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式(4)是阵列波束赋形的数学表达式,是阵列信号的预处理技术,其中的权值wk仅仅需要匹配信道的慢变化,如来波方向DOA(Direction Of Arrival)和平均路损。因此,在进行波束赋形时,也可以不必使用终端反馈所需的信息,而是在基站侧通过上行接收信号获得来波方向和路损信息,这既可减小空口传输负担,又能方便地得到计算权值的参数。另外,为了获得波束赋形增益,需要使用较多的天线单元,目前LTE中最多只可使用4个公共导频,无法支持在超过4副天线单元的天线阵列上使用波束赋形,因此波束赋形中还需要使用专用导频。
图2为波束赋形的基本原理流程:从天线阵列的上行信号获得DOA估计后,给天线权值控制器产生权值,再将权值反馈给天线阵列,由天线阵列形成赋形波束。显然,波束赋形过程中的关键问题可简单地表述为:(1)根据系统性能指标(如误码率、误帧率)的要求确定优化准则(代价函数,即权重矢量和相关参数的函数);(2)采用一定的方法获得需要的参数;(3)选用一定的算法求解该优化准则下的最佳解,得到权重矢量值。
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【摘 要】文章从技术层面介绍了智能天线的基础技术、波束赋形技术和自适应算法,介绍了TD-LTE中智能天线的单流波束赋形、双流波束赋形技术及相关算法,分析了智能天线在TD-LTE中的应用情况,最后简述了智能天线技术的发展态势。
【关键词】TD-LTE 智能天线 波束赋形
智能天线(Smart Antenna)技术是在微波技术、自动控制理论、自适应天线技术、数字信号处理DSP(Digital Signal Processing)技术和软件无线电技术等多学科基础上综合发展而成的一门新技术。智能天线是具有一定程度智能性的自适应天线阵列。智能天线早期应用于军事领域,自3G时代开始走向民用通信,在今天的TD-LTE试验网和商用网中,智能天线技术得到了飞速发展。
智能天线技术利用信号传输的空间相干性,通过调整天线阵列阵元发送信号的权值,产生空间预定波束,将无线信号导向具体方向,使主瓣波束自适应地跟踪用户主信号到达的方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达的方向,达到充分和高效利用移动用户信号,删除或抑制干扰信号的双重目的。智能天线可实现信号的空域滤波和定位,在多个指向不同用户的并行天线波束控制下,可以显著降低用户信号彼此间的干扰。
智能天线通常应用在基站侧,可在下行链路对发射信号进行预加权实现选择性发送,也可在上行链路对接收的混叠信号进行不同加权合并得到对应的波形。智能天线因其具有增加系统容量、提高通信质量和扩大小区覆盖等优点,已广泛应用于TD-SCDMA和TD-LTE网络。可以肯定的是,情景化、小型化、电调化、宽带化和集成化相结合的智能天线,将在TD-LTE及后期演进系统中发挥不可替代的作用。
由于无线移动通信信道传输环境具有复杂性和不确定性,主要受多径衰落、时延扩展等不利因素影响,存在符号间串扰、同信道间干扰和多址干扰等恶化通信环境的情况,直接降低了链路性能和系统容量,而智能天线是解决这些问题的重要手段之一。
图1为智能天线接收部分简图,由阵元、加权和合并三部分组成。用户发射信号经过多径信道衰减和延迟后,到达天线阵列各阵元的是所有发射信号及各自延迟副本的叠加。
假设系统中有K个用户,阵列有M个阵元,为了简单,采用均匀线阵模型,则在某时刻第k个用户的信号到达阵列的接收信号矢量可表示为:
其中,βk,l为第l条径的衰落幅值,τk,l为第l条径的延迟时间,sk(t)为第k个用户的发射信号。α(θk,l)是阵列响应矢量,而对应第k个用户在经过信道第l条径时到达的角为θk,l,并可表示为:
其中,f为信号频率,且满足fc-B/2≤f ≤fc+B/2,fc为载波频率,B为信号带宽;τ是由于信号有限传播速度造成的在相邻天线阵元上的时延,它与信号的到达角、阵元间隔和信号传播速度有关,可以表示为τ=(dsinθk,l)/c,d为阵元间隔,通常取λc/2,λc为载波波长,c为信号的传播速度。
由于接收天线接收的是所有用户信号的叠加,所以(1)式可表达为:
其中,η(t)为接收端的加性白噪声矢量。
因阵列具有方向性,据图1所示,通过对每个阵元加权wk,根据一定准则和信号检测要求,由阵列信号处理模块计算后,可得阵列加权合并矢量的波束赋形输出为:
式(4)是智能天线形成波束信号的基本模型,也是智能天线的技术基础。
式(4)是阵列波束赋形的数学表达式,是阵列信号的预处理技术,其中的权值wk仅仅需要匹配信道的慢变化,如来波方向DOA(Direction Of Arrival)和平均路损。因此,在进行波束赋形时,也可以不必使用终端反馈所需的信息,而是在基站侧通过上行接收信号获得来波方向和路损信息,这既可减小空口传输负担,又能方便地得到计算权值的参数。另外,为了获得波束赋形增益,需要使用较多的天线单元,目前LTE中最多只可使用4个公共导频,无法支持在超过4副天线单元的天线阵列上使用波束赋形,因此波束赋形中还需要使用专用导频。
图2为波束赋形的基本原理流程:从天线阵列的上行信号获得DOA估计后,给天线权值控制器产生权值,再将权值反馈给天线阵列,由天线阵列形成赋形波束。显然,波束赋形过程中的关键问题可简单地表述为:(1)根据系统性能指标(如误码率、误帧率)的要求确定优化准则(代价函数,即权重矢量和相关参数的函数);(2)采用一定的方法获得需要的参数;(3)选用一定的算法求解该优化准则下的最佳解,得到权重矢量值。
众所周知,智能天线实际上是一项包括多种先进技术的系统工程,但它的核心技术是自适应算法。典型的算法有盲自适应和非盲自适应两大类。后者是基于训练序列的方法,如最小均方(LMS)法、递归最小方差(RLS)法和采样矩阵求逆(SMI)法等;前者是不用训练序列的方法,如基本DOA估计法、特征值恢复和解扩重扩法等,而常用的DOA估计法是直接利用(4)式延迟相加法。下面简单介绍几种算法。
(1)最小均方LMS算法:遵循最小均方差(MMSE)准则,根据(4)式,加权矢量迭代更新方法可表示为估计二次型表面(即误差平方)关于权值的梯度,将权值沿递度负方向移动一个步长常数,进而反复迭代,即:
估计输出:
误差形成:
系数更新:
其中,y(n)为已知期望响应样本,x(n)为接收信号矢量的采样样本,μ为步长。LMS算法的收敛速度和稳定性与输入信号x(n)的协方差矩阵的特征根分布密切相关,一般特征根散布不是很大时,LMS算法的收敛较快。
(2)递归最小方差RLS算法:该算法总是使从滤波器开始运行到目前时刻的总平方误差达到最小,与LMS算法不同,RLS遵循的准则是最小方差(LSE)。若设、、、,则有:
同时得到最小二乘误差的更新为:。
RLS算法的收敛情况与相关矩阵的特征值扩展无关,而与λ的取值有关(小于或等于1)。#p#副标题#e#
TD-LTE为智能天线应用进行了专门的标准化设计,定义了专门的传输模式。如3GPP R8支持的基于单端口5专用导频的传输模式TM7、3GPP R9支持的基于端口7和端口8专用导频的传输模式MT8,就分别支持单流波束赋形技术和双流波束赋形技术。根据3GPP协议,在LTE系统的eNode B端,虽然FDD和TDD均采用专用导频来实现波束赋形,但对终端来讲,仅有TD-LTE终端强制性地要求必须具有解调波束赋形数据的能力。
实践证明,TD-LTE系统采用智能天线后,可提高系统的峰值速率、提升边缘用户吞吐量、提高小区覆盖范围。尤其是在智能天线与MIMO多天线结合后产生的双流波束赋形技术中,单用户的波束赋形可使单用户获得空间复用增益;在多用户波束赋形方式中,则可使系统获得多用户的分集增益。所以可以预见,智能天线技术在TD-LTE系统中的广泛应用,可明显地改善系统性能。
(1)单流波束赋形技术:LTE R8定义的传输模式TM7支持基于专用导频的智能天线波束赋形,即单流波束赋形技术。在传输过程中,UE需要通过对专用导频的测量来估计波束赋形后的等效信道,并进行相干检测。为了能够估计波束赋形后的传输所经历的信道,基站必须发送一个与数据同时传输的波束赋形参考信号,这个参考信号是UE专用的,也叫UE专有导频,走天线端口5,用于传输模式7的业务解调。在图3所示的单流波束赋形流程中,层映射与预编码都只是简单的一对一的映射,后面生成的波束赋形当然也相对简单。
(2)双流波束赋形技术:在LTE R9的规范中,专门定义了有端口7和端口8两个专用导频用于业务信道解调的传输模式TM8。同时还引入了新的控制信令和天线配置(8×2),将波束赋形扩展到了双流传输,实现了波束赋形与MIMO空间复用技术的结合,这就是双流波束赋形技术。双流波束赋形应用可分为单用户波束赋形和多用户波束赋形,图4所示是单流、双流单用户和双流多用户三种情况的波束赋形情况。
1)单用户双流波束赋形技术:由eNode B测量上行信道,得到上行信道状态信息后,eNode B根据上行信道信息计算两个赋形矢量,利用该赋形矢量对要发射的两个数据流进行下行赋形。采用单用户双流波束赋形技术,使得单个用户在某一时刻可以进行两个数据流传输,同时获得赋形增益和空间复用增益,获得比单流波束赋形技术更大的传输速率,进而提高系统容量。
2)多用户双流波束赋形技术:eNode B根据上行信道信息或UE反馈的结果进行多用户匹配,多用户匹配完成后,按照一定的准则生成波束赋形矢量,利用得到的波束赋形矢量为每一个UE、每一个流进行赋形。多用户双流波束赋形技术利用了智能天线的波束定向原理,实现了多用户的空分多址。
基于TD-LTE的波束赋形技术,有一个重要应用是利用空间选择性来支持空分多址(SDMA,Spatial Division Multiple Access)。因受限于应用场景和终端尺寸及天线数量,单用户往往难以支持高Rank数据传输。而Rank是信道矩阵EBB分解后特征值不为0的特征向量个数,UE会将测得的Rank值RI(Rank Indicator)上报给eNode B,而eNode B根据RI可以在空间区分出相互独立而互不相关的信道数量。当系统用户数较多时,eNode B总可找到信道空间独立性较强的两个UE,若eNode B配备了多天线,则可以利用波束赋形信号空间隔离度实现对多个UE的并行传输,这就是多用户MIMO技术,或者说是TD-LTE中的波束赋形技术与MIMO技术的有机结合。所以,只有在多UE时,双流波束赋形才尽显SDMA功能。
法[3]
单流波束赋形其实就是普通的智能天线波束赋形在LTE中的应用,双流波束赋形简单地说就是多天线信道奇异值分解算法的典型应用,其实现机制都已基本成熟,但算法优化却有许多工作需要我们不断努力。为此,我们先了解一些比较典型的应用于LTE中的波束赋形算法。
(1)单流波束赋形算法:单流波束赋形可根据赋形向量的获得方式,分为长期波束赋形和短期波束赋形,其中短期波束赋形最常见的是基于奇异值分解SVD(Singular Value Decomposition)波束赋形,长期波束赋形通常称为基于来波方向DOA的波束赋形。在SVD方法中,发送端从上行探测导频(Sounding)估计出信道信息,然后对用户信道进行SVD分解计算出对应的预编码酉矩阵。其中SVD分解操作是:假设天线发送数目为M,接收天线数目为N,则空间信道矩阵H的维数为N×M,空间信道矩阵H的SVD分解为:
H=UAVH (5)
其中U和V分别是维数为N×N和M×M的酉矩阵,A是一个维数为N×M的矩阵,其对角线元素是非负实数,非对角线无线为0,并且A的对角线元素λ1≥λ2≥…≥λn,即按照大小排序之后的矩阵H的奇异值,其中n是M和N中的最小值。经过奇异值分解后获得的酉矩阵V即为线性预编码。
而DOA波束赋形的加权向量是基于远大于信道相干时间的一段时间内对信道的测量,亦即传统的不用训练序列的盲自适应方法,常用的是延迟相加法。
(2)双流波束赋形单用户算法:当单用户传输时,同一个时频资源块仅分配给一个用户,基站端仅对有用信号进行波束赋形,增强有用信号功率,典型的算法有特征值波束赋形EBB(Eigenvalue Based Beamformin),其波束赋形矩阵具体计算如下:
设基站发送天线数为nr,移动台接收天线数为mR,基站到第i个用户的信道矩阵为Hi。第i个用户支持的独立数据流为ri(ri≤mR)。
对Hi进行SVD分解,得到:
其中,从大到小排序的非零奇异值对应的特征向量分别表示为Vi,1(Vi的第1列)、Vi,2(Vi的第2列)、…、Vi,mR(Vi的第mR列)。取的前ri个右奇异向量表示为,那么单用户多流波束赋形矩阵为:
(3)双流波束赋形多用户算法:常用的多用户双流波束赋形算法如迫零ZF(Zero Forcing),块对角BD(Block Diagonalization)等,需要满足限制条件:配对用户的接收天线总数≤发送的天线总数。这个条件限制了配对的用户数,尤其是当用户接收天线数>1时,配对用户数将受限于配对用户的接收天线总数,这样将影响联合调度的性能增益。目前,一种更优的多用户波束赋形算法,即多用户特征模式传输MET(Multiuser Eigenmode Transmission)算法将DB算法的限制条件放松为:配对用户的总数据流数≤发送的天线总数,即:
其中,M表示配对用户数。
当用户的数据流数<接收天线数时,该算法可提供更多的正交用户配对,较BD算法有较高的性能提升。该算法的主要步骤为:
1)压缩用户信道矩阵:对第i个用户的信道矩阵Hi进行SVD分解,如式(6)。取ui前第ri个列向量的共轭转置,那么:
当用户的数据流数ri<接收天线数nR时,用户的信道矩阵由nR行压缩为ri行。
2)抑制用户间干扰(构建“我为人人,人人为我”的和谐信号传输)。
定义:
对进行SVD分解,
其中表示0奇异值对应的特征向量。多用户波束赋形矩阵已经能保证干扰用户位于该用户信号的零限。
3)在保证不对其他配对用户干扰的同时,最大化有用信号强度。
将寻找更优化的波束赋形算法,在抑制用户间干扰的同时,最大化有用信号的强度,再对有用信号进行一次波束赋形,对进行SVD分解,得到:
其中,取的前ri个右奇异向量表示。那么以为波束赋形矩阵的干扰消除算法不仅能保证完全消除干扰,还能将有用信号功率增强,优化系统性能。
所以,多用户波束赋形矩阵表示为:
总之,智能天线刚开始在TD-LTE应用时,就已经与MIMO技术结合了。在LTE R8的TM7中,表面上只支持单流波束赋形,但eNode B可以采用“透明”方式将两个或多个UE调度在同一时频资源上,从而构成多用户MIMO传输,因其只定义了一个专用导频端口,所以eNode B只支持单流波束赋形。在LTE R9的TM8中定义了两个专用导频端口,eNode B可以通过下行控制信令指示两个Rank1传输的UE分别占用相互正交的一对专用导频端口,避免了UE间干扰对专用导频信道估计的影响,也保证了多用户MIMO有更好的传输质量。#p#副标题#e#
随着TD-LTE系统的演进,智能天线将会向情景化、小型化、电调化、宽带化、集成化,以及快速、高效、简单、可DBF固件化的自适应算法等方向发展。
情景化:既要适应户外环境特点的美观型天线表面,又要适应具体环境的最佳波束赋形;
小型化:用介质谐振器代替传统天线阵列的介质型智能天线是理想的小型化途径;
电调化:通过调整赋形波束权值达到虚拟调整阵列垂直和水平波束对应的下倾角和方位角的目的;
宽带化:工作频段可覆盖GSM、TD-SCDMA、TD-LTE、WLAN、WiMAX等多种异构网络频段;
集成化:既可美化环境又可节约资源的适应多种异构网络制式、可同时接入多家运营商的共塔型智能天线。
另外,在TD-LTE的演进系统中,智能天线还有可能支持采用多个小区联合的调试方法,既可使相同资源分配不同方向波束、相同方向波束使用不同资源以达到避免干扰的目的,又可在单个小区赋形中考虑让外小区被干扰用户通过零陷方法来避免对外小区用户干扰的干扰抑制,还可支持在某种特殊情况下用多个小区同时对一个用户进行波束赋形,以达到提升其信号强度的目的。总之,TD-LTE系统智能天线的智能特征将会越来越高。
智能天线技术在TD-LTE系统中的应用,虽然仅在国内的试验网和极少国外商业网中开始使用,但已广泛应用于TD-SCDMA,是3G系统的成熟技术。智能天线利用空间信道的强相关性及波的干涉原理产生的强方向性,形成非常明确的辐射方向图,使其主瓣自适应地指向用户来波方向,不仅极大地提高了用户的声噪比,获得了明显的阵列增益,还使网络扩大了覆盖范围、改善了边缘吞吐量和干扰抑制性能。
TD-LTE网络的MIMO多天线技术是eNode B和UE双方都采用多根天线进行收发,通过适当的发射信号形式和接收设计,可以在不显著增加系统成本的同时,提高系统容量,获得阵列增益、功率增益、干扰抑制增益、空间分集增益、空间复用增益等多种优势、为网络带来更高的速率、更好的覆盖效果。当智能天线技术与MIMO技术结合后,TD-LTE网络可为用户提供高速率、高带宽、高性能和短延时的体验感知。双流波束赋形就是智能天线与MIMO技术的结合,随着优秀算法的出现,多流波束赋形技术将会为TD-LTE及其演进系统提供更好的无线通信性能。
[1] 来萍. IEEE802.16e OFDMA系统中智能天线技术(AAS)的研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2006.
[2] 高峰,高泽华,等. TD-LTE技术标准与实践[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2011.
[3] 金婧,王启星,等. TD-LTE多用户双流波束赋形技术分析和评估[J]. 移动通信, 2012(Z2).
[4] 姚美菱,李明. 智能天线发展方向浅析[J]. 移动通信, 2012(1).
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[论文关键词]智能光网络电力通信系统应用
[论文摘 要]智能光网络技术弥补了传统电力通信系统中SDH技术的不足,其在电力通信系统中的应用已经成为大势所趋。本文首先简要分析电力通信中光纤通信的现状,然后介绍智能光网络的概念及其主要技术,进而探讨其在电力通信系统中的应用。
我国智能化电网建设的加速对电力通信系统实时控制的要求更高,电力通信工作越来越重要。现有SDH光传输网络难以满足电网发展的需求,以SDH以及光传送网为基础的智能光网络的成为电力通信系统发展的方向。
智能光网络是构建下一代光网络的核心技术,这种技术和组网思路能带来显着的优势,不过不便之处在于这种技术目前尚处于发展之中,尤其是接口规范以及协议标准等都还处于制定过程当中。因此,可以采取以下措施在电力通信系统中应用智能光网络技术。首先是充分利用已有的网络资源,在保证目前投资的情况下逐渐引入智能光网络,达到少投入并且多收益的目的。其次是要坚持网络的兼容性以及技术的标准性,信令协议标准是智能光网络在电力通信系统中应用的前提,因此应当根据现有设备与网络以及评价方案选择标准协议抑或专有协议。最后要根据自身业务以及网络发展的实际状况引入并开展新的业务,逐步过渡到智能光网络。
从技术层面而言,智能光网络在电力通信系统中的应用可以从以下几个方面入手。第一是在已有的网络中引入集中控制系统,与此同时要向外提供标准的UNI接口,实现带宽与流量的按需配置。可以考虑在已有的光传输网层面选择核心节点配置大型交叉连接系统,通过这种方式能够屏蔽目前网络条件下的多厂商环境,构建一个灵活强大的智能核心层,也可以在保持已有传输网的前提下在集中管理系统上进行智能控制系统的配置,借助提供的标准OIF-UNI接口来实现与数据业务层之间的自动互联,最终搭建起结构重叠的智能光网络。第二,等智能光网络技术实现标准化后,可以在电力通信网络中建立信令机制,配置带宽的工作就可以由信令网来实现。对于目前电力通信网络中的带宽配置则仍然可以继续使用集中控制系统来实现。在一段时间内两种方式共同使用,平滑过渡,保证全网间的端到端配置。智能光网络技术是构建下一代电力通信系统的核心技术之一,它的网络体系结构能够给电力通信网络带来深远的影响。目前智能光网络技术受制于协议标准等问题的掣肘而没有得到广泛的应用,并且其产品的成熟度也有待考验。不过智能光网络在电力通信系统中的应用已是大势所趋,可以通过上述两种方式逐步推广应用以提高电力通信系统的通信效率。
总而言之,在电力通信系统中应用智能光网络技术能够实现技术上的自动化以及信息化,提高光缆的利用率以及光纤通信的可靠性,改善网络的多业务接人能力,并且其友好的操作界面也便于管理用户信息,从而达到降低成本提高电网运作效率的目的。
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长江航道局正在建设的智能航道是利用智能传感、物联网、自动控制、人工智能等前沿技术,自动获取航道要素信息,通过融合处理与深度挖掘,实现航道规划科学化、建设养护智能化、航道管理现代化。在强大而全面的信息数据支撑下,电子航道图系统将利用云计算技术对得到的海量数据进行整理分析,实现从数据到信息,从信息到知识,从知识到运用的过程,进而将航道信息全面定制化服务,并通过多源航道信息服务发布平台,为需要的用户实现实时的、便捷的航道信息服务。
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我国智能化电网建设的加速对电力通信系统实时控制的要求更高,电力通信工作越来越重要。现有SDH光传输网络难以满足电网发展的需求,以SDH以及光传送网为基础的智能光网络的成为电力通信系统发展的方向。
智能光网络是构建下一代光网络的核心技术,这种技术和组网思路能带来显著的优势,不过不便之处在于这种技术目前尚处于发展之中,尤其是接口规范以及协议标准等都还处于制定过程当中。因此,可以采取以下措施在电力通信系统中应用智能光网络技术。首先是充分利用已有的网络资源,在保证目前投资的情况下逐渐引入智能光网络,达到少投入并且多收益的目的。其次是要坚持网络的兼容性以及技术的标准性,信令协议标准是智能光网络在电力通信系统中应用的前提,因此应当根据现有设备与网络以及评价方案选择标准协议抑或专有协议。最后要根据自身业务以及网络发展的实际状况引入并开展新的业务,逐步过渡到智能光网络。
从技术层面而言,智能光网络在电力通信系统中的应用可以从以下几个方面入手。第一是在已有的网络中引入集中控制系统,与此同时要向外提供标准的UNI接口,实现带宽与流量的按需配置。可以考虑在已有的光传输网层面选择核心节点配置大型交叉连接系统,通过这种方式能够屏蔽目前网络条件下的多厂商环境,构建一个灵活强大的智能核心层,也可以在保持已有传输网的前提下在集中管理系统上进行智能控制系统的配置,借助提供的标准OIF-UNI接口来实现与数据业务层之间的自动互联,最终搭建起结构重叠的智能光网络。第二,等智能光网络技术实现标准化后,可以在电力通信网络中建立信令机制,配置带宽的工作就可以由信令网来实现。对于目前电力通信网络中的带宽配置则仍然可以继续使用集中控制系统来实现。在一段时间内两种方式共同使用,平滑过渡,保证全网间的端到端配置。智能光网络技术是构建下一代电力通信系统的核心技术之一,它的网络体系结构能够给电力通信网络带来深远的影响。目前智能光网络技术受制于协议标准等问题的掣肘而没有得到广泛的应用,并且其产品的成熟度也有待考验。不过智能光网络在电力通信系统中的应用已是大势所趋,可以通过上述两种方式逐步推广应用以提高电力通信系统的通信效率。
总而言之,在电力通信系统中应用智能光网络技术能够实现技术上的自动化以及信息化,提高光缆的利用率以及光纤通信的可靠性,改善网络的多业务接人能力,并且其友好的操作界面也便于管理用户信息,从而达到降低成本提高电网运作效率的目的。
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[摘 要]:智能光网络技术弥补了传统电力通信系统中SDH技术的不足,其在电力通信系统中的应用已经成为大势所趋。本文首先简要分析电力通信中光纤通信的现状,然后介绍智能光网络的概念及其主要技术,进而探讨其在电力通信系统中的应用。
[关键词]:智能光网络电力通信系统应用
我国智能化电网建设的加速对电力通信系统实时控制的要求更高,电力通信工作越来越重要。现有SDH光传输网络难以满足电网发展的需求,以SDH以及光传送网为基础的智能光网络的成为电力通信系统发展的方向。
目前我国电力光缆主要由普通光缆、ADSS光缆以及OPGW光缆组成,近几年的光缆建设以OPGW光缆为首要选择,辅以普通光缆,基本覆盖110kV的开闭所以及变电站,通过光纤线路实现网络连接。就传输网络而言,已有的SDH电力通信系统通常采用环网结构,即使用SDH光端机进行组网,传输容量一般为2488Mb/s或者622Mb/s。目前我国电力通信系统光线通信主要存在以下几个方面的问题。首先是灵活性比较差。通信网的业务调度能力较差,静态的端到端业务配置效率低.业务的疏通以及汇聚时往往出现阻塞,对于突发特较强的数据业务先天不足,并且SDH的网管功能使得其对网管的依赖性较强,一旦网管出现故障后果不堪设想。其次是业务模式比较单调。由于SDH网络无法对不同的用户和业务进行分级,因此提供的保护方式单一,网络资源的利用率比较低.更无法实现对资源的优化配置。再次是光缆的安全性比较差。SDH网络只能依靠2个光缆路由组成环形网络,难以应对网络光缆中断的故障,有着多站点通信失灵的危险。最后是扩展性能差。由于传统电力光纤通信的管理针对厂商,环网数量的增加带来了资源瓶颈,电路调度以及环间资源的优化往往比较繁琐。
智能光网络是在SDH以及光传送网上增加独立的控制平面后形成的,支持目前传送网提供的不同速率以及信号特性的业务。智能光网络能够在两个客户网之间提供固定带宽的传输通道,因此它对于新业务有着较强的可扩展性,能够支持多种业务模型。与传统的SDH网络相比而言,智能光网络有着以下几个方面的优点。首先是采用动态分布式的重路由,将全网的空闲链路当做备份路由,可以为多重节点故障时恢复链路提供更多的解决方案,因此能够使用备用宽带保障重要业务,并且它提供多种业务等,能够根据不同的需求定制特定的恢复方式,提高网络资源的利用率,为用户提供差异化的服务。其次是智能化的端到端配置。智能光网络中的业务配置能够根据网络资源、用户要求等使信令协议自动地进端到端的指配,创建动态的交叉连接并以此连接做为实体进行管理。快速配置的能力可以现状提高新业务的效率,实现资源的充分利用,并且信令的快速配置有利于未来多厂商互联互通。最后是资源的动态分配。在智能光网络中能够根据用户的需求提供带宽,达到按需分配的目的。通过设置自动触发带宽调整条件可以利用智能光网络的自动化以及智能化能力来完成带宽的自动无损调整。
第一,路由技术。路由技术是智能光网络中控制平面的重要技术,分为域内路由协议以及域间路由协议,前者适用于同一运营商的不同控制域,后者则适用于是不同运营商的控制域之间。第二,信令技术。在SDH中主要依靠网管集中实现调度,信令技术并不重要,而在智能光网络中信令技术是其重点,信令协议用于建立、维护以及拆除分布式连接,传送资源发现、呼叫控制、连接选择以及连接控制等信息。第三,自动发现技术。自动发现指的是网络通过信令协议实现网络资源的自动识别,包含控制实体、层邻接以及物理媒介层的逻辑邻接和业务发现。第四,链路管理技术。链路管理运行于邻接节点间的传输面上,用于提供链路并管理节点之间的控制信道,其核心作用在于信道管理、故障定位以及隔离等等,是实现光路自动配置的关键。第五,生存技术。生存技术是保证网络在故障发生后对受损业务的恢复,在智能光网络中其生存技术基于GMPLS协议的,该协议分为路径保护与区段保护,路径保护在连接终端上,当故障发生后替换到替代的路径上,区段保护则位于两个个相邻的结点之间,在故障发生后工作链路转移到备用的链路。
智能光网络是构建下一代光网络的核心技术,这种技术和组网思路能带来显著的优势,不过不便之处在于这种技术目前尚处于发展之中,尤其是接口规范以及协议标准等都还处于制定过程当中。因此,可以采取以下措施在电力通信系统中应用智能光网络技术。首先是充分利用已有的网络资源,在保证目前投资的情况下逐渐引入智能光网络,达到少投入并且多收益的目的。其次是要坚持网络的兼容性以及技术的标准性,信令协议标准是智能光网络在电力通信系统中应用的前提,因此应当根据现有设备与网络以及评价方案选择标准协议抑或专有协议。最后要根据自身业务以及网络发展的实际状况引入并开展新的业务,逐步过渡到智能光网络。
从技术层面而言,智能光网络在电力通信系统中的应用可以从以下几个方面入手。第一是在已有的网络中引入集中控制系统,与此同时要向外提供标准的UNI接口,实现带宽与流量的按需配置。可以考虑在已有的光传输网层面选择核心节点配置大型交叉连接系统,通过这种方式能够屏蔽目前网络条件下的多厂商环境,构建一个灵活强大的智能核心层,也可以在保持已有传输网的前提下在集中管理系统上进行智能控制系统的配置,借助提供的标准OIF-UNI接口来实现与数据业务层之间的自动互联,最终搭建起结构重叠的智能光网络。第二,等智能光网络技术实现标准化后,可以在电力通信网络中建立信令机制,配置带宽的工作就可以由信令网来实现。对于目前电力通信网络中的带宽配置则仍然可以继续使用集中控制系统来实现。在一段时间内两种方式共同使用,平滑过渡,保证全网间的端到端配置。智能光网络技术是构建下一代电力通信系统的核心技术之一,它的网络体系结构能够给电力通信网络带来深远的影响。目前智能光网络技术受制于协议标准等问题的掣肘而没有得到广泛的应用,并且其产品的成熟度也有待考验。不过智能光网络在电力通信系统中的应用已是大势所趋,可以通过上述两种方式逐步推广应用以提高电力通信系统的通信效率。
总而言之,在电力通信系统中应用智能光网络技术能够实现技术上的自动化以及信息化,提高光缆的利用率以及光纤通信的可靠性,改善网络的多业务接人能力,并且其友好的操作界面也便于管理用户信息,从而达到降低成本提高电网运作效率的目的。
[1]张白浅.谈智能光网络的特点及应用[J].技术与市场.2009.
[2]吴佳伟.智能先网络技术白皮书[J].电力系统通信.2010.
[3]郑伟军.智能光网络在嘉善电力的应用[J].华东电力.2009.
[4]李瑞梅,庄其仁.智能光网络在电力通信中的应用[J].福建电脑,2010.
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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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物联网作为一种新型技术手段,已经得到越来越广泛的应用,但在建设工程管理中的应用较少。以物联网的感知层、传输层、应用层为平台,初步构思了建筑材料全流程监控管理和建筑物全生命周期检测这两种物联网应用模式,以期将物联网应用于建设工程管理,实现建设工程的智能化管理。以下是读文网小编为大家精心准备的:物联网在建设工程智能化管理中的应用研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
物联网是计算与通信领域继互联网之后的一次技术革命,物联网的应用已涉及社会生活的许多方面,物联网以其可以实现物体与物体之间、环境、状态信息实时的共享,智能化的收集、传递、处理、执行而得到各方重视。物联网可将美国在未来15~20年的收入平均提高25%~40%,给全球GDP 增加10 万亿~15 万亿美元。我国目前已将物联网上升为国家五大战略性新兴产业中的第二位,可见发展物联网产业意义重大。
建筑业是国民经济的重要支柱产业,但建筑业的生产效率很低。国家统计局2009 年统计表明,2008 年建筑业人均年产值为18.7 万元,其他工业为57.4 万元。随着科技进步,建筑结构形式复杂化,高科技含量、高使用要求使得建设工程施工工艺复杂、工序增加,这就要求建设工程不断提高生产效率,实现管理精细化、高效化。传统的工程管理理念和手段已经难以满足人们对建设工程日益增多的要求。据统计,一个典型的1 亿美元的工程项目会产生15 万份资料信息,包括图形资料、法律文件、采购单、工期安排等,而且大部分资料信息之间彼此孤立,没有体现彼此间的关联。采用传统的管理模式来处理如此庞大的信息量需要大量管理人员、耗费大量时间,而且管理效率并不理想。因此,建设工程管理应寻找新的管理模式,实现高效管理。可考虑在建设工程中实施基于物联网技术的信息化管理。
建设工程管理中物联网的应用尚不多。基于物联网技术的信息化管理可以很好地处理建设工程中的大量信息、将各施工阶段信息资料联系起来、避免信息孤岛与信息回流现象;也可以很好地解决不同组织、不同专业、不同过程之间的信息壁垒等问题。所以初步构思设计了将RFID 应用于建设工程管理的两种模式,即建筑材料全流程监控与建筑物全生命周期检测,为物联网在建设工程智能化管理中的应用提供思路。
物联网是把所有物品通过信息传感设备,按约定的协议,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。就目前科技发展水平来看,在建设工程管理中采用RFID 这种物联网传感设备较为适合。RFID 即无线射频识别,是一种无线信息传感设备,通俗地讲就是电子标签。目前最先进的RFID 是采用热敏、光敏等材料,以智能化原件为核心,通过电子的方法存储信息,将物体与互联网连接,使物体主动感知并反馈信息,实现海量存储,达到智能化识别和管理的目的。据统计,通过采用RFID 能够帮助把失窃和存货水平降低25%,因不再需要人工查看进货的条码而节省劳动力成本。
物联网技术以感知层、传输层、应用层为平台实现建设工程管理智能化。建设工程管理涉及的信息量大、面广、琐碎,对建筑材料的全流程检测涉及大量时间与空间信息,对建筑物全寿命检测需要在建筑物每个主要承重构件上布置几个到十几个RFID。因此,在建设工程信息管理中需要大量的传感器和庞大的数据存储与处理系统。云计算的出现使得存储和处理数据的价格大大下降,传感器价格迅速下降,这使得在建设工程中大量使用传感器、实现建设工程管理智能化成为可能。
2.1 感知层
感知层是指通过RFID 采集信息,使物体携带自身信息并实现流动数据更新累加。在建筑材料全流程监控管理中,感知层采集的信息主要包括:建筑材料的产品信息,运输中形成的物流信息链,经手人员信息等。在建筑物全生命周期检测中感知层主要采集的信息涉及主要承重构件的设计信息、验收情况、使用中检测信息等。
2.2 传输层
传输层即网络传输技术,用于解决网络层的网络接入、传输、转化及定位等问题。由于无线局域网具有高移动性、抗干扰、安全性能强、扩展能力强、建网容易、管理方便等诸多优点,而建设工程信息量大、施工环境复杂,考虑到要实现对建筑物全生命周期检测,应尽量采用较为先进的技术手段作为传输层,方便日后系统更新换代。以目前的科技水平看来,可以采用无线局域网作为建设工程管理的传输层平台。
2.3 应用层
应用层是展现物联网应用巨大价值的核心架构,它旨在实现信息的分析处理和控制决策以及完成特定的智能化应用和服务的业务,从而实现物与物、人与物之间的感知,发挥智能作用。建设工程中,要求应用层具有海量存储、数据管理与智能分析等功能。因此,应以云计算技术作为应用层集合分散在各地的高性能计算机上,为物联网在建设工程管理中的应用提供服务平台。
3.1 建筑材料全流程监控管理
建筑材料全流程监控管理指的是在建筑材料出厂时便在每个单元材料中埋入RFID,记录材料的产品信息。在运输中,以时间和空间信息形成物流信息链,直到建筑材料进场、投入使用。管理人员通过扫描RFID 清楚地了解这批建材的全部信息。在进场时接收材料的管理人员要对产品质量进行初步评定,将检查结果录入RFID,进一步保证了进场材料的质量。当某单元建材出现问题时,通过扫描RFID 可以明确责任人,减少责任推诿,提高管理人员的管理积极性。具体建筑材料全流程监控管理信息录入如图2 所示。其中,使用部位指的是建筑材料具体用于建筑物的哪些部位,旨在方便日后管理。产品信息包括产品属性、质量等级、生产日期、生产厂家等内容。
3.2 建筑物全生命周期检测
建设工程全生命周期检测的具体做法是将具有应力感应功能的RFID 在不影响构件结构功能的前提下放入主要承重构件中,如框架梁、框架柱等。根据构件的受力要求,RFID 应布置在拉、压应力较大处,并且录入其对应的构件基本信息,如设计信息、建设单位信息、施工单位信息等。随着工程的进行,不断录入新信息:验收时录入每个构件的验收情况与验收人员信息,投入使用后实时检测每个构件,记录每个构件的受力情况,消除安全隐患,使建筑寿命合理化。
3.2.1 录入基本信息
录入基本信息是为之后验收工作、安全测评工作及建筑物合理寿命鉴定服务的。基本信息主要包括项目建设单位信息、设计信息、施工单位信息。这个环节是实现建筑物全生命周期检测的前提,录入的信息越翔实、越条理,之后的工作就越省力。项目建设单位信息包括项目名称、建设场地地址、建设单位名称等,根据日后需要按需录入。设计信息包括每个主要承重构件的图纸编号、构件编号、混凝土级别、配筋信息、截面尺寸、设计单位、构件受力的设计限值等。施工单位信息主要包括施工单位名称、项目负责人、具体某片区域管理人员等。录入这些信息可以加快施工现场管理人员之间信息流通速度,明确责任人,提高工作效率与工程质量。
3.2.2 提高验收效率
工程验收时,监理人员首先在RFID 中录入验收日期、验收单位及监理人员个人资料。验收时扫描RFID,将构件设计信息与现场检查结果核对,记录自己对该构件的质量验收结果。这样可节省大量查阅图纸的时间,减少由于管理人员素质等原因造成的质量问题,现场验收结果有据可查,验收质量得到保证。
3.2.3 减少使用中的安全隐患
当工程竣工投入使用后,具有应力感应功能的RFID 可实现建筑物全生命周期的监测。当构件应力超过允许值时发出警报,这样可以及时发现有问题的构件,尽早做好维护措施,实现基于预防性的、有针对性的维护,在建筑物出现安全问题之前进行加固等措施。而不是浪费大量时间进行常规检修,这就意味着零计划外故障时间,即如果没有突发性事件,建筑物不会出现安全问题。在日常运行中都可以通过监测预先处理掉可能的安全隐患,大大提高建筑安全性能,并且节省目前检测部门的检测时间。由于有些检测需要局部破坏建筑物,采用RFID 避免了原本没有必要的破坏。由于可以及时解决安全隐患,所以采用RFID 间接提高了建筑物使用寿命。
3.2.4 建筑寿命合理化鉴定
当建筑物达到其设计使用寿命时,进行一次全方位的数据收集,即对建筑物体检,根据RFID 收集的检测数据、汇总之前存入RFID 的信息,分析该建筑物能否继续使用或者需要何种维修措施,从而合理延长建筑使用寿命。我国近年来出现越来越多的短命建筑,许多建筑在达到设计使用年限后仍可正常使用,有些稍加修缮即可继续使用。在资源日益紧张的今天,人为规定建筑物使用寿命的做法无疑是一种资源浪费,重复建设造成大量人力物力的浪费。采用RFID 可以使建筑寿命合理化,实现建筑物经济效益最大化。
物联网的出现为人们的生活带来巨大变化,将物联网应用于建设工程管理很可能是改变建设工程管理方式的重要手段。本文初步设计了建筑材料全流程监控管理和建筑物全生命周期检测两种模式,希望能为物联网在建设工程管理智能化中的应用提供参考。
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在我国教育中,计算机教学在各个学习阶段都受到重视,但由于我国各地区以及城乡之间经济发展的不平衡,使得计算机教学在具体教学中并没有得到合理实施。今天读文网小编要与大家分享的是 :多元智能理论在计算机公共课教学中的应用的论文,具体内容如下,希望能帮助到大家!
多元智能理论在计算机公共课教学中的应用
在众多人的心目中,智力观只是一种单一的逻辑推理或语言能力,该智力观点能够判断学生学习书面知识的能力,但是不能充分表现学生毕业后的专业成绩和将来在事业上的发展水平。美国哈弗大学教授霍华德.加德纳教授提出多元智能理论,该理论打破了传统的智力理论的偏颇论调,为教育的发展拓宽了道路,提供了更广的发展方向,同时也为教师的教学提供了很好的理论依据,如何充分提高学生的相互交流能力、空间想象能力、逻辑思维推理能力等八大智能,让学生在有限的学习时间内发挥自己的特长,这是教师在教学中应该思考的问题,也是我们在本文中要解决的问题。
一多元智能理论应用于计算机公共课教学的必要性
多元智能理论强调,每个学生都有自己的优势、兴趣和爱好,有自己的学习风格和学习方法,教师看待学生要从多种方面来考察。计算机公共课是一门操作性比较强的实践课,学习效果很大程度上取决于学生的态度、动机、兴趣、性格等心理因素。在21世纪信息技术迅速发展的今天,促进高校计算机公共课程的教学质量,培养高素质的,复合型的人才已迫在眉睫。在新的社会形势下,我们必须改变传统的教学观念,进行教学模式改革,在教学上要体现以人为本,以学生为教学主体的理念,在宝贵的学习时间内,让大部分学生在有限的时间内充分发挥自己的潜能,提倡个性发展、全面发展、德才兼备。目前,多元智能在多门课程中得到迅速广泛的传播和接受,这给我们计算机公共课的教学很大的启发,为我们的教学提供了一个改革的方向。
二计算机公共课教学现状
教育部非计算机专业计算机基础课程教学指导委员会发布的《进一步加强高校计算机基础教学的几点意见》中,要求学生应该了解和掌握计算机基础知识。在我国,因为地域差异,经济发展水平参差不齐,师资不同,教师授课方式和授课知识点不相同,造成学生对计算机的掌握水平不同。主要差异表现在以下几点:
1.学生水平参差不齐,教师缺乏合理的教学起点
在我国教育中,计算机教学在各个学习阶段都受到重视,但由于我国各地区以及城乡之间经济发展的不平衡,使得计算机教学在具体教学中并没有得到合理实施。进入大学阶段后,其他课程可能是零起点的,但是计算机课程需要大家有一定的基础。很多大学计算机老师缺乏合理的教学起点,一刀切,不同的专业,培养目标不同,但是用到的教材是一样的,统一的培养要求和培养方案,这样不能适应各种不同专业的学生的个性发展。
2.教学方式单一,教学效率比较低
计算机的更新换代非常迅速,计算机的知识也随之发生很大的变化,可以说计算机是当今发展变化最快的学科,计算机公共课虽然说是基础课,但是涵盖的知识点很多,包括有关如今社会信息发展的理论知识也包括计算机的操作能力,在后续课程中这些知识都要发挥很重要的作用。在传统理论授课中,以多媒体为教学工具,教师边讲解边操作,教学中心是教师,这样造成学生上课没有积极性.
三多元智能理论对计算机教学的启示
1多元智能理论有助于转变教师的教学观
传统的教学以“教师讲,学生学”为模式的灌输式教学为主,忽视了不同学科不同能力和不同的学生在认知活动和接收知识方式上的差异,多元智能理论认为每个人都不同程度的拥有相对独立的八种智力,因此教学方法和教学手段应该根据教学对象和教学内容而发生变化,教师要注意因材施教,因人施教。
2.多元智能理论有助于转变教师的评价观
多元智能理论对以往的考试形式也提出了反驳意见。在以前的考试中,采用纸质考试形式,着重强调了学生的语言和数理逻辑方面的能力,学生学习时采用死记硬背的方式,缺乏对学生理解能力、动手能力、应用能力、创新能力的考核。老师也是以学生的卷面成绩来评价一个学生的好与坏,这种方式具有片面性,局限性,在多元智能理论的支持下,我们要改变传统的评价学生的观点。
3.多元智能理论有助于树立学生的自信心
多元智能理论提出每个人都有自己独特的学习方法和优点,每个学生对知识点的掌握程度不相同,所以,作为教师,应该为学生提供积极乐观的认识观,多方面去了解学生的特长,要充分肯定学生的发光点和可取之处,并相应的采取适合学生特长发挥的方式,鼓励学生,促进学生的发展。
四多元智能理论与计算机公共课教学的整合
1.以多元智能理论为指导,开展多样化课程内容设计,挖掘学生潜能
多元智能理论中重点指出智能的多元性,这种多元性要与社会的事业需求及真实的世界环境结合;指出智能的可变性,可以通过课程内容的设计,加以培养和发展。
传统的课程观教师只是课程的阐述者和传递者,学生只是课程的接受者和吸收者,这样,教师和学生的生命力、主体性、创造性就无法得到发展,浪费了学生的精神活力和创造力。
以多元智能理论为基础的教学理论,课程的开发与实施,首先要求的是教师必须改变传统的课程观,树立多元课程观,这既是教师适应新的课程理念的需要,也是关注学生智能发展的需要。教师在教学中要把培养学生的多元智能作为根本目的,为多元智能而教,在教学实践中研究和开发培养学生多元智能的教学方法和模式。计算机公共课具有很强的综合性,除了讲到有关计算机硬件内容以外,还涉及到其他知识点,如网络、通信、Word文字处理软件、电子表格处理软件、图像处理软件、电子邮件软件、小型软件开发等等,综合了基础理论课、实践课的特点。计算机公共课的教学内容为多元智能的发展提供了丰富的学习资源,由于学生的智能特征各不相同,应尽可能多层次提供适应性的学习内容,尽可能涉及一些不同的智能领域,让学生享受到“智能公平”,将多元智能与课程教学统整起来。
2.根据课程重点、特点以及学生的认知水平,知识的系统性来创设教学情境和教学计划
在计算机公共课中要涉及到计算机的硬件,如键盘、鼠标等,这些知识可以通过玩一些小游戏如纸牌、打字母游戏练习。这样学生既不会出现上课发困的现象也同时练习了鼠标键盘的使用。对于其他的电脑硬件部分,可以让学生以小组为单位,设计装机方案,了解计算机硬件直接的关系,掌握计算机工作的原理以及计算机的性能指标。在讲到有关应用软件章节时,要以学生为主体,凸显学生的能力,比如言语沟通能力强的学生可以侧重Word、WPS的编辑排版以及通过网络进行人对机、人对人的对话;视觉空间智能占优势的学生可以侧重于灵活运用Photoshop、premier、3DMAX等软件进行制图作画;自我认识能力强的学生可以指导利用网络上丰富的信息进行个性化学习,获得学习自主权;人际沟通智能好的学生可以引导其在网络环境下结识更多的良师益友。
3.创建有利于学生智能发展的多元评价方式
评价的目的不是为了评比,而是为了提高学生的自我认知能力,让他们做得更好。计算机公共课是集知识性、操作性、创新性、交互性为一体的学科,评价应该是多元性的。首先,评价内容应该是多元的,对学生在某一领域的表现不是用一个单一的分数来评价,二是涉及该课程领域的内容和技巧,其次,评价的角度或主体是多元的,即自评、他评和师评。作品的自我评价特别有助于学生自我认知能力的培养,一个任务完成后,让学生对自己的作品自我分析一下,从各个方面对自己进行反思,使他们在反思中学会管理自己的学习,真正地将“学会学习”落到实处。加德纳提出,每个人的作品是用来给别人看的,所以我们还要通过与别人的关系来认识自己的。另外,他人的评价同样显得十分的有意义,教师也可以发表自己的观点,但绝不是权威,评价并不是教师的专利。
五结论
智能并不是与生俱来的,每个人都有能力改进且扩展自己的智能,每个人的智能是多元的,并有自己独特的智能组合。加德纳的多元智能理论很好的阐述了这一观点,同时,多元智能理论也为教学提供了很好的理论基础,在各门学科中都有一定的反响,计算机公共课是大学生必须要学习的一门理论与实践密切结合的课程,我们要深刻钻研多元智能理论,发掘出更好的适应计算机公共课教学的多元智能方法,为教学改革翻上新的一页。
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随着3G通信时代的到来以及智能手机、PDA等掌上终端的普及,使得信息化摆脱了对固定的办公场所和固定工作时间的依赖,打破这些时空上的信息束缚限制,跳出固化的信息化建设,将信息化无缝延展到每个人手中。每个人可以使用移动终端的办公系统随时随地进行办公。以下是读文网小编为大家精心准备的:关于智能手机在协同办公系统中的应用研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:随着信息科技的猛速发展,具有独立操作系统的智能手机正迅速风靡全球。结合智能手机的特点和移动协同办公系统的关键技术,对智能手机在协同办公系统中的应用进行了探讨,并详细分析了手机短信提醒功能和微信功能在协同办公系统中的应用。
【关键词】: 智能手机 协同办公系统 短信猫 微信
在移动互联时代,智能手机的流行已经成为手机市场的主要趋势。这类移动智能终端的出现改变了人们的生活方式及对传统通讯工具的需求,智能手也成为这个时代不可或缺的代表配置。协同办公平台是沟通、管理和协作的平台,它利用网络、计算机、信息化,使办公人员间的沟通、共享更加便捷,是提高效率的一款在线软件。本文对智能手机在协同办公系统中的应用展开探讨。
智能手机具有独立的操作系统,可自由安装各类应用软件。不同操作系统手机间的应用软件互不兼容,而相同系统的手机软件几乎是通用的。
2.1 操作系统举例
目前的智能手机操作系统处于群雄争霸的局面,多操作系统并存。目前市场上存在的主要操作系统包括Android(安卓)、IOS(苹果)、Windows Phone( 微软)、Symbian(塞班)、BlackBerry(黑莓)等。但是由于缺乏技术创新、娱乐性差和对触屏功能的支持不好等,Symbian 和BlackBerry操作系统逐渐被市场淘汰。
(1)Android
Android 是谷歌公司开发的由Linux 操作系统和Java 开发语言构成的开源软件,是当下最流行的手机操作系统之一。它是世界上第一个采用开放源代码建立的智能手机操作系统,受到很多手机厂家的追捧。
(2)IOS
IOS 是苹果公司独家开发的专为iPhone 设计的手持设备操作系统,没有越狱的IOS 只能装规定的应用软件,越狱之后的IOS 可随意地安装其他未获得苹果公司认证的应用软件。
(3)Windows Phone
WP 是由微软公司开发的手机操作系统,它注重于办公和摄像功能。其操作设计较为前卫,包括桌面定制、图标拖拽等,其主屏幕借助仪表盘来显示电话、邮件、短信等内容。
2.2 主要特点
智能手机具有五大特点:
(1)无线接入互联网,即需要支持GSM 网络下的GPRS或者CDMA 网络的CDMA1X 或3G(WCDMA、CDMA-2000、TD-CDMA)网络,甚至4G(HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE)网络。
(2)具有掌上电脑(Personal Digital Assistant, PDA)功能,包括个人信息管理、日程计划、任务安排、多媒体应用、网页浏览等。
(3)具有开放性的操作系统,拥有独立的核心处理器和内存,可以安装更多的应用程序,使智能手机的功能可以得到无限扩展。
(4)人性化,可以根据用户需求,实时扩展机器内置功能,进行软件升级,可智能识别软件兼容性,实现了软件市场同步,更加人性化。
(5)功能强大,扩展性能强,支持多种第三方软件。
2.3 应用领域
智能手机应用甚广,具体的应用领域有社交网络、军事领域、战场通讯与侦察、战场态势感知终端、充当微型火控系统、进行无线遥控等。
九思移动办公系统是一套将移动通信元素和协同办公系统有机结合在一起,将日常办公、信息查看、内部沟通等功能集于一体的在线办公通信工具。通信实现信息和资源共享, 节省投资, 应对终端手机有较高的兼容性, 不同的平台和智能移动终端可以实现相同的功能。
3.1 移动协同办公系统具有的模块功能
领导及员工可以随时随地利用智能手机通过移动协同办公系统来进行日常办公,信息查看,内部通信,对待办事项进行审阅、审批等,移动协同办公系统是实现高效办公的有力工具。
3.2 关键技术
(1)为保障企业的知识产权和个人隐私,系统的客户端程序要有多种安全保障措施,以保证信息安全。包括移动设备串码、用户名密码验证、数字证书、短信验证码等,这些措施可以随意配置和组合,以形成若干种多重绑定的安全机制。
(2)基于兼容技术,对手机型号和操作系统无要求。
(3)每当服务器端有新的工作信息、新邮件和新公告等信息生成时,系统自动选择最便捷最快速的方式,实时地把这些信息从服务器端推送到相应的智能手机终端上。
4.1 手机短信提醒功能的应用
采用硬件GSM 短信猫,插入普通手机SIM 卡,连接服务器的USB 接口;无需接入互联网,可内外网发送,接收号码为国内所有手机、小灵通用户,无地域与网络限制;无延迟,即发即收。由协同办公系统管理员设定是否启用手机短信收发功能,手机短信管理员设定哪些用户可以使用手机短信,普通用户设定哪些工作进行手机短信提醒。当手机用户有相关任务时,就会收到相应短信提醒。
4.2 手机微信在协同办公系统中的应用
协同办公系统以“事”为载体,既有信息的流通,又有协同办公的管控,能够满足企业全方位的管理需求。微信增强了企业信息流通的便利性,正好可以和协同办公系统互补。在微信迅速蹿红之时,把协同办公系统中的工作流审批、信息中心和微信整合起来。用户只需要在微信中绑定协同办公系统的账号,就能够在微信中使用移动协同办公系统的功能,包括流程审批、信息查询、待办事项等。点击信息的标题,就可以进入详细界面进行下一步操作。用户在微信中发布的通知,其他用户可以在OA 系统中接收到,这是一种完整的双向整合。
4.3 智能手机在协同办公中的应用
兼具计算机和手机功能的智能手机可以很好地满足企业协同办公的需求。目前,基于移动手机的协同办公平台已经趋于成熟,这里以九思移动协同办公平台为例,系统的功能主要集中在以下几个方面。
(1)日常办公:手机移动办公应具有待办事项提醒功能,并按紧急程度进行区分,显示出内容摘要。
(2)信息查看:用户通过手机快速查阅系统内最新新闻以及公告通知,并且可回复。
(3)电子邮件:能够集成公共邮箱、企业邮箱等,实现统一管理。
(4)消息通知:可通过移动设备接收重要通知和会议通知等,还可提醒待办事项。
(5)公文流转管理:可使用智能手机进行文件审查、批准,可实现文件流转的配置和文件传输功能, 因此, 员工在出差或者不方便的情况下仍然能够处理公共访问互联网。
(6)员工通讯录:内部员工交流时可使用智能手机客户端功能检查记录。
总之,随着智能手机的普及,手机作为协同办公系统的补充应用已经成为一种趋势。各企业应重视智能手机的功能,充分发挥智能手机的作用,让智能手机更好地服务于企业的日常管理中,提高员工的工作效率。
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2.1 全面预算控制法下的营销预算控制预算控制具有综合推进成本降低的积极功能。企业要实现目标利润,必须把预算控制放在资本运营的重要地位。
2.2 定额成本法下的营销成本费用控制按照一般规律,营销费用投入越多,预期的销售量越大。然而,营销费用的增加不可能是无限的,受市场需求容量、行业竞争状况因素的影响,则需要解决最佳营销费用分配的问题。同时,在营销费用一定的条件下,要将这些预算按不同的比例分配到营销组合的不同项目上和销售利润上。掌握和协调好销售数量与营销费用组合过程项目之间的关系,是现代营销成本控制所要解决的问题。
第一,营销成本最低化控制。在企业技术装备条件不变的条件下,一种产品的边际成本与平均成本,在开始时都是随产销量的增加而递减;但当产销量扩大到一定限度,就由于“报酬递减规律”的作用转为递增。
第二,营销利润最大化控制。在横坐标上移动产销量的值,使产销量与价格乘积达到最大时(即总收益的最大值),得到的不是最大利润;由于边际报酬递减规律作用,产销量增加,边际成本由递减转为递增,而使总成本急剧递增,故边际成本最低时也得不到最大利润。所以,只有在边际总收益等于边际成本时,也就是产销量的某一微量增加点,总收益的增量等于总成本的增量,两个函数的导数相等时,这两条曲线之间的距离最大,才达到最大利润,才能找到最合理的生产经营规模。
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摘要:网络通信系统已经具备了一定的加密系统,而我们说到的是在原有的加密体系上,设计一种更加安全、有效的加密系统。该系统在原有的安全系统上将数据以三重IDEA加密,而密钥则采用RSA加密,并用单向数字函数SHA—1实现数字签名,从而确保了用户在使用时更加的安全。本文主要介绍该系统的设计以及其应用。
关键词:三重IDEA算法RSA算法网络通信系统数据加密
目前网络通信系统采用的协议都是TCP/IP协议,因此,在对网络通信系统中传输的数据进行加密时主要研究的就是会话应用层。在数据形成的最初就将其加密不仅可以使数据在通过网络传输的过程中更加的安全,还能够避免在传输过程中需要进行加密的繁琐。由此可见,在进行加密设计时首先必须将整个网络通信系统的结构弄清楚,然后才可以根据网络系统的结构设计出最适合该网络的加密系统。
为了确保网络通信系统的安全,数据加密已经普遍的投入使用,也确保了网络通信系统的安全。但是原有的数据加密网络通信系统难免存在一些漏洞,因此,我们就在原有的数据加密网络通信系统上进行了一些设计,从而确保数据的传输更加的安全、可靠。
(一)加解密模块的设计。本系统是将对称密码算法和公钥密码算法相结合,使两者的优缺点相互结合,以弥补各自的不足。对称密码算法具有加密速度快、加密强度高的特点,可以满足大量数据的高效加解密;而公钥密码算法具有加密速度慢、加密强度高、密钥便于管理的特点,因此,它可以对明文的密钥进行加密。这样就弥补了对称密码算法中密钥不便于传递的缺陷。两者结合,各取其优点,使之互补,能够更便于网络通信系统的加密。
(二)用外部CBC模型三重IDEA算法加解密。三重IDEA算法是分组密码算法中比较优秀的算法,该算法的密钥长为128bit,而且它还具有较好的抗差值分析和相位分析性,并且便于硬件和软件的实现。
三重IDEA算法即是采用IDEA算法在三个密钥的作用下对一个明文进行多次加密,在该算法加密的系统中所使用的三个密钥必须保证相互独立。假设所使用的三个密钥为K1、K2、K3,明文为P,密文为C,用密钥加密过后用EK表示,解密过后则用DK表示。因此,整个算法的过程的描述如下:
加密:C=EK3(DK2(EK1(P)));解密:P=DK1(EK2(DK3(C)))
CBC不是一种加密算法,而是一种算法的实现方式,是一种密码模式。密码模式不会损坏密码算法的安全性,而CBC模式的应用主要就是在明文被加密之前将其与前面的密文进行异或运算。在一组明文分组被加密过后,其结果会被存在反馈寄存器里面,然后再进行下一组明文分组加密的时候,CBC模式就会先将这一组明文分组与前面加密过后的密文进行异或运算,然后将结果又存到反馈寄存器中,又将其与下一组明文分组进行异或运算,一直循环到明文分组加密结束。CBC模式采用这样的方法主要就是为了将完全相同的消息加密成不同的密文消息,这样就可以避免窃听者采用分组重放的方式再进行攻击。整个加密过程实现起来并不难,但是必须保证用于加密的密钥相互独立,而该系统所使用的密钥是由系统的随机函数产生的。
RSA算法的安全性与大数的分解难度是息息相关的。使用RSA算法求取密钥的方法大致如下:首先,我们随机的选择两个大素数P和Q;然后将两个数相乘计算出模数,将两个数分别减去1相乘,计算出欧拉函数Φ(n);计算出欧拉函数后选择与其互素的正整数d,其必须满足gcd(d,Φ(n))=1的条件;最后计算密钥e,而其必须满足的条件是d*e=1mod(Φ(n))。这些密钥中e、n是公开的,而p、q、d则是保密的,e是公开的加密密钥,d是秘密解密密钥。
该加密系统是基于Internet的C/S通信模型建立的,也主要是在该模型中使用。它主要是在应用层对数据进行加密、数字签名或身份认证等运算,然后发送方再将数据用三重IDEA算法进行加密,用单向散列函数SHA-1实现数字签名,并将三重IDEA的密钥K1,K2,K3等信息用RSA算法进行加密,最后将加密完成的密文发送给接收方。而接受方在接受到信息后将会按照发送方加密的方式对数据进行解密,得到发送方发送的原文,然后进一步进行验证。这样,客户端与服务器之间的通信就可以正常的进行了,从而保障了两者之间通信的安全性。
基于数据加密的网络通信系统在很多的领域都可以用到,它主要就是避免信息在传输的过程中被截取或是篡改,在需要用到通信系统的领域都需要使用加密系统,从而才能保障网络中信息的安全性。加密系统是网络通信系统必不可少的一个部分,也在网络通信系统中将它的作用发挥的淋漓尽致。
在信息急速发展的时代,网络通信系统的安全是非常重要的,也受到了极大的重视。而为了保证网络通信系统的安全,研究以及使用加密系统就显得非常必要了。我们在文中谈到的加密系统在进行测试的过程中确实实现了对数据加密以及数字签名等功能。而网络通信系统在不断的发展,加密系统也将会不断的发展。加密系统在网络通信系统中也将其作用发挥了出来,并且随着发展将会为网络通信系统提供更加完善的安全保障。
[1]孟艳红,秦维佳,辛义忠.基于数据加密的网络通信系统的设计与实现[J].沈阳工业大学学报,2004,26(1):93-95
[2]夏美凤,施鸿宝.基于数据加密的网络通信系统安全模型与设计[J].计算机工程,2001,27(10):117-126
[3]王智超.基于数据加密的网络通信紫铜的研究[D].河北工业大学,2006,11
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以广西高校学生体育协会管理体制的现状为研究对象。
采用文献资料法、问卷调查等方法,并在此基础上检索和查阅了我国相关书籍和刊物,对广西高校学生体育协会管理体制现状进行调查分析。
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