纳米技术前景展望

纳米技术前景展望（精选12篇）

纳米技术前景展望 篇1

纳米材料是指在纳米量级(1～100nm)内调控物质结构制成的具有特异性能的新材料。纳米材料具有尺寸小、表面积大、表面能高、表面原子比例大的四大特点,并且,具有小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应的四大效应。纳米材料特性主要取决于制备方法,当材料颗粒的尺寸进入微米量级(1～100nm)时,由于其尺寸小而表现出一些奇特效应和奇特的物理特性。

一、纳米颗粒基本效应

1. 表面与界面效应

纳米微粒尺寸小,表面大,位于表面的原子占相当大的比例。随着粒径减小,表面急剧变大,引起表面原子数迅速增加,缺少近邻配位的表面原子,极不稳定,很容易与其他原子结合,表现出很高的活性。

2. 小尺寸效应

随着颗粒尺寸变小,周期性的边界条件将被破坏,在一定条件下会引起颗粒性质的质变,声、光、电磁、热力学等特性均会出现新的尺寸效应。由于颗粒尺寸所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。例如:光吸收显著增加,所有金属失去光泽,变为黑色。

3. 量子尺寸效应和宏观量子隧道效应

对介于原子、分子与大块固体之间的超微颗粒而言,大块材料中连续的能带将分裂为分立的能级;能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能或者磁场能比平均的能级间距还小时,就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性,称之为量子尺寸效应。例如,导电的金属在超微颗粒时可以变成绝缘体,光谱线会产生向短波长方向的移动。电子具有粒子性又具有波动性,因此存在隧道效应。量子尺寸效应、宏观量子隧道效应将会是未来微电子、光电子器件的基础。

二、奇异物性

上述四个效应是纳米微粒与纳米团体的基本特性,从而导致纳米微粒的热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等不同于正常粒子,出现一些“反常现象”。这就使得它具有许多奇异物性。因而具有广阔的应用前景。

1. 奇异的热学性质

(1)熔点降低

由于颗粒小,纳米微粒表面能高、比表面原子数多,这些表面原子近邻配位不全,活性大以及纳米微粒体积远小于大块材料,因此纳米粒子熔化时所增加的内能小得多。这就使得纳米微粒熔点急剧下降。

(2)烧结温度降低(陶瓷材料或难熔金属)

在低于熔点下进行加热烧结,使粉末互相结合成块,使密度接近材料的理论密度的最低加热温度称为烧结温度。

纳米微粒尺寸小,表面能高,在烧结中高的界面能成为原子运动的驱动力,有利于界面中的孔洞收缩,因此,在较低的温度下烧结就能达到致密化的目的,即烧结温度降低,烧结速度加快。

2. 特殊的光学性能

光的发射与吸收与原子的状态有关,纳米颗粒大的比表面使处于表面态的原子、电子与处于颗粒内部的原子、电子的行为有很大的差别,甚至使纳米微粒具有同样材质的宏观大块物体不具备的新的光学特性。

(1)宽频带强吸收

大块金属具有不同颜色的光泽,这表明它们对可见光范围.各种颜色(波长)的反射和吸收能力不同。当尺寸减小到纳米级时各种金属纳米微粒几乎都呈黑色,它们对可见光的反射率极低,例如铂金纳米粒子的反射率为1%,金纳米粒子的反射率小于10%。这种对可见光低反射率,强吸收率导致粒子变黑。

(2)蓝移现象

与大块材料相比,纳米微粒的吸收带普遍存在“蓝移”现象,即吸收带移向短波方向。例如,纳米SiC颗粒和大块SiC固体的峰值红外吸收频率分且是814cm-1和794cm-1。由不同粒径的Si纳米微粒吸收光谱看出,随着微粒尺寸的变小而有明显的蓝移。

(3)新的发光光谱

硅是具有良好半导体持性的材料.是微电子的核心材料之一,可美中不足的是硅材料不是好的发光材料.将稀土发光材料加入到纳米氧化物当中,可提高其的发光效率,制得新型的荧光材料。

3. 特殊的电学性能

传统的金属是良导体,但纳米金属颗粒却强烈地趋向电中性,如5～15nm纳米铜就不导电了,且电阻随着粒径减小而增大。而原本绝缘的SiO2在20nm时开始导电。

4. 特殊的力学性质

(1)陶瓷材料的良好韧性

因为纳米材料具有大的界面,界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力的作用下很容易迁移,因此表现出甚佳的韧性与一定的延展性,使陶瓷材料具有新奇的力学性质。

(2)纳米材料的强度、硬度和塑性

纳米晶粒的金属要比传统的粗晶粒金属硬3～5倍。金属-陶瓷的复合纳米材料则可在更大的范围内改变材料的力学性质,其应用前景十分宽广。纳米材料的代表之一:碳纳米管,它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍,是纳米技术研究的热点,它将是未来制造业的首选材料。

5. 特殊的磁学性质

(1)磁性材料

所谓磁性材料是指具有可利用的磁学性质的材料。

任何物质在磁场作用下都会处于磁化状态,但各物质的磁化强度却有很大的不同。

(2)纳米材料的特殊磁学性质

纳米微粒的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应等使得它具有常规粗晶材料不具备的磁特性。纳米微粒的主要磁特性表现在它具有超顺磁性或高的矫顽力上。

A矫顽力提高

矫顽力的大小反映了铁磁物质保留剩磁的能力。

10～25nm的铁磁性金属颗粒的矫顽力比相同的常规材料大1000倍.。利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性,已制成高贮存密度的磁记录磁粉,大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。

B.铁磁性到超顺磁性转变

纳米微粒尺寸小到一定临界值时进入超顺磁状态。

特点:在磁场中极易磁化,但当外加磁场消失时其磁性消失。

原因:由于磁性颗粒尺寸减小到一定值时,各向异性能与热运动能可相比拟.磁化颗粒就不再固定存一个易磁化方向,易磁化方问作无规则的变化。

三、纳米材料的制备技术

制备技术是纳米科技的关键。影响纳米材料的微观结构和宏观性能。通过不同的制备技术可以得到纳米颗粒材料、纳米膜材料、纳米固体材料等等。

很久以前,我国人们用石蜡做成蜡烛,用光滑的陶瓷在蜡烛火焰的上方收集烟雾,经冷凝后变成很细的碳粉,实际上就是纳米粉体。在科学技术高度发展的今天.人工制备纳米材料的方法得到了很大的发展。通常采用两个不同的途径得到纳米材料:

纳米材料需要制备成各种形式以满足各种应用的需要,纳米固体(块体、膜)是重要的形式。它的制备方法是近几年逐渐发展起来的。

由于纳米陶瓷呈现出许多优异的持性,因此引起人们的关注。目前,材料科学工作者正在摸索制备具有高致密度的纳米陶瓷的工艺。

参考文献

[1]钟宁.纳米材料的特性及制备方法[J].湖南有色金属,2000,16(2):28-30.

[2]Rosse tti R.E llison J.L Gibson J.M.et a.l J.Chem.Phys.1984,80(9):4464.

[3]雷秀娟.纳米材料的力学性能[D].陕西:西北工业大学,2001.

[4]Stoner E C,Wohlfarth E P.A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys [J].Proc.Phys.Soc,1948,240:599-605

[5]Bean C P,Livingston J D.Superparamagnetism [J].Appl.Phys,1959,30:120-129.

纳米技术前景展望 篇2

吴庆峰

(黑龙江大学科学研究院，哈尔滨150080)

摘 要：俄罗斯的评估机构对影响世界经济发展的重大发明技术进行分析后认为，俄占有近30%的份额，处于世界科技领先地位。该机构还预测，至2010年在世界高新技术产品市场上俄所占的份额将接近50%。中俄两国政治、经贸方面取得了丰硕的成果，但中俄科技合作及技术引进工作却进展缓慢。探索中俄科技合作的新模式、新途径，剖析技术转移领域产生的诸多问题，对于促进俄高新技术向中国技术市场转移尤为重要。

关键词：俄罗斯；国际科技合作；技术转移

中图分类号：G322.5；G325.125 文献标志码：A 文章编号： 1008-0961(2010)02-0038-04

收稿日期： 2009-12-04

作者简介：吴庆峰(1971-)，男，辽宁铁岭人，助理研究员，硕士，主要从事中俄科技合作及技术转移平台模式研究。

中俄战略协作伙伴关系建立以来，双方相互支持和互信水平不断提高，各领域务实合作不断扩大。截至2010年，中俄总理已经进行了第十四次定期会晤。定期会晤机制促进了双方在经贸、能源、人文、地方等各领域合作，取得了实质性进展。但是，“灰色清关”、“中国威胁论”等现象，表明俄罗斯政府及民众对中国的总体认识还存在诸多误区，导致中俄科技合作及俄罗斯技术转移工作进展缓慢。深入研究俄罗斯的国情民意，探索中俄科技合作及技术转移的新模式、新途径，剖析合作过程中产生的诸多核心问题，对于促进俄罗斯高新技术向中国技术市场转移尤为必要。

一、俄罗斯的国际科技合作策略

(一)国际科技合作方向

俄罗斯对外科技政策的基本发展方向是在基础研究和应用科学方面制定国际合作计划。组建由多个国家参加的国际科学中心，特别注重恢复苏联原有的科技地位和实力，保存和发展高等文化教育，充分利用现有的科技资源等。

在基础研究方面，俄罗斯采取世界多极化的科技发展战略，积极促进在俄罗斯境内，以国家重点科研机构为基地建立基础科学国际一体化中心，主要有合资、合作研究、联合研究中心以及联合实验室等形式。

重点发展同工业发达国家的国际合作，挖掘现有的基础科学潜力，在国际一体化、基础科学劳动分工与协作方面巩固已有的地位。参与解决人类共同的课题项目，执行全球性的项目和计划等等。尤其是注重开展解决人类与自然、不可再生资源等问题的研究合作。

(二)国际科技合作定位

在符合俄罗斯科学发展重点方向的基础上，积极参与国际竞争，是俄罗斯国际科技合作的主要内容。俄罗斯的国际科技合作的定位是通过应用俄罗斯科技成果来解决带有全球化特点和能使现代文明稳步发展的课题，如生态环境、能源、交通、全球气候、艾滋病、全球性信息网络建设及全球安全等。

在应用科学研究方面，俄罗斯首先注重在优先发展的科技领域，同西欧国家、美国、日本、中国、东南亚国家的国际和国家重点科学中心开展合作。

俄罗斯近年来重视国家科技成果在国外的信息宣传，但来华参加各种展会的技术研究类项目多局限于中试阶段，俄罗斯技术出让方希望引进外资，以技术或设备参股合作实现产业化。国际科技合作将是支撑俄罗斯科学发展的关键因素之一。俄罗斯鼓励科学家参与国际竞争，接受国际资助，制定政策保障资金的有效使用。

(三)国际科技合作体系

俄罗斯利用联合国和其他国际组织，建立适应本国政治和经济利益的国际科技和创新合作体系。依据世贸组织协议有关保护知识产权贸易的条款，以及世界知识产权组织的有关文件，充分运用保护知识产权的国际法则。在与独联体国家科技合作所确定的重点发展方向上，建立总体合作空间。积极促进与独联体国家的双边科技合作。加强与独联体各成员国的科技信息交流。

开展与发达国家的合作，扩大与科技强国美国、德国、法国和英国的合作，以加强对基础科学和应用科学新内容的补充，参与解决全球性课题。利用国外先进管理经验对俄罗斯科研体系进行改革。与工业发达国家如欧盟各成员国建立科技合作机制，从而达到吸引外资，实现对俄科研成果投资的目的，有助于稳定俄罗斯的基础科学研究工作，逐步提高科技在经济发展中的比重。

俄罗斯不断发展同新兴工业国家和发展中国家的科技合作，扩大同印度、中国在基础研究和应用科学领域的合作。积极发展同巴西、埃及、朝鲜、马来西亚、新加坡、泰国、菲律宾、南非等国家在应用研究方面的合作，推广应用俄罗斯科技成果。吸收新兴工业国家的金融资本和物质资源，以俄罗斯国内科研中心为基地，积极促进在俄境内建立国际科技组织。

(四)国际科技合作新模式

俄罗斯通过建立自由经济区或技术产业化区，吸引外资建设技术园区，包括技术孵化机构、科技产业区、科学城，参与国际科技合作及技术转移。俄罗斯联邦政府鼓励利用外资，包括私人投资在俄境内建立技术创新机构，并支持俄罗斯科技创新企业在境外建立分支机构。为促使俄罗斯技术在境外成功实现产业化，俄罗斯企业非常看重技术购买方国家的市场支付能力。目前，技术转移市场前景看好的国家有经济快速增长的中国、伊朗及亚太地区的一些国家等。俄罗斯技术成果和技术服务多采取入股方式参与国际技术转移合作，外方则需投入基础设施和资金。

俄罗斯国际技术合作的重点是同发达国家的技术创新机构、创新网络加强联系，此举可利用双边科技合作，甚至全欧洲伙伴协作计划得以实现。俄罗斯的科学城、国家科学中心、技术转移中心、技术创新中心、工业创新企业联合体、专业协会将在建立面向21世纪的俄罗斯技术创新方面发挥特殊作用。

(五)国际科技合作与国家利益关系

为使国家利益损失降低到最小限度，俄罗斯全力支持与移居国外的俄裔科学家进行学术交流活动，让其参与执行国内科学项目工作，并从联邦财政预算中拨出住房等优惠条件吸引年轻学者回国创业。同时，俄罗斯建立监管体系，管理由国家财政资助开发的技术项目的对外转让。重视知识产权的保护，避免发生境外技术流失和非法盗用等问题。对于国外资助的、涉及俄罗斯国防以及军转民科技产品的科学家或科研项目，俄罗斯政府实行严格的国家监管。科技和教育领域面向国际的信息网络，要求建立信息安全保障的解决方案以及对国际科技信息交流采取监控措施。

俄罗斯联邦政府为维护民族利益，保障科技安全，制订了面向21世纪全球安全的国际科技战略，在多边、双边国际科技合作的实际工作中，加强有关安全保障方面的法律基础研究。

二、中俄科技合作的契合点

(一)基础科学研究领域

中俄科技合作在基础研究领域应本着求同存异的原则，即以中俄两国科技部颁布的基础研究重点领域中的相同学科为切入点并作为合作重点。中俄双方共同的基础研究优先方向应包括数理科学、技术科学、化学科学、材料科学、生命科学，这些基础研究方向符合俄罗斯开展国际科技合作的规划。

俄罗斯国际科技合作的一般流程如下：根据技术购买方的订单，利用外资进行研究和设计，接受技术购买方的资金、设备、材料，参加国际学术会议及研讨会，按合同派遣科学家出国工作。针对俄罗斯的国际科技合作及技术转移方式，中国须制定灵活多样的对策，遴选具有一定研究水平和科研实力的机构开展对俄科技合作。

中俄基础研究领域的合作，应注意把握两个关键因素，一是要优化合作环境，创造便利条件，充分支持两国专家之间的技术交流与合作；二是要制定中俄双方均认可的基础研究发展规划，精心组织重大合作课题，着重提高合作的质量和效益。

(二)高新技术研究领域

高新技术对于中俄开展国际科技合作及技术转移是个极其敏感的话题。俄罗斯科技领域亟待解决的课题可能会成为两国开展国际科技合作的突破口。2008年，在中俄总理会晤机制下的科技合作分委会第十二次例会上，双方强调在纳米技术和材料、生命科学、能源和节能、合理使用自然资源、信息和通信技术等领域优先开展合作。中国可考虑利用俄罗斯已有的设备和实验条件完成一些重大实验项目，同时还可优选一些俄罗斯技术出售方的高新技术和关键设备，在国内创办高新技术合作企业。

(三)技术改造与创新领域

中国国有大中型企业改革处于攻坚阶段，加快技术改造是国有大中型企业，特别是苏联援建中国的156项工程普遍面临的问题。近年来，中国从事国际技术转移的机构对苏联时期援建的一些工厂进行多轮技术转让谈判后发现，以高新技术对大中型国企的传统产业进行改造是实现国企跨越式技术创新的途径之一，而技术转让价格相对较低、技术壁垒相对较少的俄罗斯则是中国大中型国企技术改造的较为切实可行的技术源。对苏联援建的156项工程的技术改造而言，完全可利用这些企业与俄罗斯技术的渊源关系和相关性进行技术改造，可起到投资少、周期短、见效快的效果。

(四)军事技术领域

目前，中国国防科技方面总体上仍与发达国家有差距。从整体上看，中国航天、核技术已跻身世界先进行列，但从各项应用技术看，与国际先进水平仍相差20年左右；常规武器装备亦约相差15~20年；飞机、坦克、舰船等重大武器装备平台的动力技术问题还有待进一步解决，电子装备是薄弱环节；武器导弹化是未来的发展方向，目前中国的导弹制导技术与国际水平相比差距还很大；对部队整体成效影响较大的电子战技术薄弱，技术储备不够。冷战结束后，俄罗斯正将中国视为重大的军事技术合作伙伴之一。伦敦国际战略研究所的一份研究报告指出，1992—1995年间，中俄武器贸易额超过25亿美元。利用中俄战略协作伙伴关系日益巩固的有利条件，引进俄罗斯的先进武器和技术，是缩小中国军事技术与世界先进水平差距的有效途径，也是加速中国武器装备建设的一项重要举措，须把引进、转化、开发、创新结合起来，将引进转化为加强自力更生基础的条件。

三、中俄科技领域合作前景

(一)俄在基础科学和高科技领域的优势

基础研究一直受到俄罗斯的重视，其重点研究领域主要集中在物理、天文学、天文物理、地球学、生命科学等方面，上述领域集中了俄罗斯最优秀的科学家并取得了一批重大科研成果。就高科技领域整体而言，俄在航空航天技术、能源产业(水电、火电、核电、核能)、太空能源技术、激光技术、生物工程技术等领域均居世界领先地位，其中在航天高科技领域、激光技术领域、新能源领域俄罗斯具有明显优势。航天领域，俄罗斯继承了苏联约80%的航天方面的企业和科研机构，是独联体国家中唯一能从事航天活动的国家；激光技术领域，俄罗斯不仅获得了从真空紫外到达红外整个波段的发射，且在激光脉冲宽和激光输出能量等方面也取得了令人瞩目的丰硕成果；在核能技术方面，俄罗斯把核武器、核电站、核动力潜艇作为重点，取得了可与美国相匹敌的成就；热能直接转化电能的技术居世界首位。

在重点科研领域中，俄约有40%居世界领先地位。1991年由苏联近300名著名学者和院士参与完成的大规模科研成果鉴定表明，俄在物理学、化学、电子学、地理学、信息学、人体生物学、生物化学、人类生命活动结构基础领域的研究已达到了国际领先水平，在上述各类科学技术中30%以上具备了许可证出口的能力。自经济转轨以来，尽管困难重重，但在基础研究领域仍涌现了一批世界水平的科研成果。如1999年，俄罗斯科学家在核反应实验室合成并确认了门捷列夫化学元素周期表中最新的第114号超重元素，原子量为289，这是一项具有开创意义的发现。

(二)中俄科技发展的互补作用

目前，中国许多研究俄科技问题的学者认为，中俄两国科技领域发展水平各异，科技合作的互补性很强，具有极大的合作潜力。近年来，经多次组织中俄科技合作及技术转移洽谈发现，如果具体项目科研水平差距太大，反而影响合作谈判的进行，技术转移最后成为高科技产品出口贸易。

俄罗斯的科学技术整体发展很不平衡，军事技术、航空航天技术、重工业技术、基础科学研究领域发展较快，而应用研究、消费工业部门科研力量相对薄弱，水平较低。与俄罗斯相比，中国的应用研究投入较多并取得很大进展，在工业技术方面，轻纺、食品、轻化工、家电产业方面水平较高，发展较快，并在一些行业有传统优势。目前中俄双方从整体来说，在科技上互有短长，在很多领域都有满足对方需求的能力，这正是中俄开展科技合作的基础和有利条件。

俄罗斯已出台《俄联邦至2010年及长期科技合作发展基本政策》，进一步明确了俄将要集中资源支持那些对提高人民生活质量、提高国家经济竞争能力、提高国家安全具有重大意义的研发项目。而中国正在制定2004—2020年科技发展中长期规划，旨在迎接世界新科技革命的挑战，有力地支撑全面建设小康社会目标的实现，促进经济社会的全面发展，提高国家的综合国力、国防实力和国际竞争力。

(三)对俄科技合作及技术转移平台的建设

筹划建立全国性的对俄科技合作信息网络服务系统是实现两国科技合作项目供需双方快捷沟通、有效对接的途径，是推进中俄科技合作的具有前瞻性的重要战略举措。目前，在对俄科技合作中，这种先进的媒介手段尚未得到普及应用。大多数应用性合作项目多是通过极其原始的粗放方式，即通过熟悉俄罗斯技术的专家学者推荐介绍的方式实现对接。中国同俄罗斯科技合作比较密集的省份和技术转移中介机构虽然各自都收集了俄罗斯科技项目的信息并且制作了自己的网页，但是彼此之间缺乏联系，难以做到迅速传播、资源共享及项目的快速对接。为了加快中俄科技合作的步伐，提高合作的效率，建议尝试在全国范围内建立中俄科技合作信息网络服务系统。国家级中俄科技合作信息网络系统旨在充分发挥对俄科技人才优势。网络系统集科技项目信息的搜集—整理—筛选—对接于一体，从而有效地提高中俄科技合作信息的集约性和有效性。

随着经济情况的好转和改革的深入，俄罗斯更加重视经济发展中知识要素的作用。俄罗斯与中国的科技合作已不满足于一般的技术及高科技产品的转让和输出，而是更加关注自身创新体系的建立，因此，中俄科技合作及技术转移任重而道远。俄罗斯的实验室科技“半成品”在中国技术市场能否实现产业化或商品化，涉及政府、科研院所、科技工作者等诸多因素。通过与俄罗斯和独联体各国的科技交流，尤其在双方科技人员交流的良好基础上再谈合作研究及技术引进问题，真正做到节省人力、物力和财力，缩短中国的科研和开发周期，填补空白，突破发达国家在一些高科技领域对中国实行的封锁，提高中国的科技创新水平，这对国家的经济建设将起到积极的推动作用。

Look to the Future of Sino-Russian Technical Cooperation and

Transfer

WUQing-feng(Academy ofSciences，HeilongjiangUniversity，Harbin 150080，China)

Abstract：After an analysis of the technologies ofgreat inventionswhich affecting the economic development of theworld，Russian evaluation authority believed that30 percentage ofRussian technologies lie in a leading position in theworld.The institution also forecasted thatby 2010 Russian products would account for about 50 percentage in the world high-tech market..China and Russia havemade greatachievements in political and economic aspects，but the Sino-Russian technical cooperation and technical transferwork developed slowly.To probe into newmodes and newways for the Sino-Russian cooperation and to analyse a lot of problems in the area of technical transfer are very important forRussia transfering its high technologies to Chinese technical market.Key words：Russia； international technical cooperation； technical transfer

石油勘探技术的发展前景展望 篇3

关键词：石油勘探;技术;发展;趋势;展望

0 引言

随着经济全球化的发展，石油工业也面临着严峻的形势，这些情况决定了石油技术的发展方向，在新世纪的发展过程中石油工业主要的发展障碍有很多方面，其中主要的几个方面有：市场竞争加剧、勘探开发程度要求越来越高、能源需求越来越大、对于绿色环保也提出了更高的要求，这些挑战对石油技术的发展提出了发展要求，要尽可能的开发储量、提高产能和开发率、保持绿色的开发和运输、降低成本、提高效率和效益，这些特点就决定了油气勘探开发的趋势技术变革一定会越来越快，学科之间的交叉和渗透越来越深入，技术方法的综合应用更普遍，生物技术、纳米技术、自动技术以及信息技术的应用会更多的推广到石油勘探工作当中，这些改变将会对石油勘探行业产生巨大而深远的影响。

1 石油勘探技术发展方向

随着油气勘探开发技术的不断发展和领域的不断扩大，石油勘探工作逐渐有所变革，在石油勘探工作当中物探技术的基本发展趋势就是高密度三维采集、大数据处理解释及重磁电震综合研究，包括百万道地震数据采集系统、超高密度数据采集与处理技术、波动方程研究、全波形反演、浅水、陆上、深层CSEM、三维井眼地震、地震数据与其他数据综合解释、开发自动地震搜索引擎等技术等。以下进行相关解释。

1.1 综合配套技术的发展 随着勘探开发的不断进行和开发技术的不断完善，在油气资源开发过程中开发难度将越来越大，油气开发剩余资源的自然地理位置将越来越严峻，中东以外的各个国家的油气位置都相当不利，多处在沙漠、高山、深海等地区，另外在石油开发进行到一定程度之后剩余的油藏类型将更为复杂，油田规模越来越小，油田品质有所降低，这就对勘探开发提出了更高的要求，需要勘探技术的快速發展，综合运用多种技术和方法进行勘探，降低成本消耗将是未来的主要发展需求和趋势。例如复杂的碳酸岩勘探配套技术的适用，尤其是对于高风险、高寒地区更为适用，另外对于深海盆地等也有相应的配套技术，随着勘探地区的需求，特色配套技术的发展也会随着地区特点不断地进行。从而提高开发效率和开发安全性。

1.2 地球物理勘探技术 地球物理技术作为一项勘探主要技术将会不断地发展和完善，在经历了数字时代和三维地震的应用之后，地球物理勘探技术仍将不断地发展，注入新的活力适应油藏形势，对物探特别是地震资料的信噪比、分辨率及构造成像精度提出了更高的要求，物探技术随着油田勘探内容的不断变化也会不断成长，未来物探技术仍将保持主导地位，扮演重要角色。

1.3 全波形反演技术 全波形反演技术方法是对地震波场的运动学和动力学信息有效利用，从而对地下结构进行重建，能够清晰地揭示复杂地质环境下的构造以及岩性细节信息，并且随着油气开发的难度越来越大，全波形反演技术也在不断的完善和发展，从成像效果以及速度模型上都有所完善，能够深度分析区域深部构造，详细进行成像演化分析，对地表环境进行有效的勘探调查，监理宏观速度场模，从而提供有力的数据支持，为油气的开发奠定基础。但是这种方式还是存在一定的缺陷，例如算法不稳定，计算量太大，在实际应用中不能很好的为油气开发服务，计算机技术的快速发展为全波形反演技术提供了技术基础，如何利用大偏移数据对内部成像进行改善，如何利用低频数据进行全波形反演、如何进行弹性波和全波形反演，如何去掉全波形反演中的多次波和绕射波，以及对于全波形反演的一阶近似如何快速收敛等方面。随着计算机计算能力的不断提高，这一技术应用将会不断拓展。

1.4 微地震监测技术 在地球物理勘测技术当中，地震监测是一项非常有效的监测方式，所谓的地震监测就是通过在生产活动中的地震事件进行监测和分析，从而得出大量的数据来推测地下状态以及效果，微地震监测分为井中监测以及地面监测两种方式，其中井中监测就是目前非常规勘探领域主要的地球物理技术之一。在监测目标区域周围临近的井中进行布置和接收的排列即为地震监测技术，井的布置和排列要根据具体的情况进行设定，与井中监测不同的是，地面监测由于精度较低、信噪比低等问题不如井中监测的可靠性和反演性好。

1.5 天然气技术的取代 在资源的开发工作当中，石油作为不可再生资源不会取之不尽，终有枯竭的一天，这就对能源的应用造成了限制，需要我们不断地开发各种新能源作为代替，其中应用较为普遍的即为天然气。天然气的不断发展实现了部分替代的功能，另外一些非常规油气资源的勘探工作也将会是未来几年的发展方向，在非常规油气资源的勘探中将会投入更多的研究和试验，从而促进替代能源的发展。

2 石油勘探技术信息化发展

近年来，高性能计算系统成为推动石油地震探测技术的最主要动力，lCPU技术的进步、微处理器技术的进步大大提高了由此构造的计算节点和I/O的计算性能和高速网络技术的进步。高速网络使得松散耦合系统之间的通讯带宽大幅度提高，带有处理能力的网络接口和新的通讯机制有效地降低了通讯开销，提高了并行效率和并行程序系统。多种可移植并行程序编程环境进入实用阶段，已经出现Omega等多种成熟应用系统。

高性能计算能赋予用户前所未有的计算能力。作为高性能计算的重要组成部分：高性能网络平台的建设无疑是重中之重，数据的传输能力则受到带宽和时延的限制，作为核心连接设备的交换设备又是其重要影响因素。对于高性能网络建设和石油通信行业有很大的推动作用，并能够通过高性能交换机不断地推出引领市场并灵活满足行业应用的高性能交换设备。

3 结语

综上所述，石油勘探技术的不断发展需要依托于自然科学的进步、信息技术的进步等，这就需要在石油勘探的发展中要不断地综合各项科学进行有机的融合，实现石油勘探技术的全面发展，提高石油勘探技术的层次化、科学化和智能化，有效的保障能源的供应。

参考文献：

[1]刘德祥，韩金有.石油勘探技术的发展前景展望[J].化工管理，2014（35）：119-119.

[2]蔡亚.浅谈石油勘探技术的发展[J].软件（教育现代化）（电子版）2013（7）：527-527.

物联网技术前景展望 篇4

物联网又称传感网,是指将各种信息传感设备,如二维码识读设备、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网结合起来而形成的网络,可让所有物品能远程感知和控制,实现智能化识别和管理,从而实现社会系统与物理系统的融合,形成一个全新的、智慧的基础设施和设备网络群,是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮[1,2]。

从系统构成来看,物联网主要包括信息识别层、终端处理层及传输网络三大部分[3],其中信息识别层主要涉及RFID、二维码、传感技术及相关设备,实现“物”的识别;终端处理层主要包括以手机、计算机为主的终端处理设备及相关的应用软件系统和数据库;传输网络则通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。

在物联网时代,通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器,我们在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度,从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接,实现任何时间和任何地点的无处不在的网络连接。

1 发展瓶颈

生产RFID标签费用较高。目前RFID标签的成本大约为20美分。波士顿ARM市场研究中心预计,仅仅是为了满足沃尔玛的要求,普通消费品的生产商将要花费130～230万美元来实行RFID标签。RDIF标签生产商美国Alien科技公司表示,只要年生产量超过100亿个,标签成本就能降到10美分以下[4]。这样的价格对于汽车、冰箱、电视、手机等商品可能不值一提,但对于灯泡、牙膏等低价商品来说,成本无疑太高了。成本太高,应用压力大,成本压得太低,制造业又失去利润。目前,RFID和物流相关成本,只能通过整个供应链去平衡。但发展中国家往往处于供应链低端环节,处于成本控制非常被动的角色。

传感器技术有待进一步发展。一是通信距离瓶颈。目前传感器所能连接的距离只能是在100 m至1 000 m之间,传感器发射信号将不足以支撑距离超过1 000 m的数据传输。二是外部环境问题。目前的传感器对外部环境指标要求比较高,特别是对湿度、温度的要求,一旦外部环境发生较大变化,其工作效率会大打折扣。三是传感器网络开发应用存在困难。传感器网络具有分布式、大规模部署、传感器节点计算能力、存储能力和通信能力不足,能量有限以及感知数据不确定等特性,为了能够快捷地实现传感器网络上的大量应用且保证应用程序的运行性能,传感器网络中间件将是未来传感器网络领域急需解决的问题。

物联网标准亟须统一。从条形码到射频识别,自动识别技术已经有50年的历史。现在自动识别技术的新特征就是物物相连的这种连通性已经日益商品化,人类通过一定的方式,可以将物联网转变成巨大收益。目前有两种潜在的方式可以实现这一转变。一是为物联网开发出一个主要的使用领域或垂直市场,从而转变成巨大的经济效益。如条形码技术,其主要使用者是零售商和物流企业,它们使用此种技术进行商品目录和价格管理。二是可以利用已有的科技标准创造出新的应用领域,以打破垂直市场的界限,将数据变成及时而有用的信息。在上述两种情况下,标准是关键。目前市场上存在各种关于“物联网”的标准,这影响了技术的应用和普及。我们需要找到一种全新的、可以支持物联网大范围工业发展的标准,或者找到一个创新型的技术解决方案,以便整合现有的各种标准,为使用者提供便利。

数据安全与隐私保护问题。在物联网中,由于物体之间的联系更紧密,甚至物体和人也被连接起采,信息采集和交换设备被大量使用,传感器和智能标签能够跟踪用户的行动、习惯以及偏好等,如果每天都装上具有计算和通信能力的传感器,数据需求和数据获得允许的概念将过时,物与人之间以及物与物之间的实时数据交换将不会被人察觉,新技术的强大能力将使这个问题更加严重。大量的数据及用户隐私如何得到有效的保护,就成为亟待解决的问题[5]。为了提高物联网技术的更广泛应用,保护秘密数据的安全,不仅要坚持被允许的原则,同时还包括立法、市场机制、社会道德的因素。

2 发展机遇

物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。EPOSS在《Internet of Things In 2020》报告中分析预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010～2015年物体互联,2015～2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化[6]。预计十年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场,其产业要比互联网大30倍。

2008年以来,受全球经济低迷影响,世界各国开始规划新的经济增长方式,并开始将物联网作为新的发展战略,如美国总统奥巴马将“物联网”列为振兴经济、确立优势的关键战略,而欧盟信息业与商业人士在布鲁塞尔对物联网展开了广泛的讨论。目前,在我国政府的推动下,传感器网络标准工作组已经组建,我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳。物联网还被列为《国家中长期科学与技术发展规划(2006～2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中的重点研究领域[7]。

在我国,物联网技术已从实验室阶段走向实际应用,国家电网、机场保安等领域已出现物联网身影,海尔集团目前也将其所有生产的家电产品安装传感器[8],位于无锡新区的无锡传感网工程中心与上海世博会和浦东机场签下三千万“防入侵微纳传感网”订单[9],物联网在中国已开始走人生活,从战略高度走向产业层面。

3 结语

物联网实现了物与物之间的信息交互,该项技术的发展将带动相关产业,包括标签、传感器、识读设备、网络设备、电信运营服务等的发展。物联网的建设不仅仅是技术问题,还将涉及到规划、管理、协调、合作等一系列社会问题。随着我国物联网标准体系的逐步确立和完善,我国物联网相关领域的研究和应用的展开,预计在不远的将来,物联网的效益将逐步体现出来。

参考文献

[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009 (12):1-6.

[2]宁焕生,张瑜,刘芳丽,等.中国物联网信息服务系统研究[J].电子学报,2006(12A):2514-2517.

[3]师启娟,于天一.基于RFID的EPC新技术引领供应链发展[J].物流工程与管理,2009(2):71-73.

[4]胡清,詹宜巨,黄小虎.基于RFI D企业物联网及中间件技术研究[J].微计算机信息,2009(20):158-160.

[5]蒋亚军,贺平,赵会群,等.基于EPc的物联网研究综述[J].广东通信技术,2005(8):24-29.

[6]任志宇,任沛然.物联网与EPC/RFID技术[J].森林工程, 2006(1):67-69.

[7]屈伟平.物联网掀起新的信息技术革命浪潮[J].物流技术与应用,2009(11):42-45.

[8]朱仲英.传感网与物联网的进展与趋势[J].微型电脑应用, 2010(1):1-3.

纳米技术前景展望 篇5

1. 数字电视与高清晰电视

国际上一直有模拟电视和数字电视之分，而事实上两者也都分别存在着标准清晰度电视（简称标清电视）和高清晰度电视（简称高清电视）的区别，即现在的SDTV和HDTV。数字电视不一定是高清的，真正的数字高清电视其分辨率能达到1080DPI，图像质量几乎可以媲美彩色印刷。

数字电视技术的发展从20世纪90年代开始，至今经历了卫星传输、卫星直播和地面发射、宽带多媒体网传输几个阶段。随着压缩技术与传输技术的成熟和标准化，今后3至5年内，数字电视将促进并加速全球宽带多媒体网的入户。

纳米技术前景展望 篇6

关键词：自动化技术；机械制造业；机械自动化；生产管理

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2015）03-0139-01

一、自动化技术在机械制造业中的发展概述

机械自动化技术就是指，通过将自动化技术与机械制造技术相结合，并使用自动化和连续性的生产作业及生产方式对加工对象进行科学加工，从而提高产品生产过程的高效性与安全性，最终实现产品质量与生产效率的全面提升。一般来说，机械自动化技术重要有程序单元、作业单元、传感单元、制定单元、控制单元等几个方面，其专业性较强，应用范围十分广泛。

机械自动化不仅能够降低生产投入，提高生产对象的流动和变换速度，还能够使生产过程得到优化和提升。从一定程度上来说，发展机械自动化提高了机械制造业的技术水平，同时也成为了一种全新的生产力，推动着国民经济各个部门的生产与发展。

二、机械自动化技术的发展现状

（一）从技术发展阶段上来看

科技的发展与经济效益密切相关，提升自动化技术水平一定程度上能够促进企业的整体生产能力，从而推动真个社会的发展和进步。上世纪20年代，机械自动化技术被广泛应用于大规模冷加工工艺过程中。随着科技的不断进步，到了上世纪60年代末期，为了使用市场的需求变化，可变性的自动化生产系统开始出现，机械制造业开始逐步提高对市场的灵活反应能力。

从世界的范围来看，目前西方发达国家的自动化技术水平已达到了柔性化、集成化和智能化的水平。

（二）从机械工程的生产管理上来看

机械自动化的发展离不开与之相关的技术与配套设施的协同发展。西方发达国家多采用先进的信息化管理系统，将信息管理技术运用到机械制造业的生产管理中，这样能够提高产品的出厂速率，又能降低企业资金成本提高利润。

而我国的大多数企业仍采用传统的低效率与高耗能的生产管理方式，普遍呈现出预算成本压力较大，整体生产效率远低于国际平均水平。如果这种局面不能得到相关部门的注意和重视，并采取一定相应措施来应对，我国的机械制造业产品发展空间会受到压缩和制约，产品市场将会受到很大的威胁。

三、自动化技术在机械制造业中的应用

（一）柔性化应用

柔性化是指机械自动化系统能与内外部环境相匹配，表现出较强的反应性和适应性，同时具备良好的可操作空间。在柔性化矫情的机械自动化生产系统中生产出的产品，不仅质量可以得到保证，还能够符合市场的实际需求，具体体现在以下几个方面：

1.提高企业生产率，提升产品质量。

2.满足客户需求，保证生产周期。

3.强化信息系统的可靠性。

4.优化企业结构，满足市场对于机械制造业产品多样化和个性化的发展需求。

柔性化的机械自动化系统信息处理能力极强，实现信息化处理的成本较低，生产方式灵活多变，其生产结构与产品类型能够适当调整，避免与市场脱节。柔性化不仅对企业发展影响巨大，在实际生产中，也能够节约人力资源，提高效率，将自动化充分运用和发挥。例如，某些领域中的一些具有高危性的特殊工作，可以用自动化设备代替等等。

（二）集成化应用

集成化指的是在机械制造业中的技术能力与技术经营的集成，是一种用于生产过程中的基本计算机手段，其主要思想是从生产过程宏观控制考虑，通过对生产技术、原材料以及资源信息进行科学合理的调整，最终实现技术功能与经营活动的集成，各功能也能得到充分的发挥。

目前，企业采用的较为常见的集成方式包括CAD/CAM为主的CIMS工程应用方式。这种方式能够大大提高机械制造过程的稳定性，因此在机械制造行业中的到了广泛的应用和普及。这些高集成化的生产方式在机械制造行业中的全面覆盖充分说明，在不久的将来，集成化必然会成为机械制造行业最为核心的生产方式之一。

（三）智能化应用

智能化是指在机械制造过程中合理地加入人工智能技术，在自动化的基础上，结合系统工程管理技术措施，力求模仿专家的职能来替代或拓展原有制造环节中的专家或技术人员的工作，以此来实现智能化生产。

与普通的制造系统相比，智能化生产有非常明显的优势：它不但具有较强的组织适应能力和自行学习能力，还能够主动对生产过程中遇到的情况进行分析和处理，结合实际进行管理和控制。智能化的机械制过程可以有效提高生产效率，同时业能减少生产过程中人工作业量，提高生产工作效率，减低人工成本。这种先进的智能程序系统的内部数据库集成了大量的专家水平的知识和经验，是人工智能技术与计算机技术的融合，确保了机械制造过程的順利进行。

四、自动化技术在机械制造中的前景展望

首先，在计算机技术不断发展的推动下，数字化的机械自动化技术业也得到了重视，数字化生产与数字化管理逐渐形成，例如使用相应的计算机软件对产品零部件使用情况进行模拟；对产品的生产工艺进行改进和创新；运用数字化管理系统减少误差，确保自动化生产的合理性等。

其次，发展低成本的自动化技术也是现代机械自动化的重要发展方向，比起原先单纯使用机床布局和原有技术设备的生产方式，低成本自动化技术投资少，见效快。例如日本丰田公司的JIT（准时生产方式）、TQC（全款质量管理）和GT（成组技术）等生产方式都使原来自动化程度不高的企业收到了良好的经济效益。

最后还要注重配套工程在机械自动化技术中的作用。现在的机械自动化发展技术在生产生活中的应用是通过在控制理论的指导下完成的，其过程中使用到计算机技术、机械技术、微电子技术、自动控制理论以及零配件检测技术等。因此，机械自动化技术的发展中会偏重于电子学、机床自动化、零配件检测以及机械技术方面，例如微处理机、可编程控制器、传感器以及新型刀具等。这些系统软件的使用能够为机械自动化提供科学依据，也将成为未来机械自动化的技术基础。

参考文献：

[1]冯丽娜. 机械制造与自动化技术的应用分析. 河南科技. 2013（2）

[2]刘冲，李广学，李佳亮. 机械自动化技术的研究初探. 科技致富向导. 2014（3）

[3]黄永亮. 机械自动化在机械制造中的应用. 科技创业家. 2013（4）

[4]李秀昌. 浅谈机械制造中数控技术的应用. 科技致富向导. 2013（9）

有机废气处理技术及前景展望 篇7

1 有机废气的来源

有机废气主要来源于石油和化工行业生产过程中排放的废气, 特点是数量较大, 有机物含量波动性大、可燃、有一定毒性, 有的还有恶臭, 而氯氟烃的排放还会引起臭氧层的破坏。石油和化工工厂及石化产品的存储设施, 印刷及其他与石油和化工有关的行业, 使用石油、石油化工产品的场合和燃烧设备, 以石油产品为燃料的各种交通工具都是有机废气的源头。

2 气体吸附分离

2.1 吸附的定义

当气体分子运动到固体表面上时, 由于固体表面的原子的剩余引力的作用, 气体中的一些分子便会暂时停留在固体表面上, 这些分子在固体表面上的浓度增大, 这种现象称为气体分子在固体表面上的吸附。相反, 固体表面上被吸附的分子返回气体相的过程称为解吸或脱附。

2.2 变压吸附法

在加压下进行吸附, 减压下进行解吸。由于循环周期短, 吸附热来不及散失, 可供解吸之用, 所以吸附热和解吸热引起的吸附床温度变化一般不大, 波动范围仅在几度, 可近似看作等温过程。

3 治理技术

总的来说, 有机废气的处理方法主要有两类:一类是回收法。回收法是通过物理方法, 在一定温度、压力下, 用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来分离挥发性有机化合物 (VOCs) , 主要包括活性碳吸附、变压吸附、冷凝法和生物膜法等;另一类是消除法。消除法是通过化学或生物反应, 用光、热、催化剂和微生物等将有机物转化为水和二氧化碳, 主要包括热氧化、催化燃烧、生物氧化、电晕法、等离子体分解法、光分解法等。下面介绍几种吸附处理方法:

3.1 变压吸附

变压吸附在我国起步较晚, 但发展速度却很快, 四川天一科技股份有限公司 (西南化工研究设计院) 最早在国内将PSA技术实现工业化, 已经推广各种工业装置六百多套, 使我国的变压吸附技术在许多方面处于国际领先地位。目前, 我国变压吸附技术的应用领域有:氢气的提纯、二氧化碳的提纯 (可直接生产食品级二氧化碳) 、一氧化碳的提纯、变换气脱除二氧化碳、天然气的净化、空气分离制氧、空气分离制氮、瓦斯气浓缩甲烷、浓缩和提纯乙烯、气体干燥、气体脱硫等等。

3.1.1 变压吸附工作基本步骤

单一的固定吸附床操作, 无论是变温吸附还是变压吸附, 由于吸附剂需要再生, 吸附是间歇式的。因此, 工业上都是采用两个或更多的吸附床, 使吸附床的吸附和再生交替 (或依次循环) 进行, 保证整个吸附过程的连续。对于变压吸附循环过程, 有三个基本工作步骤:压力下吸附:吸附床在过程的最高压力下通入被分离的气体混合物, 其中强吸附组分被吸附剂选择性吸收, 弱吸附组分从吸附床的另一端流出。减压解吸:根据被吸附组分的性能, 选用前述的降压、抽真空、冲洗和置换中的几种方法使吸附剂获得再生。一般减压解吸, 先是降压到大气压力, 然后再用冲洗、抽真空或置换。升压:吸附剂再生完成后, 用弱吸附组分对吸附床进行充压, 直到吸附压力为止。接着又在压力下进行吸附。

3.1.2 PSA氢气提纯具有如下特点:

由于原料气压力较高, 可直接进入PSA装置, 同时得到较高压力的产品氢气。解吸气经气柜缓冲后进入锅炉燃烧自产蒸汽。产品氢气能耗高, 并可根据需要随时调整氢气纯度 (99%~99.99%) 。不但可以满足下游苯胺产品需要, 还可以满足合成氨装置的需要。装置操作由计算机控制, 自动化程度高, 但操作相对较为复杂。装置对程序控制阀和分子筛的质量要求严格, 但目前计算机专家诊断系统的开发应用, 使装置能自动诊断故障, 自动切换吸附塔, 装置的可靠性进一步提高。装置投资建设周期和运行费用比深冷法低, 但比膜分离方法高。

3.2

先进氧化方法先进氧化方法 (技术或流程, 简称AOT或AOP) 是指产生OH#过程, 以及产生的OH#诱发一系列的OH#链反应, 攻击各种污染物及微生物, 直至降解为CO2、H2O及无机盐, 实现零环境污染, 零污染物排放。先进氧化方法是在不断提高OH#的产生效率和应用效率的基础上发展起来的。概括的说, 能够产生羟基自由基的工艺都可以进入高级氧化技术工艺的范畴, 如臭氧 (O3) 氧化技术、过氧化氢 (H2O2) 氧化工艺、二氧化氯 (Cl O2) 氧化工艺、紫外 (UV) 辐照工艺、超声氧化工艺、微波工艺等。由于高级氧化工艺具有氧化性强、操作条件易于控制的优点, 因此引起世界各国的重视, 并相继开展了该方向的研究与开发工作[6]。

3.3 生物法处理有机废气的机理

对生物法处理有机废气的机理研究尽管已做了不少工作。, 但目前还没统一的理论, 不过一般认为生物处理过程中经历了如下几个步骤: (1) 有机废气成分首先同水接触并溶解于水中, 即由气相转移到液相, 这是不可缺少的一步 (2) 溶解于水中的有机成分被微生物吸收, 其吸收能力越大则处理效率越高, 再生复原后的吸收剂则又开始溶解新的有机成分, (3) 进入微生物细胞的有机物在微生物代谢过程中作为能源和营养物质被分解, 转化成无害的化合物。一般不含氮的有机物分解最终产物为CO2含氮物质被微生物分解时, 经氨化作用释放出NH3, NH3可以被另一类微生物的硝化作用氧化成亚硝酸, 再氧化成硝酸, 含硫物质经微生物分解产生H2S, H2S可以被另一类微生物的硫化作用氧化成硫酸。可见, 无机物在生物处理中不能被回收。因此, 废气的生物处理主要用于污染物浓度较低或有机物不需回收的场合。

结束语

资源的合理利用和环境综合治理将成为确保社会和经济可持续发展的主要措施。而以苯类等有机物为代表的有机化学溶剂又是一种较为贵重的原料。所以选择与采用一种有效途径, 将其生产过程散发出的有害废气进行收集, 并回收原料有机溶剂, 是利国利民的措施。不仅可减少苯类有机物对环境的污染, 而且还可减少原材料的投入。一定意义上对行业和区域可持续发展是一个积极的贡献。

摘要：在环保减排理念下, 人们的环保意识不断增强, 但有机废气处理一直是环境保护方面的难题, 严重制约着我国社会经济的持续发展, 对自然环境与人类健康均产生着很大威胁, 就有机废气处理技术进行了分析, 并对其前景进行了展望, 进一步优化有机废气处理。

关键词：有机废气,吸附法,处理技术,前景展望

参考文献

[1]曾祥诚.有机废气处理方法探讨[J].科技创新导报, 2009 (35) .

[2]刘军.浅谈城市污水的处理技术[J].中国城市经济, 2010 (9) .

[3]蒋丽波, 蒋贵海.浅谈污泥资源化在城市污水处理厂的利用[J].China'sForeignTrade, 2011 (4) .

[4]高浓度有机废水处理技术[J].技术与市场, 2002 (12) .

[5]王专.重点攻克三废处理技术——抚研院“综合环保”成套技术成果在企业安家落户[J].中国石化, 2008 (2) .

有机废气处理技术及前景展望 篇8

1 有机废气处理技术概述

随着人们对有机废气污染的重视程度不断提高, 人们开始重视对有机废气处理技术的研究。目前对有机废气处理过程中, 最常用的方法有以下几种:第一, 回收废气法。即利用物理方法使有机废气处于一定的温度和压力的环境中, 然后根据废气的性质选择相应的吸附剂或渗透膜将相应的有害气体分离出来。回收法包括活性炭吸附法、生物膜法等。第二, 消除废气法。即通过一些生物原理或化学手段, 将有机废气中的有害气体进行分解, 使其转化成对环境无危害的物质。消除法包括光分解法、催化燃烧法等。下面, 我们选择几种比较常用的处理方法进行介绍。

1.1 活性炭吸附法

活性炭吸附法主要在有机废气浓度比较低的情况下使用。活性炭具有极强的吸附能力, 而且能够在有机废气浓度发生改变的情况下, 调节吸收废气力度, 使废气浓度保持稳定。目前, 在处理有机废气的过程中常用的吸附剂有:颗粒活性炭、粉状活性炭、活性炭纤维等。活性炭在进行废气处理之前需要经过相应的处理, 使其形成一定的形状并达到一定的强度。经过处理之后, 活性炭的结构中会形成大量的无法用肉眼识别的小孔, 这些小孔通过分子间的相互作用力, 吸附有机废气中的气体分子, 从而使有机废气得到净化。活性炭吸附过程包括两个部分。第一, 吸附净化过程。即鼓风机将有机废气输送到吸附装置中, 有机废气在吸附装置内被活性炭吸附, 使气体变得清洁。第二, 热脱再生过程。由于活性炭吸附剂的吸附能力是有限度的, 当吸附剂吸收的量达到吸附的极限时, 活性炭不具有吸附能力。为了使活性炭恢复吸附能力, 必须转入脱附再生过程。脱附再生即将含有催化剂的空气输入到吸附装置中, 使活性炭中的有机气体脱离活性炭, 恢复活性炭的吸附能力。活性炭吸附法是最早采用的有机废气处理技术之一, 这种方法简单实用, 成本相对较低, 具有非常好的应用前景。

1.2 催化燃烧法

催化燃烧法在处理高浓度的有机废气过程中被广泛使用。催化燃烧法是在一定的温度下, 让有机废气与催化剂发生反应, 从而生成其它无害的物质。催化反应的过程中会释放大量的热量, 这些热量可以用来加热催化剂, 大大降低了有机废气处理的成本。由于催化燃烧是一个完全燃烧的过程, 因此不会产生一氧化碳等有害气体, 而且处理有机废气的效率非常高。

近年来, 人们在催化剂的研究中取得了丰硕的成果, 研制出了许多纳米级催化剂。这些催化剂具有更大的接触面积, 与传统的催化剂相比催化效率大大提升。虽然催化燃烧法在处理有机废气的过程中具有很多优势, 但也存在一些不足之处。比如有些有机废气性能非常稳定, 需要在非常高的温度和压力的情况下才能与催化剂反应, 因此采用燃烧催化处理的效果不明显。

2 处理技术前景展望

目前, 随着人们对环境质量的关注度越来越高, 对有机废气处理的投入也在逐步增加, 许多新的技术正在研制过程中。下面, 我们着重介绍一下未来有可能被广泛应用的有机废气处理技术。

2.1 生物技术

利用生物来治理有机废气污染是近年来提出的, 其基本原理是将有机废气与滤料混合, 然后利用微生物来分解有机物。目前生物技术已经开始在废气处理中得到应用, 与传统的处理技术相比具有操作简单、成本低廉、处理效率高等优点, 其对有机废气的去除率可以达到百分之九十以上。生物技术在国外的发展已经有很长的一段时间, 而我国才刚刚起步, 因此我国对生物技术的研究还有很大的空间。

2.2 变压吸附分离与净化技术

变压吸附分离与净化技术是近些年各国科学家研究的热点, 其利用吸附材料吸附有机废气能力的差异为基础。这种技术具有运行费用低、无二次污染等优点, 是处理有机废气非常有效的方法, 非常具有应用价值。

3 结语

随着环境的日益恶化, 控制有机废气污染已经成为了各个国家需要重视的问题。为了保护人们的健康、提高人们的生活质量, 我们必须研制出更多的有机废气处理技术, 以最低的成本达到最好的治理效果。

摘要：随着环境污染问题变得越来越严重, 人们的环保意识开始逐步增强, 国家治理环境的力度也在不断增大。有机废气污染容易引起癌症等疾病, 对人类的健康造成严重的威胁。但人们治理有机废气污染的效果不明显, 有机废气污染的控制也成了各国环保工作者重点研究的课题。本文对有机废气处理技术进行了简要的介绍, 对有机废气处理技术未来前景进行了展望。

关键词：有机废气,处理技术,生物技术

参考文献

[1]梁莉, 蔺焕章, 吴红苑.摩托车涂装有机废气的处理工艺及设备应用[J].广州化工, 2002, 30 (2) :47-48.

现代宽带通信技术的前景展望 篇9

关键词：宽带,通信技术,前景

宽带通信网是一种全数字化、高速、宽带、具有综合业务能力的智能化通信网络。宽带通信技术可以理解为智能化的通信网络, 伴随着互联网技术的发展, 宽带通信技术已经开始应用到生活的方方面面当中, 由于宽带技术具有灵活、方便等特点, 所以宽带通信技术一直以来都朝着一个高速, 大踏步发展的趋势前进, 特别是超宽带通信技术的应用, 更是现代宽带通信技术的一个发展趋势, 本文粗浅的谈论一下宽带通信技术。

1 我国目前的宽带通信技术

我国的宽带通信技术目前还处于较为落后的阶段, 同世界上的一些发达国家相比, 我国的宽带通信技术水平并不占优势, 韩国的信息通信技术发展水平较为领先, 发展指数8.75, 而中国为4.18排在世界第78位。

我国从1999年的电信宽带ADSL以来, 电信宽带技术一直处在一个进步发展的状态中, 随着宽带建设资金投入的不断增大, 2012年加上互联网的投入就已经达到近6000亿元, 但不可否认的是, 我国的宽带通信技术与发达国家还存在不小的差距。

2 我国宽带通信技术发展的现状

宽带通信普及率低。宽带通信的普及率反应的是宽带通信技术是否在这个国家有很强的基础, 宽带通信技术是否深入人心, 从各项数据的统计上来看, 我国的宽带通信技术都处在一个较为落后, 普及率很低的状况, 2013年联合国的一项数据统计显示我国的宽带通信技术的普及率仅排在75, 落后于香港和澳门。

宽带通信速率慢。中国的宽带通信速率在全球排名中只能排在一个中等偏下的水平, 低于世界的平均值, 我国目前主流产品为4Mbps, 而发达国家较多采用18Mbps以上主流接入速率, 宽带通信速率慢与我国人口众多有一定的关系。

宽带通信费用高。如果宽带通信技术处在一个非常普及状态下, 成为人们生活的基础设备的话, 那么宽带通信费用是不应该存在居高不下的状况的, 但从整体上来说, 我国的宽带资费还是偏高, 这制约了宽带通信技术的发展。

宽带通信技术发展不平衡。我国目前的宽带通信技术存在发展不平衡的状态, 特别是城乡之间发展的不平衡, 城市之间发展的不平衡, 归根结底来说还是由于经济发展的不平衡, 导致宽带通信技术的发展和应用也存在着不平衡的特点。

3 宽带通信技术于国内的发展

加强宽带通信行业的管理和市场引导。宽带通信行业管理和引导逐渐被加强是宽带通信行业发展的一个必然趋势, 目前的宽带行业还处在一个发展的阶段, 人们对于宽带通信技术的了解还处在一个非常表面的阶段, 因此通过市场引导可以加快新技术的研发, 让更多的人知道中国宽带通信发展的现状和发展的水平, 与国际的水平做参照。

鼓励宽带通信企业的发展, 加强自主创新能力。科技的创新, 技术的创新是推动宽带行业发展的重要动力, 建立有序的市场竞争体系, 鼓励企业的发展和竞争, 同时提升宽带通信企业的核心竞争力、核心技术, 提升核心竞争技术的关键就在于宽带通信企业要加强自主创新能力, 做强宽带产业链, 注重关键技术的研发, 向世界先进技术看齐、学习。

提升宽带水平, 普及宽带使用。宽带通信技术的广泛普及和普遍使用是今后宽带通信发展的一个重要走向, 目前的宽带通信技术正朝着普及化、大众化的方向上发展, 特别是向一些经济不发达的地区, 宽带通信技术的普及还有很长的一段路要走。

4 超宽带通信技术的应用

超宽带UWB (Ultra-Wide Bandwidth) 脉冲通信 (Impulse Radio) 技术与其它通信技术有很大不同, 它具有信号功率谱密度低、不易检测、系统复杂度低等优点, 尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信。

目前的超宽带技术是宽带通信技术较为前沿和流行的研究领域, 其发展的前景十分广阔, 目前超宽带通信技术还处在研发阶段, 理论水平和实践应用都还处在一个亟待提高的阶段, 随着超宽带各个技术环节的不断发展, 超宽带通信技术将会有一个更为广阔的发展。

5 宽带通信技术的发展趋势

通信网络的发展经历了由窄带到宽带、由人工到智能、由单业务到综合业务的发展过程。21世纪, 通信网络向提供宽带化、个人化、分组化和综合化方向发展的趋势更为明显。宽带化, 体现在宽带技术的发展, 人们对于宽带技术的需求越来越大;个人化, 体现在电信宽带技术的普及上, 电信宽带通信技术将趋向于满足个人的需求;分组化, 体现在宽带通信技术的细化, 对于不同宽带需求的细化;综合化, 体现在宽带通信技术与其他专业技术的融合, 综合化的技术应用是宽带通信技术的发展趋势。

6 总结

目前的宽带通信技术还处在一个高速发展的阶段, 由于科学技术的进步和互联网技术的发展, 人们对于宽带通信技术始终有着很高的需求, 正是这种高需求催促着宽带通信技术的发展, 宽带网络是推动信息化社会发展建设的重要保证, 已经成为当今社会的基础设施之一, 随着人们宽带上网意识的提升, 宽带通信技术在人们的日常生活、办公工作等方方面面将会发挥更大的作用。

参考文献

[1]王龙稳, 李迪.现代宽带通信技术的研究和应用[J].硅谷, 2011 (17) :14.

[2]周鸿喜, 张娜, 刘晓丽.宽带通信技术在电力系统中应用的前景[J].通信世界, 2000 (22) :33.

[3]傅云鹏, 赵元珍.超宽带通信技术研究及最新发展动向[J].西北水电, 2008 (01) :48-51.

[4]何庆强.超宽带通信技术[J].渝西学院学报 (自然科学版) , 2004 (03) :11-14+21.

GPON技术的简介和前景展望 篇10

关键词：GPON,特点,预测

PON技术起源于1995年开始逐渐形成的ATM-PON技术标准, PON是英文“无源光网络”的缩写。而GPON (Gigabit-Capable PON最早由FSAN组织于2002年9月提出, ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-TG.984.1和G.984.2的制定, 2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化, 从而最终形成了GPON的标准族。

基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似, 也是由局端OLT (光线路终端) , 用户端ONT/ONU (光网络终端或称作光网络单元) , 连接前两种设备由单模光纤和无源分光器组成的ODN (光分配网络) 以及网管系统组成。目前GPON主要采用的组网方式有FTTH/O、FTTB+LAN和FTTB+DSL三种。

1 GPON技术的特点

对于其他的PON标准而言, GPON标准提供了前所未有的高带宽, 下行速率高达2.5Gbit/s, 其非对称特性更能适应宽带数据业务GPON技术, 允许运营商根据各自的市场潜力和特定的管制环境, 有针对性地提供其客户所需要的特定业务。GPON技术的特点主要如下。

(1) 高带宽和高传输效率, 下行速率高达2.488Gbit/s, 上行为1.244Gbit/s, 可以满足运营商对未来业务的接入带宽需求, 综合传输效率在93%以上。而GPON的高带宽优势又可提供每户100M的接入带宽, 满足5~10年的接入带宽需求。

(2) 单纤接入, 使用单根光纤可以大量节省运营商在接入层馈线段的光纤资源。

(3) 可以支持的接入距离更远 (大于20km) 。针对FTTB开发的GPON系统其OLT到ONT的最远接入距离可以达到60km以上。

2 GPON的成本预测

0LT的成本将由OLT所控制的ONU来进行均摊, GPON硬件成本主要取决于所使用的光模块套件和GPON芯片套件的成本而设备的绝对成本取决于应用规模, 在应用规模达到百万级别时, GPON硬件的各项成本不会高过现在的EPON成本多少。如果把使用以太网封装的GEPON/EPON和GPON相比较的话, 可以清楚地看到, 其性价比更高。尽管GPON下行线路速率为2.488Gbit/s而EPON线路速率仅为1.25Gbit/s, 但这并不意味着成本的大幅攀升。下行的2.488Gbit/s器件是连续的发射器, 与已经得到大批量生产的SDH STM-16相似, 因此该技术不存在额外费用。上行速率方面, GPON和EPON相当, 均为1.25Gbit/s线路速率, 两种技术的成本相同。而且由于EPON不支持功率分级, 这意味着GEPON中的突发模式接收器的工作范围要比GPON的宽, 成本有可能要更高。

电信运营商要想大幅度削减设备采购成本, 就必须实现互通性。对GPON设备, 人们也期待着相似的成本改善。这就是为什么FSAN力推互通性, 将其作为开启新运营商和创新运营商之门以推动成本降低的措施。但在GEPON中不能抱有同样期待, 因为其中的网络大部分都是由同一厂商提供的端到端网络。尽管有些地区强势运营商可能会强制GEPON的互通, 但它们是本地互通性努力的结果, 其效果和风险仍有待检验。

当然, 对于任何设备的部署而言, 硬件成本并非是全部的部署成本。还包括项目成本、工程安装成本、维护成本。由于GPON是一种无源的PTMP技术, 使用传统的OTDR方法并不能直接有效地对PON网络的故障进行定位, 使得故障定位技术更加复杂, 目前部分OLT已支持PON故障的定位, 但也无形中增加了设备的成本。

综上所述, GPON系统的在目前的技术条件下, 只要有一定数量的需求, 硬件价格就会下降到可以和目前EPON价格相比较的程度, 且性价比更高。由于更加注重设备的互操作性, GPON设备价格的下降更加值得期待。

3 GPON的应用及市场预测

由于全球各大运营商对用户线环路改造趋势的看法日趋一致, 即用户线环路光进铜退, 因此, 目前各大运营商均在根据不同的应用和成本需求, 同时部署FTTC、FTTB和FTTH系统, 其最终目标是完成接入网完全光纤化的替换。相对于PTP系统, 以PON为代表的PTMP技术从一开始就更受电信运营商的青睐。这是因为人们很早就认识到成本将是FTTx应用的主要障碍, PON技术能够很好地利用光纤容量降低成本, 可以将所有的用户与CO (中心机房) 更加经济地连接起来, 即多个ONT设备可以共享一个位于CO的光接口。

随着终端业务的综合化要求和GPON配套技术的发展, GPON在FTTH的大规模应用前景比之前任何一种FTTH技术都要光明的多。GPON产品的应用场合更多地集中在接入层的高端应用, 如FTTO、FTTB的大客户综合应用以及FTTB+LAN、FTTB+DSLAM的应用, 这种应用对于光纤资源相对比较紧张的新兴运营商具有相当的吸引力。

从GPON的应用地区来看, 首先开始大规模部署GPON的地区是在北美, 那里有很好的BPON基础, 对来自于ITU的GPON有着良好和正面的认识, 2007年下半年欧洲和亚太地区也进入大规模部署阶段, 但在规模上仍不及北美。在过去两年中, GPON获得了突飞猛进发展, 调研公司Infonetics公司 (Q2 2010) 的市场研究人员预计:与2009年的290万用户相比, 到2014年时将有超过4600万的GPON FTTH用户, 而GPON ONT设备市场有望在2014年达到25亿美元。华为接入网营销运作部部长万俊华在接受C114专访时表示:“由于EPON规模应用集中在中日韩三国, 其他国家基本都以GPON为主, 可以预见GPON出货量的增长会越来越快, 成本可下降的空间也会越来越大。”实际在国内GPON也已逐渐后来居上——中国移动光接入建设以GPON为主, 今年联通很多省份也开始了GPON FTTB/FTTH建设, 而建有EPON规模网络的中国电信已宣布“宽带中国·光网城市”工程、大力推进FTTH, 并打算在FTTH模式下优选GPON。

美国农业展望技术支撑体系 篇11

完善的信息工作机制

美国农业部由34个局（办公室）组成，共10.5万名员工，工作人员分布在农业部、各州办事处、试验站等，年度经费预算260亿美元。其中，世界农业展望局、经济研究局、国家农业统计局、农业市场服务局、农场服务局、海外农业服务局、首席经济学家办公室、联合农业气象中心、预算与项目分析办公室、风险管理局、国家自然资源保护局和国家食品与农业研究所12个局（办公室）与农业展望直接相关。

这12个局（办公室）的运行机制是：原始数据采集工作由美国农业部内部专业司局负责，数据信息均公布在美国农业部网站上，可以免费查询下载；研究分析工作由政府部门、研究单位和大学共同负责，所有研究人员不必参与基础数据收集；农业展望报告发布由多部门组成的农业展望研究局牵头负责。

强大的基础数据资源

强大的数据资源，是美国做好农业展望工作的基础。目前，美国主要的农业数据资源有：1.农业普查数据库。包括全国和52个州的人口、农业与农村经济、农场数量、资源与环境、农产品生产与实践等5个方面的数据（1840年—2007年），共计8000多万条。2.经常性调查数据库。包括全国和52个州的3大类101种作物类产品数据、5大类40种动物类产品数据、80多种经济类指标数据和农作物气象监测数据，共计2000多万条。3.出口销售查询系统。包括195个国家44种农产品出口贸易额数据（1999年至今），数据指标有日度、周度、月度和年度等4类，共计4000多万条。4.全球农业贸易系统。包括195个国家4大类60多种农产品的进口、出口和净出口等月度数据（1976年至今），数据指标有贸易量和贸易金额等，共计3000多万条。5.生产、供应和配送数据库。包括195个国家13大类90多种农产品的生产、供应和配送数据（1960年至今），数据指标有面积、单产、产量、进口量、出口量、饲料消费量、国内总消费量、期初库存、期末库存等，共计1300多万条。

科学的数据研究方法

美国农业展望的数据研究工作由政府部门、研究单位和大学共同负责，实行跨部门整合研究。美国农业部开发了多国商品联接模型（Baseline模型），运用经济学和计量经济学知识，分地区、分产品对农产品生产、消费、贸易和价格进行预测，该模型包括了43个国家和地区的24种农产品。同时，美国农业部还利用GAMS软件开发了一个农业贸易局部均衡模拟模型，运用经济学中的完全市场竞争、生产者和消费者福利最大化等假设，对农产品生产、消费、贸易和价格等中长期预测及政策效果进行模拟分析。

第四代通信技术的应用前景展望 篇12

移动通信技术以其用户可在通信覆盖区域内的任意位置、并可在移动的情况下通信而得到了大范围的推广应用, 它在很大程度上推动了社会发展, 解决了人们的基本通话需求, 为人们的日常生活提供了方便[1]。

随着电子商品的更新换代, 移动通信技术也一直处于稳步发展中, 回顾它的发展历程, 大致包含三个阶段:第一代移动通信以模拟信号传输为基础, 以采用蜂窝网络结构实现频率的重复利用, 这一技术解决了大区制容量低、活动范围受限制的问题, 从而实现让成千上万的公众利用有限的频率资源进行大众化的通信;第二代移动通信主要是以数字信号为传输基础, 除了满足改善通信质量、提高频率资源利用率和信道容量等要求外, 提供低速率的数据传输能力也是其功能之一;第三代移动通信在第二代移动通信系统发展的基础上, 吸收其优点并淘汰缺点, 能够提供宽带服务等多媒体综合业务, 实现全球漫游。

二、第四代移动通信技术

现阶段比较流行的第三代移动通信技术与现有无线技术相比, 其功能要强大的多, 但是由于同行业的竞争、与相关标准不兼容等问题也随着时间的推进不断显示出来, 因此, 人们迫切的要求设计出一套较完善的融合语音通信与数据通信的全球移动通信网络标准, 将希望寄予第四代移动通信标准的制定, 以解决兼容以及第三代所不能解决的问题。

2.1第四代移动通信技术的优势

4G是第四代移动通信 (The 4th Generation) 的简称, 其移动通信系统可以实现同其他通信系统的无缝衔接并与它们相互兼容[2]。第四代移动通信集可看作是3G与WLAN的集合体, 融合两者的优点于一身, 除了能准确的传输数据之外, 还可将高速传输高质量的视频图像以高速度的传输数据实现双向上传, 可与高清晰度电视相媲美。4G系统可提供的下载速度为100Mbps, 上传速度也可达到20Mbps, 因其更高的数据率和频谱利用率, 更可靠的安全性、智能性和灵活性以及更优质的传输和服务, 所以几乎能够满足所有用户对于无线服务的要求。

在综合功能方面, 第四代通信技术可以把媒体终端与自身所具有的功能融合到一起, 通过媒体终端来实现资源分享, 并提供无线通服务讯平台为信息传输提供支持, 不限地点、时间、环境等因素的限制。利用第四代通信技术还可以提供资料、视频、图片的双向下载传递, 实现无线区域环路 (WLL) 、数字广播 (DVB) 、数字音讯广播 (DAB) 等的无线通信增值服务。第四代通信合理的解决了兼容性问题, 通过4G可以下载各式各样的通信软件, 从而减少通信资费, 基于目前的运营商竞争形势, 使得4G的一些服务项目比3G的要实用、便宜的多[3]。

在容量方面上, 可以通过在FDMA、TDMA、CDMA基础上引入空分多址 (SDMA) 的途径来实现这一目标, 据有关数据显示, 其容量可达到3G容量的5~10倍[4]。第四代通信技术能将任意地址的宽带无障碍接入互联网。它的自适应资源分配功能, 可以在任何环境条件下处理不断变化的业务流和信道条件, 自组织性和灵活性在这一技术上得到了很大的体现, 根据网络动态和自变化的信道条件, 这一技术还可以保证低码率与高码率用户的共存, 综合固定移动广播网络和其他的一些规则, 对这些功能体积分布进行动态控制, 支持视频会议、无线因特网等交互式多媒体业务。

2.2第四代移动通信系统的网络结构和关键技术

第四代移动通信系统网络结构大致可分为物理网络层、中间环境层和应用网络层三个层面。三者中物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是完全开放的, 可以以高速的无缝高数据率的无线服务效率为新的应用和服务发展提供平台, 多个频带之间实现无障碍的高速运行。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输;抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术;高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线;大容量、低成本的无线接口和光接口;系统管理资源;软件无线电、网络结构协议等[4]。

1) OFDM技术:OFDM技术是新型通信技术关键技术的重要组成部分, 对无线网络的传输起着很大的作用。OFDM技术的工作原理是将传统的通信系统信道进行划分, 其划分方式以若干没有直接关系的正交子信道来体现, 从而将原来传输速度较高的串行数据流划分成了很多传输速度相对较低的并行数据流, 通过调制每一个子信道上所给予的子载波, 在同一时间段内, 将各个子载波进行并行传输, 如此便可有效地保证信道的频率具有一定的选择性, 也可确保通信网络中的每个子信道都具有平坦性。现有的数据表明, OFDM技术的优点在相当大的范围内已得到认证, 它的规避信号干扰的能力是毋庸置疑的, 在保证系统频谱利用率及信传速率的的问题上, 发挥了很大的作用, 而针对通信性能的频率选择性衰落问题, 也在很大程度上得到了解决[5]。

2) 智能天线技术:这种技术的主要功能是抑制垃圾信号干扰、自动跟踪定位以及自动进行数字波束调节等功能, 是4G通信技术的关键技术。这一技术除了可以对抗信号在传输过程中的干扰和衰落之外, 增加通信系统的总容量并快速实现移动台的定位也是其特有的功能之一, 在信息传输性能方面占有不可替代的重要地位。这种技术在雷达和声纳军事领域应用较广泛, 空间滤波和定位是这一技术应用的主要目的。

3) 软件无线电技术:SDR技术是 (Software Defined Radio) 的简称, 可以将各种通信技术联系在一起, 作为是4G微电子技术的基础, 其开放平台升级方便, 允许介入多方运营。软件无线电技术保证了4G通信技术不管在什么环境下, 都能有效帮助用户可以时刻使用无线网络的接入方式进行通信, 使用户在不相同的网络环境下进行相互的业务转换, 有效地实现无缝隙漫游通信。它的工作原理是用软件编程取代相应的硬件功能, 建立起无线电通信平台, 同时运行多种软件系统实现通信协议等功能, 达到通过软件的应用和更新来实现多种终端通信的无线通信方式, 解决了4G通信系统中存在的用户终端多样化和复杂化等问题, 使不同的用户终端始终在同一平台交流。

4) 多用户检测技术:这种技术的主要作用是提高用户终端以及信号基站移动通信系统的容量。多用户检测技术的工作理念是在同一时间内将所有用户使用的传输信道中所传输的信号全部看作是有用的信号, 并不再将它作为干扰信号进行处理, 同时通过各种各样的信息处理技术对有用的信号进行有效处理, 从而实现多个用户信号的联合检测[8]。

三、第四代移动通信技术的应用前景

目前, 这一全新的技术还处于初始阶段, 但随着新技术的不断发展, 其日后的影响力将会普及到所有的领域中。

1) 应用在智能手机:手机作为日常通信的主要工具, 一些手机用户已经不再满足于手机现有的使用功能, 从而对手机提出了更高的要求, 4G技术信息的高效传输速度, 被广泛应用在了手机上, 在此基础上, 也刺激了智能手机的出现和领域扩大, 可以有效地对手机用户身份进行认定和鉴别。

2) 应用在射频测量技术:作为验证微波射频器件性能和检验理论设计的必需技术, 射频测量技术是微波电路计算机辅助设计技术的基础, 4G网络拥有的高频谱带宽可以实现射频测量更快速度、更高精度的要求。

3) 应用在智慧家庭:通过利用计算机和网络通讯对家电进行控制等技术创建“智慧家庭”服务平台, 能够有效的对家庭实现智能控制、信息交流及消费服务并将它们与家居生活有效地结合起来以提高生活质量和生活品质。

4) 应用在智慧课堂:利用多媒体技术, 无线网络传输技术、云技术等进行课堂教育, 以丰富课堂教育, 老师和学生之间的交流互动可以结合网络的流通性来达到这一目标。在课上, 老师可以通过主机对学生的电脑进行远程控制, 形成一个连接式的互动平台, 从而提高学生的课堂乐趣, 增加学生自主学习的积极性和主动性, 在课下, 还可以通过远程教育及时解答学生的家庭作业问题, 帮助学生提高成绩。

5) 应用在移动医护:这种应用主要是面向大中型医院, 基于现在的移动医疗服务模式的整体信息化解决方案, 可通过在院区内铺设WLAN网络及互联网专线传输通道可以协助医护人员通过智能手机终端完成临床诊疗及护理工作。这种应用的普及是以信息化手段辅助医护人员减少工作差错, 实现随时随地随身共享医护信息, 有效提升医院人员的工作和服务效率。

6) 应用在其他技术:其他技术包括在抗洪救险、抗震救灾等方面的应用。由于其具有的强大网络覆盖功能, 工作人员可通过无线覆盖的形式准确的提供并获取相关的有效数据资料, 为救灾工作提供切实有效的技术支持, 从而加强人员、物资的高效率调度。

四、结语

现在的时代是一个科技信息大发展的时代, 通信技术在一定程度上决定着现阶段人们的生活方式, 随着通信技术的不断发展, 人们的生活趋于更方便、更快捷的节奏。虽然目前的第四代通信技术的发展道路还在不断的摸索中前行, 但回首已经度过的三个阶段, 不难发现, 通信技术的发展是朝着人们的意愿而发展的。因此, 我们有理由相信, 在不久的将来, 我们一定会迎接一个更快节奏生活时代的到来。

摘要：第四代通信技术是基于前三个阶段的技术基础上发展的, 作为一种更先进的科学技术, 其在研究阶段的关键技术有着不可比拟的优势, 为以后人们的快节奏生活提供了保障。本文主要从第四代通信技术的关键技术对4G进行讨论, 并对其应用前景进行展望。

关键词：第四代通信技术,关键技术,应用前景

参考文献

[1]杨超, 梅康, 陈金鹰, 等.4G通信技术及其应用前景[J].热点技术, 2011, (5) :58-60.

[2]刘占成, 马龙.浅谈4G通信技术应用前景[J].合作经济与科技, 2013, 20 (25) :127-128.

[3]马骉.4G通信技术及其应用前景分析[J].新应用:71.