現(xiàn)代電子信息技術(shù)的工程化應(yīng)用研究

張冬

（山東省淄博市桓臺縣疾病預(yù)防控制中心，山東 淄博 256400）

0 引言

目前，我國經(jīng)濟發(fā)展勢頭迅猛，使得國內(nèi)社會環(huán)境有了大幅度的改善，而這也使得人們在工作、生活方面的需求提升，故為了滿足現(xiàn)代人的部分需求，國內(nèi)開始積極建設(shè)電子信息工程。該工程的建設(shè)需要使用到各種電子信息技術(shù)，借助相關(guān)技術(shù)來完善工程的功能體系，給人們提供各方面的服務(wù)。從這一角度出發(fā)，電子信息技術(shù)的工程化應(yīng)用就顯得非常重要，如果不能在電子信息工程中發(fā)揮相關(guān)技術(shù)的作用，就會導(dǎo)致工程實用價值下降；同時技術(shù)的應(yīng)用是否能夠發(fā)揮出全部作用，還與相關(guān)管理工作有關(guān)，因此為了發(fā)揮電子信息技術(shù)的作用，有必要展開相關(guān)研究。

1 電子信息技術(shù)的基本概念與特點

1.1 基本概念

電子信息技術(shù)并不特指某一種技術(shù)，而是一系列具有電子技術(shù)、信息技術(shù)綜合特征的技術(shù)統(tǒng)稱，經(jīng)過多年的發(fā)展該項技術(shù)的種類已經(jīng)有很多，而不同種類的電子信息技術(shù)在功能、應(yīng)用方式及管理要求上也有不同，因此要將這些技術(shù)投入實際應(yīng)用，必須對各項技術(shù)有充分的了解，并且在不斷地應(yīng)用中做好對應(yīng)的管理工作?？傮w而言，電子信息技術(shù)就是電子技術(shù)與信息技術(shù)集成之后的產(chǎn)物，且因為兩者的可塑性空間比較大，所以在不斷地開發(fā)下電子信息技術(shù)種類變多，這代表著電子信息工程擁有豐富的功能體系，服務(wù)的綜合水平也有很大的提升空間[1]。

1.2 特點

雖然電子信息技術(shù)的種類有很多，但也有彼此的共通性，即不同種類的電子信息技術(shù)有一些共同的特點，諸如共享性、集成化與智能化，具體內(nèi)容如下。

1.2.1 共享性

從工程應(yīng)用角度來看，電子信息技術(shù)無法憑空運作，必須得到內(nèi)置系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的支持。過程中主要是先從數(shù)據(jù)庫內(nèi)獲取需要的數(shù)據(jù)，再對數(shù)據(jù)進行處理，然后將各項數(shù)據(jù)共享給其他技術(shù)模塊或者是子系統(tǒng)，因此電子信息技術(shù)具有很強的共享性。共享性的特征使得電子信息技術(shù)也具備了良好的人機交互性，即技術(shù)運作當(dāng)中可以通過相關(guān)的端口進入系統(tǒng)，訪問系統(tǒng)內(nèi)電子信息技術(shù)共享來的數(shù)據(jù)，諸如企業(yè)登錄內(nèi)務(wù)管理系統(tǒng)，可以知道當(dāng)前的財務(wù)數(shù)據(jù)，也能將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到其他子系統(tǒng)，實現(xiàn)全企業(yè)共享[2]。

1.2.2 集成化

電子信息技術(shù)雖然種類繁多，但彼此之間并不排斥，相反能夠很好地相互兼容，故從工程應(yīng)用角度出發(fā)，這些技術(shù)是可以集成在一起的，說明任意電子信息技術(shù)都具備集成化的特點。集成化的特點使得電子信息技術(shù)在工程應(yīng)用當(dāng)中的體積縮小，也解決了以往電子信息工程建設(shè)中普遍存在的技術(shù)設(shè)備分散的問題，而其最大的優(yōu)點就在于方便管理，即集成化就是利用通信手段將各種電子信息設(shè)備集中到一個終端上，人工可以通過這個終端對任意設(shè)備進行遠程管理，不必像以往一樣必須前往設(shè)備所在地進行管理，故非常便捷[3]。

1.2.3 智能化

智能化是現(xiàn)代電子信息技術(shù)的共同特征。根據(jù)我國電子信息技術(shù)發(fā)展的歷史了解到，該項技術(shù)最初并不具備智能化特征，只能算作是自動化技術(shù)，而當(dāng)智能化思維開始普及，使得一些傳統(tǒng)的電子信息技術(shù)升級換代，成為了智能化電子信息技術(shù)。智能化電子信息技術(shù)與傳統(tǒng)電子信息技術(shù)相比具有多種優(yōu)勢：第一，智能化代表電子信息技術(shù)能夠?qū)ΜF(xiàn)實事物的信息、數(shù)據(jù)進行識別與分析，通過分析可進一步了解現(xiàn)實事物的屬性或者是內(nèi)在邏輯等，說明智能化電子信息技術(shù)能夠根據(jù)現(xiàn)實事物的現(xiàn)狀、發(fā)展過程等作出決策，諸如使用智能化電子信息技術(shù)可以實現(xiàn)機器人避障，但傳統(tǒng)的自動化技術(shù)無法實現(xiàn)這一點，因此前者在功能性上更加強大；第二，智能化電子信息技術(shù)具有強大的信息處理能力，這同樣是傳統(tǒng)自動化技術(shù)不具備的，同時智能化電子信息技術(shù)的信息處理效率、質(zhì)量都遠超人工，目前甚至能夠在數(shù)秒內(nèi)處理數(shù)以百萬的信息，故智能化電子信息技術(shù)的地位無可取代[4]?？傮w而言，智能化電子信息技術(shù)功能強大，絕非傳統(tǒng)電子信息技術(shù)可比，因此前者應(yīng)用價值高，理應(yīng)在電子信息工程當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。

2 常見電子信息技術(shù)

根據(jù)現(xiàn)代電子信息工程中電子信息技術(shù)的應(yīng)用情況，常見的電子信息技術(shù)有自動化-智能化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)，具體內(nèi)容如下。

2.1 自動化-智能化技術(shù)

雖然智能化電子信息技術(shù)具有極大的優(yōu)勢以及無可取代的地位，但并不代表傳統(tǒng)的自動化電子信息技術(shù)就需要被淘汰，事實上在很多電子信息工程當(dāng)中都將兩者結(jié)合起來，生成了自動化-智能化技術(shù)。顧名思義，自動化-智能化技術(shù)就是由自動化、智能化兩個電子信息技術(shù)模塊組成的技術(shù)系統(tǒng)，其中自動化技術(shù)模塊通常被用于工作執(zhí)行，而智能化技術(shù)模塊則常被用于工作管理，故自動化-智能化技術(shù)的整體運作邏輯就是先用智能化技術(shù)模塊辨別實際情況、了解工作需要，然后再向自動化技術(shù)模塊發(fā)送對應(yīng)的指令，自動化技術(shù)模塊按照指令執(zhí)行工作即可。該項技術(shù)的使用使得電子信息工程的工作效率、應(yīng)用價值都有了大幅提升，諸如原本的自動化電子信息技術(shù)在得到智能化技術(shù)的控制下，能夠更好地執(zhí)行工作，工作過程還不需要人工干預(yù)，因為即使出現(xiàn)問題智能化技術(shù)也會做出判斷；若問題無法解決會及時向管理員發(fā)送信息，讓人工來處理問題，同時在人工處理過程中智能化技術(shù)模塊會提供對應(yīng)的信息支持，諸如直接幫助人工鎖定問題位置、了解問題類型以及當(dāng)下情況等，使得人工可以更加便捷地處理問題。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種誕生于圖形學(xué)、人機接口和傳感器技術(shù)交叉下的產(chǎn)物，其最大的特點就是可以創(chuàng)造出一個高度仿真的虛擬世界，并且通過相關(guān)設(shè)備給設(shè)備佩戴者傳輸信號，因此當(dāng)人戴上相關(guān)設(shè)備就能進入這樣的虛擬世界，借助高速的信息傳輸，能夠給人帶來身臨其境的感受。該項技術(shù)在最初并沒有得到人們的重視，但隨著了解的深入，人們發(fā)現(xiàn)該項技術(shù)的價值非常大，尤其是在電子信息工程應(yīng)用當(dāng)中；諸如當(dāng)人想要擴建電子信息工程，或者想要測試某種工程的運作模式時，可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進入虛擬環(huán)境，然后在虛擬環(huán)境當(dāng)中進行嘗試，因為虛擬環(huán)境的仿真程度很高，所以基本上只要能夠在虛擬環(huán)境中成立，那么嘗試的方法至少是值得在現(xiàn)實環(huán)境中復(fù)刻的。在這個過程中虛擬現(xiàn)實技術(shù)就幫助我們減少了諸多嘗試的資源消耗，也避免了很多不必要的麻煩，比較有利于電子信息工程的發(fā)展和管理[5]。

2.3 通信技術(shù)

通信技術(shù)是電子信息工程當(dāng)中必不可少的一項電子信息技術(shù)，該項技術(shù)的主要作用就是通過各種格式的通信渠道，將工程的各個技術(shù)模塊等連接起來，使得各個模塊能夠相互通信，這保障了電子信息工程的系統(tǒng)性。通信技術(shù)在電子信息工程中之所以重要，是因為工程必須在各個技術(shù)模塊能夠順暢通信的基礎(chǔ)上才能運作，諸如自動化技術(shù)必須根據(jù)智能化技術(shù)的決策才能運作，否則就無法處理現(xiàn)實問題，而實現(xiàn)這一點的就是通信技術(shù)，這足以說明通信技術(shù)的重要性。

2.4 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)的應(yīng)用方式相對簡單，一般就是根據(jù)實際需求將各種類型的傳感器安裝在指定位置，或者開發(fā)傳感器接口進行安裝，目的是通過傳感器來采集電子信息工程運作所需要的信息與數(shù)據(jù)。同時現(xiàn)代傳感器一般都具備信號發(fā)出功能，因此也可以將其視作信號發(fā)出端，即傳感器采集到相關(guān)信息數(shù)據(jù)之后，就會將這些信息數(shù)據(jù)通過通信渠道對外發(fā)送。傳感器技術(shù)的應(yīng)用雖然簡單，但也不是完全沒有要求的，事實上電子信息工程的信息數(shù)據(jù)采集要求有很多，這意味著工程建設(shè)可能需要各種類型的傳感器，且傳感器的數(shù)量也要達標，否則就可能出現(xiàn)信息數(shù)據(jù)傳輸上的問題，情況嚴重的將導(dǎo)致電子信息工程無法運作。

3 電子信息技術(shù)工程化應(yīng)用策略

3.1 標準框架介紹

雖然在不同情況下，不同的電子信息工程中電子信息技術(shù)的應(yīng)用存在一定的區(qū)別，但大體上都會按照一個標準框架進行。標準框架大體由六個部分組成：第一是數(shù)據(jù)采集層，一般由各種傳感器實現(xiàn)，用于采集需要的信息數(shù)據(jù)，并且對外發(fā)送；第二是通信層，通常具備雙向通信的特性，可以接收傳感器發(fā)送來的信息數(shù)據(jù)，再將其發(fā)送給控制終端，也可以接收控制終端的指令，再將其發(fā)送給指令執(zhí)行端；第三是數(shù)據(jù)儲存層，主要由大容量數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)，用于儲存電子信息工程中的各種信息數(shù)據(jù)，諸如工程運作日志文件、故障文件等，給其他層或技術(shù)模塊提供數(shù)據(jù)支撐；第四是功能層，目前大部分電子信息工程的功能層都采用的是模塊化設(shè)計方法，先根據(jù)實際需求設(shè)計對應(yīng)的技術(shù)模塊，后利用電子信息集成化的特點將各模塊集成在一起，這樣就生成了功能層，功能層主要搭載了電子信息工程的各種應(yīng)用功能，決定了工程的功能體系；第五是指令執(zhí)行層，一般是由各種自動化的控制端元或者工作設(shè)備組成，一般情況下會按照預(yù)設(shè)好的自動化流程運作，但當(dāng)控制終端向其發(fā)送指令，那么就會切換至智能控制模式，依照智能化流程運作，具有獨立解決部分問題的特點；第六是控制終端層，主要由智能化技術(shù)模塊組成，且該模塊通常與人工端保持著特有的聯(lián)系，例如人工可以通過計算機、手機進入控制系統(tǒng)，了解智能終端的運作情況，若有必要也可以手動切換至人工操作模式，這時整個電子信息工程將由人工主導(dǎo)[6]。其中數(shù)據(jù)庫層雖然與電子信息技術(shù)無關(guān)，但也是標準框架中必不可少的一環(huán)，且如果失去數(shù)據(jù)庫層支撐，部分電子信息技術(shù)就無法運作。

3.2 應(yīng)用策略

結(jié)合標準框架，可以使用各種策略來實現(xiàn)電子信息技術(shù)的工程化應(yīng)用，具體策略如下。

3.2.1 傳感器技術(shù)應(yīng)用

通常情況下，電子信息工程建設(shè)時就應(yīng)當(dāng)分析信息數(shù)據(jù)的采集需求，例如設(shè)備故障率、通信速度等，然后根據(jù)這些需求采購對應(yīng)的傳感器，或者開發(fā)虛擬傳感器，再使用對應(yīng)方法安裝，這樣傳感器就能夠根據(jù)實際需求采集信息數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集層的基礎(chǔ)完成。然后在傳感器技術(shù)應(yīng)用中一定要注意信號格式的問題，除了虛擬傳感器以外，市面上大部分的物理傳感器采集所得到的信息數(shù)據(jù)都是電子格式的，而這些信息數(shù)據(jù)最終要傳輸?shù)娇刂平K端，控制終端又無法讀取電子格式的信息數(shù)據(jù)，這就需要在信息數(shù)據(jù)傳輸之前轉(zhuǎn)換其格式，否則傳感器技術(shù)無法投入工程應(yīng)用。為了實現(xiàn)這一目的，建議選擇自帶信息數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能的傳感器，或者在通信渠道的任意一段安裝換能器，借助換能器也能實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換。

3.2.2 通信技術(shù)應(yīng)用

通信技術(shù)的工程化應(yīng)用大體可以分為三個步驟：第一，必須先構(gòu)建通信接收端、發(fā)射端的接口，兩端之間就是通信渠道的主要路徑，同時為了實現(xiàn)雙向傳輸，一般建議在兩端分別建立通信接收端、發(fā)射端接口；第二，為了確保通信渠道的針對性，理應(yīng)在各接口構(gòu)建完畢之后對其進行信號格式調(diào)整，要求A通信接收端接口與A通信發(fā)射端接口信號格式統(tǒng)一，以此類推即可；第三，建立通信模塊，因為通信模塊是構(gòu)成通信路徑的關(guān)鍵要素，也決定了通信路徑具體能用于何種信息數(shù)據(jù)的通信中，目前國內(nèi)通信模塊技術(shù)有了長足發(fā)展，大部分通信模塊都成了多媒體模塊，基本可以支持所有信息數(shù)據(jù)通信，故通常情況下只需要根據(jù)通信需求來確認模塊數(shù)量即可。另外，出于通信安全考慮，建議在通信渠道建立完畢后采用編碼技術(shù)對通信渠道進行加密，這樣要獲取通信渠道中的數(shù)據(jù)信息，就必須經(jīng)過濾波分析和信號匹配，這樣就能保障通信安全。

3.2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)一般應(yīng)用于電子信息工程的功能層，該項技術(shù)具有兩個板塊：第一是物理設(shè)備板塊，諸如VR眼鏡、操作手柄以及控制平臺等，這些設(shè)備之間通常通過紅外線連接，配備完整即可投入使用；第二是3D虛擬板塊，該板塊是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用核心，原因在于虛擬現(xiàn)實技術(shù)是依靠該板塊才能實現(xiàn)高度仿真的，要控制虛擬環(huán)境也無法離開該板塊?？傮w上來說，只需要實現(xiàn)以上兩大板塊即可將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程。

3.2.4 自動化-智能化技術(shù)

因為自動化-智能化技術(shù)本質(zhì)上包含了兩項技術(shù)，且其中智能化技術(shù)功能比較強大，因此其工程應(yīng)用范圍比較廣泛，包含了指令執(zhí)行層和控制終端層。應(yīng)用中，首先為了保障電子信息工程能夠自主處理一些問題，具備執(zhí)行指令的能力，需要在相關(guān)位置上建立自動化控制單元，并且做好控制邏輯編程工作，由此實現(xiàn)自動化技術(shù)應(yīng)用。其次要借助通信渠道，將自動化技術(shù)模塊與控制終端層的智能化技術(shù)模塊連接，這樣智能化模塊就能通過指令對自動化模塊進行控制，實現(xiàn)智能化技術(shù)的應(yīng)用。

4 結(jié)語

綜上所述，電子信息技術(shù)種類繁多、功能強大，是現(xiàn)代電子信息工程建設(shè)與運作中必不可少的一環(huán)，因此有必要了解各項電子信息技術(shù)，并掌握對應(yīng)的工程化應(yīng)用策略。通過策略，實現(xiàn)電子信息技術(shù)工程的應(yīng)用，讓電子信息工程的功能體系更加豐富，為人類社會提供更多幫助。