汽车中的智能网联技术

第一篇：汽车中的智能网联技术

智能网联汽车发展调研

智能网联汽车学习情况汇报

一、 智能网联汽车的定义

通过一定的设备和信息化手段，使车与车、车与网络中心、智能交通系统等服务中心进行联接，甚至是车与住宅、办公室以及一些公共基础设施的联接。也就是可以实现车内网络与车外网络之间的信息交换，全面解决 人—车—外部环境 之间的信息交流问题。

自动驾驶包括有条件自动驾驶、高度自动驾驶和完全自动驾驶：

有条件自动驾驶是指系统完成所有驾驶操作，根据系统请求，驾驶人需要提供适当的干预;

高度自动驾驶是指系统完成所有驾驶操作，特定环境下系统会向驾驶人提出响应请求，驾驶人可以对系统请求不进行响应;

完全自动驾驶是指系统可以完成驾驶人能够完成的所有道路环境下的操作，不需要驾驶人介入。

二、 对公路的具体要求

要想实现这些，需要从多方面协调发展：

(1)汽车自身设备：卫星定位导航，车辆性能与车况的自动监测、传输、信号接收系统道路附属设施：信号识别转换与发送、视频监控、感应系统，一般是线圈检测、微波、地磁、视频图像以及其他可获取车辆更多特定的信息。路侧的设备就是交通安全设备，比如信号机。

(3)信息交换媒介：4G、5G，将带来是移动终端和网联汽车之间的数据交互，承载的信息会更多、更及时，如车辆的位置，移动终端的位置，车辆的速度，移动终端的速度等。一是将道路上的静态的、动态的标志信息能定向的发送到车载设备上，或者定向的发送到进入该区域、道路的车载设备上。如果前方是危险路段，或者是发生了交通事故，也需要把这些动态信息发送到特定的车辆上，比如将要进入该路段和区域的车辆。另外，交通管理执法也可以非常便利的获取到违法车辆、事故车辆信息，如何获取车辆的相对准确，相对详细的信息。

(4)综合交通管理：一般交通管控系统相对来说都是封闭的，自建检测设备，自己负责交通管理的科技应用。随着物联网技术以及互联网技术的发展，很多的互联网企业以及科技公司，通过移动终端和蜂窝网络，不断搜集各种信息，同时和交通管理系统关联在一起，最终实现智能网联车辆的控制，这是现阶段的一些技术发展趋势。

三、 当前的发展现状 1.封闭式测试

什么是“封闭测试”。封闭测试是实际道路测试的前提。在申请实际道路测试车辆号牌前，测试车辆必须在封闭场地充分测试并取得资格。实际道路测试车辆发生的交通违法行为和交通事故按现行道路交通安全法律法规处理，由测试驾驶人及其所属测试主体分别承担相应的行政、民事、刑事责任。

目前，在交通部印发《自动驾驶封闭测试场地建设技术指南(暂行)的通知》中，对封闭场所的道路及设施作了相应规范，就道路本身技术指标来说，总结的有二类：

一是在标准中，除说明统一采用现行标准外，对一些技术参数进行了明确，包括：

(1)S型路段的转弯半径、弧长、路宽等，其中半径9.5米、12米、弧长采用值都是远低于标准值(标准中时速20的最小半径15米)，路宽是一致(设有超宽);

(2)直线路段车道宽度与时速与标准基本一致;均有个取值范围，与标准中只采用一个值不同，其中取值范围的上限为标准值，下限比标准值小;

(3)普通弯道中，转弯半径取的是设8%的超高值; (4)纵坡(9-15%)，比标准值大(一般标准3-9%，特殊路段加1%);

(5)平面交叉路口安全停车视距中除一个车速50外，其他3个30/40/60的，与标准一致。

二是采用现行的技术规范，包括交通标志、标线、信号灯设置与安装、公路技术标准、路线、隧道、交通工程及沿线设施、养护安全、照明、交叉口、车库等，以及通信、供电、排水、场地本身安全设施、消防、照明等场外设施设备要求，对场地建设的各种现行的设施、不同场地景象、现实中可能出现的事件等，要求时，均是采用普通标准设计要求，包括：辅导进出口、人行横道标线标志、减速标志标线、限速路段、施工区域路段、停车让行路段、减速让行、设置锥形标、人行横道信号灯、平面交叉及信号灯、环岛路段、模拟隧道、路中有停止的车辆、有紧急制动的车辆、有正在减速的车辆、换道行驶、行人横穿等17种场景路段。

2.开放式测试

就是实际上路测试。在2018年4月，三部委印发的《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》的通知中，对测试主体、测试车辆、许可、应急管理等多方面做了明确规定，在对测试路段方面只有一条，即“第八条

省、市级政府相关主管部门在辖区内道路选择若干典型路段用于智能网联汽车道路测试并向社会公布。”典型路段包括高速公路、国省道、农村公路、城市道路等类型和日常中已出现的拥堵路段、混行程度高的路段、路面状况差的、快速路等等。

第二篇：智能汽车设计与实践技术报告细则

智能汽车设计与实践

技术报告细则

技术报告是由选课学生独立完成，对红外寻迹型智能汽车制作技术方案、设计思路、制作调试过程以及相关技术研究内容形成的总结性报告。

1. 参赛学生的技术报告内容要求

 模型车设计制作的主要思路以及实现的技术方案说明。

 模型车机械部分安装及改造、传感器的设计安装、系统电路板的固定及连接等。

 电路设计说明。需要对自己设计的电路板给予说明，包括原理图及说明、实物图。

 控制软件主要功能块、算法说明及代码设计介绍等。

 开发工具、制作、安装、调试过程说明。

2. 未参赛学生的技术报告要求

未参赛学生可以参考已参赛学生的技术报告内容，但需要对原方案提出至少还有20%的新方案，并在封面处用手写出被参考学生的姓名及方案的相异之处。若为独立写出的技术报告，也需在封面处手写注明。若无相应的标注，则认定技术报告为抄袭，该门课无成绩。

3. 技术报告2014年1月10日前交齐，逾期该门课无成绩。

第三篇：智能交通系统( ITS )与现代汽车技术

李克强连小珉侯德藻高锋(清华大学汽车工程系)

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1智能交通系统概述

1.1 智能交通系统的概念

ITS是智能交通系统的英文缩写( Intelligent Transportation Systems, ITS )，作为一个新概念的提出,始于二十世纪八十年代中期美国加州的PATH ( Program on Advanced Technology for the Highway ) 及欧洲的PROMETHEUS(Program for a European Traffic with Highest

Efficiency and Unprecedented Safety) 项目。在此之后，不仅欧美日等发达国家将其作为大型国家项目在推进，也得到世界其他许多国家的重视。智能交通系统可以定义为：利用现代计算机、信息、通信、控制技术把车辆、道路、使用者紧密结合起来，以解决汽车交通事故、堵塞、环 境污染及能源消耗等问题为目的的基于智能化、信息化的汽车交通系统。

ITS功能可分为安全、畅通、环保三大部分，如图1所示。

图1 ITS功能图

1.2 智能交通系统的基本构成

智能交通系统是一个涉及众多领域的复杂工程应用系统，主要由以下应用系统组成：

⑴.先进的交通管理系统ATMS(Advanced Traffic Management Systems)

通过旅行时间测定、突发事件检测等实时处理来把握交通状况，进行先进的交通管理。该系统有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，但是ATMS主要是给交通管理者使用，它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监测，根据收集到的信息，

对交通进行控制，如：信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。在进行交通的管理时，通过车载机及信息提供装置实施对驾驶员的路线引导。为防止由交通事故引发的二次损失，在尽早发现交通事故、实施相应的交通管制的同时，通过车载机或其他信息提供装置将交通管

制信息提供给驾驶员。ATMS的代表系统是：交通信号控制、电子收费系统(ETC)等。

⑵.先进的交通信息服务系统ATIS(Advanced Traveller Information Systems)

先进的交通信息服务系统是建立在完善的信息网络基础上的。交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，可以向交通信息中心提供各处的交通信息;该系统得到这些信息并通过处理后，实时地向交通参与者提供道路交通信息、公共 交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息;出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。随着信息网络技术的发展，科学家们已经提出将ATIS建立在

因特网上，并采用多媒体技术。这将使ATIS的服务功能大大加强，汽车将成为移动的信息中心和办公室。ATIS的代表系统是：行驶线路诱导系统、自动导航系统。

⑶.先进的车辆控制与安全系统AVCSS(Advanced Vehicle Control and Safety Systems)

AVCSS是ITS在车辆工程中的具体应用平台，该系统是用于帮助驾驶员正确驾车，防止碰撞系统是其核心。AVCSS可以分为两个层次：第一层次可称为车辆安全辅助驾驶系统，该系统有以下几个部分：车载传感器(微波雷达、激光雷达、摄象机、其他形式的传感器等)、车载计算机和控

制执行机构等，行使中的车辆通过车载的传感器测定出与前车、周围车辆以及与道路设施的距离和其他情况，车载计算机进行处理，对驾驶员提出警告，在紧急情况下，强制车辆制动。第二层次是车辆自动驾驶系统，装备了这种系统的汽车也称为智能汽车，它在行使中可以做到自动导向

、自动检测和回避障碍物，在智能公路上，能够在较高的速度下自动保持与前车的距离。智能汽车只有在智能公路上使用才能发挥出全部功能，如果在普通公路上使用，它仅仅是一辆装备了辅助安全驾驶系统的汽车。;

⑷.商用车运行管理系统(CVO: Commercial Vehicle Operations)

它主要是提高载货车运行效率的系统，主要功能包括掌握现在位置、货物信息的传递管理以及车辆重量的自动测定等。

⑸.先进公共交通系统(APTS: Advanced Public Transportation Systems)

它将公共汽车、火车、HOV(高效运载车辆)等公共交通运输工具相互联系起来，以提高整个运输体系的效率。

⑹.先进地方交通系统(ARTS: Advanced Rural Transportation Systems)

它具有郊区的突发事件检测、肇事车辆位置检测、SOS系统等功能。

2.智能交通系统与智能汽车技术 2.1 ITS与智能汽车、汽车主动安全性等的相互关系

由前面的介绍可以知道,智能交通系统与智能汽车技术有着密切的关系,而智能汽车技术现阶段的主要任务是提高汽车行驶安全性。为将事故防患于未然，通过车辆及道路的各种传感器掌握道路、周围车辆的状况等驾驶环境信息，通过车载机、道路信息提供装置等实时地提供给驾驶员 ，并进行危险警告，最终实现自动驾驶。

基于ITS的汽车主动安全性：主要指AVCSS中的汽车辅助安全驾驶系统具有的特性。即利用现代信息技术，传感技术来扩展驾驶人员的感知能力，同时自动从路况、车况及驾驶员的综合信息中判断是否构成安全隐患并给与提示，在紧急情况下，能自动采取措施控制汽车，使汽车能主动

避开危险，保证车辆安全行驶。传统意义上的汽车主动安全性：通过提高汽车制动性、操纵稳定性、舒适性及提高灯光、视野等方面，保证车辆安全行驶的性能。两者的差别在于前者采用了通过现代计算机、信息、通信、控制技术把车辆、道路、使用者紧密结合起来的智能交通系统的思 想。

汽车主动避撞系统是利用现代计算机、信息、通信、控制技术，在紧急情况下，能自动采取措施控制汽车，使汽车能主动避开危险，保证车辆安全行驶的系统。

有关 ITS、AVCSS、智能汽车、汽车自动驾驶、汽车辅助安全驾驶系统、汽车主动安全性、汽车主动避撞等相互关系是范围逐层缩小并特定。

2.2 ITS中汽车自动驾驶系统的研发历程

国外汽车企业及研究机构已投入了巨大的人力物力对ITS中与车辆工程密切相关的汽车辅助安全驾驶系统进行研究和开发，汽车辅助安全驾驶系统的重要作用可以由Diamler-Benz公司及美国交通部AHS项目的结论表述。

Diamler-Benz 公司通过大量的实验及分析提出:

(1)只要在事故前 2 秒钟采取措施，几乎所有的交通事故都能避免。

(2)现阶段，汽车的安全性还主要取决于驾驶人员的操纵。因驾驶员失误(判断失误、决策失误及操纵失误等)引发的交通事故占90% 以上, 且随着高速公路的快速发展、车流量逐渐增大、车速不断提高，人的驾驶能力更显不足，从而导致交通事故频频发生。

美国交通部主持的AHS项目指出，只有采用了汽车自动驾驶系统才可能实现以下目标：

(1)道路交通安全：只要系统不误动作，就不会发生碰撞事故;

(2)增加道路交通容量：每车线容量增加2至3倍，提高区域行驶速度;

(3)强化机动性：缩短并能预测人和物的移动时间，保证恶劣气候下的行驶操作方便性及可靠性;

(4)降低环境负荷：减少新建道路及扩建道路的必要性，降低油耗及尾气排放。

ITS领域的最早研究应属汽车自动驾驶，可分为三个时期：

1970年代：第一期

1970～1980年代：第二期

1980年代后期～现在：第三期

2.2.1第一期的汽车自动驾驶系统(1950～1970年代)

该自动驾驶系统通过在道路上铺设制导电缆，进行横向行驶控制(转向控制)来实现的。美国的RCA项目、GM、Ohio 州立大学、欧洲的英国道路交通研究所、德国Siemens公司，日本的机械技术研究所等都开展了相关研究。

使用制导电缆的自动驾驶系统的优缺点：

(1) 恶劣气候下(雨雪天)能有效使用

(2) 需要制导线缆的埋设及专用供电，难以实用化

在应用方面，第一期的汽车自动驾驶系统在普通的道路上几乎未能实用化，仅有一些专门的用途，例如可用于专线自动驾驶或巴士停车站附近的局部自动驾驶、实验场内汽车的各种实验、复模式巴士(专用道上自动驾驶，普通道上手动驾驶)、货场内的专用驾驶等。西门子的应用是 用于轮胎实验，瑞典、德国用于专线自动驾驶或巴士停车站附近的局部自动驾驶。

2.2.2 第二期的汽车自动驾驶系统(1970～1980年代)

进入1970年代以后，自动驾驶系统研究的焦点是基于机器视觉的自主型汽车自动驾驶系统。国际范围内对此方面的研究首先从日本开始。1978年，日本机械技术研究所进行了世界上首次基于机器视觉的自主型汽车自动驾驶系统道路试验，实验速度达30km/h。1980年代后期，日产与富

士通联合研制了PVS自主型自动驾驶汽车，具有自动回避静止障碍物及夜间、雨天等恶劣天气下自动驾驶的功能。同时美国和欧洲也在此方面做了很多研究工作，主要有美国Maryland大学等在80年代前期开发的ALV军用无人侦察越野车，Carnegie Mellon大学在80年代后期开发的Navlab自动

驾驶车，德国Munich联邦国防大学在80年代后期开发的VaMoRs自动驾驶车,到80年代末,该车时速已达90km/h。此外还有许多其它的汽车企业、大学及研究所也对汽车自动驾驶系统及相关单元技术进行了广泛的研究。

第二期自动驾驶系统的研究特点是：

(1) 不再需要特殊的道路基础设施

(2) 不再以汽车交通为唯一目的，而是考虑其它的特殊用途

(3) 系统与单元技术并重，为第三期研究工作的开展打下了基础

2.2.3 第三期的自动驾驶系统(1980年代后期～现在)

第三期的自动驾驶系统主要是基于ITS的一些国家项目，与第二期的不同点在于第三期的自动驾驶系统以解决现行汽车交通问题为明确目的。这一时期自动驾驶系统的发展重点仍然在欧洲、美国及日本。

欧洲在此方面的研究主要有：

(1)PROMETHEUS中的自动驾驶系统

PROMETHEUS 项目是以欧洲汽车厂家为中心，以AVCSS 为重点，从1986年开始历经八年的大型项目。该系统广泛采用了机器视觉及雷达技术，包括车线保持辅助系统及自动避撞系统。

(2)T-TAP项目

该项目始于1995年，不仅面向道路交通，而且包括铁道、航空及海上运输。其中的车辆控制系统包括自动避撞系统、驾驶员健康监视系统、交通管制与ACC组合系统及卡车队列控制系统。

(3)AVG、ISA项目

AVG是继199

5、96年日本建设省的AHS项目及1997年美国的AHS项目后于1998年在荷兰开展的车辆自动制导项目。它不仅有T-TAP、PATH等的自动驾驶，还有机场用的无人驾驶车及港湾用的复式驾驶卡车。

ISA是1998年在瑞典大规模展开的项目，其通过路车通信，当接收到超过规定车速而驾驶员仍然在操作的信息时，使加速踏板变得异常沉重，从而抑制超速。

美国在此方面的研究主要有：

(1) PATH项目中的汽车自动驾驶系统

PATH项目是加州的ITS项目，以增加道路容量来减小道路堵塞为目的，其中的汽车自动驾驶系统的研究是以加州大学柏克利分校为中心，以AVCSS为重点的大型研究项目，包括横向控制和保持车间距离的车队列纵向行驶控制。横向控制主要利用埋设在行驶路线上的永久磁铁列来保持车

线，可以减小车道宽度，增加车道数，从而增加道路容量。车队列行驶控制包括车间距离和车速控制，可以减小车间距离，从而增加道路的容量，减小碰撞损坏。

(2)AHS项目中的自动驾驶系统

AHS是由美国交通部主导的以汽车自动驾驶为重点的大型研究项目，以实现减轻交通堵塞、提高安全和防止大气污染为目的，1997年8月在加利福尼亚进行了示范性试验。主要研究内容包括：

·车队列行驶包括利用道路上的磁性标志进行横向控制和基于车间距离雷达及车间通信的纵向控制。

·单独多种车辆采用了单独车辆独立控制的设想，与车队列控制相对应，完成了基于机器视觉的自主型驾驶。

·替代技术采用具有雷达反射性的胶带状材料替代常规的路面磁性标志，完成了自动驾驶试验。

·道路基础设施诊断车辆为维护磁性标志及自动驾驶用道路设施的维护和管理，开发基于机器视觉的自主型行驶的诊断车辆。

·大型卡车的ACC。

(3)IVI项目中的自动驾驶系统

IVI是继AHS项目后，以车辆安全辅助驾驶为中心的项目。研究成果已先后应用于轿车、巴士、卡车及特种车等领域。

日本在此方面的研究主要有：

(1)ASV项目中的自动驾驶系统

ASV是以日本运输省为主导的，由各大汽车厂商参与，历经九年的大型研究项目。该项目分两期完成，第一期(1991～1995)主要包括概念设计、单元技术研究、系统技术研究、试验车制作和模范试验的实施;第二期(1996～2000)主要包括开发目标的设定、单元技术实用化及系统综

合技术研究开发、实际试验车制作和实际试验的实施。其中的自动驾驶系统包括与道路基础设施相协调的自动驾驶系统和自主型自动驾驶系统。

(2)SSVS项目中的自动驾驶系统

SSVS项目是由日本通产省主导的大型研究项目，其中的汽车自动驾驶系统包括基于车间通信和车间距离测定的协调型自动驾驶系统和基于电动汽车的自动驾驶系统。

(3)ARTS项目中的自动驾驶系统

ARTS由日本建设省主导，包括ETC和AVCSS的相关项目。

2.3 ITS中汽车自动驾驶系统的单元技术

2.3.1汽车自动驾驶系统应具有的功能

(1) 检测出路线并使车辆沿其行驶的横向控制

(2)车辆跟踪行驶时控制车速及车间距离的纵向控制

(3)检测出行驶过程中遇到的障碍物并能自动回避

(4)维持小车间距离的车队列行驶时所需的车辆间通信

2.3.2横向控制技术

(1)利用制导电缆的横向控制

(2)利用磁性标志列的横向控制

(3)利用机器视觉技术的自动驾驶

(4)利用具有雷达反射性带子的横向控制

2.3.3纵向控制技术

(1)利用激光雷达测车间距离的纵向控制

(2)利用毫米波雷达测车间距离的纵向控制

(3)利用机器视觉技术测车间距离的纵向控制

(4)利用车间通信及车间距离雷达的车队列(platoon)行驶纵向控制

2.3.4 行驶过程障碍物的检测技术

(1)利用机器视觉技术的检测

(2)利用激光雷达检测前行车辆

(3)最初的机器视觉技术以识别障碍物为目的

2.3.5行驶过程车车间通信技术

(1)数台自动驾驶汽车之间协调行驶时必须的技术

(2)PROMETHEUS项目中用的是57GHz波，TDMA协定

(3)T-TAP项目中的Chauffeur所采用的是5.8GHz波

(4)日本最近开始使用紫外线或FM波

第四篇：智能建筑中的电气技术应用

《电气前沿技术》班级 电气082学号0830114226姓名 何谦

智能建筑中的电气技术应用

智能建筑并不是特殊的建筑物，而是以最大限度激励人的创造力、提高工作效率为中心，配置大量智能型设备的建筑。此类建筑广泛应用数字通信技术、控制技术、电视技术、光纤技术、传感技术、数据库技术及节能技术等高新技术，构成各类智能化系统。随着社会发展，在智能建筑中的电气技术应用越来越广泛，而且呈综合性强，涉及的专业领域广等特点。并且随着能源的日益紧张，节能也成为智能建筑必须考虑和面对的问题。

1、智能建筑中体现电气技术的重要性

智能建筑是在建筑平台上实现的，依靠电源技术、防谐波技术、防需与接地技术、抗干扰技术、防静电技术、屏蔽技术、布线技术等诸多的电气技术来支持。智能建筑离不开电气技术这个平台。智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多，这些弱电系统的设备耐受电压较低，如电子设备耐受电压为5V，微电子设备耐受电压只有1.5V，这些设备过电压、过电流的能力差。智能建筑是在建筑平台上实现的，脱离了建筑这个平台，那么智能建筑也就无法实施。智能建筑弱电系统的设备、缆线平安必须依靠电气技术。

2 智能建筑中电气节能设计

2.1合理选用变压器

在智能建筑中，应用电气技术实现建筑节约，符合当今社会主流。其中，建筑节能源头在于变压器的选用。

2.2设计节能供配电系统

合理设计供配电系统，要充分考虑供电距离及分布，负荷容量，用电设备特点等因素，以配电系统操作方便，简单可靠为基本原则，设计的变配电应当缩短配电半经，尽量靠近负荷中心，以减少线路损耗，达到建筑节能的目的。

2.3科学建筑电气照明设计

科学的照明节能设计，应当以保证不降低照明质量、不影响作业面视觉要求为前提，通过在系统中减少光能的损失，充分利用自然光，实现光能的最大利用价值。而一些低能耗性能优的光源用电附件是电气技术的节能照明设计必不可少的。

3 智能建筑的电气节能的措施

3.1智能建筑电气设备的节能

智能建筑的电气设备主要包括空调系统、给排水系统、电动机、电梯、电动门窗等，这些设备的能耗比较大，必须采取节能措施。

（1）空调系统。其主要内容包括：a.冷冻水与冷却水系统的优化控制；b.冰蓄冷系统的优化控制，现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究，对于提高冰蓄

《电气前沿技术》班级 电气082学号0830114226姓名 何谦

冷系统的能源利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义；c.热交换系统温差与流量的优化控制；d.变风量系统等控制技术。

（2）给排水系统的优化控制。

（3）电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。

（4）电梯。包括电梯的合理选型（如速度、载重量、调速方式等）、停层计划及群控策略。

（5）电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

3.2电动机在运行过程中的节能

在智能建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。但是，这种设备的价格仍偏高，因此在应用中受到一定的限制。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过三倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网。

第五篇：自动识别技术在智能物流中的应用

资 料 调 研

姓名：朱x 班级：13电信3班 学号：2013xx 指导老师：张x

目录

1 自动识别技术的发展

1.1概况

1.2一维条码技术 1.3 二维条码技术 1.4射频识别技术

1.4.1 标签识读器技术 1.4.1 标签识读器技术 1.4.2 中间件技术 1.4.3NFC、UWB等技术 1.4.4 RFID国际标准化工作 1.4.5 我国RFID技术的发展

2 在物流系统中的应用

2.1条码技术在物流系统的应用 2.2 二维条码技术在物流领域的应用 2.3 射频识别技术在物流领域的应用 3 发展展望

3.1 条码技术发展 3.2 RFID技术发展

自动识别技术(Automatic Identification Teehniques)，是指以标识技术为基础，通过获取标识载体承载的标识信息，实现标识对象信息获取的技术。它是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，也是物流信息技术中的核心技术。自动识别技术作为信息技术的重要分支，已经成为推动我国国民经济信息化发展的重要支撑技术，

1 自动识别技术的发展

1.1 概况

自动识别技术主要包括一维条码技术、二维条码技术以及射频识别技术等。近年来，我国自动识别技术呈现出快速发展、注重创新的发展势头，各项技术都有较大突破，在市场应用上的拓展力度不断加大，新的技术、产品与服务层出不穷。自动识别技术已经成为引领物流信息化发展的强力引擎。

自动识别技术近几十年在全球范围内得到了迅猛发展，初步形成了一个包括条码技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符识别、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术学科。而中国物联网校企联盟认为自动识别技术可以分为：光符号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡技术、条形码技术、射频识别技术(RFID)。

目前自动识别技术广泛应用于物联网的智能交通、智能安防、智能家居、智能仓储、智能物流及零售领域。

1.2 一维条码技术

条码技术是最传统的一种自动识别技术。从20世纪70年代产生后经过30多年的发展，条码技术作为一种关键的信息标识和信息采集技术，在全球范围内得到了迅猛发展。国际上，随着应用的不断深入，条码技术正处于一个强劲的集成创新发展期，是商业贸易、物流、产品追溯、电子商务等领域的主导信息技术。

国际上，从20世纪70年代至今，条码技术及应用都取得了长足的发展：条码技术介质由纸质发展到特殊介质甚至到手机载体;条码的应用已从商业领域拓展到物流、金融等经济领域，并向纵深发展，面向企业信息化管理的深层次的集成;条码技术产品逐渐向高、精、尖和集成化方向发展。

根据美国的专业研究机构VDC(Venture Development Corp.)的统计，全球条码市场规模一直在持续稳步增长。到2008年，全球条码技术装备的市场规模将增长到155亿美元，其中美洲地区年平均增长率将超过6%，欧洲、中东和非洲地区年平均增长率接近7%，亚太地区年平均增长率将达到12%。国际条码技术产业的前景方兴未艾。 随着应用的深入，条码技术装备也朝着多功能、远距离、小型化、软件硬件并举、安全可靠、经济适用方向发展，出现了许多新型技术装备。具体表现为：条码识读设备向小型化，与常规通用设备的集成化、复合化发展;条码数据采集终端设备向多功能、便携式、集成多种现代通讯技术和网络技术的设备一体化发展，从而得到更加广泛和深入的应用。条码生成设备向专用和小批量印制方向发展。例如，基于GPRS、CDMA的条码通讯终端，使条码手段更为简便。技术在现场服务、物流配送、生产制造等诸多领域应用，又如，由于现阶段手机广泛普及，通信网络更加完整，于是，能够识读条码的手机可以成为一种集数据采集、处理、交互、显示、认证等多种功能为一体的移动式数据终端，实现手机价值的最大化。

我国条码产业经过多年的发展，从小到大，从无到有，目前已具雏形。目前，我国从事条码识别技术的企业和科研院所已超过1000多家，部分企业还开发出了具有自主知识产权的条码识别技术设备，并在利用国外先进技术和产品进行二次开发和集成应用等方面也取得重大突破。虽然，我国在低端条码设备上获得了一些技术突破和竞争优势，但是，拥有自主知识产权的条码技术和产品非常有限，大部分产品的核心技术还被国外企业所掌握。目前，国内市场上的产品主要来自国外自动识别产品制造商，并已经形成了较为完整的系列，应用到国内各个行业，在市场占有率、技术方面占有绝对优势。在知识产权方面，属国外企业所有的条码识读设备专利在全球范围内形成了一个庞大的技术壁垒。随着国内市场需求的增长，国外品牌产品在中国制造的趋势逐步显现。相比之下，我国能够研发、制造具有核心自主知识产权的条码采集器的厂商还为数不多，产品品种不全，标准化程度不高，尚不能稳定形成一定的市场份额。

条码打印机的关键技术——打印头生产技术掌握在全球少数几家公司手里。目前，已有不少国产打印机系列产品，可为大量推广应用提供配套，年市场销量增长迅速，在技术指标、性能、质量上有了明显提高。总体上，我国条码打印设备生产企业品牌影响力不够大，国际市场竞争能力有待进一步提高。

总体来说，目前我国条码技术产业还处于初级阶段，产业规模偏小，在国际市场上所占份额偏低，并且也与我国巨大的条码技术应用市场不相匹配。

1.3 二维条码技术

二维条码技术是在一维条码技术基础上发展而来的一种自动识别技术。一般来说，与一维条码相比，二维条码具有信息密度更高、容量更大、能够表示中文、英文等字符，具有纠错功能等特性，是一种具有独特技术特点与优势的自动识别技术。

二维条码技术最早诞生于20世纪80年代，其发展经历了层排式一矩阵式的发展历程，众多国际自动识别巨头，如Symbol、Denso等公司都非常重视二维条码技术，研发完成了PDF

417、QR、Data Matrix等二维条码码制并制定了相应的国际标准。与一维条码研制情况类似，二维条码的识读器市场也主要由国外企业如Symbol、Denso、HHP、霍尼韦尔、卡西欧等企业垄断。截至“十五”前期，我国在二维条码技术研发方面实力比较薄弱。

为改变这一现状，中国物品编码中心在“十五”期间提出并组织进行了“二维条码新码制开发与关键技术标准研究”项目的研发工作，通过中心牵头组织企业进行研发，研发我国自主知识产权的二维条码新码制，突破我国二维条码核心技术受制于人的瓶颈，打造我国自主知识产权二维条码标准体系，构建我国企业两维条码自主创新的平台。2005年，该项目的核心成果——汉信码新码制研发完成，受到了包括两位院士在内的专家组的高度评价，他们认为“......(该项目)研制的汉信码具有抗畸变、抗污损能力强，信息容量高等特点，达到了国际先进水平。其中在汉字表示方面，支持GB 18030大字符集，汉字表示信息效率高，达到了国际领先水平”。汉信码诞生后，由于其具有的先进性能与专利的开放性，吸引了国内外众多自动识别技术企业的广泛关注，HHP、Opficon、意锐新创、维深、新大陆等众多企业陆续研发了十多款汉信码的识读设备，汉信码成为我国企业自主创新的排头兵。

几乎于此同时，我国的龙贝信息有限公司、深圳矽感、点众科技等公司也研发了龙贝码、CM、GM码、点众码、E码等自主知识产权二维条码，并自主研发了相应的识读设备与应用系统，取得了一定的应用成效。

此外，随着移动通信与移动计算技术的发展，基于手机的二维条码技术在我国发展很快，清华紫光、深圳矽感等公司分别研发了用于手机识读二维条码上网业务的紫光码、GM优码等新型二维条码。

1.4 射频识别技术

RFID是一种识读器采用电磁耦合方式或微波方式与标签进行通信，获取标签承载信息的一种自动识别技术。射频识别技术与诞生于20世纪40年代的雷达技术相近，并被称为20世纪10大重要技术项目之一。RFID技术由于是采用无线电波作为信息传输的技术手段，使得射频识别技术具有识读速度陕、可穿透包装识读等特性。

传统RFID技术基本由射频标签、射频识读器以及计算机应用系统3部分构成。随着RFID技术自身以及互联网技术的飞速发展，RFID技术开始与网络技术结合，并于2002年诞生了具有革命性的物联网(Internet of Things)概念。按照该概念的构想，加贴了射频标签(在EPC系统中称为EPC标签)的物品在整个物流供应链中进行流转过程中，通过识读EPC标签，能够随时随地记录与通过网络获取与物品物流过程有关的信息，从而提供跨系统的供应链透明度。这一概念带来了RFID技术研发与应用的热潮，RFID技术也被人们视为是下一代最具有发展前途的自动识别技术。

近年来，国际上对国际RFID技术发展投入巨大，新的技术、产品与应用模式层出不穷，总体来说，国际RFID技术发展呈现出技术研发驱动的模式。

1.4.1 标签识读器技术

2008年，超高频射频识读标签与金属液体不相容问题得到解决。硅谷新成立公司Omni-ID发布的“通用标签”在有无金属或液体的环境下都能正常发挥性能;两家领先的超高频技术供应商Alien科技和Impinj，则介绍了利用此技术的新芯片;除此之外，Avery Dennison和富士通公司分别宣布推出高内存的芯片。

2008年读写器方面最关键的发展就是读取的延长：Mojix推出了一套系统，可以把网络接收器连接到多个节点上，从而增加读取面积;Convergence Systems发布的手持读写器，读距长达25英尺。

1.4.2 中间件技术

2008年微软推出新的Biz Talk RFID移动平台，以简化移动RFID应用程序的研发过程。配合使用Biz Talk Server 2006 R2软件，该平台可将研发流程扩展至Windows CE与Windows Mobile 5.0的应用程序。微软表示，客户及合作伙伴可以注册参加微软Biz Talk RFID移动技术采纳项目。2008年SAVI推出RFID平台和应用套件的升级版——Smart Chmn 5.0。该系统充分利用了SOA架构，可以提供整合之后的实时数据，这些数据主要来自各种无线技术及企业软件系统。

1.4.3 NFC、UWB等技术

在NFC方面，由国际信用卡公司和大银行组成的智能卡联盟组成了一个120名成员的理事会，用以促进NFC技术的采用及非接触式支付的应用;而另一个行业组织——NFC论坛一直都致力于标准的发展和规范的制定;同时UWB(超宽带技术)在2008年期间成为了一种主流技术，无线平台技术供应商思科系统公司、摩托罗拉公司和Aero Scout各自在其系统中增加了对UWB技术的支持。拥有条码、超高频、高频和有源RFID技术的Zebra技术公司，收购了UWB技术开发商Muhispectral Solutions，以丰富其产品线。

1.4.4 RFID国际标准化工作

年进展非常迅速。随着ISO与EPC在标签唯一编码方面协议的达成，一直困绕RFID应用的物品唯一编码问题得到了很好地解决。按照相关的规划，ISO JTCl SC31 2008年启动了RFID国际标准新一轮制修订工作，18000空中接口系列标准、ISO 15961/15962/15963系列数据接口标准以及24791系列标准开始修订或启动，并开始重新评估国际标准中的知识产权问题。

1.4.5 我国RFID技术的发展

在我国，RFID技术的创新层出不穷。近年来，上海坤锐、深圳远望谷、同方微电子、恒睿科技等多家企业研发了具有部分或全部自主知识产权的RFID商用化产品或样机，产品涵盖了标签芯片、数据采集器、识别卡、耐高温高压与防伪易碎标签、识读器模组等领域，频率上涵盖了低频、高频、超高频几个常用频段，我国RFID技术产业从无到有飞速发展起来。特别要提到的是在北京市重大科技项目的支持下，我国最小尺寸的RFID(无线射频电子标签)芯片由清华大学、同方微电子公司共同研制成功，芯片最小面积可达到0.3mm2，厚度最小达到50μm，可嵌人到纸张内，最远识别距离在5m左右。该芯片的相关技术已用于2008年奥运会门票。

我国RFID技术企业虽然在自主研发方面取得了一定的成果，但在技术方案与核心技术方面鲜有创新。因此，我国RFID技术标准的制定由于缺乏我国自主知识产权核心技术的支持，进展比较缓慢。

2 在物流系统中的应用

2.1 条码技术在物流系统的应用

条码技术无疑是应用最简洁方便，可提高物流效率的自动识别技术。国际上，条码技术已经广泛应用于物流的各个领域。在我国，条码技术已作为一种成熟的识别技术被广泛、普及应用到商品流通领域，而且在物流及生产控制过程等方面的应用也在不断发展。2003年起，中国物品编码中心提出并启动了“中国条码推进工程”项目，以分中心为依托，截至2008年底，中国物品编码中心共设立了9批共71个推进工程项目，内容涵盖物流领域仓储、供应链管理、食品安全、建材物流、特种设备管理等多个领域，建立了多个条码物流供应链应用示范系统，使条码在食品安全追溯、医疗卫生、服装、化工、建材、机械与电子、军工、现代物流、电子商务等领域得到了广泛应用，推动了国民经济和社会发展。

2.2 二维条码技术在物流领域的应用

二维条码由于具有信息容量大、抗污损、能够表示字符等复杂信息等特性，诞生之初就吸引了各国的关注，并在军事、邮政、电子、医药物流等领域取得了较广泛的应用。特别是在电子等行业的物流过程中，采用直接部件标印技术标识的二维条码符号(目前采用Data Matrix码制)出现在全球CPU、电路板、存储芯片等各类电子部件上，已经成为电子行业事实上的标准。

在我国，二维条码物流应用多年来局限于单点(单个企业内部)、封闭的应用，没有出现规模化跨系统的应用。进入新世纪以来，随着我国自主知识产权二维条码技术的产生与飞速发展，我国自主知识产权二维条码技术，如汉信码、龙贝码、点众码、矽感CMGM码等二维条码在我国建立了多个企业级应用示范系统，并积极推进在物流行业乃至国家规模的广泛应用。

2.3 射频识别技术在物流领域的应用 当前RFID应用最为热门的领域就是物流供应链管理。信息在供应链当中传递的流畅性和准确性以及信息传递对供应链运作的影响一直是供应链管理研究中的热点，而RFID具有的非可视识读、同时识读多个标签、识读速度快等特性非常适于解决供应链过程中快速准确获取信息的问题，同时，物联网的上层架构解决了供应链各个环节之间的信息传递问题，使供应链的透明化有了从概念到真正实现的可能性，因此，RFID在供应链管理当中引起热烈的关注不足为奇。

2008年，射频识别技术在我国物流行业的应用取得了较多进展，国家863计划已经将RFID技术在供应链管理和物流方面的应用作为重要的项目来关注。2008年，国家860计划又以促进RFID技术的应用为核心，设立了一批新的RFID应用项目，RFID技术在各种供应链服务中已经彰显优势并代表未来供应链管理发展方向，国际巨头也都纷纷将目光投注在最具潜力的RFID供应链应用上。其中在全国范围内产生示范效应的典型行业领域包括：奥运食品安全追溯、奥运电子门票、首都国际机场行李追踪管理、解放军总医院器械包管理、国家大剧院资料检索管理以及地井、宠物等城市管理应用。

特别值得提到的是射频识别技术在奥运食品安全追溯中的应用。通过奥运食品RFID电子标签，全程监控了奥运食品的种植、运输、分类、验收和贮存过程，完善防范了食源性疾患，动物源性食品中违禁物质的滥用，高毒高残留农药和食品添加剂等食品安全问题。

2008年，RFID技术不仅在传统的交通物流行业依然蓬勃发展，而且在医疗设备追踪、食品安全追溯、资产管理等领域也取得了应用上的扩展。中国的应用仍然保留自己的特色，根据非正式统计资料显示，中国约有过万家物流及运输公司，目前并购活动在这个领域时有发生，一些大型的第三方物流企业将陆续出现。为了取得更高的运营效益，它们将会与遍布各地的运输商伙伴合作，要令其伙伴网络取得合作无间的效果，采用RFID系统将是可行的途径。IDC相关数据显示，2008年第三方物流企业RFID的应用规模可达到5534万元，到2011年这一规模将超过10亿元。此外，RFID技术在服装、图书馆管理等方面应用形成了新的热点。

3 发展展望

3.1 条码技术发展

条码技术作为一种最传统、最经济的自动识别技术，具有强大的生命力，其低成本、使用便捷的特点决定了其能够适用于我国物流行业信息化的基本要求，具有最广泛的市场空间。

3.2 RFID技术发展 根据ABI研究最新预测，2008年全球RFID销售额将超过53亿美元，年收入增长将加速超过中期的高增长，高容量的应用，如供应链管理，身份证件，票务和非接触式支付。传统RFID的应用，如存取控制，自动车辆识别，汽车制动，以及身份证件仍将主导当前和近期的RFID市场，预计5年复合年均增长率将低于两位数。不包括汽车制动在内，预计在未来4年复合增长率为15%。在2013年RFID市场总容量将达到98亿美元，或者不包括汽车制动在内是82亿美元。ABI认为目前预测出全球经济的变化如何影响RFID市场还为时过早。持续增加的投资保证了RFID发展并且增加了订单。

从RFID技术与应用发展前景来看，RFID技术正在从先前的技术、资金投入拉动型以及政府支持的发展模式，进展到关注于ROI(投入产出比)以及Bottom Line(企业净利润)的发展模式，通过RFID技术的不断仓Ⅱ新，以及在高附加值物品以及服装等非传统物流供应链行业内的应用，解决RFID成本高、投入RFID应用项目盈利模式不清等问题，从而带动RFID技术与产业的良性发展。

摘自：

百度百科，http://baike.baidu.com/，2012.8 物联网在线，http:///，2012.5