智能化技术用什么载体最好

1. 智能家居由哪些系统组成，又是怎样实现智能化的

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

智能家居由二十个子系统与产品组成：
1.控制主机（集中控制器）：Smarthome Control Center
2.智能照明系统。Intelligent Lighting System（ILS）
3.电器控制系统。Electrical Apparatus Control System（EACS）
4.家庭背景音乐。Whole Home Audio（WHA）
5.家庭影院系统。Speakers, A/V & Home Theater。
6.对讲系统。Video Door Phone（VDP）
7.视频监控。Cameras and Surveillance
8.防盗报警。Home Alarm System。
9.电锁门禁。Door Locks & Access Control
10.智能遮阳（电动窗帘）。Intelligent Sunshading System/Electric Curtain
11.暖通空调系统。Thermostats & HVAC Controls
12.太阳能与节能设备。Solar & Energy Savers
13.自动抄表。Automatic Meter Reading System（AMR）
14.智能家居软件。Smarthome Software
15.家居布线系统。Cable & Structured Wiring
16.家庭网络。Home Networking
17.厨卫电视系统。Kitchen TV & Bathroom Built-In TV System
18.运动与健康监测。Exercise and Health Monitoring
19.花草自动浇灌。Automatic Watering Circuit
20.宠物照看与动物管制。Pet Care & Pest Control

以下智能家居系统产品分类的定义和说明:

1.控制主机（集中控制器）：英文Smarthome Control Center。智能家居控制主机又称为智能家居集中控制器，是指封装好的具有智能家居系统控制功能的控制器硬件和软件，具备有相应外围接口，控制主机通常包括各种形式的控制器终端产品。控制主机通过直接连接或者协议转换间接控制方式实现智能照明、家电控制、家庭安防（可视对讲系统、监控系统、防盗报警、门禁电锁）、智能遮阳、家庭能源管理功能。与互联网连接的控制主机还能实现网络控制和远程控制的功能。控制主机及相关产品包括：
1)控制主机
2)控制器
3)分控制器
智能家居控制主机可为一个独立的设备，也可以是一个可明显区分的嵌入设备。许多智能家居厂商的控制主机可用电脑在代替。
控制主机还能在第三方的智能家居软件的配合下，实现更好的场景设置、时间管理和跨平台的连接，获得更佳的用户体验。
有智能家居控制主机产品，且自有产品中整合了智能照明系统、家电控制系统的厂商称为智能家居系统厂商。只提供智能家居控制主机的厂商不能称为智能家居系统厂商。

2.智能照明系统。英文Intelligent Lighting System（ILS），又称智能照明控制系统，是利用程序控制系统，通讯传输技术，信息智能化处理及电器控制等技术组成的分布式控制系统，对灯光具有高度的强弱调节、场景设置、定时设置的功能。智能照明系统组成：系统单元、输入单元与输出单元。
系统单元：用于提供工作电源，源系统时钟及各种系统的接口如PC、以太网、电话等；
输入单元：主要功能是将外部控制信号换成网络上的传输信号，具体有开关，红外接收开关，红外遥控器，多功能的控制板，传感器；
输出单元：智能系统的输出单元是用于接收来自网络传输的信号，控制相应回路的输出以实现实时控制。
智能照明系统由以下产品组成：
1)智能照明控制系统
2)调光开关
3)灯具
4)光源
在智能家居系统中，智能照明系统是一个核心系统，每个智能家居品牌厂商都可实现这一功能，通常将智能照明控制系统整合在智能家居控制主机中。

3.电器控制系统。英文Electrical Apparatus Control System（EACS）。智能家居中的电器控制系统是指控制主机对家用电器、电源插座开关进行的开关控制、功能设置、场景设定。电器控制由控制主机中的模块单元、连接线路、传感器和执行器模块组成。传感器和执行器模块可封装到开关插座中，直接连接电器设备使用，也可嵌入到家用电器中。在智能家居系统中，电器控制系统是一个核心系统，每个智能家居品牌厂商都可实现这一功能。
智能家居系统中的电器控制系统除了嵌入控制模块的开关插座外，还包括连接智能家居系统的各种遥控器和信号中转放大设备（Remotes & IR Repeaters），以及各类定时器和家庭自动化配件（Timers & Automation）。
电器控制系统主要包括以下产品：
1)智能控制开关
2)智能控制插座
3)定时器
4)遥控器
5)信号中转放大设备
6)智能家电。英文Intelligent Home Application（IHA）。智能家电就是微处理器和计算机技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动监测自身故障、自动测量、自动控制、自动调节与远方控制中心通信功能的家电设备。智能家电就是微处理器和计算机技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动监测自身故障、自动测量、自动控制、自动调节与远方控制中心通信功能的家电设备。目前智能家居与家电设备的连接的控制是通过电器控制系统来完成的，由于标准协议兼容等问题未能很好解决，这种连接方式的控制多数只能实现电源的开关操作、空调电视等少数电器的功能操作，而不能实现更多智能化的设定和操作。行业发展趋势是一方面智能家居产品的不断研发和普通，连接到网络中的智能家居能够与智能家居系统整合和协同工作；另一方面，智能家居将嵌入智能家居的控制模块，直接连接智能家居控制主机，实现更便捷的控制功能。
尽管电器控制也包含照明电源、智能遮阳（电动窗帘）开关电源的控制，但这两部分的控制都分属于智能照明系统和智能遮阳（电动窗帘）。

4.家庭背景音乐。英文Whole Home Audio（WHA）。是由一个集中的音乐源或可汇入的音乐源经过功放设备放大，通过连接线缆、连接单元和包含调音模块的控制面板连接到分区或房间，由各个音箱喇叭进行播放，实现背景音乐效果。背景音乐有四种常见的配置方式包括不可分区的单一音源播放，可分区的单一音源播放，独立控制的多个音源播放，可加入本地音源的独立控制的多个音源播放。在智能家居系统中，家庭背景音乐系统是一个选配系统，通常在场景设置中通过设定实现智能照明系统、家庭影院系统、电器控制系统、门禁电锁等联动。家庭背景音乐主要包括三部分：
1)音源。家庭背景音乐系统可以自由选择音源，电脑、电视、DVD、收音设备、MP3、手机、平板电脑等都可以作为音源。
2)控制器。家庭背景音乐控制器系统分为主机型和分体式两种。
3)音箱。目前家庭背景音乐所采用的音箱主要有吸顶喇叭，壁挂音箱（嵌入式），平板音箱（壁画形式）等几种。功率匹配较为标准。

5.家庭影院系统。英文Speakers, A/V & Home Theater。家庭影院系统是要家庭环境中搭建的一个接近影院效果的可欣赏电影享受音乐的系统。家庭影院系统可让家庭用户在家欣赏环绕影院效果的影盘片、聆听专业级别音响带来的音乐、并且支持卡拉OK娱乐。一般来说，一套家庭影院需要3个部分：信号源、功放及终端。信号源包括VCD、DVD、蓝光盘机、个人计算机、CD等等；终端包括显示设备（平板电视机及投影机）和音箱，音箱本身要求回放质量要好；功放对于家庭影院很重要，一般用专门的AV功放，AV功放主要由信号源选择器、信号处理前置放大器和后级功率放大器组成，可以切换信号源，对信号处理，如杜比解码、虚拟环绕、DSP等处理，调节音调音量；最后通过功率放大器驱动多个音箱。
家庭影院系统中，显示设备可选择平板电视机及投影机，对于别墅和具备视听环境安装的房间来说，首选投影机作为显示设备。
以下是家庭影院系统包括的产品：
1)家庭影院（Home Theater Accessories）
2 A/V线缆（A/V Cables）
3)A/V连接器（A/V Components）
4)A/V有线分配（A/V Distribution - Wired）
5)A/V无线分配（A/V Distribution - Wireless)
6)投影幕与大屏幕电视（Display Screens）
7)高清电视与高清音频 (HDTV / HD Radio) (198)
8)模块（Molators）
9)个人便捷A/V设备（Personal A/V）
10)喇叭音箱（Speakers）
11)音量控制与音频开关（Volume Controls & Speaker Switching）
12)有线电视系统 CATV
13)卫星电视接收 Satellite TV Receiver
14)家庭背景音乐（Whole House Audio / Multi-Zone）
其中第12)类家庭背景音乐与前面的第4大类家庭背景音乐相同。由于目前国内市场对家庭背景音乐的需求较多，因此，从家庭影院中特别分出这一小类。
在智能家居系统中，家庭影院系统是一个选配系统，通常在场景设置中通过设定实现智能照明系统、家庭背景音乐系统、电器控制系统、门禁电锁等联动。

6.对讲系统。英文Video Door Phone（VDP）。包括家庭使用的可视或非可视对讲系统、家庭使用的小型电话交换机系统。可视对讲系统，具有叫门、摄像、对讲、室内监视室外、室内遥控开锁、夜视等功能，住户在室内与访客进行对话的同时可以在室内机显示器看见来访者影像并通过开锁按钮控制大门开启，达到阻止陌生人进入大门的目的。可视对讲系统是由门口主机、室内可视分机、不间断电源、电控锁、闭门器等基本部件构成。独立安装的智能家居系统中的可视对讲系统的门口主机与设在客厅和走廊过道、房间等位置的室内可视分机；房地产商统一安装的楼宇可视对讲系统，楼梯道口大门主机与每个住户的室内分机相连。以下是对讲系统包括的产品：
1)对讲系统（Intercoms）
2)移动电话和平板电脑配件（Cell Phones and Pad Accessories）
3)固定电话配件（Home Phones & Accessories）
4)远程监测与控制（Remote Monitoring & Control）
5)小型电话交换机（PABX）
在智能家居系统中，对讲系统属于家庭安防系统的一部分，是一个常见的选配系统，尤其是在别墅应用中。部分厂商将控制主机嵌入到可视对讲系统中，并整合智能照明、电器控制功能，成为一个以可视对讲系统为载体的智能家居系统。
小型家用电话交换机（PABX）对家庭对外电话通讯和内部对讲通话都很有好处，避免了由于房间大和房间多后接听电话不便带来的麻烦，同时还可实现内部通话，小型家用电话交换机具备呼出外线、外线呼入、转接外线电话和内部通话,支持来电显示、电脑话务员录音、免打扰、弹性编码、来话代接、呼出限制、通话保密等特点。

7.视频监控。英文Cameras and Surveillance。包括网络摄像机、视频监控系统。网络摄像机可作为灵活的图像视频监视设备与智能家居系统配合使用。完整的视频监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。 通过控制主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。利用特殊的录像处理模式，可对图像进行录入、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。以下是视频监控包括的产品：
1)摄像机（Camera）
2)监控系统附件（Surveillance Accessories）
3)视频监视套件（Video Monitoring Kits）
4)视频录像设备（Video Recorder）
在智能家居系统中，视频监控系统属于家庭安防系统的一部分，是一个常见的选配系统，尤其是在别墅应用中。

8.防盗报警。英文Home Alarm System。一个报警系统（Alert System）通常由报警探头（前端探测器）和报警控制器组成。报警探头包括有：门磁开关、玻璃破碎探测器、红外探测器和红外/微波双鉴器、紧急呼救按钮。报警控制器是一台主机（如电脑的主机一样）是用来处理，包括有线/无线信号的处理，系统本身故障的检测，电源部分，信号输入，信号输出，内置拨号器等这个方面组成。以下是防盗报警包括的产品：
1)报警系统（Alert System)
2)个人保全产品（Personal Security Proct）
3)射频发射与接收设备（RF Transmitters & Receiver）
4)报警探头（Security Sensor）
5)安防系统配件（Security Systems Accessories）
在智能家居系统产品形态中，大多数将智能家居控制主机与报警控制器是两个相对独立的硬件，但也有控制主机中嵌入报警控制器、报警控制器中嵌入控制主机的情况，安防报警厂商设计的智能家居系统多以后者为主。

9.电锁门禁。英文Door Locks & Access Control。指配合智能家居使用的各种门禁电锁、家居门禁产品、电动门、电动窗。门禁电锁是门禁系统的重要组成部分，是门禁系统的执行机构和关键设备。在智能家居系统中，门禁系统的控制部分多与智能家居控制主机及相关模块整合，并不成为一个独立的系统，但门禁电锁作为大门、车库门、出入口等位置的门禁执行机构广泛使用。门禁电锁分类有门禁磁力锁，门禁电插锁，门禁阴极锁，门禁阳极锁，门禁电控锁。电锁门禁产品包括：
1)门禁电锁
2)家居门禁产品
3)电动门
4)电动窗

10.智能遮阳（电动窗帘）。Intelligent Sunshading System/Electric Curtain（ISS），智能遮阳系统通常是由遮阳百叶或者遮阳窗帘、电机及控制系统组成。控制系统软件是智能遮阳控制系统的一个组成部分，与控制系统硬件配套使用，在智能家居系统中，控制软件通常属于智能家居控制主机软件一部分。一个完整的智能遮阳系统能根据周围自然条件的变化，通过系统线路，自动调整帘片角度或作整体升降，完成对遮阳百叶的智能控制功能，既阻断辐射热、减少阳光直射，避免产生眩光，,又充分利用自然光，节约能源。
还有一种简化模式的智能遮阳系统，通常称为电动窗帘（Electric Curtain），它是由电机、减速轮组、主动轮、滑轮和环形滑线组成，其特征是：滑线上缚有一或二只永磁体，与之相对应有一或二只吊环是磁性材料制成；沿线和永磁体在由非磁性材料制成的帘。杆内腔运行，而吊环全部套在帘杆外周或嵌进下部开的缝内，永磁体用磁力牵引吊环。智能窗帘的控制方式有定时控制、半自动手动控制、智能化的亮度控制和场景控制、手动控制四种，尤其是智能化的亮度控制和场景控制最为常见，通常在会客模式、影院模式、睡眠模式、离家模式场景设置生效时，与智能照明系统、电器控制系统、背景音乐系统、家庭影院系统、防盗报警系统产生联动，达到调整室内光照、营造气氛、保护隐私等目的。

11.暖通空调系统。英文Thermostats & HVAC Controls。指温控器和HVAC控制。家庭常用的暖通空调产品包括家用中央空调系统和新风系统、采暖系统。
1)家用中央空调。又称为家庭中央空调、户式中央空调，是一个小型化的独立空调系统。在制冷方式和基本构造上类似于大型中央空调。由一台主机通过风管或冷热水管连接多个末端出风口，将冷暖气送到不同区域，来实现室内空气调节的目的。它结合了大型中央空调的便利、舒适、高档次以及传统小型分体机的简单灵活等多方面优势，是适用于别墅、公寓、家庭住宅和各种工业、商业场所的暗藏式空调。
2)新风系统。新风系统是空调的三大空气循环系统之一，即室内空气循环系统、室外空气循环系统。新风系统的主要作用就是实现房间空气和室外空气之间的流通、换气，还有净化空气的作用。新风系统应用范围：凡是有人长时间在其中活动，并且房间通风不畅的有必要使用新风系统。归结起来，户式新风系统（采用负压通风方式）适合用在换气次数较少的公寓、别墅、婴儿房等小空间场所；对于人的活动较多、换气次数较多的KTV、网吧等娱乐场所，机房、宾馆、商场、工厂、写字楼、餐馆、银行、教室、幼儿园、医院病房等场所，最好使用新风机组，因为换气次数多，能量损失多，需要使用热回收新风系统。
3)采暖系统。北方冬季御寒设施，广义的指让大家得到采暖需求的产品和方法，其是通过热源加热热媒再加热空气形成热交换后增加环境温度的产品。目前常用的三种采暖系统：一是普通的热水采暖系统，常见的有普通铸铁散热器、改良型铸铁散热器、钢制散热器系统；二是地板辐射采暖系统，是以不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传导方式向室内供热的供暖方式；三是热风采暖系统，热风采暖是使用设在地下室内的暖风机将室外的冷空气加热后，经设在墙内的风管送到卧室、起居室，这部分空气分别再经过厨房、卫生间，排至室外。是有组织的通风系统。一般卧室、起居室换气次数为每小时2次，以保证人们在冬季拥有足够的新鲜空气。四、挂镜线或踢脚板式散热器；五、发热电缆与电热膜采暖系统，发热电缆的供热原理类似于地板辐射采暖，而电热膜则通常结合房间的吊顶布置，由于采用了较先进的电热膜发热技术加热室内空气达到取暖目的，其热效率远高于普通电暖气类设备。。
智能家居系统中，控制主机通常需要借助原有的传感器采集暖通空调系统的数据，并通过原有的执行器进行控制，在协议开放的基础上，智能家居厂商也会针对性地开发包含了状态显示和执行功能的第三方的模块。控制主机管理暖通空调的好处在于可进行多种场景设置，可与其它系统联动从而营造更舒适、安全、节能和人性化的居住环境。

12.太阳能与节能设备。英文Solar & Energy Savers。包括家庭住宅使用的太阳能电池、电器设备；节能、节水及高能效的设备、软件与管理方案；风力发电等。本分类还包括家庭能源管理Home Energy Management System，简称HEMS。
1)自动照明（Automatic Lighting）
2)高效照明器具（High Efficiency Lighting）
3)电力监测与设备效率（Power Monitoring & Appliance Efficiency），或称家庭能源管理（Home Energy Management System）。家庭能源管理系统软件运行在智能交互终端，应用软件利用家电内置的电量采集模块对家电的运行状况进行实时监控，采集有关电力消耗和各种设备情况准确及时的数据，并在终端机上显示出来，通过对数据的分析、挖掘，达到对整个智能家居系统运行的优化管理。用户可以利用互联网以远程的方式监视和控制各种智能设施，用户还可以根据预算调整使用。未来，智能交互终端与智能电表可以进行双向通信，电力企业可以精确地知道用户的用电规律，从而对需求和供应有一个更好的平衡。
4)遥控窗户窗帘（Remote-Control Windows & Coverings），与智能遮阳（电动窗帘）类似。
5)太阳能电池板（solar Panels）
6)太阳能产品（Solar Procts）
7)水和喷灌管理（Water & Sprinkler Management），与花草自动浇灌（Automatic Watering Circuit）类似。
8)房屋节能改造（Weatherization）
9)风力发电（Wind Power）

13.自动抄表。英文Automatic Meter Reading System（AMR），也称为集中抄表、远程抄表。是指采用通信、计算机等技术，通过专用设备对各种仪表（如水表、电表、气表等）的数据进行自动采集和处理的系统。它一般是通过数据采集器读取表计的读数，然后通过传输控制器将数据传至管理中心，对数据进行存储、显示、打印。解决自动抄表主要解决上门入户抄表带来的扰民、数据上报不及时、管理不便等难题。自动抄表在房地产建设项目中的智能小区中与楼宇对讲系统一样，成为一个标准配置。
单户型的智能家居，通常并不与自动抄表系统相连，这是因为智能家居系统设计安装商通常未获得自动抄表接口数据读取权限。在煤、气、水、电探测报警后的执行器联动上，智能家居系统控制的执行器采用自动抄表设备上的执行器或者进行联动操作。

14.智能家居软件。英文Smarthome Software。是指独立于智能家居系统产品厂商的第三方软件，第三方软件企业通过与智能家居系统产品厂商达成底层协议，应用层面的合作，开发可控制主流智能家居系统，实现智能灯光控制、智能电器控制、智能温度控制、智能影音控制、智能窗帘控制、智能安防控制、智能遥控控制、智能定时控制、智能网络控制、智能远程控制、智能场景控制等功能的软件。
第三方的智能家居软件存在的前提是协议开放、产品兼容。越来越多的智能家居系统产品厂商已经开始认识到这个问题的重要性，并进行了大量的工作，中国智能家居星级联盟就是推进协议开放和产品兼容的一个重要组织机构，联盟认证的智能家居软件将能够识别和控制所有联盟成员的系统产品。

15.家居布线系统。英文Cable & Structured Wiring。智能家居布线系统从功用来说它是智能家居系统的基础，是其传输的通道。智能家居布线也要参照综合布线标准进行设计，但它的结构相对简单，主要参考标准为家居布线标准（TIA/EIA 570-A）。TIA/EIA 570-A草议的要求主要是给订出新一代的家居电讯布线给与现今及将来的电讯服务。标准主要提出有关布线的新等级，并建立一个布线介质的基本规范及标准，主要应用支持话音、数据、影像、视频、多媒体、家居自动系统、环境管理、保安、音频、电视、探头、警报及对讲机等服务。目前应用较多的是以四个功能模块实施为主，包括高速数据网络模块、电话语音系统模块、有线电视网模块、音响模块。智能家居布线产品可以说是智能家居中最基本的产品，许多其它智能家居系统都需基于智能家居布线系统来完成传输和配线管理，包括宽带接入系统、家庭通讯系统、家庭局域网、家庭安防系统、家庭娱乐系统等。
家居布线系统中有一个重要的产品：家居布线箱，又称为住宅信息配线箱，或者简称为弱电箱，它既是家庭弱电线缆端接与设备放置的场所，也是住房通讯网络有线电视等信息连接的入口。家庭住宅采用住宅信息配线箱的好处，主要归结于，其一，能对家庭弱电信号线统一布线管理，有利于家庭整体美观；其二，强弱电分开，强电电线产生的涡流感应不会影响到弱电信号，弱电部分更稳定；其三，更方便于对弱电布线的自主管理。在安装了智能家居系统的项目中，家居布线箱是一个基本的配置产品。

16.家庭网络。英文Home Networking。智能家居系统中指的家庭网络是一个狭义的概念，是指是由家庭内部具备高性能处理和通信能力的设备构成的高速数据网络。两种最流行的家庭网络类型是无线和以太网。在这两种类型中，路由器执行大部分工作，负责控制相互连接的设备之间的通信。通过将路由器连接到拨号、DSL或电缆调制解调器，还可以让多台计算机共享一个互联网连接。许多新型路由器将无线技术和以太网技术结合在一起，并且包含硬件防火墙。家庭网络的常见产品包括：
1)电脑
2)服务器
3)路由器
4)ADSL Modem
5)存储设备
家庭里的通讯和网络设备，包括智能家居系统，都可通过家庭网络与外界相连。同时，家庭网络中的服务器和电脑具备较强的运算和图形计算能力，可以协助或者协同视频监控系统、家庭能源管理系统完成更强大的视频信息处理和数据运算。另外，家庭网络中的硬盘和备份设备也成为智能家居系统的数据保存的设备，这对视频监控系统来说尤其重要。

17.厨卫电视系统。英文Kitchen TV & Bathroom Built-In TV System可在厨房、卫生间等位置安放，进行数字电视和有线电视播放，可作为智能家居的控制器、可视对讲的室内分机使用，具有对讲开门功能、保安对讲机功能、可进行门禁开锁操作，可收听FM立体声，具有电话转接功能，可作为带触摸屏的遥控器。。

18.运动与健康监测。英文Exercise and Health Monitoring。具备联网功能的个人健康监测系统产品，在智能家居系统中，通常指具备了个人健康与运动状况监测功能的家居与家电产品。

19.花草自动浇灌。英文Automatic Watering Circuit。它包括浇灌器主机与主机连接的控制器和水管系统，所述浇灌器主机是由微型电机、齿轮传动机构、止水阀机构、定时器、电源开关等组成。按照预先设定，根据湿度的变化或者定时操作自动、场景设置的联动操作打开或关闭电源开关将水份定期、定量、及时地补充给花木。

20.宠物照看与动物管制。英文Pet Care & Pest Control。

2. 智能制造的特点以及技术有哪些

智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，其特点是：

1、虚拟现实技术

这是实现虚拟制造的支持技术，也是实现高水平人机一体化的关键技术之一。虚拟现实技术是以计算机为基础，融合信号处理、动画技术、智能推理、预测、仿真和多媒体技术为一体；

借助各种音像和传感装置，虚拟展示现实生活中的各种过程、物件等，因而也能拟实制造过程和未来的产品，从感官和视觉上使人获得完全如同真实的感受。但其特点是可以按照人们的意愿任意变化，这种人机结合的新一代智能界面，是智能制造的一个显着特征。

2、自组织超柔性

智能制造系统中的各组成单元能够依据工作任务的需要，自行组成一种最佳结构，其柔性不仅突出在运行方式上，而且突出在结构形式上，所以称这种柔性为超柔性，如同一群人类专家组成的群体，具有生物特征。

3、学习与维护

智能制造系统能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能。同时，在运行过程中自行故障诊断，并具备对故障自行排除、自行维护的能力。这种特征使智能制造系统能够自我优化并适应各种复杂的环境。

智能技术：

1、新型传感技术——高传感灵敏度、精度、可靠性和环境适应性的传感技术，采用新原理、新材料、新工艺的传感技术（如量子测量、纳米聚合物传感、光纤传感等），微弱传感信号提取与处理技术。

2、模块化、嵌入式控制系统设计技术——不同结构的模块化硬件设计技术，微内核操作系统和开放式系统软件技术、组态语言和人机界面技术，以及实现统一数据格式、统一编程环境的工程软件平台技术。

3、先进控制与优化技术——工业过程多层次性能评估技术、基于大量数据的建模技术、大规模高性能多目标优化技术，大型复杂装备系统仿真技术，高阶导数连续运动规划、电子传动等精密运动控制技术。

其发展前景：

1、人工智能技术。因为IMS的目标是计算机模拟制造业人类专家的智能活动，从而取代或延伸人的部分脑力劳动，因此人工智能技术成为IMS关键技术之一。IMS与人工智能技术（专家系统、人工神经网络、模糊逻辑）息息相关。

2、并行工程。针对制造业而言，并行工程是一种重要的技术方法学，应用于IMS中，将最大限度的减少产品设计的盲目性和设计的重复性。

3、信息网络技术。信息网络技术是制造过程的系统和各个环节“智能集成”化的支撑。信息网络同时也是制造信息及知识流动的通道。

3. 新型智慧城市整体要素的构架以什么为载体

新型智慧城市整体要素的构架以智能基础设施为载体。智慧城市是运用了物联网与云计算、空间地理信息和大数据集成等等的新一代信息技术，促进了城市的管理、建设、规划与服务智能化的新理念。

新型智慧城市整体要素的构架以什么为载体

智慧城市基础就是要推进实型档体基础设施与信息基础设施的融合，并且构建好城市的智能基础设施。

智慧城市宗旨就是实现城市的规划管理信息化、公共服务便利化、基础设陵租行施智能化、产业发展道路现代化、社会治理细致化。

智慧城市的核心是最尺哗大限度的去开发并且整合、融合与共享利用好各类城市的信息资源。

4. 新能源发展趋势是什么

新能源发展趋势：

1、全球新能源汽车发展已进入不可逆的快车道

全球汽车未来发展的方向是新能源化，或者说是电动化，已经成为全球各国和企业的共识。过去，很多国家对这点存在争议和摇摆，而中国的新能源汽车产业一直在增长，不断迈上新台阶。经过这几年的发展，新能源化这个不可逆的态势已基本形成。

2、中国将在较长时间内处于领跑地位

中国电动汽车百人会研究预测，2022年中国新能源汽车年销量将突破500万辆；2025年将达到至少700万辆，乐观估计为900万～1000万辆。从100万辆到1000万辆，也就几年时间，这个发展速度创造了全球新能源汽车行业之最。新能源汽车当前的保有量、增速以及所带动的产业规模，在过去难以想象。以动力电池为例，预计到2025年，中国电池装机量将达到600GWh。

3、中小城市与农村将成为新的市场增长点

过去，中小城市和农村消费者的第一辆车往往选择燃油车。进入电动化高速发展阶段，消费者的第一辆车很有可能是新能源车。因此羡前，未来3~5年，继大型城市之后，中小城市和农村地区将成为中国新能源汽车市场的爆发点，并成为市场增量的重要组成部分，对碳减排、改善三四线城市和农村机动化出行发挥巨大作用。

4、中国电动汽车真正进入市场化竞争阶段

2021年是中国电动汽车产业的分水岭。从市场竞争格局来看，2022年财政补贴将全部退出，所有车羡派闭企将处于同一政策起跑线，竞争会更加激烈。补贴退出后，新上市的车型也会扎堆出现，特别是外资品牌车型。2022~2025年，中国新能源汽车市场将进入新车型、新品牌扎堆涌现的阶段。

5、汽车电动化和智能化正式合二为一

过去10年，汽车产业变革的主题是电动化。下一阶段，变革的主题将是基于电动化的智能化。电动化的普及要靠智能化来拉动，单纯的电动汽车不会成为市场卖点，只有更兄裂加智能的汽车才是竞争焦点。反过来看，只有电动汽车才能更完整地嵌入智能化技术，智能化技术的最佳载体是电动化平台。因此，在电动化基础上会加速智能化，“两化”在汽车上将正式合体。

5. 揭秘汽车智能化的最好载体

接着上期内容，从新能源角度探究汽车智能化，目前新能源三大技术应用包括混合动力车、纯电动汽车以及燃料电池车，混合动力分为常规混合动力以及插电混合动力，常规混合是只有汽油不能充电，电力是行驶过程中产生的，而插电混合动力则是又可以纯电行驶也可以使用燃油。

新能源汽车的销量逐年递增，这为汽车智能化发展打下了基础。去年特斯拉以36.8万辆的销量成绩夺得了电动车的销量冠军，其将2020年的销售目标定在了50万辆，并且新车ModelY也紧随其后即将到来。

中国从汽车大国迈向汽车强国在能源结构调整以及行业发展的大趋势下，中国政府也积极的推动了新能源汽车产业的发展，出台了大量扶持政策，并给予了车企与消费者大量购置补贴、税收减免与财政补贴等优惠政策，在很大程度上促进了新能源汽车市场的高速发展。

结合上面介绍，我们可以知道汽车智能化的最好载体必定是新能源汽车。

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6. 什么是资源优化配置与智能应用创新的关键载体

互联网平台是资源优化配置与智能应用创新的关键载体。根据查阅相关材料，族没互联网平台是经济全要素、全产业链、全价值链连接的核心，是资源优化配置与智能应用创新的关键载体兆升纳。互联网平台的深度应用正逐渐成为企业价笑斗值创造的新引擎，开展互联网平台应用水平与绩效评价工作对于加快互联网平台规模化普及应用具有重要意义。

7. 数控机床智能化技术

数控机床智能化技术

数控机床的控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。今天我带来的是事关于数控机床智能化技术的介绍内容，欢迎大家阅读。

智能机床最早出现在赖特(P·K·Wright)与伯恩(D·A·Bourne)1998年出版的智能制造研究领域的首本专着《智能制造》(Manufacturing Intelligence)中[1]。由于对先进制造业具有重要作用，智能技术引起各个国家的重视。美国推出了智能加工平台计划(SMPI);欧洲实施 “Next Generation Proction System”研究;德国推出了“Instry 4.0”计划;中国中长期科技发展对“数字化智能化制造技术”提出了迫切需求，并制定了相应的“十二五”发展规划;在2006年美国芝加哥国际制造技术展览会(IMTS2006)上，日本Mazak公司推出的首次命名为“Intelligent Machine”的智能机床和日本Okuma公司推出的命名为“thinc”的智能数控系统，开启了数控机床智能化时代[2]。

本文从传感器出发，将数控机床的智能技术按层次划分为智能传感器、智能功能、智能部件、智能系统等部分，对智能技术进行了总结，指出不足，揭示了发展方向，并对未来进行了展望。

智能传感器

由机床、刀具、工件组成的数控机床制造系统在加工过程中，随着材料的切除，伴随着多种复杂的物理现象，隐含着丰富的信息[3]。在这种动态、非线性、时变、非确定性环境中，数控机床自身的感知技术是实现智能化的基本条件。

数控机床要实现智能，需要各种传感器收集外部环境和内部状态信息，近似人类五官感知环境变化的功能，如表1所示。对人来讲，眼睛是五官中最重要的感觉器官，能获得90%以上的环境信息，但视觉传感器在数控机床中的应用还比较少。随着自动化和智能化水平的提高，视觉功能在数控机床中将发挥越来越重要的作用。

随着MEMS(微机电系统)技术、嵌入技术、智能材料与结构等技术的发展，传感器趋向小型化。MEMS微传感器、薄膜传感器以及光纤传感器等微型传感器的成熟应用，为传感器嵌入数控机床奠定了基础。

由于制造过程中存在不可预测或不能预料的复杂现象和奇怪问题，以及所监测到的信息存在时效性、精确性、完整性等问题，因此，要求传感器具有分析、推理、学习等智能，这要求传感器要有高性能智能处理器来充当“大脑”。美国高通公司正在研制能够模拟人脑工作的人工智能系统微处理器。将来可通过半导体集成技术，将高性能人工智能系统微处理器与传感器、信号处理电路、I/O接口等集成在同一芯片上，形成大规模集成电路式智能传感器，不但具有检测、识别、记忆、分析等功能，而且具有自学习甚至思维能力[4]。相信随着计算机技术、信号处理技术、MEMS技术、高新材料技术、无线通信技术等不断进步，智能传感器将会在数控机床智能感知方面带来全新变革。

智能功能

数控机床向高速、高效、高精化发展，要求数控机床具有热补偿、振动监测、磨损监测、状态监测与故障诊断等智能功能。融合几个或几种智能传感器，采用人工智能方法，通过识别、分析、判断及推理，实现数控机床的智能功能，为智能部件的实现打下基础。

数控机床的误差包括几何误差、热(变形)误差、力(变形)误差、装配误差等。研究表明，几何误差、热误差占到机床总误差的50%以上，是影响机床加工精度的关键因素，如图1所示[5]。其中，几何误差是制造、装配过程中造成的与机床结构本身有关的误差，随时间变化不大，属于静态误差，误差预测模型相对简单，可以通过系统的补偿功能得到有效控制，而热误差随时间变化很大，属于动态误差，误差预测模型复杂，是国际研究的难点和热点。

数控机床在加工过程中的热源包括轴承、滚珠丝杠、电机、齿轮箱、导轨、刀具等。这些部件的升温会引起主轴延伸、坐标变化、刀具伸长等变化，造成机床误差增大。由于温度敏感点多、分布广，温度测试点位置优化设计很重要，主要方法有遗传算法、神经网络、模糊聚类、粗糙集、信息论、灰色系统等[6]。在确定了温度测点的基础上，常用神经网络、遗传算法、模糊逻辑、灰色系统、支持向量机等来进行误差预测与补偿[7]。

在航空航天领域，随着钛合金、镍合金、高强度钢等难加工材料的广泛应用，以及高速切削条件下，切削量的不断增大，刀具、工件间很容易发生振动，严重影响工件的加工精度和表面质量。由于切削力是切削过程的原始特征信号，最能反映加工过程的动态特性，因此可以借助切削力监测与预报进行振动监测。借助测力仪、力传感器、进给电机的电流等，利用粒子群算法、模糊理论、遗传算法、灰色理论等对切削力进行建模和预测[8]。考虑到引起机床振动的原因主要有主轴、丝杠、轴承等部件，也可以采集这些部件的'振动、切削力、声发射等信号，利用神经网络、模糊逻辑、支持向量机等智能方法直接进行振动监测。

刀具安装在主轴前端，与加工工件接触，直接切削工件表面，对加工质量的影响是最直接和关键的。刀具磨损、破损等异常现象影响加工精度和工作安全。鉴于直接测量法需要离线检测的缺陷，常采集电流、切削力、振动、功率、温度等一种或多种间接信号，采用RBF神经网络、模糊神经网络、小波神经网络、支持向量机等智能算法对刀具磨损状态进行智能监测。

随着自动化程度的提高，数控机床集成越来越多的功能，复杂程度不断提高。为了高效运行，对数控机床的内部状态进行监测与性能评价、对故障进行预警与诊断十分必要。由于故障模式再现性不强，样本采集困难，因此BP神经网络等要求样本多的智能方法不适合这种场合。状态监测与故障诊断常采用SOM神经网络、模糊逻辑、支持向量机、专家系统和多Agent等智能方法[。

研究人员不断探索和研究智能功能的新方法或多种方法的混合，但大部分集中在实验室环境下，缺少实时性高、在线功能强的方法，尚需深入发展简洁、快速、适应性强的智能方法。

智能部件

数控机床机械部分主要包括支撑结构件、主传动件、进给传动件、刀具等部分，涉及到床身、立柱、主轴、刀具、丝杠与导轨以及旋转轴等部件。这些部件可以集成智能传感器的一种或几种智能功能构成数控机床智能部件，如图2所示。

主轴是主传动部件，作为核心部件，直接关系到工件加工精度。由于主轴转速较高，特别是电主轴，发热、磨损、振动对加工质量影响很大，因此，越来越多的智能传感器被集成到主轴中，实现对工作状态的监控、预警以及补偿等功能。日本山崎马扎克研制的“智能主轴”，装有温度、振动、位移及距离等多种传感器，不但具有温度、振动、夹具寿命监控和防护功能，而且能够根据温度、振动状态，智能协调加工参数[13]。瑞士Step-Tec、IBAG等制造的电主轴，装有温度、加速度、轴向位移等多种传感器[14]，如图3所示，能够进行热补偿、振动监测等。

丝杠、导轨是数控机床坐标运动和定位的关键部件，其性能直接影响坐标运动精度和动态特性，对工件加工质量影响很大，因此监测丝杠副、导轨副在加工中的性能变化及寿命预测对数控机床的智能化具有重要作用。通过电机驱动电流信号、功率、切削力、声音等传感器信号，结合进给速度、切削深度、丝杠转速等工艺参数，可对丝杠、导轨的磨损情况进行监控，对剩余寿命进行预测，及时报警，预防重大生产事故。

轴承是数控机床旋转轴的关键部件，起着支撑载荷、减小摩擦系数的作用，其运行状态直接影响机床的运转精度和可靠性。轴承在高转速下摩擦剧烈，发热量大，是最易损坏的部件，因此监测轴承运行状态，可避免因轴承问题而导致设备异常或损坏。瑞典SKF公司生产外挂式智能轴承如图4所示[15]，利用应用环境自供电，对转速、温度、速度、振动以及载荷等关键参数进行测量，并利用无线网络发送自身状态信息，实现对轴承状态监测。

刀具直接与工件接触，切削工件表面发热量大，容易产生振动，对表面质量的影响很大，因此刀具中融合越来越多的传感器，实现对刀具的磨损监控、振动监测、断裂报警等功能。克里斯托弗、罗伯特等发明的智能刀具夹具如图5所示，集成有力/扭矩、温度、处理器、无线收发器等芯片，能够估计和预测颤动频率、建议稳定的主轴速度、磨损监视以及建议进给速率等[16]。瑞士ACTICUT公司的生产的智能刀具内部由机构、传感器和驱动器构成,用于精密数控车削,可对磨损、速度、温度等进行监控[17]。

智能系统

数控机床一般由数控系统、驱动系统、辅助系统以及机床本体组成，如图6所示。随着人工智能技术的不断成熟，神经网络、模糊理论以及专家系统等方法逐渐应用到数控系统、驱动系统以及辅助系统中，实现工艺参数优化专家系统、自适应控制、加工过程监控、智能诊断等功能。

航空制造领域需要加工的部件含有很多孔、沟、槽、腔等特征，加工工艺复杂，因此在数控机床中嵌入工艺参数优化专家系统成为必然。专家系统利用人工智能技术将某领域内一个或多个专家的知识和经验固化到程序中，模拟人类专家的决策过程，进行推理和判断，以便解决加工中的复杂问题。瑞士米克朗公司汇集了几十年铣削经验的结晶，开发了操作者支持模块OSS(Operator Support System),能够根据加工要求调整相关的工艺参数，优化加工程序，获得更理想的加工结果[18]。

随着数控系统的发展，主流数控系统厂家在产品中嵌入了自适应控制、加工过程监控、智能诊断等实用功能。西门子数控系统具有电机参数自适应运算、自动识别负载、刀具寿命监控、安全集成等功能，与以色列的OMATIVE优铣控制器OMAT-PRO相结合，可对主轴功率进行约束，通过学习和再学习掌握主轴功率的最佳状态，然后在加工过程中，实时监测主轴功率的变化，及时调整进给率[19]。奥地利WFL的Crash Guard防撞卫士系统，利用CNC系统的高速处理能力，实时监控机床的运动，确保机床在手动、自动等各种运动模式下均正常工作，降低运行过程机床突发事故的产生，提高机床工作的安全性和可靠性[3]。GE Fanuc公司的Proficy软件监控和分析机床设备复杂的基本数据，对机床的工作状态、健康状况进行远程诊断[20]。德国ARTIS监控系统是对工作状态进行监控的系统，通过学习，获取监控信号的特征，实现对加工过程中的断刀、刀具磨损、碰撞等异常行为的实时监控[21]。

展望

智能化是数控机床发展的高级阶段，能够实现高度自动化，进一步解放人类的脑力智能。随着技术水平的发展和需求的提高，数控机床出现越来越多智能功能、智能部件以及智能系统。尽管其智能水平还处于发展阶段，但随着人工智能技术、计算机技术、传感器微型化与智能化以及微处理器技术等发展，实现真正意义上的 “自学习、自进化”的具有人类智能水平的数控机床将不再是“梦”。