智能儀器儀表未來發(fā)展趨勢

作為智能儀器核心部件的單片計算機技術是推動智能儀器向小型化、多功能化、更加靈活的方向發(fā)展的動力?？梢灶A料，各種功能的智能儀器在不遠的將來會廣泛地使用在社會的各個領域。智能儀表未來發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢：

微型化

微型智能儀器指微電子技術、微機械技術、信息技術等綜合應用于儀器的生產(chǎn)中，從而使儀器成為體積小、功能齊全的智能儀器。它能夠完成信號的采集、線性化處理、數(shù)字信號處理，控制信號的輸出、放大、與其他儀器的接口、與人的交互等功能。微型智能儀器隨著微電子機械技術的不斷發(fā)展，其技術不斷成熟，價格不斷降低，因此其應用領域也將不斷擴大。它不但具有傳統(tǒng)儀器的功能，而且能在自動化技術、航天、軍事、生物技術、醫(yī)療領域起到*的作用。例如，目前要同時測量一個病人的幾個不同的參量，并進行某些參量的控制，通常病人的體內(nèi)要插進幾個管子，這增加了病人感染的機會，微型智能儀器能同時測量多參數(shù)，而且體積小，可植入人體，使得這些問題得到解決。

多功能化

多功能本身就是智能儀器儀表的一個特點。例如，為了設計速度較快和結(jié)構較復雜的數(shù)字系統(tǒng)，儀器生產(chǎn)廠家制造了具有脈沖發(fā)生器、頻率合成器和任意波形發(fā)生器等功能的函數(shù)發(fā)生器。這種多功能的綜合型產(chǎn)品不但在性能上(如準確度)比脈沖發(fā)生器和頻率合成器高，而且在各種測試功能上提供了較好的解決方案。

人工智能化

人工智能是計算機應用的一個嶄新領域，利用計算機模擬人的智能，用于機器人、醫(yī)療診斷、專家系統(tǒng)、推理證明等各方面。智能儀器的進一步發(fā)展將含有一定的人工智能，即代替人的一部分腦力勞動，從而在視覺(圖形及色彩辨讀)、聽覺(語音識別及語言領悟)、思維(推理、判斷、學習與聯(lián)想)等方面具有一定的能力。

這樣，智能儀器可無需人的干預而自主地完成檢測或控制功能。顯然，人工智能在現(xiàn)代儀器儀表中的應用，使我們不僅可以解決用傳統(tǒng)方法很難解決的一類問題，而且可望解決用傳統(tǒng)方法根本不能解決的問題。

融合isp和emit技術，實現(xiàn)儀器儀表系統(tǒng)的internet接入(網(wǎng)絡化)

伴隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，internet技術正在逐漸向工業(yè)控制和智能儀器儀表系統(tǒng)設計領域滲透，實現(xiàn)智能儀器儀表系統(tǒng)基于internet的通訊能力以及對設計好的智能儀器儀表系統(tǒng)進行遠程升級、功能重置和系統(tǒng)維護。

在系統(tǒng)編程技術(in-systemprogramming，簡稱isp技術)是對軟件進行修改、組態(tài)或重組的一種技術。它是lattice半導體公司首先提出的一種使我們在產(chǎn)品設計、制造過程中的每個環(huán)節(jié)，甚至在產(chǎn)品賣給zui終用戶以后，具有對其器件、電路板或整個電子系統(tǒng)的邏輯和功能隨時進行組態(tài)或重組能力的技術。isp技術消除了傳統(tǒng)技術的某些限制和連接弊病，有利于在板設計、制造與編程。isp硬件靈活且易于軟件修改，便于設計開發(fā)。由于isp器件可以像任何其他器件一樣，在印刷電路板(pcb)上處理，因此編程isp器件不需要專門編程器和較復雜的流程，只要通過pc機，嵌入式系統(tǒng)處理器甚至internet遠程網(wǎng)進行編程。

emit嵌入式微型因特網(wǎng)互聯(lián)技術是emware公司創(chuàng)立eti(extendtheinternet)擴展internet聯(lián)盟時提出的，它是一種將單片機等嵌入式設備接入internet的技術。利用該技術，能夠?qū)?位和16位單片機系統(tǒng)接入internet，實現(xiàn)基于internet的遠程數(shù)據(jù)采集、智能控制、上傳／下載數(shù)據(jù)文件等功能。

目前美國connectone公司、emware公司、tasking公司和國內(nèi)的p＆s公司等均提供基于internet的devicenetworking的軟件、固件(firmware)和硬件產(chǎn)品。

虛擬儀器是智能儀器發(fā)展的新階段

測量儀器的主要功能都是由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示等三大部分組成的。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分析和顯示*用pc機的軟件來完成。因此，只要額外提供一定的數(shù)據(jù)采集硬件，就可以與pc機組成測量儀器。這種基于pc機的測量儀器稱為虛擬儀器。在虛擬儀器中，使用同一個硬件系統(tǒng)，只要應用不同的軟件編程，就可得到功能*不同的測量儀器?？梢?，軟件系統(tǒng)是虛擬儀器的核心，“軟件就是儀器”。

傳統(tǒng)的智能儀器主要在儀器技術中用了某種計算機技術，而虛擬儀器則強調(diào)在通用的計算機技術中吸收儀器技術。作為虛擬儀器核心的軟件系統(tǒng)具有通用性、通俗性、可視性、可擴展性和升級性，能為用戶帶來*的利益，因此，具有傳統(tǒng)的智能儀器所*的應用前景和市場。

智能儀器是計算機科學、電子學、數(shù)字信號處理、人工智能、vlsi等新興技術與傳統(tǒng)的儀器儀表技術的結(jié)合。隨著集成電路、個人儀器等相關技術的發(fā)展，智能儀器將會得到更加廣泛的應用。

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