新能源和传统能源范文

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第1篇

关键词：沼气池；多传感器信息融合技术；远程数据传输；云技术；智能监控

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）10-0234-03

Abstract： Our country has a large population which results in a relatively shortage of energy and huge consumption of resources. As a renewable energy， the development of biogas energy has a broad space on the economic and ecological front so that rational development and use of biogas energy has very important significance. However， at present the use of methane is still relatively small in China countryside. In turn， there are a lot of problems in biogas management system， such as improving the efficiency in fermentation process and ensuring the system security. The system designed is based on using STM32 as the main control chip，as well as the wireless remote monitoring system of methane tank can provide real-time， online services for multiple users. People can collect and monitor the information of temperature and humidity， Methane concentration and pH-value in the monitoring environment by wireless sensor network technology. Then through the 4G wireless communication network cloud technology， it can analysis method and online data， giving a synthetical and overall evaluation of each index. Allowing authorized users through a variety of mobile terminal （such as mobile phone， PC， etc.） to master the real-time data， achieving remote monitoring.

Key words： biogas tank； multi sensor information fusion technology； remote data transmission； cloud technology； intelligent monitoring

1 概述

当前，随着社会经济生活的不断发展，对能源资源消耗巨大，传统能源将越来越少。新能源沼气技术不仅能解决群众生活用能的问题，也可以降低对传统能源的依赖，保护生态环境，有效改善人们的生活质量，促进当地经济可持续发展，因而在全国范围内得到了大力推广[1]。为了能顺利地解决众多能源问题、顺利地使农村地区走上可持续型发展道路，合理地开发和利用农村能源将具有极其重要的意义[2]。但因沼气使用的自动化程度和安全性不高，广大农户的使用情况并不理想。比如：发酵池内部甲烷浓度、二氧化碳浓度过高，均存在安全隐患；发酵效率易受温度、气体浓度和料液PH值影响，产气率得不到稳定保障；传统沼气发酵技术仅仅凭借经验，没有实现数据化智能化控制，同时缺乏预警系统，不能将该技术的危险系数降到最低。如果能对多个沼气池内各项指标采集实时数据，并及时做出决策，则可以显著提升系统发酵效率、自动化程度和系统安全性。因此，本文提出了采用多传感器信息融合技术实现对沼气池的远程智能监控。

2 多传感器信息融合技术基本原理

多传感器信息融合（MSIF）是目前我国信息领域一项颇有前景的研究方向，其主要过程就是将数据现场和多传感器采集的信息数据结合，在一定的准则下，通过计算机技术实现自动分析综合，达到所需要的决策和估计。它可以获得比单个传感器更可靠、更全面的综合信息。避免了单个传感器信息的不完整性，消除单个传感器的信息盲区，有利于提高多传感器信息处理结果的质量，实现最终的决策[3]。多传感器数据融合技术充分利用了多个信源，类似于大脑对信息处理的过程，对所采集信息综合支配和使用，实现对被测对象的统一解释[4]。该系统中信息之间都是相互联系的，信息融合将多传感器之间的冗余和互补信息按一定的规则进行优化组合，合理地配置和运用各个传感器所采集的信息，来达到对监测环境的一致描述[5]。

多传感器的融合技术经常采用的方法有加权平均法、统计决策理论法、贝叶斯估计、模糊神经网络、证据推理法等等 [6]。

3 智能沼气池监控系统设计

3.1 智能监控系统结构

基于多传感器数据融合技术的远程智能沼气池监控系统共分为三个层次。

第一层是分布式无线传感器网络。由分布在沼气池内的甲烷传感器（MQ-2）、二氧化碳传感器（MG-118）、温度传感器、PH值传感器等构成的多传感器终端组成，用于池内各项指标的实时监测，并进行数据的实时采集。

第二层是云技术服务平台。运用多协议融合技术将数据汇聚到现场智能主机，并通过4G无线通信网络传入云服务器平台，完成特征级数据融合，并将分析处理后的数据提供给移动终端的用户或维修中心监测，实现云服务器与现场测控设备之间高速、平稳的数据交换。

第三层是由移动终端设备组成。提供监测服务时，允许授权用户通过手机、PC机等移动终端访问云服务器平台，并能将用户或维修监控中心的控制信号传输给上位机，由上位机发出指令，实现远程监控。如图1所示是智能监控系统结构。

监控系统结构图

3.2 系统的硬件设计

系统设计中的普通传感器网络节点由TI公司的CC2431芯片作为核心处理器，外加相应的电路，包括数据采集传感器模块、数据处理模块、数据传输模块、电源管理模块等组成，用于传感器数据的采集和处理并构成分布式无线多传感器网络系统。多传感器网络系统是整个信息数据融合的硬件基础，多传感器信息是它的操作对象，通过对信息进行综合优化，实现融合的核心操作[7]。

而作为传感器网络系统的主控制器选择了ATMEL公司基于ARM Cortex-M内核的STM32系列嵌入式处理器STM32F103C8T6，其高性能、低成本、低功耗，是作为嵌入式芯片的一大优势，便于将实时数据汇聚到现场主机。如图2，为无线传感网络节点的结构设计。

STM32F103C8T6作为现场主机内部核心芯片，使用了两个重要的串口，其中USRT接口与CC2431芯片相接，用于处理无线传感网络节点汇聚到现场主机的数据，实现快速数据交互，而另一个串口与4G无线模块相接，通过串口的AT指令使4G无线模块与网络相接，并将现场数据上传至云服务器，同时接受云服务器发来的测控指令。图3即为现场数据无线传输系统图。

3.3 系统的软件实现

服务器软件的设计是本系统软件实现最重要、最核心的部分。“云服务器平台”的搭建离不开性能可靠的硬件设施（如数据采集终端、无线传感网络等），也离不开相应的服务器软件。因此，云服务器软件的设计需充分考虑到各种复杂的网络环境，用户可以随时访问云服务并进行资源管理，而不再受地点或设备的限制，从而提供优质的用户体验。与此同时，通过实时接收云服务器监控结果，用户能够全面地掌控当前云服务器的运行状态[8]。

针对大多数的Windows操作系统用户，可采用B/S（Browser/Server，即浏览器/服务器）和C/S（Client/Server，即客户端/服务器）两种工作方式。基于Microsoft提供的标准网络接口函数（如MFC的CSocket类等），结合沼气发酵池中各数据采集终端的分布特点、指令和数据的传输方式，采用先进的多线程处理技术，设计出用于统一“监控中心”的服务器软件，实现数据的准确传输。集控制和管理于一体的智能监控软件管理系统如图4所示。

以基于B/S架构的客户端软件为例，应用软件应基于模块化设计，可扩展性好，适用于各种应用现场，界面友好，操作简单，易学易用，且具有“定时检测”、“实时检测”等多种用户自定义功能，允许授权用户通过互联网实现对现场的实时监控，提供报表打印、数据分析等功能。对于C/S工作方式下的客户端软件，Android 智能手机操作系统具有开放性好、功能扩展性强，便于支持应用程序开发的优点[9]，则可基于安卓开发环境中使用Java的整合型可扩平台Eclipsc来实现移动终端软件的设计，做出具有良好的人机交互性的移动终端软件，便于用户更加直观清晰地了解沼气池内部数据指标，实现远程智能沼气池监控功能。

4 结论与展望

本论文设计的远程智能沼气池监控系统，应用了最新最热、使用前景广阔的多传感器信息融合技术。国际上已有许多公司不断推出智能传感器产品，如美国的Honeywell公司固态电子中心（SSEC）开发的PPT系列的精密智能压力传感器具有数字补偿、组态、控制、通讯的功能，具有RS- 232C，RS485，USB串行接口或EPP并行接口，国内也有研究机构与企业已经开始开发智能化传感器[10]。

该系统的设计以沼气池内环境信息采集处理为目标，设计了三级处理系统。设计中采用了数据融合思想，对采集到的环境信息进行同质和异质融合，去除冗余信息，减少数据通信量，避免传感器采集冲突。采用了图形化界面，并在本地计算机上实现了服务器功能，通过手机端智能实时监测沼气池内环境情况。通过整个系统的有机运行，提高了发酵池内外应急联动能力，提升了自动化水平和发酵池安全性，极大地节省了人力资源，降低了系统能耗。可以预见，在未来生活中的各个领域，环境信息的动态监测与分析将会广泛应用，可依据本系统进行相应功能的扩充与修改，必然能够得到十分有价值的应用前景。

参考文献：

[1] 王飞，蔡亚庆，仇焕广.中国沼气发展的现状、驱动及制约因素分析[J].农业工程学报，2012，28（1）：184-189.

[2] 李萍.农村户用沼气池建设的能源、经济、环境效益研究[D]. 南京：南京农业大学，2007：1-2.

[3] 周芳，韩立岩.多传感器信息融合技术综述[J].遥测遥控，2006，27（3）：1-7.

[4] 黄惠宁，刘源璋，梁昭阳.多传感器数据融合技术概述[J].科技信息，2010（15）：72-73.

[5] 孔军.基于多传感器信息融合的道路收费系统[J].电子技术，2003（1）：55-57.

[6]高金辉，陈玉珠，汪晓晨.多传感器信息融合技术在智能火灾报警系统中的应用[J].传感器世界，2008（6）：41-44.

[7] 林月芳，吉海彦.基于多传感器信息融合技术的防盗报警系统[J].微计算机信息，2003（10）：58-59.

[8] 薛琳.基于iOS 平台的云服务器管理系统研究与实现[D].上海：东华大学，2014：1-2.

第2篇

【关键词】云技术网络平台新能源开发利用无线传输技术系统三者互为系统平台的全立体交互式综合应用

一、云技术

云计算（cloud computing），分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至上亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。

“云计算（Cloud technology）”是一个很时尚的概念，它既不是一种技术，也不是一种理论，而是一种商业模式的体现方式。准确说，云计算仅描述了一类棘手的问题，因为现在这个阶段，“计算与数据”跷跷板的平衡已发生变化，即已经到“移动计算要比移动数据要便宜的多（Moving computation is cheaper than moving data）”。《著云台》的分析师团队结合云发展理论总结认为，基于云计算商业模式应用于网络技术、信息技术、整合技术、管理平台技术、应用技术等的总称，可以组成资源池，按需所用，灵活便利。

二、新能源

新能源有广义和狭义之分。广义的新能源泛指能够实现温室气体减排的得的可利用能源，外延涵盖了高效利用能源、资源综合利用、可再生能源、代替能源、核能、节能等。狭义的新能源指除常规性能源和大型水利发电之外的风能、太阳能、生物能、地热能、海洋能、小水电和核能等能源的总成。现阶段对风能、海洋能、小水电和核能的利用主要集中在电能的转换上，而对太阳能、生物能、地热能的利用除了将其转换为电能外，还应用于向热能和燃气的转换上。总体来讲，新能源的利用主要是围绕发电展开的。新能源的共同特点是比较干净，除核裂变燃料外，几乎是永远用不完的。由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点，因此，人类越来越重视新能源的开发和利用。

三、无线传输技术

无线传输技术按技术领域大致分为：无线能量（电能）传输技术、无线通信（数据）传输技术。

无线能量（电能）传输方式及技术原理：无线电力传输是一种传输电力的新技术，它将电力通过电磁耦合、射频微波、激光等载体进行传输。这种技术解除了对于导线的依赖，从而得到更加方便和广阔的应用。

无线电力传输的基本原理：

①电磁感应―――短程传输。电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系与转化。电磁感应是电磁学中的基本原理，变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的。利用电磁感应进行短程电力传输的基本原理为，发射线圈L1和接收线圈L2之间利用磁耦合来传递能量。若线圈L1中通已交变电流，该电流将在周围介质中形成一个交变磁场，线圈L2中产生的感应电势可供电给移动设备或者给电池充电。

②电磁耦合共振―――中程传输。中程无线电力传输方式是以电磁波“射频”或者非辐射性谐振“磁耦合”等形式将电能进行传输。它基于电磁共振耦合原理，利用非辐射磁场实现电力高效传输。在电子学的理论中，当交变电流通过导体，导体的周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波的频率低于100khz时，电磁波就会被地表吸收，不能形成有效的传输，当电磁波频率高于100khz时，电磁波便可以在空气中传播，并且经大气层外缘的电离层反射，形成较远距离传输能力，人们把具有较远距离传输能力的高频电磁波称为射频（即：RF）。将电信息源（模拟或者数字）用高频电流进行调制（调幅或者调频），形成射频信号后，经过天线发射到空中；较远的距离将射频信号接收后需要进行反调制，再还原成电信息源，这一过程称为无线传输。中程传输是利用电磁波损失小的天线技术，并借助二极管、非接触IC卡、无线电子标签等等，实现效率较高的无线电力传输。

③微波/激光―――远程传输。理论上讲，无线电波的波长越短，其定向性越好弥散就越小。所以可以利用微波或激光形式来实现电能的远程传输，这对于新能源的开发利用解决未来能源短缺问题也有着重要意义。1968年美国工程师彼得格拉提出了空间太阳能发电（Space Solar Power，SSP）的概念，其构想是在地球外层空间建立太阳能发电基地通过微波将电能送回地球。

无线通信（数据）传输方式及技术原理：无线通信（Wireless communication）是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。无线通信技术自身有很多优点，成本较低，无线通信技术不必建立物理线路，更不用大量的人力去铺设电缆，而且无线通信技术不受工业环境的限制，对抗环境的变化能力较强，故障诊断也较为容易，相对于传统的有线通信的设置与维修，无线网络的维修可以通过远程诊断完成，更加便捷；扩展性强，当网络需要扩展时，无线通信不需要扩展布线；灵活性强，无线网络不受环境、地形等限制，而且在使用环境发生变化时，无线网络只需要做很少的调整，就能适应新环境的要求。

（1）常用的远距离无线通信技术

目前偏远地区广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。它主要使用在较为偏远或不宜铺设线路的地区，如：煤矿、海上、有污染或环境较为恶劣地区等。

①GPRS/CDMA无线通信技术：GPRS （通用无线分组业务）是由中国移动开发运营的一种基于GSM通信系统的无线分组交换技术，是介于第二代和第三代之间的技术，通常称为2.5G。它是利用“包交换”概念发展的一种无线传输方式。包交换就将数据封装成许多独立的包，再将这些包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，其优势在于有资料需要传送时才会占用频宽，而且是以资料量计价，有效的提高网络的利用率。GPRS网络同时支持电路型数据和分组交换数据，从而GPRS网络能够方便的和因特网互相连接，相比原来的GSM网络的电路交换数据传送方式，GPRS的分组交换技术具有实时在线、按量计费、高速传输等优点。CDMA是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access），是由中国电信运行的一种基于码分技术和多址技术的新的无线通信系统，其原理基于扩频技术。其最早是由于军事上对高质量无线通讯技术的需要而开发设计。CDMA在数据传送过程中，将数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使数据信号的带宽被扩展，然后经载波调制将数据发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，进行相反过程的处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号从而进行解扩，以实现数据传输。其特点是抗干扰能力强、抗衰落能力强、信号隐蔽性强、抗截获的能力强、可以多用户同时接收发送。

②数传电台通信。数传电台是数字式无线数据传输电台的简称。它是采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的一种无线数据传输电台。数传电台的工作频率大多使用220～240 MHz或400～470 MHz频段，具有数话兼容、数据传输实时性好、专用数据传输通道、一次投资、没有运行使用费、适用于恶劣环境、稳定性好等优点。数传电台的有效覆盖半径约有几十公里，可以覆盖一个城市或一定的区域。数传电台通常提供标准的RS-232数据接口，可直接与计算机、数据采集器、RTU、PLC、数据终端、GPS接收机、数码相机等连接。传输速率从9600到19200 bps，误码低于10-6（-110 dBm时），可工作于单工、半双工、时分双工TDD、全双工方式。无线数传电台是通信行业发展较早的通信方式，也是比较成熟的一项无线通信技术，已经在各行业取得广泛的应用，在航空航天、铁路、电力、石油、气象、地震等各个行业均有应用，在遥控、遥测、摇信、遥感等SCADA领域也取得了长足的进步和发展。

③扩频微波通信。扩频通信，即扩展频谱通信技术（Spread Spectrum Communication）是指其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身带宽的一种通信技术。最早始用于军事通信。它传输的基本原理是将所传输的信息用伪随机码序列（扩频码）进行调制，伪随机码的速率远大于传送信息的速率，这时发送信号所占据带宽远大于信息本身所需的带宽实现了频谱扩展，同时发射到空间的无线电功率谱密度也有大幅度的降低。在接收端则采用相同的扩频码进行相关解调并恢复信息数据。其主要特点是：抗噪声能力极强；抗干扰能力极强；抗衰落能力强；抗多径干扰能力强；易于多媒体通信组网；具有良好的安全通信能力；不干扰同类的其他系统等，同时具有传输距离远、覆盖面广等特点，特别适合野外联网应用。

④无线网桥。无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达50km）、高速（可达百兆bps）无线组网。扩频微波和无线网桥技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

⑤卫星通信。卫星通信（satellite communication）是指利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号，从而实现在多个地面站之间进行通信的一种技术，它是地面微波通信的继承和发展。卫星通信系统通常由二部分组成，分别是卫星端、地面端。卫星端在空中，主要用于将地面站发送的信号放大再转发给其它地面站。地面站主要用于对卫星的控制、跟踪以及实现地面通信系统接入卫星通信系统。卫星可分为同步卫星和非同步卫星，同步卫星在空中的运行方向和周期与地球的自转方向及周期相同，从地面的任何位置看，该卫星都是“静止”不动的；非同步卫星的运行周期大于或小于地球的运行周期，其轨道高度、倾角、形状都可根据需要调整。卫星通信的的特点是：覆盖范围广、工作频带宽、通信质量好、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等，其主要用在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域，卫星通信的主要缺点是通信具有一定的延迟，比如打卫星电话时，不能立即听到对方回话，主要原因是卫星通信的传输距离较长，无线电波在空中传输是有一定延迟的。

⑥短波通信。按照国际无线电咨询委员会的划分，短波是指波长l00m～l0m，频率为3MHz～30MHz的电磁波。短波通信是指利用短波进行的无线电通信，又称高频（HF）通信。短波通信可分为地波传播和天波传播。地波传播的衰耗随工作频率的升高而递增，在同样的地面条件下，频率越高，衰耗越大。利用地波只适用于近距离通信，其工作频率一般选在5MHz以下。地波传播受天气影响小，比较稳定，信道参数基本不随时间变化，故信道可视为恒参信道。天波传播是无线电波经电离层反射来进行远距离通信的方式，倾斜投射的电磁波经电离层反射后，可以传到几千千米外的地面。天波的传播损耗比地波小得多，经地面与电离层之间多次反射之后，可以达到极远的地方，因此，利用天波可以进行环球通信。天波传播因受电离层变化和多径传播的严重影响极不稳定，其信道参数随时间而急剧变化，因此称为变参信道。短波通信的特点是：建设维护费用低、周期短、设备简单、电路调度容易、抗毁能力强、频段窄，通信容量小、天波信道信号传输稳定性差等。长期以来，广泛用于政府、军事、外交、气象、商业等部门，用以传送电报、电话、传真、低速数据和图像、语音广播等信息。

（2）常见短距离无线通信技术

短距离无线通信技术是指通信双方通过无线电波传输数据，并且传输距离在较近的范围内，其应用范围非常广泛。近年来，应用较为广泛及具有较好发展前景的短距离无线通信标准有：Zig-Bee、蓝牙（Bluetooth）、无线宽带（Wi-Fi）、超宽带（UWB）和近场通信（NFC）。

①Zig-Bee。Zig-bee是基于IEEE802.15.4标准而建立的一种短距离、低功耗的无线通信技术。Zig-bee来源于蜜蜂群的通信方式，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）地抖动翅膀的来与同伴确定食物源的方向、位置和距离等信息，从而构成了蜂群的通信网络。其特点是距离近，其通常传输距离是10-100米；低功耗，在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个终端工作6～24个月，甚至更长；其成本，Zig-Bee免协议费，芯片价格便宜；低速率，Zig-bee通常工作在20～250 kbps的较低速率；短时延，Zig-bee的响应速度较快等。主要适用于家庭和楼宇控制、工业现场自动化控制、农业信息收集与控制、公共场所信息检测与控制、智能型标签等领域，可以嵌入各种设备。

②蓝牙（Bluetooth）。蓝牙（Bluetooth）是在1998年5月由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚等公司共同提出的一种近距离无线数据通讯技术标准。它能够在10米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输，其数据传输带宽可达1Mbps。通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。蓝牙技术可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备，如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等，蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微微网，多个微微网之间也可以实现互连接，从而实现各类设备之间随时随地进行通信。蓝牙技术被广泛应用于无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域，蓝牙目前存在的主要问题是芯片大小和价格较高；抗干扰能力较弱。

③无线宽带（Wi-Fi）。Wi-Fi诞生于1999年，它是一种基于802.11协议的无线局域网接入技术。Wi-Fi技术突出的优势在于它有较广的局域网覆盖范围，其覆盖半径可达100米左右，相比于蓝牙技术，Wi-Fi覆盖范围较广；传输速度非常快，其传输速度可以达到11mbps（802.11b）或者54mbps（802.11a），适合高速数据传输的业务；无须布线，可以不受布线条件的限制，非常适合移动办公用户的需要。在一些人员密集的地方，比如火车站、汽车站、商场、机场、图书馆、校园等地方设置“热点”，可以通过高速线路将因特网接入上述场所。用户只需要将支持无线网络的终端设备该区域内，即可高速接入因特网；健康安全，具有WiFi功能的产品发射功率不超过100毫瓦，实际发射功率约60～70毫瓦，与手机、手持式对讲机等通讯设备相比，WiFi产品的辐射更小。

④超宽带（UWB）。UWB（Ultra Wideband）是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，其传输距离通常在10m以内，使用1GHz以上带宽，通信速度可以达到几百兆bit/s以上，UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6 GHz，最小工作频宽为500MHz。其主要特点是：传输速率高；发射功率低，功耗小；保密性强；UWB通信采用调时序列，能够抗多径衰落；UWB所需要的射频和微波器件很少，可以减小系统的复杂性。由于UWB系统占用的带宽很高，UWB系统可能会干扰现有其他无线通信系统。UWB主要应用在高分辨率、较小范围、能够穿透墙壁、地面等障碍物的雷达和图像系统中。军事部门利用UWB技术已经开发出了高分辨率的雷达。据相关报道，一些具有特殊功能的UWB收发器已经被开发出来，用在了能够看穿地面、墙壁、身体等障碍物的雷达和图像装置，这种装置可以用来检查楼房、桥梁、道路等工程的混凝土和沥青结构中的缺陷，以及定位地下电缆及其它管线的故障位置，也可用于疾病诊断。另外，在救援、治安防范、消防及医疗、医学图像处理等领域都大有用途。

⑤NFC。NFC（Near Field Communication）是一种新的近距离无线通信技术，由飞利浦、索尼和诺基亚等公司共同开发，其工作频率为13.56 MHz，由13.56 MHz的射频识别（RFID）技术发展而来，它与目前广为流行的非接触智能卡ISO14443所采用的频率相同，这就为所有的消费类电子产品提供了一种方便的通讯方式。NFC采用幅移键控（ASK）调制方式，其数据传输速率一般为106 kbit/s、212 kbit/s和424 kbit/s三种。NFC的主要优势是：距离近、带宽高、能耗低，与非接触智能卡技术兼容，其在门禁、公交、手机支付等领域有着广阔的应用价值。NFC的应用情境基本可以分为以下五类：A、接触-通过，主要应用在会议入场、交通关卡、门禁控制、和赛事门票等方面；B、接触-确认/支付，主要应用在手机钱包、移动和公交付费等方面；C、接触-连接，这种应用可以实现2个具有NFC功能的设备实现数据的点对点传输；D、接触-浏览，用户可以通过NFC手机了解和使用系统所能提供的功能和服务；E、下载-接触，通过具有NFC功能的终端设备，使用GPRS＼CDMA网络接收或下载相关信息，用于门禁或支付等功能。

四、三者互为系统的立体式应用

第3篇

关键词：新能源汽车 汽车产业 税收政策

促进新能源汽车产业发展是我国建设资源节约型、环境友好型社会的要求，是我国汽车工业可持续发展的必然选择。目前的汽车产业税收政策，在促进新能源汽车产业发展方面起到了一定的积极作用，但在新能源汽车的研发、生产销售、购买和使用等方面也存在一些问题，有待进一步完善。

一、现行新能源汽车产业发展税收政策中存在的问题

（一）在新能源汽车的研发、生产销售环节税收政策优惠力度不够

1.企业所得税方面，对新能源汽车产业的税收优惠政策不充分。第一，目前新能源汽车的生产成本较高，销售价格也居高不下，企业生产新能源汽车的积极性不高，原因之一就是在新能源汽车的研发环节，对研究开发费用投入的鼓励政策力度不够。第二，与传统能源汽车生产企业相比，新能源汽车生产企业在企业所得税税率方面没有优惠。而新能源汽车生产企业由于尚未达到经济的生产规模，相比之下其税收负担较重。第三，目前缺乏对新能源汽车的企业所得税税收减免政策，税收政策对新能源汽车的激励支持作用与对传统能源汽车的约束限制作用未能有效结合。

2.增值税方面，企业研制并销售新能源汽车的税收优惠政策不到位。首先，新能源汽车在技术研发过程中的中间试验产品销售适用17%的增值税税率，企业没有享受到增值税税收优惠，研发新能源汽车的动力不足。其次，新能源汽车产业应属于国家重点扶持的产业，但企业生产销售新能源汽车，缺乏“先征后退”或“即征即退”的增值税优惠政策，企业生产销售新能源汽车的积极性不高。再次，新能源汽车对生态文明建设有积极作用，但生产销售新能源汽车适用17%的增值税税率，而新能源汽车由于生产成本较传统能源汽车要高，因此消费者需负担的增值税也多，购车成本也高，影响了新能源汽车的生产销售。

3.消费税方面，企业生产销售新能源汽车的税收激励作用不明显。征收消费税的目的主要是体现“寓禁于征”的精神，对高能耗的小汽车征收消费税，有利于节约资源、保护环境，实现经济的可持续发展。但目前的消费税税率设置上，生产销售新能源汽车和传统能源汽车一样，都是按照汽缸容量大小作为划分标准。这种设置方式，只体现了对生产购买小容量汽缸汽车的政策导向，但并未从本质上对生产购买新能源汽车起到激励作用。

（二）在新能源汽车的购置、使用环节税收政策导向作用欠缺

1.车辆购置税方面，税收政策对消费者购买新能源汽车的引导不力。随着普通民众购买汽车数量的逐渐增加，车辆购置税的征收已对消费者购买新能源汽车产生了制约作用。目前由于新能源汽车的销售价格较高，购买新能源汽车的车辆购置税也就随之增加，这直接制约了新能源汽车的消费需求。消费需求不能有效增加，新能源汽车的生产就难以形成较大规模，从而使新能源汽车的生产成本居高不下，又进一步影响了新能源汽车的购买和使用。

2.消费税方面，税收政策对消费者使用新能源汽车的鼓励不够。在使用传统能源汽车时，目前的成品油消费税在一定程度上会导致其使用成本的不同。但这种不同会引起消费者选择排量不同的传统能源汽车的差异，而不是选择传统能源汽车与新能源汽车的差异。在目前的成品油消费税税收政策下，消费者尽管使用传统能源汽车的成本在提高，但与新能源汽车相比，传统能源汽车的购买价格优势明显，而使用成本劣势不明显。有鉴于此，很多消费者在购买价格与使用成本相比之下还是选择传统能源汽车。

二、对促进新能源汽车产业发展的税收政策建议

促进新能源汽车产业的健康发展，应从研发环节、产销环节到购买环节、使用环节等多环节着手，通过调整各相关税种的税收政策，发挥税收政策对传统能源汽车的制约作用以及对新能源汽车的激励作用。

（一）提高新能源汽车在研发环节与产销环节的税收政策优惠力度

1. 出台企业所得税优惠政策，增强新能源汽车研发生产力。（1）提高新能源汽车研究开发费用的加计扣除比例。为促进新能源汽车产业的发展，提高新能源汽车企业的技术研发能力，企业开发新能源汽车发生的研究开发费用在目前50%加计扣除或150%摊销的基础上应当进一步提高。从而利用企业所得税税收优惠政策引导企业加大新能源汽车的研发投入，提高企业新能源汽车的研发能力和生产能力。（2）降低新能源汽车生产企业的所得税税率。企业所得税法规定，对于国家需要重点扶持的高新技术企业，减按15%的税率征收企业所得税。新能源汽车生产涉及能源节约、环境保护，应将新能源汽车纳入国家重点扶持的高新技术领域，按照高新技术企业享受所得税税收优惠，以提高新能源汽车生产企业的生产积极性，扩大新能源汽车的生产规模，降低新能源汽车的生产成本。（3）减免新能源汽车生产企业的企业所得税。新能源汽车属于节能环保产品，应参照国家有关所得税政策规定，对企业从事新能源汽车生产经营所得，应自项目取得第1笔生产经营收入所属纳税年度起，第1年至第3年免征企业所得税，第4年至第6年减半征收企业所得税。通过此政策来增强新能源汽车生产企业的竞争能力，激励其生产新能源汽车的积极性。（4）实施新能源汽车生产企业购置使用专用设备的税收抵免。对新能源汽车生产企业实际购置并自身投入使用的生产新能源汽车的专用设备，该专用设备的投资额的10%至20%从企业当年的应纳税额中抵免；当年不足抵免的，可以在以后5个纳税年度结转抵免。通过此政策降低新能源汽车生产企业的税收负担，引导其加大对新能源汽车生产的投入。

2. 实施增值税减免政策，提升新能源汽车市场竞争力。首先，实施新能源汽车中间试验品减征增值税税收政策。通过减征销售新能源汽车中间试验品的增值税，可以减轻新能源汽车研发企业的负担，鼓励研发企业加大研发力度，研发出性能更加优良的新能源汽车。其次，实行新能源汽车企业差别增值税税收政策。在新能源汽车产业发展的不同阶段初期，新能源汽车生产的规模大小不同，其盈利能力强弱不同，新能源汽车价格高低也不同。因此，在新能源汽车产业未形成规模前，企业研制并销售新能源汽车盈利能力弱，可实施增值税即征即退80%的税收优惠政策；在新能源汽车产业已形成初步规模时，可实施即征即退50%的税收优惠政策。再次，降低新能源汽车的增值税税率。目前，由于新能源汽车的销售价格高，与传统能源汽车相比，缺乏市场竞争力，影响了新能源汽车的生产销售。通过降低新能源汽车的增值税税率，可以降低新能源汽车的价格，有利于降低消费者购车成本，提升新能源汽车的竞争力，扩大新能源汽车的市场份额。

3. 改革消费税税收政策，提高新能源汽车生产销售量。消费税税收政策会影响商品的价格，从而引导生产者的生产行为与消费者的消费行为。因此，应充分发挥汽车消费税税收政策的导向作用，引导生产者和消费者选择更多地生产和消费新能源汽车。具体而言，对传统能源汽车和新能源汽车应实施差别化的消费税税收政策。对传统能源汽车，应进一步提高消费税税率，增加其消费税税负，提高消费者的购车成本；对于新能源汽车，应免消费税或者采用最低档的消费税税率，降低消费者的购车成本。通过消费税的一升一降，以提升新能源汽车的市场竞争力，从而引导消费者购买使用新能源汽车。

（二）完善新能源汽车在购置、使用环节的税收政策

调整传统能源汽车与新能源汽车在购置环节和使用环节的税收政策，提高传统能源汽车在购置、使用环节的税收负担，降低新能源汽车在购置、使用环节的税收负担，从而促进新能源汽车产业的发展。

1. 免征新能源汽车车辆购置税，提高新能源汽车的吸引力。2014年7月9日的国务院常务会议决定，自2014年9月1日至2017年底，对三类新能源汽车，免征车辆购置税。这一税收政策能降低新能源汽车的购置成本，有利于提高新能源汽车对消费者的吸引力。为了获得与传统能源汽车相比明显的持续价格优势，新能源汽车免征车辆购置税的税收政策应持续实行，而不应只是到2017年底，这样能降低新能源汽车的购置成本，有利于提高新能源汽车对消费者的吸引力。

2. 提高成品油消费税，增强新能源汽车的竞争力。为了增强新能源汽车在汽车消费市场上的竞争力，在提高新能源汽车购买价格优势的同时，还要增强新能源汽车使用成本的优势。为此，应进一步提高成品油的消费税税率，从而提高传统能源汽车的使用成本，凸显新能源汽车使用成本的优势。这样可以增强新能源汽车的竞争力，刺激消费者购买和使用新能源汽车，从而促进新能源汽车产业的发展。

总之，对于生产者而言，通过税收政策的实施，可提高新能源汽车的研发生产能力，降低新能源汽车的生产成本，降低新能源汽车的销售价格，以增强新能源汽车在市场上的竞争力。对于消费者而言，通过税收政策的实施，可降低新能源汽车消费者的购买成本，减轻使用费用，从而增加新能源汽车的购买数量，进一步促进新能源汽车的生产，使新能源汽车产业步入健康发展的轨道。

参考文献：

1.李晶，李施雨.新能源汽车产业税收政策的国际借鉴与措施[J].税务研究，2013，（10）.