通信工程专业导论 课件 第四章 通信技术应用

x第四章通信技术应用x目录4.1智能家居4.2无人系统4.3远程医疗4.4智能物联4.5北斗卫星导航系统x4.1智能家居x一、智能家居

所谓的智能家居，就是将人类住宅的房屋通过综合布线技术、安全防范技术、通信技术、音频视频技术、自动控制技术等多种科学技术手段，将与家居生活相关的设备进行整合，使人类家居生活形成一个统一高效的整体体系，以提高家居生活的舒适度、安全、便捷性。x一、智能家居1.日常起居2.安防系统3.休闲娱乐

日常起居是人们进行家庭活动的主要行为，包含睡眠、沐浴、饮食等方面。日常起居作为智能家居的一个基础功能，为我们的生活提供便捷。

智能安防的目的是保护家庭人和物的安全。从硬件产品的角度分析，智能家居安全体系主要由各种传感器、安全功能产品、网络、网络设备、云服务器等构成。从软件系统的角度考虑，整套智能家居安全系统可包括：智能安全报警系统、智能安全视频监测系统、智能安全可视对讲系统、智能安全门禁系统。a.家庭影院系统b.线上游戏厅x4.2无人系统x二、无人系统

生活中，人们接触最多的是民用无人机和无人驾驶车。除此之外，还有无人潜航器等智能产品。这些产品不仅在生活中给我们提供便利，在军事、国防上也有着极大的作用，推动着各领域向前发展。x二、无人系统1.无人机2.无人潜水艇

无人机（UnmannedAerialVehicle，UAV）由于拥有应用多样、灵敏度高、便于部署等优点，在军事、民生、救援等应用领域中受到重视。随着近年来无人机装载性能的提高和网络技术的高速发展，无人机市场将面临巨大的发展前景。

水下战场是未来战场竞争的重要空间。水下动力是未来作战系统收集情报、传递能量的有效手段之一。水下无人自主系统具有造价低、应用灵活多样、隐藏性强、能应对复杂多变的海况、有效防止人员伤亡事故等优点。而水下无人自主控制系统作为一个船舶功率倍增器，也有着更广阔的军事用途，可以承担潜艇几乎所有的任务。x二、无人系统3.无人驾驶车

无人驾车操作系统是一种技术交叉系统，涉及多传感器数据融合、信号处理、人工智能技术等。如果用一段话来总结无人驾驶汽车控制系统，那便是“利用所有的汽车内感应器（如照相机、激光雷达、毫米波雷达、GPS、惯性感应器等）结合得到的环境信息（主要是路面消息、道路交通消息、汽车方位和障碍物数据消息），识别周围环境和车辆状态，自主分析判断，主动调节车辆运动，最终实现无人驾驶”。从现状分析，无人驾驶技术已成为未来汽车行业发展的主流，可以为人们提供更便捷、更优质的出行。x4.3远程医疗x三、远程医疗

远程医疗是指以计算机技术、遥感、遥测、遥控技术为依托，充分发挥大医院或专科医疗中心的医疗技术和医疗设备优势，对医疗条件较差的边远地区、海岛或舰船上的伤病员进行远距离诊断、治疗和咨询。智能插座三、远程医疗1.远程监护

传统的医疗系统通常无法把患者的状况准确地反映给医务人员，从而造成延误就诊。所以，医疗过程中非常需要一个可以对患者身体进行即时监测的信息系统，把患者的生理信号准确地传给医务人员，做到及时发现，准确就医，有效治疗。智能插座三、远程医疗2.远程会诊

有些情况下，医生由于经验限制，怀疑患者可能患有罕见疾病，却因患者病情复杂，一时难以制定治疗计划，而当地又没有在这一领域具有丰富经验的专家。这时，传统的诊断方式可能是邀请专家进行咨询或让患者到其他地方进行治疗，如果专家的日程安排太满，无法在两地之间花费很长时间，或者患者的身体状况不允许他进行如此长的旅行，患者就可能会失去治疗的最佳时机。远程咨询在这种情况下能够起到重要的作用。智能插座三、远程医疗3.远程治疗

远程手术是将虚拟现实技术和互联网技术相结合，使医生能够亲自操作远程病人。也就是说，医务人员可以通过传输的现场图片，或使用键盘、鼠标、“数码手套”等输入装置完成手术动作。智能插座三、远程医疗4.医疗机器人

医疗机器人技术在过去数十年中发展很快。根据医疗机器人的功能和用途，医疗机器人分为神经外科机器人、骨科机器人、腹腔镜机器人、血管介入机器人、假肢外骨骼机器人、辅助康复机器人和胶囊机器人。腹腔镜机器人血管介入机器人x4.4智能物联x四、智能物联

人类获取信息之后通过消息作出判断和选择，从而进行下一次动作。由于个体差异，不同的人会对同样的消息作出不同的判断。此外，“事物”在获得信息时通常无法进行决策。如何使事件在获得信息后，再次产生决策能力呢？智能分类与优化技术就是解答这一问题的一种技术手段。在获得信息后，它可以根据历史经验和理论模型迅速作出最有价值的决策。而数据挖掘与优化方法在工业化与信息化的融合中也有着巨大的需求。智能插座四、智能物联1.智慧水利(1).水联网的概念水联网（InternetofWater）是在物联网（InternetofThings，IoT）基础上提出的，它是根据供水、需求和分配的典型特征开发的。(2).关键技术a.智能感知技术b.三维3S技术c.云计算与云存储技术d.物联网技术(3).“互联网+智慧水利”的实际案例a.省、市、县三级防汛防旱综合指挥平台b.水利工程标准化管理平台c.城市洪涝灾害预警预报系统智能插座四、智能物联2.智能电网(1).电力通信电力通信是现代供电系统中至关重要的部分。现代供电系统中的发电、输电、变电、配电和用电系统通常布置在范围较大的区域。(2).信息通信技术针对当前智慧城市发展对智能国家电网技术发展的重要应用需求，智慧城市智能电网的重要基础关键技术包括：信息通信技术、分布式能源发电与并网技术、绿色输变电工程技术、先进的储能技术、主动配电网和微电网技术、需求响应技术、电动汽车和电网交互技术、智能电力和用户能源行为分析技术、智能电网业务交互技术、城市能源互联网技术等。(3).电力物联网业务场景分析为了提高电力能源调度的灵活性和鲁棒性，推动能源行业改革，建设能源互联网，许多新的电力业务将依托电力物联网技术逐步实现。智能插座四、智能物联3.智能燃气(1).“智慧燃气”近年来，高新技术的不断发展和完善不仅为燃气行业提供了更多的发展可能性，也使“智能燃气”有了足够的理论和技术支持。(2).关键技术a.管网仿真技术b.全面SCADA系统监控c.智慧化的管道完整性管理(3).燃气行业的实例应用a.太阳能智能井盖在燃气安全中的应用b.VR仿真技术在燃气行业的应用x4.5北斗卫星导航系统x五、北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统（BDS）和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的GALILEO同为联合国卫星导航委员会认定的供应商。随着我国北斗卫星导航系统的发展，其功能早已不只是局限于定位，而是在各个领域被广泛运用。短报文通信功能使北斗成为全球首个通信一体化的全球导航定位系统，相关技术有望在未来进一步推广。智能插座五、北斗卫星导航系统1.海上作业

通信技术在海上作业方面应用极广，包括船舶进出港、确认航线、海上搜救和船舶调度指令的接收等。GPS虽然本身没有通信功能，但是集成了主流通信系统例如GSM等来实现通信功能。短报文服务为北斗系统提供了通信功能，其一体化构造，可方便地实现船载通导系统的可操作性，有利于船载通导系统的推广。智能插座五、北斗卫星导航系统2.交通运输监管(1).北斗系统在公务车监管中的应用。(2).北斗系统在出租车运营监管中的应用。(3).北斗系统在物流车辆监管中的应用。公务车监管系统智能插座五、北斗卫星导航系统3.航空安全(1).北斗系统在民用航空导航中的应用。(2).北斗系统在民用航空监视中的应用。(3).北斗系统在机场场面监控中的应用。智能插座五、北斗卫星导航系统4.电力行业(1).北斗精密授时在电力系统中的应用。(2).北斗高精度测量在杆塔形变监测中的应用。(3).北斗定位导航在电力巡线中的应用。(4).北斗短报文在用电信息采集中的应用。基于北斗定位导航的无人机电网巡线系统示意x谢谢智能插座一、日常起居1.智能照明系统2.智能窗帘3.智能插座x智能照明系统

智能照明控制系统是利用先进的电磁调压及电子感应技术，对供电进行实时监控与跟踪，自动平滑地调节电路的电压和电流幅度，改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗，提高功率因素，降低灯具和线路的工作温度，达到优化供电目的的照明控制系统(见左图)。x智能窗帘

智能窗帘是一种具有一定自反应、调节和控制功能的电动窗帘。例如，可根据室内环境条件自动调节光强、空气湿度、平衡室温，具有智能灯光控制、智能雨控、智能风控三大突出特点。智能窗帘可以控制透光率，起到保护隐私的作用(见左图)。x智能插座

智能插座可以通过WiFi、蓝牙和其他方式与手持设备连接，实现远程控制、语音控制(见左图)。返回x安防系统智能家居安防系统有以下几个组成部分。1.红外入侵探测器红外入侵探测器主要用于阻止陌生人非法进入。2.门磁、窗磁传感器门磁系统是广泛应用的防盗系统之一，主要包含门磁传感器和窗磁传感器。3.感烟探测器感烟探测器主要用于探测可见或者不可见的燃烧物体和慢速早期火灾，有四种类型：离子型、光电型、激光型和红外光束型。4.气体传感器气体传感器是把某种气体体积分数转化为一定电信号的转换器。5.水浸传感器水浸传感器利用了液体电导率原理。电极先测量是否有水，然后再由传感器输出干接点信号。返回x休闲娱乐1.家庭影院系统家庭影院由三个部分组成：信号接收器、低功率信号放大器和终端。信号接收器包含影音光盘（VideoCompactDisc，VCD）或数字通用光盘（DigitalVideoDisc，DVD）、蓝光光盘播放器、个人计算机等。功率放大器在家庭影院中十分关键，因此一般使用专门的功率放大器。终端包含显示装置（平板电视和投影仪）以及音箱，音响本身就要求优秀的声音播放品质。在智能家居系统中，家庭影院系统是一个可选系统，通常通过场景设置来实现智能照明系统、家庭背景音乐系统、电气控制系统等联动。x休闲娱乐2.线上游戏厅返回除了家庭影院系统，用户还可以更直观地感受到手机、VR、云游戏5G网络体验的提升。5G的低延迟和高带宽保证了计算效率和传输速度，可以带来更高的清晰度、更高质量的内容体验以及更低的游戏延迟。即使是以前无法通过光纤管理的云游戏，在5G带宽下同样可以畅玩。超高清视频也是5G体验的亮点。在手机和VR上观看超清晰的图像质量，可带来更震撼、更具感染力、更具沉浸感的用户体验。x无人机1.无人机系统

无人机系统是一种复杂的大规模空间控制系统，由许多子系统所构成，包括一个或多个无人机、控制站、发射和回收系统、数据链路、模块化任务加载设备、地面支持和支持设备以及操作和维护人员。2.无人机遥感

无人机遥感是无人机与空间遥感技术的融合，是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通信技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术实现自动化、智能化、专用化，快速获取国土资源、自然环境、地震灾区等空间遥感信息，且完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。3.无人机系统应用情况

无人机系统在民生领域中的运用主要涉及地质勘探、管路检测、公共建筑检验、海岸警戒、边防巡查、救护队伍、交通播报、渔业保障、新闻报道、输电线路检测、航空摄影、道路路况监测等。返回x无人潜水艇1.无人潜航器概述

无人潜航器（UnmannedWaterVehicle，UUV）是由潜艇、水面舰艇或民用船舶携带和放置的远程自主水下平台，分为远程控制型和自治型。2.无人潜航器通信技术

a.短波通信b.长波通信c.水声通信3.无人潜航器的应用

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