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關鍵詞:計算機網絡;軟交換;核心技術;MS系統;融合
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)15-3483-02
計算機網絡技術不斷地發展,大大地改變了人們的生活和工作的方式。因此,計算機網絡技術對于世界的發展,有著非常重要的影響。而計算機網絡技術自從誕生以來,就其自身而言,已經發生了很多次的變化,這些變化對于計算機網絡的核心技術領域也都產生了非常關鍵性的轉化。而現在的計算機網絡技術,從移動的網絡帶寬上的拓寬,到網絡地址的IP化,以及固網的智能化等,都在以前單一功能下的各個獨立網絡群產生了重大的轉變,而有線電視、因特網以及電信網,甚至是移動的網絡,互相之間產生業務的滲透的領域也越來越多,所以,計算機網絡技術的核心技術領域,不應該只是著眼于當前的各個網絡集群互相之間的聯系,而是一種看到計算機網絡未來發展的趨勢,進而更好地思考如何讓計算機網絡技術的核心技術能夠更好地在社會中進行應用。
1 計算機網絡技術核心技術領域的融合
對于計算機網絡技術的發展,更多的研發者會關注到計算機網絡技術發展的趨向,特別是下一代的網絡技術和因特網應用,更是計算機網絡技術中核心技術領域中重要的一個方面。在上個世紀的九十年代,就已經提出了如NGN 一類的下一代計算機網絡技術的發展方向,不過如NGI即下一代的因特網技術等都沒有提出一些比較具體的實施和應用模型。而NGN,即下一代的網絡技術,其實已經涵蓋了NGI,因為對于計算機網絡技術領域而言,不應該僅僅局限于因特網,還應該包含著更為豐富的多層次的網絡應用。
NGN作為一種計算機網絡的發展的核心技術,應該是一種以分組型的網絡為基礎的,并且能夠實現各種電信類業務等類型的業務集成,其能夠以多種寬帶保證各種各類的數據包的傳送。這種計算機網絡技術所涵蓋的領域應該是相對比較廣闊的,并且能夠讓使用的用戶以各種終端,自由地進入到不同的業務服務之中。而最為便捷的一點,是計算機網絡技術應該能夠實現移動的特性,能夠讓用戶在各種環境下使用這些業務。這種業務和使用上的便捷性,和這個階段所提出的固定網絡與移動網絡的融合,以及三網融合等都是有著共同的基礎。
2 計算機網絡技術融合的相關核心技術
2.1 軟交換技術在計算機網絡技術中的應用
軟交換是由英語詞匯Softsw itch中翻譯而來的,這個單詞其實從意譯的角度來看并不是相當的確切。這項技術主要是在相對傳統的電信領域里的PSTN網絡里,傳統的交換機相對來翻譯的,因為傳統的交換主要是以硬件的形式來實現的,而這樣的一種軟交換技術,是建立在分組網絡的基礎上的。這樣的一種軟交換,實質上是一種媒體的傳輸承載和控制相互分離的技術,而這種技術鑒于“switch”一向都以“交換機”的稱謂在當前的電信網絡系統中進行使用,因此,就稱之為軟交換技術。
軟交換一直到現在還在持續的發展,這個概念和技術的操作方式也正在不斷地產生變化,其核心的部分就是以應用編程的接口,結合一些相關的標準化的協議的開發體系,是一種結構化的體系。這樣的一種體系能夠提供更加廣闊的業務平臺,并且在應用上會更加豐富。軟交換這樣的一項核心的計算機網絡的技術,主要就是透過硬件的軟件化思路,來實現對原先電信網絡的交換業務的處理以及連接上的控制,并且可以在同樣的一個網絡系統中,供應有關多媒體的、數據的以及語音等方面的業務。
軟交換技術的體系包括了應用和業務層次、核心的交換層、網絡的控制層以及邊緣的介入層次。核心交換層,主要是針對各種不同的媒體流以及業務等,提供一個公共可以使用的傳送平臺,而邊緣的接入層,主要是對各種終端設備以及網絡金融介入,然后在整一個軟交換的體系之中起到一個連接作用。而核心交換層此,更加注重以網絡分組為基礎。這樣的一種核心的傳送方式,在當前比較受到認可的是ATM骨干網絡或者是IP網絡。而其主要的硬件實體,即是實現軟交換的設備,會有一個網絡的控制層,這個控制層主要是包括了路由、資源管理、認證以及呼叫上的控制等功能,而在業務和應用層次,其主要是在呼叫控制的基礎上,給相對應的用戶提供各種增值性的服務。
在軟交換的系統之中,IP進行的承載方式,能夠讓網絡的調整更加的靈動,并且也能夠在一個相對穩定的基礎上,讓媒體的功能更加強化,進而給整個網絡的用戶提供到一些更新的業務,能夠更好地體現出運營商這個網絡的價值。而從另一個角度上看,軟交換所分離出來的網絡結構,能夠讓整個網絡體系的結構部署更加的靈活方便,進而能夠給運營商在構建網絡體系的時候,更大程度地降低運營網絡所需的維護成本以及建網的成本。由此可見,軟交換技術將會是在計算機網絡技術在核心技術領域一項很重要的應用。
2.2 MS系統在計算機網絡技術的核心技術領域的應用
所謂的MS,也就是IP多媒體的子系統,這樣的一個系統是在3GPP的R5版本之中提出來的,主要是針對IP承載下的多媒體業務,以網絡核心層的計算邏輯功能進行控制的一種整體概念。之后在R6、R7版本當中進行了相對的補充。
原有的MS版本主要是針對MS自身的基礎性質的結構,并且在構建功能實體方面,強化設備實體和實體之間的流程建構。而隨后的R6版本更加注重了對于MS系統自身和外部的其它網絡之間的溝通能力,以及MS系統與其它的業務之間的支持能力等。R7的這個階段,主要是關注到MS系統在固定方面的一些問題,并且強化了移動和固定之間融合,進而在移動和固定的融合上,提供了標準化的相關制訂。
MS體系主要是一個縱向和橫向相結合的體系。從縱向由下到上來看,MS系統主要分成了接入層、承載層、控制層以及應用層。介入層主要是旨在完成各種關于SIP會話的發起,以及關于這些會話的終結,并且完成和傳統的PLMN系統之間的互通和連結。MS系統的承載層主要是為了更好的實現數據包的承載,保證這些數據包不會在傳輸過程中丟失。MS系統的控制層主要是為了實現對基本會話的控制,對于SIP繪畫的一些路由上的控制等等。MS系統的應用層主要是為了實現基于SIP非傳統型的會話活動業務,并且也能夠提供基礎的傳統電話業務。
MS系統和軟交換技術之間是存在著很大的不同的。軟交換主要是實現承載和控制的分離,而MS技術更加注重對業務控制層次和呼叫控制層次的分離。并且MS系統更加注重對于移動通信網絡的技術支撐,所以要充分對移動性能進行優化,并且添置了一個外置性的數據庫,進而更注重對于用戶業務的觸發規則,以及用戶的對應用的使用權的保護。
3 網絡核心技術拓展所要關注的一些問題
軟交換技術主要是以分離交換和控制作為一項核心的技術思路,主要是以現有的電信網絡設備,對電信網絡的傳統結構進行重新建構,然后更側重于對語音以及數據的融合,催生的新型業務作出準備。不過當前的傳統性質的電信網絡在帶寬方面相對是有限的,不能夠對大量的媒體信息傳輸上進行滿足。所以帶寬問題,以及固網改造,將會是軟交換技術這一項核心技術的關鍵點。
而MS系統則是當前計算機網絡核心技術正在朝向的一個重要核心方向,這個方向可以更好地進行網絡、業務控制以及多媒體的多層次融合。不過這一方面運營商的壓力也會很大,主要是針對當前中國的用戶普遍是習慣于免費的英特網服務,所以在運營模式上如何突破,并且營利方式、網絡維護技術也都是接下來的重點和難點。
參考文獻:
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云計算(Cloud Computing)是一種新興的共享基礎架構的方法,通過云計算技術可以將巨大的系統池連接在一起以提供各種IT服務,并可以按需提供資源、收取費用等,因此云計算也被看做是一種新型的資源利用模式。從技術角度看,云是一個包含大量可用虛擬資源(例如硬件、開發平臺以及I/O服務)的資源池,這些虛擬資源可以根據不同的負載動態地配置,以達到更優化的資源利用率。這種資源池通常由基礎設施提供商按照服務等級協議(SLA,ServiceLevel Agreement)采用用時付費(PPU,Pay-Per-Use)的模式開發管理。云計算使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為了可能,企業與個人用戶無需再投入高昂的硬件購置成本,只需要通過互聯網來購買或租賃計算力。
很多因素推動了對云計算的需求:從IT資源利用的角度來看,建設云計算這種超大規模IT資源池可以簡化用戶使用,降低IT資源的平均成本;從業務角度講,移動應用、實時數據流、SOA、Web搜索、開放協作、社會網絡和移動商務等新應用急劇增長,需要利用大規模的云平臺進行支持;特別是對超大規模數據進行數據挖掘與分析的需求,直接推動了云計算的產生和發展。
2 電信行業中的數據分析業務
電信企業是典型的數據密集型企業,保存有海量的用戶呼叫數據、WAP與GPRSEI志以及其他業務系統日志等。正確地分析這些數據從而獲得有用的知識,能夠使電信企業更好地向用戶提供服務、發現更多的商機,同時可以分析市場狀況,以便于制定營銷策略、調整資費策略。因此,數據挖掘技術在電信業中有重要的應用價值。
但進行此類數據挖掘,需要投入大量的金錢和人力,用于購置、維護硬件設備以及購買相應軟件。這主要是由于,電信行業中產生的經營日志數據巨大,一般技術無法處理。以話單數據為例,一個較大規模城市每月的數量可以達到50GB,對于大型直轄市,這個數字可能超過1TB。如此大的數據量,傳統的數據庫工具無法負荷,必須采用專用數據挖掘與分析工具,例如SASEnterprise Miner、SPSS Clementine、IBM IntelligentMinet等,而這些軟件一般需要花費百萬以上的年費。
不過,盡管這些數據挖掘工具價格昂貴,挖掘效果卻仍有待提高。首先,傳統數據挖掘工具基本都實現了常見數據挖掘算法,例如文獻[2―4]中討論了基于這些算法的客戶流失預測分析方法,然而這些算法的實現都是傳統的內存駐留式,所處理的數據也是結構化的數據(通常是某種數據庫軟件的固有格式),對于非結構化數據無能為力(例如原始日志)。其次,當數據集很大時,建立模型所需要的時間往往很長,所采用的機器往往是小型機等高端設備,雖然投入很大,但處理效果仍受制于單個主機的性能,無法通過分布式方式實現并行處理。
云計算技術可以彌補傳統數據挖掘成本高、性能差的缺陷。通過云計算技術,即可以利用已有設備搭建分布式、高性能、可伸縮的數據分析中心,從而節省設備投入和軟件投入成本,提高執行效率,為構建低成本、高效率的數據挖掘與分析系統提供了可能性。Hadoop則是構建此類系統的熱門技術。
3 Hadoop云計算平臺
Hadoop是Apache組織支持的一個開源軟件,是Google云計算理論GFS、Map/Reduce、Bigtable的一個開源實現。Hadoop最早作為開源搜索引擎項目Nutch的基礎平臺而開發,隨后成為一個獨立的項目而發展。
Hadoop可以使用廉價Linux PC機組成集群運行各種應用,同時保持系統的穩定、高效。它能使編寫和運用處理海量數據的應用程序更加容易,其核心組件有3個:一個是HDFS,分布式文件系統,可以提供高效、穩定的分布式存儲,隱藏下層負載均衡、冗余復制等細節,對上層程序提供一個統一的文件系統API接口;一個是HBASE,一個大型的分布式數據庫,這個數據庫不是關系式的數據庫,而是一個巨大的按列存儲表格,可用來分布式存儲半結構化的數據,例如日志數據等;Hadoop系統中最重要的組件則是Map/Reduce分布式處理組件。
Map/Reduce是一個編程模型,用以進行穩定、高效、超大數據量的分析計算。它將一個任務分成很多更細粒度的子任務,這些子任務能夠在空閑的處理節點之間調度,使得處理速度越快的節點處理越多的任務,從而避免處理速度慢的節點延長整個任務的完成時間。Map/Reduce模型將分布式運算抽象為Map和Reduce兩個步驟,其中Map是把輸入Input分解成中間的Key/Value對,Reduce則是把Key/value合成為最終輸出。
開發者只需要實現Map和Reduce函數的邏輯,然后提交給Map/Reduce運行環境,計算任務便會在計算機集群上自動、并行地調度執行。運行環境負責分割輸入數據、調度任務、自動處理運行過程中出現的機器失效問題,以及協調不同節點之間的數據通信。很多分布式數據運算可以抽象為Map/Reduce操作,圖1描繪了Map/Reduce框架的基本工作流程。
4 基于Hadoop的電信業務數據分析系統
基于Hadoop云計算技術,可以構建低成本、高可靠性、高性能的數據分析系統,這在電信行業具有很大的應用價值。本文以“客戶流失預測”業務為例,來說明如何基于Hadoop構建實際應用系統。系統主要實現如下基本功能:
(1)用戶流失預測;采用現有最為基本的客戶流失預測方法;
(2)用戶流失原因分析:基于經驗值的客戶流失原因分析;
(3)自動化數據處理和基于Web的可視化界面。
圖2是基于Hadoop構建的實際數據分析系統的架構:
整個系統運行在分布式Hadoop平臺之上,數據可通過HDFS進行分布式存儲,并通過Map/Reduce機制進行作業調度和分布式處理。由于Hadoop是利用分布式技術對數據進行存儲的,因此可承載的數據量將隨著集群規模的增加而增長,理論上可存儲PB級的數據,非常適合存儲電信業務責任編輯:左永君zuoyongjun@rn日志等海量數據。
在Hadoop平臺上,開發者只需要編寫數據預處理業務邏輯和算法即可,不需要處理分布式計算中的調度、消息等底層邏輯。編程語言基于Java或Python等腳本語言,開發非常方便。通過合適的數據挖掘模型對話單數據進行分析,可以得出用戶流失預測概率。在數據挖掘算法方面,流失預測一般采用分類算法如Logistic回歸模型對數據進行處理。這種處理一般有三個過程:
(1)數據的預處理(ETL)過程;對原始話單等數據進行預處理,對數據進行壓縮、轉換和必要的計算, 通常需要較多的步驟才能完成;而傳統的數據挖掘中,時間開銷最大的步驟,即是預處理過程。
(2)數據訓練過程:對已知離網或流失數據進行運算,需要利用預處理后的海量數據進行復雜運算。
(3)概率預測過程:利用訓練所得參數。對當前話單數據進行預測,以分析目前用戶離網、流失的可能性,并對特定用戶群進行篩選、報告等。
云計算技術通過可靠的分布式處理,將傳統的單機操作并行化,大大加快了預處理的效率,可以使上述過程更加快捷地進行。
客戶端采用基于瀏覽器的SAAS模式提供分析結果的可視化服務(圖3),即預測結果可以通過簡潔的Web界面進行查看,并通過圖形化和報表等直觀方式,向用戶展示分析結果。
5 基于Hadoop的數據分析系統的優勢
如前所述,傳統的流失預測系統存在成本高、效率低、系統可靠性和可擴展性差等問題,利用云計算技術,則可以有效地解決這些問題。基于Hadoop的數據分析系統的優勢體現在以下方面:
(1)吞吐量大、運算速劇央、可伸縮性佳
使用云計算技術,實現分布式計算,極大提高了系統吞吐量和運算速度。例如客戶流程分析模型中分類預測方法中的相關算法,包括分類預測算法、ETL操作等均基于Map/Reduce實現,并以一種可靠容錯的方式并行處理TB級別的數據集。系統可以有效統合多臺服務器資源共同進行計算,不會因通信、協調等機制而限制多臺服務器發揮作用。其效果可通過系統測試數據體現。
(2)穩定性高
Map/Reduce模型提供了容錯、調度機制,保證系統的健壯性。在設計Map/Reduce時,研究人員考慮了很多大規模分布式計算機集群進行含量數據處理時所要考慮的關鍵問題:容錯處理保證了節點失效的情況下計算任務仍能夠正確執行;操作本地化保證了在網絡等資源有限的情況下,最大程度地讓計算任務在本地執行;任務劃分的粒度使得任務能夠更加優化地被分解和執行;對于每個未完成的子任務,Master節點都會啟動一個備份子任務同時執行,無論初始任務還是備份子任務處理完成,該子任務都會立即被標記為完成狀態,通過備份任務機制可以有效避免因個別節點處理速度過慢而延誤整個任務的處理。
(3)經濟、綠色、廉價
基于混合模型的并行二元分類預測方法是基于Map/Reduce機制實現的,所以其只需要普通的PC機組成集群就可以對海量的用戶數據進行流失預測分析;而SAS、SPss等工具用的是IBM等商業機器,只能處理少量數據,無法對千萬億級用戶展開大規模數據挖掘。因此,相比于SAS、SPSS等工具,本系統具有成本低廉、可擴展性強的優點。
(4)易用性
系統可以通過Web方式使用,較為方便。可通過項目總結出流程化的快速搭建方式,以指導兄弟單位根據需要搭建相似系統。其效果通過試用,以研究報告和文檔方式體現。
參考文獻
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關鍵詞:計算機應用;發展現狀;發展趨勢
計算機技術在不斷發展的過程中,其具有很廣的應用領域,在其應用的過程中,需要有效提升計算機應用的效果,在其具體實際的應用過程中存在一定問題,必須根據其實際應用領域不斷完善,讓計算機技術適合現代社會發展需要,為其它行業的發展提供技術支持,現在掌握計算機技術,利用計算機技術解決工作中的實際問題,已經成為人們的基本技能之一。
1計算機應用的發展現狀
1.1應用于數據處理
在大數據時代利用計算機進行數據處理是社會發展的需要,同時提高了數據處理的效率,能科學有效的對數據進行處理,在提高數據處理速度,同時也保障數據處理的質量。現在利用計算機數據處理,不是簡單的數據,數據的種類繁多,涉及到圖形、圖片、音頻、視頻等文件,大數據技術兼容各種數據文件,能根據需要科學有效的進行數據轉換,對數據信息進行科學整理、分析、提煉有用的數據,為企業的發展提供科學有效的決策依據,在企業的發展過程中,計算機應用起到重要作用,在數據高速發展的今天,科學有效利用計算機進行數據信息處理,對提升數據處理能力起到重要作用。
1.2應用于智能技術
計算機技術在智能技術中的應用,為智能技術的提升起到技術支持作用。計算機技術在智能技術中應用比較廣泛,比如人臉識別、智能機器人、指紋解鎖等。隨著經濟的快速發展,為了高效,精準的完成一些機械、繁重的任務,計算機智能技術的將有一個很好的發展前景,通過對計算機更有效的作用,發掘更多用途,使計算機的操作更加科學專業,使計算機的存儲信息更加廣泛、準確,變得更加實用、有價值,這樣,就能在更多領域應用到同一個技術,更好的讓計算機為人們服務。計算機技術在其它領域中的應用,尤其在智能技術中的應用,為智能技術的發展提供了技術支持,現在人類的發展各個領域都往智能化方向發展,智能技術的發展與完善是社會發展需要,符合現代科技水平發展需要。
2計算機應用發展中的存在問題
2.1計算機標準體系沒有形成
計算機技術在快速發展與應用的過程中,計算機標準體系沒有建立,這就給計算機網絡犯罪等提供了機遇,我國關于網絡安全的法律法規文件很少,對網絡上的違法亂紀現象打擊力度不大,這些都是阻礙我國電子商務產業發展的原因,必須結合網絡安全需要,建立一個完善的計算機標準體系,這對提高計算機技術的應用效率提升起到重要作用。
2.2計算機發展水平低,普及率有待提高
最近我國計算機發展較快,尤其網絡用戶逐年在增加,但是我國計算機發展水平不高,尤其各個地方發展不平衡,這與地方經濟有一定的關系,一般經濟水平高的地區,計算機基礎設施建設的好,對計算機技術的普及率提升起到保障作用。我國是一個大國,地區經濟差別較大,這導致我國計算機發展不平衡,計算機普及率總體不高。
2.3計算機核心技術研發能力不夠
在計算機技術的研究領域,很多計算機硬件等我國主要是進口,整體我國計算機核心技術研發水平不高,這與我國整體計算機發展水平有一定的關系。在計算機技術快速發展的今天,提高計算機技術的性能,完善計算機技術的職能,是提高我國計算機發展水平,但必須加強自我研發能力,讓計算機相關企業在國際上有一定的競爭力。
3計算機應用發展趨勢
3.1智能化程度高
智能技術的發展促使計算機應用向智能化方向發展,是符合現代社會發展的需要。隨著科學技術的發展,計算機技術人工智能化發展方向越來越明顯。人工智能技術融入計算機技術,計算機在人的指令下完成程序指令,操作更便捷。人工智能技術與計算機技術的融合,促使智能技術的智能化程度提高,為智能技術的更新提供了技術保障。可以說智能化是計算機技術應用發展的主要著眼點,其以現代基礎科學為基礎,憑借自身優秀的推理能力、極強的學習能力和邏輯判斷能力實現了人類行為過程的判斷分析,操作執行,并且對人的邏輯思維及感官行為做出模仿,為人們提供更加智能化的服務。社會的發展與進步,現在人的要求越來越高,計算機技術向智能技術發現轉變,提升智能化程度是符合現代計算機技術發展的需要。
3.2無線化發展趨勢
智能手機的普及,現在無線網絡發展是非常重要的,計算機技術向無線化方向發展是計算機技術發展需要,同時也是現代科技水平為計算機技術發展提出了新要求。計算機技術不斷發展,其無線化趨勢也十分明確,可以說計算機無線化是人類所一直追求的,不需要線路連接,計算機設備與網絡之間可以更靈活地關聯,無線操作更為便捷。無線局域網技術的發展與完善,是現代計算機技術應用的成果,同時也是計算機技術無線化發展的需求。
3.3網絡化趨勢加強
互聯網+時代,計算機技術網絡化發展是時展的趨勢,必須加強計算機網絡化發展,符合現代社會發展需要,同時對監控、遠程操作都是非常適用的,也是社會發展對計算機技術提出了新要求。
參考文獻:
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蘇州新導智能科技有限公司成立于2006年,總部位于蘇州,公司核心團隊在智能安防、音視頻視訊、物聯網與無線通訊領域有深厚的技術積累和豐富的項目實施經驗,目前是國內領先的智能網絡安防產品和整體解決方案提供商。
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無錫定華傳感網科技有限公司
無錫定華傳感網科技有限公司作為全球領先的工業自動化方案提供商定華集團旗下的核心企業,致力于物聯網工業應用領域產品的研發、生產、銷售和服務,擁有具備完全自主知識產權的傳感網核心技術優勢,是我國物聯網工業應用領域關鍵技術的核心研究開發專業機構之一,也是中國危險化學品智能儲運的領導企業。定華發明的外測液位傳感技術及專利2009年進入了國家行業標準,中國化工行業標準自控安裝圖冊(標準號HG/T21581-2010),同時,作為唯一一家參加相關標準修訂的中國儀表廠家,打破了西方跨國公司在該技術領域內的長期絕對壟斷。公司目前已有多項專利獲國家知識產權局授權,初步形成了自主知識產權專利簇群。
地址:無錫市濱湖區錦溪路100號軟件園A區3號樓1層
關鍵詞: 計算機技術;機電一體化;生產應用
中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A
一、機械和電子控制技術的發展和現狀
在生產、科研等諸多領域里,有大量的物理量需要按某種變化規律進行控制。在二十世紀三十年代之前,工業生產多處于手工操作的狀態。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內,初步有了對工業生產的機械控制實踐。隨著電子技術的迅速發展和計算機控制系統的出現,直接實現了工業生產中各參量和過程的數字控制。計算機的微型化使控制技術更加智能化,同時將機械、電子、計算機技術和控制技術有機結合的機電一體化技術也得到迅猛發展,且越來越被廣泛的應用到各生產領域。目前主要形成并應用的機電控制技術主要有PID控制,PID是經典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機的優勢,形成了自適應PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結構控制等,均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。
二、 機電一體化的發展及在工業上的廣泛應用
2.1 機電一體化的簡介和生產應用
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及計算機軟件系統集合起來所構成的系統總稱,綜合運用機械技術、微電子技術、計算機技術、電力電子技術等對各生產領域的控制過程進行監督操作。它主要應用領域有數控機床,通過相應的數控技術,在工業操作上結構、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結構,豐富了數控功能,也提高了生產效率。
柔性制造系統的應用是計算機技術和制造系統在機電控制工業的應用,是計算機化的制造系統。它主要由計算機、數控機床、自動化倉庫等組成。在工業上,它可以隨機地、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,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產。
交流傳動技術的發展也是隨著電子技術和計算機技術的發展在工業上有了重要的應用,尤其是在鋼鐵工業中,使復雜的矢量控制技術得以實現,無論是大容量電機還是小容量電機現均可使同步電機或者異步電機實現可逆滑調速。也使交流傳動系統在軋鋼生產中得到廣泛的應用。
可編程控制器(PLC)是集計算機技術和自動控制化技術于一體的新型控制系統。這一系統解決了工業控制系統中大量開關控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統。隨著PLC技術的進步,其應用領域更是不斷擴大,可采集存儲數據,還可對控制系統進行監控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。此外,隨著工廠網絡自動化的發展,PLC可實現通信及聯網功能,更有助于工業生產的控制過程的監控。如今,PLC技術已經被廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保以及文化娛樂等各行各業。
2.2 計算機在機械和電子控制產業的應用實例
計算機技術和機械電子控制技術一體化的有機結合,不斷使相關的新技術應用到更多的領域中去,這些應用到的領域已經不再局限于工業的生產,更多技術是切身關系到我們日常的工作和生活。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術和機電控制相結合的實際應用。
農業方面,機械作業過程中駕駛室內的儀表盤正迅速由電子監視儀表取代并逐步由單一參數顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當代儀器與控制裝置發展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調用數據庫信息,顯示數據、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數據信息動態存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數據存儲卡,將農業作業過程的數據信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機應用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端,實現自動控制農機的操作。
電腦橫機中計算機技術的應用給機械編織行業帶來了巨大的變革。現在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域的復雜系統。電腦橫機的編織是一個極其復雜的過程,最初的橫機是手動橫機,只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術應用到電腦橫機中,通過電腦的自動控制,設計人員可對編織花型進行數字化設計,通過計算機數字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應的機械編織動作,由計算機指令控制系統完成整個設計的編織,極大地提高了工業生產效率。
與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種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。
三、總結
在機械生產領域,電子技術和計算機技術的融入發展,機電一體化的形成是機械工業中的重要變革。通過不斷發展的計算機技術,使機電一體化相關的技術在諸多領域中得到了廣泛的應用。
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