時(shí)間：2022-08-13 01:28:04
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘
要
隨著Internet的迅猛發(fā)展，人們已經(jīng)不滿足于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸簡單的文本圖像信息，更加豐富的多媒體信息，特別是連續(xù)的媒體內(nèi)容（視頻和音頻）已經(jīng)開始在互聯(lián)網(wǎng)上普及。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸連續(xù)媒體數(shù)據(jù)為人們呈現(xiàn)出一個(gè)極具吸引力的信息交流場(chǎng)景。為了適應(yīng)這種新的需求，視頻編碼的目標(biāo)逐漸由傳統(tǒng)的面向存儲(chǔ)變?yōu)楝F(xiàn)在的面向傳輸。
本文首先分析了Internet環(huán)境下多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N解決方法，討論適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l編解碼方案。在目前的Internet環(huán)境下，由于網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性和傳輸速率的不穩(wěn)定性，媒體流數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中會(huì)出現(xiàn)延時(shí)、丟失等意外狀況，影響了傳輸?shù)馁|(zhì)量。針對(duì)這個(gè)問題，國內(nèi)外的學(xué)者提出了各種解決方案，主要從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和視頻編解碼框架兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。然而網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的改變不是一朝一夕的事情，因此，設(shè)計(jì)新的適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l編碼算法成為本文研究的重點(diǎn)。
在目前實(shí)際應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)中，流媒體技術(shù)是主要的應(yīng)用成果。本文以最新的流媒體解決方案為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本文分析了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)在Internet環(huán)境下所存在的不足。針對(duì)這些缺陷，本文提出了一個(gè)改進(jìn)型FGS編碼框架。該框架以基本的FGS編碼方案為基礎(chǔ)，引入了改進(jìn)的預(yù)測(cè)算法和碼率的自適應(yīng)策略等新技術(shù)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該框架在一定的條件下提高了FGS算法的性能。
最后，本文對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)，提出了相應(yīng)的觀點(diǎn)和對(duì)未來網(wǎng)絡(luò)多媒體數(shù)據(jù)傳輸發(fā)展方向的展望。
關(guān)鍵詞：面向傳輸，流媒體，精細(xì)可擴(kuò)展性
：34000多字的工學(xué)碩士學(xué)位論文
有中英文摘要、目錄、參考文獻(xiàn)、大量圖片
400元
關(guān)鍵詞：PTN；OTN；傳輸網(wǎng)絡(luò)
前言：
當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)最為關(guān)鍵的部分就是網(wǎng)絡(luò)傳輸，而網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹攸c(diǎn)就是快速的數(shù)據(jù)流量的流通。而在近些年的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來看，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母鞔蠊荆貏e是通信公司它們的網(wǎng)絡(luò)傳輸要求更為嚴(yán)格。因?yàn)橛捎诨ヂ?lián)網(wǎng)全民化得發(fā)展，導(dǎo)致數(shù)據(jù)流量的急劇增大，而通信服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的全I(xiàn)P化、高帶寬化已經(jīng)發(fā)展成為時(shí)代的基調(diào)。而在面臨技術(shù)發(fā)展的小瓶頸狀況下，為適應(yīng)時(shí)代大數(shù)據(jù)的沖激，必須在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，將現(xiàn)有技術(shù)逐步磨合為高質(zhì)量、高水平、高承載的傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。在研究中我們發(fā)現(xiàn)，所嘗試的眾多技術(shù)組網(wǎng)中，目前的只有PTN和OTN技術(shù)可以綜合其自身特色和優(yōu)勢(shì)，并且能夠穩(wěn)定信道，進(jìn)行高質(zhì)量，高速度的網(wǎng)絡(luò)傳輸。特別適應(yīng)如今對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速度、質(zhì)量、安全性的嚴(yán)格要求。
1 關(guān)于傳輸網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)概述
1.1 PTN概述
傳統(tǒng)的PTN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)統(tǒng)一運(yùn)用的都是直連鏈路式的組網(wǎng)模式，這樣連接網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)就是能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)某杀究刂频暮艿停?jié)約資源和成本。并且在以往低節(jié)點(diǎn)利用率上讓其得以極大速率上的提升。PTN網(wǎng)絡(luò)連接的好處還體現(xiàn)在路由的管理效率得到提升以及讓我們的帶寬擴(kuò)容業(yè)務(wù)得到順利的發(fā)展，這樣做就有效的減少了業(yè)務(wù)調(diào)度的層次。 PTN運(yùn)用了直接面向連接的技術(shù)，其中的內(nèi)嵌二層設(shè)備組播功能和統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能能夠極大的方便進(jìn)行故障查找和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄，并且在數(shù)據(jù)傳送和安全性保障方面也有極大的優(yōu)勢(shì)。PTN內(nèi)核IP化是PTN最早出現(xiàn)的原因，這是為了解決大量小顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收斂和傳輸，這個(gè)技術(shù)能夠讓接入層IP化和適應(yīng)高強(qiáng)度的突發(fā)性狀況。PTN傳輸技術(shù)明顯的把網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，使各大通信商的在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送方面獲得眾多的高度贊揚(yáng)。然而PTN技術(shù)雖然好處很多，但是有一個(gè)較為明顯的問題便是無法在大量大顆粒業(yè)務(wù)的傳輸上大顯身手，這也就是PTN后OTN的出現(xiàn)原因。
1.2 OTN概述
作為在PTN后出現(xiàn)的技術(shù)，其出現(xiàn)的主要原因便是為了彌補(bǔ)PTN在一些地方的缺陷，當(dāng)然，OTN的技術(shù)優(yōu)勢(shì)僅僅表現(xiàn)在這些方面。作為新興的技術(shù)，OTN相較于傳統(tǒng)的WDM和SDH技術(shù)，其在大顆粒帶寬的調(diào)度和傳輸上的能力是前兩者無法媲美的。所以O(shè)TN發(fā)展在短短時(shí)間內(nèi)，就成為了帶寬大顆粒和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)考慮對(duì)象。尤其是城域網(wǎng)級(jí)別的傳輸網(wǎng)，其一般的傳輸要求就達(dá)到了大于等于2.SGb/s。所以，OTN技術(shù)才有大展身手的機(jī)會(huì)。OTN的另一大優(yōu)點(diǎn)就是將波分復(fù)用技術(shù)十分合理的運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奈锢韺赢?dāng)中，并且在其優(yōu)秀交叉連接和開銷管理能力，讓傳輸網(wǎng)絡(luò)的配置更加高端，數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量更優(yōu)秀，數(shù)據(jù)傳輸速度更加快速。
1.3 傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
在強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)IP化發(fā)展的今天，新型技術(shù)不斷出現(xiàn)，而這些技術(shù)所面臨的現(xiàn)狀就是寬帶業(yè)務(wù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代的業(yè)務(wù)激增從而帶來的數(shù)據(jù)流量激增問題。除此之外，有寬帶業(yè)務(wù)中用戶帶寬需求逐步下沉到接入層，帶來的接入層纖芯資源需求的進(jìn)一步增加到資源不足的問題以及接入層OTN建設(shè)時(shí)OTN設(shè)備性價(jià)比居高不下問題。諸如此類許多涉及小但影響大的問題還有很多，何況還有今天的運(yùn)營商激烈競(jìng)爭，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的期待，以及網(wǎng)絡(luò)安全。這一切都需要在今后的技術(shù)更新中得以解決和完善。PTN與OTN將會(huì)是目前最適合的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。
2 PTN與OTN聯(lián)合在傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
2.1 PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)的模式
在現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)模式中，PTN和OTN基本達(dá)到了基礎(chǔ)覆蓋，在具體的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，兩者的作用區(qū)分比較明顯，就如PTN來說，它對(duì)于各大通信運(yùn)營商的作用體現(xiàn)在了環(huán)形和鏈狀系統(tǒng)的應(yīng)用上。但是為了傳輸網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量、高速度、高安全考慮，PTN與OTN的聯(lián)合組網(wǎng)模式分為兩種。其一為承載互通，在PTN為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)通路中，加入OTN系統(tǒng)，可以讓PTN網(wǎng)絡(luò)的鏈路資源的利用率和數(shù)據(jù)傳輸速度得到極大的提高，并且還可以科學(xué)的運(yùn)用OTN網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和調(diào)度優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)PTN網(wǎng)絡(luò)的生存性。而這樣的組網(wǎng)模式也可以讓OTN的智能控制系統(tǒng)更加全面、準(zhǔn)確、靈活。而且可以通過兩者的智能協(xié)調(diào)，讓網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)率大大提升。其二便是相互獨(dú)立的組網(wǎng)模式，此種模式無須贅述，這就是充分利用其各自的優(yōu)勢(shì)，在不同的特殊環(huán)境中讓網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸達(dá)到最好的效果。
2.2 PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)的優(yōu)缺
對(duì)于組合聯(lián)網(wǎng)來說，優(yōu)缺的存在是不可詭辯的事實(shí)，何況本身網(wǎng)絡(luò)組合模式就會(huì)帶來一系列的通病。對(duì)OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)來說，其優(yōu)勢(shì)在于它有利于地區(qū)之間采用適合小顆粒傳輸?shù)腜TN設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的跨界流通進(jìn)行匯聚，并且PTN讓上行落地層設(shè)備的鏈路利用達(dá)到極高的利用率。從而可以在主鏈路運(yùn)用OTN方式承載，以恰到好處的波分復(fù)用解決主干道壓力。其劣勢(shì)就在于技術(shù)的組合會(huì)導(dǎo)致部分特殊領(lǐng)域中PTN端到端組網(wǎng)的資源控制管理難度變大。而OTN則是在穿越PTN鏈路時(shí)，會(huì)無法及時(shí)的同步信號(hào)。
2.3 PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)的注意事項(xiàng)
PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)技術(shù)以新技術(shù)的形態(tài)出現(xiàn)，必然有許多的注意事項(xiàng)，其一就是在設(shè)備互通性問題上，由于PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)需要的就是大容量數(shù)據(jù)傳輸，所以一定運(yùn)用全開放式的系統(tǒng)架構(gòu)，讓數(shù)據(jù)在客戶層和服務(wù)層兩端能夠以最大速度流通。其二就是在時(shí)間同步問題上，一定要在各大通信廠商中制定一張通用的，精確的時(shí)間同步網(wǎng)，在搭建OTN和PTN組合網(wǎng)絡(luò)時(shí)，運(yùn)用同一時(shí)間節(jié)點(diǎn)，讓數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性和安全性得以保障。并且這也有利于網(wǎng)絡(luò)的跨界推廣和各大廠商的管理協(xié)調(diào)。其三就是在安全性問題上，網(wǎng)絡(luò)安全自從互聯(lián)網(wǎng)之初就一直存在，不管是哪種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)都將是以網(wǎng)絡(luò)安全為第一位。通俗的而說就是網(wǎng)絡(luò)安全高于一切，所以對(duì)于PTN和OTN組網(wǎng)來說，必須要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全問題加以保障。在PTN和OTN部署的關(guān)鍵層擁有大量的數(shù)據(jù)流通和業(yè)務(wù)調(diào)度，所以必須針對(duì)其進(jìn)行端到端或分段保護(hù)。
結(jié)語
從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展來看，在大型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和大數(shù)據(jù)要求的背景下，我們運(yùn)用PTN+OTN聯(lián)合組網(wǎng)的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸能夠良好的完成網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展。并且通過技術(shù)組合和網(wǎng)絡(luò)的磨合，能夠在將來的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中更好的提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)母哔|(zhì)量化、高速度化，高安全化。然而，對(duì)于PTN+OTN聯(lián)合組網(wǎng)模式來說，其發(fā)展時(shí)間的確太短，無法確保在今后的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和新型網(wǎng)絡(luò)要求中有如今這樣的良好表現(xiàn)，所以在以后的工作和應(yīng)用中需要更加注重對(duì)未知的問題深入地研究和探討。以讓PTN+OTN聯(lián)合組網(wǎng)能夠越來越成熟，走的越來越遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]謝寶帥，張永軍.基于PTN與OTN聯(lián)合組網(wǎng)的帶寬調(diào)整機(jī)制研究[J].中國科技論文，2012： 1-2.
關(guān)鍵詞:多媒體通信;IP;視頻會(huì)議
1前言
隨著多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了一種新的技術(shù)——多媒體通信技術(shù),它是多媒體、通信、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等相互滲透和發(fā)展的產(chǎn)物,兼收了計(jì)算機(jī)的交互性、多媒體的復(fù)合性、通信的分布性以及電視的真實(shí)性等特點(diǎn),具有明顯的優(yōu)越性。目前,如何在IP網(wǎng)絡(luò)中更好、更快地實(shí)現(xiàn)視頻、音頻的傳送已成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)之一。
2基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會(huì)議系統(tǒng)的技術(shù)要求
隨著IP網(wǎng)絡(luò)的速率越來越高,從窄帶走向?qū)拵?承載業(yè)務(wù)從非實(shí)時(shí)走向?qū)崟r(shí),IP技術(shù)已成為實(shí)現(xiàn)視頻、音頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)的最佳選擇。在IP網(wǎng)絡(luò)上建立視頻會(huì)議系統(tǒng)需要多種技術(shù)支持,是比較復(fù)雜、完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)。
2.1要有足夠高的帶寬
要傳送視頻,必須要有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬,就像大車要有足夠?qū)挼鸟R路才能通行一樣,否則,視頻數(shù)據(jù)無法通過網(wǎng)絡(luò)。以一幀1024×768像素的圖像為例,如果用12bit表示每個(gè)像素,則共需要9.4Mb,如果按照25幀/秒的傳輸速率,則1秒內(nèi)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就是235Mb。在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件下,傳輸這么大的數(shù)據(jù)是無法接受的。
2.2要有好的壓縮技術(shù)
只有采用高壓縮比的壓縮算法,有效地降低數(shù)據(jù)量,才能使視頻、音頻數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)上傳輸成為可能。例如:在H.323會(huì)議系統(tǒng)中,圖像編碼主要采用H.261和H.263標(biāo)準(zhǔn),支持CIF、QCIF的分辨率,而正在完善之中的H.264是比H.263和MPEG-IV壓縮比更高的標(biāo)準(zhǔn),節(jié)約了50%的編碼率,而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸具有更好的支持,可獲得HDTV、DVD的圖像質(zhì)量。
2.3要有基于IP網(wǎng)絡(luò)的多播技術(shù)
多播是一種多地址廣播,發(fā)送與接收是一對(duì)多的關(guān)系。在傳輸過程中,發(fā)送端只需發(fā)送一次數(shù)據(jù)包,位于多播組內(nèi)的各個(gè)用戶就可以共享這一數(shù)據(jù)包。在視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用中,將一個(gè)節(jié)點(diǎn)信號(hào)傳送到各個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),無論是重復(fù)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,還是采用廣播的方式,都會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬,而多播技術(shù)將數(shù)據(jù)傳送分布到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中,減少了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)總量。
2.4要有相適應(yīng)的傳輸協(xié)議
TCP、UDP協(xié)議均不能很好地支持視頻會(huì)議系統(tǒng),這就需要與之相適應(yīng)的協(xié)議,如RTP、RTCP、RSVP等。RTP運(yùn)行在UDP之上,音頻、視頻等數(shù)據(jù)被封裝在RTP數(shù)據(jù)包中,每個(gè)RTP數(shù)據(jù)包被封裝在UDP包中,然后再封裝到IP包中進(jìn)行傳輸。在底層網(wǎng)絡(luò)支持多播的情況下,RTP還可以使用多播向多個(gè)目的端點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。RTCP是RTP的控制協(xié)議,負(fù)責(zé)反饋控制、檢測(cè)QoS和傳遞相關(guān)信息,對(duì)RTP的數(shù)據(jù)收發(fā)做相應(yīng)調(diào)整,使之最大限度地利用網(wǎng)絡(luò)資源。2.5要提供服務(wù)質(zhì)量保證
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量是網(wǎng)絡(luò)與用戶之間以及網(wǎng)絡(luò)上互相通信的用戶之間關(guān)于信息傳輸與共享的質(zhì)量約定。第一,在任何網(wǎng)絡(luò)中,時(shí)延總是存在的。視頻會(huì)議系統(tǒng)具有較高的實(shí)時(shí)性和可靠性要求,為了獲得各會(huì)場(chǎng)的真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)感,音頻、視頻的時(shí)延都要小于0.25s,最大時(shí)延抖動(dòng)應(yīng)小于10ms。其次,在視頻會(huì)議系統(tǒng)中,還要求唇音同步,只有達(dá)到時(shí)間上的同步,才能自然有效地表達(dá)關(guān)于會(huì)場(chǎng)的完整信息。第三,允許一定的丟包率。因?yàn)槿说母兄芰τ邢?在一個(gè)視頻會(huì)議系統(tǒng)中,個(gè)別分組丟失,人眼是感覺不到的,因此可以允許一定的傳輸誤碼,丟包率應(yīng)控制在人能接受的范圍內(nèi)。
3基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會(huì)議系統(tǒng)的協(xié)議
基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會(huì)議系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)主要有:H.323和SIP。
H.323沿用了傳統(tǒng)的電話信令模式,比較成熟,已經(jīng)出現(xiàn)了很多產(chǎn)品,形成了比較成熟的應(yīng)用體系和市場(chǎng)體系。SIP協(xié)議將音、視頻傳輸作為Internet上的一個(gè)應(yīng)用,增加了信令和QoS要求,借鑒了其它Internet標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的設(shè)計(jì)思想,遵循簡練、開放、兼容和可擴(kuò)展等原則,比較簡單,但其推出時(shí)間不長,協(xié)議并不是很成熟,應(yīng)用也不是很多。
4結(jié)束語
隨著網(wǎng)絡(luò)、多媒體、通信技術(shù)的飛速發(fā)展和性能的提升,基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會(huì)議系統(tǒng)技術(shù)會(huì)不斷被發(fā)展和完善,必將以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用到Internet、Extranet、Intranet上,為政府機(jī)關(guān)、商業(yè)集團(tuán)、科研院所、醫(yī)療機(jī)構(gòu)及普通個(gè)人等進(jìn)行異地交流提供方便條件,成為工作、學(xué)習(xí)、生活中不可或缺的工具。
參考文獻(xiàn)
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[3]er.InternetworkingWithTCP/IPVolI:Principles,Protocols,andArchitecturesFourthEdition[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.02.
關(guān)鍵詞：智能視頻監(jiān)控；智能視頻分析；數(shù)字視頻壓縮；數(shù)字視頻傳輸；存儲(chǔ)；檢索
1.前言
在社會(huì)信息化日益發(fā)展的今天，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及多媒體技術(shù)已經(jīng)滲透到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域中，視頻監(jiān)控以其直觀、方便和內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，日益受到人們的青睞。視頻監(jiān)控是多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制和人工智能等多種技術(shù)的綜合運(yùn)用，目前正從傳統(tǒng)的安防監(jiān)控朝著音視頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和管理的智能化方向發(fā)展。近年來，視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。從功能上講，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可用于安全防范、信息獲取和指揮調(diào)度等方面，可以提供生產(chǎn)流程控制、大型公共設(shè)施的安防、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程教育等多種服務(wù)。從應(yīng)用領(lǐng)域上看，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在各行各業(yè)都得到了應(yīng)用，例如軍事領(lǐng)域的基地安防、公安偵破、監(jiān)獄法庭監(jiān)管等，檔案室、文件室、博物館、金融等機(jī)要部門的監(jiān)視、控制和報(bào)警；交通領(lǐng)域的高速公路收費(fèi)管理、交通違章和流量監(jiān)控、車輛牌照管理和公路橋梁鐵路機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所的遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控；電信領(lǐng)域的交換機(jī)房、無線機(jī)房、動(dòng)力機(jī)房等的遠(yuǎn)程監(jiān)控；電力的領(lǐng)域變電站、電廠等的遠(yuǎn)程無人值守監(jiān)控；社區(qū)物業(yè)管理中的住宅小區(qū)、辦公室安全防范、智能大廈、停車場(chǎng)的無人監(jiān)控等。
經(jīng)過十多年得發(fā)展，智能視頻監(jiān)控技術(shù)在組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，視頻信息壓縮與存儲(chǔ)、視頻流的傳輸以及人機(jī)界面上都已經(jīng)比較成熟，但總體而言，智能視頻監(jiān)控技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到完美。今后，在以下幾個(gè)方面值得探索和研究：
采用新的視頻圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)提高視頻圖像的質(zhì)量以利于視頻觀看以及圖像檢測(cè)。
提高視頻流的壓縮與傳輸?shù)乃俣龋栽鰪?qiáng)視頻監(jiān)控的實(shí)時(shí)性。
視頻檢測(cè)技術(shù)，包括從監(jiān)控?cái)z像機(jī)所捕捉的序列圖像中檢測(cè)。
2.智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究
在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，包含著以下五種關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)字視頻壓縮技術(shù)、數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、高效大容量的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索技術(shù)、監(jiān)控場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與告警信息處理技術(shù)以及監(jiān)控場(chǎng)景中物體識(shí)別與跟蹤技術(shù)，下面分別介紹。
2.1數(shù)字視頻壓縮技術(shù)
眾所周知，未經(jīng)壓縮數(shù)字視頻信號(hào)其數(shù)據(jù)量相當(dāng)?shù)拇螅L久以來，關(guān)于視頻壓縮有ISO／IEC制定的MPEG—X(活動(dòng)圖像編碼專家組)和ITU—T(視頻編碼專家組)制定的H．26X兩大系列標(biāo)準(zhǔn)。TU—T已頒發(fā)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)有H．261、H．262、H．263、H．264。目前使用較多的是H．263，值的一提的是，H．264標(biāo)準(zhǔn)是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO／IEC的MPEG(活動(dòng)圖像編碼專家組)的聯(lián)合視頻組(3VT：JointVideoTeam)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)。具有比其它的H系列視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)節(jié)省碼流，比MPEG一4算法簡單的特點(diǎn)，因而在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是MPEG一4可以利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)來壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求利用最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。
2.2數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)需要解決在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)環(huán)境下的視頻編碼數(shù)據(jù)包的可靠性傳輸、數(shù)據(jù)包定序、低延遲傳輸、音視頻同步、低碼率傳輸、實(shí)時(shí)解碼等問題；此外，在多用戶環(huán)境下，為了緩解傳輸網(wǎng)絡(luò)的壓力，還需要考慮應(yīng)用IP組播技術(shù)和QOS控制技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母咝省Ｒ曨l數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的監(jiān)控質(zhì)量，因此，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)顯的尤為重要。由于壓縮后的視頻數(shù)據(jù)的信息量仍然十分巨大以及傳輸?shù)膸捰邢蓿沟镁W(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)、IP組播技術(shù)、流媒體傳輸協(xié)議RTP／RTCP等成為視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的關(guān)鍵技術(shù)。在數(shù)據(jù)傳輸中，網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的選擇也很重要，它將直接影響到數(shù)字視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質(zhì)量。
2.3視頻存儲(chǔ)和檢索技術(shù)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能之一就是可以保存大量的視頻記錄，供日后查詢?yōu)g覽使用，這就需要有一套完整的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案來對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文高效快速的保存；此外，對(duì)于存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)，通過手動(dòng)檢索查詢是不現(xiàn)實(shí)的，還需要相關(guān)的檢索查詢策略由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成視頻數(shù)據(jù)的查詢并呈現(xiàn)給用戶。高效快速的保存；此外，對(duì)于存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)，通過手動(dòng)檢索查詢是不現(xiàn)實(shí)的，還需要相關(guān)的檢索查詢策略由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成視頻數(shù)據(jù)的查詢并呈現(xiàn)給用戶。
傳統(tǒng)在線存儲(chǔ)通常采用小的數(shù)據(jù)塊交互來達(dá)到較塊的數(shù)據(jù)交易量，主要考慮的性能是IOPS(即每秒輸入／輸出的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù))，然而對(duì)于視頻數(shù)據(jù)傳輸來說這種方式會(huì)影響視頻文件的高效傳輸，同時(shí)對(duì)于視頻存儲(chǔ)服務(wù)器來說我們主要考慮的性能是傳輸流量(MB／s)、設(shè)備壽命、訪問速度、成本等因素。目前有兩種方法可以存儲(chǔ)大量視頻數(shù)據(jù)，一種是文件存儲(chǔ)系統(tǒng)，另一種是數(shù)據(jù)庫技術(shù)。一般是通過文件存儲(chǔ)系統(tǒng)來存儲(chǔ)的。
2.4監(jiān)控場(chǎng)景運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)
由于視頻監(jiān)控的監(jiān)控場(chǎng)景基本已經(jīng)知道，于是其關(guān)注的焦點(diǎn)集中在場(chǎng)景本身的各種異常行為的發(fā)生上，這些異常行為多以運(yùn)動(dòng)的形式表現(xiàn)出來。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)即是利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)場(chǎng)景中活動(dòng)的人和物體，并實(shí)時(shí)產(chǎn)生可靠的報(bào)警信息，從而提高監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率。對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的研究是當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中非常熱門的方向。
目前常用的方法有以下幾類：背景減除法：背景減除是前景檢測(cè)中最常用的一種方法，它將當(dāng)前幀圖像與背景圖像相減，得到的差值絕對(duì)值若大于某個(gè)閾值，則認(rèn)為該像素是前景像素。目前，較多研究人員都致力于建立對(duì)光照和動(dòng)態(tài)場(chǎng)景具有較強(qiáng)魯棒性的背景模型。幀差法：時(shí)間差分是在連續(xù)的圖像序列中將兩個(gè)或三個(gè)相鄰幀進(jìn)行基于像素的差分，得到的結(jié)果閾值化，從而提取出運(yùn)動(dòng)區(qū)域。光流法：光流法基于相鄰圖像亮度不變性假設(shè)，認(rèn)為前后兩幀圖像像素點(diǎn)在微小運(yùn)動(dòng)后仍保持相同強(qiáng)度，根據(jù)該假設(shè)計(jì)算各像素點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。
2.5監(jiān)控場(chǎng)景物體識(shí)別與跟蹤技術(shù)
智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)最主要的發(fā)展方向是在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中加入帶有人工智能的自動(dòng)影像捕捉識(shí)別及跟蹤功能，也即能夠自動(dòng)識(shí)別出監(jiān)控場(chǎng)景的物體尤其是人，并加以跟蹤鎖定。近年來這方面的各種技術(shù)得到了廣泛的研究和深入的探索，在這其中，高效、準(zhǔn)確等特點(diǎn)成為最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。
主要的跟蹤方法有：點(diǎn)跟蹤：這種方法將對(duì)象用點(diǎn)表示，常用的數(shù)學(xué)模型有卡爾曼濾波和粒子濾；核跟蹤：對(duì)象使用一個(gè)幾何區(qū)域表示，跟蹤常通過計(jì)算對(duì)象的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行。輪廓跟蹤：輪廓跟蹤為跟蹤對(duì)象提供了精確的形狀描述。這種方法可分為形狀匹配和輪廓進(jìn)化。
3.結(jié)語
綜上所述，雖然，目前仍存在許多問題，但是智能化已成為視頻監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢(shì)，并且正受到越來越多的關(guān)注。近年來國家基礎(chǔ)設(shè)施的高速建設(shè)，也對(duì)監(jiān)控提出了更高的要求，相信隨著智能視頻分析技術(shù)的不斷發(fā)展，各種硬件成本的下降以及通信商的投資助力等，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)更好的發(fā)展和普及。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：智能風(fēng)冷控制 變壓器 IEC61850 控制IED設(shè)計(jì) 智能變電站
中圖分類號(hào)：TM401.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2012）11-0032-02
隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展與推進(jìn)，變壓器智能化的研究與設(shè)計(jì)將是變壓器技術(shù)發(fā)展的方向，風(fēng)冷控制系統(tǒng)作為變壓器不可或缺的重要組成部分[1-2]，必需滿足變壓器智能化發(fā)展的要求。目前我國的220kV及以上電壓等級(jí)的變壓器大多采用強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻方式[3-5]，控制部分大多采用PLC或單片機(jī)完成，系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜，控制功能簡單且控制模式基本固定，整個(gè)控制系統(tǒng)比較獨(dú)立和封閉，基本不與其他設(shè)備信息交互[6-7]，在智能電網(wǎng)通訊及信息共享的要求下，傳統(tǒng)風(fēng)冷控制系統(tǒng)已不能適應(yīng)智能變壓器發(fā)展的要求。
本文詳細(xì)介紹了變壓器智能風(fēng)冷控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)構(gòu)成及配置情況、控制原理、功能實(shí)現(xiàn)以及控制IED軟硬件設(shè)計(jì)等。
1、系統(tǒng)構(gòu)成及配置
1.1 系統(tǒng)構(gòu)成
智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)基于IEC61850通訊及信息共享要求，變壓器風(fēng)冷控制作為過程層設(shè)備應(yīng)接入過程層網(wǎng)絡(luò)，信息通過過程層網(wǎng)絡(luò)傳輸，包括控制所需的測(cè)量數(shù)據(jù)、控制指令以及監(jiān)測(cè)結(jié)果等，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。
1.2 系統(tǒng)配置
變壓器智能風(fēng)冷控制器包括冷卻控制IED以及就地控制柜組成，根據(jù)目前運(yùn)行的情況，控制器配置分為如下三種情況：（1）對(duì)于無特需要求情況，冷卻控制IED作為控制主體安裝在就地控制柜上，配置必要的輔助執(zhí)行單元和電路，完成所有控制及信息傳輸功能；（2）對(duì)于就地控制柜已有簡單智能控制器的情況，如PLC、單片機(jī)等控制執(zhí)行單元，冷卻控制系統(tǒng)由冷卻控制IED與智能控制設(shè)備及輔助電路組成，完成控制及信息傳輸功能；（3）對(duì)于就地控制柜采用了特殊控制方式的情況，如風(fēng)機(jī)控制采用變頻器控制方式，冷卻控制系統(tǒng)由冷卻控制IED與變頻器及輔助電路組成，完成控制及信息傳輸功能。
2、工作原理
2.1 基于IEC61850網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)傳輸
冷卻控制IED所需測(cè)量數(shù)據(jù)主要來自測(cè)量IED，包括主變本體相關(guān)的油溫、繞組溫度、主變負(fù)荷等，來自其他監(jiān)測(cè)IED數(shù)據(jù)包括鐵芯監(jiān)測(cè)電流、主變油中氣體分析數(shù)據(jù)等，來自智能終端數(shù)據(jù)包括主變運(yùn)行信息等，通過過程層網(wǎng)絡(luò)GOOSE傳輸方式接收。
控制指令包括來自后臺(tái)的遠(yuǎn)方控制指令經(jīng)測(cè)控裝置的控制信息、冷卻控制IED發(fā)給智能終端跳閘信息等，均通過GOOSE傳輸機(jī)制，高效、快速的通過過程層網(wǎng)絡(luò)傳輸。
2.2 控制IED運(yùn)行方式
傳統(tǒng)風(fēng)冷控制系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)采集的局限性，一般采用固定的“運(yùn)行”、“輔助”、“備用”模式對(duì)風(fēng)機(jī)組的控制，或采用奇偶數(shù)組控制模式控制風(fēng)機(jī)組的啟停，控制模式固定單一，不利于節(jié)能和設(shè)備的有效利用。變壓器智能風(fēng)冷控制設(shè)計(jì)運(yùn)行方式分為手動(dòng)和自動(dòng)，其中手動(dòng)方式又分為就地手動(dòng)和遠(yuǎn)方手動(dòng)控制方式。自動(dòng)運(yùn)行方式下，控制IED根據(jù)油溫、繞組溫度、變壓器運(yùn)行負(fù)荷情況以及變化趨勢(shì)或者異常情況如主變鐵芯電流的增大、油中氣體反映出的熱故障等，綜合判斷出需要運(yùn)行的風(fēng)機(jī)組數(shù)，發(fā)出控制指令啟停風(fēng)機(jī)組，完成主變的冷卻控制要求。當(dāng)處于手動(dòng)就地控制方式時(shí)，與傳統(tǒng)就地控制手動(dòng)方式基本一致，運(yùn)行人員在控制柜就地通過把手或按鈕控制風(fēng)機(jī)組的啟停；當(dāng)處于手動(dòng)遠(yuǎn)方控制時(shí)，通過后臺(tái)或調(diào)度等將控制風(fēng)機(jī)組啟停命令下發(fā)給測(cè)控單元，由測(cè)控轉(zhuǎn)發(fā)控制指令到冷卻控制IED，完成風(fēng)機(jī)組的控制。
2.3 控制IED控制執(zhí)行
根據(jù)1.2節(jié)介紹的配置情況，風(fēng)冷控制IED的控制執(zhí)行分為：（1）冷卻控制IED直接控制輔助電路，如接觸器和繼電器等，完成風(fēng)機(jī)組和油泵的啟停，冷卻控制IED需要有開出回路設(shè)計(jì)要求；（2）采用冷卻控制IED與智能控制設(shè)備及輔助電路組成的配置系統(tǒng)，冷卻控制IED采用通訊的方式與智能控制器信息交互，完成控制及信息傳輸功能；（3）采用冷卻控制IED與變頻器及輔助電路組成的配置系統(tǒng)，冷卻控制IED采用通訊或模擬量輸入輸出方式，完成控制及信息傳輸功能。
3、功能實(shí)現(xiàn)
3.1 控制電源熱備用
電源控制設(shè)置自動(dòng)手動(dòng)切換，在自動(dòng)模式下，控制電源自動(dòng)完成雙電源的互為備用，且具備自鎖功能，即當(dāng)一路電源工作時(shí)，另一路電源可靠斷開。在手動(dòng)模式下，支持遠(yuǎn)方手動(dòng)切換。
3.2 數(shù)據(jù)采集
支持GOOSE方式從過程層網(wǎng)絡(luò)接收與風(fēng)冷控制相關(guān)的測(cè)量量，完成控制所需的數(shù)據(jù)采集功能。
3.3 控制
控制策略根據(jù)綜合數(shù)據(jù)分析，合理配置風(fēng)機(jī)運(yùn)行組數(shù)，滿足變壓器運(yùn)行要求的同時(shí)兼顧節(jié)能、循環(huán)啟停風(fēng)機(jī)組以及風(fēng)機(jī)組先啟先停運(yùn)行等原則。
3.4 切換
切換功能完成遠(yuǎn)方、就地以及手動(dòng)、自動(dòng)等控制方式的切換，滿足不同運(yùn)行方式要求。
3.5 通信
風(fēng)冷控制IED具有過程層網(wǎng)絡(luò)IEC61850通信功能，支持GOOSE方式數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集以及控制命令、控制結(jié)果和監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)的發(fā)送。
3.6 自檢及告警
風(fēng)冷控制系統(tǒng)的控制IED以及其他智能設(shè)備具有自檢以及異常告警功能，實(shí)現(xiàn)自身狀態(tài)檢修。
3.7 對(duì)時(shí)
控制IED滿足智能變電站所要求的對(duì)時(shí)精度和對(duì)時(shí)方式。
4、控制IED軟硬件設(shè)計(jì)
4.1 硬件構(gòu)成
硬件組成包括CPU、FPGA控制器、通信模塊、開出控制器、開入采集單元等組成。硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖如圖2 所示：
系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)均通過過程層網(wǎng)絡(luò)獲取，設(shè)置開入插件滿足就地信號(hào)的便捷接入，當(dāng)就地控制柜配置有智能控制設(shè)備時(shí)，開出插件可不配置。
4.2 軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)變壓器智能風(fēng)冷控制功能要求以及控制策略設(shè)計(jì)，其主程序設(shè)計(jì)流程如圖3。
5、結(jié)語
變壓器智能風(fēng)冷控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，該風(fēng)冷控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合智能變電站通訊要求，滿足變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行要求，智能化程度高，節(jié)能且風(fēng)機(jī)組運(yùn)行效率及使用壽命等方面都得到了很大提高，運(yùn)行方式靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，符合風(fēng)冷控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：智能家居；Zigbee；3G網(wǎng)絡(luò)；安全監(jiān)控
引言
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及人們生活水品的提高，越來越多的人不再滿足于傳統(tǒng)的家居生活方式，開始期望出現(xiàn)一種依托現(xiàn)代科技的全新的家居體驗(yàn)，智能家居技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[1]，無論在傳統(tǒng)家居還是智能家居中，安全問題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。而一般的家居控制僅擁有家庭局域網(wǎng)絡(luò)，只能在家庭內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)控[2]。本文在此基礎(chǔ)之上研究并設(shè)計(jì)了一種基于Zigbee及3G網(wǎng)絡(luò)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并且能夠通過移動(dòng)終端實(shí)時(shí)的了解家庭內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，提高家居生活的安全系數(shù)。
1系統(tǒng)架構(gòu)
本文研究設(shè)計(jì)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)采用Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)加3G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，家居內(nèi)部的各種環(huán)境數(shù)據(jù)例如溫度，濕度等以及各家用電器的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通過Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳送至嵌入式主控芯片，由嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析處理，在此基礎(chǔ)之上，添加視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過在大門，陽臺(tái)等存在安全隱患的地方安裝攝像頭，進(jìn)行視頻監(jiān)控，進(jìn)一步提高家居安全系數(shù)。視頻數(shù)據(jù)也一并送至嵌入式主控系統(tǒng)，進(jìn)行壓縮、編碼等處理。為了方便人們?cè)谕獬龅臅r(shí)候可以實(shí)時(shí)的了解家庭情況，本文將嵌入式系統(tǒng)收集并處理之后的各家居數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet，用戶可以通過聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)、平板電腦等隨身攜帶的移動(dòng)終端實(shí)時(shí)的了解家庭內(nèi)部環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
圖1 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)
2硬件設(shè)計(jì)
2.1 Zigbee無線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)
Zigbee又被稱為紫峰技術(shù)，是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。一般這個(gè)協(xié)議規(guī)定的通信技術(shù)是一種傳輸距離較短且功耗較低的無線通信技術(shù)。其主要特點(diǎn)是低復(fù)雜度、低功耗、近距離、低成本、自組織、低數(shù)據(jù)傳輸速率。主要適合應(yīng)用于各類自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，可以嵌入到各種設(shè)備中。簡而言之，ZigBee技術(shù)就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。
本文采用的Zigbee技術(shù)為CC2530片上系統(tǒng)解決方案，CC2530是由德州儀器開發(fā)的一種典型的Zigbee技術(shù)解決方案，眾所周知，Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)需要一系列的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為支撐，本文采用的CC2530能夠建立起一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，但是所需要的成本相對(duì)于其他解決方案來說有很大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)CC2530具有一些不同的運(yùn)行模式，切換不同的運(yùn)行模式可以有效地降低系統(tǒng)功耗，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性有著重要意義。
2.1.1Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
采用何種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將決定局域網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)之間消息的傳遞方式。常見的Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有三種：星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹湫途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒕W(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｐ切途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥x定一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)作為協(xié)調(diào)器，其周圍的相鄰終端節(jié)點(diǎn)均只與中心節(jié)點(diǎn)相互通信，中心節(jié)點(diǎn)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心，需要分析處理所有的數(shù)據(jù)，必須連續(xù)不間斷供電。樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫抢寐酚善鲗?duì)星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥龅囊恍┭a(bǔ)充即底層的若干個(gè)終端節(jié)點(diǎn)連接至路由器，各路由器再連接至協(xié)調(diào)器。通信時(shí)各終端的數(shù)據(jù)首先匯集到路由器，再由路由器傳送至協(xié)調(diào)器。網(wǎng)狀拓?fù)浼礃湫屯負(fù)渲械穆酚晒?jié)點(diǎn)可以與其附近的其他路由節(jié)點(diǎn)相互通信，信息傳輸方式更加復(fù)雜多變。三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
通過對(duì)上述各拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合本文設(shè)計(jì)需求可知本文更加適合采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2.1.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
終端節(jié)點(diǎn)是整個(gè)智能家居系統(tǒng)最基礎(chǔ)的部分，由傳感器采集模塊和Zigbee精簡功能設(shè)備集成而成。終端節(jié)點(diǎn)接收到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送來的數(shù)據(jù)采集命令之后，將傳感器采集到的家居環(huán)境數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，再由具有全設(shè)備功能的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)傳送至嵌入式系統(tǒng)。
常規(guī)的家居環(huán)境數(shù)據(jù)采集傳感器如溫度傳感器，濕度傳感器，煤氣濃度檢測(cè)傳感器等都有成熟的電路，本文設(shè)計(jì)中只需將傳感器模塊與Zigbee模塊結(jié)合即可組成無線傳感器。無線傳感器結(jié)構(gòu)如圖2所示。在本文的星型Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲校瑹o線傳感器作為終端節(jié)點(diǎn)只需與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)之間相互通信，接收協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的命令，并將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳送至協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。無線傳感器結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3無線傳感器結(jié)構(gòu)
2.2 監(jiān)控視頻采集處理
在大門、陽臺(tái)、客廳等室內(nèi)一些必要的地方安裝基于USB接口的數(shù)字?jǐn)z像頭，將采集到的視頻數(shù)據(jù)通過USB接口直接送到嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行壓縮及編碼處理。數(shù)字?jǐn)z像頭可以直接將采集的模擬視頻信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字視頻信號(hào)與模擬視頻信號(hào)相比具有抗干擾能力強(qiáng)，頻譜效率高，圖像失真少等優(yōu)點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的攝像頭基本以數(shù)字?jǐn)z像頭為主，購買及安裝使用非常方便。嵌入式主控系統(tǒng)在接收到攝像頭發(fā)送的數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行壓縮處理之后將視頻數(shù)據(jù)通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至用戶的移動(dòng)終端，方便用戶隨時(shí)通過視頻圖像了解家居內(nèi)的安全狀況。
3監(jiān)控系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
本文系統(tǒng)平臺(tái)采用ARM-Linux系統(tǒng)，其內(nèi)核功能與Linux操作系統(tǒng)非常相似，并沒有本質(zhì)區(qū)別，驅(qū)動(dòng)程序需要實(shí)現(xiàn)的功能也一樣。只是在內(nèi)核編譯時(shí)，需要移植到ARM上的Linux系統(tǒng)所采用的編譯器以及一些頭文件和部分庫文件會(huì)依賴于具體的ARM處理器結(jié)構(gòu)。解決這一問題只需在Makefile文件中制定即可。
3.1視頻采集壓縮功能實(shí)現(xiàn)
本文視頻采集功能的實(shí)現(xiàn)依靠USB攝像頭，其正常工作需要在ARM-Linux中配置相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序。Linux中關(guān)于視頻設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序常用的是Video4Linux。它提供了一系列的接口函數(shù)供視頻設(shè)備編程時(shí)調(diào)用。
首先將驅(qū)動(dòng)程序模塊編譯成.O目標(biāo)文件，放在內(nèi)核的/lib/modules/目錄下，使用depmod a命令將此模塊變成可加載模塊。在調(diào)用攝像頭功能時(shí)，使用insmod命令調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序中int init-module（void），設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開始初始化，初始化結(jié)束，攝像頭便能正常工作。攝像頭被正常驅(qū)動(dòng)之后，便是對(duì)視頻數(shù)據(jù)的采集工作。圖4為視頻采集工作流程圖。
圖4 視頻采集流程
完成對(duì)視頻的采集之后，為了便于視頻數(shù)據(jù)在3G網(wǎng)絡(luò)中傳輸，還需要對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以適應(yīng)3G無線網(wǎng)絡(luò)帶寬。H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)是JVT（Joint Video Team 視頻聯(lián)合工作組）提出來的一種新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，在圖像質(zhì)量相同的前提下，H.264數(shù)據(jù)壓縮比與MPEG-2相比高出2-3倍，比MPEG-4相比高出1.5倍到2倍。因此，經(jīng)過H.264標(biāo)準(zhǔn)壓縮后的視頻數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求更低，更適于帶寬非常緊張的無線網(wǎng)絡(luò)。
3.2 3G網(wǎng)絡(luò)傳輸功能實(shí)現(xiàn)
本文設(shè)計(jì)的3G網(wǎng)絡(luò)部分的主要功能是將嵌入式主控系統(tǒng)收集并處理之后的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)及各類家居安全數(shù)據(jù)以無線的方式接入互聯(lián)網(wǎng)，并發(fā)送至用戶的手機(jī)等移動(dòng)終端。3G模塊接入方式采用WCDMA制式，選用能夠滿足監(jiān)控視頻傳輸帶寬需求的華為E1750無線上網(wǎng)卡它支持上行最高速率HSUPA 5.76Mbps；支持下行最高速率HSDPA 7.2Mbps，數(shù)據(jù)傳輸非常快。
為使3G網(wǎng)卡在ARM-Linux下能夠正常工作，必須配置驅(qū)動(dòng)信息。
首先在/driver/usb/serial/p12303.c
中加入3G無線網(wǎng)卡的ID信息：
{USB-DEVICE（HUAWEI_VENDORID），HUAWEI_PRODUCT_ID））
在/driver/usb/serial/p12303.h中加入：
#define HUAWEI_VENDOR_ID 0xl2dl
#define HUAWEI_PRODUCT_ID 0xl001
然后，將Linux內(nèi)核重新編譯。
在內(nèi)核/dev目錄下建立新的字符節(jié)點(diǎn)
Mknod/dev/ttyUSB0 c 188 0
Mknod/dev/ttyUSB1 c 188 1
Mknod/dev/ttyUSB2 c 1 88 2
接下來交叉編譯3G虛線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的移植工具usb-modeswich，它是一種轉(zhuǎn)換USB設(shè)備工作模式的工具。usb-modeswich.setup文件中加入以下程序：
#Huawei E1750
#Contributor：Anders Blomdell，Ahmed Soliman
DefaultVendor=0x12dl
DefaultProduct=0x1446
TargetVendor=0xl2dl
TargetProduct=0x1001
#only for reference and0.x versions
MessageEndpoint=0x0l
MessageContent=”55534243123456780000000000000011060000000000000000000000000000”
HuaweiMode=0
運(yùn)./usb_modeswitch即可切換3G網(wǎng)卡的工作模式，進(jìn)行3G撥號(hào)上網(wǎng)。
實(shí)驗(yàn)室條件下，在基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式平臺(tái)基礎(chǔ)之上連接USB攝像頭，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為實(shí)驗(yàn)室的WCDMA3G網(wǎng)絡(luò)，終端為一個(gè)普通的安卓系統(tǒng)智能手機(jī)。測(cè)試了包括燈光控制、溫濕度采集等10個(gè)節(jié)點(diǎn)，最遠(yuǎn)距離協(xié)調(diào)器13米，結(jié)果表明，在Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，沒有出現(xiàn)掉線的情況，能夠有效的采集并傳輸測(cè)試的數(shù)據(jù)。3G通信網(wǎng)中也能夠高效的傳輸視頻等信息數(shù)據(jù)。圖5為實(shí)驗(yàn)室條件下手機(jī)終端接收到的監(jiān)控畫面。
圖5 移動(dòng)終端監(jiān)控畫面
4 總結(jié)
本文研究設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Zigbee及3G無線網(wǎng)絡(luò)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了Zigbee網(wǎng)絡(luò)采集的各種室內(nèi)安全數(shù)據(jù)和攝像頭采集的視頻監(jiān)控畫面一并通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至用戶移動(dòng)終端。為用戶提供了一個(gè)家居安全監(jiān)控平臺(tái)。3G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也契合了當(dāng)下高速發(fā)展的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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【 關(guān)鍵詞 】 VPN；仿真；Chariot；性能
1 引言
VPN（Virtual Private Network，虛擬私有網(wǎng)）是指通過公共網(wǎng)絡(luò)建立的一個(gè)臨時(shí)、安全的連接，它能夠穿過不安全的公用網(wǎng)絡(luò)。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸，實(shí)現(xiàn)在公網(wǎng)上傳遞私密數(shù)據(jù)。VPN能夠很好地保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，避免收發(fā)數(shù)據(jù)不一致。VPN主要采用隧道、加密解密、身份認(rèn)證、密鑰管理，在公共網(wǎng)絡(luò)中為客戶端虛擬出類似于局域網(wǎng)的專有線路。
Chariot是由NetIQ公司推出的一款網(wǎng)絡(luò)測(cè)試軟件，是目前世界上唯一認(rèn)可的應(yīng)用層IP網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的測(cè)試軟件，可提供端到端、多操作系統(tǒng)、多協(xié)議、多應(yīng)用模擬測(cè)試，還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障定位、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等。它可以從用戶角度測(cè)試網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（吞吐量、反應(yīng)時(shí)間、延時(shí)、抖動(dòng)、丟包等），能夠模擬眾多的商業(yè)應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試，例如HTTP、FTP、AD、Exchange、SQL、Oracle和SAP等。
Chariot通過模仿各種應(yīng)用程序所發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換，幫助網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者或網(wǎng)絡(luò)管理人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評(píng)沽。通過Chariot附帶的各種測(cè)試腳本用戶可以測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量、響應(yīng)時(shí)間以及數(shù)據(jù)吞吐量，也可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中所采用的應(yīng)用程序的需要，選擇相應(yīng)的測(cè)試腳本或根據(jù)實(shí)際需要編制符合自己要求的腳本。
Chariot采用主動(dòng)式監(jiān)視及定量的測(cè)量，通過產(chǎn)生模擬真實(shí)的流量，采用端到端的方法測(cè)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在真實(shí)環(huán)境中的性能。
2 測(cè)試方案設(shè)計(jì)
本方案分別測(cè)試VPN系統(tǒng)和由同一硬件和軟件搭建的路由器傳輸性能，由于只是對(duì)比測(cè)試VPN及路由器的性能，這里將測(cè)試模型進(jìn)行了簡化。
由于測(cè)試條件有限，為了不影響校園網(wǎng)的整體運(yùn)行，本測(cè)試采用非獨(dú)立控制臺(tái)測(cè)試方式，測(cè)試VPN系統(tǒng)的傳輸特性并與傳統(tǒng)路由方式傳輸進(jìn)行對(duì)比。測(cè)試中服務(wù)器運(yùn)行VPN軟件時(shí)為VPN方式連接，關(guān)閉VPN軟件則整個(gè)鏈路改為傳統(tǒng)的路由連接，其拓?fù)洵h(huán)境如圖1所示。
在A機(jī)器上安裝Chariot，打開運(yùn)行界面，在主界面中點(diǎn)NEW按鈕，彈出的界面中點(diǎn)上方一排按鈕的ADD PAIR，在ADD AN ENDPOINT PAIR窗口中輸入PAIR名稱，在Endpoint1和Endpoint2處分別輸入客戶端B和控制臺(tái)A的IP地址，再點(diǎn)擊“select script”按鈕并選擇一個(gè)腳本，由于我們的測(cè)量是以百兆帶寬為主，所以選擇軟件內(nèi)置的腳本High Performance Throughput。可采用復(fù)制方式，建立多個(gè)收發(fā)線程。確定后點(diǎn)擊主菜單的“RUN”按鈕啟動(dòng)測(cè)量工作，軟件會(huì)同時(shí)每對(duì)連接測(cè)試100個(gè)數(shù)據(jù)包從B發(fā)送到A。
3 測(cè)試對(duì)象模擬
本測(cè)試得到了VPN準(zhǔn)入系統(tǒng)的吞吐量、反應(yīng)時(shí)間、時(shí)延等指標(biāo)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，我們還在相同硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)上，測(cè)試了僅啟用轉(zhuǎn)發(fā)功能的路由器模式下的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)比。
為了仿真多用戶同時(shí)通過VPN服務(wù)器進(jìn)行訪問，我們?cè)贑hariot控制臺(tái)上建立了8對(duì)通信線程（線對(duì)數(shù)對(duì)測(cè)試時(shí)間影響較大），使Endpoint1向Endpoint2同時(shí)發(fā)送測(cè)試報(bào)文，并在控制界面上顯示測(cè)試情況。Group/Pair是所建立的通信連接的名字，用Pair1～Pair8表示，Endpoint1和Endpoint2分別表示連接雙方的IP地址。在VPN模式下，Endpoint1的地址設(shè)置為Chariot控制臺(tái)A的VPN虛擬地址10.10.0.6，EndPoint2的地址設(shè)置為客戶端B的IP地址172.16.7.133。Network Protocol是連接選選擇的通信協(xié)議，為了表示廣泛性，我們選擇了使用最多的TCP協(xié)議。最后一欄是本測(cè)試為連接選擇的腳本文件，為了更好的觀察，我們選擇了文件內(nèi)容較大的腳本。
同時(shí)為了進(jìn)行對(duì)比，本測(cè)試在同樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，將VPN服務(wù)器換為僅啟用路由轉(zhuǎn)發(fā)的服務(wù)器，并利用Chariot軟件同樣建立了8對(duì)連接進(jìn)行測(cè)試對(duì)比，Endpoint1的地址設(shè)置為Chariot控制臺(tái)A的實(shí)際網(wǎng)卡地址210.45.50.123，EndPoint2地址不變。
4 測(cè)試結(jié)果
在網(wǎng)絡(luò)通信中，用戶通常對(duì)網(wǎng)絡(luò)的速率和傳輸質(zhì)量較為看重，針對(duì)這兩點(diǎn)要求，我們分別對(duì)VPN模式和普通路由模式的吞吐量、傳輸率記憶響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，得到如下測(cè)試結(jié)果。
4.1 吞吐量測(cè)試
作者首先對(duì)VPN模式下的數(shù)據(jù)吞吐量進(jìn)行測(cè)試，兩臺(tái)測(cè)試機(jī)器分別通過100M網(wǎng)絡(luò)接口于VPN服務(wù)器相連，在11分鐘的測(cè)試時(shí)間內(nèi)，8對(duì)連接的瞬時(shí)吞吐量起伏較大，最大值近乎最小值的兩倍。但從8對(duì)連接的平均值來看，相差很小，整個(gè)VPN模式下的吞吐量分配較為公平。同時(shí)，8對(duì)連接的平均吞吐量總和為93.079Mbps，接近100M的帶寬上限，作者認(rèn)為通過VPN模式下對(duì)物理線路有著很高的利用率。
同樣，作者對(duì)路由模式下的數(shù)據(jù)傳輸吞吐量也進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在同環(huán)境下采用路由模式得到的測(cè)試數(shù)據(jù)，最大值和最小值差異比VPN模式下的更大，并且8對(duì)連接的平均吞吐率差別也更為明顯。同時(shí)，8對(duì)連接的平均吞吐量之和僅為86.038Mbps，也小于VPN模式下的93.078Mbps。由此，可以判斷在吞吐量方面，VPN模式比傳統(tǒng)路由模式具有更好的性能。
4.2 傳輸率測(cè)試
對(duì)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來說，除了吞吐量以外，其數(shù)據(jù)的傳輸效率也是一個(gè)很重要的評(píng)價(jià)因素。VPN模式下的網(wǎng)絡(luò)傳輸率測(cè)試結(jié)果表明，在數(shù)據(jù)傳輸率方面，VPN模式下8對(duì)連接的平均值非常接近，各連接具有極好的公平性，進(jìn)一步反映了VPN通道是公平可靠的。
在對(duì)路由模式下網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸率的對(duì)比測(cè)試中，8對(duì)連接的最大值和最小值差別很大，且其平均傳輸率變化也更為明顯。從總的傳輸效率來說，路由模式下的平均傳輸效率之和也比VPN模式下得到的數(shù)據(jù)小了很多。因此，VPN模式下的傳輸率也優(yōu)與傳統(tǒng)路由模式。
4.3 響應(yīng)時(shí)間測(cè)試
對(duì)于一個(gè)可靠的網(wǎng)絡(luò)，用戶的連接請(qǐng)求應(yīng)當(dāng)在很短時(shí)間內(nèi)給出回應(yīng)，對(duì)用戶作出回答。最后，為全面評(píng)估VPN方案的可行度，本文還進(jìn)行了響應(yīng)時(shí)間的測(cè)試，其結(jié)果可以看到在VPN模式下，8對(duì)連接的響應(yīng)時(shí)間非常接近，一方的連接請(qǐng)求平均可以在7秒內(nèi)得到另一方的回應(yīng)，最小為4.552秒，最大為8.412秒，在日常使用中基本能夠滿足大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的要求。
我們還對(duì)路由模式下的網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，相比VPN模式下來說，傳統(tǒng)路由模式下的連接響應(yīng)時(shí)間更長，且最小值為4.188秒，最大值為20.858秒，更不穩(wěn)定。由此可以得知，VPN模式下的響應(yīng)時(shí)間也更為穩(wěn)定和可靠。
5 對(duì)比分析
我們對(duì)VPN模式下的測(cè)試數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)路由轉(zhuǎn)發(fā)模式下的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果見表1。
由測(cè)試結(jié)果對(duì)比可見，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的VPN準(zhǔn)入系統(tǒng)在吞吐量、傳輸率、響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)的平均性能明顯優(yōu)于基于同平臺(tái)上的路由轉(zhuǎn)發(fā)模式。但是從理論上來說，VPN傳輸過程是采用SSL協(xié)議對(duì)報(bào)文進(jìn)行加密、解密，而路由模式中的IP包轉(zhuǎn)發(fā)僅為尋址和分組的操作，VPN傳輸過程中的開銷應(yīng)遠(yuǎn)大于路由模式。
這里出現(xiàn)的現(xiàn)象，我們認(rèn)為是在通信線路質(zhì)量較高的情況下，VPN系統(tǒng)采用的UDP傳輸協(xié)議較路由模式采用的TCP協(xié)議簡便，沒有三次握手的確認(rèn)開銷，所以在大量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)能體現(xiàn)高效特點(diǎn)。
6 結(jié)束語
本文介紹了網(wǎng)絡(luò)傳輸性能測(cè)試軟件Chariot，并利用該軟件對(duì)自建的VPN系統(tǒng)模型進(jìn)行了仿真測(cè)試。雖然我們的測(cè)試條件有限，在與同平臺(tái)、同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的路由轉(zhuǎn)發(fā)模式的測(cè)試對(duì)比中，發(fā)現(xiàn)在通信線路質(zhì)量較高的情況下，VPN系統(tǒng)采用的UDP傳輸協(xié)議較路由模式采用的TCP協(xié)議要簡化，沒有三次握手的確認(rèn)開銷，在大量數(shù)據(jù)傳輸時(shí)能體現(xiàn)高效特點(diǎn)。在某些特定的應(yīng)用中，可以取代路由器和NAT設(shè)備，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩浴?/p>
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基金項(xiàng)目：
本課題為安徽省教育廳自然基金課題項(xiàng)目延深（2003KJ161），基于Linux通過公網(wǎng)IP加密隧道實(shí)現(xiàn)Cernet遠(yuǎn)程互連的研究。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)信息安全 密碼學(xué) 安全威脅 漏洞 解決措施
中圖分類號(hào)：TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2013）02-0019-02
目前，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為社會(huì)帶來極大的便利，在各行業(yè)中得到極其廣泛的應(yīng)用，依賴性極大，正因?yàn)槿绱耍彩沟蒙鐣?huì)各個(gè)領(lǐng)域變得脆弱。若網(wǎng)絡(luò)受到嚴(yán)重的攻擊，使得信息系統(tǒng)無法運(yùn)作，則極易引起整個(gè)社會(huì)混亂[1]。本文深入分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)漏洞的組成，詳細(xì)探討其安全威脅，并論述了采用密碼學(xué)來解決信息安全問題的具體應(yīng)用。
一、網(wǎng)絡(luò)安全漏洞
1.操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)的漏洞主要針對(duì)的是在設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件時(shí)出現(xiàn)的邏輯缺陷以及錯(cuò)誤[2]。以Windows操作系統(tǒng)為例，攻擊Unicode目錄的轉(zhuǎn)換過程，每一個(gè)待轉(zhuǎn)換的字符都有唯一的序號(hào)，則攻擊方借助于向IIS的服務(wù)器發(fā)送出包含有非標(biāo)準(zhǔn)的Unicode字符序列的URL，然而IIS服務(wù)器并不對(duì)超出的Unicode字符序列實(shí)施檢測(cè)，于是URL中一部分Unicode字符序列就可以避免安全檢測(cè)，若對(duì)EXE可執(zhí)行文件發(fā)送這樣的請(qǐng)求，則攻擊方就可以將該EXE可執(zhí)行文件運(yùn)行于IIS服務(wù)器[3]。此外，一些非標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)配置也容易將系統(tǒng)文件泄露。例如RPC漏洞，就可以提供可遠(yuǎn)程調(diào)用的、對(duì)所有人開放的通信規(guī)約。
2.應(yīng)用軟件
設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用軟件過程中，因軟件開發(fā)工程的疏忽、考慮不全面，軟件編程語言環(huán)境的約束等諸多原因，就有可能引起一些系統(tǒng)應(yīng)用軟件可以被其他攻擊方改寫[4]。此外，一些系統(tǒng)軟件與另外一些應(yīng)用軟件采用某種方式捆綁起來，設(shè)計(jì)了連接等，這些都是屬于系統(tǒng)應(yīng)用軟件方面的漏洞，極易成為一些網(wǎng)絡(luò)黑客所攻擊的目標(biāo)。
3.IE配置與安全
目前，網(wǎng)絡(luò)黑客或者網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊的主要對(duì)象仍然是IE瀏覽器，由于IE瀏覽器中通常會(huì)或多或少都有一些缺陷[5]。網(wǎng)絡(luò)病毒篡改并劫持瀏覽器，然后將一些計(jì)算機(jī)病毒程序自發(fā)的運(yùn)行，從而使緩沖區(qū)發(fā)生溢出現(xiàn)象，一些惡意的計(jì)算機(jī)代碼執(zhí)行等一系列問題發(fā)生。在Windows操作系統(tǒng)中，黑客攻擊最易攻擊的就是具有明顯漏洞的IE瀏覽器，與此同時(shí)，防火墻等一些系統(tǒng)安全配置中存在的漏洞同樣容易受到攻擊。
4.截取網(wǎng)絡(luò)傳輸信息
通常在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)，易被網(wǎng)絡(luò)黑客所截取或者監(jiān)聽。于是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)以及網(wǎng)絡(luò)傳輸線路均是網(wǎng)絡(luò)安全考慮的范圍，網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)由于是借助于網(wǎng)絡(luò)線路以及各個(gè)節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行傳輸?shù)模瑢?duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行安全監(jiān)控不現(xiàn)實(shí)，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸線路中的漏洞也十分普遍。
二、網(wǎng)絡(luò)信息安全威脅
1.惡意程序和病毒的威脅
這里所提出的計(jì)算機(jī)病毒是指以破壞或者感染計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主要目標(biāo)的計(jì)算機(jī)病毒[6]。而惡意程序則是指以實(shí)現(xiàn)惡意目標(biāo)而進(jìn)入計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序。而這里的病毒以成為網(wǎng)絡(luò)信息安全的最為狠心的威脅，這類計(jì)算機(jī)病毒有5大特征：a.寄生性；b.傳染性；c.潛伏性；d.隱蔽性；e.觸發(fā)性，從而計(jì)算機(jī)病毒在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)環(huán)節(jié)均有可能出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)病毒可放置于EXE執(zhí)行文件的任何地方，一旦執(zhí)行EXE文件，則計(jì)算機(jī)病毒會(huì)首先觸發(fā)。而惡意程序的威脅會(huì)相對(duì)復(fù)雜許多，惡意程序有兩種方式[7]：a.依賴于宿主應(yīng)用程序；b. 獨(dú)立于宿主應(yīng)用程序，嚴(yán)格來講，惡意程序也屬于計(jì)算機(jī)病毒的一種，但其也擁有自己的獨(dú)特特征。木馬程序通常在表面上是具有一定功用的應(yīng)用程序，但在程序的內(nèi)部，一般會(huì)潛伏著一些惡性代碼。從表面上看去，木馬程序跟一般的正常應(yīng)用程序沒什么區(qū)別，但一定用戶運(yùn)行這類程序時(shí)，其里面潛伏的病毒程序通常會(huì)在后臺(tái)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)對(duì)用戶造成極其嚴(yán)重的威脅。
2.黑客攻擊
目前，黑客的攻擊十分的普遍，頻繁。雖然一些攻擊還相對(duì)比較友善，然而在存在利益的情況下，這時(shí)黑客的攻擊必然是惡意的，通常會(huì)比計(jì)算機(jī)病毒的危機(jī)更為巨大。計(jì)算機(jī)黑客會(huì)借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的漏洞來實(shí)施攻擊，進(jìn)行有目的的竊密、破壞，對(duì)計(jì)算機(jī)信息數(shù)據(jù)的安全造成極其嚴(yán)重的威脅。計(jì)算機(jī)黑客的攻擊冬季通常是為了獲得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的某種訪問權(quán)限，以及拓寬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的某種權(quán)限的使用范圍，從而獲得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處于保護(hù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息。黑客可得到一些網(wǎng)路傳輸鏈路的控制權(quán)限，從而實(shí)施偵聽，尋求良好的攻擊對(duì)象以及時(shí)機(jī)。例如：可借助于計(jì)算機(jī)端口的掃描來對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控，確定目標(biāo)對(duì)象是否接通；利用-SP指令來實(shí)施ping掃描，若發(fā)現(xiàn)目標(biāo)對(duì)象接通；接下來實(shí)施計(jì)算機(jī)端口的掃描，接著采用-ST指令來獲得已經(jīng)打開的端口，并判斷計(jì)算機(jī)端口的開放性，從而使用相應(yīng)的攻擊措施來實(shí)施攻擊。
三、密碼學(xué)解決措施
在論文前面探討了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全方面的漏洞及其相應(yīng)的威脅[8]。然而無論什么樣的漏洞以及其對(duì)應(yīng)的威脅，均可利用相關(guān)的措施來進(jìn)行解決。對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，是一種有效的防止數(shù)據(jù)泄露的解決措施，即便是存在一定的數(shù)據(jù)泄露，攻擊方也需要花很多的時(shí)間與精力方可解密。密碼編碼學(xué)已成為保障網(wǎng)絡(luò)信息安全的有效技術(shù)，確保了信息數(shù)據(jù)的保密性與完整性。其常見的解決措施見圖1。
【關(guān)鍵詞】地鐵通信傳輸系統(tǒng)；OTN；SDH
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，地鐵通信傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案逐漸優(yōu)化，突破傳統(tǒng)的通信傳輸系統(tǒng)局限性，具有更加突出的便捷性和高速型。地鐵的通信傳輸系統(tǒng)直接關(guān)系到整個(gè)地鐵是否能夠正常運(yùn)行，隨著地鐵在全國范圍內(nèi)大中型城市的普及，對(duì)于通信傳輸系統(tǒng)的要求也逐漸提高，作為一種便捷高速的城市通信工具，地鐵的通信傳輸系統(tǒng)需要更加符合其運(yùn)行特征的設(shè)計(jì)方案，充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，帶來更為廣泛的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
一、地鐵通信傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析
地鐵作為一種新型的城市交通運(yùn)輸工具，在我國的運(yùn)行時(shí)間并不長。隨著城市
生活的質(zhì)量提高，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笠蔡岣撸谙冗M(jìn)的信息通信技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的支持下，地鐵具有非常廣闊的發(fā)展和運(yùn)用空間，因而對(duì)于地鐵通信技術(shù)方案的研究也越來越重要。傳統(tǒng)的地鐵通信技術(shù)是在光纖傳輸子系統(tǒng)、泄露電纜傳輸子系統(tǒng)和無線集群通信子系統(tǒng)的綜合運(yùn)行下，結(jié)合中繼器、程控電話子系統(tǒng)及路站監(jiān)控子系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)而形成的具有高度的指揮和管理性能的運(yùn)營結(jié)構(gòu)。
地鐵的通信傳輸系統(tǒng)是通過調(diào)度員統(tǒng)一信息，然后經(jīng)過控制中心及無線移動(dòng)交換機(jī)將發(fā)出的信號(hào)傳送到集群基站，隨后，集群基站將受到的信息指令通過光纜的形式傳送到車站的中繼器，并將其信號(hào)擴(kuò)大，通過全線泄露電纜輻射到各個(gè)信息管理處，將信息有效的傳送之后，列車值班人員和司機(jī)將能在有效的時(shí)間內(nèi)受到調(diào)度員發(fā)出的信息，并按照其要求進(jìn)行操作。而地鐵通信中的信息回饋，則是通過相反的路徑實(shí)現(xiàn)，通過值班人員或者手持臺(tái)持有者將信息發(fā)出，通過泄露電纜進(jìn)行接收，并及時(shí)將信息傳送到中繼器，信號(hào)放大之后，通過光合路器和光電轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行信息接收，最后信息通過光纜傳送回基站，再由控制中心將其傳送給調(diào)度員。通過這種通信傳輸系統(tǒng)的建立，調(diào)度員和值班人員能夠有效的互通信息，但是，隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，公眾對(duì)地鐵通信傳輸技術(shù)的要求越來越高，在安全意識(shí)逐漸提高的前提下，強(qiáng)化公眾無線和移動(dòng)通信系統(tǒng)的認(rèn)知是現(xiàn)代地鐵通信技術(shù)需要加強(qiáng)的技術(shù)研究。現(xiàn)代地鐵運(yùn)營對(duì)于通信傳輸系統(tǒng)的建設(shè)有了更高的要求，對(duì)于信息的傳遞速度和穩(wěn)定性提出了新的要求。
二、地鐵通信傳輸系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與分析
隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于地鐵的運(yùn)營狀況的深入了解，促進(jìn)了通信傳輸技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)，針對(duì)不同情況的地鐵運(yùn)營狀況，采取不同的通信傳輸系統(tǒng)方案。總的來說，現(xiàn)代地鐵通信傳輸系統(tǒng)方案根據(jù)其傳輸特點(diǎn)分為綜合型、開放式、彈性式和異步式等幾種設(shè)計(jì)方案。
第一，綜合式地鐵通信傳輸系統(tǒng)
綜合式傳輸系統(tǒng)是一種綜合業(yè)務(wù)式的信息傳輸形式，即SDH傳輸技術(shù)，是從二十世紀(jì)九十年代開始進(jìn)行商用的同步數(shù)字傳輸。SDH傳輸技術(shù)具有比較穩(wěn)定的可靠性和通用性，屬于比較基礎(chǔ)的現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)傳輸形式，也是地鐵通信傳輸?shù)幕A(chǔ)，比較廣泛的運(yùn)用于鐵路、公路、電信網(wǎng)、石油和電力等領(lǐng)域。作為一種比較標(biāo)準(zhǔn)化和智能化的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)體系，SDH選用了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸接口，通過多種兼容設(shè)備的鏈接，可以事先全網(wǎng)范圍內(nèi)的高度統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理操作，保障了信息通信業(yè)務(wù)的有效調(diào)度，且具有較高的網(wǎng)絡(luò)自愈能力，能夠提高對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的利用程度。綜合業(yè)務(wù)傳輸通信系統(tǒng)根據(jù)電時(shí)分復(fù)用的方式來實(shí)現(xiàn)光纖通訊，不斷的提高了傳輸速度，當(dāng)前40Gbit/s的傳輸速度已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在商業(yè)中，在地鐵的信息傳輸中得到了更高的速率實(shí)現(xiàn)，因而在地鐵運(yùn)營當(dāng)中，可以有效的促進(jìn)綜合業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，提高了地鐵中媒體業(yè)務(wù)及寬帶業(yè)務(wù)的廣泛運(yùn)用。
第二，開放式的通信傳輸系統(tǒng)方案
開放式的通信傳輸系統(tǒng)，即OTN傳輸系統(tǒng)，是在西門子研究的分復(fù)用技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，利用雙光纖和雙向的通道環(huán)路實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并以光纖鏈路為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，形成反向循環(huán)的環(huán)路光纖結(jié)構(gòu)。通過開放式的通信傳輸系統(tǒng)，將同一個(gè)環(huán)網(wǎng)上的信息實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的不斷傳遞，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中各節(jié)點(diǎn)的通信數(shù)據(jù)得到有效的傳送。在開放式的通信結(jié)構(gòu)中，以順時(shí)針傳輸數(shù)據(jù)環(huán)為主環(huán)，而逆時(shí)針的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)則是次環(huán)。一般情況下，地鐵的信息數(shù)據(jù)都是通過主環(huán)傳送，次環(huán)為備用，并對(duì)主環(huán)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行監(jiān)督和控制，根據(jù)信息傳輸?shù)膶?shí)際情況，在必要的時(shí)候代替主環(huán)傳輸，從而保障信息不中斷。因而主環(huán)和次環(huán)共同形成的雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保障了地鐵在數(shù)據(jù)傳輸過程中信息的有效傳輸，保障每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能正常的收集信息和發(fā)送信息。
第三，彈性式的通信傳輸方案
彈性式分組環(huán)通信傳輸技術(shù)，即RPR傳輸技術(shù)，是在IP為業(yè)務(wù)核心的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)需要的地鐵通信傳輸系統(tǒng)方案，支持傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的同時(shí)，有利于互聯(lián)和管理。彈性分組環(huán)技術(shù)是在環(huán)狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在每個(gè)分組環(huán)中配備同一邏輯的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的二層轉(zhuǎn)換，通過發(fā)送時(shí)鐘分組信和和晶振時(shí)鐘信號(hào)，實(shí)現(xiàn)最高優(yōu)先級(jí)別的通信傳輸方式，并對(duì)多余部分進(jìn)行及時(shí)的悲憤，保障通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一同步。并且彈性式的系統(tǒng)方案的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是在分組環(huán)路中，保障了多個(gè)節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中的同時(shí)傳輸，且相互之間沒有影響。
第四，異步式通信傳輸系統(tǒng)方案
異步通信傳輸系統(tǒng)，即ATM技術(shù)系統(tǒng)，在以寬帶綜合業(yè)務(wù)的數(shù)字網(wǎng)實(shí)現(xiàn)為核心技術(shù)的現(xiàn)代通信傳輸系統(tǒng)，通過多種電路仿真和數(shù)據(jù)承載，有效的將圖像和聲音進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，在寬帶傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各種信息的接入和交換。這種傳輸系統(tǒng)的突出優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)異步分復(fù)數(shù)據(jù)傳輸，在標(biāo)準(zhǔn)化的鏈接方式基礎(chǔ)上，保障其它通信傳輸系統(tǒng)的連接，并有效的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)復(fù)用，靈活的進(jìn)行用戶寬帶分配，實(shí)現(xiàn)虛擬電路的網(wǎng)絡(luò)連接。同樣，異步通信傳輸系統(tǒng)方案也支持多媒體的應(yīng)用，具有較高的網(wǎng)絡(luò)可靠性。
結(jié)語：綜上所述，地鐵通信傳輸技術(shù)隨著信息技術(shù)的不斷改革而有了多樣化的發(fā)展，在不同的城市交通運(yùn)輸需求下，利用不同特征的信息通信傳輸方案可以有效的加強(qiáng)地鐵運(yùn)營效率。隨著研究的不斷深入，運(yùn)用于地鐵交通的通信傳輸系統(tǒng)也不斷完善，提高了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。今后，在現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展下，地鐵的通信傳輸系統(tǒng)將有更大的發(fā)展，地鐵運(yùn)營商根據(jù)其運(yùn)營特點(diǎn)，結(jié)合自身發(fā)展實(shí)際，可以選擇最優(yōu)方案。
參考文獻(xiàn)
[1]崔茂迪.北京地鐵8號(hào)線通信傳輸系統(tǒng)銜接方案探討[J].《鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)》.2011年03期 ,2011.
論文摘要：闡釋了數(shù)字化建設(shè)應(yīng)遵循的原則，詳述了數(shù)字化建設(shè)的基本內(nèi)容、實(shí)施步驟、采取的方法及要達(dá)到的目標(biāo)，勾勒出雞西大學(xué)圖書館數(shù)字化建設(shè)的可行性方案。
一數(shù)字圖書館建設(shè)的意義
數(shù)字圖書館是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后產(chǎn)生的一個(gè)全新的概念。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)碼存儲(chǔ)與傳輸技術(shù)等的全面普及，人們對(duì)文獻(xiàn)信息的加工、存儲(chǔ)、查詢、利用等有了新的要求，數(shù)字圖書館也就應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字圖書館就足以數(shù)字形式存貯和處理信息，即對(duì)有價(jià)值的文本、圖像、語言、影像和科學(xué)數(shù)據(jù)等多媒體進(jìn)行收集和規(guī)范加工，再進(jìn)行高質(zhì)量的保存和管理，并提供在廣域網(wǎng)上高速跨庫連接的電子存取服務(wù)信息系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是：收藏?cái)?shù)字化、操作電腦化、傳遞網(wǎng)絡(luò)化、信息存儲(chǔ)自由化、資源利用共享化。
數(shù)字圖書館的建立不僅使圖書館發(fā)生了革命性變化，而且也為文化傳播提供了全新的渠道。數(shù)字圖書館作為高科技經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施和必要條件，是建立在知識(shí)和信息的生產(chǎn)、存貯、使用和消費(fèi)之上的，它憑借高新技術(shù)。可以既經(jīng)濟(jì)又迅速地傳播，十分方便人們利用。
數(shù)字圖書館的建設(shè)，極大地加強(qiáng)了圖書館的服務(wù)功能，彌補(bǔ)了圖書館收藏不足與用戶需求旺盛的矛盾。隨著傳統(tǒng)圖書館的數(shù)字化和因特網(wǎng)功能的完善與普及，數(shù)字圖書館將成為不受時(shí)空限制的知識(shí)獲取大通道一二雞西大學(xué)圖書館數(shù)字化建設(shè)原則
1．需求性原則。
滿足讀者需求是高校圖書館工作的基本宗旨：因此在我校圖書館數(shù)字化建沒規(guī)劃中．首先確立的原則虛是以滿足讀者需求為目標(biāo)的需求性原則；此原則的另一含義是在讀者眾多需求中選擇最主要的需求。
2．特色性原則。
沒有特色就沒有發(fā)展?jié)摿μ厣栽瓌t是圖書館館藏資源數(shù)字化建設(shè)的生命。我校圖書館在長期的發(fā)展建設(shè)中，根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)性質(zhì)、學(xué)科設(shè)置、科研方向以及自身的發(fā)展目標(biāo)，確立了自己的館藏資源建設(shè)方針、建設(shè)重點(diǎn)和建設(shè)原則，從而形成了具有我校圖書館特色的核心學(xué)科藏書結(jié)構(gòu)體系。我校圖書館必須圍繞這一藏書特色進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)。
3．可行性原則。
我校圖書館在進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)時(shí)，無論是傳統(tǒng)文獻(xiàn)資源的數(shù)字化，還是新建數(shù)字化資源．必須根據(jù)學(xué)校的投入力度和圖書館自身的能力水平量力而行。在可行性方面注重以下幾個(gè)方面：第一，擬開發(fā)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)擁有和預(yù)期擁有資源的豐富程度、數(shù)據(jù)規(guī)模、數(shù)據(jù)采集難易程度、開發(fā)周期長短等；第二，擬引進(jìn)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容與我校學(xué)科設(shè)置的相關(guān)程度；第三，數(shù)字化加工隊(duì)伍的技術(shù)水平與能力；第四，數(shù)字化加工設(shè)備的技術(shù)水平與能力；第五，經(jīng)費(fèi)保障力度。
4．通用性原則
數(shù)字化資源開發(fā)建設(shè)中必須注意通用性原則問題。即在開發(fā)建設(shè)中必須遵守網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)通訊格式、文獻(xiàn)標(biāo)引著錄規(guī)則等標(biāo)準(zhǔn)化原則，確保數(shù)字化產(chǎn)品的通用性和標(biāo)準(zhǔn)化，符合網(wǎng)上傳輸與資源共享要求。
三雞西大學(xué)圖書館數(shù)字化建設(shè)內(nèi)容
1．引進(jìn)數(shù)字化信息資源。
我校圖書館目前已擁有一定數(shù)量的數(shù)字化信息資源，主要包括部分期刊全文數(shù)據(jù)庫、學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫和科學(xué)技術(shù)成果數(shù)據(jù)庫。但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足數(shù)字圖書館建設(shè)的需求，還要繼續(xù)擴(kuò)大期刊全文數(shù)據(jù)庫和學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫的容量，增添圖書全文數(shù)據(jù)庫，引進(jìn)學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科——采礦工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、漢語言文學(xué)、
英語、俄語、市場(chǎng)營銷、旅游管理、會(huì)計(jì)學(xué)等方面的專題數(shù)據(jù)庫
2．自建特色數(shù)據(jù)庫
對(duì)我校圖書館所收藏的有特色的傳統(tǒng)文獻(xiàn)資源進(jìn)行加工，并將其轉(zhuǎn)化成可為計(jì)算機(jī)識(shí)別、存取并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸利用的特色數(shù)據(jù)庫。自建特色數(shù)據(jù)庫包括本校畢業(yè)生學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、古籍善本數(shù)據(jù)庫、工具書數(shù)據(jù)庫、學(xué)科專題數(shù)據(jù)庫等。
3．文獻(xiàn)的初始數(shù)字化加工。
主要指印刷型文獻(xiàn)的掃描、縮微，音視頻的壓縮等。需要相關(guān)的軟件及硬件，本建設(shè)項(xiàng)目要根據(jù)需要和加工成本核算決定引進(jìn)數(shù)字化加工設(shè)備的形式和規(guī)模。
4．建立導(dǎo)航系統(tǒng)。
鏈接互聯(lián)網(wǎng)上的專業(yè)網(wǎng)站、搜索引擎、數(shù)據(jù)庫服務(wù)中心、數(shù)字圖書館等，建立網(wǎng)上虛擬資源系統(tǒng)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源利用導(dǎo)航。
5．參加CALIS建設(shè)。
中國高等教育文獻(xiàn)保障系統(tǒng)(CALLS)是“211工程”的公共服務(wù)體系項(xiàng)目，是一個(gè)廣域網(wǎng)環(huán)境下的文獻(xiàn)信息共享服務(wù)系統(tǒng)，其目標(biāo)是依托中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)，本著“整體規(guī)劃、合理布局、相對(duì)集中、聯(lián)合保障”的建設(shè)方針，建立一個(gè)整體化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的中國高校文獻(xiàn)信息的共知、共建、共享體系，推進(jìn)中國高等教育資源的優(yōu)化配置，深化資源的有效開發(fā)和利用，為高等教育和科學(xué)研究提供有力的文獻(xiàn)信息保障。
積極參加CALIS建設(shè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字資源的共建共享。
四雞西大學(xué)圖書館數(shù)字化建設(shè)目標(biāo)
1．能提供網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。
建立方便快捷的網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)平臺(tái)，整合各種電子資源，實(shí)現(xiàn)信息的網(wǎng)絡(luò)化和多樣化及實(shí)現(xiàn)跨媒體跨數(shù)據(jù)庫資源的利用；建立數(shù)字化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的集中管理；建立完整的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫檢索指南和學(xué)科信息資源導(dǎo)航系統(tǒng)。
2．能提供信息檢索服務(wù)。
主要提供文獻(xiàn)代查代檢服務(wù)，包括文獻(xiàn)檢索服務(wù)、文獻(xiàn)查詢服務(wù)(文獻(xiàn)收錄及被引用檢索服務(wù))
3．能提供網(wǎng)絡(luò)閱讀服務(wù)。
首先，讀者通過書目檢索、關(guān)鍵詞檢索以及基于內(nèi)容的全文檢索等，實(shí)現(xiàn)在線閱讀各種文獻(xiàn)；其次，讀者可以進(jìn)行任意翻頁、放大、縮小、查找等操作，獲得最新的圖書方面的信息；第三，讀者可在線發(fā)表自己的作品與評(píng)論。
4．能提供多媒體視頻音頻點(diǎn)播服務(wù)。
建立一套支持多人點(diǎn)播節(jié)目的視聽系統(tǒng)。內(nèi)容包括多媒體外語教學(xué)影片、教學(xué)課件實(shí)習(xí)演示系統(tǒng)、古典音樂欣賞、歷史文化、經(jīng)典影片等。
5．能提供網(wǎng)上學(xué)科導(dǎo)航服務(wù)。
建立重點(diǎn)學(xué)科信息網(wǎng)站，根據(jù)圖書館支持的重點(diǎn)學(xué)科發(fā)展的需要，收集網(wǎng)絡(luò)信息資源，重新組織整合為有序整體，方便讀者使用。
6．能提供電子閱覽服務(wù)。
建立完備的電子閱覽管理系統(tǒng)，提供館藏目錄系統(tǒng)查詢、鏡像服務(wù)器檢索、館內(nèi)多媒體資源檢索、網(wǎng)絡(luò)信息檢索、網(wǎng)上讀書等服務(wù)。
7．實(shí)現(xiàn)信息資源共享。
這是圖書館界的一項(xiàng)共同事業(yè)。可將其作為長遠(yuǎn)目標(biāo)去努力。
五雞西大學(xué)圖書館數(shù)字化建設(shè)過程中應(yīng)關(guān)注的幾個(gè)問題
1．處理好數(shù)字化信息資源建設(shè)與傳統(tǒng)文獻(xiàn)資源建設(shè)的關(guān)系。
信息資源數(shù)字化是上個(gè)世紀(jì)90年代以來圖書館的最大發(fā)展變化。各國數(shù)字圖書館建設(shè)的著重點(diǎn)都是館藏資源的數(shù)字化。而目前數(shù)字化發(fā)展主要表現(xiàn)在以數(shù)據(jù)庫為主的新型電子出版物的迅速發(fā)展和現(xiàn)有館藏資源數(shù)字化的迅速增長兩個(gè)方面。有些人認(rèn)為圖書館已進(jìn)人網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化時(shí)代，沒有必要再加強(qiáng)館藏印刷型出版物即傳統(tǒng)文獻(xiàn)資源的建設(shè)發(fā)展更沒有必要擴(kuò)建館舍。事實(shí)上，印刷型出版物在數(shù)字化出版物迅猛崛起的同時(shí)，也在呈幾何級(jí)數(shù)增長。因此，我校圖書館在進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)時(shí)，同樣不能否定印刷型文獻(xiàn)資源的收藏補(bǔ)充，而應(yīng)將兩種出版物合理配置，使其協(xié)調(diào)發(fā)展，確保我校圖書館的文獻(xiàn)資源結(jié)構(gòu)體系科學(xué)、合理、實(shí)用。
2．正確認(rèn)識(shí)圖書館數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化與人、財(cái)、物的支撐。
在圖書館數(shù)字化建設(shè)中，人們往往認(rèn)為，既然實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化，必然要節(jié)省大量的人力、財(cái)力、物力，其實(shí)這是個(gè)誤解。先進(jìn)的技術(shù)帶來的是先進(jìn)的優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，而非人、財(cái)、物的節(jié)省。信息資源的數(shù)字化建設(shè)必須投入大量的財(cái)力，數(shù)字化信息資源的運(yùn)作必須有現(xiàn)代化的設(shè)備以及高精尖的技術(shù)人員做支撐，因此我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到圖書館數(shù)字化建沒的高技術(shù)、高消耗、高投入的實(shí)際，糾正并防止數(shù)字化可以大大節(jié)省人、財(cái)、物的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
3．合理解決自主開發(fā)數(shù)字資源與人員能力不足的問題。
數(shù)字圖書館是為滿足人們更有效地管理、利用信息資源的要求應(yīng)運(yùn)而生的。在這樣一個(gè)具有典型知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代特征的新興領(lǐng)域，人才無疑是最重要的建設(shè)資源，是整個(gè)事業(yè)成敗的關(guān)鍵。數(shù)字圖書館對(duì)人才的要求是全方位、多層次、高標(biāo)準(zhǔn)的目前能掌握?qǐng)D書館學(xué)、情報(bào)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、外語的綜合人才在整個(gè)圖書館界都非常短缺，何況我們這樣的小型圖書館。硬件的投入可以快速實(shí)現(xiàn)，人才的引進(jìn)與培養(yǎng)卻非一日之功。因此，研究建立符合數(shù)字圖書館發(fā)展要求的人才培養(yǎng)機(jī)制是我校圖書館數(shù)字化建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。
論文關(guān)鍵詞：MROII系統(tǒng)支持工業(yè)化持續(xù)發(fā)展
上個(gè)世紀(jì)中葉發(fā)明的計(jì)算機(jī)技術(shù)給制造業(yè)帶來巨大的沖擊。一方面計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)極大地提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)，使得勞動(dòng)生產(chǎn)率持續(xù)地成倍增長。另一方面計(jì)算機(jī)智能技術(shù)廣泛融入到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)之中，使得產(chǎn)品的性能和質(zhì)量得到空前的提升。在此基礎(chǔ)上，人們有可能為了獲得更高質(zhì)量的生活，大幅度地增加各式各樣的產(chǎn)品需求，于是造就工業(yè)化以歷史上前所未有的速度向前發(fā)展。
信息化帶動(dòng)工業(yè)化高速發(fā)展的同時(shí)也帶來負(fù)面的影響。《易經(jīng)》中“澤中有火”記載了中國發(fā)現(xiàn)石油的時(shí)間距今已有三千多年。美國托萊多大學(xué)地質(zhì)學(xué)教授克雷格?哈特菲爾德在1998年指出：“自1979年以來，全世界已燒掉的石油比到那一年為止人類整個(gè)燒油史中燒掉的石油還多。”按照近20年相當(dāng)歷史上3000年的消耗速度來看，有人估計(jì)地球上的全部石油大約在今后幾十年至一百多年內(nèi)就會(huì)消耗光。其它地球資源同樣也會(huì)面臨枯竭的危險(xiǎn)。因此，信息化需要為工業(yè)化持續(xù)發(fā)展提供節(jié)約資源的制造模式。
1 信息化有責(zé)任為工業(yè)化持續(xù)發(fā)展提供新型的維修管理體系
現(xiàn)代化產(chǎn)品一方面給人類帶來高效、便捷、友好的服務(wù)，同時(shí)也給產(chǎn)品的維修服務(wù)帶來新的挑戰(zhàn)。像城市軌道交通車輛、飛機(jī)、高速客車等大型復(fù)雜產(chǎn)品一旦發(fā)生故障通常就會(huì)造成重大損失。現(xiàn)有的定期檢查有可能維護(hù)過度，精密的零部件拆裝次數(shù)太多引起額外的質(zhì)量下降，也可能由于產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)境的不同造成維護(hù)不足工商管理畢業(yè)論文，引發(fā)重大事故。因此，信息化應(yīng)該為工業(yè)化持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)合理維修的技術(shù)支持。
產(chǎn)品的智能化大大降低使用人員的操作難度，改善用戶的工作條件，同時(shí)對(duì)維修人員卻提出苛刻的要求。通常智能化產(chǎn)品包含大量的知識(shí)專利技術(shù)，尤其是嵌入式軟件已經(jīng)成為智能產(chǎn)品的核心部件，占據(jù)產(chǎn)品價(jià)值的主體部分。傳統(tǒng)的師傅帶徒弟培養(yǎng)的維修人員不可能勝任智能化產(chǎn)品的維修服務(wù)期刊網(wǎng)。因此，信息化有責(zé)任為工業(yè)化持續(xù)發(fā)展提供新型的維修管理體系。
解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的矛盾是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。制造業(yè)除了要解決生產(chǎn)過程中的污染以外，最大限度減少浪費(fèi)、節(jié)省資源是保護(hù)環(huán)境最有效的手段。為此，制造業(yè)通常采取以下手段來保護(hù)環(huán)境：
⑴面向節(jié)約型的設(shè)計(jì)
產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)采用一切可以節(jié)約能源、材料的技術(shù)，使得產(chǎn)品在制造和使用過程中有效地減少資源消耗和碳排放。
⑵面向精益化的運(yùn)維
節(jié)約型產(chǎn)品在使用過程中還要講究精益化。一方面要保證產(chǎn)品發(fā)揮正常的功能，同時(shí)要把產(chǎn)品可能發(fā)生的意外和故障降到最低限度。
⑶面向再制造的回收
一旦產(chǎn)品常規(guī)維修成本超過使用價(jià)值時(shí)，將報(bào)廢產(chǎn)品中還有利用價(jià)值的零部件通過再制造的方法重復(fù)使用，從而最大限度地節(jié)約地球上有限的資源。
⑷面向全生命周期成本的控制
面對(duì)節(jié)約型設(shè)計(jì)、精益化運(yùn)維和再制造回收等三方面需求，傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和使用模式遇到新的挑戰(zhàn)。
從大型復(fù)雜產(chǎn)品全壽命周期成本控制(LCC, Lifecycle Cost Control)的角度分析，LCC總成本的60~70%是產(chǎn)品運(yùn)行維修費(fèi)用，超過產(chǎn)品采購費(fèi)用。隨著產(chǎn)品的復(fù)雜程度不斷提高，產(chǎn)品知識(shí)資產(chǎn)受到制造商的保護(hù)，用戶自己的維修人員不可能完全掌握核心的維修技術(shù)。特別是大量的維修采用替換的方法，產(chǎn)品用戶要儲(chǔ)備足夠的備件越來越困難，換下來的零部件又無法修復(fù)重用，導(dǎo)致產(chǎn)品自行維修的難度和成本不斷增加。為了破解產(chǎn)品維修難題，用戶對(duì)使用產(chǎn)品的維修策略必須從自行維修為主轉(zhuǎn)變?yōu)槲鈱I(yè)維修為主的模式。
產(chǎn)品制造商為了面對(duì)市場(chǎng)快速變化和需求多樣化的特點(diǎn)必須不斷改進(jìn)產(chǎn)品，使得產(chǎn)品的復(fù)雜程度、可靠性和易用性成倍增加，開發(fā)成本居高不下。與此同時(shí)各種CAx輔助手段不斷增強(qiáng)產(chǎn)品仿制能力，產(chǎn)品開發(fā)商新研制的產(chǎn)品不久就會(huì)遇到山寨版的挑戰(zhàn)工商管理畢業(yè)論文，不得不陷入價(jià)格戰(zhàn)的泥潭。為了突破成本惡性競(jìng)爭的魔咒，制造業(yè)必須從單純的生產(chǎn)型制造轉(zhuǎn)移到價(jià)值鏈高端的服務(wù)型制造。
產(chǎn)品全生命周期分為前期(BOL, Beginning of Lifecycle)、中期(MOL，Meddle of Lifecycle)和末期(EOL, End ofLifecycle)等三個(gè)階段。圖1描述傳統(tǒng)制造的產(chǎn)品價(jià)值主要體現(xiàn)在初期和中期交接時(shí)，把產(chǎn)品交付給用戶而獲得的銷售收入，在中期和后期該產(chǎn)品幾乎沒有帶來明顯的收益。為了贏得市場(chǎng)，在價(jià)格戰(zhàn)中制造商不得不壓縮銷售利潤。這種傳統(tǒng)制造模式的價(jià)值鏈曲線好比苦笑曲線。長此以往，制造業(yè)無法保持持續(xù)發(fā)展的能力。如果在前期通過咨詢?cè)O(shè)計(jì)、分析仿真等技術(shù)服務(wù)，提高產(chǎn)品的知識(shí)含量，大幅度提升產(chǎn)品的核心價(jià)值，加大仿制的技術(shù)難度。在中期通過跟蹤產(chǎn)品運(yùn)行的狀態(tài)，及時(shí)給用戶提供使用支持、維修保養(yǎng)、備品備件，提高產(chǎn)品運(yùn)行的完好率，降低用戶的維修成本，從而獲得產(chǎn)品運(yùn)行周期內(nèi)穩(wěn)定長期的維修服務(wù)價(jià)值。在末期制造商利用所掌握的產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行知識(shí)，提醒用戶繼續(xù)通過維修保養(yǎng)的成本將會(huì)超出產(chǎn)品的剩余價(jià)值。產(chǎn)品停止使用后按照實(shí)際情況合理地進(jìn)行大修翻新或整體拆解，留下可以重復(fù)利用的零部件投入再制造，用比較低廉的成本創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析，前期知識(shí)服務(wù)的利潤率可以達(dá)到30%左右，單純生產(chǎn)制造的利潤率通常不超過7%，中期和后期的成本遠(yuǎn)低于生產(chǎn)制造階段，知識(shí)含量不超過前期管理的范圍，但利潤率卻超過20%以上。由此可見，產(chǎn)品價(jià)值主要體現(xiàn)在前期的知識(shí)資產(chǎn)和中后期的服務(wù)，這種以服務(wù)為主要獲利模式的制造稱之為服務(wù)型制造，它的價(jià)值鏈曲線稱之為微笑曲線。
2 MROⅡ有責(zé)任為工業(yè)化持續(xù)發(fā)展提供新型的信息化管理手段
從傳統(tǒng)制造業(yè)向現(xiàn)代制造業(yè)轉(zhuǎn)變的過程中工商管理畢業(yè)論文，現(xiàn)代信息化技術(shù)為中國制造向中國創(chuàng)造、生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的二大轉(zhuǎn)型提供了有力的支持。
⑴計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
數(shù)字化方法可以將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維修、拆卸等過程在虛擬環(huán)境中進(jìn)行仿真。通過調(diào)整各種參數(shù)模擬不同的設(shè)計(jì)方案、制造工藝、運(yùn)行環(huán)境、維修策略、拆卸流程等過程，不斷優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)約型產(chǎn)品的開發(fā)。
⑵數(shù)字化制造技術(shù)
經(jīng)過數(shù)字化仿真驗(yàn)證的工藝可以大幅度提高產(chǎn)品的制造質(zhì)量，數(shù)字化制造還詳細(xì)記錄每一臺(tái)或批次產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量和裝配過程，為產(chǎn)品投入使用提供準(zhǔn)確的原始信息和相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
⑶智能傳感技術(shù)
信息化技術(shù)使得大量智能的硬件和軟件嵌入到產(chǎn)品的各個(gè)角落。它們承擔(dān)檢測(cè)和控制產(chǎn)品各個(gè)部位的健康狀態(tài)和完成各自功能的責(zé)任，完成人工無法執(zhí)行的各項(xiàng)復(fù)雜任務(wù)。
⑷網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)
在全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維修等信息傳遞都變得如此便捷，以至于空間和距離的差別幾乎可以忽略不計(jì)。尤其是嵌入式系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)傳遞產(chǎn)品運(yùn)行的各種參數(shù)。這樣信息對(duì)于設(shè)計(jì)制造人員及時(shí)了解產(chǎn)品的真實(shí)性能，對(duì)于運(yùn)行人員準(zhǔn)確調(diào)度產(chǎn)品運(yùn)行計(jì)劃，對(duì)于維修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品狀態(tài)的變化和采取合理的應(yīng)對(duì)策略，對(duì)于回收利用人員掌握?qǐng)?bào)廢產(chǎn)品各部件真實(shí)狀態(tài)等方面都創(chuàng)造了前所未有的條件期刊網(wǎng)。
⑸人工智能技術(shù)
計(jì)算機(jī)能夠把設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維修、回收等階段各式各樣的知識(shí)相互關(guān)聯(lián)起來，并且按照一定檢索的規(guī)律保存起來。通過各種數(shù)據(jù)挖掘的方法，從大量的數(shù)據(jù)中找出規(guī)律性的知識(shí)，從而幫助人類不斷積累和使用前人留下的大量寶貴經(jīng)驗(yàn)，在保護(hù)環(huán)境的前提下加速工業(yè)化的進(jìn)程。
上述計(jì)算機(jī)仿真、數(shù)字化制造、智能傳感、網(wǎng)絡(luò)傳輸和人工智能等五項(xiàng)技術(shù)為制造業(yè)持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)全新的局面。產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)技術(shù)就是利用上述五項(xiàng)技術(shù)建立如圖2以BOM為核心的產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):
圖 2 PLM系統(tǒng)各階段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
在前期設(shè)計(jì)制造階段，產(chǎn)品的功能說明，使用操作流程等概念性設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分別關(guān)聯(lián)到功能BOM中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)對(duì)象上。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模型和圖紙、電氣/電子的原理圖和仿真結(jié)果、軟件的設(shè)計(jì)流程和源代碼等分別關(guān)聯(lián)到設(shè)計(jì)BOM的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。在重要的節(jié)點(diǎn)上還關(guān)聯(lián)各種故障判別標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的處理方法。產(chǎn)品制造的工藝關(guān)聯(lián)到制造BOM上。針對(duì)每一個(gè)或每一批次的產(chǎn)品實(shí)際制造BOM關(guān)聯(lián)上實(shí)際制造的質(zhì)量數(shù)據(jù)。
在中期首先根據(jù)實(shí)際制造BOM構(gòu)建統(tǒng)一批次產(chǎn)品的中性BOM，每個(gè)需要進(jìn)行維修管理的對(duì)象上關(guān)聯(lián)各類故障相關(guān)的預(yù)測(cè)、預(yù)防和排除的知識(shí)，建立和功能BOM、設(shè)計(jì)BOM、制造BOM等前期所有BOM的關(guān)聯(lián)關(guān)系。然后依據(jù)每一個(gè)產(chǎn)品的實(shí)際配置情況，從中性BOM上派生出實(shí)例BOM。每一個(gè)產(chǎn)品的運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障記錄、維修過程和變更歷史均關(guān)聯(lián)到實(shí)例BOM對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)對(duì)象上，形成單個(gè)零部件或整個(gè)產(chǎn)品的全壽命履歷表。在對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障處理進(jìn)行分析時(shí)，通過中性BOM的關(guān)聯(lián)關(guān)系，迅速找到前期相關(guān)設(shè)計(jì)、制造的有關(guān)資料，保證數(shù)據(jù)的一致性。中性BOM通過與全部實(shí)例BOM的關(guān)聯(lián)關(guān)系，隨時(shí)可以統(tǒng)計(jì)同一型號(hào)、同一批次每一個(gè)零部件或整個(gè)產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)和質(zhì)量工商管理畢業(yè)論文，發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的事故和維修經(jīng)驗(yàn)，反饋到前期改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)或制造，或總結(jié)成新的維修知識(shí)固化到中性BOM的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。
產(chǎn)品生命周期中期的中性BOM和實(shí)例BOM是由MROII(維護(hù)、維修、大修和運(yùn)行管理)系統(tǒng)進(jìn)行管理。該系統(tǒng)承接產(chǎn)品中期設(shè)計(jì)與制造的信息；利用智能傳感和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)采集和管理產(chǎn)品運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)信息；利用人工智能技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真和數(shù)字化制造技術(shù)，按照設(shè)計(jì)和制造時(shí)指定的標(biāo)準(zhǔn)，分析產(chǎn)品各部分實(shí)際運(yùn)行的狀況，開展精益化的維護(hù)和維修，保證產(chǎn)品以最低的故障代價(jià)達(dá)到最高的使用價(jià)值，同時(shí)大幅度提高備品備件的利用率和總體維修成本。更重要的是通過PLM系統(tǒng)將MROII子系統(tǒng)中產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行和維修的信息反饋到前期，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代。MROII子系統(tǒng)在末期根據(jù)產(chǎn)品各個(gè)零部件實(shí)際履歷表來衡量可回收再利用的可能性，通過拆解和翻新，制造出性能不亞于全新零部件組成的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)有限資源重復(fù)利用的綠色制造。
綜上所述，MROII技術(shù)是圍繞制造業(yè)減少浪費(fèi)和節(jié)省資源，支持工業(yè)化持續(xù)發(fā)展的有利武器。
論文關(guān)鍵詞:電子商務(wù); 信息安全;運(yùn)行環(huán)境;黑客;防火墻
電子商務(wù)在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益迅猛的當(dāng)下,應(yīng)用越來越廣泛,這種基于Internet進(jìn)行的各種商務(wù)活動(dòng)模式以其特有的開放性讓商務(wù)活動(dòng)相比較以往更加高效快捷。In-ternet 是一個(gè)開放的、全球性的、無控制機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)決定了網(wǎng)絡(luò)不安全,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)一般都是通過各種各樣的協(xié)議完成的,因此網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的安全性是網(wǎng)絡(luò)安全的重要方面,Internet 的數(shù)據(jù)傳輸是基于 TCP/IP操作系統(tǒng)來支持的,TCP/IP 協(xié)議本身存在著一定的缺陷。
1電子商務(wù)所面臨的信息安全威脅
1.1 安全環(huán)境惡化
由于在計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面發(fā)展較為遲緩,我國在很多硬件核心設(shè)備方面依然以進(jìn)口采購為主要渠道,不能自主生產(chǎn)也意味著不能自主控制,除了生產(chǎn)技術(shù)、維護(hù)技術(shù)也相應(yīng)依靠國外引進(jìn),這也就讓國內(nèi)的電子商務(wù)無法看到眼前的威脅以及自身軟件的應(yīng)付能力。
1.2平臺(tái)的自然物理威脅
由于電子商務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行,因此諸如電磁輻射干擾以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備老化帶來的傳輸緩慢甚至中斷等自然威脅難以預(yù)測(cè),而這些威脅將直接影響信息安全。此外,人為破壞商務(wù)系統(tǒng)硬件,篡改刪除信息內(nèi)容等行為,也會(huì)給企業(yè)造成損失。
1.3黑客入侵
在諸多威脅中,病毒是最不可控制的,其主要作用是損壞計(jì)算機(jī)文件,且具有繁殖功能。配合越來越便捷的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,計(jì)算機(jī)病毒的破壞力與日俱增。而目前黑客所慣用的木馬程序則更有目的性,本地計(jì)算機(jī)所記錄的登錄信息都會(huì)被木馬程序篡改,從而造成信息之外的文件和資金遭竊。
2電子商務(wù)信息安全的防范處理方法 1針對(duì)病毒的技術(shù)
作為電子商務(wù)安全的最大威脅,對(duì)于計(jì)算機(jī)病毒的防范是重中之重。對(duì)于病毒,處理態(tài)度應(yīng)該以預(yù)防為主,查殺為輔。因?yàn)椴《镜念A(yù)防工作在技術(shù)層面上比查殺要更為簡單。多種預(yù)防措施的并行應(yīng)用很重要,比如對(duì)全新計(jì)算機(jī)硬件、軟件進(jìn)行全面的檢測(cè);利用病毒查殺軟件對(duì)文件進(jìn)行實(shí)時(shí)的掃描;定期進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)備份;服務(wù)器啟動(dòng)采取硬盤啟動(dòng);相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)目錄和文件設(shè)置相應(yīng)的訪問權(quán)限等等。同時(shí)在病毒感染時(shí)保證文件的及時(shí)隔離。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)感染病毒的情況下,第一時(shí)間清除病毒文件并及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)。 2防火墻應(yīng)用
防火墻主要是用來隔離內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng),對(duì)內(nèi)部網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)加以保護(hù)。目前的防火墻分為兩大類:一類是簡單的包過濾技術(shù),它是在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)數(shù)據(jù)包實(shí)施有選擇的通過。依據(jù)系統(tǒng)內(nèi)事先設(shè)定的過濾邏輯,檢查數(shù)據(jù)流中每個(gè)數(shù)據(jù)包后,根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、所用的 TCP 端口和 TCP 鏈路狀態(tài)等因素來確定是否允許數(shù)據(jù)包通過。另一類是應(yīng)用網(wǎng)管和服務(wù)器,可針對(duì)特別的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)協(xié)議及數(shù)據(jù)過濾協(xié)議,并且能夠?qū)?shù)據(jù)包分析并形成相關(guān)的報(bào)告。
2.3數(shù)據(jù)加密技術(shù)的引入
加密技術(shù)是保證電子商務(wù)安全采用的主要安全措施。加密過程就是根據(jù)一定的算法,將可理解的數(shù)據(jù)(明文)與一串?dāng)?shù)字(密鑰)相結(jié)合,從而產(chǎn)生不可理解的密文的過程,主要加密技術(shù)是:對(duì)稱加密技術(shù)和非對(duì)稱加密技術(shù)。 4認(rèn)證系統(tǒng)
網(wǎng)上安全交易的基礎(chǔ)是數(shù)字證書。數(shù)字證書類似于現(xiàn)實(shí)生活中的身份證,用于在網(wǎng)絡(luò)上鑒別個(gè)人或組織的真實(shí)身份。傳統(tǒng)的對(duì)稱密鑰算法具有加密強(qiáng)度高、運(yùn)算速度快的優(yōu)點(diǎn),但密鑰的傳遞與管理問題限制了它的應(yīng)用。為解決此問題,20 世紀(jì) 70 年代密碼界出現(xiàn)了公開密鑰算法,該算法使用一對(duì)密鑰即一個(gè)私鑰和一個(gè)公鑰,其對(duì)應(yīng)關(guān)系是唯一的,公鑰對(duì)外公開,私鑰個(gè)人秘密保存。一般用公鑰來進(jìn)行加密,用私鑰來進(jìn)行簽名;同時(shí)私鑰用來解密,公鑰用來驗(yàn)證簽名。 5其他注意事項(xiàng)
(1)機(jī)密性是指信息在存儲(chǔ)或傳輸過程中不被他人竊取或泄漏,滿足電子商務(wù)交易中信息保密性的安全需求,避免敏感信息泄漏的威脅。傳統(tǒng)的紙面貿(mào)易都是通過郵寄封裝的信件或通過可靠的通信渠道發(fā)送商業(yè)報(bào)文來達(dá)到保守機(jī)密的目的。電子商務(wù)是建立在一個(gè)較為開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上的,維護(hù)商業(yè)機(jī)密是電子商務(wù)全面推廣應(yīng)用的重要保障。因此,要預(yù)防非法的信息存取和信息在傳輸過程中被非法竊取。
(2)商務(wù)信息的完整性,只讀特性以及修改授權(quán)問題是電子商務(wù)信息需要攻克的一大難關(guān)。信息在傳輸過程中必須保持原內(nèi)容,不能因技術(shù)、環(huán)境以及刻意原因而輕易被更改。
(3)交易誠信問題也存在于隔空交易當(dāng)中,電子商務(wù)信息在傳輸當(dāng)中,保證傳輸速度和內(nèi)容真實(shí)的情況下,交易方不能對(duì)已完成的交易操作產(chǎn)生反悔,一旦因商務(wù)平臺(tái)外的問題而取消或質(zhì)疑交易操作,對(duì)方的利益將蒙受損失。
