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为保证校园网信息网络系统的物理安全,除在网络规划和场地、环境等要求之外,还要防止系统信息在空间的扩散。
今天读文网小编要与大家分享的是:校园网基本网络搭建及网络安全设计分析相关论文。具体内容如下,欢迎参考:
摘要:伴随着Internet的日益普及,网络应用的蓬勃发展,网络信息资源的安全备受关注。校园网网络中的主机可能会受到非法入侵者的攻击,网络中的敏感数据有可能泄露或被修改,保证网络系统的保密性、完整性、可用性、可控性、可审查性方面具有其重要意义。通过网络拓扑结构和网组技术对校园网网络进行搭建,通过物理、数据等方面的设计对网络安全进行完善是解决上述问题的有效措施。
关键词:校园网;网络搭建;网络安全;设计。
以Internet为代表的信息化浪潮席卷全球,信息网络技术的应用日益普及和深入,伴随着网络技术的高速发展,各种各样的安全问题也相继出现,校园网被“黑”或被病毒破坏的事件屡有发生,造成了极坏的社会影响和巨大的经济损失。维护校园网网络安全需要从网络的搭建及网络安全设计方面着手。
由于校园网网络特性(数据流量大,稳定性强,经济性和扩充性)和各个部门的要求(制作部门和办公部门间的访问控制),我们采用下列方案:
1. 网络拓扑结构选择:网络采用星型拓扑结构(如图1)。它是目前使用最多,最为普遍的局域网拓扑结构。节点具有高度的独立性,并且适合在中央位置放置网络诊断设备。
2.组网技术选择:目前,常用的主干网的组网技术有快速以太网(100Mbps)、FDDI、千兆以太网(1000Mbps)和ATM(155Mbps/622Mbps)。快速以太网是一种非常成熟的组网技术,它的造价很低,性能价格比很高;FDDI也是一种成熟的组网技术,但技术复杂、造价高,难以升级;ATM技术成熟,是多媒体应用系统的理想网络平台,但它的网络带宽的实际利用率很低;目前千兆以太网已成为一种成熟的组网技术,造价低于ATM网,它的有效带宽比622Mbps的ATM还高。因此,个人推荐采用千兆以太网为骨干,快速以太网交换到桌面组建计算机播控网络。
为保证校园网信息网络系统的物理安全,除在网络规划和场地、环境等要求之外,还要防止系统信息在空间的扩散。计算机系统通过电磁辐射使信息被截获而失密的案例已经很多,在理论和技术支持下的验证工作也证实这种截取距离在几百甚至可达千米的复原显示技术给计算机系统信息的__带来了极大的危害。为了防止系统中的信息在空间上的扩散,通常是在物理上采取一定的防护措施,来减少或干扰扩散出去的空间信号。
正常的防范措施主要在三个方面:对主机房及重要信息存储、收发部门进行屏蔽处理,即建设一个具有高效屏蔽效能的屏蔽室,用它来安装运行主要设备,以防止磁鼓、磁带与高辐射设备等的信号外泄。为提高屏蔽室的效能,在屏蔽室与外界的各项联系、连接中均要采取相应的隔离措施和设计,如信号线、电话线、空调、消防控制线,以及通风、波导,门的关起等。对本地网 、局域网传输线路传导辐射的抑制,由于电缆传输辐射信息的不可避免性,现均采用光缆传输的方式,大多数均在Modem出来的设备用光电转换接口,用光缆接出屏蔽室外进行传输。
针对这个问题,我们决定使用VLAN技术和计算机网络物理隔离来实现。VLAN(Virtual LocalArea Network)即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域(或称虚拟LAN,即VLAN),每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。
但由于它是逻辑地而不是物理地划分,所以同一个VLAN内的各个工作站无须放置在同一个物理空间里,即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其它VLAN中,即使是两台计算机有着同样的网段,但是它们却没有相同的VLAN号,它们各自的广播流也不会相互转发,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的,它在以太网帧的基础上增加了VLAN头,用VLANID把用户划分为更小的工作组,限制不同工作组间的用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围,并能够形成虚拟工作组,动态管理网络。从目前来看,根据端口来划分VLAN的方式是最常用的一种方式。许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员,被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。
但是,这种划分模式将虚拟网络限制在了一台交换机上。第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。以交换机端口来划分网络成员,其配置过程简单明了。
3.计算机病毒
黑客以及电子邮件应用风险防控设计 我们采用防病毒技术,防火墙技术和入侵检测技术来解决相关的问题。防火墙和入侵检测还对信息的安全性、访问控制方面起到很大的作用。
第一,防病毒技术。
病毒伴随着计算机系统一起发展了十几年,目前其形态和入侵途径已经发生了巨大的变化,几乎每天都有新的病毒出现在INTERNET上,并且借助INTERNET上的信息往来,尤其是EMAIL进行传播,传播速度极其快。计算机黑客常用病毒夹带恶意的程序进行攻击。
为保护服务器和网络中的工作站免受到计算机病毒的侵害,同时为了建立一个集中有效地病毒控制机制,天下论文网需要应用基于网络的防病毒技术。这些技术包括:基于网关的防病毒系统、基于服务器的防病毒系统和基于桌面的防病毒系统。例如,我们准备在主机上统一安装网络防病毒产品套间,并在计算机信息网络中设置防病毒中央控制台,从控制台给所有的网络用户进行防病毒软件的分发,从而达到统一升级和统一管理的目的。安装了基于网络的防病毒软件后,不但可以做到主机防范病毒,同时通过主机传递的文件也可以避免被病毒侵害,这样就可以建立集中有效地防病毒控制系统,从而保证计算机网络信息安全。形成的整体拓扑图。
第二,防火墙技术
企业防火墙一般是软硬件一体的网络安全专用设备,专门用于TCP/IP体系的网络层提供鉴别,访问控制,安全审计,网络地址转换(NAT),IDS,,应用代理等功能,保护内部局域网安全接入INTERNET或者公共网络,解决内部计算机信息网络出入口的安全问题。
校园网的一些信息不能公布于众,因此必须对这些信息进行严格的保护和保密,所以要加强外部人员对校园网网络的访问管理,杜绝敏感信息的泄漏。通过防火墙,严格控制外来用户对校园网网络的访问,对非法访问进行严格拒绝。防火墙可以对校园网信息网络提供各种保护,包括:过滤掉不安全的服务和非法访问,控制对特殊站点的访问,提供监视INTERNET安全和预警,系统认证,利用日志功能进行访问情况分析等。
通过防火墙,基本可以保证到达内部的访问都是安全的可以有效防止非法访问,保护重要主机上的数据,提高网络完全性。校园网网络结构分为各部门局域网(内部安全子网)和同时连接内部网络并向外提供各种网络服务的安全子网。防火墙的拓扑结构图。
内部安全子网连接整个内部使用的计算机,包括各个VLAN及内部服务器,该网段对外部分开,禁止外部非法入侵和攻击,并控制合法的对外访问,实现内部子网的安全。共享安全子网连接对外提供的WEB,EMAIL,FTP等服务的计算机和服务器,通过映射达到端口级安全。外部用户只能访问安全规则允许的对外开放的服务器,隐藏服务器的其它服务,减少系统漏洞。
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教育信息系统是为改善教育管理功能而建立的信息系统,现在一般均指用电子数据处理和数据库技术为基础建立起来的信息系统,英文缩写EMIS。教育管理信息系统分为宏观和微观二类。一个国家或地区的教育管理信息系统属于宏观的。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于校园网的高校教育信息系统的研究与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基于校园网的高校教育信息系统的研究与实现全文如下:
摘 要:高校的校园网建成以后,需要在校园网上建设一个全校范围的、开放的、分布的、多媒体的管理信息系统。论文介绍了高校教育信息系统的一般构成,论述了校园网络与管理信息系统的关系,采取了B/W,B/W/RDBMS和 C/S三种体系结构并进行了分析。并提出用三种结构相结合的方法构造大型的管理信息系统,以及校园网络与管理信息系统的安全性维护策略。
关键词:办公自动化; 信息服务; WWW; 信息安全
随着计算机技术和网络技术的发展,计算机网络已得到越来越广泛的应用。对于高校而言,建立校园网的作用一般有以下两方面:一是外部网络连接,实现与INTERNET连接,提供本校的信息服务,融入世界信息潮流;了解外面世界,加强学术交流与合作。另一个就是建立本校的管理信息系统,实现管理的科学化、现代化;利用现代化的手段提高教学质量和管理水平。通过网络,使用多媒体和通讯技术实现远程教学,实现师资力量互补。随着管理信息系统的相对完善,网络应用的展开,校园网建设的重要性与效益才能充分体现。因此,采用什么技术开发建设高校的管理信息系统是本文研究的课题。
国内高校由于校园网络发展不平衡,目前在信息系统方面同时并存三种模式。第一种模式是单机管理模式,在一些学校里,计算机网络还没有建立起来,计算机之间不能进行数据交换和信息共享,这些学校仍然停留在面向部门的单项事务处理的水平上,这种状况决定他们的系统经常出现数据不一致,容易发生数据丢失、系统感染病毒等问题;第二种模式是局域网管理模式,可以开展网络上的工作。比如建立局域网上的管理信息系统,数据集中在部门服务器上,为本部门的管理人员提供数据共享,这种方式对于部门内部的管理工作起到了促进作用,解决了部门内部的数据冗余和不一致的问题,但是应用软件都在工作站上完成,工作站负担过重,服务器只是实现文件的存储、数据存储和打印共享,网络利用率较低。校内很多单位都有自己的局域网,各行其事,不能实现不同单位间的数据共享,更不能实现信息资源的合理流动; 第三种模式是校园网上的全校信息系统,这个信息系统以各部门管理系统为基础,各部门管理的数据除了满足部门内部人员的使用之外,还可以为其他部门甚至全校教职员工提供信息服务。
高校教育管理信息系统面临着下列需求: 加强学校与国内外科技信息的往来; 为学校主要信息部门建立部门的事务处理系统,在疏通各部门之间的信息渠道的基础上,建立全校共享数据库; 取代传统的落后手工办公方式,现代化办公的支撑环境,提高办公效率。建立基于Web的在线网络教学系统,利用校园网作为教学媒体,传送教学内容,在校园网上实施教学、管理教学,并进行网上测试和网上交流。
根据对一般高校情况的分析,可得出学校的信息需求有:服务信息、办公信息管理信息和教学信息。这些需求决定了高校的信息系统是一个全校范围的、开放的、分布的、多媒体的信息系统,根据这些信息需求建立学校的信息子系统,即综合信息服务、办公自动化、行政管理信息和网络教学系统。这些子系统面对的用户范围不同,数据的组织方式不同,因此需要采取不同的技术方案解决。对于面向国内外、校内外用户使用的系统,用户使用www浏览器最方便; 在职能管理部门,大多数信息为结构化数据,用户对数据有复杂的操作,应以数据库的管理方式为主,在各办公室之间流通的信息,大多数是非结构化数据,且信息流程复杂,采用Lotus Notes的数据组织方式。
2.1用WWW技术开发综合信息服务系统
Internet/Intranet出现以后,以WWW技术为主流的信息服务系统迅速发展,由于采用WWW技术,打破了原有信息服务的范围,学校的信息除了面向校内服务,还可以面向全国乃至全世界。综合信息服务系统以校园网为物理环境,对外与Internet相连,提供的信息类型是多种多样的。在信息的类型上除了日常使用的文字信息之外,还可以提供以音频、视频形式出现的服务信息,比如学校领导的重要讲话录音,内容广泛的学术报告,可以陶冶学生情操的音乐等,视频的信息内容也很丰富。综合信息服务系统以WWW方式提供各种多媒体信息服务之外,还实现了与部门级的管理信息系统(RDBMS)和学校办公自动化系统(NOTES)的有机结合。使信息服务的类型从文件系统扩展到SQL Server数据库和Notes数据库。
由于信息系统用户的广泛性,决定了客户端必须使用通用的跨平台软件,WWW浏览器为信息服务系统提供了良好条件,该系统采用B/S(Browser/Server)的体系结构,具有易于操作、客户机的软件安装简单以及便于维护等特点。
综合信息服务系统由分布在校园网上的多台信息服务器组成,其中一台是面向众多用户的信息主服务器,其他服务器用户可以用指定的专用端口直接访问,也可以从信息主服务器上建立连接,通过主服务器进行访问。
2.2 采用Notes技术实现校园网办公自动化系统
在高校的管理部门中,办公信息以两种方式的流动,一个是上下级之间的信息流,如校长办公室给系办公室发通知,系办公室再给教师和学生发通知; 另一个是横向信息流,如教务处给人事处信息,人事处给科研处信息等。要提高办公效率,必须改变传统的手工办事方式,应用现代办公技术,建立全校的办公系统。
办公系统是建立在校园网上的面向多类用户的信息系统。它采用Lotus Notes作为系统开发平台,Notes具有先进的文档数据库处理功能,不但能够处理结构化数据,还能够处理一般的文档数据、图形、图像、声音等非结构化数据,可以与用户熟悉的软件如MS Word、MS Excel进行集成,对办公系统的功能进一步扩展留有充分余地。现在已经开发出文档管理、电子邮件、会议管理、办公讨论区、公文运转和信息发布等通用办公功能。由于Notes具有WWW方式的信息发布功能,以Notes技术开发的办公系统不但为学校办公人员使用,而且全校师生可使用WWW浏览器访问办公系统中的内容。
2.3采用数据库技术开发行政管理信息系统
以校园网为物理环境建立各职能部门的管理信息系统,用以支持各行政部门的具体业务工作,学校的基本数据有教师、学生、科研、财务和设备资产信息,这些信息原来都分散在各部门的微机或部门局域网的服务器上,在校园网建立起来以后,为了实现学校基础信息为全校共享,必须将数据集中存放,统一管理。
为了使信息系统面向多层次的用户服务,管理信息系统采用C/S(Client/Server)和B/W/D(Browser/WebServer/DBMS)相结合的体系结构。B/W/D的结构是目前MIS开发中广泛采用的一种形式,使用统一的WWW浏览器作为客户机的平台,为客户机方的软件开发大大减少了工作量; 由于信息系统的应用程序全部存放在服务器端,非常易于系统的维护和升级。因此在学校信息系统的开发中,凡是可以采用B/W/D结构实现的功能尽量采用这种方式。使用B/W/D的结构时,要尽量避免将Web服务与数据库服务器置于同一台信息主服务器上,因为这种做法增加了服务器的负担,当多个用户同时访问时,Web服务容易产生瓶颈,导致系统瘫痪。在教务管理系统中,采用B/W/D的方式开发学生选课系统,由于学生在校园网上任何一台微机上都可以进行选课,同时访问Web服务器的人数无法限制,校园网上至少有几百台计算机同时进入选课服务器站点,一台Web服务器很难处理,因此必须由多台服务器开辟多个服务端口才能解决。
B/W/D的方式尽管有许多优点,但在开发技术上提供的手段还不够丰富,在数据操作复杂的情况下,仍采用C/S的方式,此种方式要求单位内微机在物理位置上比较集中,数量也控制在有限的范围内。采用何种方式需根据用户类型和功能两个方面来确定,地域分散的用户必须使用B/W/D结构,如学生、教师的信息查询,由于他们使用位置分散且不定,使用WWW界面是优选方式; 机关各部处办公室一般以WWW界面为主; 而在教务部门(承担注册、成绩、排课、选课等事务处理)这种以数据处理为主的部门,由于数据处理集中且复杂,考虑采用C/S方式。
校园网络与管理信息系统建成后,任何人都可以通过计算机访问高校的校园网络,其中就可能有“黑客”试图攻击网络,破坏网络、传播计算机病毒,还有的可能窃取保密的技术资料及数据等等,这样安全管理显得尤为重要。网络与管理信息系统的安全主要包括物理安全与逻辑安全;物理安全主要指网络硬件的维护和使用以及管理等;逻辑安全是从软件的角度提出的,主要指数据的保密性、完整性、可用性等等。
由于高校信息系统支持全校各部门的办公活动,采取集中存放、统一管理数据的方式,因此这些信息的安全至关重要。为了保证共享信息的安全,从数据管理安全和系统管理安全两个方面加以保证。在数据管理安全方面,录入数据要进行有效性检验,建立完善的数据备份和归档制度、系统管理员责任制度、关键程序的管理制度和服务器机房的管理制度; 在系统管理安全方面采用多层安全机制,即信息服务器的网络安全,操作系统安全,数据库安全和应用程序安全的4层安全保证。在信息服务器的网络安全方面,为了保护服务器上的信息资源,在信息服务器与校园网的连接处设置了防火墙,使用防火墙用以防止非法用户的频繁登录、猜测系统密码,对服务器的开放端口进行限制,设置允许用户访问端口的时间,限制用户访问端口的IP地址等; 在操作系统安全方面,系统管理员对用户权限严格控制,有些用户必须在指定的机器上进行某种操作; 在数据库安全方面,对用户设定权限控制表,做好数据库审计记录的检查。
校园网与管理信息系统的安全管理是一个大问题,只有很好的重视安全性管理,采取很好的管理措施,才能保证校园网与管理信息系统的正常运行。
利用Internet/Intranet的优势,实现教育管理的电子化、网络化,使系统的实现更加容易,管理维护更加方便,尤其使数据查询更加灵活,对客户机的要求大大降低(只需要运行标准浏览器)。在Intranet环境下,网络安全性有很大提高,通过与Internet连接,网络的访问可以不受地域的限制,使网络的扩展更加容易。因此,在校园网的环境下建立教育管理信息系统已经成为一种行之有效的方法。
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Java是未来的主流开发技术,具有很多优势。JSP则是Java在Internet/Intranet Web上的重要应用技术,得到了广泛的支持和承认,它可以和各种Java技术完好地结合在一起,从而实现非常复杂的应用。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于JSP网页自动生成工具的设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
基于JSP网页自动生成工具的设计与实现全文如下:
摘要:Web开发技术是Internet应用的一个重要方面,而JSP又是Web开发的最先进的技术,是当前Web开发人员的首选技术。但是由于JSP对Web开发人员要求较高,所以许多一般的Web开发人员还不能够使用这一项先进的技术。讨论基于模板和标签库的JSP网页自动生成工具的设计和实现,提出具体的设计思想和实现方法。
关键词:JSP;自动生成;Web开发;标签;标签库;模板
引言…………………………………………………………………..2
1 系统设计目标和使用的主要技术……………………………….4
1.1 设计目标………………………………………………………4
1.2 主要技术………………………………………………………4
1.2.1 模板技术………………………………………………….4
1.2.2 标签库技术……………………………………………….4
2 系统的组成和实现……………………………………………….6
2.1 系统组成………………………………………………………6
2.2 系统的实现……………………………………………………7
2.2.1 模板库和标签库的实现………………………………….7
2.2.2 系统开发环境…………………………………………….11
3 结束语…………………………………………………………….11
随着WWW(World Wide Web)的普及,动态网页技术也急速发展。从原来的CGI(Common Gateway In-terface)到ASP(Active Server Page),都从某种程度上满足了网页开发人员对动态网页开发技术的需求。但是不管是CGI还是ASP都存在一定的局限性,如CGI对服务器资源的耗费,ASP只能同Microsoft IIS一起使用等,这些都限制了这些技术的使用范围,极大地阻碍了它们的推广。广大的页面开发人员都热切地盼望一种统一的页面开发技术,该技术应该具有的特点:①与操作平台无关,能够在任何Web或应用程序服务器上运行;②将应用程序逻辑和页面显示分离;③提供代码重用,简化开发基于Web的交互式应用程序的过程。
JSP(Java Server Page)技术就是被设计用来满足这样的要求的。JSP是由Sun MicroSystem公司于1999年6月推出的新的网页开发技术,它是基于Java Serv-let以及整个Java体系的Web开发技术,是Servlet2.1API的扩展。利用这一技术,可以建立先进、安全和跨平台的动态网站。
Java是未来的主流开发技术,具有很多优势。JSP则是Java在Internet/Intranet Web上的重要应用技术,得到了广泛的支持和承认,它可以和各种Java技术完好地结合在一起,从而实现非常复杂的应用。
作为一种基于文本的、以显示为中心的开发技术,JSP提供了Java Servlet的所有好处。为了做到逻辑功能和显示功能分开,JSP已经可以和JavaBeans、Enterprise JavaBeans(EJB)和Servlet一起工作。JSP的开发人员可以通过使用JavaBeans、EJB和Servlet来完成大部分与网站逻辑相关的工作,而仅仅把显示的工作交给JSP页面来完成。内容和显示逻辑分开的好处在于,更新页面外观的人员不必懂得Java代码,而更新Java类的人员也不必是设计网页的行家。这就可以用带Java类的JSP页面来定义Web模板,以建立一个具有相似外观的页面组成的网站。Java类完成数据提供,在模板中就没有Java代码,这意味着这些模板可以由一个HTML编写人员来维护。
JSP作为当前主流的网页开发技术,具有如下特点。
1)将内容的生成和显示进行分离:使用JSP技术,Web页面开发人员可以使用HTML或者XML标识来设计和格式化最终的页面。使用JSP标识或者小脚本来生成页面上的动态内容(内容是根据请求来变化的)。生成内容的逻辑被封装在标识和JavaBeans组件中,并且捆绑在小脚本中,所有的脚本在服务器端运行。如果核心逻辑被封装在标识和JavaBeans中,那么其他人,如Web管理人员和页面设计者,能够编辑和使用JSP页面,而不影响内容的生成。
2)强调可重用的组件:绝大多数JSP页面依赖于可重用的、跨平台的组件来完成应用程序所要求的更为复杂的处理。得益于Java的操作平台无关性,开发人员能够很方便共享和交流执行普通操作的组件,或者使得这些组件为更多的使用者所使用。基于组件的方法加速了总体的开发过程,极大地提高了项目整体开发的效率。
虽然JSP功能强大,但是它要求网页开发人员对Java要相当熟悉。而现在Java程序员还比较少,对一般的网页开发人员来说,JSP的语法还是比较难于掌握的。所以,就需要有一种网页开发工具,为一般的网页开发人员提供常用的JSP应用,让只懂得一般页面开发技术(HTML)的开发人员也能够使用JSP的强大功能。
1.1设计目标
本系统的设计目标是为只懂得HTML但完全不了解JSP的一般网页开发人员提供一个网页开发工具,使他们能够根据系统文档,通过标签使用JSP的常用功能,最后生成一个只包含静态HTML和JSP标签的动态JSP网页。
1.2主要技术
本系统在设计时,主要考虑使用模板和JSP标签的技术来实现。
1.2.1模板技术
模板技术被广泛地应用于各种开发和应用系统中。它预先生成一些常用的框架结构,使用户可以根据自己的需要方便地从模板库中选择模板,而不用自己重新去搭建,节省了用户的开发时间,方便了用户的使用。在本系统中,将页面按照功能类型进行分类,归纳出常用的页面类型,生成模板库。
1.2.2标签库技术
在JSP中,动作是可以创造与访问程序语言对象和影响输出流的元素。JSP定义了六个标准的动作。除了这六个标准动作以外,用户可以定义自己的动作来完成特定的功能。这些动作被称为客户化动作,它们是可重用的程序模块。通过这些动作,程序员就可以在JSP页面中把页面的显示功能也部分地封装起来,使整个页面更加简洁和易于维护。在一个JSP页面中,这些客户化动作是通过客户化标签来调用的。而标签库(Tag Library)就是客户化标签的集合。
JSP标签库是一种通过JavaBeans生成基于XML的脚本的方法。它是JSP的最大特点之一。通过标签库,能够无限制地扩展JSP应用,完成任何复杂的应用需求。
JSP标签库具有以下特点。
1)易于使用:JSP中的标签和一般的HTML标记外表上是完全一样的,使用起来和普通的HTML标记一样方便。
2)易于代码重用:标签库中的每一个标签都能完成一定的功能。一旦定义好了一个标签库,只需要把这个标签库包装成一个Jar文件,那么以后只要在别的系统中使用这个标签库就行了,而不用重新开发代码,极大地提高了系统开发效率,降低了开发成本。
3)易于代码维护:所有的应用逻辑都封装在标签处理器和JavaBeans中,所有的标签都集中在一个标签库中。如果需要更新代码或者需要修改一个网页上的功能,只需要修改相应的标签即可。通过这种统一维护方式,不用在每个网页上去作修改,极大地减少了维护的工作量,节约了维护成本。
4)易于系统扩充:如果需要向系统中添加新的功能,只需要定义一个新的标签来完成这一功能即可,无需对系统的其它方面作任何改动。标签库可以继承JSP规范各方面的特性。这样就可以无限制地扩展和增加JSP的功能,而不需要等待下一版本JSP的出现。
2.1系统组成
本系统主要由四个部分组成,见图1。
1)数据库连接部分:本系统支持常用的几个数据库,包括Oracle、Sybase、MSSQLServer、MySQL和DB2,根据用户选择的数据库类型和用户提供的数据库名称、用户名、密码使用JDBC同数据库相连。
2)系统基本表生成部分:和数据库连接以后,根据同数据库相连的用户名生成两个系统基本表TC-Tables和TC-Columns,TC-Tables表包含在该数据库中属于该用户的所有的表的英文名称、中文名称和一些属性,如是否可修改、是否可查询等;TC-Columns表包含在该数据库中属于该用户的所有的表的所有列的中英文名称和其它一些属性。如是否可显示、是否可查询等。这两个系统基本表在整个系统的开发过程中提供用户所使用数据库的基本信息。
3)模板选择和网页生成部分:该部分是系统的核心部分。它包含了两个子模块。
①模板选择部分:系统为用户提供模板选择界面,让用户根据需要从模板库中选择所要使用的模板。
②模板处理部分:根据用户选择的模板,系统调用指定的模板处理模块对这个模板进行处理。当处理程序遇到模板中的标签时,就为用户提供交互界面,让用户为指定的标签输入参数,并由系统验证用户输入的标签的有效性。最后由系统完成JSP页面的生成。
4)网页预览和修改部分:网页生成出来以后,系统为用户提供了一个网页预览窗口和代码查看修改窗口。通过这个预览窗口,用户可以预览一下生成出来的JSP页面的效果。如果用户对页面的静态方面的效果不太满意,用户可以通过代码查看修改窗口修改代码中的HTML代码。如果用户对页面的静态效果有进一步的要求,系统还为用户提供了一个调用DreamWeaver编辑器的接口,用户可以使用它来对生成出来的JSP页面的静态效果进行进一步的修改和完善。
2.2系统的实现
2.2.1模板库和标签库的实现
标签库的规划和设计在整个系统设计中至关重要,它关系到了代码重用的程度和系统运行的效率。它的规划应该遵循以下原则。
1)在标签中应该尽量少的包含静态的HTML。对于一般用户来说,标签是透明的。用户不能够查看和修改标签。如果在标签中包含了过多的静态HT-ML语句,将影响用户对页面的静态效果的修改和完善,限制标签的使用。
2)尽量提高代码的重用度。在对JSP应用进行分类是尽量把公用的JSP应用提取出来,形成标签。而不用在每个标签中都重复实现该应用。这样在以后要对该应用进行修改和完善时,只需对这一个标签进行修改即可,易于代码的维护。
3)方便用户的使用。在设计标签库时,应该充分考虑到用户的使用情况,使用户能够很容易和方便地理解和使用标签。
①标签库的定义:定义一个标签库,必须首先定义一个标签库描述文件(TLD)。这是一个基于XML的脚本文件,在这个文件中定义了XML的版本、所使用的编码、标签库的版本、所使用的JSP的版本、标签库的名称和这个库中所包含的所有的标签的定义和参数描述,包括标签的名称,标签所对应的Java类,标签的描述信息等。
②标签的实现:一个标签就是一个特殊的Java
类,这个类必须继承TagSupport类,这个类是在javax.servlet.jsp.tagext包中定义的。在标签类中,包含了这个标签的参数初始化方法(Set/Get)、标签的主体处理方法(Handler)以及供下一级标签调用的方法等。
③模板的实现:一个模板就是一个含有标签引用的JSP文件。为了在模板中引用所定义的标签,必须首先引入标签库。
其中uri指定标签库描述文件的路径;prefix指定引用标签时所使用的前缀。
在模板中引用指定的标签时,使用引入标签库时所指定的前缀,指定标签的名称;为标签的参数赋值。
2.2.2系统开发环境
本系统主体程序开发使用的是Borland公司的JBuilder 6.0,模板开发使用是Microsoft公司的Front-Page2000,标签库开发使用的是UltraEdit编辑器,JDK采用的是JDK1.4。系统测试环境是JRun3.0。
Java是未来开发语言的主流,而Java在Web上的主要应用JSP也必将成为未来Web开发的主流技术。本系统采用了JSP的最大特点之一的标签库,使一般的Web开发人员也能够方便地使用JSP强大的动态页面功能,开发出技术先进的JSP动态Web页面。由于本系统采用Java语言进行开发,所以可以在任何支持图形化界面的操作系统下运行,实现了完全的与平台无关。本系统易于扩充和完善。在以后可以考虑为用户提供接口,使用户可以自己扩充模板库和标签库,进一步增强系统的功能。
[1]Cay S.Horstmann,Gary Cornell.Java 2核心技术(CoreJava 2)[M].北京:机械工业出版社.
[2]Bruce Eckel.Java编程思想(Thinking in Java)[M].北京:机械工业出版社.
[3]Joseph L.Weber.Java 2编程详解(Using Java 2)[M].北京:电子工业出版社.
[4]Borland公司.Building Applications with JBuilder.
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低频信号发生器采用单片机波形合成发生器产生高精度,低失真的正弦波电压,可用于校验频率继电器,同步继电器等,也可作为低频变频电源使用。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:一种0~20Hz超低频信号发生器的设计与实现探讨相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
雷达的天线控制系统是一个自动调整系统,其任务是使天线自动跟踪目标。目标(例如:飞机等)在空间瞬时坐标的倍息,就是雷达天线控制系统的输入量。要实现对雷达天线控制系统的性能测试,必须对目标信息进行模拟,为此,我们设计了一种单片机控制下的超低频信号发生器,用其产生频率和幅度都能改变的正弦信号模拟不同的目标信息。该超低频信号发生器采用了主一从式双CPU结构,通过串行通信方式将两个CPU联系起来。从CPU控制产生0~20Hz频率变化的正弦信号,主CPU控制所产生信号的幅度,并且充分地利用了单片机强大的程序控制和计算功能,采用查表的方法利用软件生成了正弦信号,从而大大地节省了硬件开销,动态地实现了目标信息的模拟。
超低频信号发生器的硬件结构框图如图1所示。
三要由以下部分组成:
①双机通信部分:实现主从CPU的串行通信。②D/A转换电路;把8031从单片机送来的正弦二进制数码变成正弦电压,其幅度由D/A转换器2所输出的参考电压控制。③正弦信号的幅度控制电路:在8031主单片机控制的控制下产生一定幅度范围内的参考电压。④功率放大z把D/A变换送来的正弦电压进行功率放大,驱动雷达天线转动。
其工作过程是:由从CPU查询频率存储单元(存放信号频率值),并开始执行信号生成程序,通过D/A转换器1和两级运算放大器,将数字量变成模拟量,从而得到超低频的正弦信号,其正弦信号的幅度控制由主CPU控制D/A转换器l的参考电压,从而实现正弦信号幅度的控制,正弦信号的频率通过主一从CPU的串行通信由主CPU预置到从CPU的频率存储器单元。
3.1双机通信部分
超低频信号发生器由两个CPU控制,主、从CPU都以MCS一51系列单片机8031为核心,配以锁存器74LS373、和EPROM27128构成单片机最小系统。从CPU主要是产生正弦信号,经过D/A转换和运算放大器,信号形成后经过一级功率放大送到雷达天控系统的相敏检波器,其正弦信号的幅度、频率均受主CPU的控制。主CPU和从CPU之间的通信采用串行通信,通信方式为异步通信,引脚是10(RXD)和110(TXD),一个是接收,一个是发送。在本系统中主CPU通过串行通信控制从CPU,初始化串行口工作方式1,波特率为1200baud。
3.2数模(D/A)转换部分
D/A转换部分选用的是DAC0832。DAC0832是CMOS工艺制造的8位单片D/A转换器,属于R-2RT型电阻网络的8位D/A转换器,建立时间150ms,为电流输出型,并且片内带输入数字锁存器。DAC0832与8031接成的是单缓冲方式,由于DAC0832是电流输出,而我们用的是模拟电压,在这种情况下,要将输出的电流转换成电压,转换电路接成同相电压输出形式,其输出电压Vout=IR(1+R2/R1)。在D/A转换电路中,ILE接+5V,片选信号CS和转换控制信号XFER都通过非门连到P2.7,这样输出寄存器和DAC寄存器地址都是7000H,“写”选通线WR1和WR2都和8031的“写”信号线连接,CPU对0832执行一次“写”操作,把一个数据直接写入DAC寄存器,DAC0832的输出模拟信号随之对应变化。这样,由CPU送来的数据SD0~SD7,通过DAC0832转换成电流输出,由R4、R5等将电流信号转换成电压信号,经反相放大使得到了所需要的超低频正弦信号。
3.3正弦信号的幅度控制电路
正弦信号的幅度控制电路如图1所示。由于改变D/A转换器1的VREF脚的电压便能控制输出信号的幅度,因此利用主CPU控制D/A转换器2,使之输出不同幅度的电压,从而去控制D/A转换器1的VREF脚的电压,达到幅度控制的目的。D/A转换器2的参考电压为+5V,其输出模拟电压幅度也可通过硬件进行调节,这样幅度控制范围可以调节。
超低频信号发生器的软件的编制主要采用的是查表法。对于正弦信号,其每一个点的值的确定方法是:选取半个正弦周期,将半个周期分为254段,取254个点,让其最大值为#FFH,因为所用的0832D/A转换为8位的,这样可以充分保证其转换的精度,同时目是超低频,频率范围在0.01~20Hz之间,所以两点之间的延迟时间完全可以满足D/A转换的时间关系。正弦波幅值的计算公式如下:
A=100*sin(I*π/255)I=1…255
正弦波的幅度主要采用由主CPU控制D/A转换的参考电压来控制,正弦波频率的变化由改变输出点之间的延时来实现,根据正弦波的周期性和对称性来编制汇编程序,可以很方便地得到幅度和频率都受控的超低频信号。
该超低频信号发生器能够动态地实现对雷达跟踪目标信息的模拟,采用了主—从式双CPU结构,充分地利用了单片机的软硬件资源,硬件结构简单。目前,该超低频信号发生器已成功地应用于雷达跟踪性能测试上,满足了对天线控制系统频域的开环增益,以及闭环带宽、峰值的测试所需激励信号的要求。
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网上交易平台是一个第三方的交易安全保障平台,主要作用是为了保障交易双方在网上进行交易的安全,诚信等问题。交易双方可以将线下谈好的交易,搬到网上通过第三方的交易平台在网上进行交易。而网上交易更多的是客户通过在交易平台上找到自己所需要的产品,从而进行交易,他们在这里为大家提供了一个网上安全交易的平台,他们提供的产品是多种多样的。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于省级政务服务网上平台的设计与实现探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
经过多年的电子政务建设,围绕行政审批和政务服务,各级政府和部门建设了大量相对独立的业务系统,在有效实现各自业务目标的同时,也造成了信息孤岛,信息资源缺乏共享,部门间的业务协同和业务流程优化难以实现。随着电子政务的深入发展,网上大厅作为整合政府资源,实现政务服务公开、透明和有效监管的新型政府服务模式,逐步成为服务型政府建设的标准配置。开发建设实体与网上相结合,适应行政审批制度改革的政务服务网上平台,是政府依法行政、转变作风、提高效能的履职的有力有效手段。
省级政务服务网上平台的建设目标,是通过有效整合各类软、硬件设施,各部门信息和服务资源,以及多种服务手段,通过信息资源和流程规范的标准化,实现省一级行政区内集行政审批、便民服务、政务公开、互动交流、效能监察等功能于一体的统一信息化平台,它具有以下特征:
(1)标准化管理。能通过标准化的数据元清晰定义各类服务事项、服务主体、服务资源、服务流程等行政审批和政务服务基本要素属性,并实现对各类资源的动态维护。
(2)服务资源整合。在现有基础上对各部门服务资源的整合利用,充分利用已有的信息化成果,实现资源效用最大化。
(3)多类型协同业务支撑。实现线上与线下的政务服务业务融合,支撑部门间和部门内业务协同,并实现全过程监督及效能评估。
3.1 业务模型
政务服务网上平台面向社会公众、行政和服务行政部门、监督管理部门、运维管理机构等提供各类服务,按照业务层次分为核心应用子平台、业务支撑子平台和IT 基础设施三层。核心业务层包括事项管理、审批服务、网上大厅、效能监督四大基本业务系统;应用支撑子平台分为公共应用、服务支撑和数据库系统三部分;IT 基础设施包括网路、服务器、存储设备、安全设施等。
3.2 业务流程
(1)各部门利用事项管理系统录入行政审批、便民服务事项的基本要素信息,经管理部门审核后形成审批服务事项目录;
(2)各部门根据审批服务事项目录在通用审批系统中定义事项办理流程、角色权限、职责分工等流程要素;
(3)网上大厅整合审批服务事项的各类信息面向公众发布;公众在网上大厅或政务服务中心进行事项申办,填写申报表单、资料附件等信息,申办信息按照流程配置自动转发到通用审批系统或者部门审批系统,由工作人员进行办理,办件过程和结果信息反馈到网上大厅供公众查询;
(4)效能监督系统对汇总的办件全过程信息进行查询、统计、分析,对各部门的工作开展过程监督和效能评估。
3.3 系统框架
系统按照SOA 架构进行分层设计,采用松耦合的方式通过规范化的服务接口定义,实现数据共享和业务整合。
4.1 系统主要功能
网上大厅是面向公众提供审批和服务的窗口,提供权力清单、办事指南、表格下载、办理流程等信息公开服务,并实现网上事项申报、办理进度查询、网上咨询投诉等服务。网上大厅采用互联网+ 移动互联网技术统一架构网站群,支持各级政府独立建设网上服务大厅。
事项管理系统为各部门进行行政审批和便秘事项梳理提供标准化的工具,负责维护事项的编码、名称、办理依据、申办要求、办理指南等事项基本要素信息,并为行政审批管理部门提供事项审核、发布、下放、取消等管理流程,形成政府权力清单。
通用行政审批服务系统为各级政务服务中心及部门工作人员提供信息化工作平台,实现行政审批和便民服务事项的申办、接件、受理、办理流程,并能支持利用流程配置工具个性化配置多部门并联审批、上下级串联审批、部门内部多节点流程审批等特殊办件流程。
效能监督系统通过可制定的监察规则和效能评价指标,自动采集办件从申办到办结的全流程信息,对办件的办理时限、权限、投诉情况实时进行全过程监督管理,并通过办件数量,办件时间、办件结果、投诉举报等汇总数据,按地域或部门对政务服务质量进行效能评估。
公共应用系统实现对部门用户、互联网公众用户的统一管理,利用电子政务外网CA 系统提供认证服务,实现部门、角色、用户的权限配置和管理,并按行政区化分级维护各级部门基础信息。并为平台用户提供电子印章服务。
服务支撑系统是平台实现资源共享,支撑业务协同的关键,负责平台内部信息资源整合、数据流程调度管理及数据服务。
其中公共协同模块负责根据事项流程对办件进行统一调度,实现以网上大厅作为统一申办入口,通用审批和各部门审批系统作为后台业务办理平台的可扩展多系统协同审批;数据管理服务模块负责平台整体数据维护,提供统一的服务接口,实现数据对内、对外服务。
4.2 系统部署
本系统采用省级集中模式,利用VMWware 虚拟化平台上进行了统一部署,其中网上大厅部署在互联网,其余各组件部署在电子政务外网,互联网与电子政务外网利用逻辑隔离方式进行安全隔离。
为保障系统在大规模应用情况下服务的可靠性,各系统前端应用利用Linux 的LVS-DR 技术实现负载均衡;后台数据库采用Oracle RCA实现; 各系统间的相互通讯利用Webservice 技术降低系统耦合度,基于虚拟化技术的支持,实现了良好的可扩展性。
政务服务网上服务平台开放、协作的模式,对突破部门鸿沟,实现资源共享、业务协同,深入推进电子政务建设有着重要的意义。依托平台的运行,可进一步推进政务服务内容、流程、管理的标准化建设,对提高行政效率,提高行政公开透明度,加快服务型政府建设,促进社会廉洁、公平、正义有着积极的推动作用。
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空气加热器用于实现气体温度的连续调节,其使用集束式加热棒进行加热,并采用上、下两个加热腔体的结构,在保证足够加热功率的同时,增加了气体加热室的行程,从而实现了气体温度的大范围、高精度连续可调。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于大流量高精度热气源系统的设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
当飞机穿越含有过冷水滴的云层时,飞机部件的迎风表面会结冰,改变了飞机迎风面的气动外形,从而改变了飞机的气动特性和飞行性能,尤其是稳定性和操纵性的突然恶化会直接导致飞行事故,因此飞行器的防(除)冰对飞行安全显得尤为重要。世界各国特别是发达国家的飞行器适航条例中对结冰适航都有严格规定,为验证防(除)冰系统的有效性,必须进行模拟结冰试验和自然结冰条件下的结冰风洞试验。而结冰风洞试验需要一种大流量、高精度热气源发生装置,用于向进行结冰风洞试验的飞行器模型提供压力、流量、温度连续可调的热气源,以满足不同型号飞行器模型在不同情况下的试验需求。
针对此,本文提出了大流量、高精度热气源系统,解决了大流量下高精度控制问题和气体流量、压力、温度联合控制问题,可以为结冰试验飞行器模型提供所需要的气体,以确保在结冰试验时,飞行器模型上的防(除)冰系统正常运行。
热气源系统组成框。系统工作原理如下:气源经入口进入低温控制回路,实现气体压力和流量的连续调节,然后经过止回阀进入空气加热器进行加热,实现温度的连续调节,最后,从高温控制回路输出压力、流量、温度连续可调的大流量、高精度热气源。
1.1低温控制回路
低温控制回路安装于系统最前端,连接气源入口,用于实现气体压力和流量的连续调节,其控制原理低温控制回路包括5条2英寸大流量支路、1条3/8英寸小流量支路、入口分流排和出口汇流排。5条2英寸大流量支路用于实现大流量控制,1条3/8英寸小流量支路用于实现对大流量时的流量精度细调,从而实现热气源的大流量、高精度控制。每条2英寸大流量支路的结构相同,按照气体流向依次安装有过滤器、流量传感器、遥控减压阀、比例流量控制阀以及两通电磁阀。
过滤器用于实现对入口气源的杂质过滤,以保护后续元器件;流量传感器用于实现气体流量的实时测量,其安装于减压阀前端,可有效防止紊流对测量精度造成的影响;遥控减压阀用于实现气体压力的连续调节,由于支路流量较大,因此采用气控式遥控减压阀,其动作受电子比例减压阀的控制;比例流量控制阀用于实现流量的连续调节,由于比例流量阀不能实现对气路的完全关断,因此设置了两通电磁阀,用于控制所在支路的开通和关断。3/8英寸小流量支路与2英寸大流量支路的结构基本相同,区别在于3/8英寸小流量支路直接使用电子比例减压阀实现对压力的连续调节。
1.2空气加热器及其温度控制柜
空气加热器用于实现气体温度的连续调节,其使用集束式加热棒进行加热,并采用上、下两个加热腔体的结构,在保证足够加热功率的同时,增加了气体加热室的行程,从而实现了气体温度的大范围、高精度连续可调。
温度控制柜用于实现对空气加热器的加热控制,其内部采用可控硅作为功率控制单元,可实现温度的连续可调。由于加热器总功率达700kW,因此温度控制柜内部采用分组模式,每50kW 为一组,共分14组。加热时,根据目标流量值选择需要启用的组数,以实现温度控制性能的最优化。
1.3高温控制回路
高温控制回路安装有压力传感器、温度传感器、手动截止阀、2个电控截止阀和安全阀,并设置了放气旁路,其控制原理。其中,放气旁路用于热气源的预调节,待达到设定的压力、流量和温度后,再切换到输出通道,供模型使用。输出通道用于向飞行器模型供气,放气旁路用于预调节过程,使用放气旁路进行预调节时,电控截止阀1关闭、阀2打开,待出口压力、流量和温度达到设定值时,打开电控截止阀1、关闭阀2,从而实现放气旁路到输出通道的切换。飞行器模型防(除)冰试验完成后,打开电控截止阀2、关闭电控截止阀1,从而实现了输出通道到放气旁路的切换。安全阀用于实现对系统的安全保护,当出口压力达到安全压力时,安全阀将动作,从而通过放气旁路进行泄压,防止发生危险。
2.1流量控制和压力控制
流量控制原理。控制器通过模拟量输入模块实时采集流量传感器的流量值,并与设定的流量值比较,比较结果经运算后通过模拟量输出模块实现对比例流量阀的开启度控制,进而实现对气体流量的连续控制。压力控制原理与流量控制基本相同,区别在于采集的是压力传感器的压力值,经比较后控制比例减压阀的开启度。由于气体压力经加热后会发生变化,故本系统压力传感器安装于空气加热器出口处,以实现对出口压力的精确控制。
2.2温度控制
安装于气源控制箱内的PLC通过MODBUS总线实现对温度控制柜的远程控制。温度控制柜实时采集空气加热器出口温度传感器的温度值,并与控制器设定的温度值相比较,比较结果经运算后输出PWM波控制可控硅导通角,进而实现对空气加热器的加热控制,从而实现对温度的闭环连续控制。本系统中,温度控制柜作为MODBUS从站,PLC为主站。具体温度控制由安装于温度控制柜内的温控仪表实现,PLC通过MODBUS总线实现对温控仪的远程控制,包括启动加热、停止加热、参数设置和实时温度读取等操作。
2.3多变量联合控制
本系统是一个典型的多变量耦合系统。首先,气体流量和压力存在耦合关系,一方的变化将对另一方产生影响;其次,在加热过程中,随着温度升高,出口压力也会慢慢增大,从而造成3个变量相互耦合的情况,增加了系统控制的复杂程度。本文根据调试经验,总结了一套通过控制流程解耦的方法,可以有效实现从3变量到2变量的转换,降低控制系统维数,并达到理想的控制效果。
根据调试经验可知,温度的变化只对出口压力造成影响,而温度只与系统流量有关,因此可将整个调节过程分为3步:①先将流量和压力调节到设定值;②将流量和压力切换为手动控制,启动温度自动控制;③待温度达到目标值后,再进行流量和压力的细调节。
由于气体流量和压力耦合度很高,相互影响很明显,为了实现系统大流量范围的精确调节,需在调节过程中改变系统负载,即调节出口压力,常见做法是在出口处安装比例减压阀。流量和压力2变量调节可按如下步骤进行:
①将减压阀初始开启度手动调节到一个经验值(本系统为40%),出口比例流量阀全开;
②将流量自动调节到目标流量;
③流量稳定后,将其切换到手动模式,慢慢调节出口比例减压阀,并同步观察出口压力变化情况,直至其稳定在目标值的90%左右;
④将流量切换到自动调节模式;
⑤再将压力切换到自动模式。
从以上步骤可以看出,2变量系统的调节思路是先依次进行1变量调节,使流量值和压力值接近目标值,再启动2变量进行细调节。变量耦合度越高,细调节范围越窄,细调节过程中需关注各变量状态,防止因配气系统、负载等外部干扰的影响而造成系统震荡。
本系统主控单元为西门子S7-300系列PLC,软件采用结构化编程语言SCL编码实现。软件设计过程充分采用模块化设计理念。
4、热气源系统调试结果
4.1最大流量下精度调试
进行流量单变量调节时,设定目标流量为75Nm3/min(1.5kg/s),其系统阶跃响应如图7、图8所示。从图7、图8 可以看出,系统响应时间约为3min,稳态误差为0.019Nm3/min(0.38g/s),达到了预期效果。配气系统(为本系统供气)响应时间为30s,本系统响应时间满足其抗冲击的要求。
4.2多变量调试
进行流量、压力、温度3变量调试,其结果可以看出,进行多变量调试时,稳态压力控制精度为0.004MPa,稳态流量控制精度为0.00g/s,稳态温度控制精度为-4℃,达到了预期效果。
4.3系统技术指标
本系统可达到的主要技术指标如下:
气体流量(kg/s):0~1.6;
流量控制精度(g/s): 1.6;
气体压力(MPa): 0~0.3(相对);
压力控制精度(MPa): ±0.005;
气体温度(℃): 常温~400;
温度控制精度(℃): ±5。
本文提出的大流量、高精度热气源系统,通过多支路结构设计和控制参数优化,解决了大流量下高精度控制问题;通过控制算法参数优化,解决了大流量下流量突变对配气系统的冲击问题;通过对系统控制流程的分解,实现了3变量到2变量的转换,解决了气体流量、压力、温度联合控制问题。调试结果表明:系统各项指标达到了预期效果,可以满足不同型号飞行器模型在不同情况下的试验需求。
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家庭智能网关是家居智能化的心脏,通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。现在路由器和电视盒子集成的技术已经实现。它不仅对规范智能用电服务、促进用户侧智能电网建设具有重要意义,同时能带来良好的社会效益与经济效益。以下是读文网小编为大家精心准备的:关于智能家居网关综合系统的设计与实现探究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着计算机技术、网络技术、无线通信技术的不断成熟,物联网开始应用于社会各个领域,并不断改变着人们的生活和生产方式。智能家居系统,是物联网不断普及时代应运而生的典型智慧工程案例,通过应用短距离无线通信方式,将传感器、家用电器、多媒体等设备互联,实现数据的集中管理与控制。智能家居系统采用嵌入式技术,使用网关传感节点和平台管理软件对数据进行采集、传输与管理。在智能家居系统中,智能网关作为统一收集家居环境中各电气设备的信息及运行状态的重要设备,对整个智能家居系统的性能起着关键性作用。通过智能网关,实现家居系统中各个节点互联,用户可以随时随地查看居室环境、控制家庭中的电气设备。因此,采用当前主流传输技术——无线射频收发技术及嵌入式管理平台,设计基于ZigBee 技术的智能家居网关综合系统,对开发及优化智慧家居系统具有重要意义。
2.1 智能家居系统功能分析
结合实际应用,智能家居系统主要实现安全监测、信息获取、节点控制等功能,因此涵盖家庭安全、宜居生活、智能控制等智能子系统。
(1)家庭安全子系统:实现厨房安全监测、燃气数据超标监测、厨房报警,当状态超出控制范围,由网关发送警情短信给业主,或拨打电话给物业。(2)智能控制子系统:包含家电控制和灯光控制,家电控制通过红外转发器实现对电视、冰箱、空调等家电设备的控制。灯光控制则通过无线的方式实现对灯光、强电智能开关控制器等设备的控制。(3)宜居生活子系统:包含生活服务提示、居室传感器与家用电器的反馈控制系统。系统从互联网中即时获取当地天气信息,具有推送信息、提醒等功能。居室传感器与家用电器的反馈控制系统实现温湿度节点与空调扇及加湿器等居室温湿度自动调节、光线节点与窗帘/照明灯的光线自动调节、红外转换器代替多个遥控器的红外控制等。(4)系统设置:支持离家、居家、自由三种模式。离家模式启动家庭安全,关闭宜居生活;居家模式启动家庭安全,启动宜居生活的基本级别监控;自由模式可根据用户生活习惯自由设置。在系统设置中可以预设电话,比如业主或物业电话等。因此,结合以上智能家居系统功能,智能网关综合系统作为智能家居系统中的重要构成,主要负责数据的采集、处理及传输。
2.2 综合系统架构设计
在整体系统功能分析的基础上,进行了综合网关系统的架构设计,系统架构包含ZigBee 可燃气体传感器节点、ZigBee 窗帘控制器节点、ZigBee 温湿度节点、ZigBee 光线传感器节点、红外转发节点、ZigBee 控制插座等。
智能家居网关综合系统采用先进的无线通信技术,通过ZigBee短距离无线通信方式实现家庭基础设施与网关的互联互通,省掉了繁琐的布线。传感器/执行器采用2.4G 频段,与智能网关之间以ZigBee 技术实现无线连接方式,通过Wifi 或Ethernet 将网关接入局域网,或通过GPRS/3G 模块将网关接入移动互联网。
基于以上对智能家居系统功能、智能家居综合网关系统的设计架构分析,系统硬件的实施主要包含智能网关、可燃气体传感器、无线窗帘控制器、温湿度传感器、无线插座继电器等元件。
3.1 智能网关
智能网关是该系统中的核心构件,通过智能网关,实现ZigBee网络与wifi 网络的无缝对接,完成数据的转换和传输。传感器感知并采集数据后,发送至此网关,网关再将数据转换后传输至wifi 网络。系统采用高性能的四核Cortex-A9 核心板,该核心板采用三星Exynos4412 作为主处理器,运行主频可高达1.5GHz,Exynos4412 内部集成了Mali-400 MP 高性能图形引擎,支持3D 图形流畅运行,并可播放1080P 大尺寸高清视频。
ZigBee 网关的接收芯片选用CC2530,该款芯片遵循IEEE802.15.4 和ZigBee 应用,经济且低功耗,且支持无线更新和大型应用程序,可编程输出功率达到4dbm,在掉电模式下,只有睡眠定时器运行时,仅有不到1uA 的电流损耗,具有强大的地址识别和数据包处理引擎。
图2 网关芯片
3.2 可燃气体传感器实现
该系统选用MQ-5 气体传感器。MQ-5 适用于家庭或工业上的液化气、煤气天、燃气监测装置。良好的抗乙醇和烟雾干扰能力,具有对液化气、天燃气、煤气较好的灵敏度和快速响应及恢复特性。
RGA:读可燃气体传感器
地址段:用于存储传感器模块地址
命令:RGA
地址:加入传感器模块地址
数据:GAzzz(3 字节ASCII 码数据)
可燃气体传感器测试ASCII 数据为“123”表示可燃气体的ADC
采样值为0x7B。
3.3 无线窗帘控制器实现
通过ZigBee 模块无线控制电机的正转与反转,实现窗帘的开启与闭合。该模块分两路对窗帘进行控制,分别是窗帘1,窗帘2,可以同时实现双层窗帘家居应用的要求。
TDP:窗帘控制器
地址:用于存储传感器模块地址
数据:yy == D1/D2 +0/1/2
D1/D2:表示窗帘1 或2
0/1/2:0 表示窗帘开1 表示窗帘关,2表示暂停
地址:传感器模块地址
数据:OK
3.4 温湿度传感器选型
选用SHT1x,包括SHT10, SHT11 和SHT15 型号。SHT1x 属于Sensirion 温湿度传感器家族中的贴片封装系列。传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板。
RSH:读高精温湿度传感器
地址段:用于存储传感器模块地址
命令:RSH
WD 代表温度传感器,SD 代表湿度传感器
地址:加入传感器模块地址
数据:WD/SD+zz(2 字节16 进制数据)
2 字节16 进制数据需要计算后,可得到温度或湿度值
3.5 无线插座继电器选型
无线插头是最重要的控制元件之一,用于遥控、遥测、通讯、自动控制等。有密封型与半密封型两种封装方式,外形尺寸15.5×10.5×11.8,最大切换电流3A,最大切换电压300VAC60VDC,最大切换功率:750VA90W。
TRE:测试继电器
地址:加入传感器模块地址
数据:yy == E1/E2/E3/E4+0/1
E1/E2/E3/E4:表示继电器1 或2
0/1:1 表示闭合0 表示断开
地址:传感器模块地址
数据:OK
通过以上功能分析及系统设计,实现了以嵌入式为基础,采用Android4.0,通过网关采集家居设施各相关节点数据,以实现宜居生活、智能控制、家庭安全监测等功能的智能家居网关综合系统。系统实施过程中,按节点的功能划分到各模块,软件在显示数据的同时,写入到后台数据库,系统为安防报警传感器设置一定的阀值,在超过值时提示报警信息,并可以通过3G 发送到移动终端。
综上所述,在智能家居控制系统中,智能家居网关是整个系统的中心结点,它在系统应用过程中承载着上传下达的功能,通过对系统功能需求进行具体分析,构建了基于嵌入式的系统整体架构,并在架构基础上,进行了硬件系统的整体设计。系统采用了低功耗的ZigBee 技术及当前流行的安卓应用技术开发,具有良好的应用推广价值。
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人力资源管理系统, 通过提高内部员工的满意度、忠诚度,从而提高员工贡献度,即绩效,帮助管理者通过有效组织管理降低成本和加速增长来创造价值链利润。人力资源综合管理解决方案从人力资源管理的角度出发,用集中的数据将几乎所有与人力资源相关的信息(包括:组织规划、招聘管理、人事在职离职档案、员工履历、劳动合同、奖惩管理、办公用品、医院保险、调动管理、培训管理、绩效管理、考勤管理、计时工资、计件工资、宿舍管理、员工自助、领导审批等)统一管理起来。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:十二师信息中心人力资源管理系统设计与实现探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:本文讨论了十二师信息中心人力资源管理系统的设计与实现,主要介绍本项目国内外研究情况,并结合软件工程知识及程序开发理论,从中职我中心对资源管理管理系统的实际需要出发,对目前需要解决的问题进行了详细的需求分析。在需求分析中我们总结过去的教训,为现在提供了借鉴,并把握其未来的发展趋势需求。本系统采用Asp.net技术,使用SQL Server 2000数据库开发完成。
本设计实现了人力资源管理的功能,满足了十二师信息中心对人力资源管理的大部分需求,对员工的综合人事信息、岗位聘任信息、绩效考核、薪酬信息、报表、系统设置等相关数据进行管理,可以为我中心领导的决策提供有效支持,使我校形成具有自身特色的人力资源优势,在激烈的竞争中立于不败之地。
在高速发展的当代,经济全球化趋势越来越快,科学技术的飞速发展,结构产业化调整步伐加快,国内、国际竞争日趋激烈。这些竞争是人才数量和质量的竞争,说到底是人力资源能力的竞争,也是人力资源开发水平和人才选用机制的竞争。人力资源已成为社会的第一资源,人力资本已高于物质资本。人力资源能力的培养和提高对整个社会经济的可持续发展起着一种基础性的支撑作用,人力资源能力建设必将成为推动新一轮社会财富增长的核心,人力资源能力建设关乎大局。在这种形势下,探讨人力资源新的管理理论和管理方式,借以促进人力资源能力建设战略的顺利实施,无疑具有积极的现实意义。
人力资源管理系统就是预测组织人力资源需求并作出人力需求计划、招聘选择人员,并进行有效组织、评估绩效薪酬和有效激励,以满足学校和个人的需要,并有效地在发展的过程中为了实现最佳的组织性能。即运用现代化的科学方法,具有一定的人力资源组合合理培训、组织和调配,使人力、物力经常保持最佳比例。同时对人的思想、心理和行为进行恰当的诱导、控制和协调,充分发挥人的主观能动性,使人尽其才,事得其人,人事相宜,以实现组织目标。[3]
2.1基本信息开发
员工的基本信息如:姓名、性别、学历、学位、部门、职务、人员状态(在职/兼职/离职)、图片(正装照、二代身份证扫描、最高学历证书扫描)需要在系统显示出来,除此之外,还可以选择定义院系、有何专业特长等等,简单的员工基本信息需求字典如表1所示。
表1 当前用户表
2.2 员工履历管理需求
记录员工履历信息,尤其是高级管理人员的个人工作信息,便于领导了解员工的历史工作情况。对于十二师信息中心来说,有以下需求:人事变动的部门、职位、学历、工作内容、业绩、开始和结束时间。
2.3 员工合同管理需求
十二师信息中心的人力资源管理系统提供标准的合同管理台帐,如和员工签订的劳务合同、与银行签订的借贷合同以及这些合同的修改、续签等活动。它主要包括合同类型设置、合同信息管理、合同数据分析等。
十二师信息中心人力人力资源管理系统的设计目标是要以开放的建设思路为设计总目标,在系统建设过程中,坚持统一设计,均匀设计,模块化结构,便于扩展,分步实施的设计理念,确保高度的可扩展性,开放性。具体的系统设计的总体目标如下:
3.1 灵活的资源分类系统
采用Web方式以及跨平台、跨数据库等技术,系统整体应具有适应不同操作系统、数据库的优势,充分保护已有投资。管理员最终用户使用资源库和对媒体资源进行有效管理的基础是资源分类系统,分类系统的设计是否合理,直接影响系统管理员在资源管理效率以及最终用户的复杂程度。对与用户使用资源库和媒体资源库的管理这两方面的考虑,系统尽可能的提供了灵活的按类别类管理的措施,来满足不同类型教学素材以及不同用户对素材的分类的要求。[4]
3.2完善的后台管理系统
系统应提供操作性好、安全性高的人力资源管理平台,使管理员可通过该后台对人力资源进行编辑资源、添加资源、删除资源以及资源整个文件的上传等通用操作,并针对一些用户上传大量人力资源的需要,可以提供人力资源的批量上传的功能。
3.3可靠的用户认证系统
使用户在网络平台上可以注册用户,管理员可以对注册的用户检查认证。管理员可以对用户进行添加、删除、修改等功能。
3.4全面的权限管理系统
权限管理是人力资源管理系统管理重要的一个方面,根据的用户的不同,权限也不相同,比如对管理员用户可以删除全部资源,而会员只能删除自己上传的资源,而普通用户只具有浏览资源的权限。
3.5基本的交互功能
人力资源管理系统可以通过留言板、论坛、在线QQ等和用户进行互动,使之具有基本的交互功能。[5]
3.6系统安全
安全性是任何应用系统都必须重点考虑的问题,在方便管理以及使用的前提下,应提供尽可能完善的安全管理方案。
3.7功能模块开放性
功能采用模块化设计的优点在于在核心模块外,还可以根据用户不断的新需求进行开发、定制功能、扩展新的功能,快速搭建具有符合我中心本身的中职教育教育资源管理平台。[6]
本系统是为十二师信息中心所开发,通过全面调查,并考虑我中心员工的操作能力,在设计时始终强调人性化和通用化的理念,大部分的操作都可以在主画面框架内进行,使操作员工一目了然,易于理解,易于掌握,易于使用,因而有利于员工的操作使用。对于特定员工没有权限或没有必要使用的功能,系统都做了明确的标志(功能菜单或菜单变灰)。
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机载设备是指对飞机飞行中的各种信息、指令和操纵进行测量、处理、传递、显示和控制的设备。 军用飞机机载设备还包括:火力控制、电子对抗、侦察、预警、反潜等设备。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈某型机载作战任务加载器的设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
军用飞机作战任务具有较高的保密要求,飞行员需要从作战指挥部获取作战任务数据,然后在飞机执行任务起飞前将作战任务相关参数通过数据加载设备传输到火控计算机中。火控系统根据装订的信息参数引导飞行,在载机到达程序装订的目标区域时提醒飞行员做好战斗准备,此外攻击后的退出引导、返场引导等飞行过程都可根据装订的信息自动完成。
作战任务加载器需要实现三个功能,包括读取数据存储卡的数据、数据解密和通过1553B接口向火控计算机发送数据。
数据存储卡用于存储和传递作战导航数据,任务规划系统对数据存储卡执行编程操作,作战任务加载器对数据存储卡执行读取操作。作战任务加载器属于小型机载嵌入式设备,其工作频率较低,数据存储卡应选择工作模式相对简单、读取速度快、可靠性较高的产品。作战任务加载器采用基于USB接口的NOR Flash存储卡作为作战导航参数信息的存储载体。NOR Flash也称为Linear Flash, 拥有独立的数据总线和地址总线,能快速随机读取,可以单字节/单字编程,但必须以块为单位或整片执行擦除,重新编程之前必须进行擦除操作。NOR Flash存储卡简单的访问方式、快速读取速度及较高的可靠性适合机载作战任务加载器的工作环境和工作模式。
作战任务编程/加载系统采用数据加解密技术保证移动存储的安全保密性。所谓数据加密技术是指将信息(或称明文)经过加密钥匙及加密函数转换,变成无意义的密文,而接收方将此密文经过解密函数、解密钥匙还原成明文的技术。作战导航参数信息需要任务规划系统进行数据加密后存储在数据存储卡上,作战任务加载器对数据存储卡上的密文数据进行解密处理。作战任务加载器固定安装在飞机上,应用环境具有较高的安全性。考虑作战任务加载器的实时性要求较低,且需要解密的导航信息数据量较小,加载器采用软件解密方法即可满足要求。虽然会带来软件运行开销,但可降低硬件成本。
本系统采用IDEA(International Data EncryptionAlgorithm)加密算法实现作战导航数据信息在数据生成端的加密和数据使用端的解密。IDEA被认为是目前世界上最好最安全的分组密码算法,且对计算机功能要求不高。IDEA的密钥长度是128位,相对较长,加密强度高。在穷举攻击的情况下,IDEA需要经过2128次加密才能恢复出密钥,假设芯片每秒能检测10亿个密钥,需要1013年,它被认为仅循环4次即可抵制差分密码分析,对IDEA算法也不起作用,随机选择密钥基本没有危险,故其安全性较高;算法的基础是16位运算,实现速度与DES相同。加密中从数码锁获得的密钥为128比特,明文分组长度是64比特。
采用DSP实现IDEA解密算法与硬件实现解密相比具有开发周期短、成本低的优点。另外DSP本身的流水线和运算器设计也能够有效提高数据解密算法的运算速度。
作战任务加载器由数据处理模块、电源系统、机箱和数据存储卡构成,机箱和电源采用一体化设计,数据处理模块是作战任务加载器内部唯一的SRU。数据存储卡直接安装在数据处理模块上,可简化整机结构设计。
2.1 DSP选型
数据处理模块采用TI公司的数字信号处理器SM320F2812,集成1553B、USB、串口、离散量等数字接口。1553B接口用于向火控系统传输数据,USB接口用于访问数据存储卡,串口用于显示维护BIT的测试结果,离散量用于控制作战任务加载器进入不同的工作模式。SM320F2812的额定工作频率为150MHz,每秒可执行1.5亿次指令,具有单周期32bit×32bit的乘和累加操作功能,主要实现USB存储卡数据读取、解密、发送的功能。
F2812的外部接口映射到5块固定的存储空间。每个存储空间可以单独设置访问时的等待状态数目、选通信号的建立时间和保持时序,且读和写操作的时序可以独立设置。此外,每个空间可以分别选择是否使用外部等待信号(XREADY)来扩展所需的等待状态。这些片选信号以及可编程的等待状态和选通时序使得DSP芯片可以和许多外部存储器或扩展外设间实现无缝接口。每个XINTF空间都有自己的时序寄存器XTIMING,改变时序寄存器的值将会影响相应空间的访问时序。1553B接口、RAM、数据存储卡可分别映射到不同的存储空间,实现简化设计。
2.2 1553B总线接口电路
作战任务加载器与火控计算机之间的数据传输通过1553B总线接口实现。本设计选择1553B接口芯片HK1553B来实现通信功能。
1553B总线接口电路工作时钟为12MHz,经过隔离变压器连接到1553B总线,模块上1553B芯片工作在RT方式下,1553B协议芯片访问外部存储器为一片64k×16bitSRAM存储器,存储器的访问控制及1553B协议芯片请求DSP总线及应答信号由FPGA产生。1553B协议芯片的地址和数据总线全部引入FPGA,1553B协议芯片访问DSP总线时地址数据通过FPGA挂在EMIF总线上。
2.3 USB接口电路
本系统采用的存储卡为MagicRAM公司的USBFlash存储卡,该存储卡读取周期最大为200ns,可执行100000次写/擦除操作。该存储卡的读写访问时序是典型的异步并行接口访问时序。DSP提供了对异步存储器的无缝访问接口XINTF,将数据存储卡单独映射到DSP的Zone 2外部存储空间。
USB芯片CY7C68013与FPGA相连,在检测到USB供电后,通过FPGA实现对USB接口芯片的复位,并使能USB接口信号,实现与上位机的通信,完成调试加载功能。
FPGA通过USB口电源监控电路实现对USB接口的接口控制,当USB接口供电有效时,FPGA输出USB芯片复位有效,并使能与USB接口的数据总线,在USB不使用条件下USB工作在PowerDown模式,数据总线置为三态。
作战任务加载器的软件分为三部分,包括驱动程序、BIT程序和应用程序,驱动程序由BIT程序和应用程序调用。驱动程序包括DSP初始化、1553B接口驱动、串口驱动、GPIO驱动等。DSP初始化对DSP的工作频率、XINTF总线时序、中断使能和优先级进行配置。1553B、串口接口驱动实现通信初始化配置、数据发送、数据接收等基本底层控制操作。作战任务加载器BIT程序包括上电BIT和维护
BIT。作战任务加载器上电后通过读取地面状态使能信号GSE#的状态进入地面工作模式或机上工作模式。在地面工作模式,作战任务加载器执行维护BIT程序,对FLASH、RAM、1553B接口、USB数据存储卡等硬件资源进行测试,对FLASH的测试只进行应用程序校验和测试,对RAM、USB数据存储卡进行读写正确性测试,对1553B接口进行数据传输正确性测试。在机上工作模式,为了保证作战任务加载器的功能完备性,首先进行上电BIT测试,对应用程序FLASH校验和、数据RAM读写正确性、1553B接口内部环测正确性进行测试。上电BIT测试正确后,通过定时器产生定时中断不断侦测USB接口是否有数据传输卡存在。当正常插入数据存储卡后,任务加载器可向空地火控计算机发送数据加载请求,根据火控计算机的应答情况发起数据加载流程,执行应用程序。如未检测到数据存储卡或火控计算机无应答,则循环执行上电BIT测试。
应用程序对USB存储卡内密文数据和密钥读取,采用IDEA解密算法对密文数据解密,将解密后的明文数据通过1553B接口传输给空地火控计算机,其加载端和目标机均需支持1553B基本数据通信,通过握手-响应-确认机制来完成数据在加载端和目标机的可靠传输过程。
本文介绍了一种可读取USB数据存储卡并实现作战任务数据可靠传输的数据加载器。此设计方法可应用于更多具有安全可靠要求的数据加载设备。数据信息载体不局限于USB线性FLASH存储卡,可根据处理速度和数据量要求采用加固U盘、加固SATA电子盘等移动存储设备。与上位机的数据传输交互接口也可根据实际应用需求进行设计,可设计为AFDX、ARINC429、ARINC825等串行通信接口。
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信息抽取技术对于从大量的文档中抽取需要的特定事实来说是非常有用的。互联网上就存在着这么一个文档库。在网上,同一主题的信息通常分散存放在不同网站上,表现的形式也各不相同。若能将这些信息收集在一起,用结构化形式储存,那将是有益的。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于XPath的新闻信息抽取系统设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:随着互联网技术的迅猛发展,因特网成为目前新闻信息最丰富最主要的来源。本文在分析新闻网页的基础上,并分析了目前现有的信息抽取技术和XML技术,提出了一个基于XML技术的Web新闻抽取系统。本文主要是充分运用XML中的XPath技术在数据定位方面的优势,并提出一种基于DOM树的XPath生成算法,使用XSLT语言用于描述抽取规则,并使用路径表达式XPath定位待抽取的信息点。
关键词:数据挖掘;信息抽取;新闻抽取系统;XPath
Abstract:With the rapid development of Internet technology, the Internet is now the main source of the most abundant information. On the basis of the analysis of news Web pages, and analysis of the current existing information extraction technology and XML technology,the paper presents a Web news extraction system based on XML technology. This paper mainly uses the XPath XML technology in data location advantages, and puts forward a DOM tree based XPath generation algorithm, using XSLT language to describe the selection rules, and the path expression XPath to extract information point.
Keywords:Data Mining;Information Extraction;News and Information Extraction System; XPath
随着时代发展,高校信息化建设成为影响学校发展的重要因素。目前高校主要活动由党委宣传部集中报道并及时发布门户网站,其他信息则由宣传部下属各二级单位信息员提供,或是宣传部采集二级网站新闻来进行获取。但网站在为学校教职工提供大量丰富信息的同时,却也为如何获得更加高效实用信息带来了巨大挑战,具体来说主要包括两个方面。一方面,随着学校的发展,各系部处室工作内容的增加,Web信息呈现爆炸式地增长,这就需要耗费信息采集员大量的时间、精力去搜集信息,但该种方式仍然还是会出现信息遗漏或新闻失去时效性等众多问题。另一方面,虽然二级网站存在本站搜索引擎,但是并没能给信息获取带来便捷。针对这一状况,并且随着对于信息获取要求的提高,用户已然趋向于更加精细、便捷的信息抽取方式。
Web信息抽取的主要信息源就是互联网。互联网的Web页上散布着隐含在HTML页面中的信息点,信息抽取的目的就是将用户需要查询和利用的信息从网页上提取出来[1],并转换成具有清晰语义的结构化文档形式,再反馈给用户。
从20世纪80年代开始,信息抽取技术即已成为IT行业的研究热点之一。随着互联网的普及,Web信息抽取方面的研究逐渐兴起,研究人员开发了多种算法和系统。目前在世界上最为著名的“Web挖掘”项目就是卡耐基?梅隆大学的“自动学习和发现中心”[2]。这个项目的主要实现目标就是通过大型数据库存储自动从Web中提取的用户所需信息。国内一些单位对信息抽取方面也已开展了大量研究。例如中科院软件所研究的“基于DOM的信息抽取”[3],其抽取规则主要是通过归纳学习法半自动化算法生成。数据源包装器中的类就是由抽取规则而产生及实现的。
2.1 抽取方法概述
抽取规则生成是信息抽取的核心任务,而抽取规则实际上就是定位用户感兴趣的信息数据。若要定位Web文档中的数据,就必须从头至尾遍历网页。但这一方式却会严重影响信息抽取效率。在此,为了减小信息抽取的搜索空间,本文采用了Xpath的抽取方法。基于XPath规则的信息抽取过程则如图1所示。
基于XPath的抽取方法主要包括如下三步:
(1)首先需进行数据清洗。系统可从互联网下载用户所需的Web文档,将其转化成规范的XML文档。这一步骤的主要工作就是使用规范化的DOM树表示清洗后的网页;
(2)将用户感兴趣的数据项使用节点位置进行标识,并生成XPath表达式。在此步骤中XPath定位信息可由归纳学习各个样本的页面来挖掘和生成[4]。该方法获取用户感兴趣的数据定位信息,同时使用XML文档表示抽取规则;
(3)将归纳学习所得的规则生成抽取规则库。用户进行实际信息抽取时,便能应用该抽取规则。
综上所述,可知其实现过程就是:从一个指定抽取或训练的Web页面开始,清洗该页面数据得到DOM树结构,然后就是生成抽取规则,即通过XPath定位抽取信息的路径,这也是该技术过程的核心所在。最终的抽取结果信息点则可通过XPath执行引擎而相应获得。 2.2 基于XPath的信息抽取模型整体框架
基于XPath信息抽取系统的整体框架如图2所示。
由图2可知,给予信息抽取流程,整个系统可划分为三大部分,具体描述如下:
(1)网页解析
该模块就是将HTML网页转换成规范的XHTML网页,再解析XHTML网页生成DOM树。为了提高用户使用频度,目前浏览器均已具备较高的容错能力,即能自动过滤甚至是忽略HTML文档中的错误。但XPath对于HTML文档的适用性却又很高要求,因而将无法直接应用于该类文档,为此网页解析的重要性则不言而喻。
(2)生成规则
这个模块主要是通过人机交互,系统获取用户感兴趣的信息点,并对信息点与抽取结果之间的映射关系进行定义。在系统内部完成的处理任务是,使用XPath表达式表示获取的对应信息点,并与抽取结果的字段相匹配,也就是完成规则定义的映射,其后即用XML格式文档表示抽取规则,若规则发生错误则可进行人工修改。
(3)规则执行
在这一模块中完成了信息抽取。首先,从规则库中读取已定义的抽取规则,然后抽取得到用户所需的信息点,最后再将结果存入数据库中。
2.3 抽取规则描述
抽取规则主要描述了语义模式和页面中所对应的信息块间的映射关系。以XPath表示的抽取规则,其描述特征的主要依据分别来自于待抽取的HTML文档中的结构、位置、视觉和语义等内容。
以台职院新闻网页中的其中一条XPath的路径规则来看:“/html[1]/body[1]/table[4]/tr[2]/td[3]/div[1]”。
通过对路径规则的特征分析,可以看出在抽取规则中结构特征具有较强的覆盖力,可作为生成抽取规则的主要依据。而位置、视觉、语义这些特征可用来辅助结构特征提高抽取规则的约束与区分能力。因此为设立一个健壮的抽取规则,在注重增加DOM结构性的同时,需尽量减少语义、视觉等特征对结构的依赖性。
2.4 抽取规则优化
2.4.1 基于JTree的DOM树优化
JTree是Java语言中的GUI组件之一。JTree表示节点及其之间关系的方式有些类似目录树。JTree树直观性很强,并可随意折叠或伸展,因此就能清楚地显示XML文档的树型结构数据及数据间的层次关系,让用户能明确标识出感兴趣的信息点[5]。
JTree树显示XML DOM文档树结构的基本方法是:首先解析XML文档转化成XML DOM树;然后获取该DOM树的根节点root,作为JTree树的根节点;接着通过使用深度优先遍历算法遍历DOM树,获取XML文档中所有准确的子节点;最后再将这些节点加载到JTree树的根节点中[5],并将相对应的节点添加到树中。遍历XML DOM树后构造JTree的算法流程图如图3所示。
2.4.2 信息定位优化
网页内容是不断变化的,尤其是高校的二级网站,汇集了教学、科研、学生等各类信息,几乎每天都在变化,在数月内网页模板至少也会变化一次。网页一旦变化就会影响抽取规则的修改甚至需要重新定制。因此,抽取规则的健壮程度是目前最重要的工作。
本文的抽取模型采用了Anchor-Hop模式,同时尽量避免这种树路径的定位缺陷。这种模型的最大优点是选择网页中一些较为固定的文本信息,并能根据网页结合相对路径和文本搜索进行数据定位。Anchor-Hop定位模式如图4所示。
下面则结合实际例子,解释Anchor-Hop定位模式的定位方法及路径表达方法。
通过图5分析,标签
是主要的上级节点。而且https://table[start-with(normalize-space(.),’Computer-Programming Java’)]
其他标签信息作为Hop信息点,XPath表达式为:
千年一叹:https://table[start-with(normalize-space(.),’Computer-Programming Java’)]/tr[2]/td[2]/text()
福尔摩斯探案全集:https://table[start-with(normalize-space(.),’Computer-Programming Java’)] /tr[3]/td[2]/ text()
由于XPath表达式是基于相对路径的,因此网页变化影响不会很大。
2.4.3 编写XSL模板规则
本文信息使用XML作为描述语言,因此抽取规则的描述基于逻辑模型DOM树,并通过XSLT来表示。由于XSL技术易于理解和修改[6],在XML中又能访问任意节点中的数据,并且大部分的开发工具均会支持这种技术,因此在本文使用XSLT描述抽取规则。
在信息抽取过程中,XSLT的作用是首先转换XML文档;其次通过路径表达式XPath和抽取指令生成抽取规则,这种方式生成的规则易于修改和信息抽取;而后又使用XSLT与XPath结合生成xsl格式的规则文件[7]。XSLT的特点是实现XML文档的格式转换。
根据本文提供的抽取规则,为了新闻抽取系统能便于用户的快速使用及日后维护,组成系统的模块力求简洁明了。台职院新闻抽取系统主要由四大模块组成:用户交互接口、抽取规则定制、新闻抽取、新闻信息编辑。除此之外,指定网站的抽取规则、抽取结果及用户信息等数据存入关系型数据库中,模型图如图6所示。
为提高信息抽取的准确率,本系统定制抽取规则采用了人机交互的方式,这种方式的最大优点是系统可以定时批量抽取信息。但是这种方式没有实现完全自动化,需要人工监控与干预,影响了系统的工作效率。随着信息需求的不断增长,信息抽取是目前信息技术处理中研究的热点,因此也设计了大量技术、算法用于解决更多抽取问题,信息抽取的准确率也将更加精确、高效。
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在线教育即e-Learning,或称远程教育、在线学习,现行概念中一般指的是指一种基于网络的学习行为,与网络培训概念相似。是通过应用信息科技和互联网技术进行内容传播和快速学习的方法。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈在线教育系统学习路线模块的设计与实现xg 论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
浅谈在线教育系统学习路线模块的设计与实现全文如下:
开放存取是基于自由、开放与共享的理念,依托网络技术的一种全新的学术出版和信息交流模式,其在多个领域掀起了各种形式的开放存取运动。在线学习系统就是在此思想的推动下,伴随网络技术的成熟发展出的新的教学管理形式。并且伴随着现代社会对高层次人才的需求和生存竞争的逐渐加大,提高教育质量将是高等教育发展的核心目标。在线学习系统的建设水平也早已成为衡量现代大学建设的重要指标。
现有的在线学习系统集成了网络共享教学资源、教学资源管理、视频课程和师生交互等多功能功能为一体。在国外已经设计实现了众多虚拟学习环境模型,例如E - learning,并且在实际使用中不断改进。它们应用简便并具有很多教学工具,在很大程度上适应了教师与学生在实际教学中的需求。
如允许发布教学大纲,更新布告栏,进行课程预设,通过搜索引擎对现有资料进行查找,提供丰富的参考教材、传统教材和多媒体资料,并可以进行简单的编辑,内置博客等新兴的展示交流工具,以及在线交流、留言板和论坛等即时交互工具,以方便教师和学生进行及时的交流。另外,还有练习模块,作业模块,下载模块等教学辅助模块的支持。国内著名高校如北京大学、清华大学、上海复旦大学、浙江大学、武汉大学等高校早已相继成立了大学课程中心。通过调查研究和使用实践证明,大学课程中心能够为课程建设提供必要的技术支持。
但是现有这些在线学习系统都忽略一个问题:他们全部既没有预设的学习路线功能,也没有针对特殊使用者的个性化学习路线,可以使使用者按照学习路线中的课程设置进行学习。比如当一名使用者申请某门课程的学习时,现有的在线学习系统不会提示使用者学习这门课程之前必须具备的知识和应具有的能力,导致课程的申请者申请课程之后发现无法继续学习所选的课程。因为现实中申请者必须按照既定的课程顺序进行学习,在前导课程得到及格的成绩时才能学习当前选择的课程。
而在线学习系统预设学习路线并修改学习路线模块可以解决上述问题。首先分析课程与课程之间的关系,例如得到学习某门课程的前导课程和后续课程,将这样的关系写入数据库表中,通过程序生成预设的学习路线,当使用者选择学习某门课程时,使用者会清楚的得到学习这门课程所必需学习过的前导课列表,如果使用者前导课列表全部标记为完成,则可以学习所选课程; 否则将不能学习。其次如果前导课程是多门课程的情况出现则需并行学习多门前导课。
第三如果前导课还存在没有完成的前导课,则一直找到第一门课程从头开始学习。第四为保证系统的灵活性,管理者也可以针对特殊使用者提出的需求修改预设的学习路线。并且上述方法还有另外一项重要的作用,由于在线学习的特殊性,教师无法有效监督网络另外一端使用者的学习情况,而学习路线的预设功能则能为监督学生学习起到很大的作用。
文章以辽东学院课程中心为例主要讲述在线学习系统学习路线预设与修改等技术,并对其中的关键技术的实现做了详细的叙述。预设学习路线功能可以弥补学习者盲目选择课程的缺陷,并且在一定程度上监督学习者的学习进度,在一定程度上完善了在线学习系统。在线学习系统的设计事先做了充足的准备,收集大量专业的人才培养计划,根据人才培养计划进行了课程关系的分析,发现其中存在串行路线、并行路线和混合路线,分别建立数据模型。根据上述数据模型建立了学习路线预设框架模型,将其加入到课程中心,大大提高了学校的教学管理效率。
1. 1 数据表的分析
对于在线学习系统的学习路线预设模块需要以下两个功能: 学习路线预设功能和对预设的学习路线按照特殊用户的要求进行修改的功能。
一般来说在线学习系统的学习路线预设就是设置课程和课程之间的关系,也就是各门课程之间前导和后续的关系,是由授课者( 通常是一个人或者一个部门) 决定的,然后将其写入授课计划以便执行。对于学习路线的预设是,首先根据授课计划将每个学生的学习路线归纳成一个实体,然后通过二维关系描述。其次根据事先的授课计划将课程归纳成一个二维关系。两个二维关系通过关键字约束,某学习者选择学习当前课程,程序会通过约束关键字中所选当前课程的前导课号和完成状态,如果前导课程已经被标记为完成状态则可以学习当前课程,否则先学习前导课。对于修改预设的学习路线功能则可通过管理员强行修改二维关系表实现。
1. 2 课程关系类型的分析
根据学习常识某一门课程一定不是孤立的,一定会存在前导和后续课程。如果某门课程的前导课程只有一门课程的情况出现,那么学习者只需学完这一门前导课程就可以向后学习自己所需的课程;但是大多数情况是某门课程的前导课程是大于一门课程的情况,对于这种情况经过分析会出现三种常见的状态,分别总结为串行学习路线、并行学习路线及混合学习路线。串行学习类型的学习路线链条来说,某一门课程的直接前导课程只有一门,但该前导课还存在自身的直接前导课程,如果学生希望学习课程D,只有先学习课程A,然后学习课程B,然后学习课程C,最终才能学习所选择的课程D。
并行学习类型的学习路线链条来说,某一门课程的直接前导课程不只有一门,学生如果希望学习课程C,但是课程C 具有课程A 和课程B 两门并行的前导课,那么学生只能同时选择学习课程A 和课程B,完成后才能向后进行课程C 的学习。
混合学习路线来说,有时某门课程的前导课在学习链条的某一节点可能是并行学习的情况,有的时候可能是串行学习的情况,对于不同的情况可以分别进行串行学习路线、并行学习路线进行学习。
2. 1 学习路线类型的判断
在所有课程的信息都确定填入前面所述的二维关系中后,当学习着选择某课程时便会进入预先设定好的学习路线,该路线首先判断当前课程的前导课程数量,如果不大于1,则可以学习该课程的唯一门前导课或者直接学习该课程; 如果大于1,则判断该课程的直接前导课程数量,如果不大于1 则进入串行学习路线,如果大于1 则进入并行学习路线,过程如图4 所示:
2. 2 串并行学习路线的设计
在学习着选择课程,并且进行了学习路线类型的判断之后,学习者要按照预设的学习路线进行学习,为了简化串行学习路线和并行学习路线设计流程图。如串行学习所描述的那样,当学习着选择学习课程A 时,必须先学习课程B 和课程C。在学习课程B 和课程C 时需要经过和课程A 相同的判断过程。经过类型判断得到课程A 的前导课程数量大于1,并且又判断出课程A 的直接前导课程为1门即课程B,不是并行学习路线,所以就要先学习课程B。课程B 所经过的判断流程和课程A 一致,发现还有课程C 需要学习,还要进行课程C 的学习。如果系统判断未学习完成,就继续学习课程C,当课程C 学习完成就可以沿着串行学习路线学习课程B,然后是课程A。以此类推即为串行学习路线。
2. 3 修改预设学习路线的设计
如前所述得到预设学习路线的方法和学习路线类型判断及如何在类型判断后按照学习路线学习的方法,但是学习路线的预设又不是死板的、一成不变的,在设计中具有按照学习者的合理意愿进行学习路线修改的功能: 先由希望修改学习路线的学习者通过发送信息的方式发送修改学习路线的申请到任课教师,任课教师不具备修改学习路线的权利,所以任课教师再通过课程中心内信息的方式发送给管理员,管理员审核通过并备案后授权教师修改相关学生的学习路线,以达到因材施教的目的。学习路线预设与修改如图7 所示:
3功能测试
对于预设学习路线和修改学习路线功能的测试是在辽东学院课程中心这个在线学习系统上进行的,辽东学院课程中心是辽东学院自主开发的在线学习系统,其运行基于辽东学院校园网。参与测试的学习者人数达到2 300 人,课程数量5 门。共生成参与测试的学习路线实例11 500 个,其中预设串行学习路线2 300 个,预设并行学习路线2 300个,预设混合学习路线2 300 个,将前导课完成状态标记为完成状态的学习路线2 300 个,修改预设学习路线2 300 个。全部的预设学习路线都能按照设计的要求约束学习者沿路线进行学习,修改学习路线功能也能够按照学习者的要求在管理员的权限下进行合理修改。
预设学习路线和修改预设学习路线模块在辽东学院课程中心和校园网上可以顺畅的运行,但是随着学习者的增多,会产生越来越多的学习路线实例,这将产生大量的数据冗余,要求数据库服务器的数据存储、吞吐能力强,提高了教学成本和管理难度,这些都是今后需要进一步改进的地方。
随着时代的发展,在线学习成为当今重要的学习方式之一,也产生了很多在线学习系统,但是目前的在线学习系统都没有预设学习路线和修改学习路线这个功能,无法监督学习者的学习状态,不方便教学管理。文章以辽东学院课程中心为例主要讲述在线学习系统预设学习路线模块的课程关系的分析、数据库表的建立、学习路线预设与修改等技术,建立串行学习路线预、并行学习路线预设和混合学习路线预设框架模型,并对其中的关键技术的实现做了详细的叙述,希望能为开发者提供一个实用模型,并且希望对其他应用的建设有一定的借鉴作用。
对于大量学习者的学习路线实例产生的数据冗余问题,功能开发者已经找到应对的思路和方法。可以参考目前流行的个性化推荐方法,例如基于关联规则的推荐、基于内容的推荐、协同过滤推荐,根据学习者以往的选课信息,在线学习系统自动的将学习者可以进行学习的课程推荐给学习者实现智能预设。由于现实条件约束在这个版本的学习路线预设中无法体现,但是在接下来的学习路线预设版本中会加入这个功能。
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协议栈是指网络中各层协议的总和,其形象的反映了一个网络中文件传输的过程:由上层协议到底层协议,再由底层协议到上层协议。使用最广泛的是因特网协议栈。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈计算机网络协议栈实验平台的设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
计算机网络原理课程是计算机专业主干课程之一,在专业教学体系中占有非常重要的地位。计算机网络原理课程中,最重要的是对于协议栈的理解和掌握。目前,计算机网络原理课程均设置有实验环节,实验内容主要包括4 方面:①通过数据嗅探软件——sniffer/winshark/Ethereal 等分析数据链路层、网络层和传输层协议;②利用网络仿真器如NS2 分析网络协议及其性能[1-2];③协议开发,即利用套接字编程进行应用层协议开发;④网络设备配置实验,包括交换机、路由器、服务器等的配置,这些实验都涉及协议。通过前两类分析网络协议的实验,学生可以观察协议的内部原理、数据包的格式等基本理论知识,但是此类实验属于验证性实验,会令学生对于协议的具体应用仍然模糊,无法达到培养和锻炼学生设计新协议和独立设计开发协议能力的目标。通过套接字编程实验,学生可以开发新的应用层协议,但是仍然缺乏对底层协议的认知和运用。网络设备配置实验也有类似的问题。
目前,计算机网络原理实验课程存在的主要问题是实验的片段性和隔离性导致学生对知识点掌握得不完整、不系统,不能形成有机的整体,不能将针对协议的学习成果应用于具体的协议栈设计,缺少对协议栈开发方法的整体理解。
基于上述问题,为了更好地培养学生综合运用理论知识分析问题和解决问题的实践能力,笔者结合华中科技大学文华学院计算机网络实验教学的现状,构建基于MSP430 的计算机网络协议栈实验平台,设计一套实验方案,期望学生通过在实验平台上的操作,加深对协议栈的理解,提高分析协议栈的能力和实践动手能力。
嵌入式实验平台的硬件部分主要由MSP430和CS8900 网络接口芯片组成。平台采用的微控制器是德州仪器公司(TI)的MSP430F149。这是功耗极低的Flash 型16 位RISC指令集单片机,采用Crystal 公司的CS8900 作为太网接口芯片。CS8900 功耗低,控制简单,可以直接和微控制器相连,通过微控制器的I/O 口对CS8900 进行控制。为扩展路由协议验证模块,实验平台的MSP430F149 与两片CS8900 连接。
2.1 实验1 :Ethereal 数据包嗅探
对协议栈的学习和开发都离不开数据包嗅探软件,Ethereal 是目前比较流行的协议分析软件。计算机网络原理课程的第一个实验是要求学生掌握Ethereal 软件的用法,通过包嗅探软件熟悉和掌握数据包的格式,为后续的复杂实验打好基础。这部分实验可以在PC 机上完成。
实验内容包括:①掌握Ethereal 软件的使用方法;②掌握通过数据包嗅探进行协议分析的方法;③截获典型数据包进行协议分析;④掌握一些经典协议(PPP 协议、ARP 协议、ICMP 协议、Telnet 协议、TCP 协议和Smtp 协议)并阅读相应的RFC 文档。
2.2 实验2 : 网络层IP 协议、ARP 协议、ICMP 协议的实现
在网络层实现IP 分组封装,ARP 协议的实现是数据最终能够到达目的地的保证;设计完成部分ICMP 协议;通过在接入段运行Ping 命令验证实验结果的正确性。
2.3 实验3 :传输层TCP 协议的实现
根据TCP 有限状态机实现TCP 协议可不考虑复杂的通信环境,忽略发送窗口、接受窗口、拥塞控制部分的实现。
2.4 Http 和Smtp 协议的实现
用HTML 写一个简单的Web 页面,嵌入到实验平台,在平台上实现Http 协议,以便局域网内其他终端可以通过Http 协议访问实验平台。
在实验平台上实现Smtp 协议,使实验平台在启动时或在某个事件驱动下完成向某个邮箱自动发送邮件的过程。
3.1 简单IPv6 协议
随着嵌入式技术研究的深入发展,许多小型智能电子设备如智能家电、智能仪表等也接入到互联网中,导致IPv4 地址空间明显不足,而IPv6 协议解决了IPv4 公共地址空间耗尽的问题。IPv6 协议使得移动电话、PDA、汽车、仪表甚至个人都可以获得多个公共IP 地址,并且IPv6 具有无状态地址自动配置、内置安全性强、服务质量高等诸多优点,是嵌入式设备进行网络互联的较好选择。实验平台可以实现简单的IPv6协议栈,帮助学生理解IPv6 协议与IPv4 协议的异同。
1)IPv6 协议栈的实现。
IPv6 协议栈的实现主要包括IPv6 模块和ICMPv6 模块。
由于实验平台资源有限,目前不考虑IPv6协议与IPv4 协议的兼容问题,不支持IPv6 扩展报头,不支持分片;测试运行在本地局域网,不涉及路由器;忽略MTU 探测决定路径上的最大传输单元;将报文大小设定为小于以太网最大传输单元,避免报文分片。
ICMPv6 模块具有IPv4 的ICMP 常用功能,可回送请求报文和回送应答报文,可在应用层进行ping6 操作,测试网络的连通性和IPv6 地址解析的正确性。IPv6 中的邻节点发现过程是用一系列的报文和步骤确定邻节点之间关系的过程。邻节点发现取代了IPv4 中使用的ARP 报文、ICMP路由器发现和ICMP 重定向报文。邻节点发现报文使用ICMPv6 的报文结构。
实验平台的邻节点发现模块支持地址解析,省略了重复性探测和路由功能。程序设计在保证实现IPv6 协议栈基本功能的基础上尽量减少代码复杂度,只考虑运行时的一般情况,忽略特殊情况需要的额外开销。实现该协议栈的重要内容之一是正确处理数据流程,实验平台数据处理流程如下。
当网络上有终端(主机)要访问嵌入式设备时,主机在适当的接口上发送多播帧,即IPv6主机发送多播邻节点,请求报文发现链路上IPv6节点的链路层地址。邻节点请求报文的多播地址是从目标IP 地址得到的。
这时必须正确设置网络接口芯片CS8900 地址滤波寄存器的值,以保证主机发送的多播邻节点请求报文可以通过地址滤波器;实验平台收到邻节点请求报文后,根据邻节点请求报文的信息,向报文发送方——主机发送一个单播邻节点公告报文,地址解析完毕;然后,实验平台根据TCP 状态机的状态完成相应处理过程,接收数据时,从网络接口芯片缓冲区读取数据,依次提取:①以太网帧头信息——用于保存发送方MAC 地址;② IPv6 头信息——提取IPv6 报文头中下一个头部的值。如果不是ICMPv6 和TCP 中的任何一个,就发送ICMPv6 目的不可达报文;如果是ICMPv6,就进一步判断;如果是REQUES 报文,就发送REPLY 报文;如果是邻居请求报文,则发送邻居宣告报文。因为实验平台的TCP/IP 连接是由主机发起的,所以嵌入式设备不会接收到邻居宣告报文。
实验平台采用TCP 方式发送数据。嵌入式设备不主动向主机发送数据,而是根据主机的请求传送数据,根据主机发送的请求数据包得到目的地址相关信息,将发送的数据包送入发送缓冲区,添加以太网帧头部、IPv6 数据报报头、TCP报文段首部等信息,更改相关标志位,将数据送入链路层。网络接口芯片负责将数据发送到网络。
2)IPv6 协议栈的测试。
由于HTML 不支持使用文字形式的IPv6 地址格式作为URL(通用地址),因此需要一台运行Windows 2000 Server 的计算机作为DNS 服务器,在DNS 服务器中添加实验平台IPv6 地址的AAAA 记录;同时需要正确配置测试局域网中主机的掩码,网关以及DNS 服务器。
测试在本地局域网进行,除上述DNS 服务器外,其他主机运行Windows XP 或Windows2000 操作系统。每台计算机都配置IPv4 地址、安装IPv6 协议栈并配置IPv6 的链路本地地址。将嵌入式系统连入该网络,启动系统,系统的IPv6 地址通过程序写入其RAM 中,我们就可以通过该局域网内的一个网络终端访问嵌入式系统的主页。例如,在一台计算机输入“ping6 嵌入式设备IPv6 地址”,如果网络没有问题就可以返回信息。在Http 的URL 中输入嵌入式设备对应的域名,就可以看到其主页,这说明上述实验环境可以使IPv6 协议栈得到较好的测试。
3.2 RIP 和OSPF 路由协议的实现
为了在实验平台上验证RIP 和OSPF 路由协议,我们在实验平台上设计2 个网络接口。由于实验平台资源有限且路由协议实现复杂,我们仅搭建规模较小的网络拓扑。实验平台不设置接收缓冲区,不采用随机早期检测,仅实现RIP 路由协议和OSPF 路由协议。
计算机网络协议分析与开发实验一直是计算机网络实验教学中的难点,如何让学生通过实验掌握协议分析与开发的精髓,具备协议分析与开发实践能力,是此类实验应重点关注的内容。基于msp430 的计算机网络协议栈实验平台可以开展专业相关的各种实验,还可扩展进行IPv6 协议和RIP、OSPF 路由协议实验。学生通过实验可以重演TCP/IP 协议栈,也可独立设计并开发类TCP/IP 的网络协议,对学生协议分析、设计和开发能力的提高有很大帮助。
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近年来,天津市农业农村信息化建设取得了重大进展。为了更好的促进天津市农业农村信息化的发展,科学评价农业农村信息化发展的水平,客观认识农业农村信息化发展中的问题和不足,天津市农委决定将农业农村信息化发展水平测评作为一项基础的公共服务。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:天津市农业财政项目资金管理系统的设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:本系统按照农业财政项目资金管理流程设计与开发,采用B/S 技术架构和.Net 技术实现,主要包含项目辅助信息管理模块、管理项目录入模块、资金批复下达模块、项目报表生成模块、地图查询显示模块以及业务维护管理模块,并在数据库设计和业务维护管理上预留可扩充接口,为以后实现网上项目申报、审批、验收等功能进行铺垫,从而实现农业财政项目的网络化管理。
关键词:农业;财政项目;系统;天津
Abstract: The system mainly included quduwenry information management module, management project input module, funding approval issued module, project report generation module, map query display module and business maintenance management module, in accordance with funds management process design and development of the agricultural finance projects , using B/S technology architecture and net technology. It reserved extensible interfaces on the database design and maintenance management, to pave the way for online project reporting, approval, approval and other functions, so as to realize the network management of the agricultural finance projects.
Key words:agriculture; finance projects;system;Tianjin
为深入贯彻中央和天津市委、市政府的支农惠农政策,认真落实科学发展观,应以深化资金项目支出预算管理为重点,建立健全农业财政项目资金分配、使用和监督管理机制,完善管理制度,细化预算编制,优化支出结构,严格审批程序,落实管理责任,实现预算编制的科学、规范和透明,提高资金使用的规范性、安全性和有效性[1-2]。由于农业财政项目的资金管理往往都是跨年度的,一个项目可能长达2~3年,在每年进行资金统计上报工作时,需要花费大量时间对每项资金的安排进行查询审核,而且容易出错。
为了提高农业财政项目管理工作效率,使项目和资金管理工作变得更轻松更精确,笔者根据《天津市部门预算管理暂行办法》,结合天津市建设社会主义新农村总体要求,通过对农业财政项目管理系统的各项功能需求和可行性进行了深入分析,提出了切实可行的系统开发目标,按照农业财政项目资金管理过程的每个环节之间的关系,运用现代项目管理思想,采用.NET[3-5]编程技术,在挖掘用户需求的基础上,建立一个简单实用、易于操作的农业财政项目资金管理系统。旨在解决农业财政项目资金监控管理问题,实现农业财政资金的信息化管理与可视化监管[6-10]。
1.1 系统设计目标
建立以农业财政项目资金数据为中心的业务管理系统,从而形成较为完备的农业财政项目经费预算审批的管理体系,实现资金管理信息的实时传递与交换。同时,在完成有关预算信息业务管理的基础上,利用大量的基础数据,生成各类报表,进而进行统计分析,及时、准确、全面地为各级农业财政项目资金管理人员提供决策数据资料,以适应和满足目前不断增长的业务要求。
1.2 系统技术路线
农业财政项目资金管理业务流程是按步骤、有次序、分阶段进行的。本研究总体上要求要覆盖农业财政项目中资金审批的全业务需求,首先进行项目的电子化录入,然后根据项目的资金预算、批复及下拨情况进行实时跟踪,最后根据资金管理完成各种报表以及实现地图可视化显示,从而实现资金管理的信息化、流程化、可视化管理。
1.3 开发环境
本系统开发运用Windows Server 2008服务器操作系统;Web服务器为IIS 6.0以上;采用Microsoft SQL Server 2008 数据库管理系统。
1.4 系统功能设计
本系统主要包含项目辅助信息模块、管理项目录入模块、资金批复下达模块、项目报表生成模块、地图查询显示模块以及业务维护管理模块,主要功能如图1。
2.1 用户登录
登录用户由管理员创建,并被赋予用户角色。填写“用户名”和“密码”进入系统。
2.2 项目辅助信息
系统登录成功后,在菜单栏中选择“项目辅助信息”,此功能主要是辅助系统操作人员完成项目基本信息和资金动态管理的字典设置。其中包含管理机构、管理项目类型、管理项目状态、管理建设地区、管理资金来源、管理资金类型,每一个子菜单都可以进行相应项目的增加、修改、启用、禁用等。
2.3 管理项目录入
此功能主要完成农业财政项目的基本信息输入和查询,以及对录入项目的资金预算安排。项目信息录入主要填写项目信息,包括基本信息(申报文号、项目名称、申报单位、申报时间、建设地点、联系方式等)、承担单位、分类属性、项目分类、资金情况、附件、说明信息,如图2。 查询录入项目信息分为申报文号、申报名称、申报年度、申报单位等多个信息查询;也可以按照归口处室、所属机构(下拉菜单显示可显示项目辅助信息里的管理机构信息)、建设地区、资金来源等信息进行查询,并可以进行excel导出,如图3。
项目录入完成后,可通过“可设置的项目”对录入项目进行待安排资金安排,分为预算内和预借两种,如图4所示。
2.4 资金批复下达
资金批复下达功能主要实现项目所对应的资金批复、下达信息的管理。在“管理批复文件”中,输入批复文件的文件号、文件日期、文件标题,这三项必填,然后可以扫描批复的纸质文件,在“可选择项目”中的方框,选择与批复文件相对应的项目,如图5,完成批复文件与项目之间的关联。并可对所批复的文件进行查询,并导出excel。
在管理拨款文件中,首先填写拨款的文件号、联合文号、文件日期、拨款的金额以及扫面的拨款文件纸质版本;然后在可选择的项目中选择拨款文件中所对应的拨款项目的金额,并可以进行查询,如图6。
2.5 项目报表生成
此模块主要完成财政资金专项的报表生成。首先进行资金专项的分类,用户可自行设置,可进行启用、禁用、添加、删除等操作;然后可对每个资金专项进行查询;最后生成报表。
2.6 地图查询显示
通过采用高标准的JPG格式地图,将申报项目所在的区县、乡镇、村等在地图上标识,在项目录入系统时与之坐标相关联,实现项目在地图上的显示,并通过年度查询出此区域的整体项目安排情况,如图7,点击单个项目名称会把此项目的详细信息展示出来。
2.7 业务维护管理
业务维护管理主要完成整个系统的代码维护、单位字典、文号字典、资金来源、项目类别、文件字典、项目状态字典、用户单位字典等的管理,以及数据库的备份和恢复等,保证系统的正常运行。由系统管理员负责对有权操作业务的人员进行管理和维护,并进行权限分配,完成本系统应用数据库的备份和恢复操作,提供自动备份和手工备份两种方式,以及可以查阅任一操作人员某一时段的操作记录,并打印结果以备用于发生差错的修改。
本系统梳理了农业财政项目资金管理的流程,实现了农业财政资金的网络化管理,简化了繁琐的资料纸质查询,降低了人为因素的影响,并可用于对项目预算、批复和下拨进度进行跟踪。在出现问题时,有能力识别和修正,不仅满足项目资金管理人员日常管理的需要,而且还易于升级,易于维护。
总之,通过农业财政项目资金管理信息系统,可以实现农业财政项目管理工作的网络化和信息化,形成一个实时准确、便于查询的项目数据中心,构建一个实时收发的、多渠道整合的项目与资金管理沟通平台。最后对系统进行了调试和测试,根据测试结果显示,该系统的基本功能都已实现,能够对农业财政资金进行有效的管理。系统也存在不足,各模块之间的衔接还需进一步的优化,在以后的开发中要不断完善系统功能,如增加项目网上申报以及验收等功能。
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RTSP即实时流传输协议,是一种控制实时流传输的应用级协议。RTSP协议控制流媒体数据的传输,此协议主要应用于IPTV(交互式网络电视)系统。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈基于MPLAYER 的RTSP客户端设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
近年来,流媒体技术越来越多的被用到诸如视频会议、视频监控等诸多领域。尽管流媒体技术在PC 领域的发展已经较为成熟,但是在嵌入式领域,仍然有着重要的研究意义。
文章在arm-linux 上,通过移植开源库LIVE555 和开源播放器MPLAYER,并将两者联合编译,实现了RTSP 的客户端软件设计。实现通过IP 地址接受服务器端传输过来的RTSP 码流,并解码播放。
RTSP 协议,即实时流传输协议,定义了一对多应用程序如何有效地通过IP 网络传送多媒体数据。RTSP 协议以客户端和服务器方式工作,要实现RTSP 的控制功能,需要有专门的媒体播放器(mediaplayer)和媒体服务器(media server)。媒体服务器与媒体播放器的关系是服务器与客户端的关系。
文章系统针对的是RTSP 客户端软件设计。需要能接收到网络传过来的码流数据,并进行RTP 解包,H264 解码,并实时播放。考虑到实际情况,采用了LIVE555+MPLAYER 的方案。
LIVE555 是一个为流媒体技术提供解决方案的跨平台开源项目,它采用了C/S 架构,能够支持广播、单播和组播等通信模式,同时支持RTP/RTCP,RTSP 等高效流媒体传输协议,它是目前实现rtsp协议最高效的开源代码,能很方便的移植到各种嵌入式系统中,而且该开源项目更新速度很快,所以文章选择了LIVE555 作为解决方案。
本系统在设计时使用LIVE555 的官方源代码live.2015.02.01.tar.gz,下面介绍LIVE555 的配置、安装、移植步骤:
(1)下载LIVE555 源文件live.2015.04.01.tar.gz,并解压到/usr/local/lib/目录中。(2)修改编译器。修改config.armlinux 文件,替换为ARM 版本的编译器,CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-。(3)生成makefile。./genMakefile config.armlinux.(4)Make。可以看到开发包中多了很多新文件,至此,移植完成。编译完成后,找到Test-Progs 文件夹中的文件openrtsp 和testRTSPclient,将其拷贝到ARM中。
ARM 上电后,执行./openrtsp rtsp:https://192.168.1.100/Stream1.h264,可以看到能接收到服务器端发送过来的视频流,并将接收到的视频流的帧率,时间戳等信息打印到了屏幕上。
执行./openRTSP -F microcreat- rtsp:https://192.168.196.100/1.h264,可以看到LIVE555 将接收到的码流以H264 格式将数据保存了下来,此H264 文件是可以直接播放的。
文章选择了用开源播放器对RTSP 码流进行RTP 拆包的设计方案。而作为目前最优秀的播放器之一的MPLAYER,能够播放大部分流行的音视频格式文件,如MP3,WMV,RM,MPEG,VOB,AVI 等,同时支持嵌入式linux 系统,可移植性强,占用资源少,播放效果佳,因此文章选择了MPLAYER 作为解决方案。
本系统在设计时使用Mplayer 最新的官方源代码MPlayer-1.Orc2.tar.bz2,下面介绍Mplayer 的配置、安装、移植步骤:
(1)下载压缩文件,并解压MPlaye:源文件MPlayer-1.Orc2.tar.bz2。
(2)在MPlayer-1.Orc2 文件夹下执行如下配置文件,如下:
./configure-host-cc=gcc-cc=arm-none-linux-gnueabi-gcc-target=arm-linux-enable-static l-disable-dvdnav-disable-libdvdcss-internal-enable-fbdev-enaable-live-enable-x264-prefix==/opt/arm_mplayerdisable-ivtv-codecsdir= /home/mplayer/essential-20071007
其中:-cc=arm-none-linux-gnueabi-gcc 是用来指定编译器的,-target=arm-linux 是用来指出所编译的是目标版本是ARM-LINUX版本的,需要特别指出的是,enable-x264 是用来使能X264 编码库的,如果不使能则不能播放H264 视频,-enaable-live 这个选项是用来使能LIVE555 库的,一定不能少,否则不能接受码流。同时注意查看是否支持LIVE555,如果不支持,则需要执行:
./configure -extracflags=-I
(3)执行命令:make。至此,得到了mplayer 可执行文件。将其拷贝到目标版arm 上即可。
由于mplayer 默认使用fb0 进行播放,而本课题系统标清显示接口所对应的驱动为fb2,所以在运行示例程序前需要告知mplayer使用哪个fb 驱动,执行命令修改fb 默认使用通道,如下:
#export FRAMEBUFFER=/dev/fb2
#./mplayer -vo lbdev <播放文件名> https://播放本地视频文件
#./mplayer -vo lbdev rtsp:https://192.168.196.100/1.h264 https://接收网络码流并播放
通过以上方法,就得到了RTSP 的客户端软件,可以通过以上命令播放本地视频文件。同时也通过url(rtsp:https://192.168.196.100/1.h264)接收网络传过来的码流,并进行RTP 解包播放。
RTSP 的客户端设计有各种各样的方法,但是大部分都是针对不同的平台有着不同的解决方案,而文章所设计的系统具有很强的移植性,所有的ARM-LINUX 均可以采用文章所设计的系统建立RTSP 客户端,为相关应用提供了参考解决方案,有着重要的研究和应用意义。
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伴随着物流行业的不断发展,物流车辆及货物的安全问题也逐渐凸显。如何对物流运输过程中运输车辆和车内货物的状态进行实时监控成了切实存在的问题。同时随着人力成本的增加,亟需对货物装卸货流程的记录进行自动化操作来减少成本、增加效率。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于物联网的物流车载终端系统设计与实现研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
物联网( IOT) 是通过信息传感设备、按约定的协议将任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。随着现代社会经济生活的提高,物流作为承载联系的主要纽带发挥的作用越来越大,物流行业已经成为物联网技术的一个重要的应用领域。目前,由于业务量和客户需求的不断提升以及物流产品种类的不断丰富,物流行业也面临着巨大的挑战。在物流运营中爆仓、配送延迟、产品损坏、安全失控等问题频繁发生,而生鲜产品和弹药、火工品等军事物资的运输对物流运送条件提出了更加苛刻要求。因此,实时监控物流运输车相关状态信息,定位跟踪各物流运输车位置以进行快速调度和分配,已经成为现代物流技术发展的新需求。
本文综合利用物联网技术,提出并实现了“基于物联网的智能物流车载终端系统”,由于Zig Bee 技术具有近距离、低功耗、低数据率、低成本的特点,将其应用于物流运输车厢微信息的采集,可大大降低功耗和开发成本,采用全球定位系统( GPS) 实现对移动目标的实时定位跟踪,采用通用分组无线业务( general packet radio service,GPRS) 技术实现物流监控中心和车载终端的互联互通,最终实现对物流车载终端的远程监控和智能调度。
系统主要包括智能物流车载终端和物流监控中心两部分。
从图1 中可以看到智能物流车载终端主要由RAM11主控器、Zig Bee 无线传感器网络( WSNs) 、GPRS 模块和GPS模块等构成,安装在物流运输车上。基于ZigBee 的无线传感器网络结构由多个传感器采集节点构成,用于采集运输车厢微环境信息,如车厢内的温度、湿度、气体烟雾、车厢门打开和货物安全等信息,多个传感器节点信息汇聚到协调器节点后发送给主控器,形成车厢内微环境感知无线网络; 主控器是基于ARM11 的嵌入式网关,由GPS 模块获取运动车辆的经纬度信息,并通过GPRS 模块将接收到的车厢微环境信息与当前位置信息发送到物流监控中心。本文重点介绍物流车载终端系统的软硬件实现。
物流车载终端主要由ARM11 主控制、Zig Bee 无线收发模块、传感器模块、GPRS 模块及相关外围电路组成。
2. 1 主控模块与外围电路
ARM11 主控器采用Samsung 公司RISC 嵌入式微处理器S3C6410。S3C6410 采用64 /32bit 内部总线架构,基于ARM1176JZF—S 核,具有4 通道UART,支持嵌入裁剪后的Linux 操作系统,具有低成本、低功耗、高性能的优良品质,主要面向便携式和高性价比及低功耗设备的应用,可以方便地与Zig Bee 模块和GPRS 模块通信。相关外围电路包括报警模块、电源及复位模块、LCD 触摸屏显示模块等。
2. 2 Zig Bee 无线传感器网络
2. 2. 1 Zig Bee 无线网络
Zig Bee 收发模块采用TI 公司的CC2530 芯片作为主控芯片。CC2530 是片上系统( SOC) 高度集成的芯片解决方案,内部集成了一个增强型8051 单片机,含256 kB 程序存储器,支持2. 4 GHz IEEE 802. 15. 4 射频收发,适应2. 0 ~3. 6 V 直流电源,可由电池供电,实现节点的微型化。ZigBee 协调器模块同样以CC2530 为核心,包含电源转换模块、RS—232 通信模块及少量外围工作电路,主要完成数据的接收和上传功能,其功耗较大且需长时间不间断地运行,因而,协调器节点由主控器USB 端口供电。
系统构建Zig Bee 星型网络拓扑结构,实现基于Z-Stack协议栈带有网络自启动功能的无线网络,包含一个协调器节点和多个终端节点,协调器是整个网络的核心,负责网络的组建、网络节点的管理、寻找节点之间的路由消息等,终端节点是实现具体功能的单元。所有终端节点由协调器节点分配不同的网络地址,通过无线网络将数据汇聚到协调器节点,协调器节点通过RS—232 串口与主控器进行通信,主控器对接收到的数据解析后,根据不同的网络地址判断信息来自于哪个Zig Bee 节点。
2. 2. 2 传感器模块
CC2530 收发模块外扩传感器对运输车厢微环境信息进行采集,并配合控制电路实现车厢内环境的智能化控制。本文主要检测物流运输车上的温度、湿度、车厢门打开以及车厢内货物是否安全等信息。
温湿度传感器采用Sensirion 公司推出的可以同时测量温度和湿度的SHT11 传感器芯片,SHT11 芯片将温度感测、湿度感测、信号变换、加热器和A/D 转换等功能集成到一个芯片上,供电电压2. 4 ~ 5. 5 V,与CC2530 电压相匹配。将Zig Bee 外扩温湿度传感器模块放置于车厢不同位置检测车厢的温度、湿度环境状况。车厢门安防控制主要使用亮度传感器和人体热释红外传感器两个传感器共同来判断是否有人非法进入,使用开关传感器检测车门是否异常打开,使用声音传感器监测易碎品的安全状况,使用烟雾传感器结合车厢温湿度环境判断是否有火灾发生,提前预警以便及时排除险情,保证货物安全。
2. 3 GPRS 模块
GPRS[4]是实现数据远程无线传输、实时数据通信的关键和基础,是在GSM 基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输方式,在嵌入式系统中应用非常广泛。系统选用SIMCOM 公司的SIM300 GPRS 模块,该模块正常使用时,需配备一张SIM 卡,上电前确保天线正确连接,工作时需要电信网络支持,在网络服务计费方面类似于普通手机。SIM300 GPRS 模块采用AT 指令集通过串口与S3C6410 进行通信,通信速率设定为115 200 bps,短信数据格式采用通用的PDU 数据格式,实现车载终端与物流监控中心的无线通信。
2. 4 GPS 定位模块
GPS 是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。加电后GPS 模块首先开始寻星,并不断向主机端推送自身状态数据,当寻星成功时,持续向主控器发送有效位置信息。系统通过GPS 接收机接收定位卫星的定位数据,计算得到运动车辆的经纬度坐标位置,然后通过GPRS 模块发送给物流监控中心。
车载终端主控器S3C6410 运行Emebedded Linux 2. 6.21 内核操作系统,采用QT 进行嵌入式开发,用交叉编译的方式烧写程序,搭配触摸屏,实现车载终端信息的检测和显示。
车载终端软件设计主要包括: 系统上电初始化、Zig Bee数据采集、GPS 定位信息获取、GPRS 短信收发、数据处理以及LCD 显示等。Zig Bee 协调器、GPRS 模块和GPS 模块通过串口连接到主控器上,系统采用多线程串口监听实现ZigBee 数据、GPRS 短信数据收发以及GPS 数据的接收。系统上电初始化后,首先建立三个串口监听线程,当某线程监听到串口数据后解析并进行相应处理,对于车厢微环境信息、报警信息、GPS 定位等信息需按照通信协议重新组织报文,调用GPRS 发送短信程序与物流监控中心进行通信。
为了检测系统数据传输的可靠性,对运输车辆传感器信息采集节点发送的1000 个数据包( 采集间隔时间为10s)进行了数据包接收性能测试,计算协调器节点接收到并通过GPRS 传输到物流中心的数据包数量与采集模块总发出数据包的数量之比,即数据包接收率,包接收率测试结果。为方便测试,将Zig Bee 无线传感器模块固定在运输车辆车厢内部,采用电池供电,协调器节点和传感器节点之间没有任何金属障碍物,通过RS—232 与主控器相连。实验结果表明: 在通信过程中存在一些丢包情况,总体来看数据包接收率能达到94% 以上,能够满足实际物流运输中监测密度的使用要求,验证了系统的可用性。
实验表明: 由于温度对湿度的影响较大,而实际温度和SHT11 测试参考温度25℃有所不同,需要对采集到的湿度值进行线性补偿和温度补偿才能得到较为准确的湿度值。
本文以无线传感器网络作为信息采集手段,以GPS 技术作为定位基础,以GPRS 网络作为承载网络,充分考虑实际需求,构建了双闭环智能物流车载终端系统。车厢内无线传感器闭环网络对车厢微环境信息进行动态采集和预警,使管理者能够实时了解车辆状况信息变化,及时采取有效措施,保证产品品质; 车载终端与物流中心无线闭环网络,实现对车辆行车过程的全程监控和车辆跟踪定位,提高行车安全,实现优化调度。总之,本系统具有很强的实时性和可靠性,保障了物流运送环节的安全性,同时对军用物资配送的高效化和全程可控等目标具有一定的借鉴意义。
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网络攻防环境难以构建和管理是一个普遍性的难题。目前已经设计出一种使用虚拟机以及Openstack虚拟化的一种管理技术的网络攻防实验平台,它主要是基于云计算技术的。设计这种基于云计算的网络攻防平台的最根本原因是当前等的构建计算机网络攻防对实际网络环境有着较大的影响,而且成本比较高,不能实现高频率的构建,而这种基于云计算的网络攻防平台能够有效的虚拟网络环境,即不对实际的网络环境造成太大的影响;同时,它的实验成本较低,所以各种各样的网络攻防实验的测试都可以实现,真正的方便了需要使用网络攻防实验平台的企业以及各高校。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈基于Openstack的网络攻防实验平台设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
近年来,随着多起安全相关事件在互联网上曝光,网络安全成为当前技术研究热点,网络安全课程和网络安全竞赛也得到了更多的重视。
我们在网络安全课程的学习和网络安全竞赛的训练过程中,做了大量网络攻防方面的实验,比较深切地感受到现有的网络攻防实验手段的不足。
考虑到网络攻防相关实验往往都带有一定的破坏性,在真实网络环境里进行攻防实验还会遇到法律授权方面的麻烦,一般都是通过安装VMware、Virtualbox 等模拟软件构建虚拟网络环境去进行攻防实验。
在自己计算机上架设虚拟机构建网络攻防环境方式的优点是简单、廉价和灵活。但我们在练习过程中也发现,随着学习内容和人数的增多,会出现比较严重的管理问题,例如出现越来越多的虚拟机镜像和快照文件、越来越多的文档资料等,时间一长就容易遗忘,要搜索、准备很长时间才能进行实验操作;另外,人数多了,还牵涉到文档、软件、攻防系统镜像的分发和同步的问题。很多网络攻防实验的关键步骤其实并不多, 却往往要耗费大量的时间和精力做准备和排错工作,大大降低了效率,更不容易进行共享和更新工作。
经考虑,我们准备借助云计算技术来构建网络攻防实验平台。云计算技术可以灵活地按需提供虚拟化、并行计算、网络存储和负载均衡等服务,因此如果能把网络攻防所需的各种工具软件、攻击机和靶机镜像、操作指南等文档资料统一安放到云平台中,则可以极大地改进管理工作。例如,可以省去本地安装配置工作,只要有网络随时能用注册账号登录到云平台上做有操作权限的网络攻防实验;所有的技术文档、操作指南等统一存储在云平台,非常容易检索;在攻防实验平台的存储空间、CPU 性能出现瓶颈时,也非常容易进行扩充升级。
Openstack 是一个美国国家航空航天局和Rack space 合作研发的, 旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。
Openstack 正处于高速发展和推广应用过程中, 目前已经是各种公有云和私有云建设的主流方案。
基于Openstack 的云平台部署非常灵活, 既可以只装在单节点服务器上,也可以部署到大规模集群服务器组,经综合考量,我们使用两台服务器去实现网络攻防实验用云平台,其中一台服务器部署为控制节点,另一台部署为计算节点,这也是目前广泛使用的方案,足以应付通常的实验,以后如果有需求,可以再添加计算节点以提高性能。服务器可以只放在私有局域网中,也可以接入校园网提高公开服务,因此每台服务器都装上双网卡,一块连接到外网,另一块连接内网。
设计的云平台服务器使用操作系统CentOS Linux 6.4 版, 下载OpenStack 的Icehouse 版本进行安装配置, 根据Openstack 的官方安装指导,在控制节点先后安装并配置Mysql、RabbitMQ、keystone、Nova、Neutron、Cinder、Glance、Horizon 和Apache 等服务项目,而在计算节点上只需安装配置Nova 和Neutron。
Openstack 安装完成后, 借助Dashboard 服务可以通过Web 界面登录后进行管理。
登录进入云平台管理页面后,即可非常便捷地进行各种虚拟机镜像的创建、上传、配置、运行、删除等配置工作。这些虚拟机镜像运行后,借助VNC 等远程控制工具,可以让多人同时通过网络访问,从而充分发挥云平台的作用。
在基于Openstack 的云平台搭建好了以后, 为实现网络攻防实验功能,主要任务就是创建足够有用的攻击机和靶机的虚拟机镜像。
攻击机的镜像相对比较容易解决,我们首先制作了基于Windows操作系统的攻击机镜像,在系统中事先封装了大量网络安全渗透测试用工具,包括各种扫描工具、嗅探工具、加解密工具、远程渗透攻击测试工具、动态调试工具、静态反编译工具等等。其中最常见最有用的一些工具包括Metasploit 开源安全漏洞测试工具、Nmap 扫描器、Wireshark 嗅探器、burpsuite 集成Web 渗透测试工具集、sqlmap 注入工具、Ollydbg 动态调试器、IDA 反编译工具等。
另外, 我们也制作了基于Kali 和Back Track 5 的攻击机系统镜像,它们都是开源的Linux 系统,已经在系统中事先集成了大量有用的网络安全测试工具,可以免去大量工具收集的繁琐工作。
靶机的制作则相对比较麻烦,因为这不是简单安装好操作系统和软件就行了,还经常需要自己在靶机上挖掘出或人为生成需要的某种安全漏洞以供攻击机做网络攻击实验。我们首先自己制作了一些基于Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、Windows 2003、Windows 7等操作系统的镜像,都是没有打足补丁留下系统漏洞用于系统攻击测试, 然后我们还在一些Windows 镜像中创建了各种基于ASP、ASP.NET、PHP 和JSP 技术的有已知漏洞的Web 网站用于Web 渗透测试。另外,我们下载了一些开源免费靶机资源,例如OWASP 组织发布的一些靶机镜像资源。
为了更方便地使用和管理实验平台,我们另外编写并部署了一个管理网站,主要就是将云平台中的各种虚拟机资源及各种网络攻防实验所需的学习资料进行了分类组织显示。
事先获取权限的网络攻防练习者登录到这个网站后,可以非常便利地查看学习资料, 更重要的是可以启动云平台上各种虚拟机镜像,从而实际连接到运行中的攻击机和靶机进行各种攻防操作。
例如,在做通过弱密码安全漏洞远程控制实验时,练习者可以登录到管理网站上,通过阅读详细学习资料理解了这个课题的相关背景知识后,按照操作指南,先连接到攻击机上,打开运行Nmap 扫描器,扫描靶机开放的端口服务,并利用扫描脚本和自定义的字典文件扫描是否存在弱口令。
扫描结果是,发现靶机已经开放了3389 远程桌面服务,而且通过字典扫描出了管理员administrator 的弱密码5i9x。
然后在攻击机上用远程登录客户端去连接靶机的远程桌面服务,输入扫描出的账号和密码, 即可以管理员权限轻松进入靶机系统,完成了本次渗透测试实验任务。
其他网络攻防实验任务都可以用上述类似的方法进行理论学习和实际操作练习。
通过在攻防平台上的检测发现, 在同时练习人数不多的情况下,攻击机和靶机的连接速度和运行速度基本能够满足要求。
用基于Openstack 技术构建的云平台可以显著提高网络安全,尤其是网络攻防操作的学习效率,可以作为课程学习及竞赛培训的有益助手。当然,目前云平台上的网络攻防系统远不够成熟,存在标准不统一、界面不够友好、制作繁琐、很难支持大规模应用等缺点,有待技术的进一步发展和更多的开发工作
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利用GIS技术对地质灾害信息进行快捷发布、预警与决策,是地质灾害管理与防治的有效途径之一。以下是读文网小编为大家精心准备的:面向地质灾害的GIS系统设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:该文基于笔者多年从事应用灾害系统设计的相关工作经验,以面向地质灾害的GIS应急指挥系统设计为研究对象,首先探讨了项目建设的目标和内容,其次分析了项目总体的技术路线和总体结构设计,最后给出了系统的功能设计和数据库设计思路,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词:GIS DEM 地质灾害应急
地质灾害应急指挥信息系统是针对地质灾害防治过程开发的一个服务平台。利用这个平台,各个县的灾害防治部门可以查询到所有灾害点详细信息,从而实现对灾害点的综合管理。同时,还可以对灾害发生时的应急预案进行直观快速展示,为灾前预警、灾时指挥、灾后救援提供直观快速的解决方案.
根据该需求,该项目建设内容包括如下方面:(1)市地质灾害应急指挥信息系统建设,包括市三维场景的建设、市地质灾害应急指挥信息系统功能实现等;(2)市地质灾害数据库的建设,包括市地质灾害点数据库的建设和市地图数据库的建设;(3)软硬件环境建设,包括系统平台所需的软硬件环境的选择和建设。
3.1 总体技术路线
对DOM和DEM进行三维地形模型构建,然后使用Terra Explorer Pro将三维模型、基础地理要素层进行叠加集成,形成三维基础地理数据平台。(2)地质灾害专题数据库建设:分析和研究“市地质灾害点调查”数据成果。将地质灾害点调查文档数据进行入库,包括文字说明、坐标、图片等属性,整合成为地质灾害专题数据库,并将灾害点按照坐标属性定位在三维地理空间平台上。(3)地质灾害预警三维地理信息系统建设:按照国土局的需求,将各种灾害点的信息集成在三维地理信息系统上,并且可以进行属性的查询,并完成相应的
图1项目技术路线图
3.2 系统总体结构设计
系统分为两个层次,分别为数据层和应用层。数据层为该系统所使用到的数据。系统所使用的数据类型包括两种,分别为文件类型的数据和SQL Server数据库中的数据。其中文件数据包括地形数据和专题数据,专题数据包括一些word文档,视频资料等数据,地形数据为三维地形数据(MPT文件)。SQL Server专题数据库中的各种数据包括各种地质灾害点的各种信息。用户可以通过基于“市地质灾害应急指挥信息系统”进行浏览和各种操作。
该系统功能包括基础地图操作功能、地质灾害管理专题功能。基础地图操作功能包括多模式浏览、分析工具、各种量测。地质灾害专题功能包括灾点管理、灾点查询、地名查询、属性查询、统计分析、实时通讯(预留)、用户管理、日志管理。下面详细描述系统的功能模块。
该系统的软件功能拟包含以下几个方面。
4.1基础地图操作功能
(1)多模式浏览:给用户提供灵活的地图操作功能,可以对场景进行缩放、旋转、平移和漫游;(2)分析工具:系统提供坡度和坡向分析功能;(3)各种量测:为用户提供各种量测功能。
4.2灾点管理
4.2.1导入:用户可以将现有的灾害点的文本属性信息导入到本系统数据库中。系统提供灾害点信息导入工具,用户如果有文档方式或者表格方式的地灾点信息,可以通过该功能实现地灾点的数据导入。
4.2.2增加:通过验证的用户可以在三维地图窗口的任意点添加地灾点,并且可以添加其属性信息。
4.2.3修改:通过验证的用户可以修改灾点的属性信息。
4.2.4删除:通过验证的用户删除地灾点。
4.2.5设置预警等级:通过验证的用户可以设计灾点的预警等级。
4.2.6分类显示:设置显示范围,导入该范围内的所有灾点。
4.2.7即时预案:灾害发生时对灾害点设置即时的应急预案,该预案以fly方式保存。
4.3查询功能
(1)灾点查询。提供各种灾害点名的查询,支持按政区查询、按位置查询、按编号查询、按灾害等级、按预警等级查询等多种查询方式。(2)地名查询。提供自然村以上地名的查询。
该项目数据库可以选用SQL Server来存储和管理,数据库应能方便系统维护和更新、利于发布和共享,同时能够解决数据保密共享问题。
5.1数据库内容
该平台涉及的数据包括如下几种:基础地理信息数据、专题和维护数据、属性数据。
(1)基础地理信息数据。基础地理信息数据包括遥感影像,数字高程模型、境界数据、道路数据(全省省道以上的道路)、地名数据。
(2)专题数据。专题数据包括各种地质灾害点数据以及各种应急指挥数据。主要包括:1)地质灾害点分布数据,包括1000多个地质灾害点的分布情况,这些数据由市国土局提供;2)县名、乡镇名、街道名、道路名、水系名、行政村名。
(3)属性数据。属性数据包括上述几种专题数据相关的属性。1)地质灾害点的属性包括其地理位置、灾害点类型,灾害点图片、防治措施……等,同时,还包括多媒体信息;2)灾点即时预案的属性信息包括指挥路线、撤离人员、救援物资等图形和各种数字数据同时和以及相关多媒体信息(包括图片和录像),以fly文件保存,并保存在数据库中。
以上数据由该市国土局提供。
5.2数据库模型
该项目的数据包括两种类型,分别为基础地理信息数据和专题维护数据。基础地理信息数据包括DEN/DOM数据、矢量数据、mpt数据等;专题维护数据包括专题数据、属性数据以及系统维护数据等。
5.3数据库存储与管理
该项目的数据存储采用两种方式,一种为文件方式,一种为数据库方式。文件存储方式包括Mpt;专题数据;矢量数据(如道路、境界、地名等)。数据库存储方式包括属性数据,如文字、图片、多媒体等;维护数据,包括个人信息、系统信息等。系统的mpt数据采用文件方式进行管理,其他分层矢量数据、专题数据、都是通过fly文件进行管理;属性数据和系统维护数据通过SQL Server数据库中进行存储和管理的。
该文从项目建设目标和内容出发,分析了项目的技术路线和结构设计,探讨了系统的功能设计和数据库设计,为后期项目建设奠定了良好的基础。
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