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集成電路設(shè)計(jì)學(xué)科評(píng)估范文第1篇

關(guān)鍵詞 工程教育專業(yè)認(rèn)證；射頻微電子；卓越工程師

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2015）11-0007-02

1 引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)保證和提高工程教育質(zhì)量、推動(dòng)我國(guó)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃具有重要作用。我國(guó)工程教育于2013年6月在韓國(guó)首爾召開(kāi)的國(guó)際工程聯(lián)盟會(huì)議上成功加入《華盛頓協(xié)議》，成為預(yù)備會(huì)員，這標(biāo)志著我國(guó)工程教育邁出重大步伐，為工程類學(xué)生今后走向世界提供了具有國(guó)際互認(rèn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的“通行證”。工程教育專業(yè)認(rèn)證作為國(guó)家工程師制度改革的基礎(chǔ)和前提，也將為廣大工科學(xué)生未來(lái)的工程執(zhí)業(yè)提供便利[1-2]。

隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造現(xiàn)代化工藝線的不斷建設(shè)和擴(kuò)展，以及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，IC產(chǎn)業(yè)對(duì)微電子人才需求日益增加。目前我國(guó)正面臨微電子技術(shù)人才奇缺的局面，對(duì)培養(yǎng)人才的要求也日益提高。射頻微電子學(xué)課程作為電磁場(chǎng)與微波技術(shù)方向的專業(yè)核心課程，是數(shù)字通信、射頻系統(tǒng)以及射頻集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。建立能適應(yīng)新形勢(shì)下滿足工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求的射頻微電子學(xué)課程教學(xué)體系，提高射頻微電子學(xué)課程教學(xué)水平，是電類專業(yè)順利通過(guò)工程教育專業(yè)認(rèn)證的重要環(huán)節(jié)之一。

為實(shí)施教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力，本文結(jié)合客觀實(shí)際，從教學(xué)方式方法改革、學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)、側(cè)重學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和創(chuàng)新能力的教學(xué)評(píng)價(jià)方法的研究和實(shí)踐等方面著手，建設(shè)面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的射頻微電子學(xué)課程教學(xué)體系[3]。

2 改進(jìn)教學(xué)方式方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

采用先進(jìn)現(xiàn)代教學(xué)手段是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的重要方法之一。

1）在保證知識(shí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和知識(shí)點(diǎn)布局的全面性基礎(chǔ)上，采用啟發(fā)式互動(dòng)教學(xué)法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)微電子課程的積極主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)分析工程實(shí)際問(wèn)題，有效提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

2）改進(jìn)多媒體課件，使教學(xué)更貼近工程實(shí)踐。使用視頻剪輯、動(dòng)畫、實(shí)物照片等教學(xué)手段，向?qū)W生展現(xiàn)該課程的核心內(nèi)容以及所學(xué)理論的工程實(shí)踐應(yīng)用，增加學(xué)生對(duì)射頻和微電子的感性認(rèn)識(shí)。例如：在介紹S參數(shù)時(shí)，可以通過(guò)視頻錄像介紹工程實(shí)踐中利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試射頻無(wú)源器件及有源器件S參數(shù)的方法；在介紹微波傳輸線時(shí)，可以向?qū)W生展示由微帶構(gòu)成的射頻前端系統(tǒng)中的饋電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)物照片和調(diào)試過(guò)程的視頻錄像；通過(guò)收集并展示各種射頻無(wú)源（濾波器、功分器等）、有源器件（低噪聲放大器、混頻器等）的照片和實(shí)物，使學(xué)生更形象地認(rèn)識(shí)射頻器件，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3）推進(jìn)課程網(wǎng)站的建設(shè)，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為教學(xué)輔助手段。在教學(xué)網(wǎng)站上提供國(guó)外著名科教網(wǎng)絡(luò)頻道有關(guān)射頻技術(shù)和微電子學(xué)的課程課件和相關(guān)教學(xué)資源，課堂教學(xué)課件、射頻微電子技術(shù)常用的網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)址，建立討論區(qū)供學(xué)生相互討論和教師答疑，建立專門的網(wǎng)頁(yè)介紹射頻微電子技術(shù)的前沿和發(fā)展方向，鼓勵(lì)學(xué)生跟蹤前沿技術(shù)自主創(chuàng)新。

4）在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，側(cè)重學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和創(chuàng)新能力的考查，將小組自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的情況納入對(duì)學(xué)生成績(jī)的評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生重視課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，改變單一的考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式，重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的自我評(píng)價(jià)和自我改進(jìn)。

3 注重學(xué)生面向工程實(shí)際的能力培養(yǎng)，改革射頻微電子學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

微電子學(xué)課程體系主要包括微電子器件和工藝、集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用兩大類，應(yīng)用性極強(qiáng)，學(xué)生需經(jīng)過(guò)實(shí)際器件工藝的操作和具體集成電路的設(shè)計(jì)，才能深刻理解器件工作原理、掌握集成電路仿真和版圖繪制方法，全面了解集成電路設(shè)計(jì)的全過(guò)程，達(dá)到很好的教學(xué)效果。

作為該課程體系中重要的一門課程，射頻微電子學(xué)是一門理論性與工程性都很強(qiáng)的課程。如圖1所示，射頻微電子學(xué)涉及許多學(xué)科交叉領(lǐng)域，因此，學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)、模擬集成電路設(shè)計(jì)等理論課程，掌握集成電路原理，還要能利用各代工廠提供的工藝庫(kù)和器件模型進(jìn)行各種集成電路原理設(shè)計(jì)和版圖繪制。現(xiàn)代射頻集成電路的開(kāi)發(fā)流程，由仿真域（設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證）實(shí)體域（電路實(shí)現(xiàn)）測(cè)試域（測(cè)試驗(yàn)證）三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。工業(yè)界需要的合格的射頻微電子工程師必須具備在上述三個(gè)領(lǐng)域的全面知識(shí)和技能。目前培養(yǎng)的學(xué)生比較注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，僅對(duì)仿真域中的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)比較熟悉，而仿真、電路實(shí)現(xiàn)、測(cè)試等方面的能力比較欠缺。

因此，在教學(xué)過(guò)程中，為了培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，除了基礎(chǔ)理論知識(shí)的教授外，還需教授學(xué)生掌握電路CAD軟件、電磁場(chǎng)仿真設(shè)計(jì)工具（HFSS、IE3D或CST）、各種集成電路測(cè)試設(shè)備（矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、示波器、信號(hào)源、頻譜儀和噪聲儀），并要求學(xué)生利用電磁仿真軟件對(duì)所學(xué)的射頻無(wú)源及有源器件（如濾波器、功分器，低噪聲放大器、混頻器、振蕩器等）進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，使學(xué)生不僅能更深刻地理解所學(xué)習(xí)的射頻器件的工作原理及射頻集成電路設(shè)計(jì)方法，也能熟悉和掌握仿真軟件。學(xué)生在教師或助教的指導(dǎo)下，自主設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證射頻無(wú)源器件（如濾波器、功分器、工分器等）及其有源器件（如低噪聲放大器、混頻器等），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行射頻系統(tǒng)前端的集成電路設(shè)計(jì)，然后通過(guò)評(píng)估篩選出性能較好的設(shè)計(jì)，制作實(shí)物并進(jìn)行工程測(cè)試。這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生在射頻集成電路工程設(shè)計(jì)重要環(huán)節(jié)由仿真域（設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證）實(shí)體域（電路實(shí)現(xiàn)）測(cè)試域（測(cè)試驗(yàn)證）能力的培養(yǎng)。

在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過(guò)小組學(xué)習(xí)討論的方式，鼓勵(lì)學(xué)生按課題小組設(shè)計(jì)多種射頻元器件。但由于射頻器件及射頻系統(tǒng)前端的集成電路的制作和工程測(cè)試的成本較高，無(wú)法滿足所有學(xué)生的需求，對(duì)器件的制作和測(cè)試必須擇優(yōu)進(jìn)行。在實(shí)際的實(shí)踐教學(xué)中，只進(jìn)行某種器件設(shè)計(jì)的小組為參照組，評(píng)估完成整個(gè)設(shè)計(jì)、仿真、制作、測(cè)試流程的小組對(duì)該器件掌握的改善情況。

4 進(jìn)行校企合作的卓越工程人才聯(lián)合培養(yǎng)

射頻微電子學(xué)教學(xué)可在校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制下，建立必要的激勵(lì)政策，充分發(fā)揮企業(yè)的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)教學(xué)從注重學(xué)生“考試結(jié)果”向注重學(xué)生“學(xué)習(xí)過(guò)程”的轉(zhuǎn)變。這反映到本課程的教學(xué)內(nèi)容上，要強(qiáng)調(diào)理論性與本課程的有機(jī)結(jié)合，突出案例分析和實(shí)踐研究；反映到教學(xué)過(guò)程中，要重視運(yùn)用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、案例分析、實(shí)踐研究和模擬訓(xùn)練等方法的運(yùn)用。在考核時(shí)，對(duì)校外課外的實(shí)踐內(nèi)容實(shí)行嚴(yán)格的考核，比如邀請(qǐng)校外射頻微電子工程技術(shù)人員與校內(nèi)專業(yè)教師組成考核小組，考核學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)的具體表現(xiàn)。根據(jù)實(shí)際條件，增加工廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，使學(xué)生能在綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)崗位操作規(guī)程及相關(guān)管理規(guī)程等的詳細(xì)了解。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下并結(jié)合本校的本科卓越工程師教育培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)，基于筆者近兩年來(lái)在微波技術(shù)與天線、射頻微電子學(xué)課程授課過(guò)程中的總結(jié)，探討建立新形勢(shì)下能滿足工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求的射頻微電子學(xué)課程教學(xué)體系，從而適應(yīng)國(guó)際化、社會(huì)化、高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求。需要指出的是，由于受到教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和客觀實(shí)際的限制，筆者只是簡(jiǎn)要地討論了在工程教育背景下本課程教學(xué)的轉(zhuǎn)變，在未來(lái)的教學(xué)過(guò)程中會(huì)進(jìn)一步進(jìn)行思考和總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1]修開(kāi)喜.中美工程教育專業(yè)認(rèn)證體系的比較研究[D].遼寧：大連理工大學(xué)，2013.

[2]劉昭亞.本科院校工程教育專業(yè)認(rèn)證制度研究[D].安徽：淮北師范大學(xué)，2014.

[3]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”質(zhì)量要求與工程教育認(rèn)證[J].高等工程教育研究，2013（6）：49-61.

集成電路設(shè)計(jì)學(xué)科評(píng)估范文第2篇

發(fā)揮人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，為“海西”建設(shè)提供人才支持

改革開(kāi)放以來(lái)，廈門大學(xué)在福建省就業(yè)的畢業(yè)生共5萬(wàn)多人，占畢業(yè)生總數(shù)50％以上。廈門大學(xué)培養(yǎng)的研究生占福建省研究生總數(shù)的一半以上；在廈門經(jīng)濟(jì)特區(qū)的各條戰(zhàn)線上，每50人中就有1人畢業(yè)于廈門大學(xué)或曾在廈門大學(xué)接受繼續(xù)教育。廈門大學(xué)作為福建唯一的國(guó)家重點(diǎn)大學(xué)，為福建實(shí)施科教興省、教育強(qiáng)省戰(zhàn)略，發(fā)揮著“龍頭”的作用，做出了突出的貢獻(xiàn)。

學(xué)校主動(dòng)適應(yīng)福建省和廈門市改革開(kāi)放的需要，與地方政府共建藝術(shù)教育學(xué)院、政法學(xué)院、海洋與環(huán)境學(xué)院、工學(xué)院、醫(yī)學(xué)院、軟件學(xué)院。積極適應(yīng)地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，進(jìn)行學(xué)科專業(yè)的調(diào)整和改造，在全國(guó)率先成立經(jīng)濟(jì)學(xué)院及建設(shè)了國(guó)際貿(mào)易、國(guó)際金融、國(guó)際會(huì)計(jì)等一批涉外型專業(yè)，興辦了化工、機(jī)電、信息、通信、飛機(jī)維修、環(huán)境工程、建筑與土木工程等一批應(yīng)用型專業(yè)。這些專業(yè)的畢業(yè)生已經(jīng)成為福建省經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)的骨干和中堅(jiān)力量。

1993年廈門太古飛機(jī)工程有限公司急需維修人才。廈門大學(xué)急企業(yè)之所急，專門設(shè)立飛機(jī)維修工程專業(yè)，從1997年至今已為“太古”輸送了300多名技術(shù)“藍(lán)領(lǐng)”，大大加快了企業(yè)的飛速發(fā)展。近年來(lái)公司發(fā)展迅速，到2008年底將成為世界最大和維修能力最強(qiáng)的飛機(jī)維修中心。

發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)“海西”科技和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

廈門大學(xué)充分發(fā)揮多學(xué)科的綜合優(yōu)勢(shì)，圍繞建設(shè)福建、廈門產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，積極推動(dòng)和促進(jìn)相關(guān)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，成為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要“助推器”。

適應(yīng)省委省政府“建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省，推進(jìn)福建省由海洋資源大省向海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省轉(zhuǎn)變”的發(fā)展戰(zhàn)略，廈門大學(xué)發(fā)揮海洋學(xué)科和“985工程”海洋科技創(chuàng)新平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，著力打造“國(guó)家南方海洋研究中心”，使其不僅成為國(guó)家海洋知識(shí)創(chuàng)新的中堅(jiān)力量，而且成為建設(shè)“海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省”的強(qiáng)勁支撐。

圍繞農(nóng)業(yè)和漁業(yè)等地方優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，廈門大學(xué)組織科研攻關(guān)，促進(jìn)了海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶的發(fā)展。學(xué)校研發(fā)的優(yōu)質(zhì)稻品種“佳輻占”被福建省農(nóng)業(yè)廳定為儲(chǔ)備種子的品種之一，目前已由企業(yè)委托農(nóng)戶實(shí)行訂單生產(chǎn)。據(jù)測(cè)算，全省年推廣“佳輻占”種植面積200萬(wàn)畝，可生產(chǎn)8億多公斤優(yōu)質(zhì)稻谷，共可使農(nóng)民增收1.6億~3.2億元。在海洋經(jīng)濟(jì)動(dòng)物增養(yǎng)殖及病害防治、海洋環(huán)境保護(hù)等應(yīng)用研究方面，學(xué)校也取得豐碩成果?！案＝ǖ湫秃ＫB(yǎng)殖區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化的生物修復(fù)技術(shù)研究”、“南方養(yǎng)殖鮑的雜交和遺傳選育及中試示范”、“性外激素誘導(dǎo)大彈涂魚(yú)成熟產(chǎn)卵研究”、“養(yǎng)殖大黃魚(yú)品質(zhì)改良育種技術(shù)”項(xiàng)目完成后，直接應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

廈門市傳統(tǒng)的三大支柱產(chǎn)業(yè)（機(jī)械、電子和化工），長(zhǎng)期以來(lái)依靠廈門大學(xué)相關(guān)學(xué)科的技術(shù)支撐，柯達(dá)、廈華等知名企業(yè)的技術(shù)力量很大一部分來(lái)自廈門大學(xué)。而新興發(fā)展的三大支柱產(chǎn)業(yè)（軟件、生物制藥和光電）也同樣有廈門大學(xué)的科研力量做后盾。為了承接臺(tái)灣高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，目前廈門市分別興建起了翔安高新區(qū)、同集工業(yè)區(qū)、廈門軟件園（二期），已引進(jìn)了如臺(tái)達(dá)光電、華映光電等大型的光電企業(yè)，有望新增工業(yè)產(chǎn)值上千億，并開(kāi)始瞄準(zhǔn)引進(jìn)臺(tái)灣的集成電路（IC）企業(yè)，發(fā)展廈門IC產(chǎn)業(yè)。為此，廈門市政府非常重視IC產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，已一次性立項(xiàng)投資4000萬(wàn)元用于建設(shè)廈門IC設(shè)計(jì)公共服務(wù)平臺(tái)，并指定由學(xué)校郭東輝教授負(fù)責(zé)技術(shù)支持和人才培訓(xùn)業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

為了推動(dòng)廈門市軟件、信息等高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，學(xué)校成立了軟件學(xué)院、通信技術(shù)研究中心、數(shù)字媒體藝術(shù)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、半導(dǎo)體光子學(xué)公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，與廈門市軟件園、廈門市信息港等企業(yè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)接。

近年來(lái)，廈門大學(xué)高度重視工科領(lǐng)域的學(xué)科建設(shè)，特別是在半導(dǎo)體與集成電路學(xué)科領(lǐng)域投入了數(shù)千萬(wàn)元建立起廈門大學(xué)MEMS研究中心、半導(dǎo)體光子學(xué)研究中心、集成電路工程技術(shù)研究中心、IC設(shè)計(jì)與測(cè)試分析福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)，不僅成為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)半導(dǎo)體與集成電路產(chǎn)業(yè)的高層次人才培養(yǎng)基地，同時(shí)也是海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)半導(dǎo)體與集成電路相關(guān)領(lǐng)域國(guó)家產(chǎn)業(yè)化基地的支撐單位。

發(fā)揮科學(xué)研究?jī)?yōu)勢(shì)，著力增強(qiáng)“海西”科技創(chuàng)新能力

廈門大學(xué)始終注重將發(fā)揮科研優(yōu)勢(shì)，圍繞建設(shè)創(chuàng)新型省份，為地方搭建高水平的科技平臺(tái)。廈門大學(xué)擁有2個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、4個(gè)部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、1個(gè)國(guó)家級(jí)工程技術(shù)研究中心、6個(gè)“985工程”科技創(chuàng)新平臺(tái)。近年來(lái)，廈門大學(xué)教師在化學(xué)、海洋和生物研究領(lǐng)域取得了一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界前沿科研成果，數(shù)篇論文登上Science和Nature等世界頂級(jí)學(xué)術(shù)雜志。廈門大學(xué)國(guó)家大學(xué)科技園近五年累計(jì)申請(qǐng)專利427項(xiàng)，獲授權(quán)專利224項(xiàng)，其中發(fā)明專利83項(xiàng)。福建省共依托廈門大學(xué)建立了福建省化學(xué)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、福建省醫(yī)學(xué)分子病毒研究中心、集成電路設(shè)計(jì)工程技術(shù)研究中心、薩本棟微機(jī)電研究中心、納米科技中心、廈門海洋與海岸帶發(fā)展研究院等20多家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、研究中心。為了實(shí)現(xiàn)“廈門制造”向“廈門創(chuàng)造”的不斷升級(jí)，推進(jìn)廈門新一輪跨越式發(fā)展，廈門市重點(diǎn)支持十大重大科技平臺(tái)建設(shè)，其中“半導(dǎo)體照明產(chǎn)品檢測(cè)與營(yíng)銷中心”、“廈門集成電路設(shè)計(jì)公共服務(wù)平臺(tái)”、“養(yǎng)生堂傳染病診斷試劑與疫苗工程技術(shù)研究中心及產(chǎn)業(yè)基地的關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)建設(shè)”等5個(gè)直接依托廈門大學(xué)或與廈大密切相關(guān)。

依托生命科學(xué)學(xué)院建設(shè)的福建省醫(yī)學(xué)分子病毒學(xué)研究中心，承擔(dān)了福建省重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目“福建省病毒性疾病新藥研發(fā)平臺(tái)”建設(shè)的任務(wù)，先后成功研制了人類T淋巴細(xì)胞白血病病毒診斷試劑盒、艾滋病毒快速診斷試劑盒、戊型肝炎系列診斷試劑盒、禽流感病毒H5N1快速診斷試劑盒、世界首個(gè)戊型肝炎疫苗等一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新藥品種。中心成功研制出了國(guó)內(nèi)唯一一個(gè)能完全滿足艾滋病毒抗體診斷試劑盒生產(chǎn)要求的艾滋病毒重組抗原，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白。該項(xiàng)目使生產(chǎn)企業(yè)在該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率躍居第一，至2005年底累計(jì)創(chuàng)造產(chǎn)值約15億元。中心先后主持了30余項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)重大重點(diǎn)科技項(xiàng)目，獲得6項(xiàng)國(guó)家新藥證書，3項(xiàng)成果被列入國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品，1項(xiàng)成果列入國(guó)家計(jì)委產(chǎn)業(yè)化示范工程計(jì)劃。中心為促進(jìn)福建省醫(yī)療衛(wèi)生單位的科技研究水平，在病毒性疾病的預(yù)防以及公共衛(wèi)生應(yīng)急反應(yīng)體系建設(shè)等方面發(fā)揮了重要作用，成為我國(guó)診斷試劑和疫苗研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的核心公共平臺(tái)之一。

依托廈門大學(xué)建立的廈門半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心，以全力打造廈門半導(dǎo)體照明檢測(cè)公共服務(wù)平臺(tái)為目標(biāo)，開(kāi)展產(chǎn)、學(xué)、研合作和技術(shù)攻關(guān)，促進(jìn)了廈門半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)在近兩年發(fā)展迅猛，并使之取得了五個(gè)全國(guó)第一的成績(jī)，即第一個(gè)成為國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地，第一個(gè)制定半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，第一個(gè)制定國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地骨干企業(yè)認(rèn)定辦法，第一個(gè)大規(guī)模實(shí)施半導(dǎo)體照明夜景工程，第一個(gè)向科技部申報(bào)半導(dǎo)體照明示范城市。最近該產(chǎn)業(yè)化基地還被認(rèn)定為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化的龍頭基地。

學(xué)校堅(jiān)持積極主動(dòng)地走出校園，將科研項(xiàng)目和科技成果在全省各地推介。2004年，全校20多個(gè)學(xué)院分管科研的院長(zhǎng)、副院長(zhǎng)，帶著長(zhǎng)期以來(lái)積累的400項(xiàng)科技成果和200多項(xiàng)專利技術(shù)，在全省8個(gè)設(shè)區(qū)市巡回推介科技成果，主動(dòng)大規(guī)模地集中推介自己的科技成果，有100多個(gè)項(xiàng)目和企業(yè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)接。這種被地市親切地稱為科技“大篷車”的科技服務(wù)，深受省市歡迎。學(xué)校與漳州市等地市政府簽訂了科技合作協(xié)議，建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，以多種形式共建研究所、工程中心、實(shí)驗(yàn)室、孵化基地等產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，利用廈門大學(xué)的高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)工業(yè)化進(jìn)程。

發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，著力增強(qiáng)企業(yè)自主創(chuàng)新能力

學(xué)校始終注重將提高自身科技創(chuàng)新與促進(jìn)企業(yè)自主創(chuàng)新能力相結(jié)合。學(xué)校圍繞主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集群和產(chǎn)業(yè)鏈需求，主動(dòng)服務(wù)地方企業(yè)，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力。2000年以來(lái)，共承擔(dān)橫向課題2004項(xiàng)，到位經(jīng)費(fèi)2億元。

“十五”期間，廈門大學(xué)國(guó)家大學(xué)科技園建成生物醫(yī)藥、合成化學(xué)、納米科技、微光機(jī)電、新型能源、農(nóng)業(yè)技術(shù)等孵化中心，成為促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)的發(fā)展動(dòng)力。

學(xué)校組建了包括“丙谷二肽”、“高效表達(dá)轉(zhuǎn)胸腺素基因藍(lán)藻”等核心科研技術(shù)為支撐的若干個(gè)高新技術(shù)企業(yè)，“丙谷二肽”已取得中試成功并獲得國(guó)家藥監(jiān)局頒發(fā)的藥品生產(chǎn)許可證，現(xiàn)已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段，預(yù)計(jì)年產(chǎn)值將超過(guò)10億元人民幣；2004年，由廈門大學(xué)教授創(chuàng)辦的廈門三達(dá)膜科技在新加坡證券交易所主板成功上市。這是福建省首家高科技企業(yè)在海外上市并喜獲成功。

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)光纖信號(hào)傳輸收發(fā)器的研制”項(xiàng)目完成后，積極進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化，通過(guò)和福信集團(tuán)合作，以該成果為基礎(chǔ)，組建了廈門福信光電集成有限公司，使之成為全國(guó)最大的專業(yè)生產(chǎn)光纖收發(fā)器的企業(yè)。

2005年同志在廈門考察3家高新技術(shù)企業(yè)，其中2家均由廈門大學(xué)教師提供核心技術(shù)（“國(guó)人虛擬眼及其臨床應(yīng)用”、“免電池再生式環(huán)保型LED照明器”），獲得同志好評(píng)。

發(fā)揮哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究實(shí)力雄厚的優(yōu)勢(shì)，為省市政府及企業(yè)提供決策參考

2001年以來(lái)，廈門大學(xué)堅(jiān)持為地方政府科學(xué)決策提供服務(wù)，成為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展的思想庫(kù)和重要咨詢服務(wù)基地。目前擁有文科科研機(jī)構(gòu)50多個(gè)，其中教育部文科重點(diǎn)研究基地5個(gè)，“985工程”哲學(xué)社會(huì)科學(xué)創(chuàng)新基地5個(gè)。“十五”期間，學(xué)校共承擔(dān)福建省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)科研項(xiàng)目510項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)達(dá)2011萬(wàn)元。

在決策咨詢與服務(wù)方面，面對(duì)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展的難得機(jī)遇，廈門大學(xué)成立了海峽兩岸發(fā)展研究院（福建省委書記盧展工擔(dān)任名譽(yù)院長(zhǎng)）。研究院整合廈門大學(xué)相關(guān)學(xué)科的力量，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科教等各方面，把海峽兩岸作為一個(gè)實(shí)體進(jìn)行研究，對(duì)兩岸如何優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、共同發(fā)展，作全面而深入的研究，為省委、省政府的決策提供咨詢意見(jiàn)。研究院組織課題組進(jìn)行了關(guān)于廈門、漳州行政區(qū)劃調(diào)整問(wèn)題的調(diào)研。這是打造海峽西岸中心城市，實(shí)現(xiàn)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)戰(zhàn)略的重要課題之一，課題組已完成40多萬(wàn)字的調(diào)研報(bào)告。

長(zhǎng)期以來(lái)，廈門大學(xué)教授受聘福建省省長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)顧問(wèn)和省人民政府國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的咨詢專家，積極參加福建省人民政府舉辦的“福建省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展季談會(huì)”、“福建經(jīng)濟(jì)論壇”等，數(shù)十人次參與廈門經(jīng)濟(jì)特區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展計(jì)劃等重大決策的調(diào)研、論證工作。不同學(xué)科專業(yè)的教師，積極發(fā)揮聰明才智，為省市所屬行業(yè)、領(lǐng)域的發(fā)展與決策出謀劃策，提供服務(wù)專業(yè)服務(wù)。比如：法學(xué)院為政府和政法部門提供了許多專家咨詢意見(jiàn)；會(huì)計(jì)發(fā)展研究中心為政府部門和企業(yè)提供咨詢培訓(xùn)服務(wù)；人文學(xué)院的教授也以自己的專業(yè)優(yōu)勢(shì)積極投入廈門的精神文明建設(shè)，為宣傳與塑造廈門形象和廈門的文化建設(shè)做出重要貢獻(xiàn)；外文學(xué)院主動(dòng)為福建省和廈門市的對(duì)外開(kāi)放和文化交流提供了各種外語(yǔ)類服務(wù)等。

在參與重大課題研究方面，“建設(shè)海峽兩岸繁榮帶戰(zhàn)略研究”、“福建省全面小康社會(huì)建設(shè)進(jìn)程的評(píng)價(jià)和比較研究”和“廈門市‘十一五’規(guī)劃總體思路”等課題的研究，為地方科學(xué)規(guī)劃與決策提供了參考；“福建省九龍江流域水污染防治和生態(tài)保護(hù)立法研究”、“福建省和諧社會(huì)與多元化糾紛解決機(jī)制的構(gòu)建”等課題研究，為福建省構(gòu)建和諧社會(huì)提供了決策依據(jù)；“當(dāng)前我省對(duì)臺(tái)合作與交流存在的政策問(wèn)題與建議”、“臺(tái)灣高科技產(chǎn)業(yè)對(duì)外投資動(dòng)向及我省的對(duì)策”和“加快兩岸直接三通與提高福建區(qū)位優(yōu)勢(shì)研究”等課題研究，為政府部門對(duì)臺(tái)決策提供了專家視野；“廈華品牌運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策研究”和“面向中小企業(yè)制造業(yè)信息化的ASP平臺(tái)”等面向企業(yè)的課題研究，則為企業(yè)的發(fā)展注入了新的思想與理念?！肮膊块T績(jī)效評(píng)估管理系統(tǒng)”研究，應(yīng)用于廈門市思明區(qū)政府的管理實(shí)踐，極大地提高了政府效率，獲得了2003~2004年度“中國(guó)地方政府創(chuàng)新獎(jiǎng)”。

發(fā)揮對(duì)臺(tái)優(yōu)勢(shì)，為構(gòu)建海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)“前沿平臺(tái)”服務(wù)

廈門大學(xué)是距離臺(tái)灣最近的重點(diǎn)大學(xué)，學(xué)校發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)臺(tái)交流與合作，成為了祖國(guó)大陸對(duì)臺(tái)研究的重鎮(zhèn)和對(duì)臺(tái)教育、科技、文化交流最為活躍的高校。

目前廈大已與10多所臺(tái)灣高校和科研機(jī)構(gòu)簽訂了交流合作協(xié)議。學(xué)校每年接受邀請(qǐng)赴臺(tái)交流的學(xué)者有近200人次；每周都有臺(tái)灣的學(xué)者到校進(jìn)行學(xué)術(shù)交流；每年還主辦或承辦近十次的兩岸學(xué)術(shù)會(huì)議。2006年4月，學(xué)校在85周年校慶之際舉辦“海峽兩岸論壇”，蕭萬(wàn)長(zhǎng)先生等許多兩岸知名人士參加了會(huì)議，中國(guó)榮譽(yù)主席連戰(zhàn)到校演講，并接受廈門大學(xué)授予的名譽(yù)法學(xué)博士學(xué)位。

學(xué)校高度重視對(duì)臺(tái)問(wèn)題研究，主動(dòng)承擔(dān)調(diào)研任務(wù)，為中央決策服務(wù)，其臺(tái)灣研究院被港臺(tái)媒體稱為“大陸的臺(tái)灣通”、“兩岸關(guān)系權(quán)威”。近5年來(lái)，學(xué)校每年完成幾十項(xiàng)專題調(diào)研任務(wù)，提交了上百份的決策咨詢報(bào)告，向中央和省市及有關(guān)部門提供一批具有很高價(jià)值的信息資料及對(duì)策建議。廈門大學(xué)主編的《臺(tái)灣文獻(xiàn)匯刊》100冊(cè)，以大量的歷史事實(shí)和文獻(xiàn)史料無(wú)可辯駁地說(shuō)明兩岸源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的血緣關(guān)系。2006年4月，總書記出訪美國(guó)，把《臺(tái)灣文獻(xiàn)匯刊》作為代表性圖書贈(zèng)送給耶魯大學(xué)。廈門大學(xué)和臺(tái)灣學(xué)者還啟動(dòng)了共同編纂《閩南文化研究叢書》和《閩南文化百科全書》，這是首次由海峽兩岸學(xué)者共同參與編纂的大型閩南文化系列叢書。叢書將進(jìn)一步證明閩南文化與臺(tái)灣文化在血緣、地緣等方面水融的源流和依存關(guān)系，為促進(jìn)兩岸統(tǒng)一做出貢獻(xiàn)。

發(fā)揮國(guó)際化優(yōu)勢(shì)，搭建廈門、福建與世界溝通的舞臺(tái)

“十五”以來(lái)，廈門大學(xué)實(shí)施國(guó)際化戰(zhàn)略，國(guó)際合作與交流進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段，與世界上100多所高校建立了校際合作關(guān)系，擁有2個(gè)由教育部、國(guó)家外專局立項(xiàng)的國(guó)家級(jí)學(xué)科創(chuàng)新引智基地。走向國(guó)際化的廈門大學(xué)，也成為廈門市和福建省招商引資、提升國(guó)際形象的最美麗的名片。

廈門大學(xué)以其國(guó)際知名度和影響力，成為廈門市的招商引資的重要“軟環(huán)境”。沙特阿拉伯的著名跨國(guó)集團(tuán)――阿美石油公司要與福建煉油廠開(kāi)展合作、戴爾計(jì)算機(jī)公司將中國(guó)總部設(shè)在廈門，他們看中的都是廈門大學(xué)的科技和人才優(yōu)勢(shì)。2006年，廈門大學(xué)與哈佛大學(xué)將在廈門合作，建設(shè)廈大富邦國(guó)際醫(yī)院，這是福建省首次引進(jìn)國(guó)際知名的醫(yī)學(xué)資源建設(shè)具有國(guó)際水準(zhǔn)的高等級(jí)綜合醫(yī)院。

2000以來(lái)，廈門大學(xué)舉辦100多次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，200多場(chǎng)“南強(qiáng)學(xué)術(shù)講座”。這些會(huì)議和講座除了學(xué)術(shù)意義之外，還有效地提升了福建省和廈門市的國(guó)際學(xué)術(shù)影響力和知名度。2004年起，廈門大學(xué)每年積極參與協(xié)辦在廈門舉行的國(guó)際海洋城市論壇，幾十個(gè)國(guó)內(nèi)外沿海城市市長(zhǎng)及代表、國(guó)際組織和國(guó)外政府部門，數(shù)百名國(guó)際知名專家和會(huì)議代表，齊聚廈門，共同探討海洋城市的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，會(huì)議的成功舉辦，提升了廈門的國(guó)際影響。廈門大學(xué)與廈門市政府聯(lián)手，先后多次贏得一系列大型國(guó)際會(huì)議的主辦權(quán)，如“第國(guó)際統(tǒng)計(jì)物理會(huì)議”，“第46屆國(guó)際電化學(xué)年會(huì)”、“第35屆國(guó)際光譜化學(xué)大會(huì)”和“第17屆國(guó)際有機(jī)磷化學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)”等等。

集成電路設(shè)計(jì)學(xué)科評(píng)估范文第3篇

1醫(yī)療健康領(lǐng)域的需求現(xiàn)狀

在醫(yī)療健康領(lǐng)域,關(guān)注的熱點(diǎn)正在漸漸從最基本的疾病產(chǎn)業(yè)向保健產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。這二者都是以健康服務(wù)為最終目的,但是前者主要是有針對(duì)性的“對(duì)癥下藥”,而后者則更傾向于為一般消費(fèi)者提供更全面的保健解決方案。

美國(guó)著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家保羅?皮爾澤(Paul Zane Pilzer)曾是花旗銀行最年輕的副總裁并出任布什、克林頓兩任總統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)顧問(wèn),在他的《財(cái)富第五波》一書中指出:二十一世紀(jì)人類面臨嚴(yán)重飲食失衡,卻人人希望更健康、抗老化,預(yù)防勝于治療,從而開(kāi)啟保健產(chǎn)業(yè)的兆億商機(jī)。這是繼第四波網(wǎng)絡(luò)革命后的明星產(chǎn)業(yè),相比疾病產(chǎn)業(yè)的被動(dòng)性,保健事業(yè)是主動(dòng)積極的產(chǎn)業(yè)。

世界衛(wèi)生組織(WHO)在2008年10月公開(kāi)的一份檔案中提到:人口老齡化助長(zhǎng)癌癥和心臟病病例上升;心血管疾病是全世界主要的死亡原因,聽(tīng)力喪失、視力問(wèn)題和精神障礙是最常見(jiàn)的殘疾原因。

龐大的老齡化群體和慢性疾病患者等群體的現(xiàn)狀(換言之,是社會(huì)需求和市場(chǎng)需求的現(xiàn)狀)使得疾病產(chǎn)業(yè)、保健產(chǎn)業(yè)中亟需發(fā)展應(yīng)用新的技術(shù)和產(chǎn)品。

2.1 世界人口老齡化,對(duì)醫(yī)療護(hù)理產(chǎn)品提出了更高的要求。

隨著醫(yī)療水平的提高,世界平均人口壽命增加,世界和中國(guó)都面臨著人口結(jié)構(gòu)老齡化的問(wèn)題。如根據(jù)聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)部的研究數(shù)據(jù)(如圖 1),到2050年世界60歲以上的老年人將達(dá)20億,約占世界總?cè)丝诘?/3,其中有79%生活在發(fā)展中國(guó)家;而中國(guó)國(guó)家人口發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告也指出,我國(guó)在2007年老齡人口為1.43億,占人口比重的11%,但是在2040年左右,這個(gè)數(shù)字將達(dá)到4.3億,占全國(guó)人口的30%。這些數(shù)字意味著屆時(shí)每4個(gè)人中將有1~2名老年人,同時(shí)也表明針對(duì)老年人護(hù)理的配套設(shè)施將會(huì)有很大需求。

近幾年來(lái),中國(guó)社會(huì)老齡化趨勢(shì)日益明顯,也引起了各有關(guān)方面的關(guān)注。“人口老齡化將伴隨21世紀(jì)始終”。我國(guó)現(xiàn)在雖然還處于勞動(dòng)力黃金時(shí)期,但60歲以上人口超過(guò)14%,65歲以上人口超過(guò)10%,按照國(guó)際社會(huì)標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)跨進(jìn)了老齡化社會(huì)的門檻。老齡化問(wèn)題將從多方面給中國(guó)社會(huì)帶來(lái)巨大壓力和挑戰(zhàn),同時(shí)也會(huì)帶來(lái)新的機(jī)遇,其中最大的機(jī)遇就是老年人群消費(fèi)所帶來(lái)的“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”發(fā)展。

我國(guó)老齡化的趨勢(shì)及特點(diǎn)如下:

(1)老齡化速度快于全國(guó)總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)速度;

(2)我國(guó)老齡化速度快于世界老齡化速度;

(3)我國(guó)老齡化速度快于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度,呈現(xiàn)了“未富先老”的特征;

(4)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)率先進(jìn)入老齡化;

(5)老年人生活質(zhì)量有所提高;

在目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平尚處于世界中下水平時(shí),老齡化程度卻己進(jìn)入了發(fā)達(dá)國(guó)家的行列。老齡化的加速對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)都將產(chǎn)生巨大的壓力。

老人占全球人口的比例越來(lái)越高,這助長(zhǎng)了與年齡有關(guān)的慢性病增加,在發(fā)展中國(guó)家尤其如此。在世界各地,護(hù)理人員、衛(wèi)生系統(tǒng)乃至整個(gè)社會(huì)均需作好準(zhǔn)備,應(yīng)付老人持續(xù)增長(zhǎng)的需求。

1.2疾病特別是慢性病的威脅和困擾日益擴(kuò)大化,以及家用保健產(chǎn)品需求的加強(qiáng),對(duì)醫(yī)療保健產(chǎn)品的便攜程度提出了更高的要求。

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,對(duì)一些多發(fā)性的慢性疾病、殘疾障礙、以及神經(jīng)功能失調(diào)疾病的治療需求越來(lái)越迫切。

心血管疾病是全世界主要的死亡原因,主要是心臟和血管疾病,可造成心臟病和中風(fēng)。通過(guò)健康飲食、經(jīng)常性身體活動(dòng)和避免使用煙草,可預(yù)防80%以上的心臟病和中風(fēng),而為了進(jìn)一步減少威脅,這些病往往還需要長(zhǎng)期的、經(jīng)常性的檢查和治療。

最常見(jiàn)的殘疾原因中如聽(tīng)力喪失、視力問(wèn)題和精神障礙等,其中許多障礙是容易通過(guò)電刺激設(shè)備進(jìn)行輔助治療的(例如聽(tīng)力喪失和白內(nèi)障)。這些疾患的總體罹患率較高,需要改善獲得治療的機(jī)會(huì)和方法,改善患者的生活質(zhì)量,使人們過(guò)上有意義的生活。

另外,神經(jīng)功能失調(diào)是一大類神經(jīng)系統(tǒng)疾病,高發(fā)病率而且重癥的帕金森病等運(yùn)動(dòng)障礙疾病、癲癇、頑固性疼痛等,導(dǎo)致病人明顯殘障,造成巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)。傳統(tǒng)上,神經(jīng)功能失調(diào)疾病的治療有藥物方法和外科手術(shù)毀損方法。但是長(zhǎng)期服用藥物副作用多且難以避免,而由于腦和神經(jīng)的復(fù)雜性和人類認(rèn)識(shí)的局限性,不可逆的手術(shù)毀損具有不可預(yù)知的惡性后果。

進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著生活質(zhì)量的提高,人們健康意識(shí)也普遍增強(qiáng)。特別是在醫(yī)院內(nèi)“一次性治愈”目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)的階段下,新的產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生:除了醫(yī)院的醫(yī)生診斷,可家用的醫(yī)療及保健電子設(shè)備的需求明顯,如疾病預(yù)防和協(xié)助診斷、慢性病的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)及治療、特別是老年人護(hù)理等。另外,包括慢性疾病的監(jiān)測(cè)和控制、治療在內(nèi),醫(yī)療保健需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)在臨床上的診斷準(zhǔn)確性和日常家用的普及性,以及建立以預(yù)防和早期診斷為導(dǎo)向的健康觀念。比如對(duì)于盲人、癲癇癥、糖尿病等患者,傳統(tǒng)醫(yī)療護(hù)理手段所帶來(lái)的長(zhǎng)期的臨床生活是社會(huì)和病人都無(wú)法承擔(dān)的,而離開(kāi)了醫(yī)院又會(huì)造成生活質(zhì)量的下降。于是醫(yī)療電子終端產(chǎn)品的普遍發(fā)展趨勢(shì)將主要是便攜式、穿戴式,某些特殊方面還向植入式發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)“隨時(shí)隨地”的動(dòng)態(tài)、連續(xù)的檢測(cè)和初步診斷?？梢灶A(yù)見(jiàn)在不遠(yuǎn)的將來(lái),這些便攜、可穿戴或植入式的醫(yī)療及保健電子設(shè)備將給人類的生活提供極大便利,產(chǎn)生重大的影響。

1.3 世界醫(yī)用市場(chǎng)需求的迅猛發(fā)展,將成為半導(dǎo)體市場(chǎng)的重要推動(dòng)力。

在世界范圍內(nèi),醫(yī)療電子市場(chǎng)連續(xù)25年增長(zhǎng),很有可能成為未來(lái)(半導(dǎo)體市場(chǎng)的)主要驅(qū)動(dòng)。全球醫(yī)療保健費(fèi)用每年5萬(wàn)億美元,而中國(guó)的醫(yī)療保健則消耗了GDP的5%,平均每年增加38%。特別是從全球醫(yī)用半導(dǎo)體行業(yè)的收入來(lái)看,醫(yī)用半導(dǎo)體行業(yè)的幾個(gè)主要的部分預(yù)計(jì)在未來(lái)的5年內(nèi)年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)在10%附近。

而另一份來(lái)自Databeans (Sept. 2008)的數(shù)據(jù)則預(yù)計(jì)在未來(lái)5年醫(yī)用集成電路市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率將高達(dá)14%,甚至高于消費(fèi)類集成電路(11%)和計(jì)算機(jī)集成電路(9%)的增長(zhǎng)?？梢钥闯?在21世紀(jì)醫(yī)用集成電路的重大革新將會(huì)像上世紀(jì)80年代的電子計(jì)算機(jī)、90年代的移動(dòng)通信一樣,成為影響全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的主要推動(dòng)力。

世界范圍內(nèi)的醫(yī)療電子市場(chǎng)同時(shí)會(huì)帶動(dòng)我國(guó)的醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)。比如現(xiàn)階段我國(guó)的“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”剛剛起步,根據(jù)中國(guó)國(guó)家老齡委提供的數(shù)據(jù),目前中國(guó)老年人用品市場(chǎng)的需求量為4000億元,到2010年將達(dá)到10萬(wàn)億元,而現(xiàn)階段全國(guó)為老年人提供的產(chǎn)品不足10%,離市場(chǎng)需求差距巨大。而且隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展,各方面因素將為“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”蓬勃發(fā)展提供更加強(qiáng)大的動(dòng)力。在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí),老年人生活質(zhì)量能夠提高、身心健康得到保障,借助產(chǎn)業(yè)發(fā)展也可以緩解老齡化問(wèn)題給社會(huì)帶來(lái)的壓力。

2我國(guó)醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇

醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的涵蓋領(lǐng)域非常廣,包括超聲波成像、計(jì)算機(jī)斷層掃描等應(yīng)用電子設(shè)備,以及電子血壓計(jì)、血糖儀等消費(fèi)類終端產(chǎn)品都屬于醫(yī)療電子領(lǐng)域。在我國(guó)的電子信息產(chǎn)業(yè)中,醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)是很重要的一環(huán),是最貼近民生的電子信息產(chǎn)業(yè)細(xì)分行業(yè)之一。隨著2009年4月份《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》的出臺(tái)以及國(guó)家新醫(yī)改方案的公布,尤其是8500億元醫(yī)改的投入,我國(guó)醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)無(wú)疑面臨著廣闊的發(fā)展空間,這對(duì)我國(guó)的醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)將帶來(lái)積極的影響。而且政策別還強(qiáng)調(diào)了要加強(qiáng)在醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力的建設(shè),這無(wú)疑為我國(guó)醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了很好的發(fā)展機(jī)遇。另外,醫(yī)療設(shè)備行業(yè)的高速增長(zhǎng)也將刺激醫(yī)療電子市場(chǎng)的需求:據(jù)預(yù)測(cè),當(dāng)前我國(guó)醫(yī)療電子市場(chǎng)規(guī)模為250多億元,同比增速在16%以上,超過(guò)了全球市場(chǎng)的增長(zhǎng)率。

為了更好的應(yīng)對(duì)這個(gè)難得的發(fā)展機(jī)遇,要在如下兩個(gè)方面有所建樹(shù):一方面是在醫(yī)療信息系統(tǒng)領(lǐng)域。這一領(lǐng)域迫切需要提高遠(yuǎn)程醫(yī)療水平,以及其所依賴的信息傳輸和管理技術(shù)。另一方面是在醫(yī)療電子領(lǐng)域。這兩個(gè)方面的要求,需要在技術(shù)上關(guān)注網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與便攜技術(shù)的走勢(shì):第一是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)操作標(biāo)準(zhǔn)。幾年前一些著名國(guó)際企業(yè)包括思科、IBM、英特爾、三星電子等就成立了“持續(xù)健康聯(lián)盟”產(chǎn)業(yè)組織,以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)選擇、互用性指南的編寫等工作。ADI亞太區(qū)醫(yī)療事業(yè)部也認(rèn)識(shí)到“為了適應(yīng)醫(yī)療體系的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè),從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看互聯(lián)的數(shù)據(jù)平臺(tái)變得非常重要”。第二是便攜醫(yī)療產(chǎn)品與技術(shù)。隨著人們健康意識(shí)、健康需求及相應(yīng)支付能力的不斷提高,以預(yù)防為主和早診治的指導(dǎo)思想,以及醫(yī)療電子隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展不斷涌現(xiàn)出小型化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的趨勢(shì),這些都將成為便攜醫(yī)療電子快速增長(zhǎng)的催化劑。在便攜醫(yī)療產(chǎn)品中,電子血壓計(jì)、便攜血糖儀、電子助聽(tīng)器等便攜式設(shè)備占到家用便攜醫(yī)療產(chǎn)品市場(chǎng)的90%,而便攜式多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀、便攜式超聲診斷儀、便攜式胎兒監(jiān)測(cè)儀、便攜式心電圖儀位居我國(guó)醫(yī)用便攜設(shè)備市場(chǎng)前列。此外,基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)所需的低成本、高可靠性、操作簡(jiǎn)單的X光機(jī)、超聲診斷儀、核磁共振設(shè)備和計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)備的市場(chǎng)容量也將大幅提升。而這些產(chǎn)品所涉及的智能化、小型化、低功耗、高分辨率的技術(shù)都備受關(guān)注。

3集成電路技術(shù)應(yīng)用的概要介紹

集成電路技術(shù)在醫(yī)療電子領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用非常廣闊且多樣化,大致可分為下述四種不同的應(yīng)用類型:

(1)醫(yī)學(xué)影像――這一類型包括超聲波、計(jì)算機(jī)化的X射線斷層掃描(CT)、核磁共振成像(MRI)、X射線、正電子發(fā)射斷層顯像等;

(2)醫(yī)療儀器――主要是實(shí)驗(yàn)室配套電子設(shè)備、透析機(jī)、分析儀器、外科手術(shù)設(shè)備、牙科設(shè)備等;

(3)消費(fèi)型醫(yī)療設(shè)備――偏重于患者(可家用,非臨床)使用的終端設(shè)備,包括數(shù)字體溫計(jì)、血糖計(jì)、血壓計(jì)、胰島素泵、心率計(jì)、輔助聽(tīng)力(數(shù)字助聽(tīng))等;

(4)診斷、患者監(jiān)護(hù)與治療設(shè)備――協(xié)助醫(yī)生判斷的(主要是臨床使用)相應(yīng)設(shè)備,都包括心電圖、腦電圖、血氧計(jì)、血壓計(jì)、溫度計(jì)、呼吸計(jì)、除顫器、植入設(shè)備等;

這四種類型基本涵蓋了醫(yī)療電子領(lǐng)域的各種應(yīng)用。其中后兩類,特別是消費(fèi)型醫(yī)療設(shè)備尤其需要通過(guò)先進(jìn)的集成電路技術(shù)來(lái)達(dá)到智能化、小型化、低功耗、高分辨率等目標(biāo)。

小型化、低功耗:通過(guò)這些便攜、可穿戴、或是植入式的設(shè)備,才可以實(shí)現(xiàn)人體相關(guān)體征信號(hào)的動(dòng)態(tài)采集和連續(xù)監(jiān)測(cè),在必要時(shí)還可以達(dá)到24x7的工作要求;

智能化、低成本:可醫(yī)院用、家庭用、其他非醫(yī)院環(huán)境用,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入等技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療,從而更合理地配置醫(yī)療資源,提供更高水平的醫(yī)療服務(wù),同時(shí)減緩醫(yī)院就診壓力。還可普及供大范圍內(nèi)的人群使用:如病人用來(lái)治療、健康人用來(lái)預(yù)防,或老年人用于輔助護(hù)理、年輕人用于鍛煉健身,可提供早診治的信息,對(duì)人體最小干預(yù)(無(wú)創(chuàng)/微創(chuàng)),等等。

世界上集成電路領(lǐng)域最權(quán)威的會(huì)議――國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議(ISSCC)的技術(shù)專題委員會(huì),圍繞以上四種類型的醫(yī)療電子應(yīng)用中日益凸顯的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,在2009年預(yù)測(cè)了在未來(lái)醫(yī)療電子應(yīng)用領(lǐng)域中集成電路技術(shù)的研究熱點(diǎn):

(1)人工輔助聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、無(wú)線肌肉刺激、神經(jīng)刺激:這類研究重點(diǎn)在于需要對(duì)人體安全無(wú)危害,包括和人體組織的電極接觸界面、泄漏電流檢測(cè)、過(guò)熱斷電等。同時(shí)還對(duì)系統(tǒng)的可靠性、外殼包裝、集成度和工作壽命等方面有要求;

(2)傳感量:生物分子檢測(cè)(如DNA等),神經(jīng)感知、集成核磁共振等;

(3)超小型:遙控或遠(yuǎn)程診斷;

(4)自適應(yīng)控制:場(chǎng)景分析、管理方法等;

(5)無(wú)線測(cè)量技術(shù)中的瓶頸:數(shù)據(jù)流壓縮、拓寬頻道等;

(6)帶有馬達(dá)和姿態(tài)控制的智能內(nèi)窺鏡膠囊;

(7)pH值的測(cè)量陣列(離子敏感的場(chǎng)效應(yīng)管,ISFET);

(8)其他系統(tǒng)級(jí)需求。

在這些預(yù)測(cè)的研究熱點(diǎn)中,既有針對(duì)某一種具體應(yīng)用提出了更進(jìn)一步的功能研究(如用于腸胃內(nèi)窺鏡中的馬達(dá)和姿態(tài)控制),也有對(duì)從應(yīng)用中提煉出的共性關(guān)鍵技術(shù)(如對(duì)于無(wú)線通信技術(shù)方面的瓶頸分析),還有對(duì)于生物醫(yī)療與集成電路的交叉學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)(如需要更完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)和傳感技術(shù)完成生物分析檢測(cè)等)。

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看,上述醫(yī)療應(yīng)用中有關(guān)的信息工程在醫(yī)療電子領(lǐng)域面臨的根本性問(wèn)題可分為四個(gè)主要方面:

(1)數(shù)據(jù)采集:電子電路需要通過(guò)傳感器來(lái)感知物理世界。在實(shí)際世界中的各種物理量需要首先轉(zhuǎn)換成為電信號(hào),之后才能夠由集成電路進(jìn)行處理。采用適合類型的傳感器對(duì)適合的物理量進(jìn)行采集,以及對(duì)傳感器的接口進(jìn)行完善的交互控制就顯得尤為重要;

(2)數(shù)據(jù)處理:將外界物理量信息提取成電信號(hào)后,還需要做初步的信號(hào)調(diào)理和采樣、變換、濾波等預(yù)處理操作,并將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或是根據(jù)一定的算法做分析計(jì)算;

(3)數(shù)據(jù)傳輸:經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)還需要進(jìn)行傳遞,通過(guò)由集總的控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)融合后才能夠判斷?？煞譃榛鶐ㄐ藕蜕漕l通信,前者大部分是電信號(hào)有線連接或是通過(guò)人體組織等導(dǎo)電介質(zhì),后者主要是用無(wú)線電磁波通過(guò)空氣等介質(zhì);

(4)能量供應(yīng):對(duì)于一般的醫(yī)療電子設(shè)備而言,體積微型化和延長(zhǎng)工作壽命是矛盾的,因?yàn)殡娫吹捏w積往往與其可提供的能量大小成比例。這樣就需要在進(jìn)行低功耗、低能耗設(shè)計(jì)研究的同時(shí),開(kāi)發(fā)出新的能量供應(yīng)方式如能量恢復(fù)、光電池效應(yīng)、壓電效應(yīng)等,保證醫(yī)療設(shè)備(特別是便攜式、植入式)的續(xù)航能力。

接下來(lái)以幾個(gè)具體的研究課題項(xiàng)目為基礎(chǔ),針對(duì)不同的應(yīng)用例做更深入的分析,來(lái)介紹一下目前國(guó)內(nèi)在如下兩個(gè)研究方向上取得的一些進(jìn)展:

1)對(duì)較為基本的物理量如溫度、脈搏等,待處理的數(shù)據(jù)量比較少,硬件系統(tǒng)的工作流程也非常類似,可以考慮采用一種具有共性的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。同時(shí)這些有共性的硬件系統(tǒng)還可以通過(guò)一種通信協(xié)議組成網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)人體區(qū)域的傳感器網(wǎng)絡(luò)。

2)在另一些特殊的應(yīng)用中如人工輔助的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué),以及智能內(nèi)窺鏡膠囊等,由于原始數(shù)據(jù)是語(yǔ)音和圖像,過(guò)程中會(huì)涉及到傅里葉變換、數(shù)據(jù)壓縮等更為復(fù)雜的算法,數(shù)據(jù)運(yùn)算量相對(duì)于簡(jiǎn)單的生命體征信號(hào)要大得多,成為制約低功耗的瓶頸之一。

4實(shí)例

4.1 用于體征監(jiān)測(cè)的傳感器網(wǎng)絡(luò)

無(wú)線人體區(qū)域傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Body Area Sensor Networks, WBASN)是一種能夠滿足前述應(yīng)用要求的“通用”解決方案。它是進(jìn)行人體生命要素信息采集與控制的小區(qū)域傳感器網(wǎng)絡(luò),一般主要用于特定人群/人體的長(zhǎng)時(shí)間健康狀況監(jiān)測(cè)、身體健康指標(biāo)分析等。最典型的應(yīng)用例為糖尿病患者、癲癇癥患者、神經(jīng)紊亂或衰弱患者,以及慢性心臟病患者等。通過(guò)這種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的可定制監(jiān)測(cè),人們可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)身體的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)做連續(xù)采集監(jiān)測(cè),并通過(guò)良好人機(jī)交互界面進(jìn)行控制。

1)WBASN的結(jié)構(gòu)

WBASN通常由近人體區(qū)域的傳感子節(jié)點(diǎn)和基站主節(jié)點(diǎn)組成。近人體區(qū)域包括體表測(cè)量、體內(nèi)測(cè)量、探針測(cè)量和體檢測(cè)量等。完成這些測(cè)量的傳感子節(jié)點(diǎn)中包括前端的傳感器件/能量轉(zhuǎn)換器件,目標(biāo)是由對(duì)有關(guān)健康狀況的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量、處理和交換?；局鞴?jié)點(diǎn)隨時(shí)接受區(qū)域中每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),并控制和調(diào)配這些傳感節(jié)點(diǎn)的采集狀態(tài)、休眠方案等,需要有能力做較大量的數(shù)據(jù)處理、累計(jì)、判斷及交換。所測(cè)量的數(shù)據(jù)信息也都是與人體密切相關(guān)的,如心電、心率、血壓、心音、肺音、血氧、呼吸、溫度、加速度等。不同種類的數(shù)據(jù)采集需要不同的傳感器件(能量轉(zhuǎn)化器件,簡(jiǎn)稱換能器),如單導(dǎo)電極、熱敏電阻、惠斯通電橋、電流式傳感器和3軸加速度計(jì)等。所有傳感子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息通過(guò)基站主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一的融合處理和分析判斷,實(shí)現(xiàn)WBASN的基本功能。

圖 3示出了簡(jiǎn)要的WBASN結(jié)構(gòu)示意圖。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基本功能是由傳感子節(jié)點(diǎn)(位于體表或體內(nèi)的粘附或植入式裝置)完成的,如采集血壓、溫度等信息。這些信息由主節(jié)點(diǎn)(體外的便攜裝置,如PDA等)統(tǒng)一接收后進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,完成初步判斷和處理,還可以給出信息的實(shí)時(shí)反饋、超限數(shù)據(jù)的安全警告等。另外,主節(jié)點(diǎn)還可以作為“網(wǎng)關(guān)”接入到因特網(wǎng)、GPRS等廣域網(wǎng)絡(luò)中,將本地的數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器供醫(yī)生遠(yuǎn)程診斷,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療等。如果主節(jié)點(diǎn)初步判斷后認(rèn)為需要完成進(jìn)一步的操作,會(huì)再次采集相關(guān)信息、給出警告信息或進(jìn)行干預(yù)操作――給藥、電刺激等,以實(shí)現(xiàn)慢性病護(hù)理或及時(shí)診治。雖然這一網(wǎng)絡(luò)的研究目前還處于實(shí)驗(yàn)室為主的原型驗(yàn)證,但是在一些應(yīng)用中還是會(huì)或多或少的發(fā)現(xiàn)WBASN的影子:如前不久的“神七”宇航服中就實(shí)現(xiàn)了壓力、心率、呼吸等傳感器,采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳到宇航員之外的接收設(shè)備上,然后再發(fā)回地面指揮中心進(jìn)行分析。

2)WBASN的子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

一個(gè)典型的子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 4,包括了傳感器和電刺激驅(qū)動(dòng)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微控制器MCU、數(shù)據(jù)流的預(yù)處理(協(xié)處理)單元、存儲(chǔ)器和射頻(RF)收發(fā)機(jī),其中MCU與傳感器模塊之間還可以實(shí)現(xiàn)可配置的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口、電源可視情況采用電池或無(wú)線供能方式等等。各模塊連接后即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。若將圖 4所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行高集成度的電路實(shí)現(xiàn),就是片上系統(tǒng)(SoC)平臺(tái)芯片。一種較為簡(jiǎn)單的平臺(tái)芯片實(shí)現(xiàn)中不含有傳感器模塊和RF收發(fā)機(jī)(但包含對(duì)應(yīng)的接口),通過(guò)外接(1)不同類型、不同功能的傳感器件前端和(2)相同類型的射頻收發(fā)芯片后,就可以完成相應(yīng)種類數(shù)據(jù)信息的采集,進(jìn)行一些預(yù)處理,然后與主節(jié)點(diǎn)建立通信并傳輸數(shù)據(jù)、接收配置等。還有一種集成度較高的SoC平臺(tái)芯片中會(huì)帶有片上RF模塊,這樣每個(gè)子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)就只需外接一個(gè)傳感器芯片即可完成采集、組網(wǎng)等功能。SoC平臺(tái)的作用是在功能異構(gòu)的WBASN各個(gè)子節(jié)點(diǎn)應(yīng)用中作為一個(gè)基礎(chǔ)的“通用的”平臺(tái)。

3)WBASN的子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

上述分析表明WBASN的近人體子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中,應(yīng)該以超低功耗和高度集成的(SoC)設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。于是就要綜合系統(tǒng)的各方面需求,整合設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)出核心的數(shù)字微控制單元和電源管理單元,以便在達(dá)到功能上的靈活性、完備性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的極低功耗。這些數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)包括幾個(gè)方面:(1)在各個(gè)功能相異的節(jié)點(diǎn)休眠間隔不等的情況下進(jìn)行接入;(2)醫(yī)療用途的緊急情況下“給藥”或“電刺激”的實(shí)時(shí)控制實(shí)現(xiàn);(3)星型網(wǎng)絡(luò)中單跳的組網(wǎng)方式對(duì)指令集的優(yōu)化;(4)無(wú)線方式的節(jié)點(diǎn)功能更替;(5)兼容多標(biāo)準(zhǔn)的傳感器器件接口;(6)電路級(jí)的低功耗技術(shù)如門控、多電壓、異步電路設(shè)計(jì)等。在我們的研究中,綜合考慮了上述方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化。這樣還會(huì)帶來(lái)很多其他的好處,如設(shè)計(jì)成本低、系統(tǒng)擴(kuò)充性好、針對(duì)WBASN應(yīng)用開(kāi)發(fā)的軟件/硬件效率高,等等。

下面針對(duì)上述子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行具體說(shuō)明:

第一,在低功耗方面,通過(guò)對(duì)具體實(shí)例的分析發(fā)現(xiàn),“工作狀態(tài)”和“空閑狀態(tài)”的功耗一般相差20倍甚至更多,所以工作狀態(tài)下的低功耗優(yōu)化是首要任務(wù)。目前的絕大多數(shù)SoC實(shí)現(xiàn)方案基本上都是采用各種措施將工作時(shí)低功耗達(dá)到更低的指標(biāo)。但是對(duì)于WBASN的具體應(yīng)用而言,子節(jié)點(diǎn)通常都會(huì)處于非常低的工作占空比,也就是說(shuō)在整個(gè)子節(jié)點(diǎn)壽命內(nèi)的絕大多數(shù)時(shí)間里,子節(jié)點(diǎn)是在空閑狀態(tài)的。如體溫測(cè)量可以每1分鐘測(cè)量一次,每次測(cè)量只需要幾個(gè)毫秒;心率測(cè)量也只需要每100毫秒測(cè)量幾個(gè)毫秒,等等。這樣,子節(jié)點(diǎn)的總能量消耗往往更多浪費(fèi)在空閑時(shí)的狀態(tài)上。所以對(duì)于WBASN的優(yōu)化需要從工作時(shí)功耗和休眠時(shí)功耗協(xié)同考慮完成,目標(biāo)是提高電池的能量使用效率。

第二,子節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)控制。在許多研究中廣泛采用了實(shí)時(shí)性操作系統(tǒng)(如TinyOS),其實(shí)只保證了子節(jié)點(diǎn)在工作狀態(tài)下處理器處理各個(gè)任務(wù)的實(shí)時(shí)性。還需要子節(jié)點(diǎn)保證網(wǎng)絡(luò)行為的“實(shí)時(shí)性”:如用于閉環(huán)施放藥物的子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng),在接到主節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的“給藥”指令之后應(yīng)該以最短的反應(yīng)時(shí)間給出操作。這就與低功耗的指標(biāo)相矛盾:為了更快的反應(yīng)速度,應(yīng)該在空閑時(shí)采用“偵聽(tīng)”方案或者休眠間隔很短的方案――這樣同時(shí)增大了空閑時(shí)功耗;反之,為了避免該給藥子節(jié)點(diǎn)的電池能量大都浪費(fèi)在空閑時(shí)狀態(tài),應(yīng)該采用空閑時(shí)休眠的方案,并且該加大休眠間隔――這樣在主節(jié)點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送喚醒要求(大多數(shù)這種時(shí)候都是緊急情況)之后還要等到子節(jié)點(diǎn)的下次定時(shí)喚醒才能夠給出響應(yīng),最壞情況下的反應(yīng)速度為子節(jié)點(diǎn)的定時(shí)喚醒周期。所以目前這一問(wèn)題的解決方案就是空閑休眠間隔、偵聽(tīng)時(shí)間的折中選取。以具體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:在“國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)”中的ADICOL項(xiàng)目中,胰島素施放操作的閉環(huán)控制是每3分鐘定時(shí)喚醒工作一次,以保證最壞情況下的給藥控制延遲不超過(guò)3分鐘。而保守情況下(按每天需施放胰島素10次估計(jì)推算)都至少有97%的喚醒是不需要做給藥的,這樣就浪費(fèi)了子節(jié)點(diǎn)大量的電池能量,降低了有效用能量的使用效率。

第三是功能的靈活性。由于每個(gè)子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的RF模塊和通訊協(xié)議都沒(méi)有差別,所以通常的設(shè)計(jì)都主要考慮傳感器接口模塊的靈活可配置等等。很多現(xiàn)有的傳感器件或芯片接口大致分為兩種:模擬量(需要SoC提供ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換)和數(shù)字量(傳感器自帶ADC,僅需要滿足相應(yīng)時(shí)序)。已有的相關(guān)研究大多是基于這兩類接口進(jìn)行展開(kāi)的。但是在不同功能的子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi),除了傳感器件前端需要采集的物理量類型和接口不一樣之外,其軟件程序在操作順序、運(yùn)算復(fù)雜度、處理方法等方面都有區(qū)別,SoC本身的軟件部分就需要根據(jù)具體子節(jié)點(diǎn)的功能進(jìn)行調(diào)整。如果在每個(gè)子節(jié)點(diǎn)設(shè)備封裝前預(yù)先寫好軟件算法,還需要專門的“燒寫”設(shè)備。我們的研究中采用一種可由主節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程配置子節(jié)點(diǎn)軟件的協(xié)議,就可以在滿足“軟件靈活性”要求的同時(shí)不引入其他設(shè)備。

4)總結(jié)

如前述,WBASN的優(yōu)化重點(diǎn)在于子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng), 而子節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的核心是SoC平臺(tái)。為了保證子節(jié)點(diǎn)SoC平臺(tái)的超低功耗、高集成度、靈活性、高效率、可靠性等,需要SoC平臺(tái)中的數(shù)字系統(tǒng)有完善的功能和異常處理能力、優(yōu)化的結(jié)構(gòu)、良好的可靠性和能量管理等。

系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)傳感器設(shè)備(或稱網(wǎng)絡(luò)內(nèi)“近人體節(jié)點(diǎn)”)的主要指標(biāo)可以歸結(jié)為:系統(tǒng)集成度,小型化/微型化,低功耗電路設(shè)計(jì),無(wú)線遙感鏈路和信號(hào)處理算法等。除此之外,其他一些指標(biāo)如服務(wù)質(zhì)量、安全性、多傳感器數(shù)據(jù)融合和診斷支持等也都是世界上相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)各研究組正在研究的課題。

4.2 帶有植入式處理器的電刺激器

電刺激治療方法是當(dāng)今臨床和日常的物理康復(fù)最常用的、重要的治療手段之一,在心臟起搏器、人工聽(tīng)覺(jué)、人工視覺(jué)、腦電刺激等許多領(lǐng)域中有著非常重要的作用。該方法通過(guò)將一定量的電流通過(guò)特制電極施加到人體組織,實(shí)現(xiàn)促進(jìn)恢復(fù)正常的神經(jīng)傳導(dǎo)和調(diào)節(jié)功能等治療作用,不僅可起到鎮(zhèn)痛、消腫、消炎、脫敏、緩解肌肉痙攣等功效,有時(shí)甚至還可以修復(fù)、替代某些受損的人體組織和器官。一般的電脈沖刺激時(shí)采用無(wú)極性微分型指數(shù)波形,由電荷相等的正負(fù)脈沖波構(gòu)成,負(fù)指數(shù)脈沖起神經(jīng)纖維去極化作用,正脈沖起電荷平衡的作用,可避免組織損傷。集成電路技術(shù),特別是植入式的處理器控制應(yīng)用在電刺激器中,可以完成復(fù)雜的信號(hào)處理,同時(shí)極大的保證操作的可靠性和無(wú)侵害性。

心臟起搏器是最早的醫(yī)用電刺激儀器之一,它發(fā)放電脈沖,通過(guò)與心內(nèi)膜相接觸的電極導(dǎo)線,刺激心臟使之激動(dòng)收縮,以模擬心臟的沖動(dòng)發(fā)生和傳導(dǎo)等電生理功能,起到治療由于某些心律失常所致的心臟功能障礙。心臟起搏器的結(jié)構(gòu)包括脈沖發(fā)生器(pulse generator)和電極-導(dǎo)線(lead)兩大系統(tǒng)。脈沖發(fā)生器由電池、釋放與調(diào)節(jié)電脈沖的電路和外殼構(gòu)成。脈沖發(fā)生器控制起搏節(jié)律,猶如整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”。現(xiàn)在的脈沖發(fā)生器是非常小的,一種典型的尺寸為5cm x 5cm x 6mm,重量在30克左右。

在正常的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)中,聲音的機(jī)械震動(dòng)通過(guò)外耳和中耳之后,會(huì)在耳蝸的各處與基底膜發(fā)生共振?；啄さ恼駝?dòng)帶動(dòng)毛細(xì)胞纖毛的振動(dòng),產(chǎn)生毛細(xì)胞的感受器電位,進(jìn)而產(chǎn)生聽(tīng)神經(jīng)的動(dòng)作電位發(fā)放。腦的中樞聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)能夠根據(jù)聽(tīng)神經(jīng)中不同神經(jīng)纖維的發(fā)放情況判斷基底膜的振動(dòng)情況,進(jìn)而推斷聲音的頻率成分。在一些患有感覺(jué)神經(jīng)性耳聾的病人內(nèi),毛細(xì)胞由于多種因素如遺傳、疾病等而遭到損傷或者數(shù)量減少,無(wú)法正常地驅(qū)動(dòng)聽(tīng)神經(jīng)。而人工耳蝸的基本工作原理就是繞過(guò)毛細(xì)胞這一環(huán)節(jié),直接對(duì)聽(tīng)神經(jīng)進(jìn)行電刺激。于是這種電刺激的效果就好像是聽(tīng)神經(jīng)被聲音通過(guò)正常的基底膜和毛細(xì)胞驅(qū)動(dòng)一樣。

人工耳蝸只是一種聽(tīng)覺(jué)假體,并不能“治愈”耳聾或其他聽(tīng)覺(jué)障礙。人工耳蝸的工作是基于耳蝸的不同部分與不同聲音頻率之間一種規(guī)則的對(duì)應(yīng)關(guān)系(頻率拓?fù)湫再|(zhì))。一般需要使用更加復(fù)雜的處理方法以避免造成組織、電極損傷等一些不良影響。

視覺(jué)假體技術(shù)也屬于功能電刺激的一種。大多數(shù)盲人的視覺(jué)通路中往往只有一部分發(fā)生病變,而其余部分神經(jīng)組織的結(jié)構(gòu)和功能尚完好。于是就能夠?qū)σ曈X(jué)通路的完好部位施加特定的人工電刺激,來(lái)興奮神經(jīng)細(xì)胞以模擬自然光刺激的效果,使盲人產(chǎn)生視覺(jué)感受。

視覺(jué)假體的工作原理與人工耳蝸相似。視覺(jué)假體系統(tǒng)包括一個(gè)位于病人體外的視頻采集設(shè)備(如小型攝像機(jī)),視頻處理模塊,電刺激編碼模塊和植入到視覺(jué)通路特定部位的多電極陣列。由視頻采集設(shè)備采集到的實(shí)時(shí)視頻圖像經(jīng)過(guò)處理,轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)多電極陣列的信號(hào)。多電極陣列對(duì)視覺(jué)神經(jīng)組織施加一定幅度、波形和頻率的電流刺激,興奮視覺(jué)神經(jīng)元,從而使病人產(chǎn)生視覺(jué)感受。

人工視覺(jué)刺激器主要包括視網(wǎng)膜刺激器、視皮層刺激器和視神經(jīng)刺激器。其中視網(wǎng)膜刺激器發(fā)展最快。視網(wǎng)膜刺激器是在視網(wǎng)膜下或視網(wǎng)膜表面植入不同微電極,使外界光線轉(zhuǎn)換成電流,通過(guò)微電極刺激并激活視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞及其網(wǎng)絡(luò),而產(chǎn)生光感。這種裝置可使失明或接近失明的眼重新獲得部分有用視力。其優(yōu)點(diǎn)是可以產(chǎn)生較準(zhǔn)確的視覺(jué)感知,而且所需電流強(qiáng)度較小,玻璃體有利于熱量的散發(fā),以及可直接觀察到植入刺激器及植入后的反應(yīng)。至今已有較多實(shí)驗(yàn)表明視網(wǎng)膜前或膜下芯片植入方法可行,有較好的生物相容性及長(zhǎng)期穩(wěn)定性,達(dá)到預(yù)期效果。

目前全世界范圍內(nèi)已經(jīng)接受植入的病人較之佩戴人工耳蝸的病人要少得多。而且目前美國(guó)食品藥品監(jiān)督局(FDA)也尚未批準(zhǔn)任何類型的視覺(jué)假體的臨床應(yīng)用。

下面以人工聽(tīng)覺(jué)的具體系統(tǒng)為例,詳細(xì)介紹一下帶有植入式處理器的電刺激器:

帶植入式處理器的雙模人工耳蝸系統(tǒng)

人工耳蝸就是通過(guò)電刺激末梢神經(jīng)系統(tǒng)的方式來(lái)修復(fù)聽(tīng)覺(jué)的一種醫(yī)療電子裝置。它把外部的聲音轉(zhuǎn)換為聽(tīng)神經(jīng)需要的電刺激,將這種刺激通過(guò)植入電極刺激聽(tīng)覺(jué)神經(jīng),幫助傳感性耳聾患者恢復(fù)(人工制造出)聽(tīng)覺(jué)。它是迄今為止治療極重度耳聾唯一有效的方法,也是唯一被商品化的感官神經(jīng)修復(fù)技術(shù)。目前各種人工耳蝸產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上細(xì)節(jié)不盡相同,但它們的基本硬件構(gòu)成和工作原理卻是一樣的。

1)人工耳蝸的硬件構(gòu)成

人工耳蝸的基本硬件構(gòu)成如圖 6所示,主要分為體外和體內(nèi)兩個(gè)部分,其工作原理和流程如下:

(1)體外的麥克風(fēng)首先把采集到的機(jī)械聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào);

(2)模擬電信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào);

(3)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)對(duì)數(shù)字聲音信號(hào)進(jìn)行分析并決定如何驅(qū)動(dòng)埋植于耳蝸內(nèi)的電極去刺激聽(tīng)神經(jīng),形成刺激指令序列;

(4)刺激指令序列經(jīng)過(guò)調(diào)制后以無(wú)線電波的方式發(fā)送給體內(nèi)部分;

(5)體內(nèi)的解調(diào)器從無(wú)線電波中獲取體內(nèi)電路工作所需的能量,并對(duì)刺激指令序列進(jìn)行解析;

(6)體內(nèi)的刺激器對(duì)解調(diào)出來(lái)的指令序列進(jìn)行譯碼,然后根據(jù)指令要求在電極上產(chǎn)生相應(yīng)的電流,刺激聽(tīng)神經(jīng)產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。

2)新型全植入系統(tǒng)的應(yīng)用

在當(dāng)前植入式電池不足以支撐數(shù)字式全植入人工耳蝸系統(tǒng),而模擬式全植入系統(tǒng)又存在著諸多缺陷的情況下,新型全植入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路除了繼續(xù)降低數(shù)字系統(tǒng)本身的功耗外,還可以在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整,降低系統(tǒng)對(duì)電池的使用量。基于這些考慮,我們提出了帶植入式處理器的可雙模工作的新型人工耳蝸系統(tǒng),如圖 7所示。

該系統(tǒng)在體內(nèi)集成了一套完整的語(yǔ)音信號(hào)采集、處理電路,以及與體外的無(wú)線接口,同時(shí)配有植入式電池。所謂“雙模”,是指該系統(tǒng)既可以工作在不帶任何外部輔助裝置的體內(nèi)單機(jī)模式下,如圖 7(b)所示,也可以工作于體外語(yǔ)音信號(hào)采集電路與體內(nèi)處理電路協(xié)同的聯(lián)機(jī)模式下,如圖 7(c)所示。從技術(shù)可行性的角度上講,聯(lián)機(jī)模式下的系統(tǒng)在當(dāng)前的電路技術(shù)條件下是可以實(shí)現(xiàn)的,而單機(jī)模式則受制于電池容量和安全性等非電路因素。

這種系統(tǒng)的意義在于,通過(guò)兩種模式的交替使用可以很大程度上減少對(duì)植入式電池的使用量。而且該系統(tǒng)包含了一個(gè)完整的全植入數(shù)字式子系統(tǒng),對(duì)該系統(tǒng)的研究可以涵蓋下一代全植入式系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。也就是說(shuō),該系統(tǒng)的很多關(guān)鍵技術(shù)將可以直接應(yīng)用到下一代全植入系統(tǒng)當(dāng)中。實(shí)際上,在植入式電池的容量和安全方面的性能提升到一定程度之后,這個(gè)系統(tǒng)可以自然而然地轉(zhuǎn)換成一個(gè)全植入式系統(tǒng)。

3)植入式數(shù)字信號(hào)處理器的低功耗設(shè)計(jì)

在雙模系統(tǒng)中,最大的技術(shù)難題就在于植入式數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的設(shè)計(jì)(圖 8),因?yàn)樗鼛缀跏钦麄€(gè)系統(tǒng)里功耗最大的部件。傳統(tǒng)人工耳蝸中的DSP 處在體外,對(duì)功耗的要求還可以寬松一些,畢竟體外的電池可以隨便更換。而在新系統(tǒng)中,無(wú)論是哪一種工作模式,對(duì)DSP 的功耗要求都是非?？量痰?。在體內(nèi)單機(jī)模式下,DSP 的功耗直接影響著植入式電池的壽命,而植入式電池又不可以隨便更換,所以這種情況下DSP 功耗的重要性自不待言。在聯(lián)機(jī)模式下,由于無(wú)線能量傳輸效率低下,DSP 的功耗將會(huì)被嚴(yán)重放大,這比DSP 在體外時(shí)的情況要惡化很多。

實(shí)際的設(shè)計(jì)和測(cè)試結(jié)果表明,基于開(kāi)放源代碼硬件的專用指令集處理器(OSH-ASIP)設(shè)計(jì)方法有助于提高效率并降低成本,同時(shí)可以有助于去除通用處理器中存在的冗余,從而提高處理器的執(zhí)行效率、降低功耗。通過(guò)綜合運(yùn)用指令集簡(jiǎn)化、等待模式、循環(huán)暫存、存儲(chǔ)器切割、操作數(shù)隔離和時(shí)鐘門控等多種低功耗設(shè)計(jì)技術(shù),在0.18μm CMOS 工藝下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一款人工耳蝸專用的低功耗DSP實(shí)際測(cè)量結(jié)果為:在10MHz 的時(shí)鐘頻率下執(zhí)行連續(xù)交織采樣(CIS)算法的功耗小于2mW,低功耗效果顯著。

4)總結(jié)

就當(dāng)前的技術(shù)水平來(lái)講,數(shù)字式全植入的人工耳蝸系統(tǒng)仍然因?yàn)槟芰抗?yīng)不足(功耗大而電池容量小)的緣故無(wú)法實(shí)現(xiàn)。但是除了功耗外并沒(méi)有其他理由可以阻礙數(shù)字系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展,況且相比于模擬系統(tǒng)中那些固有的缺陷,功耗實(shí)際上是一個(gè)會(huì)隨著微電子設(shè)計(jì)和制造水平的提高而逐步得到解決的問(wèn)題。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看數(shù)字式全植入系統(tǒng)才是人工耳蝸系統(tǒng)最優(yōu)的選擇方案。

4.3 智能內(nèi)窺鏡膠囊

傳統(tǒng)醫(yī)用內(nèi)窺鏡(如胃鏡和腸鏡)需要使用光纖或電纜插入人體體腔內(nèi)拍攝病征圖像以供醫(yī)生診斷,這些連接線會(huì)給病人帶來(lái)很大不適,而且診斷存在盲區(qū),并可能會(huì)有消化道傷損等并發(fā)癥。智能內(nèi)窺鏡膠囊的出現(xiàn)給消化道疾病的診斷帶來(lái)了便利,克服了上述缺點(diǎn)。如圖 9所示,病人在吞服了膠囊內(nèi)鏡以后,膠囊依靠消化道的蠕動(dòng)在其中緩慢移動(dòng)。移動(dòng)的過(guò)程中會(huì)采集人體內(nèi)消化道的圖像并以無(wú)線的方式發(fā)送至體外記錄儀,并可以上傳至基站以供醫(yī)生診斷病情。膠囊內(nèi)鏡不會(huì)給病人帶來(lái)不適,在檢測(cè)時(shí)病人也可活動(dòng),而且它可以完成全消化道的檢測(cè),掃除了傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡存在的盲區(qū)。

1)智能內(nèi)窺鏡膠囊的發(fā)展歷史

智能內(nèi)窺鏡膠囊(消化道膠囊內(nèi)鏡)的概念最早于2000年由以色列科學(xué)家提出并實(shí)現(xiàn),之后Given Imaging公司生產(chǎn)出第一款商用的膠囊內(nèi)鏡產(chǎn)品Pillcam。最近的幾年里各國(guó)的工業(yè)界和學(xué)術(shù)界相繼開(kāi)始對(duì)這種產(chǎn)品的研發(fā),一些新產(chǎn)品和新技術(shù)陸續(xù)面世:日本的奧林巴斯公司推出的EndoCapsule產(chǎn)品在日本也開(kāi)始商用;日本NORIKA Syaka RF lab正在研發(fā)用無(wú)線供能,代替電池供電的技術(shù),以及控制膠囊內(nèi)鏡姿態(tài)的控制技術(shù);韓國(guó)研究機(jī)構(gòu)推出了以人體作為導(dǎo)體來(lái)直接傳輸信息的技術(shù),用以代替射頻收發(fā)機(jī),目前也已成功地利用到膠囊內(nèi)鏡產(chǎn)品中。在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)還將出現(xiàn)集診斷、活檢、給藥及消化道行走等各種功能于一體的產(chǎn)品。

2)膠囊內(nèi)鏡的結(jié)構(gòu)

完整的口服式智能內(nèi)窺鏡膠囊系統(tǒng)由膠囊內(nèi)鏡、體外便攜式記錄儀和工作站三部分構(gòu)成。膠囊內(nèi)鏡是整個(gè)系統(tǒng)最為重要的部分,也是設(shè)計(jì)難度最高的部分,在集成電路設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意功耗等問(wèn)題。外殼內(nèi)的電路系統(tǒng)主要由五個(gè)部分組成,如圖 10所示,包括一個(gè)商用CMOS圖像傳感器、白色發(fā)光LED、一個(gè)商用射頻收發(fā)機(jī)芯片及天線、一塊用于控制和數(shù)據(jù)處理的專用集成電路和兩節(jié)鈕扣電池。

商用的CMOS圖像傳感器位于整個(gè)膠囊的一端,負(fù)責(zé)采集消化道中的彩色圖像數(shù)據(jù)。支持多種圖像分辨率,最高速率可達(dá)30fps。高亮度的白光LED均勻地排布在圖像傳感器鏡頭座外的環(huán)形PCB上,在采集圖像時(shí)提供照明光線。高性能、低功耗的商用射頻收發(fā)機(jī)位于膠囊的另一端,保證膠囊系統(tǒng)的無(wú)線通信。射頻收發(fā)機(jī)工作在433MHz的ISM頻段,采用FSK的調(diào)制方式,有效碼率最高可達(dá)500kbps。兩顆1.5V的鈕扣電池串聯(lián)后為整個(gè)電路系統(tǒng)提供所需的能量。它們位于膠囊的中部,在圖像傳感器和射頻收發(fā)機(jī)之間。用于控制和數(shù)據(jù)處理的專用集成電路位于圖像傳感器與電池之間,它將系統(tǒng)各部分的功能組合起來(lái),形成完整的電路系統(tǒng)。

專用集成電路是膠囊內(nèi)鏡的控制核心(圖 11),它由數(shù)字基帶、電源管理單元和無(wú)線喚醒子系統(tǒng)三部分組成。其中數(shù)字基帶部分主要實(shí)現(xiàn)通信控制和圖像壓縮兩大功能。電源管理單元可將電池電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)各個(gè)部分所需的電源電壓。無(wú)線喚醒子系統(tǒng)可以對(duì)密封在膠囊中的電路系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)啟、關(guān)閉、復(fù)位和配置操作,提高了系統(tǒng)可靠性,也便利了產(chǎn)品的組裝和生產(chǎn)過(guò)程。

3)膠囊內(nèi)鏡的低功耗實(shí)現(xiàn)

在膠囊內(nèi)鏡的電路系統(tǒng)中,射頻部分消耗的能量一般超過(guò)總能量的60%。為了在不增加射頻電路功耗的前提下縮短有效的射頻傳輸時(shí)間,在系統(tǒng)的數(shù)字基帶中引入了信源編碼――圖像壓縮。這樣大大減少了射頻收發(fā)機(jī)發(fā)送一幀圖像的數(shù)據(jù)量,也就相應(yīng)地減少了每幀圖像射頻部分的能量,并且有利于進(jìn)一步減小系統(tǒng)工作的占空比,延長(zhǎng)電池的工作時(shí)間。

引入圖像壓縮功能實(shí)際上是使用數(shù)字電路的能量去換取射頻部分的能量,而且數(shù)字電路的低功耗技術(shù)比較容易實(shí)現(xiàn),使得降低數(shù)字電路的功耗相對(duì)于降低射頻電路的功耗更為容易。因此,只要對(duì)圖像壓縮的計(jì)算復(fù)雜度做出仔細(xì)的評(píng)估,電路系統(tǒng)整體能量的降低不難實(shí)現(xiàn)。

目前智能內(nèi)窺鏡膠囊系統(tǒng)還沒(méi)有正式的產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但一般包括如下幾個(gè)重要指標(biāo):

1)工作時(shí)間:至少為8小時(shí),因?yàn)橐话隳z囊內(nèi)鏡通過(guò)人體消化道的時(shí)間為8小時(shí)。

2)尺寸:為方便病人吞服,膠囊尺寸一般直徑為10~12mm,長(zhǎng)度為20~30mm。

3) 圖像幀率和分辨率:目前產(chǎn)品的圖像幀率一般為2fps。當(dāng)然,在滿足基本工作時(shí)間的條件下,圖像幀率和分辨率都是越大越好。

4)總結(jié)

基于上述膠囊內(nèi)鏡的結(jié)構(gòu),可以對(duì)其應(yīng)用需求做出細(xì)致的分析,對(duì)系統(tǒng)的供電方式、體積尺寸、通信方式、工作時(shí)間、可靠性等要求進(jìn)行綜合考慮。分析和測(cè)量結(jié)果表明,在系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)上采用了圖像壓縮、雙向通信和無(wú)線喚醒等功能能夠滿足性能要求,而且這些技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于有類似的大數(shù)據(jù)量、高碼率的植入式電子醫(yī)療集成系統(tǒng)也具有參考價(jià)值。

目前國(guó)內(nèi)有清華大學(xué)、中科院合肥智能機(jī)械研究所、重慶大學(xué)、重慶金山科技集團(tuán)等單位都在分別從事這方面的研究。

5 結(jié)語(yǔ)

本文從醫(yī)療健康領(lǐng)域的社會(huì)需求、市場(chǎng)需求現(xiàn)狀入手,對(duì)我國(guó)醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇進(jìn)行了分析,并對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)――集成電路技術(shù)應(yīng)用做了基本介紹。多方面的數(shù)據(jù)分析表明,醫(yī)學(xué)微電子系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)的核心發(fā)展趨勢(shì)可以歸結(jié)為小型化/微型化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化。最后還通過(guò)幾個(gè)在研項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)一步闡釋了集成電路技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用。

集成電路設(shè)計(jì)學(xué)科評(píng)估范文第4篇

北京理工大學(xué)國(guó)家大學(xué)科技園位于中關(guān)村科技園區(qū)中心地帶，地處三環(huán)路西北角，緊鄰中關(guān)村科技園區(qū)中軸線，交通便利，信息暢通?？萍紙@以場(chǎng)地、設(shè)施、物業(yè)服務(wù)為基礎(chǔ)，在1992年起步建設(shè)的學(xué)校周邊產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)的硬件設(shè)施基礎(chǔ)上，針對(duì)大學(xué)科技園的功能定位，重點(diǎn)開(kāi)展了通過(guò)資源整合提供增值服務(wù)。通過(guò)體制與機(jī)制的創(chuàng)新搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)。形成了比較完善的創(chuàng)業(yè)服務(wù)體系和創(chuàng)新支撐體系，促進(jìn)了校內(nèi)創(chuàng)新資源與科技園基礎(chǔ)設(shè)施、風(fēng)險(xiǎn)投資等要素以及社會(huì)入園創(chuàng)業(yè)企業(yè)的結(jié)合，在企業(yè)與技術(shù)的孵化以及向社會(huì)輸出成熟的高技術(shù)企業(yè)進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用，探索出了一條通過(guò)大學(xué)科技園建設(shè)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新要素合理流動(dòng)的新路。

建基礎(chǔ)，多支撐

目前，北京理工大學(xué)科技園已經(jīng)建有一個(gè)核心園區(qū)和5個(gè)校外輻射基地。核心園區(qū)圍繞學(xué)校周邊建設(shè)。占地約140畝，已經(jīng)建成近10萬(wàn)平方米建筑物。5個(gè)校外輻射基地分別是密云工業(yè)園、房山石樓醫(yī)藥化工孵化基地、昆明分園、寧波分園和赤峰分園。

針對(duì)科技園的功能定位，圍繞著科技園的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力建設(shè)，重點(diǎn)建設(shè)了基礎(chǔ)、融資、孵化、服務(wù)、產(chǎn)業(yè)五個(gè)支撐平臺(tái)。五大平臺(tái)以孵化平臺(tái)為中心，互相銜接，互相促進(jìn)，構(gòu)成了園區(qū)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)支撐體系，實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)設(shè)施保障風(fēng)險(xiǎn)投資創(chuàng)業(yè)服務(wù)企業(yè)孵化產(chǎn)業(yè)化的流程。

基礎(chǔ)平臺(tái)由科技園組織學(xué)校企業(yè)、社會(huì)企業(yè)共同參與，合作建設(shè)。近年來(lái)，先后吸引了三億多元資金，建設(shè)了三座大廈。園區(qū)成立了物業(yè)管理中心，對(duì)現(xiàn)有物業(yè)設(shè)施進(jìn)行管理，保障物業(yè)正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，為入園企業(yè)提供良好的物業(yè)環(huán)境和高質(zhì)量服務(wù)。

園區(qū)內(nèi)由留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園、綜合孵化器、專業(yè)孵化器、技術(shù)轉(zhuǎn)移中心、創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心、重大項(xiàng)目服務(wù)中心、生產(chǎn)基地管理中心等機(jī)構(gòu)形成的孵化平臺(tái)，在不同階段從不同的角度對(duì)項(xiàng)目和企業(yè)開(kāi)展孵化及創(chuàng)業(yè)服務(wù)。

科技園開(kāi)辟了多元化的投融資渠道。搭建了具有自身特色的投融資平臺(tái)。主要包括：引入社會(huì)資金、建立自有融資體系、引入社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)投資、與金融機(jī)構(gòu)合作、協(xié)助企業(yè)申報(bào)國(guó)家和地方政府的項(xiàng)目資助等。

為吸引更多的海外留學(xué)人員回國(guó)創(chuàng)業(yè)，加快中關(guān)村科技園區(qū)建設(shè)，北京理工大學(xué)和中關(guān)村科技園區(qū)管委會(huì)共建了“北京理工留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園”。創(chuàng)業(yè)園以服務(wù)為宗旨，追求高效務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，致力于為留學(xué)人員搭建創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，落實(shí)政府專項(xiàng)政策，創(chuàng)造和諧創(chuàng)業(yè)環(huán)境；對(duì)于留學(xué)人員入園企業(yè)，創(chuàng)業(yè)園為他們提供了各種創(chuàng)業(yè)服務(wù)以及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件、圖書閱覽、體育休閑等方面的便利，支持和促進(jìn)留學(xué)人員企業(yè)健康快速發(fā)展。目前已吸引100多家留學(xué)人員企業(yè)入駐。

北京理工大學(xué)與北京市科委共同建立的北京理工創(chuàng)新高科技孵化器公司，是北京市正式批準(zhǔn)的孵化基地，是科技園開(kāi)展項(xiàng)目孵化、企業(yè)孵化的主要機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)有70多家企業(yè)進(jìn)駐孵化器公司。他們?cè)诠鈾C(jī)電一體化、軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用、自動(dòng)控制系統(tǒng)、信息安全技術(shù)、環(huán)保與現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，已經(jīng)開(kāi)展了一系列孵化活動(dòng)。

車輛北京市技術(shù)轉(zhuǎn)移中心是在北京市教育委員會(huì)、北京市工業(yè)促進(jìn)局的指導(dǎo)和支持下成立的，是依托北京理工大學(xué)，與北京工業(yè)大學(xué)、北汽福田汽車股份有限公司、北京汽車制造廠共同合作建立的，旨在將北京理工大學(xué)等北京地區(qū)高校在車輛工程領(lǐng)域內(nèi)多年研究積累的高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)移到北京市的有關(guān)企業(yè)。提升北京市企業(yè)和大學(xué)在車輛工程領(lǐng)域的綜合實(shí)力。

北京理工大學(xué)科技園依托北京理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)與學(xué)校有關(guān)學(xué)院共同建設(shè)了車輛、民產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)安全、生物醫(yī)藥等孵化平臺(tái)，以及學(xué)生創(chuàng)新基地?？萍紙@還在密云、房山、寧波、昆明、赤峰等地建設(shè)了為企業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的環(huán)境。

科技園優(yōu)越的地理環(huán)境，使得各類創(chuàng)業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)薈萃于此，繼而提升了園區(qū)創(chuàng)業(yè)服務(wù)綜合能力。地處園區(qū)內(nèi)的海淀人才交流中心、中海源產(chǎn)權(quán)經(jīng)紀(jì)公司等中介機(jī)構(gòu)，以及各類咨詢公司、策劃公司、產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司、會(huì)計(jì)師事務(wù)所、律師事務(wù)所、證券公司、資產(chǎn)評(píng)估所、測(cè)試中心、人才培訓(xùn)中心、信息網(wǎng)絡(luò)中心等服務(wù)機(jī)構(gòu)，可為園區(qū)企業(yè)提供多方位的綜合創(chuàng)新服務(wù)。

重服務(wù)，推特色

北京理工大學(xué)科技園針對(duì)其功能定位，圍繞著科技園的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力建設(shè)，進(jìn)一步建設(shè)北理工創(chuàng)業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)，在繼續(xù)加強(qiáng)已有平臺(tái)建設(shè)的同時(shí)，建設(shè)幾個(gè)新的具有專業(yè)特色的服務(wù)平臺(tái)。北理工創(chuàng)業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)主要包括基礎(chǔ)服務(wù)、信息服務(wù)、創(chuàng)業(yè)咨詢服務(wù)、人才服務(wù)、企業(yè)診斷服務(wù)、技術(shù)平臺(tái)服務(wù)、教育培訓(xùn)服務(wù)等以下服務(wù)平臺(tái)內(nèi)容。

基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)

北京理工大學(xué)科技園對(duì)進(jìn)駐的企業(yè)提供基本辦公環(huán)境，協(xié)助辦理工商注冊(cè)、稅務(wù)登記、法律咨詢、高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定、項(xiàng)目推介等服務(wù)，還按照北京市政府提供的有關(guān)優(yōu)惠政策，協(xié)助入駐留學(xué)人員辦理身份認(rèn)定、政府支持資金落實(shí)等方面的具體事務(wù)。

北京理工大學(xué)科技園根據(jù)入駐企業(yè)創(chuàng)業(yè)中遇到的問(wèn)題和實(shí)際需求，定期和不定期地舉辦論壇、項(xiàng)目交流推介會(huì)、聯(lián)誼等各種活動(dòng)，為入駐企業(yè)提供更為全面和有效的服務(wù)，為企業(yè)人員交流和了解國(guó)際科技發(fā)展趨勢(shì)、國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)情況、國(guó)家各項(xiàng)政策等提供機(jī)會(huì)。

北京理工大學(xué)科技園還為企業(yè)提供國(guó)家有關(guān)創(chuàng)辦企業(yè)的支持政策方面的信息，協(xié)助企業(yè)申請(qǐng)各類科技計(jì)劃項(xiàng)目和各類基金項(xiàng)目等。

通過(guò)不定期邀請(qǐng)北京理工大學(xué)和中關(guān)村地區(qū)創(chuàng)業(yè)園領(lǐng)域內(nèi)的知名院士、專家、成功企業(yè)家作為創(chuàng)業(yè)園顧問(wèn)和創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，為企業(yè)提供管理、研發(fā)、市場(chǎng)、人才等方面的指導(dǎo)和咨詢服務(wù)，并與園區(qū)內(nèi)的企業(yè)進(jìn)行交流和合作，為園區(qū)內(nèi)企業(yè)提供技術(shù)支持服務(wù)。通過(guò)這些中介機(jī)構(gòu)的服務(wù)。使入駐企業(yè)提高辦事效率，健康發(fā)展，增加孵化成功率。

北京理工大學(xué)科技園為入駐企業(yè)聯(lián)系北京理工大學(xué)的校內(nèi)開(kāi)放資源，可以提供實(shí)驗(yàn)條件、資料查詢、圖書閱覽、技術(shù)交流、會(huì)務(wù)、培訓(xùn)、就餐、運(yùn)動(dòng)休閑等方面的便利；同時(shí)，科技園還充分利用并發(fā)揮了北京理工大學(xué)專家、實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備條件、科研等方面的優(yōu)勢(shì)，以支持企業(yè)的項(xiàng)目研發(fā)，促進(jìn)企業(yè)健康發(fā)展。同時(shí)也解決了企業(yè)在實(shí)驗(yàn)設(shè)備、經(jīng)費(fèi)、人力、經(jīng)驗(yàn)等方面的難題，改善了企業(yè)的研發(fā)環(huán)境。

通過(guò)多媒體培訓(xùn)以及專業(yè)培訓(xùn)等方式，為園區(qū)內(nèi)企業(yè)提供多層次的教育培訓(xùn)，組織企業(yè)參加各種展覽會(huì)、投融資推介會(huì)，聯(lián)合多家金融、法律機(jī)構(gòu)開(kāi)展各種投融資講座。

人力資源服務(wù)平臺(tái)

北京理工大學(xué)科技園建立了人力資源服務(wù)平臺(tái)?？萍紙@與前程無(wú)憂和中華英才網(wǎng)建立了良好的合作關(guān)系，企業(yè)通過(guò)科技園在網(wǎng)站上刊登對(duì)人才招聘的需求信息，科技園安排專門的工作人員聯(lián)系人才中介機(jī)構(gòu)企業(yè)招聘信息，并每日刷新企業(yè)招聘信息、將收到的簡(jiǎn)歷即時(shí)發(fā)送給企業(yè)?？萍紙@每天為企業(yè)接收轉(zhuǎn)發(fā)簡(jiǎn)歷1000多份。

北京理工大學(xué)科技園與園內(nèi)企業(yè)北京時(shí)代金鷹科技發(fā)展有限公司合作，為企業(yè)提供人才甄選服務(wù)系統(tǒng)，幫助企業(yè)找到高素質(zhì)的人才，以加快企業(yè)的成長(zhǎng)和發(fā)展。時(shí)代金鷹公司

開(kāi)發(fā)了一系列人才甄選系統(tǒng)，他們借鑒國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和行業(yè)內(nèi)的成熟做法，綜合運(yùn)用心理學(xué)、組織行為學(xué)、計(jì)量學(xué)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，通過(guò)心理測(cè)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)化面試、情境模擬等技術(shù)手段對(duì)人員進(jìn)行客觀地測(cè)量，從而對(duì)其素質(zhì)狀況、發(fā)展?jié)摿?、個(gè)性特點(diǎn)等心理特征做出科學(xué)地評(píng)價(jià)，進(jìn)而從大量的求職者中間甄選出適合相關(guān)崗位的人才，尤其是管理崗位和銷售崗位人才。這一平臺(tái)把現(xiàn)代企業(yè)人才甄選和人力資源管理的方法相結(jié)合。采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化素質(zhì)模型，創(chuàng)建適合不同行業(yè)、不同企業(yè)規(guī)模、不同崗位的通用崗位勝任素質(zhì)模型，在一定程度上加快了企業(yè)招聘人才的速度，降低人員招聘與培訓(xùn)的成本，為園區(qū)內(nèi)的企業(yè)改善其人力資源管理提供了很好的支持。

信息咨詢服務(wù)平臺(tái)

北京理工大學(xué)科技園正在建立經(jīng)濟(jì)、政策、科技、市場(chǎng)咨詢服務(wù)等信息服務(wù)平臺(tái)。通過(guò)平臺(tái)可以為入駐園區(qū)的企業(yè)提供有關(guān)國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策、科技發(fā)展及潛在市場(chǎng)需求等方面的信息咨詢服務(wù)。根據(jù)企業(yè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的不同，每日為企業(yè)發(fā)送不同內(nèi)容的《中小企業(yè)快訊簡(jiǎn)報(bào)》，從而為企業(yè)的創(chuàng)辦提供有效的市場(chǎng)信息，幫助企業(yè)做好市場(chǎng)定位。

科技型中小企業(yè)通常擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，卻往往缺乏把握市場(chǎng)、將技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換為市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的能力。而這種市場(chǎng)能力的缺失，正是許多科技型中小企業(yè)走向末路的真正原因。針對(duì)這種現(xiàn)象與危機(jī)，為了幫助企業(yè)解決市場(chǎng)方面的部分難題，北京理工大學(xué)科技園將提供信息服務(wù)與咨詢。

北京理工大學(xué)科技園將針對(duì)園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有企業(yè)所在行業(yè)，將行業(yè)進(jìn)行分類，收集各行業(yè)、子行業(yè)的信息，然后與各行業(yè)內(nèi)的權(quán)威的信息、市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系，通過(guò)這些機(jī)構(gòu)的可靠的市場(chǎng)數(shù)據(jù)和信息，再經(jīng)過(guò)平臺(tái)工作人員的整理、加工和統(tǒng)計(jì)分析，為企業(yè)提供準(zhǔn)確的行業(yè)信息。行業(yè)分析報(bào)告將覆蓋園區(qū)內(nèi)所有企業(yè)所在的行業(yè)。如汽車電子行業(yè)、生物醫(yī)藥行業(yè)、精細(xì)化工行業(yè)以及信息技術(shù)行業(yè)，同時(shí)還要兼顧分析報(bào)告的時(shí)效性以及全面性。

在時(shí)效性方面，科技園與園區(qū)內(nèi)的企業(yè)合作，了解企業(yè)的具體需求，在此基礎(chǔ)上，購(gòu)買企業(yè)所需的行業(yè)分析報(bào)告。通過(guò)為園區(qū)企業(yè)提供其所處行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模、市場(chǎng)潛力、投資回報(bào)、競(jìng)爭(zhēng)狀況、客戶購(gòu)買習(xí)慣等方面的信息，可以使企業(yè)了解本行業(yè)、公司技術(shù)等方面的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展前景，為企業(yè)做出正確決策，確定明確的發(fā)展目標(biāo)，提供專業(yè)的理論依據(jù)，從而避免企業(yè)盲目投資，在不了解市場(chǎng)的。情況下就把新產(chǎn)品投向市場(chǎng)。北京理工大學(xué)科技園所提供的行業(yè)分析報(bào)告，具有量大面寬的優(yōu)點(diǎn)。期望通過(guò)提供專業(yè)化的市場(chǎng)咨詢服務(wù)，提高園區(qū)科技型中小企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、提高園區(qū)企業(yè)的創(chuàng)業(yè)成功率。

企業(yè)診斷服務(wù)平臺(tái)

北京理工大學(xué)科技園在對(duì)自身服務(wù)體系清楚認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)科技園區(qū)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，提出以建立“科技型中小企業(yè)評(píng)估系統(tǒng)”為突破點(diǎn)，從企業(yè)診斷入手，建立以人力資源服務(wù)體系、市場(chǎng)服務(wù)體系、技術(shù)服務(wù)體系、企業(yè)管理服務(wù)體系、投融資服務(wù)體系為核心的創(chuàng)業(yè)園創(chuàng)業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)。

北京理工大學(xué)科技園組織有關(guān)專家建立了科技型中小企業(yè)評(píng)估系統(tǒng)。目前正在使用與修改過(guò)程中。通過(guò)科技型中小企業(yè)評(píng)估系統(tǒng)，可以為高科技中小企業(yè)及時(shí)診斷企業(yè)弊病，促使提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)素質(zhì)，使企業(yè)能夠健康發(fā)展。同時(shí)，也可以為外部投資者投資、金融機(jī)構(gòu)資信評(píng)估提供依據(jù)；為北京理工大學(xué)科技園建立企業(yè)信息庫(kù)提供原始數(shù)據(jù)。為深入了解和分析企業(yè)提供基本依據(jù)，從而提高自身服務(wù)水平。增強(qiáng)創(chuàng)業(yè)服務(wù)能力。

創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)服務(wù)平臺(tái)

科技園將根據(jù)企業(yè)的需求加強(qiáng)培訓(xùn)方面的服務(wù)，建立創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)服務(wù)平臺(tái)。企業(yè)在成長(zhǎng)和發(fā)展過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的困難和問(wèn)題。舉辦有針對(duì)性的講座和培訓(xùn)活動(dòng)對(duì)他們的發(fā)展將起到一定的促進(jìn)和指導(dǎo)作用?？萍紙@采用視頻教授與現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)的方式進(jìn)行培訓(xùn)活動(dòng)。一方面收集、整理有關(guān)知名專家關(guān)于創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)方面的視頻教材，組織企業(yè)統(tǒng)一學(xué)習(xí)；另一方面與專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，邀請(qǐng)專業(yè)的創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)及答疑。針對(duì)初創(chuàng)的科技型中小企業(yè)在人力資源、財(cái)務(wù)管理、技術(shù)管理、市場(chǎng)開(kāi)拓等方面遇到的困難和問(wèn)題。通過(guò)培訓(xùn)過(guò)程中的學(xué)習(xí)、互動(dòng)、交流，將會(huì)有效提高企業(yè)創(chuàng)業(yè)者和管理者的整體素質(zhì)。通過(guò)多媒體手段的培訓(xùn)。將吸引更多的企業(yè)來(lái)參與到培訓(xùn)的過(guò)程中，從而擴(kuò)大培訓(xùn)的受益面。

生物醫(yī)藥共享實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)

科技園依托北京理工大學(xué)的學(xué)科、人才、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等優(yōu)勢(shì)，與學(xué)校的生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院共同建設(shè)了生物醫(yī)藥共享實(shí)驗(yàn)室服務(wù)平臺(tái)。建立了一套通過(guò)實(shí)驗(yàn)室管理公司對(duì)平臺(tái)進(jìn)行企業(yè)化和專業(yè)化運(yùn)作的管理模式，進(jìn)而形成一套規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)室服務(wù)平臺(tái)創(chuàng)新體系。

通過(guò)該平臺(tái)，企業(yè)與學(xué)校的教授、學(xué)者、學(xué)生進(jìn)行了實(shí)實(shí)在在的溝通與合作。因此借助該平臺(tái)，更多的企業(yè)受益于學(xué)校的科研力量。也更加了解北京理工大學(xué)以及生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，他們也更為關(guān)注學(xué)校的發(fā)展與建設(shè)；學(xué)校與企業(yè)接觸得更多，很好地宣傳了自己。同時(shí)也了解到企業(yè)對(duì)技術(shù)、人才的關(guān)注點(diǎn)，并且這些意見(jiàn)納入到教學(xué)與科研中。雙方的交流與合作明顯增多，解決了企業(yè)在實(shí)驗(yàn)設(shè)備、經(jīng)費(fèi)、人力、經(jīng)驗(yàn)等方面的難題，改善了企業(yè)的研發(fā)環(huán)境。

汽車電子技術(shù)測(cè)試平臺(tái)

汽車電子技術(shù)測(cè)試平臺(tái)主要是通過(guò)借助學(xué)?，F(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，發(fā)揮北京理工大學(xué)在車輛及電子技術(shù)方面的技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備優(yōu)勢(shì)，聚集中關(guān)村地區(qū)已有的汽車電子領(lǐng)域的企業(yè)與試驗(yàn)設(shè)備資源，逐漸建設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的區(qū)域的汽車電子技術(shù)測(cè)試平臺(tái)。提高這一測(cè)試平臺(tái)吸引汽車電子技術(shù)企業(yè)入駐理工留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園，形成創(chuàng)業(yè)園的專業(yè)特色。

繁綠葉，襯紅花

科技園以服務(wù)為宗旨，追求高效務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，致力于為入駐企業(yè)搭建創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，落實(shí)政府專項(xiàng)政策，創(chuàng)造和諧創(chuàng)業(yè)環(huán)境；為企業(yè)提供了各種創(chuàng)業(yè)服務(wù)，支持和促進(jìn)企業(yè)健康快速發(fā)展。優(yōu)越的地理環(huán)境，使得各類創(chuàng)業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)薈萃于此，繼而提升了園區(qū)創(chuàng)業(yè)服務(wù)綜合能力。地處園區(qū)內(nèi)的海淀人才交流中心、中海源產(chǎn)權(quán)經(jīng)紀(jì)公司等中介機(jī)構(gòu)，以及各類咨詢公司、策劃公司、產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司、會(huì)計(jì)師事務(wù)所、律師事務(wù)所、證券公司、資產(chǎn)評(píng)估所、測(cè)試中心、人才培訓(xùn)中心、信息網(wǎng)絡(luò)中心等服務(wù)機(jī)構(gòu)，為園區(qū)企業(yè)提供多方位的綜合創(chuàng)新服務(wù)。

良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境吸引了大批優(yōu)秀的高新技術(shù)企業(yè)入駐。國(guó)內(nèi)良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境也吸引了越來(lái)越多的海外學(xué)子回國(guó)創(chuàng)業(yè)。面對(duì)眾多的創(chuàng)業(yè)人員，理工創(chuàng)業(yè)園一方面認(rèn)真幫助他們解讀政府專項(xiàng)政策，解決他們遇到的各種創(chuàng)業(yè)難題；另一方面，科技園認(rèn)真篩選?；垩圩R(shí)英才，優(yōu)先吸引市場(chǎng)潛力大的企業(yè)入駐，并為這些“好苗”提供更為良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境，重點(diǎn)關(guān)注他們的發(fā)展。企業(yè)在發(fā)揮各種自有優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，理工科技園也利用各種機(jī)會(huì)加大對(duì)他們的宣傳力度。推動(dòng)企業(yè)的壯大發(fā)展。

北京尤邁克流體工程技術(shù)有限公司是由旅居比利時(shí)的流體力學(xué)專家康順博士創(chuàng)立的外商獨(dú)資高科技企業(yè)。企業(yè)法人

代表康順博士在國(guó)內(nèi)流體工程技術(shù)領(lǐng)域是知名專家。曾入選中國(guó)科學(xué)院《百人計(jì)劃》，在國(guó)內(nèi)多所高校擔(dān)任兼職教授。公司擁有的核心技術(shù)――計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法及其軟件，屬于國(guó)際一流水平，其中公司研發(fā)、應(yīng)用和推廣的Fine系列CFD軟件是國(guó)際葉輪機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)，用于流場(chǎng)分析和部件設(shè)計(jì)最先進(jìn)可靠的軟件。利用理工科技園所擁有的服務(wù)平臺(tái)與條件平臺(tái)優(yōu)勢(shì)和便利條件，使得公司的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)一直都致力于研發(fā)和應(yīng)用國(guó)際上最先進(jìn)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)，促進(jìn)流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)在中國(guó)流體工程推廣應(yīng)用，并努力為中國(guó)流體工程領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品。目前該公司已經(jīng)在航空、航天、兵器等部門完成了多個(gè)項(xiàng)目，獲得了好評(píng)，企業(yè)正在穩(wěn)步發(fā)展。

北京聯(lián)星科通微電子技術(shù)有限公司2004年10月成立。由從事衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究多年的高級(jí)專家組成，研發(fā)和制造擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多系統(tǒng)衛(wèi)星定位導(dǎo)航終端芯片和嵌入式軟件。聯(lián)星科通制造的GPS/GLONASS雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位導(dǎo)航接收器芯片和主機(jī)板為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，填補(bǔ)了該領(lǐng)域無(wú)國(guó)產(chǎn)芯片的空白，并突破了國(guó)外產(chǎn)品性能上的限制，現(xiàn)已形成批量生產(chǎn)能力和系列化產(chǎn)品線，應(yīng)用于我國(guó)測(cè)繪、航天、航空等專業(yè)領(lǐng)域，高動(dòng)態(tài)性能是其突出特點(diǎn)。聯(lián)星科通自2004年以來(lái)，先后三次承擔(dān)了國(guó)家“863”計(jì)劃超大規(guī)模集成電路專項(xiàng)“多系統(tǒng)衛(wèi)星定位導(dǎo)航終端芯片”的課題，并通過(guò)了專家組的鑒定審查。同時(shí)也承擔(dān)了北京市工業(yè)發(fā)展資金技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目等多項(xiàng)課題和任務(wù)。SR8824芯片作為國(guó)家重大科技成果，參加了2005年底在北京舉辦的“國(guó)家‘十五’重大科技成就展”。2007年5月成功舉辦了2007導(dǎo)航產(chǎn)品會(huì)，多家媒體競(jìng)相報(bào)道。

游戲風(fēng)雷(北京)科技有限公司是由留學(xué)歸國(guó)人員葉展、葉丁兄弟共同創(chuàng)辦的高新技術(shù)企業(yè)，致力于開(kāi)發(fā)“基于視頻識(shí)別的手機(jī)游戲動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)引擎”，是具有國(guó)際先進(jìn)水平的專用軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，產(chǎn)品面向特定應(yīng)用領(lǐng)域的軟件生成環(huán)境與工具套件，是國(guó)家科技部2007年重點(diǎn)支持的軟件產(chǎn)品中的支撐軟件類。葉展先生是美國(guó)留學(xué)歸國(guó)的留學(xué)人員，從1995年開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)游戲業(yè)從事開(kāi)發(fā)和游戲媒體工作，曾發(fā)表過(guò)多篇論文，2003年與他人合作撰寫中文游戲創(chuàng)作《游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)：理論與實(shí)踐》一書。2004年創(chuàng)建了中國(guó)唯一的游戲開(kāi)發(fā)者雜志《游戲創(chuàng)造》。葉展、葉丁兄弟二人在眾多國(guó)際展會(huì)(Game Developers Conference、CHI、SIGGRAPH等)上多次發(fā)言并獲獎(jiǎng)。葉氏兄弟的作品《條碼戰(zhàn)爭(zhēng)》(Barcode War)成為2007年全球“游戲開(kāi)發(fā)者大會(huì)”十四款最終入圍作品之一，也是唯一一款來(lái)自中國(guó)的手機(jī)游戲。

集成電路設(shè)計(jì)學(xué)科評(píng)估范文第5篇

[關(guān)鍵詞]國(guó)內(nèi)圖書館　RFID產(chǎn)品　高頻　超高頻

[分類號(hào)]G250.76

1、引言

RFID(Radi0 Frequency ldentification)技術(shù)的全稱是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境下。

RFID的基本技術(shù)原理起源于第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，但由于成本較高，該技術(shù)并未很快在民用領(lǐng)域推廣應(yīng)用。直到20世紀(jì)80、90年代，隨著芯片和電子技術(shù)的提高與普及，歐洲開(kāi)始率先將RFID技術(shù)應(yīng)用到公路收費(fèi)等民用領(lǐng)域。到2l世紀(jì)初，RFID迎來(lái)了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。其大量應(yīng)用于牛產(chǎn)自動(dòng)化、門禁、公路收費(fèi)、停車場(chǎng)管理、身份識(shí)別、貨物跟蹤等民用領(lǐng)域中，其新的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)展，層出不窮。目前，RFID已經(jīng)開(kāi)始在中國(guó)進(jìn)行試探性的應(yīng)用，行很快得到政府的大力支持，2006年6月，中國(guó)了《中國(guó)RFID技術(shù)政策白皮書》，標(biāo)志著RFID的發(fā)展已經(jīng)提高到國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略層面。

2、RFID技術(shù)在國(guó)內(nèi)圖書館的應(yīng)用背景與現(xiàn)狀

RFID技術(shù)在圖書館領(lǐng)域也已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，世界上最早在圖書館應(yīng)用RFlD技術(shù)的案例是1998年的新加坡國(guó)家圖書館，其在Bukit Batok社區(qū)圖書館率先使用高頻RFID來(lái)改變傳統(tǒng)借還書的服務(wù)模式，取得了一定的成效。而在國(guó)內(nèi)圖書館領(lǐng)域，最早引進(jìn)RFID技術(shù)的是廈門集美大學(xué)誠(chéng)毅學(xué)院圖書館，在2006年與廠商合作建設(shè)并推出了“RFID智能館藏管理系統(tǒng)”，成為國(guó)內(nèi)第一家建成具有完善功能模塊并進(jìn)入實(shí)用階段的圖書館RFID綜合管理系統(tǒng)。

圖書館RFID技術(shù)的引進(jìn)初衷是為了代替?zhèn)鹘y(tǒng)的條形碼技術(shù)。RFID標(biāo)簽相對(duì)條形碼具有存儲(chǔ)容量大，讀取距離遠(yuǎn)，能多標(biāo)簽同時(shí)讀寫等顯著優(yōu)點(diǎn)。但從目前的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看條形碼并不能被完全取代，一是由于現(xiàn)在的大部分圖書管理系統(tǒng)依然使用條形碼信息來(lái)與圖書進(jìn)行關(guān)聯(lián)，因此RFID標(biāo)簽也必須先與條形碼信息關(guān)聯(lián)后才能投入使用；二是出于數(shù)據(jù)信息完整性與安全性的考慮，RFID標(biāo)簽相對(duì)條形碼是一種新技術(shù)，未經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)，假如發(fā)生標(biāo)簽損壞或丟失的情況，那么在取消條形碼的情況下圖書就無(wú)法與圖書管理系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，會(huì)造成比較嚴(yán)重的后果。

在這樣的背景下圖書館引進(jìn)RFID技術(shù)主要是出于如下幾方面的考慮：

2.1　改進(jìn)服務(wù)模式

RFID實(shí)現(xiàn)的自助借還、自動(dòng)分揀、智能盤點(diǎn)理架等服務(wù)能很大程度上提升館員的工作效率，雖然新技術(shù)的引進(jìn)并不一定能節(jié)省人力，反而可能會(huì)增加大量的盤點(diǎn)理架等工作，但是館員由傳統(tǒng)借還書、圖書分揀等環(huán)節(jié)抽取出來(lái)的時(shí)間可以從事更多其他服務(wù)，例如參考咨詢與學(xué)科服務(wù)，可以說(shuō)這是一種服務(wù)觀念與模式的轉(zhuǎn)變。

2.2　方便讀者，增加人氣

依靠館內(nèi)的自助設(shè)備，公共圖書館的街區(qū)自助設(shè)備，讀者可以更方便的借還圖書，不需要再在人工借還臺(tái)排起長(zhǎng)龍；精確的圖書定位系統(tǒng)，使得查找圖書更為方便；新技術(shù)的引進(jìn)帶來(lái)人氣的提升，從深圳圖書館的實(shí)例可以看到，引進(jìn)RFID設(shè)備后到館人數(shù)比原來(lái)增加了6－8倍，外借數(shù)量增加了5－7倍。

2.3　更深層次的應(yīng)用

RFID技術(shù)其實(shí)遠(yuǎn)不止目前所開(kāi)展的這些基礎(chǔ)應(yīng)用，還有巨大的潛力有待挖掘，例如個(gè)性化學(xué)科書目推送，合理排架與剔舊，圖書位置的精確定位，圖書館資產(chǎn)管理等等，只有不斷挖掘新需求與開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用，RFID技術(shù)在圖書館才能具備長(zhǎng)久的生命力，從而提升整個(gè)圖書館的人文理念與服務(wù)水準(zhǔn)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2011年3月，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有近70家高校與公共圖書館正式啟用了RFID系統(tǒng)與設(shè)備，這一數(shù)字還在不斷增加中，可見(jiàn)RFID在圖書館的應(yīng)用是大勢(shì)所趨，但在正式應(yīng)用之前還是應(yīng)該做好詳細(xì)的分析與調(diào)研工作，從而確保比較好的投資回報(bào)率。

3、國(guó)內(nèi)圖書館RFID產(chǎn)品應(yīng)用調(diào)研

3.1　RFID廠商調(diào)研

目前國(guó)內(nèi)圖書館領(lǐng)域的RFID廠商有以下類型：

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率較大，同時(shí)具備標(biāo)簽生產(chǎn)及設(shè)備集成能力的廠商：上海阿法迪智能標(biāo)簽系統(tǒng)技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“阿法迪”)，深圳海恒智能科技公司(以下簡(jiǎn)稱“海恒”)，深圳市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“遠(yuǎn)望谷”)，美國(guó)3M公司等。

只生產(chǎn)RFID標(biāo)簽、芯片、讀寫器的廠商：廈門信達(dá)匯聰科技有限公司，上海真灼電子技術(shù)有限公司，UPM芬歐藍(lán)泰，上海貝嶺股份有限公司，上海華虹集成電路設(shè)計(jì)公司，江蘇瑞福智能科技有限公司等。

只做RFID設(shè)備集成的廠商，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率較小的廠商：東莞市樹(shù)煜智能圖書設(shè)備科技有限公司，上海希華通訊科技有限公司(香港HKC子公司)，寧波博一格數(shù)碼科技有限公司，武漢飛天智能工程有限責(zé)任公司，上海博鎂訊智能技術(shù)有限公司，法國(guó)TAGSYS公司(與海恒合作)等。

3.2　RFID產(chǎn)品工作頻率概述

通常情況下，RFID標(biāo)簽天線的接受頻率以及閱讀器發(fā)送的頻率稱為RFID產(chǎn)品的工作頻率。RFID產(chǎn)品常見(jiàn)的工作頻率有低頻125kHz與134.2 kHz、高頻13.56 MHz、超高頻433Mhz、860MHz－930MHz、2.45GHz等。目前大多數(shù)圖書館RFID設(shè)備供應(yīng)商如阿法迪、海恒、3M等選擇13.56MHz頻段高頻技術(shù)，少部分圖書館RFID設(shè)備供應(yīng)商如遠(yuǎn)望谷等選擇900MHz頻段超高頻技術(shù)。

高頻技術(shù)與超高頻技術(shù)的不同特點(diǎn)使得其在圖書館的應(yīng)用各有優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)：高頻的優(yōu)勢(shì)是穿透非金屬的能力強(qiáng)，技術(shù)比較成熟，供應(yīng)商可選擇的多，實(shí)際使用的圖書館也比較多；缺點(diǎn)是由于工作原理所限，標(biāo)簽的尺寸較大，隱蔽性不夠，安全性較差，讀寫距離近，標(biāo)簽價(jià)格偏高。超高頻的優(yōu)勢(shì)是標(biāo)簽尺寸較小，隱蔽性、安全性較高，與高頻相比讀寫速度快，讀寫距離遠(yuǎn)，標(biāo)簽價(jià)格低；缺點(diǎn)是由于讀寫距離遠(yuǎn)造成讀寫范圍較難控制，容易造成誤讀，抗干擾能力弱于高頻，供應(yīng)商選擇較少。

從特性上分析高頻與超高頻在圖書館的應(yīng)用孰優(yōu)孰劣仍然沒(méi)有定論，圖書館應(yīng)當(dāng)在經(jīng)過(guò)周密的調(diào)研，分析與測(cè)試后才最終選擇最適合自己的頻率。

3.3　國(guó)內(nèi)圖書館RFID產(chǎn)品應(yīng)用調(diào)研

筆者對(duì)截止到2011年3月已經(jīng)正式使用了RFlD產(chǎn)品的67家圖書館進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)研工作。

其中公共圖書館(包括專業(yè)館)47家：包括深圳圖書館，國(guó)家圖書館，上海圖書館等。高校圖書館20家：包括集美大學(xué)誠(chéng)毅學(xué)院圖書館，北京理工大學(xué)圖書館，

香港大學(xué)圖書館等。具體如表1所示：

如表1所示，目前國(guó)內(nèi)圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)的公共館數(shù)量遠(yuǎn)高于高校館數(shù)量，從調(diào)研結(jié)果看為47家對(duì)20家，并不是高校圖書館對(duì)于新技術(shù)的應(yīng)用不熱心、不關(guān)切，筆者覺(jué)得可能的原因有如下4點(diǎn)：

?經(jīng)費(fèi)預(yù)算存在差異。公共圖書館對(duì)于新技術(shù)的資金投入以及財(cái)力要大大優(yōu)于高校圖書館，因此新技術(shù)也能應(yīng)用實(shí)施的較快。RFID標(biāo)簽?zāi)壳暗某杀緸?―2元人民幣一張，假如圖書館所有圖書都進(jìn)行標(biāo)簽轉(zhuǎn)換，那么就是幾百萬(wàn)的費(fèi)用，加上各類設(shè)備的費(fèi)用，對(duì)于高校圖書館無(wú)疑是一筆巨大的開(kāi)銷，高校在做項(xiàng)目預(yù)算的時(shí)候肯定也會(huì)有所顧慮。

?技術(shù)的成熟度。RFID雖然已有比較廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，歸根結(jié)底依然是比較新的技術(shù)，在技術(shù)成熟度上還存在不少問(wèn)題，比如在抗干擾性、安全性等方面都有顯著缺陷。公共圖書館對(duì)此不太在意，等技術(shù)成熟了可以再更換產(chǎn)品；但高校圖書館對(duì)于新技術(shù)的引進(jìn)及應(yīng)用相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)，需要經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)研和測(cè)試，證明該技術(shù)應(yīng)用不存在重大問(wèn)題后才會(huì)展開(kāi)進(jìn)一步的計(jì)劃。

?應(yīng)用成效的考慮。公共圖書館利用RFID產(chǎn)品主要進(jìn)行自助借還等基本流通操作；而高校圖書館對(duì)于RFID的投資回報(bào)，RFID對(duì)圖書館服務(wù)管理模式帶來(lái)的變革及可能的拓展性應(yīng)用等問(wèn)題研究的更深入，簡(jiǎn)單的自助借還減輕人力并不能成為上馬RFID項(xiàng)目的理由，高校圖書館更關(guān)注于RFID技術(shù)能夠帶來(lái)更多的服務(wù)成效，例如與學(xué)科服務(wù)的結(jié)合從而提高讀者體驗(yàn)與服務(wù)水準(zhǔn)，因此在投入應(yīng)用上更為審慎。

?服務(wù)模式不同。公共圖書館面向的讀者范圍較廣，目前主要還是以紙質(zhì)資源的借還為主，因此應(yīng)用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自助借還等功能存在很大的需求空間；而高校圖書館目前服務(wù)的主心骨已經(jīng)不再是紙質(zhì)資源的服務(wù)，而是把重心調(diào)整到電子書。電子文獻(xiàn)、期刊檢索，學(xué)科咨詢服務(wù)等方面，因此RFID的一些基礎(chǔ)應(yīng)用如自助借還等對(duì)于高校圖書館來(lái)說(shuō)不具有很強(qiáng)的吸引力。

4.1　頻率選擇分析

在參與調(diào)研的所有67家圖書館中，使用高頻的圖書館數(shù)量為43家，占總數(shù)的64.2％；選擇超高頻的圖書館數(shù)量為24家，占總數(shù)的35.8％。公共圖書館中選擇高頻的有35家，選擇超高頻的有12家，百分比為74.5％對(duì)25.5％；高校圖書館中選擇高頻的有8家，選擇超高頻的有12家，百分比為40％對(duì)60％。

從調(diào)研結(jié)果中可以看到高頻技術(shù)占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主力，而且廠家眾多，發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，技術(shù)較為成熟；而超高頻屬于后起之秀，目前只有少數(shù)幾個(gè)廠家力推，國(guó)內(nèi)占有量從當(dāng)前來(lái)看遠(yuǎn)不及高頻廠家。在公共圖書館領(lǐng)域高頻的占有率更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了超高頻，但是在高校圖書館領(lǐng)域我們可以發(fā)現(xiàn)超高頻占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì)，這可能由如下三個(gè)原因決定的：

?安全性：由于工作原理的不同，超高頻標(biāo)簽的體積可以做的很小，像磁條一樣粘貼于圖書的書脊或夾縫里；而高頻標(biāo)簽由于體積過(guò)大，只能貼于書頁(yè)上。因此超高頻標(biāo)簽的隱蔽性明顯強(qiáng)于高頻標(biāo)簽，不容易被讀者發(fā)現(xiàn)并撕毀，因此在相對(duì)更注重安全性的高校圖書館領(lǐng)域，超高頻標(biāo)簽更受歡迎；公共圖書館也會(huì)考慮安全問(wèn)題，但不像高校館這么看重圖書的丟失率，而更看重書籍的借閱量，高頻標(biāo)簽的抗干擾性更強(qiáng)、技術(shù)更成熟，不失為一個(gè)穩(wěn)妥的選擇。

?標(biāo)簽成本問(wèn)題：當(dāng)前超高頻標(biāo)簽的價(jià)格大大低于高頻，價(jià)差幾乎達(dá)到了一倍，對(duì)于上百萬(wàn)冊(cè)圖書來(lái)說(shuō)就是上百萬(wàn)的費(fèi)用差別，因此對(duì)經(jīng)費(fèi)預(yù)算相對(duì)不算寬裕的高校圖書館來(lái)說(shuō)，超高頻標(biāo)簽性價(jià)比更高；對(duì)于公共圖書館來(lái)說(shuō)，經(jīng)費(fèi)預(yù)算相對(duì)充足，因此選擇技術(shù)更為成熟，問(wèn)題少些，產(chǎn)品更為豐富多樣的高頻標(biāo)簽及技術(shù)也是合乎常理的。

?未來(lái)的潛力與發(fā)展：高頻技術(shù)相對(duì)較為成熟，但已經(jīng)被研究的比較透徹；而超高頻技術(shù)由于讀寫距離可控、應(yīng)用到圖書館的時(shí)間較短，具有更強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿?。很多高校圖書館無(wú)疑是看中了這一點(diǎn)，對(duì)于未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景有著比較美好的規(guī)劃與憧憬，因此只有超高頻技術(shù)能夠滿足他們的需求；公共館則相對(duì)更為現(xiàn)實(shí)，以目前的RFID應(yīng)用功能來(lái)說(shuō)高頻技術(shù)已足夠勝任。

在頻率選擇確定后，意味著數(shù)十萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)冊(cè)圖書標(biāo)簽類型的確定，這是一筆相當(dāng)大的投資，而且一旦確定后就不可能再次更改，所以圖書館在做出選擇的時(shí)候不僅要考慮當(dāng)前的應(yīng)用，還需要對(duì)未來(lái)所可能開(kāi)展的應(yīng)用做出相應(yīng)的評(píng)估，從而決定適合自身的應(yīng)用模式。

4.2　產(chǎn)品應(yīng)用分析

從應(yīng)用模式來(lái)看，大部分圖書館仍保留了原來(lái)的圖書管理系統(tǒng)，圖書管理系統(tǒng)通過(guò)NCIP或SIP2接口的方式與RFlD廠商提供的系統(tǒng)互連，從而保護(hù)了自己的投資且不至于使傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程模式發(fā)生太大的變化。

4.2.1　產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)狀　不管是高頻還是超高頻，圖書館使用的不同RFID廠商的產(chǎn)品功能與特點(diǎn)都大同小異，基本的產(chǎn)品包括：自助借還書設(shè)備，館員工作站，圖書分揀設(shè)備等；也有少量圖書館使用了智能書車、智能書架、全自動(dòng)閉架書庫(kù)系統(tǒng)等當(dāng)前較為先進(jìn)的RFID應(yīng)用產(chǎn)品。總體來(lái)看目前RFID應(yīng)用仍然集中在圖書館傳統(tǒng)流通業(yè)務(wù)上，使用機(jī)器代替或簡(jiǎn)化了人力操作，并未有更深層次的應(yīng)用出現(xiàn)。

4.2.2　應(yīng)用模式的區(qū)別　從表1可以發(fā)現(xiàn)公共館與高校館產(chǎn)品應(yīng)用的模式有所不同。

公共館有RFID自助辦證機(jī)，自助繳費(fèi)機(jī)，使用新的RFID讀者借書證，但從個(gè)人隱私保護(hù)的角度考慮，RFID讀者證可以記錄讀者信息，因此在使用RFID讀者址的情況下如何保護(hù)讀者隱私不泄露是個(gè)值得研究的課題。而高校館基本都選擇保留原有的讀者證，一方面是使學(xué)生不至于有攜帶多張卡片的麻煩；另一方面高校往往采用統(tǒng)一的校園一卡通認(rèn)證系統(tǒng)，因此改變?cè)心Ｊ绞遣惶F(xiàn)實(shí)的。

公共圖書館有24小時(shí)街區(qū)RFID圖書館，使居民無(wú)需前往圖書館，在街區(qū)即可借還圖書；高校圖書館的特點(diǎn)是只服務(wù)于學(xué)校師生，因此會(huì)在學(xué)院或食堂等人流量較大的場(chǎng)所放置移動(dòng)書亭，進(jìn)行學(xué)科書目的推送，從功能上來(lái)講與街區(qū)圖書館類似，但服務(wù)的目的與側(cè)重點(diǎn)顯然有所不同

4.2.3　新產(chǎn)品的應(yīng)用趨勢(shì)　公共館應(yīng)用的一些新產(chǎn)品，例如智能書車、智能書架、立體分揀等有很多是高校館尚未引進(jìn)使用的，由于這些新產(chǎn)品成本過(guò)高，所以高校交館在看不到比較好的投資回報(bào)率日經(jīng)費(fèi)預(yù)算不充足的情況下不會(huì)貿(mào)然花大價(jià)錢引進(jìn)這些新技術(shù)。不過(guò)也有一些高校館例如北京理工大學(xué)就自主研發(fā)了RFID全自動(dòng)閉架書庫(kù)、全自動(dòng)光盤庫(kù)等產(chǎn)品，與廠商合作利用這些新技術(shù)為其圖書館建造了全自動(dòng)閉架書庫(kù)。在科研能力上高校館并不弱于公共館，因此很多新想法的涌現(xiàn)與新技術(shù)的實(shí)施率先在高校館中開(kāi)展也是比較常見(jiàn)的。

相信隨著時(shí)間的推移RFID的巨大潛能會(huì)隨著新應(yīng)用的層出不窮而不斷被釋放出來(lái)，從而真正實(shí)現(xiàn)圖書館智能化的目標(biāo)。

5、問(wèn)題分析與探討

5.1　圖書館需求難以得到滿足

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的RFID領(lǐng)域是廠商主導(dǎo)市場(chǎng)，一般廠商

提供成型的產(chǎn)品，只會(huì)根據(jù)圖書館的個(gè)性需求對(duì)軟件進(jìn)行改動(dòng)，而不會(huì)做大的調(diào)整。廠商根據(jù)自己想法所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品顯然不能完全滿足圖書館的需求，這就造成了圖書館“被動(dòng)選擇”的局面，只能被迫接受自己所并不滿意的技術(shù)與產(chǎn)品。例如汕頭大學(xué)圖書館發(fā)生過(guò)學(xué)生用撿來(lái)的卡在RFID自助借還書設(shè)備上使用的事件，很多自助設(shè)備上沒(méi)有足夠的空間放置多余圖書，這些都是廠商在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)對(duì)于實(shí)際應(yīng)用需求不了解、考慮不周的情況。

圖書館需要“主動(dòng)選擇”，將所有的需求明確并反饋給廠商，廠商根據(jù)圖書館提出的需求來(lái)開(kāi)發(fā)并設(shè)計(jì)產(chǎn)品，這才是正確的應(yīng)用模式。上海交通大學(xué)、清華大學(xué)、香港城市大學(xué)三家圖書館為此成立了一個(gè)高校圖書館RFID技術(shù)應(yīng)用聯(lián)盟，明確圖書館之問(wèn)劃于RF]D標(biāo)簽、讀寫器以及應(yīng)用設(shè)備的共同需求和規(guī)范，從而制定統(tǒng)一的、共同的需求，各個(gè)圖書館也可以提出自已個(gè)性化的需求，和廠商簽署合作協(xié)議，成立研發(fā)基金或研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，建立起“產(chǎn)學(xué)研用”的機(jī)制，從而得到圖書館真正需要的技術(shù)與產(chǎn)品，進(jìn)而推動(dòng)RFID技術(shù)在圖書館獲得最佳應(yīng)用，不斷提升服務(wù)品質(zhì)和模式。

5.2　現(xiàn)有技術(shù)的融合與兼容

RFID技術(shù)本身還存在不少固有的缺陷，比如陜西省圖書館指出高頻RFID標(biāo)簽而積大、隱蔽性較差，集美大學(xué)誠(chéng)毅學(xué)院圖書館指出RFID多標(biāo)簽識(shí)別時(shí)存在互相干擾，武漢圖書館指出RFID設(shè)備的抗干擾能力較差，這些問(wèn)題是目前的技術(shù)所無(wú)法解決的，但可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮高頻與超高頻技術(shù)的特長(zhǎng)

一款特定標(biāo)簽或改備并不能包打天下，所以最理想的應(yīng)用模式是根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的技術(shù)，要求廠商按照不同場(chǎng)景設(shè)計(jì)最適用的標(biāo)簽與應(yīng)用設(shè)備。比如一本圖書上同時(shí)安裝高頻標(biāo)簽與超高頻標(biāo)簽，自助借還、門禁檢查時(shí)發(fā)揮高頻抗干擾強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)分揀、盤點(diǎn)理架時(shí)又可以發(fā)揮超高頻讀寫距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)。這就要求標(biāo)簽與設(shè)備分離開(kāi)來(lái)，無(wú)論是高頻標(biāo)簽或超高頻標(biāo)簽，讀取到的數(shù)據(jù)通過(guò)中間件傳遞到統(tǒng)一的后臺(tái)系統(tǒng)，使得高頻與超高頻設(shè)備能夠兼容混用，各種設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放接口，使互通互用成為可能。如此不僅規(guī)范了RFID產(chǎn)品市場(chǎng)，且打破了廠商壟斷的格局，使圖書館的產(chǎn)品選擇更趨多樣性，對(duì)于RFID的技術(shù)進(jìn)步起到了積極的促進(jìn)作用。

5.3　服務(wù)模式的變革

RFID技術(shù)的應(yīng)用對(duì)圖書館服務(wù)模式是一次變革，許多傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)例如借還書、分揀、盤點(diǎn)都可以被機(jī)器設(shè)備所取代，因此如何利用RFID技術(shù)更好地改進(jìn)圖書館的服務(wù)模式、增強(qiáng)讀者體驗(yàn)是當(dāng)前迫切需要研究的課題，但是很多圖書館并沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)，只是單純?yōu)榱斯?jié)約人力或者“趕時(shí)髦”而引進(jìn)RFID技術(shù)。

可以利用RFID技術(shù)的智能化、自動(dòng)化來(lái)打造一個(gè)智慧圖書館的理念。從讀者角度來(lái)說(shuō)，從進(jìn)館開(kāi)始就進(jìn)行身份識(shí)別，自動(dòng)將其預(yù)約的書籍推送到書架，并在熱門書架上推薦他感興趣的書目，使用手持終端即可進(jìn)行三維立體的圖書查找與定位；從館員角度來(lái)說(shuō)，從傳統(tǒng)流通業(yè)務(wù)中解放出來(lái)，開(kāi)展學(xué)科服務(wù)與咨詢服務(wù)，在各種利用RFID技術(shù)的服務(wù)中思索與探究如何使讀者獲取更佳的體驗(yàn)。如此的理念將使圖書館的服務(wù)模式發(fā)生巨大的變化，這樣才能充分釋放出RFID技術(shù)的應(yīng)用潛能，獲得最佳的應(yīng)用成效。

5.4　圖書館間的知識(shí)互通

現(xiàn)在大部分應(yīng)用了RFID技術(shù)的圖書館的圖書，都不存在互通性，也即不存在通借通還的可能性，這是RFID市場(chǎng)技術(shù)壟斷所造成的。

圖書館之間應(yīng)該聯(lián)合起來(lái)制定或推行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)化，所有圖書館使用的標(biāo)簽格式統(tǒng)一，可以互相讀寫，使用類似“所屬圖書館代碼”的字段來(lái)標(biāo)識(shí)本館信息；要求廠商按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)生產(chǎn)設(shè)計(jì)RFID標(biāo)簽與產(chǎn)品。這樣才能實(shí)現(xiàn)不同館之間圖書的自由流動(dòng)與館際互借，有利于資源共享、知識(shí)共享，達(dá)到資源開(kāi)放獲取的目標(biāo)。