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集成電路設(shè)計學(xué)科評估范文第1篇

關(guān)鍵詞 工程教育專業(yè)認證；射頻微電子；卓越工程師

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）11-0007-02

1 引言

工程教育專業(yè)認證對保證和提高工程教育質(zhì)量、推動我國卓越工程師教育培養(yǎng)計劃具有重要作用。我國工程教育于2013年6月在韓國首爾召開的國際工程聯(lián)盟會議上成功加入《華盛頓協(xié)議》，成為預(yù)備會員，這標志著我國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際互認質(zhì)量標準的“通行證”。工程教育專業(yè)認證作為國家工程師制度改革的基礎(chǔ)和前提，也將為廣大工科學(xué)生未來的工程執(zhí)業(yè)提供便利[1-2]。

隨著國內(nèi)半導(dǎo)體制造現(xiàn)代化工藝線的不斷建設(shè)和擴展，以及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，IC產(chǎn)業(yè)對微電子人才需求日益增加。目前我國正面臨微電子技術(shù)人才奇缺的局面，對培養(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)計的基礎(chǔ)。建立能適應(yīng)新形勢下滿足工程教育認證標準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)順利通過工程教育專業(yè)認證的重要環(huán)節(jié)之一。

為實施教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，切實增強學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力，本文結(jié)合客觀實際，從教學(xué)方式方法改革、學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)、側(cè)重學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用和創(chuàng)新能力的教學(xué)評價方法的研究和實踐等方面著手，建設(shè)面向工程教育專業(yè)認證的射頻微電子學(xué)課程教學(xué)體系[3]。

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

采用先進現(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）在保證知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和知識點布局的全面性基礎(chǔ)上，采用啟發(fā)式互動教學(xué)法，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)微電子課程的積極主動性，引導(dǎo)學(xué)生主動分析工程實際問題，有效提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

2）改進多媒體課件，使教學(xué)更貼近工程實踐。使用視頻剪輯、動畫、實物照片等教學(xué)手段，向?qū)W生展現(xiàn)該課程的核心內(nèi)容以及所學(xué)理論的工程實踐應(yīng)用，增加學(xué)生對射頻和微電子的感性認識。例如：在介紹S參數(shù)時，可以通過視頻錄像介紹工程實踐中利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試射頻無源器件及有源器件S參數(shù)的方法；在介紹微波傳輸線時，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)的實物照片和調(diào)試過程的視頻錄像；通過收集并展示各種射頻無源（濾波器、功分器等）、有源器件（低噪聲放大器、混頻器等）的照片和實物，使學(xué)生更形象地認識射頻器件，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3）推進課程網(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)頁介紹射頻微電子技術(shù)的前沿和發(fā)展方向，鼓勵學(xué)生跟蹤前沿技術(shù)自主創(chuàng)新。

4）在教學(xué)評價方面，側(cè)重學(xué)生對所學(xué)知識的應(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)的情況納入對學(xué)生成績的評價，引導(dǎo)學(xué)生重視課程的實踐環(huán)節(jié)，改變單一的考試成績評價方式，重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的自我評價和自我改進。

3 注重學(xué)生面向工程實際的能力培養(yǎng)，改革射頻微電子學(xué)實踐教學(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)計與應(yīng)用兩大類，應(yīng)用性極強，學(xué)生需經(jīng)過實際器件工藝的操作和具體集成電路的設(shè)計，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)計的全過程，達到很好的教學(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、模擬集成電路設(shè)計等理論課程，掌握集成電路原理，還要能利用各代工廠提供的工藝庫和器件模型進行各種集成電路原理設(shè)計和版圖繪制。現(xiàn)代射頻集成電路的開發(fā)流程，由仿真域（設(shè)計、仿真、驗證）實體域（電路實現(xiàn)）測試域（測試驗證）三個環(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領(lǐng)域的全面知識和技能。目前培養(yǎng)的學(xué)生比較注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，僅對仿真域中的設(shè)計環(huán)節(jié)比較熟悉，而仿真、電路實現(xiàn)、測試等方面的能力比較欠缺。

因此，在教學(xué)過程中，為了培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，除了基礎(chǔ)理論知識的教授外，還需教授學(xué)生掌握電路CAD軟件、電磁場仿真設(shè)計工具（HFSS、IE3D或CST）、各種集成電路測試設(shè)備（矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、示波器、信號源、頻譜儀和噪聲儀），并要求學(xué)生利用電磁仿真軟件對所學(xué)的射頻無源及有源器件（如濾波器、功分器，低噪聲放大器、混頻器、振蕩器等）進行分析和設(shè)計，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、仿真驗證射頻無源器件（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)上進行射頻系統(tǒng)前端的集成電路設(shè)計，然后通過評估篩選出性能較好的設(shè)計，制作實物并進行工程測試。這樣就實現(xiàn)了對學(xué)生在射頻集成電路工程設(shè)計重要環(huán)節(jié)由仿真域（設(shè)計、仿真、驗證）實體域（電路實現(xiàn)）測試域（測試驗證）能力的培養(yǎng)。

在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過小組學(xué)習(xí)討論的方式，鼓勵學(xué)生按課題小組設(shè)計多種射頻元器件。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試的成本較高，無法滿足所有學(xué)生的需求，對器件的制作和測試必須擇優(yōu)進行。在實際的實踐教學(xué)中，只進行某種器件設(shè)計的小組為參照組，評估完成整個設(shè)計、仿真、制作、測試流程的小組對該器件掌握的改善情況。

4 進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)機制下，建立必要的激勵政策，充分發(fā)揮企業(yè)的行業(yè)優(yōu)勢，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)過程”的轉(zhuǎn)變。這反映到本課程的教學(xué)內(nèi)容上，要強調(diào)理論性與本課程的有機結(jié)合，突出案例分析和實踐研究；反映到教學(xué)過程中，要重視運用團隊學(xué)習(xí)、案例分析、實踐研究和模擬訓(xùn)練等方法的運用。在考核時，對校外課外的實踐內(nèi)容實行嚴格的考核，比如邀請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)實習(xí)的具體表現(xiàn)。根據(jù)實際條件，增加工廠生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)，使學(xué)生能在綜合運用所學(xué)知識的基礎(chǔ)上，加強對企業(yè)崗位操作規(guī)程及相關(guān)管理規(guī)程等的詳細了解。

5 結(jié)束語

本文在工程教育專業(yè)認證背景下并結(jié)合本校的本科卓越工程師教育培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)，基于筆者近兩年來在微波技術(shù)與天線、射頻微電子學(xué)課程授課過程中的總結(jié)，探討建立新形勢下能滿足工程教育認證標準要求的射頻微電子學(xué)課程教學(xué)體系，從而適應(yīng)國際化、社會化、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)驗和客觀實際的限制，筆者只是簡要地討論了在工程教育背景下本課程教學(xué)的轉(zhuǎn)變，在未來的教學(xué)過程中會進一步進行思考和總結(jié)。

參考文獻

[1]修開喜.中美工程教育專業(yè)認證體系的比較研究[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)計劃”質(zhì)量要求與工程教育認證[J].高等工程教育研究，2013（6）：49-61.

集成電路設(shè)計學(xué)科評估范文第2篇

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

改革開放以來，廈門大學(xué)在福建省就業(yè)的畢業(yè)生共5萬多人，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)作為福建唯一的國家重點大學(xué)，為福建實施科教興省、教育強省戰(zhàn)略，發(fā)揮著“龍頭”的作用，做出了突出的貢獻。

學(xué)校主動適應(yīng)福建省和廈門市改革開放的需要，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，進行學(xué)科專業(yè)的調(diào)整和改造，在全國率先成立經(jīng)濟學(xué)院及建設(shè)了國際貿(mào)易、國際金融、國際會計等一批涉外型專業(yè)，興辦了化工、機電、信息、通信、飛機維修、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)濟建設(shè)主戰(zhàn)場的骨干和中堅力量。

1993年廈門太古飛機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)“藍領(lǐng)”，大大加快了企業(yè)的飛速發(fā)展。近年來公司發(fā)展迅速，到2008年底將成為世界最大和維修能力最強的飛機維修中心。

發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，帶動“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，圍繞建設(shè)福建、廈門產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，積極推動和促進相關(guān)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，成為地方經(jīng)濟社會發(fā)展的重要“助推器”。

適應(yīng)省委省政府“建設(shè)海洋經(jīng)濟強省，推進福建省由海洋資源大省向海洋經(jīng)濟強省轉(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)新平臺的優(yōu)勢，著力打造“國家南方海洋研究中心”，使其不僅成為國家海洋知識創(chuàng)新的中堅力量，而且成為建設(shè)“海洋經(jīng)濟強省”的強勁支撐。

圍繞農(nóng)業(yè)和漁業(yè)等地方優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，廈門大學(xué)組織科研攻關(guān)，促進了海峽西岸經(jīng)濟區(qū)優(yōu)勢農(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)廳定為儲備種子的品種之一，目前已由企業(yè)委托農(nóng)戶實行訂單生產(chǎn)。據(jù)測算，全省年推廣“佳輻占”種植面積200萬畝，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)濟動物增養(yǎng)殖及病害防治、海洋環(huán)境保護等應(yīng)用研究方面，學(xué)校也取得豐碩成果。“福建典型海水養(yǎng)殖區(qū)富營養(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)大彈涂魚成熟產(chǎn)卵研究”、“養(yǎng)殖大黃魚品質(zhì)改良育種技術(shù)”項目完成后，直接應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

廈門市傳統(tǒng)的三大支柱產(chǎn)業(yè)（機械、電子和化工），長期以來依靠廈門大學(xué)相關(guān)學(xué)科的技術(shù)支撐，柯達、廈華等知名企業(yè)的技術(shù)力量很大一部分來自廈門大學(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），已引進了如臺達光電、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，并開始瞄準引進臺灣的集成電路（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)，已一次性立項投資4000萬元用于建設(shè)廈門IC設(shè)計公共服務(wù)平臺，并指定由學(xué)校郭東輝教授負責技術(shù)支持和人才培訓(xùn)業(yè)務(wù)的開展。

為了推動廈門市軟件、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)開放實驗室、半導(dǎo)體光子學(xué)公共技術(shù)服務(wù)平臺，與廈門市軟件園、廈門市信息港等企業(yè)實現(xiàn)了對接。

近年來，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)計與測試分析福建省高校重點實驗室等機構(gòu)，不僅成為海峽西岸經(jīng)濟區(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，同時也是海峽西岸經(jīng)濟區(qū)半導(dǎo)體與集成電路相關(guān)領(lǐng)域國家產(chǎn)業(yè)化基地的支撐單位。

發(fā)揮科學(xué)研究優(yōu)勢，著力增強“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，圍繞建設(shè)創(chuàng)新型省份，為地方搭建高水平的科技平臺。廈門大學(xué)擁有2個國家重點實驗室、4個部級重點實驗室、1個國家級工程技術(shù)研究中心、6個“985工程”科技創(chuàng)新平臺。近年來，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等世界頂級學(xué)術(shù)雜志。廈門大學(xué)國家大學(xué)科技園近五年累計申請專利427項，獲授權(quán)專利224項，其中發(fā)明專利83項。福建省共依托廈門大學(xué)建立了福建省化學(xué)生物學(xué)重點實驗室、福建省醫(yī)學(xué)分子病毒研究中心、集成電路設(shè)計工程技術(shù)研究中心、薩本棟微機電研究中心、納米科技中心、廈門海洋與海岸帶發(fā)展研究院等20多家重點實驗室、研究中心。為了實現(xiàn)“廈門制造”向“廈門創(chuàng)造”的不斷升級，推進廈門新一輪跨越式發(fā)展，廈門市重點支持十大重大科技平臺建設(shè)，其中“半導(dǎo)體照明產(chǎn)品檢測與營銷中心”、“廈門集成電路設(shè)計公共服務(wù)平臺”、“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)平臺建設(shè)”等5個直接依托廈門大學(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，承擔了福建省重大科技專項項目“福建省病毒性疾病新藥研發(fā)平臺”建設(shè)的任務(wù)，先后成功研制了人類T淋巴細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、世界首個戊型肝炎疫苗等一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新藥品種。中心成功研制出了國內(nèi)唯一一個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，填補了國內(nèi)的空白。該項目使生產(chǎn)企業(yè)在該領(lǐng)域國內(nèi)市場占有率躍居第一，至2005年底累計創(chuàng)造產(chǎn)值約15億元。中心先后主持了30余項國家級、省部級重大重點科技項目，獲得6項國家新藥證書，3項成果被列入國家重點新產(chǎn)品，1項成果列入國家計委產(chǎn)業(yè)化示范工程計劃。中心為促進福建省醫(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，成為我國診斷試劑和疫苗研究開發(fā)領(lǐng)域的核心公共平臺之一。

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)體照明檢測公共服務(wù)平臺為目標，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作和技術(shù)攻關(guān)，促進了廈門半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)在近兩年發(fā)展迅猛，并使之取得了五個全國第一的成績，即第一個成為國家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地，第一個制定半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，第一個制定國家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地骨干企業(yè)認定辦法，第一個大規(guī)模實施半導(dǎo)體照明夜景工程，第一個向科技部申報半導(dǎo)體照明示范城市。最近該產(chǎn)業(yè)化基地還被認定為海峽西岸經(jīng)濟區(qū)集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)化的龍頭基地。

學(xué)校堅持積極主動地走出校園，將科研項目和科技成果在全省各地推介。2004年，全校20多個學(xué)院分管科研的院長、副院長，帶著長期以來積累的400項科技成果和200多項專利技術(shù)，在全省8個設(shè)區(qū)市巡回推介科技成果，主動大規(guī)模地集中推介自己的科技成果，有100多個項目和企業(yè)實現(xiàn)了對接。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、實驗室、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)，推進工業(yè)化進程。

發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，著力增強企業(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，主動服務(wù)地方企業(yè)，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力。2000年以來，共承擔橫向課題2004項，到位經(jīng)費2億元。

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

學(xué)校組建了包括“丙谷二肽”、“高效表達轉(zhuǎn)胸腺素基因藍藻”等核心科研技術(shù)為支撐的若干個高新技術(shù)企業(yè)，“丙谷二肽”已取得中試成功并獲得國家藥監(jiān)局頒發(fā)的藥品生產(chǎn)許可證，現(xiàn)已進入工業(yè)化生產(chǎn)階段，預(yù)計年產(chǎn)值將超過10億元人民幣；2004年，由廈門大學(xué)教授創(chuàng)辦的廈門三達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。

“計算機網(wǎng)絡(luò)光纖信號傳輸收發(fā)器的研制”項目完成后，積極進行成果轉(zhuǎn)化，通過和福信集團合作，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。

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

2001年以來，廈門大學(xué)堅持為地方政府科學(xué)決策提供服務(wù)，成為海峽西岸經(jīng)濟區(qū)經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展的思想庫和重要咨詢服務(wù)基地。目前擁有文科科研機構(gòu)50多個，其中教育部文科重點研究基地5個，“985工程”哲學(xué)社會科學(xué)創(chuàng)新基地5個。“十五”期間，學(xué)校共承擔福建省哲學(xué)社會科學(xué)科研項目510項，經(jīng)費達2011萬元。

在決策咨詢與服務(wù)方面，面對海峽西岸經(jīng)濟區(qū)發(fā)展的難得機遇，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任名譽院長）。研究院整合廈門大學(xué)相關(guān)學(xué)科的力量，從經(jīng)濟、社會、科教等各方面，把海峽兩岸作為一個實體進行研究，對兩岸如何優(yōu)勢互補、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。研究院組織課題組進行了關(guān)于廈門、漳州行政區(qū)劃調(diào)整問題的調(diào)研。這是打造海峽西岸中心城市，實現(xiàn)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)建設(shè)戰(zhàn)略的重要課題之一，課題組已完成40多萬字的調(diào)研報告。

長期以來，廈門大學(xué)教授受聘福建省省長經(jīng)濟顧問和省人民政府國民經(jīng)濟與社會發(fā)展規(guī)劃的咨詢專家，積極參加福建省人民政府舉辦的“福建省社會經(jīng)濟發(fā)展季談會”、“福建經(jīng)濟論壇”等，數(shù)十人次參與廈門經(jīng)濟特區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展計劃等重大決策的調(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；會計發(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；外文學(xué)院主動為福建省和廈門市的對外開放和文化交流提供了各種外語類服務(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建設(shè)進程的評價和比較研究”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)保護立法研究”、“福建省和諧社會與多元化糾紛解決機制的構(gòu)建”等課題研究，為福建省構(gòu)建和諧社會提供了決策依據(jù)；“當前我省對臺合作與交流存在的政策問題與建議”、“臺灣高科技產(chǎn)業(yè)對外投資動向及我省的對策”和“加快兩岸直接三通與提高福建區(qū)位優(yōu)勢研究”等課題研究，為政府部門對臺決策提供了專家視野；“廈華品牌運營現(xiàn)狀、問題及對策研究”和“面向中小企業(yè)制造業(yè)信息化的ASP平臺”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。“公共部門績效評估管理系統(tǒng)”研究，應(yīng)用于廈門市思明區(qū)政府的管理實踐，極大地提高了政府效率，獲得了2003~2004年度“中國地方政府創(chuàng)新獎”。

發(fā)揮對臺優(yōu)勢，為構(gòu)建海峽西岸經(jīng)濟區(qū)“前沿平臺”服務(wù)

廈門大學(xué)是距離臺灣最近的重點大學(xué)，學(xué)校發(fā)揮區(qū)位優(yōu)勢，加強對臺交流與合作，成為了祖國大陸對臺研究的重鎮(zhèn)和對臺教育、科技、文化交流最為活躍的高校。

目前廈大已與10多所臺灣高校和科研機構(gòu)簽訂了交流合作協(xié)議。學(xué)校每年接受邀請赴臺交流的學(xué)者有近200人次；每周都有臺灣的學(xué)者到校進行學(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”，蕭萬長先生等許多兩岸知名人士參加了會議，中國榮譽主席連戰(zhàn)到校演講，并接受廈門大學(xué)授予的名譽法學(xué)博士學(xué)位。

學(xué)校高度重視對臺問題研究，主動承擔調(diào)研任務(wù)，為中央決策服務(wù)，其臺灣研究院被港臺媒體稱為“大陸的臺灣通”、“兩岸關(guān)系權(quán)威”。近5年來，學(xué)校每年完成幾十項專題調(diào)研任務(wù)，提交了上百份的決策咨詢報告，向中央和省市及有關(guān)部門提供一批具有很高價值的信息資料及對策建議。廈門大學(xué)主編的《臺灣文獻匯刊》100冊，以大量的歷史事實和文獻史料無可辯駁地說明兩岸源遠流長的血緣關(guān)系。2006年4月，總書記出訪美國，把《臺灣文獻匯刊》作為代表性圖書贈送給耶魯大學(xué)。廈門大學(xué)和臺灣學(xué)者還啟動了共同編纂《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。叢書將進一步證明閩南文化與臺灣文化在血緣、地緣等方面水融的源流和依存關(guān)系，為促進兩岸統(tǒng)一做出貢獻。

發(fā)揮國際化優(yōu)勢，搭建廈門、福建與世界溝通的舞臺

“十五”以來，廈門大學(xué)實施國際化戰(zhàn)略，國際合作與交流進入實質(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個由教育部、國家外專局立項的國家級學(xué)科創(chuàng)新引智基地。走向國際化的廈門大學(xué)，也成為廈門市和福建省招商引資、提升國際形象的最美麗的名片。

廈門大學(xué)以其國際知名度和影響力，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集團――阿美石油公司要與福建煉油廠開展合作、戴爾計算機公司將中國總部設(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。2006年，廈門大學(xué)與哈佛大學(xué)將在廈門合作，建設(shè)廈大富邦國際醫(yī)院，這是福建省首次引進國際知名的醫(yī)學(xué)資源建設(shè)具有國際水準的高等級綜合醫(yī)院。

2000以來，廈門大學(xué)舉辦100多次國際學(xué)術(shù)會議，200多場“南強學(xué)術(shù)講座”。這些會議和講座除了學(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)辦在廈門舉行的國際海洋城市論壇，幾十個國內(nèi)外沿海城市市長及代表、國際組織和國外政府部門，數(shù)百名國際知名專家和會議代表，齊聚廈門，共同探討海洋城市的可持續(xù)發(fā)展問題，會議的成功舉辦，提升了廈門的國際影響。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際會議的主辦權(quán)，如“第國際統(tǒng)計物理會議”，“第46屆國際電化學(xué)年會”、“第35屆國際光譜化學(xué)大會”和“第17屆國際有機磷化學(xué)學(xué)術(shù)大會”等等。

集成電路設(shè)計學(xué)科評估范文第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性的“對癥下藥”,而后者則更傾向于為一般消費者提供更全面的保健解決方案。

美國著名經(jīng)濟學(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)濟顧問,在他的《財富第五波》一書中指出:二十一世紀人類面臨嚴重飲食失衡,卻人人希望更健康、抗老化,預(yù)防勝于治療,從而開啟保健產(chǎn)業(yè)的兆億商機。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)的被動性,保健事業(yè)是主動積極的產(chǎn)業(yè)。

世界衛(wèi)生組織(WHO)在2008年10月公開的一份檔案中提到:人口老齡化助長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,聽力喪失、視力問題和精神障礙是最常見的殘疾原因。

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,是社會需求和市場需求的現(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,對醫(yī)療護理產(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,世界和中國都面臨著人口結(jié)構(gòu)老齡化的問題。如根據(jù)聯(lián)合國經(jīng)濟社會部的研究數(shù)據(jù)(如圖 1),到2050年世界60歲以上的老年人將達20億,約占世界總?cè)丝诘?/3,其中有79%生活在發(fā)展中國家;而中國國家人口發(fā)展戰(zhàn)略研究報告也指出,我國在2007年老齡人口為1.43億,占人口比重的11%,但是在2040年左右,這個數(shù)字將達到4.3億,占全國人口的30%。這些數(shù)字意味著屆時每4個人中將有1~2名老年人,同時也表明針對老年人護理的配套設(shè)施將會有很大需求。

近幾年來,中國社會老齡化趨勢日益明顯,也引起了各有關(guān)方面的關(guān)注。“人口老齡化將伴隨21世紀始終”。我國現(xiàn)在雖然還處于勞動力黃金時期,但60歲以上人口超過14%,65歲以上人口超過10%,按照國際社會標準,已經(jīng)跨進了老齡化社會的門檻。老齡化問題將從多方面給中國社會帶來巨大壓力和挑戰(zhàn),同時也會帶來新的機遇,其中最大的機遇就是老年人群消費所帶來的“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”發(fā)展。

我國老齡化的趨勢及特點如下:

(1)老齡化速度快于全國總?cè)丝谠鲩L速度;

(2)我國老齡化速度快于世界老齡化速度;

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

(4)經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)率先進入老齡化;

(5)老年人生活質(zhì)量有所提高;

在目前我國經(jīng)濟發(fā)展水平尚處于世界中下水平時,老齡化程度卻己進入了發(fā)達國家的行列。老齡化的加速對經(jīng)濟社會都將產(chǎn)生巨大的壓力。

老人占全球人口的比例越來越高,這助長了與年齡有關(guān)的慢性病增加,在發(fā)展中國家尤其如此。在世界各地,護理人員、衛(wèi)生系統(tǒng)乃至整個社會均需作好準備,應(yīng)付老人持續(xù)增長的需求。

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

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高,對一些多發(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。通過健康飲食、經(jīng)常性身體活動和避免使用煙草,可預(yù)防80%以上的心臟病和中風,而為了進一步減少威脅,這些病往往還需要長期的、經(jīng)常性的檢查和治療。

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

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動障礙疾病、癲癇、頑固性疼痛等,導(dǎo)致病人明顯殘障,造成巨大的經(jīng)濟和社會負擔。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)雜性和人類認識的局限性,不可逆的手術(shù)毀損具有不可預(yù)知的惡性后果。

進入21世紀后,隨著生活質(zhì)量的提高,人們健康意識也普遍增強。特別是在醫(yī)院內(nèi)“一次性治愈”目標很難實現(xiàn)的階段下,新的產(chǎn)業(yè)應(yīng)運而生: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、慢性病的長期監(jiān)測及治療、特別是老年人護理等。另外,包括慢性疾病的監(jiān)測和控制、治療在內(nèi),醫(yī)療保健需要同時實現(xiàn)在臨床上的診斷準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。比如對于盲人、癲癇癥、糖尿病等患者,傳統(tǒng)醫(yī)療護理手段所帶來的長期的臨床生活是社會和病人都無法承擔的,而離開了醫(yī)院又會造成生活質(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,以實現(xiàn)“隨時隨地”的動態(tài)、連續(xù)的檢測和初步診斷。可以預(yù)見在不遠的將來,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)用市場需求的迅猛發(fā)展,將成為半導(dǎo)體市場的重要推動力。

在世界范圍內(nèi),醫(yī)療電子市場連續(xù)25年增長,很有可能成為未來(半導(dǎo)體市場的)主要驅(qū)動。全球醫(yī)療保健費用每年5萬億美元,而中國的醫(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)的收入來看,醫(yī)用半導(dǎo)體行業(yè)的幾個主要的部分預(yù)計在未來的5年內(nèi)年均復(fù)合增長率(CAGR)在10%附近。

而另一份來自Databeans (Sept. 2008)的數(shù)據(jù)則預(yù)計在未來5年醫(yī)用集成電路市場的年增長率將高達14%,甚至高于消費類集成電路(11%)和計算機集成電路(9%)的增長。可以看出,在21世紀醫(yī)用集成電路的重大革新將會像上世紀80年代的電子計算機、90年代的移動通信一樣,成為影響全球半導(dǎo)體市場的主要推動力。

世界范圍內(nèi)的醫(yī)療電子市場同時會帶動我國的醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)。比如現(xiàn)階段我國的“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”剛剛起步,根據(jù)中國國家老齡委提供的數(shù)據(jù),目前中國老年人用品市場的需求量為4000億元,到2010年將達到10萬億元,而現(xiàn)階段全國為老年人提供的產(chǎn)品不足10%,離市場需求差距巨大。而且隨著中國經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展,各方面因素將為“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”蓬勃發(fā)展提供更加強大的動力。在推動經(jīng)濟增長的同時,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題給社會帶來的壓力。

2我國醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)面臨的機遇

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、計算機斷層掃描等應(yīng)用電子設(shè)備,以及電子血壓計、血糖儀等消費類終端產(chǎn)品都屬于醫(yī)療電子領(lǐng)域。在我國的電子信息產(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》的出臺以及國家新醫(yī)改方案的公布,尤其是8500億元醫(yī)改的投入,我國醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)無疑面臨著廣闊的發(fā)展空間,這對我國的醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)將帶來積極的影響。而且政策別還強調(diào)了要加強在醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力的建設(shè),這無疑為我國醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)帶來了很好的發(fā)展機遇。另外,醫(yī)療設(shè)備行業(yè)的高速增長也將刺激醫(yī)療電子市場的需求:據(jù)預(yù)測,當前我國醫(yī)療電子市場規(guī)模為250多億元,同比增速在16%以上,超過了全球市場的增長率。

為了更好的應(yīng)對這個難得的發(fā)展機遇,要在如下兩個方面有所建樹: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。這兩個方面的要求,需要在技術(shù)上關(guān)注網(wǎng)絡(luò)標準與便攜技術(shù)的走勢:第一是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)操作標準。幾年前一些著名國際企業(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,以進行標準選擇、互用性指南的編寫等工作。ADI亞太區(qū)醫(yī)療事業(yè)部也認識到“為了適應(yīng)醫(yī)療體系的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè),從長遠發(fā)展來看互聯(lián)的數(shù)據(jù)平臺變得非常重要”。第二是便攜醫(yī)療產(chǎn)品與技術(shù)。隨著人們健康意識、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,這些都將成為便攜醫(yī)療電子快速增長的催化劑。在便攜醫(yī)療產(chǎn)品中,電子血壓計、便攜血糖儀、電子助聽器等便攜式設(shè)備占到家用便攜醫(yī)療產(chǎn)品市場的90%,而便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀、便攜式超聲診斷儀、便攜式胎兒監(jiān)測儀、便攜式心電圖儀位居我國醫(yī)用便攜設(shè)備市場前列。此外,基層醫(yī)療機構(gòu)所需的低成本、高可靠性、操作簡單的X光機、超聲診斷儀、核磁共振設(shè)備和計算機斷層掃描設(shè)備的市場容量也將大幅提升。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、計算機化的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――主要是實驗室配套電子設(shè)備、透析機、分析儀器、外科手術(shù)設(shè)備、牙科設(shè)備等;

(3)消費型醫(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、血糖計、血壓計、胰島素泵、心率計、輔助聽力(數(shù)字助聽)等;

(4)診斷、患者監(jiān)護與治療設(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、血壓計、溫度計、呼吸計、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,特別是消費型醫(yī)療設(shè)備尤其需要通過先進的集成電路技術(shù)來達到智能化、小型化、低功耗、高分辨率等目標。

小型化、低功耗:通過這些便攜、可穿戴、或是植入式的設(shè)備,才可以實現(xiàn)人體相關(guān)體征信號的動態(tài)采集和連續(xù)監(jiān)測,在必要時還可以達到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,并通過網(wǎng)絡(luò)接入等技術(shù)實現(xiàn)遠程醫(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:如病人用來治療、健康人用來預(yù)防,或老年人用于輔助護理、年輕人用于鍛煉健身,可提供早診治的信息,對人體最小干預(yù)(無創(chuàng)/微創(chuàng)),等等。

世界上集成電路領(lǐng)域最權(quán)威的會議――國際固態(tài)電路會議(ISSCC)的技術(shù)專題委員會,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)問題,在2009年預(yù)測了在未來醫(yī)療電子應(yīng)用領(lǐng)域中集成電路技術(shù)的研究熱點:

(1)人工輔助聽覺、視覺、無線肌肉刺激、神經(jīng)刺激:這類研究重點在于需要對人體安全無危害,包括和人體組織的電極接觸界面、泄漏電流檢測、過熱斷電等。同時還對系統(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(如DNA等),神經(jīng)感知、集成核磁共振等;

(3)超小型:遙控或遠程診斷;

(4)自適應(yīng)控制:場景分析、管理方法等;

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

(6)帶有馬達和姿態(tài)控制的智能內(nèi)窺鏡膠囊;

(7)pH值的測量陣列(離子敏感的場效應(yīng)管,ISFET);

(8)其他系統(tǒng)級需求。

在這些預(yù)測的研究熱點中,既有針對某一種具體應(yīng)用提出了更進一步的功能研究(如用于腸胃內(nèi)窺鏡中的馬達和姿態(tài)控制),也有對從應(yīng)用中提煉出的共性關(guān)鍵技術(shù)(如對于無線通信技術(shù)方面的瓶頸分析),還有對于生物醫(yī)療與集成電路的交叉學(xué)科發(fā)展趨勢(如需要更完善的知識結(jié)構(gòu)和傳感技術(shù)完成生物分析檢測等)。

從技術(shù)實現(xiàn)的角度來看,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)域面臨的根本性問題可分為四個主要方面:

(1)數(shù)據(jù)采集:電子電路需要通過傳感器來感知物理世界。在實際世界中的各種物理量需要首先轉(zhuǎn)換成為電信號,之后才能夠由集成電路進行處理。采用適合類型的傳感器對適合的物理量進行采集,以及對傳感器的接口進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后,還需要做初步的信號調(diào)理和采樣、變換、濾波等預(yù)處理操作,并將原始數(shù)據(jù)進行存儲或是根據(jù)一定的算法做分析計算;

(3)數(shù)據(jù)傳輸:經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)還需要進行傳遞,通過由集總的控制設(shè)備進行數(shù)據(jù)融合后才能夠判斷。可分為基帶通信和射頻通信,前者大部分是電信號有線連接或是通過人體組織等導(dǎo)電介質(zhì),后者主要是用無線電磁波通過空氣等介質(zhì);

(4)能量供應(yīng):對于一般的醫(yī)療電子設(shè)備而言,體積微型化和延長工作壽命是矛盾的,因為電源的體積往往與其可提供的能量大小成比例。這樣就需要在進行低功耗、低能耗設(shè)計研究的同時,開發(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。

接下來以幾個具體的研究課題項目為基礎(chǔ),針對不同的應(yīng)用例做更深入的分析,來介紹一下目前國內(nèi)在如下兩個研究方向上取得的一些進展:

1)對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)進行實現(xiàn)。同時這些有共性的硬件系統(tǒng)還可以通過一種通信協(xié)議組成網(wǎng)絡(luò),實現(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覺、視覺,以及智能內(nèi)窺鏡膠囊等,由于原始數(shù)據(jù)是語音和圖像,過程中會涉及到傅里葉變換、數(shù)據(jù)壓縮等更為復(fù)雜的算法,數(shù)據(jù)運算量相對于簡單的生命體征信號要大得多,成為制約低功耗的瓶頸之一。

4實例

4.1 用于體征監(jiān)測的傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線人體區(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/人體的長時間健康狀況監(jiān)測、身體健康指標分析等。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。通過這種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的可定制監(jiān)測,人們可以根據(jù)實際需要對身體的一個或多個相關(guān)數(shù)據(jù)指標做連續(xù)采集監(jiān)測,并通過良好人機交互界面進行控制。

1)WBASN的結(jié)構(gòu)

WBASN通常由近人體區(qū)域的傳感子節(jié)點和基站主節(jié)點組成。近人體區(qū)域包括體表測量、體內(nèi)測量、探針測量和體檢測量等。完成這些測量的傳感子節(jié)點中包括前端的傳感器件/能量轉(zhuǎn)換器件,目標是由對有關(guān)健康狀況的數(shù)據(jù)進行測量、處理和交換。基站主節(jié)點隨時接受區(qū)域中每個傳感節(jié)點的數(shù)據(jù),并控制和調(diào)配這些傳感節(jié)點的采集狀態(tài)、休眠方案等,需要有能力做較大量的數(shù)據(jù)處理、累計、判斷及交換。所測量的數(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軸加速度計等。所有傳感子節(jié)點的數(shù)據(jù)信息通過基站主節(jié)點進行統(tǒng)一的融合處理和分析判斷,實現(xiàn)WBASN的基本功能。

圖 3示出了簡要的WBASN結(jié)構(gòu)示意圖。整個網(wǎng)絡(luò)的基本功能是由傳感子節(jié)點(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(體外的便攜裝置,如PDA等)統(tǒng)一接收后進行數(shù)據(jù)融合,完成初步判斷和處理,還可以給出信息的實時反饋、超限數(shù)據(jù)的安全警告等。另外,主節(jié)點還可以作為“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)上傳到遠程服務(wù)器供醫(yī)生遠程診斷,實現(xiàn)遠程醫(yī)療等。如果主節(jié)點初步判斷后認為需要完成進一步的操作,會再次采集相關(guān)信息、給出警告信息或進行干預(yù)操作――給藥、電刺激等,以實現(xiàn)慢性病護理或及時診治。雖然這一網(wǎng)絡(luò)的研究目前還處于實驗室為主的原型驗證,但是在一些應(yīng)用中還是會或多或少的發(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)回地面指揮中心進行分析。

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

一個典型的子節(jié)點系統(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、存儲器和射頻(RF)收發(fā)機,其中MCU與傳感器模塊之間還可以實現(xiàn)可配置的多標準數(shù)據(jù)接口、電源可視情況采用電池或無線供能方式等等。各模塊連接后即可實現(xiàn)相應(yīng)功能的子節(jié)點系統(tǒng)。若將圖 4所示的結(jié)構(gòu)進行高集成度的電路實現(xiàn),就是片上系統(tǒng)(SoC)平臺芯片。一種較為簡單的平臺芯片實現(xiàn)中不含有傳感器模塊和RF收發(fā)機(但包含對應(yīng)的接口),通過外接(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,進行一些預(yù)處理,然后與主節(jié)點建立通信并傳輸數(shù)據(jù)、接收配置等。還有一種集成度較高的SoC平臺芯片中會帶有片上RF模塊,這樣每個子節(jié)點系統(tǒng)就只需外接一個傳感器芯片即可完成采集、組網(wǎng)等功能。SoC平臺的作用是在功能異構(gòu)的WBASN各個子節(jié)點應(yīng)用中作為一個基礎(chǔ)的“通用的”平臺。

3)WBASN的子節(jié)點系統(tǒng)的設(shè)計重點

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

下面針對上述子節(jié)點系統(tǒng)設(shè)計的幾個關(guān)鍵技術(shù)進行具體說明:

第一,在低功耗方面,通過對具體實例的分析發(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實現(xiàn)方案基本上都是采用各種措施將工作時低功耗達到更低的指標。但是對于WBASN的具體應(yīng)用而言,子節(jié)點通常都會處于非常低的工作占空比,也就是說在整個子節(jié)點壽命內(nèi)的絕大多數(shù)時間里,子節(jié)點是在空閑狀態(tài)的。如體溫測量可以每1分鐘測量一次,每次測量只需要幾個毫秒;心率測量也只需要每100毫秒測量幾個毫秒,等等。這樣,子節(jié)點的總能量消耗往往更多浪費在空閑時的狀態(tài)上。所以對于WBASN的優(yōu)化需要從工作時功耗和休眠時功耗協(xié)同考慮完成,目標是提高電池的能量使用效率。

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

第三是功能的靈活性。由于每個子節(jié)點系統(tǒng)的RF模塊和通訊協(xié)議都沒有差別,所以通常的設(shè)計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進行轉(zhuǎn)換)和數(shù)字量(傳感器自帶ADC,僅需要滿足相應(yīng)時序)。已有的相關(guān)研究大多是基于這兩類接口進行展開的。但是在不同功能的子節(jié)點系統(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)點的功能進行調(diào)整。如果在每個子節(jié)點設(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)點遠程配置子節(jié)點軟件的協(xié)議,就可以在滿足“軟件靈活性”要求的同時不引入其他設(shè)備。

4)總結(jié)

如前述,WBASN的優(yōu)化重點在于子節(jié)點系統(tǒng), 而子節(jié)點系統(tǒng)的核心是SoC平臺。為了保證子節(jié)點SoC平臺的超低功耗、高集成度、靈活性、高效率、可靠性等,需要SoC平臺中的數(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)各個傳感器設(shè)備(或稱網(wǎng)絡(luò)內(nèi)“近人體節(jié)點”)的主要指標可以歸結(jié)為:系統(tǒng)集成度,小型化/微型化,低功耗電路設(shè)計,無線遙感鏈路和信號處理算法等。除此之外,其他一些指標如服務(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、人工聽覺、人工視覺、腦電刺激等許多領(lǐng)域中有著非常重要的作用。該方法通過將一定量的電流通過特制電極施加到人體組織,實現(xiàn)促進恢復(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采用無極性微分型指數(shù)波形,由電荷相等的正負脈沖波構(gòu)成,負指數(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)雜的信號處理,同時極大的保證操作的可靠性和無侵害性。

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,通過與心內(nèi)膜相接觸的電極導(dǎo)線,刺激心臟使之激動收縮,以模擬心臟的沖動發(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。

在正常的聽覺系統(tǒng)中,聲音的機械震動通過外耳和中耳之后,會在耳蝸的各處與基底膜發(fā)生共振。基底膜的振動帶動毛細胞纖毛的振動,產(chǎn)生毛細胞的感受器電位,進而產(chǎn)生聽神經(jīng)的動作電位發(fā)放。腦的中樞聽覺系統(tǒng)能夠根據(jù)聽神經(jīng)中不同神經(jīng)纖維的發(fā)放情況判斷基底膜的振動情況,進而推斷聲音的頻率成分。在一些患有感覺神經(jīng)性耳聾的病人內(nèi),毛細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,無法正常地驅(qū)動聽神經(jīng)。而人工耳蝸的基本工作原理就是繞過毛細胞這一環(huán)節(jié),直接對聽神經(jīng)進行電刺激。于是這種電刺激的效果就好像是聽神經(jīng)被聲音通過正常的基底膜和毛細胞驅(qū)動一樣。

人工耳蝸只是一種聽覺假體,并不能“治愈”耳聾或其他聽覺障礙。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)則的對應(yīng)關(guān)系(頻率拓撲性質(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通路的完好部位施加特定的人工電刺激,來興奮神經(jīng)細胞以模擬自然光刺激的效果,使盲人產(chǎn)生視覺感受。

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

人工視覺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,通過微電極刺激并激活視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞及其網(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)點是可以產(chǎn)生較準確的視覺感知,而且所需電流強度較小,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)。至今已有較多實驗表明視網(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期穩(wěn)定性,達到預(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。而且目前美國食品藥品監(jiān)督局(FDA)也尚未批準任何類型的視覺假體的臨床應(yīng)用。

下面以人工聽覺的具體系統(tǒng)為例,詳細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)

人工耳蝸就是通過電刺激末梢神經(jīng)系統(tǒng)的方式來修復(fù)聽覺的一種醫(yī)療電子裝置。它把外部的聲音轉(zhuǎn)換為聽神經(jīng)需要的電刺激,將這種刺激通過植入電極刺激聽覺神經(jīng),幫助傳感性耳聾患者恢復(fù)(人工制造出)聽覺。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)計上細節(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)兩個部分,其工作原理和流程如下:

(1)體外的麥克風首先把采集到的機械聲音信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號;

(2)模擬電信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號;

(3)數(shù)字信號處理器(DSP)對數(shù)字聲音信號進行分析并決定如何驅(qū)動埋植于耳蝸內(nèi)的電極去刺激聽神經(jīng),形成刺激指令序列;

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

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

(6)體內(nèi)的刺激器對解調(diào)出來的指令序列進行譯碼,然后根據(jù)指令要求在電極上產(chǎn)生相應(yīng)的電流,刺激聽神經(jīng)產(chǎn)生聽覺。

2)新型全植入系統(tǒng)的應(yīng)用

在當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)上進行調(diào)整,降低系統(tǒng)對電池的使用量。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音信號采集、處理電路,以及與體外的無線接口,同時配有植入式電池。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)單機模式下,如圖 7(b)所示,也可以工作于體外語音信號采集電路與體內(nèi)處理電路協(xié)同的聯(lián)機模式下,如圖 7(c)所示。從技術(shù)可行性的角度上講,聯(lián)機模式下的系統(tǒng)在當前的電路技術(shù)條件下是可以實現(xiàn)的,而單機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,通過兩種模式的交替使用可以很大程度上減少對植入式電池的使用量。而且該系統(tǒng)包含了一個完整的全植入數(shù)字式子系統(tǒng),對該系統(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。也就是說,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)當中。實際上,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,這個系統(tǒng)可以自然而然地轉(zhuǎn)換成一個全植入式系統(tǒng)。

3)植入式數(shù)字信號處理器的低功耗設(shè)計

在雙模系統(tǒng)中,最大的技術(shù)難題就在于植入式數(shù)字信號處理器(DSP)的設(shè)計(圖 8),因為它幾乎是整個系統(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,無論是哪一種工作模式,對DSP 的功耗要求都是非常苛刻的。在體內(nèi)單機模式下,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)機模式下,由于無線能量傳輸效率低下,DSP 的功耗將會被嚴重放大,這比DSP 在體外時的情況要惡化很多。

實際的設(shè)計和測試結(jié)果表明,基于開放源代碼硬件的專用指令集處理器(OSH-ASIP)設(shè)計方法有助于提高效率并降低成本,同時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。通過綜合運用指令集簡化、等待模式、循環(huán)暫存、存儲器切割、操作數(shù)隔離和時鐘門控等多種低功耗設(shè)計技術(shù),在0.18μm CMOS 工藝下設(shè)計實現(xiàn)的一款人工耳蝸專用的低功耗DSP實際測量結(jié)果為:在10MHz 的時鐘頻率下執(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)

就當前的技術(shù)水平來講,數(shù)字式全植入的人工耳蝸系統(tǒng)仍然因為能量供應(yīng)不足(功耗大而電池容量小)的緣故無法實現(xiàn)。但是除了功耗外并沒有其他理由可以阻礙數(shù)字系統(tǒng)的進一步發(fā)展,況且相比于模擬系統(tǒng)中那些固有的缺陷,功耗實際上是一個會隨著微電子設(shè)計和制造水平的提高而逐步得到解決的問題。因此,從長遠看數(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,這些連接線會給病人帶來很大不適,而且診斷存在盲區(qū),并可能會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了便利,克服了上述缺點。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在其中緩慢移動。移動的過程中會采集人體內(nèi)消化道的圖像并以無線的方式發(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)鏡不會給病人帶來不適,在檢測時病人也可活動,而且它可以完成全消化道的檢測,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。最近的幾年里各國的工業(yè)界和學(xué)術(shù)界相繼開始對這種產(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)品在日本也開始商用;日本NORIKA Syaka RF lab正在研發(fā)用無線供能,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);韓國研究機構(gòu)推出了以人體作為導(dǎo)體來直接傳輸信息的技術(shù),用以代替射頻收發(fā)機,目前也已成功地利用到膠囊內(nèi)鏡產(chǎn)品中。在可預(yù)見的將來還將出現(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)鏡是整個系統(tǒng)最為重要的部分,也是設(shè)計難度最高的部分,在集成電路設(shè)計時尤其要注意功耗等問題。外殼內(nèi)的電路系統(tǒng)主要由五個部分組成,如圖 10所示,包括一個商用CMOS圖像傳感器、白色發(fā)光LED、一個商用射頻收發(fā)機芯片及天線、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膠囊的一端,負責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,在采集圖像時提供照明光線。高性能、低功耗的商用射頻收發(fā)機位于膠囊的另一端,保證膠囊系統(tǒng)的無線通信。射頻收發(fā)機工作在433MHz的ISM頻段,采用FSK的調(diào)制方式,有效碼率最高可達500kbps。兩顆1.5V的鈕扣電池串聯(lián)后為整個電路系統(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,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、電源管理單元和無線喚醒子系統(tǒng)三部分組成。其中數(shù)字基帶部分主要實現(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)各個部分所需的電源電壓。無線喚醒子系統(tǒng)可以對密封在膠囊中的電路系統(tǒng)進行開啟、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)過程。

3)膠囊內(nèi)鏡的低功耗實現(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,并且有利于進一步減小系統(tǒng)工作的占空比,延長電池的工作時間。

引入圖像壓縮功能實際上是使用數(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)比較容易實現(xiàn),使得降低數(shù)字電路的功耗相對于降低射頻電路的功耗更為容易。因此,只要對圖像壓縮的計算復(fù)雜度做出仔細的評估,電路系統(tǒng)整體能量的降低不難實現(xiàn)。

目前智能內(nèi)窺鏡膠囊系統(tǒng)還沒有正式的產(chǎn)品國家標準,但一般包括如下幾個重要指標:

1)工作時間:至少為8小時,因為一般膠囊內(nèi)鏡通過人體消化道的時間為8小時。

2)尺寸:為方便病人吞服,膠囊尺寸一般直徑為10~12mm,長度為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。當然,在滿足基本工作時間的條件下,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),可以對其應(yīng)用需求做出細致的分析,對系統(tǒng)的供電方式、體積尺寸、通信方式、工作時間、可靠性等要求進行綜合考慮。分析和測量結(jié)果表明,在系統(tǒng)級設(shè)計上采用了圖像壓縮、雙向通信和無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)也具有參考價值。

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

5 結(jié)語

本文從醫(yī)療健康領(lǐng)域的社會需求、市場需求現(xiàn)狀入手,對我國醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)面臨的機遇進行了分析,并對其中的關(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)計的核心發(fā)展趨勢可以歸結(jié)為小型化/微型化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化。最后還通過幾個在研項目實例進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)計學(xué)科評估范文第4篇

北京理工大學(xué)國家大學(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。科技園以場地、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)開發(fā)區(qū)的硬件設(shè)施基礎(chǔ)上，針對大學(xué)科技園的功能定位，重點開展了通過資源整合提供增值服務(wù)。通過體制與機制的創(chuàng)新搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺。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，促進了校內(nèi)創(chuàng)新資源與科技園基礎(chǔ)設(shè)施、風險投資等要素以及社會入園創(chuàng)業(yè)企業(yè)的結(jié)合，在企業(yè)與技術(shù)的孵化以及向社會輸出成熟的高技術(shù)企業(yè)進程中發(fā)揮了重要作用，探索出了一條通過大學(xué)科技園建設(shè)實現(xiàn)創(chuàng)新要素合理流動的新路。

建基礎(chǔ)，多支撐

目前，北京理工大學(xué)科技園已經(jīng)建有一個核心園區(qū)和5個校外輻射基地。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10萬平方米建筑物。5個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)，重點建設(shè)了基礎(chǔ)、融資、孵化、服務(wù)、產(chǎn)業(yè)五個支撐平臺。五大平臺以孵化平臺為中心，互相銜接，互相促進，構(gòu)成了園區(qū)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)支撐體系，實現(xiàn)了從基礎(chǔ)設(shè)施保障風險投資創(chuàng)業(yè)服務(wù)企業(yè)孵化產(chǎn)業(yè)化的流程。

基礎(chǔ)平臺由科技園組織學(xué)校企業(yè)、社會企業(yè)共同參與，合作建設(shè)。近年來，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，對現(xiàn)有物業(yè)設(shè)施進行管理，保障物業(yè)正常、高效運轉(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、重大項目服務(wù)中心、生產(chǎn)基地管理中心等機構(gòu)形成的孵化平臺，在不同階段從不同的角度對項目和企業(yè)開展孵化及創(chuàng)業(yè)服務(wù)。

科技園開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。主要包括：引入社會資金、建立自有融資體系、引入社會風險投資、與金融機構(gòu)合作、協(xié)助企業(yè)申報國家和地方政府的項目資助等。

為吸引更多的海外留學(xué)人員回國創(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)實的工作作風，致力于為留學(xué)人員搭建創(chuàng)業(yè)平臺，落實政府專項政策，創(chuàng)造和諧創(chuàng)業(yè)環(huán)境；對于留學(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)以及實驗室設(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，是北京市正式批準的孵化基地，是科技園開展項目孵化、企業(yè)孵化的主要機構(gòu)。現(xiàn)有70多家企業(yè)進駐孵化器公司。他們在光機電一體化、軟件開發(fā)與應(yīng)用、自動控制系統(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)開展了一系列孵化活動。

車輛北京市技術(shù)轉(zhuǎn)移中心是在北京市教育委員會、北京市工業(yè)促進局的指導(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)域的綜合實力。

北京理工大學(xué)科技園依托北京理工大學(xué)實驗設(shè)備條件優(yōu)勢，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，以及學(xué)生創(chuàng)新基地。科技園還在密云、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)紀公司等中介機構(gòu)，以及各類咨詢公司、策劃公司、產(chǎn)品設(shè)計公司、會計師事務(wù)所、律師事務(wù)所、證券公司、資產(chǎn)評估所、測試中心、人才培訓(xùn)中心、信息網(wǎng)絡(luò)中心等服務(wù)機構(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)，進一步建設(shè)北理工創(chuàng)業(yè)公共服務(wù)平臺，在繼續(xù)加強已有平臺建設(shè)的同時，建設(shè)幾個新的具有專業(yè)特色的服務(wù)平臺。北理工創(chuàng)業(yè)公共服務(wù)平臺主要包括基礎(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)平臺服務(wù)、教育培訓(xùn)服務(wù)等以下服務(wù)平臺內(nèi)容。

基礎(chǔ)服務(wù)平臺

北京理工大學(xué)科技園對進駐的企業(yè)提供基本辦公環(huán)境，協(xié)助辦理工商注冊、稅務(wù)登記、法律咨詢、高新技術(shù)企業(yè)認定、項目推介等服務(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)人員辦理身份認定、政府支持資金落實等方面的具體事務(wù)。

北京理工大學(xué)科技園根據(jù)入駐企業(yè)創(chuàng)業(yè)中遇到的問題和實際需求，定期和不定期地舉辦論壇、項目交流推介會、聯(lián)誼等各種活動，為入駐企業(yè)提供更為全面和有效的服務(wù)，為企業(yè)人員交流和了解國際科技發(fā)展趨勢、國內(nèi)經(jīng)濟情況、國家各項政策等提供機會。

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

通過不定期邀請北京理工大學(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)園顧問和創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，為企業(yè)提供管理、研發(fā)、市場、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)。通過這些中介機構(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)開放資源，可以提供實驗條件、資料查詢、圖書閱覽、技術(shù)交流、會務(wù)、培訓(xùn)、就餐、運動休閑等方面的便利；同時，科技園還充分利用并發(fā)揮了北京理工大學(xué)專家、實驗室、設(shè)備條件、科研等方面的優(yōu)勢，以支持企業(yè)的項目研發(fā)，促進企業(yè)健康發(fā)展。同時也解決了企業(yè)在實驗設(shè)備、經(jīng)費、人力、經(jīng)驗等方面的難題，改善了企業(yè)的研發(fā)環(huán)境。

通過多媒體培訓(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、投融資推介會，聯(lián)合多家金融、法律機構(gòu)開展各種投融資講座。

人力資源服務(wù)平臺

北京理工大學(xué)科技園建立了人力資源服務(wù)平臺。科技園與前程無憂和中華英才網(wǎng)建立了良好的合作關(guān)系，企業(yè)通過科技園在網(wǎng)站上刊登對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、將收到的簡歷即時發(fā)送給企業(yè)。科技園每天為企業(yè)接收轉(zhuǎn)發(fā)簡歷1000多份。

北京理工大學(xué)科技園與園內(nèi)企業(yè)北京時代金鷹科技發(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)的成長和發(fā)展。時代金鷹公司

開發(fā)了一系列人才甄選系統(tǒng)，他們借鑒國內(nèi)外的先進技術(shù)和行業(yè)內(nèi)的成熟做法，綜合運用心理學(xué)、組織行為學(xué)、計量學(xué)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過心理測驗、結(jié)構(gòu)化面試、情境模擬等技術(shù)手段對人員進行客觀地測量，從而對其素質(zhì)狀況、發(fā)展?jié)摿Α€性特點等心理特征做出科學(xué)地評價，進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

北京理工大學(xué)科技園正在建立經(jīng)濟、政策、科技、市場咨詢服務(wù)等信息服務(wù)平臺。通過平臺可以為入駐園區(qū)的企業(yè)提供有關(guān)國家經(jīng)濟政策、科技發(fā)展及潛在市場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)快訊簡報》，從而為企業(yè)的創(chuàng)辦提供有效的市場信息，幫助企業(yè)做好市場定位。

科技型中小企業(yè)通常擁有技術(shù)優(yōu)勢，卻往往缺乏把握市場、將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)換為市場優(yōu)勢的能力。而這種市場能力的缺失，正是許多科技型中小企業(yè)走向末路的真正原因。針對這種現(xiàn)象與危機，為了幫助企業(yè)解決市場方面的部分難題，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)科技園將針對園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有企業(yè)所在行業(yè)，將行業(yè)進行分類，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、市場調(diào)研機構(gòu)建立合作關(guān)系，通過這些機構(gòu)的可靠的市場數(shù)據(jù)和信息，再經(jīng)過平臺工作人員的整理、加工和統(tǒng)計分析，為企業(yè)提供準確的行業(yè)信息。行業(yè)分析報告將覆蓋園區(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)、精細化工行業(yè)以及信息技術(shù)行業(yè)，同時還要兼顧分析報告的時效性以及全面性。

在時效性方面，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，購買企業(yè)所需的行業(yè)分析報告。通過為園區(qū)企業(yè)提供其所處行業(yè)的市場規(guī)模、市場潛力、投資回報、競爭狀況、客戶購買習(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，提供專業(yè)的理論依據(jù)，從而避免企業(yè)盲目投資，在不了解市場的。情況下就把新產(chǎn)品投向市場。北京理工大學(xué)科技園所提供的行業(yè)分析報告，具有量大面寬的優(yōu)點。期望通過提供專業(yè)化的市場咨詢服務(wù)，提高園區(qū)科技型中小企業(yè)的市場競爭力、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

北京理工大學(xué)科技園在對自身服務(wù)體系清楚認識的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)科技園區(qū)的建設(shè)經(jīng)驗，提出以建立“科技型中小企業(yè)評估系統(tǒng)”為突破點，從企業(yè)診斷入手，建立以人力資源服務(wù)體系、市場服務(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。

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)評估系統(tǒng)。目前正在使用與修改過程中。通過科技型中小企業(yè)評估系統(tǒng)，可以為高科技中小企業(yè)及時診斷企業(yè)弊病，促使提高企業(yè)運營素質(zhì)，使企業(yè)能夠健康發(fā)展。同時，也可以為外部投資者投資、金融機構(gòu)資信評估提供依據(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。增強創(chuàng)業(yè)服務(wù)能力。

創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)服務(wù)平臺

科技園將根據(jù)企業(yè)的需求加強培訓(xùn)方面的服務(wù)，建立創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)服務(wù)平臺。企業(yè)在成長和發(fā)展過程中會遇到各種各樣的困難和問題。舉辦有針對性的講座和培訓(xùn)活動對他們的發(fā)展將起到一定的促進和指導(dǎo)作用。科技園采用視頻教授與現(xiàn)場互動的方式進行培訓(xùn)活動。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)機構(gòu)進行合作，邀請專業(yè)的創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師進行現(xiàn)場互動及答疑。針對初創(chuàng)的科技型中小企業(yè)在人力資源、財務(wù)管理、技術(shù)管理、市場開拓等方面遇到的困難和問題。通過培訓(xùn)過程中的學(xué)習(xí)、互動、交流，將會有效提高企業(yè)創(chuàng)業(yè)者和管理者的整體素質(zhì)。通過多媒體手段的培訓(xùn)。將吸引更多的企業(yè)來參與到培訓(xùn)的過程中，從而擴大培訓(xùn)的受益面。

生物醫(yī)藥共享實驗室平臺

科技園依托北京理工大學(xué)的學(xué)科、人才、實驗室設(shè)備等優(yōu)勢，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)藥共享實驗室服務(wù)平臺。建立了一套通過實驗室管理公司對平臺進行企業(yè)化和專業(yè)化運作的管理模式，進而形成一套規(guī)范化、標準化的實驗室服務(wù)平臺創(chuàng)新體系。

通過該平臺，企業(yè)與學(xué)校的教授、學(xué)者、學(xué)生進行了實實在在的溝通與合作。因此借助該平臺，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。同時也了解到企業(yè)對技術(shù)、人才的關(guān)注點，并且這些意見納入到教學(xué)與科研中。雙方的交流與合作明顯增多，解決了企業(yè)在實驗設(shè)備、經(jīng)費、人力、經(jīng)驗等方面的難題，改善了企業(yè)的研發(fā)環(huán)境。

汽車電子技術(shù)測試平臺

汽車電子技術(shù)測試平臺主要是通過借助學(xué)校現(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)和實驗室設(shè)備優(yōu)勢，聚集中關(guān)村地區(qū)已有的汽車電子領(lǐng)域的企業(yè)與試驗設(shè)備資源，逐漸建設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)化的區(qū)域的汽車電子技術(shù)測試平臺。提高這一測試平臺吸引汽車電子技術(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)實的工作作風，致力于為入駐企業(yè)搭建創(chuàng)業(yè)平臺，落實政府專項政策，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)紀公司等中介機構(gòu)，以及各類咨詢公司、策劃公司、產(chǎn)品設(shè)計公司、會計師事務(wù)所、律師事務(wù)所、證券公司、資產(chǎn)評估所、測試中心、人才培訓(xùn)中心、信息網(wǎng)絡(luò)中心等服務(wù)機構(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。國內(nèi)良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境也吸引了越來越多的海外學(xué)子回國創(chuàng)業(yè)。面對眾多的創(chuàng)業(yè)人員，理工創(chuàng)業(yè)園一方面認真幫助他們解讀政府專項政策，解決他們遇到的各種創(chuàng)業(yè)難題；另一方面，科技園認真篩選。慧眼識英才，優(yōu)先吸引市場潛力大的企業(yè)入駐，并為這些“好苗”提供更為良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境，重點關(guān)注他們的發(fā)展。企業(yè)在發(fā)揮各種自有優(yōu)勢的同時，理工科技園也利用各種機會加大對他們的宣傳力度。推動企業(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的流體力學(xué)專家康順博士創(chuàng)立的外商獨資高科技企業(yè)。企業(yè)法人

代表康順博士在國內(nèi)流體工程技術(shù)領(lǐng)域是知名專家。曾入選中國科學(xué)院《百人計劃》，在國內(nèi)多所高校擔任兼職教授。公司擁有的核心技術(shù)――計算流體動力學(xué)方法及其軟件，屬于國際一流水平，其中公司研發(fā)、應(yīng)用和推廣的Fine系列CFD軟件是國際葉輪機械領(lǐng)域內(nèi)，用于流場分析和部件設(shè)計最先進可靠的軟件。利用理工科技園所擁有的服務(wù)平臺與條件平臺優(yōu)勢和便利條件，使得公司的創(chuàng)業(yè)團隊一直都致力于研發(fā)和應(yīng)用國際上最先進的計算流體動力學(xué)技術(shù)，促進流體動力學(xué)技術(shù)在中國流體工程推廣應(yīng)用，并努力為中國流體工程領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)研發(fā)具有自主知識產(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項目，獲得了好評，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)計和應(yīng)用研究多年的高級專家組成，研發(fā)和制造擁有自主知識產(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板為國內(nèi)首創(chuàng)，填補了該領(lǐng)域無國產(chǎn)芯片的空白，并突破了國外產(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)用于我國測繪、航天、航空等專業(yè)領(lǐng)域，高動態(tài)性能是其突出特點。聯(lián)星科通自2004年以來，先后三次承擔了國家“863”計劃超大規(guī)模集成電路專項“多系統(tǒng)衛(wèi)星定位導(dǎo)航終端芯片”的課題，并通過了專家組的鑒定審查。同時也承擔了北京市工業(yè)發(fā)展資金技術(shù)開發(fā)項目等多項課題和任務(wù)。SR8824芯片作為國家重大科技成果，參加了2005年底在北京舉辦的“國家‘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，多家媒體競相報道。

游戲風雷(北京)科技有限公司是由留學(xué)歸國人員葉展、葉丁兄弟共同創(chuàng)辦的高新技術(shù)企業(yè)，致力于開發(fā)“基于視頻識別的手機游戲動態(tài)監(jiān)測引擎”，是具有國際先進水平的專用軟件開發(fā)項目，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，是國家科技部2007年重點支持的軟件產(chǎn)品中的支撐軟件類。葉展先生是美國留學(xué)歸國的留學(xué)人員，從1995年開始進入中國游戲業(yè)從事開發(fā)和游戲媒體工作，曾發(fā)表過多篇論文，2003年與他人合作撰寫中文游戲創(chuàng)作《游戲設(shè)計與開發(fā)：理論與實踐》一書。2004年創(chuàng)建了中國唯一的游戲開發(fā)者雜志《游戲創(chuàng)造》。葉展、葉丁兄弟二人在眾多國際展會(Game Developers Conference、CHI、SIGGRAPH等)上多次發(fā)言并獲獎。葉氏兄弟的作品《條碼戰(zhàn)爭》(Barcode War)成為2007年全球“游戲開發(fā)者大會”十四款最終入圍作品之一，也是唯一一款來自中國的手機游戲。

集成電路設(shè)計學(xué)科評估范文第5篇

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

[分類號]G250.76

1、引言

RFID(Radi0 Frequency ldentification)技術(shù)的全稱是無線射頻識別技術(shù)，它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(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80、90年代，隨著芯片和電子技術(shù)的提高與普及，歐洲開始率先將RFID技術(shù)應(yīng)用到公路收費等民用領(lǐng)域。到2l世紀初，RFID迎來了一個嶄新的發(fā)展時期。其大量應(yīng)用于牛產(chǎn)自動化、門禁、公路收費、停車場管理、身份識別、貨物跟蹤等民用領(lǐng)域中，其新的應(yīng)用范圍還在不斷擴展，層出不窮。目前，RFID已經(jīng)開始在中國進行試探性的應(yīng)用，行很快得到政府的大力支持，2006年6月，中國了《中國RFID技術(shù)政策白皮書》，標志著RFID的發(fā)展已經(jīng)提高到國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略層面。

2、RFID技術(shù)在國內(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年的新加坡國家圖書館，其在Bukit Batok社區(qū)圖書館率先使用高頻RFID來改變傳統(tǒng)借還書的服務(wù)模式，取得了一定的成效。而在國內(nèi)圖書館領(lǐng)域，最早引進RFID技術(shù)的是廈門集美大學(xué)誠毅學(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)”，成為國內(nèi)第一家建成具有完善功能模塊并進入實用階段的圖書館RFID綜合管理系統(tǒng)。

圖書館RFID技術(shù)的引進初衷是為了代替?zhèn)鹘y(tǒng)的條形碼技術(shù)。RFID標簽相對條形碼具有存儲容量大，讀取距離遠，能多標簽同時讀寫等顯著優(yōu)點。但從目前的應(yīng)用現(xiàn)狀來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與圖書進行關(guān)聯(lián)，因此RFID標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標簽相對條形碼是一種新技術(shù)，未經(jīng)過長時間的考驗，假如發(fā)生標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法與圖書管理系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，會造成比較嚴重的后果。

在這樣的背景下圖書館引進RFID技術(shù)主要是出于如下幾方面的考慮：

2.1　改進服務(wù)模式

RFID實現(xiàn)的自助借還、自動分揀、智能盤點理架等服務(wù)能很大程度上提升館員的工作效率，雖然新技術(shù)的引進并不一定能節(jié)省人力，反而可能會增加大量的盤點理架等工作，但是館員由傳統(tǒng)借還書、圖書分揀等環(huán)節(jié)抽取出來的時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排起長龍；精確的圖書定位系統(tǒng)，使得查找圖書更為方便；新技術(shù)的引進帶來人氣的提升，從深圳圖書館的實例可以看到，引進RFID設(shè)備后到館人數(shù)比原來增加了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)其實遠不止目前所開展的這些基礎(chǔ)應(yīng)用，還有巨大的潛力有待挖掘，例如個性化學(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發(fā)新的應(yīng)用，RFID技術(shù)在圖書館才能具備長久的生命力，從而提升整個圖書館的人文理念與服務(wù)水準。

據(jù)不完全統(tǒng)計，截止到2011年3月，國內(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RFID在圖書館的應(yīng)用是大勢所趨，但在正式應(yīng)用之前還是應(yīng)該做好詳細的分析與調(diào)研工作，從而確保比較好的投資回報率。

3、國內(nèi)圖書館RFID產(chǎn)品應(yīng)用調(diào)研

3.1　RFID廠商調(diào)研

目前國內(nèi)圖書館領(lǐng)域的RFID廠商有以下類型：

國內(nèi)市場占有率較大，同時具備標簽生產(chǎn)及設(shè)備集成能力的廠商：上海阿法迪智能標簽系統(tǒng)技術(shù)有限公司(以下簡稱“阿法迪”)，深圳海恒智能科技公司(以下簡稱“海恒”)，深圳市遠望谷信息技術(shù)有限公司(以下簡稱“遠望谷”)，美國3M公司等。

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

只做RFID設(shè)備集成的廠商，國內(nèi)市場占有率較小的廠商：東莞市樹煜智能圖書設(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任公司，上海博鎂訊智能技術(shù)有限公司，法國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)的不同特點使得其在圖書館的應(yīng)用各有優(yōu)勢與劣勢：高頻的優(yōu)勢是穿透非金屬的能力強，技術(shù)比較成熟，供應(yīng)商可選擇的多，實際使用的圖書館也比較多；缺點是由于工作原理所限，標簽的尺寸較大，隱蔽性不夠，安全性較差，讀寫距離近，標簽價格偏高。超高頻的優(yōu)勢是標簽尺寸較小，隱蔽性、安全性較高，與高頻相比讀寫速度快，讀寫距離遠，標簽價格低；缺點是由于讀寫距離遠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)孰劣仍然沒有定論，圖書館應(yīng)當在經(jīng)過周密的調(diào)研，分析與測試后才最終選擇最適合自己的頻率。

3.3　國內(nèi)圖書館RFID產(chǎn)品應(yīng)用調(diào)研

筆者對截止到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，目前國內(nèi)圖書館應(yīng)用RFID技術(shù)的公共館數(shù)量遠高于高校館數(shù)量，從調(diào)研結(jié)果看為47家對20家，并不是高校圖書館對于新技術(shù)的應(yīng)用不熱心、不關(guān)切，筆者覺得可能的原因有如下4點：

?經(jīng)費預(yù)算存在差異。公共圖書館對于新技術(shù)的資金投入以及財力要大大優(yōu)于高校圖書館，因此新技術(shù)也能應(yīng)用實施的較快。RFID標簽?zāi)壳暗某杀緸?―2元人民幣一張，假如圖書館所有圖書都進行標簽轉(zhuǎn)換，那么就是幾百萬的費用，加上各類設(shè)備的費用，對于高校圖書館無疑是一筆巨大的開銷，高校在做項目預(yù)算的時候肯定也會有所顧慮。

?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；但高校圖書館對于新技術(shù)的引進及應(yīng)用相對嚴謹，需要經(jīng)過一段較長時間的調(diào)研和測試，證明該技術(shù)應(yīng)用不存在重大問題后才會展開進一步的計劃。

?應(yīng)用成效的考慮。公共圖書館利用RFID產(chǎn)品主要進行自助借還等基本流通操作；而高校圖書館對于RFID的投資回報，RFID對圖書館服務(wù)管理模式帶來的變革及可能的拓展性應(yīng)用等問題研究的更深入，簡單的自助借還減輕人力并不能成為上馬RFID項目的理由，高校圖書館更關(guān)注于RFID技術(shù)能夠帶來更多的服務(wù)成效，例如與學(xué)科服務(wù)的結(jié)合從而提高讀者體驗與服務(wù)水準，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、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)用如自助借還等對于高校圖書館來說不具有很強的吸引力。

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60％。

從調(diào)研結(jié)果中可以看到高頻技術(shù)占據(jù)了國內(nèi)市場的主力，而且廠家眾多，發(fā)展時間較長，技術(shù)較為成熟；而超高頻屬于后起之秀，目前只有少數(shù)幾個廠家力推，國內(nèi)占有量從當前來看遠不及高頻廠家。在公共圖書館領(lǐng)域高頻的占有率更是遠遠超過了超高頻，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，這可能由如下三個原因決定的：

?安全性：由于工作原理的不同，超高頻標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；而高頻標簽由于體積過大，只能貼于書頁上。因此超高頻標簽的隱蔽性明顯強于高頻標簽，不容易被讀者發(fā)現(xiàn)并撕毀，因此在相對更注重安全性的高校圖書館領(lǐng)域，超高頻標簽更受歡迎；公共圖書館也會考慮安全問題，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，高頻標簽的抗干擾性更強、技術(shù)更成熟，不失為一個穩(wěn)妥的選擇。

?標簽成本問題：當前超高頻標簽的價格大大低于高頻，價差幾乎達到了一倍，對于上百萬冊圖書來說就是上百萬的費用差別，因此對經(jīng)費預(yù)算相對不算寬裕的高校圖書館來說，超高頻標簽性價比更高；對于公共圖書館來說，經(jīng)費預(yù)算相對充足，因此選擇技術(shù)更為成熟，問題少些，產(chǎn)品更為豐富多樣的高頻標簽及技術(shù)也是合乎常理的。

?未來的潛力與發(fā)展：高頻技術(shù)相對較為成熟，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)用到圖書館的時間較短，具有更強的發(fā)展?jié)摿Α：芏喔咝D書館無疑是看中了這一點，對于未來的應(yīng)用場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；公共館則相對更為現(xiàn)實，以目前的RFID應(yīng)用功能來說高頻技術(shù)已足夠勝任。

在頻率選擇確定后，意味著數(shù)十萬甚至數(shù)百萬冊圖書標簽類型的確定，這是一筆相當大的投資，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候不僅要考慮當前的應(yīng)用，還需要對未來所可能開展的應(yīng)用做出相應(yīng)的評估，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)用模式來看，大部分圖書館仍保留了原來的圖書管理系統(tǒng)，圖書管理系統(tǒng)通過NCIP或SIP2接口的方式與RFlD廠商提供的系統(tǒng)互連，從而保護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、全自動閉架書庫系統(tǒng)等當前較為先進的RFID應(yīng)用產(chǎn)品。總體來看目前RFID應(yīng)用仍然集中在圖書館傳統(tǒng)流通業(yè)務(wù)上，使用機器代替或簡化了人力操作，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，自助繳費機，使用新的RFID讀者借書證，但從個人隱私保護的角度考慮，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讀者隱私不泄露是個值得研究的課題。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)一的校園一卡通認證系統(tǒng)，因此改變原有模式是不太現(xiàn)實的。

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

4.2.3　新產(chǎn)品的應(yīng)用趨勢　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使用的，由于這些新產(chǎn)品成本過高，所以高校交館在看不到比較好的投資回報率日經(jīng)費預(yù)算不充足的情況下不會貿(mào)然花大價錢引進這些新技術(shù)。不過也有一些高校館例如北京理工大學(xué)就自主研發(fā)了RFID全自動閉架書庫、全自動光盤庫等產(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閉架書庫。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)的實施率先在高校館中開展也是比較常見的。

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

5、問題分析與探討

5.1　圖書館需求難以得到滿足

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

提供成型的產(chǎn)品，只會根據(jù)圖書館的個性需求對軟件進行改動，而不會做大的調(diào)整。廠商根據(jù)自己想法所設(shè)計開發(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)生過學(xué)生用撿來的卡在RFID自助借還書設(shè)備上使用的事件，很多自助設(shè)備上沒有足夠的空間放置多余圖書，這些都是廠商在設(shè)計產(chǎn)品時對于實際應(yīng)用需求不了解、考慮不周的情況。

圖書館需要“主動選擇”，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開發(fā)并設(shè)計產(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高校圖書館RFID技術(shù)應(yīng)用聯(lián)盟，明確圖書館之問劃于RF]D標簽、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，各個圖書館也可以提出自已個性化的需求，和廠商簽署合作協(xié)議，成立研發(fā)基金或研發(fā)實驗室，建立起“產(chǎn)學(xué)研用”的機制，從而得到圖書館真正需要的技術(shù)與產(chǎn)品，進而推動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標簽而積大、隱蔽性較差，集美大學(xué)誠毅學(xué)院圖書館指出RFID多標簽識別時存在互相干擾，武漢圖書館指出RFID設(shè)備的抗干擾能力較差，這些問題是目前的技術(shù)所無法解決的，但可以揚長避短，充分發(fā)揮高頻與超高頻技術(shù)的特長

一款特定標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)用場景來選擇對應(yīng)的技術(shù)，要求廠商按照不同場景設(shè)計最適用的標簽與應(yīng)用設(shè)備。比如一本圖書上同時安裝高頻標簽與超高頻標簽，自助借還、門禁檢查時發(fā)揮高頻抗干擾強的優(yōu)勢，自動分揀、盤點理架時又可以發(fā)揮超高頻讀寫距離遠的優(yōu)勢。這就要求標簽與設(shè)備分離開來，無論是高頻標簽或超高頻標簽，讀取到的數(shù)據(jù)通過中間件傳遞到統(tǒng)一的后臺系統(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)計時遵循統(tǒng)一標準、開放接口，使互通互用成為可能。如此不僅規(guī)范了RFID產(chǎn)品市場，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，對于RFID的技術(shù)進步起到了積極的促進作用。

5.3　服務(wù)模式的變革

RFID技術(shù)的應(yīng)用對圖書館服務(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、盤點都可以被機器設(shè)備所取代，因此如何利用RFID技術(shù)更好地改進圖書館的服務(wù)模式、增強讀者體驗是當前迫切需要研究的課題，但是很多圖書館并沒有意識到這一點，只是單純?yōu)榱斯?jié)約人力或者“趕時髦”而引進RFID技術(shù)。

可以利用RFID技術(shù)的智能化、自動化來打造一個智慧圖書館的理念。從讀者角度來說，從進館開始就進行身份識別，自動將其預(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行三維立體的圖書查找與定位；從館員角度來說，從傳統(tǒng)流通業(yè)務(wù)中解放出來，開展學(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。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市場技術(shù)壟斷所造成的。

圖書館之間應(yīng)該聯(lián)合起來制定或推行標準規(guī)范，將數(shù)據(jù)模型標準化，所有圖書館使用的標簽格式統(tǒng)一，可以互相讀寫，使用類似“所屬圖書館代碼”的字段來標識本館信息；要求廠商按照標準規(guī)范來生產(chǎn)設(shè)計RFID標簽與產(chǎn)品。這樣才能實現(xiàn)不同館之間圖書的自由流動與館際互借，有利于資源共享、知識共享，達到資源開放獲取的目標。