大學(xué)IT

—山東省教育廳組編

2006-7-101*第一頁，共五十六頁。第10章IT新應(yīng)用展望2006-7-102*第二頁，共五十六頁。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：模式識別、聲音信息處理、圖像信息處理、電子指紋、自動翻譯等。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，如自動駕駛、量子計算機(jī)、生物計算機(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算機(jī)的；●掌握計算機(jī)處理信息的各種方法；●列舉信息技術(shù)綜合應(yīng)用的一些實例；●了解信息技術(shù)的一些新的發(fā)展趨勢。2006-7-103*第三頁，共五十六頁。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*第四頁，共五十六頁。10.1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

超聲波測距傳感器

10.1.2傳感器的應(yīng)用

機(jī)械制造工業(yè)過程控制汽車電子產(chǎn)品通信電子產(chǎn)品消費(fèi)電子產(chǎn)品專用設(shè)備

10.1.3傳感器的發(fā)展方向

2006-7-105*第五頁，共五十六頁。傳感器

在信息技術(shù)領(lǐng)域，傳感器被認(rèn)為是人類“五官”的工程模擬，美國儀器儀表協(xié)會是這樣定義傳感器的：“傳感器是把被測量變換為有用信號的一種裝置。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嬎銠C(jī)的“五官”，稱為“電五官”。光電類傳感器如同人的眼睛，聲電類傳感器如同人的耳朵，熱點(diǎn)或力電類傳感器如同人的皮膚，氣體類傳感器相當(dāng)于人的鼻子，化學(xué)類傳感器相當(dāng)人的舌頭?？梢?，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多個傳感器，萬噸級艦艇上就有300多個溫度和壓力傳感器。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路三部分組成，有時還要加上輔助電源，通常可用圖10-1表示。雖然不同類型傳感器的工作原理不同，但基本都是通過敏感元件把要測量的物理量轉(zhuǎn)換為電信號，以便顯示、記錄、控制和處理等。

2006-7-106*第六頁，共五十六頁。

CCD圖像傳感器

1969年CCD圖像傳感器在貝爾試驗室研制成功，從初期的10多萬像素已經(jīng)發(fā)展至目前主流應(yīng)用的500萬像素，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)用市場正以驚人的速度增長。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)相序的時鐘脈沖驅(qū)動下，把存儲的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)自掃描，完成從光信號到電信號的轉(zhuǎn)換。可在電視屏幕上復(fù)原成物體的可見光像，也可以將電信號存儲在磁帶機(jī)內(nèi)，或輸入計算機(jī)，進(jìn)行圖像增強(qiáng)、識別、存儲等處理。

2006-7-107*第七頁，共五十六頁。

紅外溫度傳感器

任何物體只要它的溫度高于絕對零度（-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，所以對物體自身紅外輻射的測量，便能準(zhǔn)確測定它的表面溫度，這就是紅外測溫儀測溫依據(jù)的客觀基礎(chǔ)。紅外溫度傳感器由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、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，聚焦在光電探測器上，并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號，再經(jīng)過電路運(yùn)算處理電路后，換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的線性的溫度信號值，以便實現(xiàn)進(jìn)一步的信號處理及控制。紅外溫度傳感器具有的如下優(yōu)點(diǎn)：非接觸測溫,對被測物體無影響；反應(yīng)速度快；可檢測運(yùn)動中的物體的瞬態(tài)溫度；測溫范圍寬，如圖10-2所示的紅外溫度傳感器的測溫范圍為－50～1600℃；測溫精度高，分辨率為0.01℃或更小，可同時對點(diǎn)、線、面測溫；可測量絕對溫度，也可測量相對溫度。2006-7-108*第八頁，共五十六頁。超聲波測距傳感器

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器，超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生，具有頻率高、波長短、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、抗振動等優(yōu)點(diǎn)，如超聲波測量距離傳感器具有精度高和使用壽命長的特點(diǎn)，在一般使用條件下，它的測量誤差為±0.1％，有效量程為10-2～104m。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、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：對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、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)開發(fā)出各種功能的傳感器，圖10-3所示為適用于汽車倒車防撞雷達(dá)的雙角度超聲波傳感器。另外，超聲波的應(yīng)用還包括對金屬的無損探傷，超聲波測量距離，汽車倒車防撞裝置和超聲波接近開關(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*第九頁，共五十六頁。在汽車工業(yè)和工業(yè)自動化

方面的應(yīng)用

（1）汽車工業(yè)現(xiàn)代高級轎車的電子化控制系統(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上大約安裝幾十到近百只傳感器，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只，種類通常達(dá)30余種，多則達(dá)百種。（2）工業(yè)自動化工業(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)的自動傳感器；各種測量工藝變量（如溫度、液位、壓力、流量等）傳感器；測量電子特性（電流、電壓等）和物理量（運(yùn)動、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*第十頁，共五十六頁。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)量的大幅增長及手機(jī)新功能的不斷增加給傳感器市場帶來機(jī)遇與挑戰(zhàn)，彩屏手機(jī)和攝像手機(jī)市場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)電話和無繩電話的超聲傳感器、用于磁存儲介質(zhì)的磁場傳感器等都將出現(xiàn)強(qiáng)勢增長。（4）消費(fèi)電子產(chǎn)品中國是家電產(chǎn)品生產(chǎn)大國，中國的家電產(chǎn)品除了巨大的內(nèi)需市場外，還大量出口國際市場，由于低廉的生產(chǎn)成本使中國成為全球最大的家電出口國，家用電器對傳感器市場需求主要來自空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)和電飯煲等。2006-7-1011*第十一頁，共五十六頁。在專用設(shè)備上的應(yīng)用

（5）專用設(shè)備專用設(shè)備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣象等領(lǐng)域應(yīng)用的專業(yè)電子設(shè)備。目前醫(yī)療領(lǐng)域是傳感器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場，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*第十二頁，共五十六頁。傳感器的發(fā)展方向

傳感器產(chǎn)業(yè)是國內(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、微功耗及無源化、智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的傳感器將成為未來市場中的寵兒。（1）由于傳感器都是利用材料的各種效應(yīng)、特性等來實現(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發(fā)展傳感器。（2）為了適應(yīng)計算機(jī)對信息的處理，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，而直接與計算機(jī)連接。（3）為適應(yīng)工業(yè)和實驗中的非接觸式檢測需要，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“個別非電量”，而且要求傳感被測源的全部信息（即傳像）。這就要求傳感器不但是小型和微型，而且應(yīng)從單個發(fā)展到組合式（傳感器陣列）形式，其中每個小傳感器測出被測源一個“像素”，整體構(gòu)成一個“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、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺、冷熱感覺等細(xì)胞，這些感覺細(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*第十三頁，共五十六頁。10.2信息傳輸技術(shù)

隨著21世紀(jì)的到來，全球進(jìn)入信息時代，信息的產(chǎn)生和傳遞非常迅速，已影響了社會的各個方面。經(jīng)濟(jì)增長、社會發(fā)展和人們物質(zhì)生活及精神生活水平的提高對通信提出了更新、更高的要求。為了實現(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算機(jī)之間、各計算機(jī)之間傳輸。信息傳輸主要分為有線傳輸和無線傳輸，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)距離無線傳輸則以衛(wèi)星通訊為主。2006-7-1014*第十四頁，共五十六頁。

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，美國貝爾實驗室研制出能在常溫下連續(xù)工作的半導(dǎo)體激光器。這兩項技術(shù)突破為光纖通信的實現(xiàn)鋪平了道路。1976年，美國在芝加哥兩個相距7千米的電話局間首次進(jìn)行了光纖通信試驗，實現(xiàn)了一根光纖能夠同時容納8000對人通話。光纖通信系統(tǒng)一般由計算機(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)計算機(jī)計算機(jī)光端機(jī)光端機(jī)圖2006-7-1015*第十五頁，共五十六頁。

光纖通信原理（二）計算機(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變換為電信號進(jìn)行放大，并把放大后的電信號還原為光信號注入到后續(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的損耗。光信號到達(dá)接收端后，由光端機(jī)對光信號進(jìn)行解調(diào)，還原成原來的電信號、送給接收端的計算機(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*第十六頁，共五十六頁。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)實現(xiàn)1600Gb/s容量（160波、每波道速率10Gb/s）、3000km超長距離傳輸。可進(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；壓縮相鄰光波長之間的間隔。大容量密集波分復(fù)用系統(tǒng)相鄰波長間的間隔在短短的幾年時間內(nèi)經(jīng)歷了由200GHz、100GHz、50GHz乃至25GHz的演變，每前進(jìn)一步系統(tǒng)可容納的波長數(shù)就可以增加一倍；單波長傳輸速率不斷提高。電時分復(fù)用的速率在短短的不到10年的時間內(nèi)從155Mb/s到10Gb/s乃至40Gb/s發(fā)展；采用ULH（超長距離）技術(shù)，延長無再生中繼距離。2006-7-1017*第十七頁，共五十六頁。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接入和無源光纖接入兩類。有源光纖接入類似銅線以太網(wǎng)的接入技術(shù)。無源接入主要有采用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)稱為xPON。

2006-7-1018*第十八頁，共五十六頁。

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)在兩個方面，在硬技術(shù)實現(xiàn)上是全光網(wǎng)，在軟技術(shù)實現(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，按用戶的請求來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)帶來了質(zhì)的飛躍。2006-7-1019*第十九頁，共五十六頁。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、全光波長轉(zhuǎn)換器、光可變衰減器等；支持全光網(wǎng)實現(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*第二十頁，共五十六頁。紅外通信

紅外通信技術(shù)是一種適合于低成本、跨平臺、點(diǎn)對點(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、簡單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小型的移動設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。通過紅外接口，各類移動設(shè)備可以自由地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。紅外線是波長在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見光，是一種人的眼睛看不到的光線。由于紅外線的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以更適合應(yīng)用在需要短距離無線通訊的場合，進(jìn)行點(diǎn)對點(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)會將紅外數(shù)據(jù)通訊所采用的光波波長的范圍限定在850nm至900nm之內(nèi)。2006-7-1021*第二十一頁，共五十六頁。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)的短距離無線通信技術(shù)。它由愛立信、諾基亞、英特爾、IBM和東芝等公司提出與推廣。從1998年以來，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)提出來的，發(fā)展到今天已經(jīng)演化成了一種個人信息網(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，提供話音和數(shù)據(jù)的接入服務(wù)，實現(xiàn)信息的自動交換和處理。藍(lán)牙主要針對三大類的應(yīng)用：話音／數(shù)據(jù)的接入、外圍設(shè)備互聯(lián)和個人局域網(wǎng)。話音／數(shù)據(jù)的接入是將一臺計算設(shè)備通過安全的無線鏈路連接到一個通信設(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)通過藍(lán)牙鏈路連接到主機(jī)。個人局域網(wǎng)的主要應(yīng)用是個人網(wǎng)絡(luò)和信息的共享和交換。因為紅外與藍(lán)牙有著各自的優(yōu)勢，不少廠商將這兩種短距離無線通信協(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。

2006-7-1022*第二十二頁，共五十六頁。藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展趨勢（一）（1）芯片價格持續(xù)下降，如英國CSR生產(chǎn)的主要藍(lán)牙芯片產(chǎn)品，目前售價約為7～8美元/顆，隨著公司陸續(xù)推出新產(chǎn)品，預(yù)計以后將降至3美元左右；（2）芯片越來越小巧，藍(lán)牙的技術(shù)界面是專用半導(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、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)品一致性測試都已經(jīng)沒問題，但是無法互通，藍(lán)牙只有成為無線通信的“世界語”才有意義。SIG已召集制造商開了兩次會議來測試各自藍(lán)牙產(chǎn)品基礎(chǔ)組件間的兼容情況，測試中發(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)體公司最近宣稱已經(jīng)開發(fā)出RF單芯片系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以同時接收和發(fā)送GSM、藍(lán)牙和GPS信號；2006-7-1023*第二十三頁，共五十六頁。藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展趨勢（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為首的眾多計算機(jī)廠商正在努力達(dá)成協(xié)議，為PC平臺制定藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，以解決不同設(shè)備之間的兼容性；（7）干擾問題的解決，美國Mobilian公司推出了兼具無線LAN和Bluetooth功能的芯片組。這個由兩個芯片構(gòu)成的芯片組具備無線LAN的標(biāo)準(zhǔn)方式IEEE802.11b的無線收發(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)同時收發(fā)這兩種規(guī)格的數(shù)據(jù)時，有可能引起數(shù)據(jù)包沖突等電波干擾，一直無法同時應(yīng)用。Mobilian公司此次開發(fā)的芯片組中，通過采用消除電波干擾的方法，實現(xiàn)了兩種規(guī)格數(shù)據(jù)通信的同時進(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與當(dāng)前PAN的連接。為解決此問題，Commil技術(shù)公司設(shè)計了一種系統(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，其中一個連接是從一個藍(lán)牙入口點(diǎn)出發(fā)，在運(yùn)作中保證不斷開。2006-7-1024*第二十四頁，共五十六頁。10.2.3衛(wèi)星通信衛(wèi)星通訊模式是一個一對多的網(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，它繞地球一周時間恰好與地球自轉(zhuǎn)一周（23小時56分4秒）一致，從地面看上去如同靜止不動一般。三顆相距120度的衛(wèi)星就能覆蓋整個赤道圓周。故衛(wèi)星通信易于實現(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。為了滿足越來越多的需求，已開始研究應(yīng)用新的頻段，如12GHz、14GHz、20GHz及30GHz。2006-7-1025*第二十五頁，共五十六頁。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，信號有延遲。（2）10GHz以上頻帶受降雨雪的影響。（3）天線受太陽噪聲的影響。

2006-7-1026*第二十六頁，共五十六頁。寬帶衛(wèi)星通信發(fā)展

策略及趨勢（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)星不對稱線路方案經(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；（2）開放標(biāo)準(zhǔn)與模塊化問題，已有的LEO/MEOGMPCs衛(wèi)星系統(tǒng)其全球標(biāo)準(zhǔn)化開放標(biāo)準(zhǔn)能力極差，很難形成規(guī)?；芰ΑＴ谙乱徊饺?qū)拵SS行程中，納入IMT-2000的類3GMSS軌道，進(jìn)行全球開放標(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)相比擬的性能價格比是未來衛(wèi)星通信，包括其未來多模終端應(yīng)用發(fā)展的基本準(zhǔn)則。地面移動通信網(wǎng)絡(luò)容量及用戶數(shù)增長速度極快，以每年30％到50％的高速遞增，同時更新?lián)Q代速度也很快，在10至15年內(nèi)可能會快速發(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)競爭步伐，在提高性能價格比的前提下快速發(fā)展。近年來衛(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)星通信也是未來全球信息高速公路的重要組成部分。2006-7-1027*第二十七頁，共五十六頁。10.3信息處理技術(shù)

信息處理是目前計算機(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（稱為原始信息）按照一定的程序和方法進(jìn)行分類、分析、整理、編制等，使其具有可用性。信息處理的類型很多，如圖像信息處理、聲音信息處理、指紋識別、自動翻譯等、模式識別，都是目前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。2006-7-1028*第二十八頁，共五十六頁。10.3.1數(shù)字圖像處理

數(shù)字圖像處理又稱為計算機(jī)圖像處理，它是指將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并利用計算機(jī)對其進(jìn)行處理的過程。數(shù)字圖像處理作為一門學(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。首次獲得實際成功應(yīng)用的是美國噴氣推進(jìn)實驗室（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拓性成就，如航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、工業(yè)檢測、機(jī)器人視覺、公安司法、軍事制導(dǎo)、文化藝術(shù)等領(lǐng)域。

2006-7-1029*第二十九頁，共五十六頁。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。許多國家每天派出很多偵察飛機(jī)對地球上有興趣的地區(qū)進(jìn)行大量的空中攝影。對由此得來的照片進(jìn)行處理分析，以前需要雇用幾千人，而現(xiàn)在改用配備有高級計算機(jī)的圖像處理系統(tǒng)來判斷分析，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。

2006-7-1030*第三十頁，共五十六頁。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，還有一類是對醫(yī)用顯微圖像的處理分析，如紅細(xì)胞、白細(xì)胞分類、染色體分析、癌細(xì)胞識別等。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*第三十一頁，共五十六頁。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的速率達(dá)100Mbps以上。要將這樣高速率的數(shù)據(jù)實時傳送出去，必須采用編碼技術(shù)來壓縮信息的比特量。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*第三十二頁，共五十六頁。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，如自動裝配線中檢測零件的質(zhì)量、并對零件進(jìn)行分類，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，郵政信件的自動分揀，在一些有毒、放射性環(huán)境內(nèi)識別工件及物體的形狀和排列狀態(tài)，先進(jìn)的設(shè)計和制造技術(shù)中采用工業(yè)視覺等等。其中值得一提的是研制具備視覺、聽覺和觸覺功能的智能機(jī)器人，將會給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來新的激勵，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*第三十三頁，共五十六頁。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、存儲和顯示的軍事自動化指揮系統(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自動收費(fèi)系統(tǒng)中的車輛和車牌的自動識別都是圖像處理技術(shù)成功應(yīng)用的例子。2006-7-1034*第三十四頁，共五十六頁。圖像處理在文化藝術(shù)

方面的應(yīng)用

目前這類應(yīng)用有電視畫面的數(shù)字編輯、動畫的制作、電子圖像游戲、紡織工藝品設(shè)計、服裝設(shè)計與制作、發(fā)型設(shè)計、文物資料照片的復(fù)制和修復(fù)、運(yùn)動員動作分析和評分等等，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸形成一門新的藝術(shù)——計算機(jī)美術(shù)。

2006-7-1035*第三十五頁，共五十六頁。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。所有聲音信息在計算機(jī)內(nèi)部是以音頻文件的形式存儲的，音頻文件通常分為兩類：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，此處不再贅述。2006-7-1036*第三十六頁，共五十六頁。10.3.3電子指紋

指紋特征一般分為總體特征和局部特征?？傮w特征包括紋形、特征點(diǎn)的分類、方向、曲率、位置。每個指紋都具有唯一性，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。指紋識別主要分為四個階段：讀取指紋、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對確認(rèn)。首先，通過指紋識別器的讀取設(shè)備讀取指紋圖像。在獲取指紋圖像之后，識別芯片對圖像進(jìn)行初步處理，使之更加清晰可辨。接下來，指紋辨識軟件建立指紋的“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)像初中幾何畫函數(shù)圖的步驟。這些數(shù)據(jù)點(diǎn)同時具有7種以上的唯一性特征，由于通常情況下一枚指紋有70個節(jié)點(diǎn)，通過計算會產(chǎn)生大約490個數(shù)據(jù)。最后，通過模糊比較的方法，把兩個指紋的模板進(jìn)行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結(jié)果。

2006-7-1037*第三十七頁，共五十六頁。10.3.4自動翻譯

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

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

2006-7-1038*第三十八頁，共五十六頁。10.3.5模式識別

模式識別，通俗一點(diǎn)講就是機(jī)器識別，計算機(jī)識別或機(jī)器自動識別。在這里是針對讓計算機(jī)來判斷事物而提出的，如檢測病理切片中是否有癌細(xì)胞、文字識別、話語識別、圖像中物體識別等等。模式識別研究的內(nèi)容是使機(jī)器能做以前只能由人類才能做的事，具備人所具有的、對各種事物與現(xiàn)象進(jìn)行分析、描述與判斷的部分能力。一個典型的模式識別系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取選擇、分類決策及分類器設(shè)計五部分組成。分類器設(shè)計在訓(xùn)練過程中完成，利用樣本進(jìn)行訓(xùn)練，確定分類器的具體參數(shù)。而分類決策在識別過程中起作用，對待識別的樣本進(jìn)行分類決策。

2006-7-1039*第三十九頁，共五十六頁。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*第四十頁，共五十六頁。

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線電導(dǎo)航系統(tǒng)。無線電導(dǎo)航是以各種地面和機(jī)載無線電導(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，由于無線電波在大氣中傳播幾千公里過程中，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。其中有半數(shù)事故是由于航行原因造成的，使世界商船隊里每年都有幾十艘船沉沒!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。正因為如此，人們請求衛(wèi)星來幫忙。2006-7-1041*第四十一頁，共五十六頁。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、時間等信息來完成對地球各種目標(biāo)的定位、導(dǎo)航、監(jiān)測和管理。衛(wèi)星定位導(dǎo)航作為繼互聯(lián)網(wǎng)、移動通信之后發(fā)展最快的信息產(chǎn)業(yè)之一，受到世界各國的極大重視。像美國的全球衛(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)出測距信號和導(dǎo)航電文；地面上的接收機(jī)接收到衛(wèi)星發(fā)出的信號后，可以測定接收機(jī)天線到導(dǎo)航衛(wèi)星之間的距離，并迅速計算出導(dǎo)航電文得到衛(wèi)星空間坐標(biāo)位置。一般來說需要同時接收4顆衛(wèi)星的信號，經(jīng)過計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)出的信號覆蓋全球各個角落，而且不易受天氣的變化影響，因此能夠全天候、全天時對地球上任何地方、無論是移動的還是固定的目標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航定位。除了美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)之外，還有俄羅斯的GLONASS衛(wèi)星系統(tǒng)，而我國是世界上第三個擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家，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)能夠覆蓋整個中國及周邊地區(qū)，并且擁有通信功能，而全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)則沒有，更重要的是北斗系統(tǒng)是我國自主的研發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。歐盟正在計劃建設(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*第四十二頁，共五十六頁。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)向民用開放后，迅速應(yīng)用到各個領(lǐng)域。民經(jīng)濟(jì)各個領(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、消防等用它營建緊急救援或報警系統(tǒng)；汽車、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)報等都要用到衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)。2006-7-1043*第四十三頁，共五十六頁。

遙感（RS）

“遙感”，顧名思義，就是遙遠(yuǎn)地感知。人類通過大量的實踐，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)這個原理來探測地表物體對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)距離識別物體。遙感的實現(xiàn)還需要遙感平臺，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，探測和接收物體在可見光、紅外線和微波范圍內(nèi)的電磁輻射。傳感器會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)過一系列復(fù)雜的處理，才能提供給不同的用戶使用。我國遙感技術(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定的儀器。2006-7-1044*第四十四頁，共五十六頁。

地理信息系統(tǒng)（GIS）

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡稱GIS）是人類在生產(chǎn)實踐活動中，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)。它以計算機(jī)為手段，對具有地理特征的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能以一個空間信息為主線，將其它各種與其有關(guān)的空間位置信息結(jié)合起來。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個部分組成，即計算機(jī)硬件系統(tǒng)、計算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)庫和系統(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、環(huán)境管理、宏觀決策。

2006-7-1045*第四十五頁，共五十六頁。全球定位系統(tǒng)GPS全球定位系統(tǒng)（GlobalPositionSystem，簡稱GPS）:美國于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實時三維導(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、

自動化、高效益等顯著特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、資源勘察、地球動力學(xué)等多種學(xué)科。GPS是美國第二代衛(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)和時間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過計算求出接收機(jī)的三維位置、三維方向以及運(yùn)動速度和時間信息。按定位方式，GPS定位分為單點(diǎn)定位和相對定位（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)成了對空間數(shù)據(jù)實時進(jìn)行采集、更新、處理、分析及為各種實際應(yīng)用提供科學(xué)的決策咨詢的強(qiáng)大技術(shù)體系。

2006-7-1046*第四十六頁，共五十六頁。

10.4.3智能機(jī)器人

“機(jī)器人是一種自動化的機(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、動作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機(jī)器”。機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(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、娛樂機(jī)器人等正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。2006-7-1047*第四十七頁，共五十六頁。10.4.4智能大廈

智能大廈是指利用系統(tǒng)集成方法，將計算機(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，通過對設(shè)備的自動監(jiān)控、對信息資源的管理和對使用者的信息服務(wù)及其與建筑的優(yōu)化組合，向人們提供一個高效、舒適、安全、便利環(huán)境的建筑物。智能大廈是信息時代的產(chǎn)物，是計算機(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：樓宇自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、辦公自動化、消防自動化系統(tǒng)、安保自動化系統(tǒng)、防盜報警子系統(tǒng)與電視監(jiān)控子系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)。2006-7-1048*第四十八頁，共五十六頁。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自動駕駛10.5.3量子計算機(jī)10.5.4生物計算機(jī)2006-7-1049*第四十九頁，共五十六頁。通信技術(shù)發(fā)展歷程在20世紀(jì)80年代中期，模擬移動技術(shù)即第一代移動通訊技術(shù)（firstgeneration，簡稱1G）投入商業(yè)使用。我國從1988年開通移動電話就是采用第一代技術(shù)；在20世紀(jì)90年代初，以數(shù)字語音傳輸技術(shù)為核心的第二代移動通訊技術(shù)（secondgeneration，簡稱2G）出現(xiàn)。2G主要有GSM和CDMA兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。第二代移動通信技術(shù)的特點(diǎn)是除了話音業(yè)務(wù)以外，可以開展一些簡單的數(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。

第三代移動通信技術(shù)（thirdgeneration，簡稱3G）是無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、語音、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、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。目前國際上有三大標(biāo)準(zhǔn)，分別是歐洲提出的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)、美國提出的CDMA2000