人工智能医疗市场前景精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇人工智能医疗市场前景范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

据数据统计，2017年中国育龄夫妇不孕不育的比例高达15%？20%，大约有2000万对夫妇需要接受试管婴儿技术治疗。截至2017年9月，全国约有10万个试管婴儿出生，这和国内辅助生殖中心不到450家和妊娠成功率仅为35%？60%的现状构成了一个矛盾体。从商业的角度来看，试管婴儿服务将是一个挑战与机会并存的市场。

试管婴儿的市场前景

松籽科技就看中了这样的市场，其旗下“生子无忧”平台就是利用互联网和人工智能技术向大众普及和提供试管婴儿服务，提升、稳定试管婴儿成功率，帮助更多家庭实现生子愿望的平台。

平台自8月上线至今已获取过万名注册用户，50%的用户留下了自己的病情或需求信息，而有需求用户的转化率在1%，平均订单金额在16万元以上，实现营收近百万元。

松籽科技CEO张凯特告诉创业邦（微信搜索：ichuangyebang），现在试管婴儿服务的市场变化主要有三点：

首先是，有普通试管婴儿服务需求的人群，随着国内试管婴儿中心的快速发展，预计在2018年到2020年会出现爆发式增长。也正是因为需求强烈，张凯特预计国内的试管婴儿中心会在两年内达到800家以上，所以除了继续开拓海外业务外，松籽科技也会尝试连接更多国内试管中心，助它们提升试管婴儿成功率。

其次，目前有高难度试管婴儿服务需求的人群大部分选择出国治疗，事实上中国的试管婴儿技术水平是世界领先的，着床成功率、成功受孕率及出生率与美国都是不相上下的，所以这类病人会慢慢移回国内治疗。

第三点，有特殊试管婴儿服务需求的人群只能选择一些法律开放的国家进行治疗，而随着人们收入的增加，这类需求也是一直在增长的。

智慧医疗切入试管婴儿服务

试管婴儿服务的市场痛点，可以说也是医疗行业一直以来的核心痛点，那就是治愈率的问题。试管婴儿有治疗周期长（两个月到数年），治疗费用高（3万元以上），患者平均年龄低（平均33岁），治疗过程虽复杂但可量化，各中心的成功率不平衡等特点，这使得试管婴儿急需智慧医疗进入。

松籽科技CEO张凯特向创业邦（微信搜索：ichuangyebang）透露：“为了在第一阶段先着力解决患者的痛点，我们在生子无忧平台上提供了‘全球试管婴儿中心推荐’，这就意味着会让你增加最大程度的获得宝宝的机会。除此之外，患者还想知道别人是怎么治的，所以我们第二个核心功能是‘就医历程分享’，让用户在记录治疗过程后免费获得专业医生团队的跟踪服务。第三，患者还想知道自己该怎么做，所以我们设计了专业的试管辅助工具，帮助进入治疗周期的用户知道自己现在处在什么阶段、要注意什么、下一步要做什么，让患者做到有准备、不慌张。”

生子无忧平台上还有一个“孕育日记”版块，上面记录着每一对夫妇在求医、备孕过程中的心得。每一对夫妇背后都有着自己的故事，他们不仅在平台上交流专业知识，探讨备孕经验，还能互相给予信心、鼓励，这个平台其实更是有着相同遭遇家庭的一片精神家园。

篇(2)

关键词：机械工程；智能化；发展

0.引言

有学者专家认为，当今的是继蒸汽机、电气化、信息化后的第四次工业革命――智能化的时代，这次革命将对人们的生产生活带来前所未有的影响。智能化的实质是在信息化的原有基础上，实现产品、管理、技术等的智能化。随着科学技术尤其是电子信息技术的快速发展，科学技术在经济领域的影响越来越广泛，智能化的脚步也逐渐在社会经济各领域得到应用，与此同时也揭示了机械工程的发展方向。机械工程的智能化是我国主要的研究方向之一，对其发展思路和对策的研究是有重要的理论意义和显示意义的。

1.智能系统的概念

所谓的智能系统是指具有（或者部分具有）人类智能或者能模拟（或者部分模拟）人类智能的体系，其主要有以下几种类型[1]：一是人类自身的人脑系统，这是特殊的智能系统；二是人类通过智能来参与的活动系统，如金融系统、体育系统、保险系统等社会系统和社会经济系统；三是人与机械共同协作的人机系统；四是模拟或者部分模拟人类智能的机械系统，如智能机器人系统、智能控制系统、智能图象处理系统、能计算机系统等

上诉的四种系统还可以划分成两种类型，一是“人本系统”，其包括了上文中的前两种系统，是指人类本身的系统；二是“人为系统”，其包括了上文中的后两种系统，是人类为了改造自然而创造出来的系统。“人本系统”是当今生命科学、认知科学以及社会科学的主要研究对象；而“人为系统”则是工程科学的主要研究对象。当然，通常在进行“人本系统”的研究时，要借助“人为系统”来辅助。

在智能系统的开发过程中，不能只从智能化的意义上来要求，这是不利于工程科学技术的发展的；也不能单单从纯科学角度来进行思考，人工智能是无法完全复制人脑的工作思维能力。我们在进行智能系统的构建时，要积极保证该系统在工程科学角度上能从结果和功能上实现人脑的部分职能，不需要求实现途径与人脑智能实现的途径一致。从这些角度来看，只要符合下面要求，我们就可以称为智能系统：

联想记忆；多信息感知与融合；知识表达、获取、存储以及处理；自治控制，即自学习、自相似、自组织、自适应、自维护；容错

以上的是目前智能系统的要求，随着技术的发展，高级形态智能系统还会产生理性和情感方面的要求，这就涉及到了智能化的最高形态――智能生命。

2.智能技术和认知科学是未来的中心科学技术

知识经济是近些年的社会的主题之一，当今社会通常把知识经济称为新经济，其是指智力资源的配置、占有，知识的生产、分配、使用为主要因素的经济时代。换而言之，未来的经济本质就是智力经济[2]。经济的发展决定了科学的发展方向，新经济对知识、智力有着极大的需求，这给当今的经济部门的智能化以及科学技术部门的智能化提出了新的要求，这也是当今科学技术部门和经济各部门的发展方向，加强对智能化的研究是符合社会经济发展水平的，也是促进社会经济发展的重要保障。

经济时代的不同，其相关的中心科学技术也是不一样的，在21初期信息科学技术是其中心科学技术，在其后的中心科学技术将是以智能技术和认知科学技术。在这个大前提下，加强对智能技术和认知科学技术的研究，积极进行机械工程的智能化，可以保证社会经济的发展，保证国家的繁荣昌盛。

3.智能化是电子信息技术的发展方向

3.1.电子信息技术的发展，最终是为了提升人们的生活水平

随着我国的社会经济发展，人们对生活质量的要求不再停留于物质生活上，转而开始向教育、体育、医疗、科技、艺术、文化等精神生活方面提出了新的要求，即使是现有的衣食住行的物质方面，也越来越多的加入了相关的精神因素。电子信息技术的发展和应用，使得人们越来越多的考虑自身精神需求，也就是在生产、生活中越来越多的考虑智力方面的因素。与此同时，社会的发展是建立在人们的相互协作上，人们的协作活动体现在智力信息的交流和共通的合作上的，这就表明推动社会发展、提高人们生活水平就必然要积极促进信息智力的交流与发展。

3.2.信息化、网络化的本质就是智能化

现代计算机技术的发展是智能计算机的设计和制造；现代网络技术的发展是建立智能网络体系；现代通信设备发展是建立智能通信设备体系；现代的家用电器的发展方向是实现家用电器的智能化，在其余医疗、网络教育、虚拟企业、电子商务等等方面都是以智能化为根本发展方向，简而言之，信息化、网络化的本质就是智能化。

3.3.网络化、信息化是通过智能化来得以实现的

现代信息技术中广泛的应用到了人工智能技术，这些都智能化的体现。人类对人工智能的研究历史只有短短的半个世纪，取得的成果却是极其惊人，但是，对人类认知和智能机制的理解一直是困扰人工智能发展的重要枷锁，这是人类面临的最大难题之一。近些年来，所有的人类研究机构对人工智能的研究工作都进展缓慢，甚至出现了停滞，但是这更说明了人工智能对将来社会的重要作用。随着信息人工智能技术在信息技术中的广泛使用，将很大程度上促进信息技术发展，与此同时对人工智能技术的发展也极大作用。

4.机械工程的智能化对策

4.1.智能化产品是未来机械企业产品的发展方向

我国当前的机械工程企业需要积极的进行产品结构的调整，传统的观念认为机械工程企业只是生产资料的生产部门之一，这种观念在当今的市场经济体制下是极其落后的，严重制约着机械工程企业的发展壮大。机械工程企业不但可以进行生产资料需求的满足，还可以进行人们生活需求的满足。我国机械工程企业在进行产品结构调整时，不论是进行生产资料的产品生产还是消费品的生产，都应该将包含智能信息技术的机电产品放在优先位置。比如在进行加工设备的选择时，要优先考虑包含智能信息技术的多轴数控加工机床；在进行消费品的生产时，可以优先选择机器人宠物。智能化产品拥有广阔的市场前景，索尼公司致力于娱乐机器人的开发，旗下的一款娱乐机器狗――“爱宝”在世界范围内广为销售，为索尼公司带来了海量的经济效益。

4.2.机械工程企业的管理过程要向智能化发展

智能化管理是当今机械工程管理的重要思路，对机械工程企业的管理方式产生了重要的影响。它使得原有的交叉式、多层次管理方式转变成了阶梯模式的管理方式；使得原有的人力管理为主成为微机管理。通过智能化管理系统来进行机械工程企业的生产、销售等活动的检测，并积极跟进检测结果来进行修正，保证了企业管理的及时性和有效性，保证了管理信息的透明度，还极大的降低了人力资源的浪费，降低了人为因素对管理的负面影响[3]。

科技技术的不断发展进步促进了当今社会管理模式的不断发展，智能化管理模式的不断推广，可以有效的提高机械工程企业对市场环境的检测，保证了决策的有效性，有利于规避存在的风险，保证企业的健康发展。

4.3.机械工程企业的设备要向智能化发展

随着科学技术的不断进步，智能化在机械设备中广为体现，机械设备都朝着自动化、智能化、科技化方向发展。机械设备的智能化可以有效提升管理智能化的进程，促进管理水平的提高。机械设备的智能化使得设备的参数可以及时有效的反馈到工作人员身边，保证了机械设备的有效运行，一旦出现故障，智能化系统可以进行警示并且做出相关的停机、断电反应，保证了设备以及生产安全。

4.4.科学技术的发展方向是智能化

科学技术的智能化是实现产品智能化、管理智能化、机械设备智能化的基础保障。科学技术智能化在当今的机械工程生产过程中广为应用，如微显微技术、远程控制技术、导航技术等。

机械工程在不同的生产领域其相关的产品、生产设备、生产技术要求也不一致，其相关的智能化发展模式、发展目的也不一致，这意味着不同领域的机械工程生产需求的智能化也是不一样的。在进行科学技术的智能化应用时，要根据行业特点和生产领域特点，适当的进行技术、设备的选用，保证智能化生产的有效性，保证机械工程智能化的顺利进行。

5.结语

智能化是当今社会科学发展的必然方向，其对我国经济的发展、人们生活水平的提高等方面有重要的影响。在机械工程行业中加强智能化发展，需要我们从生产产品、管理、机械设备、科学技术的智能化入手，积极根据行业领域特点进行合理的智能化技术的选择，保证智能化工作的顺利进行，保证企业经济效益的提升。

参考文献：

[1]孟玄.论机械制造的智能化技术发展趋势[J].科技致富向导.2011（24）

[2]赵志明.机械制造技术的发展及其智能化技术发展趋势[J].中国新技术新产品. 2011（03）

[3]隋晓堂.关于机械加工智能化发展趋势的探讨[J].黑龙江科技信息.2010（17）

篇(3)

香港贸发局副总裁周启良表示：“全球经济增长速度缓慢，港商难免面对更大挑战。这届展会首次设立科技馆（Tech Hall），增设虚拟现实（VR）和初创专区，并举办一系列初创专题活动，为主动出击的初创企业寻找投资者和合作机会。本次展会上，无论是参展商或买家都明白，在困难的经济前景下更需要迎难而上，才能突围而出。”

科技潮流：

VR “挑大梁” 初创专区吸眼球

秋电展与国际电子组件和生产技术展不但是业界的年度采购盛事，也是预览来年电子产品潮流、交流市场信息的窗口。如今，各行各业智能化、科技化已成为市场大趋势。为了在展区划分上体现行业科技潮流，今年，秋电展上首次设立的“科技馆”最受关注，包含五大展区： VR、初创专区、3D打印、智能科技、机器人和无人操控技术，这五大展区方便买家采购各类高科技电子产品，投资者亦可从中物色初创企业进行合作或向其投资。

⒈虚拟现实专区延续科技热潮。

整个秋电展上， VR 产品成为“挑大梁”的角色。在新设的“VR”专区除了常见的VR眼镜外，还有VR 盒子（需要插入手机使用）、 VR 一体机，及拍摄VR片段的产品。例如首次参展的一家香港展商先龙国际有限公司带来360度VR航拍无人机，是用来拍摄360度全景和VR视频的专业器材，兼具运动相机的功能，可以使用户在空中进行全方位球形航拍。公司总经理罗子健表示，VR航拍无人机吸引了来自美国、欧洲和东南亚地区买家的注目和查询，已经与他们建立联系以作进一步磋商。他认为，展览吸引了来自世界各地的买家前来采购，带来很多商机，预期明年将再参展，以推广更多新开发的产品。

另外，一家台湾公司将带来3D景深摄影扩充模组，配合应用程序，用户能以手机拍出3D影片。

此外，赞助商渣打银行在展会上以很醒目的方式借助 VR 来做宣传。

⒉初创专区创新博眼球。

近年，初创企业的数量持续上升，大会新增的“初创”专区网罗近50家来自中国、加拿大、美国的初创企业，展示创新的科技与概念。

初创企业是经济多元化发展的要素之一。初创企业如要突围而出、获得垂青，就需要合适的展示机会和面向投资者的平_。因此，大会特别在秋电展期间举行一系列初创专题活动，比如，加拿大参展商带来汽车监控及分析设备，可以把普通的汽车变成“智能汽车”，其九轴方向感应器可以提取在发生事故时所获取的数据和资料，描绘当时汽车行驶的路径。另一中国香港地区初创参展商在展会上介绍了专为零售商而设计的电子智能价格牌，它配备高清全彩显示屏和Wi-Fi功能，方便实时更新价格等信息。

来自澳大利亚的买家The Product Group董事史蒂芬・卡亚力考斯（Steven Kayalicos）对初创专区的新科技、概念及产品特别感兴趣。纵然科技可以让人透过网络会面，但史蒂文・卡亚力考斯乐于通过展览与多位业界代表直接交流。他参加了展会上的项目提案环节。“相信我会在项目提案环节当中寻找到两至三家初创企业合作。另外，我在展会也找到两个新品牌的摄像机和运动科技产品，稍后会带回澳大利亚在当地市场推出。明年我会再参加秋电展。”史蒂文・卡亚力考斯对记者表示。

美国众筹平台Indiegogo为拥有崭新概念和有志创一番事业的人提供筹集资金的平台。Indiegogo大中华区策略项目高级主管本・贝特曼（Ben Bateman）在“初创企业第一步”研讨会上表示：“很多人都将创意画成图像上传到网络，吸引投资者的支持，现在Indiegogo已经为不同项目筹集十几亿美元的资金。”本・贝特曼对初创专区的产品及方案十分感兴趣，并在展会了解初创者的商业概念。

⒊会跳舞、会拍照的机器人来了。

当然，展会上总少不了机器人的身影。在秋电展上，去年开始设立的“智能科技”“机器人及无人操控技术”展区，继续带来创新电子消费品和未来科技，当中包括加入物联网技术的机器人、行李追踪带、航拍器和电动滑板车等。

其中，跟着TF Boys《青春修炼手册》的歌曲跳舞的机器人最受参观者喜爱。机器人跟随音乐，左右上下摇摆，有时还有手指动作，节奏也完全跟得上。还有会自拍的机器人、与人对话的机器人，更加丰富了机器人的功能。

⒋“3D打印”展区五颜六色似童话世界。

在“3D打印”展区，所展示的3D打印模型的目标群体主要是教育机构（用于制造玩具）和工厂（用于塑模）。由于工艺复杂，其展示的模型惟妙惟肖，不过制作耗时较多，一般在几小时到几十小时不等。

比如来自中国广州的一家公司，就用 3D 打印笔“描绘”了一个个五彩斑斓的童话世界。据厂商介绍，这种 3D 打印笔目标受众是儿童，因此采用的打印材料都是环保的。与工业用 3D 打印机不同， 3D 打印笔完成 3D 模型，创作者的动手能力很重要。或许这类 3D 打印笔有望成为儿童最好的创作工具。

还有中国香港展商带来一部针对家庭和学校用的3D打印教学套件，用户可以按照说明书指示，自行组合打印机进行打印，并于组装过程中学习打印机的操作。

⒌可穿戴设备展区：“传统手表”也能计步了。

前些年大热的可穿戴设备展区今年稍显得有些冷清，展品还是以智能手表为主，不过在功能上都大有长进。 比如，深圳的一家企业推出的智能手表，从表盘来看，它几乎与传统机械手表如出一辙。不过，该家厂商介绍，加入智能芯片等零部件后，传统手表也能与现代科技相结合。据悉，这些手表已经具有运动与睡眠监测、来电提醒、拍照控制等功能，加上其180天的超高续航时间，以及传统手表的设计，预计有望获得市场喜爱。

不过也有惊喜，在展会上最吸引买家驻足询问的是一款像VR头盔的智能激光生发头盔。不过，这款智能产品可与VR无关，它主要用于防止脱发，增加发亮。从工作人员的讲解中可知，它的生发原理是， 650 纳米波长的激光到达毛囊根部，被毛囊根部中的黑色素吸收，从而促进毛囊根部吸收充足的能量，这将有助于调节人体头皮油脂分泌，加速血液循环，以及毛发生长。

德国著名可穿戴式科技企业Wearable Technologies AG行政总裁克里斯蒂安・斯丹莫（Christian Stammel）表示：“可穿戴式科技现已融入各式各样的电子产品当中，相关科技仍在起步阶段。明年会有愈来愈多新研发的产品以智能腕表为基础，而可穿戴式科技将在医疗保健的范畴上有更大发展空间，当中‘智能贴’的潜力尤其大。‘智能贴’能够直接贴在身体上，为用户采集更多相关数据。”他在展会上看到有仪器能分析用户的压力程度，继而通过向神经系统输出反馈，为用户减压。他对此仪器特别感兴趣。”

⒍品牌荟萃廊品牌产品琳琅满目。

品牌是消费者在选购电子消费品的重要考虑因素之一。秋电展的“品牌荟萃廊”云集550多家品牌的电子产品，涵盖数码娱乐、家居科技、无线及通信，以及电源设备等，为买家提供多元化选择，当中包括Desay（德赛）、威马（Goodway）、超霸电池（GP Batteries）、海尔（Haier）、英特尔（Intel）、摩托罗拉（Motorola）和伟易（VTech）等。

韩国家用电器参展商Cuckoo Electronics Co首次参加秋电展，旨在拓展公司的出口业务。其海外业务团队区域经理张迈思（Max Jang）表示：“展览提供了一个良好的平台，让我们寻找新的经销商，我们已经找到来自台湾的潜在经销商，双方将进行洽谈。”

虽然电子展搭建的是贸易采购平台，但香港贸发局同样看重小批量采购交易在未来的潜力。在电子展的展览场内继续设置“贸发网小批量采购”专区，集合超过330个专柜和产品展示，总共超过2900件小批量产品，最低采购量为5至1000件，迎合市场“单密量小”的采购模式。同时，电子商贸近年大行其道，“贸发网小批量采购”网上交易平台方便供应商与全球买家直接在网上完成交易，展示超过10000家供应商，逾12万款产品。

值得关注的是，大会委托独立调查机构益普索在展会期间访问了1052位参展商及买家，了解他们对市场前景及产品趋势的看法。

{查发现：受访者普遍对明年的市场前景持审慎乐观的看法，有86%受访者预期2017年的整体销售额会较2016年有增长或持平；而83%的受访买家预期产品售价会上升或持平。受访者被问及香港平台的优势，分别有61%的受访买家及64%的受访参展商认为，会增加通过展会平台采购或销售产品，两者比例均较去年增长约一成。

超过70%的受访者认为VR未来两年的发展大有可观，其中VR与手机、网络游戏、视听娱乐产品的结合最具潜力。有76%受访者对可穿戴式产品未来两年的发展持正面看法，较去年增长一成。而智能腕表、智能手带，以及医疗保健和运动相关的可穿戴式产品将是未来两年很有增长潜力的产品。智能家居是大趋势之一，逾六成受访者预期，与互联网和流动网络连接的无线系统智能产品未来两年有最大的增长潜力。更有超过一半受访者表示，会愿意多付出1%～20%的价钱去选购智能家居电子消费品，这也表明厂商开发智能家居相关产品是顺应了趋势。对产品趋势及消费者习惯的看法，最多受访者预期，电子或电器配件会是明年最具增长潜力的产品类型，其次是视听产品和数码影像产品。另外有七成受访者表示，消费者更倾向于网上购物，主要是在选购产品时可以看到比价，同时也会参考网络、社交媒体的评论。

智能手表、平板、智能家居……仅仅一年的时间，展会的主角就从这些悄然转向VR。VR产业起步之迅速、发展之迅猛让所有人都有措手不及之感。

透过此次秋电展可以发现，VR系统在VR产业中所起到的作用举足轻重。但VR产业与传统产业的融合更是VR产业的纵向延伸。在展会上，Nibiru展示了其在“VR+行业”领域的探索。或许，接下来让所有产业与VR产业建立无缝对接，是VR产业发展的大势所趋。

国际电子组件和生产技术展：

网罗尖端电子零件

与秋电展发挥协同效应，同期举行的国际电子组件和生产技术展恰逢20周年庆典。作为电子产业上游供应链的重要采购平台，今年的国际电子组件和生产技术展网罗来自中国、美国、德国、法国、新加坡、日本及韩国等国的尖端电子零件、组件及科技，为业界设计新产品提供意念和素材。

焦点展区“显示技术世界”带来适用于太阳光线下的液晶显示器，具备广角高清显示屏，并可配上触控屏幕，适合于户外显示应用。今年的展览还包括其他电子组件，如印刷电路板、键盘及开关、新一代的微型电子器件、太阳能光伏电子元件、模组、模块、光伏技术，以及智能硬件的元器件，为制造商提供手机和平板电脑的显示屏光源、迷你零件和智能开关模组等。

来自巴西Nitere公司的买家卡洛斯・罗德里格斯（Carlos Ant・nio Rodrigues）首次参加展览，他专程来港为该公司供应的自动柜员机采购显示屏和主板，展会第一天已经找到3家中国内地的供应商。他表示：“会订购数千部显示屏。”

中国台湾参展商冠坤电子企业股份有限公司带来专为汽车应用而设的新产品，有来自印度、新加坡、马来西亚、菲律宾、丹麦等国的买家对产品感兴趣。该公司的业务部协理石登扬认为：“展览能为他们扩大国际视野，接触更多环球买家，有助扩展业务。”

来自波兰的买家拉多斯瓦夫・莱舍克（Rados・awLeszek）是当地知名的电子产品批发商，也是第一次来展会采购电子配件和组件，包括电线、充电器、LED、连接器和插座等。拉多斯瓦夫表示：“我在展会与大约100家参展商建立了联系，他们提供许多有趣的产品。我们预计将达成总共超过100万美元的订单交易。”

创新趋势：

应用物联网科技变身潮物

物联网已成为网络热门关键字，为不同行业的企业带来无限机遇。在展会期间，同期举办的还有物联网和智能装置创新科技论坛，现场厂商、专家就“新兴的科技力量”为题，分享物联网的应用方案，探讨其发展趋势和庞大商机。

特斯拉中国香港、澳门及台湾地区区域总监范菁怡表示：“特斯拉 Model 3 早前在香港推出时排队订购热潮如买iPhone一般。”她强调，特斯拉并不是汽车生产商，而是一家汽车科技企业，它通过应用物联网技术令新型号汽车变得更有智慧（Smarter），让车主的驾驶体验更富乐趣。

电动车技术并不新鲜，但范菁怡认为：“特斯拉全球大热具有四大元素，适合的产品、基础建设、生态系统，及配合政府政策的支持。”

亚马逊网络服务系统解决方案架构师奥利维尔・克莱因（Olivier Klein）表示：“物联网的发展趋势，是通过云计算和人工智能，让不同的物体更有效地联系起来。他以亚马逊网上书店的货仓为例，货仓不只是把机器人跟货架联系起来，而是根据用户购物习惯的大数据进行排列，方便机器人操作寻找图书，令作业效率不断提升。”

他继续补充：“在物联网领域，并非单一企业就能令世界变得‘聪明’，而是需要企业之间的合作，亚马逊就通过开放的云平台汇集第三方技术优势。比如，合作研发的Alexa 人工智能声控助理，可回复天气、新闻、音乐等资讯，甚至控制其他家电设备。”

纳米和先进材料研发院有限公司技术总监李伟文博士介绍了已在电子、美容、医护、家电等领域广泛应用的纳米物料。他特别提到，该公司利用纳米物料新近研发的可印刷柔性锂电池，为电子产品业界带来惊喜。他表示：“可穿戴电子产品已是潮流趋势，因为配备感应器，便可收集用者心跳、步速等数据，进而与医疗设备进行结合。而这款可印刷柔性锂电池可以180度卷曲，正好迎合可穿戴电子产品的需要。”

市场策略调查公司欧睿信息咨询公司环球消费电子产品研究总监陆泰克（Wee Teck Loo）表示：“物联网应用并不代表要取代传统设备，而是把传统设备与物联网技术进行结合，带来更大的好处。”

他解释道：“洗衣机平均可以用7至10年，但只要在旧的洗衣机安装智能工具（Smart Meter），就可以通过可穿戴式工具或智能手机设定相应洗衣程序来收集用户洗衣习惯的数据，从而减少电力、洗衣液等的消耗，甚至有助建立品牌忠诚度。”

惠普旗下无线网络设备生产商Aruba亚太区技术总监韦颂修引述麦肯锡2015年调查数据表示：“物联网应用市场规模于2025年将达到11.1兆美元，对于企业来说，势必要跟上转型的节奏。”韦颂修还提出：“社会将走向Idea Economy （意念经济），关键在于企业要跟上转变的速度。如Uber或Airbnb，前者并未拥有一架车，后者亦没有经营一间旅馆。物联网更像破坏性科技（Destructive Technology），D型太慢便会落后。”

无线电通信技术研发公司高通高级销售总监黄兆瑜表示：“物联网带来广泛商机，但亦制造分裂（Fragmentation），它把分散的物联网商机结合起来，包括开放共享平台，又用单一芯片代替不同的组件，更能实现智慧家居。”

另外，TEDx Hong Kong则在展会期间请来不同领域的专家分享对未来科技发展的见解。此外，由香港贸发局和香港电子业商会合办的“电子业奖2016”旨在促进电子业届提高产品设计和创新水平，表扬杰出的参展商。本届比赛由13项产品组别中选出21项得奖产品。其中安保睡科技的婴儿呼吸检测系统获得了本次活动评审们的青睐，荣获产品设计创新奖。

内地创新力量：

“东莞制造”品牌开拓国际市场

在秋电展上，为东莞企业设立的“小批量采购――东莞专区”吸引了非常多的买家。其中东莞市优陌儿智护电子科技有限公司（简称“优陌儿科技”）的展台，主打智能家庭服务，以其产品优陌儿机器人展示具有针对性的健康监测模块，可以向子女、医生、医院传送血压、血糖、心率等实时数据，为老人群体提供智能关怀服务。

另外一家东莞市星以达五维公司主要研发、生产、销售工业级和民用级的各类型3D打印机，提供专业的3D打印解决方案，至今已取得100余项专利，设备成功出口到全球50多个国家和地区。

东莞是一座比较特殊的城市，具有先天的地理位置优势，位于珠三角东南部，穗深港经济走廊中段，周边有香港、广州、深圳三大中心城市，既具有率先开放的条件，能够有效接受中心城市的辐射带动，又注意错位发展、合作互补，避免与三大城市同质竞争。

为帮助东莞企业拓展新兴市场，东莞市政府鼓励企业扎根东莞转型发展，让企业“走出去”是东莞市在推动的工作。据了解，2010年以来，东莞市先后14次组织企业参加香港贸发局组织的重点展会，并多次开辟“东莞专区”，参加相关论坛，组织企业与香港服务业举办专场对接会等。尤其是在今年6月，东莞市商务局与香港贸易发展局签订《“东莞制造”品牌推广五年计划合作备忘录》，明确未来5年在会展、信息共享、商贸平台、服务业等方面全面加强合作。

东莞市外商投资促进中心主任黄文丽表示：“东莞拥有庞大的制造业集群，对生产型服务业需求大。而香港拥有高度发达的服务业，能提供多元化专业服务，莞港产业优势互补性强。双方进一步发挥好两地经贸往来‘助推器’的角色作用，通过体贴、专业的服务，推动生产型服务业来莞发展，鼓励莞港两地企业共同走出去。‘东莞制造’品牌推广模式是从东莞市的产业特色出发，着重于行业的推广和‘东莞制造’品牌的宣传。东莞将通过香港贸发局的‘四合一’商贸平台，帮助东莞企业开拓海外市场。”

篇(4)

1.全球机器人市场规模

机器人按大类主要可分为工业机器人和服务机器人。其中：工业机器人40年间全球约有160 万台套装机量。2012年全球新装工业机器人18.2万台，主机市场80 亿~100 亿美元，并带动约3 倍左右软件集成、周边配套设备、系统工程等系统集成市场，总计约260亿~330亿美元，工业机器人中焊接、搬运两类应用集中了70%的市场份额。

目前，成熟机器人本体制造商全球范围约30家，细分行业的成熟系统集成商全球有数百家。减速器为机器人本体制造商唯一需要统一外购的零部件，目前全球只有日本纳博和住友2家成熟供应商。

服务机器人：全球服务型机器人用了5~10年时间形成了超42亿美元的市场总值，美国公司占据该行业60%市场份额。目前专业机器人保有量11万台，年增长率30%，家政、教育、娱乐方面等家用机器人增长率20%。

欧洲、日本牢牢占据着工业机器人天下，ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大巨头全球市占率超60%，他们在中国市占率更高。

美国服务机器人技术则非常强劲，其中军用、医疗与家政服务机器人产业占绝对优势，占服务机器人市场份额的60%。其他机器人大类目前还都处于研发阶段，还没形成产品，特别是关于生物和航空等方面。

2.中国工业机器人市场规模

2010年开始中国工业机器人需求激增，2012 年中国已成为仅次于日本的全球第二大机器人市场，2012年中国工业机器人销量26902台，产值约85亿元，相关配套产值近200亿元（机器人系统市场规模一般为机器人单体的3倍）。据IFR预测到2014年中国将成为世界规模最大的工业机器人市场，预计2015年中国工业机器人每年新装机量将达3.5万台，占全球销量比重16.9%。

我国目前工业机器人使用密度仍然远远低于全球平均水平（中国与马来西亚、泰国的机器人密度相当，都约20台/万名员工），离日本、韩国、德国等更是有很大差距。韩国是全球工业机器人使用密度最高的国家，每一万名工人中拥有机器人数量347台、日本339台、德国251台、中国仅为21台，不及国际平均水平55台的一半。目前工业机器人应用在我国比例为6% 、日本33% 、美国16% 、德国14%。我国仍是世界上工业自动化相对比较落后的国家，未来工业机器人市场还有很大的增长空间。

3.中国机器人发展进入到机遇期

市场需求发生明显变化。作为替代一般工业、一般劳动力需求的工业机器人将拥有广阔的市场前景；市场格局改变，吸引了国内企业的积极参与。除新松外，还有广数、埃夫特、华恒、博实等企业不断加入到国内机器人厂商队伍中；国家已开始整体布局构建机器人全产业链，科技部于2010年投资1亿人民币组织实施“工业机器人工程化产品及自动化生产线”重大项目。

二、中国机器人产业化发展模式与难点

1.中国机器人产业化发展可行的模式—三步走

中国机器人市场基础差、市场大。中国机器人产业化模式较可行的是从集成起步至成熟阶段采用分工模式。即美国模式（集成）—日本模式（核心技术）—德国模式（分工合作）。

全国都在积极探索机器人产业如何发展。1999 年，我国已建立了9 个机器人产业化基地和7个科研基地，包括沈阳自动化研究所的新松机器人公司、哈尔滨工业大学的博实自动化设备有限公司、北京机械工业自动化研究所机器人开发中心、海尔机器人公司等。上海、武汉、常州、徐州、天津和昆山等地也已建成或规划建设机器人工业园区。目前抚顺、重庆和青岛3大机器人产业基地也正在规划建设中。

2.机器人产业化的五大难点

（1）规模化市场应用是前提—100台才刚刚开始盈利。机器人只是一个平台工具，需要对接产品操作环境、工艺才能为企业提供方便。机器人应用工程往往先行，工程应用工艺必须优先，从我们调研情况看，100台套产能起步，500台套持平，1000台套才开始盈利。因此行业领域方向选择至关重要，并应大力发展应用集成商。

截止至2012 年，国内企业中拥有百台以上制造能力的企业也仅东莞启帆（台资）、安徽埃夫特、上海沃迪、广州数控、沈阳新松等几家，但年产量均小于500台。

（2）主机成本与可靠性是核心—国产化最大障碍需要经验积累去化解。机器人产业化更重要要求可靠性，自动化智能化的效益是通过高可靠性体现的。企业第一要求的自动化效益包括投入产出比、无故障时间，其次再考虑机器人本身型号与性能。

可靠性受材料、设计、部件、制造、工艺处理、老化调试、使用习惯的影响，产业链长，投入大，需要长期发展才能在业内形成客户信赖的品牌。据统计，目前国产机器人最容易出故障的是高速转动结构件的精度、接口插件、经常操作按钮开关、元器件故障等、制造故障（虚焊，加工精度没有达到设计要求等）。

（3）核心零部件是关键—零部件国产化自主化是必须。工业机器人关键零部件主要包括精密减速机、高性能交直流伺服电机和驱动器、高性能控制器等。机器人的4大组成部分中，本体成本占22%，伺服系统占24%，减速器占36%，控制器占12%。三大关键零部件决定了产品的性能、质量及价格，是机器人产业发展必不可少的一环。由于我国在基础工业的落后，使得关键零部件上在精度、成本等方面与国外存在一定差距，为了生产符合标准的机器人，必须进口相应的关键零部件，关键零部件的高价格与高进口比例制约了国产机器人量产化。

（4）技术与商务创新是出路—打造品牌溢价是核心任务。品牌，是效益价值和可靠性的体现。当前国内机器人需求中近一半来自于对设备品质要求最高的汽车行业（整车+零部件），缺乏项目经验的本土品牌需要更长时间的验证期，下游企业已习惯使用外国品牌。

（5）软件开发成本越来越高—软件设计必须工程化。工业机器人领域中，软件设计必须工程化，在设计阶段、仿真阶段、调试阶段、试用阶段、运行阶段以及维护阶段全面实施。当前，成套应用工艺设计、用户使用方便与示教、改变不同功能用途以及可靠性水平成为机器人软件技术的开发重点。

软件开发成本越来越高。1980-2010年机器人用软件成本占比从10%升至40%，电子电器成本占比从10%升至25%，机械成本持续下降。

3.工业机器人：成本与市场的难题应靠外力打破

机器人成本的快速下降将为其赢得市场。目前工业机器人的成本正逐年递减4%，而劳动力成本正逐年9%递增，预计在单台机器人成本=单个劳动力成本时，机器人需求将出现爆发式增长。此外，工业机器人行业由于500台产量开始盈亏平衡，1000台后赚钱；因此上规模后，部件采购成本会下降很多。打通上下游，降低机器人及成套设备的成本是加速上述拐点到来，支撑市场井喷发展的必由之路。

一旦机器人成本下降，机器人的成本回收周期也将大幅缩短，回收周期的缩短将更有助于机器人逐步实现劳动力替代。以汽车行业常用的165公斤焊接机器人为例，回收周期将由2010 年4.7 年下降到2015 年1.8 年。

打通上下游的方法：外力介入，双管齐下。我们认为必须借助外力1—政府补贴给用户或采用租赁，降低用户投资门槛；外力2—高端制造业需要长期投入，实现部件国产化、自主化，大幅度降低成本，降低定价。

（1）外力1：政府补贴、租赁，降低投资门槛。作为世界顶尖的机器人制造强国，日本70~80 年代机器人产业的腾飞与政府的积极扶植政策，尤其是对中小企业的经济优惠政策密不可分：一是由政府银行向企业发放针对机器人项目的低息贷款；二是鼓励成立“机器人长期租赁公司”；三是将特定型号机器人定为优惠产品推广等。韩国2000 年以后机器人产业进入第二轮高速增长期的一个重要原因是将机器人列入“十大未来成长动力产业”重点培育，每年仅用于机器人技术研究的投入就高达5 亿元人民币。日韩的产业扶持政策孕育并壮大了发那科、安川、现代重工等一批世界知名的自动化设备企业。

近几年，国家陆续出台相关政策支持机器人产业化的发展，尤其是2009 年后中国政府明显加快了扶持高端智能装备的政策出台速度。2012年5月，《高端装备制造业“十二五”发展规划》明确将重点发展高端装备制造、新材料等七大新兴行业，提出实现工业机器人及其核心部件产业化的目标；明确“十二五”期间首台套产品可获得平均25%~30%的项目补贴（最高50%）；每年圈定一批国家拨款支持的智能装备项目，2013年进一步将数字化车间列为财政扶持的对象。

（2）外力2：零部件国产化、自主化，大幅降低成本和定价。内资企业规模普遍较小，采购模式为小批量、多品种，导致企业与供应商合作处于被动局面。而ABB、FANUC等国际巨头很早开始与日本纳博特斯克（帝人机械）等企业合作，加上采购量每月可达上千套形成规模化优势，其采购价格远低于内资企业。同时，进口零部件的关税也很高，势必造成国产工业机器人价格较高，导致多数内资企业单体机器人成本与外资品牌差距不大（售价约低10%）。此外，尽管外资品牌的单体价格高，但若批量订货，外资单台平均成本会直线下降，这是外资品牌竞争优势之一。

以负载为165 公斤的安川焊接机器人为例，其制造成本仅17万元，在日本离岸约24万，系统集成价格约29万元，国内含税售价34~35万元；同级别ABB售价约50万元，库卡40万元；而国内企业单台制造成本约32.1万元，可获利空间较小。目前点焊机器人国外大概单台售价在35~40万元，国产品牌要想有竞争力售价应该定在20~25万元。

减速器成本占总成本一般约1/3，四大工业机器人具体一般采购RV减速机的成本为3000~5000元人民币，6轴机器人一般需要6个减速机，平均成本约3万元人民币。而国内机器人公司一般6轴机器人6个减速机需要约12万人民币的单体采购成本。一旦减速机、伺服电机和控制器等关键零部件全部实现国产化，假设平均降低30%的成本，则机器人单机制造成本可至少降低20%，内资品牌即可和外资品牌在定价上拉开差距。

零部件国产化，一方面可以通过优化配套厂家资源；另一方面可以提高批量材料加工件效率，如165公斤焊接机器人同类型进口机器人价格在30~40万元，具备一定规模的全国产化（年产量1000台左右）机器人的硬件成本可从32.1万元降到18.7万元，降幅达42%。

此外，我国工业机器人的可靠性还比较低，且由于机器人应用工程起步比较晚，应用领域相对比较狭窄，生产线系统技术方面与国外差距也比较大。在核心算法、软件控制系统等软的方面，国产工业机器人总体问题不是很大，但在减速机和伺服电机等硬的方面却差距明显，落后的局面短期内难以改变。国内虽有伺服电机的技术，但产业化能力不行，而减速机几乎就没有产业化。目前中国有些减速器已经研发出来在机器人主机上进行测试。

高端制造业的产业链较长，机器人的发展依赖于国家装备制造业的提高，这是系统性问题。加工工艺的差距涵盖了基础材料和制造工艺水平两方面差距。可靠性非常复杂同时也非常重要，包含设计、加工处理（需要高精度机床）、装配（需要高精度测量设备）等流程。减速机对轴承、齿轮的精度要求非常高，国内材料也无法满足机器人要求，而齿轮加工精度取决于高端数控机床能力，与数控机床等设备的精度密切相关，在数控机床领域，中国尚处于技术追赶阶段。

当本土机器人主机批量不大时，做配套零部件的企业很艰苦。从该角度来看，不利于支持基础材料、基础零部件。所以，国家应该在产业政策上要均衡考虑。

三、产业投资发展总结与建议

展望我国的机器人产业，国内机器人企业未来有四大发展趋势。我们认为国内发展机器人产业园区的思路可以围绕其进行。

一段时间内工业机器人还是会以国外主流产品为主，外资产品的可靠性有品牌溢价和多年的服务经验；机器人产业化，还得国家政策推动，看好落户在机器人产业基地的先行，尤其是周边工业发达、人力成本较高的地区。

有较强技术能力的集成公司会先于机器人制造企业发展，具有行业经验的应用公司会有更进一步发展；通过承接系统集成项目突破高端客户，最终实现全系列产品渗透是本土品牌切实可行的策略。由于工业机器人应用场合的复杂性，很多机器人厂家并不掌握针对某个细分行业的核心技术和工艺，因此，通用机器人需与系统集成商结合，涵盖多个行业需求。从国外经验看，一家机器人厂商至少要有80 家以上系统集成商，才能存活下来。

低端制造业造就巨大潜在市场，行业机器人可能最易打开市场。中国有发达国家普遍不具备的低端制造业（全球产业转移中国），物流、食品饮料、医药、卫浴、冲压、打磨等这些行业的简单重复劳动非常适合机器人替代人工，相比通用机器人，行业机器人或将最先打开市场。贴近产业链终端，抓住行业要髓、抓住客户应会有市场。自动化领域一定是由需求推动。国家有财政补贴去竞争，而中小企业只有做好自己所熟悉的行业，做好专业化产品，力求和大企业进行合作，才有空间。国产机器人优势在细分应用领域，对行业的理解深入，满足客户差异性需求才能存活甚至做大。国内企业要存活，必须找一个立足的行业。应用带动产品成熟是国内机器人企业发展的很好模式。

篇(5)

关键词：生命体征监测；可穿戴设备；ARM；Android系统

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）05-0249-04

1 引言

据《中国老龄事业发展报告》指出，我们迎来了第一个老年人口增长高峰，在2015年末，中国大陆人口共达136782万人，其中60周岁及以上人口21242万人，占总人口的15.5%，65周岁及以上人口13755万人，占总人口的10.1%，中国已处于老龄化时期。与此同时，老龄化人群带来的一些困扰就体现出来了，并且患有心脏病、痴呆疾病的老年人数还呈上升趋势[1]，应该给予高度重视。

目前，具有自动检测，及时预告的可穿戴设备是备受关注的。因可穿戴设备的便携带、智能化等特性，具有很大的市场前景[2]。根据《2015-2020中国可穿戴设备行业发展深度调研和投资趋势预测研究报告》[3]的内容概括，2014年的可穿戴设备行业可以用四个字来概括“激情澎湃”，到2015年虽然趋于理性，但是从技术层面来讲，带有传感器的人工智能手环肯定会在医疗类大放异彩[4]。

现在子女因上班繁忙，大多数老人独留家中，生命体征的信息无法实时监测，也无法及时告知家人。本项目试研发一款可穿戴式的生命体征检测预警器[5]，该仪器是一个腕带式可穿戴的装置，在穿戴时出现危机情况后，家属可以通过手机或者电脑随时随地的获取到携带者的脉搏、体温的实时体征信息[6]，并可以获取携带者的行走路线与准确定位[7]，及时的做出应对措施；并且该装置能发出响亮的语音呼救信号，利于及时出动120急救。对于及时诊治、降低医疗及护理费用、提高生命质量、延长寿命、减少独生子女对父母的健康的忧虑有重大的经济和社会效益[8]。

2 系统框架

本文主要研究腕带式生命体征监测预警装置，包括ARM控制模块、通信模块和终端软件模块三大部分，其中关键内容包括硬件模块和终端APP设计。

1）硬件模块设计

采用ARM控制芯片，编写可靠完善的控制程序，作为整体控制核心。此部分主要考虑的问题有：①脉搏和体温的实时准确采集；②GPS的精确定位，将携带者地理位置传送给远程终端；③自动判别携带者疾病的症状，携带者出现心律失常、休克、心脏停博、体温过高过低等紧急情况时，立即发出呼救信号，提醒周围人及时施救；

2）监测终端APP软件设计

以手机为远程监测终端，与穿戴式设备实时通信获取生命体征与预警信息，榱硕岳夏耆说纳硖遄纯鲇卸态掌握，设计图形化的界面用以显示所在地以及生命体征信息。

3 硬件模块设计

系统硬件模块包括脉搏模块设计、体温模块设计、报警器模块设计、GPS模块、GPRS模块。

3.1 脉搏模块设计

脉搏模块是采用松恩公司的son1303模块。该模块通过系统的时钟计数器和中断对I/O口的数据进行处理，而后得到该I/O口波形的频率，从而上层应用可通过读取频率而计算出携带者的心率。

主程序在初始化创建窗口界面时，会构造脉搏模块对象，在其中配置脉搏模块对应I/O口的模式，配置为输入和外部中断模式，系统检测到输入信号发生跳变时（上升沿、下降沿），会触发中断，在每次中断函数中，记录系统时间计数器的值，因半个周期会进入中断函数两次，所以可以计算出输入信号的频率，从而得到对应信号所表示的心率。

3.2 体温模块设计

体温模块是采用DS18b20传感器实现的。DS18B20有3个引脚，只需要一个I/O口硬件资源。通过携带者与产品的接触点，检测出数据，再通过一根数据线用串行传输方式，将数据传输到连接的I/O口上。该模块需要编写一个read函数，将温度传感器通过特定的时序所得到的数据保存到形参，上层应用只需要调用对应的read函数就能够得到数据，再通过一定的数据转换，就能得到温度值[9]。

在QT调用read函数后，系统自动调用驱动中的readAPI，先进行I/O电平复位和置位，实现温度传感器DS18b20的复位，然后写指令（write_byte（0xcc）：写跳过读ROM指令，write_byte（0x44）：写温度转换指令），再一次传感器复位，写指令（write_byte（0xcc），write_byte（0xbe）：读暂存器），最后读取温度数据。

3.3 报警器模块设计

蜂鸣器是一种一体结构化的电子讯响器，采用直流电压供电的电磁式蜂鸣器。蜂鸣器有3个引脚，只需要一个I/O口，该模块通过控制I/O的高低电平，使三极管Q6处于导通或关闭状态，从而使得Speaker两个引脚产生电势差，就能使蜂鸣器发出声响。

该模块提供一个API来接收上层应用传下来的不同频率、不同占空比的信号，以此来驱动蜂鸣器发出声响，以达到报警的效果。

在QT中调用API，通过传递的参数（宏定义常数PWM_IOCTL_SET_FREQ设置频率，PWM_IOCTL_STOP关闭预警器）来判断执行。在设置频率中，通过设置寄存器S3C2410_TCON、S3C2410_TCNTB、S3C2410_TCFG1及S3C2410_TCFG0的值，可以在I/O引脚产生对应频率的信号（可通过对S3C2410_TCMPB寄存器设置占空比）；若是上层传来参数是PWM_IOCTL_STOP，则是准备关闭预警器，可将I/O口设置为输出模式，配置关闭电平即可关闭预警器。

3.4 GPS模块

利用GPS卫星定位，在全球范围内实时进行定位、导航，检测出携带者的地理位置。

该模块使用的是系y自带的串口驱动，通过模块将从卫星上得到的数据存放到串口设备对应的设备文件中，程序只需要打开设备文件读取里面的字符即可。

在主程序初始化界面时，创建GPS模块对象，在其中对要使用的串口设置参数，控制当前波特率、数据大小、数据流控等等。系统调用read时，将收到在设备文件中的数据读取到一个缓冲区buf中，再根据你需要的哪些数据找到在buf对应的位置，取出来再转换为你所需的数据[10]。

3.5 GPRS模块

GPRS是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。

该模块使用的是系统自带的串口硬件资源，在主程序编辑好需要发送数据，通过GPRS模块发送短信到指定号码。

在主程序初始化界面时，创建GPS模块对象，在其中对要使用的串口设置参数，控制当前波特率、数据大小、数据流控等等。主程序中，脉搏或是体温出现异常，就会调用send函数，该模块将异常数据及地理位置发送给指定号码的家属。

本设计针对传统的数据通信传输中存在的干扰问题以及点对点错误传输问题，引用计算机领域流行的Hash算法，应用Hash的加密功能，为每一个腕带生成一个“身份证”――特征码，远程监测终端输入特征码后，就可以实时获得该腕带佩戴者的检测信息。将Hash算法的错误纠正应用于腕带与监护人终端的通信传输中，确保检测到的脉搏与体温信息准确无误地传输，并保证传输信息完整，避免遗漏报警或误报警情况的发生，在携带者出现异常情况时，及时立马的将携带者的生命体征数据以及事发地点发送给指定用户（界面可选择）。以便对方及时知道情况，做出相应措施。

4 程序设计

软件设计包括软件设计流程、QT界面设计、主程序设计、Android APP设计。

4.1 软件设计流程

本次软件设计的主要流程[11]：

（1）在Linux下驱动编写，到ARM板调试；

（2）烧写驱动到内核，并配置好内核的其他资源（适当裁剪）；

（3）编译内核生成Zimage镜像文件；

（4）文件系统、Uboot、Zimage3个镜像文件一起加载到ARM；

（5）配置好ARM的QT运行环境；

（6）配置好Linux下的交叉编译环境、QT编译环境；

（7）QT编写，生成执行文件烧写到ARM板查看并调试；

（8）编写脚本，使QT界面在开机后直接运行。

软件设计的流程图如图1所示。

4.2 QT界面设计

QT是一个1991年由奇趣科技开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架[12]。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。QT是面向对象的框架，使用特殊的代码生成扩展以及一些宏，易于扩展，允许组件编程。

QT具有如下特性：

（1）优良的跨平台性质，支持多个平台开发.有：Microsoft Windows 95/98， Microsoft Windows NT， Linux， Solaris， SunOS， HP-UX， Digital UNIX （OSF/1， Tru64）， Irix， FreeBSD等；

（2）面向对象，良好的封装机制使得QT的模块化程度非常高，元件工作协调变得简单；

（3）丰富的API接口，多大250+的C++类，还包括正则表达式的处理功能；

（4）支持2D/3图形渲染，支持openGL。

本设计是通过C++的思想[13]，将每个模块封装成一个类，再在每个cpp文件中将对应模块中读取的数据提取出来，再通过QT的UI设计出一个界面，将得到的数据填充到对应的位置，最后在执行脚本，将界面显示到液晶屏上。显示设计布局及实物图如图2所示。

4.3 主程序设计

（1）初始化界面：调用ui的API（setText、setValue、setRange以及insertItem）对不同的编辑框填充数据；

（2）读取数据：都是打开硬件对应的设备文件，调用read函数，系统自动调用驱动的read函数获得数据；

（3）解析数据：

1）GPS：根据数据解析协议将读取到的字符串，在对应的数据位置将字符数据转换为数字，得到相应的数据；

2）体温：在得到的两个字符数buf[2]中，高八位buf[1]中高五位为符号位，低八位buf[0]中低四位为小数位，参考公式：tem=（buf[1]&0x7）*16 + buf[0]*0.0625，符号位单独判断；

3）脉搏：直接读取数据即可；

（4）界面显示：同初始化界面一样，调用对应的API将解析得到的数据填充到编辑框里面；

（5）异常：读取数据超出设定范围值（通过界面设置）；

（6）发送数据到手机：将需要发送的信息写（write）到GPRS所对应的串口设备文件，在此之前，需要写入一些协议类的字符串。

4.4 Android APP设计

在创建android应用[14]之前，先将android开发环境配置好。

在界面的调整上，一方面可以通过图形界面，拖动图形框到相应的位置，不过这样会因为鼠标的移动单位距离和认为因素影响，可能会达不到理想的效果；另一方面，可以通过图形界面生成的文件中，找到对应图形框的那段代码，修改图形的大小，位置等其他参数，达到理想效果。

这次设计因为在ARM的内存因素影响，没能在ARM板上调用百度API将经纬度转换为具体的地理位置，不^通过GPRS将数据发送给手机后，可在手机上调用百度API将接收到的经纬度数据转换出来，用地图的形式在手机界面上显示。

AndroidAPP编写流程图包括：接收信息API编写，继承百度地图类，重写类中的API，对图形布局的XML文件进行修改等。

（1）接收信息API：继承BroadcastReceiver，重写onReceive函数[15]，处理接收到的信息（地点、时间、体温、心率）；

（2）继承百度地图类：OnGetGeoCoderResultListener，该类将接收到的经纬度信息转换为实际地址；

（3）重写对应API：重写activity类中的onCreate（初始化实例对象）、onGetGeoCodeResult（查询是否有匹配地址）

（4）Xml文件修改：activity_main.xml文件中有各个小图标的详细参数（位置、标签、大小），androidManifest.xml文件是系统清单文件，可控制android应用的名称、图标、访问权限等整体属性。

5 总结

本系统实现了对携带者的脉搏、体温数据的采集以及所处位置的定位，能够在数据超出设定范围时，立刻向指定的用户手机发送信息，并且蜂鸣器响起，用以告知路人，有利于及时对携带者急救。对于及时诊治、降低医疗及护理费用、提高生命质量、延长寿命、减少独生子女对父母的健康的忧虑有重大的经济和社会效益。

参考文献：

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[3] 赵蕴博.一种腕式生命体征监测装置及其监测方法[P].中国专利，CN10341720202A.2013.12.4.

[4] 俞渺.腕表式生命体征监测报警装置及方法[P].中国专利，CN201210368660.6.2012.12.26.

[5] 杨龙频，周林，陈阳阳，等.依托无线物联网技术的实时医疗健康监测系统[J].中国卫生信息管理杂志，2013（6），23-28.

[6] 民族学院.基于GPS/GPRS的移动式生命体征远程监测装置[P].中国专利CN201220574926.8.2013.4.24.

[7] 鲍淑娣，张元亭.远程医疗：穿戴式生物医疗仪器 [J].中国医疗器械信息，2004，10（5）：34-36.

[8] 陈柏炜，刘静.浅析可穿戴式治疗系统[J].科技导报，2008，26（11）：42-46

[9] 郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2009：20-45.

[10] （林登）.C专家编程[M].北京：人民邮电出版社，2008：247-250.

[11] （美）里科.C和指针[M].北京：人民邮电出版社，2008：325-343.

[12] （加）布兰切特，（英）萨摩菲尔德.C++GUI QT4[M].北京：电子工业出版社，2013：23-45.

[13] （美）普拉达.C++Primer Plus第六版[M].北京：人民邮电出版社，2012：340-419.

篇(6)

关键词:PMAC;自动化;仓储系统;控制系统

中图分类号:TP23文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)01-145-03

Research on Automatic Drug-Storage Control System

ZHANG Hua,YUN Chao

(School of Mechanical Engineering and Automation,Beijing University of Aeronautics & Astronautics,Beijing,100083,China)

Abstract:According to the current drug-storage automation equipment and their operating characteristics,an automatic drug-storage control system is designed.The development of major hardware and the design ideas of control software are discussed.And the functions and methods of the entire control system are analyzed.At present,the system has been developed,and experiment proves that this system has high reliability and it can meet the demands of design.

Keywords:PMAC;automation;drug-storage;control system

0 引 言

随着我国经济的快速增长和人民群众对医疗卫生需求的迅速提高,药品的品种和数量也随之迅速增长。如何有效管理这些药品,降低管理成本,压缩药品资金流动周期,是当前大中型医院药房面临的一个严重问题。在传统观念上,我国的药房建设很少受到医院的重视,医院药房普遍存在药房设备设施陈旧,工作环境差,药师的工作强度高等问题[1]。

将自动化药品存储设备引入医院药房是医院药房改革的一个新方向。自动化药品存储系统是应用计算机、网络通讯设备、自动化药品存取设备对医院药房进行管理的信息化系统。它通过人工智能和机电传输等手段,可以极大地提高药品在药房储运的效率,减少差错率,节约宝贵的存储面积,继而引发药房进出药流程的再造,带来管理方式的转变和运营模式的升级[2,3]。本研究从软件和硬件两方面探讨了一种基于某自动化药品存储设备的药品仓储控制系统的实现。

1 系统的控制要求

根据医院用户对自动化药品存储设备功能的实际需求以及药房仓储物流的具体运行特点,自动化药品存储系统应具备以下几个功能:

全自动运行功能 当自动化药品存储设备接收到入库指令时,应能够将药品从上药终端自动搬运到储药货架,并完成入库和修改库存信息等操作,中间无需人工干预。

对运行过程进行监控功能 自动化药品存储设备运行时,要求对其进行可靠的实时监控,包括对运行状态、运行参数的显示。

检测到系统故障时的报警功能 自动化药品存储设备运行时若发生故障,能够按事先设定的故障级别进行处理,同时进行报警。

出库、入库分别能够独立运行的功能 对自动化药品存储设备,入库设备和出库设备是独立的,其正常运行不受彼此的影响。如果入库设备出现故障导致入库无法正常运行,出库设备仍能够正常运行。

通讯功能 能够通过网络通讯完成对药品出库和入库的控制,并可以对自动化药品存储设备的某些参数进行设置。

数据库数据的处理功能 通过对数据库的操作和处理,能够完成系统药品库存储信息、出药量、出库总数、入库历史信息的修改和处理。

2 系统的硬件设计描述

2.1 硬件平台

根据系统的要求以及对系统可靠性的考虑,设计的药品存储系统硬件主要由工控机(IPC)、运动控制卡(PMAC)、可编程控制器(PLC)和伺服电机控制卡构成。整个系统的硬件组成简图如图1所示。

图1 系统的硬件组成简图

IPC具有性能稳定、运算速度快、高可靠性、环境适应性强的特点,广泛应用于工业控制领域[4]。为简化系统的设计和提高系统的可靠性,本系统使用的是威达电公司的一款工控机,该工控机主频为3.0 GHz,内存为1.0 GB,硬盘为80 GB,Windows 2000操作系统,很好地满足了系统硬件平台的要求。在整个自动化药品存储系统中,工控机主要用于处理设备控制中的非实时任务,如运动学计算、出库规划、系统监控管理等。

考虑到自动化药品存储设备运行循环跨度大、运行速度要求快、位置重复精度要求高等特点,系统采用美国DeltaTau公司推出的PMAC2A-PC104运动控制卡作为交流伺服电机的控制器,PMAC2A-PC104是一款性价比较高的8轴控制器,其基板可提供4通道10 V模拟指令和脉冲方向指令输出,可选的控制扩展板可提供其余4轴伺服通道及I/O、高速USB和以太网通讯接口[5]。

本系统采用PLC控制出库装置和处理光电传感器的反馈信息。此外,对系统中的一部分电机,仅要求实现其正反转控制,无调速要求,比较简单,可采用PLC控制驱动该类型的电机动作。PLC和系统工控机之间通过RS 232接口进行通信,可实现通过系统工控机对PLC进行参数设置,状态显示以及数据处理等功能。

在本控制系统中,选用了富士数字式交流同步伺服电机及其配套的驱动器作为自动化药品存储设备升降台的驱动器。

2.2 硬件功能的实现

系统运行流程以及系统硬件所要求实现的功能如下:当要求药品入库时,先把药品手工放到升降台上,由计算机通知系统入库。当系统IPC接收到某药品的入库指令后,系统对该药品的库存信息进行处理,如果满足入库条件,系统给PMAC运动控制卡发送运动指令,升降台在伺服电机的带动下按照PMAC的运动规划运动到药品货位。然后由PLC控制交流电机把升降台上的药品放入药品货位,实现药品入库。最后升降台运行到初始上药时的位置,完成一次入库循环。

类似地,当要求药品出库时,系统对该药品的库存信息进行处理。如果满足出库条件,系统给PMAC运动控制卡发送运动指令,升降台在伺服电机的带动下按照PMAC的运动规划运动到药品货位。然后通过PLC的控制把药品货位上的指定数量药品放入升降台,升降台紧接着运动到出药口,实现药品出库。

2.3 抗干扰的实现

药品存储系统的硬件设备多数是放在控制柜内,导致控制柜内的电气、电子元器件容易受到电磁干扰,而且控制柜内强电、弱电,控制线、电源线都有,容易产生相互影响,因此控制柜的防干扰设计非常重要。为了达到最好的防干扰效果,在系统设计之初就进行了通盘考虑,在元器件布局、配线方面,主要做到了以下几点:

(1) PMAC运动控制卡的转接端子板单独安装,远离各种强电、高频干扰区域。

(2) 交流电机驱动器等振动源要远离PLC安装,以减少PLC受到持续的振动激励。

(3) PMAC运动控制卡与伺服驱动器之间的控制线、电机与驱动器之间的控制线采用双绞屏蔽电缆,增加抗干扰能力。

3 系统的软件设计描述

3.1 软件平台

在系统软件的开发过程中,需要根据系统的应用特点和实际需要选择相应的开发工具。在本系统中,考虑到系统的稳定性、可靠性、接口开发性、可视化开发环境以及对Windows技术的广泛支持等因素,选择VC 6.0作为系统上位机软件的开发平台。

自动化药品存储系统的信息管理涉及到药品入库信息、药品出库信息、药品库存信息等方面,这样就需要建立相应的药品数据库进行药品数据信息的存储处理。这里选择SQL Server 2000作为系统数据库的开发平台,从而建立和管理药品数据库。

综上所述,自动化药品存储系统采用如下软件平台:

开发环境:VC 6.0;

操作系统:Windows Server 2000;

数据库:SQL Server 2000。

3.2 IPC与PMAC卡通讯的实现

IPC主要进行系统相关的数据输入、参数设定、路径规划,任务指定等工作,在实际应用中,IPC通过ISA总线与PMAC通讯,由PMAC根据IPC的要求发送指令给伺服驱动器,再由伺服驱动器驱动伺服电机执行相关指令。PMAC程序分为在前台实时运行的运动程序与在后台循环扫描运行的PLC程序,这样PMAC集成了运动控制和过程控制两大功能,同时PMAC中所有程序都是在DSP的CPU中执行的,这样就能满足控制的实时性和可靠性。

对于系统工控机(IPC)与PMAC之间的通讯,系统采用DeltaTau公司提供的PMAC通讯控件PTalk作为工控机控制软件与PMAC通讯的桥梁,PTalk包括了所有与PMAC的通讯方法,在主程序中只需要调用这些方法就可以实现Windows同PMAC之间的数据交换[6,7]。在系统程序中该功能主要通过ComPamc类来实现,该类主要包括一些实现通讯的重要数据结构和函数。如系统要执行PMAC中1坐标系的1号程序,程序实现如下:

void Run()

{

char buff[32];

CString temp;

//声明变量

temp.Format(″&1B1R″);

strcpy(buff,temp);

//执行1坐标系的1号程序

mPTalk.GetResponse(&response,buff);

//发送指令,执行PMAC程序

SysFreeString(response);

//释放内存资源

}

系统首先利用PMAC专用的运动语言编写PMAC运动控制程序,把运动控制程序下载到运动控制卡。然后采用控件PTalk中的GetResponse函数向PMAC发送执行指定程序的指令,最后调用SysFreeString函数释放内存资源,从而实现IPC同PMAC之间的数据交换。

3.3 IPC与PLC通讯的实现

PLC主要在后台用来监控运动控制卡的各I/O口状态以及处理传感器检测到的信号。IPC与PLC之间使用RS 232串口总线进行通信。在VC6.0平台下,系统可以使用两种编程方式实现串口数据交换,其一是使用VC 6.0提供的串行通信控件MSComm,这种方法通信程序设计简单,但控件占用的资源多、灵活性差。其二是调用Windows API函数,虽程序设计涉及底层编程较复杂,但这种方法可以清楚地掌握串口通信的机制,控制灵活、响应速度快[8,9]。考虑到在串口通信中,系统要求具有控制灵活、响应速度快等特点,自动化药品存储系统最终采用Windows API通信函数编写串行通信程序。在Windows API中,串口和其他通信设备均被作为文件处理,串口的打开、关闭和读写等操作所用的API函数与操作文件的函数相同[10]。

Windows API支持的串行通信有两种,即同步串行通信和异步串行通信。本系统采用异步通讯方式与PLC进行通讯。在PLC程序设计时,系统为每套执行装置、光电传感器组都分配了独立的PLC内存资源。而IPC通过异步通讯方式,以一定的时间间隔读取PLC相应内存地址的数值,同时根据需要向指定的PLC内存地址写指令,完成工控机与PLC之间的串行通信。

3.4 系统数据库简介

系统采用SQL Server 2000作为数据库管理系统。在自动化药品存储数据库中,主要建立以下四个表,各个表的功能如下:

(1) 药品库存表:存放自动化药品存储设备中的药品库存信息,包括药品总类、药品名称、药品数量、药品货位信息等。该数据表可以通过系统查询进行相应的修改等维护工作。

(2) 药品历史信息表:存放自动化药品存储设备中药品操作的历史记录。包括药品入药信息和药品出库信息。通过该表可以对一定时间段内每种药品的进出库信息进行各种分析,及时对药品的种类和库存进行调整。

(3) 药品上药清单表,在自动化药品存储设备中如果出现某种药品现有库存量小于最大库存量一定百分比时,系统自动将该药品添加到药品上药清单表中,创建上药清单,以便自动化药品存储设备进行入库操作。设备根据上药清单补充药品后,根据实际上药数量修改药品数据库中药品库存表。同时将该药品的上药清单表清空。

(4) 药品出药清单表:当系统要求将一定数量的药品出库时,系统对药品库存表中该药品的库存信息进行处理,若该药品满足出库条件,则将该药品处理结果添加到药品出药清单表,以便自动化药品存储设备进行出库操作。

4 结 语

目前自动化药品存储控制系统已经开发完成,实验表明该系统运行稳定,可靠性高,达到了预期的效果。由于该控制系统的硬件和软件具有较高开放性,除了用于药品存储以外,还可以广泛用于物流自动化行业中的小型盒装物料仓储控制等方面,具有广阔的市场前景。

参考文献

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[7]马永波,O超,刘向全,等.基于PMAC的自动化药房出药升降机的同步控制[J].机械工程及自动化,2008(3):47-49.

[8]甄小琴,张世光.PLC与上位机的串行通讯程序设计[J].中国仪器仪表,2001(5):45-48.