大學(xué)IT

—山東省教育廳組編

2006-7-101大學(xué)IT

大學(xué)IT第10章IT新應(yīng)用展望2006-7-102大學(xué)IT第10章IT新應(yīng)用展望2006-7-102大學(xué)IT本章概要

本章首先系統(tǒng)介紹了廣義上的信息技術(shù)，主要包括信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)。在介紹基本概念的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹每一領(lǐng)域中的一些熱點(diǎn)技術(shù)，其中信息采集技術(shù)包括：傳感器；信息傳輸技術(shù)包括：紅外與藍(lán)牙技術(shù)、光纖通信、衛(wèi)星通信、3S技術(shù)等；信息處理技術(shù)包括：模式識(shí)別、聲音信息處理、圖像信息處理、電子指紋、自動(dòng)翻譯等。之后，介紹了信息技術(shù)在生活中的一些綜合應(yīng)用實(shí)例，例如：導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、智能機(jī)器人、生物機(jī)器人、智能公寓等。最后，展望了信息技術(shù)的一些新的發(fā)展方向，如自動(dòng)駕駛、量子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)。學(xué)完本章，你將能夠：●解釋自然界各種信息是如何被采集并傳輸給計(jì)算機(jī)的；●掌握計(jì)算機(jī)處理信息的各種方法；●列舉信息技術(shù)綜合應(yīng)用的一些實(shí)例；●了解信息技術(shù)的一些新的發(fā)展趨勢(shì)。2006-7-103大學(xué)IT本章概要本章首先系統(tǒng)介紹了廣義上的信息技術(shù)，主本章要點(diǎn)10.1信息采集技術(shù)

10.2信息傳輸技術(shù)

10.3信息處理技術(shù)

10.4IT應(yīng)用大視角

10.5IT發(fā)展展望

2006-7-104大學(xué)IT本章要點(diǎn)10.1信息采集技術(shù)2006-7-104大學(xué)I10.1信息采集技術(shù)10.1.1傳感器

CCD圖像傳感器

紅外溫度傳感器

超聲波測(cè)距傳感器

10.1.2傳感器的應(yīng)用

機(jī)械制造工業(yè)過(guò)程控制汽車(chē)電子產(chǎn)品通信電子產(chǎn)品消費(fèi)電子產(chǎn)品專(zhuān)用設(shè)備

10.1.3傳感器的發(fā)展方向

2006-7-105大學(xué)IT10.1信息采集技術(shù)10.1.1傳感器2006-7傳感器

在信息技術(shù)領(lǐng)域，傳感器被認(rèn)為是人類(lèi)“五官”的工程模擬，美國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì)是這樣定義傳感器的：“傳感器是把被測(cè)量變換為有用信號(hào)的一種裝置。它包括敏感元件、變換電路以及把這些元件和電路組合在一起的機(jī)構(gòu)?！庇腥税褌鞲衅鞅扔鞒捎?jì)算機(jī)的“五官”，稱(chēng)為“電五官”。光電類(lèi)傳感器如同人的眼睛，聲電類(lèi)傳感器如同人的耳朵，熱點(diǎn)或力電類(lèi)傳感器如同人的皮膚，氣體類(lèi)傳感器相當(dāng)于人的鼻子，化學(xué)類(lèi)傳感器相當(dāng)人的舌頭?？梢?jiàn)，傳感器是信息采集不可缺少的器件，例如，一架航天飛機(jī)上就有100多種4000多個(gè)傳感器，萬(wàn)噸級(jí)艦艇上就有300多個(gè)溫度和壓力傳感器。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成，有時(shí)還要加上輔助電源，通?？捎脠D10-1表示。雖然不同類(lèi)型傳感器的工作原理不同，但基本都是通過(guò)敏感元件把要測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以便顯示、記錄、控制和處理等。

2006-7-106大學(xué)IT傳感器在信息技術(shù)領(lǐng)域，傳感器被認(rèn)為是人類(lèi)“五官”的工程

CCD圖像傳感器

1969年CCD圖像傳感器在貝爾試驗(yàn)室研制成功，從初期的10多萬(wàn)像素已經(jīng)發(fā)展至目前主流應(yīng)用的500萬(wàn)像素，是數(shù)碼相機(jī)、DV機(jī)等圖像獲取設(shè)備的關(guān)鍵零部件，其應(yīng)用市場(chǎng)正以驚人的速度增長(zhǎng)。CCD圖像傳感器是一種金屬－氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的新型器件，基本結(jié)構(gòu)是一種密排的MOS電容器，能夠存儲(chǔ)由入射光在CCD像敏單元激發(fā)出的光信息電荷，并能在適當(dāng)相序的時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)下，把存儲(chǔ)的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)自掃描，完成從光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。可在電視屏幕上復(fù)原成物體的可見(jiàn)光像，也可以將電信號(hào)存儲(chǔ)在磁帶機(jī)內(nèi)，或輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行圖像增強(qiáng)、識(shí)別、存儲(chǔ)等處理。

2006-7-107大學(xué)ITCCD圖像傳感器1969年CCD圖像傳感器

紅外溫度傳感器

任何物體只要它的溫度高于絕對(duì)零度（-273℃），就有熱輻射向外部發(fā)射，物體溫度不同，其輻射出的能量也不同，且輻射波的波長(zhǎng)也不同，但總是包含著紅外輻射在內(nèi)，千攝氏度以下的物體，其熱輻射中最強(qiáng)的電磁波是紅外波，所以對(duì)物體自身紅外輻射的測(cè)量，便能準(zhǔn)確測(cè)定它的表面溫度，這就是紅外測(cè)溫儀測(cè)溫依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。紅外溫度傳感器由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)是將目標(biāo)物體輻射出的紅外能量匯聚起來(lái)，聚焦在光電探測(cè)器上，并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)電路運(yùn)算處理電路后，換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的線性的溫度信號(hào)值，以便實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的信號(hào)處理及控制。紅外溫度傳感器具有的如下優(yōu)點(diǎn)：非接觸測(cè)溫,對(duì)被測(cè)物體無(wú)影響；反應(yīng)速度快；可檢測(cè)運(yùn)動(dòng)中的物體的瞬態(tài)溫度；測(cè)溫范圍寬，如圖10-2所示的紅外溫度傳感器的測(cè)溫范圍為－50～1600℃；測(cè)溫精度高，分辨率為0.01℃或更小，可同時(shí)對(duì)點(diǎn)、線、面測(cè)溫；可測(cè)量絕對(duì)溫度，也可測(cè)量相對(duì)溫度。2006-7-108大學(xué)IT紅外溫度傳感器任何物體只要它的溫度高于絕對(duì)零度（-超聲波測(cè)距傳感器

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生，具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射小，特別是方向性好、它可穿透幾十米深度。以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波，所以超聲波傳感器由超聲波發(fā)射探頭與接收探頭兩部分組成。超聲波傳感器具有高靈敏度、高可靠性、高穩(wěn)定性；耐高、低溫度、耐濕度、抗振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，如超聲波測(cè)量距離傳感器具有精度高和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，在一般使用條件下，它的測(cè)量誤差為±0.1％，有效量程為10-2～104m。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。在醫(yī)學(xué)方面，超聲波診斷已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法，超聲波診斷的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)受檢者無(wú)痛苦、無(wú)損害、方法簡(jiǎn)便、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等，因而推廣容易，受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎；在工業(yè)方面，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種功能的傳感器，圖10-3所示為適用于汽車(chē)倒車(chē)防撞雷達(dá)的雙角度超聲波傳感器。另外，超聲波的應(yīng)用還包括對(duì)金屬的無(wú)損探傷，超聲波測(cè)量距離，汽車(chē)倒車(chē)防撞裝置和超聲波接近開(kāi)關(guān)，家用電器和其它電子設(shè)備的遙控裝置，防盜、防災(zāi)設(shè)備的超聲波發(fā)射和接收等。2006-7-109大學(xué)IT超聲波測(cè)距傳感器超聲波傳感器是利用超聲波的特性在汽車(chē)工業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化

方面的應(yīng)用

（1）汽車(chē)工業(yè)現(xiàn)代高級(jí)轎車(chē)的電子化控制系統(tǒng)水平的關(guān)鍵就在于采用傳感器的數(shù)量和水平，目前一輛普通家用轎車(chē)上大約安裝幾十到近百只傳感器，而豪華轎車(chē)上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只，種類(lèi)通常達(dá)30余種，多則達(dá)百種。（2）工業(yè)自動(dòng)化工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器，如工藝控制、工業(yè)機(jī)械以及傳統(tǒng)的自動(dòng)傳感器；各種測(cè)量工藝變量（如溫度、液位、壓力、流量等）傳感器；測(cè)量電子特性（電流、電壓等）和物理量（運(yùn)動(dòng)、速度、負(fù)載以及強(qiáng)度）的傳感器，以及傳統(tǒng)的接近/定位傳感器發(fā)展迅速。

2006-7-1010大學(xué)IT在汽車(chē)工業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化

方面的應(yīng)用（1）汽車(chē)工業(yè)2006-在通信電子和消費(fèi)電子

產(chǎn)品方面的應(yīng)用（3）通信電子產(chǎn)品手機(jī)產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)及手機(jī)新功能的不斷增加給傳感器市場(chǎng)帶來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，彩屏手機(jī)和攝像手機(jī)市場(chǎng)份額不斷上升增加了傳感器在該領(lǐng)域的應(yīng)用比例。此外，應(yīng)用于集團(tuán)電話和無(wú)繩電話的超聲傳感器、用于磁存儲(chǔ)介質(zhì)的磁場(chǎng)傳感器等都將出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)。（4）消費(fèi)電子產(chǎn)品中國(guó)是家電產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，中國(guó)的家電產(chǎn)品除了巨大的內(nèi)需市場(chǎng)外，還大量出口國(guó)際市場(chǎng)，由于低廉的生產(chǎn)成本使中國(guó)成為全球最大的家電出口國(guó)，家用電器對(duì)傳感器市場(chǎng)需求主要來(lái)自空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)和電飯煲等。2006-7-1011大學(xué)IT在通信電子和消費(fèi)電子

產(chǎn)品方面的應(yīng)用（3）通信電子產(chǎn)品20在專(zhuān)用設(shè)備上的應(yīng)用

（5）專(zhuān)用設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣象等領(lǐng)域應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)電子設(shè)備。目前醫(yī)療領(lǐng)域是傳感器銷(xiāo)售量巨大、利潤(rùn)可觀的新興市場(chǎng)，該領(lǐng)域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發(fā)展。2006-7-1012大學(xué)IT在專(zhuān)用設(shè)備上的應(yīng)用（5）專(zhuān)用設(shè)備2006-7-1012大學(xué)傳感器的發(fā)展方向

傳感器產(chǎn)業(yè)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人矚目。那些高精度、快響應(yīng)、高可靠性、寬溫度范圍、微型化、微功耗及無(wú)源化、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的傳感器將成為未來(lái)市場(chǎng)中的寵兒。（1）由于傳感器都是利用材料的各種效應(yīng)、特性等來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量轉(zhuǎn)換成電量，所以應(yīng)采用新材料、新技術(shù)、新工藝及探討新理論來(lái)發(fā)展傳感器。（2）為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)對(duì)信息的處理，應(yīng)發(fā)展數(shù)字式傳感器，這樣可省去模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，而直接與計(jì)算機(jī)連接。（3）為適應(yīng)工業(yè)和實(shí)驗(yàn)中的非接觸式檢測(cè)需要，應(yīng)使用激光、微波、紅外等技術(shù)。（4）發(fā)展“傳像技術(shù)”。隨著科學(xué)的發(fā)展，不但要求傳感“個(gè)別非電量”，而且要求傳感被測(cè)源的全部信息（即傳像）。這就要求傳感器不但是小型和微型，而且應(yīng)從單個(gè)發(fā)展到組合式（傳感器陣列）形式，其中每個(gè)小傳感器測(cè)出被測(cè)源一個(gè)“像素”，整體構(gòu)成一個(gè)“圖像傳感”，并能在顯示屏上顯示等。（5）發(fā)展“仿生傳感器”。生物體充滿著大量有傳感作用的細(xì)胞，如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)、冷熱感覺(jué)等細(xì)胞，這些感覺(jué)細(xì)胞，將非電量轉(zhuǎn)換成“生物電流”，由神經(jīng)系統(tǒng)傳到大腦里進(jìn)行處理，再發(fā)出各種控制命令。（6）傳感器是屬于敏感技術(shù)范疇之內(nèi)，而敏感元件是基礎(chǔ)元件，有了優(yōu)良的敏感元件，才能有高性能的傳感器，所以應(yīng)優(yōu)先開(kāi)發(fā)新的領(lǐng)域和原理，生產(chǎn)出優(yōu)良的敏感元件。

2006-7-1013大學(xué)IT傳感器的發(fā)展方向傳感器產(chǎn)業(yè)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的具有發(fā)展前途10.2信息傳輸技術(shù)

隨著21世紀(jì)的到來(lái)，全球進(jìn)入信息時(shí)代，信息的產(chǎn)生和傳遞非常迅速，已影響了社會(huì)的各個(gè)方面。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)發(fā)展和人們物質(zhì)生活及精神生活水平的提高對(duì)通信提出了更新、更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信息處理、信息交換、信息共享，信息需要各傳感器與計(jì)算機(jī)之間、各計(jì)算機(jī)之間傳輸。信息傳輸主要分為有線傳輸和無(wú)線傳輸，其中有線傳輸以光纖通信技術(shù)為典型代表，近距離無(wú)線傳輸以紅外技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)為典型代表，遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸則以衛(wèi)星通訊為主。2006-7-1014大學(xué)IT10.2信息傳輸技術(shù)隨著21世紀(jì)的到來(lái)，全球進(jìn)入

光纖通信原理（一）

光纖通信（opticalfibercommunication）是以激光為光源，以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)進(jìn)行的通信。1966年，英籍華人高錕最先提出用玻璃纖維進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信的設(shè)想。1973年，美國(guó)康寧公司制成每千米傳輸損耗只有20分貝的光纖。同年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出能在常溫下連續(xù)工作的半導(dǎo)體激光器。這兩項(xiàng)技術(shù)突破為光纖通信的實(shí)現(xiàn)鋪平了道路。1976年，美國(guó)在芝加哥兩個(gè)相距7千米的電話局間首次進(jìn)行了光纖通信試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了一根光纖能夠同時(shí)容納8000對(duì)人通話。光纖通信系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)、光端機(jī)和光中繼器等組成。光纖光纖光中繼器發(fā)收發(fā)收收發(fā)收發(fā)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)光端機(jī)光端機(jī)圖2006-7-1015大學(xué)IT光纖通信原理（一）光纖通信（opticalfibe

光纖通信原理（二）計(jì)算機(jī)把需要發(fā)送的信息送給光端機(jī)，由光端機(jī)將發(fā)送的信息調(diào)制在光波上，然后將光波注入光纖。光中繼器把輸入的光信號(hào)變換為電信號(hào)進(jìn)行放大，并把放大后的電信號(hào)還原為光信號(hào)注入到后續(xù)的光纖中繼續(xù)傳送，以補(bǔ)償光波在光纖中傳輸所帶來(lái)的損耗。光信號(hào)到達(dá)接收端后，由光端機(jī)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，還原成原來(lái)的電信號(hào)、送給接收端的計(jì)算機(jī)。由于光纖通信系統(tǒng)通常是全雙工的，因此光端機(jī)和光中繼器主要由光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)組成，近距離的光纖通信可以省略光中繼器。光纖通信的發(fā)展主要集中在以下幾個(gè)方面：光傳輸技術(shù)

、光纖接入技術(shù)

、光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)

、光纖器件技術(shù)發(fā)展

。2006-7-1016大學(xué)IT光纖通信原理（二）計(jì)算機(jī)把需要發(fā)送的信光傳輸技術(shù)

光傳輸技術(shù)，超大容量將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的基本特征，目前商用的DWDM（密集波分復(fù)用）系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)1600Gb/s容量（160波、每波道速率10Gb/s）、3000km超長(zhǎng)距離傳輸?？蛇M(jìn)一步擴(kuò)展傳輸光纖的可用帶寬。隨著光纖制造技術(shù)的進(jìn)步和激光源制造技術(shù)的發(fā)展，可用于光通信的波長(zhǎng)帶已經(jīng)由最常用的C波帶發(fā)展到L波帶、S波帶乃至全波段；壓縮相鄰光波長(zhǎng)之間的間隔。大容量密集波分復(fù)用系統(tǒng)相鄰波長(zhǎng)間的間隔在短短的幾年時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了由200GHz、100GHz、50GHz乃至25GHz的演變，每前進(jìn)一步系統(tǒng)可容納的波長(zhǎng)數(shù)就可以增加一倍；單波長(zhǎng)傳輸速率不斷提高。電時(shí)分復(fù)用的速率在短短的不到10年的時(shí)間內(nèi)從155Mb/s到10Gb/s乃至40Gb/s發(fā)展；采用ULH（超長(zhǎng)距離）技術(shù)，延長(zhǎng)無(wú)再生中繼距離。2006-7-1017大學(xué)IT光傳輸技術(shù)光傳輸技術(shù)，超大容量將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的基本光纖接入技術(shù)光纖接入技術(shù)，現(xiàn)在的接入技術(shù)手段，如xDSL（數(shù)字用戶環(huán)路，DigitalSubscriberLoop）系統(tǒng)、HFC（混合光纖同軸電纜，HybridFiberCoaxial）系統(tǒng)、以太網(wǎng)接入系統(tǒng)和寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，都基于銅纜或微波頻段的接入，受到傳輸媒質(zhì)、無(wú)線頻譜和技術(shù)體制的先天限制，這些接入方式不能從根本上最終解決用戶的寬帶接入需求。光纖接入技術(shù)已廣泛應(yīng)用到匯聚層，而應(yīng)用到接入終端，即光纖到戶（FTTH）是發(fā)展目標(biāo)?？梢苑譃橛性垂饫w接入和無(wú)源光纖接入兩類(lèi)。有源光纖接入類(lèi)似銅線以太網(wǎng)的接入技術(shù)。無(wú)源接入主要有采用ATM技術(shù)的APON、采用以太網(wǎng)技術(shù)EPON和采用GFP封裝的GPON，統(tǒng)稱(chēng)為xPON。

2006-7-1018大學(xué)IT光纖接入技術(shù)光纖接入技術(shù)，現(xiàn)在的接入技術(shù)手段，如xDSL（數(shù)

光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)，今后的十年，光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)仍然是以現(xiàn)在已有的技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)的。光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)在兩個(gè)方面，在硬技術(shù)實(shí)現(xiàn)上是全光網(wǎng)，在軟技術(shù)實(shí)現(xiàn)上是智能網(wǎng)。全光網(wǎng)的發(fā)展，包括光纖放大器與光纖激光器、光纖光柵光子器件、光子回路、全光纖集成等。在這方面，很多進(jìn)展取決與光器件的進(jìn)展。在具備了WDM能力之后，光傳送網(wǎng)絡(luò)第一次擁有了在光層直接交叉組網(wǎng)的能力，ASON的核心就是本身具備的智能性，第一次在光網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)了光信道建立的智能性。即ASON在不需要人為管理和控制的作用下，可以依據(jù)控制面的功能，按用戶的請(qǐng)求來(lái)建立一條符合用戶需求的光通道。這一前所未有的革命性進(jìn)步為光網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。2006-7-1019大學(xué)IT光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)光纖器件技術(shù)發(fā)展

光纖器件技術(shù)發(fā)展，光纖網(wǎng)絡(luò)體系是未來(lái)光通信的主流發(fā)展方向，而光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前的發(fā)展，很大程度上取決于光纖器件技術(shù)的發(fā)展。器件發(fā)展主要有：支持智能化的光可變換器件，包括可調(diào)諧光源、可調(diào)諧光濾波器、全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光可變衰減器等；支持全光網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的平面光波導(dǎo)技術(shù)；以及新一代的光電子材料——光子晶體及其光子晶體光纖（PCF）。2006-7-1020大學(xué)IT光纖器件技術(shù)發(fā)展光纖器件技術(shù)發(fā)展，光纖網(wǎng)絡(luò)體系是未來(lái)光通信紅外通信

紅外通信技術(shù)是一種適合于低成本、跨平臺(tái)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高速數(shù)據(jù)連接，尤其是嵌入式系統(tǒng)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。由于紅外通信技術(shù)有著成本低廉、連接方便、簡(jiǎn)單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)紅外接口，各類(lèi)移動(dòng)設(shè)備可以自由地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。紅外線是波長(zhǎng)在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見(jiàn)光，是一種人的眼睛看不到的光線。由于紅外線的波長(zhǎng)較短，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以更適合應(yīng)用在需要短距離無(wú)線通訊的場(chǎng)合，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直線數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)將紅外數(shù)據(jù)通訊所采用的光波波長(zhǎng)的范圍限定在850nm至900nm之內(nèi)。2006-7-1021大學(xué)IT紅外通信紅外通信技術(shù)是一種適合于低成本、跨平臺(tái)、點(diǎn)對(duì)藍(lán)牙（Bluetooth）

藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)是一種支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。它由愛(ài)立信、諾基亞、英特爾、IBM和東芝等公司提出與推廣。從1998年以來(lái)，推出了1.0A、1.0B標(biāo)準(zhǔn)并將推出2.0標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)是作為一種“電纜替代”的技術(shù)提出來(lái)的，發(fā)展到今天已經(jīng)演化成了一種個(gè)人信息網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。它將內(nèi)嵌藍(lán)牙芯片的設(shè)備互聯(lián)起來(lái)，提供話音和數(shù)據(jù)的接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)交換和處理。藍(lán)牙主要針對(duì)三大類(lèi)的應(yīng)用：話音／數(shù)據(jù)的接入、外圍設(shè)備互聯(lián)和個(gè)人局域網(wǎng)。話音／數(shù)據(jù)的接入是將一臺(tái)計(jì)算設(shè)備通過(guò)安全的無(wú)線鏈路連接到一個(gè)通信設(shè)備，完成與廣域通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。外圍設(shè)備互聯(lián)是指將各種外設(shè)通過(guò)藍(lán)牙鏈路連接到主機(jī)。個(gè)人局域網(wǎng)的主要應(yīng)用是個(gè)人網(wǎng)絡(luò)和信息的共享和交換。因?yàn)榧t外與藍(lán)牙有著各自的優(yōu)勢(shì)，不少?gòu)S商將這兩種短距離無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行整合，因此藍(lán)牙技術(shù)呈現(xiàn)出以下幾種發(fā)展趨勢(shì)。

2006-7-1022大學(xué)IT藍(lán)牙（Bluetooth）藍(lán)牙（Bluetooth藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（一）（1）芯片價(jià)格持續(xù)下降，如英國(guó)CSR生產(chǎn)的主要藍(lán)牙芯片產(chǎn)品，目前售價(jià)約為7～8美元/顆，隨著公司陸續(xù)推出新產(chǎn)品，預(yù)計(jì)以后將降至3美元左右；（2）芯片越來(lái)越小巧，藍(lán)牙的技術(shù)界面是專(zhuān)用半導(dǎo)體集成電路芯片，用于嵌入電子器件內(nèi)，要嵌入到電子器件內(nèi)，它必須具有小巧、廉價(jià)、結(jié)構(gòu)緊湊和功能強(qiáng)大的特點(diǎn)才能放進(jìn)蜂窩電話中；（3）向單芯片方向發(fā)展，目前已經(jīng)有所突破，如法國(guó)AlcatelMicroelectronics等公司在ISSCC2001上發(fā)表了用于藍(lán)牙的單芯片LSI，CSR公司也推出了嵌入電池中的單芯片藍(lán)牙ICBlueCore01；（4）產(chǎn)品具有兼容性，目前的產(chǎn)品一致性測(cè)試都已經(jīng)沒(méi)問(wèn)題，但是無(wú)法互通，藍(lán)牙只有成為無(wú)線通信的“世界語(yǔ)”才有意義。SIG已召集制造商開(kāi)了兩次會(huì)議來(lái)測(cè)試各自藍(lán)牙產(chǎn)品基礎(chǔ)組件間的兼容情況，測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的不兼容情況正在解決之中；（5）與其它技術(shù)的共存，藍(lán)牙只是WLAN中重要的技術(shù)，有其局限性，WLAN網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)需要幾種技術(shù)的結(jié)合。如Intersil公司和SiliconWave公司宣布合作開(kāi)發(fā)兼容藍(lán)牙和IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的WLAN解決方案。Ashvattha半導(dǎo)體公司最近宣稱(chēng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出RF單芯片系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以同時(shí)接收和發(fā)送GSM、藍(lán)牙和GPS信號(hào)；2006-7-1023大學(xué)IT藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（一）（1）芯片價(jià)格持續(xù)下降，如英國(guó)CSR藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（二）（6）眾多操作系統(tǒng)支持藍(lán)牙，微軟公司于2001年上市的Windows操作系統(tǒng)——

Whistler也支持藍(lán)牙。以IBM為首的眾多計(jì)算機(jī)廠商正在努力達(dá)成協(xié)議，為PC平臺(tái)制定藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，以解決不同設(shè)備之間的兼容性；（7）干擾問(wèn)題的解決，美國(guó)Mobilian公司推出了兼具無(wú)線LAN和Bluetooth功能的芯片組。這個(gè)由兩個(gè)芯片構(gòu)成的芯片組具備無(wú)線LAN的標(biāo)準(zhǔn)方式IEEE802.11b的無(wú)線收發(fā)功能和藍(lán)牙功能。由于IEEE802.11b和藍(lán)牙的載波頻帶都使用2.4GHz頻帶，當(dāng)同時(shí)收發(fā)這兩種規(guī)格的數(shù)據(jù)時(shí)，有可能引起數(shù)據(jù)包沖突等電波干擾，一直無(wú)法同時(shí)應(yīng)用。Mobilian公司此次開(kāi)發(fā)的芯片組中，通過(guò)采用消除電波干擾的方法，實(shí)現(xiàn)了兩種規(guī)格數(shù)據(jù)通信的同時(shí)進(jìn)行；（8）支持漫游功能，藍(lán)牙技術(shù)可以在微網(wǎng)絡(luò)或擴(kuò)大網(wǎng)之間切換，但每次切換都必須斷開(kāi)與當(dāng)前PAN的連接。為解決此問(wèn)題，Commil技術(shù)公司設(shè)計(jì)了一種系統(tǒng)，即使在藍(lán)牙模式不同入口點(diǎn)之間漫游，仍可以維持連續(xù)的、不中斷的數(shù)據(jù)和聲音交流。這種藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供很好的連接，其中一個(gè)連接是從一個(gè)藍(lán)牙入口點(diǎn)出發(fā)，在運(yùn)作中保證不斷開(kāi)。2006-7-1024大學(xué)IT藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（二）（6）眾多操作系統(tǒng)支持藍(lán)牙，10.2.3衛(wèi)星通信衛(wèi)星通訊模式是一個(gè)一對(duì)多的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星在空中起中繼站的作用，即把地球站發(fā)上來(lái)的電磁波放大后再返送回另一地球站。地球站則是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面公眾網(wǎng)的接口，地面用戶通過(guò)地球站出入衛(wèi)星系統(tǒng)形成鏈路。由于靜止衛(wèi)星在赤道上空3600公里，它繞地球一周時(shí)間恰好與地球自轉(zhuǎn)一周（23小時(shí)56分4秒）一致，從地面看上去如同靜止不動(dòng)一般。三顆相距120度的衛(wèi)星就能覆蓋整個(gè)赤道圓周。故衛(wèi)星通信易于實(shí)現(xiàn)越洋和洲際通信。最適合衛(wèi)星通信的頻率是1~10GHz頻段，即微波頻段。為了滿足越來(lái)越多的需求，已開(kāi)始研究應(yīng)用新的頻段，如12GHz、14GHz、20GHz及30GHz。2006-7-1025大學(xué)IT10.2.3衛(wèi)星通信衛(wèi)星通訊模式是一個(gè)一對(duì)多的網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星通信的主要特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）通信范圍大，只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋的范圍均可進(jìn)行通信。（2）不易受陸地災(zāi)害影響。（3）建設(shè)速度快。（4）易于實(shí)現(xiàn)廣播和多址通信。（5）電路和話務(wù)量可靈活調(diào)整。（6）一信道可用于不同方向和不同區(qū)域。缺點(diǎn)：（1）因兩地球站之間的電磁波傳播距離最小為7200公里，信號(hào)有延遲。（2）10GHz以上頻帶受降雨雪的影響。（3）天線受太陽(yáng)噪聲的影響。

2006-7-1026大學(xué)IT衛(wèi)星通信的主要特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：2006-7-1026大學(xué)IT寬帶衛(wèi)星通信發(fā)展

策略及趨勢(shì)（1）更注重Internet接入，衛(wèi)星非常適合于傳輸Internet業(yè)務(wù)，優(yōu)點(diǎn)為：傳輸不受陸地電路影響，衛(wèi)星不對(duì)稱(chēng)線路方案經(jīng)濟(jì)高效，更適于局域網(wǎng)，可作為多信道廣播業(yè)務(wù)的平臺(tái)；（2）開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)與模塊化問(wèn)題，已有的LEO/MEOGMPCs衛(wèi)星系統(tǒng)其全球標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)能力極差，很難形成規(guī)?；芰?。在下一步全球?qū)拵SS行程中，納入IMT-2000的類(lèi)3GMSS軌道，進(jìn)行全球開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)?；\(yùn)作，并與相應(yīng)地面業(yè)務(wù)部分取得有效的綜合，是一條有效的出路；（3）商業(yè)策略，獲得與地面業(yè)務(wù)相比擬的性能價(jià)格比是未來(lái)衛(wèi)星通信，包括其未來(lái)多模終端應(yīng)用發(fā)展的基本準(zhǔn)則。地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)容量及用戶數(shù)增長(zhǎng)速度極快，以每年30％到50％的高速遞增，同時(shí)更新?lián)Q代速度也很快，在10至15年內(nèi)可能會(huì)快速發(fā)展。因此，寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展必須適應(yīng)這種演進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)步伐，在提高性能價(jià)格比的前提下快速發(fā)展。近年來(lái)衛(wèi)星通信新技術(shù)的發(fā)展層出不窮。例如甚小口徑天線地球站（VSAT）系統(tǒng)，中低軌道的移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)等都受到了人們廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。衛(wèi)星通信也是未來(lái)全球信息高速公路的重要組成部分。2006-7-1027大學(xué)IT寬帶衛(wèi)星通信發(fā)展

策略及趨勢(shì)（1）更注重Internet接入10.3信息處理技術(shù)

信息處理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域之一。信息處理是指將收集到的信息（稱(chēng)為原始信息）按照一定的程序和方法進(jìn)行分類(lèi)、分析、整理、編制等，使其具有可用性。信息處理的類(lèi)型很多，如圖像信息處理、聲音信息處理、指紋識(shí)別、自動(dòng)翻譯等、模式識(shí)別，都是目前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。2006-7-1028大學(xué)IT10.3信息處理技術(shù)信息處理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣10.3.1數(shù)字圖像處理

數(shù)字圖像處理又稱(chēng)為計(jì)算機(jī)圖像處理，它是指將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理的過(guò)程。數(shù)字圖像處理作為一門(mén)學(xué)科大約形成于20世紀(jì)60年代初期。早期圖像處理的目的是改善圖像的質(zhì)量，輸入的是質(zhì)量低的圖像，輸出的是改善質(zhì)量后的圖像，常用的圖像處理方法有圖像增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮等。首次獲得實(shí)際成功應(yīng)用的是美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）；其次是在醫(yī)學(xué)上獲得的成果。另外，圖像處理技術(shù)其他諸多應(yīng)用領(lǐng)域也受到了廣泛重視并取得了重大的開(kāi)拓性成就，如航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、工業(yè)檢測(cè)、機(jī)器人視覺(jué)、公安司法、軍事制導(dǎo)、文化藝術(shù)等領(lǐng)域。

2006-7-1029大學(xué)IT10.3.1數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理又稱(chēng)為計(jì)算機(jī)圖像處理在航天和航空

技術(shù)方面的應(yīng)用

數(shù)字圖像處理技術(shù)在航天和航空技術(shù)方面的應(yīng)用，除了上面介紹的JPL對(duì)月球、火星照片的處理之外，另一方面的應(yīng)用是在飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)中。許多國(guó)家每天派出很多偵察飛機(jī)對(duì)地球上有興趣的地區(qū)進(jìn)行大量的空中攝影。對(duì)由此得來(lái)的照片進(jìn)行處理分析，以前需要雇用幾千人，而現(xiàn)在改用配備有高級(jí)計(jì)算機(jī)的圖像處理系統(tǒng)來(lái)判斷分析，既節(jié)省人力，又加快了速度，還可以從照片中提取人工所不能發(fā)現(xiàn)的大量有用情報(bào)。

2006-7-1030大學(xué)IT圖像處理在航天和航空

技術(shù)方面的應(yīng)用數(shù)字圖像處理技圖像處理在生物醫(yī)學(xué)

工程方面的應(yīng)用

數(shù)字圖像處理在生物醫(yī)學(xué)工程方面的應(yīng)用十分廣泛，而且很有成效。除了上面介紹的CT技術(shù)之外，還有一類(lèi)是對(duì)醫(yī)用顯微圖像的處理分析，如紅細(xì)胞、白細(xì)胞分類(lèi)、染色體分析、癌細(xì)胞識(shí)別等。此外，在X光肺部圖像增晰、超聲波圖像處理、心電圖分析、立體定向放射治療等醫(yī)學(xué)診斷方面都廣泛地應(yīng)用圖像處理技術(shù)。2006-7-1031大學(xué)IT圖像處理在生物醫(yī)學(xué)

工程方面的應(yīng)用數(shù)字圖像處理在生物醫(yī)圖像處理在通信工程

方面的應(yīng)用

當(dāng)前通信的主要發(fā)展方向是聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)結(jié)合的多媒體通信。具體地講是將電話、電視和計(jì)算機(jī)以三網(wǎng)合一的方式在數(shù)字通信網(wǎng)上傳輸。其中以圖像通信最為復(fù)雜和困難，因圖像的數(shù)據(jù)量十分巨大，如傳送彩色電視信號(hào)的速率達(dá)100Mbps以上。要將這樣高速率的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送出去，必須采用編碼技術(shù)來(lái)壓縮信息的比特量。在一定意義上講，編碼壓縮是這些技術(shù)成敗的關(guān)鍵。

2006-7-1032大學(xué)IT圖像處理在通信工程

方面的應(yīng)用當(dāng)前通信的主要發(fā)展方向圖像處理在工業(yè)和

工程方面的應(yīng)用

在工業(yè)和工程領(lǐng)域中圖像處理技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，如自動(dòng)裝配線中檢測(cè)零件的質(zhì)量、并對(duì)零件進(jìn)行分類(lèi)，印刷電路板疵病檢查，彈性力學(xué)照片的應(yīng)力分析，流體力學(xué)圖片的阻力和升力分析，郵政信件的自動(dòng)分揀，在一些有毒、放射性環(huán)境內(nèi)識(shí)別工件及物體的形狀和排列狀態(tài)，先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)中采用工業(yè)視覺(jué)等等。其中值得一提的是研制具備視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)功能的智能機(jī)器人，將會(huì)給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)新的激勵(lì)，目前已在工業(yè)生產(chǎn)中的噴漆、焊接、裝配中得到有效的利用。

2006-7-1033大學(xué)IT圖像處理在工業(yè)和

工程方面的應(yīng)用在工業(yè)和工程領(lǐng)域中圖圖像處理在軍事、

公安方面的應(yīng)用

在軍事方面圖像處理和識(shí)別主要用于導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)，各種偵察照片的判讀，具有圖像傳輸、存儲(chǔ)和顯示的軍事自動(dòng)化指揮系統(tǒng)，飛機(jī)、坦克和軍艦?zāi)M訓(xùn)練系統(tǒng)等；公安業(yè)務(wù)圖片的判讀分析、指紋識(shí)別、人臉鑒別、不完整圖片的復(fù)原，以及交通監(jiān)控、事故分析等。目前已投入運(yùn)行的高速公路不停車(chē)自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中的車(chē)輛和車(chē)牌的自動(dòng)識(shí)別都是圖像處理技術(shù)成功應(yīng)用的例子。2006-7-1034大學(xué)IT圖像處理在軍事、

公安方面的應(yīng)用在軍事方面圖像處理和圖像處理在文化藝術(shù)

方面的應(yīng)用

目前這類(lèi)應(yīng)用有電視畫(huà)面的數(shù)字編輯、動(dòng)畫(huà)的制作、電子圖像游戲、紡織工藝品設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)與制作、發(fā)型設(shè)計(jì)、文物資料照片的復(fù)制和修復(fù)、運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作分析和評(píng)分等等，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸形成一門(mén)新的藝術(shù)——計(jì)算機(jī)美術(shù)。

2006-7-1035大學(xué)IT圖像處理在文化藝術(shù)

方面的應(yīng)用目前這類(lèi)應(yīng)用有電視畫(huà)面10.3.2聲音信息處理

聲音是除文字、圖形之外表達(dá)信息的另一種有效方式。所有聲音信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部是以音頻文件的形式存儲(chǔ)的，音頻文件通常分為兩類(lèi)：聲音文件和MIDI文件。有關(guān)音頻文件處理的內(nèi)容在已5.3.3節(jié)詳細(xì)介紹過(guò)，此處不再贅述。2006-7-1036大學(xué)IT10.3.2聲音信息處理聲音是除文字、圖形之外表10.3.3電子指紋

指紋特征一般分為總體特征和局部特征。總體特征包括紋形、特征點(diǎn)的分類(lèi)、方向、曲率、位置。每個(gè)指紋都具有唯一性，利用指紋進(jìn)行身份認(rèn)證，可完全杜絕鑰匙、IC卡被盜用，密碼被破解等導(dǎo)致的他人非法進(jìn)入現(xiàn)象。指紋識(shí)別主要分為四個(gè)階段：讀取指紋、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)確認(rèn)。首先，通過(guò)指紋識(shí)別器的讀取設(shè)備讀取指紋圖像。在獲取指紋圖像之后，識(shí)別芯片對(duì)圖像進(jìn)行初步處理，使之更加清晰可辨。接下來(lái)，指紋辨識(shí)軟件建立指紋的“數(shù)字表示特征”數(shù)據(jù)，從指紋轉(zhuǎn)換成特征數(shù)據(jù)。兩枚不同的指紋會(huì)產(chǎn)生不同的特征數(shù)據(jù)。指紋由多種“脊”狀圖形構(gòu)成，類(lèi)似于山脊。由于紋路不連續(xù)，脊?fàn)顖D形多種多樣，諸如分岔、弧形、交叉、三角等。計(jì)算機(jī)把將這些脊?fàn)顖D形進(jìn)行坐標(biāo)定位，進(jìn)而從坐標(biāo)位置上標(biāo)示出數(shù)據(jù)點(diǎn)，有點(diǎn)像初中幾何畫(huà)函數(shù)圖的步驟。這些數(shù)據(jù)點(diǎn)同時(shí)具有7種以上的唯一性特征，由于通常情況下一枚指紋有70個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算會(huì)產(chǎn)生大約490個(gè)數(shù)據(jù)。最后，通過(guò)模糊比較的方法，把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。

2006-7-1037大學(xué)IT10.3.3電子指紋指紋特征一般分為總體特征和局部10.3.4自動(dòng)翻譯

1945年，當(dāng)時(shí)信息論的先驅(qū)WarrenWeaver就認(rèn)為語(yǔ)言的翻譯過(guò)程可以抽象成編碼和解碼過(guò)程，這種思想其實(shí)就是機(jī)器翻譯的基石，并提出了機(jī)器翻譯的可計(jì)算性。

20世紀(jì)80年代以來(lái)，自動(dòng)翻譯技術(shù)的一個(gè)分支就是著手把機(jī)器翻譯和語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成相結(jié)合，進(jìn)行直接的口語(yǔ)翻譯。在有明確限定的領(lǐng)域中，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)一般能取得比較高的準(zhǔn)確率。只要收集的樣本能對(duì)限定領(lǐng)域的語(yǔ)言現(xiàn)象有比較好的覆蓋，翻譯方法特別是基于經(jīng)驗(yàn)主義的翻譯方法，就會(huì)非常適用。最典型的經(jīng)驗(yàn)主義方法是基于實(shí)例或模板的方法，其基本思想是研究語(yǔ)料庫(kù)中出現(xiàn)的句型，然后進(jìn)行通用化處理，并建立一個(gè)句型庫(kù)，在翻譯的時(shí)候，通過(guò)匹配庫(kù)中的模板就可以獲得可靠性較高的翻譯。另一種更加高級(jí)的模型是基于雙語(yǔ)語(yǔ)料的統(tǒng)計(jì)方法，這種方法從研究雙語(yǔ)語(yǔ)料句對(duì)之間的對(duì)位關(guān)系開(kāi)始。互譯句對(duì)之間存在著不同層次上的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)統(tǒng)計(jì)的方法，可算出中文和英文詞匯之間的翻譯概率，以及位置關(guān)系對(duì)翻譯概率的影響，最終可通過(guò)純數(shù)學(xué)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)翻譯過(guò)程。

2006-7-1038大學(xué)IT10.3.4自動(dòng)翻譯1945年，當(dāng)時(shí)信息論10.3.5模式識(shí)別

模式識(shí)別，通俗一點(diǎn)講就是機(jī)器識(shí)別，計(jì)算機(jī)識(shí)別或機(jī)器自動(dòng)識(shí)別。在這里是針對(duì)讓計(jì)算機(jī)來(lái)判斷事物而提出的，如檢測(cè)病理切片中是否有癌細(xì)胞、文字識(shí)別、話語(yǔ)識(shí)別、圖像中物體識(shí)別等等。模式識(shí)別研究的內(nèi)容是使機(jī)器能做以前只能由人類(lèi)才能做的事，具備人所具有的、對(duì)各種事物與現(xiàn)象進(jìn)行分析、描述與判斷的部分能力。一個(gè)典型的模式識(shí)別系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取選擇、分類(lèi)決策及分類(lèi)器設(shè)計(jì)五部分組成。分類(lèi)器設(shè)計(jì)在訓(xùn)練過(guò)程中完成，利用樣本進(jìn)行訓(xùn)練，確定分類(lèi)器的具體參數(shù)。而分類(lèi)決策在識(shí)別過(guò)程中起作用，對(duì)待識(shí)別的樣本進(jìn)行分類(lèi)決策。

2006-7-1039大學(xué)IT10.3.5模式識(shí)別模式識(shí)別，通俗一點(diǎn)講就是機(jī)器10.4IT應(yīng)用大視角10.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)組成

衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用

10.4.23S技術(shù)

遙感（RS）

地理信息系統(tǒng)（GIS）全球定位系統(tǒng)（GPS）10.4.3智能機(jī)器人10.4.4智能大廈

2006-7-1040大學(xué)IT10.4IT應(yīng)用大視角10.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位技術(shù)

10.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位技術(shù)

在衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)之前，遠(yuǎn)程導(dǎo)航與定位主要用的是無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。無(wú)線電導(dǎo)航是以各種地面和機(jī)載無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)備，向載體提供準(zhǔn)確、可靠的方位、距離和位置信息，由于無(wú)線電波在大氣中傳播幾千公里過(guò)程中，受電離層折射和地球表面反射的干擾較大，所以，它的精度還不是很理想。當(dāng)今，每天都有數(shù)以百計(jì)的船舶航行在茫茫的海洋里。不幸的是全世界大型輪船中，每年都有幾百艘在海上遇險(xiǎn)。其中有半數(shù)事故是由于航行原因造成的，使世界商船隊(duì)里每年都有幾十艘船沉沒(méi)!雖然航海技術(shù)和設(shè)備在不斷完善，但仍不能滿足今天的要求。正因?yàn)槿绱?，人們?qǐng)求衛(wèi)星來(lái)幫忙。2006-7-1041大學(xué)IT10.4.1導(dǎo)航與衛(wèi)星定位衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)組成

衛(wèi)星導(dǎo)航定位是指利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)提供的位置、速度、時(shí)間等信息來(lái)完成對(duì)地球各種目標(biāo)的定位、導(dǎo)航、監(jiān)測(cè)和管理。衛(wèi)星定位導(dǎo)航作為繼互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信之后發(fā)展最快的信息產(chǎn)業(yè)之一，受到世界各國(guó)的極大重視。像美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS），它的空間部分是由24顆人造衛(wèi)星組成的，每顆衛(wèi)星都不斷發(fā)出測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文；地面上的接收機(jī)接收到衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)后，可以測(cè)定接收機(jī)天線到導(dǎo)航衛(wèi)星之間的距離，并迅速計(jì)算出導(dǎo)航電文得到衛(wèi)星空間坐標(biāo)位置。一般來(lái)說(shuō)需要同時(shí)接收4顆衛(wèi)星的信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算便能確定接收者所處的位置、行進(jìn)速度等等。定位衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)覆蓋全球各個(gè)角落，而且不易受天氣的變化影響，因此能夠全天候、全天時(shí)對(duì)地球上任何地方、無(wú)論是移動(dòng)的還是固定的目標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航定位。除了美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)之外，還有俄羅斯的GLONASS衛(wèi)星系統(tǒng)，而我國(guó)是世界上第三個(gè)擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家，那就是北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)的空間部分是由2顆工作星和1顆備用星組成，其定位原理與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)有所不同。北斗系統(tǒng)能夠覆蓋整個(gè)中國(guó)及周邊地區(qū)，并且擁有通信功能，而全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)則沒(méi)有，更重要的是北斗系統(tǒng)是我國(guó)自主的研發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。歐盟正在計(jì)劃建設(shè)GALILEO衛(wèi)星系統(tǒng)，它的空間部分將由30顆衛(wèi)星組成。2006-7-1042大學(xué)IT衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)組成衛(wèi)星導(dǎo)航定位是指利用衛(wèi)星導(dǎo)航定衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用

衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，凡是涉及到位置、速度、時(shí)間信息的都與衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)息息相關(guān)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最初是用于軍事領(lǐng)域，1995年全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)向民用開(kāi)放后，迅速應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域都要用到衛(wèi)星導(dǎo)航定位。電力、有線電視、城市地下管道采用衛(wèi)星定位技術(shù)布設(shè)線路；公安、銀行、醫(yī)療、消防等用它營(yíng)建緊急救援或報(bào)警系統(tǒng)；汽車(chē)、船舶用衛(wèi)星定位技術(shù)導(dǎo)航；在電子商務(wù)領(lǐng)域，衛(wèi)星定位技術(shù)被用于客戶管理和物流配送。數(shù)字農(nóng)業(yè)、抗震救災(zāi)、天氣預(yù)報(bào)等都要用到衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)。2006-7-1043大學(xué)IT衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，凡是涉及到

遙感（RS）

“遙感”，顧名思義，就是遙遠(yuǎn)地感知。人類(lèi)通過(guò)大量的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理來(lái)探測(cè)地表物體對(duì)電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。遙感的實(shí)現(xiàn)還需要遙感平臺(tái)，像衛(wèi)星、飛機(jī)、氣球等，它們的作用就是穩(wěn)定地運(yùn)載傳感器。針對(duì)不同的應(yīng)用和波段范圍，人們已經(jīng)研究出很多種傳感器，探測(cè)和接收物體在可見(jiàn)光、紅外線和微波范圍內(nèi)的電磁輻射。傳感器會(huì)把這些電磁輻射按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為原始圖像。原始圖像被地面站接收后，要經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的處理，才能提供給不同的用戶使用。我國(guó)遙感技術(shù)的發(fā)展十分迅速，不僅可以直接接收、處理和提供衛(wèi)星的遙感信息，而且具有航空航天遙感信息采集的能力，能夠自行設(shè)計(jì)制造像航空攝影機(jī)、全景攝影機(jī)、紅外線掃描儀、多炮譜掃描儀、合成孔徑側(cè)視雷達(dá)等多種用途的航空航天遙感受儀器和用于地物波譜測(cè)定的儀器。2006-7-1044大學(xué)IT遙感（RS）“遙感”，顧名思義，就是遙遠(yuǎn)地感知。人類(lèi)通過(guò)

地理信息系統(tǒng)（GIS）

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）是人類(lèi)在生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，為描述和處理相關(guān)地理信息而逐漸產(chǎn)生的軟件系統(tǒng)。它以計(jì)算機(jī)為手段，對(duì)具有地理特征的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能以一個(gè)空間信息為主線，將其它各種與其有關(guān)的空間位置信息結(jié)合起來(lái)。它的誕生改變了傳統(tǒng)的數(shù)值處理信息方式，使信息處理由數(shù)值領(lǐng)域步入空間領(lǐng)域。

GIS主要由4個(gè)部分組成，即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)管理人員。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用主要有：資源清查、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、環(huán)境管理、宏觀決策。

2006-7-1045大學(xué)IT地理信息系統(tǒng)（GIS）地理信息系全球定位系統(tǒng)GPS

全球定位系統(tǒng)（GlobalPositionSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)GPS）:美國(guó)于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS具有全天候、高精度、

自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科。GPS是美國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機(jī)三大部分組成。

GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置、三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。按定位方式，GPS定位分為單點(diǎn)定位和相對(duì)定位（差分定位）。以地理信息系統(tǒng)為核心的3S（RS、GIS、GPS）技術(shù)的集成，構(gòu)成了對(duì)空間數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行采集、更新、處理、分析及為各種實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)的決策咨詢的強(qiáng)大技術(shù)體系。

2006-7-1046大學(xué)IT全球定位系統(tǒng)GPS全球定位系統(tǒng)（Globa

10.4.3智能機(jī)器人

“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類(lèi)最偉大的發(fā)明之一，工業(yè)機(jī)器人、仿人形機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。2006-7-1047大學(xué)IT10.4.3智能機(jī)器人“機(jī)器人是一種自動(dòng)10.4.4智能大廈

智能大廈是指利用系統(tǒng)集成方法，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)等高科技與現(xiàn)代建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控、對(duì)信息資源的管理和對(duì)使用者的信息服務(wù)及其與建筑的優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)高效、舒適、安全、便利環(huán)境的建筑物。智能大廈是信息時(shí)代的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)等高科技在建筑業(yè)中重大應(yīng)用。主要包括：樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、消防自動(dòng)化系統(tǒng)、安保自動(dòng)化系統(tǒng)、防盜報(bào)警子系統(tǒng)與電視監(jiān)控子系統(tǒng)、門(mén)禁管理系統(tǒng)。2006-7-1048大學(xué)IT10.4.4智能大廈智能大廈是指利用系統(tǒng)集成方法10.5IT發(fā)展展望

10.5.13G通信通信技術(shù)發(fā)展歷程TD-SCDMA10.5.2自動(dòng)駕駛10.5.3量子計(jì)算機(jī)10.5.4生物計(jì)算機(jī)2006-7-1049大學(xué)IT10.5IT發(fā)展展望10.5.13G通信2006通信技術(shù)發(fā)展歷程在20世紀(jì)80年代中期，模擬移動(dòng)技術(shù)即第一代移動(dòng)通訊技術(shù)（firstgeneration，簡(jiǎn)稱(chēng)1G）投入商業(yè)使用。我國(guó)從1988年開(kāi)通移動(dòng)電話就是采用第一代技術(shù)；在20世紀(jì)90年代初，以數(shù)字語(yǔ)音傳輸技術(shù)為核心的第二代移動(dòng)通訊技術(shù)（secondgeneration，簡(jiǎn)稱(chēng)2G）出現(xiàn)。2G主要有GSM和CDMA兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。第二代移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)是除了話音業(yè)務(wù)以外，可以開(kāi)展一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如發(fā)短信等。話音質(zhì)量、安全性比1G通信好很多。

第三代移動(dòng)通信技術(shù)（thirdgeneration，簡(jiǎn)稱(chēng)3G）是無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、語(yǔ)音、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為手機(jī)融入多媒體元素提供強(qiáng)大的支持。目前國(guó)際上有三大標(biāo)準(zhǔn)，分別是歐洲提出的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)提出的CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)科學(xué)家提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。

2006-7-1050大學(xué)IT通信技術(shù)發(fā)展歷程在20世紀(jì)80年代中期，模擬移動(dòng)技術(shù)TD-SCDMA

TD-SCDMA其主要技術(shù)特點(diǎn)是：信號(hào)帶寬為1.23MHz；碼片速率為1.28Mchip/s；采用智能天線技術(shù)，提高了頻譜效率；采用同步CDMA技術(shù)，降低上行用戶間的干擾和保持時(shí)隙寬度；接收機(jī)和發(fā)射機(jī)采用軟件無(wú)線電技術(shù)；采用聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)，降低多址干擾；多時(shí)隙，具有上下行不對(duì)稱(chēng)信道分配能力，適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；采用接力切換，降低掉話率，提高切換的效率；語(yǔ)音編碼：AMR與GSM兼容；核心網(wǎng)絡(luò)基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與它們的兼容性；基站間采用GPS或者網(wǎng)絡(luò)同步方式，降低基站間干擾。2006-7-1051大學(xué)ITTD-SCDMATD-SCDMA其主要技術(shù)特點(diǎn)是：10.5.2自動(dòng)駕駛

自動(dòng)駕駛也稱(chēng)自動(dòng)操作，是一種不需要人為干預(yù)、操作的，能夠自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理、自動(dòng)執(zhí)行的控制技術(shù)。目前正在發(fā)展測(cè)試和應(yīng)用的智能車(chē)輛技術(shù)可以分為三類(lèi)：汽車(chē)自動(dòng)防撞系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)、事故通報(bào)系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)汽車(chē)自動(dòng)駕駛的技術(shù)關(guān)鍵，一是要研制能正確選擇車(chē)道、感應(yīng)障礙物、自動(dòng)避免沖撞的技術(shù)。二是必須鋪設(shè)專(zhuān)用道路。這種道路的核心是各種信息設(shè)備和傳輸技術(shù)，它通常由監(jiān)測(cè)器、數(shù)據(jù)搜集器、中心電腦、電子顯示牌和閃光燈等構(gòu)成。2006-7-1052大學(xué)IT10.5.2自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛也稱(chēng)自動(dòng)操作，是一種

10.5.3量子計(jì)算機(jī)

1982年，美國(guó)物理學(xué)家RichardFeynman首次提出把量子力學(xué)和計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)的可能性，并有了關(guān)于量子計(jì)算機(jī)的想法，隨后英國(guó)物理學(xué)家D.

Deutsch于1985年又初步闡述了量子計(jì)算機(jī)的概念。組成量子計(jì)算機(jī)的硬件是由一些量子器件構(gòu)成，量子計(jì)算機(jī)的器件體積微小，其工作原理和現(xiàn)在的電子器件也很不一樣。與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相比，量子計(jì)算機(jī)有以下特點(diǎn)：①

量子信息的存儲(chǔ)——量子比特。

②

量子信息的運(yùn)算——量子算法。

量子計(jì)算機(jī)將會(huì)盡快作為超級(jí)計(jì)算設(shè)備出現(xiàn)，可能未來(lái)的某天，你會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代的數(shù)字計(jì)算機(jī)已經(jīng)因?yàn)檫^(guò)時(shí)而被丟進(jìn)了歷史的垃圾堆。

2006-7-1053大學(xué)IT10.5.3量子計(jì)算機(jī)

10.5.4生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī)就是利用DNA計(jì)算技術(shù)替代傳統(tǒng)電子技術(shù)的新型的未來(lái)計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過(guò)程就是蛋白質(zhì)分子與周?chē)锢砘瘜W(xué)介質(zhì)的相互作用過(guò)程。計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由酶來(lái)充當(dāng)，而程序則在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中極其明顯地表示出來(lái)。

生物計(jì)算機(jī)采用生物芯片代替由無(wú)機(jī)材料制成的硅芯片，其主要特點(diǎn)是：體積小，而運(yùn)算速度極快，存儲(chǔ)容量特別大。

由于生物細(xì)胞之間可以相互聯(lián)系，而不像硅芯片計(jì)算機(jī)只能建立程序所規(guī)定的聯(lián)系，因此生物計(jì)算機(jī)具有人工智能，可以模仿人腦進(jìn)行思考、推理，能認(rèn)識(shí)文字、圖形，能理解人的語(yǔ)言，可應(yīng)用于通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制等領(lǐng)域。但由于生物大分子由成千上萬(wàn)個(gè)原子組成，因此生物計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜，制造難度很大，目前仍處在探索研究階段

2006-7-1054大學(xué)IT10.5.4生物計(jì)算機(jī)生物計(jì)算小結(jié)

以上介紹了信息技術(shù)的新進(jìn)展，主要包括信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)和信息應(yīng)用技術(shù)；信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涉及導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、智能機(jī)器人、生物機(jī)器人、智能公寓、自動(dòng)駕駛等方面；量子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)已經(jīng)從理論模型走向設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；信息技術(shù)發(fā)展方興未艾。2006-7-1055大學(xué)IT小結(jié)以上介紹了信息技術(shù)的新進(jìn)展，主要包括信息采

大學(xué)IT

—山東省教育廳組編

2006-7-1056大學(xué)IT

大學(xué)IT第10章IT新應(yīng)用展望2006-7-1057大學(xué)IT第10章IT新應(yīng)用展望2006-7-102大學(xué)IT本章概要

本章首先系統(tǒng)介紹了廣義上的信息技術(shù)，主要包括信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)。在介紹基本概念的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹每一領(lǐng)域中的一些熱點(diǎn)技術(shù)，其中信息采集技術(shù)包括：傳感器；信息傳輸技術(shù)包括：紅外與藍(lán)牙技術(shù)、光纖通信、衛(wèi)星通信、3S技術(shù)等；信息處理技術(shù)包括：模式識(shí)別、聲音信息處理、圖像信息處理、電子指紋、自動(dòng)翻譯等。之后，介紹了信息技術(shù)在生活中的一些綜合應(yīng)用實(shí)例，例如：導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、智能機(jī)器人、生物機(jī)器人、智能公寓等。最后，展望了信息技術(shù)的一些新的發(fā)展方向，如自動(dòng)駕駛、量子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)。學(xué)完本章，你將能夠：●解釋自然界各種信息是如何被采集并傳輸給計(jì)算機(jī)的；●掌握計(jì)算機(jī)處理信息的各種方法；●列舉信息技術(shù)綜合應(yīng)用的一些實(shí)例；●了解信息技術(shù)的一些新的發(fā)展趨勢(shì)。2006-7-1058大學(xué)IT本章概要本章首先系統(tǒng)介紹了廣義上的信息技術(shù)，主本章要點(diǎn)10.1信息采集技術(shù)

10.2信息傳輸技術(shù)

10.3信息處理技術(shù)

10.4IT應(yīng)用大視角

10.5IT發(fā)展展望

2006-7-1059大學(xué)IT本章要點(diǎn)10.1信息采集技術(shù)2006-7-104大學(xué)I10.1信息采集技術(shù)10.1.1傳感器

CCD圖像傳感器

紅外溫度傳感器

超聲波測(cè)距傳感器

10.1.2傳感器的應(yīng)用

機(jī)械制造工業(yè)過(guò)程控制汽車(chē)電子產(chǎn)品通信電子產(chǎn)品消費(fèi)電子產(chǎn)品專(zhuān)用設(shè)備

10.1.3傳感器的發(fā)展方向

2006-7-1060大學(xué)IT10.1信息采集技術(shù)10.1.1傳感器2006-7傳感器

在信息技術(shù)領(lǐng)域，傳感器被認(rèn)為是人類(lèi)“五官”的工程模擬，美國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì)是這樣定義傳感器的：“傳感器是把被測(cè)量變換為有用信號(hào)的一種裝置。它包括敏感元件、變換電路以及把這些元件和電路組合在一起的機(jī)構(gòu)。”有人把傳感器比喻成計(jì)算機(jī)的“五官”，稱(chēng)為“電五官”。光電類(lèi)傳感器如同人的眼睛，聲電類(lèi)傳感器如同人的耳朵，熱點(diǎn)或力電類(lèi)傳感器如同人的皮膚，氣體類(lèi)傳感器相當(dāng)于人的鼻子，化學(xué)類(lèi)傳感器相當(dāng)人的舌頭?？梢?jiàn)，傳感器是信息采集不可缺少的器件，例如，一架航天飛機(jī)上就有100多種4000多個(gè)傳感器，萬(wàn)噸級(jí)艦艇上就有300多個(gè)溫度和壓力傳感器。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成，有時(shí)還要加上輔助電源，通?？捎脠D10-1表示。雖然不同類(lèi)型傳感器的工作原理不同，但基本都是通過(guò)敏感元件把要測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以便顯示、記錄、控制和處理等。

2006-7-1061大學(xué)IT傳感器在信息技術(shù)領(lǐng)域，傳感器被認(rèn)為是人類(lèi)“五官”的工程

CCD圖像傳感器

1969年CCD圖像傳感器在貝爾試驗(yàn)室研制成功，從初期的10多萬(wàn)像素已經(jīng)發(fā)展至目前主流應(yīng)用的500萬(wàn)像素，是數(shù)碼相機(jī)、DV機(jī)等圖像獲取設(shè)備的關(guān)鍵零部件，其應(yīng)用市場(chǎng)正以驚人的速度增長(zhǎng)。CCD圖像傳感器是一種金屬－氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的新型器件，基本結(jié)構(gòu)是一種密排的MOS電容器，能夠存儲(chǔ)由入射光在CCD像敏單元激發(fā)出的光信息電荷，并能在適當(dāng)相序的時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)下，把存儲(chǔ)的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)自掃描，完成從光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換?？稍陔娨暺聊簧蠌?fù)原成物體的可見(jiàn)光像，也可以將電信號(hào)存儲(chǔ)在磁帶機(jī)內(nèi)，或輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行圖像增強(qiáng)、識(shí)別、存儲(chǔ)等處理。

2006-7-1062大學(xué)ITCCD圖像傳感器1969年CCD圖像傳感器

紅外溫度傳感器

任何物體只要它的溫度高于絕對(duì)零度（-273℃），就有熱輻射向外部發(fā)射，物體溫度不同，其輻射出的能量也不同，且輻射波的波長(zhǎng)也不同，但總是包含著紅外輻射在內(nèi)，千攝氏度以下的物體，其熱輻射中最強(qiáng)的電磁波是紅外波，所以對(duì)物體自身紅外輻射的測(cè)量，便能準(zhǔn)確測(cè)定它的表面溫度，這就是紅外測(cè)溫儀測(cè)溫依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。紅外溫度傳感器由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)是將目標(biāo)物體輻射出的紅外能量匯聚起來(lái)，聚焦在光電探測(cè)器上，并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)電路運(yùn)算處理電路后，換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的線性的溫度信號(hào)值，以便實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的信號(hào)處理及控制。紅外溫度傳感器具有的如下優(yōu)點(diǎn)：非接觸測(cè)溫,對(duì)被測(cè)物體無(wú)影響；反應(yīng)速度快；可檢測(cè)運(yùn)動(dòng)中的物體的瞬態(tài)溫度；測(cè)溫范圍寬，如圖10-2所示的紅外溫度傳感器的測(cè)溫范圍為－50～1600℃；測(cè)溫精度高，分辨率為0.01℃或更小，可同時(shí)對(duì)點(diǎn)、線、面測(cè)溫；可測(cè)量絕對(duì)溫度，也可測(cè)量相對(duì)溫度。2006-7-1063大學(xué)IT紅外溫度傳感器任何物體只要它的溫度高于絕對(duì)零度（-超聲波測(cè)距傳感器

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生，具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射小，特別是方向性好、它可穿透幾十米深度。以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波，所以超聲波傳感器由超聲波發(fā)射探頭與接收探頭兩部分組成。超聲波傳感器具有高靈敏度、高可靠性、高穩(wěn)定性；耐高、低溫度、耐濕度、抗振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，如超聲波測(cè)量距離傳感器具有精度高和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，在一般使用條件下，它的測(cè)量誤差為±0.1％，有效量程為10-2～104m。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。在醫(yī)學(xué)方面，超聲波診斷已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法，超聲波診斷的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)受檢者無(wú)痛苦、無(wú)損害、方法簡(jiǎn)便、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等，因而推廣容易，受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎；在工業(yè)方面，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種功能的傳感器，圖10-3所示為適用于汽車(chē)倒車(chē)防撞雷達(dá)的雙角度超聲波傳感器。另外，超聲波的應(yīng)用還包括對(duì)金屬的無(wú)損探傷，超聲波測(cè)量距離，汽車(chē)倒車(chē)防撞裝置和超聲波接近開(kāi)關(guān)，家用電器和其它電子設(shè)備的遙控裝置，防盜、防災(zāi)設(shè)備的超聲波發(fā)射和接收等。2006-7-1064大學(xué)IT超聲波測(cè)距傳感器超聲波傳感器是利用超聲波的特性在汽車(chē)工業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化

方面的應(yīng)用

（1）汽車(chē)工業(yè)現(xiàn)代高級(jí)轎車(chē)的電子化控制系統(tǒng)水平的關(guān)鍵就在于采用傳感器的數(shù)量和水平，目前一輛普通家用轎車(chē)上大約安裝幾十到近百只傳感器，而豪華轎車(chē)上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只，種類(lèi)通常達(dá)30余種，多則達(dá)百種。（2）工業(yè)自動(dòng)化工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器，如工藝控制、工業(yè)機(jī)械以及傳統(tǒng)的自動(dòng)傳感器；各種測(cè)量工藝變量（如溫度、液位、壓力、流量等）傳感器；測(cè)量電子特性（電流、電壓等）和物理量（運(yùn)動(dòng)、速度、負(fù)載以及強(qiáng)度）的傳感器，以及傳統(tǒng)的接近/定位傳感器發(fā)展迅速。

2006-7-1065大學(xué)IT在汽車(chē)工業(yè)和工業(yè)自動(dòng)化

方面的應(yīng)用（1）汽車(chē)工業(yè)2006-在通信電子和消費(fèi)電子

產(chǎn)品方面的應(yīng)用（3）通信電子產(chǎn)品手機(jī)產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)及手機(jī)新功能的不斷增加給傳感器市場(chǎng)帶來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，彩屏手機(jī)和攝像手機(jī)市場(chǎng)份額不斷上升增加了傳感器在該領(lǐng)域的應(yīng)用比例。此外，應(yīng)用于集團(tuán)電話和無(wú)繩電話的超聲傳感器、用于磁存儲(chǔ)介質(zhì)的磁場(chǎng)傳感器等都將出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)。（4）消費(fèi)電子產(chǎn)品中國(guó)是家電產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，中國(guó)的家電產(chǎn)品除了巨大的內(nèi)需市場(chǎng)外，還大量出口國(guó)際市場(chǎng)，由于低廉的生產(chǎn)成本使中國(guó)成為全球最大的家電出口國(guó)，家用電器對(duì)傳感器市場(chǎng)需求主要來(lái)自空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)和電飯煲等。2006-7-1066大學(xué)IT在通信電子和消費(fèi)電子

產(chǎn)品方面的應(yīng)用（3）通信電子產(chǎn)品20在專(zhuān)用設(shè)備上的應(yīng)用

（5）專(zhuān)用設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣象等領(lǐng)域應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)電子設(shè)備。目前醫(yī)療領(lǐng)域是傳感器銷(xiāo)售量巨大、利潤(rùn)可觀的新興市場(chǎng)，該領(lǐng)域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發(fā)展。2006-7-1067大學(xué)IT在專(zhuān)用設(shè)備上的應(yīng)用（5）專(zhuān)用設(shè)備2006-7-1012大學(xué)傳感器的發(fā)展方向

傳感器產(chǎn)業(yè)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人矚目。那些高精度、快響應(yīng)、高可靠性、寬溫度范圍、微型化、微功耗及無(wú)源化、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的傳感器將成為未來(lái)市場(chǎng)中的寵兒。（1）由于傳感器都是利用材料的各種效應(yīng)、特性等來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量轉(zhuǎn)換成電量，所以應(yīng)采用新材料、新技術(shù)、新工藝及探討新理論來(lái)發(fā)展傳感器。（2）為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)對(duì)信息的處理，應(yīng)發(fā)展數(shù)字式傳感器，這樣可省去模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，而直接與計(jì)算機(jī)連接。（3）為適應(yīng)工業(yè)和實(shí)驗(yàn)中的非接觸式檢測(cè)需要，應(yīng)使用激光、微波、紅外等技術(shù)。（4）發(fā)展“傳像技術(shù)”。隨著科學(xué)的發(fā)展，不但要求傳感“個(gè)別非電量”，而且要求傳感被測(cè)源的全部信息（即傳像）。這就要求傳感器不但是小型和微型，而且應(yīng)從單個(gè)發(fā)展到組合式（傳感器陣列）形式，其中每個(gè)小傳感器測(cè)出被測(cè)源一個(gè)“像素”，整體構(gòu)成一個(gè)“圖像傳感”，并能在顯示屏上顯示等。（5）發(fā)展“仿生傳感器”。生物體充滿著大量有傳感作用的細(xì)胞，如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)、冷熱感覺(jué)等細(xì)胞，這些感覺(jué)細(xì)胞，將非電量轉(zhuǎn)換成“生物電流”，由神經(jīng)系統(tǒng)傳到大腦里進(jìn)行處理，再發(fā)出各種控制命令。（6）傳感器是屬于敏感技術(shù)范疇之內(nèi)，而敏感元件是基礎(chǔ)元件，有了優(yōu)良的敏感元件，才能有高性能的傳感器，所以應(yīng)優(yōu)先開(kāi)發(fā)新的領(lǐng)域和原理，生產(chǎn)出優(yōu)良的敏感元件。

2006-7-1068大學(xué)IT傳感器的發(fā)展方向傳感器產(chǎn)業(yè)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的具有發(fā)展前途10.2信息傳輸技術(shù)

隨著21世紀(jì)的到來(lái)，全球進(jìn)入信息時(shí)代，信息的產(chǎn)生和傳遞非常迅速，已影響了社會(huì)的各個(gè)方面。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)發(fā)展和人們物質(zhì)生活及精神生活水平的提高對(duì)通信提出了更新、更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信息處理、信息交換、信息共享，信息需要各傳感器與計(jì)算機(jī)之間、各計(jì)算機(jī)之間傳輸。信息傳輸主要分為有線傳輸和無(wú)線傳輸，其中有線傳輸以光纖通信技術(shù)為典型代表，近距離無(wú)線傳輸以紅外技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)為典型代表，遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸則以衛(wèi)星通訊為主。2006-7-1069大學(xué)IT10.2信息傳輸技術(shù)隨著21世紀(jì)的到來(lái)，全球進(jìn)入

光纖通信原理（一）

光纖通信（opticalfibercommunication）是以激光為光源，以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)進(jìn)行的通信。1966年，英籍華人高錕最先提出用玻璃纖維進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信的設(shè)想。1973年，美國(guó)康寧公司制成每千米傳輸損耗只有20分貝的光纖。同年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出能在常溫下連續(xù)工作的半導(dǎo)體激光器。這兩項(xiàng)技術(shù)突破為光纖通信的實(shí)現(xiàn)鋪平了道路。1976年，美國(guó)在芝加哥兩個(gè)相距7千米的電話局間首次進(jìn)行了光纖通信試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了一根光纖能夠同時(shí)容納8000對(duì)人通話。光纖通信系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)、光端機(jī)和光中繼器等組成。光纖光纖光中繼器發(fā)收發(fā)收收發(fā)收發(fā)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)光端機(jī)光端機(jī)圖2006-7-1070大學(xué)IT光纖通信原理（一）光纖通信（opticalfibe

光纖通信原理（二）計(jì)算機(jī)把需要發(fā)送的信息送給光端機(jī)，由光端機(jī)將發(fā)送的信息調(diào)制在光波上，然后將光波注入光纖。光中繼器把輸入的光信號(hào)變換為電信號(hào)進(jìn)行放大，并把放大后的電信號(hào)還原為光信號(hào)注入到后續(xù)的光纖中繼續(xù)傳送，以補(bǔ)償光波在光纖中傳輸所帶來(lái)的損耗。光信號(hào)到達(dá)接收端后，由光端機(jī)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，還原成原來(lái)的電信號(hào)、送給接收端的計(jì)算機(jī)。由于光纖通信系統(tǒng)通常是全雙工的，因此光端機(jī)和光中繼器主要由光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)組成，近距離的光纖通信可以省略光中繼器。光纖通信的發(fā)展主要集中在以下幾個(gè)方面：光傳輸技術(shù)

、光纖接入技術(shù)

、光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)

、光纖器件技術(shù)發(fā)展

。2006-7-1071大學(xué)IT光纖通信原理（二）計(jì)算機(jī)把需要發(fā)送的信光傳輸技術(shù)

光傳輸技術(shù)，超大容量將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的基本特征，目前商用的DWDM（密集波分復(fù)用）系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)1600Gb/s容量（160波、每波道速率10Gb/s）、3000km超長(zhǎng)距離傳輸?？蛇M(jìn)一步擴(kuò)展傳輸光纖的可用帶寬。隨著光纖制造技術(shù)的進(jìn)步和激光源制造技術(shù)的發(fā)展，可用于光通信的波長(zhǎng)帶已經(jīng)由最常用的C波帶發(fā)展到L波帶、S波帶乃至全波段；壓縮相鄰光波長(zhǎng)之間的間隔。大容量密集波分復(fù)用系統(tǒng)相鄰波長(zhǎng)間的間隔在短短的幾年時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了由200GHz、100GHz、50GHz乃至25GHz的演變，每前進(jìn)一步系統(tǒng)可容納的波長(zhǎng)數(shù)就可以增加一倍；單波長(zhǎng)傳輸速率不斷提高。電時(shí)分復(fù)用的速率在短短的不到10年的時(shí)間內(nèi)從155Mb/s到10Gb/s乃至40Gb/s發(fā)展；采用ULH（超長(zhǎng)距離）技術(shù)，延長(zhǎng)無(wú)再生中繼距離。2006-7-1072大學(xué)IT光傳輸技術(shù)光傳輸技術(shù)，超大容量將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的基本光纖接入技術(shù)光纖接入技術(shù)，現(xiàn)在的接入技術(shù)手段，如xDSL（數(shù)字用戶環(huán)路，DigitalSubscriberLoop）系統(tǒng)、HFC（混合光纖同軸電纜，HybridFiberCoaxial）系統(tǒng)、以太網(wǎng)接入系統(tǒng)和寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，都基于銅纜或微波頻段的接入，受到傳輸媒質(zhì)、無(wú)線頻譜和技術(shù)體制的先天限制，這些接入方式不能從根本上最終解決用戶的寬帶接入需求。光纖接入技術(shù)已廣泛應(yīng)用到匯聚層，而應(yīng)用到接入終端，即光纖到戶（FTTH）是發(fā)展目標(biāo)。可以分為有源光纖接入和無(wú)源光纖接入兩類(lèi)。有源光纖接入類(lèi)似銅線以太網(wǎng)的接入技術(shù)。無(wú)源接入主要有采用ATM技術(shù)的APON、采用以太網(wǎng)技術(shù)EPON和采用GFP封裝的GPON，統(tǒng)稱(chēng)為xPON。

2006-7-1073大學(xué)IT光纖接入技術(shù)光纖接入技術(shù)，現(xiàn)在的接入技術(shù)手段，如xDSL（數(shù)

光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)，今后的十年，光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)仍然是以現(xiàn)在已有的技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)的。光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)在兩個(gè)方面，在硬技術(shù)實(shí)現(xiàn)上是全光網(wǎng)，在軟技術(shù)實(shí)現(xiàn)上是智能網(wǎng)。全光網(wǎng)的發(fā)展，包括光纖放大器與光纖激光器、光纖光柵光子器件、光子回路、全光纖集成等。在這方面，很多進(jìn)展取決與光器件的進(jìn)展。在具備了WDM能力之后，光傳送網(wǎng)絡(luò)第一次擁有了在光層直接交叉組網(wǎng)的能力，ASON的核心就是本身具備的智能性，第一次在光網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)了光信道建立的智能性。即ASON在不需要人為管理和控制的作用下，可以依據(jù)控制面的功能，按用戶的請(qǐng)求來(lái)建立一條符合用戶需求的光通道。這一前所未有的革命性進(jìn)步為光網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。2006-7-1074大學(xué)IT光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)演進(jìn)光纖器件技術(shù)發(fā)展

光纖器件技術(shù)發(fā)展，光纖網(wǎng)絡(luò)體系是未來(lái)光通信的主流發(fā)展方向，而光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前的發(fā)展，很大程度上取決于光纖器件技術(shù)的發(fā)展。器件發(fā)展主要有：支持智能化的光可變換器件，包括可調(diào)諧光源、可調(diào)諧光濾波器、全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光可變衰減器等；支持全光網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的平面光波導(dǎo)技術(shù)；以及新一代的光電子材料——光子晶體及其光子晶體光纖（PCF）。2006-7-1075大學(xué)IT光纖器件技術(shù)發(fā)展光纖器件技術(shù)發(fā)展，光纖網(wǎng)絡(luò)體系是未來(lái)光通信紅外通信

紅外通信技術(shù)是一種適合于低成本、跨平臺(tái)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高速數(shù)據(jù)連接，尤其是嵌入式系統(tǒng)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。由于紅外通信技術(shù)有著成本低廉、連接方便、簡(jiǎn)單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)紅外接口，各類(lèi)移動(dòng)設(shè)備可以自由地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。紅外線是波長(zhǎng)在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見(jiàn)光，是一種人的眼睛看不到的光線。由于紅外線的波長(zhǎng)較短，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以更適合應(yīng)用在需要短距離無(wú)線通訊的場(chǎng)合，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直線數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)將紅外數(shù)據(jù)通訊所采用的光波波長(zhǎng)的范圍限定在850nm至900nm之內(nèi)。2006-7-1076大學(xué)IT紅外通信紅外通信技術(shù)是一種適合于低成本、跨平臺(tái)、點(diǎn)對(duì)藍(lán)牙（Bluetooth）

藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)是一種支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。它由愛(ài)立信、諾基亞、英特爾、IBM和東芝等公司提出與推廣。從1998年以來(lái)，推出了1.0A、1.0B標(biāo)準(zhǔn)并將推出2.0標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)是作為一種“電纜替代”的技術(shù)提出來(lái)的，發(fā)展到今天已經(jīng)演化成了一種個(gè)人信息網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。它將內(nèi)嵌藍(lán)牙芯片的設(shè)備互聯(lián)起來(lái)，提供話音和數(shù)據(jù)的接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)交換和處理。藍(lán)牙主要針對(duì)三大類(lèi)的應(yīng)用：話音／數(shù)據(jù)的接入、外圍設(shè)備互聯(lián)和個(gè)人局域網(wǎng)。話音／數(shù)據(jù)的接入是將一臺(tái)計(jì)算設(shè)備通過(guò)安全的無(wú)線鏈路連接到一個(gè)通信設(shè)備，完成與廣域通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。外圍設(shè)備互聯(lián)是指將各種外設(shè)通過(guò)藍(lán)牙鏈路連接到主機(jī)。個(gè)人局域網(wǎng)的主要應(yīng)用是個(gè)人網(wǎng)絡(luò)和信息的共享和交換。因?yàn)榧t外與藍(lán)牙有著各自的優(yōu)勢(shì)，不少?gòu)S商將這兩種短距離無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行整合，因此藍(lán)牙技術(shù)呈現(xiàn)出以下幾種發(fā)展趨勢(shì)。

2006-7-1077大學(xué)IT藍(lán)牙（Bluetooth）藍(lán)牙（Bluetooth藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（一）（1）芯片價(jià)格持續(xù)下降，如