時(shí)間:2023-04-03 10:01:19
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一、企業(yè)信息化的概念
企業(yè)信息化是將信息技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理,旨在提高企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理效率,降低成本,提高顧客的滿意度,最終增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
企業(yè)在信息化過(guò)程中構(gòu)建和使用的應(yīng)用系統(tǒng)可大致分為兩類(lèi)。一類(lèi)是涉及到大量業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)處理的企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng),例如ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等。另一類(lèi)是提供簡(jiǎn)單功能的供單個(gè)員工使用的桌面應(yīng)用系統(tǒng),例如用來(lái)進(jìn)行文字處理、報(bào)表制作的辦公應(yīng)用系統(tǒng)等。
二、企業(yè)信息化中的問(wèn)題
傳統(tǒng)的企業(yè)由于缺少不同系統(tǒng)相互集成的技術(shù),導(dǎo)致很多關(guān)鍵的信息被封閉在相互獨(dú)立的系統(tǒng)中,部門(mén)間重復(fù)著冗余的工作,這直接導(dǎo)致了企業(yè)工作效率的降低和運(yùn)營(yíng)成本的上升。
在一個(gè)單位的各個(gè)部門(mén)之間由于種種原因造成部門(mén)與部門(mén)之間完全孤立,各種信息(如財(cái)務(wù)信息、各種計(jì)劃信息等)無(wú)法或者無(wú)法順暢地在部門(mén)與部門(mén)之間流動(dòng),這樣就會(huì)形成信息孤島。“信息孤島”從在技術(shù)上帶來(lái)的不良影響大致可以分為以下幾個(gè)方面:數(shù)據(jù)的一致性無(wú)法保證,信息及時(shí)共享、反饋難,企業(yè)數(shù)據(jù)中存在很大的冗余、大量的垃圾信息,信息需要重復(fù)多次的輸入。
目前我國(guó)企業(yè)信息化工作中還存在很多的問(wèn)題和困難,“重實(shí)施、輕規(guī)劃,重技術(shù)、輕管理”的認(rèn)識(shí)誤區(qū)使得企業(yè)信息化缺乏清晰的主線,造成“有一個(gè)需求建一個(gè)系統(tǒng)”的直接需求式驅(qū)動(dòng)的信息化建設(shè)模式,直接導(dǎo)致了企業(yè)“信息孤島”的加劇、多種異構(gòu)系統(tǒng)的同時(shí)運(yùn)行。無(wú)論是從企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求,還是企業(yè)信息化的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看,如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源整合,消除“信息孤島”是企業(yè)信息化過(guò)程中必須要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
三、EAI
EAI是將基于各種不同平臺(tái)、用不同方案建立的異構(gòu)應(yīng)用集成的一種方法和技術(shù)。EAI通過(guò)建立底層結(jié)構(gòu),來(lái)聯(lián)系橫貫整個(gè)企業(yè)的異構(gòu)系統(tǒng)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)源等,完成在企業(yè)內(nèi)部的ERP、CRM、SCM、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),以及其他重要的內(nèi)部系統(tǒng)之間無(wú)縫地共享和交換數(shù)據(jù)的需要。有了EAI,企業(yè)就可以將企業(yè)核心應(yīng)用和新的Internet解決方案結(jié)合在一起。
隨著企業(yè)各種應(yīng)用的迅速增加以及更多地把自己的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向電子商務(wù),EAI方案對(duì)企業(yè)的重要性也日益顯現(xiàn)。越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始采用EAI解決方案將企業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用軟件與外部客戶(hù)和供應(yīng)商的應(yīng)用軟件進(jìn)行鏈接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)運(yùn)作的自動(dòng)化,從而令業(yè)務(wù)更實(shí)時(shí)與快速。
傳統(tǒng)的EAI并不能夠滿足企業(yè)最根本的需要——快速構(gòu)建IT系統(tǒng)以支撐企業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展。當(dāng)今的企業(yè)級(jí)分布式IT系統(tǒng)都在向共享服務(wù)方向發(fā)展,企業(yè)對(duì)傳統(tǒng)EAI的需求僅限于將已經(jīng)構(gòu)建但并不支持服務(wù)共享的IT系統(tǒng)變成能夠共享服務(wù)的IT系統(tǒng),但是這一過(guò)程不應(yīng)以放棄與未來(lái)的新應(yīng)用共享服務(wù)為代價(jià)。
四、面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(SOA)
SOA是指為了解決在Internet環(huán)境下業(yè)務(wù)集成的需要,通過(guò)連接能完成特定任務(wù)的獨(dú)立功能實(shí)體實(shí)現(xiàn)的一種軟件系統(tǒng)架構(gòu)。SOA是一個(gè)組件模型,它將應(yīng)用程序的不同功能單元(稱(chēng)為服務(wù))通過(guò)這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)。
SOA憑借其松耦合的特性,使得企業(yè)可以按照模塊化的方式來(lái)添加新服務(wù)或更新現(xiàn)有服務(wù),以解決新的業(yè)務(wù)需要,提供選擇從而可以通過(guò)不同的渠道提供服務(wù),并可以把企業(yè)現(xiàn)有的或已有的應(yīng)用作為服務(wù),從而保護(hù)了現(xiàn)有的IT基礎(chǔ)建設(shè)投資。
傳統(tǒng)的Web技術(shù)有效的解決了人與信息系統(tǒng)的交互和溝通問(wèn)題。WEB服務(wù)技術(shù)則是要有效的解決信息系統(tǒng)之間的交互和溝通問(wèn)題,促進(jìn)B2B/EAI/CB2C的發(fā)展。SOA則是采用面向服務(wù)的商業(yè)建模技術(shù)和WEB服務(wù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的松耦合,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的整合與協(xié)同。WEB服務(wù)和SOA的本質(zhì)思路在于使得信息系統(tǒng)個(gè)體在能夠溝通的基礎(chǔ)上形成協(xié)同工作。
對(duì)于面向同步和異步應(yīng)用的,基于請(qǐng)求/響應(yīng)模式的分布式計(jì)算來(lái)說(shuō),SOA是一場(chǎng)革命。一個(gè)應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯或某些單獨(dú)的功能被模塊化并作為服務(wù)呈現(xiàn)給消費(fèi)者或客戶(hù)端。這些服務(wù)的關(guān)鍵是他們的松耦合特性。例如,服務(wù)的接口和實(shí)現(xiàn)相獨(dú)立。
五、信息融合技術(shù)
信息融合技術(shù)研究如何加工、聯(lián)合來(lái)自眾多信息源的信息,并使不同形式的信息相互補(bǔ)充,為各種模型方法和各領(lǐng)域的專(zhuān)家服務(wù),使其信息量得到最大限度地發(fā)揮。按信息抽象程度不同,融合可分為三個(gè)層次:原始數(shù)據(jù)融合、目標(biāo)級(jí)融合和決策級(jí)融合。
軟件工程在電信工程管理系統(tǒng)中的應(yīng)用是系統(tǒng)的重要特點(diǎn)。因?yàn)榫蛙浖こ瘫旧矶?,它主要研究的是用工程化方法?gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的和高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)軟件,與電信工程管理系統(tǒng)密切相關(guān)。軟件工程涉及到程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件開(kāi)發(fā)工具、系統(tǒng)平臺(tái)、等方面,它的目標(biāo)是:在給定成本、進(jìn)度的情況下,開(kāi)發(fā)出具有較高適用性、有效性、可調(diào)整性、可靠性、可維護(hù)性、可利用性、可追蹤性、可操作性和滿足需求的軟件產(chǎn)品。因而將軟件工程應(yīng)用于電信工程管理系統(tǒng)中,利用計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以將電信工程管理系統(tǒng)的質(zhì)量和開(kāi)發(fā)效率有效提高,減少系統(tǒng)維護(hù)困難的問(wèn)題??偠灾浖こ淘陔娦殴こ坦芾硐到y(tǒng)中應(yīng)用價(jià)值極高。
2電信工程管理系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值
工程管理系統(tǒng)利用軟件工程技術(shù),將電信工程項(xiàng)目的全部信息和數(shù)據(jù)在開(kāi)發(fā)的軟件中進(jìn)行處理和分析,使電信工程建設(shè)項(xiàng)目的管理人員得以從難度較大和較為繁重的工作任務(wù)中解放,避免了由于管理人員的失誤造成的損失,將電信工程管理中信息和數(shù)據(jù)的處理和分析的效率大大提高,與此同時(shí)也降低了管理成本,提高了電信工程項(xiàng)目管理工作效率的極大提高。
0概述
在過(guò)去傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)中,常采用電流、電壓、功率、功率因素、電量等一系列變送器及測(cè)量這些變送器標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的輸入模塊作為系統(tǒng)的前端采集裝置,這樣既增加了系統(tǒng)成本,又使現(xiàn)場(chǎng)布線復(fù)雜,系統(tǒng)可靠性還不高。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,綜合了4C技術(shù)的分布式控制系統(tǒng)的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的集中管理與分散控制。在現(xiàn)代各種分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)及工業(yè)控制與測(cè)量系統(tǒng)中,常利用上監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲取與發(fā)送。采用簡(jiǎn)單可靠易開(kāi)發(fā)的通信軟件,可大大降低系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度。由于文獻(xiàn)1沒(méi)有對(duì)通信軟件及通信流程進(jìn)行詳細(xì)介紹,本文結(jié)合具體通信實(shí)例給出了相應(yīng)程序代碼。
1. 1EDA9033D智能模塊
在現(xiàn)代分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)中,常將數(shù)字化的智能模塊EDA9033D作為系統(tǒng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集裝置。智能電量變送器EDA9033D采用了RS-485接口,遵循標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU通訊規(guī)約,且能連接到所有的計(jì)算機(jī)和終端并與之通訊。
1.1EDA9033D智能模塊性能
EDA9033D智能模塊是一智能型三相電參數(shù)數(shù)據(jù)綜合采集模塊,可準(zhǔn)確輸出三相相電壓;三相電流;功率、正(反)向有(無(wú))功電度等電參數(shù);電壓、電流等的測(cè)量精度優(yōu)于0.2%,其它電量的測(cè)量精度優(yōu)于0.5%。進(jìn)行通信時(shí),數(shù)據(jù)格式、通訊速率、模塊地址等參數(shù)可靈活設(shè)定。組網(wǎng)方便,通過(guò)使用RS-485中繼器,可將多達(dá)247個(gè)模塊連接到同一網(wǎng)絡(luò)上。
1.2智能模塊通訊格式
EDA9033D通信采用Modbus-RTU通訊規(guī)約,數(shù)據(jù)傳輸方式中每個(gè)字節(jié)包括1個(gè)起始位,8個(gè)數(shù)據(jù)位(最小的有效位優(yōu)先發(fā)送),無(wú)奇偶校驗(yàn)位,1個(gè)終止位;數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)時(shí)采用循環(huán)冗余校驗(yàn)碼方式進(jìn)行確認(rèn)。
1概述人口老齡化已成為世界范圍內(nèi)的社會(huì)問(wèn)題,是社會(huì)發(fā)展的必然階段。老人護(hù)理消耗大量的人力、物力,同時(shí)家屬等護(hù)理人員對(duì)表征老人健康的一些生理參數(shù)如血壓、脈搏、體溫等專(zhuān)業(yè)知識(shí)知曉率低,不利于健康狀況異常的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,容易引起意外事故的發(fā)生或病情的惡化。傳統(tǒng)的監(jiān)護(hù)儀器體積通常比較大,而且價(jià)格昂貴,主要應(yīng)用于醫(yī)院等專(zhuān)業(yè)場(chǎng)所,大部分沒(méi)有無(wú)線傳輸功能,不能在醫(yī)院以外的地方,如家庭、野外等環(huán)境下使用。本文設(shè)計(jì)了一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)(移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò))的人體健康狀況無(wú)線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器,類(lèi)似隨身聽(tīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)表征人體健康狀況的生理參數(shù)(體溫、血壓等)的實(shí)時(shí)檢測(cè),當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警,并以短信的形式將異常信息發(fā)送護(hù)理人員及家屬,甚至可以發(fā)送給醫(yī)生或醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu),對(duì)老人異常狀況及時(shí)做出處理。
2硬件電路設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖1所示。主要由單片機(jī)、語(yǔ)音電路、LCD顯示電路、鍵盤(pán)、血壓檢測(cè)、脈搏檢測(cè)、體溫檢測(cè)、GSM通信模塊組成。圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
2.2無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
GSM通信模塊選用德國(guó)西門(mén)子公司的TC35i,具體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。TC35i模塊采用40引腳的ZIF連接形式和應(yīng)用處理器連接。通過(guò)ZIF 連接器提供了應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)和電源線。共有40個(gè)管腳,通過(guò)一個(gè)ZIF(Zero Insertion Force)連接器引出。
圖2:TC35i模塊結(jié)構(gòu)示意圖
TC35i 模塊通過(guò)ZIF 連接器提供給用戶(hù)4 個(gè)應(yīng)用接口:電源接口(1-10)、串行接口(18、19)、兩路音頻傳輸接口、SIM卡接口(24-29)。而在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中通常用到其中的3個(gè)接口, 即: 電源接口、串行接口、SIM卡接口。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。模塊與單片機(jī)的接口電路如圖3所示。
圖3TC35i模塊與單片機(jī)的連接電路
2.3 體溫檢測(cè)
體溫檢測(cè)選擇Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20, 它是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器, 3引腳封裝, 可以大大節(jié)省系統(tǒng)資源。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。DS18B20與單片機(jī)的硬件連接如圖4所示。
圖4 DS18B20引腳圖圖5 :血壓及脈搏檢測(cè)示意圖
2.4 血壓及脈搏檢測(cè)
血壓、脈搏的電子檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)比較成熟,本設(shè)計(jì)直接從電子式血壓計(jì)取測(cè)量結(jié)果,檢測(cè)方案見(jiàn)圖5,由送顯示的數(shù)據(jù)引出發(fā)送到MCU。該方案測(cè)量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、專(zhuān)業(yè),減少由于測(cè)量方法等原因造成的誤差,提高系統(tǒng)可靠性,同時(shí)又能夠節(jié)省開(kāi)發(fā)周期。
3軟件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)整體軟件流程圖如圖6所示。其中測(cè)量部分由無(wú)線收發(fā)子程序、溫度檢測(cè)子程序、血壓脈搏數(shù)據(jù)處理子程序等組成。
圖6 系統(tǒng)軟件流程圖
3.2 通信軟件設(shè)計(jì)
(1)AT指令簡(jiǎn)介
AT即Attention,AT指令集是從終端設(shè)備或數(shù)據(jù)終端向終端適配器或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備發(fā)送的。用戶(hù)可以通過(guò)AT指令進(jìn)行呼叫、短信、電話本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、傳真等方面的控制。控制器通過(guò)AT 指令控制TC35i模塊, 本設(shè)計(jì)的短消息格式就是這種格式。
(2)基于單片機(jī)的短消息發(fā)送程序設(shè)計(jì)
指令內(nèi)容均為ASCII碼,短消息的中文編碼方式為UNICODE碼。所以單片機(jī)通過(guò)AT指令控制TC35i模塊時(shí),發(fā)送的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)代碼轉(zhuǎn)換。由于漢字?jǐn)?shù)量眾多,單片機(jī)資源有限,所以必須把短信內(nèi)容中涉及到的漢字的UNICODE碼放入單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)部。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。短信發(fā)送子程序的流程圖見(jiàn)圖7所示。
圖7 TC35i數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖
4 結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)是為全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽參賽作品,樣機(jī)已研制成功,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,獲得了河南省三等獎(jiǎng)的好成績(jī)。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類(lèi)號(hào):TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)36-0261-02
在單片機(jī)串行教學(xué)及電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí),通常涉及單片機(jī)(下位機(jī))與計(jì)算機(jī)(上位機(jī))的串行通信,利用串行通信上位機(jī)發(fā)送命令給下位機(jī),下位機(jī)將待顯示數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)上顯示,本論文設(shè)計(jì)收發(fā)幀定長(zhǎng)21個(gè)字節(jié)的串行通信,一幀包括2字節(jié)同步頭、2字節(jié)結(jié)束字、1字節(jié)命令字、16字節(jié)數(shù)據(jù)。上下位機(jī)通過(guò)一對(duì)虛擬串口進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信。
1 Proteus仿真軟件繪制串行通信電路(如圖1)
2 利用kile c51軟件編寫(xiě)下位機(jī)程序代碼
#include
#define uchar unsigned char
sbit P1_1=P1^1;
uchar Fhead=0xA5,F(xiàn)end=0x5A,shead=0,send=0; //頭尾字節(jié),找到頭尾標(biāo)志
uchar x,uartbuf,rdata[20]; //接收變量,接收緩沖21字節(jié)
uchar temp,tdata[21]={0xa5,0xa5,16,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0x5a,0x5a};
uchar scount; //接收有效數(shù)據(jù)
main()
{ TMOD=0x20; PCON=0x00; SCON=0x50; //設(shè)置波特率為9600b/s,10位異步收發(fā),啟動(dòng)定時(shí)器1
TH1=0xfd; TL1=0xfd; TR1=1;
EA=1; ES=1; //開(kāi)啟中斷
while(1)
{ if(send==1||P1_1==0) //接收到正確數(shù)據(jù)或按鍵按下時(shí)下位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到上位機(jī)
{ tdata[0]=0xa5;tdata[1]=0xa5;tdata[19]=0x5a;tdata[20]=0x5a;
for(temp=0;temp
{ SBUF=tdata[temp]; while(TI==0);TI=0; }
send=0; scount=0;
while(P1_1==0);
} } }
void uart() interrupt 4 using 1
{ if(RI==1)
{x=SBUF;
if(x==Fhead && x==uartbuf) //找同步頭
{shead=1;scount=0;}
if(x==Fend && x==uartbuf) //找結(jié)束字
{shead=0;;send=1;}
if(shead==1) //是同步頭非結(jié)束字保存數(shù)據(jù)
{rdata[scount]=x;tdata[scount+1]=x;scount++;}
uartbuf=x; RI=0;
}}
3 上位機(jī)串行通信界面設(shè)計(jì)
利用VB設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收發(fā)控制界面如圖2,在設(shè)計(jì)時(shí)需要增加外部控件:在工程-部件中選擇microsoft comm control 6.0控件,添加后在工具箱中出現(xiàn)電話機(jī)圖標(biāo),拖入窗體即可使用。
數(shù)據(jù)收發(fā)控制界面程序代碼如下:
Option Explicit
Dim shuzu(20) As Integer '發(fā)送數(shù)組的長(zhǎng)度
Dim fnum As Integer '接收有效數(shù)據(jù)在本次接收收據(jù)的首位值
Dim lt() As Byte '每次事件接收數(shù)組
Dim counter As Integer '計(jì)接收有效數(shù)組數(shù)
Dim TOU As Boolean '數(shù)據(jù)頭標(biāo)志
Private Sub Form_Load()
TOU = False
mPort = 1
MSComm1.Settings = "9600,N,8,1" '端口波特率
MSComm1.InputLen = 21 '接收緩沖器讀出字節(jié)數(shù)或字符數(shù)
MSComm1.InputMode = 1
MSComm1.RThreshold = 21
MSComm1.RTSEnable = True
MSComm1.SThreshold = 1
If MSComm1.PortOpen = False Then MSComm1.PortOpen = True
End Sub
Private Sub cmdfs_Click() '發(fā)送數(shù)據(jù)
Dim i As Integer: ReDim shuju(20) As Byte
shuju(0) = &HA5: shuju(1) = &HA5: shuju(2) = &H10
For i = 3 To 18
shuju(i) = "&H" & Mid(txtSend.Text, 2 * (i - 3) + 1, 2)
Next i
shuju(19) = &H5A:shuju(20) = &H5A
MSComm1.Output = shuju
End Sub
Private Sub MSComm1_OnComm() '接收數(shù)據(jù)
Dim RX_lins As Integer, i As Integer, temp As Byte
fnum = 0
If mEvent = comEvReceive Then
RX_lins = MSComm1.InBufferCount
ReDim lt(RX_lins) As Byte
lt = MSComm1.Input
For i = 0 To RX_lins - 1 '查找同步頭A5
If i >= 1 Then
If lt(i) = &HA5 And lt(i - 1) = &HA5 Then
fnum = i + 1: TOU = True
End If
End If
Next i
If TOU = True Then
For i = fnum To RX_lins - 1
shuzu(i - fnum) = lt(i) '導(dǎo)入數(shù)據(jù)
Next i
counter = RX_lins - fnum '累加接收到的數(shù)據(jù)
End If
If TOU = True And counter >= 3 Then '找到頭尾時(shí)數(shù)據(jù)有效
If shuzu(counter - 2) = &H5A And shuzu(counter - 1) = &H5A Then
For i = 0 To counter - 1 '接收數(shù)據(jù)送至接收文本框顯示
txtRcv.Text = txtRcv.Text & Hex(shuzu(i)) & " "
Next i
counter = 0: TOU = False: fnum = 0
End If
End If
End If
End Sub
4 擬串口的連接
虛擬串口7.2如圖2-2,建立com1和com2為一對(duì)虛擬端口,其中com2設(shè)為proteus仿真軟件COMPIM串口,com1設(shè)為計(jì)算機(jī)vb界面中的mPort = 1串口,雙機(jī)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC的串行通信。
5 仿真調(diào)試
該實(shí)例已通過(guò)測(cè)試運(yùn)行正常,實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信21字節(jié)串行通信的傳輸,也可利用其他高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)上位機(jī)界面或計(jì)算機(jī)串口調(diào)試工具。
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【中圖分類(lèi)號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097(2009)06―0107―04
一 通信原理課程的地位及教學(xué)特點(diǎn)
當(dāng)今世界已進(jìn)入了飛速發(fā)展的信息時(shí)代,通信技術(shù)與傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合,成為21世紀(jì)國(guó)際社會(huì)和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。培養(yǎng)滿足社會(huì)需要的通信專(zhuān)業(yè)人才成為高等院校通信工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)問(wèn)題。通信原理是通信工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門(mén)專(zhuān)業(yè)標(biāo)志性課程,是以概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、電路、模擬電子線路、信號(hào)與系統(tǒng)、隨機(jī)信號(hào)分析等課程為先修課的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程奠定基礎(chǔ),在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置中起著承上起下的關(guān)鍵作用,占有重要的教學(xué)地位。課程所包含的內(nèi)容是通信工程專(zhuān)業(yè)本科生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中必須具備的重要部分,為學(xué)生形成通信專(zhuān)業(yè)的理論體系與技術(shù)思想 發(fā)揮著重要作用,對(duì)于專(zhuān)業(yè)建設(shè)等教學(xué)研究工作有著重要的支持作用[1]。
課程的教學(xué)特點(diǎn)是:(1)基本概念和基本原理都很抽象,數(shù)學(xué)公式和理論推導(dǎo)相對(duì)較多,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高,理論性比較強(qiáng),是信號(hào)理論和系統(tǒng)理論的延伸和推廣,教材偏重?cái)?shù)學(xué)分析,對(duì)通信原理的物理過(guò)程講述不夠,學(xué)生感覺(jué)枯燥難懂,難以引起學(xué)習(xí)興趣。(2)內(nèi)容較多,涉及的知識(shí)面寬。隨機(jī)信號(hào)的分析是全書(shū)的基礎(chǔ),模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制、信源編碼和信道編解碼、數(shù)字基帶系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)的最佳接收等在課程中都非常重要,需要一系列先修課程的支持,學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備不足。(3)教師在講課中不僅要使同學(xué)扎實(shí)掌握各個(gè)基本知識(shí)點(diǎn),而且要將通信系統(tǒng)的各部分內(nèi)容有機(jī)串聯(lián)起來(lái),使學(xué)生掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)和整個(gè)通信系統(tǒng)的關(guān)系,如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)也是一個(gè)難題。總之,本課程教與學(xué)的難度都很大[2][3]。
二 課程教學(xué)改革的現(xiàn)狀、難點(diǎn)及對(duì)策
在高等院校中,針對(duì)通信原理課程的特點(diǎn),進(jìn)行了廣泛的課程教學(xué)改革,取得了很多優(yōu)秀成果,如省級(jí)、國(guó)家級(jí)精品課、優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)。目前本課程教學(xué)改革的主要優(yōu)秀成果如下:
(1) 采用綜合實(shí)驗(yàn)箱。將每箱一個(gè)實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱改變?yōu)榭勺龆鄠€(gè)實(shí)驗(yàn)的模塊化綜合實(shí)驗(yàn)箱,提高了性?xún)r(jià)比,增加了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
(2) 將仿真軟件應(yīng)用于通信原理實(shí)驗(yàn),豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。目前通信系統(tǒng)的仿真主要分為軟件仿真和硬件仿真。軟件仿真是依據(jù)通信原理實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的虛擬仿真; 主要有MATLAB/Simulink、SystemView等;硬件仿真是從系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)的角度仿真實(shí)際電路,主要有EWB/Multisim、PSpice、Protel、QuartusⅡ、ADS等[4]。
(3) 采用現(xiàn)代教育手段。采用幻燈片、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教學(xué)手段和一些仿真軟件等搭建網(wǎng)絡(luò)通信原理教學(xué)平臺(tái),共享教學(xué)資源,學(xué)生能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行理論學(xué)習(xí)并可進(jìn)行網(wǎng)上仿真實(shí)驗(yàn)等,教學(xué)內(nèi)容更加豐富生動(dòng),便捷的網(wǎng)絡(luò)溝通手段和互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的時(shí)空限制,擴(kuò)大了學(xué)生的自學(xué)空間,提供了交互式、開(kāi)放式、自主式的新學(xué)習(xí)模式[5]。
從當(dāng)前教學(xué)改革成果來(lái)說(shuō),綜合實(shí)驗(yàn)箱、軟件仿真實(shí)驗(yàn)、建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)等豐富的教學(xué)形式取得了很好的效果,非常值得學(xué)習(xí)和借鑒。但也存在下列突出的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題:
(1) 綜合實(shí)驗(yàn)箱仍存在一些不足。沒(méi)能克服硬件驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)固有的動(dòng)手多、動(dòng)腦少的缺點(diǎn);實(shí)驗(yàn)數(shù)目增加了,但由于通信原理課程內(nèi)容較多以及硬件的制約,綜合實(shí)驗(yàn)箱不可能全部覆蓋理論教學(xué)內(nèi)容,仍然存在盲區(qū)。
(2) 基于MATLAB/Simulink、SystemView等平臺(tái)提供的通信模塊都是封裝好的,模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)看不到,通信原理課程講授的恰恰是內(nèi)部的具體實(shí)現(xiàn),是要求學(xué)生掌握的主要內(nèi)容,因此只能進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真,不能進(jìn)行波形級(jí)仿真,沒(méi)能從根本上脫離驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的模式。
(3) 以MATLAB/Simulink、SystemView等為代表的軟件仿真是虛擬的、原理級(jí)仿真,沒(méi)有相應(yīng)的硬件支持,不能硬件實(shí)現(xiàn)。以EWB/Multisim、PSpice、ADS等為代表的硬件仿真,從系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)角度仿真實(shí)際電路。這兩類(lèi)仿真各自獨(dú)立進(jìn)行,兩者之間缺乏聯(lián)系和銜接,使學(xué)生感覺(jué)理論和實(shí)際之間有距離。沒(méi)有既能實(shí)現(xiàn)原理級(jí)的仿真,又可作為硬件實(shí)現(xiàn)的通信平臺(tái)將理論和實(shí)際銜接起來(lái)。
(4) 網(wǎng)絡(luò)課堂的電子資源有待進(jìn)一步完善。在電子教案中,有些含有Flash制作的動(dòng)畫(huà),幫助學(xué)生理解原理,但Flas也只停留在演示結(jié)果的層面上,不是真的通信系統(tǒng)。以 MATLAB/Simulink、SystemView等軟件仿真只能進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真。
為解決上述教學(xué)改革中突出的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題,在多年的教學(xué)中不斷摸索積累,結(jié)合通信系統(tǒng)構(gòu)成具有模塊化的特點(diǎn),采用虛擬儀器開(kāi)發(fā)工具LabVIEW開(kāi) 發(fā)了通信原理教學(xué)平臺(tái)。
三 虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺(tái)的組成和特點(diǎn)
LabVIEW是圖形化編程環(huán)境,它的最大優(yōu)點(diǎn)是直觀易學(xué),編程效率高,在開(kāi)發(fā)各種儀器及虛擬電路方面有其獨(dú)到之處。LabVIEW不僅僅是一種編程語(yǔ)言,更是一種高度交互式的開(kāi)發(fā)環(huán)境,用來(lái)快速設(shè)計(jì)原型和進(jìn)行應(yīng)用程序的漸進(jìn)式開(kāi)發(fā),從測(cè)量、 自動(dòng)化到實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng),再到通用場(chǎng)合。LabVIEW具有對(duì)FPGA編程下載的能力,具有數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)程序,所以LabVIEW也是一個(gè)硬件設(shè)計(jì)工具。其計(jì)算、分析、顯示功能,豐富的信號(hào)分析和處理方面的庫(kù)函數(shù)以及軟、硬兼?zhèn)涮匦苑浅_m合通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[6]。
但LabVIEW的商用通信軟件包提供的通信模塊都是封裝好的,內(nèi)部結(jié)構(gòu)看不到,這一點(diǎn)與MATLAB/Simulink、System View等仿真語(yǔ)言的語(yǔ)句類(lèi)似。通信原理課程要學(xué)習(xí)的恰恰是內(nèi)部的具體實(shí)現(xiàn),要使LabVIEW應(yīng)用于通信原理教學(xué)中必需花大力氣自主開(kāi)發(fā)通信軟件包。為解決此難題,在我校實(shí)驗(yàn)技術(shù)基金的支持下進(jìn)行了教改立項(xiàng),項(xiàng)目組成員分工合作,結(jié)合通信原理的教學(xué),針對(duì)各種基本通信系統(tǒng)的各種調(diào)制方式和編碼方式,編寫(xiě)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺(tái)。
平臺(tái)的硬件系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、連接外部的端口、數(shù)據(jù)采集卡、射頻卡等構(gòu)成,在LabVIEW軟件控制下可完全模擬和替代傳統(tǒng)的儀器。射頻前端+A/D+計(jì)算機(jī)=一臺(tái)接收機(jī),計(jì)算機(jī)+ D/ A +射頻輸出=一臺(tái)發(fā)射機(jī)。因此,平臺(tái)不僅是一個(gè)用于教學(xué)演示的仿真軟件,同時(shí)也是硬件實(shí)現(xiàn)方式的一種,與傳統(tǒng)硬件不同的是采用了 較先進(jìn)的軟件無(wú)線電理論,在此平臺(tái)上,只需改變軟件程序,就可以構(gòu)成不同的通信系統(tǒng)。
平臺(tái)的軟件部分包括:模擬通信系統(tǒng)、數(shù)字基帶系統(tǒng)、數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)、模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸、數(shù)字信號(hào)最佳接收系統(tǒng)、信道編碼器、信源編碼器、碼分復(fù)用系統(tǒng),涵蓋了通信原理課程的主要內(nèi)容。每個(gè)通信系統(tǒng)的軟件部分都由兩部分組成:(1)各種調(diào)制方式和編解碼方式的可供調(diào)用的通信模塊,給出了模塊的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。(2)調(diào)用模塊構(gòu)成了基礎(chǔ)通信系統(tǒng)和綜合通信系統(tǒng)。平臺(tái)功能完善、內(nèi)容豐富、形式新穎、模塊化設(shè)計(jì)符合通信系統(tǒng)的方框圖特點(diǎn),將通信系統(tǒng)如動(dòng)畫(huà)般展示,使通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)像搭積木一樣有趣,枯澀難懂的通信理論變得形象生動(dòng),學(xué)生愛(ài)學(xué)、易學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,解決了理論教學(xué)難題。
四 虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺(tái)程序舉例
圖1為虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺(tái)進(jìn)入界面。點(diǎn)擊“系統(tǒng)概述”和“系統(tǒng)組成” ,可初步了解該系統(tǒng)。點(diǎn)擊“系統(tǒng)選擇” 進(jìn)入圖1。再點(diǎn)擊各個(gè)系統(tǒng),可進(jìn)入相應(yīng)系統(tǒng)。點(diǎn)擊“STOP”或“返回” 鍵,返回上一界面。如點(diǎn)擊“模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸” ,進(jìn)入圖2“模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸”進(jìn)入界面。在圖2中點(diǎn)擊“PCM脈沖編碼調(diào)制” 進(jìn)入圖3“PCM脈沖編碼調(diào)制” 前面板。在圖3中點(diǎn)擊“波形選擇” 的上下鍵來(lái)選擇多種輸入信號(hào),可以改變輸入信號(hào)的頻率、振幅等,可觀察各種輸入信號(hào)下的抽樣值、映射值、每個(gè)映射值對(duì)應(yīng)的PCM編碼、信道中的PCM波形、譯碼輸出波形等,會(huì)看到譯碼輸出波形隨著輸入信號(hào)的變化而變化,從而驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性。
在LabVIEW環(huán)境下,可在前面板的標(biāo)題欄中選“窗口--顯示程序框圖” 進(jìn)入后面板,后面板為L(zhǎng)abVIEW的框圖化程序,前、后面板中的輸入、輸出控件是一一對(duì)應(yīng)的,在后面板中可以看到前面板的功能是如何具體編程實(shí)現(xiàn)的。
圖4為“PCM脈沖編碼調(diào)制” 后面板,可清楚地展示PCM系統(tǒng)的詳細(xì)工作過(guò)程:發(fā)送端抽樣、映射、編碼后送入信道,接收端反映射、PCM譯碼、恢復(fù)原信號(hào)。其中“映射”、“PCM編碼” 等是作者編寫(xiě)的模塊化子程序,雙擊程序模塊,可進(jìn)入子程序的前、后面板,如“PCM編碼” 模塊 ,是一個(gè)包含若干子程序的逐次比較(類(lèi)似砝碼稱(chēng)重物)編碼程序,如圖5“PCM編碼子程序” 后面板所示,PCM編碼中極性碼、段落碼、段內(nèi)碼的復(fù)雜編碼過(guò)程被清晰地展現(xiàn)。
五 結(jié)束語(yǔ)
虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺(tái)涵蓋了通信原理課程的主要內(nèi)容,提供了可供調(diào)用的通信模塊,既給出了模塊的內(nèi)部實(shí)現(xiàn),又調(diào)用這些模塊構(gòu)成了各種基礎(chǔ)通信系統(tǒng)和綜合通信系統(tǒng),該平臺(tái)具有的特點(diǎn)如下:
(1) 平臺(tái)形式新穎,模塊化設(shè)計(jì)符合通信系統(tǒng)的方框圖特點(diǎn),非常適合通信原理課程的教學(xué),將通信系統(tǒng)如動(dòng)畫(huà)般展示,使通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)像搭積木一樣有趣,枯澀難懂的理論變得形象生動(dòng),學(xué)生愛(ài)學(xué)、易學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,解決了理論教學(xué)難題。
(2) 平臺(tái)功能完善,內(nèi)容豐富,平臺(tái)涵蓋通信原理課程的全部主要內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)內(nèi)容的無(wú)盲區(qū)全方位覆蓋,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)箱覆蓋面有限的不足。
(3) 平臺(tái)通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果及每一步具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程的詳盡解析,使學(xué)生真正學(xué)懂理論,改變了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中學(xué)生動(dòng)手多,動(dòng)腦少,只知其然,不知其所以然的被動(dòng)局面,彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)箱等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的不足。
(4) 平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的波形級(jí)及系統(tǒng)級(jí)仿真,而且生動(dòng)形象、寓教于樂(lè),嵌入到網(wǎng)絡(luò)課堂上,網(wǎng)絡(luò)課堂內(nèi)容更加完善,使交互、開(kāi)放、自主的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式發(fā)揮更大的作用。
(5) 本通信平臺(tái),不僅僅是一個(gè)用于教學(xué)演示的仿真軟件,同時(shí)也是軟件無(wú)線電方式的一種硬件實(shí)現(xiàn),在此
平臺(tái)上,只需改變軟件程序,就可以構(gòu)成不同的通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了原理級(jí)的軟件仿真與硬件實(shí)現(xiàn)的銜接,縮小了理論和實(shí)際之間的距離。
(6) 平臺(tái)中設(shè)計(jì)了可供調(diào)用的模塊化通信軟件包,為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提供了新的平臺(tái)和手段。
總之,虛擬儀器通信原理教學(xué)平臺(tái)的創(chuàng)立為高校通信原理課程的教學(xué)提供了新的途徑,為課程的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和科研提供支持,具有廣泛的應(yīng)用前景。平臺(tái)的軟件部分在遼寧省第九屆教育軟件大賽高等教育本科組的壹百多名獲獎(jiǎng)?wù)咧忻械谝?。配套著作《通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)及應(yīng)用》詳細(xì)介紹了平臺(tái)的全部?jī)?nèi)容,將由電子工業(yè)出版社近期出版發(fā)行。平臺(tái)的演示版可由遼寧教育網(wǎng)優(yōu)秀教育軟件展免費(fèi)下載,希望能對(duì)相關(guān)教師和學(xué)生有所幫助。
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The Design and Exploitation of Teaching Flat for Principles of Communications Taking Use of Virtual Instruments
LI Huan1REN Bo2
近年來(lái),圖書(shū)館界一直都在強(qiáng)調(diào)“以人為本”的服務(wù)理念,提倡主動(dòng)服務(wù),以提高服務(wù)質(zhì)量、提升圖書(shū)館的服務(wù)水平,更好的發(fā)揮圖書(shū)館的各項(xiàng)職能。數(shù)字參考咨詢(xún)就是目前很多高校圖書(shū)館都在開(kāi)展的服務(wù)形式之一。高校圖書(shū)館開(kāi)展數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù),其作用一是可以給讀者提供更高質(zhì)量的服務(wù),二是能夠更大限度的開(kāi)發(fā)和利用圖書(shū)館的各種資源,三是能夠更充分的發(fā)揮圖書(shū)館工作人員的智慧和才能,調(diào)動(dòng)他們的工作積極性。而網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)服務(wù)已經(jīng)成為目前的主要服務(wù)形式。
1 數(shù)字參考咨詢(xún)和實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)
數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)(Digitalreference service,簡(jiǎn)稱(chēng)DRS) 又稱(chēng)虛擬參考咨詢(xún)服務(wù)(VRS),是指網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,由咨詢(xún)館員根據(jù)用戶(hù)提出的要求,以網(wǎng)絡(luò)為服務(wù)載體,運(yùn)用科學(xué)的信息搜集、組織、加工方法,及時(shí)提供咨詢(xún)線索或咨詢(xún)結(jié)果的信息服務(wù),是圖書(shū)館通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向讀者提供信息參考的一種新型服務(wù)模式,它能為用戶(hù)提供一個(gè)全面和無(wú)縫的信息服務(wù)環(huán)境,從而再造了數(shù)字化信息環(huán)境下的信息服務(wù)模式,保持了圖書(shū)情報(bào)界作為“業(yè)化優(yōu)質(zhì)和精確的信息服務(wù)提供者的優(yōu)勢(shì)地位”。
目前國(guó)內(nèi)外圖書(shū)情報(bào)機(jī)構(gòu)提供兩種數(shù)字參考咨詢(xún)系統(tǒng)。一種是異步參考咨詢(xún)系統(tǒng)(Asynchronous reference system);一種是實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)服務(wù)(Real-timereference system)。異步參考咨詢(xún)服務(wù)的主要形式有電子郵件、網(wǎng)絡(luò)表單、留言板、論壇、FAQ等;實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)主要有chat聊天、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系中心、音視頻會(huì)議等形式。
實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)是參考咨詢(xún)員和用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以即時(shí)交互的方式來(lái)咨詢(xún)問(wèn)題的服務(wù)方式,它是一種真正的在虛擬環(huán)境下用戶(hù)與專(zhuān)家的交互過(guò)程[1]。它的最大優(yōu)點(diǎn)是交互性和實(shí)時(shí)性。實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)可以為讀者提供方便快捷的服務(wù),使世界各地的用戶(hù)隨時(shí)隨地都能享受到圖書(shū)館的各種信息資源,能讓讀者感到圖書(shū)館無(wú)所不在,已經(jīng)成為深受讀者歡迎的參考咨詢(xún)服務(wù)方式。然而,圖書(shū)館要在網(wǎng)上實(shí)時(shí)地、“面對(duì)面”地解答讀者提問(wèn),必須借助于相應(yīng)軟件以提供詢(xún)館員與用戶(hù)交流的平臺(tái),這是實(shí)時(shí)數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)的關(guān)鍵,而目前最廣泛應(yīng)用的就是Chat軟件技術(shù)。
2 Chat技術(shù)概述
最早的chat服務(wù)起源于商業(yè)領(lǐng)域,一些擁有網(wǎng)站的批發(fā)零售商為了響應(yīng)在線顧客的需求,利用這種軟件工具開(kāi)展實(shí)時(shí)服務(wù),如:Land’s End(現(xiàn)改為Cisco Customer Interaction Suite)。后來(lái)逐漸延伸到其他行業(yè),如互動(dòng)式培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、企業(yè)會(huì)議、特殊興趣小組等領(lǐng)域,直至發(fā)展到圖書(shū)館中。1995年圖書(shū)館開(kāi)始推出使用簡(jiǎn)單Chat技術(shù)的AskA Live(咨詢(xún)專(zhuān)家在線)服務(wù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的交互式網(wǎng)上咨詢(xún)服務(wù),并逐步在全世界圖書(shū)館界推廣開(kāi)來(lái)[2]。據(jù)2001年11月12一l3口在Orlando舉行的第三屆虛擬咨詢(xún)臺(tái)會(huì)議(Virtual Reference Desk Conference)的信息顯示:世界范圍內(nèi)有153種用于Chat實(shí)時(shí)服務(wù)的軟件,其中有136種由圖書(shū)館獨(dú)立使用,另外17種由合作組織聯(lián)合使用[3]。將這種實(shí)時(shí)聊天技術(shù)應(yīng)用于圖書(shū)館數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)中,可以打破傳統(tǒng)咨詢(xún)服務(wù)地域界限,并能彌補(bǔ)電子郵件、網(wǎng)絡(luò)表單等其他數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)相對(duì)于傳統(tǒng)咨詢(xún)服務(wù)在即時(shí)性、交互性、直接性等方面所存在的不足。
3 騰訊QQ功能簡(jiǎn)介
騰訊QQ是由深圳市騰訊計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有限公司開(kāi)發(fā)的一款基于Internet的即時(shí)通訊軟件,我們可以使用QQ和其它QQ用戶(hù)進(jìn)行交流:即時(shí)信息收發(fā)、語(yǔ)音視頻聊天、與手機(jī)聊天、BP機(jī)網(wǎng)上尋呼、聊天室、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)斷點(diǎn)續(xù)傳傳輸文件、QQ群聊、共享文件、QQ郵箱、備忘錄、網(wǎng)絡(luò)收藏夾、發(fā)送賀卡等功能。論文參考網(wǎng)。QQ不僅僅是簡(jiǎn)單的即時(shí)通信軟件,它與全國(guó)多家尋呼臺(tái)、移動(dòng)通信公司合作,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的無(wú)線尋呼網(wǎng)、GSM移動(dòng)電話的短消息互聯(lián),是國(guó)內(nèi)最為流行功能最強(qiáng)的即時(shí)通信軟件。
4 利用騰訊QQ開(kāi)展實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)服務(wù)的的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
筆者在擔(dān)任本校圖書(shū)館咨詢(xún)館員期間,一直使用騰訊QQ聊天軟件為廣大讀者進(jìn)行實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)服務(wù),效果良好。在此,筆者以自己的工作經(jīng)歷和使用經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),以騰訊QQ為例,來(lái)討論一下chat軟件在圖書(shū)館實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)服務(wù)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
4.1 用戶(hù)廣泛
騰訊QQ是現(xiàn)在中國(guó)也是世界上使用人數(shù)最多的聊天軟件。 據(jù)易觀國(guó)際統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)即時(shí)通信(IM)市場(chǎng)繼續(xù)蓬勃發(fā)展,在線用戶(hù)的數(shù)量和增幅均再創(chuàng)新紀(jì)錄,而騰訊QQ依然占據(jù)絕對(duì)的領(lǐng)先地位。2007年第一季度,國(guó)內(nèi)IM服務(wù)同時(shí)在線人數(shù)3406萬(wàn)人,騰訊QQ份額高達(dá)74.90%[4],將近四分之三。騰訊QQ已經(jīng)是一個(gè)婦幼皆知的聊天軟件,使用者不需要任何培訓(xùn),只需要通過(guò)圖書(shū)館網(wǎng)站直接點(diǎn)擊“即時(shí)咨詢(xún)”鏈接即可聯(lián)系咨詢(xún)館員,就可以請(qǐng)求咨詢(xún)服務(wù),簡(jiǎn)單的操作過(guò)程和廣泛的QQ用戶(hù)使得在線實(shí)時(shí)咨詢(xún)服務(wù)更容易被推廣利用。
4.2 強(qiáng)大的功能支持能夠滿足實(shí)時(shí)咨詢(xún)的基本需要
騰訊QQ支持超級(jí)語(yǔ)音、視頻聊天、群聊、離線留言、短信、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)斷點(diǎn)續(xù)傳文件、共享空間、QQ郵箱等多種功能,具有實(shí)時(shí)性、交互性、靈活性、廣泛性、開(kāi)放性、指導(dǎo)性、匿名性等特點(diǎn),完全適合數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)的基本要求。用戶(hù)只要提出問(wèn)題,即可得到即時(shí)解答。對(duì)于圖書(shū)館咨詢(xún)館員,如果有用戶(hù)訪問(wèn),QQ警示系統(tǒng)會(huì)通知工作人員接收信息并進(jìn)行交談,由于其交互性強(qiáng),用戶(hù)與工作人員之間可以隨時(shí)就含糊的表達(dá)進(jìn)行澄清,就信息資源的內(nèi)容及使用方法進(jìn)行介紹,它對(duì)指示性問(wèn)題解答尤其有效。所有這些,都為圖書(shū)館利用QQ開(kāi)展數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)奠定的基礎(chǔ)
4.3 利用QQ群功能可以開(kāi)展多向?qū)n}及定題跟蹤服務(wù)
圖書(shū)館可以以不同的服務(wù)內(nèi)容為主題,按服務(wù)內(nèi)容分類(lèi),建立多個(gè)QQ群。每個(gè)QQ群都由專(zhuān)門(mén)的幾個(gè)人負(fù)責(zé),共同回答讀者的問(wèn)題。論文參考網(wǎng)。例如,可以設(shè)立信息群、文獻(xiàn)檢索與利用群、用戶(hù)培訓(xùn)群以及各種定題跟蹤服務(wù)群等,讀者可以根據(jù)問(wèn)題的種類(lèi)訪問(wèn)不同的群;通過(guò)定題跟蹤服務(wù),可以為科研人員、畢業(yè)生等提供更好地、即時(shí)的資料收集。但是,這種群服務(wù)方式的開(kāi)展需要占用一定數(shù)量的高素質(zhì)的業(yè)務(wù)咨詢(xún)館員,因此,在目前我館人員分工緊張的情況下是不可行的。
4.4 不需要任何軟硬件成本
使用騰訊QQ軟件開(kāi)展網(wǎng)上實(shí)時(shí)咨詢(xún)不需要任何設(shè)備和技術(shù)的額外投入,軟件是免費(fèi)的,從網(wǎng)上下載非常容易。軟件對(duì)帶寬要求不高,運(yùn)行起來(lái)速度快。
4.5 服務(wù)范圍大
使用QQ咨詢(xún)可以不受校園網(wǎng)地域限制,讀者在任何有上網(wǎng)條件的地方都可以使用QQ與咨詢(xún)?nèi)藛T聯(lián)系,獲得相關(guān)咨詢(xún)服務(wù)。筆者通過(guò)騰訊QQ進(jìn)行的數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)嘗試證明,在已有校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上利用騰訊QQ進(jìn)行這種咨詢(xún)服務(wù)是方便可行的。
5 利用騰訊QQ開(kāi)展實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)的實(shí)踐效果
5.1 服務(wù)效率大大提高
服務(wù)效率的提高主要體現(xiàn)在節(jié)約時(shí)間和費(fèi)用等方面。
首先,在節(jié)約時(shí)間方面。論文參考網(wǎng)。本校師生分散在東西兩個(gè)校區(qū),校區(qū)之間存在一定距離,而且本校有半數(shù)的教職工居住在校外家屬區(qū),距離校圖書(shū)館比較遠(yuǎn),因此有時(shí)候師生讀者到圖書(shū)館查閱資料或借閱書(shū)籍時(shí)需要花費(fèi)半天甚至1天的時(shí)間,還可能遇到圖書(shū)館內(nèi)部臨時(shí)整理或其它原因無(wú)功而返,咨詢(xún)?nèi)藛T經(jīng)常聽(tīng)到讀者的抱怨聲。因此,使用騰訊QQ開(kāi)展即時(shí)咨詢(xún)可以為讀者提供方便、實(shí)用、高效的服務(wù),讀者可以足不出戶(hù)與參考咨詢(xún)?nèi)藛T實(shí)現(xiàn)便捷的即時(shí)溝通,例如讀者可以先把自己要查閱的資料或借閱的書(shū)籍情況告訴咨詢(xún)?nèi)藛T,等到咨詢(xún)?nèi)藛T的簡(jiǎn)要咨詢(xún)后再?zèng)Q定是否出行,從而為廣大讀者節(jié)約了時(shí)間。
其次,節(jié)約費(fèi)用。因?yàn)閳D書(shū)館購(gòu)買(mǎi)的電子數(shù)據(jù)庫(kù)只能在校園網(wǎng)內(nèi)使用,這限制了師生在校園網(wǎng)以外的地方查詢(xún)和使用本館資源,讀者可以通過(guò)QQ獲得咨詢(xún)?nèi)藛T的幫助。由在線咨詢(xún)?nèi)藛T檢索到讀者需要的資料通過(guò)QQ的文件傳輸功能將資料轉(zhuǎn)送給讀者,這樣就省去了讀者跑路、借還、復(fù)印的繁瑣[5]。QQ2008可以超高速傳輸文件,快如閃電,筆者曾經(jīng)試過(guò),幾百兆的文件幾十秒內(nèi)即可傳送完畢,比使用E-mail更快速、更直接,超強(qiáng)穿透防火墻,并支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。
5.2 服務(wù)方式靈活
l使用QQ可以實(shí)現(xiàn)與讀者便捷的即時(shí)溝通。超級(jí)語(yǔ)音、視頻聊天功能可以讓讀者有面對(duì)面的咨詢(xún)感覺(jué)。
l使用QQ可以為讀者快速傳輸文件。無(wú)論讀者需要的是文字、音頻、圖像還是其它形式的資料,都可以使用QQ的文件傳輸功能瞬間完成服務(wù)[5]。
l使用QQ群可以為讀者播放影音文件。圖書(shū)館可以把OPAC使用方法、圖書(shū)館館藏分布、以及各種電子數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索方法等做成影音文件在QQ中為需要的讀者提供在線播放服務(wù)。
l騰訊QQ具有離線留言、QQ郵件、聊天記錄下載、與手機(jī)綁定等功能,遇到咨詢(xún)?nèi)藛T不在線時(shí),讀者可以查詢(xún)聊天記錄或通過(guò)離線留言、郵件留下需要咨詢(xún)的內(nèi)容,手機(jī)綁定功能會(huì)及時(shí)提示咨詢(xún)?nèi)藛T做出咨詢(xún)反應(yīng)。
5.3 服務(wù)質(zhì)量有所提高
使用QQ的群聊功能進(jìn)行數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)可以不受固定咨詢(xún)臺(tái)的崗位限制,可以進(jìn)行多人同時(shí)交流,如果遇到咨詢(xún)?nèi)藛T不能解答的問(wèn)題,可以請(qǐng)求在線的其他咨詢(xún)?nèi)藛T或相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員加入對(duì)話,共同完成咨詢(xún)?nèi)蝿?wù)。
綜上所述,利用騰訊QQ聊天軟件開(kāi)展實(shí)時(shí)數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)具有許多新的特點(diǎn)和多項(xiàng)功能。如果運(yùn)用得當(dāng),會(huì)成為數(shù)字參考咨詢(xún)的一個(gè)有力的工具。但我們也應(yīng)意識(shí)到,騰訊QQ只能完成部分咨詢(xún)業(yè)務(wù),還不是標(biāo)準(zhǔn)的、專(zhuān)業(yè)化的實(shí)時(shí)咨詢(xún)軟件,它無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索過(guò)程進(jìn)行共同瀏覽。標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)的實(shí)時(shí)咨詢(xún)必須選擇具備文字交談、網(wǎng)頁(yè)推送、同步瀏覽、咨詢(xún)?nèi)罩竟芾怼⑻釂?wèn)轉(zhuǎn)發(fā)這五個(gè)核心模塊以及其他輔助功能的軟件,這些都是騰訊QQ聊天軟件不完全具備的,利用騰訊QQ開(kāi)展數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)只能滿足讀者的部分需求,完成部分的咨詢(xún)業(yè)務(wù),它只能是對(duì)數(shù)字參考咨詢(xún)服務(wù)的補(bǔ)充,而不能替代專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)軟件。
參考文獻(xiàn)
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[3] 郭晶,林皓明.關(guān)于圖書(shū)館利用Chat軟件開(kāi)展實(shí)時(shí)參考咨詢(xún)服務(wù)的探討.大學(xué)圖書(shū)館學(xué)報(bào),2002(6)P49.
[4] digi.it.sohu.com/20070622/n250715285.shtml.
論文摘 要:在網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨成熟使得網(wǎng)絡(luò)連接更加容易,人們?cè)谙硎芫W(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的便利的同時(shí),網(wǎng)絡(luò)的安全也日益受到威脅,安全現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)引起人們的關(guān)注。
目前,國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正以飛快的速度不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用日益普及并更加復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題是互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展中面臨的重要問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)攻擊行為日趨復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)病毒的發(fā)展也同樣迅速,使網(wǎng)絡(luò)安全防御更加困難。
一、網(wǎng)絡(luò)安全面臨的威脅
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所面臨的威脅是多方面的,既包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)中信息的威脅,也包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的威脅,歸結(jié)起來(lái),主要有以下幾點(diǎn):
1.計(jì)算機(jī)病毒
計(jì)算機(jī)病毒是編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或者破壞數(shù)據(jù),影響計(jì)算機(jī)使用并且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼,具有寄生性、傳染性、破壞性、潛伏性和可觸發(fā)性等特點(diǎn)。
2.特洛伊木馬
特洛伊木馬是一種惡意程序,在用戶(hù)毫無(wú)察覺(jué)的情況下,讓攻擊者獲得遠(yuǎn)程訪問(wèn)和控制系統(tǒng)的權(quán)限。大多數(shù)特洛伊木馬都模仿一些正規(guī)的遠(yuǎn)程控制軟件的功能,安裝和操作都是在隱蔽之中完成的。
3.拒絕服務(wù)攻擊
DoS是Denial of Service的簡(jiǎn)稱(chēng),即拒絕服務(wù)。造成DoS的攻擊行為被稱(chēng)為DoS攻擊,其目的是使計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供正常的服務(wù)。最常見(jiàn)的DoS攻擊有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶寬攻擊和連通性攻擊。
4.邏輯炸彈
邏輯炸彈是指對(duì)計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行修改,使之在某種特定條件下觸發(fā),按某種特殊的方式運(yùn)行。在不具備觸發(fā)條件的情況下,系統(tǒng)運(yùn)行情況良好,用戶(hù)也感覺(jué)不到異常之處。但觸發(fā)條件一旦被滿足,邏輯炸彈可以嚴(yán)重破壞計(jì)算機(jī)里存儲(chǔ)的重要數(shù)據(jù)等嚴(yán)重后果。
5.內(nèi)部、外部泄密
由于黑客的目的一般都是竊取機(jī)密數(shù)據(jù)或破壞系統(tǒng)運(yùn)行,外部黑客也可能入侵Web或其他文件服務(wù)器刪除或篡改數(shù)據(jù),致使系統(tǒng)癱瘓甚至完全崩潰。外部入侵又分外部網(wǎng)絡(luò)入侵和外部實(shí)體入侵。內(nèi)部信息泄密是指單位內(nèi)部的工作人員,在工作過(guò)程中無(wú)意識(shí)地泄露單位機(jī)密,或者利用職務(wù)之便有意竊取單位機(jī)密。
6.黑客攻擊
黑客攻擊是黑客破解或破壞某個(gè)程序、系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)安全,或者破解某系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)以提醒該系統(tǒng)所有者的系統(tǒng)安全漏洞的過(guò)程。
7.軟件漏洞
軟件漏洞是軟件開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)軟件時(shí)的疏忽,或者是編程語(yǔ)言的局限性,比如C家族比java效率高但漏洞也多,電腦系統(tǒng)幾乎就是用C編的,所以常常要打補(bǔ)丁。
二、計(jì)算機(jī)病毒
1.網(wǎng)絡(luò)病毒類(lèi)型
網(wǎng)絡(luò)病毒從類(lèi)型上可分為兩種:木馬病毒、蠕蟲(chóng)病毒。木馬病毒源自古希臘特洛伊戰(zhàn)爭(zhēng)中著名的“木馬計(jì)”,是一種偽裝潛伏的網(wǎng)絡(luò)病毒,它一旦發(fā)作,就可能把用戶(hù)的隱私泄漏出去。蠕蟲(chóng)病毒是利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行復(fù)制和傳播,主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和電子郵件等途徑傳染。蠕蟲(chóng)病毒是自包含的程序,它能傳播自身功能的拷貝或自身的某些部分到其他的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。 轉(zhuǎn)貼于
2.網(wǎng)絡(luò)病毒傳播途徑
(1)通過(guò)電子郵件傳播病毒。常見(jiàn)的電子郵件病毒通過(guò)E-mail上報(bào)、FTP上傳、Web提交都會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)病毒傳播。
(2)通過(guò)MSN、QQ等即時(shí)通信軟件傳播病毒。打開(kāi)或下載不明可執(zhí)行程序可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)病毒進(jìn)入計(jì)算機(jī)。
(3)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)傳播病毒。網(wǎng)頁(yè)病毒主要是利用軟件或系統(tǒng)操作平臺(tái)等的安全漏洞,通過(guò)執(zhí)行嵌入在網(wǎng)頁(yè)HTML超文本標(biāo)記語(yǔ)言?xún)?nèi)程序,強(qiáng)行修改用戶(hù)操作系統(tǒng)的注冊(cè)表設(shè)置及系統(tǒng)實(shí)用配置程序,或非法控制系統(tǒng)資源為行為目標(biāo)的非法惡意程序。
三、網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)
1.明確網(wǎng)絡(luò)安全目標(biāo)
從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)信息安全的目標(biāo)主要表現(xiàn)在系統(tǒng)的身份真實(shí)性、信息機(jī)密性、信息完整性、服務(wù)可用性、不可否認(rèn)性、系統(tǒng)可控性、系統(tǒng)易用性、可審查性等方面。
2.采用相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)加強(qiáng)安全防范
(1)利用虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù),防止基于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)的入侵手段。
(2)利用防火墻技術(shù)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免遭黑客襲擊。
(3)采用VPN技術(shù)。將利用公共網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的私用網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為虛擬私用網(wǎng)VPN。
(4)利用入侵檢測(cè)技術(shù)提供實(shí)時(shí)的入侵檢測(cè)及采取相應(yīng)的防護(hù)手段。
(5)安全掃描技術(shù)為發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全漏洞提供了強(qiáng)大的支持。
(6)采用認(rèn)證和數(shù)字簽名技術(shù)。認(rèn)證技術(shù)用以解決網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中通訊雙方的身份認(rèn)可,數(shù)字簽名技術(shù)用于通信過(guò)程中的不可抵賴(lài)要求的實(shí)現(xiàn)。
總之,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不安全因素的防治,單純依靠技術(shù)手段是不可能十分有效地杜絕和防止其蔓延的,只有把技術(shù)手段和管理機(jī)制緊密結(jié)合起來(lái),提高人們的防范意識(shí),才有可能從根本上保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào):TN711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.前言
根據(jù)有關(guān)部門(mén)的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)結(jié)果,我們可以知道,目前世界上大約有六百個(gè)城市已經(jīng)開(kāi)始或者計(jì)劃建設(shè)無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò),從而滿足人們的寬帶公共接入、公共安全和公共服務(wù)的需要?,F(xiàn)在無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開(kāi)始在中國(guó)內(nèi)地興起,并已經(jīng)成為了一種趨勢(shì),而且中國(guó)的無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案中提到了北京、上海等大城市,同時(shí)青島等一些城市已經(jīng)開(kāi)始了無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的試點(diǎn)工作?,F(xiàn)在在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)掀起了無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的運(yùn)動(dòng),各個(gè)大小城市都在進(jìn)行這方面的建設(shè)或者是論證工作。我們可以發(fā)現(xiàn),中國(guó)的無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并不是由電信部門(mén)主導(dǎo)的,而是由政府發(fā)起的。原因是目前的無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并沒(méi)有一個(gè)比較清晰的盈利模式,很多的電信運(yùn)營(yíng)商就望而卻步了。因此,本文主要是從無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)出發(fā),提出建設(shè)無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)的策略。
二.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)城市的特點(diǎn)分析
無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)具有其自己的特點(diǎn),這個(gè)特點(diǎn)主要是在與有線寬帶對(duì)比的得出的,大體可以將其特點(diǎn)概括為:各個(gè)城市的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè),從其城市的基本經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、區(qū)域布局,以及各個(gè)城市的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的策略出發(fā),將城市的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為一個(gè),任何人、任何的事物、在任何的時(shí)間和地點(diǎn)都可以毫無(wú)阻礙的連接通信,實(shí)現(xiàn)較高水平的信息化社會(huì)。當(dāng)然我們可以將其具體分為以下幾點(diǎn):
1.網(wǎng)絡(luò)隨處都有
包括高速的寬帶網(wǎng)絡(luò)、高覆蓋的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)以及3I/3C融合網(wǎng)絡(luò)等,這些網(wǎng)絡(luò)必須要在城市的每一個(gè)角落都可以連接到。
2.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)無(wú)處不在
也就是說(shuō)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的必須是全方位的,具體的服務(wù)包括人性化電子政務(wù)、智能化增值服務(wù)、多類(lèi)型信息內(nèi)容服務(wù)等。
三.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)城市的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)主要是用來(lái)應(yīng)用的,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也是如此這樣。許多的電信運(yùn)營(yíng)商都將應(yīng)用擺在一個(gè)非常重要的位置,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也是無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)。當(dāng)今的無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍很廣,但是主要總結(jié)起來(lái),包括以下三個(gè)方面的應(yīng)用。
1.政府方面的應(yīng)用
無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)在政府方面的應(yīng)用主要包括以下三個(gè)方面:
(一)應(yīng)用于公共服務(wù),即應(yīng)用于公共圖書(shū)館無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入以及資料搜索、還有實(shí)時(shí)的道路交通的影像信息,也就是我們說(shuō)的電子眼。
(二)應(yīng)用于公共安全,即無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于公共場(chǎng)所的監(jiān)控。對(duì)于緊急事件的無(wú)線通信以及對(duì)于警務(wù)的實(shí)時(shí)查詢(xún)等。
(三)應(yīng)用于教育服務(wù)領(lǐng)域,通過(guò)無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)就可以容易的進(jìn)行遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程視頻講座及進(jìn)行遠(yuǎn)程的學(xué)習(xí)交流直播。
(四)應(yīng)用于電子政務(wù)領(lǐng)域,無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)可以有效的幫助政府進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)辦公,進(jìn)行有關(guān)資料表格的實(shí)時(shí)無(wú)線下載。
2.企業(yè)方面的應(yīng)用
(一)應(yīng)用于企業(yè)的零售、物流領(lǐng)域,無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)可以幫助企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為客戶(hù)服務(wù),現(xiàn)場(chǎng)查詢(xún)貨單,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行庫(kù)存管理。
(二)應(yīng)用于制造業(yè)領(lǐng)域,無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)制造企業(yè)的廠房進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的維護(hù),以及對(duì)工廠進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)在線管理。
(三)應(yīng)用于金融保險(xiǎn)業(yè)領(lǐng)域,無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行報(bào)單的提交,實(shí)時(shí)進(jìn)行金融查詢(xún)和交易。
3.個(gè)人方面的應(yīng)用
(一)可以即時(shí)通信,無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)可以方便人們進(jìn)行上網(wǎng),進(jìn)行QQ、MSN等通信軟件的即時(shí)接入,方便人們的通信。
(二)方便人們商務(wù)辦公,無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)可以幫助人們進(jìn)行無(wú)線的網(wǎng)絡(luò)辦公,這樣就可以隨時(shí)隨地洽談生意,隨時(shí)進(jìn)行股票交易等。
(三)方便人們獲取資訊,無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)可以使人們隨時(shí)了解新聞,隨時(shí)關(guān)注時(shí)事,進(jìn)行資料搜索,隨時(shí)隨地掌握最新資訊。
(四)方便人們休閑娛樂(lè),人們可以利用無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)看視頻,打游戲,網(wǎng)絡(luò)聊天等。
四.無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略分析
一直以來(lái),無(wú)線城市都被定義為是利用WiFi、WiMAX等寬帶無(wú)線接入技術(shù),建設(shè)覆蓋整個(gè)城市或城市主要地區(qū)的寬帶接入網(wǎng)。眾所周知,自2004年以來(lái),就一直延續(xù)這個(gè)模式在進(jìn)行無(wú)線城市的建設(shè),結(jié)果可想而知,一敗涂地。
WiFi,本來(lái)就是局部熱點(diǎn)覆蓋的技術(shù)。WiMAX也只是廣域覆蓋的技術(shù),都不是全程全網(wǎng)的技術(shù)。WiFi相對(duì)而言.發(fā)展較好,現(xiàn)在基本每臺(tái)筆記本都內(nèi)置WiFi。大部分智能手機(jī)也有WiFi的功能。WiFi上網(wǎng)非常方便,但是WiFi的維護(hù)困難,沒(méi)有集中的網(wǎng)管,而且由于覆蓋范圍的問(wèn)題,經(jīng)常放在一些公共的設(shè)施,如道路電線桿、書(shū)包亭上。壞了,不知道;搬動(dòng)了,也不知道,沒(méi)法管理。而且供電也是問(wèn)題。WiMAX雖是廣域覆蓋的技術(shù),但是產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為瓶頸,曾經(jīng)刮起一片熱潮。
此外,澳大利亞也放棄全國(guó)原有的WiMAX建設(shè)導(dǎo)致整個(gè)WiMAX陣營(yíng)基本全軍覆沒(méi)。沒(méi)有訂單,就意味著沒(méi)有前景。所以單一采用WiFi、WiMAX技術(shù)建設(shè)出的“無(wú)線城市”經(jīng)無(wú)數(shù)實(shí)例證明是錯(cuò)誤的,這個(gè)模式下建設(shè)的無(wú)線城市無(wú)成功案例可尋。綜合考察無(wú)線城市的需求、特點(diǎn),無(wú)線城市的建網(wǎng)方案如下:
1. WiFi熱點(diǎn)接入
無(wú)線城市發(fā)展的第一步是要滿足熱點(diǎn)區(qū)域的覆蓋,如街道辦事處、醫(yī)院、學(xué)校、政府辦事處、機(jī)場(chǎng)、會(huì)展、酒店、連鎖餐飲、寫(xiě)字樓、學(xué)校、商場(chǎng)、圖書(shū)館,樓宇等,這與WiFi技術(shù)的特點(diǎn)相契合。即固定區(qū)域高速覆蓋。
2.移動(dòng)網(wǎng)廣覆蓋
在無(wú)線城市發(fā)展的中后期。從挖掘市場(chǎng)潛力以及保證用戶(hù)使用粘性的角度來(lái)看,無(wú)線城市必須提供全程全網(wǎng)的覆蓋及業(yè)務(wù),來(lái)滿足用戶(hù)的需求。就中國(guó)電信而言,CDMA本身就是為個(gè)人客戶(hù)而設(shè)計(jì)的,可無(wú)縫切換漫游。同時(shí)技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)完善、聚合各大運(yùn)營(yíng)商強(qiáng)大的技術(shù)支撐團(tuán)隊(duì),可有力地挖掘和提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的使用發(fā)展空間,如終端的定制、設(shè)備的規(guī)格制定及組織研發(fā)等。
下面以中國(guó)電信的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為例,從網(wǎng)絡(luò)覆蓋的角度說(shuō)明WiFi與移動(dòng)網(wǎng)如何共同覆蓋的組網(wǎng),以及他們之間的關(guān)系。WiFi區(qū)域熱點(diǎn)覆蓋。CDMA2000 1X全網(wǎng)無(wú)縫覆蓋。CDMA2000 1X EV―DO Rev.A部分熱點(diǎn)區(qū)域廣覆蓋。當(dāng)然目前來(lái)看。在大城市所建設(shè)的無(wú)線城市中,CDMA2000 1XEV―DO Rev.A也是全覆蓋的網(wǎng)絡(luò)。具體如下圖所示。
圖一 WiFi與移動(dòng)網(wǎng)共同組網(wǎng)示意圖
3.移動(dòng)網(wǎng)+WiFi的融合
中國(guó)電信在獲取C網(wǎng)業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)牌照后,成為全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商,將綜合WLAN的局部熱點(diǎn)優(yōu)勢(shì)和C網(wǎng)掌上寬帶的覆蓋優(yōu)勢(shì)。做好兩者的融合,拓展多元化接入手段,實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)城市全方位立體覆蓋,為客戶(hù)提供隨時(shí)隨地的無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。對(duì)于中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通,也推薦采用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)加WiFi的方式,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。以避免出現(xiàn)單一WiFi或WiMAX建設(shè)無(wú)線城市的誤區(qū)。
五.結(jié)束語(yǔ)
無(wú)線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是現(xiàn)代城市發(fā)展的新要求,對(duì)于城市的發(fā)展具有重要的作用。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)城市在中國(guó)的建設(shè),必將對(duì)中國(guó)的城市發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類(lèi)號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1006-8228(2013)12-22-02
Wireless data transceiver system based on EM310
Wu Jian, Chen Hao
(Suzhou Institute of Trade & Commerce, Suzhou, Jiangsu 215009, China)
Abstract: According to the embedded hardware components, the hardware platform of the system is built. Software platform satisfying the basic functions is designed. The system design is focused on the study of general packet radio service, which has the advantage of wide coverage, high data transmission speed, high quality of communication, always online, billing according to the flow, and supporting TCP/IP protocol. A wireless data transceiver debugging system is realized. The practice has proved that this scheme has wide applicability and high efficiency.
Key words: AT instruction; data transmission; upper monitor; embedded system
0 引言
本文采用GPRS傳輸方案和組網(wǎng)方案,從硬件和軟件兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)[1]收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究工作。硬件部分的工作主要涉及器件的選型以及原理圖的設(shè)計(jì)。軟件部分的工作,一方面是針對(duì)TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信,以及數(shù)據(jù)庫(kù)的管理,完成上位機(jī)服務(wù)器通信軟件的設(shè)計(jì);另一方面針對(duì)數(shù)據(jù)接收模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的收發(fā),實(shí)現(xiàn)下位機(jī)嵌入式通信功能,最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。
1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
1.1 硬件電路設(shè)計(jì)
本文將系統(tǒng)硬件平臺(tái)按照功能劃分成三個(gè)部分,分別為T(mén)c35i核心開(kāi)發(fā)板、單片機(jī)控制板和EM310通信模塊。硬件電路框架如圖1所示。下面將詳細(xì)闡述各模塊硬件設(shè)計(jì)。
[電源電路][看門(mén)狗電路][啟動(dòng)電路][CAN通信電路][開(kāi)關(guān)控制][
MCU][SIM卡電路][耳機(jī)MIC電路][最小系統(tǒng)][模塊狀態(tài)指示燈][人機(jī)交互] [核心開(kāi)發(fā)板]
圖1 硬件電路框架圖
1.2 軟硬件需求
核心開(kāi)發(fā)板主要包括電源管理、看門(mén)狗電路、啟動(dòng)電路、CAN通信電路、開(kāi)關(guān)控制管理、SIM卡電路、耳機(jī)MIC電路、模塊狀態(tài)指示燈電路,以及人機(jī)交互和最小系統(tǒng)。單片機(jī)控制板主要由CAN通信、運(yùn)行指示、外擴(kuò)存儲(chǔ)、最小系統(tǒng)和電壓轉(zhuǎn)換組成。GSM/GPRS通信模塊與核心開(kāi)發(fā)板通過(guò)串口線相連,該系統(tǒng)直接將華為EM310固定與開(kāi)發(fā)板上,通過(guò)SIM卡等與手機(jī)進(jìn)行通信。CAN通信電路主要實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通信。單片機(jī)控制板主要實(shí)現(xiàn)短信控制LED和短信貓功能。
通信電路和啟動(dòng)電路如圖2、圖3所示。
圖2 通信電路
圖3 啟動(dòng)電路
2 功能使用說(shuō)明
開(kāi)發(fā)板的各部分功能接口主要包括電源輸入接口、串行通信接口、串口選擇、模塊電源指示燈、模塊信號(hào)指示燈、模塊開(kāi)機(jī)按鍵、主電源指示燈、主電源開(kāi)關(guān)、脈沖產(chǎn)生電路應(yīng)用接口、硬件看門(mén)狗使能端、SIM卡連接器。
3 GPRS通信模塊選型
本課題應(yīng)用在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)中,遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)有可能對(duì)智能終端產(chǎn)生各種干擾的信號(hào),所以選擇一款抗干擾強(qiáng)且穩(wěn)定性好的GPRS[2]模塊尤為重要。而且考慮到現(xiàn)有的內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議的GPRS模塊在特定應(yīng)用中的兼容性和實(shí)用性問(wèn)題,因此在本次開(kāi)發(fā)中,系統(tǒng)選擇了華為的通用GPRS模塊EM310。
EM310模塊的主要特性如表1所示。
表1 EM310模塊主要特性表
[產(chǎn)品特性\&描述\&工作頻段\&EGSM900/GSM1800雙頻\&最大發(fā)射功率\&EGSM900 Class4(2w)\&GSM1800 Class1(1w)\&接收靈敏度\&
(50PIN B2B連接器)\&1xUART接口(支持8線串口、4線串口和2線串口)\&標(biāo)準(zhǔn)SIM卡接口(3V、1.8V)\&兩路模擬音頻接口\&電源接口\&網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示接口(LPG)\&天線接口\&MURATA MM9329-2700RA1 50 ohm天線連接器\&天線焊盤(pán)\&語(yǔ)音業(yè)務(wù)\&支持FR、EFR、HR和AMR的語(yǔ)音編碼\&支持免提通話、提供回聲抑制功能\&短消息業(yè)務(wù)\&支持MO和MT\&點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和小區(qū)廣播\&短消息模式支持TEXT和PDU\&GPRS\&GPRS CLASS 10\&編碼方式CS1、CS2、CS3、CS4\&最大下行傳輸速率:85.6kbps\&最大上行傳輸速率:42.8kbps\&支持PBCCH\&內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議:支持多鏈接、提供ACK應(yīng)答、提供大容量緩存\&電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)\&支持CSD數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),最高速率可達(dá)14.4Kbit/s\&支持USSD\&]
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試
該系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)架構(gòu)中大致包含:上位機(jī)控制EM310程序、短信息控制LED程序、GPRS服務(wù)器程序等。各程序圍繞主程序出發(fā),以主程序?yàn)橹行?。程序的編?xiě)采用模塊化設(shè)計(jì)思想,各子功能模塊程序分別作為函數(shù)來(lái)處理。
4.1 上位機(jī)軟件操作EM310開(kāi)發(fā)板
上位機(jī)[3]控制通信模塊,連接電源線和串口線,插上SIM卡。打開(kāi)電源后,紅色指示燈代表開(kāi)發(fā)板已上電,同時(shí)黃色指示燈點(diǎn)亮,說(shuō)明通信模塊[4]也已經(jīng)上電完成。另一個(gè)綠色指示燈是模塊啟動(dòng)指示燈,打開(kāi)開(kāi)關(guān),綠色指示燈600ms閃爍一次,表示正在搜尋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)綠色指示燈75ms亮,3s滅,代表網(wǎng)絡(luò)已搜尋完畢,模塊可以使用。
模塊初始化功能,打開(kāi)上位機(jī)軟件,選擇進(jìn)行模塊初始化[5]操作,串口號(hào)選擇(本測(cè)試使用U轉(zhuǎn)串)COM4,波特率選擇9600。上電后先后進(jìn)行握手測(cè)試、信號(hào)測(cè)試、注冊(cè)測(cè)試和初始化,全部測(cè)試成功后方可進(jìn)行下一步操作。如果其中某項(xiàng)測(cè)試出錯(cuò),則需要檢查硬件線路情況,排除問(wèn)題。信號(hào)測(cè)試可以顯示當(dāng)前通信模塊所處環(huán)境的信號(hào)強(qiáng)度值。
接打電話界面主要功能是完成系統(tǒng)與手機(jī)之間的語(yǔ)音通信,通過(guò)與10086建立連接測(cè)試。首先在選擇模塊型號(hào)下拉菜單選擇Tc35i模塊,如果接受短內(nèi)容格式不正確,則可以在該選項(xiàng)處選擇所用的GSM/GPRS模塊,只與接受短信有關(guān),其他操作可以不進(jìn)行選擇,默認(rèn)即可。通過(guò)撥號(hào)鍵盤(pán)輸入電話號(hào)碼,點(diǎn)擊呼叫,與對(duì)方號(hào)碼取得聯(lián)系,在來(lái)電顯示框和綠色指示燈處可以查看通信信息。
4.2 短信控制LED程序
通過(guò)串口調(diào)試助手將程序下載到單片機(jī)。通過(guò)STC-ISP.exe程序下載測(cè)試程序。載測(cè)試程序完成后斷開(kāi)電源,連接單片機(jī)后進(jìn)行測(cè)試,該程序的主要功能是通過(guò)手機(jī)發(fā)送短信控制LED點(diǎn)亮與熄滅,以達(dá)到短信掛號(hào)提醒和識(shí)別等功能。上電后單片機(jī)小板上的LED2開(kāi)始閃爍(綠色LED),之后方可操作LED。短信控制LED指示燈的程序引腳定義如下:
#define Buf1_Max 500 //串口1緩存長(zhǎng)度
sbit Yellow_LED=P1^5; //LED1黃色指示燈
sbit Green_LED=P1^6; //LED2綠色指示燈
sbit Red_LED=P1^7; //LED3紅色指示燈
sbit IGT=P2^5; //啟動(dòng)TC35I信號(hào)
sbit K1=0xC1; //繼電器
發(fā)送onled1則黃色LED點(diǎn)亮,發(fā)送offled1則黃色LED熄滅;發(fā)送onled3則紅色LED點(diǎn)亮,發(fā)送offled3則紅色LED熄滅;發(fā)送onrelay則繼電器吸合,發(fā)送offrelay則繼電器斷開(kāi)。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文論述了基于EM310的無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中所采用的設(shè)計(jì)策略、電路的具體設(shè)計(jì)和軟硬件調(diào)試的過(guò)程。該系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)策略考慮了硬件和軟件不同角度的實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)從硬件的角度實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的功能。該系統(tǒng)也通過(guò)接地,屏蔽、隔離,和濾波等手段實(shí)現(xiàn)了電磁兼容[6]。軟件方面,基本實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器程序和客戶(hù)端程序的功能,但還有待進(jìn)一步完善和優(yōu)化,應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性有待研究。該方案具有測(cè)試遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)軟件平臺(tái)的能力,可為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供幫助。
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中圖分類(lèi)號(hào):P135 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、軌道交通無(wú)線特點(diǎn)及應(yīng)用背景
1.1、軌道交通無(wú)線系統(tǒng)特點(diǎn)
城市軌道交通具有快速、便捷、大運(yùn)量的特點(diǎn)。列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC系統(tǒng))是保障行車(chē)安全,提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵技術(shù)裝備。從技術(shù)角度講,CBTC 系統(tǒng)還處于發(fā)展階段。在世界范圍內(nèi),能夠提供該系統(tǒng)的僅有Alcatel, Siemens, Bombardier, GE, Alstom 等幾個(gè)著名的國(guó)際信號(hào)廠商。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟,越來(lái)越多的城市軌道交通線路在修建或改造其信號(hào)系統(tǒng)時(shí),選擇了CBTC 信號(hào)系統(tǒng)。
1.2、軌道交通無(wú)線系統(tǒng)應(yīng)用背景
CBTC 技術(shù)已成為城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的主要方向。由于無(wú)線CBTC 系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),以及采取了開(kāi)放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),在降低成本的同時(shí),使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通成為可能, 并有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。因此,在上海乃至全國(guó)軌道交通建設(shè)中,應(yīng)用無(wú)線CBTC 系統(tǒng)必將越來(lái)越普及,并成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
但是,在發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了新的問(wèn)題,即如何保證無(wú)線CBTC系統(tǒng)應(yīng)用的安全性和可靠性。目前,軌道交通中最常用的是采用WLAN技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線CBTC的,由于列車(chē)控制信號(hào)的傳輸是基于無(wú)線信道為傳輸通道的,因此,如何能在當(dāng)前這種開(kāi)放的無(wú)線。
二、無(wú)線設(shè)備安裝的一些考慮
天線安裝的位置應(yīng)由承包商根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線勘測(cè)和計(jì)算的結(jié)果確定,地下線一般安裝在隧道壁上相對(duì)簡(jiǎn)單,高架地段的無(wú)線環(huán)境及安裝條件遠(yuǎn)比隧道內(nèi)復(fù)雜,若有可能,應(yīng)盡量使設(shè)備承包商提前介入,進(jìn)行無(wú)線測(cè)試等工作,確定天線安裝位置、高度等,并預(yù)留安裝基礎(chǔ) 但在工程實(shí)施中,高架橋梁進(jìn)行施工時(shí),一般還沒(méi)有選定承包商,不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),因此在設(shè)計(jì)階段,天線的安裝可考慮如下方式:
2.1、在采用架空接觸網(wǎng)的線路。盡量利用接觸網(wǎng)桿,天線可安裝在接觸網(wǎng)桿上。無(wú)線天線的布置需要適應(yīng)接觸網(wǎng)桿的布置,可能會(huì)用更多的天線完成無(wú)線覆蓋,且需與安裝在接觸網(wǎng)桿上的其他設(shè)備進(jìn)行安裝位置的協(xié)調(diào)。
2.2、 可利用聲屏障基礎(chǔ)進(jìn)行安裝。在設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)聲屏障基礎(chǔ)提出荷載及安裝位置預(yù)留要求,對(duì)需要安裝天線的部位的基礎(chǔ)進(jìn)行加固 預(yù)留安裝條件滿足安裝天線的要求。
2.3、 無(wú)以上條件時(shí)。只能采取單獨(dú)設(shè)置安裝桿的方式,該方式需注意與橋梁專(zhuān)業(yè)事先進(jìn)行協(xié)調(diào)請(qǐng)其考慮荷載及安裝桿的固定條件 并選用重量輕的天線,同時(shí)限制天線的安裝高度。
以上安裝條件是對(duì)信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的限制,需在信號(hào)系統(tǒng)招標(biāo)時(shí)通知承包商,使其在投標(biāo)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段有所考慮,合理計(jì)算軌旁設(shè)備的數(shù)量,避免不必要的麻煩,但最終的位置還應(yīng)根據(jù)勘測(cè)結(jié)果確定,采取適當(dāng)方式,滿足信號(hào)系統(tǒng)的要求。
三、軌道交通無(wú)線通信系統(tǒng)
3.1、軌道交通環(huán)境描述
軌道交通環(huán)境主要包括地鐵隧道環(huán)境和輕軌環(huán)境,輕軌環(huán)境是根據(jù)城市的具體條件,運(yùn)行在地面或高架線路上的快速軌道交通系統(tǒng)。地鐵隧道系統(tǒng)是城市快速軌道交通的先驅(qū),是由電力牽引運(yùn)行在地下隧道內(nèi)。隧道是一個(gè)四面封閉的環(huán)境,一般隧道界面有圓形和方形兩種。
3.2、軌道交通無(wú)線通信系統(tǒng)構(gòu)成
地鐵無(wú)線通信系統(tǒng)構(gòu)成從功能上可以分成以下幾個(gè)子系統(tǒng),各子系統(tǒng)通過(guò)軟硬件結(jié)合,協(xié)同完成各項(xiàng)功能。各子系統(tǒng)描述如下:
3.2.1、軌旁子系統(tǒng)
軌旁子系統(tǒng)由無(wú)線接入點(diǎn)AP、通信介質(zhì)(光纖、雙絞線等)及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備(交換機(jī),路由器等)構(gòu)成。
3.2.2、車(chē)載子系統(tǒng)
車(chē)載子系統(tǒng)安裝在列車(chē)上,由兩個(gè)相互獨(dú)立的STA 單元及連接車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的有線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。兩個(gè)STA 分別安裝在列車(chē)的車(chē)頭及車(chē)尾駕駛室,設(shè)置兩個(gè)單元是由于軌道交通CBTC系統(tǒng)對(duì)可靠性有很高要求,雙STA 可以提供備份冗余通信,在一定程度上提高了無(wú)線通信的可靠性。兩個(gè)單元通過(guò)車(chē)內(nèi)以太網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)部連接通信,而車(chē)載系統(tǒng)與軌旁系統(tǒng)則以無(wú)線方式連接進(jìn)行信息傳輸。
3.2.3、中心設(shè)備子系統(tǒng)
中心設(shè)備主要包括通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、核心交換機(jī)和路由器等。其中,通信網(wǎng)關(guān)服務(wù)器是通信系統(tǒng)的集中管理和控制設(shè)備;路由器是通信系統(tǒng)承載的各種應(yīng)用系統(tǒng)的地面接口設(shè)備;核心交換機(jī)用于連接軌旁子系統(tǒng)和無(wú)線通信服務(wù)器。
3.3、無(wú)線系統(tǒng)工作原理
軌道交通無(wú)線通信系統(tǒng)無(wú)線局域網(wǎng)的硬件構(gòu)成主要有移動(dòng)電臺(tái)STA、接入點(diǎn)AP、交換機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)等。作為無(wú)線局域網(wǎng)中最基本的組成單元,移動(dòng)電臺(tái)STA通常是無(wú)線終端設(shè)備,作為無(wú)線信號(hào)的接受器,每個(gè)STA配備有無(wú)線網(wǎng)卡、操作系統(tǒng)和無(wú)線電臺(tái)通信及網(wǎng)絡(luò)管理軟件等。AP作為軌旁子系統(tǒng)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn),在設(shè)置安裝好后就固定在軌道兩側(cè)。作為無(wú)線加入點(diǎn),AP同樣配備操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理等相關(guān)軟件。STA可通過(guò)AP接入到有線網(wǎng)絡(luò),并且由通信軟件提供的數(shù)據(jù)通信功能及切換功能,使移動(dòng)電臺(tái)STA能夠在軌旁無(wú)線接入點(diǎn)AP之間進(jìn)行切換,從而保持與軌旁網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)通信。
STA安裝在列車(chē)上,以?xún)蓚€(gè)相互獨(dú)立的列車(chē)單元而存在,分別安裝在列車(chē)車(chē)頭與車(chē)尾駕駛室,通過(guò)車(chē)內(nèi)以太網(wǎng)連接進(jìn)行相互協(xié)同工作。車(chē)載控制終端通過(guò)移動(dòng)電臺(tái)STA接收軌旁子系統(tǒng)傳輸?shù)南滦袛?shù)據(jù)并同時(shí)也傳輸上行數(shù)據(jù)。
無(wú)線接入點(diǎn)AP通過(guò)光纖、雙絞線等有線方式連接到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),是旁軌子系統(tǒng)的重要組成部分。通信服務(wù)器將地面數(shù)據(jù)發(fā)送至AP,作為有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的橋接設(shè)備,AP將收到的數(shù)據(jù)發(fā)送至以無(wú)線方式與之連接的車(chē)載子系統(tǒng)。同時(shí)車(chē)載子系統(tǒng)在向地面網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),也通過(guò)以網(wǎng)橋?yàn)楣ぷ鞣绞降臒o(wú)線接入點(diǎn)AP。
四、軌道交通無(wú)線系統(tǒng)的應(yīng)用趨勢(shì)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市軌道交通系統(tǒng)壓力會(huì)越來(lái)越大,呈現(xiàn)出多業(yè)務(wù)應(yīng)用的趨勢(shì)。除CBTC外,運(yùn)營(yíng)公司對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)提出能夠承載列車(chē)控制信息、系統(tǒng)安全監(jiān)控信息、環(huán)境監(jiān)測(cè)信息、氣象信息, 旅客服務(wù)信息等等的要求,以真正實(shí)現(xiàn)智能化的處理和提供更人性化的服務(wù);充分體現(xiàn)科技以人為本的理念。從移動(dòng)車(chē)輛技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā),為了滿足上面的應(yīng)用要求,如何選擇無(wú)線通信系統(tǒng)成為一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。
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