电子技术在智能仪器建造中的思考

郑振峰

（陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300）

仪器智能化是指现代通讯与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用。智能化技术在其应用中主要体现在计算机技术，精密传感技术，GPS定位技术的综合应用。随着产品市场竞争的日趋激烈，产品智能化优势在实际操作和应用中得到非常好的运用，其主要表现在：大大改善操作者作业环境，减轻了工作强度；提高了作业质量和工作效率；一些危险场合或重点施工应用得到解决；环保、节能；提高了机器的自动化程度及智能化水平；提高了设备的可靠性，降低了维护成本；故障诊断实现了智能化等。

智能仪器的建造是一个较为复杂的过程。为完成仪器的功能，实现仪器的指标，提高研制效率，并能取得一定的研制效益，应遵循正确的设计原则、按照科学的研制步骤来开发智能仪器。在技术指标上应满足精度、测量范围、工作环境条件、稳定性等要求，且具备输出、人机对话、通信、报警提示、仪器状态的自动调整等功能。仪器可靠性是最突出也是最重要的，因为仪器能否正常可靠地工作，将直接影响测量结果的正确与否，也将影响工作效率和仪器信誉，在线检测与控制类仪器更是如此，由于仪器的故障造成整个生产过程的混乱，甚至引起严重后果。应采取各种措施提高仪器的可靠性，从而保证仪器能长时间稳定工作。

在硬件方面，仪器所用器件的质量和仪器结构工艺是影响可靠性的重要因素，故应合理选择元器件和采用在极限情况下进行试验的方法。所谓合理选择元器件是指在设计时对元器件的负载、速度、功耗、工作环境等技术参数应留有一定的余量，并对元器件进行老化和筛选。而极限情况下的试验是指在研制过程中，一台样机要承受低温、高温、冲击、振动、干扰、烟雾等试验，以保证其对环境的适应性。

在软件方面，采用模块化设计方法，不仅易于编程和调试，也可减小软件故障率和提高软件的可靠性。同时，对软件进行全面测试也是检验错误排除故障的重要手段。智能仪器建造主要的花费在于系统设计、调试和软件开发，样机的硬件成本不是考虑的主要因素。

然而，在科学技术飞速发展的今天，智能仪器系统建造面临三个突出的问题。

（1）产品更新换代太快。比如家电，一个更新速度很快的行业。生活中常常是这样，几十英寸的最新款电视挂上墙，智能、超高清、互联网功能都有，可没用几天就发现，更新一代的产品又上市了。智能电视机不到两年的时间，反应速度每况愈下。有时，只是用遥控器换频道，也需要隔几秒才有反应。这样的尴尬，在越来越多的家庭客厅里上演，甚至有人调侃，“彩电还没拆封，就已经落伍了。”

近几年，一些新技术不断应用到电视产品上，互联网电视还只是其中的一小部分。2013年底，康佳抢先国内品牌推出曲面电视，长虹、TC蕴等品牌纷纷跟进；几天前，海信发布自主研发的新一代激光影院电视，并预测激光影院有望占据70英寸以上电视产品40%的市场份额……而这每一项新技术，也都在“传宗接代”中复制了迅速升级、迅速落伍的尴尬。

（2）市场竞争日趋激烈，技术上急功近利，留下后患。智能生产厂家目前都在比拼价格、性能、产品的种类、市场定位及渠道，高性能加高性价比、快速响应服务是目前竞争的核心。随着行业竞争的日趋激烈，智能手机正沦为“快消品”，一些厂商也日益急功近利，在不经意间埋下祸端。为和竞争对手苹果公司的iphone7抢夺上市先机，今年8月初，三星在全球率先发布了新旗舰手机Galaxy Note7，然而没想到Note7正式上市后不久，陆续出现多起手机爆炸事故。三星随后被迫宣布在全球停售Note7，并采取全面召回措施。据预测，如果三星从此停售Note7，将总计折损1900万台的手机销量，并给这家公司造成近170亿美元的营收损失。

（3）如何满足用户不同层次和不断变化的要求。智能产品已经走进普通大众家庭，不同的消费群体对产品的需求不一样，但是追根究底还是要满足消费者的需求，根据目标市场不同，制定适当的产品战略，努力使消费者获得高性能和高性价比的购买、使用感受，才能在竞争中不被淘汰。大批功能相似、品牌各异的国产智能手机常常使消费者无所适从，手机的产品质量问题也屡屡引发用户抱怨和投诉。除此之外，当前国内的手机服务质量同样难令消费者满意。中国质量万里行促进会今年9月份发布的2016手机产品和服务质量情况通报显示，有三分之一的消费者对当前的手机服务质量不满意。在业内人士看来，当前国内智能手机行业普遍缺乏创新，没有新的技术拉动用户需求，结果导致市面上的手机看起来都大同小异。

阻碍当前智能手机市场发展的因素之一，是智能手机产品本身已缺乏新意。目前，为了应对市场竞争，各大厂商的产品更新周期都在缩短，快速迭代虽然在同一品牌内能带来技术提升，但在品牌之间进行横向比较，则很难见到差异化创新，这导致产品竞争趋同。

中国市场手机品牌成功的最根本的原因还是在于智能手机革命性技术进步的停滞。过去五年，智能手机的爆发式增长，主要是技术持续迭代的结果，从面板、芯片到电池，从摄像镜头到桌面应用，一次次的技术创新推动了市场繁荣。然而2015年之后，再也没有出现过真正意义上的技术变革。当一个品类度过了技术驱动期后，其竞争的 核心将直接降为渠道能力。

在电子工业和计算机工业中推行一种不同于传统设计思想的所谓“开放系统”的设计思想：在技术上兼顾当下和未来应用需求，既从当前实际可能出发，又留下容纳未来新技术机会的余地；向系统的不同配套档次开放，在经营上兼顾设计周期和产品设计，并着眼于社会的公共参与，为发挥各方面厂商的积极性创造条件；向用户不断变化的特殊要求开放，在服务上兼顾通用的基本设计和用户的专用要求等等。

智能手机产业正迎来惨烈洗牌，很多手机厂商因为经营不善而退出了市场。根据调查显示，在购买智能手机时，大多数用户最关注的是内存、像素、屏幕尺寸、操作系统、电池续航等性能。面对当前国内智能手机市场此起彼伏的价格战、营销战，创新技术和产品品质依然是吸引用户的关键要素。加大研发力度，提升创新能力是增强国产手机核心竞争力的根本所在。中国智能手机厂商一般都是采用高通、联发科或英伟达的硬件方案，这使得国产手机的产能不得不受制于上游硬件厂商。因此，对国内手机厂商来说，提升自身产业链配套能力将成为未来占领市场先机的重要一环。

对于国内智能手机产业的未来，目前智能手机只是进入到了一个短暂的苦闷期，它的明天仍然、必然属于新的技术迭代能力。而人工智能和语音或体感技术正是电子技术在智能仪器建造上的重要突破口。

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