新能源和傳統(tǒng)能源范文
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第1篇
關(guān)鍵詞：沼氣池；多傳感器信息融合技術(shù)；遠程數(shù)據(jù)傳輸；云技術(shù)；智能監(jiān)控
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）10-0234-03
Abstract： Our country has a large population which results in a relatively shortage of energy and huge consumption of resources. As a renewable energy， the development of biogas energy has a broad space on the economic and ecological front so that rational development and use of biogas energy has very important significance. However， at present the use of methane is still relatively small in China countryside. In turn， there are a lot of problems in biogas management system， such as improving the efficiency in fermentation process and ensuring the system security. The system designed is based on using STM32 as the main control chip，as well as the wireless remote monitoring system of methane tank can provide real-time， online services for multiple users. People can collect and monitor the information of temperature and humidity， Methane concentration and pH-value in the monitoring environment by wireless sensor network technology. Then through the 4G wireless communication network cloud technology， it can analysis method and online data， giving a synthetical and overall evaluation of each index. Allowing authorized users through a variety of mobile terminal （such as mobile phone， PC， etc.） to master the real-time data， achieving remote monitoring.
Key words： biogas tank； multi sensor information fusion technology； remote data transmission； cloud technology； intelligent monitoring
1 概述
當前，隨著社會經(jīng)濟生活的不斷發(fā)展，對能源資源消耗巨大，傳統(tǒng)能源將越來越少。新能源沼氣技術(shù)不僅能解決群眾生活用能的問題，也可以降低對傳統(tǒng)能源的依賴，保護生態(tài)環(huán)境，有效改善人們的生活質(zhì)量，促進當?shù)亟?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，因而在全國范圍內(nèi)得到了大力推廣[1]。為了能順利地解決眾多能源問題、順利地使農(nóng)村地區(qū)走上可持續(xù)型發(fā)展道路，合理地開發(fā)和利用農(nóng)村能源將具有極其重要的意義[2]。但因沼氣使用的自動化程度和安全性不高，廣大農(nóng)戶的使用情況并不理想。比如：發(fā)酵池內(nèi)部甲烷濃度、二氧化碳濃度過高，均存在安全隱患；發(fā)酵效率易受溫度、氣體濃度和料液PH值影響，產(chǎn)氣率得不到穩(wěn)定保障；傳統(tǒng)沼氣發(fā)酵技術(shù)僅僅憑借經(jīng)驗，沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)化智能化控制，同時缺乏預(yù)警系統(tǒng)，不能將該技術(shù)的危險系數(shù)降到最低。如果能對多個沼氣池內(nèi)各項指標采集實時數(shù)據(jù)，并及時做出決策，則可以顯著提升系統(tǒng)發(fā)酵效率、自動化程度和系統(tǒng)安全性。因此，本文提出了采用多傳感器信息融合技術(shù)實現(xiàn)對沼氣池的遠程智能監(jiān)控。
2 多傳感器信息融合技術(shù)基本原理
多傳感器信息融合（MSIF）是目前我國信息領(lǐng)域一項頗有前景的研究方向，其主要過程就是將數(shù)據(jù)現(xiàn)場和多傳感器采集的信息數(shù)據(jù)結(jié)合，在一定的準則下，通過計算機技術(shù)實現(xiàn)自動分析綜合，達到所需要的決策和估計。它可以獲得比單個傳感器更可靠、更全面的綜合信息。避免了單個傳感器信息的不完整性，消除單個傳感器的信息盲區(qū)，有利于提高多傳感器信息處理結(jié)果的質(zhì)量，實現(xiàn)最終的決策[3]。多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)充分利用了多個信源，類似于大腦對信息處理的過程，對所采集信息綜合支配和使用，實現(xiàn)對被測對象的統(tǒng)一解釋[4]。該系統(tǒng)中信息之間都是相互聯(lián)系的，信息融合將多傳感器之間的冗余和互補信息按一定的規(guī)則進行優(yōu)化組合，合理地配置和運用各個傳感器所采集的信息，來達到對監(jiān)測環(huán)境的一致描述[5]。
多傳感器的融合技術(shù)經(jīng)常采用的方法有加權(quán)平均法、統(tǒng)計決策理論法、貝葉斯估計、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、證據(jù)推理法等等 [6]。
3 智能沼氣池監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
3.1 智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
基于多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的遠程智能沼氣池監(jiān)控系統(tǒng)共分為三個層次。
第一層是分布式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。由分布在沼氣池內(nèi)的甲烷傳感器（MQ-2）、二氧化碳傳感器（MG-118）、溫度傳感器、PH值傳感器等構(gòu)成的多傳感器終端組成，用于池內(nèi)各項指標的實時監(jiān)測，并進行數(shù)據(jù)的實時采集。
第二層是云技術(shù)服務(wù)平臺。運用多協(xié)議融合技術(shù)將數(shù)據(jù)匯聚到現(xiàn)場智能主機，并通過4G無線通信網(wǎng)絡(luò)傳入云服務(wù)器平臺，完成特征級數(shù)據(jù)融合，并將分析處理后的數(shù)據(jù)提供給移動終端的用戶或維修中心監(jiān)測，實現(xiàn)云服務(wù)器與現(xiàn)場測控設(shè)備之間高速、平穩(wěn)的數(shù)據(jù)交換。
第三層是由移動終端設(shè)備組成。提供監(jiān)測服務(wù)時，允許授權(quán)用戶通過手機、PC機等移動終端訪問云服務(wù)器平臺，并能將用戶或維修監(jiān)控中心的控制信號傳輸給上位機，由上位機發(fā)出指令，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。如圖1所示是智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計中的普通傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點由TI公司的CC2431芯片作為核心處理器，外加相應(yīng)的電路，包括數(shù)據(jù)采集傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、電源管理模塊等組成，用于傳感器數(shù)據(jù)的采集和處理并構(gòu)成分布式無線多傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。多傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是整個信息數(shù)據(jù)融合的硬件基礎(chǔ)，多傳感器信息是它的操作對象，通過對信息進行綜合優(yōu)化，實現(xiàn)融合的核心操作[7]。
而作為傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主控制器選擇了ATMEL公司基于ARM Cortex-M內(nèi)核的STM32系列嵌入式處理器STM32F103C8T6，其高性能、低成本、低功耗，是作為嵌入式芯片的一大優(yōu)勢，便于將實時數(shù)據(jù)匯聚到現(xiàn)場主機。如圖2，為無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
STM32F103C8T6作為現(xiàn)場主機內(nèi)部核心芯片，使用了兩個重要的串口，其中USRT接口與CC2431芯片相接，用于處理無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點匯聚到現(xiàn)場主機的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)交互，而另一個串口與4G無線模塊相接，通過串口的AT指令使4G無線模塊與網(wǎng)絡(luò)相接，并將現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器，同時接受云服務(wù)器發(fā)來的測控指令。圖3即為現(xiàn)場數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)圖。
3.3 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)
服務(wù)器軟件的設(shè)計是本系統(tǒng)軟件實現(xiàn)最重要、最核心的部分。“云服務(wù)器平臺”的搭建離不開性能可靠的硬件設(shè)施（如數(shù)據(jù)采集終端、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等），也離不開相應(yīng)的服務(wù)器軟件。因此，云服務(wù)器軟件的設(shè)計需充分考慮到各種復雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，用戶可以隨時訪問云服務(wù)并進行資源管理，而不再受地點或設(shè)備的限制，從而提供優(yōu)質(zhì)的用戶體驗。與此同時，通過實時接收云服務(wù)器監(jiān)控結(jié)果，用戶能夠全面地掌控當前云服務(wù)器的運行狀態(tài)[8]。
針對大多數(shù)的Windows操作系統(tǒng)用戶，可采用B/S（Browser/Server，即瀏覽器/服務(wù)器）和C/S（Client/Server，即客戶端/服務(wù)器）兩種工作方式。基于Microsoft提供的標準網(wǎng)絡(luò)接口函數(shù)（如MFC的CSocket類等），結(jié)合沼氣發(fā)酵池中各數(shù)據(jù)采集終端的分布特點、指令和數(shù)據(jù)的傳輸方式，采用先進的多線程處理技術(shù)，設(shè)計出用于統(tǒng)一“監(jiān)控中心”的服務(wù)器軟件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的準確傳輸。集控制和管理于一體的智能監(jiān)控軟件管理系統(tǒng)如圖4所示。
以基于B/S架構(gòu)的客戶端軟件為例，應(yīng)用軟件應(yīng)基于模塊化設(shè)計，可擴展性好，適用于各種應(yīng)用現(xiàn)場，界面友好，操作簡單，易學易用，且具有“定時檢測”、“實時檢測”等多種用戶自定義功能，允許授權(quán)用戶通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)控，提供報表打印、數(shù)據(jù)分析等功能。對于C/S工作方式下的客戶端軟件，Android 智能手機操作系統(tǒng)具有開放性好、功能擴展性強，便于支持應(yīng)用程序開發(fā)的優(yōu)點[9]，則可基于安卓開發(fā)環(huán)境中使用Java的整合型可擴平臺Eclipsc來實現(xiàn)移動終端軟件的設(shè)計，做出具有良好的人機交互性的移動終端軟件，便于用戶更加直觀清晰地了解沼氣池內(nèi)部數(shù)據(jù)指標，實現(xiàn)遠程智能沼氣池監(jiān)控功能。
4 結(jié)論與展望
本論文設(shè)計的遠程智能沼氣池監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用了最新最熱、使用前景廣闊的多傳感器信息融合技術(shù)。國際上已有許多公司不斷推出智能傳感器產(chǎn)品，如美國的Honeywell公司固態(tài)電子中心（SSEC）開發(fā)的PPT系列的精密智能壓力傳感器具有數(shù)字補償、組態(tài)、控制、通訊的功能，具有RS- 232C，RS485，USB串行接口或EPP并行接口，國內(nèi)也有研究機構(gòu)與企業(yè)已經(jīng)開始開發(fā)智能化傳感器[10]。
該系統(tǒng)的設(shè)計以沼氣池內(nèi)環(huán)境信息采集處理為目標，設(shè)計了三級處理系統(tǒng)。設(shè)計中采用了數(shù)據(jù)融合思想，對采集到的環(huán)境信息進行同質(zhì)和異質(zhì)融合，去除冗余信息，減少數(shù)據(jù)通信量，避免傳感器采集沖突。采用了圖形化界面，并在本地計算機上實現(xiàn)了服務(wù)器功能，通過手機端智能實時監(jiān)測沼氣池內(nèi)環(huán)境情況。通過整個系統(tǒng)的有機運行，提高了發(fā)酵池內(nèi)外應(yīng)急聯(lián)動能力，提升了自動化水平和發(fā)酵池安全性，極大地節(jié)省了人力資源，降低了系統(tǒng)能耗。可以預(yù)見，在未來生活中的各個領(lǐng)域，環(huán)境信息的動態(tài)監(jiān)測與分析將會廣泛應(yīng)用，可依據(jù)本系統(tǒng)進行相應(yīng)功能的擴充與修改，必然能夠得到十分有價值的應(yīng)用前景。
參考文獻：
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第2篇
【關(guān)鍵詞】云技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺新能源開發(fā)利用無線傳輸技術(shù)系統(tǒng)三者互為系統(tǒng)平臺的全立體交互式綜合應(yīng)用
一、云技術(shù)
云計算（cloud computing），分布式計算技術(shù)的一種，其最基本的概念，是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。透過這項技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)，達成處理數(shù)以千萬計甚至上億計的信息，達到和“超級計算機”同樣強大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
“云計算（Cloud technology）”是一個很時尚的概念，它既不是一種技術(shù)，也不是一種理論，而是一種商業(yè)模式的體現(xiàn)方式。準確說，云計算僅描述了一類棘手的問題，因為現(xiàn)在這個階段，“計算與數(shù)據(jù)”蹺蹺板的平衡已發(fā)生變化，即已經(jīng)到“移動計算要比移動數(shù)據(jù)要便宜的多（Moving computation is cheaper than moving data）”。《著云臺》的分析師團隊結(jié)合云發(fā)展理論總結(jié)認為，基于云計算商業(yè)模式應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、整合技術(shù)、管理平臺技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等的總稱，可以組成資源池，按需所用，靈活便利。
二、新能源
新能源有廣義和狹義之分。廣義的新能源泛指能夠?qū)崿F(xiàn)溫室氣體減排的得的可利用能源，外延涵蓋了高效利用能源、資源綜合利用、可再生能源、代替能源、核能、節(jié)能等。狹義的新能源指除常規(guī)性能源和大型水利發(fā)電之外的風能、太陽能、生物能、地熱能、海洋能、小水電和核能等能源的總成。現(xiàn)階段對風能、海洋能、小水電和核能的利用主要集中在電能的轉(zhuǎn)換上，而對太陽能、生物能、地熱能的利用除了將其轉(zhuǎn)換為電能外，還應(yīng)用于向熱能和燃氣的轉(zhuǎn)換上。總體來講，新能源的利用主要是圍繞發(fā)電展開的。新能源的共同特點是比較干凈，除核裂變?nèi)剂贤猓瑤缀跏怯肋h用不完的。由于煤、油、氣常規(guī)能源具有污染環(huán)境和不可再生的缺點，因此，人類越來越重視新能源的開發(fā)和利用。
三、無線傳輸技術(shù)
無線傳輸技術(shù)按技術(shù)領(lǐng)域大致分為：無線能量（電能）傳輸技術(shù)、無線通信（數(shù)據(jù)）傳輸技術(shù)。
無線能量（電能）傳輸方式及技術(shù)原理：無線電力傳輸是一種傳輸電力的新技術(shù)，它將電力通過電磁耦合、射頻微波、激光等載體進行傳輸。這種技術(shù)解除了對于導線的依賴，從而得到更加方便和廣闊的應(yīng)用。
無線電力傳輸?shù)幕驹恚?/p>
①電磁感應(yīng)―――短程傳輸。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學中最重大的發(fā)現(xiàn)之一，它顯示了電、磁現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。電磁感應(yīng)是電磁學中的基本原理，變壓器就是利用電磁感應(yīng)的基本原理進行工作的。利用電磁感應(yīng)進行短程電力傳輸?shù)幕驹頌椋l(fā)射線圈L1和接收線圈L2之間利用磁耦合來傳遞能量。若線圈L1中通已交變電流，該電流將在周圍介質(zhì)中形成一個交變磁場，線圈L2中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢可供電給移動設(shè)備或者給電池充電。
②電磁耦合共振―――中程傳輸。中程無線電力傳輸方式是以電磁波“射頻”或者非輻射性諧振“磁耦合”等形式將電能進行傳輸。它基于電磁共振耦合原理，利用非輻射磁場實現(xiàn)電力高效傳輸。在電子學的理論中，當交變電流通過導體，導體的周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。在電磁波的頻率低于100khz時，電磁波就會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，當電磁波頻率高于100khz時，電磁波便可以在空氣中傳播，并且經(jīng)大氣層外緣的電離層反射，形成較遠距離傳輸能力，人們把具有較遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻（即：RF）。將電信息源（模擬或者數(shù)字）用高頻電流進行調(diào)制（調(diào)幅或者調(diào)頻），形成射頻信號后，經(jīng)過天線發(fā)射到空中；較遠的距離將射頻信號接收后需要進行反調(diào)制，再還原成電信息源，這一過程稱為無線傳輸。中程傳輸是利用電磁波損失小的天線技術(shù)，并借助二極管、非接觸IC卡、無線電子標簽等等，實現(xiàn)效率較高的無線電力傳輸。
③微波/激光―――遠程傳輸。理論上講，無線電波的波長越短，其定向性越好彌散就越小。所以可以利用微波或激光形式來實現(xiàn)電能的遠程傳輸，這對于新能源的開發(fā)利用解決未來能源短缺問題也有著重要意義。1968年美國工程師彼得格拉提出了空間太陽能發(fā)電（Space Solar Power，SSP）的概念，其構(gòu)想是在地球外層空間建立太陽能發(fā)電基地通過微波將電能送回地球。
無線通信（數(shù)據(jù)）傳輸方式及技術(shù)原理：無線通信（Wireless communication）是利用電磁波信號在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。無線通信技術(shù)自身有很多優(yōu)點，成本較低，無線通信技術(shù)不必建立物理線路，更不用大量的人力去鋪設(shè)電纜，而且無線通信技術(shù)不受工業(yè)環(huán)境的限制，對抗環(huán)境的變化能力較強，故障診斷也較為容易，相對于傳統(tǒng)的有線通信的設(shè)置與維修，無線網(wǎng)絡(luò)的維修可以通過遠程診斷完成，更加便捷；擴展性強，當網(wǎng)絡(luò)需要擴展時，無線通信不需要擴展布線；靈活性強，無線網(wǎng)絡(luò)不受環(huán)境、地形等限制，而且在使用環(huán)境發(fā)生變化時，無線網(wǎng)絡(luò)只需要做很少的調(diào)整，就能適應(yīng)新環(huán)境的要求。
（1）常用的遠距離無線通信技術(shù)
目前偏遠地區(qū)廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。它主要使用在較為偏遠或不宜鋪設(shè)線路的地區(qū)，如：煤礦、海上、有污染或環(huán)境較為惡劣地區(qū)等。
①GPRS/CDMA無線通信技術(shù)：GPRS （通用無線分組業(yè)務(wù)）是由中國移動開發(fā)運營的一種基于GSM通信系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，是介于第二代和第三代之間的技術(shù)，通常稱為2.5G。它是利用“包交換”概念發(fā)展的一種無線傳輸方式。包交換就將數(shù)據(jù)封裝成許多獨立的包，再將這些包一個一個傳送出去，形式上有點類似寄包裹，其優(yōu)勢在于有資料需要傳送時才會占用頻寬，而且是以資料量計價，有效的提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。GPRS網(wǎng)絡(luò)同時支持電路型數(shù)據(jù)和分組交換數(shù)據(jù)，從而GPRS網(wǎng)絡(luò)能夠方便的和因特網(wǎng)互相連接，相比原來的GSM網(wǎng)絡(luò)的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS的分組交換技術(shù)具有實時在線、按量計費、高速傳輸?shù)葍?yōu)點。CDMA是碼分多址的英文縮寫（Code Division Multiple Access），是由中國電信運行的一種基于碼分技術(shù)和多址技術(shù)的新的無線通信系統(tǒng)，其原理基于擴頻技術(shù)。其最早是由于軍事上對高質(zhì)量無線通訊技術(shù)的需要而開發(fā)設(shè)計。CDMA在數(shù)據(jù)傳送過程中，將數(shù)據(jù)用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調(diào)制，使數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，然后經(jīng)載波調(diào)制將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼，進行相反過程的處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號從而進行解擴，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。其特點是抗干擾能力強、抗衰落能力強、信號隱蔽性強、抗截獲的能力強、可以多用戶同時接收發(fā)送。
②數(shù)傳電臺通信。數(shù)傳電臺是數(shù)字式無線數(shù)據(jù)傳輸電臺的簡稱。它是采用數(shù)字信號處理、數(shù)字調(diào)制解調(diào)、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的一種無線數(shù)據(jù)傳輸電臺。數(shù)傳電臺的工作頻率大多使用220～240 MHz或400～470 MHz頻段，具有數(shù)話兼容、數(shù)據(jù)傳輸實時性好、專用數(shù)據(jù)傳輸通道、一次投資、沒有運行使用費、適用于惡劣環(huán)境、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。數(shù)傳電臺的有效覆蓋半徑約有幾十公里，可以覆蓋一個城市或一定的區(qū)域。數(shù)傳電臺通常提供標準的RS-232數(shù)據(jù)接口，可直接與計算機、數(shù)據(jù)采集器、RTU、PLC、數(shù)據(jù)終端、GPS接收機、數(shù)碼相機等連接。傳輸速率從9600到19200 bps，誤碼低于10-6（-110 dBm時），可工作于單工、半雙工、時分雙工TDD、全雙工方式。無線數(shù)傳電臺是通信行業(yè)發(fā)展較早的通信方式，也是比較成熟的一項無線通信技術(shù)，已經(jīng)在各行業(yè)取得廣泛的應(yīng)用，在航空航天、鐵路、電力、石油、氣象、地震等各個行業(yè)均有應(yīng)用，在遙控、遙測、搖信、遙感等SCADA領(lǐng)域也取得了長足的進步和發(fā)展。
③擴頻微波通信。擴頻通信，即擴展頻譜通信技術(shù)（Spread Spectrum Communication）是指其傳輸信息所用信號的帶寬遠大于信息本身帶寬的一種通信技術(shù)。最早始用于軍事通信。它傳輸?shù)幕驹硎菍⑺鶄鬏數(shù)男畔⒂脗坞S機碼序列（擴頻碼）進行調(diào)制，偽隨機碼的速率遠大于傳送信息的速率，這時發(fā)送信號所占據(jù)帶寬遠大于信息本身所需的帶寬實現(xiàn)了頻譜擴展，同時發(fā)射到空間的無線電功率譜密度也有大幅度的降低。在接收端則采用相同的擴頻碼進行相關(guān)解調(diào)并恢復信息數(shù)據(jù)。其主要特點是：抗噪聲能力極強；抗干擾能力極強；抗衰落能力強；抗多徑干擾能力強；易于多媒體通信組網(wǎng)；具有良好的安全通信能力；不干擾同類的其他系統(tǒng)等，同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點，特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
④無線網(wǎng)橋。無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線（微波）進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計。它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠距離（可達50km）、高速（可達百兆bps）無線組網(wǎng)。擴頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
⑤衛(wèi)星通信。衛(wèi)星通信（satellite communication）是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，從而實現(xiàn)在多個地面站之間進行通信的一種技術(shù)，它是地面微波通信的繼承和發(fā)展。衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常由二部分組成，分別是衛(wèi)星端、地面端。衛(wèi)星端在空中，主要用于將地面站發(fā)送的信號放大再轉(zhuǎn)發(fā)給其它地面站。地面站主要用于對衛(wèi)星的控制、跟蹤以及實現(xiàn)地面通信系統(tǒng)接入衛(wèi)星通信系統(tǒng)。衛(wèi)星可分為同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星，同步衛(wèi)星在空中的運行方向和周期與地球的自轉(zhuǎn)方向及周期相同，從地面的任何位置看，該衛(wèi)星都是“靜止”不動的；非同步衛(wèi)星的運行周期大于或小于地球的運行周期，其軌道高度、傾角、形狀都可根據(jù)需要調(diào)整。衛(wèi)星通信的的特點是：覆蓋范圍廣、工作頻帶寬、通信質(zhì)量好、不受地理條件限制、成本與通信距離無關(guān)等，其主要用在國際通信、國內(nèi)通信、軍事通信、移動通信和廣播電視等領(lǐng)域，衛(wèi)星通信的主要缺點是通信具有一定的延遲，比如打衛(wèi)星電話時，不能立即聽到對方回話，主要原因是衛(wèi)星通信的傳輸距離較長，無線電波在空中傳輸是有一定延遲的。
⑥短波通信。按照國際無線電咨詢委員會的劃分，短波是指波長l00m～l0m，頻率為3MHz～30MHz的電磁波。短波通信是指利用短波進行的無線電通信，又稱高頻（HF）通信。短波通信可分為地波傳播和天波傳播。地波傳播的衰耗隨工作頻率的升高而遞增，在同樣的地面條件下，頻率越高，衰耗越大。利用地波只適用于近距離通信，其工作頻率一般選在5MHz以下。地波傳播受天氣影響小，比較穩(wěn)定，信道參數(shù)基本不隨時間變化，故信道可視為恒參信道。天波傳播是無線電波經(jīng)電離層反射來進行遠距離通信的方式，傾斜投射的電磁波經(jīng)電離層反射后，可以傳到幾千千米外的地面。天波的傳播損耗比地波小得多，經(jīng)地面與電離層之間多次反射之后，可以達到極遠的地方，因此，利用天波可以進行環(huán)球通信。天波傳播因受電離層變化和多徑傳播的嚴重影響極不穩(wěn)定，其信道參數(shù)隨時間而急劇變化，因此稱為變參信道。短波通信的特點是：建設(shè)維護費用低、周期短、設(shè)備簡單、電路調(diào)度容易、抗毀能力強、頻段窄，通信容量小、天波信道信號傳輸穩(wěn)定性差等。長期以來，廣泛用于政府、軍事、外交、氣象、商業(yè)等部門，用以傳送電報、電話、傳真、低速數(shù)據(jù)和圖像、語音廣播等信息。
（2）常見短距離無線通信技術(shù)
短距離無線通信技術(shù)是指通信雙方通過無線電波傳輸數(shù)據(jù)，并且傳輸距離在較近的范圍內(nèi)，其應(yīng)用范圍非常廣泛。近年來，應(yīng)用較為廣泛及具有較好發(fā)展前景的短距離無線通信標準有：Zig-Bee、藍牙（Bluetooth）、無線寬帶（Wi-Fi）、超寬帶（UWB）和近場通信（NFC）。
①Zig-Bee。Zig-bee是基于IEEE802.15.4標準而建立的一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。Zig-bee來源于蜜蜂群的通信方式，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動翅膀的來與同伴確定食物源的方向、位置和距離等信息，從而構(gòu)成了蜂群的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點是距離近，其通常傳輸距離是10-100米；低功耗，在低耗電待機模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個終端工作6～24個月，甚至更長；其成本，Zig-Bee免協(xié)議費，芯片價格便宜；低速率，Zig-bee通常工作在20～250 kbps的較低速率；短時延，Zig-bee的響應(yīng)速度較快等。主要適用于家庭和樓宇控制、工業(yè)現(xiàn)場自動化控制、農(nóng)業(yè)信息收集與控制、公共場所信息檢測與控制、智能型標簽等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。
②藍牙（Bluetooth）。藍牙（Bluetooth）是在1998年5月由東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞等公司共同提出的一種近距離無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)標準。它能夠在10米的半徑范圍內(nèi)實現(xiàn)點對點或一點對多點的無線數(shù)據(jù)和聲音傳輸，其數(shù)據(jù)傳輸帶寬可達1Mbps。通訊介質(zhì)為頻率在2.402GHz到2.480GHz之間的電磁波。藍牙技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)中各類數(shù)據(jù)及語音設(shè)備，如PC、撥號網(wǎng)絡(luò)、筆記本電腦、打印機、傳真機、數(shù)碼相機、移動電話和高品質(zhì)耳機等，藍牙的無線通訊方式將上述設(shè)備連成一個微微網(wǎng)，多個微微網(wǎng)之間也可以實現(xiàn)互連接，從而實現(xiàn)各類設(shè)備之間隨時隨地進行通信。藍牙技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無線辦公環(huán)境、汽車工業(yè)、信息家電、醫(yī)療設(shè)備以及學校教育和工廠自動控制等領(lǐng)域，藍牙目前存在的主要問題是芯片大小和價格較高；抗干擾能力較弱。
③無線寬帶（Wi-Fi）。Wi-Fi誕生于1999年，它是一種基于802.11協(xié)議的無線局域網(wǎng)接入技術(shù)。Wi-Fi技術(shù)突出的優(yōu)勢在于它有較廣的局域網(wǎng)覆蓋范圍，其覆蓋半徑可達100米左右，相比于藍牙技術(shù)，Wi-Fi覆蓋范圍較廣；傳輸速度非常快，其傳輸速度可以達到11mbps（802.11b）或者54mbps（802.11a），適合高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)；無須布線，可以不受布線條件的限制，非常適合移動辦公用戶的需要。在一些人員密集的地方，比如火車站、汽車站、商場、機場、圖書館、校園等地方設(shè)置“熱點”，可以通過高速線路將因特網(wǎng)接入上述場所。用戶只需要將支持無線網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備該區(qū)域內(nèi)，即可高速接入因特網(wǎng)；健康安全，具有WiFi功能的產(chǎn)品發(fā)射功率不超過100毫瓦，實際發(fā)射功率約60～70毫瓦，與手機、手持式對講機等通訊設(shè)備相比，WiFi產(chǎn)品的輻射更小。
④超寬帶（UWB）。UWB（Ultra Wideband）是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，其傳輸距離通常在10m以內(nèi)，使用1GHz以上帶寬，通信速度可以達到幾百兆bit/s以上，UWB的工作頻段范圍從3.1GHz到10.6 GHz，最小工作頻寬為500MHz。其主要特點是：傳輸速率高；發(fā)射功率低，功耗小；保密性強；UWB通信采用調(diào)時序列，能夠抗多徑衰落；UWB所需要的射頻和微波器件很少，可以減小系統(tǒng)的復雜性。由于UWB系統(tǒng)占用的帶寬很高，UWB系統(tǒng)可能會干擾現(xiàn)有其他無線通信系統(tǒng)。UWB主要應(yīng)用在高分辨率、較小范圍、能夠穿透墻壁、地面等障礙物的雷達和圖像系統(tǒng)中。軍事部門利用UWB技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出了高分辨率的雷達。據(jù)相關(guān)報道，一些具有特殊功能的UWB收發(fā)器已經(jīng)被開發(fā)出來，用在了能夠看穿地面、墻壁、身體等障礙物的雷達和圖像裝置，這種裝置可以用來檢查樓房、橋梁、道路等工程的混凝土和瀝青結(jié)構(gòu)中的缺陷，以及定位地下電纜及其它管線的故障位置，也可用于疾病診斷。另外，在救援、治安防范、消防及醫(yī)療、醫(yī)學圖像處理等領(lǐng)域都大有用途。
⑤NFC。NFC（Near Field Communication）是一種新的近距離無線通信技術(shù)，由飛利浦、索尼和諾基亞等公司共同開發(fā)，其工作頻率為13.56 MHz，由13.56 MHz的射頻識別（RFID）技術(shù)發(fā)展而來，它與目前廣為流行的非接觸智能卡ISO14443所采用的頻率相同，這就為所有的消費類電子產(chǎn)品提供了一種方便的通訊方式。NFC采用幅移鍵控（ASK）調(diào)制方式，其數(shù)據(jù)傳輸速率一般為106 kbit/s、212 kbit/s和424 kbit/s三種。NFC的主要優(yōu)勢是：距離近、帶寬高、能耗低，與非接觸智能卡技術(shù)兼容，其在門禁、公交、手機支付等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用價值。NFC的應(yīng)用情境基本可以分為以下五類：A、接觸-通過，主要應(yīng)用在會議入場、交通關(guān)卡、門禁控制、和賽事門票等方面；B、接觸-確認/支付，主要應(yīng)用在手機錢包、移動和公交付費等方面；C、接觸-連接，這種應(yīng)用可以實現(xiàn)2個具有NFC功能的設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)的點對點傳輸；D、接觸-瀏覽，用戶可以通過NFC手機了解和使用系統(tǒng)所能提供的功能和服務(wù)；E、下載-接觸，通過具有NFC功能的終端設(shè)備，使用GPRS＼CDMA網(wǎng)絡(luò)接收或下載相關(guān)信息，用于門禁或支付等功能。
四、三者互為系統(tǒng)的立體式應(yīng)用
第3篇
關(guān)鍵詞：新能源汽車 汽車產(chǎn)業(yè) 稅收政策
促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展是我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，是我國汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。目前的汽車產(chǎn)業(yè)稅收政策，在促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面起到了一定的積極作用，但在新能源汽車的研發(fā)、生產(chǎn)銷售、購買和使用等方面也存在一些問題，有待進一步完善。
一、現(xiàn)行新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展稅收政策中存在的問題
（一）在新能源汽車的研發(fā)、生產(chǎn)銷售環(huán)節(jié)稅收政策優(yōu)惠力度不夠
1.企業(yè)所得稅方面，對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的稅收優(yōu)惠政策不充分。第一，目前新能源汽車的生產(chǎn)成本較高，銷售價格也居高不下，企業(yè)生產(chǎn)新能源汽車的積極性不高，原因之一就是在新能源汽車的研發(fā)環(huán)節(jié)，對研究開發(fā)費用投入的鼓勵政策力度不夠。第二，與傳統(tǒng)能源汽車生產(chǎn)企業(yè)相比，新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)在企業(yè)所得稅稅率方面沒有優(yōu)惠。而新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)由于尚未達到經(jīng)濟的生產(chǎn)規(guī)模，相比之下其稅收負擔較重。第三，目前缺乏對新能源汽車的企業(yè)所得稅稅收減免政策，稅收政策對新能源汽車的激勵支持作用與對傳統(tǒng)能源汽車的約束限制作用未能有效結(jié)合。
2.增值稅方面，企業(yè)研制并銷售新能源汽車的稅收優(yōu)惠政策不到位。首先，新能源汽車在技術(shù)研發(fā)過程中的中間試驗產(chǎn)品銷售適用17%的增值稅稅率，企業(yè)沒有享受到增值稅稅收優(yōu)惠，研發(fā)新能源汽車的動力不足。其次，新能源汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)屬于國家重點扶持的產(chǎn)業(yè)，但企業(yè)生產(chǎn)銷售新能源汽車，缺乏“先征后退”或“即征即退”的增值稅優(yōu)惠政策，企業(yè)生產(chǎn)銷售新能源汽車的積極性不高。再次，新能源汽車對生態(tài)文明建設(shè)有積極作用，但生產(chǎn)銷售新能源汽車適用17%的增值稅稅率，而新能源汽車由于生產(chǎn)成本較傳統(tǒng)能源汽車要高，因此消費者需負擔的增值稅也多，購車成本也高，影響了新能源汽車的生產(chǎn)銷售。
3.消費稅方面，企業(yè)生產(chǎn)銷售新能源汽車的稅收激勵作用不明顯。征收消費稅的目的主要是體現(xiàn)“寓禁于征”的精神，對高能耗的小汽車征收消費稅，有利于節(jié)約資源、保護環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。但目前的消費稅稅率設(shè)置上，生產(chǎn)銷售新能源汽車和傳統(tǒng)能源汽車一樣，都是按照汽缸容量大小作為劃分標準。這種設(shè)置方式，只體現(xiàn)了對生產(chǎn)購買小容量汽缸汽車的政策導向，但并未從本質(zhì)上對生產(chǎn)購買新能源汽車起到激勵作用。
（二）在新能源汽車的購置、使用環(huán)節(jié)稅收政策導向作用欠缺
1.車輛購置稅方面，稅收政策對消費者購買新能源汽車的引導不力。隨著普通民眾購買汽車數(shù)量的逐漸增加，車輛購置稅的征收已對消費者購買新能源汽車產(chǎn)生了制約作用。目前由于新能源汽車的銷售價格較高，購買新能源汽車的車輛購置稅也就隨之增加，這直接制約了新能源汽車的消費需求。消費需求不能有效增加，新能源汽車的生產(chǎn)就難以形成較大規(guī)模，從而使新能源汽車的生產(chǎn)成本居高不下，又進一步影響了新能源汽車的購買和使用。
2.消費稅方面，稅收政策對消費者使用新能源汽車的鼓勵不夠。在使用傳統(tǒng)能源汽車時，目前的成品油消費稅在一定程度上會導致其使用成本的不同。但這種不同會引起消費者選擇排量不同的傳統(tǒng)能源汽車的差異，而不是選擇傳統(tǒng)能源汽車與新能源汽車的差異。在目前的成品油消費稅稅收政策下，消費者盡管使用傳統(tǒng)能源汽車的成本在提高，但與新能源汽車相比，傳統(tǒng)能源汽車的購買價格優(yōu)勢明顯，而使用成本劣勢不明顯。有鑒于此，很多消費者在購買價格與使用成本相比之下還是選擇傳統(tǒng)能源汽車。
二、對促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的稅收政策建議
促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，應(yīng)從研發(fā)環(huán)節(jié)、產(chǎn)銷環(huán)節(jié)到購買環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)等多環(huán)節(jié)著手，通過調(diào)整各相關(guān)稅種的稅收政策，發(fā)揮稅收政策對傳統(tǒng)能源汽車的制約作用以及對新能源汽車的激勵作用。
（一）提高新能源汽車在研發(fā)環(huán)節(jié)與產(chǎn)銷環(huán)節(jié)的稅收政策優(yōu)惠力度
1. 出臺企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策，增強新能源汽車研發(fā)生產(chǎn)力。（1）提高新能源汽車研究開發(fā)費用的加計扣除比例。為促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高新能源汽車企業(yè)的技術(shù)研發(fā)能力，企業(yè)開發(fā)新能源汽車發(fā)生的研究開發(fā)費用在目前50%加計扣除或150%攤銷的基礎(chǔ)上應(yīng)當進一步提高。從而利用企業(yè)所得稅稅收優(yōu)惠政策引導企業(yè)加大新能源汽車的研發(fā)投入，提高企業(yè)新能源汽車的研發(fā)能力和生產(chǎn)能力。（2）降低新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)的所得稅稅率。企業(yè)所得稅法規(guī)定，對于國家需要重點扶持的高新技術(shù)企業(yè)，減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅。新能源汽車生產(chǎn)涉及能源節(jié)約、環(huán)境保護，應(yīng)將新能源汽車納入國家重點扶持的高新技術(shù)領(lǐng)域，按照高新技術(shù)企業(yè)享受所得稅稅收優(yōu)惠，以提高新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)積極性，擴大新能源汽車的生產(chǎn)規(guī)模，降低新能源汽車的生產(chǎn)成本。（3）減免新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)所得稅。新能源汽車屬于節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，應(yīng)參照國家有關(guān)所得稅政策規(guī)定，對企業(yè)從事新能源汽車生產(chǎn)經(jīng)營所得，應(yīng)自項目取得第1筆生產(chǎn)經(jīng)營收入所屬納稅年度起，第1年至第3年免征企業(yè)所得稅，第4年至第6年減半征收企業(yè)所得稅。通過此政策來增強新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)的競爭能力，激勵其生產(chǎn)新能源汽車的積極性。（4）實施新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)購置使用專用設(shè)備的稅收抵免。對新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)實際購置并自身投入使用的生產(chǎn)新能源汽車的專用設(shè)備，該專用設(shè)備的投資額的10%至20%從企業(yè)當年的應(yīng)納稅額中抵免；當年不足抵免的，可以在以后5個納稅年度結(jié)轉(zhuǎn)抵免。通過此政策降低新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)的稅收負擔，引導其加大對新能源汽車生產(chǎn)的投入。
2. 實施增值稅減免政策，提升新能源汽車市場競爭力。首先，實施新能源汽車中間試驗品減征增值稅稅收政策。通過減征銷售新能源汽車中間試驗品的增值稅，可以減輕新能源汽車研發(fā)企業(yè)的負擔，鼓勵研發(fā)企業(yè)加大研發(fā)力度，研發(fā)出性能更加優(yōu)良的新能源汽車。其次，實行新能源汽車企業(yè)差別增值稅稅收政策。在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不同階段初期，新能源汽車生產(chǎn)的規(guī)模大小不同，其盈利能力強弱不同，新能源汽車價格高低也不同。因此，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)未形成規(guī)模前，企業(yè)研制并銷售新能源汽車盈利能力弱，可實施增值稅即征即退80%的稅收優(yōu)惠政策；在新能源汽車產(chǎn)業(yè)已形成初步規(guī)模時，可實施即征即退50%的稅收優(yōu)惠政策。再次，降低新能源汽車的增值稅稅率。目前，由于新能源汽車的銷售價格高，與傳統(tǒng)能源汽車相比，缺乏市場競爭力，影響了新能源汽車的生產(chǎn)銷售。通過降低新能源汽車的增值稅稅率，可以降低新能源汽車的價格，有利于降低消費者購車成本，提升新能源汽車的競爭力，擴大新能源汽車的市場份額。
3. 改革消費稅稅收政策，提高新能源汽車生產(chǎn)銷售量。消費稅稅收政策會影響商品的價格，從而引導生產(chǎn)者的生產(chǎn)行為與消費者的消費行為。因此，應(yīng)充分發(fā)揮汽車消費稅稅收政策的導向作用，引導生產(chǎn)者和消費者選擇更多地生產(chǎn)和消費新能源汽車。具體而言，對傳統(tǒng)能源汽車和新能源汽車應(yīng)實施差別化的消費稅稅收政策。對傳統(tǒng)能源汽車，應(yīng)進一步提高消費稅稅率，增加其消費稅稅負，提高消費者的購車成本；對于新能源汽車，應(yīng)免消費稅或者采用最低檔的消費稅稅率，降低消費者的購車成本。通過消費稅的一升一降，以提升新能源汽車的市場競爭力，從而引導消費者購買使用新能源汽車。
（二）完善新能源汽車在購置、使用環(huán)節(jié)的稅收政策
調(diào)整傳統(tǒng)能源汽車與新能源汽車在購置環(huán)節(jié)和使用環(huán)節(jié)的稅收政策，提高傳統(tǒng)能源汽車在購置、使用環(huán)節(jié)的稅收負擔，降低新能源汽車在購置、使用環(huán)節(jié)的稅收負擔，從而促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1. 免征新能源汽車車輛購置稅，提高新能源汽車的吸引力。2014年7月9日的國務(wù)院常務(wù)會議決定，自2014年9月1日至2017年底，對三類新能源汽車，免征車輛購置稅。這一稅收政策能降低新能源汽車的購置成本，有利于提高新能源汽車對消費者的吸引力。為了獲得與傳統(tǒng)能源汽車相比明顯的持續(xù)價格優(yōu)勢，新能源汽車免征車輛購置稅的稅收政策應(yīng)持續(xù)實行，而不應(yīng)只是到2017年底，這樣能降低新能源汽車的購置成本，有利于提高新能源汽車對消費者的吸引力。
2. 提高成品油消費稅，增強新能源汽車的競爭力。為了增強新能源汽車在汽車消費市場上的競爭力，在提高新能源汽車購買價格優(yōu)勢的同時，還要增強新能源汽車使用成本的優(yōu)勢。為此，應(yīng)進一步提高成品油的消費稅稅率，從而提高傳統(tǒng)能源汽車的使用成本，凸顯新能源汽車使用成本的優(yōu)勢。這樣可以增強新能源汽車的競爭力，刺激消費者購買和使用新能源汽車，從而促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
總之，對于生產(chǎn)者而言，通過稅收政策的實施，可提高新能源汽車的研發(fā)生產(chǎn)能力，降低新能源汽車的生產(chǎn)成本，降低新能源汽車的銷售價格，以增強新能源汽車在市場上的競爭力。對于消費者而言，通過稅收政策的實施，可降低新能源汽車消費者的購買成本，減輕使用費用，從而增加新能源汽車的購買數(shù)量，進一步促進新能源汽車的生產(chǎn)，使新能源汽車產(chǎn)業(yè)步入健康發(fā)展的軌道。
參考文獻：
1.李晶，李施雨.新能源汽車產(chǎn)業(yè)稅收政策的國際借鑒與措施[J].稅務(wù)研究，2013，（10）.
