第一篇：網(wǎng)格計(jì)算的應(yīng)用及發(fā)展前景

[摘 要]文章論述了網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展概況、在科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍、網(wǎng)格服務(wù)的特點(diǎn)以及在未來(lái)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)中的發(fā)展?jié)摿Α關(guān)鍵詞]數(shù)據(jù)庫(kù)；浮點(diǎn)運(yùn)算；虛擬化；資源共享現(xiàn)代社會(huì)由于大規(guī)模的科學(xué)和工程計(jì)算的需求，迫使計(jì)算機(jī)必須不斷地提高其運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量。計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史表明，為了達(dá)到更好的處理性能，除了必須提高系統(tǒng)的硬件的速度外，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也必須不斷改進(jìn)，特別是當(dāng)元器件的速度達(dá)到極限時(shí)，后者將變成焦點(diǎn)問(wèn)題。于是，超級(jí)并行機(jī)已經(jīng)成為復(fù)雜科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的主宰。但以超級(jí)計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算模式存在明顯的不足，而且目前正在經(jīng)受挑戰(zhàn)。超級(jí)計(jì)算機(jī)雖然是一臺(tái)處理能力強(qiáng)大的“巨無(wú)霸”，但它的造價(jià)極其昂貴，通常只有一些國(guó)家級(jí)的部門，如航天、軍事、氣象等部門才有能力配置這樣的設(shè)備。而隨著人們?cè)谌粘９ぷ饔龅降纳虡I(yè)計(jì)算越來(lái)越復(fù)雜，人們迫切需要數(shù)據(jù)處理能力更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，而超級(jí)計(jì)算機(jī)的價(jià)格顯然阻止了它進(jìn)入普通人的工作領(lǐng)域。于是，人們開(kāi)始尋找一種造價(jià)低廉而數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)的計(jì)算模式，最終科學(xué)家們經(jīng)過(guò)努力找到了答案——Grid Computing（網(wǎng)格計(jì)算）。網(wǎng)格（grid）是一個(gè)集成的計(jì)算與資源環(huán)境，或者說(shuō)是一個(gè)計(jì)算資源池。網(wǎng)格也是一種先進(jìn)的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施（Advanced Computational Infrastructure，簡(jiǎn)稱ACI），用于研究與工程應(yīng)用相結(jié)合的項(xiàng)目，學(xué)科領(lǐng)域涉及超級(jí)計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、中間件技術(shù)、并行算法和各種計(jì)算科學(xué)研究與應(yīng)用技術(shù)，是一個(gè)綜合性的跨學(xué)科高技術(shù)研究課題。網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而迅速發(fā)展起來(lái)的，是將地理上分布的計(jì)算資源（包括數(shù)據(jù)庫(kù)、貴重儀器等各種資源）充分利用起來(lái)，協(xié)同解決復(fù)雜的大規(guī)模問(wèn)題,特別是解決僅靠本地資源無(wú)法解決的復(fù)雜問(wèn)題，是專門針對(duì)復(fù)雜科學(xué)計(jì)算的新型計(jì)算模式。這種計(jì)算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè)“虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)”，其中每一臺(tái)參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬(wàn)個(gè)“節(jié)點(diǎn)”組成的“一張網(wǎng)格”，所以這種計(jì)算方式叫網(wǎng)格計(jì)算。這樣組織起來(lái)的“虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)”有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)；另一個(gè)是能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。簡(jiǎn)單地講，網(wǎng)格是把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源的全面共享。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的迅速增長(zhǎng)，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的普及和高速網(wǎng)絡(luò)成本的大幅度降低以及傳統(tǒng)計(jì)算方式和計(jì)算機(jī)的使用方式的改變，網(wǎng)格計(jì)算已經(jīng)逐漸成為超級(jí)計(jì)算發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。網(wǎng)格計(jì)算是一個(gè)嶄新而重要的研究領(lǐng)域，它以大粒度資源共享，高性能計(jì)算和創(chuàng)新性應(yīng)用為主要特征，必將成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力。二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，世界各個(gè)國(guó)家，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家，建立了很多超級(jí)計(jì)算應(yīng)用中心（NCSA）和工程研究中心，美國(guó)還制定了新一輪規(guī)劃的先進(jìn)計(jì)算框架計(jì)劃(ACIP),發(fā)展面向21世紀(jì)的先進(jìn)計(jì)算技術(shù).我國(guó)在科技部的領(lǐng)導(dǎo)和主持下，經(jīng)過(guò)306主題專家組及相關(guān)單位的努力，作為我國(guó)高性能計(jì)算和信息服務(wù)的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施的國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展很快。在已建成的5個(gè)國(guó)家級(jí)高性能計(jì)算中心基礎(chǔ)上，又于中南、西北等地建立了新的國(guó)家高性能計(jì)算中心，科技部并加強(qiáng)了網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的建設(shè)，形成以科學(xué)院為主體的計(jì)算網(wǎng)格。教育部也啟動(dòng)了網(wǎng)格計(jì)算工程，第一批12個(gè)網(wǎng)點(diǎn)正在建設(shè)中，國(guó)家基金委也列出專向基金資助網(wǎng)格計(jì)算。[!--empirenews.page--]網(wǎng)格是借鑒電力網(wǎng)（electric power grid）的概念出來(lái)的，網(wǎng)格的最終目的是希望用戶在使用網(wǎng)格的計(jì)算能力時(shí)，就如同現(xiàn)在使用電力一樣方便簡(jiǎn)單。在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域，網(wǎng)格計(jì)算可以在以下幾個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用：1.分布式超級(jí)計(jì)算。網(wǎng)格計(jì)算可以把分布式的超級(jí)計(jì)算機(jī)集中起來(lái)，協(xié)同解決復(fù)雜的大規(guī)模的問(wèn)題。使大量閑置的計(jì)算機(jī)資源得到有效的組織，提高了資源的利用效率，節(jié)省了大量的重復(fù)投資，使用戶的需求能夠得到及時(shí)滿足。2.高吞吐率計(jì)算。網(wǎng)格技術(shù)能夠十分有效地提高計(jì)算的吞吐率，它利用CPU的周期竊取技術(shù)，將大量空閑的計(jì)算機(jī)的計(jì)算資源集中起來(lái)，提供給對(duì)時(shí)間不太敏感的問(wèn)題，作為計(jì)算資源的重要來(lái)源。3.數(shù)據(jù)密集型計(jì)算。數(shù)據(jù)密集型的問(wèn)題的求解往往同時(shí)產(chǎn)生很大的通訊和計(jì)算需求，需要網(wǎng)格能力才可以解決。網(wǎng)格可以藥物分子設(shè)計(jì)、計(jì)算力學(xué)、計(jì)算材料、電子學(xué)、生物學(xué)、核物理反應(yīng)、航空航天等眾多的領(lǐng)域得到廣泛的需求。4.基于廣泛信息共享的人與人交互。網(wǎng)格的出現(xiàn)更加突破了人與人之間地理界線的限制，使得科技工作者之間的交流更加的方便，從某種程度上可以說(shuō)實(shí)現(xiàn)人與人之間的智慧共享。5.更廣泛的資源貿(mào)易。隨著大型機(jī)的性能的提高和微機(jī)的更加普及，及其資源的閑置的問(wèn)題也越來(lái)越突出，網(wǎng)格技術(shù)能夠有效地組織這些閑置的資源，使得有大量的計(jì)算需求的用戶能夠獲得這些資源，資源的提供者的應(yīng)用也不會(huì)受到太大的干擾。需要計(jì)算能力的人可以不必購(gòu)買大的計(jì)算機(jī)，只要根據(jù)自己的任務(wù)的需求，向網(wǎng)格購(gòu)買計(jì)算能力就可以滿足計(jì)算需求。

早期的網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)是五層沙漏結(jié)構(gòu)。在五層沙漏結(jié)構(gòu)中，最重要的思想是以“協(xié)議”為中心，它側(cè)重于外部的行為而不是內(nèi)部的特征，通過(guò)協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)一種機(jī)制，使得虛擬組織的擁護(hù)與資源之間可以進(jìn)行資源使用的協(xié)商，建立共享關(guān)系，并且可以進(jìn)一步管理和開(kāi)發(fā)新的共享關(guān)系。這一標(biāo)準(zhǔn)化的開(kāi)放結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)格的擴(kuò)展性、互操作性、一致性以及代碼的共享都有好處。

在2002年的2月，IBM與 Globus 共同發(fā)表了OGSA（Open Grid Services Architecture），勾勒了Globus Toolkit3.0的藍(lán)圖。OGSA主要是將 Web Services、數(shù)據(jù)庫(kù)存取、J2EE 等技術(shù)規(guī)范納入網(wǎng)格計(jì)算。初步的規(guī)范已經(jīng)公布在網(wǎng)絡(luò)上供大家評(píng)估建議。

五層沙漏模型中，強(qiáng)調(diào)的是被共享的物理資源（或者是這些資源所支持的服務(wù)）在OGSA 中，服務(wù)所指的概念更廣，包括各種計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)、程序、數(shù)據(jù)庫(kù)等等，一切都是服務(wù)。五層模型實(shí)現(xiàn)的是對(duì)資源的共享，而在OGSA中，實(shí)現(xiàn)的對(duì)服務(wù)的共享。在OGSA中一切都看作是網(wǎng)格服務(wù)，網(wǎng)格是可擴(kuò)展的網(wǎng)格服務(wù)的集合，即網(wǎng)格={網(wǎng)格服務(wù)}。

以網(wǎng)格服務(wù)為中心的模型的好處有以下幾點(diǎn)：網(wǎng)格中所有組建都是虛擬的，通過(guò)提供一組相對(duì)統(tǒng)一的核心接口，所有的網(wǎng)格服務(wù)都基于這些接口的實(shí)現(xiàn)，就可以很容易地構(gòu)造出具有層次結(jié)構(gòu)的、更高級(jí)別的服務(wù)，這些服務(wù)可以跨越不同的抽象層次，以一種統(tǒng)一的方式來(lái)看待。虛擬化也使得將多個(gè)邏輯資源實(shí)例映射到相同的物理資源上成為可能，在對(duì)服務(wù)進(jìn)行組合時(shí)不必考慮具體的實(shí)現(xiàn)，可以以底層資源組成為基礎(chǔ)，在虛擬組織中進(jìn)行資源管理。通過(guò)網(wǎng)格服務(wù)的虛擬化，可以將通過(guò)的服務(wù)語(yǔ)義和行為，無(wú)縫地映射到本地平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施之上。[!--empirenews.page--] “藍(lán)色巨人”IBM正在構(gòu)筑一項(xiàng)名為“Grid Computing”的計(jì)劃，旨在通過(guò)因特網(wǎng)，向每一臺(tái)個(gè)人電腦提供超級(jí)的處理能力。IBM公司副總裁、也是這項(xiàng)計(jì)劃的總設(shè)計(jì)師歐文·伯杰說(shuō)，“Grid Computing”是一種整合電腦資源的新手段，它通過(guò)因特網(wǎng)把分散在各地的個(gè)人電腦連接起來(lái)，不僅可使每臺(tái)個(gè)人電腦通過(guò)充分利用相互間閑置的電腦能源，來(lái)提升各自的電腦處理能力，還可使成千上萬(wàn)的用戶在大范圍的網(wǎng)絡(luò)上共享電腦處理功能、文件以及應(yīng)用軟件。正如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)總是從科學(xué)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向企業(yè)商務(wù)領(lǐng)域一樣，我們也希望看到‘Grid Computing’能取得這樣的進(jìn)展。

另一個(gè)業(yè)界巨人SUN也推出新軟件促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的發(fā)展。2001年11月，Sun推出了Sun Grid Engine企業(yè)版軟件的、，繼續(xù)提升它的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算水平。該軟件自推出以來(lái)，Sun Grid Engine 企業(yè)版軟件的用戶已經(jīng)增長(zhǎng)了20倍。今天，全球有118000多顆CPU都是采用Sun Grid Engine軟件管理的。

除此之外，一批圍繞網(wǎng)格計(jì)算的軟件公司也逐漸壯大和為人所知并成為受到關(guān)注的新商機(jī)，如：Entropia、Avaki、Noemix、Data Synapse等等。有業(yè)界專家預(yù)測(cè)，網(wǎng)格計(jì)算將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)發(fā)展的熱點(diǎn)。據(jù)《ForbesASAP》預(yù)測(cè)，網(wǎng)格技術(shù)將在本年度達(dá)到高峰，并帶來(lái)因特網(wǎng)的新生。

第二篇：云計(jì)算的發(fā)展前景（范文模版）

云計(jì)算的發(fā)展前景

計(jì)算被視為科技業(yè)的下一次革命，它將帶來(lái)工作方式和商業(yè)模式的根本性改變。

首先，對(duì)中小企業(yè)和創(chuàng)業(yè)者來(lái)說(shuō)，云計(jì)算意味著巨大的商業(yè)機(jī)遇，他們可以借助云計(jì)算在更高的層面上和大企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。自1989年微軟推出Office辦公軟件以來(lái)，我們的工作方式已經(jīng)發(fā)生了極大變化，而云計(jì)算則帶來(lái)了云端的辦公室——更強(qiáng)的計(jì)算能力但無(wú)須購(gòu)買軟件，省卻本地安裝和維護(hù)。

其次，從某種意義上說(shuō)，云計(jì)算意味著那些對(duì)計(jì)算需求量越來(lái)越大的中小企業(yè)，不再試圖去買價(jià)格高昂的硬件，而是從云計(jì)算供應(yīng)商那里租用計(jì)算能力。在避免了硬件投資的同時(shí)，公司的技術(shù)部門可以節(jié)省大量的技術(shù)維護(hù)時(shí)間。以亞馬遜為例，其云計(jì)算產(chǎn)品價(jià)格便宜，吸引了大批中小企業(yè)，甚至《紐約時(shí)報(bào)》、紅帽等大型公司。

云計(jì)算對(duì)商業(yè)模式的影響體現(xiàn)在對(duì)市場(chǎng)空間的創(chuàng)新上。Google Apps是關(guān)于創(chuàng)新的理論中的新市場(chǎng)創(chuàng)新。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)變得越來(lái)越快和可依賴，用戶正從桌面電腦上的軟件應(yīng)用轉(zhuǎn)向基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。同時(shí)，云計(jì)算開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品拓展新市場(chǎng)的成本非常低。比如，如果用戶對(duì)Gmail的需求突然出現(xiàn)猛增，谷歌的云計(jì)算系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為Gmail增加容量和處理器的數(shù)量，無(wú)需人工干預(yù)，而且增加和調(diào)整都不增加成本。依賴云計(jì)算，谷歌能以幾乎可以忽略不計(jì)的成本增加新的服務(wù)。有觀點(diǎn)認(rèn)為，云計(jì)算受到熱捧的背后，還反應(yīng)了超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的角力。超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用一度因需要非常昂貴的硬件投入而面臨極高的推廣門檻，云計(jì)算卻宣告了低成本提供超級(jí)計(jì)算服務(wù)的可能，一旦云計(jì)算得到了廣泛的推廣，可以樂(lè)觀地估計(jì)，超級(jí)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的春天即將到來(lái)。

云計(jì)算極具彈性，能靈活按用戶需要增減安全功能。這對(duì)很多常常疑慮如何評(píng)估安全開(kāi)支成效性的企業(yè)尤有好處。這些企業(yè)認(rèn)為信息安全只是用來(lái)應(yīng)付意外，或偶爾為之的攻擊，故一舉購(gòu)入大量又超乎自己平日所需的安全功能似乎并不劃算。有了云計(jì)算服務(wù)，該類安全服務(wù)便能以迅速、符合個(gè)別企業(yè)規(guī)模的方式提供，以應(yīng)付各類型的威脅。

除此之外，云計(jì)算甚至有助整個(gè)信息安全服務(wù)市場(chǎng)更蓬勃。有很多主要的安全功能，例如漏洞檢測(cè)、上網(wǎng)行為管理，以及日志管理等，均需要供應(yīng)商先作大量基建開(kāi)發(fā)投資，才能將安全作為服務(wù)提供予客戶。但云計(jì)算的靈活性讓供應(yīng)商可按市場(chǎng)及客戶的實(shí)際需要去配置信息服務(wù)供應(yīng)架構(gòu)(如視頻、儲(chǔ)存與運(yùn)算)，變相降低了進(jìn)入安全服務(wù)市場(chǎng)的門檻，而更多供應(yīng)商在競(jìng)爭(zhēng)，客戶必將漁人得利。云計(jì)算在世界發(fā)展?fàn)顩r

對(duì)于云計(jì)算的發(fā)展前景，各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭都相當(dāng)看好，紛紛為此調(diào)整公司的發(fā)展戰(zhàn)略。

Amazon使用彈性計(jì)算云（EC2）和簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)（S3）為企業(yè)提供計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)。收費(fèi)的服務(wù)項(xiàng)目包括存儲(chǔ)服務(wù)器、帶寬、CPU資源以及月租費(fèi)。月租費(fèi)與電話月租費(fèi)類似，存儲(chǔ)服務(wù)器、帶寬按容量收費(fèi)，CPU根據(jù)時(shí)長(zhǎng)(小時(shí))運(yùn)算量收費(fèi)。Amazon把云計(jì)算做成一個(gè)大生意沒(méi)有花太長(zhǎng)的時(shí)間：不到兩年時(shí)間，Amazon上的注冊(cè)開(kāi)發(fā)人員達(dá)44萬(wàn)人，還有為數(shù)眾多的企業(yè)級(jí)用戶。有第三方統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)提供的數(shù)據(jù)顯示，Amazon與云計(jì)算相關(guān)的業(yè)務(wù)收入已達(dá)1億美元。云計(jì)算是Amazon增長(zhǎng)最快的業(yè)務(wù)之一。

Google當(dāng)數(shù)最大的云計(jì)算的使用者。Google搜索引擎就建立在分布在200多個(gè)地點(diǎn)、超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器的支撐之上，這些設(shè)施的數(shù)量正在迅猛增長(zhǎng)。Google地球、地圖、Gmail、Docs等也同樣使用了這些基礎(chǔ)設(shè)施。采用Google Docs之類的應(yīng)用，用戶數(shù)據(jù)會(huì)保存在互聯(lián)網(wǎng)上的某個(gè)位置，可以通過(guò)任何一個(gè)與互聯(lián)網(wǎng)相連的系統(tǒng)十分便利地訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)。目前，Google已經(jīng)允許第三方在Google的云計(jì)算中通過(guò)Google App Engine運(yùn)行大型并行應(yīng)用程序。Google值得稱頌的是它不保守。它早已以發(fā)表學(xué)術(shù)論文的形式公開(kāi)其云計(jì)算三大法寶：GFS、MapReduce和BigTable，并在美國(guó)、中國(guó)等高校開(kāi)設(shè)如何進(jìn)行云計(jì)算編程的課程。IBM在2007年11月推出了“改變游戲規(guī)則”的“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)，為客戶帶來(lái)即買即用的云計(jì)算平臺(tái)。它包括一系列的自動(dòng)化、自我管理和自我修復(fù)的虛擬化云計(jì)算軟件，使來(lái)自全球的應(yīng)用可以訪問(wèn)分布式的大型服務(wù)器池。使得數(shù)據(jù)中心在類似于互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下運(yùn)行計(jì)算。IBM正在與17個(gè)歐洲組織合作開(kāi)展云計(jì)算項(xiàng)目。歐盟提供了1.7億歐元做為部分資金。該計(jì)劃名為RESERVOIR，以“無(wú)障礙的資源和服務(wù)虛擬化”為口號(hào)。2008年8月，IBM宣布將投資約4億美元用于其設(shè)在北卡羅來(lái)納州和日本東京的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心改造。IBM計(jì)劃在2009年在10個(gè)國(guó)家投資3億美元建13個(gè)云計(jì)算中心。微軟緊跟云計(jì)算步伐，于2008年10月推出了Windows Azure操作系統(tǒng)。Azure(譯為“藍(lán)天”)是繼Windows取代DOS之后，微軟的又一次顛覆性轉(zhuǎn)型——通過(guò)在互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)上打造新云計(jì)算平臺(tái)，讓W(xué)indows真正由PC延伸到“藍(lán)天”上。微軟擁有全世界數(shù)以億計(jì)的Windows用戶桌面和瀏覽器，現(xiàn)在它將它們連接到“藍(lán)天”上。Azure的底層是微軟全球基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)，由遍布全球的第四代數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。

云計(jì)算在中國(guó)的發(fā)展實(shí)況

2008年5月10日，IBM在中國(guó)無(wú)錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國(guó)第一個(gè)云計(jì)算中心投入運(yùn)營(yíng)。2008年6月24日，IBM在北京IBM中國(guó)創(chuàng)新中心成立了第二家中國(guó)的云計(jì)算中心——IBM大中華區(qū)云計(jì)算中心；2008年11月28日，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)簽約，廣東電子工業(yè)研究院將在東莞松山湖投資2億元建立云計(jì)算平臺(tái)；2008年12月30日，阿里巴巴集團(tuán)旗下子公司阿里軟件與江蘇省南京市政府正式簽訂了2009年戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，計(jì)劃于2009年初在南京建立國(guó)內(nèi)首個(gè)“電子商務(wù)云計(jì)算中心”，首期投資額將達(dá)上億元人民幣；世紀(jì)互聯(lián)推出了CloudEx產(chǎn)品線，包括完整的互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)服務(wù)“CloudEx Computing Service”, 基于在線存儲(chǔ)虛擬化的“CloudEx Storage Service”，供個(gè)人及企業(yè)進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)云端備份的數(shù)據(jù)保全服務(wù)等等系列互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算服務(wù)；中國(guó)移動(dòng)研究院做云計(jì)算的探索起步較早，已經(jīng)完成了云計(jì)算中心試驗(yàn)。中移動(dòng)董事長(zhǎng)兼CEO王建宙認(rèn)為云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)化是未來(lái)發(fā)展方向。

我國(guó)企業(yè)創(chuàng)造的“云安全”概念，在國(guó)際云計(jì)算領(lǐng)域獨(dú)樹一幟。云安全通過(guò)網(wǎng)狀的大量客戶端對(duì)網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測(cè)，獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新信息，推送到服務(wù)端進(jìn)行自動(dòng)分析和處理，再把病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個(gè)客戶端。云安全的策略構(gòu)想是：使用者越多，每個(gè)使用者就越安全，因?yàn)槿绱她嫶蟮挠脩羧海阋愿采w互聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)角落，只要某個(gè)網(wǎng)站被掛馬或某個(gè)新木馬病毒出現(xiàn)，就會(huì)立刻被截獲。云安全的發(fā)展像一陣風(fēng)，瑞星、趨勢(shì)、卡巴斯基、MCAFEE、SYMANTEC、江民科技、PANDA、金山、360安全衛(wèi)士、卡卡上網(wǎng)安全助手等都推出了云安全解決方案。瑞星基于云安全策略開(kāi)發(fā)的2009新品，每天攔截?cái)?shù)百萬(wàn)次木馬攻擊，其中1月8日更是達(dá)到了765萬(wàn)余次。勢(shì)科技云安全已經(jīng)在全球建立了5大數(shù)據(jù)中心，幾萬(wàn)部在線服務(wù)器。據(jù)悉，云安全可以支持平均每天55億條點(diǎn)擊查詢，每天收集分析2.5億個(gè)樣本，資料庫(kù)第一次命中率就可以達(dá)到 99%。借助云安全，趨勢(shì)科技現(xiàn)在每天阻斷的病毒感染最高達(dá)1000萬(wàn)次。

值得一提的是，云安全的核心思想，與劉鵬早在2003年就提出的反垃圾郵件網(wǎng)格非常接近。劉鵬當(dāng)時(shí)認(rèn)為，垃圾郵件泛濫而無(wú)法用技術(shù)手段很好地自動(dòng)過(guò)濾，是因?yàn)樗蕾嚨娜斯ぶ悄芊椒ú皇浅墒旒夹g(shù)。垃圾郵件的最大的特征是：它會(huì)將相同的內(nèi)容發(fā)送給數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的接收者。為此，可以建立一個(gè)分布式統(tǒng)計(jì)和學(xué)習(xí)的平臺(tái)，以大規(guī)模用戶的協(xié)同計(jì)算來(lái)過(guò)濾垃圾郵件：首先，用戶安裝客戶端，為收到的每一封郵件計(jì)算出一個(gè)唯一的“指紋”，通過(guò)比對(duì)“指紋”可以統(tǒng)計(jì)相似郵件的副本數(shù)，當(dāng)副本數(shù)達(dá)到一定數(shù)量，就可以判定郵件是垃圾郵件；其次，由于互聯(lián)網(wǎng)上多臺(tái)計(jì)算機(jī)比一臺(tái)計(jì)算機(jī)掌握的信息更多，因而可以采用分布式貝葉斯學(xué)習(xí)算法，在成百上千的客戶端機(jī)器上實(shí)現(xiàn)協(xié)同學(xué)習(xí)過(guò)程，收集、分析并共享最新的信息。反垃圾郵件網(wǎng)格體現(xiàn)了真正的網(wǎng)格思想，每個(gè)加入系統(tǒng)的用戶既是服務(wù)的對(duì)象，也是完成分布式統(tǒng)計(jì)功能的一個(gè)信息節(jié)點(diǎn)，隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)過(guò)濾垃圾郵件的準(zhǔn)確性也會(huì)隨之提高。用大規(guī)模統(tǒng)計(jì)方法來(lái)過(guò)濾垃圾郵件的做法比用人工智能的方法更成熟，不容易出現(xiàn)誤判假陽(yáng)性的情況，實(shí)用性很強(qiáng)。反垃圾郵件網(wǎng)格就是利用分布互聯(lián)網(wǎng)里的千百萬(wàn)臺(tái)主機(jī)的協(xié)同工作，來(lái)構(gòu)建一道攔截垃圾郵件的“天網(wǎng)”。反垃圾郵件網(wǎng)格思想提出后，被IEEE Cluster 2003國(guó)際會(huì)議選為杰出網(wǎng)格項(xiàng)目在香港作了現(xiàn)場(chǎng)演示，在2004年網(wǎng)格計(jì)算國(guó)際研討會(huì)上作了專題報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)演示，引起較為廣泛的關(guān)注，受到了中國(guó)最大郵件服務(wù)提供商網(wǎng)易公司創(chuàng)辦人丁磊等的重視。既然垃圾郵件可以如此處理，病毒、木馬等亦然，這與云安全的思想就相去不遠(yuǎn)了。

概括來(lái)說(shuō)云計(jì)算在中國(guó)的發(fā)展前景有以下幾個(gè)方向:

1、智能家居

智能家居在國(guó)外已經(jīng)有了20幾年的發(fā)展，在國(guó)內(nèi)從提出概念到進(jìn)入實(shí)質(zhì)性推廣也就6、7年而已。一般認(rèn)為，智能家居就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)，將與家庭生活密切相關(guān)的家電控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)系統(tǒng)等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，讓家居生活安全、舒適和高效。智能家居是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。

2、綠色I(xiàn)T與節(jié)能降耗

在全球能源資源日益緊張、氣候環(huán)境日趨惡化，經(jīng)濟(jì)衰退不斷加劇的今天，綠色I(xiàn)T已經(jīng)成為傳統(tǒng)企業(yè)和IT企業(yè)的共同選擇。由于IT在成為信息化社會(huì)中最重要組成部分的同時(shí)，對(duì)能源的消耗、環(huán)境的壓力也不斷增加。加之金融危機(jī)的深度影響，作為當(dāng)前全球IT 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一股明確趨勢(shì)，綠色I(xiàn)T受到業(yè)界高度重視。

企業(yè)經(jīng)營(yíng)雖然是以利潤(rùn)最大化為前提，但是不能不負(fù)責(zé)任，不能夠不考慮到可持續(xù)發(fā)展和地球的生存環(huán)境。綠色I(xiàn)T已經(jīng)成為眾多IT企業(yè)正在付諸實(shí)施的一項(xiàng)新的創(chuàng)新工程，比如，惠普打印機(jī)推出綠色打印技術(shù)，在電腦中減少使用對(duì)環(huán)境有污染的材料，推低功耗計(jì)算機(jī)，開(kāi)發(fā)油電混合動(dòng)力車，利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等等。3、4C融合和終端融合

所謂4C融合，即計(jì)算（computer）、通信（communication）、消費(fèi)電子（consumereletronics）、內(nèi)容（content）之間的融合。而4C的融合也帶動(dòng)了終端之間的融合，也意味著PC、手機(jī)、家電之間的界限越來(lái)越模糊。

舉個(gè)明顯的例子，我們的手機(jī)可以看電視，手機(jī)可以上網(wǎng)，手機(jī)可以控制家電，而電視又可以上網(wǎng)，計(jì)算機(jī)可以便攜和通話,而且內(nèi)容方面所有的終端都可以共享。這一切都以為這一個(gè)融合的時(shí)代正在走來(lái)。企業(yè)必須針對(duì)這種融合的趨勢(shì)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和嶄新的解決方案。

4、便攜移動(dòng)娛樂(lè)低功耗PC 計(jì)算機(jī)從大型機(jī)到微型計(jì)算機(jī)，再到便攜式PC、手機(jī)、掌上電腦的演進(jìn)過(guò)程是清晰地。具有強(qiáng)大便攜、移動(dòng)和娛樂(lè)性的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品會(huì)成為市場(chǎng)的主流。

以最近火熱的上網(wǎng)本為例，這就體現(xiàn)了便攜性、移動(dòng)性，然而由于芯片在功耗和娛樂(lè)性方面仍較為欠缺，因此當(dāng)前的上網(wǎng)本只能是一種過(guò)渡。我個(gè)人認(rèn)為，未來(lái)消費(fèi)類PC只會(huì)剩下兩種，一種是臺(tái)式機(jī)，可以在家庭、辦公中使用，無(wú)需要隨身攜帶。而另一種PC則有強(qiáng)大的續(xù)航能力，同時(shí)可以支持高清播放、超級(jí)娛樂(lè)功能，可以隨時(shí)鏈接無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)。芯片制造商和IT巨頭們也正在加緊研發(fā)了芯片和產(chǎn)品，現(xiàn)在的上網(wǎng)本最終會(huì)被超級(jí)便攜、功耗更低、娛樂(lè)性更強(qiáng)的MINI電腦所取代。

5、數(shù)字家居

而智能家居向數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化方向演進(jìn)是必然的發(fā)展趨勢(shì)，目前的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、智能家電控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制等是數(shù)字家居的雛形，也是其發(fā)展的初級(jí)階段。而未來(lái)的數(shù)字家居將更加廣泛，通過(guò)計(jì)算和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制所有的居家用品，甚至通過(guò)機(jī)器人來(lái)完成居家生活的多數(shù)環(huán)節(jié)。

比如，在數(shù)字智能化住宅里，當(dāng)你驅(qū)車到家時(shí)，只需刷一下卡，車庫(kù)門閘便自動(dòng)開(kāi)啟，你可以輕松停入指定車位；當(dāng)你家門前來(lái)了朋友或陌生人，你從自家的監(jiān)視系統(tǒng)便能分辨出來(lái)；當(dāng)你酣然入夢(mèng)時(shí)，你的防煤氣泄漏、防火感測(cè)器則在隨時(shí)替你警惕地監(jiān)視著可能發(fā)生的危險(xiǎn)；而現(xiàn)在很多居民面對(duì)的查電表、查水表和查煤氣表到戶的管理人員，將再也不見(jiàn)，需要交費(fèi)時(shí)，只要刷一下卡，一切都搞定，這一切都因?yàn)橛袛?shù)字智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

6、云計(jì)算的未來(lái)

云計(jì)算是當(dāng)前IT產(chǎn)業(yè)最熱門的詞語(yǔ)，也是最具前景的技術(shù)之一。無(wú)論是微軟還是谷歌、SUN，還是惠普，還是戴爾都提出了自己的云計(jì)算方案。

即把存儲(chǔ)于個(gè)人電腦、移動(dòng)電話和其他設(shè)備上的大量信息和處理器資源集中在一起，協(xié)同工作。它是一種新興的共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，可以將巨大的系統(tǒng)池連接在一起以提供各種IT服務(wù)。很多因素推動(dòng)了對(duì)這類環(huán)境的需求，其中包括連接設(shè)備、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流、SOA的采用以及搜索、開(kāi)放協(xié)作、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)商務(wù)等這樣的Web 2.0應(yīng)用的急劇增長(zhǎng)。另外，數(shù)字元器件性能的提升也使IT環(huán)境的規(guī)模大幅度提高，從而進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)一個(gè)由統(tǒng)一的云進(jìn)行管理的需求。

云計(jì)算意味著一切計(jì)算任務(wù)都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交給服務(wù)器來(lái)處理，我們個(gè)人計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備只是一個(gè)接收工具，從而減少了計(jì)算量，減輕了終端的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也將大大提高辦公效率。總結(jié)：

云計(jì)算的前景很誘人，它使得計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力不受本地硬件的限制。而且云計(jì)算開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品拓展新市場(chǎng)的成本非常低。就像谷歌CEO埃里克認(rèn)為，云計(jì)算意味著從PC機(jī)時(shí)代重返大型機(jī)時(shí)代。在PC即時(shí)代，PC提供了很多很好的功能和應(yīng)用，現(xiàn)在又回到大型機(jī)的時(shí)代了。現(xiàn)在的大型機(jī)看不見(jiàn)，摸不著，不過(guò)確確實(shí)實(shí)就擺在那里，它們?cè)谠评铮谔炜绽铩?/p>

盡管使用云計(jì)算服務(wù)有種種好處，但安全問(wèn)題也值得考慮。云計(jì)算意味著數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)移到用戶主權(quán)掌控范圍外的機(jī)器上，也就是云計(jì)算服務(wù)提供商的手中。那么，如何保證這些數(shù)據(jù)的安全性？如何能相信服務(wù)商不會(huì)將數(shù)據(jù)出賣給商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手呢?關(guān)于云計(jì)算的安全性問(wèn)題仍然值得我們深入思考。

第三篇：淺談機(jī)械手及其應(yīng)用與發(fā)展前景

第31卷第2期

V〇1.31 No.2

企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)

TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE

2012年1月 Jan.2012

洗談機(jī)械手及其啟用與發(fā)展箭景

.? 韓夢(mèng)丹，部曉宇

(西南交通大學(xué)，四川成都611756)摘要：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化已經(jīng)成為突出的主題。有效應(yīng)用機(jī)械手，則是發(fā)展機(jī) 械行業(yè)的必然趨勢(shì)。文章在介紹機(jī)械手結(jié)構(gòu)組成及工作原理的基礎(chǔ)上，概述其應(yīng)用及發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：機(jī)械手；應(yīng)用；發(fā)展前景 中圖分類號(hào)：TH138 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-8937(2012)02-0079-02隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展以及生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化和 自動(dòng)化水平的提升，工業(yè)機(jī)械手憑借其自身顯著的特點(diǎn) 得到了廣泛應(yīng)用。如：應(yīng)用機(jī)械手可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提 高產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件,避免人身事故的發(fā)生，在高 溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、和有放射性以及毒性 污染的惡劣環(huán)境中，應(yīng)用機(jī)械手可以部分或全部地替代 人來(lái)安全地完成作業(yè)，有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)等。其在機(jī)械加 工行業(yè)中的應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動(dòng)力成本 達(dá)50%以上。

1機(jī)械手結(jié)構(gòu)組成及其工作原理

機(jī)械手是一種能按給定的程序或要求，自動(dòng)地完成 物件(如材料、工件、零件或工具等)傳送或操作作業(yè)的機(jī) 械裝置，它能部分地替代人的手工勞動(dòng)。較高級(jí)形式的機(jī) 械手，還能模擬人的手臂動(dòng)作，完成復(fù)雜的作業(yè)。

機(jī)械手主要由抓取機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)部分、控制 機(jī)構(gòu)以及行程檢測(cè)裝置、傳感裝置等部分組成。其各部分 之間的相互關(guān)系如圖1所示。

瞠勒部翅二:丨-—II■鹽癸卜?1-行搜險(xiǎn)測(cè)裝簟

ifilt-r|niJ 圖i機(jī)械手的組成及其相互關(guān)系

抓取機(jī)構(gòu)對(duì)物件抓取和放置，它包括了手指與傳力 機(jī)構(gòu)等。傳送機(jī)構(gòu)可以改變物件的方位。驅(qū)動(dòng)部分負(fù)責(zé)為 抓取、傳送兩機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)，常用形式有液壓、氣壓、電力 和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等，其中，電力驅(qū)動(dòng)采用較少，機(jī)械驅(qū)動(dòng)則一 般用于簡(jiǎn)易機(jī)械手，液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)方式占據(jù)了較 大比例。氣壓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓縮氣源一空氣易得、造價(jià) 低、能達(dá)到較高速度,且氣動(dòng)元件的生產(chǎn)與應(yīng)用也在逐步 擴(kuò)大;液壓驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)響應(yīng)快，且重量輕、體積小、動(dòng)作平穩(wěn)、有著良好的控制性能、能在極低的速度下輸出較大 力，且由于液壓元件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，使得液壓 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造比較方便。控制部分是機(jī)械手動(dòng)作的指 揮系統(tǒng)，由它來(lái)控制動(dòng)作的順序、位置、時(shí)間等。行程監(jiān)測(cè) 裝置對(duì)機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)行檢測(cè)和控制；傳感裝置中

作者簡(jiǎn)介：韓夢(mèng)丹（1991-)，女，四川成都人，大學(xué)本科，主要研究 方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。

裝傳感器，使手指具有敏感性和自控.性，用于檢測(cè)物件與 抓取機(jī)

構(gòu)接觸情況以及物件是否滑落等。

本文以四自由度液壓驅(qū)動(dòng)通用機(jī)械手為例，對(duì)機(jī)械 手的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。如圖2所示，即為該種液壓 通用機(jī)械手的結(jié)構(gòu)原理圖。2—手II上下播動(dòng)油缸 31臂左右轉(zhuǎn)動(dòng)油ft 4—乎臂上下樣動(dòng)機(jī)械反嫌#置 S —坊塵軍

6— 手《a轉(zhuǎn)及手指握s油*I

7— 手臂前后伸縮機(jī)械K後鼓* 手脅前e伸縮油魟 手騫上下擺動(dòng)s轉(zhuǎn)油缸 10-手臃上下播動(dòng)機(jī)?5供醬* 11一電氣控?麴置 12-*?#*

圖2機(jī)械手結(jié)構(gòu)原理圖

該種機(jī)械手，主要可以歸為機(jī)械、液壓、電氣控制系 統(tǒng)等

三個(gè)部分。機(jī)械部分包括手部、驅(qū)動(dòng)及傳送機(jī)構(gòu)、位 置反饋裝置和機(jī)體等，如圖2所示，機(jī)械手的手臂前后伸 縮、上下升降、左右轉(zhuǎn)動(dòng)、上下擺動(dòng)分別由直線油缸(8)、直線油缸（1)、回轉(zhuǎn)油缸(3)、以及鉸接直線油缸(4)帶動(dòng) 實(shí)現(xiàn)。機(jī)械手的手腕上下擺動(dòng)則是由回轉(zhuǎn)油缸(9)帶動(dòng)與 該部分結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的齒輪，再通過(guò)鏈條將運(yùn)動(dòng)傳送到手 腕擺動(dòng)軸（圖中未畫出）來(lái)實(shí)現(xiàn)。手指握緊部分通過(guò)杠桿 手指和單向作用式握緊油缸(6)的配合來(lái)輸出相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。上述各個(gè)油缸的控制是通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)隨動(dòng)閥按照 輸人信號(hào)來(lái)改變通往油缸油液的方向和流量，由于油缸 輸出與隨動(dòng)閥之間采用剛性反饋聯(lián)系，能不斷消除輸人 與輸出之間的誤差，從而可進(jìn)行較為準(zhǔn)確的定位。最后，對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制則由電氣控制系統(tǒng)（11)實(shí)現(xiàn)，該簡(jiǎn) 易數(shù)字控制系統(tǒng)采用集成電路，共可對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)手 動(dòng)、自動(dòng)以及聯(lián)動(dòng)等三種控制方式。通過(guò)以上幾個(gè)部分的 密切配合，機(jī)械手的各種運(yùn)動(dòng)得以準(zhǔn)確無(wú)誤地實(shí)現(xiàn)。

2機(jī)械手的應(yīng)用概況

① 熱加工方面。熱加工是高溫、危險(xiǎn)的體力勞動(dòng)，采 用機(jī)械手操作可以實(shí)現(xiàn)高效率和安全工作，如對(duì)少量、低 速以及人力不能勝任的作業(yè)的實(shí)現(xiàn)。在鍛造、鑄造、熔煉 等工業(yè)，機(jī)械手的應(yīng)用能進(jìn)一步發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力，安 80 企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā) 2012年1月

裝了機(jī)械手的操作機(jī)可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，取代了人 工喂料等操作，大大提高了生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。

② 冷加工方面。冷加工方面的機(jī)械手主要用于一些 配件及零件加工時(shí)上下料以及刀具安裝的過(guò)程，將其應(yīng) 用于一些數(shù)控機(jī)床和加工生產(chǎn)線以及自動(dòng)線上，成為了 設(shè)備、機(jī)床上下T.序聯(lián)接的重要手段。同時(shí)，也在加工生 產(chǎn)自動(dòng)線上采用臂式機(jī)械手作為聯(lián)接丁序、運(yùn)送工件的 重要設(shè)備。

③ 在裝、拆、修方面。眾所周知，拆修裝是鐵路工業(yè)系 統(tǒng)體力勞動(dòng)較重的部門，采用機(jī)械手可以拆裝三通閥、分 解制動(dòng)缸、組裝輪對(duì)、清除石棉等，大大減低了勞動(dòng)強(qiáng)度。在采用機(jī)械手進(jìn)行裝配方面也是應(yīng)用的一大熱點(diǎn)，與傳 感裝置、計(jì)算機(jī)的配合能對(duì)零件方位進(jìn)行確定，能達(dá)到鑲 裝的目的。

些新型 材料可以制造無(wú)潤(rùn)滑元件應(yīng)用于氣動(dòng)機(jī)械手當(dāng)中，不僅 使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，且有著穩(wěn)定的摩擦性能以及較長(zhǎng)的壽命。值 得重視的是，隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，控制系統(tǒng)將向基于 PC機(jī)的開(kāi)放型控制器的方向發(fā)展，并且，隨著傳感器作 用的日益加重，由“可編程控制器、傳感器、動(dòng)作元件”組 成的典型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)依然會(huì)是主流發(fā)展方向，在 此系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的“開(kāi)關(guān)控制”也將轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺答伩刂啤保瑥?而進(jìn)一步提升系統(tǒng)的精度。

4結(jié)語(yǔ)

從1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手，到20世紀(jì)70年代初期制造業(yè)開(kāi)始引進(jìn)機(jī)械手的使用，再到1972年我國(guó)第一臺(tái)機(jī)械手的開(kāi)發(fā)以及隨之而來(lái)的 全國(guó)范圍都開(kāi)始研制和應(yīng)用機(jī)械手，機(jī)械手的發(fā)展歷經(jīng) 了這短短幾十年，迎來(lái)的是制造業(yè)的全新面貌。并且機(jī)械 手依舊在發(fā)展，在進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域更在向著非制造業(yè)和 服務(wù)業(yè)發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，機(jī)械手一定會(huì)繼續(xù)蓬勃發(fā)展，為 其涉及的行業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。3機(jī)械手的發(fā)展方向及前景

自20世紀(jì)60年代初期問(wèn)世，機(jī)械手歷經(jīng)了近50年 發(fā)展，成為了制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中十分重要的機(jī)電設(shè)備，其發(fā)展前景一片光明。首先，伴隨現(xiàn)代控制技術(shù)和微電子 技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手重復(fù)精度提高，其定位準(zhǔn)確性得到増 強(qiáng)。其次，機(jī)械手可具有重構(gòu)化的機(jī)械結(jié)構(gòu)，即模塊化，經(jīng) 拼裝，機(jī)械手可具有的功能是:根據(jù)實(shí)際作業(yè)需要啟動(dòng)所 需的模塊，實(shí)現(xiàn)所對(duì)應(yīng)的功能，讓同一機(jī)械手具有不同的 功能，增大其應(yīng)用范圍。再者，隨著低碳理念的深人人心，機(jī)械手的發(fā)展也將以無(wú)污染、節(jié)能為前提，如用一，考文獻(xiàn)：

[1 ]明仁熊.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2003.[2] 陸祥生.機(jī)械手一理論及應(yīng)用[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，1985.[3] 王承義.機(jī)械手及其應(yīng)用[M].北京:機(jī)械丁.業(yè)出版社，1981.(上接第74頁(yè)）各個(gè)端口將各個(gè)設(shè)備連接起來(lái)。主要由 記憶模塊和采集模塊，依靠RS-485通訊接口，實(shí)施交互 信息。RS-485通訊協(xié)議規(guī)定了串行通信數(shù)據(jù)單元的格 式：1位起始位，6/7/8位數(shù)據(jù)位，1位奇偶校驗(yàn)位，1/2位 停止位。RS-485全稱為EIA-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)，只規(guī)定 了平衡發(fā)送器和接收器的電氣特性，而沒(méi)有規(guī)定接插件、傳輸電纜和應(yīng)用層通信協(xié)議，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方 式。

記憶模塊主要是ARM芯片內(nèi)置了 64 k或128 k字 節(jié)的Flash ROM用于存放程序代碼；記憶部分含有具有 斷電數(shù)據(jù)保護(hù)功能的SRAM,有讀寫速度快，抗干擾能力 強(qiáng)，掉電數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)。通訊過(guò)程中均采用廠家定義 的通信協(xié)議，此外記憶模塊還

6結(jié)語(yǔ)

本遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)主要用于電力部門對(duì)發(fā)電廠、變電 站和大

用戶系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表和實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)它可以 減少人工抄表的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免工人工作時(shí)可能出現(xiàn)的 意外傷害，并且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)違法竊電現(xiàn)象，解決了用戶 玉電量管理部門的矛盾。該系統(tǒng)具有抄收速度快、計(jì)算精 度高、管理數(shù)字化、運(yùn)行成本低等突出的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)中選 用性價(jià)比較好的通信模塊，在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上，極 大地降低了系統(tǒng)的成本，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)：

有電源抗干擾設(shè)計(jì)。采集模 塊顧名思義就是對(duì)電表數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。[1] 郭天祥編.51單片機(jī)C語(yǔ)言教程[M].北京:電子工業(yè)出版 社，采用I2C接口串 行E2PROM作為存儲(chǔ)器存人記憶模塊，各個(gè)電2009.表數(shù)據(jù)通 過(guò)RS485接口進(jìn)行通訊。[2] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社，2006.5系統(tǒng)的可行性和發(fā)展前景

該產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制室對(duì)全市或更大范圍內(nèi)的 電表進(jìn)行統(tǒng)一的集中抄表、管理，這樣可以節(jié)約大量的人 力物力。同時(shí)，抄表系統(tǒng)有自動(dòng)診斷功能，可以將當(dāng)前的 電表狀態(tài)實(shí)時(shí)的傳送到控制室，給控制室提供當(dāng)前的最 新資料。

該抄表系統(tǒng)采用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)特殊情 況下，僅僅傳輸電表數(shù)據(jù)，這樣的數(shù)據(jù)傳輸量相當(dāng)?shù)男。谔厥馇闆r下，可以采集圖像信息。采用這種方式，可以 在最大的程度上降低運(yùn)營(yíng)成本。與傳統(tǒng)的人力抄表來(lái)說(shuō)，減少的成本是相當(dāng)可觀的。

現(xiàn)在國(guó)家提出要向信息化社會(huì)發(fā)展，傳統(tǒng)的抄表方 式勢(shì)必會(huì)被這種智能的抄表系統(tǒng)所取代，這種技術(shù)也是 未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向。這個(gè)抄表系統(tǒng)的市場(chǎng)空間很大，在 國(guó)家相關(guān)政策的推動(dòng)下，這個(gè)技術(shù)被廣泛的推廣使用。

[3] 譚浩強(qiáng)，張基溫.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程[M].北京:高等教育出 版

社，2006.14]文全剛.嵌人式系統(tǒng)接口原理與應(yīng)用[M].北京:北京航空航 天大

學(xué)出版社，2009.

第四篇：空心磚應(yīng)用的利與弊及其發(fā)展前景

空心磚的利與弊及其發(fā)展前景

磚這種建筑材料我們都不陌生在生活中隨處可見(jiàn)。在民用建筑中磚也占用了工程總造價(jià)的很大一部分。在早些時(shí)候房建行業(yè)中幾乎都在用粘土磚，因?yàn)檫@種磚能就地取材，價(jià)格便宜，經(jīng)久耐用，還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優(yōu)點(diǎn)，在土木建筑工程中使用廣泛。粘土磚是世界上最古老的建筑材料之一，從陜西秦始皇陵到北京明清長(zhǎng)城，它傳承了中華民族幾千年的建筑文明史。至今，它仍是國(guó)人衷愛(ài)的建筑材料。然而隨著人口的急劇增加，住房問(wèn)題已然成為當(dāng)今社會(huì)的一大難題。然而為了建設(shè)更多的房屋以滿足住宿和商業(yè)的需要，大量的粘土磚被用在大大小小的建筑中，由于粘土磚的主要原材料是粘土導(dǎo)致了每年有500萬(wàn)畝耕地在“流血”70萬(wàn)畝耕地被毀。2012年9月26日，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)宣布，我國(guó)將在“十二五”期間在上海等數(shù)百個(gè)城市和相關(guān)縣城逐步限制使用粘土制品或禁用實(shí)心粘土磚。由于實(shí)心粘土磚的禁止使用，人們需要一個(gè)能替代粘土磚的建筑材料，于是空心磚就應(yīng)運(yùn)而生。

空心磚是以粘土、頁(yè)巖等為主要原料，經(jīng)過(guò)原料處理、成型、燒結(jié)制成。空心磚是現(xiàn)代建筑行業(yè)常用的墻體主材，由于質(zhì)輕、消耗原材少等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為國(guó)家建筑部門首先推薦的產(chǎn)品。與紅磚一樣，空心磚的常見(jiàn)制造原料是粘土和煤渣灰，一般規(guī)格是 390×190×190mm。

原材料要求：空心磚進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)按使用要求抽取一定數(shù)量的產(chǎn)品，每3萬(wàn)塊抽取一批，送至建筑材料試驗(yàn)站進(jìn)行測(cè)試。砌筑砂漿的砂宜采用中砂，砂子不得含有害雜物，砂子含泥量≥M5砂漿不得超過(guò)5%。

運(yùn)輸和堆放：多孔磚或空心磚在運(yùn)輸和堆放過(guò)程中，要盡可能地減少碰撞。在裝卸時(shí)要用專用夾具，不允許人為地用手將磚拋入運(yùn)輸車箱內(nèi)，不能允許直接傾倒或拋擲，造成產(chǎn)品外觀損壞。多孔磚或空磚進(jìn)入施工工地后應(yīng)分類整齊堆放，堆放高度不宜超過(guò)20皮磚。產(chǎn)品應(yīng)放在地勢(shì)較平坦、且能承受產(chǎn)品自身的荷載。空心磚使用的最基本要求：空心磚常溫下砌筑應(yīng)提前1-1.5d澆水濕潤(rùn)，如果臨時(shí)澆水，則磚達(dá)不到規(guī)定濕度或磚表面存有水膜而影響砌體強(qiáng)度。砌筑時(shí)磚含水率宜控制在10%-15%范圍內(nèi)（含水率以濕潤(rùn)后水重占干磚重量的百分?jǐn)?shù)計(jì)）。2．空心磚砌筑墻體時(shí)一般平行地面。3．墻砌至梁板底時(shí)，應(yīng)留100-200㎜空隙，待填充墻砌筑完至少間隔7天后再進(jìn)行斜頂補(bǔ)砌，將砂漿填實(shí)，或澆筑膨脹砼，防止梁板底出現(xiàn)裂縫。砌筑形式：1．空心磚一般側(cè)立砌筑，孔洞方向與墻長(zhǎng)向平行。特殊要求時(shí)，孔洞也可呈垂直方向。2．空心磚墻的厚度等于空心磚的厚度。采用全順側(cè)砌，上下豎縫相互錯(cuò)開(kāi)1/2磚長(zhǎng)。

操作要點(diǎn)和控制要求：1．空心磚墻砌筑前，應(yīng)在砌筑位置上彈出墻邊線，以后按邊線逐皮砌筑，一道墻可先砌筑兩頭的磚，再拉準(zhǔn)線砌中間部分。第一皮砌筑時(shí)應(yīng)試擺。2．砌空心磚宜采用刮漿法。豎縫應(yīng)先批砂漿后再砌筑。當(dāng)孔洞呈垂直方向時(shí)，水平鋪砂漿，應(yīng)用套板蓋住孔洞，以免砂漿掉入孔洞內(nèi)。3．灰縫應(yīng)橫平豎直，水平灰縫和豎向灰縫寬度應(yīng)控制在10mm左右，但應(yīng)不小于8mm，也不應(yīng)大于12mm。4．灰縫應(yīng)砂漿飽滿，水平灰縫的砂漿飽滿度不得小于80%，豎向灰縫不得出現(xiàn)透明縫。5．空心磚墻中不夠整磚部分，宜用無(wú)齒鋸加工制作非整磚塊，不得用砍鑿方法將磚打斷。補(bǔ)砌時(shí)應(yīng)使灰縫砂漿飽滿。6．管線槽留置時(shí)，可采用彈線定位后用鑿子仔細(xì)鑿或用開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽，不得采用斬磚預(yù)留槽的方法。7．空心磚墻應(yīng)同時(shí)砌起，不得留斜槎。每天砌筑高度不應(yīng)超過(guò)1.8m。8．空心磚墻冬季砌筑施工時(shí)，有條件的情況下盡量采取熱炒砂、水加溫、通蒸氣、加防凍劑等有利于冬季施工的措施，確保冬季施工質(zhì)量不受影響。

構(gòu)造要求：1。窗臺(tái)下宜設(shè)構(gòu)造筋或加倒置鋼筋混凝土過(guò)梁（即主鋼筋在過(guò)梁上部）。2．按抗震構(gòu)造措施要求，在內(nèi)外墻轉(zhuǎn)角、內(nèi)外墻交接處，按規(guī)范要求加設(shè)拉筋。3．當(dāng)墻體長(zhǎng)度超過(guò)5m時(shí)，按規(guī)范要求留構(gòu)造柱，墻體高度超過(guò)4m時(shí)，加設(shè)臥梁，當(dāng)設(shè)計(jì)未明確時(shí)，在墻體中間部位設(shè)構(gòu)造柱或臥梁（墻寬×200）（4Φ12，ф6@200）。4．空心磚墻底部至少砌3皮普通磚，在門窗洞口兩側(cè)一磚范圍內(nèi)，也應(yīng)用普通磚實(shí)砌。5．外墻水平方向的凹凸部分（如線腳、雨蓬、窗臺(tái)、檐口等）和挑出墻面的構(gòu)件，做好泛水和滴水線槽，以免其與砌體交接的部位積水，造成墻體鹽析、凍融破壞和墻體滲漏。6．構(gòu)造柱與墻體的連接處宜砌成馬牙槎，應(yīng)沿高度方向每隔500mm左右在墻或柱中預(yù)埋拉結(jié)筋（采用2Φ6鋼筋），每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1m。未端應(yīng)有180°彎鉤，彎鉤平直段長(zhǎng)度≥100㎜。（或按設(shè)計(jì)設(shè)統(tǒng)長(zhǎng)鋼筋）。7．構(gòu)造柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15。8．半磚厚的空心磚隔墻，如墻較高較長(zhǎng)，應(yīng)在墻的水平灰縫中加設(shè)鋼筋（2Φ8鋼筋），或砌實(shí)心磚帶，即每隔一定高度砌幾皮實(shí)心磚。9．墻中洞口、預(yù)埋件和管道處，應(yīng)用實(shí)心磚砌筑，并應(yīng)在砌筑時(shí)正確留出或預(yù)埋，不得在墻砌好后打洞。

空心磚的類型：有頁(yè)巖空心磚、燒結(jié)空心磚、粘土空心磚、免燒空心磚、玻璃空心磚等。每一種新興的實(shí)物都有它的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用的范圍，空心磚也不例外。

空心磚優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)輕、強(qiáng)度高、保溫、隔音降噪性能好。用空心磚，因?yàn)楸容^輕，不會(huì)造成墻板開(kāi)裂。一般家里裝修時(shí)砌作磚墻應(yīng)該采用1/2磚墻，如果用空心磚來(lái)做的話，墻體寬度連粉刷在內(nèi)120厚，主要優(yōu)點(diǎn)是自重輕是一般95磚墻2/3，不會(huì)對(duì)房屋本身結(jié)構(gòu)帶來(lái)太大的負(fù)擔(dān)，隔音效果也可以的，因?yàn)榭招拇u里面的孔在安排上有隔音功能考慮的，相對(duì)來(lái)講95磚墻體厚度和空心磚是一樣的，自重要重，隔音效果比空心磚要略微好一點(diǎn)。可以減小對(duì)地面的壓強(qiáng)因?yàn)楸容^輕。可以使內(nèi)氣壓=外氣壓建筑不易開(kāi)裂！

空心磚的致命缺點(diǎn)：就是抗震性能差，在云南盈江地震中死亡的25人中，有11人是因?yàn)榭招拇u房屋倒塌致死。空心磚的孔隙率比較大，不能承受較大的重量。空心磚由此可以得出在有抗震要求的建筑中要謹(jǐn)慎使用空心磚。一般空心磚多用于框架結(jié)構(gòu)的填充墻，空心磚質(zhì)量輕可以減輕梁的負(fù)擔(dān)，空心磚墻在擴(kuò)充空間的時(shí)候容易拆。

空心磚的發(fā)展前景：根據(jù)國(guó)家相關(guān)扶持政策，中華人民共和國(guó)建設(shè)部于2000年2月18日以建設(shè)部（76）號(hào)令的形式發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》進(jìn)行本項(xiàng)目建設(shè)。《規(guī)定》明確指出國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展新型節(jié)能墻體和屋面的保溫、隔熱技術(shù)與材料。空心磚是近年內(nèi)建筑行業(yè)常用的墻體主材，由于質(zhì)輕、消耗原材少等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為國(guó)家建筑部門首先推薦的產(chǎn)品。2007年規(guī)模以上空心磚制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入32.5億元，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額為1.91億元，規(guī)模以上空心磚企業(yè)有144家，主要分布在東北三省，湖南，湖北和山東等地。2012年11月，國(guó)務(wù)院批復(fù)《中原經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃》，建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)擁有了綱領(lǐng)性文件。中原經(jīng)濟(jì)區(qū)面積及人口居全國(guó)第一位，經(jīng)濟(jì)總量?jī)H次于“長(zhǎng)三角”、“珠三角”及“京津冀”，列全國(guó)第四位。全國(guó)改革發(fā)展大局中具有重要戰(zhàn)略地位。要搞經(jīng)濟(jì)必然要大范圍的發(fā)展建筑，顯然空心磚的需求量不可估量，但是由于空心磚的技術(shù)性能給其造成了自身的局限性，如何提高空心磚的技術(shù)性能是擺在廣大技術(shù)人員面前的一道難題，相信在不久的將來(lái)空心磚的應(yīng)用前景會(huì)異常的廣闊。

第五篇：金屬激光切割機(jī)應(yīng)用及發(fā)展前景

金屬激光切割機(jī)應(yīng)用及發(fā)展前景

金屬加工業(yè)在工業(yè)制造中占有很重的分量，對(duì)于大多數(shù)金屬材料來(lái)說(shuō)，不管它們具有怎樣的硬度，金屬激光切割機(jī)都能夠進(jìn)行無(wú)變形切割。目前使用最先進(jìn)的金屬激光切割機(jī)可切割工業(yè)用鋼的厚度已可接近20mm。但是對(duì)于高反射率的金、銀、銅等，因?yàn)樗鼈兪橇己玫膫鳠釋?dǎo)體，所以激光切割很困難，甚至是無(wú)法切割，某些難切割材料可使用脈沖波激光束進(jìn)行切割，由于極高的脈沖波峰值功率，會(huì)使材料對(duì)光束的吸收系數(shù)瞬間急劇提高。

如果在激光切割的過(guò)程中添加一些與被切割材料相適合的輔助氣體，比如說(shuō)氧氣、氮?dú)獾龋寄芷鸬搅己玫那懈钚Чｄ撉懈顣r(shí)利用氧氣作為輔助汽體與熔融的金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料，同時(shí)吹走割縫內(nèi)的熔渣。切割聚丙烯類的塑料使用壓縮空氣，棉、紙等易燃材料的切割使用惰性汽體。進(jìn)入噴嘴的輔助汽體還可以冷卻聚焦透鏡，防止煙塵等進(jìn)入透鏡座內(nèi)，污染鏡片并且導(dǎo)致鏡片過(guò)熱。

對(duì)多數(shù)機(jī)電制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，由于現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)能夠方便地切割不同形狀與尺寸的工件，它往往比沖切、模壓工藝更是被優(yōu)先選用；盡管激光切割機(jī)的加工速度還慢于模沖，但是它沒(méi)有模具消耗，無(wú)須修理模具，還能夠節(jié)約更換模具時(shí)間，從而節(jié)省了企業(yè)的加工費(fèi)用，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，所以從總體上來(lái)說(shuō)是更合算的。

目前金屬激光切割機(jī)應(yīng)用于鈑金加工、航空、航天、電子、電器、地鐵配件、汽車、機(jī)械、精密配件、輪船、冶金設(shè)備、電梯、家用電器、工藝禮品、工具加工、裝飾、廣告、金屬對(duì)外加工等各種制造加工行業(yè)。主要對(duì)切割碳鋼、硅鋼、不銹鋼、鋁合金、鈦合金、鍍鋅板、酸洗板、鍍鋁鋅板、銅等多種金屬材料的快速切割。

激光切割機(jī)選型要考慮的因素很多，除了要考慮目前加工工件的最大尺寸、材質(zhì)、需要切割的最大厚度以及原材料幅面的大小外，更多的需要考慮未來(lái)的發(fā)展方向，比如所做產(chǎn)品的技術(shù)改型后要加工的最大工件大小、鋼材市場(chǎng)所提供材料的幅面針對(duì)自己的產(chǎn)品哪種最省料，上下料時(shí)間等等。

激光切割機(jī)是鈑金加工的一次工藝革命，是鈑金加工中的“加工中央”；激光切割機(jī)柔性化程度高，切割速度快，出產(chǎn)效率高，產(chǎn)品出產(chǎn)周期短，為客戶贏得了廣泛的市場(chǎng)，該技術(shù)的有效生命期長(zhǎng)，國(guó)外超過(guò)2毫米厚度的板材大都采用激光切割機(jī)，很多國(guó)外的專家一致以為今后30-40年是激光加工技術(shù)發(fā)展的黃金時(shí)期。