实现完全的智能化和自动化提供了可能,比如说在农机装备上安装电子监控装置,这样农民就可以实时掌握装备的工作状态,提高作业质量,其可靠性和耐久性也得到了显著的提升。
(3)农用机器人技术
作为机电一体化的实例,农用机器人集合了人工智能、自动控制以及机械电子计算机等多种高新技术,农业的作业对象和环境的复杂多变性对农用机器人提出了很高的要求,虽然现阶段农用机器人技术还存在着一定的问题,但是随着计算机智能技术的不断发展,这项技术也将越来越完善。
作为一个庞大的产业,在数据与信息技术高速发展的时代,在新常态的发展阶段中,设施园艺的智能化也成为热点话题,成为在研究和生产应用领域都得到高度重视的前沿技术板块。本文在借鉴设施园艺发达国家和工业领域经验的基础上,对中国设施园艺智能化发展趋势进行剖析,提出中国设施园艺智能化的发展路径。
设施园艺智能化的概念
智能化是以自动化为基础,由现代信息技术、现代管理技术、行业专用工艺技术汇集而成的应用集成。智能化是对自动化生产体系的升级,是具有决策判断能力、自适应和协作沟通能力的智慧作业系统。智能化之于生活家居,形成了智能楼宇住宅;之于汽车,形成了自动泊车等类似系统。智能化的核心目标是通过设备全部替代人的操作,部分替代人的决策,在节省人力的同时,使操作更精准,使决策更科学。设施园艺智能化,是通过装备技术完成设施园艺生产过程,自栽培管理等生产操作起,延展至采收和商品处理,实现设施生产自动作业,设施生产和经营的协同管理与系统决策。
值得注意的是,设施园艺智能化与温室环境控制智能化不同,前者着眼于设施园艺整个生产过程,后者着眼于温室环境本身;与物联网在设施农业上的应用不同,前者重在作业与管理,后者重在对产出条件和产出商品的全程跟踪和管理。与互联网+不同,前者重在组织的协同内控与执行,后者重在组织的开放与外部共享。
设施园艺智能化的必要性
设施园艺发达国家的智能化历程与现状
以荷兰和美国为例,都是设施园艺发达国家,两国的设施园艺产业发展模式不尽相同,但殊途同归,都走向了全面自动化(除部分采收环节外)和局部智能化的应用发展道路。在荷兰,从20世纪90年代起逐步推进设施园艺生产自动化,伴随着信息技术的发展,将之快速移植应用于设施园艺之中,于90年代末形成了全面的自动化装备体系,建立了劳动力管理、能源管理、环境管理和系统资源管理体系,逐步实现了智能化。美国沿袭荷兰的路径,不同之处在于更为注重规模,注重大规模生产体系下的集约化组织方式,具体技术大致相同,但均以原创型的研究开发为主导。正是由于高度智能化的装备支撑,才使其在劳动力和生产资料成本高企的形势下,实现了设施园艺企业在高度市场化的产业竞争环境中的生存和发展。
以这两个国家为代表的设施园艺强国,智能化的普及应用经历了起步、关键节点突破和覆盖环节延伸三个阶段,除诸如采收等部分节点外,至今,在蔬菜和花卉两个主导品类方面,基本实现了栽培到交货上市的产业链全程自动化和关键环节智能化。荷兰温室智能化应用率超过90%。而在盆栽花卉领域,在各类作物的产后处理环节中,智能化率达100%。图1展示了荷兰一家盆花生产企业的全程智能化盆栽生产场景。
智能化给设施园艺种植企业带来的效益是综合性的。一方面,因为智能装备的精准无误,使其栽培生产作业实现了可靠精准的管理,从而获得高产;另一方面,基于智能体系的决策,使其生产管理、经营管理都经过科学的逻辑判断,降低了误判率,从而获得持续的经营效益。
工业领域的智能化历程
设施园艺现代化可以看作农业生产工业化的过程,即常说的工厂化农业。事实上,设施园艺装备大量源于工业。因此,工业领域的发展路径值得借鉴。自工业革命开始,发达国家的工业发展经历了机械化、电气化、自动化、智能化四个阶段,如今雄心勃勃期望迈进工业4.0时代(德国称为工业4.0,美国则称为工业互联网或再工业化),中国则提出了中国制造2025。机械化实现了省力提效的目标,电气化使效率进一步提高,自动化则使机器代替了人的操作,智能化使设备代替人进行控制和管理。工业4.0则高于智能化,也可称为交互充分、个性彰显的智能化,或智能制造的互联网化。以汽车工业为例,在智能化生产阶段,流水线虽然效率极高,但只能生产标准的产品,一致的产品,消费需求和生产供给之间相互妥协。工业4.0的目标则是不降低效率的前提下实现个性化的产品生产,实现体现消费需求的订单与满足需求的生产之间实时的对话与协调,其结果是,在一条流水线上生产出来的产品可能是不一样的。当然,鉴于初级配件的标准化,妥协依然存在,只是消费需求对生产供给的妥协更少而已。
1计算机应用概述
1.1计算机应用的概念
计算机应用技术是一门较为边缘的学科,利用计算机快速准确的计算优势,被应用于社会的各行各业中。计算机应用一般分为数值计算领域与非数值应用领域两个方面[1],这两个领域的发展对科学技术的进步具有非常重要的促进作用。
1.2计算机应用的发展历程
早在20世纪40年代中期,我国开始出现计算机,这个时期的计算机应用仅仅停留在数值领域。直至20世纪50年代计算机逐渐开始从数值领域向非数值领域发展,其应用从国防武器方面转到企业信息管理等信息数据处理方面。从20世纪70年代开始,随着计算机应用计算的快速发展,计算机应用被广泛应用于社会的各个领域,走入人们的日常生活当中,成为密不可分的一部分。近年来,计算机应用技术和网络技术巧妙结合起来,形成了智能化、网络化、微型化和巨型化的发展趋势[2],极大地促进了计算机应用计算的发展,同时,也加快了我国信息化的发展进程。
2计算机应用的发展现
计算机技术有着自己独特的优势,得到了广泛的应用,这种应用具体表现在以下几个方面。首先,计算机在数据处理方面有着存储空间大、计算快捷、处理迅速的特点。这个特点的应用是最为广泛的。我国大部分企业应用了计算机技术快速处理数据的技能,建立了自己独特的信息管理系统,提高了企业的管理水平,也加速了企业的发展。其次,计算机在数值计算方面有着运行速度快、计算精准的特点,已被各领域普遍采用。最后,随着计算机不断的研发,已形成了人工智能化技术,加速了企业的发展和人们生活水平的提高。21世纪的今天,我国的计算机迅速发展,计算机在全国范围内得到了普遍应用。计算机产业的发展对上下游产业起到了重要的引导作用,加速了我国社会经济的发展历程,也逐渐成为推动我国国民经济发展的关键力量。计算机对我国不同行业的发展有着不容忽视的作用。我国由于优越的地理位置和生态条件成为了世界上的农业大国,加上计算机技术在农业科技工作中完善和推广农业科技信息,完成了全国农业生产流动信息网络,从而加速了我国农业的发展进程[3]。在文艺方面,计算机技术可以直接应用于影视作品中,极大增强了影视作品的真实表现力,给观众以身临其境的感受。在医疗卫生方面,计算机技术配合使用更为精密的医疗仪器,能够提高医疗水平。计算机技术的应用可以实现患者网上预约、网上问诊,大大缓解了看病难的问题,也有利于提高医疗事业的管理水平。在公安安全方面,利用计算机技术,可以定位罪犯并完成抓捕等工作,提高了工作效率,也为国家和人们的安全提供了有利的保障[4]。
3计算机应用存在的问题
计算机应用在给人们的生活和工作带来许多便利的同时,也存在诸多的不足。首先,计算机应用技术的水平相对还比较低,相对于国外发达国家,我国计算机应用的普及程度和应用程度还存在很大的不足,我国能充分应用计算机的家庭和企业的数量十分有限,对计算机的使用普遍还停留在非常简单的功能上。所以我国应更多利用计算机技术的快捷和便利的特点,不断进行开发,最终满足更多人群的需求。其次,我国对计算机产业的研发投入力度不够。我国在计算机应用技术软件和硬件方面的投入不足,导致计算机技术无法满足我国重大工程和重要行业的需求,往往依靠国外的计算机信息系统、软件和硬件,这样我国经济的发展就处于极其被动的局面[5]。因此,要提高我国的经济水平,国家可以出台相应的政策,积极发展计算机产业,提高人们的文化素质的同时,加强对计算机应用的重视和研发投入也是非常有必要的。
4计算机应用的发展趋势
4.1计算机的智能化发展
近年来,智能手表、智能电脑和数字电视等高科技产品已普遍出现在人们的日常生活中,并给人们的生活带来了许多便利。这些产品的都应用了计算机的智能化系统的原理,计算机的智能化是模拟人的行为和思想,对其进行研发和设计,制造出一批能够满足人类各种需求的智能产品。这些智能产品有着超出人类的计算和学习推理能力,能够完成人类所不能完成的工作。
4.2计算机的网络化发展
无线网络和蓝牙技术的出现就是计算机技术和互联网技术融合的产物[6],网络技术的发展也促进了计算机应用技术的发展,计算机应用技术的发展也促进了网络技术的推广。计算机网络技术的不断提升,实现了通信技术的网络化、信息化和数字化的发展,从而改变了人们的生活方式,也加快了社会信息网络化发展的进程。
4.3计算机的微型化发展
计算机应用技术的发展过程中,微型化计算机也得到了飞速的发展,给人们的生活带来了许多便利。在人们日常生活中经常使用的家用电器如平板电脑就是计算机微型化的具体体现,这种微型化的电子终端设备比一般的电脑具有更高的性价比,人们携带和使用起来更方便。因此,计算机微型化的发展已成为计算机技术应用的最为主要的发展趋势。
4.4计算机的巨型化发展
计算机的巨型化是在计算机运算迅速和运算准确的基础上,拥有更为强大的储备功能。计算机的巨型化和微型化存在一个统一的状态中,计算机的微型化是改造计算机的外观,而计算机巨型化是升级计算机的内部性能。巨型化的发展,使得计算机的应用技能更加多样化,能被更广泛使用。例如,巨型化计算机用语系统,应用速度能够达到每秒几百亿次,是计算机应用的一次很大突破。
4.5计算机的集成化发展
人们对计算机技术的依赖程度越来越高,对计算机技术的需求逐渐多样化,传统计算机的信息处理和数据计算功能已无法满足人们的需求。为了适应各方面的需求,技术人员开始设法融合计算机和网络、多媒体技术等,促进了现代计算机集成化的发展。计算机的集成化技术能够带给人们更多的选择和使用空间,给人们的生活提供了便利。
5结语
总而言之,随着计算机应用技术的广泛使用,人们对计算机的依赖程度越来越高,计算机给人们的生活和工作带来便捷的同时,也大大推动了我国信息化的进程。近年来,我国科学技术发展迅速,计算机技术给许多行业和领域注入更多的活力,对我国的经济建设具有重要的促进作用。因此,应大力发展计算机应用技术,加大对其的资金和技术投入。
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