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系統(tǒng)集成的形式多種多樣，有硬件和軟件的融合，發(fā)電系統(tǒng)與智能樓宇和電網(wǎng)的集成，以及不同醫(yī)療成像設(shè)備生成的醫(yī)療圖像的融合等等，不一而足。從根本上講，所有這些系統(tǒng)集成的共同點(diǎn)是，尋求以一種易于理解的方式，呈現(xiàn)越來越復(fù)雜的世界。

集成硬件和軟件，進(jìn)而融合現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界，這通常被稱為系統(tǒng)集成。

無影無形，卻又無處不在。系統(tǒng)集成仿佛一張由隱形光纖構(gòu)成的不斷擴(kuò)大的網(wǎng)絡(luò)，借助高速計(jì)算和通信技術(shù)，在五花八門的系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)相互通信、信息共享、工作分配以及功能優(yōu)化。西門子中央研究院（CT）*軟件專家Thomas Hahn表示：“就其基本的形式而言，這種集成硬件和軟件，進(jìn)而融合現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界的現(xiàn)象，通常被稱為系統(tǒng)集成。”

大多數(shù)軟件專家都認(rèn)同系統(tǒng)集成的一個(gè)主要趨勢是，“為加快流程和減少出錯(cuò)幾率，虛擬化程度越來越高，”西門子中央研究院高級(jí)核心專家Ulrich Lowen如是道。他說：“此外，需要簡化并促進(jìn)實(shí)物系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，這從另一個(gè)側(cè)面推動(dòng)了集成化進(jìn)程。”然而，具有反諷意味的是，各式各樣的系統(tǒng)——從傳感器網(wǎng)絡(luò)到城市，都在變得越來越復(fù)雜，而我們能否高效地理解并管理這些系統(tǒng)，取決于我們能否成功地以簡單、明確的方式呈現(xiàn)這些系統(tǒng)。

如今，人們不僅在現(xiàn)實(shí)世界里創(chuàng)造各種事物，也越來越多地在虛擬世界里創(chuàng)造各種事物，因此，軟件架構(gòu)師也從過去那種容易出錯(cuò)的編程范式，轉(zhuǎn)為使用新的更為簡練的模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)方式，即借助應(yīng)用概念模型，而不是計(jì)算概念進(jìn)行軟件開發(fā)。西門子中央研究院軟件架構(gòu)開發(fā)主管Lothar Borrmann博士解釋道：“譬如，開發(fā)自動(dòng)化項(xiàng)目時(shí)，編程將采用自動(dòng)化專業(yè)術(shù)語，而不是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)術(shù)語。利用圖形來描繪系統(tǒng)，然后借助更為復(fù)雜的軟件，自動(dòng)將這個(gè)模型轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行軟件。”

對軟件的渴求。說到受益于模型驅(qū)動(dòng)軟件，世界上沒有多少地方比得上地中海沿岸的馬霍卡島。在這里，主要采用西門子軟件開發(fā)而成的Alcudia反滲透海水脫鹽工廠，每天可生產(chǎn)約1.4萬立方米淡水。這座工廠不只是技術(shù)*的海水脫鹽技術(shù)的*，更是在模型驅(qū)動(dòng)虛擬世界里設(shè)計(jì)并測試一個(gè)復(fù)雜設(shè)施的成功案例。

模型驅(qū)動(dòng)開發(fā)方式令編程變得十分簡易，這也是西門子TIA博途（全集成自動(dòng)化）平臺(tái)背后的驅(qū)動(dòng)力。TIA博途平臺(tái)提供了一種直觀的模塊化設(shè)計(jì)方法，可輕而易舉地集成硬件和軟件。有了TIA博途，工程師可以快速開發(fā)出用于危險(xiǎn)環(huán)境的微型機(jī)器人。

系統(tǒng)集成也是可再生能源領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)力量之一。譬如，一個(gè)由歐盟發(fā)起、西門子負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)的計(jì)劃正在研究風(fēng)電場、太陽能電站、生物質(zhì)電廠和熱電聯(lián)產(chǎn)電廠等之間如何在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)時(shí)交換信息，從而大限度地提高可再生能源發(fā)電占比。這個(gè)計(jì)劃不僅設(shè)想將發(fā)電系統(tǒng)與通信系統(tǒng)相集成，而且想要集成物聯(lián)網(wǎng)（智能電表、變壓器，等等）與不斷發(fā)展的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，如向客戶提供實(shí)時(shí)價(jià)格信息的服務(wù)。

富有生命力的城市實(shí)驗(yàn)室。正如整個(gè)電網(wǎng)都需要借助新技術(shù)來高效平衡發(fā)電量波動(dòng)不定的可再生能源電能與常規(guī)電廠電能一樣，越來越多的在很大程度上依賴于可再生能源發(fā)電的小型社區(qū)也需要這樣的技術(shù)。這些社區(qū)渴求借助智能電網(wǎng)解決方案，在考慮發(fā)電量波動(dòng)和用電需求波動(dòng)的情況下，可靠、安全地在不同發(fā)電系統(tǒng)之間來回切換?？紤]到這一發(fā)展趨勢，位于德國愛爾蘭根的西門子分布式多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)中心的研究人員，正在研究如何管理能夠優(yōu)化發(fā)電、蓄電和用電的信息生態(tài)系統(tǒng)。

在奧地利維也納郊外，一座規(guī)劃中的新城Aspern進(jìn)一步發(fā)展了這一理念。在這里，一家由維也納市政府、當(dāng)?shù)仉娏荆╓ien Energie）和西門子共同成立的合資企業(yè)，主張將這座城市變成一間“富有生命力的實(shí)驗(yàn)室”，以供研究有助于實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效和可持續(xù)城市發(fā)展的技術(shù)集成解決方案。對樓宇中安裝的各種傳感器生成的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行研究是一種頗具新意的做法，因此，這個(gè)項(xiàng)目要求開發(fā)能夠理解這些數(shù)據(jù)的深層含義的專門算法。來自西門子的Gerald Murauer博士是Aspern合資企業(yè)的負(fù)責(zé)人，他說：“由此得到的信息有望幫助實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效、保護(hù)環(huán)境以及形成專門技術(shù)，從而造福于世界各地的城市。”

當(dāng)然，系統(tǒng)集成不限于工廠、樓宇、電網(wǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。在醫(yī)療領(lǐng)域，系統(tǒng)集成也大有可為。以eSieFusion™成像系統(tǒng)為例。西門子推出的這項(xiàng)新技術(shù)通過將兩種全然不同的信息源——三維CT掃描與實(shí)時(shí)超聲成像——整合起來，創(chuàng)建了一個(gè)可以“透視”人體的虛擬三維窗口。

系統(tǒng)集成甚至彌合了醫(yī)療技術(shù)與工業(yè)技術(shù)之間的鴻溝。通過與主要矯形植入物制造商合作，西門子研究人員和工程師已經(jīng)開發(fā)出一種被稱為“從成像到植入物”的工藝，可根據(jù)計(jì)算機(jī)斷層掃描成像和磁共振成像，自動(dòng)生產(chǎn)出用于膝蓋、臀部、肩部或其他關(guān)節(jié)的個(gè)性化人造器官。作為推進(jìn)電子病歷系統(tǒng)普及的動(dòng)力之一，系統(tǒng)集成也令醫(yī)院、醫(yī)生和患者等受益匪淺。

隨著現(xiàn)實(shí)世界里的事物越來越多地誕生于虛擬世界，分析所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，將得到可指導(dǎo)行動(dòng)的信息——這個(gè)過程一方面是受到降低能源和資源消耗量的要求的推動(dòng)，另一方面也同樣受到日益提高的計(jì)算和模擬能力的拉動(dòng)。盡管我們憑直覺可能覺得這個(gè)世界的集成化程度越高越好，因?yàn)檫@意味著能效日益提高，但我們?nèi)孕璞３志琛?/p>

正如麻省理工學(xué)院的Carlo Ratti教授所指出的，“有許多尚待解決的問題：誰能獲得我們產(chǎn)生的信息，如何對這些信息進(jìn)行存檔，如何區(qū)分好的信息和壞的信息，以及在一個(gè)什么事都不會(huì)被遺忘的世界里會(huì)出現(xiàn)什么情況等，諸如此類，不勝枚舉。我們必須時(shí)刻警惕這些問題，并應(yīng)展開熱烈的公開辯論，因?yàn)檫@些問題關(guān)系到未來社會(huì)的建設(shè)。”