第一篇：氣象防雷技術未來發展趨勢研究

氣象防雷技術未來發展趨勢研究

摘 要：目前我國的經濟飛速的發展，人們的生活品質有了明顯的提升，城市中高層建筑以及超高層建筑也越來越多，這樣建筑遭受雷電襲擊的概率大大的增加。而氣象防雷技術的廣泛應用，能夠有效的預防該問題，減少了建筑受雷電襲擊的概率，雷電對人們的生命以及財產安全的威脅大大的降低。本文就氣象雷電技術未來的發展進行了深入的剖析。

關鍵詞：氣象雷電技術 未來發展 趨勢研究引言

調查研究表明，我國最近幾十年出現雷電事故的概率大大的增加，一方面是因為我國高層建筑的數量有了明顯的增加，另一方面是因為人們缺少防范意識。氣象防雷技術沒有及時的預報雷電情況，未能提前預防。相關人員需要加大研究的力度，掌握未來的發展趨勢，確保氣象防雷技術能夠真正的落實下去。伴隨著我國氣象法的不斷健全，不同部門也加大了氣象雷電災害的管理力度，嚴格了檢測環節，為了你能夠顧更好的滿足社會的發展需求。雷電的種類以及影響

近幾年來，社會經濟的發展，高層建筑的數量、電氣設備的使用量有了明顯的增加，很多用戶對網絡和電氣依賴性也越來越強，這些都造成了建筑雷電災害出現的概率大大的增加，所以，做好氣象防雷技術的研究顯得極為重要。

2.1 直擊雷以及傷害性分析

直擊雷的出現主要是云層和地面的凸起物之間的放電形式，直擊雷可以在短暫的時間將人或者是牲畜擊傷或者擊斃。因為雷電流會流入到地下，造成雷擊點和連接她的金屬部分產生較高的對地電壓，會直接接觸電壓，引發跨步電壓的觸電現象。

2.2 雷電感應以及傷害性分析

在雷電放電的過程中，會依附周圍的導體出現電磁感應和靜電感應的現象。因為金屬部件和金屬部件之間會出現火花，造成設備受損的情況，這其中靜電感應是因為雷云和地面相接觸，在地面的凸起物的頂部能夠感受到大量的異性電荷引發的。在雷云和其他的部位放電之后，凸出物頂部的電荷不受限制，主要是以雷電波的狀態，沿著突出物飛速的傳播。電磁感應因為在出現雷擊之后，大量的雷電流會在附近的空間出現明顯的變化，這種磁場可以在周圍的金屬導體中感受出較高的電壓，給人體帶來二次放電，會進一步的造成電器的損壞。

2.3 球形雷以及傷害性分析

和直擊雷存在有明顯的區別，球形雷是一種有著極亮白光或者是紅光的火球，它可以從門、窗和煙囪等通道進入到室內，較為危險，但是出現球形雷的概率要比出現直擊雷的概率低得多。關于球形雷的形成有很多種說法，但是對球形雷的預防以及預報尚處在摸索環節。我國氣象防雷技術的發展趨勢

3.1 智能建筑的防雷更加完善

3.1.1 外部防雷設置的廣泛運用

因為外部防雷設置一般設在建筑的外部，所以他能夠起到擴散電流的作用，雷電帶來的電流來源量是無法有效控制的，所以說只能在過程中盡可能的削減，將建筑物上的電流要降到最低，盡可能減少損失。

3.1.2 內部防雷設置的廣泛運用

之所以要在建筑物的內部設置防雷設施主要是為了減少因為雷擊給建筑內部帶來的損害，來有效的預防接觸電壓帶來的二次雷擊傷害，調查研究表明，二次雷擊所引發的??害是極大的。

3.1.3 綜合防雷裝置的廣泛運用

綜合防雷裝置的廣泛運用主要是采取了攔截直擊雷的設置，因為避雷針會對電子設備有較大的干擾，所以采用屏蔽裝置主要是為了避免表層的電磁干擾對電子設備的影響，通過這種方式電磁場可以被阻隔在空間入侵的通道之外，減少對電子設備能量的干擾，借助分流指引下線的設置是為了能夠減少分流效果帶來的影響，對建筑物的減壓電感減少之余，也能夠削減反擊電壓的作用。

3.2 提升氣象防雷檢測工作的效率

3.2.1 提升氣象防雷檢測的覆蓋率

對氣象防雷檢測的考核指標加以健全完善，有助于進一步的提升防雷預測信息的整體質量，目前的氣象防雷信息較廣泛的用在了大建筑物和國家規定的避免雷擊的場所中，但是分析目前我國氣象防雷信息的發展，已經很難滿足社會發展的需要，信息的完整性、及時性以及信息的準確性需要進一步的提升。

3.2.2 提升技術人員的專業素養

對氣象防雷技術的工作人員加大培訓的力度，讓工作人員能夠掌握先進的氣象防雷技術之余，還可以增進工作人員和工作人員之間的溝通和交流，在理論業務學習和交流的基礎之上，確保氣象防雷技術的有效運行，也正是借助這種方式和平臺，氣象防雷技術的工作人員在實際的工作中，才能嚴謹、認真和負責，也這是在不斷的摸索中，提升技術人員的整體素養。

3.3 加大新技術的廣泛應用

3.3.1 網絡防雷技術的廣泛應用

現今，我們已經步入了智能建筑時代，因為有著較大規模的集成電路的網絡電子設備，所以在高電流和高電壓的情況下，被燒毀。之前一直使用的避雷針、電源防雷已經無法滿足智能建筑的發展需要。需要在對前端網絡防雷器進行保護的前提下，讓線路、設備和大地組成一個等電位體，很好的將雷電流阻擋下來，內部設置能夠感受到雷電流穩定的排入地面，和電源、避雷針的防雷器一起組成了全方位的防雷體，保證了后接設備的安全性和穩定性。

3.3.2 新型避雷針的廣泛應用

新型避雷針的主要特點是無輻射和無源，所以當雷擊出現的情況下，會在臨界點的位置產生一個向上先導，預先形成雷電通路，這個傳統的避雷針有著明顯的差異，新型避雷針提前放電的較為精準，采取的是主動式的引雷。同時，在同樣的背景之下，新一代避雷針技術還具有安全性、可靠性、不需要維修的特點，這些優勢也是傳統的避雷針無法企及的。

3.4 氣象防雷預測朝著準確、高效的方向發展

氣象防雷預測是氣象防雷技術的重要一部分，伴隨著我國建筑物的不斷增加，防雷的需求方位也在不斷的擴大。氣象防雷預測工作朝著精準化的方向發展。我國的氣象防雷檢測考核指標在不斷的健全，氣象信息的準確度也有了明顯的提升，為氣象防雷預測工作的有序開展奠定了堅實的基礎。結束語

于氣象防雷技術的發展而言，我們還有很長的一段路要走，所以我們務必要明確方向，在不斷的實踐中，確立起氣象防雷工作的規劃，并且不斷的修正，培養出大量的專業性人才，積極的引進國外的先進資源和設備，保證防雷工作的有效開展。

參考文獻

[1]鄧志明，吳建雄，林文波.氣象防雷檢測工作常見問題及措施[J].石化技術，2017，24（04）：225+223.[2]羅偉.現代氣象防雷設備與技術探討[J].南方農業，2015，9（21）：225-226.

第二篇：淺談物聯網技術未來發展趨勢

《物聯網技術》講座聽后感

——淺談物聯網技術未來發展趨勢

摘要：

物聯網主要技術就是把網絡技術運用于萬物，組成“物聯網”。比如把感應器嵌入裝備到油網、電網、路網、水網、建筑、大壩、等物體中，然后將“物聯網”與“互聯網”整合起來，實現人類社會與物理系統的整合，并且由超級計算機群對“整合網”的人員、機器設備、基礎設施實施實時管理控制，以精細動態方式管理生產生活,提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然關系。

The main technology of the Internet of Things is to apply network technology to all things to form the “Internet of Things”.Embedding sensors such as network equipment to oil, power grids, roads, canals, buildings, DAMS, such as the object, then the “Internet of things” and “Internet” together, realizes the human society and the integration of the physical system, and by a supercomputer group of persons on the integration of network, implement the real-time control machinery, equipment, infrastructure, management production and living in fine dynamic way, improve the level of resource utilization and productivity, improve the relationship between man and nature.關鍵詞：物聯網產品，Arduino，Linux，iBeacon，藍牙技術

物聯網對我來說既新穎陌生又十分熟悉；說它新穎陌生是因為在我身邊還沒有運用這項技術，但是卻又非常令人著迷；說它十分熟悉是因為老師與我們學生時常談論這個內容。

物聯網這個詞最先是由國外提出的，叫做：Internet of Things。在我國正式由溫家寶總理提出：2009年8月總理提出“感知中國”，物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入“政府工作報告”，物聯網在中國受到了全社會極大的關注，其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。

物聯網主要技術就是把網絡技術運用于萬物，組成“物聯網”。比如把感應器嵌入裝備到油網、電網、路網、水網、建筑、大壩、等物體中，然后將“物聯網”與“互聯網”整合起來，實現人類社會與物理系統的整合，并且由超級計算機群對“整合網”的人員、機器設備、基礎設施實施實時管理控制，以精細動態方式管理生產生活,提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然關系。

關于物聯網的應用，我覺得可以應用與很多方面。生活中，我們通過物聯網可以管理家里電器。而在學習上，我們可以利用它進行交互式學習。醫學方面的運用更加有利，比如，連續監測高血壓患者的人體特征參數、周邊環境信息、感知設備和人員情況等。我們以為這個技術很高深，但其實原理很容易理解，就拿其運用于醫學方面來說。醫學物聯網中的“物”，就是各種與醫學服務活動相關的事物，如健康人、亞健康人、病人、醫生、護士、醫療器械、檢查設備、藥品等等。醫學物聯網中的“聯”，即信息交互連接，把上述“事物”產生的相關信息交互、傳輸和共享。醫學物聯網中的“網”是通過把“物”有機地連成一張“網”，就可感知醫學服務對象、各種數據的交換和無縫連接，達到對醫療衛生保健服務的實時動態監控、連續跟蹤管理和精準的醫療健康決策。

物聯網技術對我們來說是十分有利的技術，但由于硬件方面跟進不足，導致現在發展緩慢，以至于現在普通人對它的印象還只是想象之中的東西。但是一旦物聯網技發展起來，對整個社會將會產生革命性的的影響，到時候，我們的生活更加豐富多彩。我期待物聯網技術的發展，期待它造福我們。

物聯網將會在以后人們的生活中有很大的應用空間，下面就:是幾個生活中的應用的例子:電子支付的發展完全取代現金,現金從此不再存在電子交付的發展可以很方便的完成所有支付行為、商場超市等、購物醫院看病、乘坐各種交通工具、旅館住宿、飯店吃飯、各種費用繳納等，你的一切消費行為都可以電子交付且必須電子交付。因為沒有現金而支付用的卡就是你的身份證，身份證具有全球唯一的安全號碼，具有身份識別和支付功能。

手機已經不僅僅是通訊的工具，手機的發展成為人不能離開的工作、學習、娛樂、通訊的信息中心、手機功能的強大完全可以代替現有的臺式機筆記本電腦，你的一切工作學習娛樂等全部在手機上完成。如果需要大屏幕顯示、辦公室或家里或公共場合都有無線鍵盤和顯示器打印機等。如果去野外有無線可折疊鍵盤、顯示器等,離開手機你將什么也不能干手機定位技術使政府隨時隨地知道你的精確位置和正在干什么。

在交通運輸方面也會產生很大的影響:智能交通的作用主要體現在對交通的疏導管理，而智能運輸則側重對運輸業全流程的監管，最有代表性的案例是電子關鎖的應用。目前已有部分地區的海關開始了電子關鎖的應用，其流程如下①海關工作人員上門為企業服務，在貨物裝箱后即進行驗關操作并辦理好相關手續②裝載貨物集裝箱的門]被海關工作人員鎖上電子關鎖③集裝箱被集裝箱貨車拉往碼頭④集裝箱被運到集裝箱碼頭上船，不必再進行驗關。在這整個流程里，電子關鎖起到的作用是運輸過程的智能監控，通過監控運輸的路線、耗時、及上鎖開鎖工作人員的操作等一系列信 息，確保運輸過程貨物不會被掉包。電子關鎖有效提高企業通關效率，最大程度地簡化企業通關成本。而有了電子關鎖作為支撐，海關就能更好地為企業提供服務。

物聯網不是傳統意義上的互聯網的延伸，也不是下一代互聯網。它是以“物的特性為基礎的，通過大里的統計學應用和經驗的總結，結果作用于”物"，從而為人類服務的網絡。他與互聯網根本的區別在于數據的來源與服務的目的:互聯網數據來自于人或操縱于人，大量冗余，信息量大，信息熵(就是信息的意義價值)較小，網絡服務的目的減輕人的勞動強度，更多的便利性和娛樂性;物聯網數據來自于物，作用于物，服務于人，是真實的可靠的有意義的，網絡服務的目的使人過上更加科學、綠色、適用的生活。

參考文獻：

1、樊世清，于澤，郭紅軍《論物聯網對供應鏈管理的影響》、《中國經貿導刊》

2、李霞《淺談物流信息技術與物聯網》、《商場現代化》

3、肖慧彬《物聯網中企業信息交互中間件技術開發研究》

4、江宏，《物聯網引發供應鏈管理革命;物流技術與應用》

5、龔英，胡濤;《國際供應鏈與物流管理的創新、合作與共贏》、《中國重慶供應 鏈與物流國際論壇”會議綜述》

第三篇：未來之家——淺談住宅智能化技術發展趨勢

未來之家——淺談住宅智能化技術發展趨勢

摘要： 在“信息技術、信息化、信息 時代 ”，我們來談談“住宅智能化”以及住宅智能化當前 問題 和住宅智能化 發展 趨勢。

關鍵詞： 住宅 智能化 網絡 信息 在“信息技術、信息化、信息時代”，甚至土洋結合的“ IT 技術”這些 時尚 詞語充斥于各種媒體上的今天，人們都在自覺不自覺地試圖把自己生活中的一切和“信息”這兩個字聯系到一起，這應該說也是時代和未來發展的大趨勢。而對于現在的房地產行業來說，信息、寬帶、智能化也正是最為火熱的賣點，是房地產商們熱衷于炒作和經營的重點，甚至有的房地產商宣稱說住宅的智能化就和家中的水龍頭一樣，是生活的必需品。那么，住宅智能化果真與信息化一樣，是房地產業當前和未來發展的必然趨勢嗎？ 住宅智能化的含義 首先，讓我們來了解一下究竟什么是“住宅智能化”。在這個概念里，“智能化”應該是定位在廣泛意義上的，它包含了信息的方便、快捷、自由獲取，信息自動分類與存儲，全新的多媒體傳遞方式，家居的自動化控制以及住宅的安全防范功能等多個層

面上。比如：在住宅廚房中安裝煤氣泄露探測器檢測室內的煤氣泄露狀況；在窗口安裝感應窗簾根據時間和陽光的強弱自動開閉；在住宅門口安裝影象或聲音識別裝臵自動識別主人，完成開門等等。而不是象現在眾多的產品生產商、系統集成商、房地產開發商們不遺余力、大張旗鼓宣傳的安防系統、寬帶入戶、背景 音樂 等等那些簡單意義上的所謂“智能化”。簡而言之，住宅智能化就是為信息時代的家居生活提供便利而快捷的各種開放信息，在家務勞動中節約人力勞動和能源，拓展家庭娛樂 內容 和空間，使得生活更方便、更安全，其最終的目的是使人們的居住環境更加安全、舒適、方便，更加富于人性化特點。住宅智能化當前問題 由于住宅智能化所包含的內容比較多，因此 應用 的各種新技術也非常多。目前 雖然大家都在提住宅智能化，但還是僅僅局限于住宅控制自動化、住宅安全防范、信息家電、寬帶入戶等幾個層面上，人們還無法在日常生活中真真切切地感受到智能化所帶來的好處。其實，從未來的發展和實際的使用考慮，住宅智能化是不能脫離了建筑環境、家庭裝修、居住環境以及居住使用人這些因素單獨存在的，它必須以人為核心，結合現有的信息技術、通訊技術、自動化技術和信息家電技術，為信息時代的家居生活提供全面、高質量的服務。市場調查顯示：當前人們在購房時最關注的 5 個問題是：房價、位臵、物業管理、戶型和環境，在行業內被大張旗鼓炒作的

智能化概念根本不是關注的重點。之所以如此，一個最關鍵的問題就是：目前行業內的物業管理水平大多數還處在比較低層次的階段，智能化物業管理的概念和作用還沒有被充分理解、認識、消化以至付諸具體實踐。而住宅智能化功能的完美實現是絕對不能脫離物業管理獨立存在的，由此導致的最直觀結果就是住宅智能化無法切切實實地為購房者帶來各種看得見的利益。當然形成這種局面有多方面的原因。首先國內的 經濟 發展水平和人們普遍的生活水平還沒有達到比較高的層次，仍然停留在解決大多數人居住空間的階段，還沒有把如何提高居住的環境和住宅的品質當作重點解決的問題。其次國內住宅智能化的技術發展水平也相對較低，各個廠家、各種技術、各種標準各自為政，還沒有形成統一規范的技術解決標準，更談不上從集成的角度來整體解決相關的技術問題了。同時目前住宅智能化的功能也比較單一，除了接收信息、簡單的家電控制和安全防范，就沒有什么真正成熟、實用的功能了。很多家電本身的智能功能根本沒有融入到住宅智能化中去。最后，也是最重要的一點：住宅智能化是一個跨行業，多專業協調的系統工程，需要各個行業的廠家、公司和有關服務、管理等職能部門協作完成，而不是象現在這樣各廠家、公司各自為戰，互不相關，有關管理、服務措施嚴重滯后，難以規范，從而造成住宅智能化目前這種遍地開花，不見結果的尷尬局面。住宅智能化 發展 趨勢

雖然住宅智能化建設 目前 存在著上述種種 問題 和矛盾，但有一點是無庸臵疑，不可否認的：隨著 計算 機技術、信息技術、網絡 技術的迅猛發展和人們生活水平的不斷提高，人們會越來越重視自己居住環境的舒適、安全、便利，獲取內外部信息的方便、靈活、快速，這些需求正為住宅智能化建設提供了廣闊的發展空間和 歷史 性的發展機會。因此可以預見：未來的住宅智能化建設是大有可為的。根據目前的技術發展狀況和發展方向，筆者認為住宅智能化技術將有如下發展趨勢：

1、Internet 網絡的家庭化。這種趨勢正在被許多事實驗證： 2001 年被發展商、ISP 們炒得沸沸揚揚、如火如荼的小區寬帶網建設實質上就是把以前的辦公局域網、校園網技術引入到小區內，進而引入住戶家庭。另外，互聯網站和網頁的 內容 也將逐漸趨向于個性化和專業化，出現專門針對家庭生活，以及家庭中個性對象（如主婦、老人、孩子等）的專業網站和網頁內容，如：專業的物業管理、商務服務、生活服務、教育 服務、醫療服務、娛樂服務等等。

2、信息家電的普及。隨著技術的發展，家用電器會越來越趨向于信息化、集成化。家用電器廠商們通過將功能不斷強大的微電腦芯片植入產品來提高家用電器的自動化水平，完善功能。而且隨著嵌入式操作系統的技術發展和 應用平臺標準化，信息家電的產品種類會越來越多，功能會越來越強大，集成度會越來越高。將來的家用

電腦將不在是一個簡單的信息處理和存儲設備，它可能會集數字電視、音響、可視電話等功能于一身，成為名副其實的家庭信息終端設備，互動電視、VOD 點播、上網沖浪等都將成為基本功能。目前很多公司已經把信息家電列為下一步的重點發展計劃，比如微軟（Microsoft）的“.net ”計劃，聯想（Legend）的“.home ”計劃，目的就是要將傳統的信息技術產業向信息家電行業轉變，因為這里蘊藏著無限的商機和廣闊的市場。

3、家庭網絡和住宅自動化控制系統的技術應用。家庭綜合網絡的出現是住宅智能和信息產品不斷完善和投入實際應用的必然結果。因為所有智能產品功能的實現都有賴于信息的傳遞，傳輸介質必不可少，而目前國內還沒有統一的技術標準和行業規范，各種技術和協議互不兼容，致使住宅內的布線網絡紛繁雜亂，不僅增加了投資，造成不必要的浪費，而且增加了管理和維修的難度。統一協議、統一介質的家庭綜合網絡會從根本上解決這些問題，是可以預見的發展趨勢。統一的網絡必然要求統一的自動化控制系統，以實現功能完善、可操作性好、利用價值高的住宅智能化控制，相信隨著信息家電的普及和家庭網絡的進一步完善，住宅自動化控制系統將越來越成熟。

4、智能化、網絡化的物業管理。未來的智能小區和住宅，借助眾多智能化系統功能的充分應用，將使物業管理的水平和質量得到極大提高，同時大大降低管理和運行成本，讓物業

公司和住戶都從中受益。比如：通過智能系統的應用，小區和住宅的安全保衛能力得到提高，小區設備設施的管理更加有效，小區住戶綜合與信息服務更加方便、快捷等等。同時，住宅和小區的智能化應用以及物業公司眾多業務的智能化管理使許多管理數據和服務內容實現了信息化，為物業的網絡化管理創造了方便條件，使物業的遠程、異地、集中管理成為可能，從而使高素質、高水平的物業公司能夠擴大服務規模，增加服務手段，使之有條件為住戶提供更高質量、更多內容的服務和管理。參考 文獻 ： 《住宅小區智能化系統設計與工程實施》 程大章 同濟大學出版社 《智能建筑技術與思考》溫伯銀 出自《建筑電氣》

《智能建筑工程設計與實施》程大章 同濟大學出版社

第四篇：未來之家——淺談住宅智能化技術發展趨勢

? ? 簡介：在“信息技術、信息化、信息時代”，我們來談談“住宅智能化”以及住宅智能化當前問題和住宅智能化發展趨勢。關鍵字：住宅，智能化，網絡，智能化技術

在“信息技術、信息化、信息時代”，甚至土洋結合的“IT技術”這些時尚詞語充斥于各種媒體上的今天，人們都在自覺不自覺地試圖把自己生活中的一切和“信息”這兩個字聯系到一起，這應該說也是時代和未來發展的大趨勢。而對于現在的房地產行業來說，信息、寬帶、智能化也正是最為火熱的賣點，是房地產商們熱衷于炒作和經營的重點，甚至有的房地產商宣稱說住宅的智能化就和家中的水龍頭一樣，是生活的必需品。那么，住宅智能化果真與信息化一樣，是房地產業當前和未來發展的必然趨勢嗎？ 住宅智能化的含義

首先，讓我們來了解一下究竟什么是“住宅智能化”。在這個概念里，“智能化”應該是定位在廣泛意義上的，它包含了信息的方便、快捷、自由獲取，信息自動分類與存儲，全新的多媒體傳遞方式，家居的自動化控制以及住宅的安全防范功能等多個層面上。比如：在住宅廚房中安裝煤氣泄露探測器檢測室內的煤氣泄露狀況；在窗口安裝感應窗簾根據時間和陽光的強弱自動開閉；在住宅門口安裝影象或聲音識別裝置自動識別主人，完成開門等等。而不是象現在眾多的產品生產商、系統集成商、房地產開發商們不遺余力、大張旗鼓宣傳的安防系統、寬帶入戶、背景音樂等等那些簡單意義上的所謂“智能化”。簡而言之，住宅智能化就是為信息時代的家居生活提供便利而快捷的各種開放信息，在家務勞動中節約人力勞動和能源，拓展家庭娛樂內容和空間，使得生活更方便、更安全，其最終的目的是使人們的居住環境更加安全、舒適、方便，更加富于人性化特點。住宅智能化當前問題

由于住宅智能化所包含的內容比較多，因此應用的各種新技術也非常多。目前雖然大家都在提住宅智能化，但還是僅僅局限于住宅控制自動化、住宅安全防范、信息家電、寬帶入戶等幾個層面上，人們還無法在日常生活中真真切切地感受到智能化所帶來的好處。其實，從未來的發展和實際的使用考慮，住宅智能化是不能脫離了建筑環境、家庭裝修、居住環境以及居住使用人這些因素單獨存在的，它必須以人為核心，結合現有的信息技術、通訊技術、自動化技術和信息家電技術，為信息時代的家居生活提供全面、高質量的服務。

市場調查顯示：當前人們在購房時最關注的5個問題是：房價、位置、物業管理、戶型和環境，在行業內被大張旗鼓炒作的智能化概念根本不是關注的重點。之所以如此，一個最關鍵的問題就是：目前行業內的物業管理水平大多數還處在比較低層次的階段，智能化物業管理的概念和作用還沒有被充分理解、認識、消化以至付諸具體實踐。而住宅智能化功能的完美實現是絕對不能脫離物業管理獨立存在的，由此導致的最直觀結果就是住宅智能化無法切切實實地為購房者帶來各種看得見的利益。

當然形成這種局面有多方面的原因。首先國內的經濟發展水平和人們普遍的生活水平還沒有達到比較高的層次，仍然停留在解決大多數人居住空間的階段，還沒有把如何提高居住的環境和住宅的品質當作重點解決的問題。其次國內住宅智能化的技術發展水平也相對較低，各個廠家、各種技術、各種標準各自為政，還沒有形成統一規范的技術解決標準，更談不上從集成的角度來整體解決相關的技術問題了。同時目前住宅智能化的功能也比較單一，除了接收信息、簡單的家電控制和安全防范，就沒有什么真正成熟、實用的功能了。很多家電本身的智能功能根本沒有融入到住宅智能化中去。最后，也是最重要的一點：住宅智能化是一個跨行業，多專業協調的系統工程，需要各個行業的廠家、公司和有關服務、管理等職能部門協作完成，而不是象現在這樣各廠家、公司各自為戰，互不相關，有關管理、服務措施嚴重滯后，難以規范，從而造成住宅智能化目前這種遍地開花，不見結果的尷尬局面。住宅智能化發展趨勢

雖然住宅智能化建設目前存在著上述種種問題和矛盾，但有一點是無庸置疑，不可否認的：隨著計算機技術、信息技術、網絡技術的迅猛發展和人們生活水平的不斷提高，人們會越來越重視自己居住環境的舒適、安全、便利，獲取內外部信息的方便、靈活、快速，這些需求正為住宅智能化建設提供了廣闊的發展空間和歷史性的發展機會。因此可以預見：未來的住宅智能化建設是大有可為的。根據目前的技術發展狀況和發展方向，筆者認為住宅智能化技術將有如下發展趨勢：

1、Internet網絡的家庭化。這種趨勢正在被許多事實驗證：2001年被發展商、ISP們炒得沸沸揚揚、如火如荼的小區寬帶網建設實質上就是把以前的辦公局域網、校園網技術引入到小區內，進而引入住戶家庭。另外，互聯網站和網頁的內容也將逐漸趨向于個性化和專業化，出現專門針對家庭生活，以及家庭中個性對象（如主婦、老人、孩子等）的專業網站和網頁內容，如：專業的物業管理、商務服務、生活服務、教育服務、醫療服務、娛樂服務等等。

2、信息家電的普及。隨著技術的發展，家用電器會越來越趨向于信息化、集成化。家用電器廠商們通過將功能不斷強大的微電腦芯片植入產品來提高家用電器的自動化水平，完善功能。而且隨著嵌入式操作系統的技術發展和應用平臺標準化，信息家電的產品種類會越來越多，功能會越來越強大，集成度會越來越高。將來的家用電腦將不在是一個簡單的信息處理和存儲設備，它可能會集數字電視、音響、可視電話等功能于一身，成為名副其實的家庭信息終端設備，互動電視、VOD點播、上網沖浪等都將成為基本功能。目前很多公司已經把信息家電列為下一步的重點發展計劃，比如微軟（Microsoft）的“.net”計劃，聯想（Legend）的“.home”計劃，目的就是要將傳統的信息技術產業向信息家電行業轉變，因為這里蘊藏著無限的商機和廣闊的市場。

3、家庭網絡和住宅自動化控制系統的技術應用。家庭綜合網絡的出現是住宅智能和信息產品不斷完善和投入實際應用的必然結果。因為所有智能產品功能的實現都有賴于信息的傳遞，傳輸介質必不可少，而目前國內還沒有統一的技術標準和行業規范，各種技術和協議互不兼容，致使住宅內的布線網絡紛繁雜亂，不僅增加了投資，造成不必要的浪費，而且增加了管理和維修的難度。統一協議、統一介質的家庭綜合網絡會從根本上解決這些問題，是可以預見的發展趨勢。統一的網絡必然要求統一的自動化控制系統，以實現功能完善、可操作性好、利用價值高的住宅智能化控制，相信隨著信息家電的普及和家庭網絡的進一步完善，住宅自動化控制系統將越來越成熟。

4、智能化、網絡化的物業管理。未來的智能小區和住宅，借助眾多智能化系統功能的充分應用，將使物業管理的水平和質量得到極大提高，同時大大降低管理和運行成本，讓物業公司和住戶都從中受益。比如：通過智能系統的應用，小區和住宅的安全保衛能力得到提高，小區設備設施的管理更加有效，小區住戶綜合與信息服務更加方便、快捷等等。同時，住宅和小區的智能化應用以及物業公司眾多業務的智能化管理使許多管理數據和服務內容實現了信息化，為物業的網絡化管理創造了方便條件，使物業的遠程、異地、集中管理成為可能，從而使高素質、高水平的物業公司能夠擴大服務規模，增加服務手段，使之有條件為住戶提供更高質量、更多內容的服務和管理。參考文獻：

《住宅小區智能化系統設計與工程實施》 程大章 同濟大學出版社 《智能建筑技術與思考》溫伯銀 出自《建筑電氣》 《智能建筑工程設計與實施》程大章 同濟大學出版社

第五篇：數學未來發展趨勢研究

數學未來發展趨勢研究

哈爾濱商業大學 林榮強

我們正在領會到所有科學和數學的知識是相互關聯和相互依賴的，我們也開始看到這些知識作為原理和關系的集合體，已從不可見的原子擴展到地球上巨大的生物和社會系統。其結果使我們更加清晰地認識到，需要將理論研究和應用研究緊密地靠近。

趨勢一：研究從直線模型到動態模型

第一個重要趨勢應當是我們描述研究的方式。不少人在討論科學政策時，都認為基礎研究和應用研究不同。他們說基礎研究是為了自身的緣故而探索知識的，用不著多想它將會有何用途。而應用研究不同，這種研究在思想上具有比較特定的目標。許多人談論研究的”直線模型”，他們說知識只沿一個方向運動，從基礎研究到應用研究再到開發，最后到應用。但是這種模型與現實世界的情況并不完全符合，即便是最簡單的研究項目也都包含思想和信息沿多個方向的動態流動。

研究者對這一點也不會感到驚奇，因為他們的研究一直如此。但是對于給研究者提供經費的機構來說，可能會感到意外。如果這些機構認識到研究的這個動態過程，他們可能會更有效地資助研究，從而把事情做得更好，例如，一個機構可能會明智地同時資助基礎和應用研究，而不僅只資助一種研究，如果他們因為想要直接推進實際應用，而決定只資助應用研究，他們可能會嚴重地扭曲科學的進程。

我們可以想出許多個例子，表明最有創見的研究如何同時依賴于基礎和應用的思考，偉大的法國生物學家路易?巴斯德(1)(Louis Pasteur)常常從醫學、釀制啤酒、制造葡萄酒和農業方面的實際問題中得到研究的動力，促使他得到基礎生物學和疾病方面的一些基礎性發現。現代基因學之父孟德爾（Gregov Mendel）是在研究如何改進農作物這樣很實際的問題時，發現基因基本定律的。舉一個近一些的例子。物理中基礎光學的研究具有傳統的目標：為相機和望遠鏡生產更好的鏡頭，但現在給我們帶來了現代電信業最重要的基礎之一：纖維光學。我們需要設置不同類型研究人員的職位，并以多種方式使他們聯合在一起，以使研究工作保持平衡和多樣化。

趨勢二：從理論＋實驗，到理論＋實驗＋計算

第二個趨勢是研究過程自身的擴展。就在不久以前，我們把研究方式還歸結為兩種手段：理論與實驗。現在由于計算機能力的開發，我們又加上了第三種重要的手段：計算，這第三種手段使我們可以對于直接測量或定量化太復雜的一些系統，來設計它的數學模型，從而回答幾十年前不能理解的一些問題。臭氧洞

需要大規模計算的一個人們熟知的例子是海洋與大氣的混合體，我們試圖把流體力學和非線性動力學組合起來去了解這個混合體，模擬它所基于的物理和化學過程，但是它比諸如墨水在水中運動這種快速擴散過程要復雜得多。

例如，兩種環境中均有非混合流體的”孤島”，另一種介質無法從外部穿入進來在海洋中這種現象對魚的生死是至關重要的，因為魚依賴于營養物、化學物質、浮游生物和其他魚這種混合環境，在大氣中，這些孤島可決定污染和溫室氣體的傳播。例如每年冬天在南極上空形成的臭氧洞就是這種孤島之一。洞中的臭氧幾乎完全被上層云的化學反應所破壞，洞由臭氧包圍，大氣被湍流攪動，但是周圍的臭氧不能進到洞內，這是由于它在強大的渦流中心。而數學模型正確地預示出渦流的外沿是阻礙混合的壁壘。每年春天溫度上升后渦流被破壞，阻礙消失，新的臭氧便回到洞內。

理解這個問題需要科學研究中的所有三種手段：流體力學的理論，對大氣層條件進行實驗，最后還需要計算，然后檢查它與初始觀察是否一致。在過去我們沒有強有力的計算機，這種研究是不可能進行的。KepIer球填裝猜想

計算機的威力還可使我們解決數學的一個重大難題，這就是關于球填裝（sphere packing）的開普勒（Kepler）猜想，它曾經難倒了將近四個世紀的數學家，這個問題始于十六世紀后半期,Walter Raleigh爵士寫信給英國數學家Thomas Harrot，希望他給出一種快速方法來估計船甲板上堆積的炮彈個數。Harrot又寫信給德國天文學家開普勒，后者對堆積問題頗有興趣：如何在空間排放一種球，使球之間的空隙最少？開普勒找不到比船員堆放炮彈或者水果店老板堆放水果的最自然的方式更好的辦法，這個最自然方式就是以正方體諸面的中心作為球心的安排方式，上述推斷就成為著名的開普勒猜想。

這個問題之所以困難，是因為要排除巨大數量的可能性。在二十世紀中期，數學家們原則上知道如何把它歸結于一個有限性問題，但即便如此，對當時可行的計算來說該問題仍是太大了。1953年取得重大進展，匈牙利數學家Laszlo Fejes-Tóth把問題簡化成由許多特殊情形組成的一個巨大的計算，他還提出了用計算機解此問題的新途徑。

Hales給出的證明非常復雜。他的方程有150個變量，每個變量都要變化，用于描述想象出來的各種堆放方式。證明中大量采用整體優化理論、線性規劃和區間算術的方法。證明共有250（教科書）頁和3個gigabytes（3×10^9個字節）的計算機程序和數據。只有到證明的末端才能知道 Hales的將問題簡化為一個有限問題是合理的。他本人也承認這個證明又長又復雜，要別人來確認所有細節還需要時間。

值得提及的是，這項工作照亮了其他相關領域。球填裝問題屬于數學的一個重要部分，可應用于差錯檢測碼和糾錯碼的研究。這兩種碼被廣泛應用于在壓縮盤內存儲信息，以及用于壓縮信息以在世界范圍內傳送，在今天的信息社會中，很難再找到比這更重要的應用。理論計算機科學

計算屬于計算機科學這個大領域，而它的理論方面己成為今天最重要和活躍的一個科學研究領域。它在半個世紀之前才真正開始，那時現代計算機還不存在，圖靈(Alan Turing)和他的同代人用數學方法定義計算概念，并研究計算的威力與極限。這導致馮?諾依曼(von Neumann)建造了第一臺電子計算機，再后來便是我們今天目睹的計算機革命。

計算機的實際使用和”計算”概念的出人意外的深度，使理論計算機科學得到更大的擴展。在最近25年里，理論計算機科學已成長為一個富饒而美妙的領域，并與其他科學建立了聯系，同時吸引了一批一流的年輕科學家，其中一個重要的發展是把研究的焦點從”計算”轉到更加難以捉摸的”有效計算”。其他重要問題有： NP?完備性，用隨機性使算法理論革命化以及發展現代密碼學和復雜性理論.理論計算機科學除了這些內部發展之外，還有它與數學（諸如組合學、代數、拓撲和分析）之間重要的交叉成果。甚至理論計算機科學的基本問題異軍突起，進入數學的中心問題之列。愈來愈多的數學家正在考慮他們研究領域的”計算”問題。換句話說，他們始于理論結果： “這個問題有解”，然后他們緊接著問：”能以多快的速度和多大的近似程度找到解？”

理論計算機科學最后一個方面也是不少人特別感興趣的，就是其他科學提出的一系列全新的算法問題。在這些問題中所需要的輸出不能預先定義，并且它幾乎可以始于任何類型的數據：一張圖畫，聲波顯示，從哈勃空間望遠鏡中讀出的資料，股票行情，DNA序列，動物對刺激的神經反應的記錄等，數學模型是試圖使這些數據有意義，或者預測它們的未來值。

一般來說，”計算”一詞本身和它周邊一些主要問題，既具有實際的也具有深刻的哲學意義和推論。這個領域集中于幾個明確而深刻的問題。例如：隨機性是否能幫助計算？構成一個困 的成長和加深新的基本性理解的時機已經成熟。趨勢三：從學科內研究到跨學科研究

從學科內研究轉向跨學科研究。學院式的研究機構在傳統上是按學科組織的，研究方案和成果由同領域的某些研究人員來鑒定。一個成功的學術生涯仍然主要依靠于學科內研究的成功程度，而這主要由發表的論文、學術職稱的選舉(這也按學科部門進行)和得到研究經費的能力來衡量。

總的說來，各學科在研究的深度和焦點問題上都取得了很大的成功：物理學探索了物質的構作部件，化學創造了具有特定性能的新的合成物質，生物學判定了控制和調節生命的許多基因和蛋白質，與此同時，一些現代問題要求新的更廣闊的研究態度，新的跨學科研究小組正在探索更大的問題，其復雜程度遠大于任何一個學科中的問題。生命科學

在生命科學方面，這個趨勢特別明顯，在這里，新的技術和知識極大地改善了理解正常生物功能和疾病的能力。廣闊的科學學科正在開始相互交織，成為生物、化學、物理和數學的新的聚合體.物理學為許多公共醫療的臨床實踐提供了基礎性原理，有了諸如X光透視，CAT掃描，纖維光學視儀，激光外科手術，ECHO心動描記器和胎兒測音等。材料科學幫助制作新的人工關節，心臟閥門和其他人工組織。同樣地，對核磁共振和正電子的理解有助于成像實驗，使我們能跟蹤大腦伴隨思考、運動、情感、會話和藥物使用而活動的位置和時間。基于三維蛋白體結構，將X射線晶體學、化學和計算機建模相結合，現在可以用來改進藥物設計.如果沒有重組DNA的方法，人類基因組計劃（目前，正在對從微生物到人的有機體的染色體，進行作圖和排出核苷酸序列）就不會存在。反過來，如果沒有早期對合成、切斷與重組DNA的各種酶的研究，也沒有可能進行分子克隆。再進一步，今天打算到2005年完成人體DNA的3×10^9個基本序列的圖譜，要依賴干機器人的加工采樣和計算機對資料的存取比較能力。其他更專門的子領域的研究也不可缺少。目前正致力于以商業化的規模從事DNA的序列研究（如篩選出許多能導致某些癌癥的突變的個體），使用的是毫微級技術和光化學，把接近于10^5個DNA的不同短鏈合成到一個小芯片上。傳染病

數學和生物學在研究人體傳染病方面的結合呈現為一種新的發展很快的伙伴關系。這項工作的基礎建于二十世紀二十年代，意大利數學家Vito Volterra發展了捕食與被捕食（predator-prey）關系的第一個模型。他發現魚類中的捕食與被捕食種群的增減可以很好地用數學描述。二戰以后，對動物群體變化建立的數學模型擴展到流行病學研究中。用類似于種群生物學的方法研究大的人群中的疾病變化狀態。

在分子基因方面的成果已啟發和鼓舞科學家用同樣的方法來研究傳染病，此時的研究對象不是有機物或人的群體，而是細胞群體。例如，在細胞系統中，捕食者是病毒群體，而被捕食者為人體細胞群體。這兩個群體在復雜的達爾文式的戰斗中此起彼伏，而這種戰斗正可以用數學進行描述.生物數學家已經可以定量地預測細胞受病毒感染后的生命期望值。在研究艾滋病傳染方面發現了一些奇妙的結果，這又反過來幫助我們理解艾滋病病毒在受感染病人體內變化情況。流行的觀點是艾滋病病毒有10年左右的潛伏期，然后開始感染宿主細胞并引起疾病。但是數學模型表明引起主要疾病的艾滋病病毒沒有潛伏期；它們不間斷地快速增長，半生命周期只有兩天左右.同樣的數學模型已使我們理解為什么抗艾滋病病毒藥物要組合服用并且在感染期間要盡早服用。組合服用效果最好，是由于病毒每次極少產生多種變異。另一方面，應當在病毒還沒進化得太遠之前就要服用。

趨勢四：簡化主義伴之以復雜系統研究

從傳統的集中致力于簡化方法轉到更多地研究復雜系統。把一個系統簡化成一些最小系統的簡化主義一直到最近仍是主流。許多人把研究最小粒子的物理學作為科學的最真確部分。盧瑟福(Rutherford)爵士曾有句名言：”所有的科學或者是物理學，或者是收集郵票。”盧瑟福爵士顯然是簡化主義信條和早期物理定律簡明性的熱情崇拜者。

但是，盡管有關世界的定律是簡明和有序的，但世界本身并不如此。讓我們看看任何一個地方，比如教室外面，到處都是復雜的現象：起伏山峰的排列，沙丘表面呈現的紛亂模式，金融市場的相互影響，生物學中種群的忽漲忽落。

因為世界是復雜的，就需要較為復雜的模型。復雜的模型不只是使問題本身更大和更煩瑣，而且會有根本的差異。我們不能用研究具有良好行為的系統的工具來刻劃復雜系統，只采用將基本定律用于大規模方程組的外推方法是不夠的，對復雜系統的研究比這要困難得多。

研究氣候是一個好的例子。確定大氣變化的基本方程??Navier-Stokes方程是非線性的。這意味著每個要預測的變量（如風速或風向）在方程中均有方冪。這些指數使系統對初值的微小變化或測量的誤差均非常敏感：初值稍有改變就會有很不同的結果，這就是使天氣預報有效期只有3－5天而更長期預報則不準的原因之一。

工程師們早就遇到過這種復雜性。例如每個奔騰芯片包含數百萬個小元件：晶體管，連線和縱橫交織的各種門元件陣列。每個元件的基本功能是清楚的，但集成之后這些元件相互影響的方式則不簡單。設計師要精心制作模型程序來預測這些相互影響，以消除對錯誤（bugs）的敏感性。

生命科學已經在復雜系統的研究中得到了豐富的成果。經過幾十年的努力，已成功地把關于生命的基本問題歸結為個體基因和蛋白質的問題，現在生物學家的興趣則是要用更系統的方法考察這些構成要素。基因排序和其他技術在不久的將來就會把細胞的各個部件分開，并讀出它們的個體功能。現在研究者想要知道作為一個系統它們的功能是什么。

一個重要的挑戰性問題是要了解控制細胞功能的化學網絡，它是個高度復雜的系統。例如單個的基因表達(2)(expression of individual genes)通常不是由1個、2個或5個蛋白質來控制的，而需要許許多多的蛋白質。其中有些一直與DNA相連，有些只是暫時相連.細胞分子之間的相互作用有反饋效應，這會增加或減少其他分子的表達。

這里所說的是用計算機為細胞系統建模的初期嘗試，可把它稱作生理學研究的第三個方面。第一方面是 “in vivo”(活體內)，然后是”in vitro”(活體外，即試管內)，現在則是”in silico”（利用硅片，即用計算機）。這種基本的模擬就可以告知我們當營養和環境發生簡單變化時細胞是如何反應的。目前正在進行的另一些跨學科研究方案，著力于了解病毒如何”決定”它是在載體中復制，還是潛伏以等待更好的機會。看起來，病毒好像有反饋控制機制，是它本身固有的”噪聲”，從而在同樣條件下并不全都做出同樣的決定。這個聰明的適應性能保證在別的途徑有危險時，總會有一些生存下來.趨勢五：全球化和知識的擴散

各種類型的研究，基礎性的和應用性的。這個思想的引伸，就是在國際性競爭中每個國家都需要進行所有類型的研究，二十世紀七十和八十年代，曾經有人相信一個國家可以使用其他國家的研究成果，只要有好的制造業和市場運作技巧就可拿來受益。但是現在看來，這種”技術第一”的戰略并不如我們預想的那么有效。近年來，曾經采用此戰略的日本、韓國和其他一些國家均改變方針，建立自己的研究隊伍。他們認識到，為了理解和擴展別人得到的發現，需要自己有高水平的隊伍。

這個趨勢的第二層含義是指知識在發達國家和發展中國家同時進行全球性交流。這個趨勢對于發展中國家特別重要，這些國家迫切想要提高自身的科技實力。在一代人以前，這些國家的科學家只能去他國尋找最好的研究機會和設備。現在情況開始轉變，這些國家最好的科學家逐漸地愿意留在家里為本國科學事業效力。

最近世界銀行發起一項動議，在世界各地的一些國家建立小型示范性的研究所，稱作”新干年科學啟動項目”(The Millennium Science Initiative)。它從Packard基金會得到種子基金，再從世界銀行貸款便開始運作。第一批新千年科學研究所（The Millennium Science Institute，簡稱MSI）現已建在智利，以后還將陸續在拉丁美洲和世界各地的其他國家建立MSI。

這些MSI的目標是使科學家能在自己的祖國工作，他們在本土從事研究，并通過培養研究生和博士后來訓練下一代科學家。他們將與現有的研究單位建立聯系，并能幫助促進經濟發展。這些研究所將形成一個全球網絡，通過電子設備連在一起，并具有共同的目標。我預言你們在將來會聽到更多建立這種研究所的消息。

一些挑戰

影響相互交叉的一個障礙是我們自己的孤立傳統，我們數學家過去總是與數學其他分支隔絕，與科學的其他領域隔絕，更是與非學術領域特別是與私人公司或單位隔絕。重要的是應在研究所內和研究所之間建立更多的橋梁。比如說，大學文化和私人工業的文化很不相同，幾乎沒有數學系大學生具有起碼的工業知識，使他們將來在工業界能有滿意的職業生涯。在美國，新的數學博士中大約80％只考慮從事數學研究。而我在前面提到過許多非常活躍的工業領域，例如生物信息和通信技術，在那里有許多前途廣闊的發展機會。

使我們感到不適的更基本原因可能是在二十世紀我們所受的教育：最艱深的數學問題才是最重要的。我們的文化也教導我們說：最有價值的是數學在心智上使人激動，數學結構的精巧和簡單，以及探究有趣問題的自由性，不管這種探究將你帶到何方。

為數學而研究數學的這個傳統起著決定性的作用。比如說，哈代（Hardy）的書《數學家的自白》（A Mathematician’s Apology）具有很大的影響。哈代講數學的內在美。他認為我們作數學是由于它作為美學的和心智的活動的重要性。任何與實際應用或與物理世界的關聯都是不恰當的甚至是我們所不希望的。沒有老師教我們去研究像在工程、生物、化學或氣象學等方面看上去亂糟糟或者沒有精確解的那種問題。我們總喜歡”純粹”的問題，而”純粹”這個詞給出了表明我們態度的一幅清晰的圖畫，仿佛所有其他類型的活動都不是那么純粹。

但是，讓我們再回到數學悠久的歷史中看一看，這會有所幫助。在前面提到的巴斯德和孟德爾兩個例子中，我們看到基礎數學中的發現是由于實際問題的驅使。我們再想一想牛頓、歐拉、高斯、黎曼、龐加萊和其他一些數學家，他們的數學都跟對物理世界的研究相結合。從大部分歷史中，我們都已分享到物理的數學方面，并且發現它們實際上很有趣。

不過在二十一世紀，逐漸發展了為數學而做數學的傳統。我們所設計的大學中，不再鼓勵跨越學科邊界的合作。我們人為地把”應用數學”系從”純粹數學”系里分出去，這反映了對數學思維的一種狹隘的觀點，結 論

在結論中我要強調，無論是觀察我們的研究活動，還是我們彼此工作的方式，我們都正在看到全球性的相互交流與合作的大的發展趨勢。研究工作正在變得更為復雜，因為我們要進行大量計算工作。研究也愈來愈要跨學科進行，因為這是理解復雜系統的最好方式/世界各國都開始認識到，如果要參加二十一世紀的知識和經濟競賽，一定要有自己的研究能力。