導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇簡(jiǎn)述云計(jì)算的核心技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】 云計(jì)算 虛擬化 跨域無(wú)縫融合 公眾服務(wù)云 OTV

一、引言

1.1 跨數(shù)據(jù)中心的云計(jì)算平臺(tái)

從2011年起中國(guó)移動(dòng)廣東分公司就規(guī)劃確定了云計(jì)算發(fā)展的總體目標(biāo)[1]。公眾服務(wù)云（以下簡(jiǎn)稱公眾云）為了達(dá)到計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源的有效共享和災(zāi)難備份的目標(biāo)[2]，需要將多個(gè)數(shù)據(jù)中心跨域無(wú)縫融合成一個(gè)邏輯上的數(shù)據(jù)中心，以便承載業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)能夠在多數(shù)據(jù)中心內(nèi)自由漂移，向用戶提供一致的服務(wù)。

在本次項(xiàng)目實(shí)踐中，要實(shí)現(xiàn)廣東移動(dòng)公眾云南基節(jié)點(diǎn)和中能節(jié)點(diǎn)的無(wú)縫融合，保證業(yè)務(wù)虛擬機(jī)能跨機(jī)房自由漂移，兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的機(jī)房必須在二層VLAN跨機(jī)房打通。實(shí)施中利用互連南基節(jié)點(diǎn)和中能節(jié)點(diǎn)的思科Nexus 7000核心交換機(jī)的OTV（Over Transport Virtualization，基于傳輸?shù)奶摂M化）實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心跨域無(wú)縫融合

基于此次項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，本文介紹OTV技術(shù)及無(wú)縫融合的實(shí)施細(xì)節(jié)。

1.2 跨域二層互連技術(shù)

主要有三種方式：通過(guò)裸光纖或傳輸實(shí)現(xiàn)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，基于EoMPLS 二層VPN的點(diǎn)到點(diǎn)二層互連，基于VPLS二層VPN的多點(diǎn)到多點(diǎn)的二層互連。但這三種方式的缺陷也很明顯：裸光纖方式對(duì)傳輸資源的要求非常高，而EoMPLS和VPLS[3]需要網(wǎng)絡(luò)支持MPLS的二層封裝，對(duì)設(shè)備要求高且配置復(fù)雜。

除了這些方法各自的缺陷外，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心二層互連方式還存在可靠性、運(yùn)維復(fù)雜性和穩(wěn)定性方面的問(wèn)題，具體來(lái)說(shuō)：

（1）傳統(tǒng)的二層自學(xué)習(xí)交換方式中MAC地址的學(xué)習(xí)依賴于對(duì)廣播分組或未知目的MAC分組的洪泛。

（2）在傳統(tǒng)的二層互連中，如果有N個(gè)站點(diǎn)，站點(diǎn)之間的偽線（Pseudo Wire）數(shù)目就是N*（N-1）/2。站點(diǎn)數(shù)目和偽線數(shù)之間N2的關(guān)系，造成了擴(kuò)展性的問(wèn)題，隨著站點(diǎn)的增加，偽線數(shù)目將會(huì)多得難以維護(hù)和管理。

（3）數(shù)據(jù)中心的核心交換機(jī)使用雙機(jī)冗余模式，當(dāng)多個(gè)數(shù)據(jù)中心跨域打通之后，需使用跨域的生成樹(shù)（STP）協(xié)議以避免數(shù)據(jù)環(huán)路。但跨域STP存在如果某個(gè)數(shù)據(jù)中心的生成樹(shù)發(fā)生故障，其他數(shù)據(jù)中心也會(huì)受影響的問(wèn)題。

二、OTV（Overlay Transport Virtualization）技術(shù)

OTV[4]是一種專門(mén)處理多數(shù)據(jù)中心跨域二層互連的技術(shù)，該技術(shù)用在了思科新一代數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)Nexus 7000中，能夠滿足云計(jì)算數(shù)據(jù)中心跨域二層打通的需求。OTV在數(shù)據(jù)平面將以Mac in IP封裝原始以太幀。

OTV在控制平面建立鄰接拓?fù)淇梢赃x用單播或者組播的方式。

針對(duì)跨域互連的特點(diǎn)和要求，OTV有許多針對(duì)性的處理機(jī)制。例如，

（1）STP隔離，STP的BPDU報(bào)文會(huì)被OTV ED（Edge Device，邊緣設(shè)備）阻塞，從而避免了跨域STP的問(wèn)題。

（2）ED也會(huì)阻塞未知的單播報(bào)文，防止其跨域擴(kuò)散，通過(guò)配置靜態(tài)表項(xiàng)，可應(yīng)對(duì)靜默主機(jī)的情況。

（3）在OTV設(shè)備上緩存APR信息，當(dāng)收到相同目標(biāo)IP的ARP請(qǐng)求時(shí)直接應(yīng)答，降低ARP請(qǐng)求的跨域廣播。

為確定何種技術(shù)適合用于廣東移動(dòng)融合公眾云，本次項(xiàng)目對(duì)傳統(tǒng)互連技術(shù)和OTV技術(shù)進(jìn)行了專門(mén)的跨域測(cè)試，這些考量點(diǎn)的對(duì)比結(jié)果如表1所示。

可以看出傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷很明顯，而OTV技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯，能支持傳統(tǒng)技術(shù)不支持的功能，網(wǎng)絡(luò)更安全、可靠、穩(wěn)定，且所需人工干預(yù)少，運(yùn)維管理開(kāi)銷低。

三、南基節(jié)點(diǎn)和中能節(jié)點(diǎn)跨域融合的OTV實(shí)現(xiàn)方案

3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

在南基機(jī)房和中能機(jī)房各部署了一對(duì)Nexus 7000核心交換機(jī)，為了實(shí)現(xiàn)二層VLAN打通，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的Nexus 7000核心交換機(jī)之間用兩條10GE鏈路連起來(lái)，并利用OTV的MAC in IP的封裝和OTV隧道技術(shù)。兩個(gè)節(jié)點(diǎn)中的設(shè)備都屬于邏輯上的一個(gè)數(shù)據(jù)中心，業(yè)務(wù)虛機(jī)可根據(jù)客戶需求、宿主機(jī)性能等實(shí)際情況在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的機(jī)房之間自由遷移，并向客戶提供一致的服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，如圖1所示。

3.2南基、中能雙中心OTV實(shí)施效果

上述的設(shè)計(jì)方案已經(jīng)實(shí)際部署到了南基節(jié)點(diǎn)和中能節(jié)點(diǎn)，使得這兩個(gè)數(shù)據(jù)中心形成了邏輯上的一個(gè)數(shù)據(jù)中心。當(dāng)前已經(jīng)把廣東移動(dòng)公眾云的VLAN201和VLAN202等幾個(gè)生產(chǎn)VLAN跨域透?jìng)鞯搅藢?duì)端。這些業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)可以在兩個(gè)機(jī)房之間自由遷移，而向外提供一致的服務(wù)。OTV本身具有的STP隔離、未知單播隔離、AED雙機(jī)冗余等技術(shù)，保證了兩站點(diǎn)的生成樹(shù)各自分開(kāi)，且故障也被限制在了各自的站點(diǎn)內(nèi)，系統(tǒng)的可靠性和安全性高。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心跨域的OTV實(shí)現(xiàn)有效利用了多個(gè)站點(diǎn)的資源，同時(shí)不擴(kuò)大故障域，需要的額外運(yùn)維管理成本低，實(shí)施效果好。

四、結(jié)束語(yǔ)

構(gòu)建云平臺(tái)需要二層VLAN打通多個(gè)數(shù)據(jù)中心，然而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心二層互連技術(shù)因?yàn)榭煽啃?、穩(wěn)定性和運(yùn)維復(fù)雜性的不足，無(wú)法滿足要求。本文以思科Nexus 7000核心交換機(jī)中OTV技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣東移動(dòng)公眾云南基節(jié)點(diǎn)和中能節(jié)點(diǎn)的跨域無(wú)縫融合的成功案例為主，介紹了OTV技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)，以及項(xiàng)目實(shí)施的細(xì)節(jié)。此次項(xiàng)目是廣東移動(dòng)公眾云建設(shè)的重要一步，將加速推動(dòng)相關(guān)云平臺(tái)的優(yōu)化建設(shè)，同時(shí)為業(yè)界其他的云平臺(tái)多數(shù)據(jù)中心融合 的建設(shè)提供了很好的借鑒意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉鵬.云計(jì) 算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010，1～42.

[2]王鵬，黃華峰，曹珂.中國(guó)未來(lái)IT戰(zhàn)略 [M] .北京：人民郵電出版社，2010，1～84.

篇2

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī) 管理 信息系統(tǒng) 現(xiàn)狀分析

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)隸屬于現(xiàn)代化管理范疇，從單片機(jī)發(fā)明到現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，其經(jīng)歷了由功能單一到多樣集成這樣數(shù)百年的一個(gè)發(fā)展過(guò)程?，F(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)無(wú)論是在企業(yè)單位的管理工作中，還是在個(gè)人信息的管理方面，均起到了高效管理信息、提高綜合效益等一系列作用?；诖肆私庥?jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的基本功能與發(fā)展方向，對(duì)未來(lái)數(shù)十年里仍將持續(xù)進(jìn)行的信息化建設(shè)有著重要的推動(dòng)作用。

1計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的相關(guān)概念及功能簡(jiǎn)述

計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)最早的起源可以追朔到泰勒的科學(xué)管理試驗(yàn)，經(jīng)歷了數(shù)百年的完善與創(chuàng)新，現(xiàn)階段已經(jīng)作為跨越經(jīng)濟(jì)，企業(yè)管理，計(jì)算機(jī)等不同行業(yè)的綜合系統(tǒng)，廣泛運(yùn)用于企業(yè)乃至個(gè)人之中。筆者認(rèn)為，計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的功能主要分為以下二點(diǎn)。

其一是對(duì)信息的及時(shí)更新和有效整合。眾所周知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心理念是信息共享，而計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)無(wú)疑使基于這樣一個(gè)核心理念所構(gòu)建的，也正是這樣一個(gè)系統(tǒng)能夠及時(shí)全面地提供最新的一些數(shù)據(jù)和信息，信息共享的速度也才得到了進(jìn)一步的加快。其二計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的有效利用還能降低管理工作的成本，使得信息處理的方式更為便捷。

2計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的自主開(kāi)發(fā)效率暫時(shí)處于較低水平

現(xiàn)階段，我國(guó)計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率還處于一個(gè)較低水平，其原因是多方面的。首要原因是計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度較大。這就使得很多公司即使想要獨(dú)立研發(fā)相關(guān)的計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)，也會(huì)因技術(shù)因素而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。其次是我國(guó)的相關(guān)企業(yè)還缺乏一定獨(dú)立開(kāi)發(fā)研究的動(dòng)力，部分企業(yè)從既得利益的角度出發(fā)，通過(guò)購(gòu)買國(guó)外的相關(guān)產(chǎn)品加以利用，卻并不考慮獨(dú)立的開(kāi)發(fā)。

2.2管理信息系統(tǒng)平臺(tái)由專用開(kāi)發(fā)平臺(tái)和通用軟件應(yīng)用平臺(tái)共同構(gòu)成

現(xiàn)階段，專用管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)和系統(tǒng)軟件應(yīng)用平臺(tái)已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)平臺(tái)的主流。國(guó)內(nèi)也已經(jīng)由數(shù)十年前的基于DOS操作系統(tǒng)和FOXBASE數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所構(gòu)建的開(kāi)發(fā)平臺(tái)轉(zhuǎn)變?yōu)榱嘶赪INDOWS系統(tǒng)和FOXPRO所構(gòu)建的專用管理信息系統(tǒng)。第二種平臺(tái)主要是由IBM和MICROSOFT所研發(fā)的OFFICE、NOTES系列，這種通用系統(tǒng)軟件應(yīng)用平臺(tái)多具有開(kāi)放式的數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件接口，具有更廣泛的運(yùn)行環(huán)境，可以在不同類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行，是一個(gè)進(jìn)行管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的較理想的集成環(huán)境。

3計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)展望

3.1網(wǎng)絡(luò)化

新時(shí)期下，信息技術(shù)是以微型計(jì)算機(jī)作為發(fā)展藍(lán)本的，因此，無(wú)論是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)建，還是計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的完善，都要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為發(fā)展的根本。隨著網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)用戶對(duì)信息交流需求的不斷增高，WEB技術(shù)也會(huì)進(jìn)一步在企業(yè)內(nèi)部和用戶之間普及，促使相關(guān)的計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)需要借助網(wǎng)絡(luò)來(lái)開(kāi)展相關(guān)的運(yùn)作業(yè)務(wù)，以此滿足客戶和企業(yè)的多樣化需求，最終實(shí)現(xiàn)多方共贏。

3.2智能化

隨著近年來(lái)社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式的迅速轉(zhuǎn)變，大量相關(guān)的科研單位已經(jīng)將計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)作為尖端科技領(lǐng)域內(nèi)的重點(diǎn)研究工作。人工智能化屬于技術(shù)科學(xué)所研究的范疇，其主要內(nèi)容包括學(xué)習(xí)、模仿和完善人的新型智能方法。在計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)中，可以利用人工智能技術(shù)從海量的管理數(shù)據(jù)中篩選出所需要的信息或者是數(shù)據(jù)，同時(shí)，通過(guò)錄入相應(yīng)的模擬量，人工智能技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和處理，并借助未來(lái)程序員編寫(xiě)出的專家決策支持系統(tǒng)，對(duì)非結(jié)構(gòu)性事物的處理提出一定的參考意見(jiàn)，從而幫助決策人員處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)繁雜的管理任務(wù)。

3.3虛擬化

隨著管理活動(dòng)的日益繁雜，相關(guān)管理人員對(duì)計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的需求也越來(lái)越多樣化。因此，如何更新管理信息系統(tǒng)中的核心技術(shù)，如IT架構(gòu)、系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)，使得現(xiàn)有的管理信息系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)管理功能的前提條件下變得更加靈活高效，已逐漸成為了企業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。而伴隨著基于云計(jì)算的虛擬技術(shù)的出現(xiàn)，這一夢(mèng)想已然有了實(shí)現(xiàn)的可能，通過(guò)基于云計(jì)算的虛擬技術(shù)，企業(yè)可以對(duì)現(xiàn)有的有限服務(wù)器進(jìn)行有效整合，從而解決服務(wù)器的運(yùn)行成本，在提高資源利用率的同時(shí)還能提升整個(gè)企業(yè)的運(yùn)行效率。雖然這一技術(shù)現(xiàn)階段還略顯不成熟，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的虛擬化將會(huì)從成為計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)也有了新的發(fā)展方向。筆者認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)化、智能化和虛擬化將會(huì)計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢(shì)。而隨著信息技術(shù)和管理理論的不斷完善，計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)勢(shì)必會(huì)在未來(lái)的管理工作中彰顯出重要的應(yīng)用價(jià)值，從而為相關(guān)企業(yè)的管理工作創(chuàng)造出更大的效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉大衛(wèi).淺析計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)[J].計(jì)算機(jī)理論.2013，4（20）：190-191.

篇3

工業(yè)4.0九大技術(shù)支柱包括：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機(jī)器人、3D打印、知識(shí)工作自動(dòng)化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能。其中工業(yè)機(jī)器人是智能制造不可缺少支柱之一。

什么是智能制造

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。

智能制造離不開(kāi)機(jī)器人

智能制造的內(nèi)涵非常寬泛。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)智能制造的核心離不開(kāi)用信息技術(shù)促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，充分發(fā)揮和利用人的智慧，使生產(chǎn)過(guò)程更靈活，更高效。

其實(shí)不管是智能制造、第三次工業(yè)革命還是“德國(guó)工業(yè)4.0”，都包含制造裝備，而機(jī)器人就是非常靈活的制造裝備，這一點(diǎn)是沒(méi)有什么爭(zhēng)議的，發(fā)展機(jī)器人既是順應(yīng)歷史潮流，也是把握未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

機(jī)器人的發(fā)展應(yīng)該可以分為制造和應(yīng)用兩個(gè)方面。從應(yīng)用層面講我國(guó)工業(yè)機(jī)器人自2000年以來(lái)一直呈快速上升的態(tài)勢(shì)。在全部應(yīng)用的機(jī)器人中，國(guó)產(chǎn)只占10%左右。中國(guó)正在從制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型，對(duì)包括機(jī)器人在內(nèi)的自動(dòng)化高端設(shè)備需求的迫切性很高。要成為機(jī)器人強(qiáng)國(guó)就不能大量依靠進(jìn)口，而是自己有能力來(lái)制造。

目前中國(guó)工業(yè)機(jī)器人每年還在以超過(guò)10%的速度增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)正在建設(shè)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園已經(jīng)超過(guò)36個(gè)，前景看好。

機(jī)器人必須融入智能制造

將機(jī)器人充分融入智能制造的流程中是一個(gè)非常實(shí)際的課題，機(jī)器和人并不對(duì)立，未來(lái)智能制造是將機(jī)器人和人的智慧優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、有機(jī)結(jié)合起來(lái)，機(jī)器人可以是與人進(jìn)行交流、與人互助的伙伴關(guān)系，而且是安全的，真正取得1+1>2的效果，能做到“人機(jī)融合”。實(shí)際上，由于信息技術(shù)尤其是互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展，制造業(yè)服務(wù)化的轉(zhuǎn)型使得智能制造已經(jīng)貫穿到整個(gè)產(chǎn)品的生命周期，人的行為、智慧已經(jīng)融入其中，人和機(jī)器的協(xié)同將大大提升制造的效率和水平。

我們一些制造行業(yè)，已通過(guò)3D設(shè)計(jì)，虛擬車間仿真等技術(shù)手段生產(chǎn)的零部件已經(jīng)相當(dāng)精密，但裝配有的還必須使用手工，并沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，需要用人的靈活性和經(jīng)驗(yàn)來(lái)彌補(bǔ)機(jī)械裝配中的容差小的問(wèn)題。必要的人機(jī)融合還是需要的。當(dāng)然，未來(lái)機(jī)器人的智能會(huì)在某些方面超越人的智能，這是我們發(fā)展機(jī)器智能的初衷。

中國(guó)需要在制造業(yè)方面做更多的基礎(chǔ)工作，在創(chuàng)新、自主研發(fā)、新材料等諸方面邁開(kāi)堅(jiān)實(shí)的步伐，靜下心來(lái)研發(fā)、形成自主的核心技術(shù)，這是智能制造的基礎(chǔ)。

案例簡(jiǎn)述

案例一、海爾智能制造走在世界前列

經(jīng)過(guò)多年的探索和實(shí)踐，海爾目前已經(jīng)初步建立起互聯(lián)工廠體系，實(shí)現(xiàn)了六個(gè)互聯(lián)工廠的引領(lǐng)樣板，四個(gè)整機(jī)工廠：沈陽(yáng)冰箱、鄭州空調(diào)、佛山滾筒、青島熱水器，兩個(gè)前工序工廠：青島模具、電機(jī)工廠，初步實(shí)現(xiàn)了向互聯(lián)工廠的轉(zhuǎn)型，可實(shí)時(shí)、同步響應(yīng)全球用戶需求，并快速交付智慧化、個(gè)性化的方案。

海爾互聯(lián)工廠模式的探索和實(shí)踐得到了國(guó)內(nèi)外知名專家的高度認(rèn)可，認(rèn)為海爾的智能制造探索走在了世界的前列。

互聯(lián)工廠帶來(lái)了用戶價(jià)值的大幅提升。一是可定制，用戶可以通過(guò)海爾交互平臺(tái)提報(bào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，成為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者。二是可視化，用戶從消費(fèi)者變成產(chǎn)銷者，用戶可以參與企業(yè)的全流程，并且實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)的可視化。三是高品質(zhì)，通過(guò)互聯(lián)工廠帶來(lái)了更好的用戶口碑體驗(yàn)。

從企業(yè)價(jià)值角度看，海爾實(shí)施智能制造的互聯(lián)工廠總體經(jīng)濟(jì)效益明顯。在效率上，互聯(lián)工廠整體提升20%，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短20%以上；在效益上，互聯(lián)工廠降低運(yùn)營(yíng)成本20%，能源利用率提升5%，廠內(nèi)庫(kù)存天數(shù)下降50%以上，交貨周期由21天縮短到10天

案例二、德國(guó)安貝格西門(mén)子工廠

作為工業(yè)4.0概念的提出者，德國(guó)也是第一個(gè)實(shí)踐智能工廠的國(guó)家。位于德國(guó)巴伐利亞州東部城市安貝格的西門(mén)子工廠就是德國(guó)政府、企業(yè)、大學(xué)以及研究機(jī)構(gòu)合力研發(fā)全自動(dòng)、基于互聯(lián)網(wǎng)智能工廠的早期案例。占地10萬(wàn)平方米的廠房?jī)?nèi)，員工僅有1000名，近千個(gè)制造單元僅通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，大多數(shù)設(shè)備都在無(wú)人力操作狀態(tài)下進(jìn)行挑選和組裝。最令人驚嘆的是，在安貝格工廠中，每100萬(wàn)件產(chǎn)品中，次品約為15件，可靠性達(dá)到99%，追溯性更是達(dá)到100%。這樣的智能工廠能夠讓產(chǎn)品完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，堪稱智能工廠的典范！

案例三、濰柴動(dòng)力入圍國(guó)家2015年智能制造試點(diǎn)項(xiàng)目

一是建設(shè)智能車間，通過(guò)設(shè)備＼生產(chǎn)線及工藝的智能化升級(jí)，提高車間的柔性化生產(chǎn)能力，打造智能制造的硬實(shí)力。目前濰柴擁有美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)際最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)線，能夠生產(chǎn)3000多種訂貨號(hào)的不同功率、規(guī)格、樣式的發(fā)動(dòng)機(jī)，具有較好的硬件基礎(chǔ)；通過(guò)自主研發(fā)的MES平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的在線監(jiān)控、記錄，建立了完善的電子檔案信息，具備了較好的軟件基礎(chǔ)。二是建設(shè)數(shù)字化企業(yè)，通過(guò)以客戶價(jià)值為牽引的核心業(yè)務(wù)流程的縱向集成，優(yōu)化內(nèi)部資源配置，消除職能壁壘，大幅提升運(yùn)營(yíng)效率，打造智能制造的軟實(shí)力。 濰柴充分認(rèn)識(shí)到，未來(lái)行業(yè)的引領(lǐng)者，必須能夠?yàn)榭蛻籼峁﹤€(gè)性化的超出預(yù)期的產(chǎn)品和服務(wù)。因此，濰柴一直致力于不斷挖掘客戶需求及提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率，從而提升客戶對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)、服務(wù)的滿意度。 三是為行業(yè)提供可借鑒經(jīng)驗(yàn)，以智能化產(chǎn)品為核心，通過(guò)研發(fā)、供應(yīng)鏈及服務(wù)協(xié)同，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同增效，實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化。

案例四、九江石化作為中國(guó)的第一家智能工廠試點(diǎn)

在工業(yè)4.0的風(fēng)潮下，中國(guó)在此方面也并非完全無(wú)所作為。九江石化作為中國(guó)的第一家智能工廠試點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)可視化、實(shí)時(shí)化、智能化的生產(chǎn)和管理要求，與華為進(jìn)行戰(zhàn)略合作，在信息通信、生產(chǎn)協(xié)作、智能管理等領(lǐng)域開(kāi)展廣泛合作，共同打造世界一流智能工廠的基礎(chǔ)設(shè)施。

基于華為在通信和數(shù)據(jù)信息方面的技術(shù)實(shí)力，完成了工廠LTE無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、存儲(chǔ)、巡檢終端等設(shè)備的布局。雖然，目前工廠還未達(dá)到工業(yè)4.0所要求的智能工廠的運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，但在未來(lái)，依靠華為在大數(shù)據(jù)，云計(jì)算方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，九江石化將建設(shè)一個(gè)云數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)虛擬化、云計(jì)算等IT智能化管理，進(jìn)一步節(jié)省能源消耗率，提升資源利用率，實(shí)現(xiàn)更智能化的運(yùn)營(yíng)。

案例五、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟

由于制造業(yè)巨頭德國(guó)提出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略，大大刺激了處于世界高端技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)地位的美國(guó)。所以，由通用公司倡導(dǎo)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略在美國(guó)興起。進(jìn)而，AT&T、思科、通用電氣、IBM和英特爾幾家互聯(lián)網(wǎng)巨頭宣布成立美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，正式進(jìn)入美國(guó)工業(yè)4.0時(shí)代。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的理念與德國(guó)提出的工業(yè)4.0本質(zhì)上如出一轍，就是將虛擬網(wǎng)絡(luò)與實(shí)體連接，形成更具有效率的生產(chǎn)系統(tǒng)。但二者不同的是，由于美國(guó)在軟件和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)處于世界領(lǐng)先地位，美國(guó)更側(cè)重于在軟件服務(wù)方面推動(dòng)新一輪工業(yè)革命，希望用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)工業(yè)，保持制造業(yè)的長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力。而德國(guó)在制造業(yè)的一枝獨(dú)秀，智能工廠的發(fā)展成為了德國(guó)的最優(yōu)之選。

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一、移動(dòng)通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)述

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，其用戶群體不斷增長(zhǎng)，移動(dòng)通信不僅實(shí)現(xiàn)清晰的話音功能，加之方便人們攜帶，其方便的網(wǎng)絡(luò)化功能也受到用戶的喜愛(ài)，正成為人們生活和工作不可缺少的一部分。隨著移動(dòng)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加，不僅可以為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供的網(wǎng)絡(luò)支撐更強(qiáng)大，也使得物聯(lián)網(wǎng)普及的廣度和深度拓展到一個(gè)新的層面，更好的促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用和發(fā)展?？梢哉f(shuō)移動(dòng)通信網(wǎng)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重要伙伴，其不受時(shí)間、空間的限制，可以更好的為用戶提供個(gè)性化的服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)做為一個(gè)新興網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，其主要是通過(guò)相關(guān)的信息傳輸設(shè)備，如射頻識(shí)別（RFID），激光掃描器、紅外感應(yīng)器等組成信息化全球定位系統(tǒng)，通過(guò)自身傳感設(shè)備按一定的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)物品與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通。從而達(dá)到通過(guò)信息通信，實(shí)現(xiàn)雙向或多向的信息交換，達(dá)到對(duì)物品的智慧化識(shí)別、管理、跟蹤、定位、監(jiān)控的功能。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不嚳⒄梗其應(yīng)用也會(huì)更加豐富。如現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的將感應(yīng)器嵌入和裝備嵌入到鐵路系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、大型建筑、電網(wǎng)、隧道、橋梁、公路、油氣管線、大壩等重要設(shè)施中，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的整合，可以更方便的對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)其設(shè)施的操作實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化、智能化的。

而作為物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)實(shí)現(xiàn)的重要載體之一，移動(dòng)通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合就顯得至關(guān)重要，也是移動(dòng)通信應(yīng)用面臨前所未有發(fā)展機(jī)遇。在未來(lái)一段時(shí)期，隨著我國(guó)社會(huì)信息化的全面推進(jìn)，也必將給移動(dòng)通信提供更加廣闊的空間。同時(shí)，我們也看到了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，基于物聯(lián)網(wǎng)的新型移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用將應(yīng)運(yùn)而生，將移動(dòng)通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的相互融合，我們將逐步邁進(jìn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用智能化的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)信息社會(huì)。

二、物聯(lián)網(wǎng)的重要組成

物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍是互聯(lián)網(wǎng)，作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸，物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)主要通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中。物聯(lián)網(wǎng)主要由五大部分組成：

（一）信息的獲取部分

信息的獲取部分，主要是通過(guò)采用大量的傳感設(shè)備對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行識(shí)別和獲取，并將采集的信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。傳感技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最前端的感覺(jué)細(xì)胞，也是相關(guān)信息收集的主要來(lái)源，通過(guò)傳感設(shè)備將信息傳輸?shù)酱竽X進(jìn)行分析和反饋處理。

（二）信息的控制

信息控制部分是將獲取的信息依據(jù)相關(guān)傳輸網(wǎng)絡(luò)的指令要求做進(jìn)一步處理，從而達(dá)到相關(guān)信息傳輸?shù)囊蟮臓顟B(tài)，為下一步傳輸做準(zhǔn)備。

（三）信息傳輸

因?yàn)槲矬w相關(guān)信息分布在不同的區(qū)域，有的物體還是處于不斷的移動(dòng)過(guò)程中，因此，信息的傳輸需要一個(gè)非常靈活的傳輸網(wǎng)絡(luò)將獲取的物體信息接收和傳遞出去，就目前而言，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)非常便捷的傳輸通道，信息傳輸部分也是物聯(lián)網(wǎng)十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的安全運(yùn)行有著至關(guān)重的作用。

（四）信息的處理

信息的處理，包括對(duì)收集到的信息進(jìn)行重新組合，將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，從而使得數(shù)據(jù)更清晰更可靠。信息的處理一直是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)，面對(duì)海量信息的分析和甄別涉及到眾多行業(yè)技術(shù)，如模糊識(shí)別、云計(jì)算等。

（五）信息的應(yīng)用

信息的應(yīng)用是指對(duì)對(duì)接受的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息處理應(yīng)用。這部分主要是依據(jù)不同用戶的需求，設(shè)計(jì)不同的控制管理系統(tǒng)或應(yīng)用程序，然后通過(guò)這些系統(tǒng)和程序來(lái)識(shí)別物體的身份、獲取物體的位置、對(duì)物體進(jìn)行管理和監(jiān)控等，從而達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用目標(biāo)。

三、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合實(shí)踐

由于物體的位移具有較強(qiáng)的隨意的，其的位置也是不斷移動(dòng)變化的。因此，物聯(lián)網(wǎng)中海量數(shù)據(jù)的傳輸和處理需要一種機(jī)動(dòng)性和靈活性都比較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持。而目前，發(fā)展迅速的移動(dòng)通信網(wǎng)是其最好的選擇。在近些年來(lái)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，尤其是第四代移動(dòng)通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為海量數(shù)據(jù)的傳輸和處理提供了基本的網(wǎng)絡(luò)通信支持，隨著第五代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最好的網(wǎng)絡(luò)伙伴。移動(dòng)通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。我們都知道，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)由移動(dòng)的終端設(shè)備、移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理三個(gè)部分組成的，而物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的融合在這三個(gè)部分都具有共同點(diǎn)，從而為二者的融合提供了很大的便利。

移動(dòng)終端設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)的融合。我們都知道，移動(dòng)終端設(shè)備的機(jī)動(dòng)性和靈活性都比較強(qiáng)，具有其他通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。具體到手持移動(dòng)終端設(shè)備，可以更便利的獲取物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)信息，并具有相關(guān)信息的識(shí)別功能。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)需要對(duì)不同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行跟蹤，而移動(dòng)終端設(shè)備可以很方便的獲取相關(guān)的物品信息，并對(duì)物品信息進(jìn)行采集。

移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)主要的功能是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間建立信息傳輸。而物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所需要通信傳輸功能與移動(dòng)通信網(wǎng)功能十分接近。而建立動(dòng)通信網(wǎng)不僅是一個(gè)快速、方便、穩(wěn)定的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，也可以很方便使物聯(lián)網(wǎng)不同的識(shí)別設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)中，并在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行海量化的數(shù)據(jù)傳輸。第4代移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用，以及第5代移動(dòng)通信的不斷發(fā)展與成熟，通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合，也為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用起到了很好的促進(jìn)作用。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理與物聯(lián)網(wǎng)的融合。為了保證移動(dòng)通信網(wǎng)的正常使用和運(yùn)行，需要定期或不定期的對(duì)移動(dòng)通信傳輸設(shè)備及其性能維護(hù)和管理。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)而言，其維護(hù)和管理的范圍更為廣泛，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)不僅包含了物品與物品、人與物品、人與人之間的信息和數(shù)據(jù)的傳輸，也需要人與人之間語(yǔ)間、視頻的通信傳輸。但二者之間網(wǎng)絡(luò)管理和基本維護(hù)基本相同，如果移動(dòng)通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)相融合，只要進(jìn)行一些改進(jìn)就可以完全適用。

四、移動(dòng)通信與物聯(lián)網(wǎng)融合展望

在通信業(yè)人口紅利釋放殆盡，主流移動(dòng)通信市場(chǎng)的終端滲透率趨于飽和，運(yùn)營(yíng)商急需通過(guò)尋找新的服務(wù)，挖掘網(wǎng)絡(luò)服務(wù)價(jià)值。在這樣的大背景下，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)被公認(rèn)為移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的新藍(lán)海。移動(dòng)通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)融合，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對(duì)大容量、低成本滿足物聯(lián)網(wǎng)海量連接和低吞吐量需求；其中移動(dòng)通信網(wǎng)可以實(shí)時(shí)彈性、無(wú)損升級(jí)滿足物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)多變、發(fā)展變化快的特性，分布式容災(zāi)、精確故障定位滿足物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可靠性和安全性要求；架構(gòu)開(kāi)放，兼容5G，滿足未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。移動(dòng)通信網(wǎng)通過(guò)專業(yè)的運(yùn)維手段，包括業(yè)務(wù)的自動(dòng)部署、網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)彈性伸縮，形成一整套閉環(huán)的運(yùn)維系統(tǒng)，降低物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)維成本。

篇5

縱觀人類的文明進(jìn)程，人類大致經(jīng)歷了狩獵文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明和智力文明。從中可見(jiàn)的基本特點(diǎn)是人類從自然界獲取資源，并加工和利用資源來(lái)滿足自身發(fā)展的需求。工業(yè)革命以后，隨著科技的進(jìn)步、生產(chǎn)方式的變革，人們獲得石油、煤炭、天然氣及各種自然物質(zhì)資源等的能力大大增加，大量自然資源被開(kāi)采、加工成人類生活的消費(fèi)品，滿足了人類精神和生理等各方面的需求。但是，自工業(yè)革命以來(lái)的200多年里，不可持續(xù)的生產(chǎn)和消費(fèi)方式帶來(lái)了大量污染物排放，嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境和人類健康；同時(shí)也使現(xiàn)代社會(huì)面臨著不可再生資源嚴(yán)重短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)顆粒物主要來(lái)源于化石燃料燃燒等人為活動(dòng)，如能源工業(yè)部門(mén)煤炭的燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣的排放、金屬冶煉過(guò)程中金屬蒸汽的冷凝聚結(jié)、居民生活爐灶的燃燒等。另外，排入大氣中的二氧化硫、氮氧化合物等氣態(tài)污染物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后也可以形成粒徑較小的二次粒子。PM2．5的化學(xué)組成因地區(qū)及污染源的不同而差異較大，目前所知的主要成分為硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、含碳顆粒（包括元素碳和有機(jī)碳，元素碳主要產(chǎn)生于高溫燃燒過(guò)程，有機(jī)碳主要來(lái)自相對(duì)低溫的燃燒過(guò)程）、金屬顆粒、礦物質(zhì)等。不同粒徑大小的顆粒物上吸附的有害物質(zhì)不相同，粗顆粒物主要由鍶、鐵、鋁、鈉、鈣和鎂等30余種元素組成，而細(xì)顆粒物主要是硫酸鹽、硝酸鹽、痕量金屬和炭黑等，目前己經(jīng)檢測(cè)到的有機(jī)物主要包括烷烴、烯烴、芳烴和多環(huán)芳烴等烴類，還有少量的亞硝胺、酚類和有機(jī)酸等，其中具有致癌作用的多環(huán)芳烴和亞硝胺類化合物對(duì)人體危害較大。有分析認(rèn)為，PM2．5的毒性大于PM10（粒徑≤10μm的顆粒物），部分原因可能是PM2．5含有更多的炭粒，這些炭?？梢晕礁嗟臒o(wú)機(jī)和有機(jī)的有害物質(zhì)。據(jù)有關(guān)報(bào)道，全國(guó)有監(jiān)測(cè)的1200多條河流中，850多條受到污染，符合國(guó)家一級(jí)和二級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的河流僅占32．2％。污染正由地表淺層向深層發(fā)展，地下水和近海海水也正在受到污染，我們能夠飲用和使用的水正在減少。一些新型污染物質(zhì)如抗生素、內(nèi)分泌干擾物、藻類毒素和殺蟲(chóng)劑氧化副產(chǎn)物等對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、食品安全和人體健康等存在著難以預(yù)料的潛在影響，如致癌、致畸、致突變性等。一些有毒污染物在環(huán)境中難以消解，會(huì)通過(guò)蒸發(fā)－冷凝、大氣和水的輸送來(lái)影響區(qū)域和全球的環(huán)境。垃圾污染包括工業(yè)廢渣污染和生活垃圾污染兩類。工業(yè)廢渣主要包括煤矸石、粉煤灰、鋼渣、高爐渣、赤泥、塑料和石油廢渣等；生活垃圾主要是廚房垃圾、廢塑料、廢紙張、碎玻璃、金屬制品等。在城市，由于人口不斷增長(zhǎng)，生活垃圾正以每年10％的速度增加，構(gòu)成一大公害。垃圾不但含有病原微生物，在堆放腐敗過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量的酸性和堿性有機(jī)污染物，并且會(huì)將垃圾中的重金屬溶解出來(lái)，形成有機(jī)物質(zhì)、重金屬和病原微生物三位一體的污染源；同時(shí)，雨水淋入垃圾產(chǎn)生的滲濾液會(huì)造成地表水和地下水的嚴(yán)重污染。此外，垃圾中有許多致病微生物，往往是蚊、蠅、蟑螂和老鼠的孳生地，導(dǎo)致生物性污染。據(jù)報(bào)道，2012年，上海城市生活垃圾的產(chǎn)出總量達(dá)716萬(wàn)噸，約日均2萬(wàn)噸。目前，通過(guò)焚燒、填埋、生化3種方式處理的生活垃圾，各自分別占比約為50％、30％和20％。據(jù)預(yù)測(cè)，到“十二五”末期，上海的生活垃圾日均產(chǎn)出量將達(dá)到2．2萬(wàn)噸。目前，生活垃圾處理面臨的問(wèn)題是：①不同的垃圾混雜，導(dǎo)致大部分垃圾無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源化，只能以填埋方式處理。②采用填埋法處理，面臨著土地資源緊缺和影響周邊環(huán)境的困境。③采用簡(jiǎn)單的焚燒技術(shù)，可能會(huì)產(chǎn)生二噁英等有毒物質(zhì)排放，招致焚燒設(shè)施選址與周邊民眾的對(duì)立情緒甚至是沖突。國(guó)際氣候變化專門(mén)委員會(huì)的《第四次評(píng)估報(bào)告》通過(guò)數(shù)據(jù)和有關(guān)分析指出：發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家的含碳能源使用均呈穩(wěn)定或略微增長(zhǎng)的趨勢(shì)，在人口數(shù)量與人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)的同時(shí)，尚無(wú)一個(gè)地區(qū)采用脫碳能源；碳排放增長(zhǎng)速度最高的是處于快速工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展中國(guó)家，包括中國(guó)。該報(bào)告指出：自1750年工業(yè)革命以來(lái)，人類活動(dòng)對(duì)氣候變暖產(chǎn)生重大影響的可能性達(dá)到了95％，這類活動(dòng)包括工業(yè)加工、發(fā)電廠、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即造成地球大氣溫室氣體成份增加并最終導(dǎo)致氣候變化的貨物與服務(wù)的全球市場(chǎng)拓展活動(dòng)；由于全球人口數(shù)量增長(zhǎng)了約10倍，人們追求更高生活水平的愿望需要通過(guò)更多的全球市場(chǎng)的產(chǎn)品才能滿足；經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力來(lái)自于森林的砍伐與樹(shù)木的燃燒，以及后來(lái)煤炭、石油與天然氣的利用。因此得出結(jié)論，人類活動(dòng)導(dǎo)致碳排放的增加。

二、應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)的主要措施與趨勢(shì)

氣候變化是環(huán)境問(wèn)題，也是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，更是發(fā)展模式問(wèn)題；環(huán)境污染問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是不可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題，解決環(huán)境問(wèn)題的關(guān)鍵在于將不可持續(xù)的生產(chǎn)與消費(fèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)的生產(chǎn)與消費(fèi)。為此，本文從科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的視角簡(jiǎn)述應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)的一些措施和趨勢(shì)。

（一）新能源和可再生能源利用

有研究認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳消耗相分離是完全可能實(shí)現(xiàn)的，其關(guān)鍵的途徑是提高能源的利用效率，在降低能源消耗的同時(shí)刺激經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。隨著可持續(xù)能源所占比例的不斷增加，能源利用與溫室氣體排放相分離可能成為現(xiàn)實(shí)。最近數(shù)十年來(lái)在光電、地?zé)帷⑽⑺?、風(fēng)電及其他可再生能源領(lǐng)域所取得的創(chuàng)新成果已表明，污染將不再是發(fā)展過(guò)程中不可避免的副效應(yīng)。在新能源和可再生能源技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面，從終端上看確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)與碳排放相分離，同時(shí)可以解決能源轉(zhuǎn)化利用的污染排放問(wèn)題；但就目前的科技發(fā)展水平而言，新能源和可再生能源存在著生命周期環(huán)節(jié)上的碳排放轉(zhuǎn)移、能量密度低、核心技術(shù)待突破、產(chǎn)業(yè)鏈待建立和完善等一系列問(wèn)題。例如，太陽(yáng)能光伏材料的制備是高耗能的生產(chǎn)過(guò)程、電動(dòng)汽車的電池是目前的技術(shù)瓶頸等。從能源利用結(jié)構(gòu)上看，世界目前的主要能源來(lái)源是化石能源，中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中最主要的是煤炭。因此，應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)的出路還在于進(jìn)一步推進(jìn)“節(jié)能減排”。

（二）系統(tǒng)角度的能源和資源節(jié)約

現(xiàn)代社會(huì)涉及自然、社會(huì)、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、居住和文化藝術(shù)五大系統(tǒng)，而在能源和資源利用方面又涉及全球、區(qū)域、城市、社區(qū)和建筑五大層次。工業(yè)生產(chǎn)涉及的能源、化工、冶金等行業(yè)，往往需要消耗大量的能源和水，并有大量廢水、廢氣和廢渣排放的問(wèn)題。因此，技術(shù)創(chuàng)新的方向是節(jié)能降耗的新技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，如研發(fā)和應(yīng)用大功率超臨界鍋爐、超臨界機(jī)組和超超臨界發(fā)電機(jī)組與成套裝備、煤炭高效清潔轉(zhuǎn)化工藝和設(shè)備以及煤氣化多聯(lián)產(chǎn)等。工藝過(guò)程的水循環(huán)利用、工藝裝置間的水串接利用、工廠和工業(yè)園區(qū)供排水網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化也為節(jié)水減排提供了重要的途徑。在城市建設(shè)方面，環(huán)境保護(hù)與資源利用涉及規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、建造技術(shù)和材料利用等方面，空間開(kāi)發(fā)與利用、綠色建筑與低碳社區(qū)建設(shè)成為重要的方向，其中包括城市建筑群資源共享生態(tài)模式、區(qū)域供能系統(tǒng)、各種建筑節(jié)能技術(shù)和水資源綜合利用等。城市交通的節(jié)能減排涉及：①交通工具本身的技術(shù)進(jìn)步，控制汽車尾氣的污染排放。②提高交通通行效率，包括道路基礎(chǔ)設(shè)施和智能交通的引導(dǎo)體系。③倡導(dǎo)綠色出行，以公交為導(dǎo)向，建設(shè)快速公交系統(tǒng)。④建立城區(qū)自行車慢行道路系統(tǒng)，倡導(dǎo)利用自行車作為短途交通工具。⑤從產(chǎn)業(yè)布局、住宅小區(qū)和商業(yè)配套建設(shè)等多因素優(yōu)化人們的出行需求。

（三）全生命周期的資源循環(huán)利用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，廢棄物不斷增加，資源不斷減少，廢棄物的資源化已受到關(guān)注。在發(fā)達(dá)國(guó)家，這方面的研究和生產(chǎn)取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。以美國(guó)為例，其垃圾煉制產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值為200億美元／年、1／3的鋼產(chǎn)量由廢鋼回?zé)挳a(chǎn)出、約60％的金屬和合金由再生資源制成。再生資源煉制，可減少資源消耗，降低排放。據(jù)有關(guān)測(cè)算：每利用1噸廢銅，可以少開(kāi)采100噸～200噸礦石，少產(chǎn)生100多噸工業(yè)廢渣、2噸二氧化硫、10噸二氧化碳，節(jié)約3噸多標(biāo)準(zhǔn)煤；每利用1噸廢紙，可節(jié)約木材4立方米、節(jié)水250噸、節(jié)電512度。目前，在美國(guó)從事廢棄電子電器設(shè)備（WEEE）資源化的企業(yè)達(dá)400多家，從業(yè)人員7000多人；早在2002年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)7億美元，收集處理的WEEE總量達(dá)68萬(wàn)噸，從中回收各種物質(zhì)41萬(wàn)噸。瑞典現(xiàn)有WEEE回收處理企業(yè)40多家，德國(guó)則有300多家相關(guān)企業(yè)。日本的WEEE資源化研究處于世界領(lǐng)先地位，現(xiàn)設(shè)有190個(gè)回收站和14個(gè)處理廠。目前，從“能源作物”如生長(zhǎng)迅速、纖維含量高、專門(mén)種植用作生物燃油原料的草本和木本植物的第一代生物質(zhì)燃料，到木材廢料（鋸木屑、木質(zhì)建筑殘片）、農(nóng)業(yè)廢棄物（玉米秸稈、小麥莖稈）和廢棄食用油脂的第二代生物質(zhì)燃料，再到藻類物質(zhì)的第三代生物質(zhì)燃料，生物質(zhì)轉(zhuǎn)變成發(fā)動(dòng)機(jī)燃料正在從技術(shù)研發(fā)走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。城市生活垃圾的源頭分類可以為資源化回收利用和處理處置過(guò)程中的減量奠定良好的基礎(chǔ)。工業(yè)產(chǎn)品已從設(shè)計(jì)、制造開(kāi)始，到消費(fèi)和廢棄的全生命周期中充分考慮到資源循環(huán)利用和最少污染物排放。

（四）高新技術(shù)的應(yīng)用