大數據時代計量校準理論與技術的發展現狀及發展趨勢展望

倫小嬌

山東博測計量檢測技術有限公司 山東濟南 250200

1 計量校準理論與技術的發展現狀

1.1 計量校準理論與技術的發展過程

計量校準理論與技術在發展的過程當中主要經歷了三個階段，在不同階段的發展過程中也出現了不同的問題。

在發展的第一個階段，計量校準活動主要是在自然環境當中現場進行的，這一階段的計量活動所涉及到的范圍比較小，主要是應用于商業貿易當中。在當時，計量校準理論與技術比較落后，計量校準的結果并不準確，但是能夠滿足人們的基本計量需求，也沒有在需求與使用當中展現出矛盾。

在發展的第二個階段，計量校準活動的應用范圍不斷擴大，除了在自然環境當中，還在可以很多人工設定的環境當中進行校準實驗。在這一階段，隨著我國工業化的不斷發展，人們對計量校準的準確度也有了更高的要求，這促進了計量校準理論與技術的發展和進步[1]。在這一階段，人們可以將溫度、濕度以及壓強等條件對計量校準結果的影響都計算在內。與此同時，為了更好地減少外界條件對計量校準結果準確性的影響，人們還構建起了更為恒定的環境。因此，在這一階段，計量校準活動大多都是在特定實驗室當中完成的。這雖然可以提升計量校準的準確性，但是由于脫離了現場的環境，量值與人們的實際生產生活之間也存在一定的差值，成為了誤差的主要來源。

在發展的第三個階段，計量校準理論與技術可以有效解決工業現場測量當中計量校準不高的問題。目前，計量校準理論與技術已經在軍事、國防工業等高技術領域當中得到了應用。為了更好地適應不同的環境，同時能夠做好對電子對抗和信息對抗等特殊情況的處理，計量校準工具也在原有的基礎上進行了改革與創新，這使得在計量校準的過程當中能夠更好地抵抗外界的高溫、壓強、風力、振動以及各種輻射，在部分特殊的環境下都也能確保計量校準結果的準確性。但是，計量校準結果提升的同時，成本也不斷增加。除此之外，將實驗室穩定條件下設備所復現的特性與量值傳遞到其他復雜環境條件下也是亟待解決的問題。

1.2 計量校準理論與技術的發展現狀

在大數據時代里，計量校準理論與技術實現了計算機、互聯網以及多媒體的融合。在這個過程當中，很多基于互聯網的數據域儀器設備也開始在更多計量校準領域當中得到了應用。通過計算機，可以實現物理信號的幅度量化和時間抽樣，將量化與離散化的數字信息轉化成為數字化的量值，并通過大數據系統來完成對信息的高效處理。在這樣的背景下，我們需要做好對計量校準指標參量表征與量值的溯源，了解在計量校準體系構建當中所需要應用的理論基礎[2]。

2 大數據時代計量校準理論與技術的發展趨勢展望

2.1 復雜環境的計量校準

計量校準儀器與設備只有在特定的環境條件下才能展現出相應的性能與指標，也就是說這些性能與指標都是定量限定與表征化的。雖然隨著技術的發展，人們開始意識到了溫度、濕度、壓強等因素對計量校準結果的影響，但是并沒有辦法避免各個通道信號之間的相互影響。在大數據時代里，人們發現，關于計量校準儀器與設備在各種環境條件下的量值數據以及特征信息都比較少。當前，人們擁有的信息主要都是在校準實驗室環境下所得到的。這導致了計量校準儀器在面對復雜環境的時候往往無法測量到人們滿意的結果。在未來，隨著大數據技術的不斷完善，人們會將計量校準設備在不同環境因素變化下所產生的特性信息進行搜集與整理，并在這個基礎上做好對多種因素下相互作用的研究，通過仿真模擬的方式來了解不同環境條件下計量校準設備與儀器所發生的變化。通過大數據技術可以搜集與整理這些變化信息，并建立起分布式的大系統模型。當在系統當中輸入相應的環境條件之后，系統就可以通過對該條件下計量校準設備所發生的變化來得出準確的計量校準結果。這可以為復雜環境下計量校準設備計量不標準的問題提供重要的解決思路。

2.2 數據域計量校準

在應用計量校準理論與技術的時候，人們對數據域儀器設備的計量校準處于停滯不前的狀態，人們在計量校準過程當中所需要的參數值、確保系統性能的方法等問題上都沒有形成統一的意見。對于邏輯分析儀、通信協議分析儀等數據設備的計量校準，人們也經常存在困惑。這是由于這些設備所產生和處理的信息都是數字化的，需要通過模擬量的方式進行計量和測試。對于模擬量值的獲取、信息傳遞以及信息合成，在這個過程當中所需要使用的方法理論和指標體系都并沒有統一的標準，可借鑒的經驗比較少。在大數據時代里，很多信息都是通過數字化的方式進行傳播的，各種數據域儀器和設備的數量和種類都比較多，在人們生活的方方面面都有廣泛的應用。因此，在未來關于數據域計量校準方面，還需要利用大數據技術研究出相應的量值和指標體系，建立量值溯源與校準的方法，完善量值信息的傳遞[3]。

3 結語

綜上所述，目前無論是我國工業增加值還是儀器儀表制造數量都呈現出上升的趨勢，這為計量校準理論與技術在未來的發展創造了良好的條件。雖然經過不斷發展，計量校準理論與技術也在不斷成熟，但是在這個過程中也展現出了很多問題。在大數據時代，復雜環境的計量校準以及數據域的計量校準是兩個重要的發展方向，對這兩個領域的研究可以為解決計量校準理論與技術的應用問題提供重要思路。