物聯(lián)網(wǎng)時代機(jī)電一體化核心技術(shù)及發(fā)展趨勢

魏曉寧

（身份證號：130132198701021675）

物聯(lián)網(wǎng)時代機(jī)電一體化核心技術(shù)及發(fā)展趨勢

魏曉寧

（身份證號：130132198701021675）

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，全球正從互聯(lián)網(wǎng)時代進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時代。在物聯(lián)網(wǎng)時代，機(jī)電一體化本身內(nèi)涵也在發(fā)生變化。本文從物聯(lián)網(wǎng)角度出發(fā)，概述了機(jī)電一體化的核心技術(shù)，預(yù)測機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)；機(jī)電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展趨勢

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)又稱傳感網(wǎng)，是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮[1]，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。世界各國均將物聯(lián)網(wǎng)作為國家發(fā)展戰(zhàn)略，以此提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)，使得機(jī)械設(shè)備的動力、信息處理與控制等部分的功能呈現(xiàn)自動化、智能化狀態(tài)[2]。

機(jī)電一體化技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)時代的支撐，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和推進(jìn)，機(jī)電一體化的核心技術(shù)和發(fā)展趨勢也會發(fā)生相應(yīng)的變化。

2 機(jī)電一體化的核心技術(shù)

（1）機(jī)械技術(shù)[3]，是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)。機(jī)械技術(shù)不僅要考慮如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，而且要利用新材料、新技術(shù)、新工藝從改善性能、減輕質(zhì)量、縮小體積和提高精度等幾方面考慮，為機(jī)電一體化提供性能優(yōu)良的機(jī)械平臺。

（2）信息處理技術(shù)，為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須信息處理技術(shù)和機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，使設(shè)備具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、智能決策等功能。提高設(shè)備的數(shù)據(jù)處理速度、可靠性、抗干擾性及兼容性等問題就必須依賴信息處理技術(shù)。

（3）傳感器技術(shù)，傳感技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一。傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。

（4）系統(tǒng)集成技術(shù)，即在系統(tǒng)工程科學(xué)方法的指導(dǎo)下，從系統(tǒng)和客戶的角度出發(fā)，將若干功能模塊集成到相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中，連接成為一個完整可靠經(jīng)濟(jì)和有效的整體，使之能資源共享、協(xié)同工作，達(dá)到整體性能最優(yōu)。

3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)發(fā)展，社會發(fā)展日新月異，現(xiàn)在社會正從互聯(lián)網(wǎng)時代進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時代。物聯(lián)網(wǎng)給我們構(gòu)建了一個十分美好的藍(lán)圖，正如“智慧的地球”中所描述，在未來，通過物物相聯(lián)的龐大網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)智能交通、智能安防、智能監(jiān)控、智能物流以及家庭電器的智能化控制[4]。在物聯(lián)網(wǎng)時代，機(jī)電一體化也必將呈現(xiàn)特殊的發(fā)展趨勢。

（1）智能化。智能化就是將計算機(jī)技術(shù)有效應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備中，使機(jī)械設(shè)備可以按照程序命令進(jìn)行運(yùn)作。除了生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備向著智能化發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一個方面——機(jī)器人，也在向著更加智能化方向發(fā)展。隨著機(jī)電一體化技術(shù)智能化的發(fā)展，機(jī)器人將會被賦予人的行為，其行動也將更為靈活，還可以有思維能力，比如邏輯判斷，自我決策能力等[5]。

（2）M2M（MachinetoMachine）。伴隨著智能化，M2M是機(jī)電一體化的重要發(fā)展趨勢，它是機(jī)器和機(jī)器之間的一種智能化、交互式的通信。也就是說，設(shè)備被賦予了更多的“思想”和“智慧”，且不是獨(dú)立的個體，而是相互聯(lián)系的有機(jī)體，機(jī)器會根據(jù)既定程序主動進(jìn)行通信，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇，對相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令。

（3）綠色環(huán)保。環(huán)保化的機(jī)電一體化技術(shù)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)、包裝、使用，甚至銷毀過程中，都要盡量提高對資源的利用率，減少對環(huán)境的污染，保證產(chǎn)品的使用效率。其特點(diǎn)是，資源利用率最高、污染最小（或無污染）、可循環(huán)使用。綠色環(huán)保不僅是技術(shù)發(fā)展的需要，也是人類可持續(xù)發(fā)展的需要[6]。

4 結(jié)束語

本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)時代下機(jī)電一體化的核心技術(shù)及發(fā)展趨勢。機(jī)電一體化是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，機(jī)電一體化也有了新的內(nèi)涵和發(fā)展趨勢。在當(dāng)今世界上，機(jī)器設(shè)備的數(shù)量至少是人的數(shù)量的4倍，故機(jī)電一體化的發(fā)展會有更廣闊發(fā)展前景，而且機(jī)電一體化的發(fā)展也必然促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會變革。

[1]物聯(lián)網(wǎng)白皮書.工業(yè)和信息化部電信研究院，2011.

[2]劉慶民.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].科技致富向?qū)В?011（12）.

[3]胡家華.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（21）.

[4]劉立琦.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用給經(jīng)濟(jì)社會帶來的影響[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2011（7）.

[5]劉占朝.淺談機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].華章，2011（20）.

[6]孫虹丹.淺談機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的發(fā)展及應(yīng)用[J].才智，2011（24）.

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1673-0038（2015）33-0249-01

2015-7-18