電子技術(shù)在智能儀器建造中的思考

鄭振峰

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

儀器智能化是指現(xiàn)代通訊與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對(duì)某一個(gè)方面的應(yīng)用。智能化技術(shù)在其應(yīng)用中主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)，精密傳感技術(shù)，GPS定位技術(shù)的綜合應(yīng)用。隨著產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，產(chǎn)品智能化優(yōu)勢(shì)在實(shí)際操作和應(yīng)用中得到非常好的運(yùn)用，其主要表現(xiàn)在：大大改善操作者作業(yè)環(huán)境，減輕了工作強(qiáng)度；提高了作業(yè)質(zhì)量和工作效率；一些危險(xiǎn)場(chǎng)合或重點(diǎn)施工應(yīng)用得到解決；環(huán)保、節(jié)能；提高了機(jī)器的自動(dòng)化程度及智能化水平；提高了設(shè)備的可靠性，降低了維護(hù)成本；故障診斷實(shí)現(xiàn)了智能化等。

智能儀器的建造是一個(gè)較為復(fù)雜的過程。為完成儀器的功能，實(shí)現(xiàn)儀器的指標(biāo)，提高研制效率，并能取得一定的研制效益，應(yīng)遵循正確的設(shè)計(jì)原則、按照科學(xué)的研制步驟來開發(fā)智能儀器。在技術(shù)指標(biāo)上應(yīng)滿足精度、測(cè)量范圍、工作環(huán)境條件、穩(wěn)定性等要求，且具備輸出、人機(jī)對(duì)話、通信、報(bào)警提示、儀器狀態(tài)的自動(dòng)調(diào)整等功能。儀器可靠性是最突出也是最重要的，因?yàn)閮x器能否正?？煽康毓ぷ鳎瑢⒅苯佑绊憸y(cè)量結(jié)果的正確與否，也將影響工作效率和儀器信譽(yù)，在線檢測(cè)與控制類儀器更是如此，由于儀器的故障造成整個(gè)生產(chǎn)過程的混亂，甚至引起嚴(yán)重后果。應(yīng)采取各種措施提高儀器的可靠性，從而保證儀器能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。

在硬件方面，儀器所用器件的質(zhì)量和儀器結(jié)構(gòu)工藝是影響可靠性的重要因素，故應(yīng)合理選擇元器件和采用在極限情況下進(jìn)行試驗(yàn)的方法。所謂合理選擇元器件是指在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)元器件的負(fù)載、速度、功耗、工作環(huán)境等技術(shù)參數(shù)應(yīng)留有一定的余量，并對(duì)元器件進(jìn)行老化和篩選。而極限情況下的試驗(yàn)是指在研制過程中，一臺(tái)樣機(jī)要承受低溫、高溫、沖擊、振動(dòng)、干擾、煙霧等試驗(yàn)，以保證其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。

在軟件方面，采用模塊化設(shè)計(jì)方法，不僅易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。同時(shí)，對(duì)軟件進(jìn)行全面測(cè)試也是檢驗(yàn)錯(cuò)誤排除故障的重要手段。智能儀器建造主要的花費(fèi)在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試和軟件開發(fā)，樣機(jī)的硬件成本不是考慮的主要因素。

然而，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，智能儀器系統(tǒng)建造面臨三個(gè)突出的問題。

（1）產(chǎn)品更新?lián)Q代太快。比如家電，一個(gè)更新速度很快的行業(yè)。生活中常常是這樣，幾十英寸的最新款電視掛上墻，智能、超高清、互聯(lián)網(wǎng)功能都有，可沒用幾天就發(fā)現(xiàn)，更新一代的產(chǎn)品又上市了。智能電視機(jī)不到兩年的時(shí)間，反應(yīng)速度每況愈下。有時(shí)，只是用遙控器換頻道，也需要隔幾秒才有反應(yīng)。這樣的尷尬，在越來越多的家庭客廳里上演，甚至有人調(diào)侃，“彩電還沒拆封，就已經(jīng)落伍了?！?/p>

近幾年，一些新技術(shù)不斷應(yīng)用到電視產(chǎn)品上，互聯(lián)網(wǎng)電視還只是其中的一小部分。2013年底，康佳搶先國(guó)內(nèi)品牌推出曲面電視，長(zhǎng)虹、TC蘊(yùn)等品牌紛紛跟進(jìn)；幾天前，海信發(fā)布自主研發(fā)的新一代激光影院電視，并預(yù)測(cè)激光影院有望占據(jù)70英寸以上電視產(chǎn)品40%的市場(chǎng)份額……而這每一項(xiàng)新技術(shù)，也都在“傳宗接代”中復(fù)制了迅速升級(jí)、迅速落伍的尷尬。

（2）市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，技術(shù)上急功近利，留下后患。智能生產(chǎn)廠家目前都在比拼價(jià)格、性能、產(chǎn)品的種類、市場(chǎng)定位及渠道，高性能加高性價(jià)比、快速響應(yīng)服務(wù)是目前競(jìng)爭(zhēng)的核心。隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，智能手機(jī)正淪為“快消品”，一些廠商也日益急功近利，在不經(jīng)意間埋下禍端。為和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手蘋果公司的iphone7搶奪上市先機(jī)，今年8月初，三星在全球率先發(fā)布了新旗艦手機(jī)Galaxy Note7，然而沒想到Note7正式上市后不久，陸續(xù)出現(xiàn)多起手機(jī)爆炸事故。三星隨后被迫宣布在全球停售Note7，并采取全面召回措施。據(jù)預(yù)測(cè)，如果三星從此停售Note7，將總計(jì)折損1900萬臺(tái)的手機(jī)銷量，并給這家公司造成近170億美元的營(yíng)收損失。

（3）如何滿足用戶不同層次和不斷變化的要求。智能產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)普通大眾家庭，不同的消費(fèi)群體對(duì)產(chǎn)品的需求不一樣，但是追根究底還是要滿足消費(fèi)者的需求，根據(jù)目標(biāo)市場(chǎng)不同，制定適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品戰(zhàn)略，努力使消費(fèi)者獲得高性能和高性價(jià)比的購(gòu)買、使用感受，才能在競(jìng)爭(zhēng)中不被淘汰。大批功能相似、品牌各異的國(guó)產(chǎn)智能手機(jī)常常使消費(fèi)者無所適從，手機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量問題也屢屢引發(fā)用戶抱怨和投訴。除此之外，當(dāng)前國(guó)內(nèi)的手機(jī)服務(wù)質(zhì)量同樣難令消費(fèi)者滿意。中國(guó)質(zhì)量萬里行促進(jìn)會(huì)今年9月份發(fā)布的2016手機(jī)產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量情況通報(bào)顯示，有三分之一的消費(fèi)者對(duì)當(dāng)前的手機(jī)服務(wù)質(zhì)量不滿意。在業(yè)內(nèi)人士看來，當(dāng)前國(guó)內(nèi)智能手機(jī)行業(yè)普遍缺乏創(chuàng)新，沒有新的技術(shù)拉動(dòng)用戶需求，結(jié)果導(dǎo)致市面上的手機(jī)看起來都大同小異。

阻礙當(dāng)前智能手機(jī)市場(chǎng)發(fā)展的因素之一，是智能手機(jī)產(chǎn)品本身已缺乏新意。目前，為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，各大廠商的產(chǎn)品更新周期都在縮短，快速迭代雖然在同一品牌內(nèi)能帶來技術(shù)提升，但在品牌之間進(jìn)行橫向比較，則很難見到差異化創(chuàng)新，這導(dǎo)致產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)趨同。

中國(guó)市場(chǎng)手機(jī)品牌成功的最根本的原因還是在于智能手機(jī)革命性技術(shù)進(jìn)步的停滯。過去五年，智能手機(jī)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，主要是技術(shù)持續(xù)迭代的結(jié)果，從面板、芯片到電池，從攝像鏡頭到桌面應(yīng)用，一次次的技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)了市場(chǎng)繁榮。然而2015年之后，再也沒有出現(xiàn)過真正意義上的技術(shù)變革。當(dāng)一個(gè)品類度過了技術(shù)驅(qū)動(dòng)期后，其競(jìng)爭(zhēng)的 核心將直接降為渠道能力。

在電子工業(yè)和計(jì)算機(jī)工業(yè)中推行一種不同于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的所謂“開放系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)思想：在技術(shù)上兼顧當(dāng)下和未來應(yīng)用需求，既從當(dāng)前實(shí)際可能出發(fā)，又留下容納未來新技術(shù)機(jī)會(huì)的余地；向系統(tǒng)的不同配套檔次開放，在經(jīng)營(yíng)上兼顧設(shè)計(jì)周期和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并著眼于社會(huì)的公共參與，為發(fā)揮各方面廠商的積極性創(chuàng)造條件；向用戶不斷變化的特殊要求開放，在服務(wù)上兼顧通用的基本設(shè)計(jì)和用戶的專用要求等等。

智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)正迎來慘烈洗牌，很多手機(jī)廠商因?yàn)榻?jīng)營(yíng)不善而退出了市場(chǎng)。根據(jù)調(diào)查顯示，在購(gòu)買智能手機(jī)時(shí)，大多數(shù)用戶最關(guān)注的是內(nèi)存、像素、屏幕尺寸、操作系統(tǒng)、電池續(xù)航等性能。面對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)智能手機(jī)市場(chǎng)此起彼伏的價(jià)格戰(zhàn)、營(yíng)銷戰(zhàn)，創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品品質(zhì)依然是吸引用戶的關(guān)鍵要素。加大研發(fā)力度，提升創(chuàng)新能力是增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)手機(jī)核心競(jìng)爭(zhēng)力的根本所在。中國(guó)智能手機(jī)廠商一般都是采用高通、聯(lián)發(fā)科或英偉達(dá)的硬件方案，這使得國(guó)產(chǎn)手機(jī)的產(chǎn)能不得不受制于上游硬件廠商。因此，對(duì)國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商來說，提升自身產(chǎn)業(yè)鏈配套能力將成為未來占領(lǐng)市場(chǎng)先機(jī)的重要一環(huán)。

對(duì)于國(guó)內(nèi)智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)的未來，目前智能手機(jī)只是進(jìn)入到了一個(gè)短暫的苦悶期，它的明天仍然、必然屬于新的技術(shù)迭代能力。而人工智能和語(yǔ)音或體感技術(shù)正是電子技術(shù)在智能儀器建造上的重要突破口。

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