導(dǎo)語：如何才能寫好一篇云計算技術(shù)發(fā)展趨勢，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：計算機(jī)；辦公自動化

1 計算機(jī)OA概念

辦公自動化（既OA），其將現(xiàn)代化辦公和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)合起來的一種新型的辦公方式。通過應(yīng)用計算機(jī)中的各種新技術(shù)（如：通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和系統(tǒng)科學(xué)等）。不斷使人們的公務(wù)管理活動物化于各種設(shè)備中，并由這些設(shè)備與辦公人員構(gòu)成服務(wù)于各種目標(biāo)的人機(jī)處理系統(tǒng)。這一人機(jī)系統(tǒng)，人、機(jī)缺一不可。而設(shè)備方面，硬件及必要軟件都需齊備。

OA這門綜合性技術(shù)是七十年代中期發(fā)達(dá)國家快速發(fā)展起來的，而我國經(jīng)過多年來至今的發(fā)展，已從最初提供面向單機(jī)的輔助辦公產(chǎn)品，發(fā)展到至今可提供面向應(yīng)用的大型協(xié)同上作產(chǎn)品。通過實(shí)現(xiàn)OA，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化辦公，可以優(yōu)化現(xiàn)有的管理組織結(jié)構(gòu)，調(diào)整管理體制，在提高效率的基礎(chǔ)上，增加協(xié)同辦公能力，強(qiáng)化決策的一致性，最終提高決策效能。

2 OA的發(fā)展特點(diǎn)

辦公室和OA將來的發(fā)展很難有一個統(tǒng)一確切的定論，但從如今信息技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，本人以為未來OA發(fā)展有以下特點(diǎn)：

2．1視頻技術(shù)的大量應(yīng)用

隨著視頻技術(shù)和壓縮技術(shù)的發(fā)展，諸如視頻會議等得到大力推廣。在微軟總部舉行的未來辦公品展覽上推廣之一就是通過攝像頭全方面地看到與會者參加會議的情況，甚至還可以看到每一位發(fā)言人的表情，并進(jìn)行互動式的討論。隨著信息社會的不斷發(fā)展，視頻技術(shù)也將更加進(jìn)步，將逐步實(shí)現(xiàn)無線視頻技術(shù)，目前市場上無線視頻傳輸技術(shù)大多采用CPRS和CDMA技術(shù)，技術(shù)還不成熟，但可以肯定的是未來無線視頻技術(shù)將被人們廣泛使用。

2．2無限的無線辦公場所

隨著向Wi-fi技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的通訊方式迅速在工作領(lǐng)域興起，這些通過手機(jī)，筆記本電腦等一些電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的通方式包括電子郵件、即時通訊、視頻會議等應(yīng)用得到了一次技術(shù)性的飛躍，如：東莞市級政府辦公場所和公益性場所免費(fèi)無線寬上網(wǎng)，成立“無線城市”建設(shè)工作辦公室。封閉辦公室的概念已不復(fù)存在，人們可以在機(jī)場、廣場、飯店隨時辦公。員工無論身在何處，企業(yè)園區(qū)、異地出差、家庭辦公等都可以輕松實(shí)現(xiàn)移動辦公，企業(yè)內(nèi)部還可以根據(jù)實(shí)用權(quán)限建立不同的應(yīng)用級別，以設(shè)定不同的處理優(yōu)先級，從而保證上網(wǎng)的安全性。無線網(wǎng)絡(luò)的方便快捷大大提高了辦公的效率。

2．3更靈活的工作流

電子文件在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，比起紙質(zhì)文件的傳送效率要高出幾個數(shù)量級，不僅可以包括過去的紙質(zhì)公文，而且還可以包含圖像、動畫、聲音等多種影像資料，傳遞的知識更加豐富，對電子文件進(jìn)行及時的收集和歸檔還可以使之得到長期保存，簡單方便大大的提高了工作效率。

2．4辦公的非專業(yè)化

在現(xiàn)在商務(wù)環(huán)境下，一般的工作人員通過一些辦公軟件也能進(jìn)行熟練的文件處理，所以要完善OA環(huán)境，使普通用戶可以通過輸入數(shù)據(jù)和知識，然后制作出能讀的文件，可以即時檢索，瞬間向世界發(fā)送。雖然質(zhì)量上比不上專家，但數(shù)量上肯定是很大的。如今在互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容大約有數(shù)千億，這樣的龐大信息可以通過檢索高效選擇。

3計算機(jī)B/S型結(jié)構(gòu)和Web2．0技術(shù)

3．B／S(Browser／Server)模式又稱B／S結(jié)構(gòu)。

這個模式是隨著因特網(wǎng)技術(shù)的興起，是對C／S(Client／Serve模式的擴(kuò)展。在這種結(jié)構(gòu)下，工作面是通過IE等瀏覽面來實(shí)現(xiàn)的。用戶通過瀏覽器向網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器對請求進(jìn)行處理，再講用戶所需信息返回到瀏覽器。B模式最大的好處是運(yùn)行維護(hù)比較簡單，能實(shí)現(xiàn)不同的人員，從不同的地點(diǎn)，以不同的接人方式訪問和操作共同的數(shù)據(jù)。最大的缺點(diǎn)是對企業(yè)外網(wǎng)環(huán)境依賴性太強(qiáng)，由于各種原因引起企業(yè)外網(wǎng)中斷都會造成系統(tǒng)癱瘓。

B／S其本質(zhì)是三層體系結(jié)構(gòu)C／S模式：第一層客戶機(jī)是用客戶和整體系統(tǒng)的接口?？蛻舻膽?yīng)用程序精簡到一個通用的瀏覽器軟件，如軟件公司的IE等。瀏覽器將HTML代碼轉(zhuǎn)換成圖文并茂的網(wǎng)頁。網(wǎng)頁還具有一定的教互功能，允許用戶在網(wǎng)頁提供的申請表上填寫信息提交后給后臺，并提出處理請求。這個后臺就是第二層的Web服務(wù)器。

第二層Web服務(wù)器將啟動相應(yīng)的進(jìn)程來響應(yīng)這一請求，并動態(tài)生成一竄HTML代碼，其中嵌入處理的結(jié)果，返回給客戶機(jī)的瀏覽器。如果客戶機(jī)提出的請求包括數(shù)據(jù)的存取，Web服務(wù)器還需與數(shù)據(jù)服務(wù)器協(xié)同完成這一處理工作。

第三層數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的任務(wù)是負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)不同的Web服務(wù)器發(fā)出的SQL請求，管理數(shù)據(jù)庫。

基于B／S結(jié)構(gòu)的通信結(jié)構(gòu)，客戶機(jī)只要安裝一個瀏覽器(Browser)。如InternetExplorer，服務(wù)器安裝SQLServer數(shù)據(jù)庫。瀏覽器通過WebServer同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。對用戶的技術(shù)要求比較低，對前端機(jī)的配置要求也較低，而且界面豐富、客戶維護(hù)量小、程序分發(fā)簡單、更新維護(hù)方便。它容易進(jìn)行跨平臺布置，容易在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，尤其適宜電子商務(wù)的應(yīng)用。

3．2Web2．0技術(shù)。

隨著信息流通量迅速增大，導(dǎo)致了商務(wù)本質(zhì)的變化，這促使我們的工作方式也必須隨之改變，以適應(yīng)商務(wù)領(lǐng)域的高速成長。理光株式會社提出了Web2．0時代全新的未來辦公室概念。

web2．0已不是單純的軟件話題，而已經(jīng)涉及到新的商務(wù)模式，現(xiàn)在已經(jīng)有開發(fā)的交流的平臺，服務(wù)器、內(nèi)容以及各式各樣的服務(wù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了服務(wù)的鏈接，從而提供了更為綜合的服務(wù)。已經(jīng)習(xí)慣互聯(lián)網(wǎng)的一代新人，將在這樣的環(huán)境中建立起他們的生活方式和工作方式。

Web2．0在縮短企業(yè)和用戶之間的鴻溝的同時，也改變著我們的辦公環(huán)境。企業(yè)不僅可以借助Web2．0絕佳的互動性，更好的滿足用戶的要求，而且企業(yè)自身的辦公模式也正隨著改變。普適計算技術(shù)的出現(xiàn)無疑將令隨時隨地迅速訪問到自己所需信息的夢想得以實(shí)現(xiàn)，而這更將推動Web時代高效、輕松、愉快的工作方式演進(jìn)。

4．結(jié)語

計算機(jī)應(yīng)用于OA的重要性日漸突出。作為信息載體的計算機(jī)日益露出其舉足輕重的地位。當(dāng)今社會已步人信息社會，知識經(jīng)濟(jì)將成為新世紀(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。伴隨著計算機(jī)的逐步推廣和使用．人們對辦公室的自動化的要求與日俱增。采用現(xiàn)代化辦公沒備和先進(jìn)的通訊技術(shù)廣泛、全面、逐步地收集、整理、加、存儲和使用信息。為科學(xué)管理和決策服務(wù)，從而達(dá)到提高工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]尤霞光．信息技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：中國電力出版社，2007．

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關(guān)鍵詞：云計算；虛擬現(xiàn)實(shí)；無線數(shù)字電視

現(xiàn)代生活中，人們獲取信息的渠道越來越多，這種背景決定了廣播電視技術(shù)也需要不斷與信息、網(wǎng)絡(luò)、通訊等新技術(shù)緊密結(jié)合，才能適應(yīng)新時期的信息傳媒行業(yè)的發(fā)展形勢，才能更好地滿足大眾對于信息資訊的需求。近年來，廣播電視的技術(shù)發(fā)展很快，廣電技術(shù)與其他高新技術(shù)融合發(fā)展，也衍生出了一些符合信息傳播趨勢的新技術(shù)和新應(yīng)用。

一、云計算技術(shù)

在廣播電視行業(yè)中，近期對廣電行業(yè)的云計算技術(shù)有了很多的研究和討論。目前，若廣電行業(yè)想要融合多種媒體形式，就必須將廣電行業(yè)的多種資源進(jìn)行分類融合，如音頻、視頻資料信息融合、靜態(tài)圖像信息和動態(tài)圖像信息的融合，傳統(tǒng)媒體和新興媒體的融合等。這些信息融合工作的最優(yōu)的解決方案就是在“云”平臺上實(shí)施——節(jié)目的前期制作、資料存儲、多渠道播出、媒體融合等工作都在“云”平臺上統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)。多個廣播電視臺、多種媒體的數(shù)據(jù)統(tǒng)一共享、分類管理，才能形成廣電的云數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。云計算技術(shù)可以將海量的廣電媒體數(shù)據(jù)分布在各地廣電的媒體中心服務(wù)器當(dāng)中，將多地廣電臺的媒體中心通過互聯(lián)網(wǎng)“連接”起來，每個結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一歸類分裝，形成包含圖片、文字、音頻、視頻等數(shù)據(jù)的多種信息格式的數(shù)據(jù)云；這些廣電數(shù)據(jù)云分布在互聯(lián)網(wǎng)中，每個家庭的終端用戶都可以通過多種途徑進(jìn)行訪問和獲取，既可以通過有線電視網(wǎng)、運(yùn)營商有線寬帶或無線移動網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行瀏覽訪問，又可以通過諸如電視、手機(jī)、電腦、機(jī)頂盒等不同的終端設(shè)備進(jìn)行訪問。云計算具有虛擬化技術(shù)、分布式海量數(shù)據(jù)存儲、海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)等幾項核心技術(shù)，基于這幾項技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，廣電行業(yè)的云計算技術(shù)將會呈現(xiàn)以下的趨勢和特點(diǎn)：第一，形成超大規(guī)模的廣電數(shù)據(jù)云。廣電的云數(shù)據(jù)平臺一旦形成，將會是涵蓋各級電視臺的大型數(shù)據(jù)云。單一的電視臺或者少數(shù)幾個電視臺很難形成云數(shù)據(jù)的規(guī)模效應(yīng)，也無法滿足各地不同人群的多種信息需要，只有將大區(qū)域內(nèi)的諸多電視臺資源整合，才可能形成區(qū)域廣電云數(shù)據(jù)的影響力和信息服務(wù)效能。第二，廣電云將體現(xiàn)虛擬化的特點(diǎn)。廣電終端用戶可以在任意位置使用各種終端設(shè)備獲得數(shù)據(jù)或服務(wù)。終端所獲得的數(shù)據(jù)將來自“云”的任意一個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，但是終端用戶不會有太多的節(jié)點(diǎn)概念和感覺，用戶也無需了解所獲取的數(shù)據(jù)到底來自何處。第三，云數(shù)據(jù)具有通用性特點(diǎn)。針對不同的數(shù)據(jù)，廣電云有不同的數(shù)據(jù)應(yīng)用模式，云計算技術(shù)不針對特定的數(shù)據(jù)格式。例如，不同的視頻編碼格式都將兼容在“云”中，根據(jù)自己使用的設(shè)備情況，用戶只需要使用一種播放軟件就可以瀏覽所有的云數(shù)據(jù)視頻，從而增強(qiáng)不同終端設(shè)備對數(shù)據(jù)的兼容使用。

二、地面無線數(shù)字電視技術(shù)

地面無線數(shù)字電視是數(shù)字電視三大體系之一，在世界上的不同地區(qū)有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。國外主要有四種地面數(shù)字電視廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)，分別是歐洲通用的地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T、美國的數(shù)字電視國家標(biāo)準(zhǔn)ATSC、日本的地面綜合服務(wù)數(shù)字廣播ISDB-T、韓國的數(shù)字無線傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)T-DMB。我國的地面無線數(shù)字技術(shù)是DTMB。DTMB標(biāo)準(zhǔn)頒布于2006年8月16日，它包括高信息容量、高度靈活的操作模式、高度靈活的頻率規(guī)劃和覆蓋區(qū)域以及支持多個傳送/網(wǎng)路協(xié)議等多種優(yōu)勢。2014年，國家財政計劃將累計投入45億元用于建設(shè)中央電視節(jié)目無線數(shù)字化全國覆蓋工程。這項工程對偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村信息化建設(shè)將具有重要意義，可以使原來沒有網(wǎng)絡(luò)、電視的農(nóng)村地區(qū)，接入到信息化“高速公路”當(dāng)中，充分利用互聯(lián)網(wǎng)中的信息和資訊，服務(wù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)社會發(fā)展。新一代的DTMB也可以與多種通信技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)與多個通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的信息解決方案。DTMB與OTT等技術(shù)相結(jié)合，可以將互聯(lián)網(wǎng)電視、電視節(jié)目直播、節(jié)目錄像等多種功能集中在一起。這樣可以使偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)的廣大電視用戶不僅能收看央視、衛(wèi)視、地方臺的各類直播節(jié)目，還可以通過搜索功能達(dá)成自己的個性化的信息需求。這樣使很多終端家庭不用必須配備電腦和有線網(wǎng)絡(luò)，只要有電視和智能機(jī)頂盒，就可以分享互聯(lián)網(wǎng)的海量信息，滿足自己的多項需求。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)生一種模擬的環(huán)境，它可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定使用戶體驗一種虛擬的世界，產(chǎn)生身臨其境的感覺。虛擬現(xiàn)實(shí)、光通信、NGB、地面數(shù)字電視等多項技術(shù)結(jié)合，可以通過廣電平臺組織開展裸眼3D、直播視頻、全景視頻等形式的虛擬現(xiàn)實(shí)節(jié)目內(nèi)容，為海量的電視終端用戶提供全新的試聽觀看體驗。近年來，視頻網(wǎng)站的關(guān)注度越來越高，廣電行業(yè)的用戶流失嚴(yán)重。在眾多視頻網(wǎng)站紛紛實(shí)施VR技術(shù)，以VR的相關(guān)視頻內(nèi)容吸引用戶時，廣電行業(yè)也開始試水VR技術(shù)。一時間，多個虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)營商與多家廣電臺牽手合作。兩者的合作可能會實(shí)現(xiàn)雙贏，一方面，廣播電視行業(yè)通過VR技術(shù)的應(yīng)用，豐富了節(jié)目形式，使用戶有了更好的觀看體驗，吸引了更多的電視用戶；另一方面，廣電行業(yè)的巨大的收視人群也可以快速推廣和普及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。以上技術(shù)都只是廣電新技術(shù)發(fā)展的幾個分支?？傊?，廣播電視行業(yè)只有不斷提高自身的技術(shù)水平，加大多種媒體的融合力度，應(yīng)用更多融合后的新型技術(shù)，才能更好地適應(yīng)多種媒體融合和一體化發(fā)展的行業(yè)趨勢。

作者:紀(jì)震 單位:威海市廣播電視臺

參考文獻(xiàn)：

［1］楊耀明.廣電的云計算技術(shù)探析［J］.西部廣播電視，2015（12）：252.

［2］白妙青.云計算技術(shù)在廣播電視網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代電子技術(shù)，2013（11）：142-144.

篇3

【關(guān)鍵詞】通信網(wǎng)絡(luò) 計算機(jī)仿真 技術(shù)發(fā)展

伴隨科學(xué)技術(shù)的日趨成熟，計算機(jī)仿真技術(shù)也在普通生活中被更為廣泛地使用。所謂計算機(jī)仿真技術(shù)就是對在實(shí)體尚不存在，或者在不易對實(shí)體進(jìn)行測試的情況下，先對試驗對象進(jìn)行建模，用數(shù)學(xué)方程式表達(dá)出其主要物理特征，并利用計算機(jī)進(jìn)行編程，考察主要參數(shù)的變化以達(dá)到更好了解考察對象的目的。

1 通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展趨勢

通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展與電子計算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用聯(lián)系緊密，其最早出現(xiàn)可追溯到50年代初，美國人Aaron利用大型的電子管計算機(jī)，將最小二乘法進(jìn)行濾波器的線性網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，這被認(rèn)為是計算機(jī)仿真技術(shù)的開端。但是就現(xiàn)在的觀點(diǎn)來看，迄今為止，計算機(jī)仿真技術(shù)大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。

第一階段是計算機(jī)語言。計算機(jī)語言大約出現(xiàn)在60、70年代，以FORTRAN，BASIC，匯編語言為突出代表，這一階段的通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展較為緩慢，其主要原因是編程會占用大量的時間，難以迅速建模；第二階段是通用仿真語言。隨著GPSS，SLAM，SYSTEM等技術(shù)的出現(xiàn)，通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)有了新的發(fā)展，通用仿真語言能夠較為迅速準(zhǔn)確的進(jìn)行仿真，這就使得編程的速度和建模的速度都有了很大的提升；第三階段是計算機(jī)仿真技術(shù)的仿真語言。通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)在80年代興起并被迅速推廣開來，這一階段最為突出的特點(diǎn)便是出現(xiàn)了專門用于通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)的仿真語言（如OPNET，MODELER等）、軟件包（如，COMNET等）、專門的仿真語言和軟件包大大促進(jìn)了通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，節(jié)約了大量的編程的時間。

2 通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真研究的目標(biāo)和內(nèi)容

2.1 研究的目標(biāo)

通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)的目標(biāo)最為重要的便是在不同準(zhǔn)則下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化能夠最大程度上對設(shè)備進(jìn)行配置優(yōu)化，尋求最低的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用，最好的網(wǎng)絡(luò)路徑。其不再局限于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的使用，而是在電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、LAN的使用上有所突破，使得通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)更好的服務(wù)于人們的工作和生活。

2.2 研究的內(nèi)容

說到通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)的研究內(nèi)容就不得不提到計算機(jī)仿真技術(shù)在軍事中的運(yùn)用，仿真技術(shù)對于現(xiàn)代軍事影響巨大，其集中表現(xiàn)于，大大降低了成本，比如駕駛模擬器可以降低戰(zhàn)機(jī)和戰(zhàn)車的燃油使用量和整體機(jī)身損耗。研究顯示，計算機(jī)仿真技術(shù)打靶與實(shí)彈打靶在取得同樣效果的情況下，其比實(shí)彈打靶次數(shù)少40%到50%左右；其次，能夠縮短研制武器、裝備的周期。最為重要的是，計算機(jī)仿真技術(shù)可以達(dá)到一些實(shí)兵演習(xí)難以完成的效果。

但是通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)的研究的內(nèi)容遠(yuǎn)不局限于此，首先，通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)研究包含系統(tǒng)理論的研究，這是計算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)所在，通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論提升了計算機(jī)仿真技術(shù)在運(yùn)用時的可靠性；其次，仿真參數(shù)與基礎(chǔ)模型的建立與研究，這是計算機(jī)仿真技術(shù)的重要組成內(nèi)容。對仿真工具研究和環(huán)境的建立，專業(yè)軟件包和仿真語言藝術(shù)亦屬于這一范疇。

3 通信網(wǎng)絡(luò)專用仿真軟件的選擇

3.1 通信網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的要求

便捷快速的通信網(wǎng)絡(luò)仿真軟件技術(shù)的存在離不開對通信網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的選擇，這就意味著，通信網(wǎng)絡(luò)仿真軟件應(yīng)該滿足多種要求才能適用于通信網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的發(fā)展。首先，通信網(wǎng)絡(luò)仿真軟件要求中最為重要的便是對軟件建模性能的要求，建模應(yīng)該具有很高的靈活性，能夠適應(yīng)多種類型，多種模式的通信網(wǎng)絡(luò)。且模型的運(yùn)行速度要與網(wǎng)絡(luò)相匹配甚至略高于通信網(wǎng)絡(luò)速度。其次，通信網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)要能符合用戶的多種需求，最大程度的減少用戶的建模與編程工作量，要優(yōu)化節(jié)點(diǎn)、鏈路等多種軟件的基礎(chǔ)配備以達(dá)到最好的使用效果。這就需要將嵌入式模板庫錄入到通信網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中去。最后，通信網(wǎng)絡(luò)仿真軟件還需要能夠隨機(jī)分辨信號源以及對信號源進(jìn)行統(tǒng)計；能夠輸出多種形式的報告，統(tǒng)計數(shù)據(jù)和使用清單等；能夠有較好的售后服務(wù)，如軟件的版本升級，較為詳盡地用戶使用指南，較為貼心的用戶投訴與建議服務(wù)臺。

3.2 仿真軟件的分類

仿真軟件大體可以分為仿真語言、仿真程序包、仿真軟件系統(tǒng)三大類。但是在此情況下又可對其進(jìn)行細(xì)分為通用離散事件仿真語言以及面向通信的仿真語言。通用離散事件仿真語言的應(yīng)用較為廣泛，其不僅運(yùn)用于基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)亦可用于制造業(yè)、軍事領(lǐng)域中，這主要是因為通用離散仿真語言能夠建立任何通信的模型，這大大減少了使用者編程工作量提升工作效率。但是，它也存在著較大的缺陷，就是在使用時需要一定的編程知識，普通人難以迅速掌握。面向通信的仿真語言仍然難以擺脫需要編程的缺點(diǎn)，但是相較于通用離散仿真語言其有了新的突破，如模型面向整個通信系統(tǒng)，這將大大節(jié)省編程的時間與工作強(qiáng)度。

3.3 常用的仿真軟件

網(wǎng)絡(luò)仿真器（BONES）、COMNET、都是幾款較為常用的仿真軟件。就網(wǎng)絡(luò)仿真器來說，其具有較為全面的功能，能夠面向圖像形成仿真語言，能夠構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)模型。而COMNET則在分組交換網(wǎng)，仿真電路交換網(wǎng)上有著較高成就，它有美國CACI products公司研發(fā)，能夠讓用戶修改其自帶的現(xiàn)有目標(biāo)以及提出未來目標(biāo)，滿足一些用戶的特殊建模要求。

4 結(jié)束語

通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)在80年代引入我國，到現(xiàn)在已經(jīng)取得十分重大的突破。但是客觀來講，我國的仿真技術(shù)與外國還存在著一定的差距，這就需要我國的計算機(jī)研究者不斷研發(fā)出新的仿真軟件包，對現(xiàn)有仿真軟件進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，同時善于吸收先進(jìn)的經(jīng)驗，進(jìn)而促進(jìn)我國網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)仿真技術(shù)的更快發(fā)展，能夠更好服務(wù)于人們的生活，推動科技的發(fā)展。

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作者簡介

杜浩銘（1982-），男，碩士學(xué)位?，F(xiàn)為國防大學(xué)訓(xùn)練部軍事訓(xùn)練信息系統(tǒng)公共平臺中心技術(shù)十級助教。研究方向為訓(xùn)練系統(tǒng)研發(fā)。

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（一）智能分析高清解決的是用機(jī)器來延展和增強(qiáng)人的視覺系統(tǒng)，而智能就是用機(jī)器來幫助人思考。從常見的行為分析，例如非法闖入報警、重點(diǎn)區(qū)域長時間徘徊檢測，到車輛號牌識別、車標(biāo)車型的識別，近年來人臉識別則逐步開始規(guī)模使用。這些智能分析技術(shù)伴隨著視頻監(jiān)控的發(fā)展逐漸成熟，大大提升了民警工作效率。而從技術(shù)架構(gòu)演變來看，智能分析從早年的后端智能（即服務(wù)器進(jìn)行智能分析），演變到了前端智能（即攝像機(jī)運(yùn)行智能算法），隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，變成了前后端混合智能。而逐步開始流行的全網(wǎng)智能架構(gòu)不僅結(jié)合前后端智能優(yōu)勢，也充分利用了云計算架構(gòu)。隨著全網(wǎng)智能走向大規(guī)模商用，將為視頻大數(shù)據(jù)分析提供可靠的基礎(chǔ)架構(gòu)，給城市治安監(jiān)控系統(tǒng)帶來顛覆性的變化。

（二）安全可靠視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠是智能高清的基礎(chǔ)，然而視頻監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和安全性往往最容易被忽視。監(jiān)控系統(tǒng)的安全主要包括錄像數(shù)據(jù)安全可靠和系統(tǒng)安全兩個層面。錄像數(shù)據(jù)安全對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說最重要的就是視頻錄像數(shù)據(jù)的可靠性，這些視頻資源是案件偵破的依據(jù)和各項市政管理服務(wù)的信息源，如果錄像數(shù)據(jù)因系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)故障而丟失，將會讓整個系統(tǒng)價值喪失。所以，視頻監(jiān)控平臺必須具備成熟穩(wěn)定的架構(gòu)及業(yè)務(wù)保障策略來保障視頻監(jiān)控錄像數(shù)據(jù)的安全。另一方面，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)往往不重視監(jiān)控系統(tǒng)自身安全加固，而目前國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)上的視頻監(jiān)控設(shè)備被境外IP控制的事件屢見不鮮，徹底解決安全隱患，構(gòu)建全面的安全體系迫在眉睫。綜上所述，智能高清、安全可靠，毫無疑問是平安城市行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。其中，高清保證了數(shù)據(jù)的有效性和豐富性，幫助智能分析和大數(shù)據(jù)分析更準(zhǔn)確的同時，也對系統(tǒng)的安全性、可靠性、計算處理能力提出了更高要求；視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠是整個監(jiān)控系統(tǒng)的生命線，在下一代智慧型平安城市建設(shè)的主要關(guān)注角度看，這些都缺一不可。

二、未來城市治安監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計探討

2015年上半年發(fā)改委出臺的《加強(qiáng)公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見》中，強(qiáng)調(diào)了公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要性，明確提出了重點(diǎn)公共區(qū)域、重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)領(lǐng)域的重要部位100%高清覆蓋的要求?？梢灶A(yù)見，在未來的3年～5年內(nèi)，國內(nèi)平安城市建設(shè)將進(jìn)一步持續(xù)深化，治安監(jiān)控數(shù)量將出現(xiàn)大規(guī)模增長。如何在快速發(fā)展的過程中做好系統(tǒng)頂層設(shè)計，合理規(guī)劃出發(fā)展路線，是對系統(tǒng)建設(shè)者的嚴(yán)峻考驗。以下從前端點(diǎn)位、聯(lián)網(wǎng)平臺和智能平臺幾個方面探討相關(guān)的設(shè)計。

（一）前端點(diǎn)位設(shè)計從前文可見，1080P高清低照度、1080P高清智能紅外已成為主流，而智能分析攝像機(jī)、H.265和4K/8K攝像機(jī)即將成熟。因此，在選型時，建議以1080P高清低照度攝像機(jī)、1080P高清智能紅外為主，同時考慮少量4K以上攝像機(jī)覆蓋重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)單位和關(guān)鍵路口。避免選擇非標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在系統(tǒng)后續(xù)建設(shè)過程中出現(xiàn)各種兼容性問題。而在點(diǎn)位設(shè)計上，宜采用“全景監(jiān)控（4K）+車行監(jiān)控（1080P）+人行監(jiān)控（1080P）”的組合方式，并采用部分高速球機(jī)組合來適應(yīng)復(fù)雜場景。通過整個城市內(nèi)成環(huán)成網(wǎng)的點(diǎn)位建設(shè)，實(shí)現(xiàn)車輛和行人的全方位監(jiān)控，還可進(jìn)一步借助虛擬卡口和人臉識別等智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛和行人經(jīng)過記錄，為后續(xù)大數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。

（二）聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)計互聯(lián)共享一直是平安城市建設(shè)中的一個難點(diǎn)，因此在建設(shè)過程中應(yīng)充分考慮，將GB28181或者ONVIF作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范全市范圍內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)可靠是另外一個難點(diǎn)。系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分利用云監(jiān)控技術(shù)，通過云監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)：1.提升系統(tǒng)可靠性傳統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)中攝像頭與NVR一一綁定，NVR發(fā)生故障期間無法查看相應(yīng)攝像頭的實(shí)況、視頻丟失。通過云監(jiān)控技術(shù)，當(dāng)單臺云節(jié)點(diǎn)故障時，由云集群中的一臺或多臺設(shè)備接管對應(yīng)的服務(wù)，保證實(shí)況可調(diào)閱、錄像不丟失。2.提升數(shù)據(jù)可靠性相比傳統(tǒng)系統(tǒng)因為丟幀或者單塊硬盤損壞就造成錄像不可用，云監(jiān)控系統(tǒng)可提供多重保護(hù)，從硬盤之間的RAID組內(nèi)數(shù)據(jù)保護(hù)，到RAID組之間的備份，再到多個設(shè)備組成的云，充分保證了視頻數(shù)據(jù)不丟失。業(yè)界具備多重保護(hù)能力的SafeVideo技術(shù)更可以實(shí)現(xiàn)多達(dá)7重的數(shù)據(jù)保護(hù)，將數(shù)據(jù)可靠性提升到99.999%。3.無縫擴(kuò)展云監(jiān)控提供了無縫擴(kuò)容能力，通過不斷增加云節(jié)點(diǎn)的方式擴(kuò)展監(jiān)控云的規(guī)模，為系統(tǒng)規(guī)模提供了無限擴(kuò)展的能力。此外，網(wǎng)絡(luò)安全和防泄密也應(yīng)納入設(shè)計考慮。包括設(shè)備防攻擊能力、數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡(luò)防偽造、數(shù)字水印等技術(shù)，可以提供良好的安全防護(hù)能力。

（三）智能平臺設(shè)計在智能的發(fā)展上，無論是前端智能還是后端智能，都無法兼顧靈活性、經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)展性。而全網(wǎng)智能的理念依托云計算技術(shù)，是在視頻智能分析領(lǐng)域的細(xì)分，利用全網(wǎng)設(shè)備（攝像機(jī)、智能感知網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控平臺、智能分析設(shè)備）的空閑計算資源進(jìn)行智能分析，不僅兼顧了靈活性和經(jīng)濟(jì)性，同時也繼承了云計算不斷擴(kuò)展、隨需調(diào)度等優(yōu)點(diǎn)。全網(wǎng)智能的智能算法應(yīng)該通過插件化方式實(shí)現(xiàn)，可以不斷基于視頻云計算平臺進(jìn)行擴(kuò)展。對用戶而言，智能算法的擴(kuò)展在分析規(guī)模不變的情況下進(jìn)行智能插件的軟件升級即可，不應(yīng)該涉及到硬件設(shè)備的變更。對新建項目可以直接部署全網(wǎng)智能，包括智能高清攝像機(jī)、智能網(wǎng)絡(luò)、智能視頻云平臺、大數(shù)據(jù)智能分析平臺，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)資源統(tǒng)一調(diào)度，全網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析。對已經(jīng)建設(shè)了大量攝像頭的項目，可以通過視頻云平臺建設(shè)視頻聯(lián)網(wǎng)共享平臺，再部署智能分析云平臺，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)視頻的智能分析；對已建設(shè)聯(lián)網(wǎng)平臺的項目，可以部署智能分析平臺，先實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)視頻分析處理，將來再逐步過渡到全網(wǎng)智能。在這個階段，可以實(shí)現(xiàn)上萬路視頻的實(shí)時分析，用戶甚至可以直接查詢5秒鐘之前的摘要視頻，或者按衣服顏色在全城范圍內(nèi)搜索嫌疑人軌跡?；谌W(wǎng)智能架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)全市視頻的智能分析，例如車輛軌跡、車輛特征搜索等功能，更關(guān)鍵的是通過不斷進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)挖掘，隨著數(shù)據(jù)積累的豐富程度，可以在這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)大數(shù)據(jù)分析，不僅提升案件偵破效率，更可以提升城市管理水平。

三、小結(jié)

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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);道路照明;單燈控制;

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概況

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)依托三項關(guān)鍵技術(shù)即傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)云計算。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于現(xiàn)代化城市照明工程領(lǐng)域的實(shí)現(xiàn)方法是依托傳感器技術(shù)，射頻標(biāo)簽技術(shù)及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對路燈的智能管理。

二、物聯(lián)網(wǎng)照明控制系統(tǒng)的組成

物聯(lián)網(wǎng)單燈控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對路燈照明的智能控制，精細(xì)控制。該控制系統(tǒng)需要四部分組成：前端傳感器、每盞燈桿內(nèi)的單燈執(zhí)行終端、各箱變內(nèi)分布的智能控制器及監(jiān)控中心的物聯(lián)網(wǎng)單燈監(jiān)控軟件系統(tǒng)。

（一）前端傳感器

道路現(xiàn)場設(shè)置天氣傳感器采集天氣數(shù)據(jù)，設(shè)置車輛檢測器采集車流量數(shù)據(jù)，通過照度檢測器采集照度數(shù)據(jù)，通過經(jīng)緯度檢測器監(jiān)測當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度數(shù)據(jù)，可將數(shù)據(jù)上傳至前置服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心。

（二）單燈執(zhí)行終端

位于每座燈桿接線室內(nèi)，由CPU 主板、通訊接口板和信息采集部件等部分組成，執(zhí)行每座路燈的開停、調(diào)光及電氣參數(shù)的監(jiān)測。

（三）智能控制器

包含控制芯片、通訊接口板、功率變換控制器等部件，通過電力載波技術(shù)、ZigBee無線通信技術(shù)、 470/868無線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)每一個路燈的開停控制調(diào)光控制運(yùn)行狀況監(jiān)測，智能控制器是物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)的底層設(shè)備，也是關(guān)鍵的網(wǎng)關(guān)類設(shè)備，它主要功能是實(shí)現(xiàn)路燈節(jié)點(diǎn)的自動組網(wǎng)，接收并存儲來自遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)的照明控制與管理策略，并按策略對所有組網(wǎng)的路燈進(jìn)行開燈、關(guān)燈、調(diào)光、電能采集、故障上報等。

（四）物聯(lián)網(wǎng)單燈監(jiān)控軟件系統(tǒng)

包含計算機(jī)系統(tǒng)、無線數(shù)傳電臺和輔助設(shè)備等，監(jiān)控中心與智能控制器之間采用無線通訊的方式連接， 而執(zhí)行終端與路燈前端控制器之間可以采用有線通訊或擴(kuò)頻電力載波通訊方式連接。運(yùn)營管理部門可根據(jù)實(shí)際情況制定路燈控制策略，可綜合前端傳感器采集的數(shù)據(jù)，如車流量信息、天氣信息、照度信息制定最優(yōu)化的路燈控制策略，并通過大數(shù)據(jù)及云計算技術(shù)科學(xué)分析不同日期不同時間段的交通狀況，對所有路段的路燈進(jìn)行針對性的控制。

智能控制器通過電力載波技術(shù)、ZigBee無線通信技術(shù)、 470/868無線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對每座路燈的檢測及控制。借助強(qiáng)大GPRS/CDMA移動通訊網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心可根據(jù)將車流量、自然光照度等信息，可自動或手動向單燈控制器發(fā)送詢問或控制指令，完成對任一區(qū)域、任一線路、任一燈位的監(jiān)測和控制，可對每一個終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程調(diào)光、遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程實(shí)時動態(tài)管理四大方面的功能。

物聯(lián)網(wǎng)智能照明系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自定義各種控制、管理、維護(hù)照明策略，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益最大化，控制等級安全化，維護(hù)工作簡單化等動作目標(biāo)，即可根據(jù)天氣、車流量、時序、現(xiàn)場環(huán)境等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)單燈控制、物理回路控制、虛擬回路控制，無極調(diào)光，燈故障診斷，燈具壽命管理，節(jié)能管理，實(shí)現(xiàn)照明管理和節(jié)能控制的精細(xì)化智能化網(wǎng)絡(luò)化。

三、物聯(lián)網(wǎng)智能照明控制技術(shù)優(yōu)勢

物聯(lián)網(wǎng)智能照明控制技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在三個方面：

（一）采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把每一盞燈納入監(jiān)控和管理平臺實(shí)現(xiàn)全局監(jiān)管，形成最佳運(yùn)營維護(hù)模式;

（二）通過智能決策，實(shí)現(xiàn)基于單燈控制的自動控制、自動節(jié)能，使管理精細(xì)化、節(jié)能數(shù)字化，并實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警，實(shí)現(xiàn)可視化的定位維護(hù);

（三）通過遠(yuǎn)程管理和移動管理降低路燈設(shè)施的維護(hù)難度和成本，達(dá)到高效節(jié)能的效果，實(shí)現(xiàn)“四遙”管理，即：

（1）遙測

在每條照明配出回路上設(shè)置電力儀表， 采集相電壓、線電壓、電流、功率因數(shù)等運(yùn)行參數(shù)， 各回路電力儀表通過串口通訊方式與本地PLC 連接， 將各回路運(yùn)行參數(shù)傳送至本地PLC。在每個箱式變電站內(nèi)設(shè)置HMI （人機(jī)界面） 用以顯示本地各照明回路的狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)及更改本地PLC 的程序和有關(guān)照明控制的參數(shù)， 從而實(shí)現(xiàn)本地控制。在自動運(yùn)行方式下，由PLC 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的照明控制程序控制本箱式變電站內(nèi)各照明配出回路的合、斷。

（2）遙信

通過控制網(wǎng)絡(luò)可將箱式變電站各照明配出回路開關(guān)狀態(tài)， 電路過電壓、過電流故障信息， 通訊網(wǎng)絡(luò)故障信息發(fā)送至園區(qū)路燈監(jiān)控室。

（3）遙視

部分路段設(shè)監(jiān)控攝像頭，值班人員在監(jiān)控室內(nèi)通過監(jiān)視器可以了解園區(qū)功能性路燈的照明情況， 景觀燈具的亮燈效果， 同時可以第一時間發(fā)現(xiàn)故障或損壞的燈具， 及時檢修，保證道路照明的正常運(yùn)行。

（4）遙調(diào)

在監(jiān)控室， 值班人員可根據(jù)對各路段不同時段車流量和園區(qū)整體道路情況的分析， 隨時調(diào)整各箱式變電站內(nèi)設(shè)備的節(jié)電運(yùn)行參數(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)智能控制器引入天文鐘控制器及光照度控制器信號，采用光控時控及手控相結(jié)合的控制方式，時控根據(jù)室外日光照度并通過智能經(jīng)緯時控儀，根據(jù)坐在地區(qū)經(jīng)緯度或不同季節(jié)，設(shè)定開關(guān)燈時間，后半夜時，關(guān)閉非機(jī)動車道燈具，同時間隔關(guān)閉不超過半數(shù)的機(jī)動車道側(cè)燈具，路燈進(jìn)入節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。科學(xué)安排時段分時段控制開關(guān)燈、調(diào)光等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)按需照明，最大限度節(jié)省電能。

四、物聯(lián)網(wǎng)單燈控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的效益

（一）經(jīng)濟(jì)效益：采用本系統(tǒng)后能確保節(jié)能率不低于30%，既節(jié)約能耗有不影響燈具的正常壽命，節(jié)電又省錢。

（二）社會效益：改善城市現(xiàn)代化形象，保證道路交通安全等級，增強(qiáng)城市治安管理的外部環(huán)境，是大數(shù)據(jù)時代市政設(shè)施的發(fā)展方向。

（三）管理效益：提高了整個城市的路燈管理水平，是工作人員從繁復(fù)的巡檢工作中解放出來，降低了工作強(qiáng)度和經(jīng)營管理成本。

（四）環(huán)保效益：對城市電網(wǎng)無高頻干擾，對市區(qū)環(huán)境無電磁波污染，符合當(dāng)今社會環(huán)保的發(fā)展趨勢。

五、結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)單燈控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從“面”控制到“點(diǎn)”控制的轉(zhuǎn)變，符合國際上路燈照明節(jié)能的最新技術(shù)發(fā)展趨勢，使市政道路照明、城市亮化實(shí)現(xiàn)智能管理和節(jié)能并舉，達(dá)到長效管理和節(jié)能增效的目的。鑒于當(dāng)前智慧城市建設(shè)日臻成熟，城市建設(shè)者及設(shè)計人員把握當(dāng)前道路照明的發(fā)展趨勢，勇于采用新技術(shù)，使我國城市建設(shè)水平更上一層樓。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高杰，張泳.基于流量分析的道路照明節(jié)能控制方法研究.自動化博覽.2014（01）

篇6

〔關(guān)鍵詞〕專利分析；技術(shù)路線圖；技術(shù)創(chuàng)新；支撐作用；電動汽車；鋰子電池

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2017.02.009

〔中圖分類號〕G250252〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔文章編號〕1008-0821（2017）02-0044-08

〔Abstract〕The article deeply analyzed the innovation patent characteristics in the process of technology roadmap and discussions the relationship between the patent analysis and the technological innovation.Based on Technological Innovation Perspective，the interaction relationships between the patent analysis method and the technology roadmap were explored.Then the paper constructed a patent analysis method for the technology roadmap of supporting function model，carried on the real diagnosis analysis by the patent analysis method in the electric automobile with the lithium ion battery technology road map formulation application，technology roadmap for formulation and implementation of development of innovative activities and provided effective guidance.

〔Key words〕the patent analysis；technical roadmap；technological innovation；support function；electric automobile；lithium ion battery

專利分析的重要性在于規(guī)劃技術(shù)發(fā)展方向、突破技術(shù)壁壘障礙、拓展自主創(chuàng)新空間、減少研發(fā)經(jīng)費(fèi)，進(jìn)而提升國際競爭優(yōu)勢。在技術(shù)高速發(fā)展的今天，科技界與產(chǎn)業(yè)界均高度重視專利分析的重要性。而技術(shù)路線圖在國家、行業(yè)與企業(yè)技術(shù)預(yù)測與前景規(guī)劃中的應(yīng)用日益增多。因此，在技術(shù)路線圖的制定過程中引入專利分析技術(shù)對于推動技術(shù)創(chuàng)新、提升區(qū)域?qū)＠偁幜δ酥羺^(qū)域創(chuàng)新能力均具有重要的理論價值與實(shí)踐意義。

1技術(shù)路線圖制定過程中技術(shù)創(chuàng)新活動的專利特征分析11技術(shù)路線圖制定過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動分解

在企業(yè)的技術(shù)決策、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和政府部門戰(zhàn)略規(guī)劃當(dāng)中常常應(yīng)用技術(shù)路線圖，它的使用能夠?qū)夹g(shù)創(chuàng)新活動進(jìn)行有效管理，預(yù)測產(chǎn)業(yè)未來市場所需的技術(shù)與產(chǎn)品，引導(dǎo)技術(shù)研發(fā)決策，降低技術(shù)創(chuàng)新風(fēng)險[1]。對技術(shù)路線圖制定過程匯總的技術(shù)創(chuàng)新活動進(jìn)行分解，如圖1所示：

12技術(shù)路線圖制定過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動的專利特征第一，技術(shù)路線圖制定過程中的技術(shù)創(chuàng)新反映于產(chǎn)業(yè)專利偏好。不同領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新活動的專利偏好不同，主要有兩方面原因：其一為技術(shù)本身的創(chuàng)新性；其二為技術(shù)的保密性。在刨除技術(shù)的保密性后，技術(shù)創(chuàng)新差異使得技術(shù)領(lǐng)域的偏好不同，在技術(shù)生命周期、技術(shù)發(fā)展過程、技術(shù)熱點(diǎn)演變等方面得以體現(xiàn)[2]。

第二，技術(shù)路線圖制定過程中技術(shù)創(chuàng)新的領(lǐng)域分類在專利分類上的遷移。專利的技術(shù)領(lǐng)域分類是創(chuàng)新領(lǐng)域界定的基礎(chǔ)，國際上均采用IPC分類標(biāo)準(zhǔn)，即International Patent Classification，在具體研究中，行業(yè)或技術(shù)領(lǐng)域的界定是指由某一個或某些IPC所界定的范圍，根據(jù)主題概念將其轉(zhuǎn)換到IPC分類中（可能是多），隨后根據(jù)IPC分類對專利的相關(guān)信息進(jìn)行查找[3]。

第三，專利信息反映了技術(shù)路線圖制定中的技術(shù)創(chuàng)新的特點(diǎn)。通過對專利信息進(jìn)行分析能夠反映技術(shù)路線圖制定過程中的技術(shù)創(chuàng)新特點(diǎn)，包括創(chuàng)新主體、創(chuàng)新過程、直接反映的創(chuàng)新產(chǎn)出以及創(chuàng)新行業(yè)間的關(guān)聯(lián)，同時也包括間接反映的創(chuàng)新投入以及創(chuàng)新組合模式等。在研究技術(shù)路線圖制定過程中技術(shù)創(chuàng)新所使用的某些專業(yè)術(shù)語，也來自于專利分析或者專利數(shù)據(jù)庫[4]。

第四，專利信息的時間序列是技術(shù)路線圖制定過程中創(chuàng)新活動的回溯基礎(chǔ)。專利申請活動的時間節(jié)點(diǎn)組成專利信息的時間序列，記錄著創(chuàng)新活動隨著時間的推移，記載著創(chuàng)新活動的整個發(fā)展軌跡，成為創(chuàng)新過程回溯分析的基礎(chǔ)。

2技術(shù)創(chuàng)新視角下專利分析方法的內(nèi)容分解

21專利分析內(nèi)容作為技術(shù)創(chuàng)新活動指標(biāo)的研究與應(yīng)用在技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)證研究中，專利作為衡量創(chuàng)新活動的指標(biāo)被學(xué)者們用于刻畫與反映技術(shù)變化對經(jīng)濟(jì)活動的影響上。國外學(xué)者Pavitt（1982）對研究開發(fā)活動、專利與創(chuàng)新活動進(jìn)行統(tǒng)計分析，利用專利數(shù)據(jù)對不同國家的創(chuàng)新活動進(jìn)行比較，通過不同領(lǐng)域的專利信息反映相關(guān)創(chuàng)新活動的效率與方向[5]。許多學(xué)者在識別技術(shù)發(fā)展態(tài)勢、判斷技術(shù)發(fā)展軌跡以及熱門關(guān)鍵技術(shù)時，常常運(yùn)用專利信息分析。專利是研究某一領(lǐng)域技術(shù)變化以及相關(guān)問題的核心主線，具體包括以下4個研究層面：

第一，對比不同國家和區(qū)域間的創(chuàng)新活動。通過考察國內(nèi)外專利活動差異以反映不同地區(qū)創(chuàng)新活動的體量差異。如Pavitt和Soete（1981）通過研究發(fā)現(xiàn)不同國家研究開發(fā)經(jīng)費(fèi)與單位人均專利具有良好的線性關(guān)系，但相關(guān)性會隨著各國專利制度的不同而呈現(xiàn)出一定的差異[6]。

第二，對比不同行業(yè)之間的創(chuàng)新活動。產(chǎn)業(yè)行業(yè)的專利活動分布數(shù)據(jù)主要有以下兩個方面的應(yīng)用：其一，用于對創(chuàng)新活動之間關(guān)系的理論和模型進(jìn)行統(tǒng)計和檢驗；其二，用于對經(jīng)濟(jì)和社會變量之間關(guān)系理論或模式進(jìn)行驗證。如Scherer（1982）在研究美國不同行業(yè)之間的技術(shù)流動時采用專利統(tǒng)計的方法對不同行業(yè)創(chuàng)新活動的體量差異進(jìn)行了分析。在美國和英國，不同的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)之間的專利活動和創(chuàng)新活動差異較大，專利和研發(fā)活動份額一般在化工和電子電氣領(lǐng)域都較高，而專利活動份額在汽車航空領(lǐng)域一般要低于研發(fā)活動的份額[7]。

第三，對比不同技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新活動。不同技術(shù)主體各公司的發(fā)展?fàn)顩r，創(chuàng)新活動的行業(yè)模式和特征能夠通過專利數(shù)據(jù)對行業(yè)內(nèi)技術(shù)分析得到。如Walsh（1984）在研究和分析行業(yè)的發(fā)明和創(chuàng)新模式時運(yùn)用了專利統(tǒng)計與科學(xué)論文和經(jīng)濟(jì)活動統(tǒng)計相結(jié)合的方法。從屬和誘發(fā)創(chuàng)新活動的差別在一定程度上能夠通過不同類型的專利統(tǒng)計數(shù)量得到，但是導(dǎo)致快速增長的主要或重大創(chuàng)新的概貌并不能因此得到[8]。

第四，對比不同公司的創(chuàng)新活動。通過對某一公司的專利申請和授權(quán)進(jìn)行分析能夠評估其技術(shù)能力和創(chuàng)新活動，對于進(jìn)行橫向和縱向比較分析公司的創(chuàng)新活動發(fā)展具有重要意義?！都夹g(shù)評》雜志由麻省理工學(xué)院與CHI研究所于1899年合作出版，它通過對美國專利數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，每年都對8大行業(yè)公司進(jìn)行排序，推出專利記分卡，反映不同公司的技術(shù)強(qiáng)度以及變化情況。Liu等人（2006）為了明確世界500強(qiáng)公司在中國專利申請結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)分布、壟斷趨勢、技術(shù)創(chuàng)新和國外的投資方向，他們對這些公司在中國的專利申請情況進(jìn)行了研究和分析[9]。

22專利分析方法的分析內(nèi)容

專利分析方法復(fù)雜多樣，其應(yīng)用的核心算法可分為專利樣本結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)聚類、文檔聚類等3大類，專利樣本結(jié)構(gòu)化是對針對專利間的演進(jìn)關(guān)系，使專利行成“樹”、“圖”結(jié)構(gòu)，可以對技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，并發(fā)掘市場上有潛力的發(fā)展空間。數(shù)據(jù)聚類是對專利的特定指標(biāo)進(jìn)行量化分析，可以直觀、量化、科學(xué)的描述技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并從中發(fā)現(xiàn)、跟蹤研究熱點(diǎn)，進(jìn)而引申其實(shí)際應(yīng)用意義。文檔聚類是對專利的特質(zhì)及質(zhì)量進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，發(fā)掘?qū)＠臐撛诼?lián)系，按技術(shù)特征來歸并有關(guān)專利并使其有序化，對同領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行比較分析，從中發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)研究對象、關(guān)鍵技術(shù)等，并以此為依據(jù)對技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略提供支持。

關(guān)于技術(shù)和發(fā)明者信息在專利文獻(xiàn)中的表述主要有以下4種，即：

1）描述與專利相關(guān)的技術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新活動的信息，包括IPC，申請的專利時間和專利類型等信息。

2）反應(yīng)技術(shù)對應(yīng)相關(guān)創(chuàng)新主體的信息，如發(fā)明人或者專利所有權(quán)人的信息。

3）分析專利技術(shù)的價值以及與技術(shù)相關(guān)聯(lián)的信息，如引證信息。

4）反應(yīng)專利申請國家或者地區(qū)相應(yīng)專利制度的信息，如優(yōu)先權(quán)、權(quán)利要求以及公開日期等信息[10]。

在對專利分析內(nèi)容進(jìn)行分解時采用了專利分析方法應(yīng)用的要素分類的方法，結(jié)果如圖2所示：

在制定技術(shù)路線圖時，需要對技術(shù)創(chuàng)新活動的以下內(nèi)容進(jìn)行分析：

1）對行業(yè)發(fā)展的動態(tài)以及趨勢進(jìn)行分析。統(tǒng)計某一區(qū)間專利申請數(shù)和授權(quán)數(shù)隨時間的變化規(guī)律，能夠反映該區(qū)間行業(yè)的創(chuàng)新活躍程度，進(jìn)而對產(chǎn)生該現(xiàn)象的深層經(jīng)濟(jì)和政策原因進(jìn)行剖析。對比專利申請和授權(quán)日期的差異，能夠評價專利申請技術(shù)的水平[11]。

2）對專利類型以及技術(shù)水平進(jìn)行分析。發(fā)明專利往往代表自主知識產(chǎn)權(quán)，相對于外觀專利、實(shí)用新型專利來說其技術(shù)含金量相對較高，實(shí)用新型專利的技術(shù)含金量相對次之，外觀設(shè)計技術(shù)含金量相對較低。通過對專利類型進(jìn)行分類，能夠分析研究活動的質(zhì)量，進(jìn)一步評價技術(shù)創(chuàng)新能力的高低。

3）對區(qū)域創(chuàng)新能力分布水平進(jìn)行分析。針對在某一國家和地區(qū)申請專利的統(tǒng)計，能夠分析出某一技術(shù)領(lǐng)域的合作伙伴和競爭對手來源，同時針對專利類型進(jìn)行分類統(tǒng)計，分析專利類別以及IPC分布，進(jìn)而分析不同國家或者地區(qū)在某一時間內(nèi)的技術(shù)發(fā)展方向。

4）對行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新主體進(jìn)行分析。統(tǒng)計某一行業(yè)的申請人和發(fā)明人，分析和評價不同類型人員和研究機(jī)構(gòu)在技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮的作用，對于尋找合作伙伴或競爭對手具有重要意義；跨國公司可以結(jié)合專利分類以及發(fā)明來源分析，采取相對應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新以及市場開發(fā)戰(zhàn)略；運(yùn)用研究機(jī)構(gòu)的發(fā)明人信息查找專利受讓機(jī)構(gòu)，能夠?qū)Πl(fā)明機(jī)構(gòu)之間的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行分析。

3基于技術(shù)創(chuàng)新視角的專利分析方法對技術(shù)路線圖的支撐模式31專利分析內(nèi)容與技術(shù)路線圖制定過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動的關(guān)系專利分析方法對分析內(nèi)容進(jìn)行選擇，搭配不同專利分析算法，從而得出相應(yīng)的分析結(jié)果，專利分析方法對分析內(nèi)容的分析結(jié)果為技術(shù)創(chuàng)新活動提供了支撐依據(jù)。對相同的分析內(nèi)容用不同的算法分析，會產(chǎn)生不同的分析結(jié)果，為技術(shù)路線圖制定過程中不同技術(shù)創(chuàng)新活動提供支撐依據(jù)。樹、圖化分析結(jié)果為目標(biāo)設(shè)定技術(shù)創(chuàng)新活動提供支撐依據(jù)，數(shù)量統(tǒng)計分析結(jié)果為差距識別技術(shù)創(chuàng)新活動提供支撐依據(jù)，文本聚類分析結(jié)果為路徑?jīng)Q策技術(shù)創(chuàng)新活動提供支撐依據(jù)[12]。

通過對上述專利相關(guān)信息進(jìn)行分析，描述技術(shù)路線圖制定過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動。這4類信息中前3類屬于專利技術(shù)信息，第4類屬于專利權(quán)利信息。對專利分析的內(nèi)容與技術(shù)創(chuàng)新活動中的技術(shù)創(chuàng)新特點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行歸納如表1所示：

321引文分析

專利引文分析方法和核心專利引證關(guān)系族譜分析方法以樣本結(jié)構(gòu)化算法為要素，在實(shí)際應(yīng)用中主要的分析內(nèi)容即為專利文獻(xiàn)的引文信息。對應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新活動包括，技術(shù)發(fā)展趨勢、技術(shù)溢出、識別核心技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散、技術(shù)轉(zhuǎn)移、技術(shù)與技術(shù)的關(guān)聯(lián)、技術(shù)與學(xué)科的關(guān)聯(lián)。技術(shù)發(fā)展趨勢是市場需求分析過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動，識別核心技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散、技術(shù)與技術(shù)的關(guān)聯(lián)、技術(shù)與學(xué)科的關(guān)聯(lián)是關(guān)鍵技術(shù)分析過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動。因此專利引文分析方法和核心專利引證關(guān)系族譜分析方法為技術(shù)路線圖制定過程中市場需求分析、關(guān)鍵技術(shù)分析分別起到了支撐作用。

322PLC分類分析

類交叉延伸分析方法和權(quán)利范圍要求構(gòu)建及關(guān)系分析方法以樣本結(jié)構(gòu)化算法為要素，在實(shí)際應(yīng)用中主要的分析內(nèi)容即為專利文獻(xiàn)的PLC分類信息。對應(yīng)的技術(shù)活動包括技術(shù)研究熱點(diǎn)、技術(shù)領(lǐng)域空白、技術(shù)發(fā)展趨勢、技術(shù)與技術(shù)的關(guān)聯(lián)、技術(shù)與學(xué)科的關(guān)聯(lián)。技術(shù)研究熱點(diǎn)、技術(shù)領(lǐng)域空白是發(fā)展目標(biāo)分析過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動，技術(shù)與技術(shù)的關(guān)聯(lián)、技術(shù)與學(xué)科的關(guān)聯(lián)是關(guān)鍵技術(shù)分析過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動。因此類交叉延伸分析方法和權(quán)利范圍要求構(gòu)建及關(guān)系分析方法為技術(shù)路線圖制定過程中發(fā)展目標(biāo)分析、關(guān)鍵技術(shù)分析分別起到了支撐作用。

323技術(shù)領(lǐng)域數(shù)量的年份累計分析

技術(shù)發(fā)展階段分析方法和技術(shù)生命周期分析方法以數(shù)據(jù)量化算法為要素，在實(shí)際應(yīng)用中主要的分析內(nèi)容即為專利文獻(xiàn)的技術(shù)領(lǐng)域數(shù)量的年份累計信息。對應(yīng)的技術(shù)活動包括技術(shù)成熟度、技術(shù)成長能力、創(chuàng)新投入。技術(shù)成熟度、技術(shù)成長能力、是產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動，創(chuàng)新投入是研發(fā)需求分析過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動。因此技術(shù)發(fā)展階段分析方法和技術(shù)生命周期分析方法為技術(shù)路線圖制定過程中產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析、研發(fā)需求分析分別起到了支撐作用。

324申請人及所在區(qū)域分析

技術(shù)聚集領(lǐng)域分析方法以數(shù)據(jù)量化算法為要素，在實(shí)際應(yīng)用中主要的分析內(nèi)容即為專利文獻(xiàn)的申請人及所在區(qū)域信息。對應(yīng)的技術(shù)活動包括技術(shù)研發(fā)主體及研發(fā)能力、技術(shù)研發(fā)區(qū)域及研發(fā)能力，是市場需求分析過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動。因此技g聚集領(lǐng)域分析方法為技術(shù)路線圖制定過程市場需求信息分析起到了支撐作用。

325關(guān)鍵詞及其頻率分析

專利地圖分析方法以文本聚類算法為要素，在實(shí)際應(yīng)用中主要的分析內(nèi)容即為專利文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞及其頻率信息。對應(yīng)的技術(shù)活動包括識別核心技術(shù)、技術(shù)演進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散，是關(guān)鍵技術(shù)分析過程中的技術(shù)創(chuàng)新活動。因此專利地圖分析方法為技術(shù)路線圖制定過程中關(guān)鍵技術(shù)分析起到了支撐作用。

326技術(shù)發(fā)展功效分析

技術(shù)功效矩陣分析方法和投資專利組合分析方法以文本聚類算法為要素，在實(shí)際應(yīng)用中主要的分析內(nèi)容即為專利文獻(xiàn)的技術(shù)發(fā)展功效信息。對應(yīng)的技術(shù)活動包括技術(shù)與技術(shù)間比較、創(chuàng)新投入，是研發(fā)分析過程中的全部技術(shù)創(chuàng)新活動。因此技術(shù)功效矩陣分析方法和投資專利組合分析方法為技術(shù)路線圖制定過程中研發(fā)需求分析起到了支撐作用。

4實(shí)證分析――專利分析方法在電動汽車用鋰離子電池的技術(shù)路線圖制定中的應(yīng)用當(dāng)今環(huán)保和能源的問題備受關(guān)注，為解決這些問題，電動汽車呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢。我國政府高度重視新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，出臺一系列鼓勵措施和補(bǔ)貼政策及產(chǎn)業(yè)政策，極大地推動了新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。鋰離子動力電池是新能源汽車的主要能源，其技術(shù)發(fā)展水平對于電動汽車的市場化程度影響重大。通過對電動汽車用鋰離子電池的專利分析，可為電動汽車用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線圖制定提供指導(dǎo)。

41技術(shù)發(fā)展階段測量方法在電動汽車用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析中的應(yīng)用在中國人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索數(shù)據(jù)庫中，對電動汽車和鋰離子電池進(jìn)行交叉檢索，共獲得413條有效數(shù)據(jù)，對電動汽車用鋰離子電池2001-2016年已公布的發(fā)明專利、實(shí)用新型、外觀設(shè)計的專利進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計，如圖4所示：圖42001-2016年電動汽車用鋰離子電池專利數(shù)量圖

技術(shù)發(fā)展階段測量方法通過計算技術(shù)生長率（V）、技術(shù)成熟系數(shù)（α），技術(shù)衰老系數(shù)（β）和新技術(shù)特征系數(shù)（N），根據(jù)V、α、β、N的值隨時間變化情況測算某技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展階段，從而為電動汽車用鋰離子電池現(xiàn)狀分析提供技術(shù)事實(shí)依據(jù)，具體測量方法見表2：

42技術(shù)領(lǐng)域聚集在電動汽車用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)需求分析中的應(yīng)用市場需求的影響因素眾多，難以準(zhǔn)確評價其分析結(jié)果，通過對創(chuàng)新主體的專利技術(shù)聚集領(lǐng)域分析，能夠獲得相關(guān)創(chuàng)新主體在研發(fā)領(lǐng)域投入和前沿?zé)狳c(diǎn)探索能力，可作為產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖制定中產(chǎn)業(yè)需求分析的補(bǔ)充數(shù)據(jù)。根據(jù)布拉德福定律，分析不同區(qū)域刊載專利情況能夠衡量研究主題領(lǐng)域內(nèi)的核心技術(shù)分布、核心研發(fā)群體分布，從而確定高產(chǎn)出群體，掌握創(chuàng)新源頭情況和創(chuàng)新動態(tài)。

電動汽車用鋰離子電池2001-2016年共公告專利413件，通過數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計，該技術(shù)在我國各省份的聚集情況如圖6所示：

由圖6可知，廣東作為鋰離子電池的主要產(chǎn)地專利數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他省份；北京、上海由于擁有高校資源，因此憑借科技創(chuàng)新人才和高水平的研發(fā)能力，也有較多的專利數(shù)量；安徽的奇瑞汽車股份有限公司、天津的中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所以自身的研發(fā)力量帶動了區(qū)域技術(shù)發(fā)展，代表了產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展先進(jìn)水平。值得注意的是以汽車產(chǎn)業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè)的吉林省在該技術(shù)上無任何專利，存在著巨大的市場空白。此外，擁有超大型汽車制造廠的湖北省、四川省也幾乎處于技術(shù)空白的階段。

對我國電動汽車用鋰離子電池申請人數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，累計專利數(shù)在5項以上的專利申請人共13個，如表3所示，約494%的發(fā)明人（華南理工大學(xué)、奇瑞汽車股份有限公司、北京科技大學(xué)等13個發(fā)明人）完成了236%的專利申請，是該領(lǐng)域?qū)＠麆?chuàng)新的核心人群，華南理工大學(xué)和奇瑞汽車股份有限公司的專利數(shù)居首位，其技術(shù)處于領(lǐng)先水平，奇瑞汽車鋰離子電池在電動汽車的應(yīng)用上處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。因此來自這兩類創(chuàng)新主體的專利信息可以為電動汽車用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)市場分析提供極具說服力的事實(shí)依據(jù)。

43專利類交叉延伸分析在電動汽車用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)目標(biāo)分析中的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)目標(biāo)分析是在市場需求分析的結(jié)果上，綜合技術(shù)預(yù)見分析結(jié)果并加以凝練而成。在技術(shù)預(yù)見的過程中，首先就要鎖定目標(biāo)技術(shù)區(qū)域，也就是具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)熱點(diǎn)，或是空白的技術(shù)領(lǐng)域。本文應(yīng)用專利類交叉延伸分析方法，表現(xiàn)專利核心技術(shù)主題與交叉學(xué)科、技術(shù)間的關(guān)系。以此尋找技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)和目標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域。對2001-2016我國電動汽車用鋰離子專利IPC分類號進(jìn)行統(tǒng)計、歸納，結(jié)果如表4所示：表4我國電動汽車用鋰離子電池涉及關(guān)鍵技術(shù)主題表

IPC分類技術(shù)主題H01用于直接轉(zhuǎn)變化學(xué)能為電腦的方法或裝置，如電池組H02供電或配電的電路裝置或系統(tǒng)；電能存儲系統(tǒng)B60電動車輛的電力裝備或動力裝置；一般車用電力制動系統(tǒng)G01測量電變量；測量磁變量C01金屬的生產(chǎn)或精煉，原材料處理，鋰的化合物B82非金屬元素，其化合物G05一般的控制或調(diào)解系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的功能單元，用于這種系統(tǒng)或單元的監(jiān)視或測試裝置注：表中所列技術(shù)主題為IPC分類占專利申總數(shù)1%以上數(shù)據(jù)。構(gòu)建電動汽車用鋰離子電池專利交叉延伸模型，橫線上的數(shù)字代表橫線兩端技術(shù)主題的交叉次數(shù)，如圖7所示。

由圖7可知，H01、H02、B60和G01為電動汽車用鋰離子電池的專利核心技術(shù)主題，其中H01是目前的研究重心所在，其與C01、B82的交叉聯(lián)系最為緊密，也就是如何利用新型材料的生產(chǎn)或精煉提高電動汽車用鋰離子電池的各項性能，增強(qiáng)其實(shí)用性。B60（電動車輛的電力裝備或動力裝置；一般車用電力制動系統(tǒng)）是這一技術(shù)的新興研究熱點(diǎn)，其與H02、G05產(chǎn)生了交叉，也就是鋰離子電池與電動車整車系統(tǒng)的配合，以及提高其應(yīng)用性、穩(wěn)定性的研究。

綜上所述，我國電動汽車用鋰離子電池技術(shù)研究熱點(diǎn)仍處于提高電池性能的研究過程中，仍在通過與不同的技術(shù)交叉聯(lián)系改善鋰離子電池自身安全性、穩(wěn)定性等。而該項技術(shù)的發(fā)展趨勢是在電動汽車鋰離子電池的遠(yuǎn)程控制、檢測與管理等研究提高以鋰離子電池為動力的電動汽車可實(shí)踐性的研究。

5結(jié)束語

隨著技術(shù)創(chuàng)新能力在國家競爭力中的作用日益突出，作為反映創(chuàng)新產(chǎn)出和創(chuàng)新過程的核心數(shù)據(jù)，專利具有信息全面、數(shù)據(jù)充分以及容易獲得等優(yōu)勢，同時由于在企業(yè)、產(chǎn)業(yè)以及國家在制定發(fā)展規(guī)劃過程中，技術(shù)路線圖作為一種預(yù)測技術(shù)發(fā)展路徑的工具能夠降低創(chuàng)新的不確定性，為企業(yè)提供有效的技術(shù)策略和反競爭情報手段。因此基于技術(shù)創(chuàng)新視角的專利分析方法在技術(shù)路線圖制定中的應(yīng)用，能夠為發(fā)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者、制定專利發(fā)展戰(zhàn)略乃至國家創(chuàng)新戰(zhàn)略具有重要指導(dǎo)作用和參考價值，為我國打造“中國制造2025”實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的發(fā)展過程中提供支撐作用。

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篇7

內(nèi)容摘要：面對金融市場國際化競爭態(tài)勢，針對我國金融信息化存在的問題，本文分析我國中小金融機(jī)構(gòu)的局限性和云計算帶來的優(yōu)勢，并探討云計算對金融信息化帶來的效益與風(fēng)險。在此基礎(chǔ)上，指出云計算能夠促進(jìn)金融信息化的可操作性和輻射性，為我國金融信息化的路徑創(chuàng)新提供理論參考。

關(guān)鍵詞：金融 信息化 云計算 效應(yīng)

近幾年來，我國金融市場正快速融入國際市場，面對迅速膨脹的市場需求，我國金融業(yè)將面臨前所未有的挑戰(zhàn)（李羿，2008；賈君枝、翟燁，2009）。面對嚴(yán)峻的市場競爭態(tài)勢，國內(nèi)金融行業(yè)應(yīng)該開始思變，而變的根本是金融業(yè)務(wù)的創(chuàng)新。加快產(chǎn)品創(chuàng)新，力爭從服務(wù)水平到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)全面接近國際金融先進(jìn)水平（鄭尚能等，2001；梁大鵬，2001；李妍，2001），支撐則是信息技術(shù)的優(yōu)化（Qiwen Jiang、Dongbing Cao，2008；周軼君，2009；李青等，2005）?？梢哉f，云計算正好滿足了這一系列要求（谷文，2011）。云計算是近年來信息產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)概念，是基于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算、傳遞、儲存的超級計算模式。它的出現(xiàn)迅速席卷了各個行業(yè)，金融行業(yè)也不例外（張麗霞，2010；洪崢，2011）。幾乎所有重量級跨國IT巨頭從不同領(lǐng)域和角度開始在“云計算”領(lǐng)域扎根（陳寶國，2010）。同時，越來越多的國外銀行開始考慮將傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施遷移到云計算方案中。市場調(diào)查顯示（劉麗麗，2010），大多數(shù)銀行有意愿在未來選擇云計算方案。

我國金融信息化存在的問題和云計算的優(yōu)勢

（一）金融信息化存在的問題

信息時代的我國金融行業(yè)，越發(fā)體現(xiàn)出其充滿機(jī)遇、充滿挑戰(zhàn)和勃勃生機(jī)的特質(zhì)。作為金融行業(yè)的衍生產(chǎn)業(yè)，金融信息化顯得尤為突出和重要（翟燁，2009）。按照傳統(tǒng)思路，金融行業(yè)的信息化都是自建數(shù)據(jù)中心、獨(dú)立開發(fā)軟件，但這也會帶來一些問題：一方面，這種方式產(chǎn)業(yè)化程度太低，每個企業(yè)都要專門研制定制化的軟件服務(wù)，這給IT廠商的產(chǎn)品開發(fā)和維護(hù)帶來了難度，使得金融信息化項目效率低，效益不理想；而另一方面，分散獨(dú)立的數(shù)據(jù)中心和軟件定制模式越來越不適應(yīng)我國信息化的進(jìn)一步發(fā)展要求，這種問題在中小金融機(jī)構(gòu)更是突出。如果要求每個中小城市銀行、農(nóng)村銀行都購買設(shè)備、開發(fā)軟件，顯而易見是不符合客觀實(shí)際的。

目前金融機(jī)構(gòu)存在以下三個方面的瓶頸：一是龐大的基礎(chǔ)設(shè)施普遍利用率不高，一個系統(tǒng)就鎖定一批資源，無法實(shí)現(xiàn)資源的負(fù)載均衡、信息動態(tài)共享和動態(tài)的調(diào)整，一方面表現(xiàn)在平時資源利用率不高，另一方面在高峰時資源又不夠用；二是金融機(jī)構(gòu)普遍都是集團(tuán)化、多地域化或跨國經(jīng)營的，擁有很多的分?jǐn)?shù)據(jù)中心和機(jī)房，這些數(shù)據(jù)中心分布非常零散，遍布在各地，管理起來難度大，而且很難做到資源的整合；三是金融機(jī)構(gòu)普遍相對比較臃腫，機(jī)制不夠靈活，資源的配置、調(diào)整和審批流程非常復(fù)雜，技術(shù)配置的步驟非常繁瑣。

（二）云計算的優(yōu)勢分析

1.云計算的概念。信息時代講究融合思想，云計算（Cloud Computing）就是網(wǎng)格計算（Grid Computing ）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（Parallel Computing）、效用計算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。

云計算的核心思想，是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池對用戶進(jìn)行按需服務(wù)。目前業(yè)內(nèi)流行的對云計算服務(wù)類型的劃分（即IaaS、PaaS和SaaS三層架構(gòu)）并非是一個固有架構(gòu)，隨著云計算應(yīng)用的演進(jìn)，該架構(gòu)有望發(fā)生融合，或者衍生出新的服務(wù)分支。要把傳統(tǒng)應(yīng)用引入云環(huán)境，還需要尋找能夠跨越平臺和環(huán)境的創(chuàng)新方法與路徑。云計算所掀起的新一輪信息技術(shù)革命是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，是歷史發(fā)展的必然結(jié)果，是新商業(yè)模式打破舊商業(yè)規(guī)則的訴求，是人類追求低碳生活方式的選擇。

2.中小金融機(jī)構(gòu)的局限性。隨著人們生活水平的提高，對銀行等這些金融機(jī)構(gòu)的需求也是越來越多，這樣就會有大量的中小銀行或者金融機(jī)構(gòu)出現(xiàn)。這些中小銀行是趕超型的，必須發(fā)展新型的業(yè)務(wù)模式才能生存，但選擇怎樣的技術(shù)與應(yīng)用值得深思。而云計算的本質(zhì)就是降低企業(yè)的IT使用成本和運(yùn)維成本，同時提高自己的經(jīng)濟(jì)效益（周薇，2010）。金融行業(yè)要在云計算模式上找出路，首先是中小金融機(jī)構(gòu)，包括城市商業(yè)銀行、農(nóng)村信用社，以及保險公司等，要在云計算上找突破口。

目前這些金融機(jī)構(gòu)在資金、技術(shù)、人才等方面的資源都相對匱乏，如果去構(gòu)建其數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、存儲等，然后再做全面的保障，其成本和難度相對來說都是比較大。而IT建設(shè)又具有投資大、建設(shè)周期長、變化快的特點(diǎn)，若要中小金融機(jī)構(gòu)一切從零開始自建，顯然是不太現(xiàn)實(shí)的。

3.云計算的優(yōu)勢所在和核心體現(xiàn)。云計算最重要的，不僅是一種計算模式的變化，也是一種哲學(xué)模式的變化，主要是人的思考模式的變化。這個轉(zhuǎn)變就是云計算的核心服務(wù)模式，為用戶提供一種不知不覺的、無處不在的服務(wù)，這才是一種真正的云計算的計算模式。具體體現(xiàn)在三個方面：所有程序與操作系統(tǒng)都建立在云端；軟件與硬件互相獨(dú)立，不在一個層面；移動終端設(shè)備將越來越小。

使用云計算方案，不需要購買任何服務(wù)器、存儲設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。一切軟、硬設(shè)備和技術(shù)問題都交付給云計算服務(wù)提供商完成。同時，也不會因為兼容問題而被局限在一個硬件廠商的產(chǎn)品、方案中。云計算的升級方式非常靈活，完全可以支持業(yè)務(wù)的動態(tài)變化。更重要的是，也不需要為將來可能用到的系統(tǒng)付費(fèi)，而只為正在使用的資源付費(fèi)。云計算的易用性、可管理性和部署迅速也是促使金融行業(yè)選擇云計算解決方案的主要原因。對于金融行業(yè)來說，云計算方案的出現(xiàn)，使IT基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)和使用得到了最大程度的簡化。

金融行業(yè)經(jīng)營的是信譽(yù)，最擔(dān)心的是客戶從不同的渠道得到不同的信息，從而影響自身的信譽(yù)。通過云模式，可以讓服務(wù)的對象隨時隨地得到想要的信息，而且也解決了服務(wù)對象獲得信息一致性的問題。

云計算的效益與風(fēng)險分析

（一）經(jīng)濟(jì)效益分析

云計算是一種金融行業(yè)向市場快速推出新服務(wù)的全新模式，驅(qū)動云計算應(yīng)用發(fā)展的三大因素是：海量信息、超低儲存成本和節(jié)能環(huán)保。

建立共享云平臺能夠提高資源利用率，顯著降低金融機(jī)構(gòu)的IT基礎(chǔ)設(shè)施成本，避免造成大量IT資源的重復(fù)建設(shè)。在更廣泛的領(lǐng)域中，云計算還可以為金融機(jī)構(gòu)提供無止境的機(jī)會，改善吸引、留住和服務(wù)客戶的方式，并擴(kuò)大其服務(wù)的市場。隨著數(shù)據(jù)的管理應(yīng)用持續(xù)深化，數(shù)據(jù)之間的交互、分析模型趨于復(fù)雜，有效數(shù)據(jù)更加規(guī)范，這為數(shù)據(jù)的深度挖掘提供了基礎(chǔ)，金融行業(yè)對IT系統(tǒng)的依賴程度加強(qiáng)，系統(tǒng)之間的協(xié)同更加緊密。云計算時代的迅速來臨，還有一個非常關(guān)鍵的原因，即云計算對于低碳節(jié)能的意義重大，打造“綠色”計算中心，對于提高我國信息技術(shù)業(yè)的能源利用水平是有利的。

（二）風(fēng)險安全分析

對于金融行業(yè)而言，由于其行業(yè)特殊性，使得該行業(yè)的信息化應(yīng)用對于安全性要求尤為嚴(yán)格（劉秋蓮，2011；劉輔忠，2010；楊軍，2011）。同時，銀行對于業(yè)務(wù)連續(xù)性的考量也十分關(guān)注，由此帶來的對云計算可用性和可靠性的疑慮同樣制約著云計算在金融行業(yè)的應(yīng)用。因為銀行業(yè)務(wù)的特殊性，使其IT部門要保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。而云計算作為一個新生事物，顯然在可靠性和可用性上還需要進(jìn)一步觀察和考量。網(wǎng)絡(luò)同樣是制約云計算大規(guī)模應(yīng)用的一個關(guān)鍵，對于銀行來說，如果使用云計算的模式，由于其數(shù)據(jù)傳輸量大，云計算能否保證其數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?、安全、穩(wěn)定等都將成為一個新問題。

云計算的可操作性和輻射性分析

（一）可操作性分析

依托云計算，金融業(yè)對內(nèi)進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)IT資源整合，可以提升內(nèi)部IT資源的利用率和管理水平，降低業(yè)務(wù)的成本；對外通過云計算構(gòu)建新型服務(wù)模式的基礎(chǔ)資源平臺，提供公用IT服務(wù)，提升傳統(tǒng)金融經(jīng)濟(jì)的效率，加速金融服務(wù)平臺化趨勢與產(chǎn)業(yè)鏈的整合趨勢，并在應(yīng)用層面推動云計算的落地。其中“混合云”將會成為未來發(fā)展的大趨勢?？蛻魧⒆钪匾暮诵膽?yīng)用、核心功能運(yùn)用“私有云”，其他應(yīng)用于“公有云”，從而構(gòu)建起一個“公私分明”的“混合云”。企業(yè)部署云計算的最大好處不在于使用幾臺服務(wù)器，而在于企業(yè)在成長的過程中，系統(tǒng)能夠柔性的擴(kuò)展，自動地與新增服務(wù)器進(jìn)行均衡負(fù)載，同時“私有云”服務(wù)器還可以與“公有云”服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)、通訊做資源的交換。

與國外云計算以市場需求驅(qū)動企業(yè)自主發(fā)展為主不同，由于市場結(jié)構(gòu)、技術(shù)發(fā)展階段、投資習(xí)慣等原因，未來我國的“云計算”發(fā)展將首先以政府采購及企業(yè)自主購買兩端同時發(fā)展，并最終帶動全社會實(shí)現(xiàn)云計算普及化。

（二）輻射性分析

很多行業(yè)都是緊隨國內(nèi)信息化較為領(lǐng)先的其他行業(yè)，譬如金融等行業(yè)就被認(rèn)為是國內(nèi)信息化的旗幟和風(fēng)向標(biāo)，其它行業(yè)都希望能借助金融行業(yè)的經(jīng)驗，來為自己的云計算應(yīng)用鋪墊，避免不必要的損失。

當(dāng)然，云計算也給金融行業(yè)帶來很多挑戰(zhàn)，特別是深層次的倫理問題。因為云計算將會帶來很多新的信息安全問題，比如說信息資源、再計算、儲存與傳遞中的安全問題。這些都是當(dāng)今云計算在全球都沒有解決的問題。一旦這個挑戰(zhàn)能夠及時妥善解決，很多行業(yè)就會邁向新的發(fā)展空間。

如能成功地把云計算技術(shù)應(yīng)用到以金融為龍頭的服務(wù)行業(yè)，將會產(chǎn)生意想不到的協(xié)同效應(yīng)。從專業(yè)銀行角度看，云計算能為銀行客戶資源整合與支付業(yè)務(wù)提供良好的支持。在人民幣國際化過程中，如果能夠通過云計算技術(shù)對全球貿(mào)易與貨幣數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)處理，可以進(jìn)行人民幣的交易結(jié)算與監(jiān)控。金融監(jiān)管部門可以用云計算實(shí)時監(jiān)控?zé)徨X的流向，從而實(shí)現(xiàn)對公共資金清算、監(jiān)管渠道進(jìn)行更有效的管理。

結(jié)論與展望

云計算是金融業(yè)界炙手可熱的話題，已經(jīng)成為未來金融信息化發(fā)展的戰(zhàn)略方向和推動經(jīng)濟(jì)增長的重要引擎。云計算將是金融信息化在信息統(tǒng)籌、運(yùn)作能力方面的新平臺。基于云計算的數(shù)據(jù)中心解決方案，有助于金融企業(yè)解決信息化建設(shè)中遇到的問題。

在云計算的應(yīng)用上，如果我國金融機(jī)構(gòu)早實(shí)踐，積極探索，就有可能在未來的發(fā)展中搶占先機(jī)，走出一條我國金融信息化的新路；同時，提供云計算相關(guān)服務(wù)的IT企業(yè)也應(yīng)大膽探索，進(jìn)一步了解我國金融行業(yè)的客觀需求，尋找出一套有針對性的、符合我國金融業(yè)實(shí)際需求的、經(jīng)濟(jì)合理的科學(xué)方案。

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篇8

【關(guān)鍵詞】智慧社區(qū) 光網(wǎng) 移動互聯(lián)網(wǎng) 云計算

1 前言

網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的發(fā)展使人們的工作和生活發(fā)生了巨大的變化，基于越來越好的基礎(chǔ)設(shè)施和越來越豐富的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，人們憧憬著更好的生活體驗?！笆碧岢鲎咧袊厣男滦凸I(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的道路，智慧城市是工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和信息化相結(jié)合的產(chǎn)物，必將在未來發(fā)展中獲得更多的關(guān)注。

社區(qū)是城市最基本的組成部分，智慧社區(qū)將智慧城市的概念進(jìn)一步引入社區(qū)，以社區(qū)居民為服務(wù)對象，以提升居民幸福感為目標(biāo)，以現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)和IT技術(shù)為手段，提供安全、高效的智慧化服務(wù)和舒適、便捷的新生活體驗。

2 智慧城市和智慧社區(qū)

（1）智慧城市：信息基礎(chǔ)設(shè)施上的智慧大集成

智慧城市的核心是利用新一代信息技術(shù)改進(jìn)政府、企業(yè)和人們的交互方式，以更智慧的方式處理各種業(yè)務(wù)和管理問題，持續(xù)提高工作效率和生活質(zhì)量。其特征體現(xiàn)在三個方面：更全面透徹的感知、更好更快的網(wǎng)絡(luò)接入和互聯(lián)互通、更高水平的自動化和更深入的智能化。

建設(shè)智慧城市就是利用信息和通信技術(shù)手段感測、分析、整合城市運(yùn)行系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)和工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)，創(chuàng)造更美好的城市生活。其技術(shù)本質(zhì)上是面向目標(biāo)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、信息提取和整合應(yīng)用，涉及多信息體系互聯(lián)協(xié)同、快速可變的業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)分析和知識生成、預(yù)測決策支持等。

城市的智慧是人所賦予的，是參與建設(shè)的人們“集體”智慧的結(jié)晶。根據(jù)目標(biāo)、“集體”和影響范圍不同，智慧城市可分為三個層次：信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息化應(yīng)用解決方案和政府協(xié)調(diào)指揮下多單位多應(yīng)用的高效協(xié)同[1]。

（2）智慧社區(qū)：聚焦于社區(qū)生活服務(wù)的智慧城市應(yīng)用

智慧社區(qū)是智慧城市的子集，是在智慧城市統(tǒng)一規(guī)劃下面向社區(qū)的具體化實(shí)踐。它是指利用智慧城市的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，包括寬帶、無線、傳感網(wǎng)絡(luò)和智慧平臺等，開發(fā)、整合與社區(qū)生活相關(guān)的應(yīng)用，為居民提供方便、安全、高效的社區(qū)生活服務(wù)，涉及智能樓宇、智能家居、視頻監(jiān)控、家居安防、家庭護(hù)理、遠(yuǎn)程醫(yī)療和公共服務(wù)等領(lǐng)域。

3 智慧社區(qū)的現(xiàn)狀

3.1 智慧社區(qū)概念的發(fā)展

這些年先后出現(xiàn)了“智能住宅”、“數(shù)字小區(qū)”、“智能小區(qū)”等概念。數(shù)字小區(qū)是建筑智能化與現(xiàn)代居住小區(qū)相結(jié)合而產(chǎn)生的；智能小區(qū)是指利用現(xiàn)代通信、計算機(jī)、自動控制和RFID等技術(shù)，建立由小區(qū)物業(yè)管理與安防、信息服務(wù)、家居智能化組成的管理系統(tǒng)，使小區(qū)與每個家庭擁有安全、舒適和便利的生活環(huán)境[2]。

IBM彭明盛提出的“智慧地球”主要是通過物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的整合，為城市提供更便捷、高效的公共管理。2009年9月，美國迪比克市與IBM共同宣布建設(shè)美國首個智慧社區(qū)。

2010年，國內(nèi)興起智慧社區(qū)建設(shè)潮流，上海、深圳、南京、寧波提出“以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、互動化、協(xié)同化為基本特征，構(gòu)建科學(xué)、智能、人本、協(xié)調(diào)的城市居住系統(tǒng)”，將城市管理、政府職能及社會服務(wù)“智慧化”。

3.2 智慧社區(qū)的應(yīng)用現(xiàn)狀和問題

（1）主要集中在大城市

受消費(fèi)水平影響，智慧社區(qū)的發(fā)展很不平衡，北京、上海、廣州、深圳等一線城市發(fā)展較快。一期建成的北京西城區(qū)廣內(nèi)街道智慧社區(qū)服務(wù)平臺包括智慧中心、智慧政務(wù)、智慧商務(wù)、智慧民生4大部分、14個子系統(tǒng)。其中智慧中心記錄了街道的人、地、物等；智慧政務(wù)實(shí)現(xiàn)了社區(qū)一站式服務(wù)、綜治維穩(wěn)等；智慧商務(wù)以服務(wù)企業(yè)為主旨；智慧民生面向社區(qū)專項服務(wù)，包括虛擬養(yǎng)老院、智能停車、數(shù)字家園等。

2011年，上海首個智慧社區(qū)——浦東金橋碧云一期改造完成，實(shí)現(xiàn)了智能家庭終端、金橋碧云卡、社區(qū)信息門戶網(wǎng)站、云計算中心四大基礎(chǔ)項目。社區(qū)居民通過智能家庭終端實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)信息查詢、優(yōu)惠信息顯示、服務(wù)預(yù)訂等功能，通過金橋碧云炫卡進(jìn)行相關(guān)費(fèi)用繳納、享受個性化服務(wù)。

在廣州電信與光大花園推出的海珠區(qū)“信息家園”社區(qū)，居民可通過寬帶網(wǎng)和電話遠(yuǎn)程開關(guān)家電、視頻監(jiān)控家居安全，還可用114查號臺和信息網(wǎng)站了解居家信息、訂購商品。

（2）智慧應(yīng)用還處于初級階段，產(chǎn)品與技術(shù)方案尚不成熟

智慧應(yīng)用還集中在智能建筑、家居安防等方面[3]。建設(shè)部1999年出臺的《全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則》主要強(qiáng)調(diào)安全防范、信息管理和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。早期的智能化小區(qū)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動監(jiān)控，但并未與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接。

智慧應(yīng)用的產(chǎn)品智能化程度不夠高，如部分安防產(chǎn)品誤報信號過多、探測設(shè)備可靠性也不理想；技術(shù)方案考慮不夠周全，有的小區(qū)報警采用電話網(wǎng)+無線前端模式，每一次報警都要占用電話線，給居民增加了額外的通信費(fèi)用。

（3）整體規(guī)劃不足，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)缺乏

建設(shè)部在2000年出臺了《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，但并沒有詳細(xì)規(guī)定系統(tǒng)設(shè)計及施工規(guī)范，缺乏驗收、測試標(biāo)準(zhǔn)。廠家產(chǎn)品兼容性差，管理維護(hù)困難，給未來系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)共享帶來很大困難。

很多大城市在智慧城市建設(shè)方面已有宏觀規(guī)劃，但由于涉及的參與者多、技術(shù)架構(gòu)選擇難以統(tǒng)一、已有系統(tǒng)情況復(fù)雜，規(guī)劃的可操作性不強(qiáng)。軟件和應(yīng)用方面更是五花八門、良莠不齊。

（4）缺乏專業(yè)化管理和服務(wù)人才

智慧社區(qū)應(yīng)用涉及許多現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)，管理與服務(wù)模式和傳統(tǒng)社區(qū)有很大不同，需配備高素質(zhì)的業(yè)務(wù)管理和技術(shù)人才，以保障系統(tǒng)正常運(yùn)營、資源較好應(yīng)用、維護(hù)成本有效控制。目前即使是一線城市的高檔社區(qū)，其管理和運(yùn)營人才也明顯不足。

4 智慧社區(qū)的發(fā)展趨勢

4.1 不斷應(yīng)用最新的網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)

（1）光纖入戶使得視頻等大帶寬應(yīng)用更好地發(fā)展：連接世界、無限可能

從數(shù)字城市到智慧城市，城市發(fā)展與信息技術(shù)發(fā)展緊密相連：互聯(lián)網(wǎng)、無線技術(shù)演繹出互聯(lián)城市、無線城市，國家寬帶戰(zhàn)略引出光網(wǎng)城市。如今，運(yùn)營商積極推進(jìn)光纖到戶，并以光纖寬帶為依托，實(shí)現(xiàn)3G全覆蓋、Wi-Fi提升熱點(diǎn)，形成有線無線一體化、無縫覆蓋的超寬帶網(wǎng)絡(luò)。以光網(wǎng)為代表的寬帶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得需要大帶寬的視頻應(yīng)用發(fā)展前景廣闊。

社區(qū)局域網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與寬帶網(wǎng)相連，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)社區(qū)和家庭的智能控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控，還能實(shí)現(xiàn)足不出戶就可及時獲取所需的社區(qū)、城市信息，看到整個世界。

（2）移動和終端技術(shù)使人們擺脫了位置的束縛：遠(yuǎn)在天涯、家在身邊

利用移動技術(shù)和智能終端，人們可以隨時隨地獲得社區(qū)和家庭各種設(shè)施、家用電器的實(shí)時狀態(tài)信息，并可通過互聯(lián)網(wǎng)對這些設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控——走遍天下，也可隨時看家。

（3）云計算加上移動互聯(lián)網(wǎng)：平臺共享、應(yīng)用開放

云計算是指分布式計算融入了互聯(lián)網(wǎng)要素，其核心是共享資源、高效實(shí)現(xiàn)平臺開放和應(yīng)用快速部署、減少運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用。對于智慧社區(qū)建設(shè)中存在的問題，云計算是一個有效的解決方法，硬件資源虛擬化、平臺能力開放、應(yīng)用資源共享是智慧社區(qū)體系架構(gòu)的發(fā)展方向。同時，云計算也符合環(huán)保和綠色可持續(xù)發(fā)展的理念與要求。

（4）多源信息融合：目標(biāo)協(xié)同、數(shù)據(jù)共享

智慧應(yīng)用開發(fā)涵蓋物聯(lián)網(wǎng)、通信、軟件等多種關(guān)鍵技術(shù)，涉及多個部門的各種相關(guān)信息，系統(tǒng)間的接口、標(biāo)準(zhǔn)不同是主要瓶頸。要解決這些問題，需要在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面有所突破，以便整合跨部門的信息資源。

4.2 應(yīng)用逐漸豐富，特色應(yīng)用受重視

（1）智慧應(yīng)用滲透到生活各個方面

智慧家居將智慧應(yīng)用延伸到家庭內(nèi)部，各種電子設(shè)備、家用電器、照明安保裝置及水電氣表等可連成網(wǎng)絡(luò)，通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和智能控制器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；智慧停車場系統(tǒng)使得出行更加快捷；社區(qū)的監(jiān)測設(shè)備可以實(shí)時顯示環(huán)境狀況，更可向環(huán)保部門提供監(jiān)測數(shù)據(jù)；智能垃圾回收系統(tǒng)可提醒清潔人員及時清運(yùn)垃圾……

（2）對特殊人群提供更好的關(guān)愛

特殊人群如空巢老人和留守兒童需要更多關(guān)照，家人也希望隨時了解他們的生活狀況，關(guān)愛定位、養(yǎng)老服務(wù)信息終端、一站式服務(wù)、醫(yī)療與緊急救助、視頻監(jiān)控等產(chǎn)品能夠?qū)崒?shí)在在地帶給他們貼心的幫助。

5 基于光網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的智慧云社區(qū)

順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，結(jié)合智慧社區(qū)和云計算理念，筆者提出了基于光網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智慧云社區(qū)的思路，通過打造社區(qū)信息化合作模式，匯聚智慧應(yīng)用，為居民提供更好更多的信息化服務(wù)和大寬帶應(yīng)用。

（1）光網(wǎng)絡(luò)是智慧云社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

中國電信于2011年啟動“寬帶中國，光網(wǎng)城市”工程，致力于打造無處不在、天地一體化寬帶網(wǎng)絡(luò)：接入帶寬3～5年內(nèi)躍升10倍，南方城市實(shí)現(xiàn)光纖化，核心城區(qū)實(shí)現(xiàn)光纖接入，最高接入帶寬達(dá)100M，城市家庭接入帶寬普遍達(dá)到20M。

基于光網(wǎng)建設(shè)智慧社區(qū)的優(yōu)勢是能夠提供最高品質(zhì)的寬帶接入和前瞻性的數(shù)字家庭解決方案，不僅固話、上網(wǎng)、智能家居等應(yīng)用能夠輕松實(shí)現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)高清電視、高清視頻通信等大帶寬應(yīng)用也有最好的體驗。

（2）移動互聯(lián)網(wǎng)是智慧云社區(qū)的發(fā)展新潮流

2012年7月，手機(jī)超過PC成為我國網(wǎng)民第一大上網(wǎng)工具。智能手機(jī)、Pad等移動智能終端的計算、存儲和感知能力快速發(fā)展，使得用戶能夠隨時隨地接入寬帶互聯(lián)網(wǎng)，享受豐富多彩的智慧應(yīng)用。

基于社區(qū)的APP應(yīng)用、移動社區(qū)管理、社區(qū)社交新形式越來越快地發(fā)展，微博、微信、微技、QQ、智能搜索、NFC等各種新應(yīng)用層出不窮，基于GIS、LBS和遠(yuǎn)距離探測等技術(shù)的新型電子政務(wù)公共服務(wù)創(chuàng)新也開始粉墨登場，為社區(qū)信息化提供了更好的發(fā)展基礎(chǔ)。

（3）云計算是智慧云社區(qū)的高效技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式

眾多IT系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)一直是困擾物管公司的問題，云主機(jī)、云托管的發(fā)展讓IT成為一種按需采購的服務(wù)。將信息門戶、社區(qū)安防、物管等系統(tǒng)布署在云平臺上，物管不需要專門的IT人員，卻可享受高質(zhì)量的IT服務(wù)和低成本、快速實(shí)現(xiàn)的社區(qū)智慧應(yīng)用。

采用云計算技術(shù)有利于社區(qū)信息化業(yè)務(wù)的可持續(xù)發(fā)展：系統(tǒng)資源可隨用戶量變化而彈性伸縮，開發(fā)者也可以集中精力于核心業(yè)務(wù)。隨著云計算、大數(shù)據(jù)、平臺建設(shè)等的不斷發(fā)展，越來越多的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將基于云平臺提供業(yè)務(wù)。

（4）基于光網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的智慧云社區(qū)的體系架構(gòu)

支撐智慧云社區(qū)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)字化與智能的感知、隨時隨地的快速立體接入、高速寬帶和按需傳送的信息網(wǎng)絡(luò)、智慧的平臺等。這些技術(shù)分層銜接，構(gòu)成了智慧云社區(qū)的信息化支撐架構(gòu)，見圖1。

信息基礎(chǔ)架構(gòu)底層是由物聯(lián)網(wǎng)、固網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)組成的智能網(wǎng)絡(luò)層，其作用是對目標(biāo)對象進(jìn)行感知、數(shù)據(jù)采集和傳送，是智慧云社區(qū)的感知和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。之上是由IT、電信能力、數(shù)據(jù)中心組成的云社區(qū)統(tǒng)一平臺，是智慧云社區(qū)的大腦。平臺為各種智慧應(yīng)用提供公共的基礎(chǔ)服務(wù)，如編碼規(guī)范、通信標(biāo)準(zhǔn)、名字服務(wù)、安全服務(wù)等，使新的智慧應(yīng)用能多快好省地開發(fā)出來。智慧云社區(qū)利用統(tǒng)一平臺提供的社區(qū)物管系統(tǒng)和面向居民、物管的應(yīng)用客戶端，通過眾多合作伙伴開發(fā)的智慧應(yīng)用，為物管和居民提供涵蓋社區(qū)衣食住行娛的智慧生活圈。

智能網(wǎng)絡(luò)和社區(qū)云平臺構(gòu)成了智慧云社區(qū)的信息基礎(chǔ)設(shè)施，這個基礎(chǔ)設(shè)施能夠共享各種軟硬件和網(wǎng)絡(luò)資源，提供信息、應(yīng)用整合能力，提供快速應(yīng)用生成、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)分析能力，其擴(kuò)展性決定了在之上開發(fā)的應(yīng)用的擴(kuò)展性。這是智慧云社區(qū)建設(shè)中必須首先規(guī)劃、建設(shè)好的基礎(chǔ)平臺。

6 智慧云社區(qū)的應(yīng)用方向

（1）智慧生活云

智慧生活云在社區(qū)門戶基礎(chǔ)上整合了智慧家居應(yīng)用、社區(qū)自營應(yīng)用、社區(qū)應(yīng)用超市等智慧體驗應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)iTV擁有百套直播數(shù)字電視節(jié)目、5萬小時影視點(diǎn)播，還有高清直播及點(diǎn)播節(jié)目，帶給用戶高品質(zhì)的視聽娛樂享受。

智慧生活云基于手機(jī)、Pad和iTV，能夠?qū)㈦娮由虅?wù)應(yīng)用呈現(xiàn)在用戶眼前，通過與物管和居委合作，為用戶提供社區(qū)物業(yè)、辦證預(yù)約等在線服務(wù)，以及家政服務(wù)、便民網(wǎng)點(diǎn)信息；也可以引入主流電子商務(wù)平臺，向用戶提供電子購物、團(tuán)購渠道；還可提供在線票務(wù)如院線通、火車通、客運(yùn)通、福彩、體彩等服務(wù)。其它應(yīng)用包括娛樂游戲、視頻社交等。

手機(jī)智能宜居系統(tǒng)用智能終端來控制家居設(shè)備，通過將家中各種設(shè)施集成，構(gòu)建住宅設(shè)施與家庭日程管理系統(tǒng)；在手機(jī)客戶端上進(jìn)行設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)對家居聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的集中調(diào)度和遠(yuǎn)程控制。

手機(jī)能耗監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ι鐓^(qū)與家庭各種設(shè)備的耗能情況進(jìn)行實(shí)時展現(xiàn)和控制，以提高能源利用率。其后臺是對用水、用電、用氣、供熱供冷等耗能量進(jìn)行測量和控制的統(tǒng)一平臺。

（2）社區(qū)物管云

中國電信的社區(qū)物管云分為號百物業(yè)總機(jī)、移動辦公、智能物管應(yīng)用三大類。號百物業(yè)總機(jī)提供統(tǒng)一的社區(qū)物管平臺和居民、物管的應(yīng)用客戶端，其背后是強(qiáng)大的呼叫中心服務(wù)和號百接入能力。物管移動辦公包括文件流轉(zhuǎn)、工作派單、客戶服務(wù)、內(nèi)部通知等功能。智能物管應(yīng)用包括居民信息管理、車輛出入與停車管理、給排水控制、社區(qū)環(huán)保、安全管理、房屋維修、設(shè)備維護(hù)、收費(fèi)、遠(yuǎn)程抄表、社區(qū)醫(yī)療和公眾代辦服務(wù)等。

所有服務(wù)和信息均可通過iTV、手機(jī)或Pad獲取，形成居民和物管的良好互動。系統(tǒng)還可與水電煤、電信等公司業(yè)務(wù)系統(tǒng)相連，向用戶提供多屏查看賬單和實(shí)時支付服務(wù)。

（3）智能安防云

智能安防云基于電信網(wǎng)絡(luò)向社區(qū)和居民提供視頻監(jiān)控、家居安防、門禁對講等服務(wù)。居民可隨時隨地在各種終端上進(jìn)行家居、社區(qū)安防的實(shí)時查看。結(jié)合支持GPS的移動終端定位能力，輔以電子圍墻、全球眼、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)等社區(qū)安防系統(tǒng)，智能安防云還提供實(shí)時報警、告警聯(lián)動等服務(wù)。

手機(jī)安防監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時查看家中攝像頭的監(jiān)控情況。用戶可以遠(yuǎn)程控制攝像頭轉(zhuǎn)動、調(diào)節(jié)圖像參數(shù)，平臺具有錄像存儲、下載、點(diǎn)播等功能。

7 小結(jié)

基于光網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的智慧云社區(qū)是智慧城市建設(shè)的重要方向，建設(shè)內(nèi)容包括智能網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、統(tǒng)一平臺和智慧應(yīng)用三個層次，其應(yīng)用可以歸集為社區(qū)智慧生活、智慧物管和智慧安防三個方向。

智慧云社區(qū)建設(shè)涉及面廣、參與者眾多，是一個長期的可持續(xù)發(fā)展的過程。探索好的商業(yè)模式，在商業(yè)和公益間找到平衡，將智慧社區(qū)建設(shè)納入良性的市場化發(fā)展軌道，以促進(jìn)各種智慧應(yīng)用的繁榮發(fā)展，是一個非常重要的問題。

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篇9

新興技術(shù)及其影響

新興技術(shù)是指目前處于早期發(fā)展或采用階段但尚未對更廣泛的社會造成影響的那些技術(shù)。本文所探討的技術(shù)有望成為革命性技術(shù)，這意味著這些技術(shù)將融入主流社會，對經(jīng)濟(jì)和勞動力市場產(chǎn)生流動效應(yīng)。

在過去的幾年里，信息通信技術(shù)、清潔能源、材料科學(xué)和基因組學(xué)等若干領(lǐng)域的新興技術(shù)均得到發(fā)展。本文重點(diǎn)探討了預(yù)計將對各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛影響的若干新興信息通信技術(shù)的影響。

當(dāng)今的信息通信技術(shù)環(huán)境可以概括為三個主要趨勢：計算正在向云計算發(fā)展，因而資源越來越豐富且廉價；媒體分發(fā)從廣播向?qū)拵н^渡，從而為實(shí)現(xiàn)逼真臨場感的沉浸式解決方案創(chuàng)造了技術(shù)環(huán)境；環(huán)境壓力，如氣候變化、飲食供應(yīng)，以及社會壓力，包括安全、衛(wèi)生和人口老齡化，因而有必要衡量周圍的世界，從而可以對其施加影響。

在這些趨勢背后是一系列的新興技術(shù)：云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和機(jī)器人、身臨其境的通信。

云服務(wù)

在云數(shù)據(jù)中心部署計算基礎(chǔ)設(shè)施，創(chuàng)建效用計算。數(shù)據(jù)中心（現(xiàn)實(shí)中是多個數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)）通常由第三方操作，由云服務(wù)提供商的多個客戶共享。應(yīng)需向組織和個人提供計算能力，無需投資自己的基礎(chǔ)設(shè)施。

這項技術(shù)已躋身主流技術(shù)，并提供了豐富而廉價的計算資源。這項技術(shù)已超越簡單的基礎(chǔ)設(shè)施共享，迅速發(fā)展起來。預(yù)計在未來，服務(wù)提供商可通過云提供整個業(yè)務(wù)流程。從而可以創(chuàng)建經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的信息技術(shù)（IT），向個人和小企業(yè)（而不只是大企業(yè)）提供成熟的IT解決方案。

通過云提供IT服務(wù)的好處頗多，其中包括：用戶不再依賴于PC或筆記本電腦進(jìn)行計算。而可以根據(jù)當(dāng)前情況在任何設(shè)備上對相同的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序進(jìn)行操作。亦可節(jié)省各機(jī)構(gòu)每年在維護(hù)個人用戶PC或筆記本電腦方面的巨額開支；如能共同維護(hù)工作環(huán)境的安全，用戶可以在更加安全的環(huán)境下操作，且成本低得多；用戶可以要求提供成熟的解決方案，如大數(shù)據(jù)環(huán)境，而不需要創(chuàng)建此類環(huán)境所需的高超技能和高端產(chǎn)品。

物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是指連接到互聯(lián)網(wǎng)的新一代廉價傳感器，這些傳感器可以報告對其依附的物質(zhì)世界的衡量結(jié)果。從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)世界的數(shù)字化，使其更加可控。

物聯(lián)網(wǎng)在各垂直經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。造成的影響有所不同，但可以創(chuàng)造機(jī)會，以顛覆性的方式優(yōu)化物質(zhì)世界。

例如，在醫(yī)療領(lǐng)域中，可用來對特定患者的相關(guān)生物指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，以便進(jìn)行早期醫(yī)療干預(yù)。例如對于心臟有問題的患者，患者可在胸部佩戴小型（大號創(chuàng)可貼那么大）單導(dǎo)心電圖監(jiān)測儀持續(xù)報告心臟活動。傳感器很小，不會影響患者的日?；顒印Ｐ呐K信號通過用戶手機(jī)傳送到云數(shù)據(jù)庫，持續(xù)監(jiān)測是否出現(xiàn)異常情況。

通過報告和監(jiān)測溫度和耗電量，物聯(lián)網(wǎng)亦可影響建筑物內(nèi)能源使用的優(yōu)化。另一個例子是城市中的監(jiān)控攝像頭（也是傳感器的一種），可以確保公共安全以及更有效地利用警力資源。

這就是物聯(lián)網(wǎng)的廣泛影響，思科估計到2020年將有500億的“物品”連接到互聯(lián)網(wǎng)。

大數(shù)據(jù)

上述兩種趨勢的結(jié)果是，海量的信息可供使用，形成存儲、檢索和處理這些數(shù)據(jù)所需的可擴(kuò)展計算環(huán)境。數(shù)據(jù)來源很多：當(dāng)今消費(fèi)者的使用模式，以及將來持續(xù)提供信息的所有已連接傳感器。

獲取所有這些數(shù)據(jù)并將其存儲在可擴(kuò)展云計算環(huán)境的技術(shù)能力，產(chǎn)生了大數(shù)據(jù)的概念。數(shù)據(jù)可存儲在“數(shù)據(jù)湖（data lake）”，無需對信息去粗取精，在數(shù)據(jù)湖可對數(shù)據(jù)進(jìn)行回顧性分析。在許多情況下，有必要對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析（例如醫(yī)療監(jiān)控，及時干預(yù)很關(guān)鍵）。已經(jīng)開發(fā)出新的軟件技術(shù)，能夠?qū)Υ祟悜?yīng)用進(jìn)行流式數(shù)據(jù)分析。

這些新的大數(shù)據(jù)軟件技術(shù)的其中一個顯著特點(diǎn)是，這些技術(shù)大多基于開源軟件，從而確?？梢缘玫娇焖俨捎谩?/p>

其他則是分析這些數(shù)據(jù)的方法。各種分析軟件解決方案不斷涌現(xiàn)，從數(shù)據(jù)湖或流媒體平臺獲取信息并為各機(jī)構(gòu)提供決策支持。通過模擬企業(yè)決策的影響，大量的輸入數(shù)據(jù)可以確保預(yù)測和優(yōu)化結(jié)果?？梢暬ぞ咭嘤兄谄髽I(yè)所有者了解當(dāng)前的趨勢。

分析工具往往基于統(tǒng)計方法或機(jī)器學(xué)習(xí)。在后一種情況下，分析軟件可以吸取不同情況的前車之鑒，從而識別未來的情形（例如，如果分析軟件獲得監(jiān)測到的正常心臟信號，那么未來就有可能識別出異常信號），了解不同的模式。這些機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案可籠統(tǒng)地稱為“人工智能”，其本身就是重要的技術(shù)發(fā)展趨勢。

人工智能與機(jī)器人

雖然在過去五十年計算技術(shù)取得顯著進(jìn)步，但現(xiàn)在模仿人類思維模式的“數(shù)理邏輯計算機(jī)”的能力發(fā)展有限。但隨著計算能力的發(fā)展和海量數(shù)據(jù)的獲取，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)（也就是所說的人工智能）也得到迅猛發(fā)展。利用這些技術(shù)，計算機(jī)能執(zhí)行自然語言理解、語音識別和模式識別等人工任務(wù)。

過去十年中已取得重大進(jìn)展，預(yù)計接下來的十年中隨著新的計算架構(gòu)的出現(xiàn)，可以更大規(guī)模、更低功耗、更快地執(zhí)行上述任務(wù)，這一速度還將加快。例如，IBM公司已開發(fā)出一種突觸計算芯片稱為True North，True North可以模擬人腦神經(jīng)元和突觸功能。人工智能計算機(jī)能夠執(zhí)行以往只有人類才可以執(zhí)行的任務(wù)，在許多情況下，由于機(jī)器能夠吸收海量信息，因此執(zhí)行這些任務(wù)的能力比人強(qiáng)。例如，IBM還開發(fā)了能夠理解自然語言的計算機(jī)系統(tǒng)Watson。Watson登上益智問答節(jié)目《危險邊緣》，打敗人類對手。IBM現(xiàn)在利用這一技術(shù)執(zhí)行醫(yī)學(xué)診斷等功能，如利用機(jī)器“閱讀”每天都在更新的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)并將這些數(shù)據(jù)與患者癥狀對照。Watson不僅可以對患者病情進(jìn)行鑒別診斷，還可以向醫(yī)生說明結(jié)論是如何得出的。

在車輛中部署人工智能技術(shù)，并與傳感器、通信和云計算機(jī)結(jié)合，創(chuàng)建可以模擬更多人類能力的機(jī)器人。僅在10年前，人們還認(rèn)為模仿人類駕車的認(rèn)知功能超出了計算機(jī)的能力。但八年后，Google的自動駕駛汽車在加利福尼亞無事故（除了因后方緊隨車輛駕駛員失誤造成追尾外）行駛了110萬公里，已經(jīng)證實(shí)無人駕駛汽車并不是幻想。研究表明，交通事故多系人為因素造成，因此自動駕駛汽車可顯著減少每年的交通事故死亡人數(shù)，目前在澳大利亞每年交通事故造成1200人死亡750000例受傷住院。

使用人工智能或機(jī)器人將對人類執(zhí)行不善的任務(wù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。自動駕駛汽車只是其中一個例子。

身臨其境的通信

今天的寬帶網(wǎng)絡(luò)是以web為中心，即最適合下載高突發(fā)性網(wǎng)頁，因而與其峰值速率相比，總流量較低。

隨著媒體日益以寬帶為中心（換句話說，更多地通過寬帶點(diǎn)播電視節(jié)目），為媒體分發(fā)優(yōu)化的寬帶接入技術(shù)變得更加重要。這意味著，接入技術(shù)必須能夠支持具有所要求清晰度的媒體流比特率（例如，對于高清晰度電視，每秒6至10兆比特[Mbps]），但更重要的是，總?cè)萘勘仨氉阋灾С侄嘤脩敉瑫r觀看。要構(gòu)建新一代寬帶，需要部署或升級網(wǎng)絡(luò)，以提供必要帶寬。在固定環(huán)境中，這意味著投資光纖到節(jié)點(diǎn)、光纖到路邊、光纖到戶和混合光纖同軸（HFC）等技術(shù)。在移動環(huán)境中，需要利用新技術(shù)、更多頻譜和基站擴(kuò)展容量。

除了過渡到以媒體為中心外，寬帶通信需要支持云計算。事實(shí)上，用戶設(shè)備只是連接到云計算數(shù)據(jù)中心的一個遠(yuǎn)程窗口，如果沒有適當(dāng)?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，用戶的能力也會受到嚴(yán)重限制。通信鏈路的延遲和可靠性決定利用云工作與本地工作體驗的相似度，兩種體驗是否接近進(jìn)而決定用戶體驗。

基于云的通信系統(tǒng)要求延遲足夠低，以確保用戶不會注意到計算協(xié)議交換。此外要求通信覆蓋范圍廣，可靠性高，從而無論在何處都可滿足用戶需求。隨著基于云的通信的發(fā)展，上行與下行帶寬比率也開始減小，因為云服務(wù)對上行要求更高。雖然這并不意味著云服務(wù)需要對稱帶寬，但基于Web的寬帶的上下行比率較高，會限制基于云的寬帶服務(wù)的發(fā)展。

新一代的寬帶網(wǎng)絡(luò)，加上迅速發(fā)展的屏幕技術(shù)，可以為無處不在、豐富的視頻通信創(chuàng)建技術(shù)平臺。即無論對于視頻還是音頻，該技術(shù)都能提供高清晰度和真實(shí)距離感（稱為沉浸式通信），實(shí)現(xiàn)逼真的臨場感。

技術(shù)對勞動力市場的影響。在迅速變化的環(huán)境中，對未來的預(yù)測都是假設(shè)。有一點(diǎn)可以肯定：技術(shù)可接替完成日常任務(wù)，甚至是智力活動，但在未來幾十年，問題解決仍是人類的技能。了解業(yè)務(wù)問題、構(gòu)思解決方案的能力可大大提高未來就業(yè)成功的機(jī)率。

就業(yè)

傳統(tǒng)上，必須在空間上接近客戶才能提供服務(wù)，特別是高觸感、復(fù)雜或勸導(dǎo)式、通常需要面對面交流的互動（例如客戶與銀行業(yè)者討論復(fù)雜的投資策略）。但隨著沉浸式通信的普及，遠(yuǎn)程討論時的視覺和非音頻信號非常逼真，就像面對面談話一樣，從而打破客戶與服務(wù)人員的位置關(guān)聯(lián)。員工能夠選擇工作地點(diǎn)，從而平衡工作與生活的關(guān)系，并與其他地區(qū)的人（盡管有時區(qū)、文化和語言的限制）競爭高技術(shù)含量的工作。還可幫助有身體殘疾或行動不便的員工更平等地參與競爭。

深入了解客戶的問題，并提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法，這是在職場取得成功的一個關(guān)鍵因素。假如通過教育，可以使員工利用復(fù)雜的技術(shù)構(gòu)思解決業(yè)務(wù)問題的方案，這對澳大利亞的勞動力市場而言是一種利好，因為澳大利亞的經(jīng)濟(jì)形勢比較復(fù)雜，我們的員工可以接觸到前沿的問題。

Frey和Osborne9研究了美國市場（提供的數(shù)據(jù)最適合他們的課題）上的職業(yè)類別，并組織技術(shù)專家小組來確定其認(rèn)為在新興技術(shù)的影響下受計算機(jī)化威脅的職業(yè)類別。他們估計，計算機(jī)化威脅著美國勞動力市場47%的就業(yè)機(jī)會。

要了解就業(yè)為何會受到計算機(jī)化的威脅，需要集中研究各項技術(shù)的共同影響，同時還要認(rèn)識到人工智能的發(fā)展是變化的最大推動力。確定就業(yè)機(jī)會如何計算機(jī)化沒有通用的方法，但需要逐個垂直經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域開展研究。同樣還要注意，雖然一些職類受到的影響比其他職類大，但在許多情況下計算機(jī)化意味著高效，進(jìn)而使這一職類的就業(yè)機(jī)會減少或需求發(fā)生改變，而不是徹底消除這一職類。

以駕駛相關(guān)工作為例，探討職類計算機(jī)化適用的邏輯。表1對澳大利亞目前與駕駛相關(guān)的就業(yè)數(shù)量進(jìn)行了粗略估計。根據(jù)這些數(shù)字，大約有四分之一的就業(yè)崗位涉及車輛駕駛。假設(shè)在接下來的二十年中所有的車輛都成為自動駕駛汽車，那么會開車不再是工作必不可少的技能，這些職業(yè)類別也會變得面目全非。而客戶服務(wù)方面就變得更為重要。

所有汽車都將成為自動駕駛汽車的假設(shè)是否合理？基于摩爾定律的發(fā)展，在接下來的二十年計算技術(shù)將增長約10000倍。自動駕駛系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可承受性將大幅提高。此外，如果90%的交通事故均系人為造成的統(tǒng)計正確無誤，那么出于挽救生命、節(jié)省醫(yī)療成本的考慮，政府必然會強(qiáng)制實(shí)施這一系統(tǒng)。

再以篩查細(xì)胞確定是否有患癌跡象的細(xì)胞學(xué)家為例。他們?nèi)』颊邩颖?，?zhǔn)備檢查載片，然后在顯微鏡下觀察。這是一項復(fù)雜而艱苦的工作，而且風(fēng)險很高。但我們已經(jīng)開始探索自動執(zhí)行這項任務(wù)的方法，結(jié)合機(jī)器視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)，勞動密集的顯微鏡檢查部分很有可能實(shí)現(xiàn)自動化，且得到的結(jié)果比人類觀察更可靠。機(jī)器視覺可識別細(xì)胞學(xué)家通過顯微鏡觀察到的樣本形態(tài)，機(jī)器學(xué)習(xí)是指計算機(jī)通過訓(xùn)練來識別需要進(jìn)一步研究的異?，F(xiàn)象。

同樣，對需要定期測量、操作、模式識別或處理的職業(yè)類別進(jìn)行的研究可得出類似的結(jié)論，即隨著技術(shù)成本不斷下降，可靠性日益提高，未來對人力的范圍和需求也會因計算機(jī)的發(fā)展而有所改變。

即使那些不會被計算機(jī)化取代的職業(yè)類別（由Frey和Osborne定義），也不可避免會受到影響。Frey和Osborne確定的不易受到計算機(jī)化威脅的職業(yè)類別包括：感知和控制；創(chuàng)造能力；社交情商。

雖然人類很難完全脫離這些職業(yè)類別，但更重要的是這些類別的就業(yè)機(jī)會是否還像現(xiàn)在一樣高。

以醫(yī)療行業(yè)為例。醫(yī)生的工作包括給患者作檢查、開方檢驗、做出診斷等。設(shè)想利用可穿戴生物傳感器對患者進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時評估，查找異常，并由類似于Watson的計算機(jī)進(jìn)行診斷。在這種情況下，每位醫(yī)生可以接診的患者數(shù)量增加，從而人均醫(yī)生數(shù)量也會減少。此外，醫(yī)生大部分時間涉及的不再是專門技術(shù)，而是社交情商，從而醫(yī)生遴選程序亦將有所不同，醫(yī)科學(xué)生也需學(xué)習(xí)不同的技能。

數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的替代影響

對未來勞動力市場的另一個可能的影響是數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施替代物理基礎(chǔ)設(shè)施。

今天，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施被視為物理基礎(chǔ)設(shè)施的輔助。例如，利用智能手機(jī)應(yīng)用程序，使用公共交通更加方便，但不會使公路的數(shù)量減少。但基于新興技術(shù)，可以假設(shè)通過沉浸式技術(shù)減少人類實(shí)際運(yùn)動，無人駕駛汽車的問世可以優(yōu)化公路使用，大數(shù)據(jù)可以優(yōu)化整個公路網(wǎng)，而通過Zipcar等汽車共享計劃可以減少人均汽車保有量。在這種情況下，公路使用率下降，因此未來無需建設(shè)新公路。

幾十年后，就業(yè)性質(zhì)將發(fā)生急劇的變化。對于許多人來說，這種變化將導(dǎo)致現(xiàn)有工作的中斷，對傳統(tǒng)技能的需求下降。對其他人而言，則意味著新領(lǐng)域新行業(yè)里的新機(jī)會，但會出現(xiàn)哪些以及多少新的就業(yè)機(jī)會來推動或促進(jìn)這種變化尚不清楚。

篇10

〔關(guān)鍵詞〕云計算；虛擬化；數(shù)據(jù)中心；遷移；負(fù)載均衡；虛擬數(shù)字圖書

〔中圖分類號〕G250.76 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A 〔文章編號〕1008－0821（2012）04－0045－04

隨著云計算技術(shù)的發(fā)展與成熟，如何有效利用云計算技術(shù)建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)云圖書館，成為目前數(shù)字圖書館建設(shè)與發(fā)展的主要趨勢。在云計算環(huán)境中，云圖書館相比傳統(tǒng)數(shù)字圖書館具有龐大的系統(tǒng)規(guī)模與管理復(fù)雜度，讀者服務(wù)模式也從普通的數(shù)字閱讀服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_展以讀者為核心的個性化云閱讀服務(wù)。

云計算環(huán)境下數(shù)字圖書館系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施資源組織、系統(tǒng)運(yùn)營、用戶與系統(tǒng)資源管理模式與傳統(tǒng)數(shù)字圖書館有較大不同。如何利用虛擬化技術(shù)對圖書館云系統(tǒng)資源進(jìn)行有效調(diào)配、管理，將對基礎(chǔ)設(shè)施資源、云系統(tǒng)和云應(yīng)用軟件等IT資源的表示、訪問、配置和管理過程簡化，并為這些資源提供標(biāo)準(zhǔn)的輸入和輸出接口。同時，保證圖書館云數(shù)據(jù)中心具備較高的智能化管理、云系統(tǒng)資源使用伸縮性、以及對云計算資源與服務(wù)進(jìn)行高效的管理和靈活的分配，確保云圖書館高效、安全、經(jīng)濟(jì)、便捷地為讀者開展個性化云閱讀服務(wù)［1］。

1 云圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化的特點(diǎn)與要求

云圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化不但減少了服務(wù)器部署數(shù)量，而且降低了云基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)資源復(fù)雜度，提高了云系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源組織、管理的靈活性與利用率，減少了云圖書館建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)成本與云系統(tǒng)運(yùn)營能源消耗。同時，通過加強(qiáng)云系統(tǒng)智能化與遠(yuǎn)程管理能力，提高了故障切換、負(fù)載均衡和云系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)能力。當(dāng)云數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，在數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備間實(shí)現(xiàn)無縫切換和實(shí)時負(fù)載遷移，確保圖書館云系統(tǒng)的安全性與讀者個性化云閱讀服務(wù)的可靠性［2］。

1.1 降低云系統(tǒng)架構(gòu)成本，提高云資源利用效率

云圖書館系統(tǒng)在不同的服務(wù)周期、服務(wù)對象、云服務(wù)內(nèi)容與模式上對云系統(tǒng)資源需求差異較大。云服務(wù)提供商利用虛擬化技術(shù)，對云系統(tǒng)資源以資源池方式進(jìn)行集中管理和動態(tài)調(diào)度，為云圖書館提供“按需分配，按量付費(fèi)”的云資源使用與自動配置租賃服務(wù)模式。在提高云基礎(chǔ)設(shè)施云資源分配靈活性、利用率的前提下，增強(qiáng)了圖書館云數(shù)據(jù)中心不同設(shè)備間的兼容性與利用率。同時，降低了云圖書館運(yùn)營成本與能源消耗，提高了云個性化服務(wù)應(yīng)用部署能力和讀者云服務(wù)的可用性［3］。

1.2 實(shí)現(xiàn)云圖書館跨數(shù)據(jù)中心的虛擬化管理

圖書館云數(shù)據(jù)中心具有云系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)復(fù)雜與云個性化閱讀服務(wù)模式多樣性的特點(diǎn)，按照云數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)職能與云基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備分布區(qū)域，可劃分為云計算和存儲區(qū)域、云網(wǎng)絡(luò)資源管理區(qū)域、云災(zāi)難恢復(fù)區(qū)域、云IT資源租賃區(qū)域等部分。云數(shù)據(jù)中心不同職能區(qū)域工作性能與管理效率，決定了云系統(tǒng)是否能夠防止出現(xiàn)工作瓶頸，確保各職能區(qū)域協(xié)調(diào)運(yùn)營。云系統(tǒng)中，虛擬化層是云資源和云管理之間的橋梁，關(guān)系到圖書館云系統(tǒng)整體性能的協(xié)調(diào)與平衡。通過對云系統(tǒng)資源的虛擬化自動配置、擴(kuò)展，可以將所有云系統(tǒng)資源統(tǒng)一劃分為一個資源池進(jìn)行管理，不但降低了數(shù)據(jù)中心云系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)及云管理策略復(fù)雜度，而且降低了云數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營風(fēng)險。

1.3 提高圖書館云存儲系統(tǒng)效率

云存儲系統(tǒng)是圖書館云數(shù)據(jù)中心的核心，是讀者開展云個性化閱讀服務(wù)的基礎(chǔ)。通過集群技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)與分布式文件系統(tǒng)技術(shù)，將云數(shù)據(jù)中心龐大、繁多、復(fù)雜的不同類型的云存儲設(shè)備，利用應(yīng)用軟件劃分為統(tǒng)一的存儲資源池，建立統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)、共享的云數(shù)據(jù)資源存儲平臺，為云圖書館用戶提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問服務(wù)。

云存儲虛擬化以映射或抽象方式屏蔽了云存儲物理設(shè)備的多樣性與復(fù)雜性，使云存儲區(qū)域成為統(tǒng)一管理、運(yùn)行、維護(hù)的整體，在確保云圖書館數(shù)據(jù)存儲、讀取、管理效率與安全性的基礎(chǔ)上，降低了云存儲系統(tǒng)管理、維護(hù)成本，提高了云IT存儲資源的利用率和云系統(tǒng)綜合存儲能力［4］。

1.4 確保云圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化應(yīng)用安全

虛擬化技術(shù)在提高云圖書館資源使用、管理效率的同時，也改變了傳統(tǒng)數(shù)字圖書館的基礎(chǔ)設(shè)施資源、系統(tǒng)資源、讀者服務(wù)、安全防范等方面的組織與管理模式。在虛擬化環(huán)境中，基礎(chǔ)設(shè)施資源由虛擬化軟件統(tǒng)一劃分為龐大的系統(tǒng)資源池，云服務(wù)器在物理設(shè)備層面上由全體云租戶共同所有而不再相互隔離。同時，虛擬化運(yùn)營與虛擬化管理策略增加了云系統(tǒng)的組織與管理復(fù)雜度，虛擬機(jī)設(shè)施資源與虛擬化管理平臺容易形成新的安全漏洞而被黑客攻擊。此外，惡意軟件感染、利用系統(tǒng)漏洞、SQL注入、來自虛擬機(jī)內(nèi)部的攻擊、虛擬化安全管理與防范占用過多云系統(tǒng)資源（云服務(wù)器CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、磁盤I/O資源）而導(dǎo)致云系統(tǒng)性能下降，均對虛擬化應(yīng)用與圖書館云服務(wù)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

1.5 云圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化的組織管理

云計算環(huán)境下，虛擬化技術(shù)改變了圖書館數(shù)據(jù)中心云信息系統(tǒng)組織的結(jié)構(gòu)、職責(zé)與管理模式，虛擬化環(huán)境中云數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、云存儲設(shè)備和云系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間，高度的集成化、智能化、自動化云系統(tǒng)資源分配管理與切換模式代替了傳統(tǒng)的按照區(qū)域職能劃分模式。建立云系統(tǒng)集群框架、管理主機(jī)間的連通性與配置共享存儲，決定了云數(shù)據(jù)中心虛擬化管理的效率和安全。同時，云虛擬化資源池中個別設(shè)備的升級與更新數(shù)量龐大、復(fù)雜，對整個云基礎(chǔ)設(shè)施資源池性能影響較大。此外，云系統(tǒng)虛擬化的組織與管理成本也是決定云圖書館資本運(yùn)營效率的關(guān)鍵因素。降低因虛擬主機(jī)集群環(huán)境過度復(fù)雜、云系統(tǒng)升級等因素而增加的額外成本，提高云圖書館系統(tǒng)虛擬化資本、設(shè)施、服務(wù)投資的綜合收益率，對于提升云圖書館運(yùn)營與服務(wù)效率具有重要意義［5］。

2 云圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化管理策略

云圖書館數(shù)據(jù)中心是圖書館開展云服務(wù)的核心基礎(chǔ)設(shè)施。利用云虛擬化技術(shù)構(gòu)建可靠、彈性、動態(tài)分配、融合不同云資源空間的云圖書館數(shù)據(jù)中心，將大量計算、存儲資源劃分到云系統(tǒng)資源池統(tǒng)一管理、分配。根據(jù)用戶服務(wù)需求，將應(yīng)用、數(shù)據(jù)、IT資源、存儲空間以服務(wù)的方式通過網(wǎng)絡(luò)彈性提供給用戶，具有在線遷移、快速部署等服務(wù)器管理功能，達(dá)到云圖書館投資、性能最優(yōu)化及確保服務(wù)的透明性、高可用性和可擴(kuò)展性。

云圖書館平臺服務(wù)的3種服務(wù)類型分別是IaaS（軟件即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）、SaaS（軟件即服務(wù)），而虛擬化平臺則是開展3類服務(wù)的基礎(chǔ)。云圖書館虛擬化技術(shù)主體上可分為硬件的虛擬化和軟件的虛擬化。按照云圖書館虛擬系統(tǒng)的功能和組成，則可細(xì)分為應(yīng)用層、表示層、桌面、存儲和網(wǎng)絡(luò)等方面的虛擬化。云圖書館系統(tǒng)服務(wù)平臺組織結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1 云圖書館數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化

云圖書館數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是云系統(tǒng)設(shè)備間數(shù)據(jù)交流與傳輸?shù)钠脚_。網(wǎng)絡(luò)虛擬化的效率與管理策略的科學(xué)性，關(guān)系到是否消除云數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸瓶頸，提高整個云系統(tǒng)數(shù)據(jù)計算、存儲、傳輸能力，為讀者提供滿意的云個性化閱讀服務(wù)。

2.1.1 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化的內(nèi)容

依據(jù)圖書館云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施資源云服務(wù)內(nèi)容、設(shè)備所處區(qū)域位置、服務(wù)保障特點(diǎn)，云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化可分為核心層網(wǎng)絡(luò)虛擬化、接入層網(wǎng)絡(luò)虛擬化、虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備虛擬化3部分。

核心層網(wǎng)絡(luò)虛擬化主要指云數(shù)據(jù)中心核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化，是影響云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)傳輸效率與安全的決定性因素。為了提高云圖書館計算資源、云存儲系統(tǒng)、云傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺的綜合服務(wù)保障能力，云數(shù)據(jù)中心核心層網(wǎng)絡(luò)通常具備超大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸、交換能力。在核心層網(wǎng)絡(luò)虛擬化中，以降低核心層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜度、提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用率、增強(qiáng)傳輸信道冗余能力和鏈路互連帶寬、以及網(wǎng)絡(luò)交換資源的靈活調(diào)度和動態(tài)伸縮能力為主要內(nèi)容。云數(shù)據(jù)中心接入層網(wǎng)絡(luò)主要以接入云計算集群設(shè)備、云存儲集群設(shè)備、云數(shù)據(jù)中心管理設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換終端、圖書館個性化云服務(wù)終端設(shè)備為主。在接入層網(wǎng)絡(luò)虛擬化中，主要以接入層分級設(shè)計、設(shè)備部署與虛擬化管理策略、網(wǎng)絡(luò)流量與擁塞控制、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸線路設(shè)計為主。虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備虛擬化主要以云數(shù)據(jù)中心各種物理網(wǎng)卡虛擬化和虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為主，可根據(jù)用戶需求在主機(jī)內(nèi)部虛擬多個網(wǎng)卡和交換鏈路，并分配獨(dú)立的MAC地址、IP地址，根據(jù)云服務(wù)需求在虛擬網(wǎng)卡之間實(shí)現(xiàn)用戶間的流量調(diào)度管理策略［6］。

2.1.2 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化的管理策略

云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是云基礎(chǔ)設(shè)施資源、云服務(wù)器、云存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸平臺。隨著虛擬化技術(shù)在云數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、云存儲設(shè)備、云閱讀服務(wù)、云資源管理中的深入應(yīng)用，虛擬化設(shè)備的組織結(jié)構(gòu)、應(yīng)用與管理策略變得十分復(fù)雜，嚴(yán)重影響了云系統(tǒng)的運(yùn)營效率與安全。

在云虛擬化環(huán)境中，通過云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的虛擬化，將數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬成一臺邏輯設(shè)備，并以統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源池方式管理來降低云網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜度。同時，提高云網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性并減少故障收斂時間，確保云虛擬網(wǎng)絡(luò)可以和云數(shù)據(jù)中心其它虛擬資源一起進(jìn)行虛擬劃分、動態(tài)調(diào)配和移動。此外，虛擬化技術(shù)在云系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，在提高云資源利用率與管理靈活度的同時，也產(chǎn)生了較大的虛擬化管理數(shù)據(jù)流量?？梢愿鶕?jù)不同基礎(chǔ)設(shè)施和云服務(wù)器對網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率與安全需求，在虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、接入層、網(wǎng)絡(luò)匯聚設(shè)備、核心層進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)虛擬化部署，確保云系統(tǒng)運(yùn)營的高效、安全、協(xié)調(diào)、可管理性［7］。

2.2 云數(shù)據(jù)中心存儲虛擬化策略

云數(shù)據(jù)中心存儲區(qū)域采用虛擬化存儲技術(shù)，可以融合不同廠商、類別的異構(gòu)存儲設(shè)備，實(shí)現(xiàn)云存儲區(qū)域設(shè)備的負(fù)載均衡并提高設(shè)備利用效率，有較高的可管理、靈活與易訪問特性。

對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、高速、結(jié)構(gòu)化查詢與存取是圖書館云存儲區(qū)域系統(tǒng)的主要職能。根據(jù)云圖書館存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作職能和云服務(wù)特點(diǎn)，可將存儲區(qū)域系統(tǒng)劃分為物理設(shè)備虛擬化層、存儲節(jié)點(diǎn)虛擬化層、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)虛擬化層3層，實(shí)現(xiàn)對存儲物理設(shè)備、存儲運(yùn)營系統(tǒng)、存儲設(shè)備管理等內(nèi)容復(fù)雜性和多樣性的有效劃分、封裝與管理配置。在存儲節(jié)點(diǎn)虛擬化過程中，可將多個異構(gòu)存儲服務(wù)器實(shí)現(xiàn)分布式存儲擴(kuò)展和虛擬化用戶接口標(biāo)準(zhǔn)化，確保根據(jù)云存儲任務(wù)需求和安全性特點(diǎn)將存儲設(shè)備劃分為1個或多個可分配的存儲資源池，按照用戶云存儲需求自動、智能地對存儲池資源整合分配。此外，可對存儲資源池采用科學(xué)的存儲協(xié)議和存儲模式，通過減少開啟服務(wù)器和硬盤的次數(shù)降低能耗。針對讀者云閱讀服務(wù)安全需求與保密等級標(biāo)準(zhǔn)要求，采用云存儲系統(tǒng)級別管理、讀者安全認(rèn)證、云數(shù)據(jù)加密來實(shí)現(xiàn)云存儲虛擬化的安全性［8］。

2.3 云數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虛擬化策略

為了提高圖書館云數(shù)據(jù)中心服務(wù)器運(yùn)營效率并降低經(jīng)營成本，利用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，可在一臺服務(wù)器上模擬出多臺邏輯上的服務(wù)器設(shè)備，確保每一個操作系統(tǒng)中可以運(yùn)行獨(dú)立的應(yīng)用系統(tǒng)，并按照讀者需求動態(tài)分配和調(diào)整物理服務(wù)器上CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O等硬件資源，實(shí)現(xiàn)可以虛擬管理的“資源池”來動態(tài)資源管理與分配。

在服務(wù)器虛擬化應(yīng)用中，由于較大幅度提高了服務(wù)器云資源利用率而致使服務(wù)器端口流量大幅提升。提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)對云服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢?fù)載承載能力，可以防止因產(chǎn)生傳輸瓶頸而導(dǎo)致服務(wù)器性能下降。同時，增加服務(wù)器虛擬化應(yīng)用中的隔離性、云服務(wù)器資源虛擬化（CPU虛擬化、內(nèi)存虛擬化、設(shè)備與I/O虛擬化）隔離與安全，實(shí)現(xiàn)云資源與工作負(fù)載的統(tǒng)一遷移、調(diào)度、升級、部署、監(jiān)控、報警，來確保云圖書館和其它云租戶邏輯隔離與云應(yīng)用安全性。此外，還應(yīng)提高服務(wù)器虛擬化應(yīng)用中資源分配與負(fù)載遷移中的智能化、自動化水平，確保服務(wù)器虛擬化平臺與其它虛擬平臺的兼容性，通過提升底層硬件資源的利用率而降低云服務(wù)器虛擬化管理與應(yīng)用成本［9］。

2.4 加強(qiáng)云數(shù)據(jù)中心虛擬化安全防范

圖書館云數(shù)據(jù)中心虛擬化應(yīng)用具有復(fù)雜、多樣、動態(tài)遷移與配置、安全性要求高的特點(diǎn)。結(jié)合不同設(shè)備、應(yīng)用、服務(wù)虛擬化特點(diǎn)，制定不同級別的安全策略并及時調(diào)整、補(bǔ)充，確保策略具備較強(qiáng)的可實(shí)施性，才能確保云數(shù)據(jù)中心虛擬化應(yīng)用安全。云數(shù)據(jù)中心虛擬化安全威脅主要為對云操作系統(tǒng)、云應(yīng)用與應(yīng)用管理程序、云數(shù)據(jù)等來自系統(tǒng)外部的攻擊，虛擬機(jī)內(nèi)部非法用戶的攻擊，主機(jī)在虛擬機(jī)上執(zhí)行云安全應(yīng)用與其它云虛擬化應(yīng)用，導(dǎo)致云系統(tǒng)資源匱乏而產(chǎn)生的安全問題。

首先，應(yīng)提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的虛擬化安全建設(shè)水平，根據(jù)虛擬網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、安全特性，將云安全設(shè)備與系統(tǒng)模塊分割成若干臺邏輯安全設(shè)備，并在邏輯網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用獨(dú)立的數(shù)據(jù)通道，并通過設(shè)置虛擬防火墻與虛擬網(wǎng)絡(luò)安全策略來確保虛擬網(wǎng)絡(luò)的安全性。其次，云數(shù)據(jù)的虛擬化加密、安全認(rèn)證策略可確保數(shù)據(jù)不被竊取和識別。也可通過全面掃描云系統(tǒng)漏洞、虛擬機(jī)漏洞和惡意軟件，通過漏洞補(bǔ)丁與系統(tǒng)殺毒來提高讀者云應(yīng)用安全。此外，應(yīng)加強(qiáng)云數(shù)據(jù)中心虛擬化安全系統(tǒng)的監(jiān)控與審計，通過修補(bǔ)安全漏洞來提高云虛擬化安全等級。同時，應(yīng)加強(qiáng)虛擬化災(zāi)難恢復(fù)與安全風(fēng)險控制體系建設(shè)，降低因安全問題而引發(fā)災(zāi)難對云數(shù)據(jù)中心的影響力，并確保及時恢復(fù)因數(shù)據(jù)、管理、策略、應(yīng)用、服務(wù)等方面引發(fā)的的云系統(tǒng)安全故障［10］。

2.5 圖書館數(shù)據(jù)中心云虛擬化管理

圖書館云數(shù)據(jù)中心虛擬化部署后，云數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，對云虛擬化管理策略、安全需求、硬件資源管理有較高的要求，需要從提高云虛擬化整體結(jié)構(gòu)合理性、云資源綜合效率出發(fā)，從全局角度、跨越多個物理和虛擬平臺的資源動態(tài)優(yōu)化方向加強(qiáng)對云虛擬化的管理。

首先，要加強(qiáng)云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化可靠、安全、可管理功能設(shè)計，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施虛擬資源的整合管理，加強(qiáng)對底層協(xié)議中傳統(tǒng)的SNMP網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議和WMI、JMX等管理協(xié)議進(jìn)行整合，確保同時支持對IP設(shè)備和IT設(shè)備的管理。其次，需加強(qiáng)圖書館數(shù)據(jù)中心云虛擬化管理的智能化、自動化水平，能夠自動識別各種虛擬化設(shè)備及各種硬件資源的狀態(tài)、部署情況，并對云業(yè)務(wù)遷移活動進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)面向讀者云服務(wù)應(yīng)用管理和流量的自動分析，并依據(jù)效率最優(yōu)化原則進(jìn)行自動補(bǔ)充和修正，確保策略的高效、安全、可控、可審計性［11］。

3 結(jié)束語

云圖書館數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，提高了云數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)資源整合水平，實(shí)現(xiàn)了云計算資源的動態(tài)優(yōu)化，提高了讀者云服務(wù)效率并簡化了管理流程，具有較高的安全、可靠性。對云數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施資源虛擬化整合與虛擬化管理工作中，首先要認(rèn)真分析基礎(chǔ)設(shè)施物理設(shè)備與云中心網(wǎng)絡(luò)的性能、標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營要求和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)云計算環(huán)境下IT和IP設(shè)備的虛擬化融合和監(jiān)控、管理、優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)彈性、智能、安全、低碳、靈活、可擴(kuò)展的圖書館虛擬化云數(shù)據(jù)中心，為讀者提供滿意、高效、安全、經(jīng)濟(jì)的個性化云閱讀服務(wù)［12］。

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