導語：如何才能寫好一篇醫療人工智能的缺點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關鍵詞]基本醫療保險；過度醫療；醫保控費

1基本醫保相關醫療費用的現狀

近年來，我國醫保基金支出快速增長，從2008年的2084億元增長到2017年的14422億元，增加了近6倍。與此同時，醫保收入雖然也以較快速度增長，但增長速度低于支出。如果扣除財政補貼，醫保收入的增長速度則更低（見表1）。除少數年份外，基金結余率下降明顯，從長遠來看，醫保基金可能面臨當期收不抵支甚至“穿底”的風險。醫保基金的收支失衡恰恰與醫療費用的不合理增長過快密切相關。2017年與2008年相比，我國醫療衛生總費用由14535.4億元增長到51598.8億元，遠遠超出同期經濟發展速度；衛生總費用占GDP的比重由2008年4.83%提高到2017年的6.20%。導致基本醫保相關醫療費用快速增長的原因是多方面的。就客觀原因而言，醫保覆蓋面逐步擴大和保障平逐漸提高、老齡化問題日益嚴重、物價不斷上漲、人力成本逐年提升、醫療技術穩步發展、醫療設備不斷更新等因素，都可能導致醫療費用的不斷上漲。但總體而言，這些因素大多數屬于可控和可接受范圍內的合理因素，并非是導致醫療費用不合理增長的主要因素。相對而言，各種人為主觀因素才是導致醫保相關醫療費用快速增長的“幕后黑手”。主觀因素大致包括：不合規醫療、過度醫療、醫保欺詐和基金濫用等。其中，不合規醫療包括掛床住院、醫療機構違規加價銷售藥品和耗材、重復收費等；過度醫療包括小病大治、過度檢查、過度用藥、過度使用醫用耗材等；醫保欺詐包括個人騙取醫保基金、定點醫療機構騙取套取醫保基金等；基金濫用則包括挪用醫保基金對外借款、擴大使用范圍（將醫保基金用于其他社保支出）、套取現金或將醫保基金用于購買日用品等。這些原因導致的醫療費用不合理增長可謂觸目驚心。以醫保欺詐為例，2017年1月，國家審計署公布的醫療保險審計結果顯示，僅2016年上半年，全國醫保基金涉及違法違規多達189件，涉案金額高達15.78億元。

2醫保控費模式

面對日益嚴峻的醫療費用發展態勢，近年來，國內逐步形成了基于知識庫的智能控費、藥品福利管理（PharmacyBenefitManagement,PBM）控費、DRG控費、人工智能（ArtificialIntelligence，AI）控費等多種醫保控費模式。四種控費模式各有優缺點，如能進一步優化，對有效控制醫療費用的不合理增長、維護醫保基金安全和參保群眾的切實利益、促進社會醫療保險可持續健康發展等，必然大有裨益。

2.1基于知識庫的智能控費

基于知識庫的智能控費模式，是指在建立核心知識庫（如臨床知識庫、藥學知識庫、政策法規知識庫、醫保知識庫、醫藥標準知識庫等）的基礎上，通過構建醫保智能審核監控系統，利用自動分析算法，對定點醫療機構不符合診療常規和臨床規范的醫療服務行為、用藥行為以及不符合報銷標準的醫療費用和支付行為進行全面管理，從而形成事前提示、事中預警和事后審核的醫保全流程智能化監控。2015年，人力資源與社會保障部印發了《關于全面推進基本醫療保險醫療服務智能監控經辦規程》，要求用兩年時間在全國推開基本醫療保險醫療服務智能監控。2016年底該監控模式全面實施以來，目前已在全國大多數地區開展，取得了良好的效果。

2.1.1優點

在智能控費模式下，醫保經辦機構對醫保費用進行全面、精準、高效的智能審核與監控，如若發現不合規單據，系統會自動提示該單據需人工審核，并對審核結果進行統計分析。不僅極大提高了醫保經辦機構的醫保費用管理效率，而且依托該模式積累的基礎數據和統一的費用核算標準，勢必為將來實現醫保費用第三方管理打下堅實的基礎。此外，通過該模式還可掌握每個患者的就診信息和醫生的診療服務信息，從而建立完備的醫護人員和參保人員信息庫，為將來完善醫保信用體系奠定基礎。

2.1.2缺點

第一，核心知識庫的構建有一定難度。核心知識庫的內容比較廣泛，涉及臨床手術、診療行為、藥品使用、檢驗檢測、健康護理、法律法規、政策制度等，而且隨著政策法規和臨床知識的不斷變化，核心知識庫的內容也必須隨時做出相應調整。第二，審核結果的可靠性有待提高。一方面，受實際情況千變萬化的影響，標準化審核模式有時可能導致審核結果出現偏差；另一方面，審核結果無法做到一步到位，當遇到不確定的審核結果時，最終還是要人工確認。第三，審核成本難以確定。該控費模式必須建立在醫保智能審核監控系統的基礎上，無論從專業知識還是硬件設施而言，醫保經辦機構都不具備開發、維護該系統的能力，必須借助第三方機構。這就意味著醫保經辦機構必須對系統的使用、維護和升級進行投入，勢必會增加監控審核成本的不確定性。此外，該模式雖然能審核藥品支出等主要費用，但對于整體醫療服務的精細化管理則顯得力不從心。

2.2PBM控費

PBM控費又稱“醫療福利管理控費”，是一種專業化第三方控費模式。該控費模式基于業務范圍涉及非常廣泛（如藥品目錄管理、、處方賠付、藥品評價和健康管理）的第三方中介機構———藥品福利管理公司，對患者就診數據進行采集分析、審核藥品處方，通過與藥品生產企業、藥品流通企業、醫療服務機構或保險機構等簽訂合同，對整個醫療服務流程進行管理和引導，從而有效監督醫療服務行為、控制醫療費用不合理支出。藥品福利管理作為醫保控費的重要模式，最早誕生于上世紀60年代的美國。在我國，該控費模式還處于初級階段，目前國內僅有為數不多的企業涉足該領域。這些企業大致來自三大領域：醫藥流通領域，如瑞康藥業、嘉事堂等；醫療IT領域，如海虹控股、萬達信息、衛寧軟件等；健康保險領域，如平安保險、人保健康等[1]。

2.2.1優點

其一，能有效減輕政府職能部門和醫療機構的負擔。由于其業務范圍幾乎涵蓋了醫療服務全流程，包括藥品目錄管理、藥房管理、藥品集中采購、藥品郵購服務、藥品使用評價、處理處方賠付申請、各種疾病的初級管理、醫療檢查監督、報銷管理以及為醫院提供各種增值服務等[1]，因此不僅可以減輕政府相關機構的管理壓力，節省其人力、物力和財力方面的成本；同時，依托藥品福利管理機構的工作經驗與專業技能，還能有效提高控費效率。其二，能有效控制藥品價格，破解藥品價格虛高問題。我國藥品流通環節錯綜復雜，從生產、流通到消費，要經歷多個流通環節，每個環節都存在嚴重的信息不對稱，導致藥品價格虛高。而藥品福利管理機構對藥品流通環節的全程參與，使其在藥價控制方面具有其他機構所不具備的排他性優勢，能有效破解因信息不對稱而導致的藥品價格虛高。

2.2.2缺點

首先，受人才、技術和制度的約束，成立藥品福利管理機構本身具有較大的難度，不僅前期需要投入大量的人力、物力、資金和技術，而且目前國內缺乏比較成熟的運用模式，相關機構的贏利能力不足，一定程度上制約了藥品福利管理機構控費能力的發揮。其次，當前我國醫療、保險及健康管理體制不完善、不成熟，藥品福利管理機構在缺乏談判話語權和議價能力的情況下，控費能力及其市場接受度有待提高。再次，該模式的建立及作用的發揮，必須建立在大量與醫藥、健康及保險相關的基礎數據的獲取上，但我國目前無論是醫療機構之間、還是保險機構之間，亦或是醫療機構與保險機構之間，其數據與信息都是相互獨立的，信息孤島十分嚴重。不兼容、不共享的信息系統勢必給藥品福利管理機構獲取基礎數據帶來難以克服的困難。

2.3DRG控費

DRG控費主要應用于住院患者付費領域，醫療費用的支付不是以醫院投入的設備和醫生投入的時間為依據，而是以醫院的產出為衡量標準。放眼全球，DRG支付方式是當今世界公認的可以全面控制醫療費用增長和改善醫療服務質量的最為典型的控費模式[2]。

2.3.1優點

（1）對監管機構而言，通過DRG支付方式不僅能使醫院主動降低醫療服務成本、縮短平均住院天數、減少誘導性醫療費用支出，同時有助于醫院加強醫療質量管理，激勵醫院和醫生提高醫療服務水平。（2）對醫保經辦機構而言，DRG支付方式有利于宏觀預測和控制醫療費用，還能降低管理難度和成本，提高工作效率。（3）對醫療機構而言，DRG支付方式客觀上要求其增強成本控制與管理意識，加強對醫療服務成本的計劃、控制、核算和考核，降低成本的同時實現經營效益最大化。（4）對患者而言，DRG控費模式下，醫療服務更透明、衛生資源利用更科學、衛生服務更有效，患者能享受到更公平合理的醫療服務。

2.3.2缺點

作為一種全新的控費方式，構建DRG支付方式的前期，醫院需要投入大量經費做好基礎研究、人員培訓、信息系統建設、病案首頁等工作，會增加醫院的工作量和經營成本。同時，DRG支付方式可能增加醫院的財務風險。該風險可能來源于診療服務項目所導致的成本增加，也可能來源于服務數量變化所導致的經營成本提高[3]。另外，對外部因素的過度依賴可能使DRG支付方式的構建陷入困境。此外，DRG支付方式下醫療收費雖然更精準透明，但未必能真正反映醫療費用的客觀事實。

2.4AI控費

近年來，隨著人工智能的快速發展，將AI技術引入醫保控費逐漸被社會各界所關注。AI控費模式對彌補現有控費方式的短板、構建完備的醫保控費體系、促進醫保可持續健康發展，有著十分重要的意義。AI控費就是利用AI關鍵技術和特有功能，模仿人腦機制對與醫療服務行為及社保醫療費用支付相關的海量數據進行自動讀取和采集分類，形成基于CNN、DNN等多種神經網絡及算法的訓練庫；以訓練庫為依托，對采集的數據進行深度挖掘、全面研究和智能分析，探尋數據背后隱含的醫療行為與醫保支付規律，為保障醫保基金安全提供創新方法與途徑[4]。

2.4.1優點

AI技術的優點，一是智能化水平高。與其他控費模式相比，人工智能最大的優勢在于，依托人腦機制，不僅具有執行命令的能力，還有自我學習、自我創造的能力，因此人工智能能有效提高醫保智能審核和監控效率，輔助醫保管理部門規范診療服務行為、強化醫保基金監管。二是計算速度快。人工智能可以在較短時間內對海量的醫保數據進行深度挖掘和精準分析，從而為醫保控費提供科學依據。三是便捷。有些人工智能設備（如智能可穿戴設備）可隨身攜帶，能做到及時、準確、無限地為參保人提供必要的健康管理咨詢、形成海量的健康管理數據、跟蹤參保人健康管理狀況，從而有效提高其身心健康[5，6]。

2.4.2缺點

AI技術的缺點，主要體現為對數據尤其是高質量醫保數據的依賴性太強。截至2017年底，我國基本醫保（包括城鄉居民醫療保險及城鎮職工醫療保險）和城鄉居民大病保險的參保人數已超過13億人，定點醫療機構數萬家，醫保數據呈現出數據量大、涉及范圍廣、臨床信息豐富的特點。隨著人工智能由“弱智能”向“強智能”的深度發展，對數據的依賴性越來越強，全面、及時、完整的醫保數據會直接影響AI控費的效果。然而，受醫保統籌層次偏低、數據標準化建設滯后、網絡技術欠發達、政策法規不完善等多種因素的影響，當前我國醫保數據呈現碎片化和孤島化的特點，各地參保人員信息、繳費信息、支付待遇、醫保目錄、疾病分類、治療程序、藥品分類和藥品編碼等數據的完整性差、質量參差不齊，嚴重影響了人工智能對相關數據的深度挖掘和分析，進而影響了AI控費的效果。

3討論

四種控費模式各有其特色與優勢，但同時都存在不足。為提升各控費模式的功能與效果，應重點做好以下幾方面工作。

3.1構建多部門聯動控費機制

有效控制基本醫療保險相關醫療費用的不合理增長是一項極其復雜的工程，不僅僅是政府部門的單方行為，而是涉及面廣、工作量大的系統工程，需要多領域、多部門通力合作。特別需要衛生與健康部門、醫保監管與經辦機構、醫療機構、商業保險機構、藥品生產企業、藥品流通企業等群策群力，同時也需要第三方控費機構和技術開發部門的積極參與，共同構建多部門聯動的醫保控費機制。當前亟需解決的關鍵性同時也是基礎性問題，就是要打破醫保數據壁壘、提升醫保數據質量，構建一體化、標準化數據庫，實現數據資源的開放共享，為構建多部門通力合作的醫保控費機制奠定基礎。

3.2建立多元化醫保控費體系

單純依托某一種控費模式，其效果有局限性。要打造智能控費、PBM控費、DRG控費、AI控費銜接互助、優劣互補的多元化醫保控費體系，形成政府、醫療機構與第三方機構的整體合力，從而切實保護參保群眾的合法權益。

3.3推進醫保控費立法

醫保控費事關國計民生，不能馬虎了事。各部門要強化對醫保控費重要性的認識，積極推進醫保控費立法，強化藥品生產、流通、定價及醫療服務行為的全流程監管。從法律的角度嚴厲打擊小病大治、掛床、騙保、虛開發票、招標行為弄虛作假等助推醫療費用不合理增長的違規行為；同時還要培養全社會的法律意識，引導各部門、各機構、各人員依法行政、依法辦事。

篇2

企業若要獲得可持續的成功，必然需要在其領域不斷創造、提升競爭優勢。這N優勢依然可以是規模生產的低成本、機密的自主知識產權、積極的員工或是高瞻遠矚的領導層。但在當前的知識經濟時代，企業的戰略優勢越發依賴超前的精準判斷與果斷抉擇。

從這個角度出發，有兩種不同的力量正在改造當今的企業：一是計算機和大數據技術，這為企業平穩運轉、進行預測研究以及踐行人工智能夯實了基礎；二是當前科學界對人在判斷、推理和選擇天賦上的認知加深。

針對這一新形勢，我們希望研究管理者如何將人類的智能與技術可實現的新洞察力結合起來，從而在不確定和復雜情形下做出更明智的抉擇。要知道，每五個決策中有3個正確和有28個正確的差別似乎很微小，但足以讓前者在競爭中占據優勢地位；而且隨時間累加，造成的差異將是巨大的。

通過企業戰略、組織理論、人類判斷、預測分析以及管理科學等多學科內容的探討，我們發現有五大能力，能夠支撐企業決策判斷力，提高企業的綜合智慧與決策能力，領先對手。這五大能力分別是：

1發現最需要“智慧”發揮作用的領域。將基于數據和理性的人工智能用于改善主觀預測，能夠帶來切實可見的變化。

2建立預測模型。鼓勵團隊之間以競爭的方式開展實驗和創新，發現最佳的預測方法。

3對企業內部的專家思維與知識庫建模。尋求企業內部對關鍵業務具有卓越見解的人才，通過預測模型來充分運用這些人才的能力。

4用人工智能進行試驗。采用超越簡單線性的模型，在有限領域使用深層神經網絡來實現計算機模型對人類專家的超越。

5改變企業運作方式。提倡探索文化，推動人類與機器能力結合。發現最需要“智慧”發揮作用的領域

建立智慧企業的起點是在合適的點投入資源，使之帶來最豐厚的回報。換言之，尋找最需要也最適合智慧化解決的問題。

最好的切入點是處于邊緣地帶的綜合性問題，解決它們需要有效結合真實數據與專家決策。這類問題的解決離不開確定性規程（karl POpper稱之為“準確性問題”），又受到不確定性（“云式問題”）限制。

“準確性問題”屬于依據過往經驗，可以穩定解決的問題。統計預測模型對此類問題的作用較大。例如評估新的醫療進展對預期壽命的影響，人類的直觀決策一般而言都不會比得上統計模型。

“云式問題”，如評估全球變暖對2025年邁阿密發生洪水的影響概率，大多是沒有歷史數據、沒有根據、或者隨機.出現的，這種情形下，專家的判斷對解決問題的效用更大；相對預測模型，專家能更好處理收集到的信息。

所謂智慧企業，核心是有機結合計算機及其算法的長處和人類在判斷、決策中的天賦，最終成型的智慧分析系統可能超越其各部分的簡單相加。

形成一個真正的智慧企業是一個慢而復雜的過程。認知心理學在過去幾十年的突破，使許多管理者擺脫了不規律思維的偏見和陷阱。但很少有企業能將這種進步轉化為企業智慧化的階梯。執行團隊在具體執行過程中遭遇的決策環境，很難與初始決策條件相同。因此，企業需要提高企業的智能化水平，強化協作的抉擇過程、深化數據和技術工具的效用。

目前，一些公司已經將大數據與預測分析投入使用，然而，很少有企業能夠系統整合人類的智慧和計算機的智能。

建立預測模型

通過預測模型比賽，以競爭形式尋找特定領域內最佳的思維方式或預測模型，是一條行之有效的途徑。其基本理念是激勵參賽者對可能發生的事情進行預測，并對預測結果進行概率分析，評判預測的準確性。

企業內部預測模式競爭的最大好處在于優化執行團隊的學習周期、加速學習過程，具體的操作方法包括：

1.仔細記錄。通過準確記錄，對各預測（新舊、自己與他人的）分門別類進行標記。

2.強迫失敗者面對自身的失敗與對手的成功，增加對自己反思的過程，培養優先自我批評的能力。

3.優勝者的選取有利于激發其他員工對取勝過程的好奇心，鼓勵團隊不斷嘗試并改進方法。

4.培養企業公平競爭的意識。

對企業內部的專家思維與知識庫建模

培養企業智慧力的另一種方式是模擬專家的思維與知識，進而更有效、客觀地利用這些知識。

一項早期的決策心理學研究，跟蹤了農民種植農作物并批發拍賣的過程，記錄了農業專家關于玉米質量的評判數據。這些專家通過對500個玉米穗的評價來預測其在市場上的最終價格，其間綜合考慮了穗長與飽滿度、玉米顆粒重量、預計胚芽填充度等。研究人員對這一流程和數據建立了一個簡單的加法模型評分系統，其給出的結果出人意料地比專家給出的答案更接近實際。幾十年前曾推出過的電腦模擬貸款決策也是如此，即使在消費貸款包含有許多主觀因素的前提下，模型的結果仍要比專家意見更為科學。事實上，在多數領域，這種情況都曾出現。

真實信息與信息噪聲的交織總會導致人類判斷的前后不一致。基于專家知識庫的決策模型能有效濾除信息噪聲，對同一問題反復判斷時顯得非常重要。某醫學研究中，相同的96例疑似胃潰瘍信息被提供給9名放射科醫師判斷，相隔一周的評估結果確實存在極為可觀的差異。

從醫藥到金融等領域的數十項研究表明，專家模型替代專家可以提供極為出色的決策力。但專家意見在情況緊急時效果出眾，而且他們的意見對模型更新有較大作用。對于企業也是如此，搜集積累企業內部人才和專家解決處理問題的信息，建立模型，是企業智慧化的重要實現途徑。

用人工智能進行試驗

對人類認知理解的加深推動了計算機早前在圍棋方面的建模。由于人類思維中的固有缺陷和各種認知偏見的局限，計算機通過其強大的計算能力對舊數據進行研究學習從而建立起的“智慧”，往往比專家更具優勢。1997年的深藍計算機就是這樣擊敗國際象棋特級大師加里?卡斯帕羅夫（GarryKasparov）的。人類能通過自身各種各樣的認知機制，建立起外界刺激與大腦中對應區域的聯系。不過，這種認知情形下，人類經常會陷于建立好的框架，這一缺點在新信息不斷涌現時是致命的。

Bootstrapping算法（自舉法）可以通過簡單的函數輸入輸出模擬出均值統計量的近似分布。進行專業知識建模，替代了人類推理的過程。而通過人工智能，能增強該算法模型的引導功能，使模型掌握人類思維方式和大數據變量間的復雜關系。

人工智能發展至今，涵蓋了機器視覺、語言理解、智能算法多個領域，但在跨領域建立聯系這一命題上仍有較大的不足。故人類的智慧，尤其是專家的行為信息，對機器模型的情境學習和創造力發展都非常重要。公司應密切關注人工智能的發展，適時在企業中進行試驗應用。

位于康涅狄格州西港的對沖基金公司Bridgewater Associates正在開發各種算法模型，希望用計算機模擬公司內部專業人才的能力，來實現企業的自動管理。

改變企業運作方式

通常，我們認為最強大的決策支持系統必然需要多技術融合。這樣的決策輔助工具正變得越來越普遍，遠不是諸如銷售預測、幫助醫生進行復雜的醫療診斷等可以概括。隨著時間的推移，人工智能技術將變得越來越精細，最終達到與大多數人類專家相當甚至更好的境界。

機器的精密必然帶動企業運作的復雜化。要讓企業運轉中信息“消噪”，得到企業智慧化真正需要的數據，必須改變企業的運作方式，主要有以下兩種方法：記錄員工的預測數據；評估預測結果，給每個員工積累“聲譽積分”，從而分配各員工的觀點在企業決策中的權重。

Bridgewater Associates創始人Ray Dalio一直在這方面進行努力。他制定了一套規則和管理制度，持續對員工進行記錄、評估和判斷，在企業內形成一種高透明度和激勵改善的文化。

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關鍵詞:視頻監控;嵌入式系統;人工智能

中圖分類號:TN141.9文獻標識碼:B

The Analysis of Video Surveillance System

LIU Gang-li,WU Fei

(Chengdu Electromechanical college, Chengdu Sichuan 610031, China)

Abstract: Embedded video surveillance system is a new digital video surveillance system based on embedded system technology, video technology and real time network transporttechnology. Compared to the old video surveillance system, it has many advantages, such as stability, real time performance, functions and price etc. It is also the direction of research and development in video surveillance system.

Keywords: vedio surveillance; embedded system; artificial intelligence

引言

近年來,視頻監控系統得到了廣泛應用。從功能上講,視頻監控系統可用于安全防范、信息獲取和指揮調度等方面,可以提供生產流程控制、大型公共設施的安防、醫療監護、遠程教育等多種服務。從應用領域上看,視頻監控系統在各行各業都得到了應用,例如軍事領域的基地安防、公安偵破、監獄法庭監管等;檔案室、文件室、博物館、金融等機要部門的監視、控制和報警;交通領域的高速公路收費管理、交通違章、流量監控、車輛牌照管理和公路、橋梁、鐵路、機場等場所的遠程圖像監控;電信領域的交換機房、無線機房、動力機房等的遠程監控;電力領域的變電站、電廠等的遠程無人值守監控;社區物業管理中的住宅小區、辦公室安全防范和智能大廈、停車場的無人監控等[1]。

1模擬視頻監控系統

早期視頻監控方案中的視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均為模擬形式,沒有實現數字化,更不能通過網絡來交換數據。模擬視頻監控系統通過微處理器或者PC機對模擬視頻系統實施數字控制以及多媒體管理,具有良好的實時性和圖像質量,然而這樣的系統靈活性差。以下是模擬監控系統的主要缺點:

(1)監控的范圍很有限,通常只適合于小范圍的區域監控。同軸電纜是模擬視頻信號的主要傳輸工具,而同軸電纜傳輸模擬視頻信號的距離比較短,往往不超過一千米,雙絞線的距離更短。由于模擬線路不可能很長,所以信號傳輸距離有限且無法聯網,僅局限于同一建筑物或工廠內[2];

(2)模擬信號占用通訊線路較多,而且開放性較差;

(3)監控質量不高。由于模擬信號很容易受干擾,所以監控圖像質量不好;

(4)維護管理復雜。沒有良好的用戶操作界面,非專業人員無法正常操作;

(5)成本較高。對于每個監控中心都需要配置一套監控設備,而且信息的存儲方式是利用錄像帶、磁帶等設備,這些存儲設備成本較高。

由于存在以上缺點,所以傳統的模擬視頻監控系統己遠遠不能滿足越來越高的生產和管理監控的需求[3]。

2數字視頻監控系統

上世紀90年代,由于視頻壓縮編碼技術、多媒體技術、網絡通訊技術的出現,數字視頻監控系統迅速崛起。目前,數字視頻監控系統主要有兩種類型:一種是以基于PC的數字錄像設備為核心的視頻監控系統;另一種是以嵌入式視頻WEB服務器為核心的視頻監控系統。

2.1基于PC的視頻監控系統

基于PC的多媒體監控系統的結構一般是在遠端監控現場,有若干個攝像機、各種檢測、報警探頭與數據設備,通過各自的傳輸線路,匯接到多媒體監控終端上。多媒體監控終端可以是一臺PC機,也可以是專用的工控機。除了處理各種信息和完成本地所要求的各種功能外,系統利用視頻壓縮卡和通信接口卡,通過通信網絡,將監控信息傳到一個或多個監控中心。

相對于模擬傳送,基于PC的多媒體監控具有以下優點:

(1)數字監控系統把監控錄像保存在大容量硬盤上,數字信號長期存儲,信息永不丟失,圖像質量不下降;

(2)數字視頻容易被計算機處理,可以在監控圖像中設定報警區域,計算機對報警區域的圖像進行分析和處理,當有目標在該區域內活動時,計算機及時采取預定操作,在一定程度上做到自動監控,無人職守;

(3)數字視頻經過壓縮之后,占用帶寬較小,而且數字信號在傳輸時容易進行加密,非法截取的信號無法還原為視頻圖像;

(4)數字錄像存儲在計算機硬盤上,可以用計算機來檢索和管理,擺脫了手工管理和檢索的復雜繁瑣[4]。

2.2基于嵌入式技術的網絡視頻監控系統

隨著網絡帶寬、計算機處理能力、大容量存儲和嵌入式技術的快速發展及各種實用視頻處理技術的出現,視頻監控步入了全數字化的網絡時代。以目前嵌入式處理技術、視頻壓縮及解壓技術、網絡通信技術等構成的視頻監控系統稱為基于嵌入式技術的網絡視頻監控系統。基于嵌入式技術的視頻監控系統的優點是:性能穩定,便于安裝,易于實現系統的模塊化設計,便于管理和維護,能夠充分利用網絡資源[5]。

3國內外研究現狀

智能視頻監控具有廣泛的應用前景和潛在的經濟價值,引起了國際上許多著名科研機構以及研究人員的興趣。就目前而言,國際上對智能視頻監控的研究已經達到了一定的水平,智能視頻也受到越來越多的重視,一些重要的學術期刊和重要的學術會議已經將智能視頻監控作為主題內容之一。同時也有不少的原型系統被研制出來,如在上個世紀90年代末,美國國防高級研究計劃局(DARPA)資助卡內基梅隆、戴維SARNOFF研究中心等著名大學和科研機構,聯合研制出了智能場景監視與監控系統VSAM,應用在未來戰爭中人力監控費用昂貴、危險系數高或者人力無法實現的場合的監控;美國ISS公司研制出的AUTOSCOPE 2004是一種大區域視頻監控系統,已經作為北美鐵路運輸監視系統實際應用。

在國內,智能視頻監控的研究也已經有了長足的進步,2002年5月,第一屆“全國智能視覺監控學術會議”在北京召開,迄今為止,已經舉行了三屆,得到了廣泛的關注[6]。此外,中國科學院自動化研究所模式識別國家重點實驗室已經成立了智能視頻監控研究小組,正在開展智能視頻監控方面的研究,研究內容包括:快速準確的運動檢測;實時性的基于三維模型的車輛與行人的定位、識別和跟蹤;基于移動攝像機的視覺監控技術;多攝像機的協作監控;事件的機器學習方法;異常現象的檢測、報警與目標的行為預測;對目標運動情況給出語義上的解釋的方法以及遠距離的身份識別等等,其目標是實現一個包括以上研究內容的動態場景集成分析演示系統[7]。

4發展方向

經過十多年的發展,智能視頻監控技術在組網結構、視頻信息壓縮與存儲、視頻流傳輸以及人機界面上都已經比較成熟,但總體而言,智能視頻監控技術還遠遠達不到完美,今后在以下幾個方面值得探索和研究:

(1)采用新的視頻圖像編碼標準提高視頻圖像的質量,以利于視頻觀看以及圖像檢測;

(2)提高視頻流的壓縮與傳輸速度,以增強視頻監控的實時性;

(3)視頻檢測與識別技術,包括從監控攝像機所捕捉的序列圖像中檢測是否有運動物體存在的運動檢測以及異常現象的檢測、報警與目標的行為預測等;

(4)全方位的視頻監控,單個攝像機的視野有限,要監控大范圍的動態場景就需要多個攝像機,此外,多個攝像機也有利于解決遮擋問題,多攝像機的定標與數據融合是兩個關鍵問題;

(5)人工智能在智能視頻監控系統中的應用。

參考文獻

[1] 胡永紅. 智能多路視頻監控系統的設計[J]. 微機發展,2001, 11,75-76.

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摘要：物聯網技術是智能家居的核心技術支撐，智能家居是物聯網技術在智能家庭中的應用體現。當前網絡和智能技術高速發展融合的背景下，智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產業，無論是IT終端制造廠商、互聯網運營商、服務商和傳統家電制造商均把它視為新的增長爆發點。本文通過對物聯網技術在智能家居領域的應用來說明物聯網的運用對智能家居系統技術進步、功能擴展、服務、達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環保的需求的作用。

關鍵詞 ：物聯網技術；智能家居；應用

一、物聯網概述

物聯網的英文描述為“The Internet ofthings”，即“物——物相連的互聯網”[1][2]。物聯網的基礎核心仍舊是互聯網，它在傳統互聯網人與物互通的基礎上，實現物與物互通，是互聯網發展的應用和業務層面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知是指利用RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取和采集物體信息；可靠傳遞是指通過無線網絡和互聯網的融合將物體信息準確傳遞；智能處理是指利用云計算、數據挖掘及智能識別等人工智能技術對海量數據信息進行分析處理，完成對物體的智能化控制。

物聯網的概念在1999 年被提出，是在互聯網的基礎上，利用射頻識別技術、無線數據通信技術等構造出的一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網。2005 年11 月17 日國際電信聯盟《ITU 互聯網報告2005：物聯網》，重新提出了物聯網的概念[3]，并對其進行了擴展，不僅局限于RFID技術。2009年1月28日，IBM 首次提出“智慧地球”的概念。隨后，美國將物聯網列為振興經濟的一個重點。此外，歐洲、韓國、日本等國家也把物聯網產業作為振興國家經濟的一個核心產業[4]。2009年8月，溫總理提出了“感知中國”的概念，自此物聯網被列為國家五大新興戰略性產業之一，在中國受到了極大的關注[5]。

物聯網是在網絡技術、傳感技術及通信技術日趨成熟的條件下出現的，它是一種體現物與物之間新型關系，將所有物品通過射頻識別、二維碼、無線數據通信等智能感知技術與互聯網連接起來，的具有智能化識別、控制與管理功能的網絡系統，其中可能涉及多種信息傳感設備，比如射頻識別裝置、二維碼掃描裝置、紅外感應裝置、各種傳感器等。

物聯網從產生之初到現在，已經被應用到眾多領域，如智能交通、智能消防、工業檢測、老人護理、食品溯源和情報搜集等。毫無疑問，物聯網也將對智能家居領域產生深遠影響。基于物聯網的智能家電必將為人們提供未來生活方式的全新解決方案。將物聯網技術應用到家用電器中，可以使家電具有智能感知及信息網絡功能，能使家庭中的家電設備之間信息交互、家電設備與產品和用戶之間也可以進行信息交互，方便人們的日常家居生活，使生活方式更加合理，生活模式更舒適、健康、環保。

關于物聯網的概念，目前沒有統一的標準。但是綜合來看，物聯網是一種實現物-物相連的智能網絡，它主要依賴于智能感知技術、無線通信技術、遙感技術、智能數據處理技術[5]等，是在互聯網的基礎上發展起來的。物聯網從產生之初到現在已經被應用在越來越多的領域，如物流、交通、產品安全監測、路燈管理、智能電力[6]、醫療[7]等。智能家電與智能家庭的發展，用戶新增的需求，使廣大廠商和研究人員發現，智能家居也是物聯網發展的一個重要領域。[8]IT終端制造廠商、互聯網運營商、服務商和傳統家電制造商正在進行此方面的研究，也逐漸推出基于物聯網技術的產品。物聯網技術使得家電在智能化控制的基礎上，實現了商品與設備的關聯及設備之間的關聯，展現出了一種更加智能化的便捷、健康、環保的家居場景。

二、智能家居系統概述

目前，智能家居系統沒有一個統一的定義或者概念，百度百科的解釋是：“智能家居（英文：smart home, home automation）是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將與家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統。能提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。”

2012年4月5日中國室內裝飾協會智能化委員會《智能家居系統產品分類指導手冊》把智能家居系統產品共分為二十個分類包含了：控制主機（集中控制器）、智能照明系統、電器控制系統、家庭背景音樂、家庭影院系統、對講系統、視頻監控、防盜報警、電鎖門禁、智能遮陽（電動窗簾）、暖通空調系統、太陽能與節能設備、自動抄表、智能家居軟件、家居布線系統、家庭網絡、廚衛電視系統、運動與健康監測、花草自動澆灌、寵物照看與動物管制。

由此可知，智能家居是一個系統的概念，融合了網絡信息技術（有線、無線）、智能家電技術、自動控制技術等技術，將家庭平臺上與信息相關的信息設備、智能家電和家庭安保裝置，通過綜合布線技術連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。這些功能都是通過智能家居系統中的家庭網絡控制來實現的，通過家庭總線系統提供各種服務功能、并和住宅以外的外部世界相通連。智能家居系統通過網絡化的綜合管理家中設備，來創造一個優質、高效、舒適、安全、便利、節能、健康、環保的居住生活環境空間。[9]

筆者認為智能家居強調的是整體的環境，包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境，以用戶體驗為核心的整體環境的創造。

健康的環境包含舒適的溫度、優質的空氣、適宜的水溫等；人機互動的環境主要指智能化的體驗、便捷的人機互動的界面和高集成度的人工智能應用；安全的環境包括家庭安防監控和網絡環境自身的安全；經濟的環境主要體現在系統本身的經濟合理（如系統價格）及家庭應用的經濟合理（如節水、節電、擴展方便）。

三、物聯網技術在智能家居領域的應用

物聯網技術主要包含三個層面，即感知層面、網絡層面和應用層面。物聯網常見的感知技術包括RFID 技術、二維碼技術、傳感器技術、攝像頭、gps 等；進行網絡傳輸的技術主要包括3G、Wi-Fi、藍牙、接入網等；計算技術主要是指進行海量數據處理的技術包括數據挖掘和數據推送。網絡層面包含電信運營（移動、有線、衛星通信網絡等）、物聯網運營（信息中心、管理中心等）、平臺、軟件、系統設備、系統集成及終端設備。應用層面包含環境監測、智能交通、智能建筑、智能家居、遠程醫療、城市管理、公共安全、工業監控、綠色農業、資源管理等。

物聯網技術在智能家居的應用包含了家居環境控制、家庭安防、智能家電等多個領域，一個完全的智能家居系統按照前文所述包含了20個子系統。在物聯網技術支撐下，用戶可以將家用電器之間組成一個物物相連的網絡，然后在互聯網的基礎上，對家庭中的設備、產品進行監控；在家電或者產品發生故障時能夠通過網絡自動進行短信、電話等智能報警；家用電器能夠智能地記錄用戶的生活習慣和生活方式，利用數據挖掘、情境感知等技術為用戶進行合理的信息推送，實現人與家電、環境、產品的自然交互。

物聯網技術貫穿智能家居從終端設備的研發、系統集成及運行到用戶使用的全過程。從技術角度來看，物聯網智能家居技術的核心技術是通訊或控制協議，涉及硬件接口和軟件協議兩部分，可以簡單的劃分為無線與有線技術。

有線技術包含了RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X- 10、PLC-BUS、CresNet，AXLink 等。其中X-10，PLC-BUS 是專門針對智能家居行業制定的通訊技術。X-10電力線載波技術在上世紀70年代產生，在我國2000年前后引入并開始推廣，該技術可以在電力線上通訊，免于智能家居系統部署的時候另外布線。該技術對電網運行環境依賴性較高，由于設備成本、技術穩定性及信息安全等問題市場局面一直難于打開。PLC-BUS 提高了一定的通訊穩定性，但是難以保證持續穩定的質量，對電網環境的依賴性仍舊很強，使用成本和信息安全的問題無法根本性解決。盡管電力線載波技術已經有40多年的技術積淀，但是由于成本和技術瓶頸，智能家居產品在有線技術開發方面不斷地進行新的嘗試，各種技術的優缺點暫時不能滿足客戶的需求，也許這也是今天多種有線技術并存的原因。

無線技術包含了RFID 智能識別技術、藍牙(Bluetooth)、WiFi、Zigbee、ZWave、Enocean等。RFID是一種通過無線電波進行數據傳輸的非接觸式的自動識別計技術，它通過無線電信號進行數據讀寫并識別特定目標，具有無接觸、識別速度快、自動化程度高、抗干擾、識別多個物體等優點。RFID 是20 世紀90 年代興起的，發展至今被認為是自動識別領域中應用最廣泛的、識別效果最好、最重要的一項技術。[8] WiFi作為低成本、最易與互聯網連接的智能家居技術解決方案被廣為應用。ZigBee ZigBee 技術的特點包括：低功耗、成本低、低速率、時延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的設計可用于支持特定應用軟件的開發和部署。應用規范和ZigBee 的堆棧相連，讓制造商更快、更容易地推出特別針對某些應用的無線產品。可用的應用規范包括家庭自動化、智能能源、通信、醫療、遠程控制（RF4CE,或稱消費電子射頻）、建筑自動化和零售服務。Z-Wave主要針對家庭和小型商用建筑的監控和控制，廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應用包括煙霧探測器、門鎖、安全傳感器、家電和遠程控制。[10]

物聯網智能家居系統從技術和應用的角度來說穩定性、可拓展性（靈活性）、安全性及經濟性都是重要衡量指標。目前為止，無論是有線技術還是無線技術都沒有一個得到廣泛認可的技術標準。有線技術基于專用通訊線纜，某種程度上來說其穩定性較好，但是可拓展性較差（系統擴展、改良需要重新布線）、成本高也是其難以跨越的門檻。與之相比無線技術的高速發展在可拓展性（靈活性）及經濟性方面都具有優勢。穩定性和安全性方面兩者各有千秋，都在不斷發展完善。

四、國內智能家居的現狀和問題

智能家居在中國經歷了近6 年的起步階段，發展速度緩慢，主要是因為沒有投入大量的資金，開發技術短期內也不成熟。[9]目前整個智能家居行業發展主要的成果還是反映在智能化的攝像頭、電視、電冰箱、傳感器、手機、空調、醫療設備、穿戴設備等一系列終端產品，及一些分散的智能家庭控制子系統的研究上，比如，三表抄送系統、門禁系統、可視對講系統、燈光控制系統、窗簾控制系統等。以“智能家居”系統作為產品目前仍沒有在市場上大規模出現，基本停留在概念階段。

隨著物聯網技術的日趨成熟，不斷融入智能家居，其內容發展越來越豐富，想象空間越來越大。但由于早期開發技術的不成熟，智能家居發展至今仍沒有普及，在技術、需求、經濟適用性等方面仍有諸多的問題有待解決。

1．技術層面

如上文所述，由于穩定性、經濟性、安全性、可拓展性等原因，當前無論有線技術還是無線技術都沒有一個得到廣泛認可的技術標準，處于百家爭鳴的階段。由于沒有開放的協議、統一的接口和數據庫，使得技術協調和系統整合比較困難。各設備之間、子系統之間難以實現互聯、互通和互操作，使得各個子系統之間形成“信息孤島”，且兼容性和可拓展性較差，難以實現真正智能化，也給系統集成商、服務運營商和客戶使用帶來困擾。

筆者認為，當前網絡和智能技術高速發展融合背景下，智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產業，互聯網相關企業無論IT終端制造廠商、互聯網運營商，還是服務商和傳統家電制造商均把它視為新的增長爆發點。在巨大的市場利益驅動下，各種技術創新、改良都向著好的方向發展。但相關標準的建立、接口的統一，需要一個適應淘汰的過程。它無法由哪個組織或部門單獨完成，需要在市場競合過程中由相關企業、科研院所、相關協會等組織在用戶的認可下共同努力實現。

2．需求和經濟適用層面

目前，智能家居產品在滿足用戶需求和經濟適用方面存在的主要問題是，產品較為單一（受技術等原因限制）且價格高昂。筆者認為任何產品成功最核心的原因，是建立在滿足客戶需求的基礎之上。對于智能家居而言，客戶的需求具有多樣性、時效性、經濟合理性等特點。如前文所述，智能家居強調的是整體的環境，包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境，以用戶體驗為核心的整體環境的創造。要滿足上述需求，智能家居產品在技術滿足的前提下，要能夠做到解決方案多樣化、系統擴展便利化、用戶體驗簡單化、產品成本最低化。解決方案多樣化與系統擴展便利化是指，系統方案靈活多樣，既可以提供整體解決方案，也可以分部、分步提供。從客戶角度來說，最好能夠與不同品牌的系統解決方案兼容。客戶經過初步體驗后能有更大的選擇空間，同時在增加新系統或改良現有系統時不會給客戶造成過多不便。用戶體驗簡單化是指產品的控制界面或人機交互界面應想用戶所想，盡可能的“傻瓜”與智能，盡最大可能的從用戶角度出發。產品成本最低化是指在保證質量和功能完整性的前提下，盡可能降低生產、開發成本，在合理的利潤空間下投放市場。否則完美但溢價過高的產品是很難得到用戶認同的。

五、結論

本文通過對物聯網技術在智能家居領域應用的簡要分析認為，智能家居強調的是整體的環境，包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境，以用戶體驗為核心的整體環境的創造。基于物聯網技術的智能家居需要從技術層面、滿足用戶需求和經濟適用改善提高著手。技術層面的提高目前主要需要完成標準的建立和接口的統一，在市場競合的過程中由相關企業、科研院所、相關協會等組織在用戶的認可下共同努力實現。需求和經濟適用層面，需要企業在以用戶體驗為核心的基礎上不斷努力提高。使物聯網的運用在智能家居系統技術進步、功能擴展、服務方面，最終達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環保的需求。

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篇5

關鍵詞：數據挖掘；技術；應用；分析

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2012) 01-0000-02

Application Analysis of the Data Mining Technology

Zhang Yihui

(Shandong Polytechnic,Jinan250104,China)

Abstract:With the advent and popularization of the Internet age,a lot of information get together,in the quick and easy at the same time to give people the agent has brought us a problem,how is the large amount of data to digest and true and false identification,followed by information how secure is to ensure that lay their unified approach method.This is a new term-data mining technology.Data mining is a relatively new database technology,there is a wide range of practical applications demand;made a comprehensive overview of data mining technology,citing a data mining system composition and mining method.

Keywords:Data mining;Technology;Application;Analysis

何為數據挖掘，所謂數據挖掘（Data Mining）在傳統的定義就是提取隱含在大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數據中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。意思簡單來講就是從一大堆亂七八糟的信息數據里提取一些對自己有用的數據知識。

一、數據挖掘的概念

從面的定義中我們對數據挖掘有了一個模糊的了解，其實數據挖掘技術通俗的從字面意思理解就是從數據中挖掘有用的數據。我國一些單位普遍都采用了計算機技術來處理單位的一些業務，因為計算機的分析處理數據的能力比較強，所有產生了大量的業務數據，通過計算機來分析這一大批數據不單單是為了研究的需要，更為重要的是從這些雜亂的數據中分析提取一些對自身企業有價值的數據信息。一些企業單位要從大批量的數據中獲取對自己有用的數據來進行企業運作以及提高自身企業的競爭能力，這就好比從礦石中提煉金子一樣，提取的都是精華。所以數據挖掘越來越得到人們的重視。

隨著數據挖掘和知識發現核心技術研究的逐步深入，其核心模塊已經強有力的形成了三大的技術領域：數據庫技術、人工智能和數理統計。隨著高性能的關系數據庫引擎的廣泛數據集成和相關理論研究和相關技術的成熟，，讓數據庫挖掘技術進入了實用階段。

在國際上，由美國人工智能協會主辦的KDD（數據庫中的知識發現，簡稱KDD）已經漸漸被人們所接受，已經召開了數十次國際研討會，隨著規模的不斷壯大，在注重多種發現策略和技術的集成，理論研究指導實踐應用，以及多種學科之間的相互滲透的基礎上，研究重點也逐漸從發現方法轉向系統應用，成為目前計算機領域的研究熱點；與國外相比，國內研究起步較晚，主要是處在基礎理論上的研究。國家自然科學基金對于該領域的研究項目是1993年首次支持。目前，知識發現的基礎理論及其應用研究在國內的許多知名的高等院校和科研機構已經開展。

二、數據挖掘系統的組成

以下是典型的數據挖掘的幾個組成部分：

（一）數據挖掘所操作的最直接的對象就是數據庫，這些數據庫是一個或一組可以在數據上進行數據收集、存儲、處理和集成的數據庫、數據倉庫或其他類型的信息庫。

（二）數據庫或數據倉庫服務器：在數據處理過程中，根據客戶的數據挖掘請求的指令信息，數據庫或數據倉庫服務器負責提取相關數據反饋信息。

（三）知識庫：數據挖掘的關鍵技術就是知識庫，它是用于指導數據搜索、查找、分析或擬合評估模式的興趣度的領域知識集。另外將數據信息集中屬性或屬性值組成不同的數據抽象層的概念分層和用戶確信方面的知識數據也包括在里面。

（四）數據挖掘引擎：用于特征化、關聯、分類、聚類分析以及演變和偏差分析的一組功能模塊，這是數據挖掘系統的基本組成。

（五）模式評估模塊：這是數據挖掘實現的關鍵所在，在數據挖掘過程中參照興趣度做度量，并與數據挖掘模塊交互配合，以便將數據搜索、歸并、聚焦在有趣模式的操作。根據所用數據挖掘方法的不同，模式評估模塊也可以使用興趣度閥值作為評定參數，去過濾發現的模式挖掘數據，也可以與數據挖掘模塊集成在一起使用。

（六）圖形用戶界面：是以圖形界面的形式給出用戶數據查詢操作或指令任務，并提供中間參考信息提示、幫助搜索、確定聚焦興趣度，根據數據挖掘的中間結果進行探索式數據挖掘的操作模塊，是在用戶和數據挖掘系統之間通信的橋梁，是用戶與系統交互的中介。

三、數據挖掘方法

數據挖掘方法的來源主要是由人工智能和機器學習的方法發展來的，結合傳統的統計分析方法、模糊數學方法以及科學計算可視化技術，以數據庫為研究對象，形成的數據挖掘的方法和技術。數據挖掘是數據和信息系統及其應用的學科前沿，是綜合了數據庫、專家系統和可視化等領域的相關技術的多學科和多種網絡技術交叉結合的新領域，在商業利益的強大推動下，每年都有新的數據挖掘方法和模型的出現，數據挖掘的方法和技術可以分為六大類。

（一）關聯分析（Association Analysis）。在數據處理中，隨著大量數據不停的收集、存儲和處理，關聯規則在數據挖掘中發現大量數據項集之間有趣的關聯和相互聯系，因此許多業界人士對于通過關聯規則從相關數據庫中挖掘有用的信息，并從中組織和處理這些有用的數據是越來越感興趣。

（二）聚類方法（Clustering Approach）。在數據處理中，按一定的規則（參照距離或相似尺寸等）將數據分成一系列相互區別的數據組或數據集，這種操作不需要用戶的事先提示相關操作和背景知識而去直接挖掘、發現有意義的數據結構或數據模式的方法。

（三）決策樹方法（Decision Tree Approach）。該方法是一種常用于預測模型的算法，具有信息描述簡單、查找速度快的特點，適合于大規模的數據挖掘。建立決策樹的過程：首先根據信息論中的信息增益尋找數據庫中具有最大信息量的字段，從中找到潛在的、有價值的信息，然后建立決策樹的節點，再根據字段的不同取值建立樹的各個分枝，然后在每個分枝子集上分別遞歸上述過程，即可。

（四）神經網絡方法（Neural Network Approach）。神經網絡由于本身的特性適合解決數據挖掘問題，因此，近年來越來越被關注。以HEBB學習規則和MP模型為基礎的模擬人腦神經元方法，建立了三大類多種神經網絡模型：反饋式網絡模型、前饋式網絡模型和自組織網絡模型。

（五）遺傳算法（Genetic Algorithms）。遺傳算法是模擬生物自然選擇與遺傳機理的（進化過程）隨機的算法，由繁殖（選擇）、交叉（重組）、變異（突變）三個基本算子組成的仿生全局優化方法。遺傳算法所具有的特有性質已在數據挖掘中發揮了顯著作用。

（六）可視化方法（Visualization Approach）。可視化方法增強人們認識能力，拓寬了傳統的圖表展示功能，增強了用戶對數據反饋的感知度，使用戶對數據的剖析更加清楚。例如，在數據庫表中，將多維數據變成多種線性圖形（如線圖、柱圖），增加直觀性，使用戶更好、更快速的理解和掌握，并充分揭示數據的內涵、內在本質及規律起了很大的作用。

四、數據挖掘的應用領域

數據挖掘所應用的領域非常廣泛，目前，數據挖掘應用最集中的領域包括醫療保健、金融、司法、市場、零售業、制造業、工程與科學等。但每個領域又有其特定的應用問題和應用背景。

（一）醫療保健。在我過國，醫療保健行業有大量的數據需要處理。這個行業中數據挖掘最關鍵的任務是進行數據處理理，系統可以從大型多變的數據庫中發現并整理，預測醫療保健費用。由實驗室開發的解釋保健數據，在定量范圍內解釋偏差，生成報表。

（二）金融。數據挖掘技術在金融行業中的應用不但指的是對金融事務數據的開采，能夠發現某個客戶、消費群體或組織的金融和商業興趣，并且還可以融市場的變化趨勢。

（三）司法。在司法方面，數據挖掘技術可應用在案件調查、詐騙監測、洗錢認證、犯罪組織分析等工作中，這將給司法工作帶來巨大的收益，例如：美國財政部開發的系統，對各類金融事務進行監測，識別洗錢、詐騙等。

（四）數字城市。數據挖掘技術應用于數字城市建設中的數據整合系統是指通過對不同的數據庫資源進行連接，根據需要獲取不同的數據庫資源的數據內容，組合形成所需要的數據資源，支持分析決策。在這種機制下，即實現了數據集市的建立，又解決了與城市信息化建設中業已建成的各種信息系統運行上獨立，數據上統一的問題。

（五）制造業。制造業應用數據挖掘技術進行零部件故障診斷、資源優化、生產過程分析等。例如進行彩色掃描儀的生產過程分析。他們基于大約公司個參數建立了一個自動數據收集系統，產生了難以手工處理的大量數據，通過使用，工程師們能夠對數據進行分析并對最重要的參數進行認定。

五、利用WEKA編寫算法

作為數據挖掘愛好者自然要對WEKA的源代碼進行分析并以及改進，努力寫出自己的數據挖掘算法。我一直覺得對于機器學習算法來說，weka是很有特色的工具，算法非常多。而且還有諸如clementine之類的數據流處理工具。相比之下，clementine的算法就會失色很多。但是weka的可視化做的不好。這是它的缺點。如果在weka的基礎上再做些二次開發，加強可視化的應用應該很不錯。最近看到一本書叫《可視化數據》，作者竟然包裝了java的圖形庫，自己創作出了個processing語言來做數據可視化，似乎效果不錯，而且也是開源的。如果能在這個基礎上做些研發應該會不錯的。

六、結語

在現今社會，數據挖掘技術已經可以被應用與所有的領域和行業中。在人們生活里的各個方面幾乎都可以用到數據挖掘技術數據挖掘技術不但給我們的日常生活帶來了巨大的改變和影響，并且這種影響還深深的改變著我們的生活方式。

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在全球，智能家電產品的研發和推出也是迭起，而隨著家用電腦的普及和應用的擴展，長期留意觀察IT動態的家電企業開始介入電腦制造業，一個新的時代到來了！下面我們來看看這些智能化產品吧！

1.人性十足的海爾小超人

這是海爾電腦公司在去年推出的一款智能電腦，也是國內第一臺能夠與人進行語言交流的電腦（如圖1）。除了基本的配置以外，海爾小超人內部帶有電視調諧器和視頻捕捉卡，可以直接收看有線電視節目，并進行視頻錄制，這樣你就可以把視頻格式轉換成數字格式存儲在計算機中了，電視調諧和視頻捕捉使用的是ATI公司的產品，播放質量比較好，軟件控制也很方便，只是靈敏度稍遜色。

海爾小超人的精妙之處是它的智能化控制工具──海爾小超人，這是一個形如機器人的智能工具。它是將生物統計技術的最新成果融進了電腦產品設計中的完美體現。海爾小超人能夠識別三個人的語音指令，并按照指令進行相應的操作。你可以隨時向它詢問時間，它會立刻說出當前的系統時間。不過遺憾的是，目前它可以接受的語音命令還十分有限。除了接受語言指令以外，海爾小超人還具有提醒功能。比如：當收到E-Mail時，它會通過聲音、燈光及動作發出提示，以便引起你的注意；還可以預先設置時間，在該時間到來時，小超人立刻作出聲音提示，同時伴有動作和燈光閃爍，提醒你去做某事，如起床、約會、上學等，并且你還可以設定開機和關機時間，令其自動執行。

2.藍色“家電”，聯想天樂

我們知道近段時間聯想把“家庭數碼港”的概念炒得熱熱火火。說到底，這款產品只是一款功能較為強大一點的PC罷了。回過頭來看看這款天樂──聯想藍色家電的首發品(如圖2)，你才能夠真正領悟到IT技術和家電融合的理念。這款電腦是面向互聯網應用而推出的簡便、易用的普及型網絡工具，它就像電視機、收音機一樣具有即開即用、免學習、免維護等三大特點。它是專為滿足中老年人用戶對網絡、信息服務的需求而定制設計的。

天樂將表面聲波技術(TouchEasy)和全屏手寫識別(ScreenWriting)融合在15英寸的顯示屏上，不僅可以通過觸摸實現產品的所有功能，而且可以在屏幕上書寫漢字進行文字輸入。其次，天樂采用嵌入式系統和小巧的一體化設計，只需一根電源線和一根電話線(或網線)，即開即用，可隨時關機，并且安全可靠、維護容易，跟電視機一樣，使用壽命很長。用戶只要通過1個小時左右的自學，就可以使用天樂在網上隨心所欲地暢游了。

另處，天樂還提供了健康顧問、網絡導游、尋親訪友、生活伴侶和休閑娛樂五大方面的功能服務：專門定制的健康網站，讓老年人隨時擁有“私人醫生”；智能秘書可以幫中老年人整理生活備忘錄及提醒重大事件；幸福休閑使愛好象棋、撲克、麻將的中老年朋友時常過過癮。老年朋友只要指指點點就可以獲取他們需要的各種信息。以健康顧問為例，天樂擁有日常保健及疾病預診系統，可以為用戶進行身體情況的預診、記錄與分析。通過網站，用戶可以向近百位各個科的專業醫生進行咨詢，獲得與疾病相關的護理、保健、運動、飲食、用藥等各個方面的知識。如果所在地區醫院也已上網，還可以實現醫院電子掛號，就診預約等功能，這對行動不便的老人來說無疑是一大福音。

3.可穿戴的PC

美國Xybemaut已經開發出了可以穿戴的個人電腦并投放市場。名字叫XybernautMAIV(以下簡稱MAIV)，如圖3。人們可以把MAIV當作筆記本電腦來使用，因為它本身就是一臺真正的奔騰電腦。它采用了200MHz的奔騰MMXCPU，可擴充到128MB的內存，2.1GB或4.3GB的硬盤，另處還配有鋰電池，操作系統為Win9×或NT。MAIV有兩種顯示方式，其一是頭戴顯示，它給人的真實感非常強烈，不過顯示的圖像有時會向右偏離。另一個顯示單元是平板式顯示，帶觸控功能。手腕上的鍵盤極難使用，只能用于輸入少量文字，快發E-mail等。公正地說，XybemautMAIV還是設計得相當不錯，使用起來很方便，作為第一代可穿戴電腦，這已經給人很大驚喜了，不過4995美元的售價顯得極為昂貴。MAIV主要用在一些特殊場合，比如交通警察可能會使用這種裝備。MAIV的缺點是稍顯笨拙，穿在身上不是很舒服，再有就是很容易把電源線和顯示線纜碰掉。

4.奇異的MOUSE

可接受短信息的鼠標：現在，你可以通過計算機，用comMouse鼠標來接受短信息服務(如圖4)，這款最新的鼠標是第一個帶有內置液晶顯示屏的鼠標(鼠標與計算機通過USB端口連接)。它的使用方法是：鼠標首先被指定一個電話號碼，然后鏈接到互聯網上某個可以接受短信息的網站，當短信息到達時，它會在鼠標的液晶屏幕上顯示。如果短信息到達之后，液晶屏幕會變成藍色，并且互聯網按鍵會激活，從而讓你方便地接收短信息。

可穿戴的鼠標：在拉斯維加斯國際消費類電子產品展覽會上，一款形狀獨特的鼠標引起了參觀者的強烈興趣(見圖5)。該鼠標之特殊，在于它酷似手套，通過一個基座經由USB端口與電腦相連，在使用時把它戴在手上，五個手指的運動則通過紅外線傳輸給基座，基座再傳導給電腦，實現普通鼠標的正常功能。比如，如果你動動食指，電腦屏幕上的光標就會隨之運動；如果指頭在空中彈兩下，便可啟動程序。玩三維游戲時，調出鼠標配置文件進行各項有關設置便可。

5.“超人類語音識別”的電腦

近日，IBM表示，期望在21世紀頭10年結束之前，生產出能夠自動理解多達20門語言，并能識別這些語言的各種語調變化、口音及上下文環境的機器。該機器能絲毫不差地轉錄法律、醫療和法庭證詞，被IBM稱為“超人類語音識別”計劃。該項目已于本年度啟動，IBM方面已經制定出了整個研制過程的階段性任務，而總體目標更加明確──使機器語音識別能力趕上并超越人類。很多年來，PC機及其更加小巧的后續產品（PDA和手機）就具備了聽說功能，但是用戶很少能夠充分利用這些功能，這是因為還存在以下制約因素：機器在理解口音、語調變化特別是談話的上下文環境方面還有困難(識別英語對于機器來說尤其困難)。除此之外，技術越復雜越需要大量的實驗和調整，比如：通過反復聽同一段聲音，機器的識別能力將大為改善。

IDC預計，到2005年全球市場對電話語音處理設備的需求將達到35億美元，為此，IBM、AT&T、朗訊和飛利浦等許多大公司都在爭先恐后地進行語音識別技術研究。IBM公司的100位全職語音識別研究人員中有20名正在專門投入此項研究課題之中。他們正在著手進行音頻-視頻識別研究，涉及計算機視覺技術的開發，以便改善語音識別的精確度。在國家科學基金會的資助下，IBM正在和其他行業的研究人員并肩工作，試圖破解長達10萬小時的二戰時期納粹大屠殺幸存者的談話錄音，這些錄音內容紛繁多變，充滿各種方言，感情起伏，語調跌宕，還夾雜著各種不同語言。

6.獨特的電子視窗眼鏡

我們生活在一個充滿秘密的世界。理所當然的，對那些關心自己的秘密的人來說，一種新型儀器──可以保留個人隱私的電子視窗眼鏡成為熱點就不足為奇了。假設你在公共場合用筆記本電腦瀏覽互聯網，還不得不撐起前臂來遮擋過大的筆記本電腦的顯示屏幕，來防備在飛機靠背或者火車上的偷窺的眼睛，是不是覺得很累呀。現在，電子視窗眼鏡的獨特的顯示方法能幫助你防范這種狀況的發生(如圖6)。

電子視窗眼鏡是個液晶顯示的數控系統，它是個人顯示儀器的一個突破，能夠在任何地方提供虛擬的大屏幕高分辨率觀看效果。當距離1英寸(2.54厘米)觀看時，能夠產生奇特的虛擬效果，讓你以為5是在距離2.5英尺(76.2厘米)的地方觀看19英寸(48厘米)的高分辨率大屏幕臺式顯示器。電子視窗眼鏡目前有兩款提供給顧客選擇：一種是3430(單鏡片顯示儀器)，能夠很好地手持觀看；另一種是2420(雙鏡片顯示儀器)，可以戴在頭上觀看。如果你顯示時色彩比較單一(例如在制表格時)，它可以自動減少電量的消耗，起到節能的效果。

智能化電器產品

現在智能技術已經可以模擬人的智能和思維過程，在家電智能工作和參數調節等方面，實現了自動化、簡單化。

1.用于語音控制的帶話筒耳機

東芝于2002年1月8日宣布，該公司利用藍牙規格的無線通信和語音識別技術，開發出通過語音控制家電產品的頭戴式帶話筒耳機(HeadSet，如圖7)，其中配備了語音識別芯片和無線模塊等。該公司計劃在2002年內實現產品化，并且在配備語音識別引擎和語音合成引擎藍牙模塊、天線、內存以及鋰離子電池等的狀態下，使產品的重量限制在100g以內。

該產品可以用于：(1)利用語音識別引擎將用戶的語音轉換為指令，從而無須用手便可操作個人電腦和家電產品；(2)以語音方式聽個人電腦/家電發送的文本數據；(3)聽個人電腦以及AV家電等通過藍牙方式無線發送過來的音樂數據；(4)在博物館及美術館等用作語音向導設備等。

2.網絡數字冰箱和半導體冰箱

按道理說，冰箱之類的家電無論如何和電腦、智能化扯不上關系，不過美菱的新產品卻意味著家電產業的智能化時代在逐漸向我們走來：美菱繼推出納米技術的冰箱后，又成功推出網絡數字冰箱和半導體冰箱。美菱網絡數字冰箱采用嵌入式主板，以Linux操作系統為基礎，進行智能化設計，通過條碼閱讀器或TFT液晶觸摸屏輸入存儲食品的種類、數量和保質期等數據，由系統進行記錄、存貯，并在食物過期以前進行語音提示，同時可以通過屏幕顯示冰箱中貯存的食物信息。另外，系統還存儲了大量的實用菜譜，供用戶隨時參考或閱讀。該冰箱通過互聯網與超級市場相連，超市則可以通過網上購物系統及時了解用戶需要，提供配送服務的超市可隨時實現食物配送。這種未來型冰箱將大大方便用戶，使生活真正進入數字時代。

3.閱讀條形碼的微波爐

三星公司推出的這種微波爐可以通過微波爐前面的嵌入式掃描機，閱讀從掃描機前通過的包裝食品上的條形碼，然后，該微波爐根據條形碼自動調整它的設置和烹調時間，以達到最佳烹調效果。與計算機相連時，該微波爐還具有與因特網聯網的能力，以獲取新的食品信息及各種食品最佳制備程序。

4.智能彩電

市場上的樂華智慧通和海信喜盈門系列彩電均已實現了操作規程自動化、智能化，首次開機自動搜臺存臺。該系列彩電插上電源和天線，按下電源開關，電視機就開始自動搜索信號，幾分鐘就可自動完成。自動控制頻道轉換有了這個功能，你可預先把好看的節目和頻道輸入電視機，到時候機器就會自動轉到預設的頻道。

5.智能音響

家庭影院在操作、音響參數的調節以及音箱位置的擺放等方面比較復雜。智能化音響的出現，使音響使用變得簡單、方便。智能化音響一般都有四路以上的輸入轉換，以前都是靠人工操作來選擇。智能化音響的智能傳感器、控制器，自動識別并選擇輸入的音、視頻信號源，免去了人工操作。音響參數調節智能化同一套AV音響系統，由于使用者水平的差異，調出的音響效果也會大相徑庭。而智能化音響的AV功放則可以避免這個問題，它根據聽音者所處的位置，自動精確調節各聲道音量的比例，使各聲道處于最佳工作狀態，提供最佳的聽音效果。

6.不用鑰匙的鎖

用鑰匙開門是自古以來的老傳統，而數字化和電子科技為人們扔掉鑰匙創造了條件，安全的電子門鎖將逐漸進入家庭。

組合鍵板電子鎖

這種電子鎖在門閂上部提供一個數字鍵板，鎖門時只要觸摸一下鍵板上的Lock按鈕，門閂就會上鎖。開門時只要在鍵板上輸入4～8個選擇的數字，門閂就會自動打開。當允許鄰居、清潔工或其他人進入家園時可以設定第2個臨時組合代碼。連續輸入3個不正確的組合碼，會自動出現報警的聲音。

可編程防盜鍵板

這是一種防盜內外雙鍵板，外部裝有標準尺寸鋼質鍵板，內部也裝有一個鍵板。兩個鍵板以電纜相通。即使外部鍵板遭到破壞，也無法進入門內。可編程功能能夠提供1億種以上的組合碼，56個用戶代碼，3種輸出方式。

家庭和辦公室通用遙控電子鎖

這種電子鎖可以在家庭和辦公室通用，而不必在原來門鎖位置安裝，不用鉆新的洞眼，也可以用普通鑰匙手工開門。它可以識別30多個遙控器，所以可以用于辦公室的多用戶環境。

魔術加鎖包

魔術加鎖包可以協助現有門鎖成為電子門鎖的部件，所以相對便宜。它包含電子信息閱讀器和稱為iButton的可以放在鑰匙圈中的感應電子“鑰匙”。“鑰匙”是特殊的記憶裝置，包含可以被感應閱讀的獨特的無重復序列號，支持多用戶。這種系統的好處是可以跟蹤進入者，因為每一把鑰匙的密碼是獨特的，可做到“不同的鑰匙開一把鎖”。由于閱讀器內部具有時鐘系統，所以能跟蹤入門者進入的時間，具有很高安全性。

7.萬能遙控器X10

幾乎每一個人都有使用電視遙控器的經驗，那么能否利用一個遙控器控制燈光、溫度、窗簾、門鎖以及任何電器？蘇格蘭Pico電子公司生產的X10(電線載波技術)就是這樣一種萬能遙控器。利用它可以在床上打開或關閉房子內的所有燈具或者嚇跑非法闖入者，不用起身就可以開門迎客，可以定時定位自動地打開或關閉燈具，調節溫度，打開音響等。只要在附近的電源插座上加進指示燈和器件模塊，就可以從家中任何地方由X10控制器、計算機接口甚至由電話（通過電話脈沖應答器）控制它們。只要用適當的X10開關代替連線開關，開關就具有遙控能力。

娛樂類電子數碼產品

1.機器狗

2001年末，日本索尼公司宣布推出了名為“愛寶”(AIBO，即AI人工智能)的機器小狗(見圖8和圖9)，這是索尼公司推出的第三代機器狗，它的外形酷似“終結者”電影中的施瓦辛格。“愛寶”有18個電機，也稱為18個自由度，這使得愛寶不僅能走動，而且能完成坐、伸展等動作，摔倒后還可以站起來、可以用腹部爬行，還可以像真的小狗一樣玩耍。“愛寶”的傳感器與人的感知器官相對應，用于感知周邊環境和與人交流。“愛寶”的頭上有觸覺傳感器，你可以輕輕拍一拍它，表示友好。“愛寶”利用兩個麥克風聆聽周圍的聲音，在遙控模式下可以通過聲音對它下命令。此外，我國海爾公司也推出了一種機器狗，它可以搖頭擺尾，眼睛發光，“唱”幾首流行歌曲。這種新“家電”產品不久將投入市場。

2.足球機器人

篇7

糖尿病及其慢性并發癥如糖尿病腎病、心腦血管疾病對患者個人、家庭及社會造成了巨大的負擔。據統計，在糖尿病并發癥出現之前，僅糖尿病的醫療管理支出就占了中國國民衛生支出的8.5%。因此，為了降低糖尿病及其并發癥的發生風險，減輕其帶來的巨大危害和沉重負擔，單純的診斷及治療還不夠，全面綜合的糖尿病患者健康管理極其重要。通過有效、全程的糖尿病管理可以降低糖尿病及其并發癥發生風險。因此，理想的糖尿病管理模式在糖尿病及其并發癥的防治中起著十分重要的作用。

1國內糖尿病管理模式類型及優劣

糖尿病管理是指醫護人員為糖尿病患者提供全面性、連續性、針對性以及主動性的健康管理工作，從而延緩糖尿病病情進展，減少糖尿病并發癥的發生及其危害，最終達到延長糖尿病患者生存時間及提高生存質量的目的。隨著糖尿病管理經驗的積累及信息技術的發展，糖尿病管理模式越來越多，但最終目標仍是改善患者的血糖控制及臨床結局。相對而言，國外糖尿病管理更加成熟，國外糖尿病管理模式主要包括社區管理模式、保險公司與醫療機構相結合管理模式、社區與家庭混合管理模式。另外國外糖尿病管理模式較早地融合了以信息技術為基礎的方式如智能手機、移動醫療、人工智能、遠程醫療等。國內糖尿病管理研究起步較晚，早期重視程度不足。目前國內糖尿病管理模式主要有以下幾種類型，每種管理模式均有其優點及不足。1.1醫院管理模式以醫院為中心的管理模式是目前國內十分常見的糖尿病管理模式，這種管理模式是以內分泌代謝科作為糖尿病管理的主要執行者，部分醫院的心內科、神經內科、眼科、腎內科等與糖尿病慢性并發癥相關的臨床科室也會參與糖尿病管理。

1.1.1模式內容以醫院為中心的糖尿病管理模式

主要在醫院進行，更多的是以糖尿病診斷及治療為主，部分醫院會給患者建立糖尿病管理檔案。管理形式包括醫生、護理人員在患者住院期間和門診期間進行糖尿病相關知識的普及教育；此外，也有在門診和病房發放糖尿病相關知識的宣傳資料進行教育。隨著微信的普及，目前很多醫院內分泌科或醫生個人通過微信公眾號作為平臺對糖尿病患者進行管理和教育，這對改善糖尿病的管理也有一定的促進作用，例如微信公眾號“上海市糖尿病臨床醫學中心”“武漢協和醫院內分泌科”及內分泌科醫生的個人公眾號如“糖甲大院”“內分泌科孫連增醫生”等會不定期推送糖尿病相關的健康科普知識，對完善糖尿病管理具有一定的作用。

1.1.2模式優點以醫院為中心的糖尿病管理模式

的優點是三級醫院的醫務人員糖尿病防診治方面的專業水平高，專業知識全面、扎實，糖尿病患者在住院和門診所獲得的糖尿病相關知識比較全面、科學、權威，因此，規范化的醫院糖尿病管理模式一定程度上提高了糖尿病患者的血糖、血壓、血脂達標率，也提高了患者對糖尿病多種危險因素的認識及重視。

1.1.3模式缺點醫院管理模式的缺點也比較明顯。

由于三級醫院醫生接診患者多、工作繁忙，因此醫生和患者接觸時間短，醫生一般只能講解糖尿病診治原則，而缺乏系統、具體、有針對性的教育。此外，很多患者在住院期間血糖控制比較理想，但出院后血糖控制變差，長期血糖控制并不理想。造成這個現象的主要原因是因為三級醫院的醫務人員平時工作量大，除了糖尿病以外，還有其他疑難病例和危重病例需要處理，三級醫院的醫生沒有足夠的精力對出院患者進行出院后指導，雖然部分三級醫院會對出院后糖尿病患者進行隨訪，并提醒患者定期復診，但三級醫院醫務人員本身有大量的臨床工作要完成，很難做到長期隨訪及管理患者，例如患者出院后生活方式和降糖方案常缺乏相應調整，導致糖尿病管理長期效果不佳。

1.2社區管理模式隨著我國城鎮化進程的加速，以社區為中心的糖尿病管理模式在糖尿病及其并發癥的防治中起著十分重要的作用。社區糖尿病管理屬于糖尿病基層管理，主要以社區衛生服務中心和鄉鎮衛生院作為基地對糖尿病患者進行管理，這種模式有助于實現對糖尿病患者的長期、持續管理，因此社區管理模式是近年國家重點推廣的慢性疾病管理模式。目前，我國多數地區成立了社區衛生服務中心，糖尿病管理是社區衛生服務中心的工作重點之一。

1.2.1模式內容目前社區糖尿病管理常由全科醫生及社區護士執行。部分地區建立了社區衛生服務中心全科醫生與糖尿病患者簽約管理，這樣的形式有助于優化糖尿病管理，患者依從性高，血糖控制更加理想。社區衛生服務中心糖尿病管理團隊以社區為中心，不定期進行糖尿病科普知識的宣傳及示范教育。社區衛生服務中心糖尿病管理模式靈活機動，可以在社區進行糖尿病及并發癥的篩查，為糖尿病患者建立居民健康檔案，納入社區慢病管理；患者病情需要時社區衛生服務中心人員還可上門隨訪，進行一對一糖尿病教育，從而進一步提高糖尿病患者的自我管理能力。另外，糖尿病自我管理小組模式本質上仍然屬于社區管理模式的一種，因為這種管理模式仍需要社區衛生服務中心的醫務人員作為主體參與并指導患者。

1.2.2模式優點因為社區衛生服務中心工作重點是慢病管理，所以糖尿病管理也是其工作重點之一，可以做到對糖尿病患者的定期隨訪，通過每次隨訪可以對患者進行糖尿病相關知識如飲食、運動等的宣教。因此以社區為中心的糖尿病管理模式患者依從性高、失訪率低，有助于患者病情的長期控制。另外，因為社區衛生服務中心屬于屬地管理，糖尿病患者到社區衛生服務中心接受服務更加方便快捷。

1.2.3模式缺點社區糖尿病管理模式的主要缺點是社區衛生服務中心醫務人員專業技術水平偏低，糖尿病患者對其信任度較低，有時難以達到預期的效果。近期，中華醫學會糖尿病學分會與國家基層糖尿病防治管理辦公室聯合在2018年了首個指導基層社區醫務人員的糖尿病管理指南—《國家基層糖尿病防治管理指南（2018）》，目前還在全國基層醫院進行推廣中，對培訓合格的社區糖尿病管理醫務人員大有裨益。此外，社區衛生服務中心的慢病管理除了糖尿病以外，還有其他慢病如高血壓等需要管理，故難以集中全部精力用于糖尿病的管理。

1.3“醫院-社區一體化”管理模式

1.3.1模式內容隨著糖尿病管理模式的優化，近年出現了“醫院-社區一體化”糖尿病管理模式。上海市第六人民醫院在國內較早開始了“醫院-社區一體化”糖尿病管理模式的探索，并取得了一定的效果。“醫院-社區一體化”糖尿病管理模式指三級醫院與社區衛生服務中心協同合作進行糖尿病的管理，主要包括雙向轉診模式和醫聯體模式。雙向轉診模式是指三級醫院和社區衛生服務中心之間開通雙向轉診通道，經過三級醫院診療且病情穩定的糖尿病患者可以轉入社區衛生服務中心，由社區衛生服務中心對患者進行管理、隨訪，疑難、危重、病情不穩定的糖尿病患者則轉入三級醫院診治。醫聯體模式是指三級醫院和多個社區衛生服務中心組成具有緊密聯系的聯合體，三級醫院提供醫療專業技術指導，負責對社區衛生服務中心醫生團隊進行專業培訓，提高社區衛生服務中心醫護人員對糖尿病的診斷、治療及隨訪管理能力；同時三級醫院內分泌科專家在社區開設專家門診，為社區患者提供優質的診療服務。此外，社區衛生服務中心醫務人員也可以進入三級醫院進修、學習，進一步提高糖尿病診療水平。目前提出的“疾控中心-綜合醫院-社區衛生服務中心”糖尿病一體化管理模式雖然加入了疾病預防控制中心負責總的技術方案的設計和質控，但其核心仍然是“醫院-社區一體化”管理。

1.3.2模式優點“醫院-社區一體化”管理模式有機融合了以醫院為中心和以社區為中心兩種糖尿病管理模式的優點，符合我國目前醫療衛生現狀，是預防和控制糖尿病的有效選擇。“醫院-社區一體化”管理模式充分利用醫院及社區的現有資源，在一定程度上減少了單一模式的不足；此外，這種模式還利于節約醫療資源，病情穩定患者可以在社區衛生服務中心解決糖尿病診療問題，從而使社區衛生服務中心的醫療資源得到充分利用，而三級醫院的醫療資源可更多地用于疑難及危重糖尿病患者；另外，“醫院-社區一體化”管理模式也方便患者尤其是疑難及危重患者到三級醫院就診。三級醫院醫療資源緊缺，掛號難、住院難普遍存在，“醫院-社區一體化”雙向轉診模式方便了患者到三級醫院就診，而患者病情穩定后又可以回到社區進行治療和管理。因此，“醫院-社區一體化”管理模式是將慢性病的預防、治療、康復等多個環節有機整合的一體化管理新型醫療模式，具有先進性、科學性的特點，可以實現對糖尿病患者的長期有效管理。

1.3.3模式缺點“醫院-社區一體化”管理模式的缺點主要是從三級醫院向社區衛生服務中心轉診患者少。因為市場化等原因，三級醫院需要通過市場化手段維持醫院的運轉，因此缺乏將患者轉診的動力，并希望有更多的患者來三級醫院就診以增加醫院收入，從而產生一種“虹吸效應”，這會使社區衛生服務中心的醫療資源出現一定程度的閑置和浪費。

1.4信息技術輔助的管理模式

1.4.1模式內容無論是以醫院或社區為中心的管理模式，還是“醫院-社區一體化”糖尿病管理模式，均需投入大量的人力和物力，且效率低下。因此隨著信息技術的發展，以信息技術為輔助的糖尿病管理模式越來越多。目前以智能手機、平板電腦、電腦等作為終端，結合短信、電話、微信平臺、糖尿病相關APP、可穿戴或無線智能裝備、互聯網平臺、血糖監測系統、糖尿病診療系統、互聯網診療等信息技術的糖尿病管理模式日益增多，也取得了明顯的效果。例如，王素梅等利用微信平臺對超重和肥胖糖尿病患者進行健康管理，發現利用微信平臺進行管理可以有效改善糖尿病患者的血糖及血脂水平。

目前，三級醫院及社區衛生服務中心均開始采用信息技術輔助的糖尿病管理模式以更加高效、有效地管理糖尿病患者，并取得了良好效果。此外，移動APP和微信具有互動功能，可以更加及時有效地管理糖尿病患者。例如，受國家重點研發計劃“糖尿病防診治協同服務模式與傳播體系研究及示范應用（2018YFC1314900）”資助完成的“糖仁醫”APP便具有互動功能，為糖尿病信息化管理提供了比較好的解決方案。糖尿病患者除可以從“糖仁醫”APP中獲得糖尿病相關知識外，還可獲得個體化的糖尿病飲食和運動方面的建議；此外，“糖仁醫”APP還可以實現患者和醫生間的互動，患者如果有問題可以及時咨詢醫生獲得指導，從而減少了患者到醫院的就診次數，最終也有利于患者的血糖管理。

1.4.2模式優點信息技術輔助的糖尿病管理模式更加迅速、便捷、高效，覆蓋面更廣，可以更加方便地存儲糖尿病患者的病情及隨訪信息，而且儲存的信息量大。因此，這種糖尿病管理模式有利于合理分配醫療資源、緩解醫療資源分配不均、提高糖尿病診療效率、彌補糖尿病健康管理水平不足等問題，最終有利于患者的血糖控制及降低糖尿病并發癥的發生風險。例如，閆朝霞等對河南大學第一附屬醫院內分泌科就診的青中年2型糖尿病患者采用三級綜合醫院糖尿病教育門診智慧醫療云管理平臺進行管理，發現患者的血糖控制及自我管理能力均明顯改善。

1.4.3模式缺點信息技術輔助的糖尿病管理模式也存在部分缺點，例如，使用手機APP、移動醫療等需要一定的知識及技能，年齡大、文化程度低的糖尿病患者使用起來存在一定的困難。所以，使用手機APP等信息技術輔助的糖尿病管理模式主要以文化程度高的患者居多。例如，王淇等應用移動終端APP進行糖尿病管理，發現初中文化程度的使用者占7.6%，小學及以下文化程度使用者占1.5%，但大專及以上文化程度者則占37.9%。另外，患者信息保護以及信息相關產品的質量保證也是一個巨大的挑戰，因此需要相應的網絡安全措施來保護患者的隱私及信息安全；同時也需要制定相應的法律法規來防止不良從業人員利用信息相關媒介來傳播錯誤信息并兜售假冒偽劣產品。

2目前國內糖尿病管理模式存在的問題及思考糖尿病管理包括糖尿病教育管理、飲食管理、運動管理、血糖監測、用藥管理、心理指導等多個方面的綜合管理。教育管理是糖尿病管理的關鍵環節，也是糖尿病管理能否有效實施的重要前提。考慮到糖尿病發病率的逐年遞增及嚴重的危害性，糖尿病的教育管理不僅應涉及患者本人，也應包括患者家屬、糖尿病高危人群、糖尿病相關醫護人員，甚至全體社會人員。此外，目前國內的醫療支出偏重于臨床診斷及治療，對糖尿病預防重視不足，而且醫療資源分布不均，地區間、城鄉間基本醫療衛生能力和健康服務水平差異較大。因此，通過糖尿病教育管理一方面可以提高糖尿病相關醫護人員的專業素質，另外一方面通過加強全民健康教育可以全面提高對糖尿病的認識，提升全民健康素質。只有通過全面的糖尿病相關知識的教育，才能讓全社會認識到糖尿病的重大危害，進而在全國范圍內提高糖尿病管理的規范化和同質化，從而達到降低糖尿病及其慢性并發癥發生率、減少糖尿病相關醫療支出等最終目的。目前國內糖尿病管理模式眾多、形式多樣，雖然“醫院-社區一體化”和信息技術輔助的糖尿病管理模式是目前較好的管理模式，但是總體而言，目前國內糖尿病管理模式存在的問題較多，一定程度上影響了國內糖尿病的整體控制水平及質量。

第一，目前糖尿病管理模式眾多，每個地區甚至每個醫院均有自己獨立的糖尿病管理體系和平臺，缺乏統一的標準，因此，統一化、標準化的糖尿病管理模式亟待建立；第二，許多糖尿病管理模式流于形式，也缺乏對糖尿病及其慢性并發癥的防治效果的臨床驗證，目前許多糖尿病管理模式只在小樣本人群中試用，故對糖尿病管理的效果存疑；第三，各種糖尿病管理模式的安全性問題亟待解決，目前糖尿病管理模式或多或少地融合了信息化的技術手段，糖尿病管理系統中儲存了大量糖尿病患者的個人信息，因此，信息的安全性保證十分重要，但目前多數的糖尿病管理模式尚未找到信息安全的解決之道；最后，糖尿病管理模式的易用性有待進一步提高。由于目前許多糖尿病管理模式涉及互聯網、信息化等技術，因此對糖尿病患者認知能力及學習能力的要求越來越高。但目前中國老年糖尿病患者比例高，而文化程度高的糖尿病患者比例低，導致許多糖尿病患者無法便捷、熟悉地使用糖尿病管理軟件、平臺等，因此發展適合大多數糖尿病患者、簡單易用且有效的糖尿病管理模式尤為關鍵。

3推廣標準化的信息技術輔助的“醫院-社區一體化”管理模式

優質、有效的糖尿病管理模式首先是可以將糖尿病管理對象范圍擴大，不僅是管理糖尿病患者，而且應擴展至對糖尿病高危人群甚至全民進行健康管理。另外，通過新型糖尿病管理模式應該將糖尿病的防治從“治已病”的被動狀態轉變為“治未病”的主動狀態，注重糖尿病的診療向預防為主、防治結合轉變，實現關口前移，建立預防為主、早期診斷的糖尿病服務體系，這樣才能最終有效降低糖尿病發病率。因此，理想的糖尿病管理模式應以預防和控制為主，結合線上和線下，爭取做到早診斷、早治療，以最終降低糖尿病發生風險及其致死、致殘風險。

篇8

盧旺盛教授的這一觀點，引起了記者的高度關注。沙龍活動結束后，本刊記者就這一核心觀點和其他神經外科的熱點話題，深入采訪了盧旺盛主任。

復合手術治療

顱內動脈瘤優勢顯著

據記者了解，顱內動脈瘤多為發生在顱內動脈管壁上的異常膨出，是造成蛛網膜下腔出血的首位病因。在腦血管意外事件中，顱內動脈瘤出血是僅次于腦血栓和高血壓腦出血的腦血管意外。由于其病變位于顱內，手術治療中發生的任何問題都將對病人產生巨大影響。

一直從事神經外科臨床一線工作、開展過大量顱內動脈瘤手術的盧旺盛主任談及此話題時首先介紹說：“顱內動脈瘤的發病率遠比人們想象的高，據統計約為0.7%至7.9%。這種疾病可以發生于任何年齡，但大多發生在40至60歲之間。顱內動脈瘤一旦破裂出血，致死致殘率極高，首次出血病死率高達35%，再次出血病死率則達55%，幸存者亦多有殘疾。同時，由于顱內動脈瘤在破裂出血之前，90%的病人沒有明顯的癥狀和體征，只有極少數病人因動脈瘤影響到鄰近神經或腦部結構而產生特殊的表現。因此，生活中極易被患者忽視，從而錯過最佳救治時間。”

“鑒于上述情況，”盧旺盛教授繼續說，“對于有手術適應證的顱內動脈瘤應積極干預這一點，已在業內獲得廣泛認可。”他進一步介紹說：“在手術治療方面，顱內動脈瘤主要有開顱夾閉和介入治療兩種方式，二者各有優缺點。顱內動脈瘤的手術屬于難度較大的手術之一，手術中也會出現各種各樣的并發癥，并不是絕對安全。”盧旺盛教授還強調，“關于這一點，醫生一定要讓家屬有一個清晰的了解，并在術前取得家屬的理解。”

盧旺盛教授繼續闡述說：“顱內動脈瘤的手術并發癥主要包括：術中破裂出血，造成腦出血，腦血管痙攣或腦血管分支閉塞，造成腦缺血，這就比如一枚硬幣的兩面，另外就是有部分病例可能會有復發。那么如何避免這些問題的發生呢？結合外科手術和介入治療這兩種手術的優勢是最佳選擇之一――這就是我們常說的‘復合手術’。”

盧旺盛教授接著介紹說，“顱內動脈瘤復合手術的優勢包括：外科手術為介入手術提供通路、保駕護航；介入手術為外科手術控制血供、無血手術創造可能性；同時提供術中實時影像學評估，指導手術。我們有理由相信這種先進的理念與先進的外科技術將給更多的病人帶來福音，也給腦血管病專家提供更好的輔助手段，它將在一段時間內引領顱內復雜動脈瘤比如血泡樣動脈瘤、巨大動脈瘤、蛇形動脈瘤，多分葉動脈瘤治療的創新思維模式。這種優勢在神經外科領域越來越受到重視，為復雜性腦血管病的治療開創了新的思維方式，大大地提高了手術質量，而手術風險則明顯降低；除復雜顱內動脈瘤外，治療高分級腦動靜脈畸形、慢性閉塞性缺血性腦血管病、頸動脈體瘤、顱內富血運腫瘤等疾病優勢也很明顯。”

多位專家力推

顱內動脈瘤復合手術

談到剛剛結束的“京津冀顱內動脈瘤青年醫師沙龍”活動時，擔任本次會議執行主席的盧旺盛教授首先說，這個學術沙龍簡稱“3J顱內動脈瘤青年醫師沙龍”。“3J”即代表京津冀。當前，京津冀三地正在實施經濟一體化戰略，而醫療也存在同樣的發展趨勢。三地在醫療方面的合作有很高的互補性，必將迎來醫療行業的迅猛發展。本次沙龍活動開幕當天，來自京津冀三地的老中青專家齊聚一堂，共同就顱內動脈瘤的治療現狀及發展趨勢進行了熱烈的討論。

據盧旺盛教授介紹，在沙龍活動上，來自首都醫科大學天壇醫院神經介入科的吳中學教授在闡述顱內動脈瘤復合手術的學科背景時介紹說，英國牛津大學一項研究發表在2014年10月的Lancet，結果表明，血管內介入治療有效且具有穩定性，這在治療1年后即可顯現，在隨訪第10年仍然維持。在最長18年的隨訪中，原動脈瘤再次破裂出血和死亡的風險很小，臨床實踐正在逐漸改變破裂動脈瘤患者的治療方式。至少在英國，目前已有85%的患者接受血管內介入治療。

首都醫科大學宣武醫院神經外科的李桂林教授則強調，在顱內動脈瘤的治療中，復合手術室就是將數字減影血管造影機安裝在常規外科手術室――潔凈手術室內，以滿足醫務人員聯合為患者同時進行常規外科手術和介入手術――即復合手術室Hybrid Operating Room，也稱為雜交手術――的要求。復合手術室實現了介入醫學、外科醫學和影像診斷學技術的完美結合。它將傳統的外科手術室和介入治療室有效地整合在一起，實現了多學科同步聯合的最佳治療方式。介入治療和外科手術同步進行，可以避免患者在手術室與導管室之間轉運的風險，降低患者損傷程度，縮短患者住院時間，提高醫院的醫療效率、醫療質量和患者的生存率。復合手術室開展的手術類型涉及心血管外科、血管外科和神經外科等臨床領域，目前在心血管外科和血管外科開展相對較早較好，而在神經外科開展相對較慢，這主要與前者的手術量較大、相關設備投入較多，而后者從業人員的觀點相對滯后有關，這與這幾個學科的發展基本是同步的。

來自天津市第一中心醫院神經外科的常斌鴿教授指出，復合手術的優勢在神經外科領域越來越受到重視，為復雜性腦血管病的治療開創了新的思維方式，大大地提高了手術質量，而手術風險則明顯地降低，尤其是對一些復雜顱內動脈瘤、高分級腦動靜脈畸形、慢性閉塞性缺血性腦血管病、頸動脈體瘤、顱內富血運腫瘤等疾病，優勢較為明顯。復合手術在神經外科必將大有可為。

河北醫科大學附屬人民醫院神經外科的呂彥鋒教授認為，復合手術的優勢包括：外科手術為介入手術提供通路、保駕護航；介入手術為外科手術控制血供、無血手術創造可能性；同時提供術中實時影像學評估，指導手術。我們有理由相信，這種先進的理念與先進的外科技術將給更多的病人帶來福音，也給腦血管病專家提供更好的輔助手段，它將在一段時間內引領顱內復雜動脈瘤比如血泡樣動脈瘤、巨大動脈瘤、蛇形動脈瘤、多分葉動脈瘤治療的創新思維模式。

北京大興醫院神經外科主任趙保鋼在發言中也表示，基層醫院、基層醫生其實面臨顱內動脈瘤這類患者很多，但如何保證這類患者得到最優的治療是一件值得思考的事情，對于復合手術在處理顱內動脈瘤的優勢是可見的，但作為基層醫院，建立一個這樣的復合手術室存在成本太高的問題，而復合手術平臺可能是一種當前形勢下最可行的解決方案。

另據記者了解，盧旺盛教授就職的天壇普華醫院的復合手術平臺是亞太地區第一家頂級手術平臺。在本次沙龍活動中，盧旺盛教授在發言時，系統、全面地闡述了復合手術在顱內動脈瘤領域的治療優勢之后，著重介紹了該醫院利用復合手術平臺的臨床經驗。他坦陳：“我院的復合手術平臺的確不同于一般醫院的復合手術室。它不僅對所有相關專家完全開放，還為需要進行復合手術的病人提供了最佳的設備保障和最佳的服務品質。我們醫院的復合手術平臺由天壇普華醫院與GE公司共同打造。截至2015年年底，我們已經在此平臺上完成了各類介入手術131例、共計20多種手術；其中部分手術由外院專家來院主持完成。從當前運行的狀況來看，這個平臺是非常安全有效的。它能夠保證患者獲得良好的醫療質量，同時結合普華團隊各方面的努力，也能使患者達到較高的滿意度。這個手術平臺中的IGS 730，無疑是數字減影血管造影機行業中的佼佼者，而且我認為具有劃時代的意義。它因“預設軌跡，精確移動，優質影像與精確移動完美結合”的特點，而被稱為“移動機器人血管機”。它引領介入從二維導航時代進入三維導航時代，其優良特性可以從以下三個方面來概括：簡單――各科室多源影像直接引導手術；精確――多源三維融合影像術中實時精確指導手術；便捷――床旁或控制室操控一鍵完成。另外它還具有超大孔徑C臂、最佳成像質量的高清CT、彩色血流評估、多模態影像融合中心等特點。這些特點均為高端復合手術平臺的功能實現提供強力支持，保證手術更有效、更安全、更便捷地完成。

機器人輔助外科手術將迅疾發展

前不久，機器人AlphaGo在與韓國圍棋棋手李世石之間展開的圍棋人機大戰中取得勝利這一事件，在社會各領域引發了高度關注；而與此同時，機器人在各醫學科室手術中的應用也越來越廣泛，使用機器人輔助的手術在多方面具有明顯優勢。

此外，盧旺盛教授不僅多次參與國家“863”計劃“血管介入手術機器人關鍵技術與實驗系統研究”等多項研究并獲得國家科技進步獎，同時，他參與開展“便攜式機器人應用于血管介入手術的關鍵技術研究”又榮獲了軍隊科技進步二等獎；而且在以往的臨床工作中，盧旺盛教授還曾在多個病例的治療中使用機器人付諸手術。因此，記者希望他能夠結合自身的科研和臨床實踐，談一下手術中使用機器人的心得體會以及機器人輔助相比純人工操作的優勢和劣勢。

對此話題，盧旺盛教授首先表示：“近年來機器人技術在醫療外科中取得了迅速的發展。計算機技術與遠程通訊技術的發展促進了遠程醫學的發展，它的優勢在于突破了常規手術的空間限制，增強了醫療專家的能力輻射，從而更好地服務患者。”

盧旺盛教授繼續介紹說：“目前，血管介入手術已經成為醫學的第三大支柱，并成為微創外科的代表，但也存在明顯缺陷，如暴露在射線環境、人手操作不穩定和醫生疲勞等各方面的不足。為減少這些缺陷，將機器人技術引入血管介入手術是必需的，而且機器人技術的進步也使其成為可能。我們正是在此基礎上申請到國家‘863’計劃的支持，經歷長達10年的研究工作，最后成功地應用于臨床，從整個系統上看，基本上達到減少醫生接受輻射的初步目的，同時通過操縱手可完全掌控導管運動，減少了人手震顫的影響，同時在圖像導航加強基礎上方便了介入操作，縮短手術時間，為提高手術質量創下有利條件，但本系統還有一些不足，有待下一步繼續研究并完善。”

盧旺盛教授認為：“機器人AlphaGo在圍棋人機大戰中取得勝利這一事實，雖然不能說機器人在人機大戰中已經取得全面的勝利，但這表明人工智能、機器人時代離我們已經不遠，因為AlphaGo背后顯示的是深度神經網絡的成熟，有著廣泛應用前景，我們相信隨著時間的推移，機器人技術、人工智能技術在醫療外科中會取得更為迅速的發展。”

記者還了解到，天壇普華醫院從天壇醫院國際部發展而來，神經內外科是醫院的發展重點，介入科也應運而生。因此在采訪中，作為天壇普華醫院介入科主任，盧旺盛教授提及該科室的發展現狀、未來規劃，以及在人才培養方面的規劃時謙遜地表示：“就整體而言，我們介入科的發展現狀還處于初級階段，但這正是我們發展的動力。借助天壇醫院的神經學科優勢，我們將發展的重點放在了神經介入領域，同時兼顧向其他專業拓展，主要包括：立體定向微創治療、機器人外科、腫瘤介入等方面，以后的科室重點方向將定位于微創外科。在人才培養方面，我們希望廣泛聯合其他專家的力量，包括京津冀三地醫學專家，借助三到五年的時間，打造一支精英骨干隊伍，借助互聯網的優勢，順應時代的需求，打造一個開放的復合手術平臺，更好地為更多的患者提供優質醫療服務。”

采訪到最后，話題又回到了剛剛閉幕的“3J顱內動脈瘤青年醫師沙龍”活動上。作為這個沙龍的執行主席，盧旺盛主任最后展望說：“目前，京津冀三地在實施經濟一體化的戰略過程中，醫療行業無疑也存在同樣的發展趨勢。緣于此，京津冀三地在醫療方面的合作將會有很高、很多的互補性，它將在國家的宏觀政策上迎來醫療合作發展的春天。所以，我們將持續高舉京津冀一體化旗幟，聯合三地的醫療力量，以顱內動脈瘤的治療為核心話題，共同就腦血管病的治療持續地舉辦青年醫師沙龍，以期形成自己獨特的影響力！”

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關鍵詞：機電一體化；核心技術；機械工業；傳感器技術

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0080-02

隨著我國計算機技術、網絡技術和微電子技術的快速發展，其應用越來越廣泛，尤其是在機械工業中，機電一體化技術得到了大規模使用，該技術的誕生、普及應用為機械工業的生產方式、技術架構和管理方式都帶來了重大的改變，目前，機械工業生產應用已經從原來的“機械電氣化”發展到了“機電一體化”。

1 機電一體化的核心技術

機電一體化又被稱為機械電子學，是把計算機技術、微電子技機械技術、信息技術、傳感器技術、電工電子技術等融合在一起的一種新興科學技術。通過幾十年的發展，機電一體化已經具備自身體系，并且隨著科技的不斷發展，其內容還在不斷的更新和豐富。從系統觀點出發，機電一體技術有機集成了計算機技術、信息化技術、自動化技術、微電子技術和嵌入式編程技術等諸多技術學科，其針對機械工業各個功能單元進行合理配置，以優化系統功能為基本目標，實現了高質量、低能耗和可靠性較高的機電一體化產品。

1.1 機械本體技術

對于機電一體化技術來講，其本體技術是機械技術，其核心是采用高新技術對機械技術進行概念更新，實現機電一體化技術的有機統一。機械本體技術從減輕質量、改善性能、提高精度等方面入手，有效實現材料、性能的變更，從而真正實現體積縮小、重量減輕、剛精度提高和性能完善等要求。機械本體的重量減輕是驅動系統實現小型化的基礎，為改進控制功能提供保障，不僅有效提高功率，而且幫助減少能量的消耗。

1.2 信息處理技術

機電一體化和信息處理設備的應用普及以及微電子學的發展進步密不可分。只有提高信息處理設備的可靠性、分時處理的輸出入可靠性和模/數轉換設備的可靠性，妥善解決標準化和抗干擾問題，提升處理速度，才能促進機電一體化的快速發展。

1.3 傳感技術

傳感器存在有待提高精確度、可靠性和靈敏度等方面的問題，由于提高可靠性與防干擾有著密切聯系，因此多采用光纖電纜傳感器的方法。而就外部信息感應器而言，大多使用非接觸型的檢測技術。

1.4 驅動技術

作為驅動機構，電機得到了廣泛使用，但是它在效率等方面存在一些問題，為了有效避免其缺點，控制專用組件—傳感器—電機三位一體的伺服驅動單元和內部裝有編碼器的電機正在被研發和推廣中。

1.5 軟件技術

軟硬件的協調發展，才能更好的帶動機電一體化的發展。大力推行軟件標準化、陳旭模塊化、程序標準化、軟件工程等，可以有效提高生產維修效率，減少投入成本，提升市場競爭力。

1.6 接口技術

數據傳輸格式的規范化和標準化是實現和計算機通信的基礎。接口規格的統一為信息的傳輸和維修提供了極大便利。為了有效解決光耦器信號、電纜非接觸化和光導纖維的標準化、大容量化、小型化等問題，科研人員正在努力研發高速串行、成本較低的接口。

2 機電一體化技術的發展前景

2.1 智能化

智能化是機電一體化技術發展的重要方向之一，該方向也是機電一體化和傳統機械自動化技術之間的本質區別。機電一體化技術向智能化方向發展，這樣就可以使得機械工業產品模擬人類的思維，實現邏輯判斷、推理和自主決策的系統功能。智能化是指以自動控制理論為基礎，集成計算機科學技術、人工智能理論、心理學、運籌學和模糊數學以及混沌動力學等多學科知識，能夠實現高效的機械工業控制。隨著諸多學科技術的快速發展，機械工業的大腦——自動控制微機的性能大幅度提高，處理速度高速提升，傳感器系統也更加集成化和智能化，因此，其已經為機械工業的嵌入智能控制算法編程創造力更加有力的條件，使機電一體化產品的智能化發展方向更加突出和明顯。

2.2 微型化

微型化也是機電一體化技術發展的主要方向之一。作為機電一體化的一個發展方向，微機電一體化系統有效結合了微電子技術、軟件技術和微機械技術等高新技術。微機電一體化系統具有很多優勢，比如能耗低，體積小，移動方便靈活，其可以在微型空間內進行精細化操作，目前，微機電一體化產品已經廣泛的應用于國防、航空航天、醫療器械等諸多領域，具有非常好的發展前景。隨著科學技術的不斷發展，微電子機械系統向著微米、納米的方向發展。

2.3 系統化

系統化的主要特征表現在兩個方面：一是其系統結構采用模塊化和開放式的總線結構，因此可以實現系統的各個組件之間靈活組裝，同時可以實現多個子系統之間的綜合管理和協調控制。二是系統的通信功能大幅度提高，可以實現遠程系統通信。機電一體化在未來的發展過程中，更加注重人們的使用感知度，結合人體自身需要，向智能化、情感化和人性等多元角度發展，注重生物系統化發展。

2.4 網絡化

隨著計算機技術、通信技術的高速發展，網絡技術隨之興起，目前，網絡技術已經廣泛的應用于人們的生產生活中，為人們的生產生活方式帶來了極大的變革。隨著網絡技術的發展，其已經成為機電一體化產品發展的重要方向，在各種遠程自動化控制和視頻監控系統中，可以基于網絡技術控制各種終端設備。局域網技術和現場總線技術的發展為家用電器網絡化提供了技術支持，以計算機為中心的計算機集成家電系統的實現為人們的生活帶來快樂和便利。而與此同時，質量可靠，功能齊全、獨特的機電一體化產品一經研發和銷售，便大受歡迎。由此可以看出，機電一體化產品必將向著網絡化方向發展。

2.5 模塊化

機電一體化產品的又一發展方向是模塊化，它非常復雜、重要，它有利于企業新產品的開發和生產規模的擴大。目前，機電一體化生產制造商非常多，生產的產品應用不同的標準，無法使機電一體化技術具有統一的機械電器等接口。為了保證各個單元和部件的匹配，需要制定一整套的標準，加之企業間的利益沖突，近期內很難完成標準的制定，但是可以通過組建大型企業逐漸實現機電一體化的模塊化。毫無疑問的是，機電一體化產品的模塊化、標準化、系列化所帶來的益處是顯而易見的，必將非常有利于機電一體化企業的發展。

2.6 綠色化

工業的發展給人們的生產生活帶來便利的同時，也帶來了環境污染，受此影響，綠色產品呼之欲出。產品綠色化是科學技術發展的必然趨勢，其目標是在產品的整個生命周期中，做到資源利用最大化，把對生態環境的破壞降到最低。機電一體化產品的綠色化是指生產使用時不破壞生態環境，報廢后可以回收利用。

3 結 語

總而言之，隨著我國科學技術的發展，機電一體化技術的出現并不是孤立的，而是與其他技術相互促進的。機電一體化技術是多學科發展的結晶，是人類社會科技力量高速發展的產物。在使用過程中，機電一體化技術促進了機械工業快速實現戰略性的變革，使得傳統的機械工業設計理念和方法發生了革命性的轉變，因此，大力發展機電一體化技術，促進機電一體化產品的生產，不僅可以改造傳統機械設備的需求，而且可以快速推動機械產品向新領域邁進。未來發展過程中，隨著機電一體化相關核心技術快速發展，機電一體化的發展前景必將越來越光明。

參考文獻：

[1] 左武峰.試探機電一體化技術未來的發展[J].中小企業管理與科技，2010，（2）.

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關鍵詞：3D打印；三維立體模型；應用前景；技術分析

根據近年來的應用結果看來，三維模型的設計領域已經逐漸拓展得越來越寬闊，三維模型主張將模型內容立體化。簡單來說，在園林設計、土木工程建造圖紙等都需要三維模型的應用。3D打印技術能夠立體直觀地將三維模型表示出來，對工程施工或者園林項目指導都有廣泛的應用。舉例來說，在園林圖紙設計中，將園林綠化布置在電腦中清晰地表現出來，為了能夠更好地施工利用比例尺，所以需要一份施工圖紙。這時3D打印技術的重要性就可輕易得知，它提高了施工效率，增加了施工工程的完整性。

1 3D打印技術的具體技術分析

3D打印技術不同于一般的打印技術，但是仍然擁有一般的打印技術所具有的技術要領。簡單來說，3D打印是快速成型技術的一種打印技術，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。整體來說，它能夠建造空間物體，對于打印技術領域上來說，該技術是一種質的飛躍。另外，該技術的實現主要是靠數字技術打印機，這種打印機和一般的打印機也是不同的，不是單單利用紙張和墨水，3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，這種打印機能夠利用電腦中的設計圖紙，將原材料逐步通過技術累積，最后成型出一個3D建筑實物，該打印技術仍然存在和普通打印機相似的原理，不過是在空間上進行分層加工處理，3D打印技術需要在打印機中添加必要的打印原材料加工3D實物，一般來說原材料有以下幾種：尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。另外，3D打印技術更是在很多的領域都有其相關的應用，比如說珠寶、鞋的制造、園林、房屋建筑等的設計，甚至是汽車、航空航天的建造應用，應該說3D打印技術在很多的領域都有技術應用，對人類生活有很大的幫助。

2 3D打印技術對于三維模型表現的優勢

2.1 增加三維模型的立體性

對于三維模型來說，其主要是在電腦上形成的空間立體結構，但是不利于分析模型的特定規則，所以需要建造一個空間實物用來分析模型，三維模型即可以利用3D打印技術實現空間的模型立體性，該打印技術能夠利用空間打印技術進行圖層的堆疊，使其完成一個分層次的打印技術，利用實際材料進行立體模型的建造，得到的模型能夠進行研究。舉例來說，園林專業的三維模型，可以利用3D打印技術進行設計打印出一個3D模型，能夠利用比例尺等因素進行實地考察，減少了實際設計中的很多問題，一般建造的缺點就可以在3D模型中有所反映，所以真實性、立體性是3D打印技術設計3D打印模型的一個重要性優勢。

2.2 確定立體模型的精度和穩定性

立體模型的立體性固然重要，但是要想將該設計的模型更好的應用，穩定性、精度都是需要重點關注的問題。一般來說，只要是理論電腦上可以設計的造型，3D打印機都可以打印出來，消費者只需要簡單下載設計圖，就可以在數小時之內隨心所欲的打印自己想要的任何東西，這種技術是改變了通過對原材料進行切削，組裝進行生產的加工模式可以說是一種精確實體復制。3D打印技術不僅僅能夠復制普通的立體模型，而且還能夠進行音頻、視頻的復制，完全按照電腦中的設計模型，在打印機中進行立體復制分層次的使用打印機中的原材料實現整體的復制，然后在進行統一組裝。只要打印機中的原材料夠多，就可以保證3D打印機完整的復制一個3D打印成品，而且這種打印技術采用打印原材料累積的方式，穩定性比一般的打印技術好而且精度非常好，可以說是對設計圖的復制。

2.3 方便生成形成的不同模型，實現材料的無限組合

對于現在很多領域的商品生產而言，將不同的材料混合在一起生產產品是一件很困難的事，因為涉及的工具材料模具不能夠輕易地混合原材料，3D打印技術可以說是一種技術的發展，能夠在打印機中實現各種不同的材料的融合，傳統設計無法制造的產品，因為受到很多的限制，其中有制造形狀的能力方面，制造模具的機器也只能單一的設計一種形狀，而3D打印技術突破了以上的局限，不僅僅能夠設計普通的設計模型，而且可以甚至是自然界的模型該打印技術也可以實現。可以說，在一定的層次上增加了產品的多樣性。無論設計模型有多少種樣式，都能夠利用3D打印技術進行模型設計，設計符合消費者需求的三維模型打印模型，更好地找到問題實現更好的設計。

2.4 降低組裝成本，提高產品利潤率

一般的模型設計需要比較復雜的模型組裝，這其中不僅僅需要過硬的技術支持。同樣也需要比較繁雜的組裝步驟，因為每一個步驟都需要不同的材料堆疊，所以傳統的模型設計就相當于每一個步驟都要注意，所以每一個步驟的每一個細節都要進行人工加工，而3D打印技術可以說屬于人工智能，減少了不必要的問題發生，只需要將不同的設計原材料投放入打印機中進行自動的加工，不浪費材料的同時還能夠增加設計的準確性，減少了組裝成本，增加了利潤率。因為這項打印技術在很多的設計領域都有應用，所以在生產產品的過程中，增加利潤率、減少成本輸出的3D打印技術能夠被大家關注、重視，進而有了廣泛的應用。換個思路，如果在產品介紹時不采用傳統的PPT介紹，而是將3D打印產品展現在消費者面前，更能吸引更多的消費者注意到產品的任何細節。

3 3D打印技術在三維模型上的應用前景

目前看來，3D打印技術在如今已經有了非常廣泛的應用，首先是航空航天，在這個領域，該技術已經成功“打印”出了航空發動機的重要零部件，這一技術將使該零件成本縮減30%、制造周期縮短40%。并且在此領域上這項技術還能夠應用在航天科技制造領域上，取得了不錯的成果。之后在醫療上可以利用這項打印技術進行器官的立體制作，如果和人體匹配，還能夠起到醫治疾病的作用。其次，在建筑設計上，建筑師發現了這一項技術的相關優點，成功利用3D打印機打印的建筑模型，節省成本的同時，還增加建筑的整體安全性、穩定性、環保性。

4 結語

3D打印技術應用在三維模型中有了很明顯的作用效果，所以3D打印技術的應用很廣泛，可以相信隨著3D打印技術的不斷成熟和完善，它將會在越來越多的領域得到推廣和應用。并且3D打印技術的優點很多能夠優化很多模型設計的細節，并且增加模型設計的精確性、穩定性，減少成本，增加利潤率，在產品輸出中，這些優點都是在市場上非常具有關注性的。

參考文獻：