第一篇:集裝箱發展史和趨勢
隨著集裝箱運輸的發展以及運輸周轉的加快,現有的集裝箱保有量顯得明顯不足,因此集裝箱保有量在未來將會有長足的增氏。特種箱箱型比例有明顯增加如冷藏箱近兒年的增長幅度較大。集裝箱運輸發展趨勢
1.’集裝箱運輸量繼續增長與其他運輸方式相比,集裝箱運輸是一種較新的模式,這種運輸方式本身還在不斷地發展和創新,它將在整個運輸中承擔越來越大的市場份額。
2.集裝箱船舶的大型化趨勢根據規模經濟的規律,生產規模的擴大能使生產成本下降。為了參與國際范圍內的競爭,減少運輸成本,各大跨國航運公司紛紛投資,大力發展大型化集裝箱船舶,使世界集裝箱船舶的平均載箱景逐年上升。但是,集裝箱船舶的大型化趨勢也會遇到一系列的障礙,比如港口的水深條件、起重設備的作業尺寸、港口的裝卸效率、陸路的集疏運能力和運輸工具的標準等問題。
3.集裝箱碼頭的深水化、大型化和高效化趨勢隨著集裝箱船舶的大型化,特別對最新的6 000TEU以上的超大型船來說,水深條件越 來越成為船公司選擇港口的重要因素。船舶的大型化要求有自然條件好的處于航運干線附近的深水港與之配套,因此全球運輸中的樞紐港的作用益重要,而這些起樞紐作用的港口的穩定貨源必須有眾多的支線港予以支撐。而樞紐港的非直接腹地的貨源所占比重會不斷增加。因此,集裝箱碼頭規模的擴大,碼頭深水化、卨效化已成為樞紐港的必要條件。
4.船舶掛靠港口減少、運輸網絡的形成航運公司運力優化配置帶來的最大效果就是運輸服務質量的提髙,表現為航線掛靠港口減少、服務密度增加、交貨期縮短例如:原來香港/美西航線所需要的14天已下降到 11天。
5.集裝箱運輸組織方式的變化,以前各種運輸方式是各自為陣的,各種運輸方式在爭奪貨源時相互間難以協調,由此造成客戶的極大不便。現代集裝箱運輸系統則要求鐵路、公路、水運、航空、港口、機場、場站、倉儲以及相關的海關、檢驗檢疫、貨主企業等方面的協同組織,這是提高運輸效率,降低運輸成本的關鍵。這種需求與人們追求運輸系統整個過程的效率,降低整個過程的運輸成本的要求是一致的。因此,集裝箱運輸系統組織的進一步集成化將是未來發展的一種趨勢。
6.集裝箱運輸與信息化的結合集裝箱運輸的優點正是表現在它的快捷,而這種快捷送達又必須有先進的信息技術作為支持。
第二篇:中國便利店的發展史及趨勢
華聯網絡便利店競爭基礎由傳統奔向現代
從小賣部到便利店
小賣部,字面意思就是小的商店,指的是中國一般由個人或家庭經營的街頭小店或是小便利店。店主可能就住在小店里面,小店提供的商品和服務,五花八門,種類繁多。特別是在小山村、城市城中村等普通居住區最為常見,小賣部賣的商品基本上為3-10歲小朋友的小零食; 少品種的方便面、水、飲料、香煙等即時需求性產品,附加一些增值服務,比如房屋中介、手機號代賣等服務。然后居民的消費意識在慢慢的升級,小賣部的環境臟、擺放亂、服務少已經成為零售的硬傷,于是以裝修完善、商品擺放整齊、增值服務眾多的便利店應運而生,中國便利店正式從小賣部進化而來。
從便利店到網絡便利店 我國目前便利店初創的地區,也大都是經濟較發達的地區,北京、上海、深圳、杭州等一線城市,從市場經濟、消費經濟均屬國內領先城市。據國外7-11便利店的研究數據表明,當人均收入達到3000美元的時候是便利店的發展期,而每3000人,就應該擁有一家便利店。在21世紀初期,便利店如雨后春筍般出現,在便利店的經營過程中同時也出現了美宜佳、可的等本土便利店連鎖品牌。與此同時國外便利店巨頭7-
11、羅森、全家也紛紛進入大陸搶灘市場。讓便利店行業得到更快速、更有效的發展。讓便利店成為居民日常生活的一部分起著推動的作用。
而經過十年的蓬勃發展,以淘寶、京東、當當網為首的電子商務零售企業也更加奠定網絡購物的基礎,全國有49.5%的網民有網購行為,網購數據也是逐年翻番成長。從C2C到B2C再到B2B2C,最后到O2O,電子商務的模式在隨著居民購物需求而升級進化。此時正是傳統零售業與新型電子商務零售業平分天下的時刻。
華聯網絡便利店盛裝登場
傳統便利店本身面積小,無法擺出全部庫存商品,但華聯網絡便利店通過華聯便民購物機充分的解決 了傳統便利店的先天不足,利用電子商城彌補便利店商品的不足。這點大賣場就做不到。很多企業將電子商務作為展示營銷平臺之一,很多顧客也習慣了傳統零售企 業在傳統渠道上的優勢。華聯網絡便利店通過三位一體的全新模式,將實現傳統展示與平臺展示相結合,將“百貨店”變身為“萬貨店”,線上展示與線下支付相結 合,網絡銷售與實體經營相結合,充分融合傳統零售與電子商務的優勢,改變經營模式,提高競爭力。
華聯網絡便利店可作為華聯網上商城以及其他B2C的快件中轉站,消費者通過網上下單、線下取貨,不但解決的電子商務物流成本的問題,更加方便了消費者取貨。華聯便民購物機通過增值服務為便利店帶來穩定的客源,提高了消費者對便利店的忠誠度和黏性。
第三篇:中國證券市場發展史及未來趨勢
題目:中國證券市場發展史
摘要:中國證券史肇始于近代,在舊中國也曾有過一定的發展。中華人民共和國成立以后,證券市場之突飛猛進的發展,在港臺地區,時間大致從上世紀60年代開始,而在大陸,則是自改革開放以后。20世紀80年代后期,隨著中國經濟體制改革的重點從農村轉向城市,中國大陸證券市場的幼苗在改革開放的雨露春風中重新破土而出,以滬深兩個證券交易所成立為標志,中國大陸證券史正式揭開了它的新生命史的光輝篇章。而在經濟全球化的背景下,國際資本流動頻繁且影響深遠,并最終導致全球證券市場相互聯系日趨緊密,證券市場出現了一體化趨勢。證券市場發展史上提到,幾年來,中國證券市場發展非常迅速,各種類型的機構投資者快速成長,它們在證券市場上發揮出日益顯著的主導作用。
關鍵詞:證券市場、發展、股票、風險
正文:
一、舊中國的證券市場
證券在我國屬于“舶來品”,最早出現的股票是外商股票,最早出現的證券交易機構也是由外商開辦的“上海股份公所”和“上海眾業公所”。上市證券主要是外國公司股票和債券。從19世紀70年代開始,清政府洋務派在我國興辦工業,隨著這些股份制企業的興起,中國自己的股票、公司債券和證券市場便應運而生了。1872年設立的輪船招商局是我國第一家股份制企業。1914年北洋政府頒布的《證券交易所法》推動了證券交易所的建立。1917年北洋政府批準上海證券交易所開設證券經營業務。證券市場分析研究顯示,1918年夏天成立的北平證券交易所是中國人自己創辦的第一家證券交易所。1920年7月,上海證券物品交易所得到批準成立,是當時規模最大的證券交易所。此后,相繼出現了上海華商證券交易所、青島市物品證券交易所、天津市企業交易所等,逐漸形成了舊中國的證券市場。
二、新中國的證券市場
(一)、建國初期的證券市場。經濟體制改革前的證券市場主要圍繞兩條線索來展開:
1、解放初期鑒于證券市場仍有一定的存在基礎,在先后接收官僚資本的基礎上,天津證券交易所于1949年6月1日成立;1950年2月1日成立了北京證券交易所。其中,天津交易所的經紀人有39家,總計資本845萬元;北京證券交易所經審查合格的法人經紀人有5家,個人經紀人有17家。至1952年,因兩家證券交易所交易量極度萎縮,經紀人虧損嚴重,天津證券交易所并入天津市投資公司,北京證券交易所宣告停業。津京證券交易所的歷史雖然不長,但它們不僅在吸收游資、穩定市場方面發揮了積極作用,而且為我們今天證券市場的發展提供了寶貴的經驗:要發展我國的證券市場必須首先發展商品經濟、股份制和信用制度。
2、鑒于經濟建設的需要,利用國債市場籌措了一定數量的財政資金。此間利用國債市場籌措資金又大體上分為兩個階段:第一階段是1950-1958年,發行了人民勝利折實公債和國家建設公債;第二階段是1959-1978年,全國性的公債停止發行,但允許省、自治區、直轄市在必要的時候發行地方建設公債。
(二)、改革開放后的證券市場
1978年,中共十一屆三中全會確立了改革開放的大政方針政策,由此開啟了中國經濟快速發展的新局面。在中國經濟發展與快速增長的情況下,中國當代證券市場適應我國市場經濟發展的需求應運而生。1981年財政部首次發行國庫券,揭開了新時期中國證券市場新發展的序幕。
上個世紀80年代,隨著國民經濟發展對社會資金的巨大需求,國家開始了股份制改革試點工作,并率先在上海、深圳等地展開。改革開放后國內第一只股票——上海飛樂音響于1984年11月誕生。1986年9月26日,新中國第一家代理和轉讓股票的證券公司——中國工商銀行上海信托投資公司靜安證券業務部宣告營業,從此恢復了我國中斷了30多年的證券交易業務,開始上海股票的柜臺交易。1990年,國務院批復上海浦東新區開發政策,同意在上海設立證券交易所。同年11月,上海證券交易所經國務院授權,人民銀行批準,正式宣告成立。第二年,即1991年4月,深圳證券交易所得到批準正式成立。滬深交易所成立后,本地發行的股票開始進場交易,這就是所謂的上海“老八股”和深圳“老五股”。之后國內其它地方發行的公司股票開始陸續在滬深兩個證券交易所上市交易,國內證券交易開始逐步規范化。
1992年8月10日,是中國證券市場發展史上一個重要的日子。當時在“鄧小平南巡講話”的激勵下,中國證券市場的合法地位正式確立,滬深股票市場走出了一輪氣勢磅礴的牛市行情,其中深圳股市漲幅超過2倍,股票供不應求。為平抑股價,增加供給,8月7日深圳市宣布當年發行5億股公眾股,發售500萬張抽簽表,中簽率為10%,每張抽簽表可以購1,000股。但是當時市場極度熱烈,對股票的需求量及其巨大,5億股股票無疑是杯水車薪,于是出現了百萬人爭購抽簽表的局面,并且引發了內部人營私舞弊暗中套購認購表的行為,結果多數人因為沒有買到中簽表而到市政府示威,從而引發了震驚全國的“8?10事件”。該事件的爆發使得國家管理高層極度震驚,引發了對社會穩定的擔憂,并觸發了公眾投資者對證券市場存廢問題的憂慮,導致滬深股市深幅狂瀉,上海市場三天之內暴跌400余點。
而“327國債事件”是中國證券市場又一個重要的歷史事件。1993年,為抑制經濟過熱和通貨膨脹,國家開始進行宏觀調控,滬深股票市場開始反復走低,投資者關注的重點開始轉移到國債期貨市場。國債期貨市場是上交所于1992年12月建立,開始只允許部分券商進行自營買賣。1993年10月25日,上交所向個人投資者開放了國債期貨交易,國債期貨交易日漸活躍。到了1994年秋天,國債期貨發展的政策環境出現了重大的變化,面對高達兩位數的通貨膨脹率,央行出臺儲蓄保值貼補政策,國債的固定利率也變成了浮動利率,國債期貨的價格波動加大,全國各地投資者趨之若騖,成交額明顯放大,交易所國債期貨清算保證金高達140億元。與此同時,上交所管理層對經濟與政策環境變化后的風險擴大缺乏足夠的認識,沒有作出相應的調整,終于在1995年2月發生了“327國債期貨事件”。
與此同時,在1994-1995年,國家采取各種政治、經濟措施反通貨膨脹并取得重要成果。到95年下半年,物價逐步穩定并慢慢回落至正常水平。市場開始預期宏觀調控將要結束,央行將采取降息等措施以刺激經濟發展,于是在1996年第二季度滬深證券市場開始恢復性上漲。到12月中旬,在9個月的時間內滬深股市累計上漲300%以上,漲幅驚人。由于擔心股市過快上漲沖擊實體經濟危害社會安全與穩定,12月14日《人民日報》發表題為《正確認識當前股票市場》的特約評論員文章批評股市存在的嚴重過度投機,同時滬深交易所開始實行漲跌幅限制,導致滬深股市暴跌,部分投機者損失慘重。其后股票開始一輪又一輪沖高與回落,周而復始。
2001年6月14日,國務院出臺減持國有股籌集社會保障資金管理辦法引發了投資者對股票市場股權分置等內在結構性缺陷的擔憂,由此引發股市下跌,結束了長達5年的牛市。在其后的4年中滬深股市進入漫漫熊途,受企業經營業績下滑、大股東或實際控制人占款甚至侵害上市公司利益、股權分置等眾多不利因素的影響,上證指數一度擊穿1000點的整數關口,一些公司的股票價格大幅下降到不到前期高點的十分之一,證券市場極為蕭條,投資融資功能遭受了極大的破壞。一些投資者信心遭受嚴重打擊,投資者甚至喊出了“遠離毒品、遠離股市”的口號,證券市場投融資等基本功能幾乎喪失殆盡。
在這樣情況下,為促進證券市場的健康發展,國務院發布了《關于推進資本市場改革開放和穩定發展的若干意見》,大力發展資本市場。2005年5月,在經過全面討論與廣泛認證之后,股權分置改革工作終于全面推出。三一重工、清華同方等納入第一批股改試點范圍。在股改對價、證監會加強上市公司監管提高清欠力度、貿易資本雙順差而導致的流動性過剩、人民幣升值、上市公司業績提升等一系列利好因素的影響下,中國證券市場開始步入新一輪牛市。截止2007年5月,滬深股市累計升幅達到300%以上,部分個股更是上升10倍以上。一些缺乏業績支撐的股票在所謂整體上市、資產注入、重組等題材的刺激下大幅上升,漲幅驚人。由于短期升幅過大,證券市場已經累積了不少風險,投資者應注意采取措施加以防范,不要盲目追漲殺跌,以免遭受經濟損失。長期來看,由于我國是一個新興市場,經濟發展潛力巨大,因此證券市場發展前景十分廣闊。在宏觀經濟快速增長的大背景下,隨著上市公司股權分置改革、證券公司綜合治理等多項基礎性制度改革工作的基本完成,歷史遺留的一些突出的制度障礙和市場風險得以化解,我國資本市場發生了轉折性變化,宏觀經濟“晴雨表”作用日漸顯現。2008年,受國際金融危機等因素影響,我國宏觀經濟增長速度放緩,資本市場行情也出現大幅下挫情況。自2008年第四季度以來,我國政府采取了迅速而有力的措施來應對經濟危機,出臺了一系列有利于經濟長期發展的制度性舉措,宏觀經濟出現復蘇跡象,投資者信心得到一定的提振。進入2009 年,國內證券市場出現了股價指數企穩回升、股票交易量有所恢復的良好局面,隨著宏觀經濟的逐漸復蘇以及資本市場改革的不斷深入,國內證券市場將繼續健康、穩定發展。
縱觀國內外證券市場的發展歷史,我們可以得出三點結論。第一,在證券市場的發展過程中,繁榮與危機總是相生相伴的,市場的暴漲和暴跌總是如影隨形。既沒有只漲不跌的市場,也沒有只跌不漲的市場;第二,雖然存在許許多多的波折,但證券市場發展的總體趨勢是健康向上的,“前途是光明的,道路是曲折的”。長期來看,只有那些堅定持有具有長期投資價值公司股票的投資者,才能成為市場最終的勝利者;第三,每一次的經濟大發展與大繁榮,都會帶來證券市場的大發展與大繁榮。目前,中國經濟自改革開放以來經歷了長達20多年的快速增長,因此,我國證券市場走出目前的大牛市也不足為奇。然而,投資者也不能因此掉以輕心,應時刻注意防范風險。
參考文獻:
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2010年9月
4、中國證券行業發展狀況;新華網;2010年2月
證券投資學結課論文:
中國證券市場發展史
授課老師:魏娜 專業:國際經濟與貿易
學號:2008040808003
班級:84080801
姓名:陳曦
第四篇:材料發展史
材料的歷史同人類社會發展史同樣悠久。歷史上,材料被視為人類社會進化的里程碑。歷史學家曾把材料及其器具作為劃分時代的標志:石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代? ? ? ? ? ?。這里我們不難看到材料在社會進步過程中的巨大作用。
制作物品的來源即原料或材料。其中“來源”指物質。
材料:是由一種化學物質為主要成分、并添加一定的助劑作為次要成分所組成的,可以在一定溫度和一定壓力下使之熔融,并在模具中塑制成一定形狀,冷卻后在室溫下能保持既定形狀,并可在一定條件下使用的制品,其生產過程必須實現最高的生產率、最低的原材料成本和能耗,最少地產生廢物和環境污染物,并且其廢棄物可以回收、再利用。
按組成、結構特點進行分類:金屬材料;無機非金屬材料;高分子材料;復合材料。? 按使用性能分類:利用材料力學性能的稱為結構材料;而利用材料物理和化學性能的則稱為功能材料。
也可將材料分為傳統材料和新型材料。兩者無嚴格區別,是互相依存、互相轉化的。傳統材料的特征:需求量大、生產規模大,但環境污染嚴重;新型材料的特征:投資強度較高、更新換代快、風險性大、知識和技術密集程度高,一旦成功,回報率也較高,且不以規模取勝。狹義陶瓷是陶器與瓷器的統稱。? 二者的坯料都由長石、硅石和礬土(氧化鋁)構成。陶器的原料中礬土的成分多一些,是粘土質。瓷器的坯料是礬土成分較少的礦石質。陶瓷的概念有狹義、廣義之分。? 從狹義上說,陶瓷是用無機非金屬化合物粉體,經高溫燒結而成的,以多晶聚集體為主的固態物質。狹義的陶瓷概念中不包括玻璃、搪瓷、水泥、耐火材料、金屬陶瓷等。? 從廣義上說,陶瓷泛指一切經高溫處理而獲得的無機非金屬材料,包括人工單晶、非晶態、狹義陶瓷及其復合材料、半導體、耐火材料及水泥等。
公元前8000年左右,銅首次被有意識地用來作為原料。先民們發現并利用天然銅塊制作銅兵器和銅工具。? 到公元前5000年,人們已逐漸學會用銅礦石煉銅。? 公元前4000年,銅器及其制造就已推廣,而石頭作為材料已退居第二位。銅是人類獲得的第二種人造材料,也是人類獲得的第一種金屬材料。
在人類歷史上,有過一個輝煌燦爛的青銅器時代。考古表明,青銅文明的源頭在古代中國、美索不達米亞平原和埃及等。? 隨著時間的推移,先民們發現,在銅中加入部分錫,可使原來較軟的銅制品變得更堅韌、更耐磨。于是青銅(銅錫合金)產生了。
中國商代青銅器已經盛行,并將青銅器的冶煉和鑄造技術推向了世界的頂峰。? 中國先民們掌握了6種不同銅、錫比例的青銅技術。知道含錫量1/6的青銅韌性較好,可做鐘鼎;而含錫量2/5的青銅較硬,可做刀斧。
后來的化學成分分析證明,鐵中含有百分之幾的鎳和鈷,而不含碳和其他熔渣夾雜物。這說明它是天外來客——隕鐵; ? 天上掉下隕鐵的機會是很少的,人類不可能大量使用隕鐵。但是,隕鐵讓人們認識了鐵,知道它比銅更堅韌,用它可以制成更堅固耐用、更鋒利的砍削工具。早在2600年前的春秋時代中后期,我們的祖先就發明了生鐵冶煉技術,比歐洲國家要早1000多年;世界上冶煉、澆鑄生鐵的最早文字,也記載于我國古代典籍名著《左傳》中; ? 最早的鋼是在大約1200oC的較低溫度下,用木炭還原出鐵礦石里的混雜鐵(含鐵、礦渣和沒燒盡的木炭混雜在一起的煉鐵塊)為原料,在炭火中反復鍛打,反復滲碳而逐步形成的。
鋼和生鐵的最大區別是含碳量的多少,前者少而后者多,以2.11%為界。? 生鐵硬而脆,韌性不好;很少作為結構材料使用(跟碳含量有關)
? 煉鋼跟煉鐵的主要區別是消耗掉多余的碳,最簡單的方法是利用空氣中的氧氣去除碳,以降低碳含量;
第一次技術革命發端于18世紀后期,以蒸汽機的發明及廣泛應用為主要標志,由此引發的紡織工業、冶金工業、機械工業、造船工業等的工業大革命,是這次技術革命的產物,使人類從手工工藝時期躍進到機器工業時代,開創了工業社會的文明。
其主要的材料依靠是鋼鐵的飛速發展,實現了高爐、轉爐、平爐制造優質鋼材的工業化。第二次技術革命開始于19世紀末,以電的發明和廣泛應用為標志,由于遠距離送電材料以及通訊、照明用的各種材料的工業化,實現了電氣化。其結果是石油開采、鋼鐵冶煉、化學工業、飛機工業、電氣工業、電報電話等迅猛發展,組成了現代產業群,使人類跨進了一個新的時代,實現了向現代社會的轉變。
其主要材料依托是紫銅、黃銅、鋁、鎢等有色金屬以及高分子絕緣材料的迅猛發展。
第三次技術革命始于20世紀中期,以原子能應用為主要標志。1942年12月,意大利物理學家費米在美國建立了第一個核反應堆,實現了控制核裂變,使核能利用有了可能,實現了合成材料、半導體材料等大規模工業化、民用化,把工業文明推到頂點,開啟了通向信息社會文明的大門。
其主要材料依托是鈦合金、先進合金、高溫陶瓷、先進復合材料等材料的迅猛發展。
第四次技術革命始于20世紀70年代,它是以計算機,特別是微電子技術、生物工程技術和空間技術為主要標志,新型材料、新能源、生物工程、航天工業、海洋開發等新興技術是主攻方向。
其主要材料依托是以硅、砷化鎵為代表的半導體材料、先進高分子材料、先進復合材料、生物相容材料等的迅猛發展。在煉鋼時加進金屬錳,就能煉出錳鋼。錳鋼最大的特點是強硬堅韌,是工業建設的棟梁之材,是國防建設的“鐵甲衛士”。錳鋼的問世,是一位年輕的冶金學家(英國的哈德菲爾德)藐視權威,以他那錳鋼般的意志頑強攻關的結果。權威們告誡人們,鋼鐵中錳的含量絕不能超過1.5%,否則它就會越來越脆。在經過了幾百次的失敗以后,他終于發現當錳的含量達到13%時,錳鋼一改它昔日脆弱的形象,變得既有很好的硬度,又富有韌性了。
不銹鋼,是以鐵為主體元素,加上一定比例的鉻、鎳、鉬、錳等金屬煉成的耐腐蝕合金材料。不銹鋼以其锃亮的外表、良好的機械性能和對酸性腐蝕物質的強大抗御能力贏得了人們的歡迎,是現代工業生產和日常生活中常用的金屬材料。冶金專家布里爾利在一次偶然發現,由電爐煉成的含鉻8%,含碳0.24%的合金鋼經過熱處理后,具有極好的耐腐蝕性能,特別是不怕酸性物質的腐蝕。布里爾利把它起名為“不銹鋼”。
到1898年,美國工人技師泰勒創造了一個奇跡。他想研制一種耐高溫的高速刀具鋼。他分析了鎢錳鋼的成分,認為鎢是好的,熔點高達3380℃,受熱肯定不會變軟,問題一定是出在熔點和硬度都不夠高的錳身上。泰勒思考了很久,決定采用鉻取代錳。泰勒趕緊安排試驗冶煉含鉻鎢鋼。經過一段時間的試驗,合乎要求的含鉻鎢鋼煉出來了。新材料做的車刀的切削速度比過去提高了5倍!在這之后,泰勒又對鎢鉻鋼刀做了不少改進,使它能在五六百攝氏度下也不變軟,切削速度達到每秒10米(600米/分鐘),可與奧運會100米跑的冠軍比一比速度。
進入20世紀以后,刀具材料又有了一次飛躍,那就是誕生了硬質合金。1907年,德國冶金專家施特勒爾用碳化鎢的硬質顆粒,加上鐵和鈷的粉末,先壓制成型,再以高溫燒結,讓鐵和鈷熔化而成為粘結材料,使碳化鎢緊緊地“團結”起來,制成了硬質合金。硬質合金一經問世,便受到了熱烈歡迎。人們發現用它制作的刀具,在1000℃的高溫下也不會變軟,切削速度可達到每分鐘2000米以上,比普通碳素鋼刀高出100多倍。
鋁是地殼中含量最多,分布最廣的金屬元素。我們腳下的粘土,就是鋁的藏身之處、所以人們稱鋁是“來自粘土的白銀”。
在今天,鋁是產量僅次于鐵的第二金屬。生活中隨處可見。但在100多年前,鋁比黃金還要貴幾倍,是王公貴族才能賞玩的珍寶。
說明:炭沒有從鋁手里奪取氧的能力,那就換一種思路,讓氯氣從氧那里把鋁奪過來。
他向燒得發紅的礬土里通入氯氣,發現有一些液體流出來,得到了應該是氯化鋁。他仔細地把這些液體收集好,再加熱并加入還原能力強大的鉀汞劑(合金),讓它代替炭去把鋁還原出來。實驗分析結果告訴他,有氯化鉀生成。鉀汞劑已經變成了鋁汞劑,加熱以后汞蒸發掉了,可鋁也再一次變成了白色的礬土。
由于鋁的需求量越來越大,原料礬土的供應也變得緊張。自然界純礬土礦很有限,大部分的礦石含有一半的鐵硅和其它雜質,不能直接用來煉鋁。有必要尋求一種廉價的方法將氧化鋁提取出來。
奧地利化學家拜爾采用煅燒礦石,然后粉碎,再加入氫氧化鈉,使其與氧化鋁反應,生成氫氧化鋁。然后分離出氫氧化鋁,最后加熱使氫氧化鋁分解,就可以得到純凈的礬土了。他們研究發現:
1.具有形狀記憶能力的合金并不只是鎳鈦合金一種,還有銅鋁合金、銅鋅合金、銅鎳臺金、鎳鋁合金等;
2.不同的組成,甚至是組成雖然相同,但熱處理方法不同的合金,被“喚醒記憶”恢復原有形狀的溫度就有所不風
3.這些合金變形能力是無疲勞的,即使反復變形上百萬次也不會斷裂。
氫是一種高效的燃料,它的比熱是航空煤油的三倍,也就是說1公斤的氫可以代替3公斤煤油,目前任何化學燃料都無法和它相比。更重要的是它是一種潔凈的、無污染的燃料。因為氫燃燒時與氧結合,剩下的只是水,避免了產生有害的廢棄物。
通常,人們只是把易與氫氣結合成金屬氫化物的合金才稱為“儲氫合金”。金屬為什么具有儲氫的本領呢? 因為氫是一種很活潑的元素,能與許多金屬起化學反應。一個金屬原子能與兩個、三個或更多的氫原子結合,生成穩定的金屬氫化物,同時放出熱量。當稍微加熱,金屬氫化物吸收熱量后,就會分解出高純度的氫氣。研究表明,能滿足儲氫材料基本條件的合金,其成分中的主要元素有鎂、鈦、鈮、釩、鋯和稀土類金屬,添加元素有鉻、鐵、錳、鈷、鎳、銅等。
現在研究開發的合金,有鑭鎳、鈦鐵、鎂鎳、混合稀土、非晶態類儲氫合金。儲氫合金有很好的吸附性能,不需要高壓高溫就能貯存氫和釋放氫,并且兩者的數量很大,而且吸附性能也不會因反復貯藏、釋放而減弱,因而特別適用于貯藏和運輸氫,其理論貯氫量可為同體積高壓貯氣瓶的1000—1300倍,為液態氫單位容積貯氣量的1.5倍,而且不會形成氫氣壓力,使之成為可靠的貯氫手段。
晶須是一種直徑為幾微米到幾十微米、長度可達數厘米的單晶體,可以在自然界生成,也可由人工制成。它強度極高,接近晶體的理論強度。因晶須十分細小,故一般不能獨立使用,但可編織成線材或與其他聚合物復合成纖維增強復合材料。
經現代的X射線衍射技術顯示,晶須內部的原子完全按照同樣的方向和部位排列。這是一種沒有任何缺陷的理想晶體。而在一般金屬中,雖說總體上原子是有規則排列的,但局部地方,一些原子的排列并不規則,因而,晶體構造中產生了缺陷。
設想:將硝化纖維薄膜夾在兩層玻璃中間,設法把它們粘成一體,就可以做成不傷人的安全玻璃。
困難:硝化纖維“脾氣暴躁”,見火就燒.有時溫度一高還會自己燒起來。怎樣使它與玻璃緊密結合起來? 方案:
1.用膠水?——粘合牢度太低。
2.把玻璃燒軟了,再趁軟把硝化纖維壓在一起?——實驗不是著火就是爆炸,太危險。
所謂先進陶瓷,是以高純、超細的人工合成的無機化合物為原料,采用精密控制的制備工藝燒結而成的,比傳統陶瓷性能更加優異的新一代陶瓷。先進陶瓷又稱為高性能陶瓷、精細陶瓷、新型陶瓷或高科技陶瓷。
先進陶瓷按化學成分可分為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷等。
(1)陶瓷的耐熱性好,這可以提高發動機的工作溫度,從而使發動機效率大大提高。例如,對燃氣輪機來說,目前作為其制造材料的鎳基耐熱合金,工作溫度在1000℃左右;若采用陶瓷材料,工作溫度可達1300℃,使發動機.效率提高30%左右。
(2)工作溫度高,可使燃料充分燃燒,尾氣中的污染成分大大減少。這不僅降低了能源消耗,而且減少了環境污染。
(3)陶瓷的熱傳導性比金屬低,這使發動機的熱量不易散發,可節省能源。
(4)陶瓷具有較高的高溫強度和熱穩定性,這可延長發動機的使用壽命。目前,這種陶瓷滾動軸承已經問世。陶瓷滾動軸承具有下列優點:
(1)陶瓷的耐蝕性好,所以陶瓷滾動軸承適合于在有腐蝕性介質的惡劣環境中工作;
(2)陶瓷滾動體的密度比鋼低,轉動時對外圈的離心作用力可降低40%,故使用壽命長;(3)陶瓷的熱膨脹系數比鋼小,在軸承的間隙一定時,允許在溫差變化較大的環境中工作;(4)陶瓷的彈性模量比鋼高,具有較好的剛度,有利于提高工作速度,達到較高的精度。人造金剛石:金剛石是大家熟悉的高級裝飾品,又是已知材料中最硬的,由于天然金剛石礦床不多,故價格很貴。而商業上、工業上都有很大需求,于是人們希望能夠人工合成。金剛石和石墨都是有碳元素組成,但是兩者的性能卻千差萬別,一個很硬,一個很軟。這為我們人工合成提供了線索。塑料、合成纖維和合成橡膠,是合成高分子化合物的三大家族。纖維和橡膠都有天然的存在,惟有塑料沒有天然的存在,是人類創造力的產物。雖說塑料的誕生是受自然界的樹脂類物質啟發而起步的,但在塑料的發展過程中,完全是人類以豐富的想象力和艱苦卓絕的努力,才創造出這一個嶄新的材料領域。
聚乙烯是由乙烯單體聚合而成,為發展最快、產量最大的一種熱塑性聚合物。聚乙烯質感類似石蠟狀,無味無毒,有良好的耐低溫性、化學穩定性、加工性、電絕緣性,但耐熱性不高,只可在80℃下使用。
由高壓法所得的聚乙烯,分子質量較低,分子的支鏈較多,密度較小,所以又稱低密度聚乙烯(LDPE),為半透明狀,質地柔軟,耐沖擊,常用于制作薄膜、軟管、瓶類等包裝材料及電絕緣護套等。
超高分子量聚乙烯(簡稱UHMPE)的分子質量達上百萬,使結晶困難。
與普通PE相比,耐磨性、抗沖擊性、自潤滑性、生理相容性、耐蝕性更好,但其硬度、強度、耐熱性低些。可用于耐磨輸送管道、機床耐磨導軌、小齒輪、人工關節、防彈衣、滑雪板等。
最輕且價低的塑料:聚丙烯(PP)
聚丙烯是由丙烯單體聚合而成的熱塑性聚合物,常用的PP,耐蝕性、電絕緣性優良,力學性能、耐熱性(可達150 ℃)在通用熱塑性塑料中最高,耐疲勞性好,是常見塑料中密度最低、價格最低的塑料,但低溫脆性大及耐老化性不好。其無味無毒,是可進行高溫熱水消毒的少數塑料品種之一。
最鮮艷且成形性特好的塑料:聚苯乙烯(PS)
聚苯乙烯為苯乙烯單體聚合而成的典型線型無定形熱塑性塑料。
PS極易染成鮮艷色彩,透明度僅次于有機玻璃,制品表面富有光澤;幾乎可用各種成形方法進行成形加工,成形收縮特小,可成形性非常突出;電絕緣性(特別是高頻絕緣性)極好,剛性好、脆性大,為敲擊時惟一有清脆的類似金屬聲的塑料;其無味無毒,但抗沖擊強度低,易脆裂;不耐高溫(100 ℃以下使用),戶外長期使用易變黃變脆。與“尼龍—66”相比,聚酯纖維的優點:
1.保型性好。
它彈性足,尤其是彈性模量要比尼龍-66高2~3倍,不容易產生折皺,經熨燙后有“一朝定型,永不變形”的功效。
1.耐溫性能好。
聚酯纖維既不怕高溫又耐得低溫。將其在150℃的熱空氣中加熱1000小時,還能保持50%以上的強度,而尼龍-66在此溫度下差不多已經“毀尸滅跡”了。聚酯纖維的熔化溫度高達250℃、但在零下100℃的低溫環境中也不會降低性能。
3.強度高;
它在干燥情況下強度與尼龍-66不相上下、而且在潮濕條件下依然如故。尼龍-66受潮后強度會下降10%~15%,聚酯的抗沖擊能力比尼龍要強整整4倍。
3.“生命力”旺盛。
把它放在玻璃瓶里曬上一年,強度并沒有太大的降低,而如果換成尼龍,同樣曬一年,強度會有大幅度的下降。
3.聚酯還不怕酒精、汽油等有機溶劑,不怕含氯的氧化劑,不怕稀酸、稀堿溶液的腐蝕作用。
橡膠、人稱“彈性之王”,最大的特點是富有彈性,可以在外力作用下伸長七八倍。但外力一消失,又迅速恢復其原來的長度。除了彈性好以外,橡膠還有防水、絕緣、氣密、抗震、耐磨等一系列優良性能。橡膠是當今社會不可缺少的重要戰略物資,是現代人生活中非常熟悉的材料之一。
橡膠家族分為天然的和人工合成的兩大分支。無論是天然橡膠,還是合成橡膠,都是化學家們付出了大量辛勤的勞動后,才得以進入人類生活的。
人造“大然橡膠”與真正天然的橡膠相比,可以說是“巧手勝天成”的杰作。
它的彈性、耐磨性、耐溫性、氣密性等各項性能指標都與天然橡膠相同,甚至它的缺點也和天然橡膠一樣——耐油性不太好。不同在于它在合成時的原料特別純,所以產品中不含天然橡膠里常有的植物蛋白及脂肪等雜質,電絕緣性能比天然橡膠好,耐老化的時間也更長。
第五篇:信息傳輸技術的發展—“發展史與未來趨勢”
信息傳輸技術的發展
——“發展史與未來趨勢” 組長、組員
1、組員
2、組員3
遼東學院 信息工程學院,B1x0x班
摘要:自人類文明起源以來,對于人們傳輸信息就有很多種方式、方法。從以語言為主,通過人力、馬力、烽火等原始手段傳輸信息的方式,到以文字、郵政、印刷等方式更廣地傳輸信息的方式,隨著近代科學技術的發展,又實現了通過電報、電話、廣播等方式傳輸信息,再到現代的信息時代,除了語言之外,還包括了圖像、聲音、多媒體等各種信息,傳輸技術利用電流、電磁波、聲波、光波等多種傳輸介質實現多樣化信息的傳輸。信息傳輸技術爆炸式的推動了信息交流,同時也推動著信息技術的進一步發展。隨著寬帶技術的發展,人們能更加便捷的“訪問世界”。通過數據通信、傳真,可視電話、可視圖文等服務形式,將大量的初等、中等、高等教育的課程及其它科學技術、生活、市場、金融、體育、娛樂、醫療等信息以聯機方式存放,用戶可有選擇地獲取信息。當這樣的公共信息基礎設施同家庭信息系統相連接,就徹底地改變了信息獲取和利用的方式,進而也改變了社會的教育模式。現代是一個信息時代,對于未來信息傳輸技術的發展,大數據成為趨勢。光是極具發展潛力的傳輸介質,光勢必會在未來信息傳輸技術中占有一席之地。硅光子技術超高效率、超低耗能也是看點之一。關鍵詞:數據通信;發展史;數據傳輸方式;未來趨勢
一、信息傳輸技術的發展史
(一)、原始時代信息傳輸技術
原始時代沒有文字,原始人通過一些輔助的東西或簡單的圖畫來表述信息。例如北美的印第安人離家狩獵,在屋子旁邊釘下幾根帶有橫桿的木橛,一根表示要過一晝夜才回來,兩根表示兩晝夜。還有“結繩記事”,根據繩子上打結的個數和繩子的顏色來記錄容易忘記的事情。
(二)、古代信息傳輸技術
隨著生產力的提高,人們的認識也一步一步由低級向高級發展,人類進入了文明社會,信息技術也有了新的發展。文字的出現時信息傳輸技術的一大變革。甲骨文是我國最早的文字,它最初是在原始畫的基礎上發展起來的。文字的發明使得人們能夠方便的進行信息的傳輸。
(三)、現代信息傳輸技術
19世紀上半葉科學技術的發展,有力地推動了軍事通訊技術的進步,突出地表現在電報的運用和電話的發明上。19世紀30年代,歐洲和美洲先后出現了商用電報機。在這方面有代表性的發明家是英國的高斯、韋伯和美國的莫爾斯。1833年,高斯和韋伯制作出第一個可供實用的電磁指針電報機。此后不久,另一個年輕的英國人庫克和倫敦高等學院的教授惠斯登發明了新型電報機,并取得第一個專利。1837年,美國人莫爾斯的發明,把電報技術向前大大推進了一步。他用一套點、劃符號代表字母和數字(即莫爾斯電碼,并設計了一套線路,發報端是一個電鍵,該電鍵把以長短電流脈沖形式出現的電碼饋入導線,在接收端電流脈沖激勵電報裝置中的電磁鐵,使筆尖在不斷移動的紙帶上記錄下電碼。經過不斷改進,這套電報系統于1844年達到實用階段,在巴爾的摩和華盛頓之間首次建立了電報聯系。
英國的胡克首先提出在遠距離上傳輸語音的建議。1837年,美國醫生佩奇發現,當鐵的磁性迅速改變時,會發出一種音樂般的悅耳聲音,這種聲音的響度隨磁性變化的頻率而改變。他把這種聲音稱作“電流音樂”。大約在1860年,德國的賴斯第一次將一曲旋律用電發送了一段距離,他把這個裝置叫作“電話”,這個名稱于是沿用下來。直到1876年,美國的貝爾終于發明了第一臺電話機。電話及此前發明的電報的運用,使軍事通訊產生了革命性的變革。
19世紀中葉以后,隨著電報、電話的發有,電磁波的發現,人類通信領域產生了根本性的巨大變革,實現了利用金屬導線來傳遞信息,甚至通過電磁波來進行無線通信,使神話中的“順風耳”、“千里眼”變成了現實。從此,人類的信息傳遞可以脫離常規的視聽覺方式,用電信號作為新的載體,同此帶來了一系列鐵技術革新,開始了人類通信的新時代。
1837年,美國人塞繆樂.莫樂斯(Samuel Morse)成功地研制出世界上第一臺電磁式電報機。他利用自己設計的電碼,可將信息轉換成一串或長或短的電脈沖傳向目的地,再轉換為原來的信息。1844年5月24日,莫樂斯在國會大廈聯邦最高法院會議廳進行了“用莫爾斯電碼”發出了人類歷史上的第一份電報,從而實現了長途電報通信。
1864年,英國物理學家麥克斯韋(J.c.Maxwel)建立了一套電磁理論,預言了電磁波的存在,說明了電磁波與光具有相同的性質,兩者都是以光速傳播的。
1875年,蘇格蘭青年亞歷山大.貝爾(A.G.Bell)發明了世界上第一臺電話機。并于1876年申請了發明專利。1878年在相距300公里的波士頓和紐約之間進行了首次長途電話實驗,并獲得了成功,后來就成立了著名的貝爾電話公司。
1888年,德國青年物理學家海因里斯.赫茲(H.R.Hertz)用電波環進行了一系列實驗,發現了電磁波的存在,他用實驗證明了麥克斯韋的電磁理論。這個實驗轟動了整個科學界,成為近代科學技術史上的一個重要里程碑,導致了無線電的誕生和電子技術的發展。
電磁波的發現產生了巨大影響。不到6年的時間,俄國的波波夫、意大利的馬可尼分別發明了無線電報,實現了信息的無線電傳播,其他的無線電技術也如雨后春筍般涌現出來。1904年英國電氣工程師弗萊明發明了二極管。1906年美國物理學家費森登成功地研究出無線電廣播。1907年美國物理學家德福萊斯特發明了真空三極管,美國電氣工程師阿姆斯特朗應用電子器件發明了超外差式接收裝置。1920年美國無線電專家康拉德在匹茲堡建立了世界上第一家商業無線電廣播電臺,從此廣播事業在世界各地蓬勃發展,收音機成為人們了解時事新聞的方便途徑。1924年第一條短波通信線路在瑙恩和布宜諾斯艾利斯之間建立,1933年法國人克拉維爾建立了英法之間和第一第商用微波無線電線路,推動了無線電技術的進一步發展。
電磁波的發現也促使圖像傳播技術迅速發展起來。1922年16歲的美國中學生菲羅.法恩斯沃斯設計出第一幅電視傳真原理圖,1929年申請了發明專利,被裁定為發明電視機的第一人。1928年美國西屋電器公司的茲沃爾金發明了光電顯像管,并同工程師范瓦斯合作,實現了電子掃描方式的電視發送和傳輸。1935年美國紐約帝國大廈設立了一座電視臺,次年就成功地把電視節目發送到70公里以外的地方。1938年茲沃爾金又制造出第一臺符合實用要求的電視攝像機。經過人們的不斷探索和改進,1945年在三基色工作原理的基礎上美國無線電公司制成了世界上第一臺全電子管彩色電視機。直到1946年,美國人羅斯.威瑪發明了高靈敏度攝像管,同年日本人八本教授解決了家用電視機接收天線問題,從此一些國家相繼建立了超短波轉播站,電視迅速普及開來。
圖像傳真也是一項重要的通信。自從1925年美國無線電公司研制出第一部實用的傳真機以后,傳真技術不斷革新。1972年以前,該技術主要用于新聞、出版、氣象和廣播行業;1972年至1980年間,傳真技術已完成從模擬向數字、從機械掃描向電子掃描、從低速向高速的轉變,除代替電報和用于傳送氣象圖、新聞稿、照片、衛星云圖外,還在醫療、圖書館管理、情報咨詢、金融數據、電子郵政等方面得到應用;1980年后,傳真技術向綜合處理終端設備過渡,除承擔通信任務外,它還具備圖像處理和數據處理的能力,成為綜合性處理終端。靜電復印機、磁性錄音機、雷達、激光器等等都是信息技術史上的重要發明。
此外,作為信息超遠控制的遙控、遙測和遙感技術也是非常重要的技術。遙控是利用通信線路對遠處被控對象進行控制的一種技術,用于電氣事業、輸油管道、化學工業、軍事和航天事業;遙測是將遠處需要測量的物理量如電壓、電流、氣壓、溫度、流量等變換成電量,利用通信線路傳送到觀察點的一種測量技術,用于氣象、軍事和航空航天業;遙感是一門綜合性的測量技術,在高空或遠處利用傳感器接收物體輻射的電磁波信息,經過加工處理或能夠識別的圖像或電子計算機用的記錄磁帶,提示被測物體一性質、形狀和變化動態,主要用于氣象、軍事和航空航天事業。
隨著電子技術的高速發展,軍事、科研迫切需要解決的計算工具也大大改進。1946年美國賓夕法尼亞大學的埃克特和莫希里研制出世界上第一臺電子計算機。電子元器件材料的革新進一步促使電子計算機朝小型化、高精度、高可靠性方向發展。20世紀40年代,科學家們發現了半導體材料,用它制成晶體管,替代了電子管。1948年美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉坦發明了晶體三極管,于是晶體管收音機、晶體管電視、晶體管計算機很快代替了各式各樣的真空電子管產品。1959年美國的基爾比和諾伊斯發明了集成電路,從此微電子技術誕生了。1967年大規模集成電路誕生了,一塊米粒般大小的硅晶片上可以集成1千多個晶體管的線路。1977年美國、日本科學家制成超大規模集成電路,30平方毫米的硅晶片上集成了13萬個晶體管。微電子技術極大地推動了電子計算機的更新換代,使電子計算機顯示了前所未有的信息處理功能,成為現代高新科技的重要標志。
為了解決資源共享問題,單一計算機很快發展成計算機聯網,實現了計算機之間的數據通信、數據共享。通信介質從普通導線、同軸電纜發展到雙絞線、光纖導線、光纜;電子計算機的輸入輸出設備也飛速發展起來,掃描儀、繪圖儀、音頻視頻設備等,使計算機如虎添翼,可以處理更多的復雜問題。20世紀80年代末多媒體技術的興起,使計算機具備了綜合處理文字、聲音、圖像、影視等各種形式信息的能力,日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
二、信息傳輸技術的應用
(一)、衛星通信技術
衛星通信是以衛星作為中繼的一種通信方式,是在地面微波中繼通信和空間電子技術的基礎上發展起來的,具有通信距離遠、覆蓋范圍廣、不受地面條件的約束、建站成本與通信距離無關、靈活機動、能多址連接且通信容量較大等優點,在全球許多領域應用效果很好,尤其在軍事上具有重要的應用價值。
高階調制高效編碼技術可應用于衛星通信高速傳輸需求場合,節省帶寬,Ka頻段衛星通信技術解決個別點位高速通信需求及遠望測量船、直升機等特殊載體通信。
衛星通信相控陣天線應用于車載、船載、機載衛通站及便攜式衛通站,減少對載體的安裝要求。
(二)、光纖通信技術
光纖通信技術是利用光波作載波,以光纖作為傳輸媒質將信息從一處傳至另一處的通信方式。光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統中,進行工業檢測,控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
20世紀90年代以來,我國光通信產業發展極其迅速,特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加,全網的管理和維護,設備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統,鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡,可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播,采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字,通道設置成有線電視網絡在全國各地已基本形成,在有線電視網絡現有的基礎上,比較容易地實現寬帶多媒體傳輸網絡,因此在目前的情況下,不應完全廢除現有的有線電視網,而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區的CATV已經是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現在建設的CATV大多是單向傳輸,上行信號不能在現有的有線電視網中傳送。
現有光傳送網絡僅提供原始帶寬,缺乏上層業務所需智能性要求,帶寬分配采用靜態配置的固定光鏈路連接模式,難以適應動態數據業務發展及IP數據固有隨即突發性的要求。
逐步擺脫現有SDH的束縛。由2Mbit/s量級向155Mbit/s量級、622Mbit/s量級、光波量級、光纖量級發展。
因為光接入網有以下幾個優點:(1)減少維護管理費用和故障率;(2)配合本地網絡結構的調整,減少節點,擴大覆蓋;(3)充分利用光纖化所帶來的一系列好處;(4)建設透明光網絡,迎接多媒體時代。目前10Gbps系統已開始大批量裝備網絡,主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。但是,10Gbps系統對于光纜極化模色散比較敏感,而已經鋪設的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統的要求,需要實際測試,驗證合格后才能安裝開通。它的比較現實的出路是轉向光的復用方式。光復用方式有很多種,但目前只有波分復用(WDM)方式進入了大規模商用階段,而其它方式尚處于試驗研究階段。
(三)、微波通信技術
微波被廣泛應用于通信方面,主要是由微波本身的特殊性所決定的。微波的繞射能力很強,它具有類似光一樣的特性,而且具有穿透性、寬屏帶寬性、散射效應、抵抗低頻干擾性等等。微波通信是在上世紀50年代被廣泛應用于通信方面的。由于它具有通信容量大,投資費用節省,建設速度快,抗災能力強等優點,因而取得了迅速的發展。同時,由于微波通信的頻帶寬,容量大,它可以用于各種電信業務的傳送,如電話,電報,數據,傳真以及彩色電視等均可通過微波電路傳輸。微波通信具有良好的抗災性能,對于水災,風災等自然災害,微波通信一般都不受影響。例如在1976年的唐山大地震中,北京和天津之間的同軸電纜全部斷裂,而六個微波通道全部安然無恙。
一個典型的微波通信系統通常由終端站,樞紐站,分路站,和若干個中繼站組成,長度在幾百公里甚至達一二千公里。其中終端站的作用是將數字復用設備送來的基帶信號或從電視臺送來的。電視信號經微波設備處理后由微機發信機發射給中繼站,同時將微波接收機接收到的信號經微波設備處理后變成基帶信號送給數字復用設備。樞紐站處在微波通信線路的中間,處于有兩條以上微波通信線路匯接的城市,既可以進行本線路的用戶間信息交換,也可以與其他線路的用戶進行信息交流構成通信網。分路站是為了適應一些地方的小容量的信息交換而設置,這種站型一般很少設置。中繼站的作用是將信號進行再生、放大處理后,再轉發給下一個中繼站,以確保傳輸信號的質量。一般來說,由于地球幽面的影響以及空間傳輸的損耗,每隔50公里左右,就需要設置中繼站,將電波放大轉發而延伸,這種通信方式,也稱為微波中繼通信或微波接力通信。長距離微波通信干線可經過幾十次而傳至數千公里仍保持很高的通信質量。
就目前來說,發達國家微波中繼通信在長途通信網中所占比例已經過半,我國自從1956年從東德引進第一套通信設備后,經過仿制和自發研制過程也取得了很大的成就。與聲波相似,微波在傳播過程中,也會收到很多方面的影響。例如,樹林,山丘,高樓等對于的阻擋作用。微波在傳播過程中會難免受到地形,地物及氣候狀況的影響而引起反射,折射,散射和吸收現象,產生傳播衰落和傳播失真,會使波的能量衰落,微波在空間傳輸中會受到大氣效應和地面效應的影響,導致出現衰落現象,衰落的類型有很多種。微波通信在傳輸過程中,信號強度會出現多種衰落,目前采用最廣泛的就是分集技術。一種有效地抗衰落措施就是采用兩種或兩種以上的方法來接受同一個信號,借此來減少衰減帶來的影響。它的基本思想就是通過分離原始信號為多個不相關的獨立信號,采用不同的技術來接受著些分散信號,再進行組合。
在微波傳輸過程中,要用到天線。天線的作用就是將無線電波轉換為導波能量用來輻射和接受無線電波。微波通信中使用的天線,通常都是架設在高臺上,這是因為微波通信要靠幾個甚至幾十個微波站接力進行無線電波的發射和接收,以達到遠距離通信的目的,微波為直線傳播,微波間站屬于視距通信,兩站間應無任何障礙才能進行很好的通信。天線架得高受到地面的干擾阻礙就小,但是這其中設備的造價也就要提高,通常是因地制宜的。當然,衛星通信恰恰是避諱了陸地上的阻礙,才使得傳播無阻。智能天線的問世使得數據傳輸質量更高。智能天線的理論基礎是信號統計監測與計理論,信號處理及最優制理論。目前在基站端使用智能天線,已經取得了很大的作用。
三、信息傳輸技術的未來趨勢
(一)、光通信技術
光通信技術中的復用維度包括時分、波分、頻分、碼分、模分等。目前40G PON是采用了時分和波分兩維復用,這也是100G PON的可行方式之一。業界將探索上述更多維度的組合,為用戶提供更大的帶寬。此外,在接收端采用相干接收方式,可在一根光纖承載超過1000個波長,每波長1G/10G,無源傳輸距離達到100km,實現T比特接入。為用戶提供更大帶寬、更低時延的接入服務,為運營商提供高效和低運維成本的網絡。
當前通信網絡采用多層多域網絡承載業務,設備種類繁多,海量數據的分組處理能力呈指數級別提高,同時對超大容量路由運算能力提出越來越高的要求,導致機房空間緊張、能耗高、效率低。IP與光網絡的融合是解決問題的有效方式之一。
IP與光網絡融合可以通過統一交換內核技術來實現,具有分組/ODUk/VC集中交換功能,從而減少網絡層次、節省網絡投資、降低維護成本,實現網絡節點集約化。通過提高單槽位線卡轉發能力和采用多框集群技術,可以大幅提升單節點轉發能力;通過多核處理器、分布式軟件架構、模塊化管理等技術,可實現千萬級別路由表管理。
涵蓋骨干、匯聚和接入網絡的IP與光融合,具有千萬級別路由表項的超大容量路由器,提供全網端到端解決方案,運營商已經展開了試點。
當前隨著100G技術的規模部署,超100G技術的蓬勃發展,WDM/OTN系統的傳輸容量提升較快,光層的靈活調度和高效處理成為了光網絡節點的一個重要需求。
隨著WSS光模塊集成度的進一步提升,采用WSS光模塊構建的具備CDC-F(Colorless, Directionless, Contentionless, Flex Grid)特性的光交叉組網技術在超大網絡節點應用時,因同時擁有超大交換容量、波長及業務靈活調度、低功耗、低時延等關鍵特性,易于構建靈活、高效的光網絡。
伴隨著大數據和云技術的蓬勃發展,短到芯片片上和片間、長到機柜間和數據中心間的大規模數據交換處理,都渴望高速、穩定、可靠的互聯,常規電纜連接將無法應對。
目前看來,芯片間和板間的解決方案可以利用硅基光電集成來有效實現光互聯。機房間互聯、機架間互聯、機框間互聯、機盤間互聯可以利用光電轉換和光傳輸技術取代傳統的電纜,主要解決方案包括硅基的光電集成、高速VCSEL和直調DFB等。其中硅基光電集成方案具有CMOS工藝兼容,集成度高,成本低的優勢。
未來幾年,光互聯技術將在芯片內部、芯片間、板間、機柜間、機房間普及應用。
(二)、大數據是信息通信技術發展必然趨勢
大數據是信息通信技術發展的一個必然趨勢,據預測,到2020年,全球大數據量將增長到40ZB。
大數據是信息通信技術發展的一個必然趨勢,對大規模、非結構化數據進行及時處理和分析,讓數據為經濟所用,從而拉動經濟增長。全球成倍增長的數據量是該技術發展的驅動力。據預測,到2020年,全球大數據量將增長到40ZB,主要有以下幾方面原因:
首先,最近幾年,數字化服務在互聯網(如社交網絡、B2B或B2C的電子商務)領域的應用數量、質量及頻率都大幅上升。同時,移動互聯網相關服務模式迅猛發展,除語音和數據通信外,終端設備中的傳感器也對數據爆炸產生了重要作用。
其次,物聯網發展推動了數據量的提升。越來越多的基礎設施、機械設備和日常用品都具備智能化功能并接入網絡,通過傳感器、RFID芯片、照相機等,街道、照明、工業廠房、電力設施及家用電器、汽車、產品包裝都在持續產生不斷更新的數據。
最后,科學實驗和理論研究也是數據爆炸的原因之一,特別是自然技術學科以及醫學領域的創新。這些創新過程產生的海量數據也將成為經濟發展的推動力。
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