电子科学技术及其应用

电子科学技术及其应用（精选8篇）

电子科学技术及其应用 篇1

摘要：我们现在所处的位置大概可以定位为“世界工厂”，但不能意味着我们就可以不顾后果地走“先污染，后治理”的发展道路，况且现在所处的环境已经不允许了。在这样的环境条件下，我们在节能减排政策的大力推行下，我们有非常大的空间去节约我们的能源优化我们的环境。而节能减排应当从每一个细节做起

关键词：节能 减排 持续发展

一、课程内容提要

1.首先在20世纪影响人类最大的工程技术评选中，电力系统高居第一位，电子电力的重要作用就引起了我们的关注。正是由于电子电力技术的发展，使得我们的各项技术都有了其基本的发展基础。

电力电子技术与电子学、电力学及控制理论等三个学科联系紧密并且分为信息电子技术和电力电子技术。其中电力电子技术是指利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术是由电力电子器件、交流电路和控制技术三个部分组成；主要有两大分支分别是电力电子器件制造技术和交流技术。而电路理论则是电力电子技术的核心和理论基础。电力电子技术的特点主要有：集成化、高频化、全控化、数字化。电力变换分为整流（交流变直流），直流斩波（直流变直流），交流电力控制变频、变相（交流变交流），逆流（直流变交流）四类；另外还有控制电路、驱动电路、缓冲电路和保护电路等辅助电路。

电力电子技术的应用主要有以下几个方面：一般工业、交通运输、电力系统（高压直流输电）、电子装置电源家用电器、新型绿色能源等。电力电子技术的作用主要来说有：优化电能使用，改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业，电力电子技术高频化和变频技术的发展（变频空调），电力电子智能化。这些作用具体可以表现在这些方面：可以取代非常大一部分一次性能源的使用，减缓了地球能源枯竭的压力；其次精密的电子器件的应用亦使得我们的电力系统能够高效的运作，将能源的耗费降到最低；推动信息与功率的结合，从而在工业设备、电网等地方进行改革，从而推动工业的进一步发展。

2.电力以其不可比拟的优越性，而为大家所广泛利用。主要有三个方面的特点：它便于转换、便于输送、便于控制。便于转换：任何的能源都能够通过一定的方式转换成电能；便于输送：高压输电减少耗能且易于分配，同样还可以以电磁波等方式传输；便于控制：数控方式，能精确反应电能需要，从而合理地调配电源，控制稳定。

电路是对电力电子技术的重要基础。电路具有以下几个作用：实现能量转换和传输，信号的传递和处理，测量和储存信息。电路是有三部分组成：电源，中间环节（很多电路的构成都是在这个环节确定的）和负载。正弦交流电是现代电路输电的主要代表。其电动势随时间呈正弦变化，包含电动势最大值、角频率和初相位三个要素。电路主要由三种元件构成，分别为电阻元件、电感元件和电容元件。电感元件中电流不会突变而电压可以发生突变，且不消耗有功功率，与电源之间存在能量交换即具有储能作用（磁场能），应用于电磁炉等；电容元件由两片金属板组成来存储电荷，使得电路中的电流可以发生突变并遏制电压的突变，它具有“通交流，隔直流”的作用，同样，电容不消耗功率，与电源之间存在着能量交换即具有储能作用（电场能），应用于静电喷雾等技术上；

三相交流输电成为了最广泛的现代输电方式，在于它省材料，性能好，效益高。另外在电能输电方面高压直流输电与高压交流输电的对比中，我们又看到了原本被否认的直流输电又比交流输电有了更多的优越性，不排除将来仍有走直流输电的可能性。

3.半导体的本质还是载流子导电的物质，也就是说半导体是依靠自由电子和空穴两种载流子导电的物质。本征激发产生的两种载流子总是成对出现的。实际上，在自由电子—空穴对产生过程中还同时存在着复合过程，这就是自由电子在热骚动过程中和空穴相遇而释放能量，造成自由电子—空穴对消失的过程。还有一种半导体是通过在本征半导体中，掺入一定量的杂质元素，称为杂质半导体，根据掺入的杂质不同又分为P型和N型两种。

半导体中只有自由电子一种载流子，它在电场作用下产生定向的漂移运动，形成漂移电流。因浓度差引起载流子的定向运动称为扩散运动，其相应产生的电流称为扩散电流，大小与浓度梯度成正比。

半导体技术的发展推动了二极管的产生，使其在生活上得到了广泛的应用，特别是在一些不可逆电路上，二极管发挥了巨大作用，但此时的二极管只有其原始的特征而缺乏可控性，所以无法达到控制电路的需要。我们所需要的是一种可关断的器件来控制电流的流向，所以晶闸管的产生便解决了这一问题，它不断地发展，成为一种高级的电力电子器件，为电路的控制提供了技术保障。

4.整流电路就是把交流电变为直流电的电路。根据分类依据的不同可以分为多类。按照组成器件的不同，可分为不可控、半控和全控三种电路；按照电路结构的不同，可分为桥式电路和零式电路；按照交流输入相数的不同，可分为单相电路和多相电路；单拍电路和双拍电路（或单向和双向，按变压器二次侧电流的方向）。

在利用功率二极管的整流电路中，电感的容量应该足够大，而且功率二极管的特性设为理想，这个电路是不可控的。相控整流电路中可分为：①单相半波可控整流电路 ②单相桥式全控整流电路③三相半波可控整流电路④三相桥式全控整流电路。

整流电路可为UPS提供技术支持，UPS在电路阻断时起到了极大的作用。UPS的应用，使得我们可以解决突然断电的情况下，能够保证相关电器的短暂运行，使得重要的数据能够被完整的保存下来，避免一些不必要的损失。特别是在银行、电网等大型企业中，断电意味着可能造成自身或者客户的重大损失，所以UPS的重要性得到了认可。而它主要是由整流和逆变电路组合而成的，而电源的供应可以用两个方法，一是市电对蓄电池充电，二是由柴油机进行供电，后者得到了比较广泛的使用。通过这两个电路的组合，我们可以使电达到恒压恒频的效果。

5.直流电动机系统是整流电路的主要应用之一。直流电动机主要分定子与转子两个部分。其工作的机理就在于电流周围产生了磁场，而在磁场的作用下，利用安培定则计算，产生安培力，带动线圈运动，从而带动机器的运动。直流电动机系统的运用，使得很多大功率的机器能够得以比较高速地运转。与之相对应的是发电机，他是通过切割磁感线而产生感应电动势，从而产生电流。其运用的则是“右手定则”。

直流变速空调的产生，也是整流电路的又一个重要运用。直流空调的工作原理：利用物质汽化蒸发时吸收热量而实现降温。它只能通过在一定的频率下，控制空调开关，来调节室内温度，调节方式比较死板，而“变频空调”的变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，其制冷的速度快，智能化节能，自行控制从而保证了舒适度。

而关于市场上所推销的“直流变频空调”是不符合科学依据的，直流电本身并没有频率，更没有变频之说，所以应当警惕市场的推销，避免不必要的受骗行为。

6.逆变电路就是将直流电转化为交流电的电路。最基本的工作原理是改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。电阻负载时，负载电流和负载电压的波形相同；阻感负载时，负载电流相位滞后于负载电压，波形也不同。它有四种换流方式分别为：器件、电网、负载、强迫换流。逆变电路亦可再分为电压逆变电路和电流逆变电路。

交流电动机是逆变电路的一个主要应用。交流电动机的调速方式较直流电动机有比较大的不同。交流电动机的变频调速是改变电源频率从而使电动机的同步转速变化达到调速的目的的；同时它也有变极调速的功能，通过改变电动机定子绕组的接线，改变电动机的磁极对数，从而达到调速的目的。

交流变频空调的推广使用已经引起了市场消费者的广泛关注。经过交直交的变换输入功率模块，同时功率模块受微电脑送来的控制信号控制，输出频率可调的交变电源，使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化，从而控制压缩机的排量，调节制冷量或制热量。其优点主要是启动电流低，低温运行性能良好，制暖性能优于传统空调，控温波动小和电网电压适应性强。

7.世界上的一次性能源在过去的两三百年里被大量开采使用，使得现在的化石能源濒临枯竭，整个世界正蕴酿着一场能源危机。在这样的环境下，各国不断地去寻求绿色能源，去开发新能源。所获取的能源再通过转换形成电能供给社会建设。其中电能的转化现在还主要依靠水力和火力，而火力发电现在仍占据主要位置，不断污染严重而且消耗的仍是化石能源，其发电的结构仍然不合理。

现在现有绿色能源主要有风能、地热能、核能、生物能、太阳能等。风力发电主要是通过风的作用带动风叶旋转，再通过增速机（齿轮）将旋转的速度提升，来促使发电机发电。太阳能可以说是最为丰富的能源了，如果可以利用好，相信能源问题将迎刃而解。太阳能发电系统由太阳能电池组(阵列)、太阳能控制器、蓄电池（组）、逆变器等组成。此系统利用到了电场中的光伏效应产生“光生电流”，从而实现了对负载的功率输出。在生物能发电中，以沼气的运用比较广泛。所以在农村许多农民就利用沼气来发电，对于动物粪便可以施肥也可以用来沼气发电，不仅可以减少处理粪便的费用也不会造成环境污染。核能的发电效率非常高，核能发电只要能够控制好，就不会产生污染。其强大的转化率能够替代很多次级能源，也是中国现在发电结构改革的一个重要组成部分。

正因为能源危机，所以我们节约能源应从每一件小事做起，将节能推广到生活中的每个部分。

二、逆变电路原理说明 电路图：

S1UdS2i0负载u0S3S4 u0S1S4S2S3S1S4i0T1T2t 波形图：逆变电路本身就是将直流转成交流的电路，它与整流电路经常混合使用，其目的就是有利于电能的多样化与高效的使用，有的适合直流电，有的则适合交流电。两者混合可以得到一个恒频的电路，其电力结构比较稳定。我们这边就讨论单向桥式。工作原理：改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。就如上图所示：有两组

开关分别是S1、S4和S2、S3。通过其组合便形成了不同的交流电频率。电压并不会发生太大的变化，但是电流的频率便随着其关断进行波动。

三、节能减排，在每一个环节

在这个发展的时代里，能源的需求量越来越大。而现在的能源结构极其不合理，有百分之九十以上仍以化石能源为基础。这在很大的程度上，加大了发展所面临的能源压力。化石能源在燃烧过程中，所产生的大气污染与温室效应同样给现在的地球环境和气候造成了巨大的压力，阻碍世界经济的可持续发展。

我国到目前为止，对于化石能源的依赖程度越来越高，随着我国经济的进一步发展，这种压力还将持续影响我国的经济发展。从建国至今，我国从石油的出口国变为大能源进口国，一旦出现类似石油危机的情况，我国将面临着非常严峻的挑战。解决现在问题的方法有很多，但是我觉得有两个方法是非常可行的。首先就是提高能源的利用率，大幅地节约能源；其次就是大力开发可用的再生能源、绿色能源。

我国现在正处在从粗放型的经济增长方式转变过程中，创造出同样份额的GDP，所造成的能源消费是日本等发达国家的好几倍。我们现在所处的位置大概可以定位为“世界工厂”，但不能意味着我们就可以不顾后果地走“先污染，后治理”的发展道路，况且现在所处的环境已经不允许了。在这样的环境条件下，我们在节能减排政策的大力推行下，我们有非常大的空间去节约我们的能源优化我们的环境。而节能减排应当从每一个细节做起。

首先从节能方面讲起吧：现在的农业、工业、建筑、交通等方面都存在巨大的节能潜力。

首先是农村，农村现有的生产方式还处于比较低的水平，公共设施建设仍非常的不完善，故其能源的消耗方式仍是很原始的烧炭或者材火，虽然现在天然气在农村也得到了比较大的推行，但是实际的使用效率仍不高。北方农村的供暖，每年所消耗的煤炭量也是相当惊人的，再加上其建筑本身的封闭性不是很好，所以真正用于供暖的仍是少之又少的。对于这一问题，我们可以用化石能源的转化来形成电能，建立一个自动化的供暖系统，这样子能源能大量地被转化，而且大量减少了有害物质的燃烧。供暖系统能根据温度的变化来决定供能的多少，这样子可以满足不同的需要，节省了大量的能源。而且系统的开关是可控的，可以随时控制比等煤炭的熄灭时间段内还要节省一大块的能源。

其次是工业，工业的能源需求占了现在能源消费的大部分。它大量地依赖于电能，而据我国目前发电情况来看，仍依赖于化石能源。这里面发电站就是一个非常关键的问题。关小上大的政策有效地推进了发电结构的改革，而且能够有效提高能源的利用率。再者就是工业设备本身的改进，对于一些高耗能企业的进行限制，迫使其对设备进行整改，使其达到预期的标准，从而提高企业的生产效率，同时也节约成本，减少污染。大力推进节能20%的宏伟目标。

再者是建筑，建筑的能耗在全国能源消耗中仍占有非常大的比例。北方农村建筑的不合理，导致用于弥补这一不足的能源耗费非常庞大。针对这种情况，就必须进行合理的建筑整改以及相关的建筑规划。节能的建筑，可以节省建筑的原材料，同时能够有效地利用太阳能等资源对居室进行室温调节。而且节能建筑的密封性非常好，有利于削减无用能源的消耗比例；除了居民住房，办公楼同样的也是节能的一个重心。办公楼的设计能够很大地影响能源的使用量。大部分的办公楼很多地都使用了透光玻璃的设计，这样有利于采光采热，如果我们能够在白天进行储能的话，也就可以在夜间实现供能，这样就可以减少很多的能源消耗。

同样节能也在交通，汽车可以说是石油细菌。由于其占有量越来越大，交通压力也越来越大。在这种情况下就又有两种方式进行优化。第一就是混合动力汽车，在汽车本身下功夫，混合动力汽车能够充分利用太阳能进行运作，大部分时间都没有必要使用汽油，长久的看来，所节省下来的成本是相当可观的；第二就是交通结构的改变，公交车专用道的建设启用，让人民感受到公交交通的便利，大量减少汽车交通。可以大量减少汽车能耗，同时也可以实现交通的高效性。一举两得。

最后就是居民的节能，包括随手的关水关电，资源的重复使用，都对节能非常有利。而且居民应当从长期的角度考虑自己的消费，实现绿色消费。

最后讲讲减排。其实节能可以大规模地实现减排，但在其本质上，仍是以化石能源为基础的能源消耗仍要排放大量污染物和二氧化碳。我们就从其本质上入手。温家宝总理说过要在2020年实现化石能源消耗量占总能源消耗的85%，这就要求能源结构调整要向低排放、无排放调整。这就要求我们必须寻找新能源来代替化石能源，有效地降低化石能源所占的比例。

这是一个电气化的时代，每一项运作几乎都必须使用电力。电力必须靠其他能源来进行提供。火力发电依赖于煤炭，但却是我国现在的最主要发电方式，所以我们的作法就是要用其他能源来代替火力发电。水力发电均于次，在我国的三级阶梯地势条件下，可以实现有效的水能利用，还有很大的开发利用空间；核能发电是现在最被看好的一项发电技术，投入少产能多，而且可以说是零污染，只要控制得当，就可以非常好地服务于现代建设，它也是国家现在大力发展的方向；风能发电也是一个很有潜力的市场，我们实际利用风能发电还不足百分之一，风能发电要求条件，占用空间相对来说要大，这就要求对应的技术革新，它所产生的能量是非常可观的；热能发电，在日本可能相对来说可以得到非常大的开发，这跟自然地理环境有非常大的关系，所以可以在适当地区应用，至于推广到全局，确实有点难度；再者就是太阳能发电，太阳能发电系统的设备要求高，而且价格相对昂贵，但是它所具有的能量是最多的，而且是到处可以找到原材料的，这将吸引非常多人的目光，如果能对其进行技术的革新，降低其发电成本，那将会产生非常高的利润，这也是减排的一个大方向。最后就是生物能发电了，这方面可以缓解农村的能源压力。沼气等生物能源的应用有利于农村的进一步发展，也促进了能量的再循环。

以上这些新能源，都有利于从本质上实现减排，所以节能减排的每个环节都还有值得我们去挖的地方，需要我们留心。

四、课程建议

我们的课堂是一个非常有效率的课堂，比较严格的课堂纪律能够保证我们认真的听讲。老师的作法尊重了每一位学生听课的权力，也使们能够在两周的校选课里面学到一些该学的东西。而且我们的课堂有相关的课外材料补充，视频影音教学，这样的课堂是比较丰富的，也比较不会让学生失去兴趣。这两个方面都是需要坚持下去的。

但是我们还必须看到，我们的课堂里面有很多的文科生，你跟他们在讲电路，他们可能就像在听雷一样。如果说是全校进行选课的话，这种现象应该是不会出现的，但是偏偏就面向了管理学院这样的偏文大院。即使我们理科生听起来都有点费劲，更何况是文科生呢？所以我们可以建议选课时，提供的课程详情能够让同学们认识它的性质，避免同学胡乱选课，造成课堂氛围的清淡。如果再有这样的小学期的话，还是希望老师能够给予学校相关建议，毕竟校选还是要学知识的。

其次我们的课堂可能太有规律了，老师讲的东西是比较专业化的，而我们又缺乏实例去理解，所以理解起来就比较不容易。去实验室实践那是非常不现实的，但是老师可以利用一些器件做一下示范，有示范的教学更能抓住学生的眼球。像我们学理科过来，对于物理、化学、生物的实验都是比较有兴趣的，听到有实验课大家就来劲，进行示范是一个不错的教学方式，站在学生的角度，这是我比较容易接受的方式。

电子科学技术及其应用 篇2

光电子技术形成于上世纪60年代,经过多年的发展已经形成了相对较为完善的技术体系,电子元器件、电子设备等方面也实现了快速发展,同时光电子技术的应用范围也越来越大,从早期的科学领域逐渐渗透到社会生活的方方面面,随着现代科学技术的快速发展,光电子技术也将成为未来社会和经济发展的重要技术支撑,为我国电子产业以及相关信息产业的发展提供坚实的保障。

1 光电子技术概述

上世纪60年代,第一台红宝石激光器问世,以激光技术为代表的光电子技术的初期形态由此而形成,随着科研活动的不断深入,光电子元器件和设备不断更新换代,光电子技术体系也随之不断完善,尤其是无限激光器设备的出现,为光电子技术体系提供了光频波段的相干振荡源。当前,传统的电子学理论体系已经包含了光电子的概念、光频波段以及信号处理等不同的技术形态,并且将理论上升到实践的层面,实现了信息处理、信息存储以及信息传输等功能,实现了传统电子学与现代光电子学之间的有效融合。事实上,光电子学技术融合了微电子技术与光子技术两种技术体系,尤其是近些年半导体激光器的出现和发展,加速了光电子技术在现代社会中的应用,逐渐形成了以光电子技术为支撑的信息技术产业,为我国光电子技术的发展与应用创造了更大的空间。

2 光电子技术的应用

2.1 通信领域

在通信领域中应用光电子技术主要体现在光纤通信和激光通信两个方面,在现代通信产业中发挥了重要的作用。光纤技术是现代通信领域的主要技术,与其他通信技术相比,具有传输速度快、容量大等特点,在光电子技术的应用条件下,可以提供更稳定的信号和更大的信息传输容量,满足不同用户对信息传递的需求。在光电子技术不断发展与更新的同时,光纤通信技术也随之不断发展,从短波长多模光纤通信系统逐渐发现到超长波光通信系统,为人们的工作和学习带来了更便利的通信条件。

2.2 军事领域

光电子技术在军事领域的应用主要体现在红外探测仪器设备的应用,可以为军事测量提供精确的数据信息。同时,光电子技术在军事武器中也有较多的应用,如光电伪装技术、红外警告技术等等,也可以运用光电子技术进行有源欺骗干扰设备的研制,有利于促进我国军事水平的增强。

2.3 医疗领域的应用

光电子技术具有高密度、辐射方向性强等特点,因此可以将其运用到医疗领域中用来辅助疾病检查和治疗。激光光源是大部分医疗设备和诊疗技术的常用光源,具有清晰的成像结果,可以为疾病诊断提供准确的检查结果,对患者健康产生的不利影响较小,在现代医学领域得到广泛应用。

2.4 工业领域

工业是我国国民经济的支柱性产业,而且工业生产的密度和强度都较大,应用光电子技术能量密度高等特点,可以实现切割、打孔、焊接等加工领域的要求;同时也可以满足精密加工和微加工的需求,因此广泛应用于飞机、船舶等精密仪器和零件的生产过程中。另外,在很多机械设备的加工领域中,也运用光电子技术实现了产业化、集群化生产,极大的推动了我国工业产业的快速发展。

3 光电子技术的发展趋势

3.1 集成化

随着半导体激光和导体激光等电器元器件设备的快速发展,光电子技术也逐渐呈现出多样化、集成化的发展趋势,而且在科学技术的不断发展的背景下,将会出现各种新的材料和设备,所以光电子技术的简便性和经济性都会得到较大提升。如现代平板电脑的出现,是一种巨型微电子器件,也是光电子技术集成化发展的直接表现。

3.2 拓宽应用范围

现有的技术水平条件下,激光器使用的是光波段的相干辐射源,因此存在某些固定波长的器件覆盖了很多可调节器件的现象,这使得很多对波长要求较高的用户在技术方面受到很大限制。考虑到不同用户的波长使用需求,在研制波长激光器方面也逐渐呈现出多样化趋势,在不同的工作介质和非用线性光学效应条件下产生的波长都可以运用相应的激光器来实现,拓宽了光电子技术的应用范围。如,光陀螺微型化,质量仅几克,很容易嵌入各种武器平台实现惯性导航。

3.3 环境适应能力强

现代科学技术的快速发展使得该电子技术逐渐由实验室进入到社会生产的各个领域,包括通信、医疗、军事等各个领域中,而由于产业环境的不同,使得光电子技术的应用环境也十分多样,如地面行走、水下潜航、空中和太空飞行和执行侦察、探测、爆破等任务都离不开光电传感器。

4 结束语

综上所述,光电子技术在现代社会中的应用已经越来越广泛,而其本身蕴含的丰富科学元素极大的推动了光电子的发展与应用,同时在应用范围、适应能力等方面都呈现出明显的增强趋势,逐渐缩小与国际先进水平的差距,在我国社会和经济发展的过程中发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]孙京南.浅谈光电子技术及其应用前景[J].科技展望,2015(30).

[2]刘颂豪.光电子技术与产业[J].激光与光电子学进展,2004(04).

[3]杨娇瑜.光电子技术的发展现状及应用探讨分析[J].信息通信,2014(11).

[4]孙莉丹.新时期光电子器件及其技术发展史研究[J].哈尔滨工业大学,2015.

[5]赵国伟.光电子技术在多个领域中的应用探讨[J].科技致富向导,2014(03).

电子科学技术及其应用 篇3

20世纪90年代以来,RFID技术得到了快速的发展。发达国家和地区已经将其应用于很多领域,并积极推动相关技术与应用标准的国际化。近年来,随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展,RFID技术进入商业化应用阶段。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点,RFID技术显示出巨大的发展潜力与应用空间,被认为是21世纪的最有发展前途的信息技术之一。

中国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、身份证和票证管理、动物标识、特种设备与危险品管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域。在未来的几年中,RFID技术将继续保持高速发展的势头。电子标签、读写器、系统集成软件、公共服务体系、标准化等方面都将取得新的进展。随着关键技术的不断进步,RFID产品的种类将越来越丰富,应用和衍生的增值服务也将越来越广泛。

公共安全领域

为了提升人民的生活质量,构建和谐社会,中国在公共安全领域迫切需要通过应用RFID技术加强管理,具体方向包括医药卫生、食品安全、危险品管理、煤矿安全等。

目前,RFID已应用于药品信息的采集、加工和利用。通过建立药品产销供应链的RFID监控平台,实现动态跟踪和可追溯的安全监管体系,可以确保药品的真实性、质量的可靠性以及责任管理的可追溯性。

为使广大人民吃上放心肉,国家金卡工程办公室支持农业部在四川省等重点畜产品养殖地区,应用RFID技术对肉牛和生猪等牲畜养殖、屠宰和食品加工产业链建立全程质量安全追溯体系,应用RFID技术和电子标识对肉牛/生猪身份标识及牛肉/猪肉质量安全查询,进行实时、动态、可追溯的信息管理,实现了农畜产品源头可追溯、流向可跟踪、信息可存储、产品可追回。

RFID可应用于工业危险化工品、煤气与天然气钢瓶、烟花爆竹、公安消防器材等的产品生产过程和供应链安全管理与动态跟踪,可以有效防范和减少事故风险。2006年,上海全市112个气瓶充装单位的100多万个危险化学品气瓶实施了电子标识。

近年来,我国煤矿瓦斯爆炸引发的矿难频繁,安全生产形势严峻,矿工的生命安全和家庭幸福受到直接威胁。将RFID技术用于煤矿安全生产领域,一旦发生矿难,就能及时对井下矿工进行准确定位,实施有效抢救。

口岸监管领域

在国家口岸进出口货物通关监管工作中,各口岸执法部门协同应用RFID技术,实现对进出口货物的跟踪与定位监管,加强通关监管水平,提高通关效率。

近年来,中国进出口业务量的持续增加,对口岸通关压力不断加大。如何加强和加强对物流公司的统一管理,实现物流信息共享,提高通关速度,简化通关程序,成为快速通关的关键。对海关物流的监控,世界各国海关都在尝试应用RFID记录货物数据,并对集装箱进行施封,在异地进行读取、验放。

在海关推行的多元化保税仓储物流监管体系和“多点报关,异地验放”的模式下,RFID可以作为物流监管以及数字化随附单据的技术手段,建立不同口岸间点对点的“短链”应用。

利用廉价的一次性电子签封,海关可有效监管绿色通道两地之间的货物,实现货物无障碍通关。其货物在到达目的地海关办理报关手续,对线路两点间进行运输监控和数据监控,在口岸由自动核放系统直接核放(需查验的除外),免予办理人工录单、人工审核、人工验放手续。

交通运输领域

利用RFID技术对高速移动物体识别的特点,可以对运输工具进行快速有效的定位与统计,方便对车辆的管理和控制。具体应用方向包括公共交通票证、不停车收费、车辆管理及铁路机车、车辆、相关设施管理等。

应用RFID智能卡可对汽车牌照进行自动识别,通过电子钱包完成电子收费,从而实现不停车收费,达到加快流量,有效减少拥堵的目的。

目前,已有应用通过将工作于UHF频段的RFID电子标签安装在汽车挡风玻璃上,从而创立一个汽车数字化标准信源系统。该系统具备30多种功能,可进行近80项涉及汽车、驾驶员的服务,通过移动支付的充值、储值进行交易,通过自动识别和相关应用软件调节、控制交通出行行为而缓解拥堵。

由于电子标签与智能交通系统相结合,建立了综合应用模式,将支持对汽车的路权分配、路网时空资源的分配、专用路段行驶权分配、车型车种出行权分配的实现。例如,新加坡政府利用RFID技术对进入特定区域内的车辆,实行特定的收费。采用RFID技术监控进入特殊路段的车辆,通过WiMax技术全程跟踪车辆情况,并记录到后台系统,按月收取费用。通过这种方式,新加坡政府可以在特定区域或者时间(上下班高峰期)控制交通拥堵,同时通过收取费用来收回成本。

大型活动领域

RFID技术与其他相关技术集成,可以构建快速识别、数据采集、信息传输相融合的综合服务体系。将RFID技术用于大型运动会、展览会等重大活动的综合管理,具体包括票证管理、车辆管理、设施管理等。

RFID技术在2008年北京奥运会门票、身份识别及人员安全跟踪、食品安全监控、资产管理等领域大展身手。

电子门票是一种将RFID芯片嵌入纸质门票等介质中,用于快捷检票/验票并能实现对持票人进行实时定位跟踪的新型门票。奥运会是目前世界上规模最大的综合性体育赛事,承载这一赛事的场馆必将接纳庞大的观众。电子门票能够有效验证这些观众所持的票卡是否有效,能够跟踪和查询这些观众是否进入到指定区域,当观众误入或非法闯入禁入区域时进行警示并引导其迅速离开。

奥运期间每天都会有大量运动员、教练员、赛会管理人员、志愿者、媒体记者出入各奥运赛场、新闻中心、奥运村等重要场所,采用RFID技术的身份卡与相关的计算机系统相连,能够有效实现对这些人员的跟踪和管理。

奥运会期间被监控的食品将拥有一个“电子身份证”—RFID电子标签,并建立奥运食品安全数据库。RFID电子标签从食品种养殖及生产加工环节开始加贴,实现“从农田到餐桌”全过程的跟踪和追溯,包括运输、包装、分装、销售等过程中的全部信息,如生产基地、加工企业、配送企业等都能通过电子标签在数据库中查到。

奥运会期间将有大量的贵重资产被赛会参与者使用,如计算机、复印机等。通过在贵重资产上粘贴RFID标签,系统能够识别未经授权的资产迁移,从而保障这些资产的安全。

实验五 电子商务及其应用 篇4

系

学生姓名

实验六 电子商务及其应用 课程名称 财务会计教育 会计电算化 班级学号 专业实验地点 实验楼303 实验日期

一、实验目的：

1.了解网上商店的结构特点；

2.掌握网上购物的运作环节；

3.体验网上购物的特点和问题；

4.了解信息检索的方法，掌握利用合理的检索方法找到目标内容

二、实验内容：

（1）熟悉电子商务网站的结构功能。

（2）查询和选择购买商品。

（3）注册成为新会员。

（4）网上支付结算货款。

（5）查询订货状态。

（6）会员信息修改。

（7）购物信息反馈。

（8）找开IE，登陆常见的搜索引擎，如http://等,输入关键字“电子商务概论”或与其相关的关键字，如电子支付、网络营销等，单击搜索。

（9）单击列出的链接，保存有用的信息或网页、图片、网址等。

（10）整理找到的信息，保留有用的信息，并放在自己的目录中建立信息的分类目录。

（11）登陆卓越网gz.joyo.com与易趣网，查找你感兴趣的商品，如“手机”，“金鱼”等，记录所使用的方式，并尝试购买。

三、实验总结

日常生活中，我经常去卓越网、淘宝网网购各种类型的东西，从而了解一些关于电子商务的基础知识，通过这次实训，我更加系统详细的了解电子商务各方面的知识，让我更深刻地认识到电子商务的特点和应用领域，学习和体会到了电子商务的核心思想。在亲身实践电子商务的过程中学习和提高。在现代的信息时代中，多种交易都是通过网络实现的，于是，对于掌握这方面的知识越来越重要了，这是一个非常好的机会让我们对电子商务的更深一步认识，感觉到了电子商务的优越性。

成绩

电子科学技术及其应用 篇5

??在对国内外电子商务模式的各种理论进行研究分析之后，我们对电子商务模式有以下两点认识：

??第一，关于电子商务模式的概念本身并没有形成一致的看法。Timmers认为电子商务模式是关于产品、服务以及信息流的一种构架，是一种对业务活动不同参与者及各自角色的描述，同时也是对这些参与者的潜在利益和收入来源的一种描述。Weill和Vitale认为电子商务模式是对决定企业产品、信息以及现金流的消费者、客户、同盟以及供应商各自的角色以及相互间关系的描述，也是对各方能获得的主要利益的描述。Petrovoc 等人则认为电子商务模式是对电子商务系统创造价值的实际流程背后的逻辑的一种描述，是对企业通过电子手段实现其商务战略在概念层面和结构层面的概括，并且是企业实施电子商务流程的基础。

??第二，国内外的学者在对电子商务模式的研究方面存在显著的差异。国内的学者一般绕过对电子商务模式概念的分歧，直接提出各种关于电子商务模式的建议。有的学者根据网络的使用目的将电子商务模式分为网上市场型、网上高效型、网上服务型和网上商品交易型;有的学者认为我国的大型传统企业在实施电子商务时，应当遵循依托互联网加强销售渠道、以现有价值链的整合获取更多价值、建立或形成整个行业的电子商务构架，以及形成跨行业的电子商务平台及社区四阶段的电子商务模式。简而言之，国内的研究更多的是关注模式的划分、发展阶段的划分，以及具体实施建议的提出。而国外的学者则不同，他们更多关注的是电子商务模式更深层次的内容，更多提及的是电子商务模式的要素分析。比方说，在Weill 和Vitale提出的原子电子商务模式理论中，就将现有的电子商务模式分解为八种最基本的“原子电子商务模式”。他们认为通过研究原子电子商务模式，企业可以单独实施某种原子电子商务模式，也可以将几种原子电子商务模式组合起来加以实施，还可以按照原子电子商务模式将已有的电子商务模式进行分解分析。他们对提出的八种原子电子商务模式(直接面向客户、全面服务供应商、企业整体、中介、基础设施共享、虚拟社区、价值网络集成商以及内容提供商)分别从战略目标、收入来源、关键成功因素、核心能力、IT基础设施、客户资产拥有关系进行了要素分析。

??鉴于以上两点，本文认为在进行电子商务模式分析的时候，应当综合众家之长。在明确研究对象的前提下，首先应该分析研究对象的现状和发展趋势，也就是要分清研究对象的不同发展阶段;其次应该对研究对象进行电子商务模式的要素分析。至于要素的选择，应借鉴原子电子商务模式理论的要素。

??三、电子商务模式在我国进出口公司的应用

??1.进出口公司发展电子商务的两个阶段

??根据以上对于电子商务模式的分析以及对我国进出口公司的现状和发展趋势的调研分析，本文认为我国进出口公司在发展电子商务的时候应该采取分阶段的发展模式。

??第一阶段是指短期内，大约是我国加入世贸组织后的五到十年内。在这个阶段，一方面进出口公司将面临种种挑战。例如，向进出口公司退税改为向生产企业直接退税，以及进出口经营权的放开等，这些都使得进出口公司依靠纯粹代理业务的生存空间越来越小。另一个方面更加值得注意，这就是我国的绝大多数企业在短期内难以舍弃代理进出口的方式。 其原因主要是企业还没有进出口权;企业资金短缺(银行贷款限制，而代理公司则愿意垫款给企业组织生产);退税贴息到位不及时，造成企业资金周转不畅;进出口核销手续繁琐、要求严格、处罚力度大;企业进出口专业技能欠缺;企业缺少海外市场经验和营销网络。在这种形势下，进出口公司还应当继续发挥其原先的核心竞争力。简而言之，就是进出口公司的综合服务能力，即上游的组织货源以及下游的开拓市场和把握营销网络。因此，短期内我国的进出口公司还应该继续强化其进出口中介的作用，其电子商务也应该是一种中介模式。

??第二个阶段是针对长期而言。经过第一个阶段的发展之后，这些进出口公司的中介职能已经发挥得淋漓尽致。但是，外贸经营权的充分放开，以及国内企业外贸技能的提升给这些进出口公司的持续发展造成了非常大的冲击。这个阶段，进出口公司的战略重点会发生转移，原先单一的进出口中介模式已经不能适应新的形势。多角化经营将是绝大多数进出口公司在这个阶段的发展取向。由于多角化经营与企业内部资源的配置效率有关，这实际上涉及到进出口公司长远的战略规划问题。根据最新的战略管理理论，企业的多角化经营不仅要强调适度和相关(追求规模效应和范围经济)，而且要强调“战略上的协同性”，以追求对企业核心能力的培育和提升。进出口公司的核心能力从根本上说，应该是进出口业务上的专业技能及相应的管理和协调能力。

??因此，它们的多角化经

营应该围绕其原有的核心业务来展开，比如进行后向延伸，从事实业化生产;或者进行横向拓展，开展出口业务的多样化经营;或者进行前向延伸，走品牌化或国际化经营之路。总的来说，纵向一体化的多角化战略更有助于培育和提升进出口公司的核心能力，也更符合多角化战略中的.适度、相关和战略协同原则。通过这种多角化战略，我国的进出口公司在这个阶段的定位，很可能是专业进出口业务的跨国供应链管理商。此时的进出口公司，可能将在世界范围内协调和管理从设计到采购、到运输、到销售的整个产业供应链。它完全以客户需求为拉动安排采购和生产，以达成高水平的顾客满意度和超常的公司利润率。因为价值网络正是这样一种利用电子商务方式与顾客选择相连接，并受其拉动的快速可靠的系统，所以进出口公司最终应当向价值网络集成商模式发展。

??2. 第一阶段：中介模式

??面临入世的崭新局面，进出口公司最应当关注的是其如何在短期内适应这种新局面，采用合适的电子商务模式。如前所述，中介模式应当是进出口公司在这一阶段采用的电子商务模式。本文采用Weill的原子模式理论，对进出口公司的中介模式进行如下的要素分析。

??(1)战略目标和价值定位

??如前所述，在中国加入世界贸易组织和进出口权进一步放开的情况下，我国的进出口公司的短期战略目标应当是进一步强化其作为进出口代理的中介作用，利用电子商务手段，通过提供专业的服务获取回报。具体而言，进出口公司的角色仍然是买卖双方之间的联系桥梁。买卖双方之所以愿意通过进出口公司达成交易，原因在于不管是在现实世界、还是虚拟世界中，进出口公司都能为买卖双方节省寻找和交易成本。作为中介的进出口公司必须吸引更多的用户，并且扩大其服务的范围，这样才能在交易过程中创造更多的价值增值。

??(2)收入来源

??在这种模式下，进出口公司既可以从买方那里获取收益，也可以从卖方那里获取收益，当然也可以同时从买卖双方获取收益。作为卖方的企业会支付一定的产品展示费用、交易费用、销售佣金或者是以上这些的某种组合。同样，买方也会支付相应的会员费、交易费用或者销售佣金。随着买卖双方的交易经验的积累，进出口公司的收入来源将越来越决定于它能为买卖双方带来什么样的增值服务。

??(3)关键成功因素

??进出口公司应通过各种方式，如外包、合作、自我建设等方式，具备以下条件，才能保证该模式的成功。

??①必须吸引并维持大量的买方和卖方的客户。

??②在交易需求不断扩大的情况下必须有能力迅速扩充自己的基础设施以满足需求。

??③必须拥有买方客户和卖方客户的客户关系，并且要能确保客户的忠诚。

??④必须利用客户数据对客户进行充分分析，并对客户群进行明确的划分。

??(4)核心能力

??进出口公司应至少拥有以下的核心能力，才能保证该模式的成功。

??①要有能力对有关产品、价格以及其他市场因素的信息进行收集、综合并且加以利用。

??②要有能力对其代理的产品进行详细客观的描述，要做到使客户易于理解。

??③为了最优化其提供的服务，要有能力在客户数量和服务能力之间取得平衡。

??④要擅长分析客户数据，明确发展趋势并且确定客户偏好以及客户群发生的变化。

??(5)IT基础设施

??在这种模式下，进出口公司应加强以下IT 基础设施的建设，才能保证该模式的成功。

??①必须进行知识管理，建立知识库和联络数据库。

??②必须建立内部网。

??③必须对电子商务应用软件进行集中管理。

??④必须进行信息系统规划，明确如何在业务活动中最有效地运用IT 技术。

??⑤必须进行信息系统项目管理，以确保IT 投资的商业价值得以实现。

??3.第二阶段：价值网络集成商模式

??进出口公司在完成以上各种工作后，已经可以在短期内适应新形势。但是，从长远考虑，中介模式不能满足进出口公司的发展要求。前面已经提到，进出口公司电子商务模式发展的第二个阶段，应该采用的是价值网络集成商的模式。本文采用Weill的原子模式理论，对进出口公司采用的价值网络集成商进行如下的要素分析。

??(1)战略目标和价值定位

??在进出口的国际大舞台上，各种参与方为数众多。国内的买家卖家、国外的买家卖家、各种管理监督机构、各种相关企业数不胜数，各参与方之间的价值网络关系也非常发达。在这种前提下，进出口公司可以通过各种信息的收集、综合和发布，改进这个价值网络的运行效率。此时，进出口公司不需要拥有多少实体资产，但是却拥有关于其他参与方以及客户的需求和能力的翔实信息。

??(2)收入来源

??在这种模式中，进出口公司的收入通常都来自收取的费用或者是产品销售的利润分成。通过对买方信息的利用，进出口公司可以满足他们的需求，并相应的抬高价格。通过对卖方信息的利用，进出口公司可以通过减少存货和缩短订货周期来降低成本。

??(3)关键成功因素

??进出口公司应通过各种方式，如外包、合作、自我建设的方式，具备以下的条件才能保证该模式的成功。

??①可以减少对物理资产的拥有，但同时拥有客户数据资产。

??②可以进入整个行业的价值链。

??③最好能建立一个为价值链中各个参与方所公认的值得依赖的品牌。

??④在信息可以带来很大增值的市场中运作。

??⑤可以将信息以简洁且创新的方式提供给买方、联盟、伙伴以及卖方。

??⑥可以帮助供应链上的其他参与方将信息转化为资本。

??(4)核心能力

??进出口公司应至少拥有以下的核心能力，才能保证该模式的成功。

??①能够管理与买卖双方以及价值链中其他所有参与方之间的关系。

??②能够管理信息资产。

??③能够将信息技术与战略目标紧密联系。

??④能够创建并管理品牌。

??⑤能够对多个不同来源的信息进行分析和解释。

??⑥能够评价各类信息的成本和客户收益。

??(5)IT 基础设施

??在这种模式下，进出口公司应加强以下IT 基础设施的建设，才能保证该模式的成功。

??①必须拥有中间件，可以与价值网络中各参与方的不同平台上的系统相连接。

??②必须拥有一个集中的数据库，可以从价值网络中其他参与方拥有的分散数据库中获取重要的信息加以分析。

??③必须规范关于数据、技术、应用程序以及通信的结构和具体标准并加以实施，从而可以连接不同企业的不同技术平台。

??④必须建立呼叫中心，使得其他参与方可以由此获取建议和指导。

??⑤必须拥有高容量的通信网络，可以支持价值网络中大量信息的流动。

??四、结论

应用电子技术 篇6

培养目标：本专业面向现代电子技术行业，适应电子产品和设备的生产、建设、服务和管理第一线需要，培养具有电子技术专业理论知识和应用能力，可从事电子产品开发、生产管理、设备维护、电子工艺与质量管理、产品销售及售后服务等工作的中技能专门人才。

主干课程：电子技术基础与技能、电工基础与技能、电冰箱空调原理与维修、电工电子工艺实训等。

就业方向：本专业毕业生主要面向电子终端生产、智能家电生产、集成电路制造、仪器仪表生产、机电一体化产品制造等各类电子产品生产企业。

也可参加对口升学，升学品牌学校：河南科技学院、河南机电高专、新乡技术学院等。

机电技术应用专业：（国家示范校重点支持专业）

培养目标：本专业面向机电技术应用领域的生产、服务单位，培养能从事机电设备、自动化设备和生产线的安装、调试、维修、生产运行工作，或从事机电设备操作，具有职业生涯发展基础的中等应用型技能人才。

主干课程：机械基础、机械制图、极限配合与技术测量、AOTUCAD、数车加工、数铣加工、PLC、机械设备控制技术等。

就业方向：

进行普通机电设备、自动机电设备、自动生产线和数控机床的安装、调试、维护与维修等工作，也可从事机电产品的营销与技术服务等相关的工。

也可参加对口升学，升学品牌学校：西北农林科技大学、河南科技学院、河南机电高专、新乡技术学院等。

汽车应用与维修专业：（重点发展专业）

培养目标：面向汽车市场发展需求，培养具有与本专业相适应的文化水平和良好的职业道德，掌握一定的专业理论知识、具备本专业的实践技能和经营管理能力，能从事汽车维修、检测、改装、汽车维修工艺、汽车技术管理、汽车营销等，德、智、体、美等方面全面发展的高素质劳动者和中初级专门人才。

主干课程：专业基础课和专业技术课程主要有：《汽车维修机械基础》、《汽车电工与电子技术》、《汽车发动构造、检测与维修》《汽车底盘构造、检测与维修》、《汽车电器设备构造与维修》、《汽车性能与检测技术》等。

就业方向：本专业毕业生主要面向汽车企业或个体从事汽车检测；汽车维修；汽车维护与保养；汽车配件管理与销售；汽车销售；汽车美容；汽车钣金与涂装等技术和管理工作。

警示语：知识改变命运、技能成就梦想。

汽修学校专业介绍

汽车维修是适应社会发展的需要，随着中国社会的发展，汽车数量的增加，汽车维修人员的缺乏，需

要一批，专业强，素质高的维修人员。

培养目标：

培养德、智、体全面发展，适应社会经济发展需要，具有良好职业道德，懂得汽车发动机的原理和结构组成，掌握一定的电工电子理论和技能知识、汽车电控技术与交通法规、汽车故障诊断、检测、维修等

理论和技能知识，具有一定的公共交际能力和业务拓展能力的中级技术人才。

就业方向：

适宜从事汽车检测与维修，汽车保险，汽车驾驶，汽车营销，也可从事与汽车相关行业的经营与管理

等工作。

技能考证：

电工安装与维修操作证、焊工操作证、汽车维修技术等级证（中级维修师证，高级维修师证）、气液

电控操技术证书、全国公共英语等级证、全国计算机等级证等。

主要专业课程：

电工电子技术基础与技能、钳工技能、汽车发动机构造与维修、自动变速器原理与维修、汽车底盘构

电子科学技术及其应用 篇7

关键词：加密技术,电子商务,对称加密体制,非对称加密体制

0引言

电子商务是以网络为平台的贸易新模式, 它强调参与交易的各方和所有合作伙伴都要通过Internet密切结合起来, 共同从事在网络计算环境下的商业电子化应用。对于这样一个极具敏感性和保密性的系统来说, 无论是商品的销售者还是商品的消费者都面临许多安全威胁, 信息安全已成为阻碍其发展的瓶颈, 如何保证交易过程中信息流的安全成为电子商务系统的关键问题。保证电子商务安全涉及网络基础设施的安全保障、信息传输的安全及对电子信息进行认证的法律法规的建设等等, 本文仅对信息安全的核心技术——密码技术在保证电子商务信息安全方面的应用进行了分析。

1加密体制

加密技术是电子商务采取的主要的安全措施, 主要应用在数字信封、数字签名和消息摘要等方面。一般的数据加密模型如图1所示。

任何一个加密系统至少包括四个组成部分:

(1) 未加密的报文, 也称明文;

(2) 加密后的报文, 也称密文;

(3) 加密解密算法或设备;

(4) 加密解密的密钥。

发送方用加密密钥, 通过加密算法或设备, 将信息加密后发送出去。接收方在收到密文后, 用解密密钥将密文解密, 恢复为明文。

一般说来, 系统的保密性不依赖于加密体制或算法的保密, 而只依赖于密钥。即, 加密和解密算法是公开的, 密码分析者虽然可以知道算法与密文, 但由于他并不知道密钥, 因此仍难于将密文还原为明文。根据密钥的特点将密码算法分为对称加密体制和非对称加密体制。

2对称加密体制

对称加密算法是加密密钥Ke与解密密钥Kd为同一密钥的加密算法。信息的发送者和接收者在进行信息的传输和处理时共同持有该密钥。对称加密体制最著名的算法是美国数据加密标准DES、高级加密标准AES和欧洲数据加密标准IDEA。

2.1 DES的实现过程

DES算法处理的数据对象是一组64位的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1) 。明文串经过64位的密钥K来加密, 最后生成长度为64位的密文E。其加密过程如下:

(1) 64位明文经过初始置换IP, 将数据重新排列并分成左右两半。左边32位构成L0, 右边32位构成R0;

(2) 64位密钥经过变换产生16个子密钥:K1, K2, …, K16, 分别供第一次加密迭代, 第二次加密迭代, …, 第十六次加密迭代使用;

(3) R0子密钥K1经过变换f (R0, K1) 输出32位的比特串f1, f1与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则:

1⊕0=0⊕1=1;0⊕0=1⊕1=0

f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1, R0则原封不动的赋给L1, 第一次加密迭代结束。

(4) L1与R1用子密钥K2又做与以上完全相同的运算, 生成L2, R2, …, 一共进行16次运算, 最后自成L16, R16。

(5) R16与L16合并成64位的比特串 (值得注意的是, R16一定要排在L16前面) , 再经过逆初始置换IP-1, 将数据重新排列, 得到64位密文M’。至此加密过程全部结束。

2.2 DES算法的安全性分析

DES在总的方面是极其成功的, 但同时也不可避免地存在着一些弱点和不足。

(1) 密钥长度

从穷举搜索法的角度来看, DES采用56位密钥, 显然是短了一些。如果密钥的长度再长一些, 将会更安全些。

(2) 弱密钥

在DES算法中, 密钥初始值被分成了两部分, 每一部分独立地移动。如果每一部分的所有位都是0或1, 那么算法的任意一轮的子密钥都是相同的。当密钥全是1、全是0或一半是1一半是0的时候, 就会发生这种情况, 这种子密钥称为“弱密钥”。

另外, 还有一些密钥会把不同的明文加密成相同的密文。即密钥对里的一个密钥能解密另一个密钥加密的信息, 这些子密钥称为“半弱密钥”。

这些都是由DES产生子密钥的方式所决定的, 是无法避免的, 弱密钥和半弱密钥的存在无疑是DES的一个不足。但由于弱密钥和半弱密钥的数量与密钥的总数相比仍是微不足道的, 所以这并不构成对DES的太大威胁, 只要注意在实际应用中不使用这些密钥即可。

2.3 DES在电子商务应用中的缺陷

任何加密算法都不可能是十全十美的。对称密钥在加密、解密时使用同样的密钥, 该密钥由信息发送者和接收者分别保存, 采用这种方法使密钥的存储、管理、分发得不到安全保证, 特别是随着用户的增加, 密钥的需求量成倍增加。

例如, 若系统中有n个用户, 其中每两个用户之间需要建立密码通信, 则系统中每个用户须掌握 (n-1) 个密钥, 而系统中所需的密钥总数为 n* (n-1) /2个。如果有100个用户, 每个用户必须有99个密钥, 系统中密钥的总数为4 950个。每个用户必须记下与其他多个用户通信所用的密钥, 这么多密钥的管理对于普通用户来说不仅非常困难, 而且容易造成安全问题。由于DES算法完全公开, 其安全性完全依赖于对密钥的保护, 必须有可靠的信道来分发密钥, 采用传统的方法 (如邮寄) 及网络传输的方法来分发、传递这个密钥都可能遇到密钥被“窃取”的现象。另外DES算法也无法满足互不相识的人进行私人谈话的保密要求, 难以解决数字签名验证的问题。为了克服对称加密算法的缺点, 解决信息公开传送和密钥的管理问题, 公钥加密体制便应运而生。

3非对称加密体制——公钥加密体制

公钥加密技术要求密钥成对使用, 即加密和解密分别由两个密钥来实现。每个用户都有一对选定的密钥, 一个可以公开, 即公共密钥 (KU) 用于加密。另一个由用户安全拥有, 即私钥 (KR) , 用于解密。也就是当发送方A给接受方B发信息 (M) 时, 用对方的公钥 (KUB) 进行加密, 而在接收方收到数据后, 用自己的私钥 (KRB) 进行解密。因此公钥加密技术又常常称为双钥密码加密技术或非对称密钥加密技术。目前最流行的非对称加密技术RSA算法是由Ron Rivest、Adi Shamir和Len Adleman于1977年提出的。

3.1 RSA算法的工作过程

RSA算法是建立在“大数分解和素数检测”的理论基础上的。两个大素数相乘在计算机上是容易实现的, 但将该乘积分解成两个素数因子的计算量却相当巨大, 大到甚至在计算机上不可能实现。素数检测就是判定一个给定的正整数是否为素数。

RSA的安全性依赖于大数分解。公钥和私钥都是两个大素数 (大于100位十进制位) 的函数。从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积。

RSA的具体实现过程如下:

(1) 密钥对的产生, 选择两个大素数p和q, 计算n=pq;

(2) 随机选择加密密钥e, 要求e和 (p-1) (q-1) 互质;

(3) 利用Euclid算法计算解密密钥d, 满足ed=1 (mod (p-1) (q-1) ) , 其中n和d也要互质。 (e, n) 是公钥, (d, n) 是私钥。两个素数p和q不再需要, 应该丢弃, 不要让任何人知道;

(4) 加密信息M (二进制表示) 时, 首先把M分成等长数据块M1, M2, …, Mi, 块长s, 其中2s≤n, s尽可能地大。对应的密文是:

C=Me (mod n)

(5) 解密时作如下计算:

M=Cd (mod n)

3.2 RSA的安全性分析

数学上的单向陷门函数的特点是一个方向求值很容易, 但其逆向计算却很困难。许多形式为Y=f (x) 的函数, 对于给定的自变量x值, 很容易计算出函数Y的值;而由给定的Y值, 在很多情况下依照函数关系f (x) 计算x值十分困难。例如, 两个大素数p和q相乘得到乘积n比较容易计算, 但从它们的乘积n分解为两个大素数p和q则十分困难。如果n为足够大, 当前的算法不可能在有效的时间内实现。

RSA公开密钥密码体制的安全性取决于从公开密钥 (n, e) 计算出秘密密钥 (n, d) 的困难程度, 而这等同于从n找出它的两个质因数p和q。目前认为寻求有效的因数分解的算法就是破解RSA公开密钥密码系统的最佳方法。由于n的长度是控制非对称加密技术RSA算法的安全可靠性的重要因素, 因此我们可以通过增加n的长度来保证其安全性。

1977年, 《科学的美国人》杂志悬赏征求分解一个129位十进数 (426比特) , 直至1994年3月, 才由Atkins等人在因特网上动用了1 600台计算机, 前后花了八个月的时间, 才找出了答案。

据测算, 攻破512位密钥RSA算法大约需要8个月时间;而一个768位密钥RSA算法在2004年之前无法攻破。现在, 在技术上还无法预测攻破具有2 048位密钥的RSA加密算法需要多少时间。美国Lotus公司悬赏1亿美元, 奖励能破译其Domino产品中1 024位密钥的RSA算法的人。从这个意义上说, 目前1 024位以上密钥的RSA算法是绝对安全的。

总之, 随着硬件资源的迅速发展和因数分解算法的不断改进, 为保证RSA公开密钥密码体制的安全性, 最实际的做法是不断增加n的位数。

3.3 RSA在电子商务中的应用

RSA算法可以有效地解决数据通信中的保密问题, 但是接收者收到密文后还需要进一步确定发送者的身份, 即验证是否是真正的发送者, 数字签名能解决这个问题。数字签名是通过hash函数与公开密钥算法来实现的, 其工作过程如图2所示:

(1) 发送者首先将原文用散列函数生成128 bit的消息摘要;

(2) 发送者用自己的私钥对消息摘要再加密, 形成数字签名, 把加密后的数字签名附加在要发送的原文后面;

(3) 发送者将原文和数字签名用接收方的公开密钥加密后传给对方;

(4) 接收者对收到的信息用自己的私有密钥解密后, 再用散列函数对原文生成新的消息摘要, 同时, 用发送者的公开密钥对消息摘要解密;

(5) 将解密后的摘要与新摘要对比, 如两者一致, 则说明传送过程中信息没有被破坏或篡改。

如果第三方冒充发送方发送了一个文件, 因为接收方在对数字签名进行解密时使用的是发送方的公开密钥, 只要第三方不知道发送方的私有密钥, 解密出来的数字摘要与计算机计算出来的新摘要必然是不同的。这就提供了一个安全的确认发送方身份的方法。

一个签名体制一般包含两个组成部分:签名算法和验证算法。签名算法或签名密钥是秘密的, 只有签名人掌握。验证算法应当是公开的, 以便于他人进行验证。

4结论

以上介绍了数据加密技术中的两种加密算法:DES和RSA。DES算法简单, 系统开销小, 速度比RSA快得多, 适合加密大量的数据。RSA产生密钥麻烦, 速度慢。

在实际应用中, 电子商务的安全加密系统普遍采用对称加密体制和非对称加密体制相结合的混合加密体制:DES用于明文加密, RSA用于DES密钥的加密。这样既发挥了对称加密算法的高速、简便性, 又充分利用了非对称加密体制密钥管理的方便、安全性, 较好地解决了运算速度问题和密钥分配管理问题。

参考文献

[1]洪国彬, 范月娇.电子商务安全与管理[M].北京:电子工业出版社, 2006.9.

[2]祁明.电子商务安全与保密[M].北京:高等教育出版社, 2001.7.

电子科学技术及其应用 篇8

关键词：机械电子技术；发展趋势；产业影响

中图分类号： F121.3 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）15-91-2

0 引言

随着科学技术的不断发展，传统的机械产业也在不断地发展，机械技术和电子技术的开发与使用，给机械制造业带来翻天覆地的改变，将电子技术运用到生产实践不再是神话，例如在矿产的开采方面，机械电子技术得到了广泛应用，并且显示了该项技术的显著优势。将电子技术与机械技术相融合的发展前景不可限量。因此，我国还应当积极地开发与研究机械电子技术，并且在研发中寻求将此技术应用于实践中的道路。

1 机械电子技术的简要介绍

1.1 机械电子技术一词的来源

机械电子技术一词的首次运用是在上世纪八十年代的日本，研制机械电子技术的初衷是用电子类的生产部件替代机械生产中所使用的部分其他零部件，用这种方式可与减少设备的体积和质量，使机械设备运行起来更加灵活。随后，电子技术的不断更新换代，机械生产行业的需求也日益增强，单纯的将电子技术应用于机械零部件已经不能满足当前工业的要求了，人们开始将更多的关注点放在采用什么方式可以最优质的使用电子技术来提高机械生产的效果。时至今日，我们已经实现了电子技术和机械技术的有效融合，因此，机械电子技术在不断改进的过程中成熟起来，不仅如此，机械电子技术在实际的运用中使用的领域也变得越来越广，研发的领域也在不断地突破与发展。

1.2 机械电子技术的新型概念

传统的机械电子技术概念是指将电子技术融入到机械制造业之中，以保证在生产实践的活动中提供技术支持。显而易见，传统的机械电子技术的概念和应用范围都不是很清晰，随着机械技术和电子技术的不断改进，机械电子技术的概念也开始发生了变化，其使用范围也有了一定的延伸，逐步形成了将多项学科相融合的综合性概念[1]。电子技术开发出来更多的功能，使之在新型的机械电子技术体系中的使用更加广泛，在机械设备的控制系统中的动力系统以及操作系统都可以上通过使用电子技术来进行操作。对于其设备结构，还在进行不断地优化和改进，以提高生产效率，节约生产成本，保证其设备结构的既定目标。当前，机械电子技术还在进行不断地研究与开发，在研发中寻求机械电子技术的新的技术与生产潜能，在技术方面，又加入许多为人性化和智能化的理念与概念，使未来的机械生产中更好地融入电子技术，更加便捷。

2 机械电子技术的显著特点

2.1 安全性能好

运用机械电子技术生产出的产品自动化水平较高，在使用的过程中，如果出现了问题，会给予提示，保护人员的安全，如果真的出现了问题，自带的系统可以自行进行诊治与修复， 如果故障太严重，靠自身无法修复，相关的系统会发出警报，提示相关的工作人员进行检修。因此采用机械电子技术的生产设备安全性能好，可以有效地保证相关的工作人员的人身安全。

2.2 工作完成质量高

运用机械电子技术进行生产的设备一般都具有自动的控制系统以及信息处理系统。所以对于运行中的相关数据的监测不只准确，而且实时性还特别好，一旦数据有什么变动，会马上给予反应。通过自动控制系统，工作人员可以对设备的程序进行预设，从而在生产的过程中，可以脱离人工操作，可以保证运用机械化的生产，相关工作人员只需要对数据进行有效的控制，可以有效的保证产品的一致性，不再受人工手工的限制，使生产出的产品质量参差不齐。从而提高了产品的质量。

2.3 操作简便

采用机械电子技术进行生产的设备，因为使用自动的控制系统，所以工作人员只需要按一下按钮，就可以实现机器的作业，系统会根据预设的程序进行工作，对于一些产品的生产，只需要根据预设程序循环进行就可以了，这就减少了劳动力的投入，降低了生产成本，而生产出的产品的质量却不比人工的差，从而增加企业收益。

2.4 使用范围广泛

机械电子技术是将电子技术与机械技术相结合的一种新型技术，所以在安装时只需要在原有的机械设备上加入电子技术，由于具有机械电子技术的生产设备具备自动的控制与调节系统，所以不被限制在某一领域，可以在不同的领域广泛的应用，以满足不同人群的需求。并且后期的维护工作也非常便捷，在维护的过程中，不需要对设备以及零部件进行改装，只需要对预存的程序进行定期的校正。

3 机械电子技术的发展趋势与影响

3.1 实用性

机械电子技术并不满足于只应用于机械制造业，所以已经走向了多元化发展的道路。与其他行业的专业技术也得到了有效的结合，增强了使用价值。如在医学治疗方面，机械电子技术运用到医疗器械上，可以保证相关数据的精准度，在实际的操作中，人工操作已经被淘汰，取而代之的是自动化的仪器，从而提高治疗水平；在生物技术领域，积极地使用机械电子技术，可以给相关的研究人员提供有效的技术支持。

3.2 智能化

机械电子产品的最主要优点是，通过电子技术的运用，实现自动化操作作用，为了高效精准的生产目标，机械电子产品在研发中不断地加入新型智能化元素。在产品设计中，融入更多的人性化特点，使其更加的具备与人相似的操作功能。在生产研发中，还在一直研究人工智能化与机械电子产品进行有效的融合。

3.3 精准化

为了使其产品更加的符合时代发展的潮流，在生产研发过程中，我们还要使用一些新型的技术来确保产品的精准度。目前在机械电子产品的制造产业，也开始尝试使用新型的纳米技术，更精准地把握部件内部的结构特点，据此，对其进行研发与改造[2]。目前，新型的产品加工技术使产品生产加工变得更加灵活多变，同时又保证了产品的成型效果。

3.4 绿色化

工业化的发展给我们的工作和生活提供了很多的便利，但同时产生的严重的污染也在摧毁我们的家园，危及人类的生存环境与人身健康。所以机械电子技术的产品在设计过程中要增加对此的关注度，在研发的过程中考虑在生产中的污染问题。机械电子技术产品的绿色化生产是指，产品在使用时对生态环境不破坏，在产品报废后还可以回收再利用。

4 运用机械电子技术的显著成效

运用机械电子技术在实际生产生活中影响巨大，得到了广泛的应用，其影响主要表现在以下几方面：

4.1 数控机械类

主要是有电子机器人、数控机床以及设备的发动机控制系统等。这些产品的主要运作部分都是依靠电子技术装置。

4.2 电液伺服类

此类的产品主要有电子伺服万能材料试验机等，其主要特征是液压驱动的机械装置是执行机构，接收电信号的液压伺服阀为控制机构[3]。

4.3 微电子装置

这类产品主要有带有微处理器的各种仪表、指针式石英电子表以及电动机的自动智能调速装置。主要的运行方式是由集成电路来带动步进电机，再由步进电机来运行一系列的齿轮，整体运作起来之后，我们就可以通过指针看到时间。这种形式可保证时间的准确度，给我们的生活提供便捷。

5 结语

综上所述，我们可以发现机械电子系统的应用领域越来越广泛。如果没有多项技术的面向未来的技术和知识交流，那么就不会产生复印机、安全气囊、自动售票机、行驶模拟装置和防滑刹车系统等一系列为我们的生活提供便捷的产品。机械电子技术结合这些传统机械技术与电子技术，不断地发展机械电子的产品、系统和制造方式。只有这样，才促使电子工业、计算机科学和微电子技术的迅猛发展扩大到了机械电子系统的领域。机械电子技术在未来有着广阔的发展前景，所以，我国在技术研发与实际应用中还在不断努力，努力提高机械电子技术的制造水平。为人们的生活提供更多的便利。

参 考 文 献

[1] 潘雍，傅明星，于晨.机械电子工程综述[J].机电工程，2014，03（05）：553-558.

[2] 田海湧.关于机械电子工程与人工智能的相关性分析[J].电子技术与软件工程，2014，07（11）：104-105.