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本文作者：江斌孫志鋒作者單位：浙江大學電氣工程學院

為實現(xiàn)所述控制電路板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求，并最終滿足市場需求，寧波家電產(chǎn)業(yè)需要突破諸多技術壁壘，本文主要從人機接口、信號采集、信號處理、信號輸出、通信技術、硬件設計等領域，將技術瓶頸歸為以下六類：

人機接口

高檔面板設計。家電操作時的人機接口目前主要體現(xiàn)在按鍵設計上，也即操作面板。面板高檔與否，也是衡量產(chǎn)品檔次的一個標準，而觸摸式面板是一個發(fā)展方向。觸摸式面板主要有兩種方式：觸摸按鍵和觸摸屏。觸摸按鍵主要是電容式觸摸感應按鍵，此處的關鍵壁壘為觸摸算法的設計，以保證按鍵的可靠性、穩(wěn)定性和靈敏度，使按鍵能夠在各種情況下正常工作。觸摸屏的原理主要是電阻式或電容式觸摸感應，此處的關鍵壁壘是觸摸屏本身的質量，以及相應算法設計。虛擬控制技術。也即不需要接觸家電設備，通過虛點的方式即可實現(xiàn)對家電的控制。主要涉及視覺信號采集、目標識別、圖像處理等領域，將是未來家電人機接口的方式之一。低功耗設計。因為面板部分需要持續(xù)工作，因此低功耗電路板的設計也是壁壘之一。主要在考慮性能和價格的基礎上，選擇相應的微處理器或ASIC芯片實現(xiàn)。

信號采集

傳感器技術。要實現(xiàn)家電的運行過程中的自動控制，如溫度控制、速度控制、流量控制等，首先就需要基于對當前信號的采集，也即需要傳感器技術。如何合理有效地在家電中放置傳感器，并能穩(wěn)定地采集信號，是控制電路板設計中的壁壘之一。

信號處理

控制理論。為實現(xiàn)對控制對象，如溫度、流量、速度等的控制，需要一定的控制理論來責成實際操作，這樣能夠保證對象能夠按照預定方式平穩(wěn)變化，相應的控制理論如模糊控制、預測控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等，將相應算法設計完成后轉換成微機處理程序并予以實現(xiàn)，是壁壘之一。人工智能。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能是高級的控制理論，在未來家電中有極大應用空間，將通過多種渠道獲取對象信息，并進行智能處理。（虛擬控制即是人工智能的一種形式）。嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，且軟硬件可裁減，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。上述的控制算法必須加載到嵌入式系統(tǒng)中才能真正實現(xiàn)控制任務。在嵌入式系統(tǒng)的設計中，主要根據(jù)實際需要選擇相應的微處理器、外圍電路、通信接口、供電電源等，嵌入式系統(tǒng)是寧波家電控制電路板方面的中長期壁壘之一。

信號輸出

控制模塊與控制系統(tǒng)。信號的處理結果最終要通過執(zhí)行機構實現(xiàn)，為實現(xiàn)對執(zhí)行機構的控制，需要有相應的控制電路，一般分電流型和電壓型，針對不同的對象，需要有不同的設計方法，這是家電控制電路板設計的壁壘之一。

通信技術

近程有線通信技術。主要實現(xiàn)本機或近距離家電間的數(shù)據(jù)通信，主要通信協(xié)議有SPI、RS232、RS485、IIC、MCBSP等。遠程有線通信技術。通過此通信技術，可實現(xiàn)家電的遠程控制，主要方式有以太網(wǎng)、公共電話網(wǎng)(PSTN)、有線電視網(wǎng)。無線通信技術。主要實現(xiàn)室內或遠程對家電的無線控制，主要通信協(xié)議有藍牙、WIFI、GPRS、3G等。上述通信技術是寧波家電實現(xiàn)智能化、完成傳統(tǒng)家電到"智慧家電"轉換的關鍵壁壘之一。

硬件設計

EMC設計。在控制電路板設計中，主要考慮EMC的設計，包含系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、及相應電磁輻射指標。在電路板，尤其是高檔電路板設計中，EMC是無可逾越的技術壁壘。