發(fā)布時(shí)間：2024-02-24 15:10:12
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的智能交通技術(shù)發(fā)展趨勢樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：交通流檢測；車輛檢測器；優(yōu)缺點(diǎn)；適用性
一、常用車輛檢測器性能比較
1、線圈檢測
基于電磁感應(yīng)原理，利用埋在路面下的感應(yīng)線圈檢測車輛，當(dāng)車輛通過線圈時(shí)，線圈磁通量發(fā)生變化而檢測交通參數(shù)，并提供車頭時(shí)距和車道占用率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，按車長來分型[1]。
（1）優(yōu)點(diǎn)
①測速和交通量計(jì)數(shù)精度較高；②穩(wěn)定性好，故障率低；③不受氣象和交通環(huán)境變化的影響；④成本低、安裝方便。
（2）缺點(diǎn)
①對路面有破壞作用，影響路面壽命；②線圈受損后維護(hù)時(shí)要封閉車道、開挖路面；③道路改擴(kuò)建受牽制；④受自身測量原理的限制，車流擁堵、車間距小時(shí)，精度降低；
（3）適用性
由自身安裝條件、維護(hù)要求決定，感應(yīng)線圈檢測器更適用于高速公路、橋梁、隧道，不適于城市道路交通檢測。
2、視頻檢測
視頻車輛檢測器一種結(jié)合視頻圖像和電腦化模式識(shí)別的技術(shù)，通過軟件在視頻圖像上按車道設(shè)置虛擬車道檢測器，當(dāng)車輛通過虛擬檢測器時(shí)會(huì)產(chǎn)生檢測信號(hào)，再經(jīng)過軟件數(shù)字化處理并計(jì)算得到所需的交通數(shù)據(jù)。
（1）優(yōu)點(diǎn)
①系統(tǒng)設(shè)置靈活；②安裝簡單，使用、維護(hù)方便；③單臺(tái)攝像機(jī)和處理器可檢測多車道，可得大范圍交通信息；④精度高，尤其是測速、交通量計(jì)數(shù)精度；⑤可視化。
（2）缺點(diǎn)
①精度穩(wěn)定性不好，需反復(fù)維護(hù)調(diào)試；②檢測精度受現(xiàn)場照明的限制易受環(huán)境影響，抗干擾性能力弱；③大型車遮擋、陰影、積水、晝夜轉(zhuǎn)換均可造成誤差；④無法檢測靜止車輛；⑤價(jià)格偏高，圖像處理實(shí)時(shí)性較差，且精度受系統(tǒng)軟、硬件限制。
（3）適用性
主要用于車輛檢測及分類、交通擁堵分類、交通流的預(yù)測、交通參數(shù)的估計(jì)、字符的辨識(shí)、駕駛員行為的模擬等，還可用于信號(hào)燈控制交叉口車輛存在檢測、隧道內(nèi)交通檢測、交通事故檢測等。
3、微波（雷達(dá)）檢測
微波車輛檢測器主要由微波發(fā)射、接收探頭及其控制器、調(diào)制解調(diào)器等組成，利用微波（雷達(dá)）檢測原理，工作時(shí)檢測單元連續(xù)發(fā)射微波，通過被反射波束來檢測車輛的存在[2]。
（1）優(yōu)點(diǎn)
①安裝簡便，不破壞路面，維修時(shí)不封閉車道；②可檢測靜止車輛，還可檢測多車道；③可全天候工作，抗干擾力強(qiáng)。④交通量計(jì)數(shù)精度較高。
（2）缺點(diǎn)
①流量小、速度差距大時(shí)測速精度差；②安裝精度要求高，需裝在無障礙的平坦路段；③有鐵制分隔帶時(shí)精度下降。
（3）適用性
適于流量大、速度均勻的道路，主要用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流量調(diào)查站和橋梁檢測。
4、氣壓管檢測
當(dāng)車輛經(jīng)過氣壓管傳感器時(shí)，氣壓管內(nèi)部便產(chǎn)生一股微弱的氣流并傳到檢測設(shè)備上的空氣開關(guān)，從而便形成了一個(gè)車軸電信號(hào)，精確記錄每個(gè)車軸的時(shí)間標(biāo)，利用交通管理軟件對車軸數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可獲得交通數(shù)據(jù)。
（1）優(yōu)點(diǎn)
①快速安裝，電源用量少，費(fèi)用低，維修簡單；②一次檢測可獲得多種交通數(shù)據(jù)，能精確的研究每一輛車。
（2）缺點(diǎn)
①當(dāng)流量大、空氣開關(guān)對溫度較敏感或輪胎對氣壓管造成磨損破壞時(shí)，精度下降；②車輛停在氣壓管上時(shí)精度失真。
（3）適用性
用于測量短期交通量，可廣泛用于城市道路路段和交叉口，更適于雙車道。
5、超聲波檢測
波束檢測裝置的一種，由波束發(fā)生器、接收器和時(shí)控電路組成。
（1）優(yōu)點(diǎn)
①價(jià)格低、體積小、壽命較長，安裝維護(hù)方便；②方向性好；③不受車輛遮擋影響，對密集車流適應(yīng)性好；④通過檢測車輛高度分型，分型結(jié)果最接近人工調(diào)查；⑤對雨、霧、雪的穿透能力強(qiáng)。
（2）缺點(diǎn)
①反應(yīng)時(shí)間長、誤差大，波束發(fā)散角大、分辨率低、衰減快，有效測量距離小；②性能受環(huán)境（溫度、氣流）影響。
（3）適用性
主要用于車速測量、停車場車位檢測，也用于交通信號(hào)機(jī)中，替代感應(yīng)線圈檢測器以降低環(huán)境干擾。
6、磁映像檢測
檢測器本身不產(chǎn)生磁場，放在道路上截取磁性的擾動(dòng)。利用車輛接近、將要通過及正在通過檢測區(qū)域時(shí)的磁力線的變化對車輛進(jìn)行檢測。
優(yōu)點(diǎn)是可檢測小型車輛，包括自行車，缺點(diǎn)是很難分辨縱向過于靠近的車輛，無法測量靜止車輛，適合裝在不便安裝線圈場合。
7、紅外線檢測
通過線性排列的紅外光發(fā)射和接收來實(shí)現(xiàn)對車輛的同步掃描，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對車輛數(shù)據(jù)的綜合檢測。
（1）優(yōu)點(diǎn)
①安裝簡便，無需布線、無需破壞路面、無電源、壽命長；②能夠獲得汽車通過時(shí)多角度的數(shù)據(jù)；③高速響應(yīng)，抗干擾性強(qiáng)，可輸出豐富數(shù)據(jù)；④不受光線條件的影響。
（2）缺點(diǎn)
①單道性太強(qiáng)；②受周圍環(huán)境（如大氣溫度濕度）影響太大；③穿透灰塵、霧、雨和雪能力很弱。
（3）適用性
可用于采集交通流中不同車輛的各種參數(shù)，還可用在公路收費(fèi)系統(tǒng)[3]。
8、激光檢測
利用安全激光探測原理，當(dāng)車輛從檢測單元下方通過時(shí)，接收機(jī)接收到阻斷信息或反射信息，通過計(jì)算激光返回的時(shí)間來感知車輛，可以實(shí)現(xiàn)對通過車輛的檢測。
（1）優(yōu)點(diǎn)
①測距遠(yuǎn)、反應(yīng)快、精度高、誤差?。虎诰_，環(huán)境適應(yīng)性好。
（2）缺點(diǎn)
①成本高，不易安裝；②只能在靜止?fàn)顟B(tài)下應(yīng)用；③工作強(qiáng)度大、易疲勞。
（3）適用性
適于流量車速車輛高度和寬度檢測。
9、被動(dòng)聲波檢測
是目前市場上最新的檢測技術(shù)，利用車輛在路上行駛時(shí)產(chǎn)生的噪聲來檢測車輛存在，并計(jì)算車速、車長、占有率等數(shù)據(jù)[4]，采用側(cè)向安裝能同時(shí)檢測多條車道?？捎糜谲囕v識(shí)別，目前來看由于研究時(shí)間短，可靠性差些。
二、交通流檢測技術(shù)發(fā)展趨勢
1、提升單個(gè)檢測器性能，克服技術(shù)障礙
（1）感應(yīng)線圈檢測新技術(shù)
①微型線圈 由于感應(yīng)線圈檢測設(shè)備對路面破壞性較大，近年來出現(xiàn)了微型線圈，其工作原理與傳統(tǒng)地埋線圈相同，區(qū)別是每個(gè)線圈的覆蓋面積大大縮小，埋設(shè)深度加大，路面破壞小、維護(hù)量小、路面維修維護(hù)影響小。
②Never Fail Loop Systems 免維修的環(huán)形線圈克服了以往線圈安裝要求高、易損壞等弊端，線圈壽命保證10年，是感應(yīng)線圈車輛檢測器質(zhì)量上的飛躍。
（2）微波檢測新技術(shù)
隨著雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了雙數(shù)字雷達(dá)新概念微波檢測器SMART SENSOR 125，只需安裝到路側(cè)就可以檢測到每一個(gè)車道的每一輛車的速度，絕對不受中間金屬和樹木隔離帶的影響，真正只需要一個(gè)設(shè)備就能夠檢測雙向十車道。
2、促進(jìn)檢測器組合應(yīng)用的發(fā)展
（1）PIR+US 兩種技術(shù)
被動(dòng)式紅外、超聲波檢測技術(shù)聯(lián)合使用，可實(shí)現(xiàn)更高水平的交通檢測，車輛存在和排隊(duì)檢測精度更高，車輛計(jì)數(shù)及對高度、距離的識(shí)別更準(zhǔn)確。
（2）PIR+US+MW 三種技術(shù)
被動(dòng)式紅外PIR、超聲波US、微波MW技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的ASIM檢測器，結(jié)合靜、動(dòng)態(tài)的檢測通道，可形成多個(gè)檢測域，當(dāng)車輛進(jìn)入或通過時(shí)，經(jīng)過車輛本身與其背景熱輻射的對比，檢測車輛通過或存在。
3、新型檢測技術(shù)的開發(fā)
如通過軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)車型的自動(dòng)識(shí)別功能、以攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的圖像識(shí)別系統(tǒng)的開發(fā)等。
4、交通信息采集系統(tǒng)化、智能化、光電一體化發(fā)展
以車輛檢測器的發(fā)展為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器和人工智能等，開發(fā)如智能化遙感微波檢測器、感應(yīng)線圈智能交通流量測試儀、高速公路時(shí)間自動(dòng)探測系統(tǒng)等。
三、結(jié)論
現(xiàn)代科技賦予了交通信息采集技術(shù)更廣闊的前景，使其不斷朝著系統(tǒng)化、智能化和光電一體化方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]趙艷秋,劉桂香,王廣義. 環(huán)形線圈車輛檢測器的研究[J]. 微計(jì)算機(jī)信息,2007,23(7-2):265-268
[2]Natvig,M.K.; Westerheim,H.. National multimodal travel information strategy based on stakeholder involvement and inielligent transportation system architecture[J]. Intelligent Transport Systems, 2007,2(1):102-109
【關(guān)鍵詞】高速公路；通信系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)功能；整合利用
1.引言
當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展背景下，高速公路的出現(xiàn)不僅使得各地區(qū)之間的聯(lián)系日趨緊密，同時(shí)對各行各業(yè)的發(fā)展也有積極的促進(jìn)作用，高速公路逐漸成為交通運(yùn)輸不可或缺的一部分。然而，我國高速公路在建設(shè)發(fā)展過程中在通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面不夠重視，導(dǎo)致系統(tǒng)整體的整合利用效率并不高。所謂高速公路通信系統(tǒng)，是指一種專用的通信網(wǎng)絡(luò)，涉及到公路工程的生產(chǎn)運(yùn)輸、運(yùn)營養(yǎng)護(hù)以及管理服務(wù)等諸多內(nèi)容，在不斷深入的交通信息化建設(shè)背景下，高速公路通信系統(tǒng)已經(jīng)跳出內(nèi)部管理的范疇，在智能運(yùn)輸中作為一種中樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮著越來越重要的作用。我國目前在高速公路控制技術(shù)方面的研究必須正視通信系統(tǒng)建設(shè)存在的疑難問題，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對高速公路通信網(wǎng)絡(luò)的合理設(shè)計(jì)規(guī)劃，這是擺在高速公路管理部門面前的迫切問題。
2.當(dāng)前高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)中的難點(diǎn)問題
2.1 高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程緩慢
分析我國現(xiàn)行的公路投資體制、項(xiàng)目審批標(biāo)準(zhǔn)以及管理體制不難發(fā)現(xiàn)，高速公路工程項(xiàng)目建設(shè)通常是分省分段展開，而高速公路網(wǎng)絡(luò)逐步在相對發(fā)達(dá)地區(qū)形成，其中通信傳輸資源在各個(gè)路段的配置僅僅出于對現(xiàn)實(shí)路段管理需求的考慮，并未從全網(wǎng)角度考慮設(shè)備配置、措施保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等問題，甚至光纜資源狀態(tài)分散，不僅難以達(dá)到預(yù)期的組網(wǎng)要求，更對高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)起到了很大的制約作用。
2.2 高速公路通信系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)需求并不強(qiáng)烈
我國公眾通信網(wǎng)絡(luò)在近幾年所發(fā)生的變化極為明顯，不同于以通話為目標(biāo)的專用通信網(wǎng)絡(luò)，公眾通信網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)在功能上更為豐富。但由于自身技術(shù)原因的限制，電話會(huì)議系統(tǒng)尚未能達(dá)到預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。另外，從高速公路行業(yè)自身的特殊性來看，高速公路通信系統(tǒng)在全國范圍內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)需求并不十分強(qiáng)烈，這就使得通信系統(tǒng)所對應(yīng)的業(yè)務(wù)量也很少。
2.3 高速公路通信系統(tǒng)技術(shù)力量薄弱
多樣化是目前我國高速公路管理體制所具備的特征，這就使得各個(gè)路段有人為的獨(dú)立性存在，各路段實(shí)施各自管理，通信系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。此外，人才的缺乏也是導(dǎo)致通信系統(tǒng)技術(shù)力量不足的重要原因之一，管理人員專業(yè)素養(yǎng)水平低下使得通信系統(tǒng)建設(shè)很難得到恰當(dāng)有力的技術(shù)支撐。
3.高速公路通信系統(tǒng)的整合與利用
作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)化工程，高速公路通信系統(tǒng)可能會(huì)受到管理、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)等多方面因素的制約，需要從多角度采取分步推進(jìn)的方式展開。處理好復(fù)雜的產(chǎn)權(quán)關(guān)系是最基礎(chǔ)的部分，在此前提下實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的管理互通，這是促進(jìn)資源整合利用的關(guān)鍵。
3.1 促進(jìn)路段產(chǎn)權(quán)關(guān)系調(diào)整
當(dāng)前通信系統(tǒng)存在的網(wǎng)絡(luò)割裂和技術(shù)規(guī)范不統(tǒng)一等問題都與復(fù)雜的路段產(chǎn)權(quán)關(guān)系有一定聯(lián)系，這就亟需通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的打造使得隔斷網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)權(quán)關(guān)系盡可能清晰化。
第一，運(yùn)營公司實(shí)施方案。在省內(nèi)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)基礎(chǔ)之上建立了全國網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，在政府政策引導(dǎo)之下，公路通信公司由省內(nèi)高速公路業(yè)主共同發(fā)起組建，對通信資源權(quán)益合理分配，這是實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)分離的有效途徑。省公路通信公司對外是參與省際聯(lián)網(wǎng)談判的實(shí)體，對內(nèi)則是協(xié)調(diào)各方利益的主體，這一全新的公路通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展模式同時(shí)承擔(dān)了交通專用通信和公共通信的職能，利用自身通信能力優(yōu)勢充分保證了公路交通信息交換和高速公路運(yùn)營管理，提高了公共電信市場的競爭力，對于高速公路業(yè)主而言是額外的收益。在經(jīng)營方面公路通信公司應(yīng)當(dāng)突出服務(wù)交通為主、其他電信服務(wù)為輔的特點(diǎn)，通過優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)服務(wù)的提供促進(jìn)通信資源保值升值。然而這一方案的實(shí)施也面臨著內(nèi)部利益協(xié)調(diào)難度大的問題，實(shí)際操作還應(yīng)當(dāng)遵守各方利益合理協(xié)調(diào)的原則，最大限度降低操作難度。
第二，事業(yè)單位實(shí)施方案。作為交通信息的重要傳輸載體，公路通信的雙重特征表現(xiàn)為公益性與盈利性，當(dāng)前智能交通建設(shè)背景下，公共信息資源中的交通信息其戰(zhàn)略地位正在不斷提升，這就使得高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)更為迫切，專門管理機(jī)構(gòu)的組建能夠更好地服務(wù)于交通信息化建設(shè)，控制公路通信骨干光纖網(wǎng)，各路段在自建通信系統(tǒng)內(nèi)完成傳輸任務(wù)，公路通信網(wǎng)絡(luò)公用性得到體現(xiàn)，真正實(shí)現(xiàn)了路網(wǎng)分離。利用路際通信和公用公路通信網(wǎng)絡(luò)，政府可對全國交通信息進(jìn)行采集和，進(jìn)而為公眾提供更多的交通增值服務(wù)。這一整合方式的優(yōu)勢在于實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一化，交通信息流動(dòng)更為便利，政企分開也不會(huì)有過多的利益沖突夾雜其中。
3.2 使技術(shù)規(guī)范盡可能統(tǒng)一化
縱觀我國高速公路通信系統(tǒng)目前采用的技術(shù)，其中SDH技術(shù)廣泛應(yīng)用于傳輸網(wǎng)當(dāng)中，微波傳輸技術(shù)和PDH傳輸技術(shù)僅用在少量路段之中，而當(dāng)前傳輸網(wǎng)的主流技術(shù)正是SDH，它是多種電信傳輸業(yè)務(wù)如DDN、FR等的支撐。為了更好地順應(yīng)“Everything over IP”的發(fā)展趨勢，IP Over SDH技術(shù)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了IP協(xié)議組網(wǎng)，未來公路通信主干網(wǎng)首選傳輸技術(shù)無疑是SDH技術(shù)。以SDH技術(shù)特征為依據(jù)，政府部門可通過統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定對高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)予以規(guī)范，針對已經(jīng)采用其他傳輸技術(shù)的高速公路可適當(dāng)進(jìn)行技術(shù)改造，以保證通信網(wǎng)絡(luò)之間的互通互聯(lián)。
3.3 實(shí)現(xiàn)高速公路通信網(wǎng)的規(guī)范化管理
設(shè)立通信管理信息中心實(shí)現(xiàn)對交通信息資源的統(tǒng)一化管理，而路網(wǎng)內(nèi)的交通信息則可以利用骨干光纖網(wǎng)進(jìn)行采集和分析，提供必要的決策服務(wù)和實(shí)時(shí)交通信息，一系列智能交通服務(wù)如交通疏導(dǎo)、交通信息動(dòng)態(tài)顯示、交通管理監(jiān)視等也能夠在衛(wèi)星專網(wǎng)以及其他移動(dòng)通信資源的輔助下完成。政府可通過高速公路網(wǎng)絡(luò)整合部門的建立在高速公路建設(shè)初期就綜合考慮它與其他公路之間的聯(lián)網(wǎng)問題，在同一個(gè)框架下保證高速公路的聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。調(diào)查已有的高速公路光纖網(wǎng)技術(shù)使用情況，將調(diào)查結(jié)果與技術(shù)發(fā)展趨勢相結(jié)合，利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和協(xié)調(diào)小組的成立協(xié)調(diào)好聯(lián)網(wǎng)過程中的各方利益，對部分公路光纖網(wǎng)進(jìn)行剝離，對公路交通骨干光纖網(wǎng)實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃管理，以此形成的交通信息綜合數(shù)據(jù)庫勢必能夠更好地服務(wù)于社會(huì)。
4.結(jié)束語
綜上所述，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、覆蓋范圍廣是我國高速公路路網(wǎng)的顯著特點(diǎn)，所以在建設(shè)高速公路通信系統(tǒng)時(shí)必須滿足多節(jié)點(diǎn)接入和長距離傳輸?shù)囊蟆＿@就需要從通信技術(shù)的可靠性與時(shí)效性出發(fā)，在保證安全傳輸?shù)耐瑫r(shí)確保數(shù)據(jù)、圖像及語音傳輸實(shí)時(shí)同步。面對龐大的網(wǎng)絡(luò)資源，倘若通信網(wǎng)絡(luò)僅僅服務(wù)于單個(gè)路段數(shù)據(jù)傳輸，那無疑是資源的浪費(fèi)，如何在保值和增值的基礎(chǔ)上發(fā)揮通信系統(tǒng)的效應(yīng)是對當(dāng)前高速公路建設(shè)的一大考驗(yàn)。因此，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù)體制規(guī)劃需要切實(shí)將長遠(yuǎn)發(fā)展和當(dāng)前需求相結(jié)合，利用一體化綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)滿足業(yè)務(wù)需求，緊隨信息技術(shù)發(fā)展趨勢，始終堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路，將科學(xué)管理和技術(shù)創(chuàng)新作為現(xiàn)階段高速公路通信系統(tǒng)建設(shè)的根本目標(biāo)，只有社會(huì)各界通力合作才能夠真正為經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：熱成像 高動(dòng)態(tài) 雙邊濾波
中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）10（b）-0062-02
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，道路交通呈現(xiàn)復(fù)雜化的趨勢，交通安全不僅僅是人車的自覺遵守[1]，還有監(jiān)控系統(tǒng)的高效成像[2]。但是光線不足的晚上或者云霧繚繞的白天，大大影響了圖像的清晰度和識(shí)別度。為了克服這種模糊圖像帶來的錯(cuò)誤判斷，引入了紅外熱成像技術(shù)[3]。
紅外熱成像，是利用自然界幾乎所有物體都會(huì)發(fā)出紅外線原理而成像的。它反映了場景中不同目標(biāo)對外紅外輻射的空間分布，在交通監(jiān)控中可以將檢測車輛、行人的溫度信息，通過紅外處理，把交通狀況以及道路安全等信息反映到終端控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)交通檢測。更為便利的是由于紅外線作用距離較遠(yuǎn)，不用像普通攝像球機(jī)一樣在路面上間隔小地安裝，從而緩解交通負(fù)擔(dān)以及安裝成本。
而紅外熱成像技術(shù)的不足是，當(dāng)作用距離較遠(yuǎn)時(shí)，輸出圖像的小目標(biāo)細(xì)節(jié)非常不清晰。文章在此基礎(chǔ)上，又引入高動(dòng)態(tài)增強(qiáng)技術(shù)，提出了基于高動(dòng)態(tài)紅外增強(qiáng)的交通監(jiān)控系統(tǒng)。
1 高動(dòng)態(tài)增強(qiáng)技術(shù)
由于熱成像系統(tǒng)能夠把物體表面自然發(fā)射的紅外輻射分布轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢妶D像，如果場景中各種目標(biāo)溫差比較大，則需要很高的精度來量化高動(dòng)態(tài)范圍的場景成像，這也是紅外成像的特點(diǎn)。所以，為了提高成像精度，一般需要高bits的AD對探測器輸出信號(hào)進(jìn)行采樣和量化，而人眼能識(shí)別的最大數(shù)據(jù)寬度是8 bits。這就涉及到數(shù)據(jù)從高bits到8 bits的增強(qiáng)處理。
對于紅外圖像增強(qiáng)，常用線性映射（如AGC）、直方圖統(tǒng)計(jì)等方法，由于局部的小目標(biāo)在成像位寬和像素?cái)?shù)目上占比極小，使得輸出圖像往往存在場景細(xì)節(jié)模糊，甚至目標(biāo)丟失的現(xiàn)象。因?yàn)樽匀粓鼍暗募t外圖像具有很高的溫度動(dòng)態(tài)范圍，要使得在8 bits的圖像顯示設(shè)備中，仍能較好地顯示高bits的細(xì)節(jié)信息，這里提出高動(dòng)態(tài)增強(qiáng)技術(shù)[4]。
2 算法實(shí)現(xiàn)過程
此文高動(dòng)態(tài)增強(qiáng)的原理是：先把高bits數(shù)據(jù)圖像，通過雙邊濾波分為基層圖像和細(xì)節(jié)圖像，然后分別對基層圖像做動(dòng)態(tài)范圍壓縮，對細(xì)節(jié)層做細(xì)節(jié)增強(qiáng)，最后通過重組并調(diào)整到8 bits輸出圖像[5]，具體過程如下。
（1）對高bits源圖像利用雙邊濾波得基層圖像。
（2）利用源圖像跟基層圖像做減法，得到細(xì)節(jié)圖像。
（3）對基層圖像做直方圖投影，對細(xì)節(jié)圖像做自適應(yīng)增益控制。
（4）將處理后的細(xì)節(jié)圖像和基層圖像通過加權(quán)合成得8 bits的輸出圖像。
3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
為了驗(yàn)證算法的有效性，文章利用某紅外相機(jī)拍攝距離較遠(yuǎn)的交通實(shí)況，如圖1的（a）圖所示，該處本來是車輛禁停地方。如果利用一般的檢測器拍攝，由于距離較遠(yuǎn)，會(huì)導(dǎo)致無法成像，不能用于判斷該處是否有違停，要想正常監(jiān)控，必須得在該處附近另安置攝像頭，這樣不僅增加成本，還耗費(fèi)時(shí)間，不能達(dá)到資源的統(tǒng)一調(diào)配。
如果僅僅是利用紅外相機(jī)拍攝，通過一般的紅外增強(qiáng)輸出到終端，如圖1的（b）圖所示，雖然能起到圖像增強(qiáng)的目的，某些目標(biāo)也確實(shí)增強(qiáng)了，但是由于部分細(xì)節(jié)還是沒有清晰輸出，如柱子最左面的那輛車，所以對于判斷還是有一定的局限性。
如果在紅外圖像輸出之前，加上此文的高動(dòng)態(tài)處理，如圖1的（c）圖所示，則明顯細(xì)對比度增強(qiáng)，不僅僅遠(yuǎn)處的車輛清晰可見，某些很小的細(xì)節(jié)也得到了增強(qiáng)，如果能在終端再加上車輛識(shí)別算法，則會(huì)很有效地識(shí)別車輛所在位置，進(jìn)而通過報(bào)警加強(qiáng)防衛(wèi)處理。
4 結(jié)語
從上面的結(jié)果對比可以看出，該算法在增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)方面有很大的改善，解決了高動(dòng)態(tài)范圍場景中定位低對比度目標(biāo)的關(guān)鍵問題，創(chuàng)新地開拓了動(dòng)態(tài)范圍壓縮的新方法。這項(xiàng)技術(shù)，不僅可以解決高動(dòng)態(tài)成像的動(dòng)態(tài)范圍壓縮問題，還可以保留場景中的細(xì)節(jié)信息，應(yīng)用在交通監(jiān)控中，能更好地識(shí)別行人和車輛，給后續(xù)交通檢測、車輛識(shí)別等帶來很大的方便和準(zhǔn)確性，而且為普通的圖像增強(qiáng)提供了新的解決思路和方法。
參考文獻(xiàn)
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學(xué)術(shù)研究
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(146)城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃設(shè)計(jì)研究 吳長虹
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(187)縣公司光纜線路運(yùn)行維護(hù)模式探討 袁越 張曉紅 梁婧 李紅發(fā)
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(194)通信工程管理特點(diǎn)及策略 魏華
(195)lte室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 李維 朱恩
(197)gsm網(wǎng)絡(luò)中mos語音質(zhì)量提升方法研究 劉玉哲
(199)cdma無線網(wǎng)高鐵覆蓋切換設(shè)計(jì) 劉泉 江敏
(201)空管分局級通信網(wǎng)絡(luò)ip化方案探討 潘誠 賈海朋
(203)校園wifi組網(wǎng)與覆蓋方案 皮和平 羅肖
(205)芻議網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在鐵道通信中的應(yīng)用 王勇
(206)激光通信技術(shù)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢 焦燕
(207)td-scdma無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化探討 張科英
(209)基于軟件無線電的綠色集約移動(dòng)通信基站技術(shù) 廖志強(qiáng) 劉詩虎
(211)pcc架構(gòu)下的無線資源調(diào)控優(yōu)化在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 嚴(yán)文發(fā)
(213)淺析wlan干擾問題及解決辦法 張海鵬
(215)解析長途光纖傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì) 鞏亞偉 劉銀生
(217)分散式工程項(xiàng)目通信系統(tǒng)探討 李嬋
(219)專網(wǎng)通信管道規(guī)劃及建設(shè)芻議 周全
(220)通信供電系統(tǒng)發(fā)展趨勢分析 張永強(qiáng)
通信運(yùn)營
(221)itv用戶自組網(wǎng)規(guī)范討論 修旭
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(225)電信運(yùn)營商“智能管道”發(fā)展之路 盧曉明
(226)基于gpon技術(shù)實(shí)現(xiàn)ftth的設(shè)計(jì)方案分析 李瑋
(227)iptv業(yè)務(wù)平臺(tái)出口中繼優(yōu)化方案 鄭秀杰
(229)it外包促進(jìn)電信企業(yè)的轉(zhuǎn)型 曹燕山
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(241)通信行業(yè)發(fā)展對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn) 錢量 鄧曉宇
(243)電信行業(yè)ftth所走過的歷程和最新進(jìn)展 蔡貴濱
(244)ftth主要接入方式及技術(shù)探析 張嵐
(245)amr功能對mos評分的影響分析 高文
(246)創(chuàng)新銷售運(yùn)營模式 提升價(jià)值經(jīng)營能力——關(guān)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量經(jīng)營的思考 彭繼民
(248)湖北電信服務(wù)營銷策略研究 陳玫瑰
(250)電信服務(wù)等級的協(xié)定和管理研究 沈艷
(251)本地傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析 楊艷紅
(253)cdma1x系統(tǒng)小區(qū)前向功率優(yōu)化 向磊
(255)優(yōu)化提升3g網(wǎng)絡(luò)pdp激活成功率指標(biāo) 賈文炯
(256)四網(wǎng)協(xié)同建設(shè)思路研究 王鵬 吳麗雯
(258)有線無線寬帶一體化接入網(wǎng)絡(luò)研究 王堯
(259)集團(tuán)客戶綜合資源管理系統(tǒng)研究 張堃
(261)“集團(tuán)客戶前端支撐系統(tǒng)”的研究及應(yīng)用 方天戟
(263)攜號(hào)轉(zhuǎn)網(wǎng)影響及應(yīng)對策略研究 姚學(xué)東 王鵬
(265)運(yùn)營級nat設(shè)備的選型探討 劉勇 班艷萍
專業(yè)論壇
(267)電路分析動(dòng)態(tài)電路“做中學(xué)“的創(chuàng)新型教學(xué) 楊蕊
(269)淺談視頻通信在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用 陳曉 黨月芳
(271)視頻監(jiān)控在工程項(xiàng)目施工期間的應(yīng)用 李新宇 鄔俊杰 王永剛
(272)試析高速公路通信技術(shù)的運(yùn)用 陳智遠(yuǎn)
(274)淺析城市道路工程測量質(zhì)量的有效控制 孫靜
(275)雷測數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)滯后誤差原因分析及應(yīng)對對策 蔣立民
(277)我國智能交通發(fā)展和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程 雷鳴宇 薛婧
(278)淺談光傳輸設(shè)備的故障類型與防護(hù)對策 鄭大旺
(280)配用電接入網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)研究 張程
(282)um71聯(lián)鎖關(guān)系檢查校核作業(yè)探究 甄建平
(284)關(guān)于短波通信信息技術(shù)未來發(fā)展的思考 潘志勇
(285)三網(wǎng)融合背景下廣電發(fā)展策略 蔣坤樂
(286)探究項(xiàng)目管理在電力通信項(xiàng)目工程中的應(yīng)用 肖永明
(287)淺析高壓輸變電線路的設(shè)計(jì)與維護(hù) 李濤 何榮
(289)淺析無線電通信系統(tǒng)中高精度高效電源的應(yīng)用 程默章
(290)用
2012年，我國電子信息產(chǎn)業(yè)處于
復(fù)雜多變的國內(nèi)外形勢之中，既具備基礎(chǔ)行業(yè)快速增長、國內(nèi)信息化建設(shè)全面深化、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移及布局優(yōu)化調(diào)整等有利機(jī)遇，又面臨新增長點(diǎn)較為缺乏、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距不斷拉大、國際市場需求持續(xù)疲軟等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)型升級的任務(wù)尤為迫切。
抓住有利機(jī)遇
當(dāng)前，我國電子信息基礎(chǔ)行業(yè)已成為拉動(dòng)增長的重要力量。金融危機(jī)以來，基礎(chǔ)行業(yè)規(guī)模增速普遍快于整機(jī)行業(yè)，未來仍有繼續(xù)加速趨勢，以電子器件行業(yè)表現(xiàn)更為突出。2011年1――11月，電子器件行業(yè)累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售產(chǎn)值10892.3億元、出貨值6810.3億元，分別同比增長25.8%和20.2%。這一快速增長主要得益于行業(yè)投資，據(jù)了解，2011年1-11月我國電子器件行業(yè)累計(jì)完成投資2072億元，同比增長44%，成為電子信息產(chǎn)業(yè)中投資最密集、增長最快的領(lǐng)域。
目前，我國已建成投產(chǎn)多條12英寸集成電路生產(chǎn)線及高世代液晶面板生產(chǎn)線，彌補(bǔ)了產(chǎn)業(yè)空白，與發(fā)達(dá)國家差距逐步縮小，同時(shí)太陽能光伏、LED、動(dòng)力電池等新興行業(yè)迅速發(fā)展，進(jìn)一步夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)在2012年，中央及地方政府將進(jìn)一步加大對高性能集成電路、新型顯示、關(guān)鍵電子元器件和材料等戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域的政策和資金扶持力度，“十二五”產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中的各項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目及工程也將逐步得以落實(shí)，對基礎(chǔ)行業(yè)發(fā)展形成現(xiàn)實(shí)驅(qū)動(dòng)力，進(jìn)而帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)增長。
國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)信息化建設(shè)全面深化。我國電子信息產(chǎn)業(yè)內(nèi)銷貢獻(xiàn)率目前已超過外銷，內(nèi)外銷對全行業(yè)增長的貢獻(xiàn)率比已達(dá)61:39，未來仍有繼續(xù)提升趨勢。2011年1-11月，全行業(yè)累計(jì)實(shí)現(xiàn)內(nèi)銷產(chǎn)值30374億元，同比增長29%，內(nèi)銷增速比外銷增速高出14.1個(gè)百分點(diǎn)。
國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)信息化建設(shè)的全面深化是推動(dòng)內(nèi)銷貢獻(xiàn)率持續(xù)提升的根本動(dòng)力。目前，鋼鐵、化工、汽車、船舶、航空等主要行業(yè)大中型企業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)工具普及率已超過60%，關(guān)鍵工序數(shù)（自）控化率已超過50%，制造技術(shù)和信息技術(shù)融合步伐不斷加快。同時(shí)，信息技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域深度融合和滲透，汽車電子、機(jī)床電子、醫(yī)療電子、智能交通、金融電子等量大面廣、拉動(dòng)性強(qiáng)的產(chǎn)品及信息系統(tǒng)獲得了迅速發(fā)展。2012年，國內(nèi)信息化建設(shè)將按照《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》的總體部署和要求，以相應(yīng)的行業(yè)規(guī)劃為引導(dǎo)而加速推進(jìn)。通過兩化深度融合，我國電子信息產(chǎn)業(yè)將獲得堅(jiān)實(shí)有力的國內(nèi)市場保障。
國內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移及布局優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)生積極效應(yīng)。受產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移及政策帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化調(diào)整的雙重影響，中西部地區(qū)電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模增速較為突出。2011年1-11月，中、西部地區(qū)規(guī)模以上電子信息制造業(yè)累計(jì)銷售產(chǎn)值分別增長73.9%和72.7%，高于全國平均增速52.2個(gè)和51個(gè)百分點(diǎn)。一方面，沿海地區(qū)的制造產(chǎn)能逐步開始轉(zhuǎn)移，惠普、戴爾、聯(lián)想、宏四大PC制造廠商甚至已在川渝地區(qū)形成全產(chǎn)業(yè)鏈布局，短期內(nèi)即產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)；另一方面，國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地申報(bào)工作的深入開展，也有力促進(jìn)了中西部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)集聚，加速拉動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)增長。
“由南向北、自東向西”的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，以及產(chǎn)業(yè)布局的優(yōu)化調(diào)整，均促使中西部地區(qū)部分中心城市加速成長為我國電子信息產(chǎn)業(yè)的區(qū)域新增長極。2012年，隨著中部崛起、西部大開發(fā)等國家戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)，《國務(wù)院關(guān)于中西部地區(qū)承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的指導(dǎo)意見》的深入貫徹，以及中西部地區(qū)成本優(yōu)勢、資源優(yōu)勢、政策優(yōu)勢的日益凸顯，我國電子信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移及布局優(yōu)化調(diào)整的進(jìn)程會(huì)進(jìn)一步加快。
坦然面對挑戰(zhàn)
雖然我國電子信息產(chǎn)業(yè)新增長點(diǎn)較為缺乏。但歷史證明，產(chǎn)業(yè)每一次的高速增長，都必然會(huì)以某一類或某幾類恰好符合當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展方向及市場需求的產(chǎn)品為依托和契機(jī)。
自“十一五”開始，彩電、手機(jī)、計(jì)算機(jī)等整機(jī)產(chǎn)品的市場需求已趨穩(wěn)定，2006-2010年全球手機(jī)市場出貨量年均增速僅為8%，不再具備帶動(dòng)我國電子信息產(chǎn)業(yè)高速增長的能力；同時(shí)，傳統(tǒng)整機(jī)產(chǎn)品正面臨著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化產(chǎn)品的擠占和替代，也不再代表技術(shù)前沿方向。但是，出于創(chuàng)新投入不足、資源配置分散、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢等固有矛盾的影響，符合技術(shù)發(fā)展趨勢、貼近市場當(dāng)前需求、具有強(qiáng)有力帶動(dòng)作用的產(chǎn)業(yè)新增長點(diǎn)遲遲不能形成，大量產(chǎn)能依然集中在傳統(tǒng)的加工制造環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)增速逐步趨低已成必然。2012年，國際市場形勢不容樂觀，傳統(tǒng)電子信息產(chǎn)品的出口將愈發(fā)艱難，缺乏強(qiáng)勁有力的產(chǎn)業(yè)新增長點(diǎn)，已成為阻礙產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展的關(guān)鍵制約。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“馬太效應(yīng)”逐步顯現(xiàn)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速興起，占據(jù)市場壟斷地位三十余年的Wintel體系加速瓦解，本應(yīng)帶給我國電子信息產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)“趕超發(fā)展”的良好契機(jī)。但是，大型跨國IT企業(yè)在技術(shù)及資本領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢不容忽視，加之電子信息產(chǎn)業(yè)本身具有技術(shù)密集、資金密集的特性，不同企業(yè)在發(fā)展基礎(chǔ)和資本積累上的差異會(huì)隨著發(fā)展進(jìn)程而逐漸擴(kuò)大，最終導(dǎo)致企業(yè)間發(fā)展水平差距巨大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“馬太效應(yīng)”已逐步顯現(xiàn)。
一方面，英特爾與微軟等傳統(tǒng)寡頭企業(yè)憑借深厚的技術(shù)和資本積累，通過大量的研發(fā)投入、頻繁的兼并收購，圍繞產(chǎn)業(yè)新興增長點(diǎn)擴(kuò)張業(yè)務(wù)領(lǐng)域、設(shè)置技術(shù)壁壘、快速推出新型產(chǎn)品、提升市場競爭門檻，不斷增加后發(fā)企業(yè)進(jìn)入新興領(lǐng)域的難度；另一方面，谷歌、ARM、蘋果等新興勢力快速崛起，已占據(jù)專利的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，同時(shí)利用資本杠桿、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等手段，不斷延伸與整合產(chǎn)業(yè)鏈，正在以“微軟+ARM”和“英特爾+谷歌”等形式替代Wintel體系，隱隱有形成新一輪壟斷和市場封鎖之勢。如何積極有效地應(yīng)對新興領(lǐng)域的新興壟斷勢力，是我國電子信息產(chǎn)業(yè)在2012年乃至較長一段時(shí)期內(nèi)所不得不面臨的挑戰(zhàn)，否則將會(huì)一直依附于發(fā)達(dá)國家之后，無法突破“跟隨發(fā)展”模式。
歐美國際市場需求持續(xù)疲軟。受歐美債務(wù)危機(jī)影響，全球經(jīng)濟(jì)將繼續(xù)保持低速增長態(tài)勢。預(yù)計(jì)2012年全球經(jīng)濟(jì)增速將比2011年略有下降，僅為3.1%。受外向型發(fā)展模式制約，全球經(jīng)濟(jì)增長的低迷會(huì)對我國電子信息產(chǎn)業(yè)的出口造成較大阻力。同時(shí)，我國電子信息產(chǎn)業(yè)出口集中度較高，歐美主要國家和地區(qū)出口額占總量比重經(jīng)常能達(dá)到近三分之一。當(dāng)歐美市場需求疲軟時(shí)，會(huì)給我國電子信息產(chǎn)品出口帶來格外嚴(yán)重的負(fù)面影響。2011年1-11月，我國對美國、英國和意大利出口分別為1148億、110億和89億美元，同比增長9.9%、0.5%和1.8%，分別低于出口總量增長水平（12.5%）2.6、12個(gè)和10.7個(gè)百分點(diǎn)，均低于2010年同期增長水平20個(gè)百分點(diǎn)以上；對法國、波蘭、西班牙等國出口更是呈負(fù)增長態(tài)勢，出口額分別為88億、37億和35億美元，同比下降5.9%、6.5%和14.5%。
預(yù)計(jì)在2012年，歐美經(jīng)濟(jì)增長乏力的現(xiàn)象仍然不會(huì)得到本質(zhì)性改變，如何調(diào)整貿(mào)易伙伴結(jié)構(gòu)、減輕出口下滑帶來的不利影響，并努力擴(kuò)大國內(nèi)市場需求，將是我國電子信息產(chǎn)業(yè)所面臨的一項(xiàng)重大考驗(yàn)。
采取積極應(yīng)對策略
圍繞集成電路、新型平板顯示等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步健全產(chǎn)業(yè)政策體系。一是加快出臺(tái)《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)＜進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策＞的通知》（國發(fā)[2011]4號(hào)）的實(shí)施細(xì)則，適時(shí)調(diào)整《集成電路免稅進(jìn)口自用生產(chǎn)性原材料、消耗品目錄》。二是研究完善扶持新型平板顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，對部分國內(nèi)沒有替代產(chǎn)品的重要進(jìn)口設(shè)備、材料，繼續(xù)保持現(xiàn)有稅收優(yōu)惠政策。三是落實(shí)《多晶硅產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入條件》，切實(shí)加強(qiáng)行業(yè)管理，推動(dòng)行業(yè)節(jié)能減排，引導(dǎo)地方政府堅(jiān)決遏制低水平重復(fù)建設(shè)。
著力于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)培育產(chǎn)業(yè)新增長點(diǎn)。一是提高財(cái)政資金使用效率，加快移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，培育壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。二是加快實(shí)施“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”、“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”、“新一代寬帶無線移動(dòng)通信網(wǎng)”等國家科技重大專項(xiàng)，以新興領(lǐng)域?yàn)閷?dǎo)向明確資金支持重點(diǎn)，引導(dǎo)和吸引產(chǎn)業(yè)鏈配套。三是充分利用電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金等專項(xiàng)資金，支持新興領(lǐng)域核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。四是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域遴選并實(shí)施一批重點(diǎn)示范項(xiàng)目，推進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)品的行業(yè)示范應(yīng)用。
集中于整機(jī)、光電及應(yīng)用電子產(chǎn)品領(lǐng)域，擴(kuò)張內(nèi)需市場。一是繼續(xù)做好家電下鄉(xiāng)、家電以舊換新工作，研究制定家電下鄉(xiāng)后續(xù)政策措施，建設(shè)完善家電產(chǎn)品售后維修服務(wù)體系。二是推動(dòng)制定國內(nèi)光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策實(shí)施，繼續(xù)實(shí)施“金太陽工程”等扶持措施，加快啟動(dòng)國內(nèi)光伏市場。三是積極推廣LED、OLED節(jié)能照明產(chǎn)品，推進(jìn)景觀照明、液晶顯示背光源、戶外大屏幕顯示以及室內(nèi)商業(yè)照明等應(yīng)用。四是針對量大面廣、帶動(dòng)性強(qiáng)的應(yīng)用電子領(lǐng)域加大研發(fā)投入，不斷滿足各行業(yè)的專業(yè)化、多樣化需求。
加速提升產(chǎn)業(yè)鏈整體競爭力。一是推動(dòng)設(shè)立產(chǎn)業(yè)投資基金，重點(diǎn)關(guān)注重大生產(chǎn)力布局，優(yōu)化調(diào)整高性能集成電路、新型平板顯示等重大生產(chǎn)力布局，提高產(chǎn)業(yè)集中度、集聚效應(yīng)及配套協(xié)作水平。二是以資本為紐帶支持龍頭骨干企業(yè)開展并購，大力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈整合，提高產(chǎn)業(yè)鏈管控及運(yùn)作水平。三是探索企業(yè)合作創(chuàng)新機(jī)制，加強(qiáng)大企業(yè)與中小企業(yè)間的聯(lián)合與協(xié)作，推動(dòng)形成密切合作的研發(fā)體系，支持組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
關(guān)鍵詞：鄱陽湖；通用分組無線服務(wù)技術(shù)；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)程監(jiān)控中心
中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）34-7896-02
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的體積小、成本低，具有魯棒性、分布式、隱蔽性等特點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)所組成，這些節(jié)點(diǎn)具有通信能力和計(jì)算能力，通過多跳無線通信方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測對象信息實(shí)時(shí)感知、采集和處理，并傳送到網(wǎng)絡(luò)終端用戶。被廣泛的應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、智慧醫(yī)療、智能交通、智慧農(nóng)業(yè)等方面。鄱陽湖（如圖1所示）水域?qū)掗煟?水質(zhì)采樣困難、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理差、水質(zhì)監(jiān)測對象復(fù)雜多變、監(jiān)測點(diǎn)分散、分布范圍廣、環(huán)境較惡劣。監(jiān)測主要采用的人工采樣或便攜式監(jiān)測儀采集數(shù)據(jù)，采樣點(diǎn)有限，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高效的水環(huán)境信息監(jiān)控的需求。該文在深入研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的鄱陽湖水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，對水環(huán)境監(jiān)測中的幾個(gè)重要指標(biāo)水溫、pH值、電導(dǎo)率、溶解氧和濁度等進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)鄱陽湖水環(huán)境信息的自動(dòng)化采集，遠(yuǎn)程傳輸，批量處理，海量存儲(chǔ)，優(yōu)化顯示，及時(shí)，為鄱陽湖水環(huán)境的保護(hù)和合理開發(fā)提供參考。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
整個(gè)信息監(jiān)控系統(tǒng)由信息采集終端節(jié)點(diǎn)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測區(qū)域中心節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中心四個(gè)部分組成，系統(tǒng)總體構(gòu)架圖如圖1所示。傳感器終端節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)的采集和處理；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)傳感器終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送監(jiān)測區(qū)中心節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集。監(jiān)測區(qū)中心節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸部分主要負(fù)責(zé)將中心節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)以TCP協(xié)議的形式傳送到internet遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)監(jiān)控中心負(fù)責(zé)接收來自不同監(jiān)測區(qū)的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，并實(shí)時(shí)到互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
2 信息采集終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
信息采集終端節(jié)點(diǎn)主要以CC2530 為核心控制芯片，實(shí)現(xiàn)傳感器信息的采集，信號(hào)的放大處理，模擬信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。是傳感器網(wǎng)絡(luò)中最基本節(jié)點(diǎn)部分，也是最重要的節(jié)點(diǎn)部分。整個(gè)水環(huán)境信息采集終端節(jié)點(diǎn)可劃分為傳感器數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理模塊、模擬信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換模塊、8051單片機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊、射頻無線通信收發(fā)模塊以及供電系統(tǒng)模塊如圖2所示。
傳感器數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理模塊主要使用各種水環(huán)境信息采集傳感器采集信息，由于傳感器采集的信號(hào)一般比較微弱，直接輸入到單片機(jī)是無法處理，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)放大電路以保證傳感器采集的信號(hào)經(jīng)過放大能被單片機(jī)接收和處理。
模擬信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換模塊，大部傳感器輸出的都是模擬信號(hào)，而單片機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，所以需要對信號(hào)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的處理。
8051單片機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊是信息采集終端節(jié)點(diǎn)的核心部分，接收來自模數(shù)轉(zhuǎn)換通道的采集數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行格式等處理，然后保存在存儲(chǔ)器中。
射頻無線通信收發(fā)模塊負(fù)責(zé)將信息采集終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆摬杉瘏^(qū)域的數(shù)據(jù)匯聚中心節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了信息采集終端節(jié)點(diǎn)與采集區(qū)域的數(shù)據(jù)匯聚中心節(jié)點(diǎn)、信息采集終端節(jié)點(diǎn)與中繼節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換功能。
供電系統(tǒng)模塊負(fù)責(zé)整個(gè)信息采集終端節(jié)點(diǎn)的電源。
3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
3.1 數(shù)據(jù)匯聚中心節(jié)點(diǎn)程序
數(shù)據(jù)匯聚中心節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)能夠加入或者退出該網(wǎng)絡(luò)的功能，同時(shí)負(fù)責(zé)接收來自其他節(jié)點(diǎn)的的數(shù)據(jù)，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和規(guī)范化并通過串口傳輸?shù)紾PRS模塊。具體程序主要有各個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊的的初始化程序、各個(gè)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)程序和匯聚數(shù)據(jù)信息的遠(yuǎn)程發(fā)送和接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信息程序等。
3.2中繼路由節(jié)點(diǎn)程序
中繼路由節(jié)點(diǎn)的程序和數(shù)據(jù)匯聚中心節(jié)點(diǎn)的程序總體上變化不大，只是在文件配置上有一些小的區(qū)別，根據(jù)使用的先后順序，它可以成為中繼路由節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)接收信息采集終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并發(fā)送到數(shù)據(jù)匯聚中心節(jié)點(diǎn)。上電后，中繼路由節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就主動(dòng)加入該網(wǎng)絡(luò)，并將自己和找到的第一個(gè)協(xié)調(diào)器或路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，然后等待其他節(jié)點(diǎn)加入。中繼路由節(jié)點(diǎn)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要起到路由的作用，同時(shí)還負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的正常維護(hù)。
3.3信息采集終端節(jié)點(diǎn)程序
信息采集終端節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)傳感器信息采集，并將這些信息經(jīng)中繼路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)匯聚中心節(jié)點(diǎn)。信息采集終端節(jié)點(diǎn)首先加入該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，然后將自己和第一個(gè)取得聯(lián)系的的數(shù)據(jù)匯聚中心節(jié)點(diǎn)或中繼路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行綁定，這樣就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)信息發(fā)送與接收。
4 監(jiān)測區(qū)域中心節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸
監(jiān)測區(qū)中心節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)匯聚監(jiān)測區(qū)終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)并通過GPRS模塊以TCP協(xié)議的方式發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
4.1 TCP協(xié)議簡介
TCP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議簇中的協(xié)議之一，是傳輸控制協(xié)議的簡稱，這種協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸是一種可靠的數(shù)據(jù)傳輸模式，通過該協(xié)議能實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)終端和Internet網(wǎng)絡(luò)主機(jī)終端的數(shù)據(jù)可靠傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸前要先建立邏輯連接，然后再傳輸數(shù)據(jù)，最后釋放連接3個(gè)過程。該協(xié)議的特點(diǎn)：（1）面向連接的傳輸；（2）端到端的通信；（3）高可靠性，確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，不出現(xiàn)丟失或亂序；（4）全雙工方式傳輸；（5）采用字節(jié)流方式，即以字節(jié)為單位傳輸字節(jié)序列；（6）緊急數(shù)據(jù)傳送功能。
4.2 GPRS模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主機(jī)TCP協(xié)議通信
設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主機(jī)IP為192.168.2.10，端口號(hào)為12345，實(shí)現(xiàn)GPRS模塊TCP遠(yuǎn)程通信步驟如下：（1）ATE1 握手并設(shè)置回顯；（2）AT+CSQ 查詢當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量；（3）AT+CGREG？ 查詢模塊是否有注冊網(wǎng)絡(luò)；（4）AT+CGATT？ 查詢模塊是否附著 GPRS 網(wǎng)絡(luò)；（5）AT+CSTT 設(shè)置APN；（6）AT+CIICR 激活移動(dòng)場景；（7）AT+CIFSR 獲得本地IP地址；（8）AT+CIPSTART="TCP"，"192.168.2.10"，12345 建立TCP/IP連接；（9）AT+CIPSEND 模塊向遠(yuǎn)程監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)。（10）遠(yuǎn)程監(jiān)控中心向GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)；（11）AT+CIPCLOSE關(guān)閉TCP連接。
5 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中心設(shè)計(jì)
監(jiān)控中心系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)處理單元、水環(huán)境系統(tǒng)管理模塊、水環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)信息管理模塊、水環(huán)境決策
信息服務(wù)模塊、水環(huán)境用戶管理模塊等。（1）數(shù)據(jù)信管理模塊主要包括對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分類顯示和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、編輯、修改、刪除。（2）數(shù)據(jù)處理模塊主要包括對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，并按年、月、日進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)后的結(jié)果按照圖形圖表方式顯示、打印，實(shí)現(xiàn)對報(bào)警記錄的查詢、處理。（3）系統(tǒng)管理模塊主要包括設(shè)定浮標(biāo)工作模式、傳感器的采樣周期和通信端口，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)信息查詢、管理。（4）決策支持信息服務(wù)模塊主要包括對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析，預(yù)測水質(zhì)變化趨勢，為決策層提供水環(huán)境數(shù)據(jù)分析結(jié)果及依據(jù)，便于決策層制定決策。（5）用戶管理模塊；實(shí)現(xiàn)用戶添加、刪除、修改密碼、權(quán)限管理等功能。根據(jù)不同用戶賦予相應(yīng)訪問權(quán)限，為查詢系統(tǒng)和決策支持信息服務(wù)提供了基本的安全保障。
6 結(jié)束語
本文利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)將傳感器節(jié)點(diǎn)相連接，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)鄱陽湖水環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，能高效地監(jiān)控遠(yuǎn)程監(jiān)測區(qū)域的水環(huán)境狀況，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化、實(shí)時(shí)化、信息化。符合當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢，是實(shí)現(xiàn)水環(huán)境保護(hù)、恢復(fù)和開發(fā)利用的重要手段和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
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