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技术发展论文精品(七篇)

时间:2022-01-28 01:35:32

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇技术发展论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

技术发展论文

篇(1)

[论文摘要]随着人类对自身健康的关注及生活水平的提高,冷冻技术被广泛的应用到了食品加工技术上,主要对冷冻技术的发展和应用作阐述。

近年来,人类的生活水平的提高,高品质、高附加值产品日益增加,高档饮料、果汁、生物制药等也逐渐成为人们日常消费的主体。推动了食品的加工技术与方法的发展,食品原料中含有的营养成分与风味物质等要得到最大限度的保护就离不开冷冻浓缩技术。

一、冷冻浓缩技术国内外发展现状

(一)国外发展概况

自上世纪50年代末学者们开始关注冷冻浓缩这一工艺以来,人类对冷冻浓缩技术的研究已有较长的历史。荷兰Eindhoven大学Thijssen等在70年代成功地利用奥斯特瓦尔德成熟效应设置了再结晶过程造大冰晶,并建立了冰晶生长与种晶大小及添加量的数学模型,从此冷冻浓缩技术被应用于工业化生产。依此制造的Grenco冷冻浓缩设备在食品工业中用于果汁、葡萄酒、咖啡提取物、牛奶等的浓缩,得到了高质量的产品。

之后,Shirai等为降低成本在采用悬浮结晶冷冻法时将小冰晶凝聚成为大冰晶来减小单位体积冰晶的表面积。研究者以10%(质量分数)的葡萄糖溶液做试料,在0.212K的过冷却度下,添加占溶液总量6%(质量分数)的种晶,经7h凝聚成直径为0.77mm~2.85mm的大冰晶。他们还将此方法用于海水淡化及烧酒废液处理等方面。MarinoRodriguez等[3]对比研究了反渗透法和冷冻浓缩法在从废水中去除戊酸中的应用,两种操作方法的经济运算结果表明冷冻浓缩法的能耗虽是反渗透的五倍,但却正好折中了反渗透中所用膜的代价。

F.A.Ramos将冷冻浓缩技术应用于一种生长于安第斯山脉的浆果,发现此技术并未改变其果肉的色泽及PH值,并明显降低了挥发性物质的损失量,且很好地保留了浆果独特的香味。

OsatoMiyawaki将管式结冰渐进式冷冻浓缩系统应用于咖啡萃取物可其溶液浓缩至30%,含果肉的番茄汁可浓缩至12.5%,而将夹带有5%果肉的冰相溶解再次经过管状结冰器浓缩后所得冰相的浓度低至0.25%,如果事先将果肉去除,则番茄汁可浓缩至40%,蔗糖水溶液可由41.8%浓缩至54.8%,且浓缩效果非常好。

(二)国内研究及应用现状

由于冷冻浓缩的基本原理很简单,我国传统的老陈醋生产工艺中就曾应用过冷冻浓缩技术。近年来,该技术在国内已被广泛应用于各行业中,并在相关理论和设备开发上取得了许多新进展。

1.酿酒业。冷冻浓缩的优势尤其可用于酿酒产业。冷冻浓缩技术最先在啤酒工业中应用,可在除去冰晶的同时除去形成混浊的多酚、丹宁酸等物质,从而减少啤酒的贮存容积,特别是对冷冻浓缩后的啤酒采用混合水技术可以完全恢复到原来的啤酒。后来,有人通过对葡萄酒进行冷冻分离试验,发现酒精和还原糖比较易于利用冷冻法在液相中进行浓缩分离,通过冷冻浓缩技术改善了干白葡萄酒的品质。

2.果汁工业。我国是生产甘蔗的大国,将糖蔗改种果蔗并加工成甘蔗汁既解决了甘蔗的销路,又满足了人们对果汁日益增长的需要。甘蔗汁的热敏性很强,对其进行普通的蒸发浓缩极容易使甘蔗汁焦糖化,丧失其特有的风味。应用冷冻浓缩工艺对甘蔗汁的处理,对浓缩前后的甘蔗汁进行了感官上的比较,发现浓缩后的甘蔗汁品质稳定,除了在颜色、气味、甜味方面感觉更加浓重外,其它基本保持了冷冻浓缩前甘蔗汁的原有风味。

3.制药业。冷冻浓缩已发展应用到制药工业,因此它为开发新产品和改良品种大开方便之门,并且通过其高效的加工节省能源。用冷冻浓缩工艺对中药水提取液进行中试规模的浓缩试验制取口服液,试验表明用冷冻浓缩工艺代替真空蒸发浓缩可免去某些口服液制造过程中的醇沉工序,从而改善口服液的口感。

由于木聚糖酶解所得到的低聚木糖溶液常常需要脱水浓缩,如采用真空蒸发浓缩,可能导致低聚木糖在加热管表面结焦变性,降低产品的质量。江华等研究了低聚木糖溶液冷冻浓缩时的冰晶生长动力学以及悬浮结晶法冷冻浓缩低聚木糖溶液过程中各因素对低聚木糖在固液两相中分配的影响,为低聚木糖冷冻浓缩过程的开发利用提供了理论依据。二、冷冻技术发展方向

食品冷冻浓缩技术与传统浓缩方法相比,其浓缩产品的质量是最好的,但仍存在某些问题。当物料粘度高时难以生成大冰晶,且由于迅速冷却而形成的微小冰晶不能彻底从母液中分离出来,难以回收附在冰晶上的可溶性固形物和一些有效成分,从而限制了它的推广与使用。

近年来有关冷冻浓缩的理论和技术又取得一些新进展。其中,将冰核细菌(IceNucleation-ActiveBacteria,简称INA细菌)用于食品冷冻浓缩中,是生物技术在食品中的一项独特应用。国外已有相关文献报道,表明INA细菌可显著提高食品的过冷点,缩短冷冻时间,节省大量能源;还可促进较大冰晶的生长,使结晶操作成本降低,同时又使分离操作所需费用及因冰晶夹带所引起的溶质损失减少。

Kumeno等用X.campestrisINXC-1对蛋清冷冻浓缩后加热形成硬胶,其物理性质如起泡性、稳定性、硬度、粘弹性等均优于常规生产的产品。Minjung等用P.syringae冷冻浓缩苹果汁,加入细菌的样品在-2.2℃就出现冰核并开始结冰,而不加细菌的样品则无结冰现象。

Watanabe等用海藻酸钙包埋E.ananas制成活性胶囊,加入蛋清中做冷冻试验,发现加了细菌的约在-3℃就有冰晶析出,而没加的则在-18℃才有冰晶出现,熔化冰晶阶段无显著差异;又用E.ananas冷冻浓缩柠檬汁,浓缩汁的可溶性固形物回收率高,风味营养成分保持好,GC分析和感官评定均表明与原汁无异。

三、冷冻技术的发展前景

冷冻浓缩技术现已证明优质可靠,极具市场活力。随着社会的进步,经济的发展,人们生活水平的提高,冷冻浓缩这一低能耗、可生产高质量产品的加工技术具有很大的发展潜力。此方法除了用于浓缩,也可考虑用于有机废水的处理,活性物质的回收再利用等方面。同时,整体的冰结晶又是很好的蓄冷、降温用冷源。这些方面对于保护环境、促进资源的再利用都是很有意义的。

对食品冷冻浓缩技术来说,应在提高冰晶纯度、减少固形物损失及降低生产成本方面加以深入研究,这样才能充分发挥其自身的优势。冰核微生物用于食品冷冻浓缩中,属于生物技术与食品加工相结合的一项高新技术,极富应用潜力。

参考文献:

[1]詹晓北.冷冻浓缩技术在啤酒工业中的应用[J].冷饮与速冻食品工业,1996(1):14-16.

篇(2)

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

2.数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:

2.1高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

3.结束语

随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.

[3]张亚力.简述数控发展的新趋势[J].国土资源高等职业教育研究.2005.

[4]陈芳.数控技术的发展和途径[J].科技资讯.2008.

篇(3)

关键词:海水淡化;真空冷冻;蒸馏;反渗透

随着世界各国经济的高速发展以及人口的迅速增长和集中,世界各国对水的需求日益增加,而地球上的淡水资源非常有限,淡水资源缺乏已成为全球性的问题。在寻求淡水资源方面各国纷纷把目光投向大海。据统计目前世界已有100多个国家水,其中严重缺水的已达20个,严重影响着人类生存和社会发展[!]。海洋中水的储量为1338×107亿m3,占全球的96.8,有着巨大的水资源,如何把它变为能被人类利用的淡水,成为急需解决的问题。

海水淡化就是要将高盐度的海水通过一系列的过程转变为低盐度的海水。目前海水淡化的主要方法有:1)真空冷冻—汽相冷凝海水淡化新技术是依据海水的三相点理论,使海水同时蒸发与结冰得一种低能耗,轻腐蚀结垢的海水淡化方法;2)蒸馏法工艺简单易于实现,但存在能耗多、成本费用高的缺

点;3)反渗透海水淡化方法是膜分离法的一种,即利用反渗透膜的分离作用使海水脱盐,过程中不存在相变,因此与蒸馏法相比能耗较低,有着很大的发展前途,成为世界高科技竞相开发的热点。

随着海水淡化技术的提高及成本的大幅度下降,世界各地正在兴建或计划兴建许多大型海水淡化工厂,一个海水淡化的新时代已经来临。

1真空冷冻及其特点

1.1真空冷冻原理

海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜法相比,能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的海水淡化法[!]。国外早在20世纪60年代就已开始研究,但目前为止尚没有商业化,主要原因在于过程中产生的三相点蒸汽难以去除和冰晶的输送、洗涤较难。华东理工大学研究开发的真空冻—汽相冷凝海水淡化技术采用低温金属表面,使三相点蒸汽直接冷凝成冰的方法,成功的解决了蒸汽的去除问题,并在实验室完成了小型试验装置。真空冷冻—汽相冷凝海水淡化技术工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,淡

化水产品可达到国家饮用水标准。

1.2工艺研究

1.2.1脱气

由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力,使蒸发结晶器内压力高于二相点压力,破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。

1.2.2预冷

海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换,预冷至海水的冰点附近。

1.2.3温度和压力

它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。

1.2.4冰—盐水是一固液系统

普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离,但分离方法不同,得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。

1.2.5蒸汽冷凝

在蒸发结晶器内,除海水析出冰晶以外,还将产生大量的蒸汽,这些蒸汽必须及时移走,才能使海水不断蒸发与结冰。

2蒸馏法海水淡化及其特点

2.1蒸馏法原理

把海水加热使之沸腾蒸发,再把蒸汽冷凝成淡水的过程即为蒸馏法。蒸馏法是最早采用的淡化法,其优点是结构简单、操作容易,所得淡水水质好等。蒸馏法有很多种,如多效蒸发、多级闪蒸、压气蒸馏、膜蒸馏等。

2.2蒸馏法特点

多效蒸发是一种较早应用的海水淡化法,由于结垢和腐蚀等问题,后被多级闪蒸法所取代。

2.2.1多级闪蒸

多级闪蒸是一种在20世纪50年展起来的海水淡化法,其原理是海水经过预热后,进入闪蒸室,该闪蒸室的压力低于将要进入的盐水所对应的饱和蒸汽压力,盐水进入后即因过热而进行闪蒸。闪蒸出的蒸汽冷凝后即为淡水。由于它的安全可靠,因此发展迅速,中东许多产油国所建的海水淡化工厂,大多采用多级闪蒸法,并且与发电厂结合。如阿联酋建造了世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂,就是与发电厂联合生[2]。

2.2.2压汽蒸馏

利用机械压缩机把蒸汽压缩、升压和升温(温度升高10℃左右),并作为加热和使海水蒸发的热源,因此压汽蒸馏在运行后不需外部提供加热蒸汽,靠机械能转化为热能,过程效率高、比能耗低,而且过程不需冷却水,结构紧凑,但压汽机造价较高,容易腐蚀、结垢难于进一步大型化。

2.2.3膜蒸馏

热海水接触憎水微孔膜,由于膜另一侧温度较低,相应的饱和蒸汽压亦低,膜面上的海水蒸发并透过膜的微孔到低压侧并在冷凝面凝结为纯度较高的淡水。膜只起到汽水分离器和增加蒸发面积的作用。

3电渗析

电渗析是利用具有选择透过性的离子交换膜在外加直流电场的作用下,使水中的离子定向迁移,并有选择地通过带有不同电荷的离子交换膜,从而达到溶质和溶剂分离的过程。电渗析主要有频繁倒机电渗析(EDR)、填充离子交换树脂电渗析,电渗析过程对不带电荷的物质如有机物、胶体、细菌、悬浮物等无脱除能力。因此电渗析用于淡化制备饮用水不是最理想的方法。

4海水反渗透淡化

反渗透海水淡化是一种以压力为驱动力的膜分离过程,是当今海水淡化领域研究、开发的热点[3]。

4.1国际反渗透淡化技术发展现状

目前反渗透膜的脱盐率高于99.3,透水通量大大增加,抗污染和抗氧化能力不断提高。反渗透海水淡化的技术进步表现在如下方面:

4.1.1反渗透膜的性能明显提高

目前的反渗透复合膜系采用芳香族聚胺的材料,特征水通量是1978年的2倍,盐的透过率大约是1978年的四分之一。

4.1.2功交换器的研制成功

一种新型能量回收装置已经成功地用于海水反渗透淡化系统上,这种交换器是1998年反渗透海水淡化技术的一个新里程碑。

4.1.3段间能量回收透平的成功应用

段间能量回收透平适合于盐含量较低的海水淡化系统,它可以增加系统的产水量或降低系统的能量消耗。

4.1.4微滤技术用于海水预处理[4]

采用微滤(或超滤)作为海水反渗透的预处理,不需加入絮凝剂、杀菌剂和余氯脱除剂等化学药品同时也省去了保安过滤器,此技术由于改进了进水水质,不仅延长了反渗透膜的使用寿命,而且有助于

提高系统的回收率、降低运行费用。

4.1.5纳滤技术在预处理中的应用[5]

沙特阿拉伯的SWCC,成功地开发出纳滤(NF)作为海水的预处理技术,用于脱除硬度和总溶解固体,从而提高海水反渗透的操作压力和系统的回收率,保证膜组件的运行安全。

4.1.6淡化成本的明显下降

由于膜的性能不断提高,高压泵和能量回收装置的性能持续进步,各种预处理新工艺的不断提出,促使设备的运行管理更为简单;更由于国际市场一体化的倾向,加大了海水淡化工程公司之间的竞争,使得设备的投资费用不断降低,从而使反渗透海水淡化的造水成本不断下降。

4.2国内反渗透海水淡化工程

据初步估计,国内运转产水量大于100m3/d的反渗透淡化装置总数量不少于500台。用于海水淡化的有浙江省山镇的500m3/d的反渗透淡化工程、浙江省泗县马迹山的350m3/d的反渗透淡化工程、以及辽宁省长海县的1000m3/d的反渗透淡化工程

等。

目前,国内海水所用反渗透复合膜均从国外进口,国产反渗透膜与国外产品还存在一定的差距。反渗透膜是海水淡化的核心,其国产化与产业化若不能解决,势必影响我国此领域将来的发展。淡化技术的关键在于反渗透膜具有较大的透水性和脱盐率,目前在海水淡化中使用的反渗透膜主要有醋酸纤维素系列膜(CA)和聚酰胺系列膜(PS)。它们均由有机高分子构成,虽然具有制作工艺简单、成本低等优点,但应用于海水淡化领域也存在着一些不足,如化学稳定性差、机械强度低等。这些缺陷限制了反渗透法处理海水技术的实用化和产业化。无机材料本身性能的优势,使得无机膜替代有机膜应用在这方面成为可能。预计反渗透技术将是21世纪海水淡化的主要方法,专家普遍认为反渗透海水淡化具有投资费省、能耗低等优点。

5结语

地球上的淡水资源危机今后将愈加严重,而海水淡化是解决水问题的唯一途径。海水淡化的成本是人们最关心的问题,鉴于自来水价格很低,因此淡化成本就不能太高。淡化水的成本是个很复杂的问题,它不仅与淡化方法有关,而且与工艺设计、选材、给水和淡化的水质、比能耗、地理、当地能源价格、投资来源、管理体制有密切关系。比较各种淡化方法,

反渗透淡化法的投资费和运行费都是低的。预计反渗透技术将是21世纪海水淡化的主要方法

参考文献:

1JBarduhn[J]ChemicalEngineeingProgress1975,71(111)80-87

2林斯清’海水和苦咸水淡化[J]’水处理技术2001(21).1

3谭永文’萧山500吨/日反渗透海水淡化示范工程[J]’膜科学与技术2000,4(20):2

4MarkWilfPhDKennethKlinko[J]采用新的前处理方法和改进膜性能对KL海水淡化系统的影响[A]’美国海

德能公司,分离膜技术应用论文集[C]1998

篇(4)

从1998年提出蓝牙技术以来,蓝牙技术的发展异常迅速。蓝牙Bluetooth作为一种新的短距离无线通信技术标准,受到全世界越来越多工业界生产厂家和研究机构的广泛关注。成立了世界蓝牙组织BluetoothSIG,采用技术标准公开的策略来推广蓝牙技术,现已发展成为一个相当大的工业界高新技术标准化组织,全球支持蓝牙技术的2000多家设备制造商都已经成为它的会员,一项公开的、全球统一的技术规范得到了工业界如此广泛的关注和支持在以往是罕见的。蓝牙是取代数据电缆的短距离无线通信技术,可以支持物体与物体之间的通信,工作频段是全球开放的2.4GHz频段,可以同时进行数据和语音传输,传输速率可达到10Mb/s,使得在其范围内的各种信息化设备都能实现无缝资源共享。蓝牙技术的应用被认为非常广泛而且极具潜力。它可以应用于无线设备(如PDA、手机、智能电话、无绳电话)、图像处理设备(照相机、打印机、扫描仪)、安全产品(智能卡、身份识别、票据管理、安全检查)、消费娱乐(耳机、MP3、游戏)汽车产品(GPS、ABS、动力系统、安全气袋)、家用电器(电视机、电冰箱、电烤箱、微波炉、音响、录像机)、医疗健身、建筑、玩具等领域。蓝牙行业对于市场的持续增长感到欣慰,现在没有人再质疑它的生命力。2002年,400余种蓝牙产品的销量总共达到了3000万件;而2003年的数字是2002年的2倍。In-Stat/MDR公司预测,蓝牙市场的规模在2007年将膨胀到6亿件。爱立信技术授权公司的总裁MariaKhorsand表示:“在如此艰难的经济环境下,蓝牙是少数仍在增长的产品之一”。

虽然蓝牙技术发展迅速,应用广泛,市场前景良好,但蓝牙技术目前的现状,特别从2003年的蓝牙世界大会所暴露的问题来看,前景仍然不容乐观。虽然目前蓝牙技术在业界受到广泛的关注,但是仍未获得消费者的足够认可。在进行蓝牙产品的销售过程中,没有很好地为消费者解释为什么要使用蓝牙技术,因为消费者只想使用可行的无线技术,而并不是过分关心它的类别。目前蓝牙技术1.0的标准还只能传输1Mbit/s的语音和数据,但是2003年推出的蓝牙技术2.0标准的传输速率可达到12Mb,它还将采用智能跳频技术可以与1.0的标准兼容。购买了蓝牙设备的顾客首先要花几个小时的时间来研究菜单、配对蓝牙设备和设置规则,然后才能连接两个蓝牙系统,使用起来极不方便。互操作性是所有通信设备的重要特性,蓝牙产品也不例外。从理论上说只要通过了产品的一致性和互连性测试,互操作性问题就可以得到解决。在目前充满竞争的无线标准市场,要指明蓝牙的未来并不是一件容易的事。一方面,蓝牙技术需要不断改进,以适应医疗电子、工业控制和家电自动化领域的潜在应用,另一方面,许多人警告,随着数据率的增高,蓝牙的市场定位更变得令人困惑。

二、蓝牙技术的未来发展

一项新技术的出现,人们对它抱的期望值往往很高,往往短期内不能令人满意,这是因为任何新技术的发展都需要有一个过程,蓝牙技术也不例外;技术标准统一,知识产权共享的优势是非常明显的,相信通过业界的共同努力,它未来的发展是不可限量的,从长远来看可能会超出人们的想象。

芯片价格持续下降。英国CSR生产的主要蓝牙芯片产品,目前售价约为7美元~8美元/颗,随着公司陆续推出新产品,预计秋季时将降价至5美元、而年底时降至3美元左右。

芯片越来越小巧。蓝牙的技术界面是专用半导体集成电路芯片,用于嵌入电子器件内。而与用户直接见面的产品界面则是各种时尚电子产品。因此,蓝牙技术要嵌入到电子器件内就要考虑蓝牙的芯片尺寸,它必须具有小巧、廉价、结构紧凑和功能强大的特点才能放进蜂窝电话中。向单芯片方向发展。目前已经有所突破,法国AlcatelMicroelectronics等公司在ISSCC2001上发表了用于蓝牙的单芯片LSI,CSR公司也推出了嵌入电池中的单芯片蓝牙ICBlueCore01。产品具有兼容性。目前的产品一致性测试都已经没问题,但是无法互通,蓝牙只有成为无线通信的“世界语”才有意义。SIG已召集制造商开了两次会议来测试各自蓝牙产品基础组件间的兼容情况,测试中发现的不兼容情况正在解决之中。与其它技术的共存。

蓝牙只是WLAN中重要的技术,有其局限性,WLAN网的实现需要几种技术的结合。众多操作系统支持蓝牙。微软公司于2001年上市的Windows操作系统——Whistler也支持蓝牙。以IBM为首的众多计算机厂商正在努力达成协议,为PC平台制定蓝牙标准,以解决不同设备之间的兼容性。干扰问题的解决。美国Mobilian公司推出了兼具无线LAN和Bluetooth功能的芯片组。这个由两个芯片构成的芯片组具备无线LAN的标准方式IEEE802.11b的无线收发功能和蓝牙功能。由于IEEE802.11b和蓝牙的载波频带都使用2.4GHz频带,当同时收发这两种规格的数据时,有可能引起数据包冲突等电波干扰,一直无法同时应用。Mobilian公司此次开发的芯片组中,通过采用消除电波干扰的方法,实现了两种规格数据通信的同时进行。最后支持漫游功能。蓝牙技术可以在微网络或扩大网之间切换,但每次切换都必须断开与当前PAN的连接。为解决此问题,Commil技术公司设计了一种系统,即使在蓝牙模式不同入口点之间漫游,仍可以维持连续的、不中断的数据和声音交流。这种蓝牙网络技术提供很好的连接,其中一个连接是从一个蓝牙入口点出发,在运作中保证不断开。增加消费者的认知度。作为一种近距离的无线通信技术,蓝牙技术并不是唯一的。但是与其他相应的无线通信技术比较起来,蓝牙技术的优势就在于它的全球统一的、开放的技术标准,技术先进与成本低廉的折衷统一考虑,以及世界蓝牙组织SIG知识产权共享的巨大诱惑力。

参考文献:

[1]任艳玲.蓝牙技术及其主要应用研究[J].中国高新技术企业,2008,3.

[2]郭磊,蓝牙的未来[J].电子科技,2007,3.

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关键词:网格Globus开放网格服务结构OGSA沙漏结构

2003年10月13日,IBM与中国国家教育部在京宣布,双方将建立中国教育科研网格以促进全国高校在教育、科研及更广泛项目上的全面合作。该项目由北京大学、华南理工大学、清华大学等12所大学联合提出,是迄今由政府推出的最宏大的网格工程,也是迄今为止世界上规模最大的网格计算工程之一。其应用领域包括从生命科学、图像处理到远程教育等方面的众多领域。到网格建成时,它将在教育科研网上把全国100所211工程建设重点大学的资源广泛共享,并将在该工程完成时达到超过15万亿浮点运算的功能。美国《福布斯》杂志的科技版《ForbesASAP》2001年就曾预言下一代互联网浪潮将是万维网(WorldWideWeb)升级为网格(GreatGlobalGrid)。那么到底什么是网格呢?

1网格的涵义

1.1网格概念

网格就是一个集成的计算与资源环境,或者说是一个计算资源池。它能够把整个互联网集成为一台巨大的超级计算机,实现全球范围的计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、设备资源甚至是人才等各种相关的广泛分布的各种资源的全面共享。网格的根本特片是资源共享,消除资源孤岛。当然,我们也可以构造地区性的网格、企事业内部网格、局域网网格甚至家庭网格和个人网格。可从以下三方面理解网格概念:

第一,从概念上,网格的目标是资源共享和分布协同工作。网格的这种概念可以清晰地指导行业和企业中各个部门的资源进行行业或企业整体上的统一规划、部署、整合和共享,而不仅仅是行业或大企业中的各个部分自己规划、占有和使用资源。

第二,网格是一种技术。为了达到多种类型的分布资源共享和协作,网络计算技术必须解决多个层次的资源共享和合作技术,制定网格的标准,将Internet从通讯和信息交互的平台提升到资源共享的平台。但是目前并行计算、分布计算中间件等现行技术远远没有解决多组织之间资源的共享问题,以及广域范围的多系统之间联合处理和计算等网格计算所面临的关键问题。因此,网格计算技术研究具有独特性、紧迫性和挑战性。

第三,网格是基础设施,是通过各种网格综合计算机、数据、设备和服务等资源的基本设施。这种设施的建立,将使用户如同今天我们按需使用电力一样,无需在用户端配套大量的全套计算机系统和复杂软件,就可以简便地得到网格提供的各种服务。这样,设备、软件投资和维护开销将大大减少。

图1

1.2网格组成

网格环境的构建层次如图1所示,主要由资源、中间件、工具软件和应用程序等几部分组成。其中资源由分布在Internet上的各类资源组成,包括各类主机、工作站甚至PC机,也可以是上述机型的机群系统、大型存储设备、数据库或其他设备。中间件是网格计算的核心,负责提供远程进程管理、资源分配、存储访问、登录和认证、安全性和服务质量(QoS)等。工具软件和应用程序提供用户二次开发利用的环境、工具、语言及接口等,以便更好地利用网格资源。

1.3网格的判断标准

证判一个系统是否是网格,从根本上说,必须看此系统所能提供的应用、商业价值和科学结论,而不是它的系统结构。全球网格研究的邻军人物伊安·福斯特(IanFoster)对于网格作为三点限制:

首先,协调非集中控制资源。网格整合各种资源、协调各种使用者。这些资源和使用者在不同控制制域中,比如,个人电脑和中心计算机、相同或不同公司的不同管理单元;网格还解决在这种分布式环境中出现的安全、策略、使用费用、成员权限等问题。否则,只能称得上本地管理系统而非网格。

其次,使用标准、开放、通用的协议和界面。网格建立在多功能的协议和界面之上,这些协议和界面解决认证、授权、资源发现和资源存取等基本问题。否则,只能是一个具体应用系统而非网格。

其次,使用标准、开放、通用的协议和界面。网格建立在多功能的协议和界面之上,这些协议和界面解决认证、授权、资源发现和资源存取等基本问题。否则,只能是一个具体应用系统而非网格。

第三,得到非平凡的服务质量。网格允许它的资源被协调使用,以得到多种服务质量,满足不同使用者需求,如系统响应时间、流通量、有效性、安全性及资源重定位,使得联合系统的功效比其各部分的功效总和要大得多。

2网格的体系结构

目前,比较重要的网格体系结构有两个:一个是伊安·福斯特(IanFoster)等在早些时候提出的五层沙漏结构;另一个是以IBM为代表的工业界的影响下,在考虑到Web技术的发展与影响后,伊安·福斯特(IanFoster)等结构WebService提出的开放网格服务结构OGSA(OpenGridServicesArchitcture)。

2.1五层沙漏结构

五层沙漏结构是一种影响十分广泛的结构,它的主要特点就是简单,主要侧重于定位的描述而不是具体的协议定义。其基本思想就是以"协议"为中心,也十分强调与API(ApplicationProgrammingInterfaces)和SDK(SoftwareDevelopmentKits)的重要性。

五层沙漏模型从底层开始分别为构造层、连接层、资源层、汇聚层和应用层。

网格构造层由各种物理资源所构成,包括存储资源、计算资源、目录、数据库、网络资源、传感器等,构造层的基本功能就是控制和管理局部的资源,向上提供访问这些资源的接口。

网格连接层实现构造层资源之间的通信、数据交换,定义了核心的通信和认证协议。

网格资源层建立在连接层的通信与认证协议之上,工、提供数据访问、计算机访问、状态与性能信息访问等服务。它考虑的是单个的局部资源,全局状态和跨越分布资源集合的原子操作由汇聚层考虑。

网格汇聚层的主要功能是协调“多种”资源的共离,协同完成任务。汇聚层在资源基础上,实现更高级的应用。汇聚层可分为通用的汇聚层和面向特定问题的汇聚层。

网格应用层是在虚拟组织环境中存在的,应用可根据上面作一层次上定义的服务来构造,它可以调用资源层的服务,也可以调用汇词聚层的服务,从而满足应用需求。拿电力系统做个比喻,前四个层次就相当于发电厂、电网、变电所和配电房,而应用层相当于住宅里的电闸、电表和电源插座。

其另一个重要特点就是沙漏形状,如图2所示。核心协议就形成了协议层次结构中的一个瓶颈,资源层和连接层共同组成这一核心的瓶颈部分,它们提供资源的安全访问。

2.2开放网格服务结构OGSA

开放式的网格服务体系OGSA是一个由节点和连线构成的框架。该框架的节点是网格服务而网格服务之间的连线是网格服务相互交流时所用的语言。网格服务是特殊的网络服务专供用来维持和管理网格体系。

OGSA网格也为五层结构,其结构同五层沙漏结构,自下而上为结构层、连接层、资源层、汇聚层及应用层。但OGSA结构较五层沙漏结构有着以下特点:

(1)以服务为中心的模型

如果说五层沙漏结构是以协议为中心的“协议结构”,其试图实现的是对资源的共享,则OGSA就是以服务为中心的“服务结构”,其实现的是对服务的共享。OGSA将一切看作服务,并定义了“网格服务”,该服务提供了一组接口,这些接口明确遵守特定的惯例,解决服务发现、动态服务创建、生命周期管理、通知等问题。因此,网格是可扩展的网格服务的集合。简单地说,网格服务=接口/行为+服务数据。

(2)统一的WebService框架

WebService描述了一种新出现的、重要的分布式计算范式,定义了一种技术,用于描述被访问的软件组件、访问组件的方法以及找到相关服务才蝗发现方法,解决了发现和激发永久服务的问题。OGSA是符合标准的Webservice框架的。但是在网格中,大量的是临时服务,因此OGSA对Webservice进行了扩展,提出的是网格服务(GridService)的模仿,使得它可以支持临时服务实例,并且能够支柱创建和删除。

(3)突破科技应用领域

正如Web技术一开始是科学协议而出现的,但是后来在商业领域却大量使用一样,OGSA将原来主要在科技领域应用的网格技术转移到工商业领域。OGSA而向服务的特点允许我们在不同的层次虚拟化资源,因此相同的机制与抽象可以应用于多个组织之间的分布式网格支持的协作,或者是跨越多个特点主要环境。

2.3应用实例:Globus系统

Globus是美国Argonne国家实验室研发的网络计算项目,有12所大学和研究机构参加该项目。Globus对资源管理、信息安全、信息服务、数据管理等网络计算关键理论进行了研究,开发了在各种平台上运行的网络计算工具软件(Toolkit),帮助组建和规划大型网络试验平台,开发大型网络系统运行的应用软件。Toolkit是Globus最重要的成果,其第一版在1999年推出。2003年1月13日,符合OGSA规范的GlobusToolkit3.0(Alpha版)已经在第一届Globusworld会议上。这标志着OGSA已经从一种理念、一种体系结构,走到付诸实践的阶段了。Toolkit开放源码,任何人都可以从其网站上直接下载源代码。

Globus的协议分为五层:构造层、连接层、资源层、汇集层和应用层。每层都有自己的服务、API和SDK,上层协议调用下层协议的服务。网格内的全局应用都通过协议提供的服务调用操作系统。Globus的网格计算协议建立在互联网协议之上,以互联网协议中的通信、路由、名字解析等功能为基础。在Globus看来,现有的共享方案,比如互联网、B2B、ASP、SSP、Java、CORBA、DCE等,要么在共享配置的灵活性上、要么在共享资源种类上不能完全满足虚拟组织的需要。同时,Globus并不试图取代现有技术,而是希望在现有技术之上建立更高层次的共享。为了有效支持网格计算环境,Globus工具包针对Globus项目中提出的各种协议,提供了一系列的服务、软件库、编程接口(API)和使用例子。

迄今为止,GlobusToolkit已经成为事实上的网格标准。一些重要的公司,包括IBM、Microsoft、Compaq、Cray、SGI、Sun、Fujitsu、Hitachi、NEC等公开宣布支持GlobusToolkit。目前大多数网格项目都是基于GlobusToolkit所提供的协议及服务而建设的,例如美国的物理网格GriPhyN、欧洲物数据网格DataGrid、荷兰的集群计算机网格DAS-2、美国能源部的科学网格、DISCOM网格、美国学术界的TeraGrid等等。

3网格的研究历史与现状

从美国、日本及欧洲的发达国家到印度这样的发展中国家都启动了大型网格研究计划,并得到了产业界的大力支持。网格的发展到目前为止基本上可以划分为以下几个阶段:

一是萌芽阶段:在上个世纪90年代初期,主要是千兆网的测试床以及一些元计算的实施。

二是早期实验阶段:在上个世纪90年代中期到晚期,如I-WAY项目,还包括一些学术性的软件项目,例如Globus、Legion等。

三是飞速发展阶段:2002年以来,出现了大量的应用社团和项目,主要基础市话的开发和使用,工业界对网格计算的兴趣在增长,例如IBM、Platform、Microsoft、Sun、Compaq等重要的公司。同时也出现了一比较显著的技术基础,如GlobusToolkit,形成了具有相当规模和世界影响的全球网格论坛GGF(GlobalGriaForum)组织。

目前,IBM是网格系统和服务方面的领先供应商,已经为很多科技团体、政府机构、商业化用户的网格系统提供了产品和服务,其中包括英国国家网格、荷兰国家各、北卡州的生物网格等等。美国太阳微系统公司2002年了“网格引擎”企业版的测试版。HP公司也提出了UtilityComputing计划和UtilityDataCenter产品。Oracle公司2002年11月推出面向网格的基于Globus的数据库应用工具。2008年北京奥运会的计算机信息处理系统将应用网格,IBM、Oracle、SUN、NP都已推出了一系列可应用网格的产品。日本文部科学省2003年5月决定投资700亿日元开发超大型网格计算机,它出现在世界上运算速度最快的计算机还快近10倍,将达每秒300万亿次。

我国“十五”863计划的高性能计算专项和软件专项等重大科研项目都与网格技术相关。目前,我国已开展了“国家高性能计算环境”和“先进计算基础设施北京上海试点工程”两个项目,对网格计算进行研究。中科院计算所正在进行的“织女星计划”(Vega计划)正是以元数据、构件框架、智能体、网格公共信息协议和网格计算协议为主要突破点对网格计算进行的研究。

4网格存在问题及发展前景

4.1存在问题

下一代互联网技术是完全崭新的,从光纤到路由器、交换机、上层服务器、操作系统、各种系统软件和应用软件都将产生革命性的变革。因而,在网格的发展道路上,Globus和它的各种替代版本将面临巨大障碍。为实现网格的广泛应用,还必须解决下列问题:

(1)标准是成功关键。就像TCP/IP协议是互联网的核心一样,构建网格计算也需要对标准协议和服务进行定义。迄今为止,网格计算还没有正式的标准,但在核心技术上,GlobusToolkit已成为网格计算事实上的标准。

(2)网格资源动态分配问题。如何在动态、异构虚拟组织间实现协同的资源共享以及协同是网格中非常重要的问题。已有的一些并行和分布计算系统的资源分配技术,并不能很好地适应计算网格资源分配问题的特点。

(3)数据通过因特网时形成的延迟问题。智能软件应确保按时传送数据,否则,网格处理问题的手段将被限定在“并行运算”。并行计算在不同的机器上完成,某一台计算机不需要等待另一台计算机的处理结果。

(4)目前互联网的数据传输能力不足问题。为此,发展网格要和建设下一代宽带互联网(如美国的“下一代Internet(NGI)”和“Internet2等”)结合起来。另一方面,采用无线移动和卫星通信,也是一种现实的途径。

(5)进一步解决人机结合问题,使网络格更加个性化、智能化和科学化。

(6)通过法律的手段解决网上资源共享中的智能产权、相互信任和报酬等问题以及如何保障网格计算的安全性、认证和可靠性等。

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随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:

第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。

第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。

第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。

第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。

2无线通信领域的未来发展趋势

首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。

其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。

其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。

其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。

其五,移动与无线技术在演进中走向融合。当前,移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期,各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用,移动、无线应用市场异常活跃,移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。

在多元融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习,涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术,如MIMO和OFDM技术等。与此同时,在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网,再到无线广域网的演进道路上,都开始增加对方的内容,例如:移动通信不断强化宽带传输性能,无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。

借鉴WiMAX的高速数据传输特性,蜂窝移动通信启动了LTE,即“3G长期演进”项目,用以增强宽带传输性能。LTE的确立,令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。

在“无线+宽带”的大趋势下,无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术,都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下,OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时,增加了载波的数量,造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率,在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此,OFDM和MIMO的结合,成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。

其六,更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。

由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。

总之,无线通信中期未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展,各尽所长,向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展,并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。

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(一)基本概况

我国旅游网站1996年出现,目前具有一定旅游资讯能力的网站已有5000多家。其中专业网站300余家,主要包括地区性网站、专业网站和门户网站的旅游频道三大类。地区性网站主要是当地景点、景区风光的介绍,总体实力较差,信息量少,效益难以保证。专业旅游网站主要进行旅游中介业务,包括传统旅行社建立的网站和专业电子商务网站两类,前者有中青旅网、国旅网等,康辉还开通了国内第一家出境旅游网站(介绍出境旅游报名参团、办理护照、签证、边防、海关等知识),后者中比较成功的有携程旅游网、E龙网、华夏旅行网等。

2002年,我国国家旅游信息化工程——金旅工程将建设“旅游目的地营销系统”作为其电子商务部分的发展重点,旨在将其建成信息时代中国旅游目的地进行国内外宣传、促销和服务的重要手段。经过一年多的努力,全国“旅游目的地营销系统”的中心平台建设初具规模。于是,各大旅行社抓住这一商机,纷纷“触网”,打算来一场旅游网站的大比拼。但由于信息匮乏,与传统的旅游业相脱节,因此大多数旅游网站无法给上网用户提供充分的信息资源。为了解决这些问题,各大网站都在积极努力地充实自己,像我们所熟悉的老牌旅游网站——华夏旅游网()、中国旅游资讯网(),还有新近推出的上海携程旅游网()和北京的再见城市网站()等,都使出了十八般武艺,各显神通。华夏旅游网凭借自己出身于中国国际旅行总社和在旅游信息方面的优势,为用户提供了充足的信息源和售后服务。华夏旅游网又于1999年12月与公司合资联营新公司I-travel,进一步推动了网上旅游的服务,拓展了服务层面。因集合了华夏旅游网的实力及超级入门的吸引力,I-travel为世界各地的旅客及业界人土带来了各种不同的旅游讯息及服务,也把内地旅游推广到了全世界。可见,电子信息技术在旅游业的应用就是指通过现代网络信息技术手段实现旅游商务活动各环节的电子化,既包括通过网络、交流旅游基本信息和旅游商务信息,以电子手段进行旅游宣传促销、开展旅游售前售后服务;进行电子旅游交易,也包括旅游企业内部流程的电子化及管理信息系统的应用等。

(二)发展特点

旨在发展旅游电子商务的旅游网站建设突破了传统旅游经营模式与手段,建立起现代旅游管理信息系统,克服了单纯的规模扩张而导致的机构庞大、管理失效的弊病,形成规模化、标准化和集群化的旅游发展新格局。并在此基础上形成生态学中所说的“环境系统”和“共栖”现象。具体表现为不同的“生物种群”(如信息化旅游企业、专业旅游网站、电子商务平台、电子分销系统)共存于“旅游电子商务生态圈”中,在自己的生态位置上各司其职,并且该生态圈中存在着外部使用者对旅游电子商务网站/系统的选择和旅游电子商务网站原统之间的竞争;同时,共栖的“生物种群”之间有某种物质、能量和信息的交流,从而相互补充,相互影响。

我们可从五个方面来阐释旅游电子商务网站原统共栖现象:(1)用户生活在有多种选择的旅游电子商务环境之中。旅游者在通过网络途径搜寻旅游信息或预订旅游产品时,可以访问多个旅游网站,包括地方性、全国性或全球性旅游资讯服务网,旅游企业网站,专业旅游电子商务预订网站等等,可在一个网站查询旅游信息,在另一个网站预订旅游产品。旅游企业可选择加入全球分销系统、区域性电子分销系统、计算机预订系统、互联网旅游电子商务平台或自行建立网站推广销售自己的产品;(2)各类旅游电子商务网站/系统的天然差异以及个别旅游电子商务网站/系统的差别化定位造成了共栖现象。第一,基于互联网的旅游电子商务网站,与基于专网和电子数据交换的计算机预订系统、全球分销系统具有功能特性和应用范围上的天然差别性;第二,旅游电子商务网站/系统为了适应服务对象的需要而主动实施的差别化定位是造成共栖现象的另一个主要原因。一种是内容上的差别化,如有大而全的旅游网和小而专的旅游网,有偏重提供旅游资讯的旅游网和偏重提供预订交易的旅游网;另一种是范围上的差别化,即有地方性网站/系统,有全国性网站/系统,有全球性网站/系统。每个旅游电子商务网站/系统会根据自身的实力以及周围的竞争环境决定自己定位在旅游电子商务生态环境的哪一个层次;(3)各旅游电子商务网站/系统间常常彼此合作。其方式包括:旅游商务信息交换;共用信息资源,合作建设网络内容、网站频道;信息内容的多点镜像;信息数据库合作;网站之间的友情链接或相互导航等等。这类网站原统间的合作能使网站有效提高信息内容被访问的频率,促进信息资源的高效利用。为保证信息交换和传播的实时畅达、广域连通,发达国家已提出了旅游网站/电子商务系统标准化的信息格式和数据交换接口。(4)生态环境同样存在“优胜劣汰,适者生存”的规则,在旅游电子商务发展中这种规则就是我们熟识的“市场规律”。电子商务是一种通过特定手段实现的商务活动,在这一活动中,客户资源是一种稀缺资源,发展电子商务的目的是获取这一资源从而获利,于是必然展开市场竞争。由于市场是可细分的,因此从竞争主角而言,在对市场资源的争夺过程中,旅游电子商务网站原统建设者必须决定进军哪一领域的市场,在这个市场中将自己定位于何种层次,要准确判断是否可以获得足够规模并有利可图的市场份额。正是这种市场竞争的力量,不但造就了旅游电子商务网站原统生态共栖的现实,同时使旅游电子商务网站原统共栖的结构始终处在动态的演化过程中。(5)旅游电子商务网站/系统的共栖现象还表现在对共同外部环境的依托上。旅游业中不同的旅游电子商务网站/系统需要共同依托于社会第三方提供的电子支付、物流和认证服务才能发挥完整的功能,并在共同的法律法规、市场管理环境中成长。

2、电子信息技术在我国旅游业的发展态势

由于网上旅游服务的信息全面,且获取方式简便,人们纷纷转向从网上获取旅游信息、确定旅游路线、报名参加旅游团队、订机票、订酒店等。据悉,广东最大的旅行社——广之旅的专业网站——中国旅行热线在2005年“十一”期间接到的订机票和酒店的网上订单和自助游的网上报名,都比平时增加了30%-40%。2005年“五一”期间,携程旅行网的酒店预订量达到了7900间/夜,酒店、机票和度假的节前预订量都比2004年增长了300%以上。火爆的旅游市场带来了旅游网站的全线飘红。

电子商务在我国旅游业主要有以下几个方面的发展态势。

(一)旅游业电子商务成为旅游产品最佳展示台

旅游网站可向游客提供无所不有的旅游信息服务,诸如旅游路线、景点、饭店、交通、气象、人文及旅游常识、注意事项、旅游观感、货币兑换等,而且这些旅游信息多是图、文、声、像并茂。旅游电子商务不仅可使游客从网上轻松地收集详尽的动态信息,而且还可提供虚拟旅游产品,给消费者以身临其境之感。比如,利用多媒体技术,可在网上建立虚拟客房,让游客在笑容可掬的服务员带领下,进入虚拟客房的三维空间,享受服务员为你提供的沏茶、放音乐等服务;并且可随着服务员悦耳动听的介绍,游览客房内的装潢、设施,查看饭店的服务项目,了解客房电器按钮的使用方法等。这样的虚拟产品使酒店的有形产品与无形服务达到最完美的结合。其不但使人们“足不出户、畅游天下”的梦想成为现实,而且也迎合了大众“看货订物”的消费心理。这一切是传统旅游服务所无法比拟的,而且其成本远比传统宣传媒体低得多。

旅游网站上有覆盖中国乃至世界的最广泛的旅游目的地指南,可以为消费者提供全面的旅游资讯服务,并可为游客的决策提供参考信息,起到了一个自然的导购作用。旅游网站还实现了旅行产品的网上一站式服务,包括酒店、机票和旅行路线的预订等,并实现了在线支付旅游费用,免去游客携款外出的麻烦,方便游客对旅游产品的订购。此外,旅游网站可突破时空的限制,为消费者提供全天候、跨地域的服务。尤为重要的是旅游电子商务提供的具有竞争力的产品价格,给旅客带来实惠,从而受到消费者的青睐。

(二)电子商务与旅游网站接轨

涉及旅游业的电子商务除了选择优质的旅游产品供应商,督促和协助旅游目的地不断完善与旅游行为相关的诸如交通、住宿、娱乐、景区建设等“硬件”设施、“软件”服务外,还与旅游网站有良好的接轨。以广西桂林旅游业为例,目前桂林帝苑酒店(cbw.con/hotel/royalgarden)、桂林伏波山大酒店(/hotel/fubo-guilin/)、桂林环球大酒店(/hotel/univer-sal-guilin/)、桂林国旅(/)等均有自己的网站或网页,如何以旅游需求为导向,通过公司的网站与网络很好地接轨,成为值得关注的问题。专业旅游网站发展电子商务需要有强大的专业产业资源做后盾,同时品牌、资本投入和支付方式等问题的彻底解决也需要一个渐进的过程。另外,在网络站点设计风格、网络报价、网络预订处理、网络客源分析、网络客人接待、客人资料保存整理等方面,尚有大量工作要做。因此,国内旅游网站需要改革以往“大而全”的模式,向专业细分的行业商务门户转变,将增值内容和商务平台紧密集成,充分发挥互联网在信息服务方面的优势,使旅游电子商务真正进入“PA用户需求为中心”的实用阶段。同时,网络工作者还应该拓宽视野,针对我国旅游的客源国情况提供不同版本的网上资料,如英文版、日文版、法文版等,积极接纳全球的访问者。但在这一点上,桂林的旅游网站出现了一个值得注意的问题:桂林伏波山大酒店、桂林环球大酒店、榕湖饭店/hotel/ronghu/index.html)等涉外饭店的网页上,介绍说明都是英文的,仅有桂林帝苑酒店提供了中英文两个版本。这个老牌旅游城市的旅游企业在招徕外国游客、给他们提供方便的同时,怎么把国内游客给遗忘了呢?旅游网站只注重国际游客或国内游客都不能算完善,只有齐头并进,才是发展的最佳模式。由此可见,我国旅游电子商务要实现真正的规模效应,还有很长的一段路要走。

(三)旅游业电子商务以增值服务为目标

当前,我国旅游网站不少,但真正从事电子商务活动、具有影响力的网站却为数不多。很多旅游网站仅限于做旅游产品的介绍或广告宣传,即使有网上销售,也仅仅限于酒店客房的预订,无法满足游客对住、行、游的基本需求,更谈不上满足消费者自助游等个性化要求了。桂林喜来登饭店是一家五星级饭店,该饭店近几年来先后加盟国内多个旅游网站,但通过网上销售带来的散客几乎全是来自携程旅行网一家旅游网站。由此可见,兴建规模大、覆盖面广、影响力大、知名度高、可提供旅游“一条龙”全程服务及满足个性化自助服务要求的旅游网站,是旅游电子商务欣欣向荣、纵深发展的关键所在。酒店客房预订是旅游产品销售的主要内容之一,但目前的酒店客房预订中,存在的最大问题是不能直接向客户反映客房的实时状况,即使是国内“订房老大”携程旅行网也没有做到这一点。在这一问题上,我们应向香港珀丽酒店学习。被誉为电脑化精品酒店的香港珀丽酒店(Rosedale)的网络预订系统——塞雷纳塔预订酒店(Serenata′sBookHotel)确属当今亚洲之最。访问珀丽酒店的网站,只要一按“预订”按钮,系统就马上与酒店内部的Fidelio数据库实时联接,向客户提供最近一分钟的客房销售情况和促销优惠的报价。客人选定房间后,系统立即提供由星东网(StarEastNet)和中国银行联合构建的支付平台,从而获得客人信用卡的详细资料和预付款。预订—旦确认,马上通过塞雷纳塔的电子邮箱通知客人。如此快捷、简便的实时预订确实让人耳目一新。解决这一问题的关键是网上预订系统必须与饭店内部局域网中管理系统的数据库相连,只有这样,才能免去网站与饭店确认预订的周折,为客户提供更优质高效的服务,提高旅游网站的访问率。

(四)在线旅游经营商的“两极分化”

中国第二大在线旅游服务提供商艺龙网信息技术北京)有限公司(以下简称e龙)在2006年7月30日宣布:国际在线旅游巨头InterActiveCorp公司(Nasdaq:IACI,以下简称IAC)以6000万美元的代价,获得了e龙300的股权间。这意味着,IAC向进军中国旅游市场的目标迈出了重要的一步。此前不久,e龙的主要竞争对手、中国最大的在线旅游服务提供商携程旅行网(Nasdaq:CTRP,以下简称携程),继2005年年末在纳斯达克成功上市募集资金400余万美元之后,接受了日本网络零售商乐天(Rakuten)1.09亿美元的注资,乐天因此获得携程21.6%的股权。外国资本对中国旅游电子商务网站的一系列注资行为,表明中国在线旅游服务市场已经发展到了足以吸引他们的规模。旅游业和互联网正在进行越来越紧密的联合,全球范围内的在线旅游服务市场开始加速布网。

在线市场中有竞争力的旅游销售商有两种:一是大型旅游电子商务网站(如和)或全球化旅游企业集团(如和),它们的优势是能提供种类多样、数量巨大的旅游产品。在欧美,一些大型旅游网站提供的旅游产品竟达三四万种之多,充分满足了旅游者的多样化需求和比较选择愿望。二是提供特色旅游产品或服务的小型旅游企业,它们的优势是小而精,专门服务于小的细分市场,并在他们从事的领域成为专家。