劉晴陽

摘 要：本文對儀器儀表智能化的概念進(jìn)行了闡述，并以此為理論基礎(chǔ)，對于儀器儀表智能化的進(jìn)展分為三個方面進(jìn)行了探討和分析，包括計算機技術(shù)、微電子技術(shù)以及人工智能技術(shù)。同時結(jié)合筆者的實際經(jīng)驗，對于儀器儀表智能化的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；智能化；進(jìn)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.130

1 儀器儀表智能化的概念

所謂智能化，就是隨著外界條件的變化而做出一種正確反應(yīng)的能力。這里所說的智能化，是一種利用計算機收集信息、處理信息、理解信息和選擇信息來進(jìn)行智能工作的方式。智能化也是信息技術(shù)發(fā)展的最高層次。而我們這里所說的儀器儀表智能化只能定義為智能技術(shù)的初級階段，其實就是指把儀器儀表與計算機、微電子技術(shù)以及人工智能等現(xiàn)代科技結(jié)合起來。

2 儀器儀表智能化的進(jìn)展分析

2.1 計算機技術(shù)對于儀器儀表智能化的推動

當(dāng)今的計算機技術(shù)發(fā)展的非常迅速，計算機中央處理器的處理速度也在飛速的升級，很多科學(xué)家都認(rèn)為計算機中央處理器在未來幾年將會發(fā)展的更加迅速。目前來看，計算機的處理能力發(fā)展趨勢主要有圖像信息、視頻信息以及寬帶信息這幾種，計算機的處理能力提升也著重在這幾方面進(jìn)行提升。隨著計算機軟件系統(tǒng)和硬件的飛速革新和升級，儀表儀器智能化的發(fā)展必然會受到其非常大的影響。

另外，計算機的人機交互能力在這些年也得到了長足的發(fā)展，原始的人機交互是依靠文字和字符來進(jìn)行交互，后來又可以通過多媒體信息來進(jìn)行人機交互，目前可以發(fā)展到了通過虛擬現(xiàn)實的方式來進(jìn)行人機交互。隨著虛擬現(xiàn)實交互信息方式的出現(xiàn)，通過這種在計算機中營造出的三維模擬現(xiàn)實環(huán)境，從根本上改變了人類以往的思維方式。隨著虛擬現(xiàn)實交互信息技術(shù)的普及和推廣，將會給儀表儀器智能化帶來非常大的推動作用[1]。

2.2 微電子技術(shù)對于儀器儀表智能化的推動

微電子技術(shù)是從上個世紀(jì)七十年代開始發(fā)展的，到了九十年代，微電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了一個穩(wěn)步提升的階段。目前來看，電子芯片的線寬已經(jīng)達(dá)到了0.35亞微米到0.25亞微米。隨著線寬的逐漸縮小，以往的一個儀器儀表的機箱，如今都可以縮小到一塊芯片上。這種微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，無疑會極大的推動儀表儀器智能化的發(fā)展。近些年來，微電機技術(shù)的發(fā)展速度已經(jīng)大大超過了當(dāng)初的預(yù)期，根據(jù)摩爾定律，在今后的十年當(dāng)中，微電子技術(shù)還會得到更大的發(fā)展，并且發(fā)展速度更加迅猛。毫無疑問，微電子技術(shù)的大力發(fā)展必然會極大的推動儀器儀表智能化的發(fā)展[2]。

當(dāng)前來看，專用集成電路ASIC不管是在集成度方面還是在生產(chǎn)速度和價格方面都因為微電子技術(shù)的發(fā)展得到了極大的提升，這種提升對于儀器儀表智能化來說是具有極大意義的。目前這種ASIC，可以通過用戶來進(jìn)行定制，從而利用CAD直接在芯片上制造最先進(jìn)的儀器儀表智能化系統(tǒng)。這種儀器儀表的系統(tǒng)制作方式，不但用時短，并且設(shè)計間接，極大的提升了集成度[3]。

另外，還有一種數(shù)字信號處理器DSP，這種處理器的發(fā)展速度非常迅速，目前已經(jīng)成為了計算機硬件系統(tǒng)以及家電產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備非常重要的組成部分，這種數(shù)字信號處理器目前也是儀器儀表的重要組成部件。隨著近些年DSP的迅速發(fā)展，其在運行速度上和體積上都得到了極大的升級，最新提出了DSPS概念，通過DSP技術(shù)與ASIC以及軟件開發(fā)工具等相結(jié)合，集成為一個新的系統(tǒng)。DSPS這種新概念的產(chǎn)生，無疑會對儀器儀表智能化產(chǎn)生非常大的推動效果[4]。

2.3 人工智能技術(shù)對于儀器儀表智能化的推動

在上個實際七十年代，隨著測試技術(shù)的大力發(fā)展，數(shù)學(xué)與測試技術(shù)進(jìn)行融合，從而誕生了分析統(tǒng)計學(xué)。這種分析統(tǒng)計學(xué)不但可以設(shè)計合理的測量分析過程，同時可以進(jìn)行處理巨大規(guī)模的信息。這種科學(xué)對于儀器儀表和人工智能相結(jié)合提供了前提條件。目前來看，人工智能技術(shù)屬于一種計算機程序，它可以通過積累的經(jīng)驗與只是來進(jìn)行具體行為的決策，并且擁有非常強大的處理問題能力。通過人工智能和數(shù)據(jù)庫的結(jié)合，人工智能可以賦予儀器儀表更加強大的功能，以往通過人工方式很難得到解決或者根本不能解決的問題，如今可以通過人工智能與儀表儀器相結(jié)合的方式很容易的來進(jìn)行解決。從這一點上來看，人工智能對于儀表儀器智能化的發(fā)展是具有非常大的推動作用的。

3 儀器儀表智能化的展望

多功能是儀器儀表智能化的一個發(fā)展趨勢，例如通過結(jié)合一些先進(jìn)的數(shù)字系統(tǒng)可以制造出一些性能上更高，并且具有多功能、高準(zhǔn)確度的綜合性儀器儀表產(chǎn)品。這種產(chǎn)品不但在應(yīng)用效果上更好，同時成本也更加低廉。另外，與微處理器為核心的儀器儀表設(shè)備也是當(dāng)前的一個主要發(fā)展趨勢，它同時具有軟件和硬件的調(diào)試功能，并且更新和升級的速度非常迅速。除此之外，隨著儀器儀表智能化的發(fā)展，頻域測量和時域測量已經(jīng)被證明不適合與計算機技術(shù)相結(jié)合，所以，數(shù)據(jù)域測試儀器已經(jīng)進(jìn)入了人們的視野。這種技術(shù)的使用方式和設(shè)計技術(shù)都十分的復(fù)雜，但是隨著技術(shù)的升級和更新，這種儀器可以實現(xiàn)現(xiàn)場測試操作，并且操作機器簡單。

4 結(jié)束語

總的來說，計算機技術(shù)、微電子技術(shù)以及人工智能技術(shù)必將推動儀器儀表智能化的發(fā)展，而儀器儀表智能化的發(fā)展也將會給人類的科學(xué)研究和生產(chǎn)帶來非常有利的影響。本文通過對于儀器儀表智能化概念的闡述，以及儀器儀表智能化的進(jìn)展和展望進(jìn)行探討和分析，希望可以促進(jìn)儀器儀表智能化的發(fā)展。相信在未來的10年，儀器儀表智能化必將得到突破性的進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋慧欣.儀器儀表智能化漸成趨勢[J].自動化博覽，2012（10）：46-47.

[2]朱海龍，高華.儀器儀表的智能化與科技創(chuàng)新[J].才智，2013（25）：223.

[3]劉博.淺析儀表的智能化發(fā)展趨勢[J].科技致富向?qū)В?013（17）：228.

[4]李菊.淺談工業(yè)儀表與裝置智能化網(wǎng)絡(luò)化[J].科技與企業(yè)，2013（09）：113.