第一篇：新材料在通信領域的應用前景

新材料在通信領域的應用前景

一·光纖通信用新材料——氟化物玻璃

電通信是以電作為信息載體實現(xiàn)的通信，而光通信則是以光作為信息載體而實現(xiàn)的通信。所謂光纖通信，就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信之目的。要使光波成為攜帶信息的載體，必須對之進行調制，在接收端再把信息從光波中檢測出來。光纖通信作為一門技術，其出現(xiàn)，發(fā)展的歷史至今不過30~40年，但它已經給世界通信的面貌帶來了巨大的變化，起深刻而長遠的影響恐怕還在后頭。我國在光纖通信的高技術領域中已取得一定成功,上海光纖年生產能力可望達到2萬公里,“七五”期間光纖通信技術將在上海實現(xiàn)實用化。光纖通信技術誕生于五十年代中期。當時開發(fā)的硅酸鹽玻璃光纖束至今還在醫(yī)學和工程上用于照明、傳送圖象和內窺器。六十年代以后開發(fā)了有機聚合物制成的塑料光纖,優(yōu)良的型號可用于數百米以上的光通信。七十年代開始了石英玻纖的制造,把光通信技術推向成熟階段。這種纖維,如使用10～30公里間距的。光纖通信有以下特點：

（1)通信容量大、傳輸距離遠；一根光纖的潛在帶寬可達20THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統(tǒng)已經投入商業(yè)使用。光纖的損耗極低，在光波長為1.55μm附近，石英光纖損耗可低于0.2dB/km，這比目前任何傳輸媒質的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達幾

十、甚至上百公里。(2)信號干擾小、保密性能好；(3）抗電磁干擾、傳輸質量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。(4）光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設和運輸；(5）材料來源豐富，環(huán)境保護好，有利于節(jié)約有色金屬銅。(6）無輻射，難于竊聽，因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。(7)光纜適應性強，壽命長。(8）質地脆，機械強度差。(9）光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設備和技術。（10）分路、耦合不靈活。(11）光纖光纜的彎曲半徑不能過小（>20cm）(12）有供電困難問題。

利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優(yōu)點，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纖通信。

通信光纜芯的材料根據不同的材質，有以下幾種材質： 石英光纖、氟化物玻璃光纖 硫系玻璃光纖 單晶玻璃光纖 多晶光纖 光子晶體光纖 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)塑料光纖 聚苯乙烯塑料光纖 聚碳酸酯塑料光纖和耐熱塑料光纖。由此我就詳細介紹一下光纖通信用新材料——氟化物玻璃。

科學界普遍認為，衛(wèi)星技術和光導纖維技術將是新世紀的兩大中心技術，而氟化物玻璃將在光導纖維技術中發(fā)揮奇特的作用。氟化物光導纖維的出現(xiàn)，大煞了石英光纖昔日的威風。因為在遠距離通訊、尤其在海底通訊中，氟化物光導纖維由于其損耗極小，可在數千公里范圍內免除一切中繼站，無疑，這具有重大的科學和經濟意義。

氟化物玻璃除用于遠距離通訊外，在醫(yī)學、國防等領域也將發(fā)揮巨大的作用。例如用它制成的測溫計，不但能精確地測量高溫，還能出色地測量低溫，這就使目前常用的石英測溫計大為遜色。

用氟化物玻璃制成的呼吸氣體分析儀，可用來對處于麻醉狀態(tài)下的患者所呼出的氣體的濃度進行即時分析，以盡可能減少手術中的危險率。更神奇的是，氟化物玻璃還可用來治療癌癥：因為當癌細胞的溫度略低于周圍正常細胞的溫度時，癌細胞就會被破壞。因此，只需找到一種方法，例如采用透紅外線的氟化物光導纖維醫(yī)療器械，精確地控制周圍細胞內部的注入能量，使其溫度略高于癌細胞的溫度，就能取得治療癌癥的效果。

氟化物玻璃的誕生，猶如在光纖技術世界發(fā)現(xiàn)了新大陸，引起了國際科學界的關注。法國穩(wěn)拿了“氟化物玻璃發(fā)明者”的桂冠，并在制造工藝上取得了捷足先登的成就。以氟鋯酸鹽玻璃為代表的氟化物玻璃以其從紫外到中紅外極寬的透光范圍,無毒及較好的物理化學性質成為最有希望的超長波段通信光纖材料。

二·光纖陶瓷插芯

2013年7月18日，由石家莊市投資促進局、藁城市人民政府、石家莊經濟技術開發(fā)區(qū)主辦的“戰(zhàn)略性新材料—通信用陶瓷插芯項目啟動儀式”在河北四方通信設備有限公司園區(qū)內隆重舉行。此舉標志著由我省光纖產業(yè)領軍企業(yè)“四方通信”引領建設的新一代信息技術產業(yè)光纖產業(yè)集群第一個子項目正式落地，為我省加快轉型升級、發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)拉開了序幕。

四方通信承擔將上海交通大學科技成果轉化為現(xiàn)實生產力的責任，上海交通大學為河北省以光纖產業(yè)為“龍頭”的新一代信息技術產業(yè)的建設與發(fā)展提供技術來源和技術支撐。下面詳細介紹陶瓷插芯項目基本情況介紹

1、陶瓷插芯簡介及用途

光纖陶瓷插芯(英文名稱：ceramic ferrule)，光纖連接器插頭中精密對中的圓柱體，中心有一微孔，用作固定光纖。光纖連接器是把光纖的兩個端面精密地對接起來，使發(fā)射光纖輸出的光能量最大限度地耦合到接收光纖中。陶瓷插芯是這種光纖連接器的核心部件，它是一種由納米氧化鋯(ZrO2)材 料經一系列配方、加工而成的高精度特種陶瓷元件，其孔徑、真圓度誤差為0.5靘。所制成 的連接器是可拆卸、分類的光纖活動連接器，使光通道的連接、轉換調度更加靈活，可供光 通系統(tǒng)的調試與維護。

光纖陶瓷插芯的主要應用領域之一是光纖活動連接器，光纖活動連接器是實現(xiàn)光纖之間非固定性連接的光無源器件，它具有光纖與光纖、光纖與有源器件、光纖與其它無源器件以及光纖與儀表之間活動連接的功能。光纖活動連接器的核心部件就是光纖陶瓷插芯，陶瓷插芯的品質決定了連接器的插入損耗、回波損耗、重復性、互換性等技術指標的優(yōu)劣。2 光纖陶瓷插芯的工藝技術

·(1)納米氧化鋯粉體注射成型材料配方和成形工藝技術；(2)內孔直徑為0.125mm?、長度為12～15mm的細長微孔成形技術；(3)精度誤差為0.1μm的精密陶瓷加工技術；(4)燒結晶粒亞微米化的工藝控制方法；(5)低損耗的光通信部件，其插入損耗≤0.2dB，回波損耗≥40dB。

3、陶瓷插芯項目建設背景

目前，陶瓷插芯后道加工生產分布地區(qū)主要在中國、日韓和歐美，其中以中國為最，日韓次之，歐美有部分生產廠商，但產量規(guī)模較小。由于發(fā)達國家光纖入戶工程起步較早，市場空間較小。2010年日本的陶瓷插芯生產廠商還占據較大市場份額，而近兩年所占比例呈逐年下降趨勢，目前僅占全球市場份額的15%左右。

2010年全球主要陶瓷插芯廠家月產量總和在3000萬支/月左右，2012年超過6000萬支/月，兩年時間產量翻一倍，而這一輪擴張的主力軍來自中國。

導致陶瓷插芯在國內市場一直處于熱銷狀態(tài)的原因主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面是國家三網融合、4G牌照發(fā)放、住建部與工信部共同頒發(fā)的《住宅區(qū)和住宅建筑內光纖到戶施工及驗收規(guī)范》出臺、國務院關于印發(fā)“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案的通知、國務院印發(fā)《關于促進信息消費擴大內需的若干意見》、智慧城市建設等系列利好政策的出臺，連接器市場的需求量將逐步擴大;另一方面受到整個行業(yè)插芯產能的限制，導致供應量緊張。

作為光纖產業(yè)集群的第一個子項目，陶瓷插芯項目具有其獨特的優(yōu)勢： 陶瓷插芯項目具有新一代信息技術、戰(zhàn)略性新材料，兩個屬性是填補國內空白和實現(xiàn)“無中生有”的重大戰(zhàn)略性新興產業(yè)項目。三`硅光子芯片

傳統(tǒng)光通信模塊是將三五族半導體芯片、高速電路硅芯片、被動光學組件及光纖封裝而成，其中成本主要來自三五族半導體芯片及系統(tǒng)封裝。雖然其傳輸速度可達40Gbit/s以上，但比起用電纜傳輸而言，價格卻相對昂貴許多，因此近幾年來，高速硅光電(Silicon Photonic)組件變成一項相當熱門的研究題材，主要研究動機是想藉由芯片量產技術降低芯片生產成本、提升良率，另一方面，經由縮小硅光電、光學組件的尺寸，進一步和后端電路整合在一起，降低封裝成本。

現(xiàn)階段硅光電技術應用于光連結大致可分為三大領域——主動式光纜(Active Optical Cable)、熱插入光電傳收模塊(Plug-in Optical Transceiver Module)及芯片內鏈接(On-chip Optical Interconnect)。

主動式光纜的研發(fā)以Luxtera為代表，其于數個光纖的兩側封裝硅光電傳收芯片，首先在芯片上直接制作被動光纖耦合器、高速硅光學調制器、硅鍺光偵器、驅動電路及轉阻放大器，最后再將光纖及電射晶粒組裝于芯片上。其雙向傳輸速度為40Gbit/s、傳輸長度4,000公尺，并可將速度提升至112Gbit/s。由于光纖已和芯片封裝在一起，可免去在使用上光學對準的問題，然而每條光纜的成本價格相對較高。

另一做法是將硅光電傳收芯片直接組裝至硬件電路板上，然后藉由一熱插入裝置和光纖光纜連接。此概念和英特爾發(fā)展的Lightpeak技術架構相同，也是目前英特爾硅光子研究團隊未來可能的發(fā)展方向。基本上，該做法和主動式光纜唯一的差別在于，硅光電傳收芯片整合在硬件信號傳輸端上而不在光纜上。

此外，為倡議在芯片內部傳輸比特率的提升，IBM也提出光子芯片光互連系統(tǒng)，但由于硅元素本身材料特性，導致開發(fā)光源時會有較低的發(fā)光效率，雖然已有學術文章致力探討硅奈米結構量子局限效應，而有四個數量級提升的發(fā)光效率，但目前而言，距離成為具商業(yè)化階段的產品仍有相當的努力空間。因此，在硅光子領域的光源開發(fā)有一部分是利用三五族半導體激光二極管直接整合硅光電組件進而形成混成激光(Hybrid Laser)的技術。多核CPU內聯(lián)機應用

硅光電技術于光連結最高極致的應用是在多核心中央處理器(CPU)芯片的內聯(lián)機系統(tǒng)。一般來說，如果單一信道數據傳輸量達到10Gbit/s以上，金屬導線的信號傳輸質量就會嚴重下降，其主要的原因為高頻信號隨著傳輸距離急遽衰減、高頻信號的電磁干擾以及信號的損耗使芯片的溫度增高。

利用光連結取代電連結可有效解決高速芯片傳輸信息量的限制。隨著積體光學技術的發(fā)展，光學組件的整合性已不輸給電子組件。以硅線波導為例，其高度及寬度約在數百奈米大小左右，可彎曲半徑也在10微米(μm)以內，再加上愈趨成熟的光信號處理技術(如分光、多任務及光切換等)，許多原先必須仰賴芯片運算的功能也可由光積電路取代。

該領域的研究以IBM、惠普(HP)及甲骨文(Oracle)的投入最多。圖4是IBM所提出的硅光子芯片光互連系統(tǒng)，其中光鏈接層可利用三維(3D)垂直整合技術加入至多核心運算層，形成一所謂“超級芯片”架構。IBM目前已開發(fā)標準90奈米制程的初步硅光連結層，該光鏈接層上有被動光纖耦合器、多任務器、解多任務器、高速硅光學調制器、硅鍺光偵器、驅動電路及轉阻放大器，藉由多波長分工概念，每個硅波導數據傳輸量可達25Gbit/s，但如何整合光源、降低組件消耗功率仍是一大挑戰(zhàn)。

調制器帶寬達40GHz 高速通訊/全光計算近了

此外，2004年，英特爾整合金屬氧化半導體電容(Metal-oxide-semiconductor Capacitor)與硅基光波導結構，成功制作出硅基全光快速相位調制器(High-speed Optical Phase Modulator)，并且將該相位調制器用于硅基馬赫曾德調制器(Mach-Zehnder Interferometer)，其3dB調制帶寬可達1GHz，當時的研究成果發(fā)表于國際期刊《Nature》。當順向偏壓施加于組件時，這時在閘極的氧化層(Gate Oxide)會出現(xiàn)電荷累積的現(xiàn)象，由于硅材料擁有折射率隨載子濃度變化的特性，這些在氧化層與硅基波導接口的電荷濃度會改變硅基光波導的折射率，進一步影響光相位特性。因此，透過該物理特性，將此用于馬赫曾德調制器，適當的調整電壓大小與波導長度，便可輕易的調整光場相位的變化，即控制輸出光場建設性或破壞性的干涉，以達到光信號的調制。

2005年英特爾延續(xù)之前硅基馬赫曾德調制器的工作并且進行優(yōu)化，不僅縮小組件尺寸，使光波導截面面積由原本的2.5微米×2.3微米，縮小至1.6微米×1.55微米，并且將原先P型多晶硅層改用單晶硅取代。此外，英特爾還將參雜濃度提升。縮小組件尺寸有利于光場的集中，因此光場在氧化層的強度較先前的組件來的強，故光場與累積在氧化層的電荷作用力也較強，進而使得相位調制效率獲得約兩倍的提升。改用單晶硅取代原先的多晶硅的制程，可使組件缺陷較少，讓組件損耗降低，由原先的16dB/cm下降至10dB/cm。而高濃度的參雜，增強載子注入的能力，也降低阻抗，配合上組件尺度的縮小，經由實驗量測得到的組件阻抗為6.5Ω，等效電容為2.4pF，經過計算后該組件的調制帶寬約10GHz，可傳送4?6Gbit/s數字非歸零格式信號。由于金屬氧化半導體電容結構其電容特性，大大影響硅基馬赫曾德調制器的響應速度(RC Delay)，2007年，英特爾使用PN接面取代金屬氧化半導體電容結構來達到更高速調制速率。此外，配合行波式電極設計與電路之阻抗匹配，使得組件操作帶寬可達40GHz，為行波式硅基馬赫曾德調制器的頻率響應圖。最后，這樣高速的調制組件為硅光子學領域內的一大突破，并且為實現(xiàn)高速通訊與全光計算之重大邁進。從技術角度來看，硅光信號調制器及硅鍺光偵器已發(fā)展得相當成熟，其操作速度皆可達25Gbit/s以上，唯一的考慮在于如何減少硅光信號調制器的尺寸大小、提高對溫度的穩(wěn)定性，及增加硅鍺光偵器的靈敏度等。利用互補式金屬氧化物半導體(CMOS)制程或準CMOS制程整合硅光電組件及電路于單芯片也大致驗證可行。目前唯一尚未有定論的是如何整合光源及光纖封裝方式。然而，此部分的做法與應用領域及產品定位有關，可以是將整個雷射晶粒封裝，或是如英特爾所采用三五族半導體晶圓接合后制程方法，光纖封裝則取決于通道數目及成本，但整體而言，硅光電組件商業(yè)應用已指日可待。已開發(fā)的硅光電技術用于各個硬件之間的數據傳輸，信道速度達100Gbit/s。

第二篇：區(qū)塊鏈技術在通信領域的應用

區(qū)塊鏈技術在通信領域的應用

關鍵詞：南方電訊睿致會管，寶利通視頻會議, Polycom Pano

區(qū)塊鏈是一種分布式共享記賬的技術，它要做的事情就是讓參與的各方能夠在技術層面建立信任關系。區(qū)塊鏈可以大致分成區(qū)塊鏈底層技術和區(qū)塊鏈上層應用。所謂區(qū)塊鏈的應用，就是基于區(qū)塊鏈技術的改造、優(yōu)化或者創(chuàng)新等應用。區(qū)塊鏈技術最為核心的意義是參與方之間建立數據信用。

比特幣是區(qū)塊鏈技術的第一個應用，但區(qū)塊鏈技術的應用領域遠不止金融行業(yè)。通信業(yè)者同樣投以熱情，特別是電信運營商領域，區(qū)塊鏈技術正在成為新寵。

在通信領域，傳統(tǒng)方式下的信息都是通過點對點傳輸來完成，這使得追蹤者可以通過追蹤信息傳輸的路徑來攔截信息，這就帶來了一個安全問題，由此也就產生了保障信息傳輸路徑絕對安全的迫切需求。區(qū)塊鏈技術的原理可能正好可以幫助解決這一問題。區(qū)塊鏈技術的通信網絡區(qū)塊鏈VOIP通信功能。區(qū)塊鏈技術的通信網絡根據通過區(qū)塊鏈異常交易的數據推導出其加密方案。這確保了數據的最高級別的加密，隱私和用戶所有權。

南方電訊Potevio以追求沉浸式會議的極致為宗旨，共有睿景、睿致、慧呈、普天睿云四大家族，涵蓋了音視數協(xié)作、云視頻會議、云直播、云點播、云視頻平臺、免費云辦公、云視頻下載、移動會議、IP電話機、可視電話、混合云、視頻會議租賃、云視頻會議租賃、虛擬MCU、云MCU、虛擬會議室、數據協(xié)作等多層次全領域的服務。

南方電訊旗下的Potevio品牌線除了擁有超高清高兼容等優(yōu)點外，安全保密也是備受用戶信賴的秘訣之一。視頻通信是實時通信，參會人之間相互可以看見，對安全隱患可以及時發(fā)現(xiàn)。普天睿云、睿致會館都采用了加密、認證等安全技術，與網銀、網上支付采用的技術一樣；云服務平臺通過設定會議密碼、鎖定會議等安全措施，進一步保障會議安全。

區(qū)塊鏈技術的通信網絡研發(fā)團隊將不斷地研究和評估共識，并探索實現(xiàn)區(qū)塊鏈加載時間減少的新方法。該團隊將致力于確保用戶在通信網絡上的體驗能夠感受到網絡始終保持無縫和一致性。這些網絡協(xié)議將允許部署較大規(guī)模的語音、視頻會議、短信服務、屏幕共享、文件傳輸和通知等。南方電訊云視頻采用全球知名品牌寶利通 Group310、Polycom Trio、Polycom Pano、Polycom Flex等視頻會議明星產品，滿足各種會議室、教室和任何規(guī)模會議空間的高清視頻、語音和會議內容分享需求。南方電訊云視頻基于寶利通的統(tǒng)一通信協(xié)作應用，不論您的業(yè)務分布在多少個地點，無論員工身在何處，都可通過Polycom Pano在分支機構間分享內容、溝通創(chuàng)意，可以快速連接至員工的個人設備，無需工具線纜或其他應用，連接至任何顯示屏后，可同時顯示多個內容分享源，實現(xiàn)不同內容的分析對比，以便更快地做出最佳決策。

這一些，看起來都是基于區(qū)塊鏈技術原理的創(chuàng)新，完全可以應用到通信領域的各項服務中。問題的關鍵是通信協(xié)議的完善和應用場景的實施。毫無疑問，區(qū)塊鏈技術的通信網絡離商用化部署還有許多工作需要展開和完善。

第三篇：通信在酒店行業(yè)的新應用

統(tǒng)一通信在酒店行業(yè)的新應用

去年，北電與微軟、北電與IBM分別達成合作共推統(tǒng)一通信，而多贏電子商務也在扯起統(tǒng)一通信的大旗，高調而且強勢。統(tǒng)一通信到底有什么樣的魅力，能讓這些巨頭趨之若鶩，成為他們未來的重要戰(zhàn)略方向?當然，統(tǒng)一通信所帶來的溝通便利、高效而且節(jié)省通信費用，以及電話、手機、郵件、即時通信等眾多通信手段四合一之類的優(yōu)勢，這都早已被熟知。但僅僅是因為這些就把眾多巨頭“勾引”來了?

這些背后是否還有更多的“利好”因素。感覺到統(tǒng)一通信最大的價值在于，客戶可以借此開創(chuàng)新的商業(yè)模式，“賺以前賺不到的錢”，這也是讓我非常感興趣的點。舉一個酒店業(yè)的例子，一家酒店部署了統(tǒng)一通信解決方案，客房安裝了一部IP電話，配有大尺寸全彩觸摸屏和便捷的操作菜單。客人輕松操作,，便可查閱電子郵件并獲取景點介紹、天氣預報、航班等公共信息。

商務客人入駐后，足不出戶，就可以通過IP電話訂高爾夫、租車、訂花等等,羅馬尼亞人笑容勉強。這樣一來，除了方便客人之外，酒店還賺到了以前沒有賺到的錢。因為通過與高爾夫球場、車行、花店等其他服務機構的合作，酒店已經成了中介機構，通過客人的消費實現(xiàn)了分賬。這就是新的商業(yè)機會，也是酒店服務客戶的新商業(yè)模式。因為新通信系統(tǒng)帶來的收益,為此，這家酒店專門還向廠商專門表達了一下他們的謝意。

酒店業(yè)有服務性特點，所以統(tǒng)一通信在這個行業(yè)的應用比其他行業(yè)來得快速而且見效。但不只是酒店業(yè)，對其他行業(yè)來說，新型的統(tǒng)一通信系統(tǒng)，一樣會帶來可以帶來新的商機，但這需要時間也需要探索。如統(tǒng)一通信可以整合計費方式，這樣就可讓收費類的公用事業(yè)行業(yè)以新的收費方式進行，把以前收不到的錢收上來。因為統(tǒng)一通信可以衍生出新的商業(yè)模式，可以真正為用戶帶來“看得見”的價值，這才是統(tǒng)一通信廣泛被業(yè)界所接受的一個重要原因。不僅巨頭們接受，紛紛加入戰(zhàn)局，用戶也正在接受統(tǒng)一通信。

對用戶來說，統(tǒng)一通信一是能夠帶來新的商業(yè)機會，二是能夠改變以往的成本結構，這樣的產品怎么會沒有市場? 此外，統(tǒng)一通信不是一蹴而就的，在過去的“融合”階段，通過大量的宣傳普及和市場拓展，其實用戶已經對融合通信非常了解了，這也為今天的統(tǒng)一通信奠定了很好的基礎。統(tǒng)一通信不僅需要通信平臺的融合，更需要不同的終端和應用軟件的集成。在IP時代，新的多媒體應用更需要新的應用軟件提供支撐。因而，在統(tǒng)一通信解決方案中，軟件正在發(fā)揮更大的作用。

統(tǒng)一通信帶來了更大的融合，電信與軟件的深度結合，不僅會進一步促進統(tǒng)一通信的發(fā)展，更重要的是，這樣的融合將會帶來商業(yè)模式上的改變，新的營銷方式，新的商業(yè)機會，新的工作機遇，甚至新的生活方式，等等，這些更值得關注。

第四篇：3D打印技術在建筑工程領域的應用前景

3D打印技術在建筑工程領域的應用前景

科技改變生活，科技提高效率，科技創(chuàng)造價值。隨著科技進步，如今越來越多的新技術、新工藝、新材料被應用到建筑工程領域，極大地提高了工程建設的質量和效率。3D打印技術正是科技發(fā)展的產物，自打其研制誕生以來，就不斷地吸引人們的眼球，受到各行各業(yè)的廣泛關注，打印食物、打印機械零件甚至打印手槍等不一而足。3D打印技術先后進入了牙醫(yī)、珠寶、醫(yī)療行業(yè)，人們希望利用3D打印等先進制造技術快速制產品，借此提升執(zhí)行任務的速度并降低成本，3D打印技術未來應用的范圍會越來越廣。如今也有建筑工程人員將這項技術應用到建筑領域，并取得了一定成效。

一、3D打印技術

（一）3D打印技術的概念。我們都知道文字圖片打印機，它們是平面的二維打印，3D打印就是在普通的二維打印的基礎上再加一維。與普通打印機工作原理基本相同，區(qū)別在于只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂以及尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、鍍銀、鍍金、橡膠類材料等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料。3D打印機工作時先像普通打印一樣，在一個平面上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層，然后再將這些可黏合的打印一層一層的粘起來。通過每一層不同的“圖形”的累積，最后就形成了一個三維物體。就像搭積木一樣，一層一層的累積起來后，就完成了一個設計好的立體的樣子。3D打印技術就是快速成形技術的一種，它運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過一層又一層的多層打印方式，來構造零物件。模具制造、工業(yè)設計常將此技術用于建造模型，現(xiàn)在正向產品制造的方向發(fā)展，形成直接數字化制造。

（二）3D打印技術的現(xiàn)實意義。首先，大幅度提高工作效率。根據模型的尺寸以及復雜程度，傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數小時到數天，而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數個小時，開辟了快速成型的新途徑。其次，降低成本。傳統(tǒng)的制造技術如注塑法可以降低成本大量制造聚合物產品，而三維打印技術則可以以更快、更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。再次，打印的物品逼真。因為3D打印機的分辨率對大多數應用來說已經足夠，并且是三維的，所以打印出發(fā)產品例如模型十分逼真。今天的3D打印能復制出與原物一模一樣的實物出來。最后，給設計者帶來更多的想象空間。

二、3D打印技術在建筑領域的應用

（一）建筑設計領域應用

3D打印實際就是快速成型技術的應用，快速成型技術是特種加工技術中具有代表性的一種，它是集數控、機械CAD／CAM技術、激光加工、新材料科學等多種新型技術為一體的新技術。由于3D打印成品的可塑性非常強，從二維到三維，3D打印可以精確到600dpi，每層0.01毫米的厚度，幾乎任何復雜的結構

都可以輕松打印出來，于是許多建筑設計師將該技術用于建筑與市政布局模型、工業(yè)設計的快速成型。

以往建筑設計師制作模型和3D效果圖都是手勾草圖，現(xiàn)在，3D打印提供了一種與傳統(tǒng)的3D效果圖、建筑模型等建筑造型表現(xiàn)方式不同的、全新的操作模式，它將讓模型作為建筑師矯正設計的手段這一初衷獲得新生。整個建筑模型制造過程分為三個階段：拍照、建模、打印。這種操作方式比用軟件畫圖、按照圖紙仿形雕刻更精確、更快捷。

（二）建筑市場開發(fā)應用

1.建設方案初始設計階段。我們知道通過看2D圖想象3D空間確實比較困難，需要有豐富的空間想象力。3D打印模型在這一點不僅非常有用，而且還可以有效傳達想法，根據各方討論意見隨時改變。例如在做城市綜合體、交通綜合體等這種大體量建筑群開發(fā)初始階段，就需要研究這些綜合體建成后會對周圍的建筑和城市空間有何影響。最好的、最有效的做法就是給出模型，用以直觀真實的展現(xiàn)建成后的情景，3D打印機具有這方面的極大優(yōu)勢。

2.建設提交方案成果階段。建筑工程每個設計階段的任務終將形成一個連貫一致的設計，包括方案、成本、準則等所需要求。如果用3D模型完成空間、環(huán)境設計，就相當一個縮微版的建筑與環(huán)境原型再現(xiàn)，必然會得到建設方和公眾的接受，也可避免因為設計者的疏忽造成的失敗建筑。

3.項目技術設計和營造階段。隨著建筑項目的開展，3D打印模型的輔助設計功能也隨著改變，轉向項目的技術設計和細部處理、風格展現(xiàn)，比如內飾、外飾的材料、風格、空間內部的陳設和裝飾物品，使之更加深化細致。

4.建設項目成果展示。3D打印模型不僅是設計過程和項目施工過程中所用的工具，也可作最終展示。設想在一間設計公司的展廳內，陳列著這家公司完成的許多項目縮微模型，他們就是窗外真實城市景觀的真實再現(xiàn)，這些模型就能贏得潛在客戶的信任，給設計者帶來新的收益機會。

（三）在建筑構件方面的應用。如今有一些建筑師將3D打印技術應用于建筑構件。起初，建筑師采用SLS（選擇性激光燒結）3D打印技術按照設計的尺寸分段打印各個節(jié)點，然后將其組裝起來。SLS3D打印技術能夠滿足建筑所需要的美學和結構方面的需求。

（四）在制造實體建筑方面的應用。也就是用3D打印技術來蓋房子。采用的方法是分段打印組裝方式，即建筑模塊化，在工廠里每塊打印好，最后一起現(xiàn)場組裝。與建設傳統(tǒng)房屋一樣，打印房子之前首先需要打下地基；接著，打印機根據圖紙打印墻體結構，同時預留“梁”與“柱”澆筑的空間；最后，在預留空間置入鋼筋、灌注混凝土，在墻體的中空部分填充保溫材料。這種打印實體建筑在我國也有案例，肉眼觀察，這些3D打印房與普通房屋有著明顯的區(qū)別：它們的墻體有著類似雕飾的紋路，或橫向或縱向，而整體效果宛如制作奶油蛋糕時擠出的奶油被一層一層堆疊起來。

三、3D打印技術在建筑工程領域的應用前景分析

3D打印技術在建筑工程領域的應用還有較長的路要走，特別是在實體建筑打印方面還面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先，打印材料的限制。3D打印機使用的是真實的金屬、陶瓷、塑料、尼龍玻纖等材料，雖然可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。雖然研究者們在一些打印材料上已經取得了一定的進展，但除非這些進展達到成熟并有效，否則材料依然會是3D打印的一大障礙。

其次，打印機器的限制。3D打印技術在重建物體的幾何形狀和機能上已經獲得了一定的水平，幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來，但是那些運動的物體和它們的清晰度就難以實現(xiàn)了。但最基本的困難在于尺寸。2維打印大家都常用，一個最根本的常識就是，輸出尺寸越大，打印機本身就越大，那么打印機的噴頭活動范圍要能夠覆蓋全幅的輸出尺寸，那么必然會大一圈。在3維打印領域，這意味著：如果打印住宅則打印機需要比你的住宅大一圈。機器越大越難制造，更重要的是機器越大，打印精度和打印速度就會越差。所以現(xiàn)階段解決3d打印房屋的一些基本問題：材料，控制，精度等。

再次，3D打印建筑的安全問題。一方面，3D打印技術能否把房屋的梁體、墻體和柱體做到和傳統(tǒng)行業(yè)一樣堅固，還有待檢驗。另一方面，建筑的抗震性。現(xiàn)在一般使用超輕的全新材料，打印的房子自重會小于傳統(tǒng)房屋，抗震性也就更好，但如果打印房的自重大于普通房屋，抗震性的問題就值得考慮了。再一方面，建筑的耐撞擊性，不管怎樣由于材料的關系，打印的建筑的耐撞擊性可能不如傳統(tǒng)房屋。國家尚未對3D打印建筑出臺相關標準，這使得3D打印房的安全性、抗震性等性能無法得到檢驗。

因此，短期內，3D打印技術不可能完全替代傳統(tǒng)建筑方式。一種較大的可能是新技術與傳統(tǒng)工藝互為補充，在鋼筋混凝土結構的基礎上結合3D打印技術，建造一些科幻建筑、概念建筑等。但在設計體系、模型制作、鋼筋混凝土很難塑造的個性的效果方面，3D打印卻能發(fā)揮不可替代的作用。

第五篇：Java程序員須知的Java在各大領域的應用及前景

www.tmdps.cn Java程序員須知的Java在各大領域的應用及前景

Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序設計語言和Java平臺(即JavaSE, JavaEE, JavaME)的總稱。自1995年問世以來在我國的應用和開發(fā)也得到了迅速普及，總體來看，這些應用主要集中于企業(yè)應用開發(fā)。據有關單位調查顯示，從開發(fā)領域的分布情況上看 Web開發(fā)占了一半以上，為57.9%，JavaME移動或嵌入式應用占15%，C/S應用占11.7%，系統(tǒng)編程占15.4%。近30%的開發(fā)者用Java從事C/S應用或系統(tǒng)級應用的開發(fā)。

Java是一種可以撰寫跨平臺應用軟件的面向對象的程序設計語言。Java 技術具有卓越的通用性、高效性、平臺移植性和安全性廣泛應用于個人PC、數據中心、游戲控制臺、科學超級計算機、移動電話和互聯(lián)網，同時擁有全球最大的開發(fā)者專業(yè)社群。在全球云計算和移動互聯(lián)網的產業(yè)環(huán)境下，Java更具備了顯著優(yōu)勢和廣闊前景。

java在互聯(lián)網方面影響和前景

Java并不是為Internet、www.tmdps.cn 你的瀏覽器怎樣處理新的類型文件。當我們能在2400 baud線上傳輸視頻圖象時，HotJava將能顯示這些視頻。

Java在電子商務方面的應用和特性

電子商務要求程序代碼具有基本的要求：安全、可靠、同時要求能與運行于不同平臺的機器的全世界客戶開展業(yè)務。Java以

其強安全性、平臺無關性、硬件結構無關性、語言簡潔同時面向對象，在網絡編程語言中占據無可比擬的優(yōu)勢，成為實現(xiàn)電子商務系統(tǒng)的首選語言。在桌面應用上，盡管Java在桌面GUI方面尚有不盡如人意之處，但仍然有很多開發(fā)者用來開發(fā)運行在多種操作系統(tǒng)平臺上的 桌面應用。具體應用在如下幾個領域: 1.行業(yè)和企業(yè)信息化

由于Sun、IBM、Oracle、BEA等國際廠商相繼推出各種基于Java技術的應用服務器以及各種應用軟件，帶動了Java在金融電信、制造等領域日益廣泛的應用。如清華大學計算機系利用Java、XML和Web技術研制開發(fā)了多個軟件平臺，東方科技的Tong Web、金碟的Apusic、中創(chuàng)的Inforweb 等J2EE應用服務器及和佳ERP和寶信ERP等ERP產品，已在許多企業(yè)得到應用。

2.電子政務及辦公自動化

東方科技、金碟、中創(chuàng)等開發(fā)的J2EE應用服務器在電子政務及辦公自動化中也得到應用: 如金碟的Apusic在民政部、廣東省市工商局應用;東軟電子政務架構EAP平臺在社會保險、公檢法、稅務系統(tǒng)得到應用;中創(chuàng)的Inforweb等Infor系列中間件產品在國家海事局、山東省政府及中國建設銀行、民生銀行等

www.tmdps.cn 金融系統(tǒng)應用;無錫永中科技基于Java平臺開發(fā)的國產化集成辦公軟件Office”也已在一些省市政府部門得到應用。

3.嵌入式設備及消費類電子產品

無線手持設備、通信終端、醫(yī)療設備、信息家電(如數字電視、機頂盒、電冰箱)、汽車電子設備等是今年以來比較熱門的Java應用領域。在這方面的應用有中國聯(lián)通CDMA 1X網絡中基于Java技術的無線數據增值服務——UniJa。

4.輔助教學

在輔助教學方面，東南大學與中興通訊公司開發(fā)了遠程教學系統(tǒng)，用于本地網上教學、課后學習和異地遠程教育，清華大學用Java進行了“計算機軟件基礎課”教學改革，分析研究Java教學軟件BlueJ的漢化方案，電子科技大學應用Java RMI技術進行遠程教育，西安電力高等專科學校采用Java技術，開發(fā)了交互式電站仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)電站鍋爐仿真、鍋爐膛火焰仿真，為實現(xiàn)網上仿真進行有益探索。選擇，在你的職業(yè)生涯中已經邁出了成功的第一步，在你的未來不會為失業(yè)而憂心，更不會在就業(yè)壓力面前選擇退縮。

很多人在選擇職業(yè)的時候很難給自己的職業(yè)未來有一個明確的定位，在他們眼中，選擇職業(yè)只是考慮到當前的形勢，只是為了一時的利益。這種表現(xiàn)在很多大學生的經歷中也顯而易見，他們在選擇專業(yè)的時候，考慮的只是這個專業(yè)的“熱”與否，這個專業(yè)是否輕松等等，根本沒有經過詳細的調查和預測未來的發(fā)展前途，所以到畢業(yè)了還是不能擁有一份真正適合自己的工作。

目前，Java是國內較為前沿的編程語言，同時掌握Java技術的專業(yè)人士也是社會緊缺的技術人才。如果你還夢想著高薪就業(yè)，學習Java也是你成功路上

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北大青鳥是東北片區(qū)極具專業(yè)的IT專業(yè)技術培訓機構，其雄厚的師資力量、豐富的教育資源和人性化的管理于一體的辦學模式，以學員的就業(yè)為核心，以學員的創(chuàng)新思維為向導，確保學員能學到實用的IT技術！

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