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GKzhan摘要：2011年11月，汤姆森路透发布了2011全球百家最具创新机构专案，评选出全球100家最具创新力机构。该专案是用专有方法对专利资料和相关指标进行分析，以找出在创新活动方面居于全球领先地位的企业和机构的一项举措。在这份包括40家美国企业，31家亚洲企业，29家欧洲企业的榜单中，全球最大的数控系统，工业机器人和机床制造商FANUC名列其中。　　　　汤姆森路透表示，2011全球百家最具创新机构项目旨在对那些在创新、保护发明创造并进行商业推广以及影响未来科技方面居于全球领先地位的机构进行表彰，以及对这些企业及其领导所培养的创新精神和他们对智能资产保护的投入表示赞赏。　　　　本次评选主要有四大标准：专利审批成功率、专利组合的全球影响、文献引用的专利影响以及专利总量。通过利用汤姆森路透德温特世界专利索引、德温特专利引用索引、Quadrilateral专利索引及智能财产权与智力协作平台，汤姆森路透计算了各公司过去3年中专利申请数与获得批准专利数的比例，统计了过去5年中每家公司专利被引用的数量，分析了所有在最近3年申请了100件以上“创新”专利的组织。　　　　这是本年度FANUC第二次获得世界范围内最具创新力组织殊荣，之前福布斯杂志发布的“2011全球最具创新力公司百强榜”将FANUC列为第45位。　　　　自1956年创立以来，FANUC就成为计算机数控设备和工业自动化发展的先驱。从一台机器的自动化到整条生产线的自动化，FANUC为全球制造业革命做出了杰出贡献。50多年来，FANUC已累计提供了超过2,200,000套数控系统和220,000台工业机器人，在这两个领域是当之无愧的全球领导者。　　　　如需了解汤姆森路透2011全球百家最具创新机构报告全文,请参访:http://www.top100innovators.com/home(来源：工控网(百站))...

GKzhan摘要：超级电容器正在成为一项关键的实用存储技术，可用于高能效运输，也可用于可再生能源(例如电网缓冲)。这些设备具有传统电容器的优势，可以迅速传输高密度电流，以满足需求，也具有电池的优势，可以存储大量电能。　　　　二氧化锰-碳纳米管-海绵电极的特征：(a)，透视图下的三维大孔分层二氧化锰-碳纳米管-海绵电极;(b)，二氧化锰均匀沉积在碳纳米管海绵结构上;(c)，高倍放大的多孔二氧化锰纳米粒子在碳纳米管海绵上的情况，插图显示的形态是单个二氧化锰花状粒子。　　　　超级电容器可提供一种低成本的替代能源，取代充电电池，用于各种设备，如电动工具，移动电子产品，以及电动汽车。一些汽车制造商都在探索的概念，是结合超级电容器与锂离子电池，作为下一代的能源存储系统，用于混合动力汽车。尽管电容器的能量密度远低于电池，但是，它的功率密度高得多，这使它们可以产生爆发性电能，有助于新一代汽车在加速时具有同等或更好的速度，胜过传统的汽油引擎车辆，同时可以显着降低油耗。　　　　研究人员现在已制成新型高性能海绵超级电容器，使用的是一种简单而可升级的方法。已经报道了他们的研究，就在最近出版的《纳米快报》(NanoLetters)上，题为《高性能纳米结构超级电容器采用海绵》(High-PerformanceNanostructuredSupercapacitorsonaSponge)，研究小组是在阿卜杜拉国王科技大学(KAUST：KingAbdullahUniversityofScienceandTechnology)，就在沙特阿拉伯，小组领导是胡萨姆N.??阿尔谢里夫(HusamN.Alshareef)，他们表明，这种三维电极可能有巨大的优势，胜过传统的混合电极材料。　　　　“我们表明，超级电容器电极的制备采用大孔结构，可以提高超级电容器的速度和单位电容(specificcapacitance)，”阿尔谢里夫说。“我们一直在用海绵，因为它们提供了新颖的令人兴奋的特性，不同于纸和织物：首先，海绵具有尺寸更均匀的孔隙。第二，纤维素(cellulose)或聚酯纤维(polyesterfibers)相互连接，实际上不需要结。这样，连续涂抹纳米材料就容易得多，因为没有结需要穿过。”　　　　这种基于海绵的超级电容器，设计和制造都是阿卜杜拉国王科技大学的研究小组进行的，他们使用了一种简单而可扩展的方法。他们的制造过程包括四个简单的步骤：首先，用水和丙酮(acetone)清洁一块市售海绵;然后，干燥后，切成小丝带;这些丝带要涂上碳纳米管油墨;最后，研究人员采用电解沉积，使二氧化锰纳米粒子沉积到涂有碳纳米管的海绵上。　　　　“因为碳纳米管的机械柔韧性，以及大孔海绵纤维素和碳纳米管之间很强的范德华(vanderWaals)相互作用，所以，碳纳米管很容易涂到海绵骨架上，使这种绝缘海绵高度导电，只需要采用一种简单的浸渍和干燥工艺。”阿尔谢里夫解释说。　　　　研究碳纳米管涂层海绵时，研究人员发现，它仍然保持着分层大孔性质，其中，错综聚集的孔隙保持敞开，可以流过电解液。这种碳纳米管形成了薄薄的一层，裹住海绵骨架。　　　　“我们测试机械韧性时，还对碳纳米管海绵骨架进行了折叠、扭曲和反复拉伸，”阿尔谢里夫说。“经过所有机械测试后，这种海绵总会恢复到最初的形状，不会有任何永久变形。”　　　　研究小组还测试了他们海绵超级电容器的电化学性能。“这种大孔海绵，连同多孔性电解沉积二氧化锰(MnO2)纳米粒子，形成一种双重多孔电极结构，具有良好的导电性，使电解液可完全进入二氧化锰，这就极大地提高了二氧化锰-碳纳米管-海绵超级电容器的性能，”阿尔谢里夫说。“我们发现，我们的海绵超级电容器单位电容很高，充放电速度超快，循环稳定性良好，能量和功率密度也很好，这就使它成为一种很有前途的电极，可用于未来的能源存储系统。”　　　　这可能是小型移动电子设备的一个有趣的方面，制成的超级电容器海绵，事实证明远轻于刚性金属或其他柔性基板，但具有同样的面积：一块海绵面积2平方厘米，厚度1毫米，重量大约只有10毫克。(来源：工控网(百站))...

摘要：工控行业举步维艰在工业以太网到来之前，因为传统的工控行业所用的通信设备都是靠串口(RS232,RS485)来进行数据传输。随着互联网技术的飞速发展，Ethernet传输速率的提高和Ethernet交换技术(工业以太网交换机)的发展，给解决Ethernet通信的非确定性问题带来了希望，并使Ethernet全面应用于工业控制领域成为可能。让我们看一看未来以太网究竟将怎样走得更远。　　　　未来以太网有以下几种发展方向:　　　　1.安全增长的重要性　　　　自从工业以太网能够实现从管理级到现场级一致的数据传输，用户只需要掌握一种网络技术即可，同时，也提高了工作效率。可是，统一的网络结构也因为整体的网络透明度承担了一定的风险。例如：生产线中的机器人的IP地址能被任何工作站操作。因此就必须有一套明确的规则来定义通讯的时间和对象。当然仅在公司的出口端安置一台防火墙来抵制外部的攻击是远远不够的。导致一个致命的错误甚至停机事故的往往是来自内部的误操作，所以分布式安全体系在自动化领域是非常关键的。因为这样，整个系统或系统部件可以被分割为独立的安全单元，各个安全的单元之间通过定义的规则来通信。　　　　2.未来网络拓扑结构　　　　在总线系统中，用户习惯把现场设备使用菊花链连接。因此，自动化厂商现在生产的以太网设备都兼容地支持菊花链技术，或者说，在现场设备上安装2个交换端口(RS232转换器,RS485转换器)。但对比使用独立的工业以太网交换机，其交换成本却随着设备数量的增加而增加。另一个劣势是碰到流量突发时，以菊花链式连接的交换机吞吐量和带宽会受到限制，因为所有的用户不得不通过一条共同的线缆通信。环形连接的重要优势在于一方面减低了布线成本，另一方面能够提高链路可靠性，举例来说，当一处不能正常工作时，通信不受影响。因此必须根据应用和需求来决定到底哪种方式才是合适的。　　　　3.让交换机学习自动化语言　　　　大型的自动化厂商使用它们自己的基于以太网的应用协议，类似于EtherNet/IP,Profinet或Modbus/TCP。这些协议都支持标准的TCP/IP，所以这类应用中，标准的工业以太网交换机也可以使用。SNMP协议已被广泛使用于商用环境中，用于交换机的配置和诊断。然而，自动化中使用的配置工具不支持SNMP协议，因此很难用来配置相应的交换机。所以赫思曼公司开始让交换机学习自动化的语言，将来使用PLC、驱动设备或I/O来配置交换机都会成为可能。对用户来说最大的益处是可以用熟悉的自动化工具配置网络了，并且一张完整的材料单也可以被轻松地创建。　　　　4无线网络提供新的应用可能　　　　如今无线网络技术(WirelessLAN(WirelessLocalAreaNetworks))被广泛应用在办公环境中。移动性、灵活性、非常易于安装、低成本，无线通信的这些优点，使得这项技术渐渐被应用于工业环境中。现在WLAN越来越多的成为传统有线网络的一种补充。典型的应用是在生产物流的移动终端上，操作和监控生产线或提供在线数据的快速交换。例如预定数据可以从监控中心直接送到仓库的铲车上。　　　　工业环境不同于商用环境，像以太网中的集线器、交换机和电缆等均是为商用领域设计的，而未针对较恶劣的工业现场环境来设计(如冗余直流电源输入、高温、低温、防尘等)，故商用网络产品不能应用在有较高可靠性要求的恶劣工业现场环境中。未来工业以太网主干网可采用光纤传输，现场设备的连接则可采用屏蔽双绞线，对于重要的网段还可采用冗余网络技术，以此提高网络的抗干扰能力和可靠性。(来源：工控网(百站))...

摘要：作为“十二五”工业发展的重点转型和升级，无疑是我国制造业走向成熟，参与全球竞争的重要机会，我们要敢于抵制“仿冒”的诱惑，在“原始创新”上大做文章。　　　　中国制造业总是被冠以“低技术、低档次、低价格”和“假冒伪劣”的帽子。难道中国制造业的整体水平就这样低？中国制造业就不能生产出高质量、高技术的产品？　　　　可是，我们在航天、深海勘探、高速列车等天上飞的、水下游的、地面跑的，哪样也不比国外差，很多领域甚至远远超过国际巨头。经过30多年的改革开放，我们培养了大量的成熟的产业工人，积淀了丰富的工业发展经验，当然也面临资源和环境的巨大挑战。　　　　作为“十二五”工业发展的重点转型和升级，无疑是我国制造业走向成熟，参与全球竞争的重要机会，我们要敢于抵制“仿冒”的诱惑，在“原始创新”上大做文章。　　　　“模仿”是工业化初期的产物　　　　任何一个工业化初始国家在缺乏技术、经验、人才的情况下，要想发展制造业，最好的选择就是“模仿”。其实，模仿本身并没有错，因为有了“模仿”，才会推动科学技术的不断倒逼。而任何一项新技术的生命周期都是非常有限的，最快的可能就短短几天时间就退出了历史舞台。电子行业、手机通信行业变化最为明显。10年前，是摩托罗拉时代；5年前是诺基亚时代，现在是苹果时代和黑莓手机时代。　　　　10年前的电视机是显像管时代，现在是液晶时代。　　　　“仿冒”的代价虽然很低，但是如果一个国家的产业化长期依恋模仿和复制，而没有突破性的创新的话，这样的产业是缺乏竞争力的。　　　　我国改革开放30多年的工业化进程中，也别无选择地走上了“复制”和“模仿”的路子，奠定了今天“世界工厂”的地位。近些年，我们也已经高度重视创新对制造业的改进和提升，以及知识产权保护、节能与资源综合利用在工业化的渗透。　　　　据联合国世界知识产权组织公布的报告显示，2010年全世界专利申请数量总共为16.29万件，其中，美国44855件，居世界专利申请量首位；日本32156件，居第二；德国17171件，居第三；中国12337件，居第四；韩国9686件，居第五。由此可见，在创新国家战略中，中国已经开始行动起来，并且取得了很大的进步。　　　　可是，我们庞大的专利申请，仅仅是万里长征的第一步。目前，我们的专利中主要还局限在实用新型和外观设计方面，而且这些专利基本上还是中国专利，获得欧美国家认定的国际专利却非常少，发明专利则更少。由此看出，我们的科技水平还停留在外观设计和简单创新的阶段。我们的不少创新还停留在集成创新阶段，真正原始创新的东西还非常少。　　　　“原始创新”需要经历科技革命　　　　不管外界怎么评价，客观地说我国高铁是成功的，我们在“引进、消化、吸收、创新、再创新”的路子是值得肯定的。当然，我们的创新目前还主要采取的是“引进、消化、吸收、创新”和“集成创新”两种模式。　　　　至于原始创新，由于目前人才缺乏，基础薄弱，创新动力严重不足，创新能力依然落后，还需要一个过程。　　　　世界上最先进的电子产品、通信产品、服装鞋帽等消费品几乎都在我国代工生产。令人不解的是，既然我们有这个生产能力和熟练的产业工人，为什么我们不去培育自己的品牌，组织科研团队，建立自己的企业王国？甚至我们一些小企业宁愿冒着“侵权”的风险，也要去模仿和复制别人的产品，也不愿意自己创立品牌。　　　　任何一项新产品的研制都需要投入大量的资金、人才和市场推广，而且风险性极大，是大多数代工企业所不愿意涉及的；一些仿冒企业尽管看上去复制水平很高，但是往往中看不中用，内在品质却达不到正规产品的质量水准；很多企业都希望大胆创新，有自己的主导产品占领市场，但是由于我们工业化起步晚，无论人才、技术、环境，还是综合实力都远不能和国际知名企业抗衡。　　　　国家竞争力的提高离不开科学技术的支撑，仅仅依靠“引进、消化、吸收、创新”和集成创新是远远不够的，还需要更多的是原始创新。今年是“十二五”开局之年，我们要抓住国家“大力加快培育和发展战略性新兴产业”和“十二五”工业转型和升级、“十二五”科技发展规划等政策实施的大好时机，加快新兴产业的研发和创新，推动新兴产业对传统产业的改造和提升。　　　　当前，新能源汽车、新能源、新一代信息技术产业、生物产业、高端装备制造业、新材料产业等新兴产业在技术上并未成熟，给我们留下了巨大的空间和试验基础，我们应该以严谨的工作作风，务实的精神，大胆地探索，而不是局限在外观包装、结构调整等方面简单组合。我们始终认为，原始创新是一场颠覆性的科技革命，不是简单技术的叠加。比如，新能源汽车当前还主要局限在电机、电池、电控的技术突破上，可是就技术突破谈技术突破往往是很难真正实现突破的。　　　　中国制造业敢于抵制“模仿”诱惑　　　　“代工”固然简单，但是风险也不可忽视；“模仿”虽然最捷径，但却是对知识产权的极为不敬；转型和升级固然困难重重，但是转过去就是一片蓝天。　　　　中国制造业发展到今天，已经培养了大批的产业工人，产业基础已经非常雄厚。随着周边国家工业化的起步，我们传统的低廉的劳动力优势正在渐渐失去，大量劳动密集型的低附加值产业也正在向周边国家转移。如果我们坚守过去的生产模式，可能我们将举步维艰。　　　　中国制造业再发展应该开始新的变革和反思，唯有自主创新，积极营造良好的创新环境，培育大批创新人才，才是发展之道。而且，我们的创新要绝对放弃“仿冒”和“复制”，全社会要树立尊重知识产权的理念。　　　　创新是需要勇气的，也是需要时间的。任何一项重大的科技创新都不是一天两天就能够成功的，我们要耐得住寂寞，沉得住气，在思想上做好准备，做好基础性工作。在政策上，国家应该集中扶持一批涉及战略性新兴产业的重大科研项目，给予积极的经费支持，应该大胆地鼓励民间科研和企业科研。凡是，具备条件的研究机构都应该得到政府的大力支持。　　　　实践证明，我们只有在原始创新方面淌出一条路子，国家竞争实力才可能进一步增强。　　　　“世界工厂”的帽子不可能短时期扔掉，也没有必要扔掉，但是，提升科技创新能力，有大量的原始创新技术和产品是企业立于不败之地的唯一法宝。我们一直坚持认为，科技是制造业的生存基础。至于品牌和经营管理，那是企业的辅助工具。　　　　创新是一个企业的社会责任，我们要建设创新型国家，需要更多的“原始创新”。(来源：工控网(百站))...

　　导读：至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率将超过30%。目前，物联网已在国内全面铺开，国内上马了大量物联网产业示范工程。据不完全统计，共有13个省市已经规划了物联网产业基地或园区。

    在日前于贵阳召开的“贵阳市物联网及相关产业项目策划活动”上，与会专家纷纷表示，发展国内物联网及其相关产业，各地必须因地制宜，有所为，有所不为。

　　传感器是物联网基础

　　传感器是整个链条需求量最大和最基础的环节，传感器产业的发展速度将直接影响物联网的发展速度。

　　物联网的产业供应链包括传感器和芯片企业、设备制造企业、网络运营企业、软件与应用开发企业和系统集成企业。作为“金字塔”的塔座，传感器是整个链条需求量最大和最基础的环节，传感器产业的发展速度将直接影响物联网的发展速度。因此，业内人士表示，没有传感器，就没有物联网；仅有传感器，也不代表物联网。物联网是一个多层次，多技术的产业链。

　　目前，业内比较统一的认识是物联网是全面感知、可靠传输和智慧处理3个部分的有机结合。西安中星测控有限公司总经理谷荣祥表示，在物联网时代，我们使用主动传感器(传统的传感器)、被动传感器(RFID)以及半自动传感器(手机及电脑端点)全面感知自然界的大部分信息。现阶段，如果不重点发展传感器产业将会拖物联网产业的后腿。

　　电子科技大学微电子与固体电子学院杨邦朝教授表示，传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑，传感器感知了物体的信息，RFID赋予它电子编码，传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。作为构成物联网的基础单元，传感器在物联网信息采集层面能否如愿以偿完成它的“使命”，成为物联网成败的关键。“未来MEMS、MOEMS(微光机电系统)将成为物联网的技术核心，使无线传感网、光网快速加入物联网的应用系统，物联网也将成为传感器市场的新引擎。”杨邦朝说。

　　各地重视物联网发展

　　国内相继上马物联网示范工程，规划物联网产业基地或园区，成立物联网产业联盟。

　　有数据表明，至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率将超过30%。

　　目前，物联网已在国内全面铺开，国内上马了大量物联网产业示范工程。据不完全统计，共有13个省市已经规划了物联网产业基地或园区。

　　谷荣祥表示，在发展物联网过程中，北京、上海、陕西等省市已经看到问题的关键，重点发展传感器和传感网。2011年7月北京市科信中心发布的《传感器与传感网产业技术路线图研究报告》称，到2015年将自主研发一批高可靠性、智能化、高性能、低功耗、低成本的新型传感器。2010年4月，上海市经信委在《上海推进物联网产业发展行动方案(2011年～2012年)》中透露，要重点突破传感器、芯片等关键技术。

　　据贵阳市工业和信息化委员会副主任唐振江介绍，在今年6月召开的“贵州省物联网产业发展专家研讨会”上，明确了贵阳市物联网发展思路，将在城市管理、智能交通、烟草行业、路网建设、机场、电网、危险品管理、地下管网、环保等10大行业及相关领域建立物联网体系。此次在贵阳召开的“贵阳市物联网及相关产业项目策划活动”，也旨在借助外力积极推进贵州物联网产业发展。

　　工业和信息化部电子元器件行业发展研究中心副总工程师郭源生认为，国内未来物联网的推广应用将主要围绕10大领域：防灾减灾；资源控制与管理新型能源开发与管理；食品安全与公共卫生；医疗卫生与服务；生态环保与节能减排；新型农业技术运用与管理；城市智能化管理；现代物流；国防工业。

　　发展物联网因地制宜

　　发展物联网及其相关产业，要提高效率，减少浪费，各地必须因地制宜，避免重复。

　　根据物联网产业的特征和目前的发展现状，不同地区如何高效、快速、协调发展物联网产业的问题还需要进一步解决。业内人士表示，发展物联网及其相关产业，要提高效率，减少浪费，各地必须因地制宜，避免重复，抓住物联网产业的核心要素，有所为，有所不为。

　　大连理工大学电子科学与技术学院院长唐祯安针对贵州省及贵阳市发展物联网产业发表了看法，他认为贵州突出优势是有“物”，贵州是能源大省、矿藏大省、生物资源大省，还是旅游大省。为此，他建议贵阳发展物联网产业，应用服务层的研发要抓住两头：一头是要选择贵州最突出的资源物(如电力和矿藏)为牵引，做出国内有话语权的示范工程；另一头是大量引进各地成熟了的示范工程，增加就业和税收。在网络层上，扶持当地电信部门胜任物联网产业发展要求，并鼓励他们向上、下游渗透。感知层的研发最重要，需要依靠贵州的产业基础、政府投入和对外合作，重点开发传感器、传感器网络接口芯片，包括传感器的SoC,汽车电子和电力电子器件(如IGBT、压敏传感器、固态互感器等)。

　　在技术研发上，他认为，一方面，贵阳市政府要充分扶持和利用贵州已有的科研院所和产业基础，不必过于迷信物联网产业的技术难度。另一方面，要与中东部地区形成产学研结合体或企业联盟，注重研发低功耗、低成本、高可靠性基础电子元器件产品，突出绿色电子和“绿色物联网”的概念，形成贵州特色。

　　郭源生也对贵阳物联网产业发展提出了几点建议，他说，贵阳发展物联网产业，应该系统调研产业基础和关联产品发展现状；提出适应贵州地区应用需求的具体要求；制定相关产业发展规划和相应扶持政策，确立产业化技术发展指导思想和发展目标；建立针对性的示范工程，如煤炭资源、水资源监控、智能电网、现代农业(干旱)、环保监测等；形成以应用为主导，产业链相对完整的带有贵州地区特色的产业化示范基地；建立相应的以地区企业为中心的技术研发机构；加快贵州高端人才引进与技术合作等相关配套政策和未来人才培养计划与体系建设。

GKzhan摘要：日前，通过行业企业探访、数据分析得知智能电网在中国这个区域还是比其他欧洲国家落后。最近几年发展智能电网主要是由于能源资源分布不均，负荷快速增长。此外，电源结构主要是以煤碳为主，调节能力不足，而且在国际上也形成了节能减排的重点；现在目前智能电网在国内是最保守的行业，所以未来的发展空间一定很大。　　　　国家的政策坚持智能电网发展战略，即建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节。以开关设备行业为例，作为智能电网的核心设备，开关的小型化、智能化是之后行业发展的重要方向。特别是高压开关和低压开关，还有断路器操作箱的设计，固体环网柜的研发人员，这样的人才都是在国内很稀缺，在未来的几年只有这样的人才翻倍的增长，才能满足智能电网的发展趋势．　　　　智能电网打破了传统的电网价值链，使电网向共享式的价值网络演进。智能电网和电力基础设施的争论也已经明显地扩展到智能基础设施领域。由此，智能电网中固有的传感和控制能力也将应用到城市环境中的多种基础设施，智能电网的未来的趋势无可想象。(来源：工控网(百站))...

GKzhan摘要：传统的自动化较少关注节能与环保问题，随着社会和经济的发展，绿色电厂、绿色楼宇以及绿色化工等与节能环保相关概念被提出，节能能源、减少原材料消耗以及绿色环保等新的约束对自动化技术提出了更高的要求。        在现代企业中，先进控制与优化技术对于企业的节能减排、高效运行起着十分重要的作用，具有许多显著的优点。因此得到了广泛的推广和应用。“节能降耗”需要从自动化等高新技术中寻求出路。先进控制技术完全可以在“节能降耗”领域里建功立业！　　　　　　节能减排是“十二五”期间国民经济能够继续保持可持续发展的战略性问题之一，是当前对于各行各业都极其重要的任务。先进的科学技术正是“节能减排”的有力武器，这种技术在制造业中正是先进的工业自动化技术。如何加快装备制造业的发展和技术进步，增强工业控制系统的功能和效率，以及更好地应用先进的控制技术来帮助制造企业降低成本、提高效率、改善质量、实现低碳化与“节能减排”的目标，是当前工业自动化行业面临的十分紧迫的问题。　　　　目前，我国工业生产仍普遍存在“三高”(高能耗、高消耗、高污染)的问题。钢铁、有色、电力、化工等高耗能行业单位产品能耗比世界先进水平高40%以上。因而，我们应努力奋斗，尽早缩短这一差距，按照科学发展观和加快转变经济发展方式的要求，建立资源节约型、环境友好型社会。　　　　节能减排、建设“两型”社会是科学发展观的内在要求，当然也是应对气候变化的一个有效手段。　　　　“十二五”节能减排的主要目标与基本思路　　　　《“十二五”节能减排综合性工作方案》总体目标包括：到2015年，万元国内生产总值能耗下降到0.869t标准煤，比2010年的1.034t标准煤下降16％，总实现节约能源6.7亿t标准煤。2015年，全国化学需氧量和SO2排放总量分别控制在2347.6万t、2086.4万t，比2010年的2551.7万t、2267.8万t分别下降8%；全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在238.0万t、2046.2万t，比2010年的264.4万t、2273.6万t分别下降10%。　　　　“坚持节约优先、立足国内、多元发展、保护环境，加强国际互利合作，调整优化能源结构，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系”是推动能源生产和利用方式变革的新思路。　　　　为此，专家学者提出：“节能改变世界智能创造未来”，“十二五”期间工业节能减排工作要以科技创新为支撑，大力推进工业节能降耗。围绕工业生产源头、过程和产品三个重点，组织实施余热余压回收利用工程、工业锅炉窑炉改造工程、内燃机系统节能工程、电机系统节能改造工程、热电联产工程、工业副产煤气回收利用工程、高效节能机电产品推广工程、企业能源管控中心建设工程、绿色通信推广工程、节能产业培育工程等十大重点节能工程，提升工业能源利用效率，促进行业节能技术产品装备、企业节能管理水平再上新台阶。　　　　充分认识“十二五”节能减排压力及难度将会更大　　　　随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级，我国能源需求呈刚性增长，受国内资源保障能力和环境容量制约以及全球性能源安全和应对气候变化影响，资源环境约束日趋强化，“十二五”时期节能减排形势仍然十分严峻，任务十分艰巨。16％这一目标和“十一五”期间“19.1%”的实际节能幅度相比虽然稍有下降，但仍是一块“难啃的硬骨头”。　　　　这是由于：一是节能减排的约束性指标增多了，“十二五”规划纲要草案除了继续要求化学需氧量排放量和SO2排放量分别下降8％，还新增要求氨氮和氮氧化物分别减排10％；二是“十二五”将大幅抑制能源消耗；三是行业节能减排的空间趋小、难度加大；四是我国石油和化学工业的重点耗能产品，能耗与国际先进水平的差距还很大；五是减排的这四项指标是约束性的，是一定要完成的，严峻的“节能”形势之外，“减排”重任的完成也不容乐观；六是部分高耗能产品生产增长较快，一些过去停工减产的又在恢复生产，产能大量释放，局部地区电力供需偏紧，节能减排任务非常严峻。专家学者形象地说：这次提出的目标是属于“踮起脚来才够得着”的目标。　　　　“十二五”节能减排要求工业发展低碳化　　　　“十二五”时期，我国科技发展仍处于可以大有作为的重要战略机遇期。世界科技保持快速发展态势，学科交叉和技术融合加快，创新要素和创新资源在全球范围内流动加速，科学技术正孕育着新的突破。网络和信息技术加速渗透和深度应用，将引发以智能、泛在、融合和普适为特征的新一轮信息产业变革。新型节能环保技术、新能源技术等加速突破，将推动世界进入绿色、清洁、低碳发展的新阶段。　　　　未来五年，我国经济将面临重大转变，能源消费增长也要有重大变化，“十二五”要继续制定积极的节能降耗定量目标，并试行能源消费总量控制目标，加强节能降耗考核，完善经济社会发展考核内容，以进一步统一认识，用节能降耗实践科学发展，推动科学发展；防止盲目扩大投资，避免单纯追求GDP增长速度；加快低碳技术开发和推广应用；组织开展节能减碳共性、关键和前沿技术攻关。　　　　先进控制技术在节能降耗中的促进作用　　　　“十二五”科技发展的总体目标是：自主创新能力大幅提升，科技竞争力和国际影响力显著增强，重点领域核心关键技术取得重大突破，为加快经济发展方式转变提供有力支撑；基本建成功能明确、结构合理、良性互动、运行高效的创新体系。　　　　传统的自动化较少关注节能与环保问题，随着社会和经济的发展，绿色电厂、绿色楼宇以及绿色化工等与节能环保相关概念被提出，节能能源、减少原材料消耗以及绿色环保等新的约束对自动化技术提出了更高的要求。　　　　当前的节能已不是简单意义的节约和少用能源，而是要靠使用先进科学技术，先进管理理念等来提高能源的利用效率。在当今世界性市场经济的激烈竞争中，工业企业必须应用自动化技术科学来保证产品的质量、成本和数量的优势。特别是在用高新技术改造传统产业方面，自动化科学在工业企业的运行与发展中起到非常重要的作用。在现代企业中，先进控制与优化技术对于企业的节能减排、高效运行起着十分重要的作用，具有许多显著的优点。因此得到了广泛的推广和应用。“节能降耗”需要从自动化等高新技术中寻求出路。先进控制技术完全可以在“节能降耗”领域里建功立业！　　　　先进控制技术在化工自动化的应用　　　　随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用，工业生产的发展体现着两个明显的特征，一是生产规模越来越大，二是生产技术水平越来越高。长期以来，我国化学工业技术水平较低、能耗很高。要改变这种局面，根本的出路就是走科技进步的道路，采用先进实用的技术改造传统产业。随着化学工业日益朝着集成化、大型化方向发展，系统的复杂性不断增加，表现为过程具有强耦合性、不确定性、非线性、信息不完全性和大纯滞后性等特征，并存在着苛刻的约束条件，控制目标多元化，变量数目增多且相关性增强。在这种情况下，传统的控制策略已不能完全满足要求，必须应用先进控制。近年来，先进控制在工业上的应用已经越来越多。从工业应用的角度看，先进控制应用成功与否的关键在于设计者对被控过程的准确把握与否，能否正确应用各种控制策略。　　　　就自动化水平而言，主要包含自动化系统及仪器仪表产品和控制技术两个方面。前者仅是实现自动化的基础条件。而后者决定目标控制的好坏。能耗的下降有两种方式：一种是把高耗能产业合理转移出去，提高产业结构；另一种是降低单位增加值能耗，提高能源使用效率。　　　　现代工业过程正向复杂化、高速化、大型化方向发展，节能、降耗、安全、环保是自动化的首要目标，而工业过程通常都有多种约束条件、多变量、强耦合、非线性、大时滞、不确定性、多控制目标等问题，给先进控制技术的实现带来很大困难，主要因为控制目标带有多种约束条件、多变量、强耦合、非线性、大时滞及不确定性；加之对象研究不够、控制方案不够合理等因素造成的。而这些回路恰恰是影响生产效率，降低能耗的关键点。如何实现降低单位增加值能耗，提高能源使用效率呢?本文主要想从市场需求、自动化领域实现节能降耗的基础条件、节能降耗与先进控制的关系、目前存在的问题和今后努力的方向等几个方面来讨论。　　　　近年来对复杂系统建模与控制、非线性控制系统理论、离散事件动态系统、混杂系统理论、大系统理论、随机系统滤波与控制、分布参数系统控制、自适应控制、鲁棒控制、智能控制、最优控制、系统辨识与建模等各种控制理论的研究较多。针对复杂工业过程所具有的多变量、强耦合、强非线性、不确定性、生产边界条件变化大等综合复杂性，将控制理论与方法和智能方法(模糊推理、神经网络、知识挖掘、专家系统等)相结合，开展了智能建模技术、软测量技术、智能控制技术、多变量智能解耦控制技术以及基于综合生产指标的优化控制技术的研究。自动控制是节能降耗的手段之一。对工厂而言，仅靠自动化技术是不能实现节能降耗的，只有当流程工业企业通过结合自动化技术才能达到高效节能的目的。在自动化系统及仪表使用正常的条件下，先进控制的应用使得节能降耗的效果可达5％～7％。即便生产工艺的改造、升级和创新，各种机械、电气等设备的效率提高的条件下，自控投运率太低，同样对节能降耗有影响。国内一些石化公司如茂名、扬子、济南等炼油厂已经应用了先进技术，并且带来了可观的经济效益。(来源：工控网(百站))...

       GKzhan摘要：当前，我国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段，它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。　　传感器由传统向新型转变　　　　我国在传感器技术研究方面，正在逐渐缩小与国外的差距，一批基于MEMS技术的新型传感器正在进入市场，在各领域中不断拓宽应用范围，设计技术、材料控制技术、生产技术、可靠性技术和测试技术不断发展成熟，量产能力逐步提高。在市场竞争日趋激烈的条件下，我国生产的传统传感器，如力学量传感器、气体传感器、温度传感器、光学传感器、电压敏传感器，产销形势稳中有升，不仅在国内市场的份额逐步增长，还同时满足了部分国外市场的需求。　　　　在国内传感器产业中形成了一批骨干研发及生产单位。同时，由于改革开放，国内巨大的传感器应用市场，引来了各国厂商，如西门子、日本横河公司、美国霍尼韦尔公司、日本欧姆龙公司、美国邦纳、芬兰维萨拉公司等，这些国外公司占据了中国传感器市场重要份额。　　　　当前，我国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段，它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。传感器产业和市场发展前景归纳起来，主要特点是：　　　　1.加速形成从传感器研究开发到大生产一条龙产业化发展模式，走自主创新和国际合作相结合的跨越式发展道路，使我国尽早进入世界传感器的主要生产国之列。　　　　2.传感器产品结构向全面、协调、持续性发展。根据市场需求，既要切实加强新型传感器的开发，又要做好传统传感器的质量升级和产量增长;产品品种向投资类倾斜，尤其是填补“空白”的品种，从而使传感器各门类和品种比例适当，形成一种“新旧交替、远近结合、品种齐全、满足需求”的新的产品结构。　　　　3.企业生产(年生产能力)向规模经济或适宜规模经济发展。大生产技术的实践表明：规模经济出效益。考虑到今后先进生产技术的使用和市场的扩大，量大面广的通用传感器的生产规模将以年产亿只计，一些中档传感器的生产规模将以年产1000万只计;而一些高档传感器和专用传感器的生产规模将以年产几十至几百万只计。实现规模经济生产后，可最大限度地降低生产成本，从而实现廉价传感器的商品化。　　　　4.生产格局向专业化发展，专业化生产的内涵为：生产传感器门类少而精;专门生产某一应用领域需要的某一类传感器系列产品以获得较高的市场占有率;各传感器企业的专业化合作生产，能有效地避免企业内部的“大而全”，提高经济效益。　　　　5.传感器大生产技术向自动化方向发展。传感器的门类、品种繁多，所用的敏感材料各异，决定了传感器制造技术的多样性和复杂性。纵观当前传感器工艺线(含各类传感器引进线)的概况，生产技术水平不一，多数工艺已实现单机自动化，但距离生产过程自动化尚存在诸多困难，其中封装工艺和测试标定(两者的费用约占产品成本的30%～50%)是传感器自动化大生产的关键技术，有待今后广泛采用CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)及先进的自动化装备和工业机器人进行突破。　　　　6.企业的重点技术改造应加强从依赖引进技术向引进技术的消化吸收与自主创新的方向转移。自主创新应视为企业的立足之本。　　　　7.企业经营要加快从以国内市场为主向国内与国外两个市场相结合的国际化方向发展。　　　　8.企业结构将向“大、中、小并举”、“集团化、专业化生产共存”的格局发展。集团化大公司(含在境外的跨国集团公司)将越来越显示出它的垄断作用，而专业化生产的中、小企业因其能适应市场小量产品的需求，仍有其生存、发展的空间。　　　　MEMS及汽车传感器市场加速发展　　　　由于传感器的种类很多，这里主要介绍MEMS传感器和汽车传感器的市场情况。　　　　MEMS传感器市场　　　　随着国际MEMS传感器市场从高端产品向消费类产品市场转移，中国的MEMS传感器市场将加速繁荣。MEMS传感器除了用于工业交通等部门外，新兴应用市场是汽车、通信、办公设备、移动电话等。对于在全球消费电子市场中占据重要地位的中国市场，专家们预计，2009年国内MEMS传感器市场将有3500万～4500万颗的需求量，而明年这一数字则很可能会翻倍。　　　　国内MEMS传感器的基础性科研开发取得了显著成果，但尚未形成大批量生产能力，未形成独立的产业，技术成熟度还存在不足，产品种类相对较少，生产厂家分散，与国际上的产业化存在较大差距。　　　　汽车传感器市场　　　　受汽车产业高速增长的拉动，汽车传感器的市场规模也在扩大。　　　　2007年全球汽车传感器市场规模达47亿美元，其中底盘传感器市场为21亿美元，车身传感器占13亿美元。　　　　从2004年到2009年，全球车用传感器以9%左右的速率增长，2008年市场需求量约为14.87亿个。2007年-2010年中国汽车传感器市场销售额的年度复合增长率将超过35%。其中，2009年其市场销售额将接近10.5亿美元，同比增长40.5%;2010年市场销售额将超过13.2亿美元，同比增长35.2%。　　　　汽车数量的增加以及每辆汽车上所采用传感器数量的增多，决定了中国汽车传感器市场容量必将不断增大，中国传感器市场正进入蓬勃发展期。　　　　目前，汽车技术升级换代，国内外企业都将车用传感器技术列为重点发展的高技术。微型化、智能化、非接触测量和MEMS传感技术，将逐步取代传统的机械式、应变片式、滑动电位器式等传感技术，汽车传感器在安全、节能、环保以及智能化方面将取得重大突破。而各大传感器厂商在性能上的比拼，将提升汽车传感器的技术含量，降低生产成本，并推动新的技术革命，促进汽车传感器工业的发展。　　　　而且，现在市场也出现了很多更为先进的传感器设备。像太阳能无线远传传感器、风力无线传感器等等。并且在许多领域已经有了很广泛的应用。　　　　比如：　　　　污水处理厂的水质监控　　　　一个无线传感器节点上连接一个液位传感器，一个pH值传感器，一个流量计和一个电导率传感器。许多个这样的节点被放置在污水处理池的各个位置，用来监测每个处理池中各处的污水处理状况，通过节点自动组成的智能网络，将各个节点的数据回传到远程控制中心的机房终端显示器上。由于无线传感器摆脱了信号电缆的束缚，因此可以任意安放在各个位置，并且可以随时对位置进行更换而不影响这个系统的监控，同时因为没有电缆，也不用担心发生漏电事故。　　　　建筑物强度结构健康监测　　　　在地震中，对人的生命财产安全造成最大伤害的就是建筑物的倒塌。而现今大都市中，摩天大楼林立，在汶川大地震中，北京地区也有震感，华贸#middot;国贸等高层写字楼均有晃动，大量人员有不适感，但直至通过广播，网络确认地震发生后，写字楼人员方开始撤离。如果震中发生在北京附近这几分钟的迟疑就会带来高层写字楼数千生命的消逝，而北京至少拥有　　　　数百栋高层写字楼。　　　　加速度计依然是监测建筑物的最简单有效方式。美国加州大学伯克利分校对旧金山金门大桥部署过建筑健康监测系统。其本意是用来检测桥体在风力作用下的各个关键受力点的振动状况，整体数据建模后就可以分析出桥体受损老化严重的部分从而进行有针对性的修补。　　　　桥体和高层建筑有一个共同的特点，就是建筑结构及其敏感，因此其前端的测量点部署很难采用有线方式，否则极易损害建筑结构受力。　　　　而无线技术，特别是不需供电的低功耗无线技术，在解决建筑物健康监测前端100米数据获取中具有极其重大的意义。节点具有无线能力，体积较为小巧，可以很容易的安装在建筑物的关键受力点上，而不影响建筑物外观。具有低功耗能力，节点一经部署不需要频繁更换。省去了复杂耗时的布线操作，只要打开节点开关，位于建筑物监控中心的接受终端就可以实时获取数据，与建筑报警系统联动后，一旦探测到可能威胁到建筑物的震动信息，立即发出报警通知建筑物内人员立即撤离。平时该系统收集的数据还可以用来监测建筑物老化状况，为建筑物维护提供辅助决策信息。　　　　桥梁强度结构健康监测　　　　近年来中国连续发生的几起桥梁垮塌事故是人们加强了桥梁健康状况的重视，相关部门也意识到桥梁并不是一个一次性投入后就可以放任不管的公共交通基础设施，它的健康状况同样关乎着人民的生命和国家经济的安全。利用传统的传感器和测量监控设备对桥梁健康进行监测需要在整个桥面上铺设信号和供电电缆，不仅浪费资源而且铺设起来工程复杂庞大，特别是像杭州湾大桥和港珠澳大桥这种长距离、大跨度的巨型桥梁。而使用无线传感器网络来进行桥梁健康监测，就显得简单方便的多了，只需要将无线传感器节点固定在桥梁的关键受力点处，并沿桥布置，各个节点就会自动组织形成网络并且回传相关的测量数据。另外，我们还开发了专门的无线传感平台，可以连接多种传感器。这样，即使在建设桥梁时预埋进桥体的传感器也可以通过无线节点进行监测。不但充分利用了资源，还节省了技术升级所带来的成本投入。　　　　原油输油管线温度压力监测　　　　随着世界能源消耗量的增加，各个国家越来越依赖于从别国进口能源，特别是石油和天然气等基础能源原料，而石油输油管线又是其中最为重要的一种。但是世界原油储藏分布在一些高海拔国家，比如俄罗斯和加拿大。而原油的属性又决定它必须达到一定温度才能被稀释，具有良好的粘度特性和流动性。同时，又本着节约能源的目的，我们又要把加热的温度控制在一个合理的范围内，因此，就需要对石油输油管道的温度进行监测。在确保原油能够达到良好流动性的同时降低加热的能耗。在原有管道沿线布设无线传感器网络是最为经济合理的方案，这样可以大大节省铺设信号和供电电缆的成本。同时又能实现数据的网络只能传输。同时在节点上连接压力计又能够监测输油管线是否发生泄漏和偷盗事故，并及时报告事故位置。　　　　通过无线网络监控储存罐　　　　通过无线网络监控室外储存罐内液位,并提供电源转换功能　　　　与无线网络相连的传感器监控储存罐内的液位.因为只有120V交流可用,所以无线网络节点能够转换成可用的线电源.无线网络几点基于可抵御各种天气环境的设计,避免了耗时的维护工作.　　　　地质灾害的预防监测-山体滑坡　　　　香港由于存在大量山地地貌，城市居民人口众多，要求土地必须保持较高的利用率，因此大量建筑和道路都位于山区附近。由于地处中国南方，地理位置决定了该地区降雨量常年偏高，尤其在每年夏季的梅雨季节，会出现大量的降水。不稳定的山地地貌在受到雨水侵蚀后，容易产生山体滑坡现象，对居民生命财产安全造成巨大的威胁。　　　　过去数十年内在某些极其危险地域发生了多次山地滑坡现象，因此政府部门试图部署一种灵活稳定的系统对山体滑坡进行监测和预警。该市政府部门尝试部署过多套有线方式的监测网络，但是由于监测区域往往为人迹罕至的山间，缺乏道路，野外布线，电源供给等都受到限制，使得有线系统部署起来非常困难。此外有线方式往往采用就近部署数据记录仪的方式记录采集数据，需要专人定时前往监测点下载数据，系统得不到实时数据，灵活性较差。有关方面的专家为此专门制定了应用无线传感器网络的解决方案。　　　　山体滑坡的监测主要依靠两种传感器的作用，液位传感器以及倾角传感器。在山体容易发生危险的区域，将会沿着山势走向竖直设置多个孔洞，如图所示。每个孔洞都会在最下端部署一个液位传感器，在不同深度部署数个倾角传感器。由于该地区的山体滑坡现象主要是由雨水侵蚀产生的，因此地下水位深度是标识山体滑坡危险度的第一指标。该数据由部署在孔洞最下端的液位深度传感器采集并由无线网络发送。　　　　通过倾角传感器我们可以监测山体的运动状况，山体往往由多层土壤或岩石组成，不同层次间由于物理构成和侵蚀程度不同，其运动速度不同。发生这种现象时我们部署在不同深度的倾角传感器将会返回不同的倾角数据，如图所示。在无线网络获取到各个倾角传感器的数据后，通过数据融合处理，专业人员就可以依据此判断出山体滑坡的趋势和强度，并判断其威胁性大小。山体滑坡在地震之后的灾区随处可见，尤其是交通要道两侧的山体滑坡对救援进度更是会造成巨大的威胁，相信无数人仍然记得在听到理县到汶川的生命线在打通后不到一天的时间就又因山体滑坡而中断时那揪心的感觉。　　　　国内传感器市场将会继续的稳定且快速的增长。　　　　面临新的形势，未来传感器市场的发展走势可预期为：　　　　首先，国内传感器的总需求量将稳定增长。　　　　投资类传感器将呈现较大幅度增长，汽车工业的持续发展促进国产传感器加快进入市场，各工业部门为节约原材料、降低能耗、提高经济效益，将大量采用工业过程控制传感器;环保工程中所需各类传感器的需求会愈加旺盛，尤其是我国投入4万亿元用于基础建设项目以及应对国际金融危机采取的防范措施等重点工程，无疑会大幅度促进传感器的需求增长。　　　　消费类用传感器将呈现继续稳定增长势头，MEMS传感器加工成本降低，将在家用电器中普及，新一代信息家电、办公用信息产品的需求，加速了消费类市场的繁荣势头。　　　　其次，传感器市场需求的产品结构将向着增加投资类产品的比例发展，其中农业、环保、医疗卫生以及仪器检测用传感器将是广阔的新市场。　　　　最后，力学量传感器、湿度传感器、光传感器、磁传感器、生物传感器、温度传感器的主要品种的产业化更加成熟，传感器市场空间将进一步扩展。　　　　据CCID-MRD(中国电子信息产业发展研究院微电子研究所)预测，2010年我国传感器市场销售额将达到632亿元。　　　　尽管受到金融风暴的影响，但工业和信息化部2008年的数据统计依旧显示，我国的传感器市场呈现出逆势增长的态势。前几年，中国的传感器年销售额平均增长率达到了39%，而2008年-2010年我国传感器增长速度将在23%左右，有所下降，这一趋势与我国经济调整的趋势相吻合。(来源：工控网(百站))...