人工智能醫療市場前景精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇人工智能醫療市場前景范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

據數據統計，2017年中國育齡夫婦不孕不育的比例高達15%？20%，大約有2000萬對夫婦需要接受試管嬰兒技術治療。截至2017年9月，全國約有10萬個試管嬰兒出生，這和國內輔助生殖中心不到450家和妊娠成功率僅為35%？60%的現狀構成了一個矛盾體。從商業的角度來看，試管嬰兒服務將是一個挑戰與機會并存的市場。

試管嬰兒的市場前景

松籽科技就看中了這樣的市場，其旗下“生子無憂”平臺就是利用互聯網和人工智能技術向大眾普及和提供試管嬰兒服務，提升、穩定試管嬰兒成功率，幫助更多家庭實現生子愿望的平臺。

平臺自8月上線至今已獲取過萬名注冊用戶，50%的用戶留下了自己的病情或需求信息，而有需求用戶的轉化率在1%，平均訂單金額在16萬元以上，實現營收近百萬元。

松籽科技CEO張凱特告訴創業邦（微信搜索：ichuangyebang），現在試管嬰兒服務的市場變化主要有三點：

首先是，有普通試管嬰兒服務需求的人群，隨著國內試管嬰兒中心的快速發展，預計在2018年到2020年會出現爆發式增長。也正是因為需求強烈，張凱特預計國內的試管嬰兒中心會在兩年內達到800家以上，所以除了繼續開拓海外業務外，松籽科技也會嘗試連接更多國內試管中心，助它們提升試管嬰兒成功率。

其次，目前有高難度試管嬰兒服務需求的人群大部分選擇出國治療，事實上中國的試管嬰兒技術水平是世界領先的，著床成功率、成功受孕率及出生率與美國都是不相上下的，所以這類病人會慢慢移回國內治療。

第三點，有特殊試管嬰兒服務需求的人群只能選擇一些法律開放的國家進行治療，而隨著人們收入的增加，這類需求也是一直在增長的。

智慧醫療切入試管嬰兒服務

試管嬰兒服務的市場痛點，可以說也是醫療行業一直以來的核心痛點，那就是治愈率的問題。試管嬰兒有治療周期長（兩個月到數年），治療費用高（3萬元以上），患者平均年齡低（平均33歲），治療過程雖復雜但可量化，各中心的成功率不平衡等特點，這使得試管嬰兒急需智慧醫療進入。

松籽科技CEO張凱特向創業邦（微信搜索：ichuangyebang）透露：“為了在第一階段先著力解決患者的痛點，我們在生子無憂平臺上提供了‘全球試管嬰兒中心推薦’，這就意味著會讓你增加最大程度的獲得寶寶的機會。除此之外，患者還想知道別人是怎么治的，所以我們第二個核心功能是‘就醫歷程分享’，讓用戶在記錄治療過程后免費獲得專業醫生團隊的跟蹤服務。第三，患者還想知道自己該怎么做，所以我們設計了專業的試管輔助工具，幫助進入治療周期的用戶知道自己現在處在什么階段、要注意什么、下一步要做什么，讓患者做到有準備、不慌張。”

生子無憂平臺上還有一個“孕育日記”版塊，上面記錄著每一對夫婦在求醫、備孕過程中的心得。每一對夫婦背后都有著自己的故事，他們不僅在平臺上交流專業知識，探討備孕經驗，還能互相給予信心、鼓勵，這個平臺其實更是有著相同遭遇家庭的一片精神家園。

篇(2)

關鍵詞：機械工程；智能化；發展

0.引言

有學者專家認為，當今的是繼蒸汽機、電氣化、信息化后的第四次工業革命――智能化的時代，這次革命將對人們的生產生活帶來前所未有的影響。智能化的實質是在信息化的原有基礎上，實現產品、管理、技術等的智能化。隨著科學技術尤其是電子信息技術的快速發展，科學技術在經濟領域的影響越來越廣泛，智能化的腳步也逐漸在社會經濟各領域得到應用，與此同時也揭示了機械工程的發展方向。機械工程的智能化是我國主要的研究方向之一，對其發展思路和對策的研究是有重要的理論意義和顯示意義的。

1.智能系統的概念

所謂的智能系統是指具有（或者部分具有）人類智能或者能模擬（或者部分模擬）人類智能的體系，其主要有以下幾種類型[1]：一是人類自身的人腦系統，這是特殊的智能系統；二是人類通過智能來參與的活動系統，如金融系統、體育系統、保險系統等社會系統和社會經濟系統；三是人與機械共同協作的人機系統；四是模擬或者部分模擬人類智能的機械系統，如智能機器人系統、智能控制系統、智能圖象處理系統、能計算機系統等

上訴的四種系統還可以劃分成兩種類型，一是“人本系統”，其包括了上文中的前兩種系統，是指人類本身的系統；二是“人為系統”，其包括了上文中的后兩種系統，是人類為了改造自然而創造出來的系統?！叭吮鞠到y”是當今生命科學、認知科學以及社會科學的主要研究對象；而“人為系統”則是工程科學的主要研究對象。當然，通常在進行“人本系統”的研究時，要借助“人為系統”來輔助。

在智能系統的開發過程中，不能只從智能化的意義上來要求，這是不利于工程科學技術的發展的；也不能單單從純科學角度來進行思考，人工智能是無法完全復制人腦的工作思維能力。我們在進行智能系統的構建時，要積極保證該系統在工程科學角度上能從結果和功能上實現人腦的部分職能，不需要求實現途徑與人腦智能實現的途徑一致。從這些角度來看，只要符合下面要求，我們就可以稱為智能系統：

聯想記憶；多信息感知與融合；知識表達、獲取、存儲以及處理；自治控制，即自學習、自相似、自組織、自適應、自維護；容錯

以上的是目前智能系統的要求，隨著技術的發展，高級形態智能系統還會產生理性和情感方面的要求，這就涉及到了智能化的最高形態――智能生命。

2.智能技術和認知科學是未來的中心科學技術

知識經濟是近些年的社會的主題之一，當今社會通常把知識經濟稱為新經濟，其是指智力資源的配置、占有，知識的生產、分配、使用為主要因素的經濟時代。換而言之，未來的經濟本質就是智力經濟[2]。經濟的發展決定了科學的發展方向，新經濟對知識、智力有著極大的需求，這給當今的經濟部門的智能化以及科學技術部門的智能化提出了新的要求，這也是當今科學技術部門和經濟各部門的發展方向，加強對智能化的研究是符合社會經濟發展水平的，也是促進社會經濟發展的重要保障。

經濟時代的不同，其相關的中心科學技術也是不一樣的，在21初期信息科學技術是其中心科學技術，在其后的中心科學技術將是以智能技術和認知科學技術。在這個大前提下，加強對智能技術和認知科學技術的研究，積極進行機械工程的智能化，可以保證社會經濟的發展，保證國家的繁榮昌盛。

3.智能化是電子信息技術的發展方向

3.1.電子信息技術的發展，最終是為了提升人們的生活水平

隨著我國的社會經濟發展，人們對生活質量的要求不再停留于物質生活上，轉而開始向教育、體育、醫療、科技、藝術、文化等精神生活方面提出了新的要求，即使是現有的衣食住行的物質方面，也越來越多的加入了相關的精神因素。電子信息技術的發展和應用，使得人們越來越多的考慮自身精神需求，也就是在生產、生活中越來越多的考慮智力方面的因素。與此同時，社會的發展是建立在人們的相互協作上，人們的協作活動體現在智力信息的交流和共通的合作上的，這就表明推動社會發展、提高人們生活水平就必然要積極促進信息智力的交流與發展。

3.2.信息化、網絡化的本質就是智能化

現代計算機技術的發展是智能計算機的設計和制造；現代網絡技術的發展是建立智能網絡體系；現代通信設備發展是建立智能通信設備體系；現代的家用電器的發展方向是實現家用電器的智能化，在其余醫療、網絡教育、虛擬企業、電子商務等等方面都是以智能化為根本發展方向，簡而言之，信息化、網絡化的本質就是智能化。

3.3.網絡化、信息化是通過智能化來得以實現的

現代信息技術中廣泛的應用到了人工智能技術，這些都智能化的體現。人類對人工智能的研究歷史只有短短的半個世紀，取得的成果卻是極其驚人，但是，對人類認知和智能機制的理解一直是困擾人工智能發展的重要枷鎖，這是人類面臨的最大難題之一。近些年來，所有的人類研究機構對人工智能的研究工作都進展緩慢，甚至出現了停滯，但是這更說明了人工智能對將來社會的重要作用。隨著信息人工智能技術在信息技術中的廣泛使用，將很大程度上促進信息技術發展，與此同時對人工智能技術的發展也極大作用。

4.機械工程的智能化對策

4.1.智能化產品是未來機械企業產品的發展方向

我國當前的機械工程企業需要積極的進行產品結構的調整，傳統的觀念認為機械工程企業只是生產資料的生產部門之一，這種觀念在當今的市場經濟體制下是極其落后的，嚴重制約著機械工程企業的發展壯大。機械工程企業不但可以進行生產資料需求的滿足，還可以進行人們生活需求的滿足。我國機械工程企業在進行產品結構調整時，不論是進行生產資料的產品生產還是消費品的生產，都應該將包含智能信息技術的機電產品放在優先位置。比如在進行加工設備的選擇時，要優先考慮包含智能信息技術的多軸數控加工機床；在進行消費品的生產時，可以優先選擇機器人寵物。智能化產品擁有廣闊的市場前景，索尼公司致力于娛樂機器人的開發，旗下的一款娛樂機器狗――“愛寶”在世界范圍內廣為銷售，為索尼公司帶來了海量的經濟效益。

4.2.機械工程企業的管理過程要向智能化發展

智能化管理是當今機械工程管理的重要思路，對機械工程企業的管理方式產生了重要的影響。它使得原有的交叉式、多層次管理方式轉變成了階梯模式的管理方式；使得原有的人力管理為主成為微機管理。通過智能化管理系統來進行機械工程企業的生產、銷售等活動的檢測，并積極跟進檢測結果來進行修正，保證了企業管理的及時性和有效性，保證了管理信息的透明度，還極大的降低了人力資源的浪費，降低了人為因素對管理的負面影響[3]。

科技技術的不斷發展進步促進了當今社會管理模式的不斷發展，智能化管理模式的不斷推廣，可以有效的提高機械工程企業對市場環境的檢測，保證了決策的有效性，有利于規避存在的風險，保證企業的健康發展。

4.3.機械工程企業的設備要向智能化發展

隨著科學技術的不斷進步，智能化在機械設備中廣為體現，機械設備都朝著自動化、智能化、科技化方向發展。機械設備的智能化可以有效提升管理智能化的進程，促進管理水平的提高。機械設備的智能化使得設備的參數可以及時有效的反饋到工作人員身邊，保證了機械設備的有效運行，一旦出現故障，智能化系統可以進行警示并且做出相關的停機、斷電反應，保證了設備以及生產安全。

4.4.科學技術的發展方向是智能化

科學技術的智能化是實現產品智能化、管理智能化、機械設備智能化的基礎保障?？茖W技術智能化在當今的機械工程生產過程中廣為應用，如微顯微技術、遠程控制技術、導航技術等。

機械工程在不同的生產領域其相關的產品、生產設備、生產技術要求也不一致，其相關的智能化發展模式、發展目的也不一致，這意味著不同領域的機械工程生產需求的智能化也是不一樣的。在進行科學技術的智能化應用時，要根據行業特點和生產領域特點，適當的進行技術、設備的選用，保證智能化生產的有效性，保證機械工程智能化的順利進行。

5.結語

智能化是當今社會科學發展的必然方向，其對我國經濟的發展、人們生活水平的提高等方面有重要的影響。在機械工程行業中加強智能化發展，需要我們從生產產品、管理、機械設備、科學技術的智能化入手，積極根據行業領域特點進行合理的智能化技術的選擇，保證智能化工作的順利進行，保證企業經濟效益的提升。

參考文獻：

[1]孟玄.論機械制造的智能化技術發展趨勢[J].科技致富向導.2011（24）

[2]趙志明.機械制造技術的發展及其智能化技術發展趨勢[J].中國新技術新產品. 2011（03）

[3]隋曉堂.關于機械加工智能化發展趨勢的探討[J].黑龍江科技信息.2010（17）

篇(3)

香港貿發局副總裁周啟良表示：“全球經濟增長速度緩慢，港商難免面對更大挑戰。這屆展會首次設立科技館（Tech Hall），增設虛擬現實（VR）和初創專區，并舉辦一系列初創專題活動，為主動出擊的初創企業尋找投資者和合作機會。本次展會上，無論是參展商或買家都明白，在困難的經濟前景下更需要迎難而上，才能突圍而出?！?/p>

科技潮流：

VR “挑大梁” 初創專區吸眼球

秋電展與國際電子組件和生產技術展不但是業界的年度采購盛事，也是預覽來年電子產品潮流、交流市場信息的窗口。如今，各行各業智能化、科技化已成為市場大趨勢。為了在展區劃分上體現行業科技潮流，今年，秋電展上首次設立的“科技館”最受關注，包含五大展區： VR、初創專區、3D打印、智能科技、機器人和無人操控技術，這五大展區方便買家采購各類高科技電子產品，投資者亦可從中物色初創企業進行合作或向其投資。

⒈虛擬現實專區延續科技熱潮。

整個秋電展上， VR 產品成為“挑大梁”的角色。在新設的“VR”專區除了常見的VR眼鏡外，還有VR 盒子（需要插入手機使用）、 VR 一體機，及拍攝VR片段的產品。例如首次參展的一家香港展商先龍國際有限公司帶來360度VR航拍無人機，是用來拍攝360度全景和VR視頻的專業器材，兼具運動相機的功能，可以使用戶在空中進行全方位球形航拍。公司總經理羅子健表示，VR航拍無人機吸引了來自美國、歐洲和東南亞地區買家的注目和查詢，已經與他們建立聯系以作進一步磋商。他認為，展覽吸引了來自世界各地的買家前來采購，帶來很多商機，預期明年將再參展，以推廣更多新開發的產品。

另外，一家臺灣公司將帶來3D景深攝影擴充模組，配合應用程序，用戶能以手機拍出3D影片。

此外，贊助商渣打銀行在展會上以很醒目的方式借助 VR 來做宣傳。

⒉初創專區創新博眼球。

近年，初創企業的數量持續上升，大會新增的“初創”專區網羅近50家來自中國、加拿大、美國的初創企業，展示創新的科技與概念。

初創企業是經濟多元化發展的要素之一。初創企業如要突圍而出、獲得垂青，就需要合適的展示機會和面向投資者的平_。因此，大會特別在秋電展期間舉行一系列初創專題活動，比如，加拿大參展商帶來汽車監控及分析設備，可以把普通的汽車變成“智能汽車”，其九軸方向感應器可以提取在發生事故時所獲取的數據和資料，描繪當時汽車行駛的路徑。另一中國香港地區初創參展商在展會上介紹了專為零售商而設計的電子智能價格牌，它配備高清全彩顯示屏和Wi-Fi功能，方便實時更新價格等信息。

來自澳大利亞的買家The Product Group董事史蒂芬?卡亞力考斯（Steven Kayalicos）對初創專區的新科技、概念及產品特別感興趣?？v然科技可以讓人透過網絡會面，但史蒂文?卡亞力考斯樂于通過展覽與多位業界代表直接交流。他參加了展會上的項目提案環節?！跋嘈盼視陧椖刻岚腑h節當中尋找到兩至三家初創企業合作。另外，我在展會也找到兩個新品牌的攝像機和運動科技產品，稍后會帶回澳大利亞在當地市場推出。明年我會再參加秋電展?！笔返傥?卡亞力考斯對記者表示。

美國眾籌平臺Indiegogo為擁有嶄新概念和有志創一番事業的人提供籌集資金的平臺。Indiegogo大中華區策略項目高級主管本?貝特曼（Ben Bateman）在“初創企業第一步”研討會上表示：“很多人都將創意畫成圖像上傳到網絡，吸引投資者的支持，現在Indiegogo已經為不同項目籌集十幾億美元的資金?！北?貝特曼對初創專區的產品及方案十分感興趣，并在展會了解初創者的商業概念。

⒊會跳舞、會拍照的機器人來了。

當然，展會上總少不了機器人的身影。在秋電展上，去年開始設立的“智能科技”“機器人及無人操控技術”展區，繼續帶來創新電子消費品和未來科技，當中包括加入物聯網技術的機器人、行李追蹤帶、航拍器和電動滑板車等。

其中，跟著TF Boys《青春修煉手冊》的歌曲跳舞的機器人最受參觀者喜愛。機器人跟隨音樂，左右上下搖擺，有時還有手指動作，節奏也完全跟得上。還有會自拍的機器人、與人對話的機器人，更加豐富了機器人的功能。

⒋“3D打印”展區五顏六色似童話世界。

在“3D打印”展區，所展示的3D打印模型的目標群體主要是教育機構（用于制造玩具）和工廠（用于塑模）。由于工藝復雜，其展示的模型惟妙惟肖，不過制作耗時較多，一般在幾小時到幾十小時不等。

比如來自中國廣州的一家公司，就用 3D 打印筆“描繪”了一個個五彩斑斕的童話世界。據廠商介紹，這種 3D 打印筆目標受眾是兒童，因此采用的打印材料都是環保的。與工業用 3D 打印機不同， 3D 打印筆完成 3D 模型，創作者的動手能力很重要?；蛟S這類 3D 打印筆有望成為兒童最好的創作工具。

還有中國香港展商帶來一部針對家庭和學校用的3D打印教學套件，用戶可以按照說明書指示，自行組合打印機進行打印，并于組裝過程中學習打印機的操作。

⒌可穿戴設備展區：“傳統手表”也能計步了。

前些年大熱的可穿戴設備展區今年稍顯得有些冷清，展品還是以智能手表為主，不過在功能上都大有長進。 比如，深圳的一家企業推出的智能手表，從表盤來看，它幾乎與傳統機械手表如出一轍。不過，該家廠商介紹，加入智能芯片等零部件后，傳統手表也能與現代科技相結合。據悉，這些手表已經具有運動與睡眠監測、來電提醒、拍照控制等功能，加上其180天的超高續航時間，以及傳統手表的設計，預計有望獲得市場喜愛。

不過也有驚喜，在展會上最吸引買家駐足詢問的是一款像VR頭盔的智能激光生發頭盔。不過，這款智能產品可與VR無關，它主要用于防止脫發，增加發亮。從工作人員的講解中可知，它的生發原理是， 650 納米波長的激光到達毛囊根部，被毛囊根部中的黑色素吸收，從而促進毛囊根部吸收充足的能量，這將有助于調節人體頭皮油脂分泌，加速血液循環，以及毛發生長。

德國著名可穿戴式科技企業Wearable Technologies AG行政總裁克里斯蒂安?斯丹莫（Christian Stammel）表示：“可穿戴式科技現已融入各式各樣的電子產品當中，相關科技仍在起步階段。明年會有愈來愈多新研發的產品以智能腕表為基礎，而可穿戴式科技將在醫療保健的范疇上有更大發展空間，當中‘智能貼’的潛力尤其大?！悄苜N’能夠直接貼在身體上，為用戶采集更多相關數據。”他在展會上看到有儀器能分析用戶的壓力程度，繼而通過向神經系統輸出反饋，為用戶減壓。他對此儀器特別感興趣。”

⒍品牌薈萃廊品牌產品琳瑯滿目。

品牌是消費者在選購電子消費品的重要考慮因素之一。秋電展的“品牌薈萃廊”云集550多家品牌的電子產品，涵蓋數碼娛樂、家居科技、無線及通信，以及電源設備等，為買家提供多元化選擇，當中包括Desay（德賽）、威馬（Goodway）、超霸電池（GP Batteries）、海爾（Haier）、英特爾（Intel）、摩托羅拉（Motorola）和偉易（VTech）等。

韓國家用電器參展商Cuckoo Electronics Co首次參加秋電展，旨在拓展公司的出口業務。其海外業務團隊區域經理張邁思（Max Jang）表示：“展覽提供了一個良好的平臺，讓我們尋找新的經銷商，我們已經找到來自臺灣的潛在經銷商，雙方將進行洽談?！?/p>

雖然電子展搭建的是貿易采購平臺，但香港貿發局同樣看重小批量采購交易在未來的潛力。在電子展的展覽場內繼續設置“貿發網小批量采購”專區，集合超過330個專柜和產品展示，總共超過2900件小批量產品，最低采購量為5至1000件，迎合市場“單密量小”的采購模式。同時，電子商貿近年大行其道，“貿發網小批量采購”網上交易平臺方便供應商與全球買家直接在網上完成交易，展示超過10000家供應商，逾12萬款產品。

值得關注的是，大會委托獨立調查機構益普索在展會期間訪問了1052位參展商及買家，了解他們對市場前景及產品趨勢的看法。

{查發現：受訪者普遍對明年的市場前景持審慎樂觀的看法，有86%受訪者預期2017年的整體銷售額會較2016年有增長或持平；而83%的受訪買家預期產品售價會上升或持平。受訪者被問及香港平臺的優勢，分別有61%的受訪買家及64%的受訪參展商認為，會增加通過展會平臺采購或銷售產品，兩者比例均較去年增長約一成。

超過70%的受訪者認為VR未來兩年的發展大有可觀，其中VR與手機、網絡游戲、視聽娛樂產品的結合最具潛力。有76%受訪者對可穿戴式產品未來兩年的發展持正面看法，較去年增長一成。而智能腕表、智能手帶，以及醫療保健和運動相關的可穿戴式產品將是未來兩年很有增長潛力的產品。智能家居是大趨勢之一，逾六成受訪者預期，與互聯網和流動網絡連接的無線系統智能產品未來兩年有最大的增長潛力。更有超過一半受訪者表示，會愿意多付出1%～20%的價錢去選購智能家居電子消費品，這也表明廠商開發智能家居相關產品是順應了趨勢。對產品趨勢及消費者習慣的看法，最多受訪者預期，電子或電器配件會是明年最具增長潛力的產品類型，其次是視聽產品和數碼影像產品。另外有七成受訪者表示，消費者更傾向于網上購物，主要是在選購產品時可以看到比價，同時也會參考網絡、社交媒體的評論。

智能手表、平板、智能家居……僅僅一年的時間，展會的主角就從這些悄然轉向VR。VR產業起步之迅速、發展之迅猛讓所有人都有措手不及之感。

透過此次秋電展可以發現，VR系統在VR產業中所起到的作用舉足輕重。但VR產業與傳統產業的融合更是VR產業的縱向延伸。在展會上，Nibiru展示了其在“VR+行業”領域的探索?；蛟S，接下來讓所有產業與VR產業建立無縫對接，是VR產業發展的大勢所趨。

國際電子組件和生產技術展：

網羅尖端電子零件

與秋電展發揮協同效應，同期舉行的國際電子組件和生產技術展恰逢20周年慶典。作為電子產業上游供應鏈的重要采購平臺，今年的國際電子組件和生產技術展網羅來自中國、美國、德國、法國、新加坡、日本及韓國等國的尖端電子零件、組件及科技，為業界設計新產品提供意念和素材。

焦點展區“顯示技術世界”帶來適用于太陽光線下的液晶顯示器，具備廣角高清顯示屏，并可配上觸控屏幕，適合于戶外顯示應用。今年的展覽還包括其他電子組件，如印刷電路板、鍵盤及開關、新一代的微型電子器件、太陽能光伏電子元件、模組、模塊、光伏技術，以及智能硬件的元器件，為制造商提供手機和平板電腦的顯示屏光源、迷你零件和智能開關模組等。

來自巴西Nitere公司的買家卡洛斯?羅德里格斯（Carlos Ant?nio Rodrigues）首次參加展覽，他專程來港為該公司供應的自動柜員機采購顯示屏和主板，展會第一天已經找到3家中國內地的供應商。他表示：“會訂購數千部顯示屏?！?/p>

中國臺灣參展商冠坤電子企業股份有限公司帶來專為汽車應用而設的新產品，有來自印度、新加坡、馬來西亞、菲律賓、丹麥等國的買家對產品感興趣。該公司的業務部協理石登揚認為：“展覽能為他們擴大國際視野，接觸更多環球買家，有助擴展業務。”

來自波蘭的買家拉多斯瓦夫?萊舍克（Rados?awLeszek）是當地知名的電子產品批發商，也是第一次來展會采購電子配件和組件，包括電線、充電器、LED、連接器和插座等。拉多斯瓦夫表示：“我在展會與大約100家參展商建立了聯系，他們提供許多有趣的產品。我們預計將達成總共超過100萬美元的訂單交易?！?/p>

創新趨勢：

應用物聯網科技變身潮物

物聯網已成為網絡熱門關鍵字，為不同行業的企業帶來無限機遇。在展會期間，同期舉辦的還有物聯網和智能裝置創新科技論壇，現場廠商、專家就“新興的科技力量”為題，分享物聯網的應用方案，探討其發展趨勢和龐大商機。

特斯拉中國香港、澳門及臺灣地區區域總監范菁怡表示：“特斯拉 Model 3 早前在香港推出時排隊訂購熱潮如買iPhone一般?！彼龔娬{，特斯拉并不是汽車生產商，而是一家汽車科技企業，它通過應用物聯網技術令新型號汽車變得更有智慧（Smarter），讓車主的駕駛體驗更富樂趣。

電動車技術并不新鮮，但范菁怡認為：“特斯拉全球大熱具有四大元素，適合的產品、基礎建設、生態系統，及配合政府政策的支持?！?/p>

亞馬遜網絡服務系統解決方案架構師奧利維爾?克萊因（Olivier Klein）表示：“物聯網的發展趨勢，是通過云計算和人工智能，讓不同的物體更有效地聯系起來。他以亞馬遜網上書店的貨倉為例，貨倉不只是把機器人跟貨架聯系起來，而是根據用戶購物習慣的大數據進行排列，方便機器人操作尋找圖書，令作業效率不斷提升。”

他繼續補充：“在物聯網領域，并非單一企業就能令世界變得‘聰明’，而是需要企業之間的合作，亞馬遜就通過開放的云平臺匯集第三方技術優勢。比如，合作研發的Alexa 人工智能聲控助理，可回復天氣、新聞、音樂等資訊，甚至控制其他家電設備?！?/p>

納米和先進材料研發院有限公司技術總監李偉文博士介紹了已在電子、美容、醫護、家電等領域廣泛應用的納米物料。他特別提到，該公司利用納米物料新近研發的可印刷柔性鋰電池，為電子產品業界帶來驚喜。他表示：“可穿戴電子產品已是潮流趨勢，因為配備感應器，便可收集用者心跳、步速等數據，進而與醫療設備進行結合。而這款可印刷柔性鋰電池可以180度卷曲，正好迎合可穿戴電子產品的需要?！?/p>

市場策略調查公司歐睿信息咨詢公司環球消費電子產品研究總監陸泰克（Wee Teck Loo）表示：“物聯網應用并不代表要取代傳統設備，而是把傳統設備與物聯網技術進行結合，帶來更大的好處?！?/p>

他解釋道：“洗衣機平均可以用7至10年，但只要在舊的洗衣機安裝智能工具（Smart Meter），就可以通過可穿戴式工具或智能手機設定相應洗衣程序來收集用戶洗衣習慣的數據，從而減少電力、洗衣液等的消耗，甚至有助建立品牌忠誠度?！?/p>

惠普旗下無線網絡設備生產商Aruba亞太區技術總監韋頌修引述麥肯錫2015年調查數據表示：“物聯網應用市場規模于2025年將達到11.1兆美元，對于企業來說，勢必要跟上轉型的節奏?！表f頌修還提出：“社會將走向Idea Economy （意念經濟），關鍵在于企業要跟上轉變的速度。如Uber或Airbnb，前者并未擁有一架車，后者亦沒有經營一間旅館。物聯網更像破壞性科技（Destructive Technology），D型太慢便會落后。”

無線電通信技術研發公司高通高級銷售總監黃兆瑜表示：“物聯網帶來廣泛商機，但亦制造分裂（Fragmentation），它把分散的物聯網商機結合起來，包括開放共享平臺，又用單一芯片代替不同的組件，更能實現智慧家居。”

另外，TEDx Hong Kong則在展會期間請來不同領域的專家分享對未來科技發展的見解。此外，由香港貿發局和香港電子業商會合辦的“電子業獎2016”旨在促進電子業屆提高產品設計和創新水平，表揚杰出的參展商。本屆比賽由13項產品組別中選出21項得獎產品。其中安保睡科技的嬰兒呼吸檢測系統獲得了本次活動評審們的青睞，榮獲產品設計創新獎。

內地創新力量：

“東莞制造”品牌開拓國際市場

在秋電展上，為東莞企業設立的“小批量采購――東莞專區”吸引了非常多的買家。其中東莞市優陌兒智護電子科技有限公司（簡稱“優陌兒科技”）的展臺，主打智能家庭服務，以其產品優陌兒機器人展示具有針對性的健康監測模塊，可以向子女、醫生、醫院傳送血壓、血糖、心率等實時數據，為老人群體提供智能關懷服務。

另外一家東莞市星以達五維公司主要研發、生產、銷售工業級和民用級的各類型3D打印機，提供專業的3D打印解決方案，至今已取得100余項專利，設備成功出口到全球50多個國家和地區。

東莞是一座比較特殊的城市，具有先天的地理位置優勢，位于珠三角東南部，穗深港經濟走廊中段，周邊有香港、廣州、深圳三大中心城市，既具有率先開放的條件，能夠有效接受中心城市的輻射帶動，又注意錯位發展、合作互補，避免與三大城市同質競爭。

為幫助東莞企業拓展新興市場，東莞市政府鼓勵企業扎根東莞轉型發展，讓企業“走出去”是東莞市在推動的工作。據了解，2010年以來，東莞市先后14次組織企業參加香港貿發局組織的重點展會，并多次開辟“東莞專區”，參加相關論壇，組織企業與香港服務業舉辦專場對接會等。尤其是在今年6月，東莞市商務局與香港貿易發展局簽訂《“東莞制造”品牌推廣五年計劃合作備忘錄》，明確未來5年在會展、信息共享、商貿平臺、服務業等方面全面加強合作。

東莞市外商投資促進中心主任黃文麗表示：“東莞擁有龐大的制造業集群，對生產型服務業需求大。而香港擁有高度發達的服務業，能提供多元化專業服務，莞港產業優勢互補性強。雙方進一步發揮好兩地經貿往來‘助推器’的角色作用，通過體貼、專業的服務，推動生產型服務業來莞發展，鼓勵莞港兩地企業共同走出去?！畺|莞制造’品牌推廣模式是從東莞市的產業特色出發，著重于行業的推廣和‘東莞制造’品牌的宣傳。東莞將通過香港貿發局的‘四合一’商貿平臺，幫助東莞企業開拓海外市場?！?/p>

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1.全球機器人市場規模

機器人按大類主要可分為工業機器人和服務機器人。其中：工業機器人40年間全球約有160 萬臺套裝機量。2012年全球新裝工業機器人18.2萬臺，主機市場80 億~100 億美元，并帶動約3 倍左右軟件集成、周邊配套設備、系統工程等系統集成市場，總計約260億~330億美元，工業機器人中焊接、搬運兩類應用集中了70%的市場份額。

目前，成熟機器人本體制造商全球范圍約30家，細分行業的成熟系統集成商全球有數百家。減速器為機器人本體制造商唯一需要統一外購的零部件，目前全球只有日本納博和住友2家成熟供應商。

服務機器人：全球服務型機器人用了5~10年時間形成了超42億美元的市場總值，美國公司占據該行業60%市場份額。目前專業機器人保有量11萬臺，年增長率30%，家政、教育、娛樂方面等家用機器人增長率20%。

歐洲、日本牢牢占據著工業機器人天下，ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大巨頭全球市占率超60%，他們在中國市占率更高。

美國服務機器人技術則非常強勁，其中軍用、醫療與家政服務機器人產業占絕對優勢，占服務機器人市場份額的60%。其他機器人大類目前還都處于研發階段，還沒形成產品，特別是關于生物和航空等方面。

2.中國工業機器人市場規模

2010年開始中國工業機器人需求激增，2012 年中國已成為僅次于日本的全球第二大機器人市場，2012年中國工業機器人銷量26902臺，產值約85億元，相關配套產值近200億元（機器人系統市場規模一般為機器人單體的3倍）。據IFR預測到2014年中國將成為世界規模最大的工業機器人市場，預計2015年中國工業機器人每年新裝機量將達3.5萬臺，占全球銷量比重16.9%。

我國目前工業機器人使用密度仍然遠遠低于全球平均水平（中國與馬來西亞、泰國的機器人密度相當，都約20臺/萬名員工），離日本、韓國、德國等更是有很大差距。韓國是全球工業機器人使用密度最高的國家，每一萬名工人中擁有機器人數量347臺、日本339臺、德國251臺、中國僅為21臺，不及國際平均水平55臺的一半。目前工業機器人應用在我國比例為6% 、日本33% 、美國16% 、德國14%。我國仍是世界上工業自動化相對比較落后的國家，未來工業機器人市場還有很大的增長空間。

3.中國機器人發展進入到機遇期

市場需求發生明顯變化。作為替代一般工業、一般勞動力需求的工業機器人將擁有廣闊的市場前景；市場格局改變，吸引了國內企業的積極參與。除新松外，還有廣數、埃夫特、華恒、博實等企業不斷加入到國內機器人廠商隊伍中；國家已開始整體布局構建機器人全產業鏈，科技部于2010年投資1億人民幣組織實施“工業機器人工程化產品及自動化生產線”重大項目。

二、中國機器人產業化發展模式與難點

1.中國機器人產業化發展可行的模式—三步走

中國機器人市場基礎差、市場大。中國機器人產業化模式較可行的是從集成起步至成熟階段采用分工模式。即美國模式（集成）—日本模式（核心技術）—德國模式（分工合作）。

全國都在積極探索機器人產業如何發展。1999 年，我國已建立了9 個機器人產業化基地和7個科研基地，包括沈陽自動化研究所的新松機器人公司、哈爾濱工業大學的博實自動化設備有限公司、北京機械工業自動化研究所機器人開發中心、海爾機器人公司等。上海、武漢、常州、徐州、天津和昆山等地也已建成或規劃建設機器人工業園區。目前撫順、重慶和青島3大機器人產業基地也正在規劃建設中。

2.機器人產業化的五大難點

（1）規?；袌鰬檬乔疤帷?00臺才剛剛開始盈利。機器人只是一個平臺工具，需要對接產品操作環境、工藝才能為企業提供方便。機器人應用工程往往先行，工程應用工藝必須優先，從我們調研情況看，100臺套產能起步，500臺套持平，1000臺套才開始盈利。因此行業領域方向選擇至關重要，并應大力發展應用集成商。

截止至2012 年，國內企業中擁有百臺以上制造能力的企業也僅東莞啟帆（臺資）、安徽埃夫特、上海沃迪、廣州數控、沈陽新松等幾家，但年產量均小于500臺。

（2）主機成本與可靠性是核心—國產化最大障礙需要經驗積累去化解。機器人產業化更重要要求可靠性，自動化智能化的效益是通過高可靠性體現的。企業第一要求的自動化效益包括投入產出比、無故障時間，其次再考慮機器人本身型號與性能。

可靠性受材料、設計、部件、制造、工藝處理、老化調試、使用習慣的影響，產業鏈長，投入大，需要長期發展才能在業內形成客戶信賴的品牌。據統計，目前國產機器人最容易出故障的是高速轉動結構件的精度、接口插件、經常操作按鈕開關、元器件故障等、制造故障（虛焊，加工精度沒有達到設計要求等）。

（3）核心零部件是關鍵—零部件國產化自主化是必須。工業機器人關鍵零部件主要包括精密減速機、高性能交直流伺服電機和驅動器、高性能控制器等。機器人的4大組成部分中，本體成本占22%，伺服系統占24%，減速器占36%，控制器占12%。三大關鍵零部件決定了產品的性能、質量及價格，是機器人產業發展必不可少的一環。由于我國在基礎工業的落后，使得關鍵零部件上在精度、成本等方面與國外存在一定差距，為了生產符合標準的機器人，必須進口相應的關鍵零部件，關鍵零部件的高價格與高進口比例制約了國產機器人量產化。

（4）技術與商務創新是出路—打造品牌溢價是核心任務。品牌，是效益價值和可靠性的體現。當前國內機器人需求中近一半來自于對設備品質要求最高的汽車行業（整車+零部件），缺乏項目經驗的本土品牌需要更長時間的驗證期，下游企業已習慣使用外國品牌。

（5）軟件開發成本越來越高—軟件設計必須工程化。工業機器人領域中，軟件設計必須工程化，在設計階段、仿真階段、調試階段、試用階段、運行階段以及維護階段全面實施。當前，成套應用工藝設計、用戶使用方便與示教、改變不同功能用途以及可靠性水平成為機器人軟件技術的開發重點。

軟件開發成本越來越高。1980-2010年機器人用軟件成本占比從10%升至40%，電子電器成本占比從10%升至25%，機械成本持續下降。

3.工業機器人：成本與市場的難題應靠外力打破

機器人成本的快速下降將為其贏得市場。目前工業機器人的成本正逐年遞減4%，而勞動力成本正逐年9%遞增，預計在單臺機器人成本=單個勞動力成本時，機器人需求將出現爆發式增長。此外，工業機器人行業由于500臺產量開始盈虧平衡，1000臺后賺錢；因此上規模后，部件采購成本會下降很多。打通上下游，降低機器人及成套設備的成本是加速上述拐點到來，支撐市場井噴發展的必由之路。

一旦機器人成本下降，機器人的成本回收周期也將大幅縮短，回收周期的縮短將更有助于機器人逐步實現勞動力替代。以汽車行業常用的165公斤焊接機器人為例，回收周期將由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，雙管齊下。我們認為必須借助外力1—政府補貼給用戶或采用租賃，降低用戶投資門檻；外力2—高端制造業需要長期投入，實現部件國產化、自主化，大幅度降低成本，降低定價。

（1）外力1：政府補貼、租賃，降低投資門檻。作為世界頂尖的機器人制造強國，日本70~80 年代機器人產業的騰飛與政府的積極扶植政策，尤其是對中小企業的經濟優惠政策密不可分：一是由政府銀行向企業發放針對機器人項目的低息貸款；二是鼓勵成立“機器人長期租賃公司”；三是將特定型號機器人定為優惠產品推廣等。韓國2000 年以后機器人產業進入第二輪高速增長期的一個重要原因是將機器人列入“十大未來成長動力產業”重點培育，每年僅用于機器人技術研究的投入就高達5 億元人民幣。日韓的產業扶持政策孕育并壯大了發那科、安川、現代重工等一批世界知名的自動化設備企業。

近幾年，國家陸續出臺相關政策支持機器人產業化的發展，尤其是2009 年后中國政府明顯加快了扶持高端智能裝備的政策出臺速度。2012年5月，《高端裝備制造業“十二五”發展規劃》明確將重點發展高端裝備制造、新材料等七大新興行業，提出實現工業機器人及其核心部件產業化的目標；明確“十二五”期間首臺套產品可獲得平均25%~30%的項目補貼（最高50%）；每年圈定一批國家撥款支持的智能裝備項目，2013年進一步將數字化車間列為財政扶持的對象。

（2）外力2：零部件國產化、自主化，大幅降低成本和定價。內資企業規模普遍較小，采購模式為小批量、多品種，導致企業與供應商合作處于被動局面。而ABB、FANUC等國際巨頭很早開始與日本納博特斯克（帝人機械）等企業合作，加上采購量每月可達上千套形成規?；瘍瀯荩洳少弮r格遠低于內資企業。同時，進口零部件的關稅也很高，勢必造成國產工業機器人價格較高，導致多數內資企業單體機器人成本與外資品牌差距不大（售價約低10%）。此外，盡管外資品牌的單體價格高，但若批量訂貨，外資單臺平均成本會直線下降，這是外資品牌競爭優勢之一。

以負載為165 公斤的安川焊接機器人為例，其制造成本僅17萬元，在日本離岸約24萬，系統集成價格約29萬元，國內含稅售價34~35萬元；同級別ABB售價約50萬元，庫卡40萬元；而國內企業單臺制造成本約32.1萬元，可獲利空間較小。目前點焊機器人國外大概單臺售價在35~40萬元，國產品牌要想有競爭力售價應該定在20~25萬元。

減速器成本占總成本一般約1/3，四大工業機器人具體一般采購RV減速機的成本為3000~5000元人民幣，6軸機器人一般需要6個減速機，平均成本約3萬元人民幣。而國內機器人公司一般6軸機器人6個減速機需要約12萬人民幣的單體采購成本。一旦減速機、伺服電機和控制器等關鍵零部件全部實現國產化，假設平均降低30%的成本，則機器人單機制造成本可至少降低20%，內資品牌即可和外資品牌在定價上拉開差距。

零部件國產化，一方面可以通過優化配套廠家資源；另一方面可以提高批量材料加工件效率，如165公斤焊接機器人同類型進口機器人價格在30~40萬元，具備一定規模的全國產化（年產量1000臺左右）機器人的硬件成本可從32.1萬元降到18.7萬元，降幅達42%。

此外，我國工業機器人的可靠性還比較低，且由于機器人應用工程起步比較晚，應用領域相對比較狹窄，生產線系統技術方面與國外差距也比較大。在核心算法、軟件控制系統等軟的方面，國產工業機器人總體問題不是很大，但在減速機和伺服電機等硬的方面卻差距明顯，落后的局面短期內難以改變。國內雖有伺服電機的技術，但產業化能力不行，而減速機幾乎就沒有產業化。目前中國有些減速器已經研發出來在機器人主機上進行測試。

高端制造業的產業鏈較長，機器人的發展依賴于國家裝備制造業的提高，這是系統性問題。加工工藝的差距涵蓋了基礎材料和制造工藝水平兩方面差距?？煽啃苑浅碗s同時也非常重要，包含設計、加工處理（需要高精度機床）、裝配（需要高精度測量設備）等流程。減速機對軸承、齒輪的精度要求非常高，國內材料也無法滿足機器人要求，而齒輪加工精度取決于高端數控機床能力，與數控機床等設備的精度密切相關，在數控機床領域，中國尚處于技術追趕階段。

當本土機器人主機批量不大時，做配套零部件的企業很艱苦。從該角度來看，不利于支持基礎材料、基礎零部件。所以，國家應該在產業政策上要均衡考慮。

三、產業投資發展總結與建議

展望我國的機器人產業，國內機器人企業未來有四大發展趨勢。我們認為國內發展機器人產業園區的思路可以圍繞其進行。

一段時間內工業機器人還是會以國外主流產品為主，外資產品的可靠性有品牌溢價和多年的服務經驗；機器人產業化，還得國家政策推動，看好落戶在機器人產業基地的先行，尤其是周邊工業發達、人力成本較高的地區。

有較強技術能力的集成公司會先于機器人制造企業發展，具有行業經驗的應用公司會有更進一步發展；通過承接系統集成項目突破高端客戶，最終實現全系列產品滲透是本土品牌切實可行的策略。由于工業機器人應用場合的復雜性，很多機器人廠家并不掌握針對某個細分行業的核心技術和工藝，因此，通用機器人需與系統集成商結合，涵蓋多個行業需求。從國外經驗看，一家機器人廠商至少要有80 家以上系統集成商，才能存活下來。

低端制造業造就巨大潛在市場，行業機器人可能最易打開市場。中國有發達國家普遍不具備的低端制造業（全球產業轉移中國），物流、食品飲料、醫藥、衛浴、沖壓、打磨等這些行業的簡單重復勞動非常適合機器人替代人工，相比通用機器人，行業機器人或將最先打開市場。貼近產業鏈終端，抓住行業要髓、抓住客戶應會有市場。自動化領域一定是由需求推動。國家有財政補貼去競爭，而中小企業只有做好自己所熟悉的行業，做好專業化產品，力求和大企業進行合作，才有空間。國產機器人優勢在細分應用領域，對行業的理解深入，滿足客戶差異性需求才能存活甚至做大。國內企業要存活，必須找一個立足的行業。應用帶動產品成熟是國內機器人企業發展的很好模式。

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關鍵詞：生命體征監測；可穿戴設備；ARM；Android系統

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）05-0249-04

1 引言

據《中國老齡事業發展報告》指出，我們迎來了第一個老年人口增長高峰，在2015年末，中國大陸人口共達136782萬人，其中60周歲及以上人口21242萬人，占總人口的15.5%，65周歲及以上人口13755萬人，占總人口的10.1%，中國已處于老齡化時期。與此同時，老齡化人群帶來的一些困擾就體現出來了，并且患有心臟病、癡呆疾病的老年人數還呈上升趨勢[1]，應該給予高度重視。

目前，具有自動檢測，及時預告的可穿戴設備是備受關注的。因可穿戴設備的便攜帶、智能化等特性，具有很大的市場前景[2]。根據《2015-2020中國可穿戴設備行業發展深度調研和投資趨勢預測研究報告》[3]的內容概括，2014年的可穿戴設備行業可以用四個字來概括“激情澎湃”，到2015年雖然趨于理性，但是從技術層面來講，帶有傳感器的人工智能手環肯定會在醫療類大放異彩[4]。

現在子女因上班繁忙，大多數老人獨留家中，生命體征的信息無法實時監測，也無法及時告知家人。本項目試研發一款可穿戴式的生命體征檢測預警器[5]，該儀器是一個腕帶式可穿戴的裝置，在穿戴時出現危機情況后，家屬可以通過手機或者電腦隨時隨地的獲取到攜帶者的脈搏、體溫的實時體征信息[6]，并可以獲取攜帶者的行走路線與準確定位[7]，及時的做出應對措施；并且該裝置能發出響亮的語音呼救信號，利于及時出動120急救。對于及時診治、降低醫療及護理費用、提高生命質量、延長壽命、減少獨生子女對父母的健康的憂慮有重大的經濟和社會效益[8]。

2 系統框架

本文主要研究腕帶式生命體征監測預警裝置，包括ARM控制模塊、通信模塊和終端軟件模塊三大部分，其中關鍵內容包括硬件模塊和終端APP設計。

1）硬件模塊設計

采用ARM控制芯片，編寫可靠完善的控制程序，作為整體控制核心。此部分主要考慮的問題有：①脈搏和體溫的實時準確采集；②GPS的精確定位，將攜帶者地理位置傳送給遠程終端；③自動判別攜帶者疾病的癥狀，攜帶者出現心律失常、休克、心臟停博、體溫過高過低等緊急情況時，立即發出呼救信號，提醒周圍人及時施救；

2）監測終端APP軟件設計

以手機為遠程監測終端，與穿戴式設備實時通信獲取生命體征與預警信息，榱碩岳夏耆說納硤遄純鲇卸態掌握，設計圖形化的界面用以顯示所在地以及生命體征信息。

3 硬件模塊設計

系統硬件模塊包括脈搏模塊設計、體溫模塊設計、報警器模塊設計、GPS模塊、GPRS模塊。

3.1 脈搏模塊設計

脈搏模塊是采用松恩公司的son1303模塊。該模塊通過系統的時鐘計數器和中斷對I/O口的數據進行處理，而后得到該I/O口波形的頻率，從而上層應用可通過讀取頻率而計算出攜帶者的心率。

主程序在初始化創建窗口界面時，會構造脈搏模塊對象，在其中配置脈搏模塊對應I/O口的模式，配置為輸入和外部中斷模式，系統檢測到輸入信號發生跳變時（上升沿、下降沿），會觸發中斷，在每次中斷函數中，記錄系統時間計數器的值，因半個周期會進入中斷函數兩次，所以可以計算出輸入信號的頻率，從而得到對應信號所表示的心率。

3.2 體溫模塊設計

體溫模塊是采用DS18b20傳感器實現的。DS18B20有3個引腳，只需要一個I/O口硬件資源。通過攜帶者與產品的接觸點，檢測出數據，再通過一根數據線用串行傳輸方式，將數據傳輸到連接的I/O口上。該模塊需要編寫一個read函數，將溫度傳感器通過特定的時序所得到的數據保存到形參，上層應用只需要調用對應的read函數就能夠得到數據，再通過一定的數據轉換，就能得到溫度值[9]。

在QT調用read函數后，系統自動調用驅動中的readAPI，先進行I/O電平復位和置位，實現溫度傳感器DS18b20的復位，然后寫指令（write_byte（0xcc）：寫跳過讀ROM指令，write_byte（0x44）：寫溫度轉換指令），再一次傳感器復位，寫指令（write_byte（0xcc），write_byte（0xbe）：讀暫存器），最后讀取溫度數據。

3.3 報警器模塊設計

蜂鳴器是一種一體結構化的電子訊響器，采用直流電壓供電的電磁式蜂鳴器。蜂鳴器有3個引腳，只需要一個I/O口，該模塊通過控制I/O的高低電平，使三極管Q6處于導通或關閉狀態，從而使得Speaker兩個引腳產生電勢差，就能使蜂鳴器發出聲響。

該模塊提供一個API來接收上層應用傳下來的不同頻率、不同占空比的信號，以此來驅動蜂鳴器發出聲響，以達到報警的效果。

在QT中調用API，通過傳遞的參數（宏定義常數PWM_IOCTL_SET_FREQ設置頻率，PWM_IOCTL_STOP關閉預警器）來判斷執行。在設置頻率中，通過設置寄存器S3C2410_TCON、S3C2410_TCNTB、S3C2410_TCFG1及S3C2410_TCFG0的值，可以在I/O引腳產生對應頻率的信號（可通過對S3C2410_TCMPB寄存器設置占空比）；若是上層傳來參數是PWM_IOCTL_STOP，則是準備關閉預警器，可將I/O口設置為輸出模式，配置關閉電平即可關閉預警器。

3.4 GPS模塊

利用GPS衛星定位，在全球范圍內實時進行定位、導航，檢測出攜帶者的地理位置。

該模塊使用的是系y自帶的串口驅動，通過模塊將從衛星上得到的數據存放到串口設備對應的設備文件中，程序只需要打開設備文件讀取里面的字符即可。

在主程序初始化界面時，創建GPS模塊對象，在其中對要使用的串口設置參數，控制當前波特率、數據大小、數據流控等等。系統調用read時，將收到在設備文件中的數據讀取到一個緩沖區buf中，再根據你需要的哪些數據找到在buf對應的位置，取出來再轉換為你所需的數據[10]。

3.5 GPRS模塊

GPRS是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務。GPRS是以封包（Packet）式來傳輸，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。

該模塊使用的是系統自帶的串口硬件資源，在主程序編輯好需要發送數據，通過GPRS模塊發送短信到指定號碼。

在主程序初始化界面時，創建GPS模塊對象，在其中對要使用的串口設置參數，控制當前波特率、數據大小、數據流控等等。主程序中，脈搏或是體溫出現異常，就會調用send函數，該模塊將異常數據及地理位置發送給指定號碼的家屬。

本設計針對傳統的數據通信傳輸中存在的干擾問題以及點對點錯誤傳輸問題，引用計算機領域流行的Hash算法，應用Hash的加密功能，為每一個腕帶生成一個“身份證”――特征碼，遠程監測終端輸入特征碼后，就可以實時獲得該腕帶佩戴者的檢測信息。將Hash算法的錯誤糾正應用于腕帶與監護人終端的通信傳輸中，確保檢測到的脈搏與體溫信息準確無誤地傳輸，并保證傳輸信息完整，避免遺漏報警或誤報警情況的發生，在攜帶者出現異常情況時，及時立馬的將攜帶者的生命體征數據以及事發地點發送給指定用戶（界面可選擇）。以便對方及時知道情況，做出相應措施。

4 程序設計

軟件設計包括軟件設計流程、QT界面設計、主程序設計、Android APP設計。

4.1 軟件設計流程

本次軟件設計的主要流程[11]：

（1）在Linux下驅動編寫，到ARM板調試；

（2）燒寫驅動到內核，并配置好內核的其他資源（適當裁剪）；

（3）編譯內核生成Zimage鏡像文件；

（4）文件系統、Uboot、Zimage3個鏡像文件一起加載到ARM；

（5）配置好ARM的QT運行環境；

（6）配置好Linux下的交叉編譯環境、QT編譯環境；

（7）QT編寫，生成執行文件燒寫到ARM板查看并調試；

（8）編寫腳本，使QT界面在開機后直接運行。

軟件設計的流程圖如圖1所示。

4.2 QT界面設計

QT是一個1991年由奇趣科技開發的跨平臺C++圖形用戶界面應用程序開發框架[12]。它既可以開發GUI程序，也可用于開發非GUI程序，比如控制臺工具和服務器。QT是面向對象的框架，使用特殊的代碼生成擴展以及一些宏，易于擴展，允許組件編程。

QT具有如下特性：

（1）優良的跨平臺性質，支持多個平臺開發.有：Microsoft Windows 95/98， Microsoft Windows NT， Linux， Solaris， SunOS， HP-UX， Digital UNIX （OSF/1， Tru64）， Irix， FreeBSD等；

（2）面向對象，良好的封裝機制使得QT的模塊化程度非常高，元件工作協調變得簡單；

（3）豐富的API接口，多大250+的C++類，還包括正則表達式的處理功能；

（4）支持2D/3圖形渲染，支持openGL。

本設計是通過C++的思想[13]，將每個模塊封裝成一個類，再在每個cpp文件中將對應模塊中讀取的數據提取出來，再通過QT的UI設計出一個界面，將得到的數據填充到對應的位置，最后在執行腳本，將界面顯示到液晶屏上。顯示設計布局及實物圖如圖2所示。

4.3 主程序設計

（1）初始化界面：調用ui的API（setText、setValue、setRange以及insertItem）對不同的編輯框填充數據；

（2）讀取數據：都是打開硬件對應的設備文件，調用read函數，系統自動調用驅動的read函數獲得數據；

（3）解析數據：

1）GPS：根據數據解析協議將讀取到的字符串，在對應的數據位置將字符數據轉換為數字，得到相應的數據；

2）體溫：在得到的兩個字符數buf[2]中，高八位buf[1]中高五位為符號位，低八位buf[0]中低四位為小數位，參考公式：tem=（buf[1]&0x7）*16 + buf[0]*0.0625，符號位單獨判斷；

3）脈搏：直接讀取數據即可；

（4）界面顯示：同初始化界面一樣，調用對應的API將解析得到的數據填充到編輯框里面；

（5）異常：讀取數據超出設定范圍值（通過界面設置）；

（6）發送數據到手機：將需要發送的信息寫（write）到GPRS所對應的串口設備文件，在此之前，需要寫入一些協議類的字符串。

4.4 Android APP設計

在創建android應用[14]之前，先將android開發環境配置好。

在界面的調整上，一方面可以通過圖形界面，拖動圖形框到相應的位置，不過這樣會因為鼠標的移動單位距離和認為因素影響，可能會達不到理想的效果；另一方面，可以通過圖形界面生成的文件中，找到對應圖形框的那段代碼，修改圖形的大小，位置等其他參數，達到理想效果。

這次設計因為在ARM的內存因素影響，沒能在ARM板上調用百度API將經緯度轉換為具體的地理位置，不^通過GPRS將數據發送給手機后，可在手機上調用百度API將接收到的經緯度數據轉換出來，用地圖的形式在手機界面上顯示。

AndroidAPP編寫流程圖包括：接收信息API編寫，繼承百度地圖類，重寫類中的API，對圖形布局的XML文件進行修改等。

（1）接收信息API：繼承BroadcastReceiver，重寫onReceive函數[15]，處理接收到的信息（地點、時間、體溫、心率）；

（2）繼承百度地圖類：OnGetGeoCoderResultListener，該類將接收到的經緯度信息轉換為實際地址；

（3）重寫對應API：重寫activity類中的onCreate（初始化實例對象）、onGetGeoCodeResult（查詢是否有匹配地址）

（4）Xml文件修改：activity_main.xml文件中有各個小圖標的詳細參數（位置、標簽、大小），androidManifest.xml文件是系統清單文件，可控制android應用的名稱、圖標、訪問權限等整體屬性。

5 總結

本系統實現了對攜帶者的脈搏、體溫數據的采集以及所處位置的定位，能夠在數據超出設定范圍時，立刻向指定的用戶手機發送信息，并且蜂鳴器響起，用以告知路人，有利于及時對攜帶者急救。對于及時診治、降低醫療及護理費用、提高生命質量、延長壽命、減少獨生子女對父母的健康的憂慮有重大的經濟和社會效益。

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篇(6)

關鍵詞:PMAC;自動化;倉儲系統;控制系統

中圖分類號:TP23文獻標識碼:A

文章編號: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

隨著我國經濟的快速增長和人民群眾對醫療衛生需求的迅速提高,藥品的品種和數量也隨之迅速增長。如何有效管理這些藥品,降低管理成本,壓縮藥品資金流動周期,是當前大中型醫院藥房面臨的一個嚴重問題。在傳統觀念上,我國的藥房建設很少受到醫院的重視,醫院藥房普遍存在藥房設備設施陳舊,工作環境差,藥師的工作強度高等問題[1]。

將自動化藥品存儲設備引入醫院藥房是醫院藥房改革的一個新方向。自動化藥品存儲系統是應用計算機、網絡通訊設備、自動化藥品存取設備對醫院藥房進行管理的信息化系統。它通過人工智能和機電傳輸等手段,可以極大地提高藥品在藥房儲運的效率,減少差錯率,節約寶貴的存儲面積,繼而引發藥房進出藥流程的再造,帶來管理方式的轉變和運營模式的升級[2,3]。本研究從軟件和硬件兩方面探討了一種基于某自動化藥品存儲設備的藥品倉儲控制系統的實現。

1 系統的控制要求

根據醫院用戶對自動化藥品存儲設備功能的實際需求以及藥房倉儲物流的具體運行特點,自動化藥品存儲系統應具備以下幾個功能:

全自動運行功能 當自動化藥品存儲設備接收到入庫指令時,應能夠將藥品從上藥終端自動搬運到儲藥貨架,并完成入庫和修改庫存信息等操作,中間無需人工干預。

對運行過程進行監控功能 自動化藥品存儲設備運行時,要求對其進行可靠的實時監控,包括對運行狀態、運行參數的顯示。

檢測到系統故障時的報警功能 自動化藥品存儲設備運行時若發生故障,能夠按事先設定的故障級別進行處理,同時進行報警。

出庫、入庫分別能夠獨立運行的功能 對自動化藥品存儲設備,入庫設備和出庫設備是獨立的,其正常運行不受彼此的影響。如果入庫設備出現故障導致入庫無法正常運行,出庫設備仍能夠正常運行。

通訊功能 能夠通過網絡通訊完成對藥品出庫和入庫的控制,并可以對自動化藥品存儲設備的某些參數進行設置。

數據庫數據的處理功能 通過對數據庫的操作和處理,能夠完成系統藥品庫存儲信息、出藥量、出庫總數、入庫歷史信息的修改和處理。

2 系統的硬件設計描述

2.1 硬件平臺

根據系統的要求以及對系統可靠性的考慮,設計的藥品存儲系統硬件主要由工控機(IPC)、運動控制卡(PMAC)、可編程控制器(PLC)和伺服電機控制卡構成。整個系統的硬件組成簡圖如圖1所示。

圖1 系統的硬件組成簡圖

IPC具有性能穩定、運算速度快、高可靠性、環境適應性強的特點,廣泛應用于工業控制領域[4]。為簡化系統的設計和提高系統的可靠性,本系統使用的是威達電公司的一款工控機,該工控機主頻為3.0 GHz,內存為1.0 GB,硬盤為80 GB,Windows 2000操作系統,很好地滿足了系統硬件平臺的要求。在整個自動化藥品存儲系統中,工控機主要用于處理設備控制中的非實時任務,如運動學計算、出庫規劃、系統監控管理等。

考慮到自動化藥品存儲設備運行循環跨度大、運行速度要求快、位置重復精度要求高等特點,系統采用美國DeltaTau公司推出的PMAC2A-PC104運動控制卡作為交流伺服電機的控制器,PMAC2A-PC104是一款性價比較高的8軸控制器,其基板可提供4通道10 V模擬指令和脈沖方向指令輸出,可選的控制擴展板可提供其余4軸伺服通道及I/O、高速USB和以太網通訊接口[5]。

本系統采用PLC控制出庫裝置和處理光電傳感器的反饋信息。此外,對系統中的一部分電機,僅要求實現其正反轉控制,無調速要求,比較簡單,可采用PLC控制驅動該類型的電機動作。PLC和系統工控機之間通過RS 232接口進行通信,可實現通過系統工控機對PLC進行參數設置,狀態顯示以及數據處理等功能。

在本控制系統中,選用了富士數字式交流同步伺服電機及其配套的驅動器作為自動化藥品存儲設備升降臺的驅動器。

2.2 硬件功能的實現

系統運行流程以及系統硬件所要求實現的功能如下:當要求藥品入庫時,先把藥品手工放到升降臺上,由計算機通知系統入庫。當系統IPC接收到某藥品的入庫指令后,系統對該藥品的庫存信息進行處理,如果滿足入庫條件,系統給PMAC運動控制卡發送運動指令,升降臺在伺服電機的帶動下按照PMAC的運動規劃運動到藥品貨位。然后由PLC控制交流電機把升降臺上的藥品放入藥品貨位,實現藥品入庫。最后升降臺運行到初始上藥時的位置,完成一次入庫循環。

類似地,當要求藥品出庫時,系統對該藥品的庫存信息進行處理。如果滿足出庫條件,系統給PMAC運動控制卡發送運動指令,升降臺在伺服電機的帶動下按照PMAC的運動規劃運動到藥品貨位。然后通過PLC的控制把藥品貨位上的指定數量藥品放入升降臺,升降臺緊接著運動到出藥口,實現藥品出庫。

2.3 抗干擾的實現

藥品存儲系統的硬件設備多數是放在控制柜內,導致控制柜內的電氣、電子元器件容易受到電磁干擾,而且控制柜內強電、弱電,控制線、電源線都有,容易產生相互影響,因此控制柜的防干擾設計非常重要。為了達到最好的防干擾效果,在系統設計之初就進行了通盤考慮,在元器件布局、配線方面,主要做到了以下幾點:

(1) PMAC運動控制卡的轉接端子板單獨安裝,遠離各種強電、高頻干擾區域。

(2) 交流電機驅動器等振動源要遠離PLC安裝,以減少PLC受到持續的振動激勵。

(3) PMAC運動控制卡與伺服驅動器之間的控制線、電機與驅動器之間的控制線采用雙絞屏蔽電纜,增加抗干擾能力。

3 系統的軟件設計描述

3.1 軟件平臺

在系統軟件的開發過程中,需要根據系統的應用特點和實際需要選擇相應的開發工具。在本系統中,考慮到系統的穩定性、可靠性、接口開發性、可視化開發環境以及對Windows技術的廣泛支持等因素,選擇VC 6.0作為系統上位機軟件的開發平臺。

自動化藥品存儲系統的信息管理涉及到藥品入庫信息、藥品出庫信息、藥品庫存信息等方面,這樣就需要建立相應的藥品數據庫進行藥品數據信息的存儲處理。這里選擇SQL Server 2000作為系統數據庫的開發平臺,從而建立和管理藥品數據庫。

綜上所述,自動化藥品存儲系統采用如下軟件平臺:

開發環境:VC 6.0;

操作系統:Windows Server 2000;

數據庫:SQL Server 2000。

3.2 IPC與PMAC卡通訊的實現

IPC主要進行系統相關的數據輸入、參數設定、路徑規劃,任務指定等工作,在實際應用中,IPC通過ISA總線與PMAC通訊,由PMAC根據IPC的要求發送指令給伺服驅動器,再由伺服驅動器驅動伺服電機執行相關指令。PMAC程序分為在前臺實時運行的運動程序與在后臺循環掃描運行的PLC程序,這樣PMAC集成了運動控制和過程控制兩大功能,同時PMAC中所有程序都是在DSP的CPU中執行的,這樣就能滿足控制的實時性和可靠性。

對于系統工控機(IPC)與PMAC之間的通訊,系統采用DeltaTau公司提供的PMAC通訊控件PTalk作為工控機控制軟件與PMAC通訊的橋梁,PTalk包括了所有與PMAC的通訊方法,在主程序中只需要調用這些方法就可以實現Windows同PMAC之間的數據交換[6,7]。在系統程序中該功能主要通過ComPamc類來實現,該類主要包括一些實現通訊的重要數據結構和函數。如系統要執行PMAC中1坐標系的1號程序,程序實現如下:

void Run()

{

char buff[32];

CString temp;

//聲明變量

temp.Format(″&1B1R″);

strcpy(buff,temp);

//執行1坐標系的1號程序

mPTalk.GetResponse(&response,buff);

//發送指令,執行PMAC程序

SysFreeString(response);

//釋放內存資源

}

系統首先利用PMAC專用的運動語言編寫PMAC運動控制程序,把運動控制程序下載到運動控制卡。然后采用控件PTalk中的GetResponse函數向PMAC發送執行指定程序的指令,最后調用SysFreeString函數釋放內存資源,從而實現IPC同PMAC之間的數據交換。

3.3 IPC與PLC通訊的實現

PLC主要在后臺用來監控運動控制卡的各I/O口狀態以及處理傳感器檢測到的信號。IPC與PLC之間使用RS 232串口總線進行通信。在VC6.0平臺下,系統可以使用兩種編程方式實現串口數據交換,其一是使用VC 6.0提供的串行通信控件MSComm,這種方法通信程序設計簡單,但控件占用的資源多、靈活性差。其二是調用Windows API函數,雖程序設計涉及底層編程較復雜,但這種方法可以清楚地掌握串口通信的機制,控制靈活、響應速度快[8,9]?？紤]到在串口通信中,系統要求具有控制靈活、響應速度快等特點,自動化藥品存儲系統最終采用Windows API通信函數編寫串行通信程序。在Windows API中,串口和其他通信設備均被作為文件處理,串口的打開、關閉和讀寫等操作所用的API函數與操作文件的函數相同[10]。

Windows API支持的串行通信有兩種,即同步串行通信和異步串行通信。本系統采用異步通訊方式與PLC進行通訊。在PLC程序設計時,系統為每套執行裝置、光電傳感器組都分配了獨立的PLC內存資源。而IPC通過異步通訊方式,以一定的時間間隔讀取PLC相應內存地址的數值,同時根據需要向指定的PLC內存地址寫指令,完成工控機與PLC之間的串行通信。

3.4 系統數據庫簡介

系統采用SQL Server 2000作為數據庫管理系統。在自動化藥品存儲數據庫中,主要建立以下四個表,各個表的功能如下:

(1) 藥品庫存表:存放自動化藥品存儲設備中的藥品庫存信息,包括藥品總類、藥品名稱、藥品數量、藥品貨位信息等。該數據表可以通過系統查詢進行相應的修改等維護工作。

(2) 藥品歷史信息表:存放自動化藥品存儲設備中藥品操作的歷史記錄。包括藥品入藥信息和藥品出庫信息。通過該表可以對一定時間段內每種藥品的進出庫信息進行各種分析,及時對藥品的種類和庫存進行調整。

(3) 藥品上藥清單表,在自動化藥品存儲設備中如果出現某種藥品現有庫存量小于最大庫存量一定百分比時,系統自動將該藥品添加到藥品上藥清單表中,創建上藥清單,以便自動化藥品存儲設備進行入庫操作。設備根據上藥清單補充藥品后,根據實際上藥數量修改藥品數據庫中藥品庫存表。同時將該藥品的上藥清單表清空。

(4) 藥品出藥清單表:當系統要求將一定數量的藥品出庫時,系統對藥品庫存表中該藥品的庫存信息進行處理,若該藥品滿足出庫條件,則將該藥品處理結果添加到藥品出藥清單表,以便自動化藥品存儲設備進行出庫操作。

4 結 語

目前自動化藥品存儲控制系統已經開發完成,實驗表明該系統運行穩定,可靠性高,達到了預期的效果。由于該控制系統的硬件和軟件具有較高開放性,除了用于藥品存儲以外,還可以廣泛用于物流自動化行業中的小型盒裝物料倉儲控制等方面,具有廣闊的市場前景。

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