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關(guān)鍵詞:數(shù)字時代;影視動畫;“動畫”化;互動化
中圖分類號:J0-03文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2010)20-0127-02
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人類社會進入了一個新的時期,無所不在的信息成為當今社會的重要特征,而一場新的技術(shù)革命――數(shù)字化信息革命正在高歌猛進。這次革命的特點就是字化,它帶來了人類社會發(fā)展的新時代?!皵?shù)字化”對于我們已不再陌生,我們生活的各個層面正在不同程度地接受著它的影響。“數(shù)字藝術(shù)”正是由“數(shù)字化”而催生出的新的藝術(shù)形式,它在自我發(fā)展的同時,還融入到現(xiàn)存的幾乎所有的傳統(tǒng)藝術(shù)式樣中,并使這些傳統(tǒng)藝術(shù)獲得了不同程度的延伸和發(fā)展。影視動畫藝術(shù)――作為藝術(shù)內(nèi)容的重要組成部分,在這種背景下也顯得愈發(fā)數(shù)字化了,那么,在這個改變、甚至是顛覆人們舊有藝術(shù)觀念和創(chuàng)作方法的“數(shù)字時代”,動畫藝術(shù)的概念應(yīng)該如何加以界定?數(shù)字時代的影視動畫藝術(shù)又具有怎樣的發(fā)展特征呢?
從動畫藝術(shù)的發(fā)展歷史來看,動畫在它的初創(chuàng)期,是電影的四大門類(故事片、科教片、新聞紀錄片、動畫片)之一,膠片是它的載體,電影是它唯一的傳播途徑。后來,隨著電視機、錄影帶、LD、DVD、互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、數(shù)字放映等現(xiàn)代化媒體設(shè)施的出現(xiàn),隨著讀圖時代的來臨,動畫的載體、傳播方式和種類都發(fā)生了重大變化。因此,“動畫片”已經(jīng)不能涵蓋整個“動畫”概念所賦予這個詞匯所應(yīng)表達的全部功能和領(lǐng)域,影視動畫只是動畫整體系統(tǒng)的一個產(chǎn)物,然而影視動畫、尤其是電影動畫代表著動畫藝術(shù)發(fā)展的最前沿??v觀人類文明的發(fā)展歷程,藝術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)進步總是如影隨形的。數(shù)字時代的影視動畫藝術(shù)其實就是當代最先進的數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)動畫藝術(shù)緊密相結(jié)合的產(chǎn)物。因此,可以斷定,數(shù)字時代的影視動畫藝術(shù)必將具有其獨特的發(fā)展特征。
一、影視動畫藝術(shù)的數(shù)字化
在數(shù)字時代,為了避免被淘汰,一個個產(chǎn)業(yè)爭先恐后地將它們的產(chǎn)品或服務(wù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式,同樣,動畫藝術(shù)作品――尤其是影視動畫,無論它是什么形式的(平面的、立體的、合成的、特技的、三維的,木偶的、剪紙的、實物的、布貼的,藝術(shù)的、商業(yè)的、實用的等等),都不可避免地進行“數(shù)字化”,只有這樣才能免除被束之高閣。
上個世紀90年代中期,隨著電腦日益成為影像生成的主要技術(shù)手段之后,電腦動畫遍布影視制作之中。電腦動畫也被稱為數(shù)字動畫,屬數(shù)字藝術(shù)范疇,是指采用圖形與圖像的處理技術(shù),借助于編程或動畫制作軟件生成一系列的景物畫面,其中當前幀是前一幀的部分修改,是采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生物體運動的效果。電腦動畫藝術(shù)是傳統(tǒng)藝術(shù)與高端科技聯(lián)手創(chuàng)造的當代前沿藝術(shù)。當我們坐在影院中,觀看到震撼人心的《指環(huán)王》、神奇怪誕的《哈利?波特》、神話般的《WALL?E》、以及使用最新CGI和3D拍攝技術(shù)制作的《阿凡達》、《飛屋環(huán)球記》、《愛麗絲夢游仙境》、《諸神之戰(zhàn)》時,不得不驚嘆只有數(shù)字技術(shù)才能創(chuàng)造出如此亦幻亦真的畫面,只有數(shù)字化的影視動畫才能給人們帶來如此美輪美奐的視覺盛宴,也只有在數(shù)字時代才能令現(xiàn)實世界中的一切不可能成為可能,圓了我們心中的夢想。
二、影視動畫藝術(shù)的“動畫化”
雖然技術(shù)手段日新月異,但終究不會改變影視動畫的本質(zhì)特征,作為一種藝術(shù)形態(tài),它必須遵循“動畫化”的原則,即在數(shù)字的時代,影視動畫藝術(shù)依然要具有極度的假定化、夸張化、象征化、幽默化、幻想化、擬人化、綜合化及極度的簡化等動畫藝術(shù)的本質(zhì)特性。在數(shù)字時代,雖然動畫制作的手段將有可能被完全顛覆,傳統(tǒng)的手工動畫制作也許有一天只有在博物館中才可得見,傳統(tǒng)動畫將要被電腦動畫所代替,但是,電腦動畫作品要想獲得成功依然要秉承傳統(tǒng)動畫藝術(shù)的創(chuàng)意精髓。
黃金時代的迪斯尼擁有眾多創(chuàng)作經(jīng)典,《白雪公主》、《木偶奇遇記》、《仙履奇緣》、《睡美人》、《美女與野獸》、《獅子王》等動畫電影都有一個好的故事,令人難以忘懷的角色、大量動人驚奇的情節(jié),不同尋常的視點、富有創(chuàng)造力的形象、亦真亦幻的場景、漫畫一樣的風(fēng)格、普通人的成功……總而言之,迪斯尼創(chuàng)造了一個接一個的夢幻世界,它能把不可能變成可能。近年來,中國的影視動畫產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,每年制作的影視動畫部集和分鐘數(shù)量都比上一年有顯著增加,在剛剛結(jié)束的第六屆中國國際動漫節(jié)上,影視動畫交易達成意向的共計10062集、132754分鐘,相當于2009年度全國動畫片產(chǎn)量的77.3%,其中境外采購占40.7%,這是動畫片交易會的一個重大突破。但是,中國原創(chuàng)的影視動畫普遍存在缺乏創(chuàng)意、定位較低、“叫好不叫座”的困境,在國內(nèi)市場況且如此,在國際市場更無競爭力可談。現(xiàn)在,中國的影視動畫制作技術(shù)有了長足進步,可以制作大量的“外包”動畫,但出口到國外時只能貼上“中國制造”的標簽,而非“中國原創(chuàng)”,核心始終掌握在國外母公司之手。中國的原創(chuàng)電影動畫若想在國內(nèi)有市場、國際有競爭力,就必須遵循“故事是核心,技術(shù)是關(guān)鍵”的創(chuàng)作觀念和制作模式,擁有一個引人入勝的故事,掌握、開發(fā)先進的電腦動畫制作技術(shù),這是數(shù)字時代影視動畫成功的關(guān)鍵,也是我國影視動畫發(fā)展的必由之路。
三、影視動畫藝術(shù)的互動化
互動性是數(shù)字時代最鮮明的特性,也是數(shù)字藝術(shù)發(fā)展為更高層次的體現(xiàn),其表現(xiàn)日益突出。數(shù)字時代的影視動畫藝術(shù)作為數(shù)字藝術(shù)的重要內(nèi)容,必將逐漸體現(xiàn)出這種互動性特征。
數(shù)字時代,影視動畫藝術(shù)的創(chuàng)作必須考慮作品的互動性,將其能否進入互動情境作為成功與否的評價之一?!盎印币辉~涵義較廣,人與人之間,人與物之間,物與物之間的相互作用都可以叫做“互動”,而所謂“互動性”,就是將動畫作者的個人表達與創(chuàng)意延伸到觀眾中,以加強觀眾的參與性。其具體表現(xiàn)為藝術(shù)家首先和智能化機器的互動,然后是作品再與觀眾進行互動,這種互動或許體現(xiàn)在間接的不在場和直接的在場,或許是根據(jù)觀眾的理解直接去完成作品,或許是按程序演繹別的花樣。而這些正是數(shù)字時代的電影動畫藝術(shù)的魅力所在,也是其真正的意義所在。在傳統(tǒng)但應(yīng)動畫藝術(shù)中,藝術(shù)作品與觀者之間往往是單一和被動的互動,是無參與性的,而數(shù)字時代的影視動畫藝術(shù)將越來越鼓勵觀眾的參與,使接觸影視作品變成富于樂趣的體驗過程。
總之,數(shù)字時代的影視動畫藝術(shù)必將帶給人們越來越多神奇而全新的感受,相關(guān)產(chǎn)業(yè)也將創(chuàng)造出越來越多的社會價值。不可否認,上個世紀80年代以前,我國電影動畫業(yè)曾有過輝煌的時期,但是,目前我們與美國、日本這樣的影視動畫制作強國相比差距也是顯而易見的,可我們?nèi)杂欣碛上嘈?在國家的大力扶持與推動下,面對我國動畫產(chǎn)業(yè)巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場需求,我國影視動畫藝術(shù)必將緊跟時展的步伐,從教育、研發(fā)、產(chǎn)業(yè)運作等多方面同時著手,續(xù)寫我國動畫產(chǎn)業(yè)新的輝煌。
參考文獻:
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1漢魏六朝宗教花初起
東漢時期,佛教傳入我國。佛教的傳入在某種程度上給當時的人們以精神的寄托之外,同時也產(chǎn)生了中國傳統(tǒng)插花的雛形——佛教插花。佛門稱花為“華”,花、華不二,獻于佛菩薩前的稱為“獻花”,“借花獻佛”一詞就源于此,散布壇場四周的稱“散華”。佛教的十供養(yǎng)像香、花、燈、涂、果、茶、食、寶、珠、衣,其中又以香和花最為普遍。在壇場的供桌上,花更是重要的供品之一。佛經(jīng)里有許多與花相關(guān)的典故和用語,如拈花微笑、天女散花、花開見佛、舌燦蓮花、花果自成、花開蓮現(xiàn)、九品蓮花、百鳥銜花、夢幻空華、鏡花水月、蓮華藏世界等,都使花的精神更加提升。
另外,在東漢最初的佛教造像藝術(shù)中,如江蘇連云港市孔望山的東漢佛教造像已出現(xiàn)了用蓮花供佛的圖像,在佛像之旁,一名高鼻深目的胡人右手執(zhí)一枝三瓣蓮花,用以供佛。東漢的康孟祥譯的《修行本起經(jīng)》中寫道,“須臾佛到,知童子心時,有一女持瓶盛花,佛度光明,徹照花瓶,變?yōu)榱鹆А?。從中可以看?佛教在中國的傳播和扎根的同時,佛教插花也傳入了中國。佛教徒多在佛像前供花,或是在佛像出巡、佛經(jīng)的講授會堂上供花,主要有3種形式的供花:散花、皿花、瓶花。散花,就是用銀線穿各色珠子以及蓮花瓣、花形剪紙等,于佛像出巡或佛經(jīng)講堂時散下,以助其盛。東晉高僧法顯在其《佛國記》中記載佛像出巡時:“門樓上夫人采女遙散眾華,紛紛而下”。后秦的鳩摩羅什譯的《金剛經(jīng)》亦有“在在處處若有此經(jīng),一切世間天人阿修羅所應(yīng)供養(yǎng)……以諸華(花)香而散其處”。故而在佛畫中多見飛天散花的形象,多源于此。皿花,是一種盆碗狀的器皿內(nèi)放置花朵、花瓣,供于佛像前。瓶花,是以寶瓶插上蓮花,供養(yǎng)佛像,多喜用玻璃制寶瓶,象征光明、清凈。在北魏時代的龍門石窟浮雕中,有一幅賓陽中洞的石浮雕畫——《帝后禮佛圖》,極為著名。此圖表現(xiàn)北魏皇室成員拜佛之情景。其中一名貴族婦女,手執(zhí)花束,以一枝盛開的蓮花為主,兩邊各襯一枝比主花低的蓮雷、蓮蓬,比例恰當,十分美觀,表現(xiàn)了當時插花供佛的情形。
南北朝時,以貯水容器插貯切花已有明確的文字記載?!赌鲜?#8226;晉安王•子懋傳》記載,王子懋為其母求平安,獻花供佛,眾僧將所獻的蓮花插于銅罌之中,以水浸其根,使花不萎衰?!赌淆R書》記載:“沙門于殿前誦經(jīng),武帝為感,夢見優(yōu)懸缽花于經(jīng)案。宣旨使御府為銅花,插御床四角”。以銅為花,無萎謝之憂,插于床邊,象征對佛教之信奉。漢魏六朝時期,道教插花藝術(shù)也已有雛形。在早期的道教儀式中,就有以花果祭神的習(xí)俗,并用大量的實有或幻想的花果代表著長生、成仙等愿望,這些成為道教插花的基礎(chǔ)。早期的道教盛行神仙說,在漢代的畫像石藝術(shù)中,多有西王母等神仙的畫像石。西王母身邊常有仙人隨侍,手執(zhí)嘉禾、靈芝,西王母本人手執(zhí)嘉禾,如山東倉山縣城前村畫像。在當時,道教把西王母敬為善良的女神,故而以嘉禾、靈芝相伴。又如《拾遺記》,記有青蓮、素荷、冰荷等仙境之花。在佛教和道教的雙重影響下,漢魏六朝時期的插花的類型主要以宗教插花為主,其特點是追求清靜恬淡,莊嚴肅穆。花材也多以與宗教有關(guān)的蓮、靈芝、果實類等為主。
2隋唐的院體花在宮中流行
隋唐時期,國力昌盛,文化、藝術(shù)也得到了大力發(fā)展,呈現(xiàn)一派繁榮的景象。園藝技術(shù)的進步,為賞花、插花的廣泛流行提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。隋唐時,思想界實行三教并尊,宗教哲學(xué)進入全盛時期。當時,佛教中的禪宗盛行,禪宗六祖慧能,主張以頓悟之法領(lǐng)悟佛家真理。他喜愛梅花,所過之處常插梅花作為標志。隱含著佛理之喻,對后世禪家起到肇始之功。唐代盧愣迦繪的《六尊者圖》中有缸插牡丹,為禪家花較早的圖畫記載。在舉世聞名的敦煌佛教壁畫中,繪著人們?nèi)グ莘饡r多執(zhí)花枝或皿花供佛。在許多窟中繪有的手執(zhí)托盤的飛天,凌空飛起,正是佛家皿花的寫照。在《西游記》中描繪的觀世音菩薩就有手托寶瓶中插柳枝的造型。另外,在佛家的講經(jīng)法會上,也設(shè)有瓶花為裝飾。一幅繪有唐代高僧玄奘講經(jīng)的《玄奘講學(xué)圖》上,繪有兩瓶蓮花,花葉相稱,成對裝飾于講經(jīng)堂前,瓶中花型對成,組織嚴謹,以正中一高枝為主,兩邊各配對成的花枝。道教以崇尚長生、成仙,多吟誦使人長壽的松、枸杞等植物,以表心意。至于《八十七神仙卷》中諸位神仙手持的盤花、瓶花更是豐富的插花藝術(shù)資料。哲學(xué)上的兼容,促使了思想的一致,同時,隋唐時期,國家大一同,社會、政局較為穩(wěn)定,呈現(xiàn)繁榮的景象。這種繁榮也影響著藝術(shù)領(lǐng)域,雍容華貴的氣質(zhì)、大氣自由的精神貫穿于唐代的插花中。再加上盛唐時期,經(jīng)濟的發(fā)展,科技的進步,為唐代插花藝術(shù)提供了發(fā)展的漲力。在這種背景下,唐代的插花藝術(shù)更加注重形式美。盛唐主導(dǎo)“勢壯為美”,“文質(zhì)彬彬”、“盡善盡美”,在花材的選取上,講究雍容華貴的氣質(zhì),主要以花形碩大的牡丹、芍藥為主,此外,還經(jīng)常選用一些富含吉祥的花材,如用梅、竹、松、柏、山茶、水仙、瑞香、月季、天竺、劍蘭等十種花材,寓意“十全十美”。在插花的花型上也是以富貴壯麗的風(fēng)格為主,故此時期的主要類型為宮體花,亦稱院體花。宮體花,主要流行于隋唐時期的宮廷中,花材以牡丹、芍藥為主,體現(xiàn)富麗之感。此花形體碩壯,色彩艷麗,花枝繁盛,結(jié)構(gòu)嚴謹,裝飾味濃,充滿宮廷煊赫堂皇的氣勢,莊嚴大方。此種花型要求襯托平衡,避免過疏過密,花枝長度約為花器高度加半徑之和。
3宋元理念花、心象花并蒂爭輝
宋元時期,中國插花進入了普及時期。宋時,國力已不如唐時強盛,但畢竟結(jié)束了五代的割據(jù)局面,經(jīng)濟文化更加進步?;ɑ苋缒档?、菊等品種進一步豐富,而其觀賞更具多樣性。插花藝術(shù)因而得以繼續(xù)發(fā)展。元代繼承宋代插花之余緒,也顯得絢麗多彩。宋代提倡理性,三教合一發(fā)展到了宋代被統(tǒng)稱為理學(xué)。理學(xué)是以宋儒論學(xué)多言天地萬物之理而命名的,其中以朱程理學(xué)為代表。強調(diào)理高于一切,認為應(yīng)存天理,滅人欲,極為重視道德思想;更進一步提倡陰陽互變,天人合一的傳統(tǒng)哲學(xué)觀,要求人們靜觀萬物,從中體會到時光變遷,宇宙奧秘。理學(xué)又是北宋以后政治經(jīng)濟發(fā)展的表現(xiàn),宋代的社會動蕩不定,許多文人士流為避現(xiàn)實多退隱于山水之間,寄情于山水花草之間,以表心意。正如周敦頤的學(xué)生程顥詩云:“萬物靜觀皆自得,四時佳興與人同”。對花開花落等景象更為敏感。因而,宋代花卉藝術(shù)更深入地傾注入作者的思想,表達著作者的高尚品德。宋代插花比之唐代插花更顯得意味深長。理性內(nèi)涵加清麗外形,具有清純美麗的形態(tài)。宋代的社會比不上唐代的博大氣概,文人不再狂放,而是內(nèi)斂;不再激情洶涌,而是冷靜地思考。宋朝的時代精神就是清雅、雋秀之氣質(zhì)。這種氣質(zhì)反映到花卉文化中,形成了精細描繪,以花抒寫理性的主流。所以,在插花構(gòu)圖中,講究線條美,常以梅花、臘梅等枝條來插制。這與唐代喜用牡丹的富麗不同。司馬光《獨樂園記》記述了他遷居洛陽后,難與時人相同而獨居獨樂園讀書游賞的情趣。文中還記載了許多花卉,在其中獨自逍遙“遷叟平日多處堂中讀書,上師圣人,下友群賢,窺仁義之原,探禮樂之事?!睆倪@里可以看出,宋代的儒士總是把哲思與花木、與大自然相聯(lián)系。所以,文人義士常以花材影射人格,在花材的選取上喜用松、竹、梅、柏、蘭、桂、山茶、水仙等寓意深刻的花材,表達人生抱負、理想等。表現(xiàn)在插花花型上,就是理性內(nèi)涵加上清麗的外形,自有純美的意境,因而,宋代的插花花型以理念花為主。理念花以瓶花為多,以理為表,以意為理,或解說教義,或闡述教理,或影射人格,或嘲諷時政?;ú亩嘤盟?、柏、竹、梅、蘭、桂、山茶、水仙等素雅者。結(jié)構(gòu)以清為精神之所在,以疏為意念之依歸,注重枝葉的線條美。
元朝的統(tǒng)治者為鞏固其統(tǒng)治,中后期,極為注重吸收以儒學(xué)為主的思想文化,繼承了宋代的理學(xué)思想。與此同時,在藝術(shù)領(lǐng)域也繼承了宋代的緒統(tǒng),尤其是花卉文化繼承宋代之風(fēng)流,同時又具有時代特色。元朝實行的種族歧視制度,使?jié)h族文人受到元統(tǒng)治者的歧視,落魄不得意,多追求閑適自在,不屑為官。所以,元代的藝術(shù)中有這種閑散、淡雅的味道。另外,還受到文人畫和花鳥畫的影響,插花多為借花消愁或表達個人心中的追求,花材多以梅、竹、菊、蘭等名花表現(xiàn)文人清雅、閑韻、傷逝等情感,從而出現(xiàn)了“心象花”。心象花,為文人借花消愁以舒心中積郁所做,作品偏于狂怪孤傲,或荒寒冷僻,表現(xiàn)出浪漫、無拘無束、輕巧秀麗和瀟灑,表達個人內(nèi)在之冥想?;ㄐ筒欢?多種多樣,花器也古里精怪,瓶花吊花不一,純屬作者心里的表達,他人不易領(lǐng)會其中之含義。這種花型與院體花恰恰相反,常人多不采用。
4明清新理念花、文人花、寫景花和象形花競相崢嶸
明清時期,商品經(jīng)濟的發(fā)展,資本萌芽的壯大,花卉商業(yè)生產(chǎn)盛行,插花也向市民普及。在思想領(lǐng)域,明代的王守仁繼承發(fā)揚了宋陸九淵開創(chuàng)的心學(xué)思想,完成了心學(xué)體系。明中期以后,心學(xué)幾乎取代朱程理學(xué),在思想領(lǐng)域影響頗大。心學(xué)認為,“心外無物,無外無理”,“身之主率便是心,心之本體便是理,心之所發(fā)便是意,意之所在便是物,心外無物”。認為“心”與“物”二合一,不可分離。雖然這是一種主觀唯心學(xué)說,但也表現(xiàn)出當時的文士更注重于自我性靈的發(fā)展。將自我與宇宙萬物結(jié)合起來,寄托著心性于山水花卉等事物之間,駕御著宇宙事物自由地觀照、思考自然與人生。詩人、花藝家袁宏道便以此為依據(jù),提倡在文章中抒發(fā)真形,不加矯飾。他的《瓶史》寫及插花,構(gòu)圖、造型上也崇尚天然美、純真美,遠離名利等污濁之物。這些思潮,都繼承了老莊的哲學(xué),又有時代之特征。明清時期的陳腐禮教,森嚴的等級關(guān)系,腐敗的朝政,都促使這種思潮出現(xiàn),產(chǎn)生了抵御黑暗的力量。而嚴重的思想扼制,沒有言論自由的大環(huán)境,又是不堪忍受的,這更促使人們轉(zhuǎn)向自然,更加愛花,以花為伴侶,抒發(fā)真情,隱逸于其間。如明代的高啟《尋胡隱者》詩:“渡水復(fù)渡水,看花復(fù)看花。春風(fēng)江上路,不覺到君家”。有如清代詩人龔自珍著名的《病梅館》一文借用當時的人不愛自然之梅,偏愛病態(tài)的梅花,映射封建階級嚴酷的思想遏制。所以,在花材的選取方面,注重木本花材的折取,例如,松、柏、杉、柳、楓等情趣木本,還有一些寓意深刻的花材,如,“歲寒三友”、“四君子”等,主要目的是借花草抒情,影射人格,以寄心意。插花名家高濂、張謙德、袁宏道、陳氵昊子等無不如此。在這種背景下,明清時期出現(xiàn)了4種插花的花型,主要是新理念花、文人花、寫景花以及象形花,貫穿于明清時期的插花藝術(shù)發(fā)展中,而這4種花型又不是相續(xù)發(fā)展,而是交錯于其中的。新理念花盛行于明初,此類花型為院體花和理念花結(jié)合之產(chǎn)物。結(jié)構(gòu)以中立型為骨干,花材有10余種,以瓶花為主,花器比例為二比一,有高大壯麗之特色。文人花,主要指文人人格花。文人插花不重排場,不為祈福,主要講求情趣。所用的花器較為樸實,花材則以色彩素雅的“四君子”、“歲寒三友”等為主,借花明志抒情。并注重陳設(shè)環(huán)境的襯托,使作品清雅脫俗。寫景花,模仿盆景表現(xiàn)手法,描寫贊美自然景觀,諸如深山幽谷、小溪池畔、庭院一角等,達到具備風(fēng)情雨露,精妙入神的境界,以盤花為多。在色彩選擇上,多采用綠色、棕色系統(tǒng)之色彩,如深綠、淺綠、棕色、黃色、白色等。寫景花仿照盆景之手法,但取材與盆景不同,花器用水盤、平盤、平板等,花材則可采用松、柏、杉、柳、楓,或梅、竹、桃、梨、櫻等樹枝,以及枯干、樹根、苔木、苔藤、苔石等,再配以山野花草點綴,必能表達出山野景況,通過插花藝術(shù)這一巧妙的手法,“取得縮龍成寸,小中見大的效果”,可以解說教意,影射人格,借境抒懷,或狂熱瀟灑,或孤僻冷漠。象形花,源于花材與古董的自然結(jié)合,以干材或疏果的外形和色澤為造型基礎(chǔ),進行設(shè)計布置,根據(jù)時令、場所、個人愛好、時代特征進行創(chuàng)作,往往籍著作者的想象,利用點、線、面、塊的組合,予以技巧的運用。象形花名目繁多,應(yīng)用極廣,有的以花頭編扎而成,有的以常綠花、葉綁扎制作,有的利用瓜果、食物雕塑成形。形狀有鳥、獸、魚、蟲、人物、亭臺等?;ú亩嘤?、月季、桂花、黃楊、雀梅、山茶、石榴、葛藤等。
一、電影的衍生品市場的開發(fā)
相對于其他商品,電影的生命周期比較短暫,為延長電影帶來的影響,開發(fā)電影衍生產(chǎn)品是不錯的選擇。電影衍生產(chǎn)品,指以電影作為品牌,將電影人物形象等,運用于其他相關(guān)產(chǎn)品,如游戲、紀念品、玩具、書籍、服裝、主題公園等的生產(chǎn)和銷售。電影衍生品市場廣闊,將電影本身打造成品牌,通過其在社會中的影響力銷售產(chǎn)品,拉長了電影的生命周期,促進了電影產(chǎn)品銷售力的增長。
二、做好前期宣傳工作
這里包括對電影票價的制定上,電影片花、首映禮以及找到合適的海外發(fā)行商等。商業(yè)大片在票價的制定上一般要偏高,以便以更快的速度收回投資,但高票價的制定則取決于電影的知名度以及在受眾中的影響力,無人會為一部無名電影掏腰包,基于此,商業(yè)電影的前期宣傳工作則顯得至關(guān)重要,一部商業(yè)電影最好在開拍前就進行前期宣傳工作,宣傳形式可以各種各樣,可通過報紙、電視、網(wǎng)絡(luò)、廣播等大眾媒體進行宣傳。報紙作為平面印刷媒體,是一種讀者主動選擇的媒體,但由于發(fā)行量等限制,還存在著諸多的不足。電視、媒體是從聲音和圖像兩個方面?zhèn)鞑バ畔?,直觀性強、宣傳效果好,能給觀眾留下深刻的印象。在觀眾的心目中形成大致印象,之后,隨著電影拍攝的進程,宣傳逐步跟進,讓觀眾對拍攝過程有所了解、有所期待,等到電影上映之時,受眾走進電影院就像老朋友見面一樣自然而然,即使高價票,也在所不惜。除此之外,在電影拍攝工作完成之時,還要加大宣傳力度,此時的宣傳,是為了更好的擴大電影的影響力,此時采用的宣傳方式,除原來的大眾媒體外,還要包括戶外媒體、宣傳冊、甚至公交車站臺的廣告欄,都可以成為電影的宣傳陣地,另外,首映禮也是重要的一環(huán),在長期的宣傳過程中,很多已成為忠實粉絲的觀眾,或者對電影還持懷疑態(tài)度的觀眾,都會通過首映禮來對電影進行更深入的了解,此時,采取各種策略為電影的上映制造聲勢是十分必要的。電影上映的前幾天,宣傳工作仍未停止,從影院到電影制作方,都應(yīng)在前期宣傳的基礎(chǔ)上,繼續(xù)對部分猶豫是否觀影的觀眾進行心理探底,此時采取的策略一般是要求一些知識界名人對電影進行點評,無論是褒是貶,對電影來講,都是一種很好的宣傳,或者在網(wǎng)絡(luò)、報紙等媒體直接刊發(fā)電影影評,影評并不一定非要褒揚,最好有深度,并及時在媒體公布當日票房,進行造勢。
三、尋找多種發(fā)行盈利渠道
進行海外發(fā)行,尋找合適的海外發(fā)行商是成功進行海外發(fā)行的第一步,一般來說,每個成功的發(fā)行商都有自己的發(fā)行策略和技巧。片方和海外發(fā)行商采取的合作方式一般有兩種,一種是發(fā)行,另一種是直接發(fā)行。發(fā)行就是影片由公司發(fā)行到海外,這種方式是片方直接與公司簽訂合同,直接發(fā)行則是直接與國外發(fā)行商就當?shù)氐陌鏅?quán)簽訂發(fā)行合同。一旦電影的票房不容樂觀,就應(yīng)該盡快制定其他發(fā)行策略,尋找能更大提高利潤的發(fā)行渠道,在國內(nèi),電影的發(fā)行渠道除了電影院線的發(fā)行外,還有很多,如電視播出、音像制品、網(wǎng)絡(luò)發(fā)行等。在目前網(wǎng)絡(luò)盛行的時期,網(wǎng)絡(luò)渠道的功能值得關(guān)注。
四、貼片廣告和植入式廣告
電影貼片廣告主要是電影的制作方、廣告運營方、電影的發(fā)行方、放映方進行合作,在每部電影放映前幾分鐘播放廣告。這種方式使得觀眾被動的接受廣告,到達率極高,而且,更有利于精準的定位,因為,一般進影院觀影的人群,都屬于層次偏高一族,加上影院良好的放映環(huán)境,使得觀眾在愉悅協(xié)和的心境下進行廣告的欣賞,更好的達到廣告的效果。當然,貼片廣告的費用高低的前提還是以電影宣傳為基礎(chǔ)的,同時,以票房為依據(jù)。正因為此,這種電影貼片廣告的利潤回報是很高的,也應(yīng)是電影人屢試不爽的電影營銷策略。除了貼片廣告外,植入式廣告也是目前最為流行、利潤回報最好的一種電影營銷方式。植入式廣告就是將商品品牌直接融合進影片中,這種廣告的隱蔽性更好,觀眾更容易接受,而且更能深入人心,利潤回報巨大。植入式廣告與電影故事結(jié)合的完美,完全融入進電影中,讓讀者在不知不覺間對某商品產(chǎn)生認知甚至記憶。植入式廣告的形式可以多種多樣,可以完全還原生活原貌,比如,可以是某一個鏡頭,可以是演員使用的某個道具,等等。但是,植入式廣告不能做的太張揚,太刻板,否則就會傷害到電影的發(fā)展,甚至使觀眾產(chǎn)生厭煩抵制情緒,得不償失。植入式廣告的精髓就在于人性化、完全與影片的發(fā)展融為一體,合理、自然的潛入觀眾的意識之中。植入式廣告的送達率很高,而且影響廣泛,更能深入觀眾的內(nèi)心,因此,是一條很好的營銷策略。
一、新媒體藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展特點分析
(一)高超的技術(shù)性
和傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計相比,新媒體藝術(shù)設(shè)計依靠技術(shù)催生,進入新世紀以后,科技對藝術(shù)的表現(xiàn)和發(fā)展影響更加明顯,尤其是計算機圖形技術(shù)的發(fā)展更給傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計帶來革命性的變化。借助便攜式的先進數(shù)碼設(shè)備,通過現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),充分利用新媒體進行快速制作和傳播,大大提高了設(shè)計的效率和傳播的速度。而傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計則主要依靠創(chuàng)作者自身的審美情趣、文化習(xí)俗以及主觀能動性,進行音樂創(chuàng)作、美術(shù)繪畫、戲劇表演和雕刻展示,這其中起到核心作用的是創(chuàng)作者的主觀意識。新技術(shù)更加突出強調(diào)技術(shù)性,尤其重視新媒體科技發(fā)展,緊跟科技發(fā)展,凸顯及時性。
(二)明顯的虛擬性
新媒體藝術(shù)設(shè)計主要借助數(shù)字化技術(shù)模擬,運用魔術(shù)般數(shù)字化軟件技術(shù),精確地勾勒線條、調(diào)配色彩、組合圖形,運用近乎夸張的手法展現(xiàn)奇異多姿的藝術(shù)畫面,讓設(shè)計師快速捕捉靈感,精確表現(xiàn)思想,彰顯極具個性化的藝術(shù)設(shè)計理念。新媒體藝術(shù)設(shè)計師靈活巧妙地借助二維以及三維虛擬技術(shù),設(shè)計出平面或者立體感極強的畫面,在藝術(shù)的世界里根據(jù)自己的想象和審美自由地馳騁。這些是傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計無法實現(xiàn)的,甚至一些高清的藝術(shù)攝像師都嘆為觀止,很多的藝術(shù)作品具有突出的超現(xiàn)實感,體現(xiàn)明顯的虛擬性,這樣能夠最大限度地發(fā)掘設(shè)計師的藝術(shù)潛質(zhì)。
(三)及時的互動性
傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計受到設(shè)計材料、傳播時間等方面的制約,一部作品從設(shè)計到成型再到受眾需要很長的時間,而且欣賞者和使用者不能及時和創(chuàng)作者實現(xiàn)即時溝通,一旦完成就是成型,互動性只有成品完成后的交流。但是新媒體藝術(shù)設(shè)計卻具有極強的即時互動性,創(chuàng)作者、欣賞者能夠?qū)崿F(xiàn)即時雙向互動,欣賞者(使用者)能夠更加透徹地理解設(shè)計者的設(shè)計理念、審美追求、藝術(shù)表現(xiàn)等,也可以即時把自己的審美感悟、設(shè)計需求反饋給設(shè)計者。這種及時互動性改變了傳統(tǒng)的藝術(shù)作品的文化環(huán)境模式,構(gòu)建了全新的藝術(shù)交往形式,實現(xiàn)不同層次甚至不同文明的即時溝通,在文化碰撞過程中帶來更大的文化融合,形成多元互動的藝術(shù)創(chuàng)作審美格局。
二、新媒體藝術(shù)設(shè)計對傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計的影響分析
(一)豐富拓展了藝術(shù)設(shè)計的表現(xiàn)內(nèi)容
傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計需要投入很多的人力,需要很多的手工操作,費時費力,工作量大,工序復(fù)雜,工作時間長,同時創(chuàng)作具有單向前延性,不具逆轉(zhuǎn)性,一旦著手,并不能回溯,出現(xiàn)問題必須推翻重新開始。運用新媒體數(shù)字技術(shù)能夠根據(jù)創(chuàng)作者的主觀想象,靈活自如地調(diào)動各種色彩、線條和圖形元素,創(chuàng)作出異常逼真乃至超越現(xiàn)實的藝術(shù)作品,而且能夠根據(jù)審美標準和預(yù)定效果,及時修正,因為現(xiàn)代化的新媒體數(shù)字技術(shù)具有強大的撤銷功能,能夠根據(jù)需要隨時修改,能夠后退和前進,反復(fù)比較,給設(shè)計者提供了更為廣闊的表現(xiàn)空間,也留給了設(shè)計者更久的創(chuàng)新時間,尤其是能夠根據(jù)互動及時調(diào)整自己的創(chuàng)作表現(xiàn)形式,甚至根據(jù)自己前后的審美感知,在實踐中即時調(diào)整自己的設(shè)計中的審美標準以及創(chuàng)作表現(xiàn)。 隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷進步,各種網(wǎng)絡(luò)傳播形式和速度的變化,尤其是各種新媒體藝術(shù)設(shè)計軟件和硬件產(chǎn)品的不斷推出,借助新媒體技術(shù)能夠設(shè)計出更加豐富多彩的作品形式。比如,智能手機、網(wǎng)絡(luò)云電視、虛擬互動媒體不斷出現(xiàn),都將給新媒體藝術(shù)設(shè)計帶來更加多樣的展示平臺。傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計將會受到更大的沖擊,新媒體藝術(shù)設(shè)計也將為藝術(shù)創(chuàng)作帶來更富新意的創(chuàng)作表現(xiàn)形式,不斷豐富和拓展藝術(shù)設(shè)計內(nèi)容。
(二)拓展傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計的思維外延
新媒體藝術(shù)設(shè)計是一種全新的設(shè)計理念,給傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計帶來了強烈的震撼,促進藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域進行深度變革,影響了每一個設(shè)計者的心理、環(huán)境和對象,極大地拓展了藝術(shù)設(shè)計的思維。傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計在新媒體藝術(shù)的影響下,不斷在傳承中謀求變革,運用更新的科技元素,實現(xiàn)傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計的現(xiàn)代化,尤其是通過現(xiàn)代新媒體數(shù)字技術(shù)讓作品更加彰顯人性。創(chuàng)作手段的變革推動創(chuàng)作思維的拓展,創(chuàng)作思維的延伸又進一步促進藝術(shù)設(shè)計向更寬更廣的領(lǐng)域拓展,推動藝術(shù)設(shè)計的快速發(fā)展。
(三)促進傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計手段的花樣翻新
關(guān)鍵詞:智慧醫(yī)療;物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)健康
Abstract:The development of smart health applications is still predominately in the government domain and is limited by skills shortage and a lack of standards. As smart health applications become more commonplace, demand for terminals will increase and comprehensive interconnection will be necessary. In this paper, we suggest that the goal of such applications is to allow every user to benefit from collaborative, coordinated, and intelligent health services. A smart health industry will include governments, medical service providers, pharmaceutical companies, and equipment manufacturers.
Key words:smart health; Internet of things; interactive health
智慧醫(yī)療作為生命科學(xué)和信息技術(shù)交叉學(xué)科,為用戶提供了醫(yī)療健康互動服務(wù)保障,逐漸成為未來生活必不可少的一部分。在近年的智慧醫(yī)療的應(yīng)用推廣中突顯出政府主導(dǎo)性、規(guī)模有限性、標準性缺乏等特點,同時也展現(xiàn)出巨大市場潛力和未來應(yīng)用推廣的發(fā)展趨勢。
1 智慧醫(yī)療概念及業(yè)務(wù)形式
智慧醫(yī)療是一門新興學(xué)科,也是一門交叉學(xué)科,融合了生命科學(xué)和信息技術(shù)。智慧醫(yī)療的關(guān)鍵技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和通信技術(shù)的重要組成部分。智慧醫(yī)療通過打造以電子健康檔案為中心的區(qū)域醫(yī)療信息平臺,利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù),實現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動,逐步達到全面信息化。
目前,類似概念很多,諸如無線醫(yī)療、移動醫(yī)療、物聯(lián)健康等說法,然而從以上概念的核心特征看均屬于智慧醫(yī)療范疇。根據(jù)信息互動主體不同,智慧醫(yī)療的業(yè)務(wù)范圍大體分為智慧醫(yī)院服務(wù)、區(qū)域醫(yī)療交互服務(wù)、社區(qū)/家庭自助健康監(jiān)護服務(wù)、智能遠程急救服務(wù)。
1.1 智慧醫(yī)院服務(wù)
智慧醫(yī)院服務(wù)主要指在醫(yī)院范圍內(nèi)部展開的智能化業(yè)務(wù),一方面有方便患者的智能化服務(wù),如患者無線定位、患者智能輸液、智能導(dǎo)醫(yī)等(如圖1所示為患者智能輸液的業(yè)務(wù)流程,在藥品配發(fā)、輸液耗材配發(fā)、人藥匹配上均自動化實現(xiàn));另一方面有方便醫(yī)護人員的智能化服務(wù),如防盜、視頻監(jiān)控、一卡通、無線巡更、手術(shù)示教、護理呼叫等。此外,醫(yī)院之間的遠程會診也是智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)的重要組成部分。
在智慧醫(yī)院內(nèi)部信息化平臺方面,各醫(yī)院正在加速實施基于信息化平臺、醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)的整體建設(shè)。建立以患者為中心,以優(yōu)化流程為導(dǎo)向,以電子病歷為信息單元的醫(yī)療臨床信息標準化、電子化、語義化處理平臺,在實現(xiàn)臨床信息采集與存儲的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)臨床信息的深入利用。同時,在有資源有實力的醫(yī)院逐步整合HIS,醫(yī)學(xué)影像存儲與傳輸系統(tǒng)(PACS、RIS)、實驗室信息管理系統(tǒng)(LIS)、會診系統(tǒng),實現(xiàn)臨床科研一體化以及醫(yī)療信息集成和共享交換,實現(xiàn)醫(yī)療臨床信息的深層次利用。
在智慧醫(yī)院醫(yī)生所持終端方面,逐漸向智能化、便捷化發(fā)展。據(jù)Manhattan研究所預(yù)言,到2012年,81%的醫(yī)生將擁有一部智能手機。然而在Manhattan研究所2011年5月的報告中展現(xiàn),這一數(shù)字已經(jīng)在2011年得以實現(xiàn)。隨著終端產(chǎn)品的小型化及屏幕分辨率提高,移動護士站、醫(yī)用Pad終端已開始在部分醫(yī)院中應(yīng)用[1]。
1.2 區(qū)域醫(yī)療服務(wù)
區(qū)域醫(yī)療服務(wù)信息化是以用戶為中心,將公共衛(wèi)生、醫(yī)療服務(wù)、疾病控制甚至包括社區(qū)自助健康服務(wù)的內(nèi)容相互聯(lián)系起來。該信息化服務(wù)以健康檔案信息的采集、存儲為基礎(chǔ),自動產(chǎn)生、分發(fā)、推送工作任務(wù)清單,為區(qū)域內(nèi)各類衛(wèi)生機構(gòu)開展醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)活動提供支撐。該服務(wù)作為“十二五”衛(wèi)生信息化的主要組成部分,將在“十二五”醫(yī)療衛(wèi)生規(guī)范中成為醫(yī)療信息化建設(shè)重點內(nèi)容之一。
區(qū)域醫(yī)療服務(wù)平臺是連接區(qū)域內(nèi)的醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)基本業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和共享平臺,是不同系統(tǒng)間進行信息整合的基礎(chǔ)和載體。圖2展示的是基于電子健康檔案的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺基本架構(gòu)。通過該平臺,將實現(xiàn)以電子健康檔案信息的中心的婦幼保健、疾控、醫(yī)療服務(wù)等各系統(tǒng)的信息進行協(xié)同和共享。從業(yè)務(wù)角度看,平臺可支撐多種業(yè)務(wù),而非僅服務(wù)于特定應(yīng)用層面。
1.3 家庭自助健康監(jiān)護服務(wù)
健康監(jiān)護業(yè)務(wù)主要直接針對個人類或家庭類客戶,主要實現(xiàn)方式為通過手機、家庭網(wǎng)關(guān)或?qū)S玫耐ㄐ旁O(shè)備,將用戶使用各種健康監(jiān)護儀器采集到的體征信息實時(或準實時)傳輸至中心監(jiān)護平臺,同時可與專業(yè)醫(yī)師團隊進行互動、交流,獲取專業(yè)健康指導(dǎo)。實現(xiàn)形式多種多樣,也可結(jié)合區(qū)域醫(yī)療服務(wù)信息化平臺,開展全民建檔及電子健康檔案信息更新;也可與應(yīng)急指揮聯(lián)動平臺結(jié)合,結(jié)合定制化手機或定位網(wǎng)關(guān)提供一鍵呼、預(yù)報警等功能。
健康監(jiān)護業(yè)務(wù)根據(jù)應(yīng)用場景不同可分為家庭健康監(jiān)護業(yè)務(wù)、個人健康監(jiān)護業(yè)務(wù)和車載急救監(jiān)護業(yè)務(wù)幾類,各場景對平臺、網(wǎng)絡(luò)及終端的關(guān)鍵技術(shù)、實現(xiàn)形式均有不同需求。
圖3展現(xiàn)了健康監(jiān)護業(yè)務(wù)架構(gòu),其中涵蓋健康監(jiān)護終端、數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)關(guān)、信息展現(xiàn)平臺等終端實現(xiàn)環(huán)節(jié)。
2 智慧醫(yī)療應(yīng)用技術(shù)特點
智慧醫(yī)療需要新一代的生命科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)作為支撐,才能實現(xiàn)全面、透徹、精準、便捷的服務(wù)。智慧醫(yī)療體系架構(gòu)圖如圖4所示。智慧醫(yī)療在整個泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)體系中所涉及感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層的各種關(guān)鍵技術(shù)。
(1)技術(shù)范圍廣
在智慧醫(yī)療相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域涉及感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層的關(guān)鍵技術(shù),針對以上介紹的幾類業(yè)務(wù)場景所相關(guān)的技術(shù)包括:
?智能感知類技術(shù),如射頻標識(RFID)技術(shù)、定位技術(shù)、體征感知技術(shù)、視頻識別技術(shù)等。智慧醫(yī)療中的相關(guān)數(shù)據(jù)主要從醫(yī)院和用戶家中各系統(tǒng)傳出信息的傳感器獲取的,實現(xiàn)被檢測對象準確的數(shù)據(jù)采集、檢測、識別、控制和定位。
?信息互通類技術(shù),如上下文感知中間件技術(shù)、電磁干擾技術(shù)、高能效傳輸技術(shù)等。實現(xiàn)用戶與醫(yī)療機構(gòu)、服務(wù)機構(gòu)之間健康信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)作的數(shù)字溝通渠道,為整個醫(yī)療系統(tǒng)海量信息的分析挖掘提供通道基礎(chǔ)。
?信息處理技術(shù),如分布式計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)等,完成對各類傳感器原始測報或經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)進行綜合和分析,更高層次的信息融合實現(xiàn)對原始信息進行特征提取,再進行綜合分析和處理。
(2)技術(shù)需求個性化強
針對幾類醫(yī)療健康場景采用的關(guān)鍵技術(shù)也各有不同特點,具有一定復(fù)雜性。
?針對智慧醫(yī)院場景下環(huán)境復(fù)雜、多種終端共存、醫(yī)用設(shè)備防干擾要求高等特點,醫(yī)療健康環(huán)境電磁干擾技術(shù)要求成為智慧醫(yī)院場景下一個重點要求。包括臨床場景下多徑環(huán)境下多個移動用戶及射頻干擾源時對醫(yī)療設(shè)備的電磁干擾影響,目前中國聯(lián)通研究院與北京郵電大學(xué)開展合作“國際科技合作項目”擬與加拿大合作針對室內(nèi)電磁輻射級別的室內(nèi)現(xiàn)場預(yù)測模型進行建模,用于蒙特利爾醫(yī)院無線局域網(wǎng)(WLAN)環(huán)境下的電磁干擾及覆蓋研究。
?無線定位技術(shù)是第三代移動通信的重要技術(shù)之一,根據(jù)醫(yī)院、家庭、野戰(zhàn)環(huán)境下實時監(jiān)護需求,提出三維空間的精確定位的要求,目前業(yè)內(nèi)已提出了許多室內(nèi)定位技術(shù)解決方案,如ZigBee定位技術(shù)、超聲波定位技術(shù)、藍牙技術(shù)、紅外線技術(shù)、射頻識別技術(shù)、超寬帶技術(shù)、光跟蹤定位技術(shù),以及圖像分析、信標定位、計算機視覺定位技術(shù)等,以實現(xiàn)醫(yī)護人員、病人、醫(yī)療設(shè)備等目標移動條件下的精確定位。
?高效傳輸技術(shù)是指充分利用不同信道的傳輸能力構(gòu)成一個完整的傳輸系統(tǒng),使信息得以可靠傳輸?shù)募夹g(shù)。針對醫(yī)療健康信息傳輸?shù)男枰?,針對醫(yī)學(xué)信號處理技術(shù),研究能夠有效壓縮醫(yī)療傳感器數(shù)據(jù)流、醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的新的壓縮算法;針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的高能效傳輸技術(shù)研究,涵蓋傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式協(xié)作分集傳輸算法,從而提高傳感器節(jié)點及整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能效。
(3)技術(shù)門檻高
智慧醫(yī)療屬新興行業(yè),但其涉及技術(shù)和研發(fā)成本偏高,在為傳統(tǒng)醫(yī)療信息系統(tǒng)和設(shè)備廠商帶來商機的同時,也將一些研發(fā)實力薄弱、投入資金有限的企業(yè)逐漸排擠出智慧醫(yī)療主流產(chǎn)品供應(yīng)商。
基于以上技術(shù)分析,面向智慧醫(yī)療的一些關(guān)鍵技術(shù)仍不成熟,還待繼續(xù)完善、研發(fā)、產(chǎn)品化。規(guī)模化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)布局仍需投入較大研發(fā)成本,因此對企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)能力、技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)品沉淀有較高的要求。
3 智慧醫(yī)療應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
智慧醫(yī)療領(lǐng)域在電信運營商眼中的位置正變得越來越重要。近年來,無論是中國運營商還是國際運營商,都在積極向這一領(lǐng)域擴張。運營商不僅將提供醫(yī)療信息化服務(wù)作為履行企業(yè)社會責任的舉措,而且也將其視為新的盈利增長點。在組織結(jié)構(gòu)上,全球重要電信運營商紛紛成立了專門的部門以負責醫(yī)療信息化的運營,并且還大量聘請來自醫(yī)療機構(gòu)負責信息技術(shù)的高管組成咨詢委員會。這對于運營商了解醫(yī)療行業(yè)需求具有重要的作用。除此之外,運營商還非常重視與產(chǎn)業(yè)鏈重點環(huán)節(jié)建立伙伴關(guān)系。在服務(wù)方面,運營商非常重視網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)施的部署,這是提供醫(yī)療信息化服務(wù)的基礎(chǔ)[2]。
2010年,運營商西班牙電信強勢進軍醫(yī)療信息領(lǐng)域,專門成立了智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)部門。西班牙電信采取了進軍電子醫(yī)療業(yè)務(wù)領(lǐng)域的做法。提供開發(fā)并銷售基于ICT的醫(yī)療業(yè)務(wù),包括通過移動方式提醒患者就醫(yī)、適用于慢性病患者的遠程監(jiān)控、遠程修改病歷以及基于視頻會議的病患咨詢等。
AT&T公司最近在管理層架構(gòu)中新設(shè)了一個全新的高層職位――首席醫(yī)療信息官。該舉措標志著該公司已經(jīng)將智慧醫(yī)療行業(yè)作為一大潛力領(lǐng)域進行系統(tǒng)開發(fā)。AT&T公司針對行業(yè)中醫(yī)院、醫(yī)生、公共衛(wèi)生人員、納稅人等不同的主體提供了相應(yīng)的解決方案。AT&T提供了包括醫(yī)療信息交換、遠程醫(yī)療、安全服務(wù)、災(zāi)后恢復(fù)、統(tǒng)一通信、遠程醫(yī)療等解決方案。
Vodafone在智慧醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域重點關(guān)注三類主體,制藥公司、醫(yī)療服務(wù)機構(gòu)和醫(yī)療保險提供者。Vodafone研發(fā)團隊提供應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)作為重點產(chǎn)業(yè)。醫(yī)療機構(gòu)員工可通過移動終端以遠程方式方便接入其應(yīng)用系統(tǒng),使其能夠?qū)崟r接入最新醫(yī)療健康數(shù)據(jù)并使用其他資源,以方便服務(wù)客戶、判斷產(chǎn)品效能、指導(dǎo)安全用藥、提高產(chǎn)品和服務(wù)效率。
此外,國際幾家主要的平臺研發(fā)企業(yè)和服務(wù)提供商也高調(diào)介入智慧醫(yī)療行業(yè)領(lǐng)域。
高通公司宣布組建全資子公司――高通生命公司,將運營此前的高通無線醫(yī)療部門業(yè)務(wù)。同時還將設(shè)立規(guī)模為1億美元的高通生命基金,由高通公司的投資集團――高通風(fēng)險投資管理。高通生命公司的首項產(chǎn)品――無線醫(yī)療終端的2net™平臺,目前已上市。旨在通過基于云的解決方案將無線醫(yī)療終端互連,以方便終端用戶、他們的醫(yī)療保健服務(wù)提供者和護理者訪問生物計量信息。谷歌和IBM公司在2009年即宣布,患者可以使用IBM的軟件從他們的醫(yī)療設(shè)備,如血壓和血糖監(jiān)測的接口來傳輸各自的數(shù)據(jù),并通過谷歌在線錄入個人健康記錄庫中。
英特爾公司和通用電氣公司也早在2009年建立合作關(guān)系,在智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)領(lǐng)域開展深入合作。他們發(fā)起成立了康體佳健康聯(lián)盟,旨在實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備和系統(tǒng)之間交換信息標準化。
然而,在過去的3~5年內(nèi),中國運營商的智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)與國際方向不同,大多數(shù)地方運營商目前主要提供的是一些保健、健康提醒類信息服務(wù),多是為用戶提供疾病預(yù)防和飲食調(diào)養(yǎng)之類的信息推送服務(wù)或預(yù)約類服務(wù)。該類普適性的信息用戶也可以通過網(wǎng)絡(luò)免費獲得,缺乏針對性,并且在服務(wù)鏈中多以“啞管道”提供者角色出現(xiàn),介入服務(wù)深入有限,對用戶的吸引力有限,仍未在醫(yī)療健康信息服務(wù)本身中產(chǎn)生價值。令人鼓舞的是,近來中國智慧醫(yī)療應(yīng)用發(fā)展,其多數(shù)發(fā)展模式是在延承國際健康服務(wù)先進理念的同時兼顧具體國情,其經(jīng)驗具有借鑒價值。如何突破價格競爭“瓶頸”,積累充足且合格的專業(yè)人才,梳理優(yōu)化業(yè)務(wù)流程,加強信息化建設(shè),建立適合中國國情的智慧醫(yī)療發(fā)展模式與發(fā)展戰(zhàn)略,已經(jīng)成為決定智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)未來命運的主要因素。
綜上,目前全球智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)發(fā)展均突顯出以下共同特點:
?傳統(tǒng)通信行業(yè)多以ICT基礎(chǔ)業(yè)務(wù)作為智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)切入點和業(yè)務(wù)開展基礎(chǔ)。
?智慧醫(yī)療作為行業(yè)信息化的一種典型應(yīng)用,具有行業(yè)特點強、個性化要求高特點。
?智慧醫(yī)療作為新興行業(yè),目前仍未形成成熟產(chǎn)業(yè)鏈,各合作伙伴正在探索未來發(fā)展模式。
4 智慧醫(yī)療應(yīng)用發(fā)展趨勢
通過對全球智慧醫(yī)療技術(shù)特點分析及業(yè)務(wù)現(xiàn)狀梳理,可見智慧醫(yī)療將成為健康管理最有效的適宜技術(shù)。智慧醫(yī)療將覆蓋影響個人及人群的健康因素全生命周期的過程,實現(xiàn)有效地利用以用戶為中心的健康信息及各類醫(yī)療資源來達到最大健康效果。中國的智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)是在中國特定的制度環(huán)境下新興的醫(yī)療服務(wù)業(yè)態(tài),目前仍沒有形成成熟的模式可供比較和參考,在近年的發(fā)展過程中展現(xiàn)出政府參與度加強、應(yīng)用范圍廣、物聯(lián)健康終端需求猛增、互聯(lián)互通更加全面等特點。
(1)政府參與加強
智慧醫(yī)療作為一種新興的醫(yī)療服務(wù)業(yè)態(tài),沒有相對成熟的商業(yè)模式可供參考,目前中國還缺乏與之相匹配的法律、政策及規(guī)范,現(xiàn)行政策按醫(yī)院審批和監(jiān)管模式進行,為醫(yī)療服務(wù)機構(gòu)發(fā)展帶來了一些困難,對個人電子健康檔案信息法律保護缺失。隨著中國醫(yī)療衛(wèi)生“十二五”規(guī)劃出臺,明確醫(yī)療信息化建設(shè)作為“四梁八柱”之一,要求利用現(xiàn)代化的信息手段,推動醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革,為百姓提供安全、有效、方便、價廉的基本衛(wèi)生服務(wù),并進一步明確“3521”工程建設(shè)要求,即建設(shè)國家、省和市州3級衛(wèi)生信息平臺,加強公共衛(wèi)生、醫(yī)療服務(wù)、新農(nóng)合、基本藥物制度和綜合管理等5項業(yè)務(wù)應(yīng)用,建設(shè)居民電子健康檔案、電子病歷2個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和1個專用網(wǎng)絡(luò)??梢灶A(yù)見在未來3年內(nèi),醫(yī)療主管機關(guān)將逐漸針對人群、服務(wù)范圍、標準,出臺相關(guān)政府監(jiān)管、法律、規(guī)范,解決健康體檢與健康診療、健康保險的結(jié)合問題[3]。
據(jù)谷歌宣布將從2012年1月1日起永久關(guān)閉個人醫(yī)療信息聚合服務(wù)Google Health,該服務(wù)的關(guān)閉反映出公共云服務(wù)的現(xiàn)狀,也表明公眾對于將個人信息存放于免費服務(wù)的意愿仍不夠強烈,用戶更期望政府監(jiān)管下的健康信息服務(wù)。
(2)應(yīng)用范圍更廣
隨著應(yīng)用系統(tǒng)和終端產(chǎn)品的逐漸成熟完善,智慧醫(yī)療的應(yīng)用范圍也將逐漸拓廣,智慧醫(yī)療的應(yīng)用范圍逐漸覆蓋用戶全生命周期,從新生兒出生、新生兒家庭訪視、兒童健康檢查、預(yù)防接種、健康體檢、高血壓患者隨訪、糖尿病患者隨訪、重性精神疾病患者隨訪、老年人健康管理、健康教育等一系列活動。在國際上,IDC研究公司2011年數(shù)據(jù)顯示,大約14%的美國成年人使用智慧醫(yī)療的移動醫(yī)療程序管理保健、健康和慢性病問題。中國衛(wèi)生部“3521”工程明確提出重點業(yè)務(wù)系統(tǒng)中包括藥物管理、公共衛(wèi)生信息管理、新農(nóng)合監(jiān)管、城鎮(zhèn)醫(yī)療保障、藥品器械信息化監(jiān)管、遠程醫(yī)療服務(wù)、共享協(xié)作服務(wù)等,智慧醫(yī)療也將覆蓋以上范圍。
(3)物聯(lián)健康終端需求猛增
據(jù)ABI研究公司2011年的一份研究報告中預(yù)測,2016年可佩帶設(shè)備的市場需求將超過1億臺,未來將有8 000萬該類設(shè)備成為健身感測器。ABI預(yù)測,在未來5年中,消費者在體育、健身以及臨床上使用的心率監(jiān)測器和可佩帶血壓計等設(shè)備將促進無線感測器的應(yīng)用。藍牙4.0等新型低功率無線技術(shù)也將與社交網(wǎng)絡(luò)和智能手機相結(jié)合促進無線感測器的應(yīng)用[4]。根據(jù)InMedica公司2010年報道,在世界范圍內(nèi),遠程醫(yī)療使用的家庭血糖儀、血壓計、體重秤、脈動血氧計和峰值流量計等聯(lián)合裝置的發(fā)運量將增長到160多萬臺。
可見物聯(lián)健康終端產(chǎn)品,將在未來3~5年里成為廣大市民主要健康業(yè)務(wù)必不可少的一部分,尤其對于管理慢性病,尤其是慢性阻塞性肺病(COPD)、充血性心力衰竭(CHF)、高血壓和糖尿病[5-6]。
以便捷化、低成本化、移動化為特征的物聯(lián)網(wǎng)健康終端也將隨著智慧醫(yī)療應(yīng)用范圍拓廣急劇增加。
(4)醫(yī)療信息互聯(lián)互通將普遍
隨著中國區(qū)域醫(yī)療服務(wù)平臺分階段開始部署、搭建,未來的智慧醫(yī)療將真正實現(xiàn)醫(yī)療信息的互聯(lián)互通。而且,預(yù)計智慧醫(yī)療將成為一個多級、多層面的數(shù)據(jù)處理平臺,完成多個信息源的數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)、估計和組合,實現(xiàn)各系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)多元數(shù)據(jù)相關(guān)信息的全面加工和協(xié)同利用,最終實現(xiàn)醫(yī)療信息的融合。
5 結(jié)束語
通過以上分析,智慧醫(yī)療將成為未來醫(yī)療衛(wèi)生信息化的主要發(fā)展趨勢,其核心目標是使得每一個用戶享受到協(xié)同的、協(xié)調(diào)的、智能化的醫(yī)療系統(tǒng)所提供的服務(wù)。從產(chǎn)業(yè)角度看,未來將創(chuàng)建一個以患者為中心、價值為基礎(chǔ)的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈,包括政府角色,醫(yī)療服務(wù)提供機構(gòu)角色,社區(qū)、藥品和設(shè)備制造商角色。智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈如圖5所示。
目前產(chǎn)業(yè)鏈各角色面向智慧醫(yī)療均有所動作,或研發(fā)平臺產(chǎn)品,或研發(fā)芯片、或提供系統(tǒng)集成,或提供網(wǎng)絡(luò),然而遠未實現(xiàn)針對智慧醫(yī)療信息為中心的有機產(chǎn)業(yè)鏈上下游互動,只有實現(xiàn)各角色協(xié)同合作,才能真正打通面向智慧醫(yī)療的智能管道,提供協(xié)同化健康服務(wù),用戶才能享受到最便捷、最放心的智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)。
6 參考文獻
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收稿日期:2012-01-12
作者簡介
[關(guān)鍵詞]公安 法醫(yī) 物證
中圖分類號:DF795.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)10-0190-01
1 前言
法醫(yī)DNA分析技術(shù)通過20年快速應(yīng)用和發(fā)展,DNA分析的范圍和靈敏度不斷擴大,在為人體生物物證提供極為有效的個體識別與親子鑒定的同時,也能進行人以外的動植物、微生物等其它生物物證的分析,法醫(yī)DNA分析可提供的信息量顯著增加。然而目前我國基層公安機關(guān)在現(xiàn)場勘查中能夠提取到生物物證的案件數(shù)量不足10%,而在法醫(yī)物證技術(shù)發(fā)達的歐美國家這一數(shù)據(jù)常年保持在30%左右。生物物證發(fā)現(xiàn)提取率低的一個重要原因是現(xiàn)場勘查人員對于法醫(yī)DNA分析技術(shù)的應(yīng)用,往往還只局限于兇殺、傷害、、爆炸等重大刑事案件,缺乏主動應(yīng)用DNA技術(shù)的意識。近年來法醫(yī)DNA分析技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)由傳統(tǒng)的兇殺、等重大刑事案件拓展到系列案件的串并,入室盜竊、搶劫、盜搶機動車輛、詐騙等侵財型案件的偵破中并發(fā)揮著越來越重要的作用。做為基層法醫(yī)物證人員不但要做好重特大刑事案件的物證搜集比對工作,還要主動思考自身工作地的發(fā)案特點和現(xiàn)場特點,擴大DNA分析技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和案件,為盡可能全面利用各種生物物證,提高其在各類案件偵破中的線索價值和證據(jù)價值。
2 延伸法醫(yī)物證應(yīng)用范圍
2.1 在多發(fā)財犯罪中的應(yīng)用
近年來侵財犯罪案件量驟增,涉及范圍廣,打防難度大,破案率又遠遠低于兇殺、等重大刑事案件,發(fā)案率一直居高不下。侵財案件可以說是反映一個地區(qū)社會治安狀況和刑事發(fā)案的“晴雨表”。但是許多偵查和技術(shù)人員往往先入為主地認為侵財案件中案犯極少會在現(xiàn)場遺留有血跡、精斑等明顯的生物物證,現(xiàn)場勘查只注重指紋、足跡等傳統(tǒng)物證的發(fā)現(xiàn)提取,忽視或遺漏一些不明顯或微量生物物證的提??;在對進出口和作案過程的分析中也很少考慮各種生物物證的存留情況。提取到的生物物證往往也不能得到及時全面的檢測。這些觀念和行為限制了DNA的有效利用,使大批可以通過DNA技術(shù)及時認定和串并的侵財案件未能及時把握偵破機會。與傷害、害案件相比,入室盜竊、搶劫、盜搶機動車輛、詐騙等侵財型案件現(xiàn)場遺留有血跡、精斑等肉眼明顯可見的生物物證情況相對較少,絕大多數(shù)是由于犯罪分子在現(xiàn)場活動而形成的接觸DNA。大多數(shù)是犯罪嫌疑人接觸過的各種物品上粘附的口腔上皮細胞和體表脫落上皮細胞等肉眼看不到的極微量生物物證,如煙蒂、水杯、把手、撬棒、手套、手機、方向盤等。煙蒂、水瓶、果核、手套、頭套、衣服、汗指紋、汽車方向盤等物品上遺留的微量DNA都有許多成功檢出的報道。所以基層法醫(yī)物證人員應(yīng)該高度重視DNA技術(shù)在侵財案件中的突破作用,在切實提高各類侵財案件現(xiàn)場勘查率和現(xiàn)場勘查質(zhì)量的基礎(chǔ)上通過各種措施強化現(xiàn)場生物物證的發(fā)現(xiàn)和提取。
2.2 強化主動采集、應(yīng)用識,發(fā)揮其精確打擊作用
做為現(xiàn)場勘查和法醫(yī)物證人員首先需要樹立一個重要的觀念,即大多數(shù)案件中可以提取到犯罪嫌疑人遺留的生物物證,包括接觸DNA。其次應(yīng)該對現(xiàn)場勘查人員、物證人員等進行系統(tǒng)而規(guī)范的培訓(xùn)和有針對性的宣傳教育,具體可以采用舉辦培訓(xùn)班、網(wǎng)上講座、開展崗位練兵活動和現(xiàn)場勘查模擬考核等形式。使其熟悉相關(guān)的DNA理論知識,熟練掌握微量生物物證的各種發(fā)現(xiàn)提取方法,并建立規(guī)范化、程序化的規(guī)章制度和操作規(guī)程并嚴格遵循,而且這種規(guī)范化的工作要求必須貫穿于每一起案件的現(xiàn)場勘查和偵破活動中。只有這樣,才能確保現(xiàn)場遺留生物物證的DNA信息最大限度地服務(wù)于偵查破案。
2.3 法醫(yī)DNA分析在系列案件串并中的拓展應(yīng)用
系列案件的串并,主要是通過對不同地域或不同時間發(fā)生的多起案件中各種痕跡、線索進行分析、比對、歸納,認為這些案件可能為同一犯罪主體所為,從而把這些案件進行合并偵查的一種偵查手段。在許多系列案件中作案時間、作案地點、作案手段、侵害目標等都具有相對的穩(wěn)定性和規(guī)律性,可用作案件串并的一個參考性依據(jù)。但由于犯罪分子在具體的作案過程中會受到某些主客觀因素的影響,導(dǎo)致即使是同一案犯在各個案件中所表現(xiàn)出的作案手段、特點、個性心理也往往會產(chǎn)生一定的差異。所以這種綜合分析串并的方法存在一定的不確定性。對系列案件進行串并的確定性條件是在偵查過程中發(fā)現(xiàn)的能夠進行同一認定的痕跡、物證。這些用于同一認定的痕跡物證可以是指紋、足跡、工痕等常規(guī)物證,也可以是血跡、精斑、脫落細胞、纖維等生物物證或微量物證。隨著犯罪分子的智能化、技術(shù)化和反偵查意識的不斷提高,加之系列案件的作案人多為慣犯、累犯,在案發(fā)現(xiàn)場上能夠提取到的指紋、足跡等常規(guī)痕跡物證已經(jīng)越來越少,這使得通過對現(xiàn)場痕跡物證進行同一認定而串并系列案件的難度大大增加。犯罪嫌疑人在作案過程中不管如何仔細小心,都會因為在現(xiàn)場的活動而或多或少遺留一些自己的微量生物物證,比如精斑、唾液、血跡、毛發(fā)、脫落細胞等等。從同一認定的能力來看,DNA極高的個體識別力也是指紋、足跡等常規(guī)物證所無法比擬的。以目前常規(guī)用于DNA檢測的16個STR基因座復(fù)合擴增試劑盒而言,世界上除同卵雙生子之外,沒有任何兩個人的DNA分型結(jié)果是一致的。通過對這些生物物證進行DNA分析和比對,就可以提供案件串并的科學(xué)依據(jù),對刑事犯罪實施精確打擊。在全國多起重特大跨省惡性案件中,DNA分析結(jié)果在快速串并,鎖定罪犯方面都發(fā)揮了無可替代的重要作用,為建立從人到案的新破案模式提供了新的科技手段支撐。
3 結(jié)語
總之,隨著我國法醫(yī)DNA分析技術(shù)的不斷發(fā)展和今后我國DNA數(shù)據(jù)庫規(guī)模和范圍的不斷擴大,DNA分析技術(shù)必將會越來越廣泛地應(yīng)用于各類案件的偵破。為了最大限度地打擊犯罪,合理配置有限的偵查資源,法醫(yī)物證人員有必要充分挖掘法醫(yī)DNA分析技術(shù)的科學(xué)內(nèi)涵,強化同類案件的分析研判,借用法醫(yī)DNA分析這一強有力的科技支撐,推進刑事偵查思路的延伸,真正實現(xiàn)主動偵查破案,使法醫(yī)DNA分析技術(shù)真正成為各類案件新的破案增長點。
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關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù) 微細加工技術(shù) 智能化 應(yīng)用領(lǐng)域
知識經(jīng)濟時代最突出的特點在于知識和信息的傳播不同于以往的制造和技術(shù)的傳播,在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
機電一體化又稱機械電子學(xué),英語稱為Mechatronics,它是由英文機械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。
一、我國機電一體化的現(xiàn)狀
全球范圍內(nèi)機電一體化的發(fā)展通常可以分為三個階段。第一階段為20世紀60年代以前,因為當時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展;第二階段為20世紀70~80年代。第三階段為20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化呈現(xiàn)深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法,機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步,為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“863計劃”。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
二、機電一體化的核心技術(shù)
機電一體化包括:軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發(fā)展,必須掌握機械本體技術(shù);傳感技術(shù);信息處理技術(shù);驅(qū)動技術(shù);接口技術(shù);軟件技術(shù)。
三、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
(一)數(shù)控機床
數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:
1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
2、開放性設(shè)計,即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準,能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計,不僅豐富了數(shù)控功能,同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。
5、能實現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
7、以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
(二)計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)
CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
(三)柔性制造系統(tǒng)(FMS)
柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng),主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
(四)工業(yè)機器人
第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人,它們只能根據(jù)示教進行重復(fù)運動,對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性;第2代機器人帶有各種先進的傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,做出一定的判斷,對動作進行反饋控制,表現(xiàn)出低級智能,已開始走向?qū)嵱没?;?代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨立行動,與第5代計算機關(guān)系密切。
四、我國機電一體化的發(fā)展前景
4.1網(wǎng)絡(luò)一體化
知識經(jīng)濟時代的突出特征是計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育以及人們?nèi)粘I疃紟砹司薮蟮淖兏?。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。
4.2模塊標準化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。因為機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜又是非常重要的事。這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。
4.3人工智能化
21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向就是智能化。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
五、結(jié)語:
機電一體化是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求,而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的強大之路。
參考文獻:
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關(guān)鍵字:移動通信;5G;網(wǎng)絡(luò);關(guān)鍵技術(shù)
15G移動通信的概述
1.15G移動通信的定義
5G全名5thgenerationmobilenetworks,就是第五代移動通信技術(shù),是繼4G系統(tǒng)后升級的新一代蜂窩移動通信技術(shù)。5G新技術(shù)主要是通過毫米波技術(shù)把頻率控制在30GHZ~6GHZ以內(nèi),實現(xiàn)低頻短距離的接入技術(shù)。5G利用短距離接入模式接入數(shù)據(jù)加大頻率的范圍,為用戶帶來更有效快速的用戶體驗。5G技術(shù)與當下各種先進技術(shù)相融合,在頻譜資源不斷開發(fā)的過程,不斷提升頻譜利用率和效率,不斷滿足業(yè)務(wù)發(fā)展流量增長,攻克4G網(wǎng)絡(luò)因時展存在的局限性和難題,構(gòu)建一個萬物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)具有更高的傳輸速率、更的高容量、更低的延時、更高的可靠性、更豐富多彩的用戶體驗,更加關(guān)注用戶的需求,并為用戶帶來新體驗,可以突破信息時空限制使用戶身臨其境,可以實現(xiàn)用戶與萬物的智能互聯(lián)從而拉近萬物距離,可以使用戶零時延以光速般接入網(wǎng)絡(luò)。
1.25G移動通信發(fā)展的意義
移動通信是信息時代的重要基礎(chǔ)設(shè)施,一直是體現(xiàn)國際競爭力的關(guān)鍵之一,我國在3G才提出了自己的標準,起步相對比較晚,到了4G可以與世間齊頭并進,到了5G時代我國一些技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先,不僅在移動通信方面有了變革,還促使社會快速進入萬物互聯(lián)和人工智能的時代,5G成為了國與國之間競爭的關(guān)鍵?,F(xiàn)在全球先進國家都是以國家之力對5G開展投入研究。5G與工業(yè)、文化、醫(yī)療等行業(yè)工具的深度融合,有效滿足各行各業(yè)多樣化服務(wù)需,繼而進入萬物互聯(lián)時代是5G最革命性的意義,為我國經(jīng)濟上升打下堅實的基礎(chǔ)。
25G移動通信的關(guān)鍵技術(shù)
2.1M2M技術(shù)的開發(fā)
M2M技術(shù)主要指機器之間的通信,在沒有人為控制下自適應(yīng)的一種通信方式。目前,M2M技術(shù)的應(yīng)用場景較多業(yè)務(wù)有其不同的特點,需要建立通用的業(yè)務(wù)模型。M2M技術(shù)主要研究解決海量終端接入問題以及網(wǎng)絡(luò)接入擁塞問題,保證多種不同業(yè)務(wù)在分層調(diào)制技術(shù)上的有效性,提升效率。這樣一來,就可以不用每時每刻和網(wǎng)絡(luò)保持同步的異步通訊技術(shù),以此降低消費人員的開支,實現(xiàn)靈活性的調(diào)度技術(shù)。
2.2超密集組網(wǎng)技術(shù)
超密集組網(wǎng)技術(shù)基于超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之上,通過宏站和微站、低頻和高頻的優(yōu)勢提升系統(tǒng)的性能。關(guān)鍵技術(shù)是無線接入鏈路的資源管理和干擾控制。相對而言網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)節(jié)點之間的距離較小,使得網(wǎng)絡(luò)形成更加復(fù)雜的拓寬,因而出現(xiàn)移動通訊系統(tǒng)不堅固,造成同頻干擾、資源干擾的問題,需要運用一系列的措施來保證系統(tǒng)性能的有效性。雖然超密集組網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢較強,但也存在一定的缺點。就好比用戶處于范圍相對狹窄的地方時,容易受到信號的干擾,網(wǎng)絡(luò)能效不能全面發(fā)揮出來。此時,相關(guān)研究人員需要將超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和云計算平臺有效整合,設(shè)置自動模式。保證用戶在特殊環(huán)境下能夠?qū)χ悄芘渲眠m當調(diào)換,方便用戶的使用。
2.3高級調(diào)制編碼技術(shù)
高級調(diào)制編碼技術(shù)是由于無線資源變得越來越緊張,想要保證高效利用通訊資源,實現(xiàn)高頻、高質(zhì)量的無線傳輸。5G高級調(diào)制編碼技術(shù)需要在4G的基礎(chǔ)之上,有更高的改變干擾統(tǒng)計分布的評估效率,進而控制干擾信號。此外,相關(guān)技術(shù)人員可以利用多輸入多輸出技術(shù)來優(yōu)化5G移動通信,結(jié)合實際情況給予天線的數(shù)量,保證5G移動通訊達到相關(guān)的存儲容量,為傳輸信息打下堅實的基礎(chǔ)。這樣一來,通過多輸入多輸出技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高傳輸。
2.4多載波技術(shù)
在5G移動通信過程中加入多載波技術(shù)可以降低通信系統(tǒng)的復(fù)雜程度,對增強抗多徑衰落能力有積極的影響。那么,相關(guān)操作人員需要加強對多載波技術(shù)的應(yīng)用,明白多載波技術(shù)的原理,深入多載波技術(shù)的功能探討。相對來說,4G移動通信的傳輸速度和效率遠遠低于5G移動通訊。其5G移動通信的寬帶頻率至少在1GHz以上。以往4G低頻段傳輸操作中無法實現(xiàn)總寬帶效率,如果想要實現(xiàn)高頻段傳輸技術(shù)的應(yīng)用,保證5G移動通信信息傳輸達到相應(yīng)的頻率標準,相關(guān)研究人員需不斷優(yōu)化多載波技術(shù)。讓5G移動通訊有了多載波技術(shù)提升傳輸速度和效率,保證傳輸質(zhì)量。
2.5智能化技術(shù)
5G移動通訊主要是在4G移動通訊基礎(chǔ)上保證通信的穩(wěn)定性和可靠性,提升工作的效率,加入智能化技術(shù)對5G移動通信給予更多的指導(dǎo)和幫助。首先,加入智能化技術(shù)能夠?qū)?G移動通信的判斷更為準確,在實際運用過程中各項工作的開展需提升自身的測試密度,利用智能化技術(shù)進行搜索和分析,保證測試的準確性,并且迅速做出判斷,減少誤差。智能化技術(shù)保證各項工作的有序發(fā)展,促進5G通訊技術(shù)的進步。在5G移動通信中加入智能化技術(shù)需要合理選用智能化技術(shù),堅持結(jié)合5G移動通訊的特點,對區(qū)域限制因素有效把控,在良好的操作環(huán)境下提升5G移動通信的個性化水平,給用戶更全面的享受。
3移動通信技術(shù)的應(yīng)用研究
3.1無人駕駛汽車
未來無人駕駛汽車成為交工工具的主流,無人駕駛汽車的研發(fā)也在不斷的發(fā)展,要實現(xiàn)對無人駕駛汽車的實時控制對網(wǎng)絡(luò)的要求很高。目前,我國5G移動通信技術(shù)的發(fā)展為汽車自動駕駛提供了新的技術(shù)支撐,5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢可以準確的、低時延的、高速率的對城市復(fù)雜的道路進行整體道路情況實時監(jiān)測,保證車輛能夠及時獲取準確的道路信息,迅速做出正確的判斷,提高自動駕駛的安全性,以往4G移動通信技術(shù)無法獲取全面的信息,造成汽車自動駕駛極為困難。5G移動通信技術(shù)的到來,為自動駕駛提供更全面的數(shù)據(jù)打下理論基礎(chǔ),針對避免交通事故發(fā)生有了更好的措施,可以很具有針對性保證行駛的安全性。
3.2無線醫(yī)療
社會在不斷的發(fā)展,我國醫(yī)療事業(yè)尤為重要,人們越來越關(guān)注自己的身體健康。5G移動通訊技術(shù)加入醫(yī)療中可以運用于遠程診斷、治療、醫(yī)療設(shè)備的實際過程中。5G技術(shù)為遠程診斷提供了方便,保證數(shù)據(jù)檢測更為實時準確。我國醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)智能化,5G移動通信技術(shù)可以促進醫(yī)療智能設(shè)備的語言交流、數(shù)據(jù)存儲,醫(yī)療信息共享,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。尤?020年疫情期間已經(jīng)可以通過5G通信進行實時監(jiān)控,實時指導(dǎo)。
3.3網(wǎng)聯(lián)無人機
無人機是基于無線遙控技術(shù)的不載人飛行器,時信息高速發(fā)展的產(chǎn)物,功能實代替人進行空中。無人機已經(jīng)在很多行業(yè)中被使用,未來無人機應(yīng)用有很好的前景。將5G技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)聯(lián)無人機使無人機的應(yīng)用更上一層樓。5G為網(wǎng)聯(lián)無人機提高服務(wù)質(zhì)量、高效識別、實時管控提供了可靠依據(jù)。5G能夠使網(wǎng)聯(lián)無人機實現(xiàn)實時傳輸超高清圖像,進行遠程實時低延遲控制,保持24小時在線,并為各行各業(yè)提供個性化服務(wù),形成多樣化智能化“網(wǎng)聯(lián)天空”。
3.4智能制造
制造業(yè)關(guān)系到國家經(jīng)濟的發(fā)展,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,制造業(yè)也隨之不斷數(shù)字化、多樣化、高效化,向智能化進軍。智能制造的生產(chǎn)過程就是能夠連接大量的生產(chǎn)設(shè)備,進行低功耗高可靠的智能識別、預(yù)測、控制、匹配等高效的自動化生產(chǎn),向市場更快速的提供高質(zhì)量產(chǎn)品。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的到來為制造業(yè)的智能控制與管理提供了可能,制造行業(yè)可以具有更低的時延、更高的速率和更高的可靠性來實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)協(xié)同、高集中調(diào)度,節(jié)省不必要的損耗,提升材料利用率,增加生產(chǎn)效益,為我國經(jīng)濟做出更大的貢獻。
3.5智能教育
近幾年,職業(yè)教育信息化已經(jīng)進入信息化教育2.0時代,深入信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合,從而全面改善教育品質(zhì),加快新時期教育新生態(tài)的構(gòu)建。教育智能化需要5G技術(shù)的支持,5G技術(shù)可以使的信息化教育具有更豐富多彩的學(xué)習(xí)體驗、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境與教學(xué)手段,根據(jù)使用者制定個性化環(huán)境,可以通過大量的數(shù)據(jù)分析,開放的教育平臺,為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)、教育者教育提供最有效便捷的內(nèi)容,實現(xiàn)人機交互,使得教育快速進入智能化。
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);移動數(shù)據(jù)庫;應(yīng)用;發(fā)展
中圖分類號:TP311.13 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 05-0000-02
Embedded Mobile Database Applications and Development
Liu Yanyan
(Henan Judicial Police Vocational College,Kaifeng450002,China)
Abstract:Along with the development of mobile computing technology,mobile database application to the embedded mobile database system of operation more shows its superiority.In this paper,the characteristics of the mobile database system structure,Introduce the mobile database system of some key techniques and pointed out the direction of the mobile database applications。
Keywords:Embedded system;Mobile database;Application;Development
在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究歷史中,傳統(tǒng)的分布計算與分布式數(shù)據(jù)庫的研究是基于有線網(wǎng)絡(luò)和固定主機的。這些都采用了一些默認的隱含假設(shè),例如固定網(wǎng)絡(luò)連接、對等通信代價、主機節(jié)點固定不變等。從20世紀90年代以來,隨著移動通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展,加之移動計算機和移動通信設(shè)備的大量普及以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的完善,許多計算節(jié)點可以在移動過程中與網(wǎng)絡(luò)建立連接。移動計算環(huán)境具有移動性、低帶寬、頻繁斷接性、網(wǎng)絡(luò)通信的非對稱性、電源電力的有限性等特點,使得傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫中的方法和技術(shù)不能直接應(yīng)用于移動數(shù)據(jù)庫。
一、嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的基本情況
(一)嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的發(fā)展現(xiàn)狀:隨著信息時代的不斷發(fā)展,嵌入式操作系統(tǒng)對移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的需求為數(shù)據(jù)庫技術(shù)開辟了新的發(fā)展空間。隨著智能移動終端的普及,人們對移動數(shù)據(jù)實時處理和管理要求的不斷提高,嵌入式移動數(shù)據(jù)庫越來越體現(xiàn)出其優(yōu)越性,從而被學(xué)界和業(yè)界所重視。
(二)移動計算與嵌入式移動數(shù)據(jù)庫 移動計算是一種新型的技術(shù),它使得計算機或其他信息設(shè)備在沒有與固定的物理連接設(shè)備相連的情況下能夠傳輸數(shù)據(jù)。移動計算的作用在于,將有用、準確、及時的信息與中央信息系統(tǒng)相互作用,分擔中央信息系統(tǒng)的計算壓力,使有用、準確、及時的信息能提供給在任何時間、任何地點需要它的任何用戶。所謂移動數(shù)據(jù)庫是指支持移動計算環(huán)境的分布式數(shù)據(jù)庫。由于移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常應(yīng)用在諸如掌上電腦、PDA、車載設(shè)備、移動電話等嵌入式設(shè)備中,因此,它又被稱為嵌入式移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 移動計算環(huán)境比傳統(tǒng)的計算環(huán)境更為復(fù)雜和靈活。移動技術(shù)的發(fā)展必將對嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的發(fā)展起強大的推動作用,同時嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的發(fā)展也能促進移動計算的廣泛應(yīng)用。
二、嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)、主要特點以及管理系統(tǒng)的特性
(一)體系結(jié)構(gòu)
移動計算的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有鮮明的特點:移動性、斷接性、帶寬多樣性、可伸縮性、弱可靠性、網(wǎng)絡(luò)通信的非對稱性、電源能力的局限性等。移動環(huán)境中的分布式數(shù)據(jù)庫就是移動數(shù)據(jù)庫。它是傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的擴展,可以看作客戶與固定服務(wù)器節(jié)點動態(tài)連接的分布式系統(tǒng)。其中,移動客戶機MC(Mobile Client)包括便攜式電腦、PDA等;MSS(Mobile Support Station)支持移動計算的固定節(jié)點,具有無線通信接口;FH(Fixed Host)沒有無線通信接口,安裝有數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
(二)主要特點
由于移動數(shù)據(jù)庫在移動計算的環(huán)境下應(yīng)用在嵌入型操作系統(tǒng)之上,所以它具有:微小內(nèi)核結(jié)構(gòu)、對標準SQL的支持、事務(wù)管理功能、完善的數(shù)據(jù)同步機制、支持多種連接協(xié)議、完備的數(shù)據(jù)庫管理功能和支持多種嵌入型操作系統(tǒng)的特點和功能需求。與此同時在移動數(shù)據(jù)庫中還需要考慮諸多傳統(tǒng)計算環(huán)境下不需要考慮的問題,如對斷接操作的支持、對位置相關(guān)查詢的支持、對查詢優(yōu)化的特殊考慮以及對提高有限資源的利用率和對系統(tǒng)效率的考慮等等。為了有效地解決這些問題,諸如復(fù)制與緩存技術(shù)、移動事務(wù)處理、數(shù)據(jù)廣播技術(shù)、移動查詢處理與查詢優(yōu)化、位置相關(guān)的數(shù)據(jù)處理及查詢技術(shù)、移動信息技術(shù)等技術(shù)仍在不斷的發(fā)展和完善它們會進一步促進移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展。
(三),由于嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在移動計算的環(huán)境下應(yīng)用在嵌入式操作系統(tǒng)之上,所以它有自己的特點和功能需求:
1.微小內(nèi)核結(jié)構(gòu)
考慮到嵌入式設(shè)備的資源有限,嵌入式移動DBMS應(yīng)采用微型化技術(shù)實現(xiàn),在滿足應(yīng)用的前提下緊縮其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以滿足嵌入式應(yīng)用的需求。
2.對標準SQL的支持
嵌入式移動DBMS應(yīng)能提供了對標準SQL的支持。支持SQL92標準的子集,支持數(shù)據(jù)查詢(連接查詢、子查詢、排序、分組等)、插入、更新、刪除多種標準的SQL語句,充分滿足嵌入式應(yīng)用開發(fā)的需求。
3.事務(wù)管理功能
嵌入式移動DBMS應(yīng)具有事務(wù)處理功能,自動維護事務(wù)的完整性、原子性等特性;支持實體完整性和引用完整性。
4.完善的數(shù)據(jù)同步機制
數(shù)據(jù)同步是嵌入式數(shù)據(jù)庫最重要的特點。通過數(shù)據(jù)復(fù)制,可以將嵌入式數(shù)據(jù)庫或主數(shù)據(jù)庫的變化情況應(yīng)用到對方,保證了數(shù)據(jù)的一致性。嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)具有以下的特點:
(1)提供多種數(shù)據(jù)同步方式。具有上載同步、下載同步和完全同步三種同步方式。
(2)具有完善的沖突檢測機制和靈活的沖突解決方案,具有沖突日志記錄功能。
(3)支持快速同步。系統(tǒng)同步時,只傳遞變化的數(shù)據(jù),節(jié)省了大量的同步時間。
(4)支持表的水平分割和垂直分割復(fù)制,最大限度地降低了嵌入式數(shù)據(jù)庫的大小。
(5)支持異構(gòu)數(shù)據(jù)源連接同步??梢杂弥С諳DBC的異構(gòu)數(shù)據(jù)源作為主數(shù)據(jù)庫和嵌入式設(shè)備上的數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)同步。
(6)具有主動同步的功能。允許用戶對系統(tǒng)提供的同步事件自定義過程實現(xiàn),提供了最大靈活度的同步過程。
5.支持多種連接協(xié)議
嵌入式移動DBMS應(yīng)支持多種通信連接協(xié)議??梢酝ㄟ^串行通信、TCP/IP、紅外傳輸、藍牙等多種連接方式實現(xiàn)與嵌入式設(shè)備和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的連接。
6.完備的嵌入式數(shù)據(jù)庫的管理功能
嵌入式移動DBMS應(yīng)具有自動恢復(fù)功能,基本無需人工干預(yù)進行嵌入式數(shù)據(jù)庫管理并能夠提供數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù),保證用戶數(shù)據(jù)的安全可靠。
7.支持多種嵌入式操作系統(tǒng)
嵌入式移動DBMS應(yīng)能支持Windows CE、Palm OS等多種目前流行的嵌入式操作系統(tǒng),這樣才能使嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不受移動終端的限制。
另外,一種理想的狀態(tài)是用戶只用一臺移動終端(如手機)就能對與他相關(guān)的所有移動數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)操作和管理,這就要求前端系統(tǒng)具有通用性,而且要求移動數(shù)據(jù)庫的接口有統(tǒng)一、規(guī)范的標準。前端管理系統(tǒng)在進行數(shù)據(jù)處理時自動生成統(tǒng)一的事務(wù)處理命令,提交當前所連接的數(shù)據(jù)服務(wù)器執(zhí)行。這樣就有效的增強了移動數(shù)據(jù)庫的通用性,擴大了嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用前景。
總之,在嵌入式移動數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中還需要考慮諸多傳統(tǒng)計算環(huán)境下不需要考慮的問題,如對斷接操作的支持、對跨區(qū)長事務(wù)的支持、對位置相關(guān)查詢的支持、對查詢優(yōu)化的特殊考慮以及對提高有限資源的利用率和對系統(tǒng)效率的考慮等等。為了有效地解決上述問題,諸如復(fù)制與緩存技術(shù)、移動事務(wù)處理、數(shù)據(jù)廣播技術(shù)、移動查詢處理與查詢優(yōu)化、位置相關(guān)的數(shù)據(jù)處理及查詢技術(shù)、移動信息技術(shù)、移動Agent等技術(shù)仍在不斷的發(fā)展和完善,他們會進一步促進移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展。
三,嵌入式移動數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用中的關(guān)鍵
移動數(shù)據(jù)庫在實際應(yīng)用中必須解決好數(shù)據(jù)的一致性(復(fù)制性),高效的事務(wù)處理,數(shù)據(jù)的安全性等問題。
(一)數(shù)據(jù)的一致性
移動數(shù)據(jù)庫的一個顯著特點是移動終端之間以及與服務(wù)器之間的連接是一種弱連接,即低帶寬、長延遲、不穩(wěn)定和經(jīng)常性的斷開。為了支持用戶在弱環(huán)境下對數(shù)據(jù)庫的操作,現(xiàn)在普遍采用樂觀復(fù)制方法(Optimistic replication)允許用戶對本地緩存上的數(shù)據(jù)副本進行操作。待網(wǎng)絡(luò)重新連接后再與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或其他終端交換數(shù)據(jù)修改信息,并通過沖突檢測和協(xié)調(diào)來恢復(fù)數(shù)據(jù)的一致性。
(二)高效的事務(wù)處理
移動事務(wù)處理要解決在移動環(huán)境中頻繁的、可預(yù)見的拆連情況下的事務(wù)處理。為了保證活動事務(wù)的順利完成,必須設(shè)計和實現(xiàn)新的事務(wù)管理策略和算法。1.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接情況來確定事務(wù)處理的優(yōu)先級,網(wǎng)絡(luò)連接速度高的事務(wù)請求優(yōu)先處理。2.根據(jù)操作時間來確定事務(wù)是否遷移,即長時間的事務(wù)操作將全部遷移到服務(wù)器上執(zhí)行,無需保證網(wǎng)絡(luò)的一直暢通。3.根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小來確定事務(wù)是上載執(zhí)行還是下載數(shù)據(jù)副本執(zhí)行后上載。4.事務(wù)處理過程中,網(wǎng)絡(luò)斷接處理時采用服務(wù)器發(fā)現(xiàn)機制還是采用客戶端聲明機制。5.事務(wù)移動(如:位置相關(guān)查詢)過程中的用戶位置屬性的實時更新。6.完善的日志記錄策略。
(三)數(shù)據(jù)的安全性
許多應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式設(shè)備是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)管理或處理的關(guān)鍵設(shè)備,因此嵌入式設(shè)備上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對存取權(quán)限的控制較嚴格。同時,許多嵌入式設(shè)備具有較高的移動性、便攜性和非固定的工作環(huán)境,也帶來潛在的不安全因素。同時某些數(shù)據(jù)的個人隱私性又很高,因此在防止碰撞、磁場干擾、遺失、盜竊,病毒侵入等對個人數(shù)據(jù)安全的威脅上需要提供充分的安全性保證。保證數(shù)據(jù)安全的主要措施是:第一,對移動終端進行認證,防止非法終端的欺騙性接入;第二 ,對無線通信進行加密,防止數(shù)據(jù)信息泄漏;第三,對下載的數(shù)據(jù)副本加密存儲,以防移動終端物理丟失后的數(shù)據(jù)泄密。
四,嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的核心技術(shù)
(一)數(shù)據(jù)復(fù)制與緩存
復(fù)制是在多個移動節(jié)點上維護數(shù)據(jù)的備份,包括服務(wù)器之間的復(fù)制和移動計算機上保存數(shù)據(jù)庫的復(fù)制。一般前者稱為復(fù)制后者稱為緩存。復(fù)制的主要目的是提高分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可用性、可靠性和訪問性能。首要的問題是如何維護多個復(fù)制節(jié)點上數(shù)據(jù)狀態(tài)的一致性。按照維護復(fù)制一致性的方式來劃分,現(xiàn)有的復(fù)制協(xié)議可以分為嚴格一致協(xié)議和弱一致協(xié)議兩種。嚴格一致協(xié)議要求任何時刻所有數(shù)據(jù)庫的復(fù)制都是一致的;而弱一致協(xié)議允許各個復(fù)制之間存在暫時的不一致,但這種不一致總能夠保持在一定的界限之內(nèi),而且總是能夠趨于一致(收斂性)。目前,針對移動計算特點開展數(shù)據(jù)復(fù)制/緩存技術(shù)的研究最具代表性的是:J.Gray的兩級復(fù)制機制、CODA系統(tǒng)以及緩存失效報告廣播技術(shù)等,另外,SYBASE公司的移動數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品SQL ANYWHERE和SQL REMOTE也采用該技術(shù)來支持移動計算環(huán)境。
(二)位置相關(guān)查詢優(yōu)化
在移動數(shù)據(jù)庫中,存在著與位置相關(guān)信息的查詢及更新。查詢通常是與位置相關(guān)的,即使是同一個問題,在不同的地方,所得查詢結(jié)果是不同的,如“最近的超市在哪里?”。移動查詢優(yōu)化技術(shù)是指在傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用多種方法,消除帶寬多樣性、斷接等因素造成的影響,使查詢引擎能夠根據(jù)當前可用網(wǎng)絡(luò)條件采取恰當?shù)膬?yōu)化策略;同時,針對移動計算機有限電源能力,合理地組織本地數(shù)據(jù)庫管理、遠程數(shù)據(jù)庫訪問等耗電能較多的操作,達到節(jié)能目的,延長關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可用時間。
采用基于分割的地址更新策略時,由位置服務(wù)器維護的移動用戶對象包含以下數(shù)據(jù)成員和方法:
分割集合――記錄MSS的分割情況,例如{Cell1,Cell2},{Cell3,Cell4,Cell5};
LOC――記錄移動用戶最近報告的地址(無線單元的ID),例如Cell1 ;
ERR――移動用戶當前所在的分割,例如,若LOC= Cell1 ,則ERR={Cell1,Cell2};
loc()――一個方法,用于返回該用戶的實際地址,即上面介紹的地址查詢過程。
在移動查詢的應(yīng)用中,有各種各樣涉及地址的查詢,例如“請尋找一家校園附近的超市”,“查找X, Y, Z,這三人都在同一條公路上,且Y在X與Z之間”,等等。一般地,可以把這一類地址相關(guān)查詢表示為:
SELECT x1 ,x2 ,…, xn
FROM Users
WHERE (x1.loc=l1 ∧…∧ xn.loc=ln ) ∧ C(l1,…,ln ) ∧ W(x1 ,…, xn )
其中C(l1, …, ln )是關(guān)于地址l1, …, ln 的n元約束條件,而 W(x1, …, xn ) 是關(guān)于對象x1 ,x2 , …, xn 非地址屬性的n元約束條件,Users 是所有移動用戶的集合。
(三)數(shù)據(jù)廣播
通俗地講,數(shù)據(jù)廣播是指在移動計算環(huán)境中,利用客戶機與服務(wù)器通信的不對稱性,以周期性廣播的形式向客戶機發(fā)送數(shù)據(jù)。其最大的優(yōu)點是,廣播開銷不依賴移動用戶數(shù)量的變化而變化,借助數(shù)據(jù)廣播,可以在一定程度上解決移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的斷接問題。數(shù)據(jù)廣播的研究可分為服務(wù)器和客戶機兩個方面:服務(wù)器主要考慮如何組織廣播數(shù)據(jù),即數(shù)據(jù)廣播的調(diào)度;移動節(jié)點主要考慮如何利用本地緩存進一步減少查詢廣播數(shù)據(jù)的時間。
(四)移動事務(wù)處理
事務(wù)處理是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一個基本功能,主要用于維護數(shù)據(jù)的一致性,支持多用戶的并發(fā)訪問,使用戶可以可靠地查詢和更新數(shù)據(jù)庫。移動計算環(huán)境的特點,使傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)處理技術(shù)不能滿足移動事務(wù)處理的要求。
通常,將移動客戶機發(fā)出的事務(wù)叫移動事務(wù),它屬于分布事務(wù)。移動事務(wù)處理具有以下特點:
1.移動性。這不僅指移動事務(wù)執(zhí)行期間,發(fā)出事務(wù)的移動客戶機是移動的,而且事務(wù)本身也在相應(yīng)地移動。
2.長事務(wù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)通信的低帶寬、高延遲以及移動客戶機的頻繁斷接性,都可能使移動事務(wù)成為長事務(wù)。
3.易錯性。由于移動客戶機不如固定結(jié)點可靠,而且無線網(wǎng)絡(luò)通信也不如固定網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,因此,與一般事務(wù)相比,移動事務(wù)更容易出錯。
4.異構(gòu)性。由于客戶機的移動性,移動事務(wù)可能要訪問分布的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
五、嵌入式移動數(shù)據(jù)庫在物流領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景
(一)物流的信息化在未來的國際物流發(fā)展中將發(fā)揮日益重要的作用,因為及時準確的信息有利于協(xié)調(diào)生產(chǎn)、銷售、運輸、存儲等業(yè)務(wù)的展開,有利于降低庫存,節(jié)約在途資金等。在運輸方面,利用移動計算機與GPS/GIS車輛信息系統(tǒng)相連,使得整個運輸車隊的運行受到中央調(diào)度系統(tǒng)的控制。在存儲環(huán)節(jié),帶有嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的手持計算機輸入的信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)寫入中央數(shù)據(jù)庫,大大提高了工作效率和信息的時效性,有利于物流優(yōu)化控制。在配送環(huán)節(jié),輸入手持計算機的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳入中央數(shù)據(jù)庫。因此,在投遞的同時,用戶即可根據(jù)單號查詢物品投遞的情況。
(二)嵌入式移動數(shù)據(jù)庫為移動銀行鋪平了道路
在我國,移動聯(lián)通以及電信通信用戶是最具消費潛力的群體,隨著各通信系統(tǒng)手機業(yè)務(wù)的開展,移動銀行業(yè)務(wù)已經(jīng)展示出強大的市場潛力。移動銀行可以使客戶在異地對自己的帳務(wù)進行實時查詢、交易,方便、省時,降低成本,同時安全可靠,機動靈活??蛻艨梢栽谌魏螘r間,任何地點進行交易,節(jié)約了去銀行的時間以及支付時付款刷卡的麻煩,同時出差或旅游等等不受地域的限制任可以享受銀行服務(wù)。
(三)嵌入式移動數(shù)據(jù)庫非常有助于提高實地調(diào)查、工作的效率
煤氣、水電、奧運會、世博會等公用事業(yè)檢查員查驗數(shù)據(jù)就是一個很好的應(yīng)用實例,目前一般的檢查員仍然是將檢驗的數(shù)據(jù)記錄在紙上。如果利用移動計算機記錄和傳輸數(shù)據(jù),遇到糾紛時還可以實時地查詢歷史記錄,這將使得我國的公用事業(yè)單位的收費工作大大地改善。同時移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)還在日常的零售業(yè)、制造業(yè)、金融業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生,美容,旅游以及其他不同消費領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。
六.總結(jié)
移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)的許多特性都與信息時代的不斷進步的需求相吻合, 有著廣闊的發(fā)展空間。本文給出嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的定義,描述了嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)并簡單分析它的特點,然后詳細分析了嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù),最后展望了嵌入式移動數(shù)據(jù)應(yīng)用前景隨著移動計算、移動數(shù)據(jù)庫和無線數(shù)據(jù)通信等相關(guān)技術(shù)迅猛發(fā)展,移動數(shù)據(jù)庫將成為信息社會的重要支柱。移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)配合GPS技術(shù),可以用于智能交通管理、大宗貨物運輸管理和消防現(xiàn)場作業(yè)等。移動數(shù)據(jù)庫技術(shù)還在零售業(yè)、制造業(yè)、金融業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。
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