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采用C51单片机,根据节能环保的思想,利用光敏二极管电路来判断光线的强弱,来控制LED射灯亮与灭;通过控制PWM波的占空比来达到控制LED灯亮度变化的效果;经过测试,整个电路结构简单、工作稳定。以下是读文网小编为大家精心准备的:论基于51单片机控制的智能LED灯相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:本文中的基于51单片机控制的智能LED灯利用光感技术检测周围光的强度信号,同时热释电红外传感器采集了人体热释电传感信号,将信号传送到处理器,同时再利用单片机的功能来实现控制LED灯的开关调节。
【关键词】: 单片机 闭环回路控制 智能led灯
随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高,照明在能耗中所占的比例日益增加,照明也早已成为我们生活的不可或缺的一部分。在当今社会中,比较普遍使用的有通过声音、触摸、光感等来控制的照明灯具。然而这些都有一定的局限性,不能得到最大化的利用。
LED灯寿命比较长、省电、比较环保,正式由于这些优点的存在以及等下对LED灯的大力研究,因而LED灯走上了历史的舞台。采用LED灯作为我们社会的首选照明用具,肯定可以节约很多电能,节电的意义非凡,不但减少发电过程中的污染,还能为我们的后代留下财富。因此节电是件利国、利民、利己的好事。而本设计能最大限度的节省日常照明所消耗的电能,有着巨大的经济环境效用。
1.1控制板
控制板主要由以下几个部分组成:
MCS-51单片机、8位的微处理器、片内为128个字节,片外最多可外扩至64k字节数据存储器、程序存储器、5个中断源,2级中断优先权的中断系统、2个16位的定时器/计数器、1个全双工的串行口、4个并行8位I/O口、21个特殊功能寄存器。
1.2光照检测
方案一、采用光敏二极管或三极管等光传感器件把环境亮度转换成相应的数字电平,然后直接接入单片机IO引脚。
方案二、采用光敏电阻把环境亮度转换成相应的电压值(模拟值),然后通过运放后给单片机输入一个标准的数字信号。由于光敏电阻属于纯阻性器件,所以采用方案一。
1.3人体检测
人体检测主要通过菲涅尔透镜来完成,当人进入感应范围,人体释放的红外光透过镜片被聚集在某个同心环上,然后生成一个光信号,再通过探头将光信号转换成电信号来工作。
1.4热释电传感器
热释电红外线传感器用于检测人体辐射的红外线,然后通过一定的方式转换成电压信号,将电压信号投入到工作中。
人体热释电检测电路图如下:
检测对象—菲涅尔透镜—热释电红外传感器—信号处理电路—Vm
1.5照明设备驱动
方案一、采用可控硅控制。可控硅又称晶闸管,是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件。其具有体积小、结构相对简单、功能强等特点,是比较常用的半导体器件之一。
方案二、采用继电器控制。继电器是一种当输入电、磁、声、光、热等达到一定值时,输出量发生跳跃式变化的自动控制器件。其动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小,所以广泛应用于运动、遥控、电力保护、自动化、测量和通信等装置中。根据不同的结构,可以将其分为电磁继电器、热敏干簧继电器、固态继电器、磁簧继电器、光继电器等。由于电磁继电器简单易用,开关状态极其容易判断,所以本设计采用电磁继电器来控制。
首先光照射到LED灯系统上,软件系统会对光照进行检测以及做出相应的反应。亮度调节分为三个阶段,当周围光强信号高于设定值时所有LED灯关闭。当周围光强度信号低于设定值时控制器打开一部分LED灯,光强信号低于更小的设定值时在打开一部分LED灯,光强信号低于最小的设定值时全部LED灯打开。进入深夜则会自动变暗减少能耗,检测周围有人时根据此时光强情况调节亮度,达到最大限度的节约电能和却不影响正常照明的目标。
3.1工作电压低,能耗低的LED灯构成照明设备
相对于普通的led灯,我们的led灯有以下优点:
1)全自动光敏开关,节能省电;
2)天亮自动关闭,天黑会自动开灯,从此,孩子睡觉不再怕黑,同时告别晚上睡醒时强光对眼睛的刺激;
3)智能感应:当有人、车进入产品的探测范围后,智能感应器工作打开灯具,离开探测范围后自动熄灭;
4)智能延时:智能感应灯以检测到的最后一次活动物体的时间为起始点,自动延时熄灭,不会造成中途熄灭的情况;
5)工作方式:感应开关接通后,在延时时间段内,如有物体活动开关将持续接通,直到活动物体离开;
6)亮度调节:根据外界的光线强度,自动识别白天黑夜,控制开关是否工作,并且可通过51单片机控制led灯的驱动电路来调节其亮度,达到节能的效果;
7)发光效率高,消耗的能量较同光效的白炽灯较少80%,较荧光灯减少50%;
3.2利用MCS-51单片机进行控制MCS-51单片机具有以下几个优点:
1)可靠性高;
2)控制功能强。具有丰富的控制指令;
3)实用性好。体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化;
3.3多个led灯并联集成在一起控制亮度
通过光敏电阻检测外部光亮,然后通过51单片机控制led灯的亮灭个数,从而达到亮度控制。
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单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于16位单片机的语音电子门锁系统相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:介绍采用声纹识别技术、在凌阳SPCE061A单片机上实现的一种语音电子门锁身份认证系统。实验结果表明,系统性能稳定,识别效果好,可以推广使用。
关键词:声纹识别 基于周期 线性预测 模式匹配 DTW
生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术,是目前公认的最为方便与安全的识别技术。由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一和在一定时期内不变的稳定性,不易伪造和假冒,所以利用牲识别和技术进行身份认证,安全、准确、可靠。
在生物识别领域中,声纹识别,也称为说话人识别,以其独特的方便性、经济性和准确性等优势受到世人瞩目,并且益成为人们日常生活和工作中重要且普遍的安全认证方式。声纹识别是一种根据说话人语音波形中反映说话人生理和行为特征的语音参数,自动识别说明人身份的技术。
声纹识技术可分为两类,即说话人辨认和说话人确认。前者用以判断某段语音是若干人中的哪一个所说的,是多选一的问题;而后者用以确认某段语音是若干人中的哪一个所说的,是多选一的问题;而后者用以确认某段语音是否是指定的某个人所说的,是一对一判别的问题。从另一方面,声纹识别又有与文本有关和与文本无关两种,根据特定的任务和应用,应用范围不同。与文本有关的声纹识别系统要求用户按照规定的内容发音,每个人的声纹模型逐个被精确地建立,而识别时也必须按规定的内容发音,因此可以达到较好的识别效果;而与文本无关的识别系统则不规定说话人的发音内容,模型建立相对困难,但用户使用方便,应用范围较宽。
本文介绍的语音电子门锁是一种在凌阳16位单片机SPCE061A上实现的与文本有关的说话人确认系统。该系统主要由说话人识别模块、门锁控制电机以及门锁等部分组成。在训练时,说话人的声音通过麦克风进入说话人语音信号采集前端电路,由语音信号处理电路对采集的语音信号进行特征化和语音处理,提取说话人的个性特征参数并进行存储,形成说话人特征参数数据库。在识别时,将待识别语音与说话人特征参数数据库进行匹配,通过输出电路控制门锁电机,最终实现对门锁的控制。
说话人识别算法原理框图如图1所示。
1.1 预处理
(1)去噪
对麦克风输入的模拟语音信号进行量化和采样,获得数字化的语音信号;再将含噪的语音信号通过去噪处理,得到干净的语音信号后并通过预加重技术滤除低频干扰,尤其是50Hz或60Hz的工频干扰,提升语音信号的高频部分,而且它还可以起到消除直流漂移、抑制随机噪声和提升清音部分能量的作用。
(2)端点检测
本系统采用语音信号的短时能量和短时过零率进行端点检测。语音信号的采样频率为8kHz,每帧数据为20ms,共计160个采样点。每隔20ms计算一次短时能量和短时过零率。通过对语音信号的短时能量和短时过零率检测可以剔除掉静默帧、白噪声帧和清音帧,最后保留对求取基音、LPCC等特征参数非常有用的浊音信号。
1.2 特征提取
在语音信号预处理后,接着是特征参数的提取。特征提取的任务就是提取语音信号中表征人的基本特征。
1.2.1 特征参数的选取
特征必须能够有效地区分不同的说话人,且对同一说话人的变化保持相对稳定,同时要求特征参数计算简便,最好有高效快速算法,以保证识别的实时性。
说话人特征大体可归为下述几类:
(1)基于发声器官如声门、声道和鼻腔的生理结构而提取的参数。如谱包络、基音、共振峰等。其中基音能够很好地刻画说话人的声带特征,在很大程度上反映了人的个性特征。
(2)基于声道特征模型,通过线性预测分析得到的参数。包括线性预测系数(LPC)以及由线性预测导出的各种参数,如线性预测倒谱系数(LPCC)、部分相关系数、反射系数、对数面积比、LSP线谱对、线性预测残差等。根据前人的工作成果和实际测试比较,LPCC参数不但能较好地反馈声道的共振峰特性,具有较好地识别效果,而且可以用比较简单的运算和较快的速度求得。
(3)基于人耳的听觉机理,反映听觉特性,模拟人耳对声音频率感知的特征参数。如美国尔倒谱系数(MFCC)等。MFCC参数与基于线性预测的倒谱分析相比,突出的优点是不依赖全极点语音产生模型的假定,在与广西无关的说话人识别系统中MFCC参数能够比LPCC参数更好地提高系统的识别性能。
此外,人们还通过对不同特征参数量的组合来提高实际系统的性能。当各组合参量间相关性不大时,会有较好的效果,因为它们分别反映了语音信号的不同特征。
在计算机平台的仿真实验中,通过各种参数的实际比较,采用MFCC参数比采用LPCC参数有更好的识别效果。但在SPCE061A平台上做实时处理时,与LPCC系统相比,MFCC系数计算有两个缺点:一是计算时间长;二是精度难以保证。由于MFCC系统的计算需要FFT变换和对数操作,影响了计算的动态范围;要保证系统识别的实时性,就只有牺牲参数精度。而LPCC参数的计算有递推公式,速度和精度都可以保证,识别效果也满足实际需要。
本系统采用了基音周期和线性预测倒谱系数(LPCC)共同作为说话人识别的特征参数。
1.2.2 LPCC参数的提取
基于线性预测分析的倒谱参数LPCC可以通过简单的递推公式由线性预测系数求得。递推公式如下:
其中p为LPC模型的阶数,也是模型的极点个数。
(1)LPC模型阶数p的确定
为使模型假定更好地符合语音产生模型,应该使LPC模型的阶数p与共振峰个数相吻合,其次是考虑声门脉冲形状和口唇辐射影响的补偿。通常一对极点对应一个共振峰,10kHz采样的语音信号通常有5个共振峰,取p=10,对于8kHz采样的语音信号可取p=8。此外为了弥补鼻音中存在的零点以及其他因素引起的偏差,通常在上述阶数的基础上再增加两个极点,即分别是p=12和p10。实验表明,选择LPC分析阶数p=12,对绝大多数语音信号的声道模型可以足够近似地逼近。P值选得过大虽然可以略微改善逼近效果,但也带来一些负作用,一方面是加大了计算量,另一方面有可能增添一些不必要的细节。
(2)线性预测系数的求取
自相关解法主要有杜宾(Durbin)算法、格型(Lattice)算法和舒尔(Schur)算法等几种递推算法。其中在杜宾算法是目前最常用的算法,而且在求取LPC系数时计算量也量小,本系统采用该递推算法。
1.2.3 基音参数的提取
基音估计的方法很多,主要有基于短时自相关函数和基于短时平均幅度差函数(AMDF)等基音估计方法。
(1)基于短时自相关函数的基音估计
短时自相关函数在基音周期的整数倍位置存在较大的峰值,只要找出第一最大峰值的位置就可以估计出基音周期。
(2)基于短时平均幅度差函数(AMDF)的基音估计
基于短时平均幅度差函数(AMDF)在基音周期的整数倍位置存在较大的谷值,找到第一最大谷值的位置就可以估计出基音周期。这种方法的缺点是当语音信号的幅度快速变化时,AMFD函数的谷值深度会减小,从而影响基音估计的精度。
实际上第一最大峰(谷)值点的位置有时并不能与基音周期吻合,第一最大峰(谷)值点的位置与短时窗的长度有关且会受到共振峰的干扰。一般窗长至少应大于两个基音周期,才可能获得较好的估计效果。语音中最长基音周期值约为20ms,本系统在估计基音周期时窗长选择40ms。为了减小共振峰的影响,首先对语音进行频率范围为[60,900]Hz的带通滤波。因为最高基音频率为450Hz,所以将上限频率设为900Hz可以保留语音的一、二次谐波,下降频率为60Hz是为了滤除50Hz的电源干扰。
以上两种方法都是对语音信号本身求相应的函数。本系统采用的基音估计方法是:首先对带通滤波后的短时语音信号进行线性预测,求取预测残差;再对残差信号求自相关函数,找出第一最大峰值点的位置,即得到该段语音的基音估计值。实验表明,通过残差求取的基音轨迹比直接通过语音求取的基音轨迹效果更好,如图2所示。图2中横坐标为语音帧数,纵坐标为8000/f,其中f为基音频率。
1.3 模式匹配
目前针对各种特征参数提出的模式匹配方法的研究越来越深入。典型的方法有:矢量量化方法、高斯混合模型方法、隐马尔可夫模型方法、动态时间规整(DTW)方法和人工神经网络方法。
这些方法都有各自的优点和缺点。其中DTW算法对于较长语音的识别,模板匹配运算量太大,但对短语音(有效语音长度低于3s)的识别既简单又有效,而且并不比其他方法识别率低,特别适用于短语音、与文本有关的说话人识别系统。本系统采用端点松驰两点的(DTW)算法,端点松驰引起的计算量增加并不大,还可以放松对端点检测的精度要求。
动态时间规整(DTW)算法基于动态规划的思想,解决了说话人不同时期发音长短、语速不一样的匹配问题。DTW算法用于计算两个长度不同的模板之间的相似程度,用失真距离表示。假设测试模板和参考模板分别用T和R表示,按时间顺序含有N帧和M帧的语音参数(本系统为12维LPCC参数),失真距离越小,表示T、R越接近。把测试模板的各个帧号n=1~N在一个二维直角坐标系中的横轴上标出,把参考模板的各帧号m=1~M在纵轴上标出,如图3所示。通过这些表示帧号的整数坐标画出纵横线即形成网络,网格中的每一个交叉点(n,m)表示测试模板中某一帧与参考模式中某一帧的交会点,对应两个向量的欧氏距离。DTW算法可以归结为寻找一条通过此网格中若干交叉点的路径,使得该路径上节点的距离和(即失真距离)为最小。对于端点松弛的情况,路径搜索原理相同,只是增加了搜索路径。
语音电子门锁系统的核心是说话人识别模块。包括按键输入、语音信号采集、语音信号处理、FLASH存储扩展、扬声器输出、控制输出以及LCD模组等。说话人识别模型的原理框图如图4所示。其核心为语音信号处理,本系统选用特别适用于数字语音识别领域的凌阳16位单片机SPCE061A,并通过SPCE061A实现对其他各组成部分的编程控制。
SPCE061A是凌阳公司开发的一种性价比非常高的16位单片机。在2.6V~3.6V工作电压范围内,工作频率范围为0.32MHz~49.152Mhz,较高的处理速度使其能够非常容易、快速地处理复杂的数字信号;中断系统支持10个中断向量以及14个可来自系统时钟、定时器/计数器、时间基准发生器、外部中断、键唤醒、通用异步串行通信及软件中断的中断源,非常适合实时应用领域;内嵌2K字的SRAM和32K字的FLASH,具有32位可编程的多功能I/O端口;包含有7通道10位通用A/D转换器和内置麦克风放大器与自动增益控制AGC功能的单通道声音A/D转换器,以及具有音频输出功能的双通道10位D/A转换器;SPCE061A采用CMOS制造工艺,同时增加了软件激发的弱振方式、空闲方式和掉电方式,系统处于备用状态下(时钟处于停止状态),耗电仅为2μA3.6V,极大地降低了其功耗;另外,μ’nSPTM的指令系统还提供具有较高运算速度的16位×16位的乘法运算指令和内积运算指令,为其应用增添了DSP功能,在复杂的数字信号处理方面既非常便利,又比专用的DSP芯片便宜得多.
说话人识别模块各组成部分完成的功能如下:
(1)按键输入部分:共有数字键、训练键、删除键、确认键和取消键等16个按键,用于密码输入和工作模式选择。采用4×4矩阵式键盘输入,只使用具有键唤醒功能IOA的低8位,可以合理利用硬件资源,且编程灵活。
(2)语音信号采集部分:通过SPCE061A内置麦克风放大器与自动增益控制AGC功能的单通道声音A/D转换器完成8kHz语音信号采集。
(3)FLASH存储扩展部分:用于存储说话人的个性特征参数参考模板。
(4)扬声器输出部分:通过SPCE061A具有音频输出功能的双通道10位D/A转换器完成用户训练、识别等各种操作的语音提示。
(5)控制输出部分:通过SPCE061A的可编程I/O口控制门锁控制电机。
(6)LCD模组部分:用以显示系统的工作状态,该部分根据成本和实际需要可选。
(7)SPCE061A:说话人的语音信号处理以及各部分的编程控制均由SPCE061A完成。
说话人识别模块有三种工作模式:训练模式、认证模式和密码模式,这三种模式都可通过工作模式按键选择。
(1)训练模式,说话人的声音通过麦克风进入语音信号采集前端电路。第一次语音输入时,由16位单片机SPCE061A对采集的语音信号进行处理,提取说话人的个性特征参数,并存储到外扩的FLASH内,形成说话人特征参数模板。可以进行三次训练,第二语音输入时,提取的个数特征参数与由第一次语音输入形成的特征参数模板进行匹配,在匹配距离小于模板更新阈值时,将说话人特征参数模板更新为两次特征参数的平均值。第三次语音输入时,提取的个性特征参数与由第一、二次语音输入形成的特征参数模板进行匹配,在匹配距离小于模板更新阈值时,将说话人特征参数模板更新为三次特征参数的平均值,形成最后的该说话人的特征参数模板。
(2)认证模式,同样通过麦克风录入说话人的声音,再由SPCE061A对采集的语音信号进行处理,将提取的说话人特征参数与存储在外扩FLASH内的特征参数模板进行匹配,匹配距离小于认证阈值时,通过认证;然后再判断匹配距离是否小于认证模式下的模板更新阈值,决定是否对模板进行更新。
(3)密码工作模式,在说话人感冒或其他使其声音发生暂时改变的情况下,可以采用长密码方式进行认证,以免因为非常原因被拒之门外。
另外,每个用户都有一个短密码(用户可自行修改),无论在训练模式还是认证模式都要输入此密码,以形成或找到与该用户相对应的特征参数模板。系统还设置一个具有长密码的超级管理员用户,可以通过键盘对用户模板进行添加或删除。
3 实验结果
对于说话人确认系统,表征其性能的最重要的两个参量是拒识率和误识率。前者是拒绝真实的说话人而造成的错误,后者是接受假冒者而造成的错误,二者与匹配阈值的设定相关。匹配阈值的设定与语音锁系统的应用场合、功能侧重有关,对于家庭、宾馆等门锁用户,要求误识率尽可能低,甚至为零;若用于公司员工考勤等同类功能,就不能有太高的拒识率。表1是对以下每种情况各进行100次实时匹配的结果,其中设定的阈值适合门锁用户。
表1 100次实时匹配结果
由以上实验结果可知,对于同一个人相同发送的拒识率为8%;对于同一个人相似发音情况,因为系统是对说话的人进行判别,对于这种情况,无论拒绝或接受都是合理的;对于同一个人不同发音和不同人发音的情况,误识率为零。使用录音机进行多次实验,通过认证的次数为零。对于门锁用户,这个结果十分理想的。若用于考勤等同类功能,可通过修改匹配阈值值实现。
声纹识别与其他生物识别技术相比,除具有不会遗失和忘记、不需记忆、使用方便等优点外,还具有以下特性:用户接受程度高,由于不涉及隐私问题,用户无任何心理障碍;声音输入设备造价低廉,而其他生特识别技术的输入设备通常造价昂贵。与利用虹膜、指纹和人脸等技术的门锁相比,基于SPCE061A构建的语音电子门锁系统具有成本低、使用方便、保密性好等优点。经大量实验测试表明,该系统性能稳定、识别效果好。下一步将进行小批量的试用,以发现问题并加以完善。但是,在环境噪声或干扰信号高于语音信号时,该系统将无法进行正确的语音识别,在背景噪声处理及其工程实际上还要进一步改进。
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21世纪水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源,水资源问题已不仅仅是资源问题,更是关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。基于此,采用节水、节能的灌溉方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势,推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统设计分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统设计分析全文如下:
【摘要】:针对农业灌溉中的水资源浪费问题和灌溉远程控制问题,对物联网相关技术进行研究,设计了基于物联网Android平台的农业远程智能节水灌溉系统,实现了对多传感器节点(空气温湿度、光照、土壤湿度、电磁阀、变频器等)远程采集和控制,以及对多个控制器节点的远程监测与控制。系统不受时间地域限制,用户可以通过Android移动终端实现对智能节水灌溉系统的监测和控制。系统采用CC2 5 3 0作为无线传感器芯片、OK6 4 1 0作为控制器节点芯片。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,可为远程智能节水灌溉提供平台支持,能够满足农业节水灌溉的需要。
【关键词】: 节水灌溉 远程 智能 物联网 Android
我国是一个干旱缺水严重的国家,淡水资源总量为2. 8 万亿m3 ,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第4 位; 但人均只有0. 22 万m3 ,仅为世界平均水平的1 /4,是全球13 个人均水资源最贫乏的国家之一。淡水资源中灌溉用水总量约占全国总用水量的1 /2 以上,而且灌溉用水效率相当低,平均灌溉水利用率仅约40%,发展节水灌溉是缓解我国水资源紧缺和促进农业可持续发展的关键所在。农业要发展,水利要先行,我国水资源缺乏,有效合理地利用水资源就必须要大力发展节水灌溉,同时节水灌溉也是农业现代化的一个标志,其增产增效、节约劳动力和提高土地的利用率等诸多的优越性决定了它是未来发展的必然趋势。
物联网就是通过条码与二维码、射频标签( RFID) 、全球定位系统( GPS) 、红外感应器、激光扫描器及传感器网络等自动标识与信息传感设备及系统,按照约定的通信协议,通过各种局域网、接入网、互联网将物与物、人与物、人与人连接起来,进行信息交换与通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。
随着我国国民经济的迅速发展,农业生产必将采用各种各样先进的技术,以提高农作物产量,节约资源。本研究针对传统灌溉和灌溉控制方式的各种缺点,通过WCDMA 技术和无线传感器网络技术的结合,实现了利用Android 移动终端对灌溉系统的远程控制,并通过基于土壤湿度的控制方式实现对农田进行自动适时适量的灌溉。
智能节水灌溉系统中分布多个环境传感器节点、电磁阀控制节点和变频器控制节点。土壤环境、空气环境参数由环境传感器节点采集,滴灌管道由电磁阀控制节点实施开关控制。为了确保灌溉供水的稳定性和可靠性,达到节水目的,设置一个变频器控制节点来实现全自动变频恒压供水。控制器节点通过Zig-Bee 网络采集环境传感器节点、电磁阀控制节点和变频器控制节点信息,控制电磁阀控制节点和变频器控节点状态; 现场采集的信息通过移动互联网络和Internet互联网由控制器节点负责发送到远程监控中心,Android 移动终端接收远程监控中心传送过来的采集信息,可对智能节水灌溉系统进行实时的监控。远程智能节水灌溉系统的结构组成为: 无线环境传感器节点、无线电磁阀控制节点、无线变频器控制节点、控制器节点、远程监控中心及Android 移动终端。
为了解决智能节水灌溉系统的供电技术问题,系统采用太阳能供电方式对环境传感器节点、电磁阀控制节点、变频器控制节点、控制器节点进行供电。无线传感器模块选用ZigBee 技术的新一代SOC 芯片CC2530。该模块主要负责对空气温度、空气湿度、光照和土壤湿度等环境参数的实时采集,使用ZigBee 协议将采集到的数据发送到控制器节点ZigBee 模块,同时接收来自控制器节点ZigBee 模块的控制命令。土壤湿度传感器采用锦州利诚LC - TS2 型FDR 土壤湿度传感器。控制器节点主要用于收发ZigBee 模块数据并通过Internet 和移动互联网络与远程监控中心进行网络通信。Android 移动终端主要完成同远程监控中心的数据交互及网络通信等功能。
控制器节点作为物联网应用系统网关,功能比较复杂,因此主控芯片采用高性能的ARM11 内核的嵌入式处理器S3C6410。为减低系统设计的复杂性,选用飞凌嵌入式技术有限公司的OK6410 嵌入式模块,该模块已经集成了S3C6410 最小系统以及相应的NOR Flash、NAND Flash、SDRAM、RS232 及USB 接口等常用模块。WCDMA 通信模块选用中兴通讯生产的MG3732 模块,该模块是一款WCDMA/GSM 双模移动互联网通信模块,支持上下行非对称数据传输,MG3732 模块在通信接口上具有比以往无线通信模块更加灵活的特性,可以支持异步串口( UART) 和通用串行总线接口( USB) 两种通信接口,以满足不同主控设备的特性要求。另外,模块内部还集成了标准的TCP / IP 协议栈,支持TCP 协议和UDP 协议传输,可以很方便地连接到Internet 进行网络传输。控制器节点是无线传感器网络的汇聚节点,负责管理节水灌溉系统现场的ZigBee 网络,同时还作为现场的一个主控单元,配有相应的液晶屏和触摸屏,可实时展示节水灌溉系统中的相关信息以及对现场的电磁阀进行控制。
远程监控中心由1 台移动终端可以直接访问的联网微机组成,通过Internet 互联网和移动互联网与现场控制器节点中的WCDMA 模块建立连接进行通信。远程监控中心把现场采集的信息存入数据库中,以便以后分析处理。同时,还能根据需要对现场中的电磁阀进行控制,具有手动和自动两种灌溉控制方式。自动灌溉控制基于土壤湿度,当土壤湿度达到湿度下线自动启动灌溉系统。监控中心软件采用Java语言编写,它是完全面向对象的编程语言。数据库选用MySQL5. 0。远程监控中心的软件包括两部分:WebService 服务器端监控程序和基于Java Web 的智能节水灌溉系统演示网站。
4. 1 Android 客户端功能架构
Android 是美国Google 公司开发的基于Linux 平台的开源嵌入式操作系统,包括操作系统、用户界面和应用程序。该系统采用客户机/ 服务器模式,服务端部分用Java 开发的WebService 和Socket 编程技术来实现,客户端部分是采用基于Socket 通信方式的Android Java 开发技术实现; 编译最终生成在任何Android移动终端都可以运行的APK 文件,直接安装后就可以在Android 移动终端上使用。相比传统的远程节水灌溉系统,该系统不受时间、环境、地理位置等因素限制,在用户移动终端上设计控制界面,操作方便、灵活。
4. 2 Android 客户端界面设计
Android 系统采用XML 可扩展标记语言完成界面设计,本系统主要包含登录界面、主功能界面和主控制界面。在主功能界面中,可以点击进入各级主控制界面。1 号节点的主控制界面如图3 所示。在该控制界面可以实时接收1 号节点的空气温度、湿度、光照、土壤湿度等环境参数并显示,还可以设置自动灌溉和手动灌溉模式。
Fig. 3 1 node main control interface
4. 3 Android 客户端功能设计
Android 客户端系统测试采用联想A750 手机,Android4. 0. 3 版本,内核Linux3. 0. 8 版本; 开发环境为ADT Bundle + Java JDK7,服务器可以同时与多个Android 手机客户端进行通信,为每个客户端分配1个端口号; 用户合法登录进入系统之后首先进入主功能界面,在主功能界面选择某控制节点进入控制节点界面。
本系统主要包含4 个Activity,Activity 与Activity之间通过Intent 进行通信和变量的数据传递,每个文件的属性及权限在全局配置文件manifest. xml 中定义。
4. 3. 1 Socket 网络通信功能
Socket 通信是指双方采用Socket 机制交换数据,常用的通信协议有TCP 和UDP 两种。TCP 协议是可靠的、面向连接的协议; 而UDP 数据报协议是不可靠的、无连接的协议。本文网络编程采用的是UDP 通信协议,通过UDP 协议向远程监控中心发送控制信息。
4. 3. 2 灌溉模式处理模块
主控制界面可以通过按钮设置自动灌溉和手动灌溉模式。自动灌溉控制基于土壤湿度,当土壤湿度达到湿度下线自动启动灌溉系统; 手动灌溉控制由用户通过Android 移动终端进行设置。节水灌溉系统工作模式关键代码如下:
if ( event. getAction( ) = = MotionEvent. ACTION_DOWN) {
if ( v. getId( ) = = ManualButton. getId( ) ) { / /手动灌溉模式
com. riwis. utils. Configuration. isDefend = false; ;
}
if ( v. getId( ) = = AutoButton. getId( ) ) { / / 自动灌溉模式
com. riwis. utils. Configuration. isDefend =
true;}}
为了能有效提高农业灌溉用水的资源利用率、科学实施农业灌溉,开发了基于物联网Android 平台的远程智能节水灌溉系统。同时,介绍了系统总体架构,设计了无线传感器节点、控制器节点的硬件、远程监控中心、Android 客户端。在Android 移动终端上实现了远程智能节水灌溉,具有硬件成本低、性价比高、智能化、低功耗等特点,为精细高效农业信息采集和节水灌溉智能控制提供有效的技术手段。该系统在济源农业科学院进行了原型试验,结果表明: 系统运行效果良好,操作界面人性化,控制方便,实时性好,具有一定的推广价值。
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STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于STC89C52单片机的宿舍智能防火报警系统设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
该智能防火系统以STC89C52 单片机为核心模块进行智能控制。该系统的总体构成主要包括以下几个部分:
1 主控的STC89C52 单片机2GSM 移动通信模块3 无线传输模块的设计4实时时钟电路5 防火信息采集与处理模块6 温湿度检测模块与键盘显示模块。该系统的设计是以单片机为核心, 并将其与通信技术和电子检测技术相结合, 从而形成一个稳定的智能化的防火报警系统。
GSM 移动通信模块主要提供无线短信和数据传输的功能。STC89C52 单片机通过依照GSM 通信模块的通信协议对其进行通信并控制, 从而进行短信智能收发。本系统以STC89C52 单片机电路为核心, 控制连接在各子模块上。通过STC89C52 单片机, 可监测室内温度, 湿度, 以及室内可燃气体和烟雾的浓度, 在数据异常时, 可通过控制GSM 移动通信模块, 向预留的号码进行短信报警。
在学生宿舍内部安装信息采集分析模块。当宿舍发生火灾时, 与之相对应的防火报警探测器无线发射电路启动发射无线接收模块在接收到无线信号后, 向主控单片机发送中断请求。主控单片机响应中断后, 读出发送信号的报警器编码比确定是哪个报警器发生异常, 由GSM 通信模块对预先设定好的号码进行短信报警, 短信内容也可预先设定, 说明具体的地址及联系人信息等。
(1)STC89C52 单片机的说明
STC89C52 是一种带8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能COMOS8 的微处理器。STC89C52 主要功能包括兼容MCS51 指令系统,8K 可反复擦写FlashROM,32个双向I/O 口,256x8bit 内部RAM,3 个16 位可编程定时计数器,6 个中断源, 其中直接提供外部中断处理可使用P3.2(INT0)或P3.3(INT1);1 个全双工可编程标准串行口, 其引脚为P3.0(RXD) 和P3.1(TXD);时钟频率0-24MHz2 个串行中断, 可编程UART 串行通道,3 级加密位, 低功耗空闲和掉电模式, 软件设置睡眠和唤醒功能等。该单片机对于程序烧写输入非常方便,故用其作为主控系统。
(2)GSM 短信模块的简介
GSM 短信的远程控制系统, 能够接收远端预定义的短信息指令来控制8 路控制开关, 同时检测4 路按键开关量并通过单片机译码, 由GSM 短信模块传送到远端。郑凌燕. 葛万成(2006)针对GSM 具有实时, 方便, 快捷等优点对GSM 短信远程控制系统进行了描述。当单片机向GSM 短信模块发送信息时, 由4 路按键开关输入信息, 由单片机将单片机指令转换成AT 指令后传输给GSM 短信模块, 由GSM 短信模块将信息发送给预留号码, 实现远程信息传输控制的目的。本系统电路主要由四部分组成:GSM 短信模块, 单片机, 控制电路, 显示窗口。
(3) 无线传输模块设计
避开传统有线连接系统的局限弊端, 本系统采用无线传输方式。无线模块是利用无线技术进行无线传输的一种模块,主要由发射器,接收器和控制器组成。它的工作频率:315MHZ/433MHZ( 本设计选用315MHZ), 其发射功率:≤ 500MW, 静态电流:≤ 0.1UA, 发射电流:3 ~ 50MA, 它的工作电压:DC3 ~ 12V。当工作电压为3V 时, 在空旷地传输时距离约40 至50M, 当工作电压为12V 时, 达到最优工作电压, 空旷地传输距离约700-800M。除开无线发射模块外, 还有无线接收模块。平时未接收到发射出的信号时, 输出的只是杂乱的信号; 当无线接收模块接收到发射信号时, 经放大,变频, 滤波等处理后输出控制信号, 送到相应的解码芯片进行解码, 解码有效端口Vt也输出高电平经过一个非门转换送给单片机的外部中断0 接口。单片机在接到外部中断请求后, 执行外部中断服务子程序,读出数据码, 确定发出信号的传感器, 并进行短信报警。
(4) 温湿度测量电路设计
本系统中温湿度传感器采用新型温湿度传感器。这款温湿度传感器可给出全校准相对湿度及温度值输出,具有卓越的长期稳定性,湿度值输出分辨率为14 位,温度值输出分辨率为12位,并可编程为12 位和8 位。其中,两线制的串口设计,使外围系统变得快速简单,能耗低,体积小,不仅节省了资源,也简化了单片机的编程,提高了精度。徐会东(2005)指出,在将STH11 与单片机串口相连后, 初始化传输时, 应首先发出”传输开始”命令, 该命令可在SCK 为高时DATA 由高电平变为低电平, 并在下一个SCK 为高时将DATA 升高。接下来的命令顺序包含三个地址位( 目前只支持”000”) 和5 个命令位, 当DATA 脚的ack 位处于地电位时, 表示SHT11 正确收到命令。
如果与SHT11 传感器的通讯中断, 下列信号顺序会使串口复位: 即当DATA 线处于高电平时, 触发SCK9 次以上( 含9 次), 此后应再发一个”传输开始”命令。SHT11 利用两只传感器分别产生相对湿度, 温度的信号然后经过放大, 分别送至A/D 转换器进行模/ 数转换, 校准和纠错。最后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至单片机处理, 单片机对处理数据后进行数字显示并作相应的控制。王海宁(2008)针对控制对象的特点, 在系统辨识的基础上对系统的控制算法进行了仿真研究, 最后针对温控系统进行了实验, 通过对实验数据的分析表明本文所述的基于单片机的温度控制系统的设计的合理性和有效性。
(5) 可燃气体浓度探测器的设计
传感器电路中最主要的期间就是QM-N10 气敏半导体传感器,该器件在洁净空气中的阻值大约有几十kΩ,接触到可燃气体时,电导率增大,电阻值急剧下降,下降幅度与瓦斯浓度在0.5% 以下成正比。一旦QM - N10 敏感到可燃气体时,IC1A 的脚处于高电位,此时IC1A 的脚变为低电平,经IC1B 反相后变为高电平,多谐振荡器起振工作,三极管VT2 周期地导通与截止,于是由VT1、T2、C4、HTD 等构成的正反馈振荡器间歇工作,发出报警声。与此同时,发光二极管LED1 闪烁。从而达到可燃气体泄漏告警的目的。
本系统的重点为单片机与短信模块串口通信的设计, 因为它承担着自动运行以及向外报警的功能。本系统采用异步通讯方式, 异步串行通讯规定了字符数据的传递方式, 即每个数据以相同的帧格式传递, 每一帧信息由起始位, 数据位, 奇偶校验位和停止位组成。STC89C52 单片机的串口仅占用了单片机的P3.0和P3.1 脚。当非串口方式工作时, 这两根口线还可以作为一般的I/O 口线使用。
宿舍防火智能防火系统为宿舍火灾预防工作提供了一条安全有效的途径, 本系统通过以核心模块STC89C52 单片机展开,与GSM 移动通信模块相结合, 同时与新型温湿度传感器, 可燃气体浓度检测器相结合, 设计了智能防火报警系统。展现了现代科学技术的自动化, 智能化的特点, 在平安校园建设方面起了积极的作用。
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北方地区冬季供暖以集中供热为主,不仅消耗大量的燃煤,而且造成巨大的环保压力,其中存在很大的节能减排空间。集中供热系统普遍存在两大问题,一是不同热需求混网难以兼顾,造成供热效果差和能源浪费大;二是“大流量、小温差”,造成冷热不均和输配能耗大。其根源在于缺乏适当位置的适当调控与适当计量。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于单片机的自供电供暖温度智能调控装置研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:设计了一种自供电的供暖调控装置,其主要包括温差供电模块、电路控制模块、水流控制模块。本装置工作时,温差供电模块可利用暖气管道与室温的温差发电,以STC89C52单片机为核心的电路控制模块可实时监测室内温度,并能根据用户设定温度和室内实际温度驱动水流控制模块,以调控供暖管道水流量,从而达到调节室内温度的目的。
【关键词】:温差发电 水流控制 温度调控 单片机
城镇居民的冬季供暖一直是社会关注的焦点,传统的供暖装置既不能根据用户的实际需要来调控室温,也造成了能源浪费。通过本装置居民能够根据实际需求设定室内温度,并且装置本身可以利用暖气管道与室温的温差进行发电,不需要额外的电源,实现了自供电功能。
1. 1 半导体温差发电原理
半导体温差发电是利用塞贝克效应将热能转化为电能,将P 型和N 型两种不同类型的热电材料( P 型是富空穴材料,N 型是富电子材料) 相连形成一个PN 结,一端置于高温状态,另一端置于低温状态,由于热激发作用,P 型材料高温端空穴浓度高于低温端,N 型材料高温端电子浓度高于低温端,在浓度梯度的驱动下,P型材料空穴和N 型材料电子会向低温端扩散,从而形成电动势。
1. 2 DS18B20 温度传感器工作原理
DS18B20 内部结构主要由四部分组成: 64 位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器,它能把采集的温度信号直接转化成数值信号输出,并且测温范围为- 55 ~ +125 ℃,精度为±5 ℃。
本装置工作时SP1848 型温差半导体组利用暖气管道与室温的温差进行发电,一部分电能维持装置工作,剩余部分电能储存到锂电池中,作为备用电源。DS18B20 温度传感器可实时监测室内温度,并将数字信号传送给STC89C52 单片机,当温度低于或高于某一设定值时,单片机会向步进电机驱动芯片发送信号,以驱动步进电机的转动,水流控制阀会在步进电机的带动下实现对水流量的控制。
2. 1 温差供电模块结构设计
本模块采用4 块SP1848-27145 半导体温差发电片串联发电,其单片规格为40 mm 长* 40mm 宽* 3. 4 mm 厚,内涵126 对PN 结。HY910导热硅胶具有导热性能好,粘合力强等特点,其蒸发量为0. 001%( 200℃ /24Hours) ,热传导系数大于0. 975 W/m-K,耗散系数小于0. 005,适用于散热片无固定扣具情况下的粘贴导热。半导体片两端都涂抹HY910 导热硅胶后,将热端紧贴在暖气片表面,冷端则和100 mm 长* 100 mm 宽* 40mm 厚的铝合金散热片紧贴在一起,以此来保持半导体两端温差。北方城镇暖气片温度一般为60 ~ 70 ℃,室内实际温度一般为15 ~ 20 ℃,理论上半导体片两端温差可维持在40 ~ 55 ℃之间,由于半导体温差发电片本身的导热,根据实际测量结果应减去8℃的温差损耗,故半导体片两端温差实际可维持在32 ~ 47 ℃之间,发电功率可达到2 W 左右。
2. 2 水流控制模块机械结构设计
水流控制模块机械结构由ULN2003 步进电机和XU8230 直式温控阀组成。ULN2003 步进电机为减速步进电机,直径为28 mm,额定工作电压为5 V,步进角度为5. 625* ( 1 /64) ,其5 线4 相的电路可以用ULN2003 芯片驱动,也可以接成2相使用,为更精确的控制暖气管道水流量,本模块采用ULN2003 芯片驱动。XU8230 直式温控阀公称压力为1. 6 MPa,工作温度为- 10 ℃≤T≤100 ℃,管螺纹符合ISO 228 标准,并配有外加锥型密封圈。将ULN2003 步进电机转子与XU8230直式温控阀调节手轮进行刚性连接,并把步进电机外壳与温控阀固定在一起,这样ULN2003 步进电机就可以带动XU8230 直式温控阀调节手轮转动。
3. 1 温差发电电路
STC89C52 单片机工作电压为5 伏,选LM7805 集成稳压器将SP1848 型温差半导体输出电压稳定在5 V,然后向5 V 锂电池充电,最后由锂电池向装置供电。
3. 2 单片机控制电路
3. 2. 1 温度测量显示电路
STC89C52 单片机是一个低功耗,高性能的51 内核的CMOS 8 位单片机,具有抗干扰性能强、速度快、功耗低和指令代码完全兼容8051 单片机等特点。如图7 在STC89C52 单片机最小系统的基础上,采用DS18B20 型温度传感器采集温度,温度显示采用1602 型液晶显示器,直接通过单片机I /O 接口通信。PO 口作为普通I /O 口使用,在其外部接拉电阻后,与1602 液晶显示器DB0-DB7 数据口相连; DS18B20 型温度传感器信号输出端口直接与P2. 7 口相连。
3. 2. 2 L298N 电机驱动电路
L298N 是专用驱动集成电路,属于H 桥集成电路,最大输出电流为4A,最高工作电压为50 V,用于驱动感性负载,其输入端直接与单片机P2. 0-P2. 3 口相连,可以方便地受单片机控制,实现电机的止转、正转角度与反转角度。
本装置利用温差半导体组为本装置供电,充分利用了二次能源,并且能够根据室温的实际情况,自动调节暖气管道的水流量,避免了能源的浪费,也为居民带来了更舒适的室内环境,具有很好的推广前景。
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智能控制是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。 控制理论发展至今已有100多年的历史,经历了“经典控制理论”和“现代控制理论”的发展阶段,已进入“大系统理论”和“智能控制理论”阶段。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:一种基于视听觉微缩智能控制车软件系统架构相关论文。内容仅供阅读与参考!
一种基于视听觉微缩智能控制车软件系统架构全文如下:
国内外原尺度智能车系统复杂,软件架构多样,都是基于模块化层次设计的系统。美国斯坦福大学的 junior 智能车系统分为五大模块:传感器接口、感知模块、导航模块、线控接口和全球服务模块[1]。它是基于数据异步通信的软件系统,各模块直接从异步通道获取其它模块处理后的数据,降低时间延时。
Victor Tango 车队的 Odin 智能车是一种新型混合慎思/反应式软件模型,软件系统的感知、规划和执行在不同层并行处理;慎思控制处在高层,反应式控制更多是用于基于行为的低层控制[2]。文献[3]同样将系统划分为六大模块:激光数据处理、视觉数据处理、传感器融合、信息、决策和控制,各模块通过通用数据接口进行数据通信。国外其他智能车[4~8]也提出类似层次软件系统。在国内,由清华大学研制的 THMR‐V[9]和国防科技大学研制的 CITAVT‐IV[10]等都基于硬件功能的差别分不同子系统设计系统构架。
当前原尺寸智能车都是基于雷达蔽障导航驾驶,视觉系统只起辅助作用。而本文是视觉导航的驾驶系统,传感器基于缩微智能车自身要求,都相对简单。本文根据原尺度智能车系统及缩微车自身特点设计出缩微智能车分布式软件系统。系统由传感器、环境感知、决策和执行四大模块组成,具有器件独立、算法独立、可扩展、易调试、数据可保存等特点。
缩微交通系统是研究缩微车辆在复杂交通流环境下的驾驶行为的实验平台,包含缩微道路环境平台和多智能车系统两部分。 缩微道路环境平台是基于实际城市道路交通规则设计而成,包含十字路口、立交桥、匝道和各种指示牌等重要道路元素,具有非常高的实验仿真度,是本文研究的重要实验平台。
多智能车系统是研究的核心,分为人机交互系统和缩微智能车系统,如图 1 所示。人机交互系统可显示和保存缩微智能车的运行参数和车辆定位信息等,同时也可通过无线网络控制车辆行驶。人机交互系统是基于用户的界面管理系统,缩微智能车才是多智能体系统的主体部分,也是本文研究的重点。
缩微智能车系统由硬件系统和软件系统两部分组成,本文重点介绍缩微智能车系统的软件系统设计与实现。
基于简单视听觉传感器的车辆驾驶控制的软件设计的原则有:器件独立性、算法独立性、可扩展性、易于调试、数据可存储、软件可靠性等。
缩微智能车软件系统根据信息流向可分四层,依次是:传感器层、感知层、决策层和执行层。是缩微智能车系统的整体软件架构图,它描绘各模块层的功能、特性及连接方式。
3.1 传感器层
传感器层的任务是通过各类传感器获取缩微车辆及其所处环境信息。本文是基于缩微环境下的简单视听觉系统研究,采用的传感器种类和数量较少,主要是:图像传感器、声音传感器和速度传感器等。
3.2 感知层
感知层的任务是分析传感器层获取的数据,提取可用于决策的有用信息。感知层输出的信息包括环境识别信息和车辆自身信息等。该模块是多传感器数据提取的过程,主要包含图像处理和模式识别等相关算法。传感器获取的信息很多,如何提取出有效的信息,这是感知层的核心内容。图 4 给出本系统的图像感知算法,主要流程是:图像采样、初始化、颜色映射、灰度处理、数据滤波、区域连通,然后通过模板匹配等特征提取算法得到可用于决策的有效信息。
根据检测的对象不同,图 2 系统软件架构中将感知层分为:视觉检测和声音检测。其中视觉检测可分为:基础道路检测模块、动目标检测模块和静目标检测模块。 基础道路检测:道路检测的任务是对影响车辆寻线行驶的道路必要元素进行检测,主要有:道路线、停止线、斑马线、路面指示标志等。 动目标检测:动目标是指相对道路环境是移动的目标,有行驶的车辆和行人等。动目标检测容易引发紧急情况,因而对缩微车辆的避撞控制系统要求很高。检测的准确性直接影响车辆自主驾驶的安全性。 静目标检测:静目标是指除寻线行驶的必要元素外相对道路环境是静止的目标,有指示牌、故障车辆、静止行人、绿化带、锥形标和红绿灯等。 声音检测:声音检测是指车鸣声检测,用于车辆控制的辅助信息,可使缩微车辆的行驶和控制更加真实。
3.3 决策层
决策层的任务是将感知得到的有效信息进行数据融合,得到车辆的驾驶模式,给出相应控制信息。缩微智能车的不同自主行驶特征对应于不同的车辆控制行为。系统由此定义几种驾驶模式。
3.3.1 驾驶模式分类
车辆自主行驶特征根据检测的道路元素,如车道线、车辆、停止线、斑马线、红绿灯、行人、路面指示箭头、交通指示牌、锥形标、障碍物和道路隔离带等不同而有所不同。缩微城市道路环境下的驾驶模式有:车道保持模式、转弯模式、并道模式、路口模式、超车模式、迷失模式和紧急制动模式等七类。 车道保持模式:主要指车辆在同一车道内沿着道路线行走,遇到车辆减速慢行,这是车辆自主驾驶中最基础的模式。 转弯模式:路口检测到路面指示箭头后,且转弯道路可通行,则进入转弯模式。转弯模式中,不会触发超车模式。
并道模式:是指视野中存在车道减少的情况,与车道保持模式中的车辆控制有很大区别。 路口模式:车辆检测到停止线或斑马线后进来路口模式。路口有红绿灯和无线区域等,对应车辆自主驾驶控制非常复杂。 超车模式:超车模式是车辆交互重要部分。为确保车辆在该模式的安全,触发该模式的条件较高。需同时满足的条件有:前方车辆符合超车距离;左右有可超车的车道;超车方向无行驶车辆;在直道虚线处。 迷失模式:主要是指视野中无可用于控制的有效道路线。该模式对于车辆控制的有干扰,长期迷失将转化成紧急制动模式。 紧急制动模式:紧急制动模式是在突发情况发生需要对车辆进行紧急制动,如车辆逼撞应急停车控制。
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智能感知不但有助于减少编写代码时出现的错误,还有助于提高工作效率。在 Microsoft Expression Web 中,可以在使用 HTML、级联样式表 (CSS)、可扩展样式表语言 (XSL)、JScript、JavaScript、Visual Basic Scripting Edition (VBScript)、ASP .NET 和 PHP: Hypertext Processor (PHP) 时使用智能感知。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈智能感知系统在校园管理中的创新应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
河南省光山县22 名小学生被砍伤、浙江温岭幼儿园“虐童”……近年来频发的校园安全及管理的负面事件,引起社会各界关注,折射出当前校园安全工作的脆弱,学校安保条件较差、安保隐患较多。校园智能感知系统将有效地帮助政府打造一个安全、公开的校园环境。
通过在校园部署物联网节点,获取校园内各重点区域视频、安保、环境、GPS 定位等多种信息,实时上传至中心平台与政府应急指挥平台,并同步推送到手机、平板电脑、PC等多种终端。一方面用于政府相关部门加强对学校的安全管理,另一方面也便于家长了解学校信息,加强安全监督。
2.1 系统功能
该系统主要实现了以下三个方面的功能:1、校内安全全面监控;2、校园信息随时查看;3、教育资源充分共享。
2.2 系统特点
该系统的特点为“一点获取、两个平台、多屏展示”。一点获取:是指通过部署在校园内各个重要地点,如主要出入口、教室、操场、微机室、活动室等的物联网节点采集的信息(包括视频信息、环境信息、GPS 定位信息等),统一进行IP 数据打包,并实时传回中心;两个平台: 是指“政府应急指挥平台”和“智慧校园感知管理系统平台”。智慧校园感知管理平台通过开放的API 接口,实现两个平台的数据共享;多屏展示:是指学校的各种信息如安全信息、教学信息可依据权限同步推送至用户手机、PC 以及平板电脑等多种终端。
校园智能感知管理系统是以物联网、移动互联网技术为依托,建立开放的、创新的、协作的、智能的综合信息服务平台,全面感知校园的各种信息,实现校园的安全、开放式管理。
1 整体架构。该系统基于物联网架构设计,主要由信息采集子系统、网络传输子系统、数据中心子系统以及客户端子系统四部分组成,这四个平面的紧密耦合保证了前端信息在系统中的安全、快速、无障碍流转,而管理平台所提供开放的API 接口向下屏蔽了负载的硬件细节,可在应用层面与现有的应急联动系统融为一体,为应急救援与处置提供支撑。
2、信息采集子系统。由部署于校园各个重要地点(如主要出入口、微机室、活动室等)的物联网节点和相应的传感器组成,主要实现各种校园信息(如音视频信息、环境信息、GPS 定位信息等)的感知,并将非机构化的音视频数据与结构化的传感器数据统一IP 编码,实时发送至后端云平台。
3、网络传输子系统。系统可综合利用多种网络(3G、4G、WLAN、固网等)传输,采用大量先进的传输技术(如带宽感知算法、无线自适应传输算法、基于SSL 的加密算法等),实现数据安全、可靠的传输。
4、数据中心子系统。数据中心子系统主要包括硬件平台与软件管理平台两部分,硬件平台基于计算机集群技术构建的云计算中心;软件管理平台主要实现数据管理、存储以及数据推送服务,可通过开放的API 与政府应急指挥中心无缝融合,该软件管理平台主要由存储层、数据层、系统管理层以及数据应用层四层组成,其中存储层包括数据库系统与存储节点管理系统;数据层包括数据接收、解析、存储与转发;系统管理层包括用户/ 单位注册管理、设备资源注册管理、文档安全访问控制管理模块;数据应用层主要包括数据分析、处理、显示以及开发的API 接口。
5、客户端子系统。客户端子系统分为应急客户端、教学客户端、管理客户端以及家长客户端四类,应急客户端主要是与政府应急指挥平台相连的客户端系统,可实现校园应急信息的同步推送;教学客户端主要实现教学资源的共享如课件共享、班班通等功能;管理客户端主要是给教育管理机构使用,便于及时了解学校的教学情况;家长客户端主要是提供给家长使用,便于家长共同监督学校的教学与安保工作。所有客户端系统均提供手机、平板电脑以及PC 版本。
该系统方案的实施与运营将大大提高校园安保、教学管理水平,方便家长及时了解校园的信息,强化政府主管部门对学校安全的管理。
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单片机控制系统已得到广泛应用,在应用现场存在着各种各样干扰源,他们对单片机应用系统的工作会产生很大影响。这些干扰可能来自应用系统自身,也可能来自供电系统、宇宙空间和工业现场。为了保证控制设备工作的安全可靠,在应用系统设计时就必须考虑到系统的抗干扰性能。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈单片机应用系统的抗干扰技术相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着计算机技术的普及,系统工作可靠与否已经成为了系统能否发挥作用及工作成败的重大问题。单片机本身的干扰是最致命的干扰。单片机常常由于受到干扰而不能按正常执行程序,从而引起混乱。防止单片机“死机”的干扰技术主要从软件和硬件两个方面考虑。在硬件采用切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能;在软件上采用软件陷阱技术防干扰引起程序跑飞,并对两个可能存在的隐患采取有效的措施。
1.1 看门狗
看门狗是由CPU 控制的定时器,可以用来监视软件的运行及系统的工作状态,分为1 级看门狗和2 级看门狗。定时脉冲是由硬件直接产生或用单片机的ALE 信号。2 级看门狗额度两个定时器是同步进行的,因其定时器是同时清除的。
(1)级看门狗的定时器1 的定时长度为t1, 主程序循环周期为T,设计T 和t1 为T
(2)级看门狗是较完备的,它可使系统恢复到较理想的程度。定义2 级看门狗定时器2 的定时长度为 t2 ,设计 t2 为:t2>t1>T,0
1.2 远端强制复位
该技术用于单片机多机通信时,主机给从机复位。此技术不占用系统资源,在程序设计时也不用增加多余语句。设计一个监控电路,监视主机给从机传输命令的信道。合理安排工作时序,每隔一定时间,主机发出各种命令从机予以响应。若从机受到干扰失控,主机可以从应答命令的情况判断出,然后对其停止一定时间的控制操作。从机的通道监视电路收不到信号时,控制复位电路产生Reset 信号,使单片机系统复位。
以上介绍了单片机应用系统的二种抗干扰的硬件技术,除此之外还可以针对不同的干扰源采取不同的抗干扰措施。如针对电磁干扰,可采用屏蔽易干扰的电路、设备或直接屏蔽辐射源的方式达到抑制干扰的效果;针对过程通道干扰可采用光电耦合隔离、双绞线传输等方式抑制干扰;而对于抑制供电系统的干扰,则可采用使用交流稳压器、分立式供电、用低通滤波器过滤高次谐波等方式。
(1)单片机的程序能够井然有序的进行,要使程序运行环境安全可靠,一是硬件基础必须可靠,有足够的能力承担程序的运行压力,二是软件必须可靠,软件的可靠性体现在两个方面:足够的容错设计和初始化数据存储器。
1)足够的容错设计
尽管单片机拥有许多抗干扰的机制,但由于其工作环境太过复杂,干扰还是不能避免的。除外界环境对单片机的干扰之外,还存在许多人为因素与硬件因素造成的干扰,比如操作失误、硬件出错等,因此在设计软件是还要有足够的容错设计,在单片机应用系统受到不正常激励信号的时候,足够的容错设计能屏蔽掉大部分的不正常激励信号,对于那些没有被屏蔽掉的不正常激励信号,软件的容错设计能对其进行有序化处理,是单片机应用系统在受到不正常激励信号干扰的情况下还能保证程序的正常运行,除此之外,足够的容错设计还能减轻干扰对单片机应用系统的影响。
2)初始化数据存储器
在单片机应用系统运行过程中,存在血多数据处理、数据存储的问题,因此,数据存储对于单片机应用系统是非常重要的。当单片机刚上电时,单片机应用系统及数据存储器会有所不稳定,如果直接使用数据存储器,可能会导致数据出现偏差。所以,在设计软件时,应注意对数据存储器的初始化,增强软件的可靠性。
(2)单片机应用系统的软件抗干扰措施
1)设计软件陷阱技术
我们现在采用设置软件陷阱的方法拦截紊乱程序,将计数器引向一个制定的位置,然后执行一段对程序运行出错的处理解决程序。以下为陷阱设计的一般运用方案。ERROR 为指定位置,出错处理程序软件陷阱可安排在下面几个数据区进行有效处理。
中断向量区未使用的部分区域。当干扰源程序使未使用的中断开放,并加以激活这些中断后,一般引起系统程序的紊乱,及时捕捉到错误的办法一般是在中断位置设置软件陷阱。软件程序数据区域,一般运用指令冗余技术加以解决紊乱的程序在用户程序内部跳转,亦可以设置相关的软件陷阱,从而阻止程序紊乱。单片机的程序一般经常采用模块化设计,模块化设计程序是由一系列指令完成的,所以不能在这些指令中随意插入陷阱,一般将陷阱处理软件指令分布在各应用模板的空余数据单元里。正常程序中不会执行这些陷阱软件指令,如果程序紊乱从而进入陷阱区,则马上会将程序引入正确pc 计数器。
2)监视跟踪定时器
当程序跑飞进入死循环时,以上的方法均不能解决这种情况,这时应使用监视跟踪定时器解决,该技术就是不断监视程序循环运行时间间隔,若发现时间间隔超过已知的循环设定的时间间隔,就可以认定程序以进入死程序,然后加跳转指令LJMP 使程序返回到入口地址0000H,在0000H 添加相关的出错处理程序指令,使系统重新运行正常。
在日常生活中,单片机必不可免的会受到干扰,干扰对单片机造成的影响是难以想象的。我们必须对单片机的抗干扰性进行研究和探索,对单片机的各个运行过程了如指掌,才能更好的研究单片机,开发单片机,对单片机的系统应用采取全方位的保护。
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智能交通控制系统是一个基于现代电子信息技术面向交通运输、车辆控制的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样性的服务。说白了就是利用高科技使传统的交通模式变得更加智能化,更加安全、节能、高效率。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈RFID下的智能交通控制系统功能模块的电路设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着城市汽车数量的急剧增加,城市交通拥堵日趋严重,如何快速、准确地采集各种交通数据,合理进行交通诱导,有效缓解城市交通压力,已经成为交通工程领域亟待解决的关键问题。针对上述问题,文章设计了一种基于高频RFID(Radio Frequency Identification)的车辆位置数据采集系统,构建出智能交通控制系统功能模块的电路设计方案。
RFID 技术,即射频识别技术,是一种不需要实际物理接触即可自动完成目标识别的高新技术,具有可靠性高、数据存储量大、抗干扰能力强、响应速度快、标签内容可读写及高性价比等诸多优点,近年来被广泛应用于物流、运输、工业生产和智能交通等领域。该系统的研究与实现将能很好地完善城市交通信息感知体系,有着很显著的社会效益和经济效益。
(1)路侧设备安装简单、部署范围广,不会有应用“死角”的存在;(2) 车载设备只有一张电子标签,不会涉及车辆改装等复杂问题;(3)可以实现车辆定位、车速测量、交通状态判别等多种功能;(4)具有谷歌地图显示、表格显示、文本显示等多样化显示功能;(5)设备成本低、经济效益好。
一个标准的射频识别系统主要由应答器(电子标签或射频卡),阅读器(读写器)和对应的应用系统三部分组成。
2.1 电源模块
控制器主板可使用12/5V 两套供电电源,但AT91RM9200 多工作于3.3V,因而,其他的器件在也应为3.3V。电源系统的变换开关为AC/DC 型,功率为10 瓦,其电压输入在156VCA 至265VCA 之间,开关电源输出+12V、+5V,其他电源电压则通过三端稳压芯片产生,其中,+5V 电源通过两个三端可调稳压芯片LT1085 产生+1.8V和+3.3V,从而为ARM 处理器及相应的外围电路供电。LT1085 芯片通过选择两个合适的电阻能够输出的电压范围为1.2V 至15V,例如+3.3V=1.25V×(1+R322/R323)。
2.2 RTC 模块
在通讯、干线或者区域协调控制中,交通的控制器还要通过对等的时间点进行同步,为了能够确保时间的同步,需要设计RTC 对时间进行校对。RTC 既能够提供可以进行编程的实时时钟,还能够在断电之后立刻启动备用电源。
2.3 复位电路
AT91RM9200 处理器有NRST 以及NTRST 复位信号,这两种复位信号中,前者用于系统的复位,而后者则用于JTAG/ICE 复位,能够对处理器中的ICE TAP 控制器初始化,从而使得连硬件仿真器在进行初期调试时更为便捷。在所有时间段,复位信号仅仅有一个有效的,都能够让ARM 处理复位并且将复位向量指向的地址处开始执行程序。
2.4 功率驱动电路
功率驱动电路用以进行大功率交通信号灯的驱动,采用了固态继电器(SSR)。额定电流以及额定电压分别为5A 以及400VAC。固态继电器的驱动是直流+5V。外部的C208、R313 组成浪涌吸收电路可用来保护固态继电器不受损害。相比于双向可控性,功率驱动电路集成程度更好,稳定性更好,但相应的优点也使得其造价较高,相对而言,价格更为昂贵。
2.5 射频信息采集模块
无线射频识别(RF1D)交通监管技术是未来实时交通信息采集主要的发展方向,在本设计中,在实时采集交通流量中充分运用射频识别。
相比于传统的采集方法,该方法能够持续获取相应的数据,并能够准确直接反应出实际交通量,无线射频识别能够对车辆进行实时追踪,并将所获取的交通数据以互联网为媒介传输到交通控制中心,而交通控制中心能够将所获取的交通数据进行总结分析得出当前的交通状况,并将相应交通状况通知给行驶在路上的司机,通过电子地图实时显示交通状况,进而引导交通,缓解交通堵塞。
该技术的运用能够在对交通流不影响的前提下进行交通数据的采集,这也大大优化了交通状况。通过射频识别进行交通数据采集的工作原理为:阅读器和应答器以电磁波作为媒介,进行能量的传输与数据通讯。
在整个工作过程中,读卡器首先通过天线传输加密数据载波信号到RFID 汽车标签,之后标签的发射天线工作域被激活,同时将加密的载有目标识别码的高频加密载波信号通过某种调制方式经卡内高频发射模块发射出去,接收天线接收到射频卡发来的载波信号,在读卡器进行处理之后,提取出相应的目标识别码,并将识别码传输到计算机中,从而完成了预设的系统功能和自动识别。
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随着旅游信息化的不断发展,旅游目的地信息已成为人们出游前主动搜寻的内容。旅游目的地管理部门试图通过开发旅游目的地营销信息系统(简称TDMIS)满足人们对目的地旅游信息不断增长的需求,并通过系统的旅游信息供给和市场市场营销影响旅游者的出游决策。旅游者试图通过旅游目的地营销系统查询信息、预制行程和预定旅游产品。因此,对旅游者信息需求、出游决策与旅游目的地营销信息系统的关系研究,以及基于旅游者信息需求的旅游目的地营销信息系统构建研究是一个极为值得探讨的问题。 以下是读文网小编为大家精心准备的:构建基于智慧旅游的旅游目的地营销系统必要性研究相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
构建基于智慧旅游的旅游目的地营销系统必要性研究全文如下:
摘要:在智慧旅游发展背景下,传统的旅游目的地信息系统已不能满足当今旅游行业的发展需求。本文基于游客散客化的市场趋势,从市场需求和目的地需求两大层面分析了构建旅游目的地营销系统的必要性。
关键词:智慧旅游;旅游目的地营销系统;互联网
随着互联网的快速发展,网络技术快速传遍全球,给人们的生活带来了巨大的变化。目前,很多景区、旅行社等为了营销自己的产品,基本都自己创建一定的旅游网络系统,甚至各地区的旅游政府部门都开始上网,制造有力的目的地营销策略,这表示着旅游业的营销即将变化成一个依靠网络为中介的网络营销新时代。国家旅游局在将2014年定为“智慧旅游年”后,全国各地纷纷出台智慧旅游建设规划,缔造着智慧旅游营销的全新愿景。为了更多地吸引游客,越来越多的地区意识到了旅游营销不只是旅游企业的任务,而是旅游目的地利益相关者共同的任务,只有通过让所有利益相关的旅游群体建立一个联盟,对整个目的地进行有效的目的地营销,才能事半功倍。
当前大多数旅游消费者在决定前往某一旅游目的地之前,都会通过网络查询旅游目的地的相关产品信息和服务信息,甚至有一部分消费者直接在网上购买产品。这逐渐成为了一种必然趋势,必将成为未来旅游消费者的消费习惯。
1.1提供全面且有用的信息
不同于传统的旅游信息网站,基于智慧旅游的DMS(旅游目的地营销系统)针对日益个性化的旅游消费者,将提供更加全面实时的旅游信息。这得益于参与智慧旅游的DMS传递和发布信息的主体增多,包括各类旅游企业、政府和游客等,并且信息来源渠道被相对拓宽。如,旅游产品不仅是旅行社设计的传统线路产品,还有政府发布的产品和游客自己发布的产品等,从而形成了包括B2B和B2C多种形式的旅游电子商务,从而使旅游业的交易运作机制变得相对更为灵活。
1.2提供个性化的旅游行程定制工具
旅游业实际上是一项综合性的产业,主要包括游、娱、购、吃、住、行这六个要素,游客在进行策划组织旅游活动的时候,需要对以上的所有信息进行搜寻、选择和比较,其所花费的成本比较高;再者旅游市场对旅游信息的选择呈现出个性化和多样化的特征,这无形中就增添了信息组合和供给的需求。目前,智慧旅游的DMS为旅游者提供了各类信息的查找平台,并且一站式服务使得旅游决策比一般的旅游电子商务网站更为迅捷。智慧旅游的DMS囊括了目的地所涉及到的旅游产业的所有信息,自助的游客可以自行选择旅游产品组合成自己满意的个性化路线。此外,智慧旅游的DMS还会提供已经组合好的经典的旅游产品,可以给旅游者预定参考。
1.3最大价值体现在产品整合方面
旅游目的地的产品由于涉及的行业众多,因而非常分散和复杂,作为旅游目的地信息的整合者,智慧旅游的DMS的责任就是尽可能地把分散的产品最大程度的整合在一个平台上,为消费者节省时间成本和精力成本,实现最大程度的产品整合的职能。
1.4旅游目的地形象的提升
对一个旅游目的地而言,从传播到营销,是一个品牌工程,而DMS作为传播和营销的承载体,对于旅游目的地的品牌建立起着至关重要的作用,直接影响旅游目的地的形象和经济利益。参考国际知名旅游目的地,其都有一个共性,即都有一个非常强大的DMS平台和管理平台作为支撑。比如,奥兰多是目前世界上最大的家庭旅游胜地,有120多万间星级饭店床位,高尔夫球场150多家,餐馆4000多家,大小主题公园75家,旅游收入超过300亿美元,每年的游客超过5000万。而其DMS的最大作用,就是把这些分散的旅游产品整合起来,放在一个DMS的平台上面,为游客提供服务。
1.5竞争优势的提高
旅游目的地若缺乏专业的旅游营销系统,将造成与潜在消费者沟通的屏障,潜在消费者无法快速有效的得到相关旅游产品的全面真实信息,从而导致旅游者的流失,旅游目的地形象损失,最终造成旅游目的地的竞争力下降。旅游活动不是一种生产活动,它是一项以信息获取为起点直到旅行结束的旅游者享受服务的全过程和经历,所以从DMS的信息获取开始,旅游者就开始了对旅游目的地服务的整体研判,从而可见,DMS是构架于旅游目的地和旅游者之间的重要桥梁,DMS的构建对旅游目的地的竞争力起着重大作用。
随着信息技术的发展,原来“金旅工程”下的DMS存在着很多弊端,比如旅游网站参与企业少,网站内容简单,网站营销点击率低,更新速度慢和旅游营销滞后等问题也逐渐表现出来,在很大程度上制约了DMS的发展。由此导致旅游行业产生了智慧化的需求,而智慧旅游的DMS的目的是为游客提供更加有效、更加智能的信息服务,解决旅游目的地内容更新慢、内容简单、游客交流互动难等一系列问题,让游客享受旅行全程中完整的信息服务。从而智慧旅游的DMS赢得了市场需求,带来了智慧化旅游的全新时代。
2.1旅游信息的准确、完整、及时更新
不同的游客对于目的地信息的准确性和完整性掌握程度上不尽相同,很大一部分原因是因为信息没有及时有效的更新,游客信息与真实信息往往存在一个滞后的问题,导致游客在出游前、出游中、出游后享受不完全的旅游信息,由此导致游客出游满意度下降,从而损害旅游目的地的整体形象。智慧旅游的DMS通过旅游信息平台,解决了旅游信息静态的一种局面,游客可以通过各种渠道及时获取准确完整的相关旅游目的地的各类信息,有利于游客出游的选择。
2.2智慧旅游的DMS构建信息交流平台
智慧旅游的DMS增强了旅游活动主体间信息的自主性及积极性,减少了旅游行业众多造成的信息海量化、重复化或碎片化的问题,随着旅游信息化的不断发展,智慧旅游的DMS通过建立信息平台来减少信息在流动中的损失,有利于提高旅游主体信息的准确性和完整性。
在智慧旅游发展背景下,旅游目的地营销系统是构架于旅游目的地和旅游者之间的重要桥梁,是各类旅游机构或者企业用于宣传和吸引消费者的有力手段,它在提升目的地形象、满足旅游者信息需求、提升游客满意度、便捷旅游产品的整合交易、增强旅游目的地综合竞争力方面都发挥了重要作用,因此,基于智慧旅游的旅游目的地信息系统成为旅游业最为核心的系统。
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当前高职学生的英语作业存在许多问题,不能有效地促进英语学习。多元智能理论倡导因材施教的教学观,给学生多样化的选择,因为,每个学生都有自己的优势智能领域,有自己的学习类型和方法。因此,以多元智能理论为基础,对高职英语作业进行设计和研究,充分发挥学生的潜能,可以达到较好的英语教学效果。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于多元智能理论的中小学英语课外作业设计研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】英语课外作业是中小学英语课堂教学的延伸和补充,对于提高英语教学质量有着举足轻重的作用。为了解决当前中小学英语课外作业设计中存在的问题,本研究将多元智力理论引入到中小学英语课外作业设计中,并以语言智能和音乐-节奏智能为例设计中小学英语课外作业以促进课外作业设计进行改革。
【关键词】多元智能理论 中小学英语 英语课外作业设计
英语课外作业设计是课堂教学的延伸和补充,是理解、巩固和运用课堂所学知识必不可少的途径,是中小学英语教学过程中必不可少的一个环节,对于提高英语教学质量有着举足轻重的作用。然而当前中小学英语课外作业现状不容乐观,具体表现在以下几个方面:课外作业形式及内容单一、课外作业量太大、课外作业无层次性、课外作业设计缺乏系统性、课外作业功能单调等等,这导致学生对英语课外作业失去兴趣,达不到预期的教学效果,进而影响英语学习。同时,中小学学生本来学习压力就大,课外作业设计的不科学性更增加了学生的学业负担,这不仅无助于学生的学习和成长,也失去了课外作业原本应有的意义。因此,如何科学有效地设计课外作业、减轻学生课业负担、走出课外作业困境就成了一个急需解决的问题。为了解决当前中小学英语课外作业设计中存在的种种问题,也为了弥补当前研究的不足,本研究将多元智力理论引入到中小学英语课外作业设计中,基于多元智能理论设计课外作业,树立个性化作业观,根据不同学生的特点设计作业,关注和重视学生的个体差异,使学生课外作业的完成过程成为学生自我展示,自我升华的过程,以达到学生多元智能全面协调发展的目的。
多元智能理论是20世纪80年代中期以来风靡全球的教育理念。它是由美国当代著名心理学家和教育学家霍华德?加德纳于1983年在专著《智能的结构:多元智能理论》一书中提出的,并在后来的研究中得到不断发展和完善。加德纳认为人类至少存在八种以上的思维方式,据此他提出了人的八种智能即语言智能、逻辑-数理智能、视觉-空间智能、音乐-节奏智能、身体-运动智能、人际交往智能、自我认知智能和自然观察者智能。多元智能理论自提出以来,一直受到国内外学者的关注,并在研究中不断完善和发展。在笔者的研究过程中,多元智能理论发挥了很大的作用,与课外作业设计的结合运用,使得笔者能够针对课外作业设计中存在的问题找到合理的解决方法。
3.1基于逻辑-数理智能的英语课外作业设计
在传统意义上,逻辑-数理智能好象在理科中强调的比较多,与英语教学没有太大关系。其实不是这样的,在英语教学中对文章大意的理解、对于篇章结构的分析、寻找文章的时间线索、逻辑线索等方面就需要用到这种智能。英语教学对这一智能的利用和发展首先体现在进行听、说训练上,教师指导学生利用必要的语音、语调、语法、词汇等语言知识及已有的背景知识进行思考、假设、揣摩意义,或预测内容的发展等思维活动。因此,教师可以设计如联词猜词等形式的课外作业来培养学生的逻辑-数理智能。
对于小学生,教师可以设计以下课外作业:
(1)在学习了动物后,教师可设计一些根据提供的线索猜测单词的课外作业;
Its an small animal,living in the sky,and it can fly.Im a/an.(bird)
Its an small animal,living in water and on land,it can swim in water and jump on land,its green and it has a big mouth.Im a/an.(frog)
Its a small animal,living in the night,can run very fast,and it doesnt like cats.Im a/an.(mouse)
Its a cute and small animal,living in the holes(洞),can jump,likes grass and its eyes are red.Im a/an.(rabbit)
(2)在学习了数字后,教师可设计一些简单的计算问题,如:“How many students in our class?”“How many girls and boys?”等,要求学生写出算式并回答,以此来锻炼学生的逻辑-数理智能。对于中学生,教师可以设计以下课外作业:
(1)让学生根据课本内容续写课本故事的结局或根据最近看的电影续写结局;
(2)在英语教学过程中运用趣味数学的方式培养学生的逻辑-数理智能,可以设计一些简单的应用类课外作业,如There are one thousand eight hundred and fifty apple trees and banana trees,two thousand eight hundred and fifty apple trees and pear trees,two thousand nine hundred and twenty banana trees and pear trees.Which tree is the fewest?And which tree is the most?
基于逻辑-数理智能的课外作业设计对学生来说是非常必要的,它不仅可以促进学生的英语学习,还可以培养学生分析问题、解决问题的能力,以及利用现有条件推理判断的能力,促进他们逻辑-数理智能的发展。
3.2基于视觉-空间智能的英语课外作业设计
视觉-空间智能强的人对色彩的感觉很敏锐,喜欢想象、设计及随手画,喜欢看书中的插图。这一类的人在学习时是用意象及图像来思考。因此,教师应当顺其势,扬其长,在英语课外作业设计过程中教师可以设计基于视觉-空间智能的课外作业发展学生的视觉-空间智能,例如布置一些绘画的作业等等。
对于小学生,教师可以设计以下课外作业:如学习了“Meet My Family”这一课时之后,教师可以设计以下课外作业供学生选择完成,并让学生下次在课堂上评出最佳作品,展出于教室的学习园地。
(1)画一张全家福,用英语标出家庭成员并标出他们最喜欢吃的水果;
(2)设计一棵Family tree,用英语标出家庭成员并标出他们最喜欢的颜色;
对于中学生,教师可以设计以下课外作业:如学习了人教版八年级上册“Unit 4 Whats the best movie theater?”这一课时之后,教师可以按照课程要求组织学生看一次英文电影,看完后设计以下课外作业让学生完成。
总之,在中小学英语课外作业设计中,教师应当掌握多元智能的理论,领会多元智能理论的意义,愿意去深入了解每一位学生的智能发展倾向和学习风格,改变自己以往传统的课外作业设计方式,尽可能以多元方式呈现不同的课外作业。同时,对于八种不同的智能领域给予公平的对待,基于八种智能设计课外作业以适应不同学生的需要,提供学生更多探索的机会,让学生完成课外作业的同时充分发挥自己的特长,开发自己的智能,体验到成功和快乐,让英语课外作业真正成为放飞学生才能的舞台,真正地做到“一切为了学生”“为了一切学生”和“为了学生一切”。因此,笔者认为基于多元智能理论的中小学英语课外作业设计应该成为一种新型的英语课外作业设计理念,以推动中小学英语课外作业设计进行改革。
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“智能”的含义很广,其本质有待进一步探索,因而,对:“智能”这一词也难于给出一个完整确切的定义,但一般可作这样的表述:智能是人类大脑的较高级活动的体现,它至少应具备自动地获取和应用知识的能力、思维与推理的能力、问题求解的能力和自动学习的能力。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:浅谈温度时间无线音乐三合一家庭智能门铃系统相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
回顾门铃近几十年的发展,从最早的铜制吊铃,到按钮门铃和当今的可视及智能门铃,发展相当迅速。但是我国对于智能自动化的研发跟国外相比还是有一定的差距。在古代的中国只有有钱人才能装门铃,而当前人民的生活水平越来越好,几乎家家户户都有一个门铃。现在国内的门铃主要有这几种,有线门铃,机械门铃,无线不可视门铃,无线可视门铃。在发展更为迅速的大城市,伴随着智能小区的普及化,各小区的门铃大多由无线不可视门铃向无线可视门铃转化。而在中小城市还是以无线不可视门铃为主。有线门铃则因为需要凿墙走线渐渐被淘汰而机械门铃较少存在,少数偏远农村地方仍在沿用。而在国外,欧美国家因为工业发展比中国早,很多智能化新兴产品较中国更为普遍和成熟,居民小区无线可视门铃极为常见,前段时间已有首款无需电池的无线门铃被研制出来,中国与之相比有一定差距。
因此,作为大学生的我们有必要站在祖国的角度上对此进行一定程度的了解和探索,在学习和创新下进行设计。经过反复的思考,我国智能家庭系统不及国外普遍的很大原因在于经济水平的不足。为了造福广大群众,我努力设计一个性价比高而功能较强的家庭日常系统。考虑到成本,我去除掉门铃视频部分,因为它华而不实且较昂贵,将家庭生活中常用的温度计和时钟加上门铃整合在一起,再融入无线技术,如此一来,我们使用更加方便,一目了然。其成本廉价、功能较多且实用,通过这个一体化家庭智能系统,我们可以准确和及时的掌握温度、时间和来访情况。本人认为,这个设计是个很大的创新,这样的家庭系统将原本的多个家居必备用品整合在一起,即减少了成本和空间,还让使用起来更加方便,欣赏起来更加新颖与时尚。它不仅满足了顾客所需也易生产,可以进行大规模生产而投入市场。其设计思路与结构如下。
本设计需要89C52的微控制器、三极管驱动喇叭、独立键盘、无线收发模块、实时时间芯片、温度传感器及显示液晶模块。
系统主要模块如图1所示,大体上分为2个独立板,一个是信号发射端,另一个则是信号接收端。两者通过无线传输信号。信号发射板上有电源起到信号发射器供能作用,当信号发射允许键被按下时,信号发射器由休眠状态转入工作将信号发射出去,短时间后又转回休眠状态。这时如果信号接收板上的电源开关处于开启,则信号接收器收到信号,并反馈给单片机, 单片机接到信号后经过处理,命令喇叭发声。
当按下接收板上的接收确认开关按下时,单片机相应I/O电平还原,暂停发声。
显示屏显示当前温度和时间,按键a、b、c进行时间调节。
(一)主控芯片单片机的选择
89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品,它采用ATMEL公司CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机,属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了CMOS的高速和高密度技术及CMOS的低功耗特征,它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统。
(二)键盘的选取方案
常用的键盘主要分为独立式键盘和矩阵键盘,此处考虑到我们所需按键少, 就选择较为简单的独立式键盘。键盘是由一组按键开关组成的,而这个开关大多数为机械弹性开关,由于机械触点在物理学上的弹性作用,当开关受力时不会立刻按下和闭合,它要经过一个弹跳时间,从而产生抖动信号,因此我采用延时函数进行软件消抖。
(三)声音电路模块
播放模块是由三极管和电阻驱动构成,三级管将信号放大,然后传输到喇叭,喇叭它几乎不存在噪声,音响效果较好。
单片机发声概述:单片机发声没有专业乐器标准,无法演奏多种音色的声音,它基本上演奏的都是单音频率。所以单片机演奏时很简单,主要分为两个概念,一个是“音调”,另一个是“节拍”。音调代表音符频率的高低,而节拍代表音符持续的时间长短。所以,要想单片机发出我们需要的音乐,只需让其发出相应频率的方波脉冲,然后再用定时器进行节拍长短的定时,就可以达到我们预期的效果。
(四)无线信号模块
SC2262指采取CMOS工艺生产的低功耗的通用编码电路。SC2272是利用CMOS工艺生产的通用遥控解码集成电路。SC2262和SC2272有12位三态地址管脚。前者作为信号发射端,后者则为接收端,二者组合作为收发模块。通过无线收发模块就可以远程控制门铃发声,知晓来访情况。
(五)显示模块
本设计设计了时钟及温度计功能,因此需要显示模块来进行当前的时间和温度显示。我采用了SMC1602液晶显示屏,其与数码管相比显示更为清楚,显示字符与内容也可以更多。该设计通过显示屏第一排显示温度第二排显示时间。
(六)温度传感器
传感器可以将被测物的信息转化为电信号,通过温度传感器,可以把周围的温度测量出来,然后通过显示屏告诉我们。本设计采用的是较为常见的DS18B20。与热点偶式相比,因为我们仅需测室温不需要测高温,DS18B20更为精确,价廉。
(七)时间芯片模块
由于单片机断电会造成定时器清零,所以要想达到可以稳定而又准确的显示时间,这里我选用了较为常用的实时时钟芯片ds12885.这个芯片最大的优势是它另接了晶振,且自带充电电源。因此和单片机相连后,即使在断电的情况下时间依然不会停止,而是通过内部自带电源供能继续运算,当再次外接电源时其时间依然准确。
武昌工学院校级教研项目《仿真软件与单片机教学相结合的创新教学方法的研究与实践》,项目编号为2013JY33
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智能计算只是一种经验化的计算机思考性程序,是人工智能化体系的一个分支,其是辅助人类去处理各式问题的具有独立思考能力的系统。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于智能计算的计算机网络可靠性分析研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
前言:作为一种计算机的思考性程序,智能计算有效结合人工智能化体系,提高自身的经验来帮助人类处理问题。伴随着信息技术的飞速发展,传统的简单的控制系统框架已经向复杂化转变。在这种情况下,人们越来越致力于智能计算的计算机网络可靠性的研究。
1、网络设备的影响。作为一种终端设备,网络设备能够同使用者进行直接的联系。计算机网络的可靠性将会受到网络设备的严重影响。网络设备较强的交互能力是保证计算机网络极高可靠性的基础。在信息技术不断发展和进步的过程中,这一终端设备不断得到了完善。现阶段,在完善计算机网络设备的过程中我国的发展速度较快,然而在实际的运行过程中,网络设备仍然存在较多问题,这些造成网络设备出现问题的因素导致了计算机网络可靠性的降低。因此,加强对网络设备的完善能够有效提高计算机网络可靠性。
2、传输的交互设备影响。传输的交互设备是计算机网络的重要组成部分之一。有效促进承担着数据信号的连贯接收和传送有助于加强计算机网络的连接顺畅。然而,计算机的网络可靠性受到传输的交互设备的制约并不明显,在日常的运行过程中很难找到有用传输的交换设备造成的计算机网络不稳定现象,同时,要想对其进行彻底的调查,是需要花费大量资金来进行的。
3、网络管理的影响。在基本状况下,构成计算机网络的系统是由相关仪器设备易搭配网络系统的形式最终形成的。分别属于不同公司的开发商将其进行开发和生产制造出了网络系统,这种状况就导致了网络系统的复杂结构。然而,网络在日常的运行过程中是很容易出现信息丢失的现象的,为了避免这种现象的发生,促进信息能够得到准确的传输,及时找到故障发生地是十分重要的,可是这些工作要将强有力的网络管理实际应用到结构复杂且系统庞大的网络当中来进行。在提高计算机网络可靠性的问题上,健全而完善的网络管理是必不可少的。
1、重视合理设计计算机网络容错性。一方面,在这种情况下,网络设计要坚持冗余和并行的原则。在实施有效防护计算机网络安全的时候,要将服务器和用户终端同时连接到两个计算机网络中心当中,这样一来,意外事件发生的概率就会被有效的降低。当突发情况偶然发生时,网络的容错性能够利用两个网络中心的相互配合而实现;另一方面,要想能够保证当某一设备运行出现困难的时候不至于影响其他设备的正常运行,就要将路由器、数据链路和广域网等计算机网络设备通过互联网来进行连接;最后,网络故障的有效防范一定要坚持不断开发和使用先进的技术,将全新的网络技术应用到服务器当中能够达到这一效果,同时,服务器的选择还要多加慎重,将可靠性较高和容错性较好的服务器与新技术相结合,才能够达到更加理想的效果。
2、双网络的冗余设计的实施。在促进计算机网络可靠性提高的过程中一定要注重对于后备设备的有效应用,要想达到这一目的,就要及时实施双网络的冗余设计,这一设计要建立在单个计算机网络的基础之上,要在此之上实施一个备用的计算机网络设计。这种做法能够有效促进双网络的冗余设计的实施。计算机网络要想能够促进信心的有效及时送达,就要将计算机网络结构中全部的网络电逐个连接,这种做法能够促进计算机网络的正常运行,不管是在单一的路网还是双路网之下,都能够保证较高的可靠性存在于计算机网络当中。
3、加强设计计算机网络层次和体系结构。软硬件是计算机网络构成的主要因素,网络设备指的是硬件设施,网络的体系构成和构成层次则属于软件范畴。作为一项无形的计算机网络软件设备,它自身重要的地位和作用是无法在计算机网络运行中被忽略掉的。在这种情况下,只要充分关注计算机网络层次和体系结构的设计,提高设计过程的科学性和可靠性,才能够促进计算机网络可靠性的提高。
伴随着信息技术的不断发展,它对人们的工作和生活产生了重大的影响,在这种情况下,人们越来越重视智能计算的计算机网络可靠性的研究。对网络可靠性进行充分的分析,要建立在大量的实践经验基础之上,在日常的工作过程中,有效运用各种措施,来促进计算机网络系统可靠性的不断提高,建设更加科学和合理的计算机网络。
【浅谈基于智能计算的计算机网络可靠性分析研究】相关
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可视对讲系统是一套现代化的小区住宅服务措施,提供访客与住户之间双向可视通话,达到图像、语音双重识别从而增加安全可靠性,同时节省大量的时间,提高了工作效率。更重要的是,一旦住户家内所安装的门磁开关、红外报警探测器、烟雾探测器、瓦斯报警器等设备连接到可视对讲系统的保全型室内机上以后,可视对讲系统就升级为一个安全技术防范网络,它可以与住宅小区物业管理中心或小区警卫有线或无线通讯,从而起到防盗、防灾、防煤气泄漏等安全保护作用,为屋主的生命财产安全提供最大程度的保障。它可提高住宅的整体管理和服务水平,创造安全社区居住环境,因此逐步成为小康住宅不可缺少的配套设备。以下是今天读文网小编为大家精心准备的:楼宇可视对讲智能系统相关论文。内容仅供参考阅读!
楼宇可视对讲智能系统全文如下:
摘要:从目前的发展趋势看, 楼宇可视与非可视对讲系统工程设计与安装调试是一门既有理论又有实践技术的综合性学科,并且是一个技术复杂、规模庞大的系统,它是工程理论与工艺技术相结合的产物。本文用简洁的语言,介绍了楼宇可视与非可视对讲系统等方面的诸多课题。
设计是工程的成败之本,是一项十分重要并充满挑战性能的工作,随着全球计算机技术、现代通信技术的迅速发展,人们对信息的需求也越来越强烈,社会的进步在进入光彩夺目的二十一世纪以来,导致具有楼宇管理自动化——Build Automation、通信自动化——Communication Automation、办公室自动化——Office Automation等诸多功能的智能建筑在全球范围内蓬勃掀起。
从上个世纪八十年代以来,随着经济活动的中心城市化,都市中的住宅与高层建筑如雨后春笋地耸立起来。为确保住宅和大楼内生活、工作的舒适、安全和楼内外的信息处理,智能楼宇可视对讲系统因此而诞生了……
智能楼宇可视对讲系统主要应用于楼宇内住户与外来访客之间提供双向通话,同时通过门口安装的摄像机为住户显示外来访客的图像,为住户是否让来访客人进入做出判断。由于住户遥控防盗门的开关及向保安管理中心进行紧急报警是一种安全防范系统,能阻止不法分子非法进入,达到防盗的目的。因为这种系统采用的是密码开锁或刷卡锁,使住户能方便地利用自己家的密码或卡片开锁,保证了密码开锁或刷卡锁的保密性能与唯一性(密码能按住户的要求随时改变——从而保证了密码不被他人发现)。
这种智能楼宇可视对讲系统还集成了家庭安全防范系统,当有一个探测器发出报警信号时,它通过智能楼宇可视对讲系统传输线路传递到管理中心,同时发出报警信号——声光信号,并在管理中心的主机上显示几号楼、几号单元、几号住户出现安全事故。因管理中心的主机与电脑联网,所以实现了与安防中心联网的功能。由此,安防监控中心可及时掌握和控制所管辖区域内的安全状况。
随着社会的发展,人类的进步,安全、舒适和先进的居住环境已成为现代化住宅小区(或智能化住宅小区)的基础,而智能楼宇可视对讲系统是营造这一基础的一个重要组成部分,这个系统将楼宇的入口、住户及小区物业管理部门三方面的通讯集成在同一网络中,组成防止住宅受非法侵入的重要防线,有效地保护了住户的人身安全和财产安全。
智能楼宇可视对讲系统是应用了单片机编程技术,双工对讲技术、CCD摄像及视频显示技术而设计的一种访客识别电控信息管理的智能系统。住户楼门平时总是处于闭锁状态,避免非本楼人员在未经允许的情况下进入楼内。本楼内的住户可以用钥匙或密码开门自由出入。当有客人来访时,客人需在楼门外的对讲主机键盘按被访问的住户房号,同主人进行双向通话或可视通话,通过对话或图像确认来访者的身份后,如住户主人允许来访者进入,就用对讲分机上的开锁按钮键打开大楼入口门上的电控门锁,来访客人便可进入楼内,来访客人进入后,楼门自动闭锁。住宅小区物业管理部门通过小区对讲管理主机,对小区内各住宅楼宇对讲系统的工作情况进行监视。若有住宅楼入口门被非法打开,对讲系统出现故障,小区对讲管理主机就会发出报警信号和显示出报警的内容及地点。
小区楼宇对讲系统的主要设备是对讲管理主机、楼宇大门入口主机、用户分机、电控门锁、多(单)路保护器、电源等相关设备。对讲管理主机设置在住宅小区物业管理部门的安全保卫值班室内,门口主机设置安装在各住户大门内附近的墙壁上或台上,系统可按用户要求进行不同的配置,如在同一幢大楼中可视与非可视系统可同时共用等等。系统的主要类别有如下几种:
1、 单户型——具备可视与非可视对讲、遥控开锁、主动监控,使住宅内的电话(与市话连接)、电视与单元型可视对讲主机组成单元系统等功能。
2、 单元型——单元型可视与非可视对讲系统主机分直按式和拨号式。
直按式容量较小,分为15、18、21、27等户型类别,主要适应于十层以下的住宅。它的主要特点是:一按就应,操作简便。
而拨号式对讲系统的设计容量就大得多了,多为256户型类别,主要适应于十层以上的高层建筑。它的特点是:操作方式与拨号电话一样,界面豪华。
这两种系统都采用总线方式布线,它的解码类别分为楼层解码和室内机解码两种方式。这种室内机常规与单户型的室内机兼容,均能实现可视与非可视对讲,遥控开锁等等诸多功能,并能挂接管理中心。
3、 小区联网型——采用区域集中化管理(多功能)。它不仅具备可视与非可视对讲、遥控开锁等多种功能,并能接收住宅小区内各种技防探测器的报警信息与紧急援助,主动呼叫辖区内任何一个住户或群呼所有住户实施广播功能。
功能扩展联网型系统实现了三表(水、电、煤)抄送、IC卡门禁系统与其他系统组成的小区物业管理系统。
上述三种方式是从简单到复杂、从分散到整体逐步发展而成的。小区联网型系统是现代化住宅小区管理的一种标志,是实现可视与非可视楼宇对讲系统的最高级形式。
如若是单元型可视与非可视对讲系统,常规采用如下措施可大大提高系统的性能:
1、 应用人体红外检测技术:人来自动上电——节约能源、延长寿命、增加可靠性。
2、 系统配置夜视功能:当外部光照降低到一定程度时(也可调节起控点,以适应不同的工作环境),系统自动启动红外辅助光源照明(人眼无法见),帮助摄像机拾取清晰图像,同时启动键盘操作照明系统的设置——常规是以LED或白光灯以及荧光方式点亮键盘,方便夜间操作。
3、 低功耗待机功能:待机时CCD对讲电路系统均处于休眠状态,电路系统功耗小于20mA,大大延长了系统的工作寿命。
4、 双工对讲功能:语音清晰宏亮连贯,如若应用专用电路,双工对讲系统电路在工作时,声像串扰小、不自激、不失真。
5、 全面提高了可视与非可视对讲系统的技术特性:由于采用了总线式布线,信号线的使用大大减少,全方位提高了标准化模式的施工,有效地降低了工作量。另一方面,分户线上的隔离和保护装置,在总线未被破坏的状况下,即使系统中有一用户分机出了故障,也不会影响整个系统的正常使用。
6、 醒目的全新技术:采用最新的数码语音技术,完美地提示语音应用帮助与系统应用操作问候,真优美的人性化产品,可按需要随时更换语音的内容。
7、 全方位系统升级扩展功能:
A——可与管理中心实施连接,组成小区区域联防系统;
B——能方便地设置火灾、匪警、紧急求救等自动报警功能等。
1、 可视与非可视对讲系统必须具备集中、统一的管理能力,为住宅建筑物业管理提供方便。根据我国现行的管理体制,公共安全是集中统一管理的。要求系统必须具备多级集中的统一管理中心,实施科学化的管理使安全防范技术发挥最佳效果。
2、 可视与非可视对讲系统必须具备安全性、可靠性、容错性。系统本身的安全性非常重要,必须具备很强的防破坏能力。设备的可靠性是个极重要的指标。另因用户的层次不同及素质的不一致将导致系统在使用过程中的误操作,所以要求系统有较强的容错性能和自检功能。
3、 系统的设计和产品的选择应选择标准化、规范化——与国际接轨。
4、 可视与非可视对讲系统应具备开放性、可扩性、兼容性和灵活性。系统具有结构开放、信息传输兼容性强、终端互换性高、系统网络清晰和组网简单等特点。
5、 可视与非可视对讲系统在二十一世纪今天的安全防范技术发展上说已相当成熟。若进一步开发,在技术上应追求先进,使用上更简便实用。
后 语:楼宇可视与非可视对讲系统是将计算机网络技术、多媒体技术与监控技术有机结合起来的一种全新控制系统,它能将计算机网络系统和监控技术连接起来,把两个独立的系统走向融合,实现了真正的三网合一——数据、语音和图像。在理念和方式取得重大突破。应用计算机网络技术,将数字化监控信息传递到网络上,与现有的信息管理系统融为一体。可以说,楼宇可视与非可视对讲系统所涉及的各项技术的背景均是成熟的,其技术发展符合现代数字技术的潮流,它是信息化社会发展的必然趋势。
随着互联网技术和信息通讯技术的飞速发展,信息化、智能化的浪潮正在席卷世界的每一个角落,楼宇可视与非可视对讲系统进入住宅,它正全方位地改变人类的社会生活,使人们的生活发生了翻天覆地的变化。楼宇可视与非可视对讲系统的兴起,适应了社会的信息化——成为二十一世纪房地产投资开发的主导方向。由于人们生活水平的不断提高,越来越重视住宅小区的质量、安全性以及信息的获取和管理,这又大大促进了楼宇可视与非可视对讲系统的发展。
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城域网是在一个城市范围内所建立的计算机通信网,简称MAN。属宽带局域网。由于采用具有有源交换元件的局域网技术,网中传输时延较小,它的传输媒介主要采用光缆,传输速率在100兆比特/秒以上。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于宽带城域网接入层的智能小区建设模式修改论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基于宽带城域网接入层的智能小区建设模式全文如下:
随着智能化住宅小区的普及和宽带接入技术的发展,各种基于宽带技术的应用服务也日益被人们所熟悉。在宽带城域网接入层中采用各种智能通信网络系统是实现小区智能化和信息化最有效的模式之一。在宽带城域网接入层中采用各种智能通信网络系统可实现住宅小区的智能化和信息化。
智能小区系统是由智能小区综合布线系统和基于该系统人性化的多媒体应用所组成。智能小区系统一般包括以下几个硬件系统:智能化的物业管理系统、现代化的通信系统、智能化的电表集抄系统、门禁系统和家居智能管理系统。图1即为智能小区系统通信网络结构示意图。
图1中,在小区中心机房,电话模块局利用光缆上联到PSTN电话网,下行通过电话主干电缆到电话交接箱,电话交接箱通过电话胶缆下联到室外综合箱中的室外高频交接配电箱;室外综合箱中的BAN设备S2403F交换机一方面可通过综合光缆100Mbit/s上联至ZAN点宽带接入设备MA5200的100Mbit/s光口板上,另一方面既可通过五类线10Mbit/s下联至小区网接入HUB,又可通过五类线10Mbit/s下联至室外高频交接配电箱;小区网接入HUB可用来连接住宅户的NDT、单元或配电房的IP电表、门禁终端和物业终端等网络设备;室外高频交接配电箱将住宅户的电话双绞线和10Mbit/s宽带上网五类线重新进行跳接,利用10Mbit/s宽带上网五类线中的一对线来传电话语音就可满足住宅用户边打电话边上网的需要;在住宅用户端,五类线分出的RJ11头接入电话机,RJ45头接入计算机;在小区中心机房,ZAN点宽带接入设备MA5200通过光缆1000Mbit/s上行至南京电信宽带城域网,小区内部局域网交换机通过两条百兆链路绑定上联至宽带接入设备MA5200的百兆电口板上,采用两条链路的目的在于一方面可将上行带宽增至200Mbit/s,另一方面可做到冗余备份;小区内部局域网交换机通过电口可接家居智能管理服务器和管理终端、物业管理系统服务器和管理终端、门禁系统服务器和管理终端以及电表集抄服务器和管理终端等,这些服务器和管理终端可对各自的信息点采集终端进行管理;小区网站计算机通过BAN点设备S2403F交换机的10Mbit/s口接入宽带网,可供用户访问。实际上,图1中的室外综合箱的数目应根据小区住宅户的多少而定,为简单起见,图1中仅给出了单个室外综合箱、单个住宅户和单个各种设备终端。
智能小区系统由宽带网络设备、窄带网络设备、综合布线系统设备、各种多媒体应用系统服务器和终端组成,通过这些设备的相互配合来完成小区的智能化管理和应用。由于窄带通信网络系统和综合布线系统比较简单,下面将主要介绍其他系统的组成和功能。
(1)网络智能控制数据终端(NDT)系统
NDT系统是一个基于计算机网络系统的智能住宅控制系统,它包括住宅楼宇防盗报警、灾难报警、紧急求助、水电气暖多表远程自动抄收、家用电器控制等,通过计算机网络线路构成整个住宅小区的集中管理控制系统。NDT网络智能控制数据终端示意图如图2所示。
NDT网络智能控制数据终端简称NDT智能终端,具有多个数字、开关、脉冲量I/O端口,可用于住户室内外的安全防盗报警系统、煤气泄漏检测、紧急报警和服务请求、水电气表的数据记录等多种用途;键盘可用于查询显示当前水、电、气三表读数及费用;具有液晶显示屏,可用于发布公告信息、提请住户注意、及时通知住户交纳各种费用等。每个NDT作为数控终端,置放于住户室内,可通过宽带城域网接入层设备、小区内部局域网设备和家居智能管理系统中的服务器通信;家居智能管理系统中的服务器可以实施对每个NDT的监控和管理,并保存有住户的相关数据库。系统通过电话语音卡,可实现电话远程家电控制、报警信息查询等。
NDT智能终端介质访问协议为IEEE 802.3,网络传输协议为TCP/IP。水表和煤气表可以提供脉冲信号,通过信号线连接到NDT智能终端的脉冲量输入口;住宅用户电表为IP电表,上联到NDT智能终端的下联网络口;NDT智能终端的上联网络口通过五类线连接到16口HUB的某一口上,NDT智能终端和住宅用户电表均设有IP地址。
栌蠭P地址的单元、弱电井和配电房IP电表,连同接在NDT智能终端上的住宅户IP电表均受电表集抄系统中的服务器控制和管理。通过电表集抄系统中的管理终端可及时了解每个电表的读数。
(2)宽带城域网接入层设备系统
宽带城域网接入层设备由ZAN点宽带接入设备MA5200和BAN点设备S2403F交换机组成,再加上小区网接入HUB、小区内部局域网交换机共同构成智能小区通信网络系统。
MA5200多业务宽带接入设备是一种以太网接入处理系统,是宽带城域网上分布式BAS(宽带接入服务器)。它采用先进的网络处理技术和交换式总线技术,具有强大的硬件转发能力和灵活的协议处理能力。可以提供智能小区的以太网解决方案,为用户提供高速上网、视频点播、网络互连等多种业务,能对用户进行有效管理,并提供多种计费策略和认证策略,可以对用户的业务流进行流量限制,对用户的访问目的地址进行限制,并对用户进行二层的隔离和受控互访,充分保证网络的安全。MA5200 支持静态或动态的IP地址分配,采用虚模板方式配置接入用户的IP地址网段。MA5200在用户侧提供百兆以太网接口,通过以太网交换机为用户提供10Mbit/s以太网电接口,支持VLAN用户接入方式。
S2403F交换机是一种高性能、低成本、功能强大的面向工作组的以太网交换机。它提供24个10Mbit/s以太网端口,3个自适应快速以太网交换端口,所有端口都支持全双工的通信方式,支持即插即用,提供VLAN功能。
小区网接入HUB是S2403F交换机的端口扩展设备,可提供16个以太口,以供NDT和其他智能终端使用。小区内部局域网交换机是一种以太网交换机,它提供24个以太网端口,用来连接各种服务器和管理终端。
(3)门禁系统
门禁系统主要由门禁终端、门禁服务器和门禁管理终端组成。用于东、南、西、北四个小区进出大门的防范。在小区大门上安装门禁系统,在门框上边中央位置安装一对门磁,小区人员可用钥匙正常打开大门。当系统处于设防状态时,如果发生撬门,则会发出报警信号,通过门禁终端将信号传至小区物业管理中心的门禁系统服务器上,即显示出哪一个门发生何种类型报警,值班人员即可调度保安人员现场处理。而对于每个住宅户的门禁系统则是通过NDT智能终端,由家居智能管理系统进行管理控制。
(4)物业管理系统
物业管理系统主要由物业终端、物业服务器和物业管理终端组成。物业终端主要有IC卡读卡机、摄像监控机等。小区车辆的出入及收费、购物消费以及其他休闲消费均采用物业管理系统中IC卡管理系统来进行收费管理。就小区车辆而言,对长期用户可用月卡,对来访车辆可用临时IC卡,所有IC卡均经读卡机自动收费。在小区出人口设置摄像监控机,对来往车辆进行自动监控,并把车辆的资料(车牌号码、颜色等)传输到物业管理系统中心软件中。当车辆进库时,在IC卡读卡机检测到有效卡片后,闸门机上升开启,车辆进库,当车辆驶过感应器线圈时,闸门机自动放下关闭。当有车辆离开时,司机所持的IC卡必须和电脑资料一致,包括车辆的资料(车牌号码、颜色等)一致,才能升杆放行。
以上简要介绍了智能小区系统的组成和功能,为保证各个组成部分能可靠运行,下面将讨论智能小区系统的运行机理。
智能小区系统网络配置包括VLAN划分和IP地址分配。配置是否合理直接关系到通信网络是否能稳定运行。
(1)VLAN划分
VLAN划分包括用户正常上因特网的VLAN划分、各种智能终端的VLAN划分以及小区网站的VLAN划分,各种服务器和管理终端均无VLAN划分。VLAN的划分由宽带接入设备MA5200和S2403F交换机完成,小区网接入HUB下的设备的VLAN号由上联S2403F交换机端口的VLAN号决定。
MA5200每槽位100Mbit/s光口板下可接8台S2403F交换机,S2403F交换机的一部分端口可接因特网用户,另一部分端口下联至HUB可接智能终端。为保证MA5200同一槽位下每台S2403F交换机的每个接因特网用户端口有单独的VLAN号,一般约定,接因特网用户端口的VLAN号在1~250之间,下联HUB的交换机端口的VLAN号在251~500之间。通常,每个住宅户均安装有NDT智能终端和IP电表,如所有的智能终端均在同一VLAN下,势必在网络上产生过多的广播包,如给每个智能终端一个VLAN号,势必造成VLAN号的浪费。系统建议100个智能终端划分在同一VLAN下,相应地下联同一VLAN智能终端的HUB上联不同交换机的不同端口应具有相同VLAN号。需指出的是,如连HUB的S2403F交换机的端口具有相同VLAN号,则S2403F交换机应上联至MA5200同槽位的100Mbit/s光口板端口上。
(2)IP地址分配
IP地址分配包括上因特网用户的地址分配、小区网站的地址分配和各种终端、服务器、管理终端的地址分配,其中IP地址的配置由MA5200来完成。由于MA5200支持静态或动态的IP地址分配,采用虚模板方式配置接入用户的IP地址网段,所以可通过设置单独的虚模板来为上因特网的用户和小区网站分配合法IP地址,上因特网的用户可通过动态获取IP地址、Web页面RADIUS认证上网,小区网站可通过静态地址、MA5200本地认证接入因特网。另外,可通过设置单独的虚模板来为同一VLAN下的智能终端分配保留地址,每个智能终端通过静态地址、MA5200本地认证和各自的服务器进行通信。最后,MA5200通过百兆电口板的两个百兆电口和各服务器、管理终端通信,建议两个百兆电口做成TRUNK的形式。通过在相应的接口下配置一段保留IP地址,可满足各服务器和管理终端对IP地址的需要。
通过上述设置,上因特网的用户能PING通各服务器,可访问服务器上的信息,可访问小区网站。小区物业可在网站上发布信息,供小区用户获取。家居智能管理服务器给NDT发信息时,先给同一VLAN的代理NDT发信息,然后由代理NDT给同一VLAN下的NDT广播信息,从而避免了由智能终端服务器给每个NDT发信息,减少流量。NDT能定时将脉冲信息传给家居智能管理服务器。系统内其他终端和服务器将按照同样的法则进行通信。
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馆员的管理是一项十分复杂的工作,首先要做好岗位的设置,做到按需设岗,竞聘上岗。真正打破用人唯亲,不论资排辈,做到人尽其才。
今天读文网小编要与大家分享的是:基于系统效率的高校图书馆管理相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
基于系统效率的高校图书馆管理
系统是由相互作用、相互依存具有不同功能的要素组成的有机体。系统一般都具有输入、存贮、处理、输出、控制等功能。它的职能是按照单位或企业的目标进行计划、组织、指挥、协调和控制。一个系统一般由许多子系统组成。系统效率是指在一个体系中,不同的神经元(个体)通过互为共享信息,提升体系在单位时间内的整体反应速度[1]。要提高系统效率必须减少体系的内耗,加强体系与环境的协调。一个单位的系统效率高,则体现这个单位的管理水平高;相反,一个单位的系统效率低,则说明这个单位的管理有不到位的地方。
一个高校图书馆也是一个系统。一般高校图书馆由馆长、副馆长、部主任、室主任和馆员这样的层次结构组成。这种组成结构具有一定的合理和科学性,便于图书馆功能的划分,便于指令的上传下达,在高校图书馆界也具有广泛的代表性。似乎在没有找到一种更好的管理模式之前,由于习惯性思维的影响,也大多乐意接受原来的结构模式。但目前在高校图书馆管理中还是存在一些问题和弊端,主要体现在以下几个方面。
(一)馆员的积极性不高
时下大多数高校图书馆工作人员的收入分为工资和津贴两大块,但这两大块基本上不与实际工作业绩或者很少与实际工作业绩挂钩。“薪酬即管理”。纯粹靠精神鼓励来刺激和调动工作人员的积极性,其作用是十分有限的。在大家都乐意做好人的背景下,时下能站出来说实话、依实情的人越来越少,这种不良风气在严重阻碍和影响好的分配制度的建立和实施。如果干多干少、干好干坏一个样,干与不干也差不多,谁会长期去自觉多干?坏的东西得不到有效制止,好的也会慢慢学坏。这种局面是非常可怕的。在一个馆里如果上班只要来了就算,甚至不来也算;分配讲的是级别和职称,不与实际工作相关。
时间久了,积极性高的馆员也会变得消极。在一个部门内,关系好的可互相包庇、护短。上级检查的来了,没来上班也帮忙编造假原因,关键是领导也不去查明实情。其实,大家也意识到这种分配制度不科学。有的也尝试在图书馆内部建立一种新的津贴分配方案,但是很少能真正落实。其主要原因是缺乏配套的细分制度,缺乏保证分配制度落实的细则,也缺乏平时的监督机制。这样就不了了之,都抱着“多一事不如少一事”的心态,管好自己的“三亩七分地”。这样的格局,馆员的积极性不高也是情理之中的事了。
(二)各部门的协调性不强
一个高校图书馆大多分为很多部门,有采编部、流通阅览部、情报咨询部、系统网络部、资源建设部和办公室等部门。各个部设部主任和室主任,室里面再由馆员组成。这种结构便于对外开展读者服务工作,便于图书馆功能的实施。但是,各个部门、各个室之间的交流很少,甚至没有交流。本部门基本不知道其他部门在干什么,做了什么工作,有些什么新的服务。这种状况既不利于整体工作的开展,也影响大家相互学习和促进。其实有的新型服务需要多部门协同、合作解决。
比如:在图书馆开辟学科化信息共享空间服务,用户往往需要集成式、研究型的集约性服务,通常靠一个部门很难解决问题。每个人很难是通才,一个人智慧的不足,只有靠其他人的智慧来弥补。那种各部门老死不相往来,单打独干是行不通的。现在往往是这样的,从一个部门调人到另一个部门也是很难的事。往往是各部门人不相通,事不相通。这样的格局肯定不利于图书馆的整体发展和服务工作的开展。
(三)内部资源的共享不够
图书馆的重要职能之一就是要促进信息交流和信息资源的共享。馆员一方面在做着传播知识信息的工作,但另一方面又在有意无意干着阻碍内部信息资源共享的事情。馆内资源共享不够主要体现在以下三个方面:
第一,工作经验和工作程序共享不够。每个部门、每个馆员自身的经验和工作诀窍,只有自己内部或自己本人知道,别的部门和个人一般是不清楚的。这些经验和诀窍往往是很重要的资源,对促进图书馆工作,提高系统效率有至关重要的作用。但是这样重要的资源,要么只记在每个人的心里,要么即便形成了文字也不会公开。这样就会严重影响图书馆工作的正常运转和交流,也会制约整体的工作效率。
第二,馆员外出参观学习所得资源共享不够。由于经费的限制,重要的图书情报学术会议、培训,馆里只能派一两个人参加。但是派出去的人所获得的外部信息资源,只有他们自己知道。馆里其他人有的根本不知道这些事情,要想获得这些信息基本上是不可能的事。从外部得到的这些信息资源也非常重要,一般能反映当今图书情报理论和工作的动态。可惜这样宝贵的资源没有得到应有的交流和保存,无疑是巨大的浪费,对图书馆工作是不利的。第三,馆领导、部主任和馆员的信息不对称。由于每一个层面接触的对象和机会不一样,这就从客观造成了信息的不对称。再加上主观因素的影响,这种不对称性会更加明显。馆领导从学校获得的信息,往往不会全面地和部主任传达,部主任在馆里得到的信息也同样不会全面地向馆员传达。这样自然就会造成“政令不通”的局面。
相反,部主任从馆员那里得到的信息,也不会全面地向馆领导汇报,馆领导也不会全面地向学校汇报。当然有些信息是不必要汇报的,但也不排除有很多“当报不报”的情况。于是就造成了所谓的“下面不知道上面要干什么,上面不知道下面干了什么”,这肯定不利于图书馆工作的开展,不利于工作效率的提高。
高校图书馆的管理就是要怎么样把所包含的要素进行有序的优化组织,充分发挥其效能,促进图书馆各项工作的高效运转。高校图书馆管理所包含的要素很多,主要包括:资源的管理、读者的管理和馆员的管理。
第一,资源的管理。高校图书馆的资源既包括纸质的资源,也包括电子、网络的资源;既包括引进的数据库资源,也包括自建的数据库资源;既包括内部的资源,也包括外部获得的资源;既包括信息资源,也包括设备资源等等。这些资源,要进行优化组合,充分发挥各自的效能和整体的功效,必须针对每一种资源,建立相应的管理制度,建立详细、科学的运营机制。对这些资源的前期采购的调研、采购的操作和资源后期的管理,都要进行充分的论证。不能采取“拍脑袋”的方式,想当然的省事办法。每种资源都有各自的特点,只有针对性地对这些资源进行科学管理,才能发挥好它们应有的作用。
第二,读者的管理。没有读者和用户,高校图书馆就没有存在的必要,读者是图书馆管理的重要对象。高校图书馆目前尚未向社会大开放之前,其读者基本上由大学生和教职工组成。高校图书馆的读者其文化和专业水平相对较高,其获取资源有许多共性的方面。对读者的管理,主要是做好读者,特别是新生读者的入馆教育培训,做好读者的专题培训,专题培训包括专门数据库的使用培训和用户情报素质的培训。在做好读者培训工作的同时,平时还要加强与读者的沟通,建立与读者全面的交流机制。E-mail、电话、现场和QQ等,这些都是可以尝试的交流方式。做好教育、交流的同时,也要加强读者的调查,及时了解读者的需求信息,并重视读者的需求和意见,提升图书馆的服务水平和质量。
第三,馆员的管理。馆员在整个图书馆系统中起了很重要的作用,把馆员管好了,其他事情也就迎刃而解。馆员的管理是一项十分复杂的工作,首先要做好岗位的设置,做到按需设岗,竞聘上岗。真正打破用人唯亲,不论资排辈,做到人尽其才。设岗、用人都要充分发挥集体的智慧,发扬民主的作风。用对了人,还要做好考核工作。馆员是不是按照岗位的要求保质保量完成了工作,完成情况怎么样,这就需要平时加强监管。平时的检查要和考核结合,要切实和业绩、津贴挂钩。这些制度大家来定,定好就要严格按照执行,只有这样,大家的积极性才会调动起来。
(一)建立健全高校图书馆管理制度
制度不健全,系统就无法正常运转。我国的《图书馆法》还在酝酿之中,图书馆界也缺乏统一的协会来规范图书馆工作和图书馆活动,图书馆工作也没有统一的资格论证,缺失统一的标准[2]。这样给图书馆工作带来不利的局势,影响着图书馆管理的效率。但每一个高校图书馆还是可以根据自身的情况,建立健全制度以保证其有效运行的。这些制度应详尽、全面,一般包括:借阅制度、采访制度、检索制度、典藏制度、人事制度和经费制度等[3]。各个馆还可以根据自身的情况制定一些可行的制度。
制定制度时,一定要保证制度的科学性、系统性和连续性。制定好了制度,还要保证制度的有效实施。不能制度是制度,实行的又是另一套,否则,制度就失去了威严性。更不能出现“人大于制度”的情况,制度如没有落实、执行,必须有公开解释的原因。另外,要加强监控设备的添置。对馆员和读者的大众行为进行有效监管,出现了争议可以调用视频进行调查、取证。
(二)建立良好的信用体系
没有信用,缺乏诚信,那么一个系统是不可能高效率运转的。一个单位的信用体系建立健全,则这个单位各方面就能顺畅地开展工作。否则,要想保证一个单位的健康运行几乎是不可能的事。高校图书馆牵涉到读者和馆员,只有在读者和馆员之间建立良好的信用体系,图书馆才能够高效运转。要在高校图书馆内部建立良好的信用体系,可以从以下几方面努力。
第一,要在图书馆营造良好的氛围。可在图书馆各种场合进行大力宣传,营造人人讲信用,个个讲诚信的好气氛。如有必要,甚至可以与读者和工作人员签订信用合同。讲信用的,图书馆可给其相对应的很多便利条件,相反不讲信用或信用度低的享受的便利条件会少些。时间久了,大家会慢慢意识到讲信用是好事,讲规则是好事。让大家能彻底改变观念,讲信用对个人和团体都有益。要大大提高不讲信用、不讲规则所带来的成本。
第二,领导要发挥模范作用。在一个单位,领导的行为和决定往往能起很好的示范作用,如果领导讲信用,大家自然效仿。领导在处理馆里的事情时要切实遵守诺言,遵守制度、规则。不做凌驾在制度之上的事,不说不能兑现的话。特别在处理有关职工切身利益的事务时,如津贴分配、考勤、考核等等,要尤其注意自己的规则意识,要严格按既定的方案办事。领导在处理读者的事务也是一样,要树立讲信用、讲诚信的榜样。领导做好了样,职工也能跟上来,整个图书馆的信用体系就会慢慢建立起来。
(三)增强馆员的文化责任意识
传播知识、传承文化是图书馆的职能,也是每一个馆员的重要职责。如果高校图书馆的全体馆员能够明确自身的职责,开展实际工作就容易多了。时下,电子媒介和网络阅读日益普及,但传统的纸质文献阅读也并没有退出,阅读文化呈现多种阅读形式并存的业态。不同的文献信息资源具有各自不同的优势,利用各种资源的优势,实现高效率的文献服务,是图书馆的文化责任。图书馆在文化全球化进程中,不仅要推进各民族文化交流,构建多元化的文化格局。更要担负起保存、传承、弘扬本土文化的责任,捍卫民族文化的安全[4]。高校图书馆馆员不仅要做好文化的整合、系统化工作,而且也要做好文化的增生、增殖工作。在实际工作中,要切实把传播民族优秀文化,弘扬民族文化精神;传播主流文化,充分发挥图书馆社会职能作用;传播大众文化,构建和谐校园当作自身的责任[5]。
(四)培养馆员的制度意识
“没有规矩不成方圆”。有了制度要靠大家维护,大家都要有制度意识才会去遵守。制度意识也就是我们通常所说的有关图书馆制度的宣传教育或思想政治工作。具体地说,它是用语言文字、画面声音、榜样示范、参观学习等方式向图书馆员传输正确的职业道德观念和精神追求,晓之以理,动之以情,使图书馆员明白什么是对错是非,什么必须要做,哪些是不能做的。
一个没有制度约束的,不明是非对错,不辨善恶美丑的行为主体,是不可能有好的行为方式的,即使没有主观故意也有可能因无知而违背服务精神[6]。大家都按制度办事,自觉维护制度的威严性。只要馆员学好制度,自觉遵守制度,图书馆就会像一台机器一样高速、正常运转,整个图书馆的系统效率就会得到提升。
高校图书馆系统效率的提高,有赖于各方面共同努力,进行持之以恒的训练和培训,并通过反复的实践和长期的摸索,从制度上、意识观念上下功夫,才能取得有效的改进。
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