智慧公交行业全景图:综合智慧公交服务更多元化
从智慧公交行业构成来看,智慧公交底座是硬件产品,主要包括车载终端、显示屏、辅助仪器、POS机、LED屏、车体、公交站台、GPS设备、监控设备等;软件和集成系统由智能调度系统、智能监控系统、线网诊断及优化系统、MaaS、北斗系统、终端应用软件等构成;从综合智慧公交服务来看,有数据分析服务、驾驶行为服务、站场勤务服务等;云计算作为先进技术支撑,提供云服务器、云存储和云业务;通信技术主要有通讯协议、无线通讯设备、路面通讯设备等。
目前智慧公交各产业链均已成熟,通信技术上三大运营商是坚固的底层支柱,云计算上百度、阿里、腾讯、华为是卓越的行业代表,以其强大的综合实力和科技技术为全国各地不同城市的整体数据集成和智慧公交提供了坚实的云计算科技支持;综合智慧公交服务上华录智达、青岛海信网络表现良好;软件系统及集成系统上也有越来越多的厂商;硬件设备上也有表现突出的企业。
智慧公交产业链区域热力地图:广东、江苏企业数量最集中
从区域来看,我国智慧公交集中在南方地区,尤其是广东省,企业注册数量最多,达523家。其次是江苏省,注册企业达453家。广东省城市公共交通行业发展较快,该地区的智慧公交系统和平台技术较为成熟,在全国有较好的资源和技术优势。其他地区受到智慧公交政策的鼓励,企业数量不断增加。
从代表性企业来看,广东省智慧公交企业集中在广深两地,江苏的苏交科、南京公用、智慧交通公司具备较强竞争力。北京地区的企业有行业龙头华录智达,山东的代表性企业有海信科技,安徽省的代表性企业有安凯客车和皖通科技,郑州天迈公司的辐射效应带领中原地区快速发展。
智慧公交产业代表性企业最新投资动向
智慧公交产业代表性企业的投资动向主要包括收购公司拓展业务、新设立子公司、进行智慧公交业务的项目拓展等方式。智慧公交产业代表性企业投资动向如下:
—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智慧公交行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
感受智慧交通
侯赛因曾说:“智慧是美的,因为是创造;而创造也是美的,因为是智慧。”是啊,人类最伟大的品质之一便是其创造性。
我自幼喜好看科普类的论坛,对当今的交通、环保有一定的了解。例如人们为了舒适性,发明了马拉车;为解决速度和耐力,发明了汽车、火车;为实现像鸟一样飞翔在空中的梦想,发明了飞机;又为解决水上交通,发明了船舶……如今,交通已发展到地上、地下、水上、空中全方位的交通体系。这样一来,通行就更加便捷、快速、舒适、安全了!
记得前段时间,我们回老家,走的是杭金衢高速。那时倾盆大雨,来来往往的车辆川流不息,交通似乎比平常拥堵,于是打开了FM93,一个清脆的声音响起,建议让我们下高速,因为前方发生了车祸,警方正进行分流。爸爸于是打开导航,屏幕上显示的路线亦是如此。我不禁奇怪:为什么这些数据会如此快速地显示在广播和导航里呢?
我打开导航的设置,发现了智能识别软件,软件里有一个数据融合的方框。我想起一篇论文,讲的是云计算和自动化带来的利弊。云计算其实是交通系统的一个支撑,它可以将数据融合,并共享,还可以智能识别,移动计算……而无线网络和卫星是信息的传输方式。前方事故信息能及时传达到后方车辆,这也许是智慧交通的冰山一角。
随着智慧交通的发展,相信你一定会见到这样一幅别致的场景:美丽的西子湖畔,亭亭玉立的荷叶、穿梭的游客、有序的车辆,绘织成和谐的风景。西湖,因为交通便捷,将吸引更多的游客。这就是智慧城市,美丽杭州!
弥尔顿也说过:“与其让繁荣来保佑我们,不如让自己去创造繁荣!”是啊,没有了智慧的交通系统,你也许只能盲目驾驶;没有了智慧的交通系统,城市会因为拥堵而失去活力。同学们,让我们一起,为智慧交通献计献策,促进我们的杭城更加繁荣!
智能公共交通系统在中国城市的应用及发展趋势摘要:智能交通系统是目前国内外公认的解决城市交通拥堵问题的重要途径之一,也是费效比最显著的途径.作为国内城市交通系统最重要组成部分之一的公共交通系统,近年来开始出现了大量智能公共交通系统方面的应用尝试.对我国目前城市投入应用的智能公共交通系统(APTS)的应用状况进行了分析,并根据我国当前国情,分析了我国智能公交系统未来可能的应用方向,提出了对智能公共交通系统改进的技术趋势分析.关键词:智能公共交通系统;GPS;IC卡;应用0引言我国是发展中国家,虽然近20年来始终保持了经济的高速增长,但是与西方发达国家相比,在城市基础设施尤其是公共交通基础设施方面,依然存在着很大的差距.同时近年来随着我国城镇化水平的快速提高,城镇人口数量在急剧增加.此外,我国的城镇化时期恰好又伴随着机动化,这必然造成有限的城市道路空间与巨大的机动车增长之间的冲突,给本来就非常拥堵的城市交通增加了更大的压力.从世界范围来看城市交通的发展,几十年来世界各工业化国家城市机动交通的发展历程,大都走过了先发展小汽车,后控制小汽车,最终选择发展大公交的曲折道路.我国土地资源稀缺,城市人口密集,群众收入水平总体不高,优先发展城市公共交通更是我们的现实选择.近年来,我国各个主要城市在常规公交设施方面投资较大,城市公交运力得以快速增加,万人公交车辆拥有量由2001年的辆增长到2004年的辆.但是城市公共交通客运量并没有相应大幅度提高,部分城市呈现下降趋势.在出行方式结构方面,我国主要大城市公共交通基本呈现下降趋势,公交客运量和运力的比值均在下降,运力的增加不一定带来运量的增加.如图1所示,我国主要大城市历年公交运量Π公交运力比值都出现了大幅度下降[1].当前,城市居民对公共交通系统最大的不满主要就是公交服务水平低,例如公交出行速度慢、舒适性差、换乘困难等方面.在传统公交系统建设模式下,改善上述问题需要巨额建设经费的支持,其建设成效还要受到城市交通整体环境的影响.与之相对应,智能公共交通系统则是实现“公交优先”的最有效的途径之一.所谓智能公共交通系统,就是在公交网络分配、公交调度等关键理论研究的前提下,利用系统工程的理论和方法,将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、GPS、GIS等新技术集成应用于公共交通系统,通过构建现代化的信息管理系统和控制调度模式,实现公共交通调度、运营、管理的信息化、现代化和智能化,为出行者提供更加安全、舒适、便捷的公共交通服务,从而吸引公交出行,缓解城市交通拥挤,有效解决城市交通问题,创造更大的社会和经济效益[2].1国内智能公共交通管理系统的应用现状智能公共交通系统作为智能交通系统重要的子系统之一,在我国“十五”科技攻关的智能交通系图1我国主要城市历年常规公交运量Π公交运力比值变化图 ratio of Urban passenger carrying amount andtransit capacity in cites of China统(ITS)城市示范中,北京市、上海市、青岛市、杭州市、重庆市等多个城市的ITS建设示范中都包括了智能公共交通系统的内容.将其作为缓解城市交通拥堵、提高城市公共交通服务水平的重要途径.当前我国城市智能公共交通系统方面的应用,主要集中在如下几个领域中[3].公交车辆智能调度系统国内城市对智能公共交通系统的探索实践是从公交车辆的定位监控开始的.到目前,多数进行ITS建设的城市其公交监控系统都已经从早期纯粹的公交车辆定位调度系统扩展升级为以公交车辆定位为基础,结合公交地理信息平台(GIS-T)、通信系统实施监控调度的智能调度系统.在公交车辆定位及监控调度系统的建设中,北京市作为我国的首都走在了建设实践的前面.北京公交ITS示范工程于1999年投入运行,首次投入运行的装有先进的车载卫星定位系统和无线通讯装置的车辆约为300多辆.除北京以外,国内上海、杭州、南京、深圳、成都、中山、包头等众多城市也都先后建成了公交车辆定位及监控调度系统.基本都实现了利用GPS系统定位功能,与电子地图相结合,实现了公交车辆的实时跟踪,并进一步确保了信息发布、车辆调度、车辆紧急救援报警等功能的实现.公交IC卡系统公交IC卡系统,是近年来中国智能公共交通系统方面一个成效显著、应用范围迅速扩展的系统.目前,公交IC卡售票系统已经在国内大量城市得到了应用,北京、上海、南京、杭州、重庆、青岛、广州、宁波、常州等城市的公交企业都结合本城市的公共交通特性,有针对性的建设了公交IC卡售票系统.近年来,中国城市公交IC卡系统的应用趋势是走向通用化,实现公交、地铁、轨道、轮渡、出租车都能够通用的公交IC“一卡通”.在利用公交IC卡系统促进居民采用公交出行,实现“公交优先”方面,北京市近期在城市公交IC卡应用方面取得了较为理想的成绩.在北京市公交系统实行公交IC卡4折优惠后,北京市公交IC卡用户实现了飞速增长.自2007年年初,北京市的公交运送量比以前增加10%,目前每天公交客流增加量约达112万人次.公共交通信息服务系统近几年,随着智能公共交通系统和互联网的建设,我国城市的公交信息服务已经得到了快速发展.目前公交信息服务系统应用状况,基本呈现如下特点:(1)公交服务网站成为城市最重要的公交信息服务模式.在国内的大型城市及经济发达区域的中型城市中,城市公交企业基本都建立了自己的公交服务网站.其中,以北京市、杭州市、南京市等为代表的城市公交服务网站采用了以GIS平台为基础的WEB服务模式,能够进行换乘查询等服务.(2)电子站牌应用规模开始扩大.国内一批积极进行智能公交系统建设的城市,在实现了公交车辆的实时监控后,开始将公交车辆信息通过电子站牌提供给公交乘客.电子站牌除了常规站牌的内容外,还可以显示下一班公交车辆的预计到站时间、以及线路上公交车辆当前所在位置等动态公交信息.(3)公交车载信息服务系统投入实用化应用.国内包括北京市、上海市、深圳市、青岛市等多个城市的公交企业在车辆上安装了车载信息系统,通过液晶显示器和音响系统可以进行播放多种信息,播放的信息内容通常包括新闻、广告、娱乐节目等.由于可以通过广告资源的置换获得系统设备的建设投资,目前各城市车载信息服务系统已经走上良性循环,进入实用化应用阶段.城市交通综合信息平台对于城市的ITS而言,涉及到公安交通管理、交通、规划、公交、货运、市政管理等多个部门的职能范围,每一个部门既是ITS的数据源,又是其它部门数据以及在多部门数据之上进行综合性加工处理所得到信息的需求者.只有各相关部门协调配合、协同行动起来,在一定的机制和技术手段下充分实现部门间的信息共享,城市ITS才可能顺利建设和发展,ITS才能真正在提高城市交通管理与服务水平,提高城市交通系统运行效率,缓解交通拥堵,站在城市大交通的高度提供科学的决策支持等方面发挥应有的作用.基于上述考虑,提出了建设城市智能交通共用信息平台的思想,并且随着我国ITS建设的深入进行,这种思想已经逐步获得了我国ITS业界的广泛认同.国家“十五”科技攻关期间,十个ITS示范城市已经不约而同地明确提出要建设城市交通共用信息平台.其中广州市、天津市、北京市、济南市等城市的共用信息平台建设列为“十五”智能交通系统应用试点示范工程.2中国城市智能公共交通系统发展的趋势展望随着城市交通管理、公共交通信息水平的快速提高,我国的城市智能交通系统获得了难得的飞跃发展良机.未来我国城市智能公交系统发展趋势,将以信息化、实时化为核心,以“人性化”为宗旨,智能公交系统的完善将从如下几个方面展开.建设完善的智能公交调度系统(1)建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型.城市公共交通通行能力是指在城市规定的交通条件、道路条件及人为度量标准时间内能通过的最大公交车辆数量或者乘客人数.公交通行能力是在一定条件下,公交设施所能够通过公交车辆和乘客的极限数值,它是动态的服务能力而不是静态的数量[4,7,8].当城市路网中运营的公交车辆超过公交设施的通行能力时,由于公交车辆彼此的互相干扰、以及公交车辆与社会车辆的行驶冲突,公交车辆行驶的速度反而会降低.这样即使公交企业增加了公交车辆的营运班次,但是公交服务水平反而将下降,同时公交企业的经济效益也受到影响.因此,必须建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型.公交通行能力各相关要素的关系如图2所示.(2)结合道路交通状况,建立公交服务水平的动态评价模型.城市公共交通系统是在城市整体道路网络中运营的系统,因此其运营必然受到城市路网状况的影响.我国城市智能公交调度系统在进一步的建设完善中,必须充分考虑城市交通系统对公交系统的影响.利用智能公交调度系统的公交车辆定位、行程时间预测、道路公交饱和度等数据,结合道路交通状况,将可以建立针对公交服务水平的动态评价模型.使得公交企业可以实时评估公交系统的运营状态,根据企业的运营服务目标调整公交车辆调度计划.此外,还能够通过对公交运营数据统计和分析,实现城市规划层面、设计层面对公交系统的调整和优化[10,11].(3)根据公交客流量的需求状况,建立自动化的公交调度模式.车载客流量检测器技术的完善和公交IC卡数据实时采集技术的实现,使得未来的城市智能公交调度系统可以利用客流量检测器及数据融合技术,实时监控城市居民公交的出行状况,并对城市居民未来的公交出行需求进行动态预测.以此为基础,建立自动化的公交调度机制,将实现智能公交调度系统对公交车辆调度计划的自主调整和优化.(4)将智能公交系统的建设、运营与城市规划紧密结合起来实施.目前国内城市投入使用的智能公交调度系统往往都是在现有传统公交设施基础上改建实施的系统,系统的使用、维护都存在着不尽如人意的不足.只有从城市规划的环节就开始考虑智能公交系统的建设,以及智能公交系统未来的运营,才能为智能公交系统的建设奠定良好的基础,才能真正把智能公交系统的建设放于优先的位置,才能避免智能公交各分系统之间重复建设或者相互干扰的问题,才能使得智能公交系统能够真正有效的发挥作用.(5)将MIS系统与智能公交调度系统进行整合.目前,国内公交企业由于其历史原因,开发的公交信息系统分步建设、独立运行的现象尤为突出.为了有效的整合公交企业的信息资源,使得其充分发挥作用,迫切需要建立一个综合性管理信息系统(MIS).并且将MIS系统与公交企业的智能公交调度系统整合起来.管理信息系统MIS(management information sys2tem)是企业的信息系统,它具备数据处理、计划、控制、预测和辅助决策功能,是一个覆盖了整个公交企业各相关部门的信息智能化管理系统.通过建设公交企业MIS系统,建立高质量、高效率的企业信息管理网络,为领导决策和内部管理、办公提供服务,实现企业办公自动化、管理现代化、信息资源化、传输网络化和决策科学化.MIS系统将使得公交企业能够充分发掘、利用自身的信息资源,同时可以将通过城市交通共用信息平台获得的其他部门的信息,经过处理、分析后获得更有价值的辅助决策信息.公交IC卡系统的拓展公交IC卡系统在公交票务服务方面目前已经相对较为完善,未来其应用趋势将集中到如下的两个方面:(1)实现公交IC卡在经济带、都市圈的一体化运营.目前,我国经济建设的一个重要趋势就是经济的区域化发展,各城市都高度重视与周边城市的区域经济、交通联系,形成了长三角、珠三角、京津冀经济圈、长江中游经济圈、环渤海湾经济圈等都市经济圈.在经济圈、都市圈范围内实现公交IC卡的通用,已经成为各地公共交通系统未来建设的目标.(2)实现公交IC卡数据的有效应用.公交IC卡的应用,将能够为公交客流调查提供了一种新的手段.公交IC卡在方便地完成乘车收费的同时,还可记录下乘客使用IC卡的时间、车次、站点等信息.这些信息真实、准确地反映城市居民的公交出行状况,是公交最重要的原始资料.通过对IC卡数据的统计分析,能够得到公交出行的统计和预测数据.建设人性化、智能化的公共交通信息服务系统未来的城市公共交通信息服务系统将向着“人性化、智能化”的方向进行建设.新时代的公交信息服务系统其核心将围绕着公交实时数据的处理及多源数据的数据融合展开,主要将呈现如下的发展趋势:(1)将公交信息服务模式从以静态信息为主的状态,转变为以实时信息为数据基础的动态信息服务.利用城市智能交通系统的多源动态信息,未来的公交信息服务将实现以实时信息为数据基础的动态信息服务.动态公交信息服务其本质是将实时的公交信息经过处理,预测出公交系统未来的运营趋势,将动态的公交运营信息提供给乘客.(2)实现多种公交运输方式信息资源的融合,使得城市居民可以通过公交信息服务制订有效的出行计划.目前城市的公交、地铁、机场、轮渡、铁路等相关部门的信息服务处于各自独立运行的状态.通过建设城市交通共用信息平台,将有望实现多种公交运输方式信息资源的融合.以此为契机,智能公交信息服务将能够为出行者制订完整的出行计划,实现市域范围、甚至区域范围内乘客的高效、有计划地出行.(3)从被动式公交信息服务为主,转变为以主动式公交信息服务为主.除了传统的公交信息服务模式,例如公交信息网站、公交电子站牌、公交热线服务电话、电台广播等以外,未来智能公交信息服务系统将向乘客自主式信息服务模式发展.通过乘客与公交信息服务系统的人机对话,乘客能够及时、准确地获取个人最需要获取的信息.服务模式将包括手机WAPΠGPRSΠCDMA网络公交信息服务、手机公交短信信息服务、PDA信息终端公交信息服务等模式.实现大范围、大规模运营的公交车辆区域调度公交区域调度,国外又称网络调度或线间调度,是指在一定地域的范围内、原来各自独立运营线路上的车辆、人员,通过一定的技术手段和管理组织协调起来共同运营,以达到资源的最有效配置和充分利用的一种组织模式.区域调度模式是基于运量平衡思想提出的,由于公交客流存在着方向、时间上的不均衡性,因此,可通过不同线路间运力的动态组合,实现车辆运量的均衡,从而最大限度地节省运营车辆总数和司乘人员总数,提高公交车辆的利用率和司乘人员的劳动效率[6].区域调度是面向任务,而非面向线路的调度模式[9].公交区域调度是国外大城市普遍采用的、高效率的调度模式.随着我国智能公共交通管理系统的建设和城市道路交通条件的进一步改善,国内城市公交企业传统的线路调度模式必将为区域调度模式所取代.图3即是多车场公交区域调度的模式图.通常情况下,多车场调度优化模型采用系统总“空驶”距离最短,即“空跑”成本最小的模型.在智能公交调度系统中,还将增加可区域调度的公交车辆行驶状况及车辆空驶时间等约束条件.区域调度优化模型为3结束语本文以我国当前城市交通“公交优先”的建设目标为契机,首先对我国当前城市智能公交系统———包括智能公交车辆调度系统、IC卡售票系统、公共交通信息服务系统和城市共用信息平台系统的技术发展状况及应用规模情况进行了简要的分析.并针对当前国内智能公交系统存在的不足,提出了未来在城市智能公交系统(APTS)快速建设的发展环境下,智能公交系统发展的趋势.根据城市公共交通系统信息化、自动化、智能化的发展方向,提出了未来城市智能公共交通系统(APTS)的发展趋势及各自的建设目标.参考文献:[1]城市智能公共交通管理系统研究[R].北京:中国城市规划设计研究院,2006.[The Research of Urban In2telligent Public Transport Management System[R].Bei2jing:China Academy of Urban Planning and Design,2006.][2]杨兆升.城市智能公共交通系统理论与方法[M].北京:中国铁道出版社,2004.[YANG and Method of Urban Intelligent Tansit Manage2ment System[M].Beijing:China Railway PublishingHouse,2004.]
基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文
交通灯有两种,给机动车看的叫机动车灯,通常指由红、黄、绿(绿为蓝绿)三种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯。给行人看的叫人行横道灯,通常指由红、绿(绿为蓝绿)二种颜色灯组成用来指挥交通通行的信号灯,红灯停,绿灯行。下面是我为你带来的 基于Proteus的智能交通灯设计与仿真实现论文,欢迎阅读。
摘要:针对现实中越来越严重的城市交通拥堵现象,文章介绍了一种十字路口交通信号灯智能控制系统。该系统实现了正常时段交通信号灯的轮换,解决了十字路口车辆的正常行驶;并可通过外部中断或手动设置解决一些紧急事件或由于某方向车道车流量不均衡所造成的十字路口交通资源浪费或堵塞问题。通过在Proteus 仿真平台中运行,系统具有较强的可靠性。
关键词:Proteus;智能交通灯;仿真实验
随着现代化社会经济的快速发展,城市车辆大幅度增加,交通拥挤、道路阻塞、车辆通行缓慢等问题受到了人们极大的关注,特别是早晚交通高峰时的十字路口,因此智能交通控制就显得尤为重要。传统的交通灯控制,是根据一定时间段的各车道车流量的调查而分配出的相对合理的固定周期换灯的控制方式,不管是车流高峰还是低谷;也有一些交通灯能根据简单划分的时间段来调整时间,但控制起来不是很灵活,这使得城市车流的调节不能达到最优,经常出现通行时间与车流量不相适应的'情况,特别是特定时间的十字路口,会出现某一方向车辆早已通行完,而另一方向车辆排队等绿灯的情况[1]。本文介绍的是一种采用8086 CPU和8259中断控制器配以7段数码管设计实现的十字路口智能交通灯控制系统,其能根据实时车流量对路口的绿灯时间进行动态调节,大大加强了其灵活性和实时性,并通过Proteus仿真软件平台实现了仿真。
一、总体设计方案
本文以十字路口单行车辆通行为研究对象,东南西北四个方向对应路口都设绿、红、黄三色圆灯信号(东西为一向,南北为一向),正常工作状态见表1,具体控制思想如下:(1)车辆流量的采集;(2)分析计算停止车辆排队长度,计算车流量比值,以1为基值判断双方车流量大小;(3)车辆输出量确认,根据各个方向车辆排队长度给定每个路口的红、绿灯时间值;(4)根据比值,增减另一方向车辆红、绿灯时长;(5)以3秒钟为单位,最大变化不超过18秒;(6)检测采用每周期循环一次,从而实现对整个信号灯的智能控制。
按照此思想,系统主要包括6个模块,如图1所示。以8086 CPU为主控制器,控制其他模块协调工作。其中信号灯模块显示各车道的通行情况;数码管倒计时模块显示信号灯燃亮时间;闯红灯报警模块实时监测车辆违规行为;紧急通行模块用于处理非正常通行,以外部中断方式控制[2];时间手动设置模块以通过键盘进行手动设置,增加人为的可控性,用于在紧急状态下,通过设置所有灯变为红灯以避免自动故障和意外发生。
二、Proteus仿真设计
仿真平台简介。Proteus是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件,其由ISIS原理图编辑与仿真软件包和ARES布线编辑软件包组成,是目前世界上唯一将电路仿真、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus SP3以上的版本中增加了对8086 CPU及相关接口芯片的仿真功能。另外,Proteus还提供有示波器、逻辑分析仪、信号发生器、交直流电压/电流表、数字图案发生器、定时器/计数器、逻辑探头、虚拟终端等很多虚拟仪器,是一个全开放性的仿真实验平台,相当于一个设备齐全的综合性实验室。本文介绍所使用的为Proteus 软件。Proteus本身未提供8086编译器,而是通过添加外部代码编译器,将编写好的源程序加入工程,编译并生成可执行程序。本文介绍的采用EMU8086提供的编译环境进行程序的编写和汇编。EMU8086是一可在Windows环境下运行的8086 CPU汇编真软件,其集成了文本编辑器、编译器、反编译器、真调试、虚拟设备和驱动器为一体。Proteus仅支持8086最小模式,8086模型可直接加载BIN、COM和EXE格式的文件到内部RAM中,不需要DOS,而且允许对Microsoft(Codeview)和Borland格式中包含了调试通过的程序可以进行源程序或反汇编后的调试,因此源码汇编和链接过程的参数相当重要[3]。
2.信号灯电路设计。信号灯组由红、黄、绿三色灯组成,4组共12盏灯,其亮灭及闪烁方式与十字路口的红、黄、绿灯同步,由8255A芯片的A口通过方式0控制6个开关量(12盏灯);七段数码管采用共阴极接法,由8255A芯片的B口通过方式0输出控制,其中低四位控制个位显示,高四位控制十位显示。8259中断控制器的IR0接8253的OUT2,实现对于紧急情况的外部中断处理。譬如控制红绿信号灯,实现相应车道通行、另一车道禁行,同时熄灭所有的数码管;或者遇有某方向路段忙时,信号灯的燃亮时间可根据车流量情况设置时间。
3.软件设计。程序主要包括“jjsj”和“zcsj”两个子程序。系统正常运行都在执行“zcsj”子程序,初始化十字路口的交通信号灯状态及燃亮时间,启动8253定时器数码管开始倒计时。在倒计时期间,当遇有某方向车辆特别多或遇忙等其他紧急情况时,通过外部中断请求执行“jjsj”子程序模块。绿灯倒计时完毕后,转换黄色信号灯,持续到规定时间后,东西和南北方向路口信号灯互换,如此一直循环运行[4]。程序设计流程如图2所示。
三、Proteus仿真实现
初始化。从图3所示的硬件原理图得知,8255A芯片的片选端连接在74HC154译码器的输出端,74HC154的4个引脚D、C、B、A分别与锁存器74LS273输出的A12、A11、A10、A9相连,当A12、A11、A10、A9=0001时8255A有效,所以8255A的4个端口地址分别为0200H、0202H、0204H、0206H;初始化方式选择控制字为89H(A、B口方式0输出,C口方式0输入)。
2.实际问题处理。①定时时间的动态调整。定时时间设计为倒计时,用两位七段数码管显示,倒计时小于等于5秒时黄灯每秒亮和灭切换一次,倒计时显示0秒时两个方向的红色灯和绿色灯切换。定时时间可以通过软件设计实现动态调整。方法为:将8253A计数器0工作在方式2,CLK0接2MHZ的时钟频率,设一计数初值(假设为2000),OUT0接CLK1,8253计数器1工作在方式0,设一计数初值(假设为500),则OUT1的输出频率为:2MHZ/2000/500=2HZ脉冲,相应周期为秒。根据实际路况,通过改变计数初值可调整倒计时间。②时间差异。Proteus中利用8253A表示的时间和真实时间有差异,设定的时间比实际时间要长很多。所以,在仿真实验中为了看到与实际相符的交通灯变化,本应是秒的时间需在源程序中将延时时间设置为秒,这样运行起来更贴近实际[5,6]。
3.仿真效果。如图4所示为东西路口绿灯燃亮,南北路口红灯燃亮倒计时运行在18秒时的仿真结果图。
本系统以8086 CPU为核心,程序调试阶段采用EMU86进行在线编程及修改,设计的交通灯可控制十字路口的车辆及行人的交通管理,采用3个7段数码管,可以直观地显示红绿灯的开放和关闭时间。实际交通中的每个路口不完全一样,所以交通灯显示也没有固定规则,通常会根据具体情况设置相应的程序。由于Proteus没有提供箭头标志,本系统按单行道设计,指示灯不是专门的箭头指向灯,只是红、黄、绿三色圆灯信号灯,所以系统只考虑并实现了简单的十字路口交通行驶,即红灯亮时不能直行也不能左转,但可以右转;绿灯亮时,直行、左转、右转都可以,当遇有某方向车辆多或其他紧急情况时,通过中断可加以灵活性控制[7]。另外,系统在实现了十字路口基本的交通灯控制基础上,还引用了外部中断技术和时间手动设置,这可避免因无序和抢行等无控制原因造成的不必要阻塞甚至瘫痪情况发生。Proteus从V8版本开始支持ARM/Cortex-M3,这样,将会给交通灯系统增添更多现代化功能。
参考文献:
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[7]赵金亮.自适应交通路口控制系统设计与实现[J].太原理工大学学报,2013,44(4):531-535.
这个要怎么写,需要看你们的要求呀,要求不一样,写的也会不一样,每个地方的智慧交通有自己的特性,首先他是区域性的,在者每个城市的基本情况都不一样,最后它的城市的人口质量也不相同,所以每个城市的智慧交通都需要有自己的解决方案,迪蒙智慧交通的一站式解决方案,可以根据你的要求实地考察然后做出整体的解决方案,
智慧交通是以智慧的理念,辩证的思维,使用现代信息技术为手段,全面提升交通管理和服务水平。新中新智慧交通运用智慧的观点来解决交通问题,秉承以人为本、服务大众的理念,使用先进的物联网、云计算技术等高新技术有效地集成运用于整个交通运输管理体系。
智慧交通是指一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务;是在智能交通(简称ITS)的基础上,利用在交通领域中充分运用物联网、云计算、互联网、人工智能、自动控制、移动互联网等技术,通过高新技术汇集交通信息,对交通管理、交通运输、公众出行等等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑,使交通系统在区域、城市甚至更大的时空范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力,以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平,为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。
智慧交通系统以国家智能交通系统体系框架为指导,建成"髙效、安全、环保、舒适、文明"的智慧交通与运输体系;大幅度提高城市交通运输系统的管理水平和运行效率,为出行者提供全方位的交通信息服务和便利、高效、快捷、经济、安全、人性、智能的交通运输服务;为交通管理部门和相关企业提高及时、准确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持。
智慧交通以智慧路网、智慧出行、智慧装备、智慧物流、智慧管理为重要内容,以信息技术高度集成、信息资源综合运用为主要特征的大交通发展新模式。并大量使用了数据模型、数据挖掘、通信传输技术和数据处理技术等有效地集成等数据处理技术,实现了智慧交通的系统性、实时性、信息交流的交互性以及服务的广泛性。
智慧城市目前包括智慧交通、智慧安防、智慧能源、智慧教育、智慧医疗、智慧政务等几个部分。
智慧城市是城市发展的必然趋势,智慧城市=数字城市+物联网+云计算。
人类社会由"体力时代"向"物力时代"、再向"智力时代"的进化发展,是文明不断升级的大趋势。当生产工具从农业机具向工业设备、信息化设备、智能设 备发展时,社会形态就从农业社会向工业社会、信息社会、网络社会过渡。城市也将从农业城镇、工业城市、数字城市走向智慧城市。因此,智慧城市成为城市发展 的必然方向。
智慧城市的理念是把传感器装备到城市生活中的各种物体中形成物联网,并通过超级计算机和云计算实现物联网的整合,从而实现数字城市与 城市系统整合。智慧城市是城市全面数字化基础之上建立的可视化和可量测的智能化城市管理与运营,包括城市的信息数据基础设施以及在此基础上建立网络化的城 市信息管理平台与综合决策支撑平台。
智慧交通是智慧城市的重要构成,是解决交通问题的最佳方法,交通是经济发展的动脉,智慧交通是智慧城市的重要构成。
智慧城市目前包括智慧交通、智慧安防、智慧能源、智慧教育、智慧医疗、智慧政务等几个部分,未来仍将继续拓展到城市生活的方方面面。目前在全球范围 内"智慧城市"建设开展的如火如荼,"智慧城市"所涵盖的领域范围遍及城市生活的方方面面,已经逐步涉及到城市运营管理的各个系统,如交通、安防、电力、 政务管理、应急、医疗、教育等。在智慧城市的目标拆分与落地时,被落实为智慧医疗、智慧生产、智慧交通、智慧政府等比较大概念的细分领域。城市建设,交通 先行。交通是经济发展的动脉,智慧交通是智慧城市建设的重要构成部分。
为实现上述目标,将重点支持交通数据实时获取、交通信息交互、交通数据处理、智能化交通安全智能化组织管控等技术 的集成创新。还将加快智能交通基础性关键标准、应用服务标准的制定,推动标准贯彻执行和国际合作。
智慧城市中的大数据挖掘与应用智慧城市蕴含大数据城市是生存繁衍最好的地方,城市是社会交往的地方,是文化享受的地方,按照城市的职能,我们让它智能化,比如智慧安防、智慧环保、智慧能源、智慧城管、智慧养老、智慧国土规划、智慧社区、智慧家居都是让人有更好的环境来生存繁衍。在经济发展方面,可以推动智慧制造、工业互联网、物联网。在文化享受方面,可以考虑智慧户外流媒体、智慧教育、智慧旅游等等。在社会交往方面,有智慧交通、购物、社会综合管理。在智慧城市的建设和应用中,将产生从TB到PB级越来越多的数据,从而进入大数据时代。2011年,Science专刊指出大数据时代已经到来,美国工程院院士也指出大数据可以让我们实现海量数据在预测、建模、可视化和发现新规律等方面应用的时代就要到来,奥巴马总统宣布美国政府正式启动大数据研究发展计划,奥巴马认为大数据就是未来世界的“石油”,这个计划要超过以前提出的“信息高速公路计划”,智慧城市建设的潮流已经到来。空间数据方面,空间的传感器资源,美国有185颗卫星,中国有91颗卫星,到2020年中国将有200多颗卫星,卫星每天往回传输的数据可以达到PB级,空间数据资源、处理资源、空间信息资源、地学知识库资源,这些资源都可以传到网上,通过可视化的服务,利用云计算环境,包括计算资源、网络资源和存储资源,来保证服务质量。“天地图”挖掘海量数据为了充分研究这些海量空间大数据,我们研发了一个软件,叫做“天地图”,“天地图”的数据已经超过了TB级,目前已经超过100TB。利用“4+1”倾斜相机城市三维模型,贵阳做了很多三维建模工作。通过大数据,我们可以监测上海的地表下沉问题,把雷达数据放在一起,进行数据分析和挖掘,自动地、随时地检测地表下沉,不同地区的下沉速度不同,上海大概每年下沉20毫米,远郊区和市中心都在下沉。我们的检测结果同上海市国土局对比,精度可以达到毫米和毫米。我们已经对上海、苏州、天津、广州等很多大城市进行了自动检测。我们还监测了三峡,将来还要监测高铁。我国已建成世界最大的视频监控网,2005年平安城市计划启动,现在我们已经在全国600个城市安装了超过2000万个摄像头,投资超过3000多亿,摄像头的工作可以帮助我们保证城市的平安、交通的通畅,但是出现了大数据的问题,就是存不起,数据量太大导致无法存储。我们为天津做了一个规划,“十二五”末,天津将安装60万个摄像头,按照公安部的要求,数据要保留3个月,有4600多个PB,1PB等于1000TB,比我们的空间数据还要大,如果这样存下去,一年要花580多亿,相当于去年西藏的GDP。同时,数据也查不准,发现问题以后,用人工去查,查不准,不可能用几十万个人去查数据,超过了人工处理的极限。此外,也防不住,案件破案效率、破案速度、破案质量不高,这是我们面临的一个严峻的问题。智慧交通方面,中国有13亿人,数据量到了PB级,24小时都有流量,我们要把这些数据保存起来。安防方面,我们要“365天×24小时”管好城市的安防,数据量也很大。智慧养老方面,现在中国超过65岁的老人已经达到2亿到亿,一个人从65岁活到90岁、100岁,如果把变化状态记录下来,可以使老人得到及时的救护和帮助。目前,大数据依靠云计算和数据挖掘。科学的发展经过了四个时代,最早靠经验,后来靠理论,现在我们进入了数字发现知识的时代,云计算就应运而生,把计算能力、存储能力、交互能力放在云端,这种服务叫云计算服务,出现了基于云计算的信息服务,今天走到了虚拟服务云计算的时代,云计算中心内部的生态链,在一个网络上,除了自身的计算资源之外,我们有一些商人做云服务器、集成服务等,这些人构成了一个链条,这个链条无所不在,为大家服务。我们现在做了一个遥感云,把海量的遥感数据,复杂的遥感处理与分析方法放在远程的云计算平台上,利用云计算平台弹性的计算能力,用户无需买数据、不需搭建环境,也不需要买软件,只需要选择数据和算法后即可获得计算结果,我们的服务不再是提供一个地铁、提供一个文件拷贝和数据共享,而是基于云计算的注册服务。遥感云叫做OpenRS-Cloud,开放的遥感云是不收钱的,可以检查任务进来的速度,可以看计算机结果,把数据输入进去,可以直接在浏览器上察看到结果,用户使用非常方便。大家体会一下遥感云服务实例,云系统可以搜索下雨之前的卫星影像,还可以搜索下雨之后的卫星影像,有了这些影像以后自动生成了服务链条,可以得到遥感服务的结果。云计算与数据挖掘位置云可以将手机的导航卫星信号与其他定位相关的传感器信息传输到云计算中心,通过实时解算,实现室内外高精度的手机连续位置定位和实时导航。地理国情检测需要,灾情报告员需要,土地调查员和城管员都需要,这样的系统可以把外面的卫星定位方法、室内的传感器定位方法、无线信号定位方法揉在一起,叫做混合定位。北斗正在做服务云,中国北斗从2012年已经开始全面运营,有120字短报文特性,我们做了增强系统,按照220公里的距离,可以保证导航精度一秒钟十个精度,在60公里以内,可以实现区域三频厘米级精密定位。如果用GPS,信号完好率达44%,初始化时间只有40多秒。我们推荐的是GPS双频加北斗三频,可以保证平面精度1厘米、高程精度厘米,提高了30%,完好率达100%,初始化时间只有6秒。现在运营商做这个软件,精密定位可能收1毛或者2毛,高精度导航性能分析,可用于智慧交通中的车辆控制和智能驾驶,物质的运送只能在慢车道,原来控制不住,有了米级精度便可以控制,如果犯规了,指挥中心可以实时了解。数据挖掘方面,我们现实世界的数据不是我们需要的,我们需要的是信息,最后要的是知识,我们要从海量数据中挖掘、发现我们所需的知识。视频数据挖掘,要把安全行为进行智能分析,视频数据自动理解,从而实现视频数据自动压缩,把PB数据压缩下来,要推行智能设备就要解决一些问题,例如人体异常行为检测,异常事件检测,这是公安部门最感兴趣的。如果计算机能做,可以对目标进行跟踪,这就是我们需要的,自动地对物体中的运动目标进行检测、分离、跟踪,对其行为进行有效识别,如果有了这个软件,视频数据就能充分利用,正常人的活动可以删去,只把可疑的数据留下来。智慧城市是基于数字城市、物联网和云计算建立的现实世界与数字世界的融合,以实现对人和物的感知、控制和智能服务。感知是数字城市的功能,控制和智能服务是智慧的高级阶段,智慧城市对经济转型发展、城市职能管理和对大众的智慧服务具有广阔的前景,使得人与自然更加协调。做这件事情并不容易,首先要让大家把网络基础设施建设好,让大家用的好、用的起,如果大家用不好、用不起,智慧化就等于零。专家和企业应该抓好技术创新和攻关研究,拉动智慧城市引起的数字服务产业的发展,更好地实现各种智能化的应用。智慧城市建设是一把手工程,城市一把手要根据每个城市的特点做好顶层设计,统一规划,分步实施。
我国高速公路大多分布在东南沿海发达地区,受到整体地形西高东低的影响,雾害相对严重。随着高速公路里程数的增加,因雾诱发的交通事故,给公路出行者和使用者的生命财产也带来了巨大损失。而新中新智慧交通可以提前预警通知出行者等交通参与者。
总的说来所谓智慧交通的核心就是大数据、人工智能和物联网,大数据来源于多种多样的传感器、摄像头甚至人工采集,大数据为人工智能提供原材料,为控制物联网设备提供决策依据,总的来说大数据为智慧交通在如下几方面起到作用,感知——对整个城市交通状况,如车辆信息、道路信息等形成多维度感知优化——交通信号优化、公交线路优化等等控制——匝道控制、特殊重点车辆管理调度——根据车流量进行智能调整,应对突发事件服务——交通信息实时发布,便民服务
【给定资料】人多、车多、路网多……作为一座经济高速发展的国际化超大城市,上海市一直面临着车辆出行与道路资源供需矛盾突出的难题。如何通过“绣花”般的精细化管理,让有限的道路资源承载更畅通有序的城市交通?上海市公安局积极探索信息化转型升级之路,利用大数据分析、云计算、人工智能等先进技术构建智能交通体系,用“智慧”激活城市交通脉搏,提升城市管理效能,努力让城市道路更安全、更有序、更通畅。“现在虽然车流量还是很大,但通行状况明显好转!”市民刘先生每天都开车经过黄浦区河南路宁波路路口,过去常碰到绿灯期间车流无法完全通过路口的“排队溢流”现象。用他的话说就是“眼看前面是个绿灯,开到马路当中的时候,由于前方路口跳了红灯,车流突然就停住了”。而随着“智能交通信号灯系统”的试点应用,道路交通秩序发生的悄然变化令他惊叹不已。“交通组织是个总体的统筹过程,路口信号灯如何科学配时必须放到区域当中去计算。”上海市公安局交警总队路设处张科长介绍,河南路宁波路路口的“排队溢流”现象是由于相邻路口信号灯没有统筹协调好造成的。在调整了河南—宁波和河南—天津两个路口的信号周期、绿信比、相位差之后,这种现象基本消失了。加之其他的一些改进方案,优化后附近区域的平均车速提升了8%。智能交通信号灯管理系统以云计算平台为基础,以“数据驱动+人工智能”为核心,通过提升交通泛感知能力,依托机器深度智能学习,实现信号配时和设备运维智能化,交通事件发现、处置流程的优化,最终达成警务流程再造、信号配时实时优化、交通组织合理配置的目标。简单来说,“红绿灯”不再只是“灯”了,它能通过多渠道自行感知和收集相关交通数据,再运用自己的“大脑”进行分析研判,给出信号控制和交通组织的最佳方案。现场可以看到,当行人信号灯亮红灯时,人行道LED发光砖亮红色,当检测到有行人闯红灯时,定向扩音器自动发出“您已红灯越线,请退回等待”等提示用语,显示屏显示“遵守交通信号”等文明提示语。同时,人行横道灯光带红色长亮,提示“低头族”禁止通行;车辆通行灯光带亮绿色,与机动车信号灯绿灯一致,表示机动车可以通行。行人信号灯绿灯时,人行道LED发光地砖显示绿色,人行横道灯光带绿色闪烁,提示行人可以通行;停车线发光带长亮,车辆通行灯光带亮红色,与机动车信号灯红灯一致,表示机动车禁止通行。此外,该系统能够自动检测行人闯红灯违法行为,并通过立柱LED屏现场显示和语音自动提示功能进行现场警告;同时,对涉嫌行人闯红灯违法行为进行记录,公安交警部门事后查证再进行处理。公安交警部门利用“大数据”“以图搜图”“智能识别”等技术,开发建设了“失格驾驶人违法行车分析系统”,为一线执勤执法直接提供了准确线索,有力打击了因酒驾、扣分等原因被注销、吊销、撤销、暂扣驾驶证期间仍然驾驶机动车的这类“隐性”重点违法行为。【题目】假如你是N市公安交通管理局的工作人员,随领导前往上海市调研,请根据“给定资料”,就上海市智慧交通建设情况写一份调研报告,供领导参阅。要求:内容具体,紧扣材料,语言流畅,逻辑清晰;不超过400字。【参考答案】关于上海市智慧交通建设情况的调研报告上海市利用先进技术构建智能交通体系,激活城市交通脉搏,提升城市管理效能,让城市道路更安全、更有序、更通畅。现将具体做法报告如下:第一,应用智能交通信号灯系统,减少“排队溢流”。通过多渠道自行感知和收集相关交通数据,再自行进行分析研判,给出信号控制和交通组织的最佳方案。第二,启用行人过街提示系统,减少闯红灯违法行为的发生。通过人行道发光砖与信号灯亮色一致、立柱LED屏现场显示和语音提示,检测、警告行人过街行为,并对违法行为进行记录,公安交警部门事后查证再进行处理。第三,开发失格驾驶人违法行车分析系统,打击隐形重点违法行为。利用“大数据”“智能识别”等技术,为一线执勤执法提供准确线索,并开展“深目”行动集中查缉无证状态下违法驾驶人,提升安全保障。
1、交通出行领域:
共享单车、共享电车、共享汽车方便了出行,让出行成本降低。智能辅助驾驶系统帮助人们安全驾驶,减少驾驶事故,安全出行。
2、家庭家居领域:
智能互联家居在现在生活中应用广泛,它能够帮助人们对生活环境进行智能调控,对房屋进行安全监测、危险预警等,减少了煤气泄露、房屋被盗的风险。一句话打开音乐,一句话打开空调,一句话让生活变得很简单。
3、公共安全领域:
人脸、指纹、虹膜等生物特征的识别和大数据的结合,再进行实时监测,人工智能的应用能够加强公安系统的管理和安全预测。由大数据和人工智能构建起来的智慧城市工程,对城市公共安全领域进行从局部到整体的改造,让我们的生活更加安全舒适。
4、手机及互联网娱乐领域:
我们接触最多的人工智能领域的应用来自于手机及互联网。手机的语音助手、实时翻译功能、图片文字智能识别提取、听歌识曲、刷脸解锁、拍照优化、相册分类、影像处理、AR特效、VR游戏等等,都不同程度的应用到了人工智能技术。
5、医疗健康领域:
人工智能在医疗健康领域能够帮助医院对医疗资源进行整合并合理分配,减少资源不必要的浪费。
现今医院都会给每一位患者建立一份完整的电子医疗档案,让患者在就医过程中可以向医生提供一份完善清晰的检查报告,避免医生的重复性工作,而且通过人工智能技术对医疗影像的分析,帮助医生进行综合性的判断,增加确诊率。医疗机器人可以帮助医生提高手术精度,提高手术成功率。
人们还可以通过人工智能进行身体健康管理,通过对健康状态进行全方位的监测,对身体健康实现全方位的管理。
人工智能是一项前瞻性科学研究,已经成为ICT产业发展的突破口。以下是我整理的科技人工智能论文的相关 文章 ,欢迎阅读!
人工智能技术推动我国ICT产业发展模式探讨
【摘 要】人工智能是一项前瞻性科学研究,已经成为ICT产业发展的突破口。通过比较国内外ICT产业中人工智能技术研发现状, 总结 我国相关技术和产业的优劣势,有针对性的从国家政策层面和企业层面探讨人工智能技术在促进我国ICT产业发展的对策和建议。
【关键词】人工智能;政策引导;发展模式
0 引言
工信部在2010年工作会议上重点部署了战略性新兴产业的发展,信息和通信技术(Information and Communication Technology, ICT)产业排在首位。当前以智慧城市、智能家居、车联网等构成的物联网、移动互联网等应用为代表的新一代ICT产业不断创新,正在全球范围内掀起新一轮科技革命和产业变革,相关产业布局如图1所示。2013年前后欧美等国家和地区相继启动的人脑研究计划,促进人工智能、神经形态计算和机器人系统的发展。而人工智能就是机器模拟人脑的具体表现形式,以云计算、深度学习、智能搜索等一系列新技术在大规模联网上的应用,已经成为ICT产业进一步发展的重要方向[1-2]。面对人工智能在ICT产业上的迅猛发展,急需对我国在此方面的发展模式进行梳理。
1 国内外人工智能技术在ICT产业的发展现状
从发展脉络看,人工智能研究始终位于技术创新的高地,近年来成果斐然,在智能搜索、人工交互、可穿戴设备等领域得到了前所未有的重视,成为产业界力夺的前沿领域。目前国际ICT产业在人工智能技术上的发展重心涉及以下几个方面。
搜索引擎方向的发展
信息搜索是互联网流量的关键入口,也是实现信息资源与用户需求匹配的关键手段,人工智能的引入打开了搜索引擎发展的新空间。融合了深度学习技术的搜索引擎正大幅度提升图像搜索的准确率,同时吸纳了自然语言处理和云操作处理技术的搜索引擎,可将语音指令转化为实时搜索结果,另外人工智能搜索引擎可能添加意识情感元素,发展出真正意义上的神经心理学搜索引擎[3]。
从搜索引擎的发展上来看,国内企业起步稍晚,搜索领域较窄,但也有新浪、搜狐、百度、阿里巴巴、腾讯等公司等纷纷运用独特的技术与 商业模式 进行中国式的创新与超越,以及科大讯飞等企事业研究单位在部分方向已经具有了一定的基础,发展态势较好。
人脑科学助推人工智能技术发展
人工智能技术都是通过机器来模拟人脑进行复杂、高级运算的人脑研究活动。目前基于信息通信技术建立的研究平台,使用计算机模拟法来绘制详细的人脑模型,推动了人工智能、机器人和神经形态计算系统的发展,预计将引发人工智能由低级人脑模拟向高级人脑模拟的飞跃。
谷歌公司早就通过自主研发以及收购等方式来获取人工智能的必要技术,包括使用一万六千个处理器建立的模拟人脑神经系统的、具备学习功能的谷歌大脑。国内该方面的研究发展起步偏重于医学单位,在中华人类脑计划和神经信息学方面具有一定的科研成果,在某些领域达到了国际先进水平,但在新一轮全球人工智能竞赛中,中国至今处于观望和模仿阶段。直至2013年初,百度成立深度学习研究院,提出百度大脑计划,如图2所示,拥有了超越天河二号的超级计算能力,组建起世界上最大的拥有200亿个参数的深度神经网络。作为国内技术最领先的互联网公司,百度此次争得人工智能领域最顶尖的科学家,在硅谷布局人工智能研究,被视为与美国科技巨头直接展开了技术和人才竞争。
智能终端和可穿戴设备引起产业变革
移动终端通过嵌入人工智能技术破除了时空限制,促进了人机高频互动,穿戴式智能联网设备正在引领信息技术产品和信息化应用发展的新方向。
我国在智能终端和可穿戴设备芯片的研发方面,还处于探索的阶段,特别是大型芯片企业未进行有力的支持。目前只有君正发布了可穿戴的芯片,制造工艺与国际上还有一定的差距。应该说国内芯片现在还是处于刚刚起步阶段,相比市场对可穿戴设备概念的热捧,用户真正能体验到的可穿戴设备屈指可数,大多停留在概念阶段。
物联网部分领域发展
全球物联网应用在各国战略引领和市场推动下正在加速发展,所产生的新型信息化正在与传统领域深入融合。总的来看,在公共市场方面发展较快,其中智能电网、车联网、机器与机器通信(Machine-To-Machine, M2M)是近年来发展较为突出的应用领域[4]。
物联网涉及领域众多,各国均上升至国家战略层次积极推动物联网技术研发,我国也在主动推进物联网共性基础能力研究和建立自主技术标准。在射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)、M2M、工业控制、标识解析等领域已经获得部分知识产权,其中中高频RFID技术接近国际先进水平,在超高频(800/900MHz)和微波()RFID空中接口物理层和MAC层均有重要技术突破。在标准方面,已建立传感网标准体系的初步框架,其中多项标准提案已被国际标准化组织采纳。作为国际传感网标准化四大主导国(美国、德国、韩国、中国)之一,我国在制定国际标准时已享有重要话语权。
2 我国ICT产业的政策引导
目前ICT产业的应用范围在不断的延伸,政策的制定必须考虑跨行业的需要,加速产业链的分工、合作和成熟。我国ICT企业正紧跟变革、激励创新、发掘内需,再通过突破瓶颈的ICT政策必将迎来新的机遇和发展。
国家政策方面的引导
世界发达国家纷纷制定ICT产业发展计划,并将其作为战略性新兴产业的重要组成部分。我国急需在国家政策方面进行引导,试图抢占下一程竞争制高点。政策应呈现如下趋势,破除行业间壁垒,加快制定ICT跨行业标准和产业相关政策。
加强政策顶层设计
成立国家级ICT产业发展机构,尽快确立国家ICT中长期发展战略,落实国家级监管机制、产业协同等各方面的工作,促进ICT产业及相关行业的发展。 加强自主创新能力
将战略性新兴产业作为发展重点,围绕其需求部署创新链,掌握核心关键技术,突破技术瓶颈。加强技术集成和商业模式的创新,加快新产品、新技术、新工艺研发应用。
深化科技体制改革
将企业主体地位予以强化,建立以企业为主、以市场为导向、产学研一体化的创新体系。新体系要确保企业为产业技术研发、技术创新决策、成果转化的主导地位,要促进人才、资源、技术等创新要素向企业流动,要主动与产学研机构开展深度合作,要扶植和壮大创新型企业。
知识产权方面的引导
专利方面
国际专利纠纷在一定程度上提高了国内企业的专利危机意识,但是由于在国内专利长期并未得到重视及专利技术研发周期长,企业对是否有能力实现布局认识不清[5]。初具国际竞争实力的国内企业应该紧抓全球重大的专利收购机遇,快速提升整体竞争力。针对新技术涉及专利问题应加快系统研究,重视前瞻性专利布局。积极探索统一专利池的构建,增强全产业专利授权及谈判能力,探索构建国内企业面临知识产权危机时的商业保护伞机制。一方面强化自身研发投入,另一方面仍需加强产学研结合、实现高校和科研院所的专利对企业转移。
著作权方面
目前版权产业已经成为国民经济新的增长点和经济发展中的支柱产业。世界知识产权组织在与我国国家版权局的合作调研时发现,2013年我国著作权作品登记共845064件,其中软件著作权登记164349件,同比增长超过18%。物联网、云计算、大数据等 热点 领域软件均呈现出了加速增长态势,如物联网软件著作权共4388件,同比增长,云计算软件著作权共3017件,同比增长,明显高于软件登记整体增速。虽然我国软件技术正处在一个高速增长期,但存在着低水平重复、起点较低的问题,仍需坚持不懈的进行引导、创新和保护。
3 ICT相关企业实现方式探讨
经过多年的努力积累,在人工智能究领域我国在不再仅是国外技术的跟随者,已经能够独立自主地进行重大问题的创新性研究,并取得了丰硕的成果。今后我国相关企业应进一步拓展人工智能在ICT产业的应用,并加快构建ICT产业生态系统。我国ICT相关企业在整个产业上应该逐步完成以下几个方面。
政、学、研、产、用全面推进
政府与科研院所建立合作机制。我国已经在制定多个促进产学研合作的计划,目的是将基础研究、应用研究,以及国家工业未来的发展紧密联系起来。大力资助具有应用前景的科研项目,促进大学与产业界联合申请项目,同时对由企业参与投资开发的项目实行重点关注。企业参与高校的科研项目。鼓励实力雄厚的公司通过向高校提供资金、转让科研设备等形式建立合作关系。高校积极参加企业研发项目。提供多种形式的合作方式,如高校教师充当企业顾问、举办学术讲座或参加企业课题研究,公司科研人员到高校进修并取得学位等。随着高校与政府、企业、研发机构合作的不断深入,努力消除校企之间的空间和物理层面的隔阂。探索建立学校、地方、企业、研发机构四位一体的科技创新体系,尽快形成具有特色优势和规模效益的高新技术产业群。
加强合作、推进新技术的产业化与商用
通信设备企业可与电信运营商、互联网企业加强合作,共同搭建新型试验网络,验证基于融合技术的网络架构在各场景的运行状况,排查可能出现的问题,推进相关技术、设备以及解决方案的成熟与商用化。加大与科研院所、专利中介、行业协会组织的合作,充分利用各方资源优势。企业应着重关注和影响科研院所的研究方向,协助其加强研发的实用性,提高研发质量。可以采取与校企合作开发、企业牵头申报课题,高校参与、企业设立课题由高校认领、建立联合实验室等方式。合作培育应用生态。企业在推进网络控制平台面向标准化的过程中,应充分考虑和吸纳包括电信运营商、互联网企业及其他各类企业的网络应用创新需求,为网络应用生态体系的形成与繁荣创建良好的技术基础与商业环境。
全力抢占大数据
我国政府已经认识到大数据在改善公共服务、推动经济发展以及保障国家安全等方面的重大意义。2014年《政府 工作 报告 》明确提出,“以创新支撑和引领经济结构优化升级;设立新兴产业创业创新平台”,在新一代移动通信、集成电路、大数据等方面赶超先进,引领未来产业发展。ICT企业在发展大数据的总体思路应该是:首先,明确国家关于大数据发展的战略目标,促进电信、互联网、金融等拥有海量数据的企业与其他行业进行大数据融合,扩展大数据应用领域;其次,在技术方面需要提高研发的前瞻性和系统性,近期重点发展实时大数据处理、深度学习、海量数据存储管理、交互式数据可视化和应用相关的分析技术等[6];第三,集合产学研用各方力量,统筹规划大数据应用,避免盲目发展;最后,解决个人信息的数据安全性需求。
重点发展云计算
2014年3月,工信部软件服务业司司长陈伟透露我国云计算综合标准化技术体系草案已形成。在政府建立标准化的同时,ICT企业应以企业的角度积极参与到云计算领域研究中,服务国家云产业发展战略。建议向用户充分开放企业平台资源,推进社会云产业发展;加强技术应用深度,将云计算技术着重应用于信息搜索、数据挖掘等领域,逐渐形成社会资源利用方面高效可行的 方法 技术;广泛展开与社会各界合作,推动社会各类数据资源与企业云计算技术的整合应用。云计算企业拥有丰富的软硬件资源、技术资源以及人力资源,并且服务政府信息化建设意愿强烈。应通过与政府社会资源应用需求相结合,充分发挥企业云计算资源在服务政府信息化建设、社会资源应用方面的潜力。
4 小结
发达国家对人工智能技术在ICT产业应用的研究开展较早,为促进人工智能技术的发展和ICT产业相关技术的发展已经提出并实施了一些行之有效的策略,积累了一定的 经验 。本文通过对比国内外在人工智能技术重点方向发展现状,借鉴他国政策与经验,根据我国的国情及产业发展所处的阶段,提出符合我国目前产业发展现状,适合我国的可借鉴的策略,以期为促进我国人工智能技术在ICT产业发展提供参考。
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随着大数据和人工智能技术的发展,未来的保险保障将不仅仅能提供经济补偿,还能实现损失干预,具体到人身险方面,以下是我精心整理的大数据和人工智能论文的相关资料,希望对你有帮助!
基于大数据和人工智能的被保险人行为干预
【摘要】随着大数据和人工智能技术的发展,未来的保险保障将不仅仅能提供经济补偿,还能实现损失干预,具体到人身险方面,则可以实现对被保险人行为的干预,降低给付发生的概率和额度,提高人民健康水平。基于此,文章介绍了利用大数据和人工智能技术对被保险人行为干预的优点及干预方式,并预期可能实现的干预结果,最后对保险公司进行被保险人行为干预提出了阶段建议。
【关键词】大数据 人工智能 行为干预
近年来随着大数据和人工智能技术的发展,越来越多的领域应用这些技术来提高自身的专业水平。保险作为基于大数法则进行风险管理的一种方式,对数据的处理和应用要求更高。目前大数据技术在保险业的应用主要是精准营销、保险产品开发和理赔服务等,但在保险中的防灾防损方面的应用还不够。如果能够深入挖掘大数据在被保险人行为方面的研究,再结合人工智能进行智能干预,则可以对被保险人实现有效的风险管理,提高被保险人的身体健康状况,从而极大程度的提升客户效用,提高社会整体福利水平。
一、被保险人行为干预简介
行为干预是通过对环境进行控制从而使个体产生特定行为的方式,目前主要在教育,医疗等方面发挥作用。但在被保险人管理方面,行为干预应用很少。现行的对被保险人的管理主要集中在投保审核的过程中,而在投保后提供的服务和干预很少,一般也就是提供健康体检等服务,而对被保险人投保后的日常生活行为方式,健康隐患则基本处于放任自流的状况。而被保险人行为干预则是通过对被保险人日常生活行为,饮食习惯等进行实时数据收集和分析,然后制定干预方式进行针对化管理的模式。
二、利用大数据和人工智能进行被保险人行为干预的优点
实现精准、良好的对被保险人的行为干预,需要利用大数据和人工智能技术。大数据相比传统数据具有海量、高速、多样等特点,它实现了对信息的全量分析而不是以前的抽样分析。在被保险人行为干预模式中,需要对每一个个体的日常生活作息,行为,饮食,身体健康指标的进行实时数据采集,然后进行分析,这用传统的数据统计方法是难以做到的。利用大数据技术进行分析能从海量信息中获取被保险人的风险状况,从而为精准干预提供基础。简单的干预难以实现特定的干预结果,而人工智能则让干预显得更加自然,让被保险人更加易于接受,从而很大程度上提高了干预效果。
三、如何利用大数据和人工智能进行被保险人行为干预
利用大数据和人工智能进行被保险人的行为干预主要有以下步骤:
首先利用人工智能设备进行被保险人数据收集,除了目前的手机APP,网络等软件和设备上的数据能够被收集外,未来人工智能家居能提供更多的被保险人信息。例如提供体重、坐姿等数据的椅子,提供饮食时间和品种的筷子,提供身体运动和健康数据的智能穿戴式设备等等。数据收集后,需要利用大数据技术对海量数据进行清洗,去噪等技术处理,然后对数据进行分析。第三步是根据数据分析结果,制定具体的行为干预方案。最后一步是根据制定的方法,利用人工智能进行干预,如智能椅子调整坐姿,智能厨具减少含油量,针对性的健康食谱推荐,锻炼提醒,智能家居辅助锻炼等等。与此同时,新一轮的数据收集又开始了,整个过程是连续进行,不断循环的。
四、利用大数据和人工智能进行被保险人行为干预的预期成果
对被保险人来说,这种干预方式能有效的进行健康管理。未来的健康保险将成为个人真正的健康管家,从日常生活行为,到身体机能都能提供很好的干预,并且让良好生活方式的养成更加容易,从而提高自身的健康状况,达到更好的生活状况。但另一方面,全面数据化,智能化的方式可能会带来很大的数据泄露风险,所以如果保护客户私密数据是另一个值得研究的问题。另外,对于投保前健康状况较差的客户,或者是对行为干预较为抵制,干预效果较差的客户,可能需要承担更多的保费。当然对于优质客户和乐于提升和改变的客户则可以享受到更加优惠的费率。也就是说在大数据和人工智能技术下,客户进行了进步一步细分。
对保险人来说,行为干预能够降低被保险人的风险,很多疾病能实现防范于未然,降低赔偿程度。另外,借助大数据和人工智能,保险人还能根据分析结果,被保险人对干预的反应等进行客户的进一步分类,从而实现区块化管理。但这对保险公司也提出了更高的技术要求,尤其在前期,可能会带来加大的成本。
五、保险公司推进被保险人行为干预的建议
对于保险公司来说,目前的一些人工智能技术还未能实现,或者成本高昂,难以普及。所以现阶段对保险公司来说首先是提高大数据能力。
具体来说,首先是利用大数据对公司已有客户信息进行数据挖掘,包括承保数据,理赔数据等,从而一定程度挖掘出客户的特征,并提供服务。如根据挖掘出的性别差异,地区差异,年龄差异等,提供不同的生活建议。
如果公司已经充分进行了自身客户已有数据的挖掘,则可以利用目前的手机APP,佩戴设备进行数据的进一步收集。例如,利用薄荷、饮食助手、微信运动、春雨掌上医生、血糖记录、小米手环等数据进行用户数据收集。同时可以针对被保险人开发专门的手机APP,集数据收集和服务于一身。
更进一步,保险公司可以尝试与其他高科技企业合作,开发一些智能穿戴式设备,智能家居等,逐步实现对被保险人的行为干预。
参考文献
[1]彼得・迪亚曼迪斯.将会被人工智能和大数据重塑的三个行业[J].中国青年,2015,23:41.
[2]王和,鞠松霖.基于大数据的保险商业模式[J].中国金融,2014,15:28-30.
[4]尹会岩.保险行业应用大数据的路径分析[J].上海保险,2014,12:10-16.
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纵观人类历史,每一次人类生产力水平的飞跃都离不开创新, 创新思维 的培养有利于我国自主创新水平的提高,由中国制造向中国创造转变,从而提高我们的国际竞争力。下面是我为大家推荐的机械设计制造及其自动化 毕业 论文,供大家参考。
机械设计制造及其自动化毕业论文 范文 一:农业机械自动化建设
一、我国农业机械自动化的发展现状
农业机械自动化的定义:农业机械或者装备在自身运行期间或运作状态下不依靠人手操作或感官而独立的将其完成。农业机械自动化可以大幅度降低农副产品的生产本金、减少农民劳作带来的疲劳、提高农副产品的生产效率等,而且还可以整体提升农产品的质量与产量,因此,农业机械的改善应从降低生产本金、提升生产效率与质量出发,不断的进行设备的完善,以达到高尖精的目的。随着我国农业经济的逐渐繁荣,机械自动化技术也为现代化农业的发展起着一定的推动作用。农业机械自动化水平的提升,农业机械自动化的范围应该得到进一步发展与扩大,使农业机械化水平保持整体发展的良好趋势。农业机制水平的不断提高,增强了我国农业厂家的生产能力,随着农业机械能力的不断加强,其涉及的领域也在不断的拓展,主要的市场有农机销售、设备维护与田间作业等。随着农业机械自动化市场的不断扩宽,促进了国际间的技术沟通与合作,我国的一部分大型企业用市场交换技术的形式,来学习国外的先进技术与 企业管理 经验 ,从而提高国产农业机械的质量与生产效益。但由于多方面的因素,同发达国家相比较,我国的农业机械自动化仍有许多需要提高的地方,在农业机械自动化的进程当中也存在着一定的问题。
1.农业机械制造水平低
同发达国家相比我国的农业机械制造水平较低,有多种农业机械产品是仿造发达国家的机械产品。在农业机械自动化设备中,仅仅对农业机械做了部分改进或是增加设备来降低生产农业机械设备的成品,这在一定程度上限制了产品的应用与推广。所以,开发符合生产需要的农机设备应作为我国农业机械设备主要的发展方向[1]。
2.我国农业机械自动化发展不稳定
因为我国的农业自动化发展水平相对偏低,在相关农业机械科学技术方面未能得到应有的利用,例如:全球定位系统、检测监控系统与动态控制系统等有利于我国农业发展的软件技术水平较低,无法满足我国农业机械自动化水平的发展需要。我国相关农业管理部门对精准农业方面的研究管理强度还不够,导致我国农业发展不够成熟稳定。
二、我国农业机械自动化的发展模式
通过对当前我国农业机械自动化所面对的实际问题出发,想要改善我国农业机械自动化进程主要应从以下几个方面来分析:
1.政府加强对农业机械技术方面的引导与扶持
我国政府可以通过一系列政策来鼓励农民购买农业机械,对购买农业机械的农民进行补贴等政策,使农业机械的应用得到更大范围的推广。并通过科技创新等奖励政策来鼓励生产机械的企业与科研机构。政府应该结合我国各个地区的自然情况出台相应的政策,因地制宜才能更好的推进我国农业机械自动化发展,加强我国农业机械质量监督与管理工作,促进我国农业机械的科研成果得到实际的应用。相关农业机械企业同样需要加强科研技术的投入,并积极主动的参与到国内的农业机械产品方面的竞争[2]。
2.提高我国农业机械自动化控制水平
在我国农业机械自动化技术的研发与制造的发展过程当中,值得注意的是提高我国农业机械自动化水平的可靠性。想要提高我国农业机械自动化水平,首先要提高农机自动化控制技术。企业在生产农业机械产品的同时应该考虑的主要因素有:农民当前对农机产品的要求、农民的购买农机产品能力、采用的农业机械自动化技术、农业产品质量改善、农民保养农机产品的方便性[3]。
3.如何推动精准农业的发展进程
目前,我国精准农业的发展进程相对不够稳定,与一些成熟的发达国家相比,我国的农业机械自动化水平相对较低,进一步提升我国精准农业机械自动化的发展进程,不但能够促进我国农业机械自动化相关技术的发展与完善,更能够展示出我国农业科技水平的提升,从而提高我国在农业机械自动化技术在国际上的地位与话语权。近年来,国际上的精准农业发展着重点在节约用水与节肥等相关农业技术方面,节约用水与节约用肥可以通过精准农业技术来有效实现,从而达到节约资源的目的,这是我国实现可持续发展战略的具体表现。我国相关人员在学习国外先进技术的同时,更要集中科学研发知识,实现精准灌溉与精准施肥技术,从而推进我国精准农业机械自动化水平的发展。随着国际智能化发展与加强,农业机器人与智能化系统在一些发达国家已经得到很大程度的推广,由此可以看出,我国在农业机械方 面相 对于发达国家已有了很大距离。所以,我国应该抓住新时代的机会,坚持科学发展观与自主研发精神,大力发展我国农业自动化技术。
三、 总结
目前,我国农业排名世界第二,成为仅次于美国的农业大国,但是我国农业机械化设备的技术与其他农业大国差距较大。农业机械化扩散程度和农机设备使用率与美国等先进国家相比也相差较远,但是伴随着我国经济的快速发展,现代化农业的脚步也在不断加快。同时也要加快我国科技技术的创新与管理,按照市场走向来运作,把握好机会,实现农业机械化的跳跃式进步,为我国农业的整体实力提升做贡献。
机械设计制造及其自动化毕业论文范文二:农业机械数字化设计的研究
一、数字化设计技术在农业机械设计中的应用现状
传统的设计技术只是简单满足使用者的需求,数字化设计技术则是运用计算机技术来缩短产品的设计周期、降低产品的设计成本并进行后期的维护。对于农业机械的设计来说,它有着广阔的市场,而且可以设计的种类非常多,但是农业机械的设计一般都没有使用数字化设计技术,所以长期以来农业机械的设计水平相对较低。而运用数字化设计技术可以使农业机械设计有着更好的发展前景,使设计出来的农业机械更加完善。目前,农业机械的种类相对固定,功能没有太大的改变,而且没有过多的创新。比如,在播种机的设计中应该考虑根据不同的播种对象来进行相应的设计,即可以分为条形播种机和精密播种机,要根据不同的播种条件来进行相关的设计。另外还可以按照播种机工作原理的差异设计机械式和气力式播种机,数字化设计技术能够将这些种类进行区别设计。将数字化设计技术运用于农业机械的设计过程中将会使农业机械的种类更加丰富,使同一种类的产品有不同的功能区分,完善目前农业机械设计的不足之处,使农业机械能够得到更广泛、更有效的运用。
二、数字化设计技术应用于农业机械设计的前景
由于现今农业机械的设计水平相对落后,所以数字化设计技术必然在农业机械的设计过程中有更广阔的应用前景。比如,可以将虚拟技术运用于农业机械设计中、数字化设计技术与农业机械设计协同设计以及在农业机械的设计中注重增强创新意识,下面将对这些数字化设计技术在农业机械设计中的运用前景进行详述。
将虚拟技术运用于农业机械设计中
虚拟技术是利用计算机技术来生成产品的三维图像设计,通过虚拟技术可以使设计人员更加清楚地了解产品的形状,另外虚拟技术可以对机械运动进行仿真模拟,即可以模拟所设计的产品的功能,这样就便于设计人员对产品进行改进,更大程度上保障了产品设计的可行性。通过虚拟技术还能够加快产品设计的速度,完善产品的质量。
数字化设计技术与农业机械设计协同设计制造
在农业机械的制造过程中运用数字化设计技术能够最大程度提升产品的可靠性,降低产品设计过程中的成本费用和设计时间。利用这一技术能够使设计方案得到较快地更改,避免不够完善的计划造成生产成本浪费。
农业机械数字化设计过程中更加注重创新设计
现今的农业机械种类和样式差异不大,没有较大的改良,所生产的农业机械不能完全满足农民的需要,而且作用较单一,如果能够对农业机械进行创新设计,那么将会使农业产品的种类更加完善,并且能够更大限度的提高农业生产率。数字化设计技术可以较快捷、可靠地帮助研发人员设计出不同的农业机械,这将是未来农业机械的设计的必然发展方向。
三、小结
我国是一个农业大国,农业机械对于我国农业的发展而言有着非常重要的作用。数字化设计技术的运用将使我国的农业机械发展更加完善,促进我国农业的快速发展。
智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文
在日常学习、工作生活中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
摘要:
传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求,以传统塑料大棚为例,不仅产量很低,也会带来较大的污染,且人员管理非常繁琐,不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多,相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间,也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势,然后分析了智慧温室大棚建设方案,最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。
关键词 :
智慧温室;大棚蔬菜;种植技术;
引言:
在传统农业发展模式下,农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中,需要关注浇水的时机,准确把控农药浓度,且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标,通常依赖于人为判断,因而经常发生误差,也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象,需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术,将各影响因素进行有效控制,改进环境条件,促进蔬菜的正常生长。
1、传统大棚蔬菜种植的危害气体
传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体,如氮气,引起有害气体含量超标的原因较多,主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学,施用含量超标的肥料,将引起氮气排放的增加,当温室大棚内氮气含量超出一定限度后,将导致叶片枯死,特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说,对氮气更加敏感。此外,还会存在亚硝酸气体,当土壤呈弱酸性后,即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱,形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加,会让蔬菜绿叶发生白色斑点,黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒,很多农民常用煤球升温取暖,在燃料不充分燃烧的情况下,将形成大量一氧化碳等有毒气体,温室大棚中碳元素也会超标,不利于蔬菜产量与质量的提升。
在预防过程中主要采取以下措施:
(1)做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热,以优质化肥为主,尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。
(2)通风换气。在天气条件较好的情况下,要根据温度要求及时通风换气,遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。
(3)农膜与地膜不能产生毒性,温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。
2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势
在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件,才能保证蔬菜生长的品质,实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素,改善温室大棚蔬菜种植品质,确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统,发挥最新生物模拟技术的作用,对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器,对温室大棚内多项环境指标进行感知,并利用微机完成数据分析,实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控,最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。
在科技进步与发展过程中,各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用,实行精细化管理模式,温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长,能够帮助种植户创造丰厚利润,也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术,设置农业物联网传感器,管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据,其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息,在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断,远程控制温室大棚中的各项设备,达到及时调节棚内环境的目的,确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统,大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。
智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外,还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中,能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务,实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升,也有效减少了管理成本的投入,为大棚蔬菜种植创造了诸多便利,能够达到增产增收的目的,温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中,智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用,为农业全面升级打牢基础。
3、智慧温室大棚建设方案
在智慧温室大棚建设过程中,需要由多个环境监测节点完成组网,才能实时采集环境信息,达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器,控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应,因为节点功耗不高,所以电池使用寿命很长,在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中,上位机除了可以实时显示、控制与存储,并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外,也可以借助网关与Internet服务器进行连接,达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后,能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控,也能将相关信息实时存储下来,为农业生产科学化管理创造条件。
在智慧温室大棚功能设计上,主要包括以下几点:
(1)身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机,用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。
(2)自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠,在大棚中发生烟雾、明火以后,利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测,能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制,在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话,并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。
(3)远程监控功能。登录网页端,即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。
(4)无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量,要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成,能够精确采集相关信息数据[3].
(5)定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器,能够在高压、高频电等电离作用下,让空气内氧气转化为臭氧,并定时进行杀菌,达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点,还降低了成本与农药使用量,能够达到无污染、无残留的要求,不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。
4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统
在农业自动化发展过程中,除了应用计算机技术以外,也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等,尤其对蔬菜种植自动控制系统而言,它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言,主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统,属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网,能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。
蔬菜种植自动控制系统主要构成如下:
(1)无线传感器,分别为温湿度传感器,土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。
(2)控制器,主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等,可以集中处理各传感器传输的数据信息,并由计算机发出相应的控制指令。
(3)触摸屏,能够显示各种数据,以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制,各种数据报表的打印等。
(4)遥控终端,通常包括手机、计算机等。
对蔬菜种植自动控制系统功能来说,包括以下几点:
(1)检测系统:设置多种无线传感器,将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。
(2)信息传输系统:利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络,为数据传输、转换等创造有利条件,能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。
(3)信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心,各节点能够自由匹配,任意监控,互不干扰。
(4)控制系统:增加摄像头,对各温室大棚进行监测,并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测,将各节点数据采集起来,通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等,发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].
(5)远程控制系统:移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态,借助手机实时发布指挥控制设备。
蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠,适应性也很强,能够提高蔬菜种植智能化水平,为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息,确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理,让蔬菜生长环境得到改善,真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标,也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].
5、结语
总之,近年来人民生活水平不断提高,在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求,产品附加值越来越高,经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制,推动现代农业发展再上新台阶,也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术,为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照,这样蔬菜种植产量与品质得到保障,可操作性也大幅度提升,不仅可以实现增产创收的目的,也为产业链的形成创造了有利条件。
参考文献
[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业,2019(14):13-17.
[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息,2018,35(29):62-64.
[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020(16):164-171.
[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020(08):11-12.
[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友,2020(13):50-50.