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【關鍵詞】地空數(shù)據(jù)鏈 民航業(yè) 地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 應用 展望
近些年來,隨著人民生活水平的日益提高以及的新技術的運用,民航業(yè)進入了一個快速發(fā)展的時期。節(jié)節(jié)攀升的業(yè)務量不僅為民航企業(yè)帶來巨大的利潤,同時也對民航的通信水平提出了更高的要求。傳統(tǒng)的民航通信采用的是高頻(HF)、甚高頻(VHF)的電磁波進行語音通信,但是,采用電磁波通信的方式,不僅面臨頻道擁擠的壓力,同時也容易受到其他通信系統(tǒng)的信號干擾。面對越來越大的通信容量,傳統(tǒng)的通信方式已經(jīng)無法滿足信道容量、誤碼率、信道延時等各方面的要求,因此,也就無法為飛行的準時性和安全性提供保障。地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由此應運而生,并以其容量大、誤碼低、延遲小、可靠性高的特點成為民航業(yè)關注的焦點。
一、地空數(shù)據(jù)鏈含義
地空數(shù)據(jù)鏈,實質(zhì)上是一個通信信息管理系統(tǒng),其采用無線網(wǎng)絡的通信方式與協(xié)議,完成地面管理系統(tǒng)以及飛行器間的數(shù)據(jù)交互。飛行器與地面管理系統(tǒng)間采用的是無線的傳輸方式,采用微波作為傳輸煤質(zhì),通常應用模式的包括高頻、甚高頻、SATCOM以及SSR的S模式。通過地空數(shù)據(jù)鏈信息管理系統(tǒng),可以有效的將飛行器信息和地面信息聯(lián)系到一起,提供更為及時安全的飛行信息,同時,可以大大的提高民航公司的運營效率,提升公司效益。
二、地空數(shù)據(jù)鏈的分類
從地空數(shù)據(jù)鏈采用的數(shù)據(jù)鏈傳輸媒介的角度,可以將地空數(shù)據(jù)鏈分為如下幾種:
(一)高頻(VF)數(shù)據(jù)鏈。高頻波在傳輸過程中,因為可以超視距傳輸,所以覆蓋范圍相對較廣,但是,超視距的傳輸特性也使得高頻波傳輸延時大、干擾強,因此傳輸?shù)膶崟r性以及可靠性較差。
(二)甚高頻(VHF)數(shù)據(jù)鏈。甚高頻的電磁波傳輸可靠性較高,且因其直線傳播特性導致其有時延小,速率高的優(yōu)點,同時,采用專屬頻段的高頻波建設地空數(shù)據(jù)鏈投資小,且容易擴展。但是,由于VHF是視距傳播,因此傳播范圍有限,因此造成地空數(shù)據(jù)鏈的覆蓋范圍小,需要在航線全程布放大量站點才恩給你實現(xiàn)全程覆蓋,工程規(guī)模比較龐大。目前,甚高頻數(shù)據(jù)鏈仍然是地空數(shù)據(jù)鏈通信采用的主要手段。
(三)衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)鏈。通過衛(wèi)星通信服務提供商提供的數(shù)據(jù)通信服務,實現(xiàn)地空數(shù)據(jù)鏈。
(四)SSR的S 模式數(shù)據(jù)鏈。SSR為二次監(jiān)視雷達,SSR的S 模式也可以作為地空數(shù)據(jù)鏈通信手段,但應用不如其他幾種模式廣泛。
三、我國民航地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的發(fā)展
在我國,民航地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的發(fā)展可以分為如下四個部分。
(一)基礎網(wǎng)絡等設施。要實現(xiàn)地空通信,首先需是要搭建一張基礎網(wǎng)絡。就我國來說,截止到07年底,全國已經(jīng)完成87個遠端地面站(ACARS)的建設,同時包括對76個機場的地面覆蓋,實現(xiàn)了對全國絕大部分航空線路的全程覆蓋。與此同時,我國也一直尋求國際合作,并與泰國AEROTHA以及美國ARINC共同建設了GLOBALINK/ASIA 服務體系,旨在為全亞洲的航空公司提供一流的地空數(shù)據(jù)通信服務以及一體化的解決方案。
(二)網(wǎng)絡運行、管理、控制。在基礎網(wǎng)絡建設之上,必須同步建設網(wǎng)絡相關的運行、管理、控制體系,用以維持系統(tǒng)保持一個穩(wěn)定的運行狀態(tài),并提高系統(tǒng)的安全可靠性。
(三)人員培訓。地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng),且更新升級速度塊,因此要保持操作和維護人員在技術只是和管理水平上不斷學習和補充??梢酝ㄟ^定期的舉辦培訓課程來解決。
(四)服務系統(tǒng)。地空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)由機載系統(tǒng)(包括軟硬件系統(tǒng)),地空數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡,地面系統(tǒng)組成。地面系統(tǒng)通過地空數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡與機載系統(tǒng)進行信息數(shù)據(jù)交換。除了運行控制系統(tǒng)以外,需要建設其他的服務系統(tǒng),比如氣象資料上傳系統(tǒng),為每個服務的機場提供實時的氣象數(shù)據(jù)。
四、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在民航中的應用
數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在民航中,可以提供多種多樣的服務,主要包括如下幾個方面:
(一)PDC(飛機起飛前放行)服務。PDC的全稱為“Pre-Departure Clearance”,即飛機起飛前放行的服務。前提是飛行器具備相關的軟硬件設備,便可以借助地空數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)飛機的放行。相較于傳統(tǒng)的語音放行,地空數(shù)據(jù)鏈的通信方式速度快,效率高,同時可以大大降低機務人員的勞動強度。
(二)CPDLC(管制員、飛行員數(shù)據(jù)鏈通信)服務。CPDLC的全稱為“Controller Pilot Data Link Communication”,即管制飛行員數(shù)據(jù)鏈通信服務。通過在飛行器上加載相應的軟硬件設備,可以實現(xiàn)管制員Controller與飛行員Pilot的信息交互,通過在地空數(shù)據(jù)鏈上承載CPDLC服務,可以有效地減輕管制員Controller與飛行員Pilot的工作負荷,同時也避免出現(xiàn)人為的“語義誤讀”的問題。
(三)ADS(自動相關監(jiān)視)服務。ADS全稱為“Automatic Dependence Surveillance”,即自動相關監(jiān)視服務。在地空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)上加載這項服務,飛行器可以向ATC傳輸位置信息以及其他相關信息,并且可以把這些信息轉換成雷達信息顯示在雷達界面上,實現(xiàn)對飛行器的自動監(jiān)視。
五、未來展望
地空數(shù)據(jù)鏈未來的發(fā)展有兩個方向:
(一)下一代地空數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。地空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)本質(zhì)上還是通信系統(tǒng),可以通過OSI7層結構來分析。目前,在地空數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路標準的協(xié)議中,VDL Mode 2被廣泛看好。VDL Mode 2協(xié)議在兼容性方面,以及對ATN 網(wǎng)絡的結合度方面都有著其他協(xié)議無法比擬的優(yōu)勢,同時,因其采用了ICAO 的標準以及可靠的面向連接的傳輸層協(xié)議,在傳輸速率和誤碼率方面有了更大的改善。
(二)航空電信網(wǎng)。Aeronautical Telecommunication Network,即ATN,是新一代的航空電信網(wǎng)絡。ATN作為新航行系統(tǒng)的重要組成部分,是全球地空一體化的航空專用網(wǎng)絡,具備完善的系統(tǒng)安全機制以及高的可靠性保證,可為民航業(yè)提供高質(zhì)量的航空通信服務。在未來的過程中,航空電信網(wǎng)將進一步建設和完善,并進一步將現(xiàn)有航空通信系統(tǒng)聯(lián)系到一起。
參考文獻:
關鍵詞:數(shù)據(jù)通信;原理;分類
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務的通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀50年代隨著計算機技術和通信技術的迅速發(fā)展,以及兩者之間的相互滲透與結合而興起的一種新的通信方式,它是計算機和通信相結合的產(chǎn)物。隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應運而生,它實現(xiàn)了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務需求的變化及通信技術的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
一、通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數(shù)字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發(fā)展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網(wǎng)絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
二、數(shù)據(jù)通信的構成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設備輸入的數(shù)據(jù)。
三、數(shù)據(jù)通信的分類
數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復用設備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術、數(shù)字通信技術、光遷通信技術以及數(shù)字交叉連接技術結合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡。數(shù)字信道應包括用戶到網(wǎng)絡的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應該是數(shù)字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲――轉發(fā)方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段,并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網(wǎng)絡具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網(wǎng)絡性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術發(fā)展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
四、網(wǎng)絡及其協(xié)議
計算機網(wǎng)絡
關鍵詞:ATM;IP;數(shù)據(jù)分析;交換技術
中圖分類號:TN915 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 02-0015-01
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”業(yè)務為主的一種通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預先約定好的具有含義的數(shù)字以及字母和符號等。計算機的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應運而生,實現(xiàn)了計算機與計算機之間的傳遞。電信技術的發(fā)展,使其數(shù)據(jù)交換的技術也隨之出現(xiàn)。
交換即轉接,是交換通信網(wǎng)中不可缺少的技術。交換是指按照某種方式對傳輸線路的資源進行分配,交換技術主要包含了報文的交換、分組的交換、線路的交換以及分組的交換等幾個方面。
目前的寬帶數(shù)據(jù)通信網(wǎng)出現(xiàn)了兩種不同的技術,即IP與ATM,IP的網(wǎng)絡核心節(jié)點為太位路電器;ATM的網(wǎng)絡核心節(jié)點為ATM交換機,其目的為了實現(xiàn)信元的高速交換。
一、目前數(shù)據(jù)通信的幾種交換方式
(一)電路交換:能為任意一個入網(wǎng)的用戶提供一條臨時使用的物理信道,這種方式被稱為電路交換,是由通路的各節(jié)點內(nèi)部早空間上完成的信道接續(xù)而形成。這條物理信道始終被用于信息的傳輸,因此不允許被用于其他的計算機。
(二)分組交換:分組交換,同時也被稱作為包交換。它的主要作用是將用戶發(fā)來的數(shù)據(jù)分割成相同長度的數(shù)據(jù)包,因此被稱為打包或者分組。分組交換是指在每個數(shù)據(jù)包前面加一個分組頭,作為將發(fā)往何處的地址標志,然后分組交換機會根據(jù)不同的地址標志對其轉發(fā)到目的地。
(三)報文交換:報文交換,同時也被稱為信息交換方式。報文交換是將用戶之間不直接存在的信息進行接收以及發(fā)送的特殊物理信道。同時還將用戶正在進行交換的報文進行存儲,當輸出電路出現(xiàn)空閑的情況時,再將報文發(fā)送到需要接收的交換機。
二、DDN
(一)DDN的工作方式:DDN作為高質(zhì)量、高寬帶的數(shù)字數(shù)據(jù)通信網(wǎng),數(shù)字信道為信息傳輸?shù)闹饕诺?,因此不具有交換的功能。用戶的數(shù)據(jù)信息應該根據(jù)之前約定好的協(xié)議,采用同步轉移的模式對數(shù)字進行分復用的技術,所以必須在固定的時間內(nèi)對通信寬帶和速率傳輸進行事先設定。
(二)DDN提供的業(yè)務:DDN網(wǎng)作為全透明的網(wǎng)絡,因此可以為分組交換網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)提供中繼電路;不僅可以對一點對提供多量的業(yè)務;同時還可提供圖像、G3傳真以及語音和智能等多種業(yè)務來滿足用戶的要求。
三、FR
(一)FR的工作方式:FR的主要任務是將在原來的交換基礎上進行分組交換做出相對簡化數(shù)據(jù)傳輸新技術。它在OSI第二層主要采用簡化的方式進行數(shù)據(jù)的傳送和交換。因為FR僅完成OSI的物理層與核心層的功能,將控制流量以及糾錯等任務留給終端來完成,因此不僅使節(jié)點機之間的協(xié)議簡化,同時還提高了傳送的效率。
(二)FR的特點:1.傳輸效率高。2.產(chǎn)生的費用低。3.兼容性好以及組網(wǎng)的功能性強。4.網(wǎng)絡資源的使用率高。
(三)FR提供的業(yè)務:FR主要使用的面向連接交換技術,雖然能夠提供需要交換的PVC和SVC,但目前只能采用交換虛電路的方式。
四、IP
(一)IP的工作方式:IP交換是一種高效的IPoverATM技術,同時也被稱為三層交換技術。簡單來講,三層交換技術即“二層交換技術加上路由轉發(fā)技術?!盜P只對數(shù)據(jù)流中的第一個數(shù)據(jù)包進行路由地址的處理,由路由轉發(fā),繼而按照已經(jīng)計算好的路由在ATM網(wǎng)建立虛電路VC。這樣的處理方式使數(shù)據(jù)包在今后不用經(jīng)過路由器,可以直接沿著VC的方式進行傳輸,提高傳輸?shù)男省?/p>
(二)IP的交換的特點:1.因為彼此之間不存在連接建立時延,因此IP在進行交換的時候不需要事先建立通信線路,可以隨時將信息發(fā)送出去。2.通信的雙方可以不使用固定的通信線路,因此,提高了對通信線路的使用率。
(三)IP提供的業(yè)務:適合多種業(yè)務的環(huán)境,目前主要使用于寬帶以及IP骨干的傳輸。
五、X.25
(一)X.25的工作方式:X.25的交換方式主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)儲存轉發(fā)方式的基礎上,進而發(fā)展的一種新型交換方式。X.25的主要工作是將用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)進行分割,每個分割后的分組都有一個分組頭,而分組頭的主要目的是為了指明將要發(fā)往的地址,最后按照地址的排列順序挨個進行交換網(wǎng)的發(fā)送。
(二)X.25的特點:因為X.25的交換動態(tài)主要為分配線路資源和傳輸?shù)男矢?,因此能為不同種類的終端提供互通的便捷。其具體內(nèi)容如下:1.交織傳輸。2.統(tǒng)計時分可復用:采用動態(tài)的方式對線路資源進行分配。3.邏輯信道:在分組的交換方式中,每條邏輯信道在一次呼叫過程中都有相應的邏輯信道號。因此被用于用戶的區(qū)分。4.虛電路:虛電路是根據(jù)報文的需要,以及占用多個時隙相應的緩沖空間而來的,因此,進行呼叫時不需要建立固定的物理通道。5.分組多路的通信:因為每個分組都有控制信息,所以分組型的終端可以做到與多個用戶終端同時通信。
(三)X.25提供的業(yè)務:分組交換可以提供永久虛電路,同時還能開發(fā)以及提供增值的數(shù)據(jù)業(yè)務。
六、ATM
(一)ATM的工作方式:ATM的轉移模式是立于電路交換和分組交換的基礎上,主要目的是將數(shù)據(jù)分解成固定長度53B的信息,目前將這樣的分組叫做信元。而ATM主要以信元為單位進行復接、交換等工作。復用的時候只要具備信元就可以進行信息的發(fā)送工作。
(二)ATM的特點:1.不僅可以建立虛電路來進行數(shù)據(jù)的傳輸,同時支持無連接的業(yè)務。2.因為采用的數(shù)據(jù)包屬于固定長度的模式,因此有利于寬帶的交換。3.采用異步術同時能夠采用服用技術。4.ATM技術使其協(xié)議以及網(wǎng)絡功能得到簡化。
(三)ATM提供的業(yè)務:ATM常用于局域網(wǎng)互聯(lián)、互聯(lián)網(wǎng)以及虛擬局域網(wǎng),還可用于電視領域。其主要優(yōu)點在使用的過程中可以提高速度。
智能候車牌讓你早一步看到公交車
在車站翹首企盼公交車是很多人都討厭的事。如果能提前看到公交車在路上的具置和滿座程度。肯定會受到熱烈歡迎。這不是一個實驗室里正在測試的計劃,很多歐美國家都已經(jīng)使用了數(shù)字化的站牌,在我國也有不少城市已經(jīng)開始測試這樣的站牌。在不久的將來,我們也可以在上??吹竭@些設備。
上海交通投資信息科技有限公司正在為公交站點智能化顯示屏進行緊張的測試工作。這個站牌乍一看和傳統(tǒng)的站牌造型幾乎一樣,區(qū)別不過是在路線名稱和發(fā)車起止時間之間增加了一個LED顯示屏和每個車站名下面多出來的小指示燈。而玄機也正是在這兩個部件上。
站名下面的指示燈當有車輛經(jīng)過的時候會亮起,例如當下的車站是靈石路站,通過下面的指示燈你可看到整個46路的運行路線上目前有兩輛車,其中一輛在閘北公園站。另一輛則在延長路站。這些指示燈的大小和閃爍時的顏色都不一樣,方便大家辨認。而在上方的小型LED顯示屏上則會顯示和當前站最近的那輛車的滿座程度。下方的LED顯示屏則會滾動播放一些信息。
想象一下,今后不用再在車站伸長了脖子焦急地等車,而是可以利用后車到來的間隙逛一會兒商店,該是怎樣的愜意。
變革:應用無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信技術
公司技術研發(fā)部的方標新先生介紹,這種站牌主要使用的技術有三種:APC客流自動計數(shù)系統(tǒng)、車輛無線定位系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信技術。
車輛無線定位系統(tǒng)是一種車輛通用定位技術,目的是記錄和定位公交車輛當前時間上所在位置。并且通過無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信技術傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心,然后分別發(fā)送到每個站牌上??土髯詣佑嫈?shù)系統(tǒng)則是用來統(tǒng)計客流數(shù),通過攝像頭拍攝客流情況并且由相應的系統(tǒng)進行統(tǒng)計,站牌上的滿座程度就是通過這個系統(tǒng)統(tǒng)計的。所有這些數(shù)據(jù)都依賴于目前成熟的無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信技術??梢赃x擇中國聯(lián)通CDMA、中國移動GPRS或者任何一種能夠傳輸數(shù)字信息的成熟網(wǎng)絡。
這幾項技術都安全、穩(wěn)定、造價便宜以及節(jié)能。目前上海市交通局正在試驗以ZigBee技術來解決車輛無線定位系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信技術。這是一種在藍牙技術上開發(fā)的蜂窩狀網(wǎng)絡,使用的免費頻段不和目前任何的通信頻段沖突。因此不用擔心手機等移動通信設備會對ZigBee的信息傳送造成干擾。并且使用ZigBee的成本很低:一個ZigBee機站的成本僅為1000元左右。傳輸設備的價格也比GPRS和CDMA便宜。方標新還說,目前他們有一項改進正在進行,就是把滿座程度通過五個不同等級的顏色顯示出來,這樣智能站牌上方LED顯示屏也用不著了,可以進一步降低成本。
在能源的使用上,因為不可能額外為站牌架設電線。站牌使用了太陽能供電。在站牌的頂部安裝太陽能電池,多余的電能則會儲存到蓄電池里。一般春季比較晴朗的日子一天的日照強度就可以維持使用。并且同時在蓄電池里儲存可供15天左右使用的電能。也就是說在上海這樣一年中陰雨氣候比較多的城市也可以保證日常使用。
這則消息看似與生意無關,但當你站在他們的角度,去思考人們等候公交車時的心態(tài)和由此提出的改進設想時,你還能不佩服他們的智慧嗎?發(fā)達的網(wǎng)絡技術嫁接到站牌上,就使普通的站牌發(fā)生了跨越式的飛躍。同樣的思維程序,應用到你的生意上,或許也會有同樣令人振奮的結果。
企業(yè)運營新趨勢:內(nèi)部管理搬上互聯(lián)網(wǎng)
將企業(yè)內(nèi)部管理搬上互聯(lián)網(wǎng)聽上去有點像天方夜譚,不過近來,國內(nèi)眾多軟件企業(yè)都動起了互聯(lián)網(wǎng)的腦筋。
金算盤董事長楊春說,任何行業(yè)都離不開互聯(lián)網(wǎng),所以管理軟件與電子商務的融合一定是未來的趨勢。用友軟件已經(jīng)把移動電子商務作為下一個十年戰(zhàn)略布局的重點之一。而金蝶未等其互聯(lián)網(wǎng)平臺友商網(wǎng)正式推出,就迫不及待宣布進軍電子商務市場并了“全程電子商務”戰(zhàn)略。國內(nèi)另一家管理軟件企業(yè)速達已于2006年建立了“大商圈”網(wǎng)站。邁出了進入互聯(lián)網(wǎng)領域的第一步。
其實,金算盤在2006年7月就了國內(nèi)第一個面向中小企業(yè)用戶,融合EPR軟件和電子商務應用的全程電子商務平臺。并率先通過軟件服務化模式向用戶提供包括金算盤eEPR軟件、供應鏈協(xié)同、網(wǎng)上貿(mào)易、網(wǎng)絡營銷在內(nèi)的一站式服務。
因為中小企業(yè)的信息化需求更注重如何應對外部環(huán)境的變化,所以企業(yè)希望電子商務平臺與企業(yè)內(nèi)部管理系統(tǒng)相連接。以打通內(nèi)部管理和外部業(yè)務系統(tǒng)之間的隔斷。
金算盤從2004年就開始著手研究和規(guī)劃將EPR軟件與電子商務打通。2006年7月正式對外了國內(nèi)第一個將企業(yè)管理、供應鏈協(xié)同和電子商務融合在一起的全程電子商務平臺。其重要的三個組織部分互為犄角形成有力支撐,打通了企業(yè)內(nèi)外部業(yè)務流程環(huán)節(jié)。將上游供應商、企業(yè)、客戶全程連接成閉環(huán),促使企業(yè)實現(xiàn)低成本管理高效率運轉。獲得更多商機和利潤。實現(xiàn)跨越發(fā)展。
金算盤副總裁張志鵬表示,目前中小企業(yè)所需要的管理軟件不再是傳統(tǒng)的EPR軟件,而是eEPR軟件。這個小寫e代表了兩層含義:一是支持電子商務。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,管理軟件支持電子商務已經(jīng)成為一個必然的發(fā)展趨勢;二是擴展的,就是要將管理對象從單個企業(yè)擴展到企業(yè)及其上下游合作伙伴,將管理范疇從企業(yè)內(nèi)部業(yè)務流程擴展到交易前、中、后的各個環(huán)節(jié)。隨著貿(mào)易全球化的深入,企業(yè)之間的競爭已經(jīng)轉向供應鏈之間的競爭,中小企業(yè)只有更有效地整合上下游資源,把供應鏈伙伴納入自己的競爭能力之中才能夠擺脫日趨嚴重的同質(zhì)化競爭。
業(yè)內(nèi)專家指出,EPR軟件在線服務要想真正實現(xiàn)全面落地至少還有三年左右的時間,以及數(shù)千萬元左右的投入。技術、資金、服務是三道關口。
五大網(wǎng)絡推廣方式優(yōu)與劣
百度
產(chǎn)品和聯(lián)合類似,優(yōu)勢在內(nèi)容關聯(lián)定向上做的不錯,主要的市場份額集中在北京。北方市場的開發(fā)已經(jīng)相對成熟。其主要與新聞站點合作,公關實力也較強。
招商信息及行業(yè)門戶:
28商機在線、3158與門戶招商頻道、中國服裝網(wǎng)、中國汽車網(wǎng)等,這些招商信息及行業(yè)門戶主要適合鋪設渠道設經(jīng)銷商的企業(yè)。這種廣告對于中小企業(yè)來說最好選擇流量較大,流量比較穩(wěn)定的行業(yè)站點和合適的時間進行投放。
關鍵詞:通信技術;現(xiàn)代通信技術
一、 通信技術的概述
所謂通信,最簡單的理解,也是最基本的理解,就是人與人溝通的方法,無論是電話,還是網(wǎng)絡,解決的最基本的問題,實際還是人與人的溝通,而現(xiàn)代通信技術,就是隨著科技的不斷發(fā)展,如何采用最新的技術來不斷優(yōu)化通信的各種方式,讓人與人的溝通變得更為便捷,有效。通信技術和通信產(chǎn)業(yè)都是20世紀80年代以來發(fā)展最快的領域之一,不論是在國際還是在國內(nèi)都是如此,這是人類進入信息社會的重要標志之一,通信就是互通信息,從這個意義上來說,通信在遠古的時代就已存在,人之間的對話是通信,用手勢表達情緒也可算是通信,以后用烽火傳遞戰(zhàn)事情況是通信,快馬與驛站傳送文件當然也可是通信,而現(xiàn)代的通信則一般是指電信,國際上稱為遠程通信。
二、先進的通信技術是通信產(chǎn)業(yè)得以生存和發(fā)展的根本
1、交換技術。隨著業(yè)務從話音向數(shù)據(jù)的轉移,從傳統(tǒng)的電路交換技術逐步轉向分組交換技術和軟交換技術,特別是無連接IP技術為基礎的整個電信新框架將是一個發(fā)展趨勢。 2、傳送技術。WDM技術的出現(xiàn)和發(fā)展為電信網(wǎng)提供了巨大的容量和低廉的傳輸成本,有力地支撐了上層業(yè)務和應用的發(fā)展。
3、接入技術。接入網(wǎng)已經(jīng)成為全網(wǎng)帶寬的最后瓶頸,接入網(wǎng)的寬帶化和IP 化將成為本世紀初接入網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢。
4、無線技術。在寬帶業(yè)務需求不斷增長的情況下,無線傳輸作為個人通信的重要手段,其矛盾顯得十分突出。
三、現(xiàn)代通信技術
縱觀通信的發(fā)展,可分為以下三個階段:第一階段是語言和文字通信階段,在這一階段,其通信方式簡單且內(nèi)容單一;第二階段是電通信階段;第三階段是電子信息通信階段,從總體上看,通信技術實際上就是通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的技術,其中的通信系統(tǒng)就是指點對點通所需的全部設施,而通信網(wǎng)則是由許多通信系統(tǒng)組成的多點之間能相互通信的全部設施,然而現(xiàn)代的主要通信技術則有數(shù)字通信技術,程控交換技術,信息傳輸技術,通信網(wǎng)絡技術,數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng),ISDN與ATM技術,寬帶IP技術,接入網(wǎng)與接入技術。
1、數(shù)字通信。即傳輸數(shù)字信號的通信,是通過信源發(fā)出的模擬信號經(jīng)過數(shù)字終端的心愿編碼成為數(shù)字信號,終端發(fā)出的數(shù)字信號,再經(jīng)過信道編碼變成適合與信道傳輸?shù)臄?shù)字信號,然后由調(diào)制解調(diào)器把信號調(diào)制到系統(tǒng)所使用的數(shù)字信道上,在傳輸?shù)綄Χ?,?jīng)過相反的變換最終傳送到信宿,數(shù)字通信以其抗干擾能力強、便于存儲、處理和交換等特點,已經(jīng)成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中的最主要的通信技術基礎,被廣泛應用于現(xiàn)代通信網(wǎng)的各種通信系統(tǒng)。
2、程控交換技術。即是指人們用專門的電子計算機根據(jù)需要把預先編好的程序存入計算機后完成通信中的各種交換,程控交換最初是由電話交換技術發(fā)展而來,由當初電話交換的人工轉接,自動轉接、電子轉接、程控轉接技術,到后來,由于通信業(yè)務范圍的不斷擴大,交換的技術已經(jīng)不僅僅用于電話交換,還能實現(xiàn)傳真,數(shù)據(jù),圖像通信等交換,程控數(shù)字交換機處理速度快,體積小,容量大,靈活性強,服務功能多,便于改變交換機功能,便于建設智能網(wǎng),能向用戶提供更多,更方便的電話服務,所以隨著電信業(yè)務從以話音為主向以數(shù)據(jù)為主轉移,交換技術也相應地從傳統(tǒng)的電路交換技術逐步轉向基于分組的數(shù)據(jù)交換和寬帶交換,以及適應下一代網(wǎng)絡基于IP的業(yè)務綜合特點的軟交換方向發(fā)展。
3、信息傳輸技術。主要包括光纖通信,數(shù)字微波通信,衛(wèi)星通信,移動通信以及圖像通信。所謂光纖就是以光波為載頻,以光導纖維為傳輸介質(zhì)的一種通信方式,其主要特點是頻帶寬,比常用微波頻率高104~105倍,損耗低,中繼距離長,具有抗電磁干擾能力,而且線經(jīng)細,重量輕,還有耐腐蝕,不怕高溫等優(yōu)點;所謂數(shù)字微波中繼通信,就是指利用波長為1m~1mm范圍內(nèi)的電磁波通過中繼站傳輸信號的一種通信方式,其主要特點為信號可以“再生”,便于數(shù)字程控交換機的連接,便于采用大規(guī)模集成電路,且保密性好,數(shù)字微波系統(tǒng)占用頻帶較寬等,因此,雖然數(shù)字微波通信只有二十多年的歷史,卻與光纖通信,衛(wèi)星通信一起被國際公認為最有發(fā)展前途的三大傳輸手段;所謂衛(wèi)星通信,簡單而言就是地球上的無線電通信展之間利用人在地球衛(wèi)星作中繼站而進行的通信,其主要特點是:通信距離遠,而投資費用和通信距離無關,且工作頻帶寬,通信容量大,所以能適用于多種業(yè)務的傳輸,通信線路穩(wěn)定可靠,通信質(zhì)量高等優(yōu)點;所謂移動通信,正是因為其具有信息交流靈活,經(jīng)濟效益明顯等優(yōu)勢,也得到了迅速的發(fā)展,所謂移動通信,就是在運動中實現(xiàn)的通信,其最大的優(yōu)點就是可以在移動的時候進行通信,方便,靈活,移動通信系統(tǒng)主要有數(shù)字移動通信系統(tǒng)(GSM),碼多分址蜂窩移動通信系統(tǒng)(CDMA)。
4、對于通信網(wǎng),主要分為電話網(wǎng),支撐網(wǎng)和智能網(wǎng)。
5、在通信領域,信息一般可以分為話音,數(shù)據(jù)和圖像三大類型,而數(shù)據(jù)則是具有某種含義的數(shù)字信號的組合,如字母,數(shù)字和符號等,在傳輸時,這些字母、數(shù)字和符號用離散的數(shù)字信號逐一表達出來,數(shù)據(jù)通信就是將這樣的數(shù)據(jù)信號夾道數(shù)據(jù)傳輸信道上傳輸,待到達接收地點后再正確地恢復出原始發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的一種通信方式,其主要特點是:人―機或機―機通信,計算機直接參與通信是數(shù)據(jù)通信的重要特征,傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性要求高,傳輸速率高,通信持續(xù)時間差異大等,而數(shù)據(jù)通信網(wǎng)則是一個由分布在各地數(shù)據(jù)終端設備,數(shù)據(jù)交換設備和數(shù)據(jù)傳輸鏈路所構成的網(wǎng)絡,在通信協(xié)議的支持下完成數(shù)據(jù)終端之間的數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)交換。
6、數(shù)據(jù)網(wǎng)是計算機技術與近代通信技術發(fā)展相結合的產(chǎn)物,它是信息采集,傳送,存儲及處理融為一體,并朝著更高級的綜合體發(fā)展,縱觀通信技術的發(fā)展,雖然只有短短的一百多年的歷史,卻發(fā)生了翻天覆地的變化,由當初的人工轉接到后來的電路轉接、程控交換,分組交換,還有可以作為未來分組化核心網(wǎng)用的ATM交換機,IP路由器,由單一的固定電話到衛(wèi)星電話,移動電話,IP電話等等,以及由通信和計算機結合的各種其他業(yè)務,第三代通信技術的即將上市,以及以后的第四代通信,隨著通信技術的發(fā)展,人類社會已經(jīng)逐漸步入信息化的社會。
結語
綜上所述,隨著通信技術的發(fā)展和通信業(yè)的普及,對通信人才的需求日益增加,所以我們一定要掌握最新的通信技術,在工作中不斷的學習,不斷的探討,只有這樣,才能真正的做好、做精自己的本職工作。
參考文獻
【關鍵詞】 無線通信技術 消防通信系統(tǒng) 應用
引言:近年來我國無線通信技術得到飛速的發(fā)展,并且逐漸廣泛的應用在消防通信系統(tǒng)中,消防工作對通信系統(tǒng)的需求也促進了無線通信技術的應用。無線通信中包括微波通信以及衛(wèi)星通信,并且無線通信還具有頻帶寬和容量大的優(yōu)點,給消防工作提供便利。近些年來無線通信技術已經(jīng)成為消防通信領域中廣泛應用的技術手段,極大的促進了消防通信系統(tǒng)的進步和發(fā)展。無線通信技術的用能夠提升消防通信中網(wǎng)絡的建設水平,有利于構建專業(yè)消防通信系統(tǒng)和獨立消防通信系統(tǒng),實現(xiàn)消防工作效率的提高,促進消防通信預警信號的反饋功能發(fā)展。
一、無線通信的含義
無線通信包含的內(nèi)容非常廣泛,并且也有較多中的存在方式。其中包括微波通信、短波通信移動數(shù)據(jù)通信和衛(wèi)星通訊等。微波通信是以微波為載波的無線通信技術。微波一般情況下都在1M~1MM之間,頻率范圍為300MHz~300GHz。由此可見微波通信具有頻率高和波段寬的特點。頻帶寬的優(yōu)勢能夠有效的保證可以構建文字、圖片、語言等大量傳輸?shù)南到y(tǒng),以此來利用短波通信實現(xiàn)信息的采集、傳輸、交流、檢測等過程,最重要的是微波通信在通信質(zhì)量和穩(wěn)定性上占有優(yōu)勢,但是成本較低,施工過程快,能夠有效的節(jié)省維護費用等。短波通信是波長在40M~10M的無線通信方式,頻率為6MHz~30MHz。并且它要通過電離層反射才能夠到達通信設備,通信距離較遠,屬于遠程通信的重要手段。但是由于電離層的影響會導致出現(xiàn)信號差的現(xiàn)象。移動通信技術系統(tǒng)是運用3G、4G、GPRS等公眾無線通信組成的無線移動數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng),通過各種數(shù)據(jù)與消防專用服務器進行連接,以此來實現(xiàn)信息的保存和記錄功能等。
二、消防通信系統(tǒng)中存在的問題
2.1消防通信系統(tǒng)應用范圍不夠大
隨著我國社會經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展,導致我國城鄉(xiāng)中的建筑和道路的發(fā)展更加多樣化。并且隨著城市化進程的加快,各種高樓和建筑的出現(xiàn)導致我國消防通信系統(tǒng)不能夠全面覆蓋,大多數(shù)地方的通信覆蓋率都非常低下。并且由于消防通信系統(tǒng)中存在許多信息缺失的現(xiàn)象,這就導致在火災事故發(fā)生時不能夠?qū)崿F(xiàn)實時溝通,對消防救援工作的開展具有消極的影響。
2.2通信技術手段少,比較單一
目前無線通信技術已經(jīng)在消防通信系統(tǒng)中實現(xiàn)大范圍的應用,但是由于沒有廣泛的普及和發(fā)展,這就導致了通信技術方式的單一化。這一時期我國大部分中小城市的消防隊對無線通信技術沒有準確的認識,并且也缺少相關的經(jīng)驗。最主要的原因在于大部分的消防通信系統(tǒng)系統(tǒng)的自身功能存在缺陷,這樣就會阻礙無線通信技術的發(fā)展,導致相應的問題得不到有效的解決。
2.3事故現(xiàn)場對通信技術的影響大
一般情況下火災事故救援此案長都是濃煙以及高溫環(huán)境,并且多數(shù)存于網(wǎng)絡信息不通暢、通信設備遭到破壞的地方,這樣會影響無線通信技術的穩(wěn)定性,導致信號受到影響。如果消防通信系統(tǒng)中沒有無線通信技術的應用,對工作效率和現(xiàn)場救援工作造成影響?;馂默F(xiàn)場影響通信的情況下,對前方救援隊員的安全也會造成影響。
三、無線通信技術在消防通信系統(tǒng)中的應用
1、應用在消防工作現(xiàn)場??梢酝ㄟ^微波通信、衛(wèi)星通信、短波通信以及移動數(shù)據(jù)通信的方式,實現(xiàn)全范圍內(nèi)消防通信系統(tǒng)的覆蓋,并且結合無線性技術實現(xiàn)高效率的傳播。無線通信技術在消防現(xiàn)場的應用,能夠保證消防計劃完善、災情控制的順利進行,同時有效的提升工作水平。
2、實現(xiàn)消防信號迅速反映。消防預警水平的提升需要通過消防信號的及時反饋來體現(xiàn),近年來無線通信技術的應用和普及,有效的提升了消防通信系統(tǒng)中消防反應機制的效率和水平,提高了預警作用。在火警被發(fā)現(xiàn)后可以通過準確及時的信息反饋來保證報警系統(tǒng)和消防控制系統(tǒng)的順利工作。消防信號反饋可以通過通信線路和工作人員的設置,以此來保證無線通信裝置和消防控制處理得到積極的溝通。
四、總結
綜上所訴,社會水平的提升給消防通信系統(tǒng)提出了更高的要求,面對無線通信技術的發(fā)展,要充分的利用和把握,以此來保證消防工作的順利進行。要實現(xiàn)無線通信技術在消防通信系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展,逐漸實現(xiàn)我國消防工作水平的提升,保護我國國民的生命財產(chǎn)安全,促進社會穩(wěn)定發(fā)展。
參 考 文 獻
[1]趙鑫. 無線通信技術在消防通信系統(tǒng)中的應用發(fā)展[J]. 中國新通信,2013,23:68-69.
【關鍵詞】CAN汽車車載網(wǎng)絡
CAN(Controller Area Network)控制器局域網(wǎng)是德國Bosch公司在20世紀80年代為了解決汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議,它的短幀數(shù)據(jù)結構、非破壞性總線仲裁技術以及靈活的通信方式,非常適合汽車對數(shù)據(jù)實時性和可靠性的要求。目前,它實際上已成為汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的主流標準。
CAN總線采用了許多新技術和獨特的設計,與一般的通信總線相比有突出的可靠性。其主要特點如下:
(1)CAN為多主方式工作,網(wǎng)絡上任一節(jié)點均可在任意時刻主動地向網(wǎng)絡上其他節(jié)點發(fā)送信息而不分主從,通信方式比較靈活。
(2)CAN網(wǎng)絡上節(jié)點信息以報文標識符劃分優(yōu)先等級以滿足不同的實時要求。
(3)CAN總線采用非破壞性總線仲裁技術,當多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息時,優(yōu)先級較低的節(jié)點會主動退出發(fā)送,而優(yōu)先級最高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù),從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁的時間。
(4)CAN總線只需要通過報文濾波即可以實現(xiàn)點對點、一點對多點以及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù)。
(5)CAN總線采用短幀結構(每幀八個字節(jié)),傳輸時間短,受干擾概率小,有極好檢錯性。
(6)CAN的每一幀信息都有CRC檢驗及其他檢錯措施,保證數(shù)據(jù)出錯率極低。
(7)CAN的通信距離最遠可達到10km;通信速率可達1MB/S。
(8)CAN上的節(jié)點主要取決于總線驅(qū)動電路,目前可達110個;報文標識符可達2032種(CAB2。0A),而擴展(CAN2。0B)的報文標識符幾乎不受限制。
(9)CAN通信介質(zhì)可以為雙絞線,同軸電纜或光纖,選擇靈活。
(10)CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉功能,以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響到。
CAN總線采用了載波偵聽多路訪問/沖突檢測機制(CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access will Collision Detect)實現(xiàn)總訪問。利用CAN訪問總線,可對總線上信號進行檢測,只有當總線處于空閑狀態(tài)時才允許發(fā)送。利用這種方法,可能允許多個節(jié)點掛接到同一個網(wǎng)絡上。當檢測到一個沖突時,所有節(jié)點重新回到“監(jiān)聽”總線狀態(tài),直到該沖突時間過后才開始發(fā)送。在總線超載的情況下,這種技術可能會造成發(fā)送信號延遲。
為了避免發(fā)送信號時延,可利用CSMA/CD方式訪問總線。當總線上有兩個節(jié)點同時發(fā)送時,必須通過非破壞性的逐位仲裁方法來使有最高優(yōu)先權的報文優(yōu)先發(fā)送。在CAN總線上發(fā)送的每一條報文都具有唯一的一個11位或29位數(shù)字的ID。CAN總線狀態(tài)取決于二進制數(shù)“0”而不是“1”,所以ID號越小,則該報文擁有的優(yōu)先權越高,因此一個為全“0”標識符的報文具有總線上的最高優(yōu)先權。當發(fā)現(xiàn)總線空閑后,如果存在兩個以上的總線節(jié)點同時開始發(fā)送數(shù)據(jù),可利用CSMA/CD以及非破壞性的逐位仲裁方法來避免消息沖突。每個節(jié)點發(fā)送它的消息標識符位,同時監(jiān)測總線電平。
CAN總線中還采用多種抗干擾措施以減少消息幀在傳送過程中的出錯,位填充技術是其中很重要的一種技術。在CAN中的消息幀中,幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場和CRC序列幀段均以位填充方法進行編碼。數(shù)據(jù)幀或遠程幀的其余位場(CRC界定符、ACK場和幀結束)為固定形式,不進行位填充。當發(fā)送器在發(fā)送位流中檢測 到5個極性相同的連續(xù)位時,它在實際發(fā)送時,自動插入一個補碼位。
CAN技術應用的推廣,要求通信協(xié)議的標準化。為此,1991年9月,德國Bosch公司制定并了CAN技術規(guī)范(Version2。0)。該技術規(guī)范包括了A和B兩個部分。2。0A給出了CAN報文標準格式,而2。0B給出了標準的和擴展的兩格式。1993年11月,ISO正式頒布了道路交通工具――數(shù)據(jù)信息交換――高速通信控制器局域網(wǎng)(CAN)國際標準ISO11898,為控制器局域網(wǎng)的標準化、規(guī)范化鋪平了道路。
CAN技術規(guī)范化的目的是為了在任何兩個CAN儀器之間建立兼容性??墒牵嫒菪杂胁煌姆矫?,比如電氣特性和數(shù)據(jù)轉換的解釋。為了達到設計透明度以及實現(xiàn)靈活性,根據(jù)ISO/OSI參考模型,CAN細分為數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。其中,數(shù)據(jù)鏈路層又分為邏輯鏈路控制子層(LLC)、媒體訪問控制子層(MAC),這兩個子層的功能分別對應于CAN2。0A中的目標層和傳輸層的相應功能。
邏輯鏈路控制子層的主要作用是為遠程數(shù)據(jù)請求以及數(shù)據(jù)傳輸提供服務;確定由實際要使用的LLC子層用哪一個報文;為恢復管理和過載提供手段。媒體訪問控制子層的作用主要是傳送規(guī)則,也就是控制幀結構、執(zhí)行仲裁、錯誤檢測、出錯標定、故障界定等。MAC子層的修改是受限制的。
物理層的作用是在不同節(jié)點之間根據(jù)所有的電氣屬性進行位的實際傳輸,它包括位定時、位編碼和位同步。技術規(guī)范沒有定義物理層的驅(qū)動器/接收器特性,以便允許根據(jù)在實際應用中對發(fā)送媒體和信號和電平進行優(yōu)化。
值得強調(diào)的是,媒體訪問控制子層是CAN協(xié)議的核心。它把接收到的報文提供給LLC子層,并接收來自LLC子層的報文。MAC子層負責報文分幀、仲裁、應答、錯誤檢測和標定。MAC子層也稱作故障界定的管理實體監(jiān)管。此故障界定為自檢機制,以便把永久故障和短時擾動區(qū)別開來。
物物通信(M2M,Machine to Machine)是一種涉及一個或多個實體的不需要人為干預的數(shù)據(jù)通信,也稱為機器類型通信(MTC,Machine-Type Communication)。隨著M2M業(yè)務的快速發(fā)展,基于移動通信網(wǎng)絡的MTC正日益成為一種主要的移動通信方式,但是傳統(tǒng)移動通信網(wǎng)絡畢竟是面向人人通信(H2H,Hu-man to human)業(yè)務設計的,適應H2H的業(yè)務需求,卻不能滿足M2M業(yè)務需求。具體來說,MTC和傳統(tǒng)人人通信的不同之處包括以下方面[1]:
(1)基于MTC通信的應用場景比H2H通信的場景豐富很多,而且具有差異性。根據(jù)功能特性劃分大致可歸納為位置感知和共享、環(huán)境信息感知、遠程控制與執(zhí)行、數(shù)據(jù)收集、視頻監(jiān)控、近場通信等。這些應用的差異化一方面表現(xiàn)為功能上的多樣性;另一方面也體現(xiàn)在應用特征以及對網(wǎng)絡的需求上的差異化。
(2)數(shù)據(jù)通信為主,包括小流量數(shù)據(jù)包、視頻流等。
(3)要求MTC通信成本比H2H更低。由于M2M業(yè)務是在H2H業(yè)務之后發(fā)展起來的,最小化成本是M2M業(yè)務生存的重要考慮。不同的應用因其重要性不同,對通信的要求也是不同的,需要結合事件發(fā)生的可能性和需要付出的通信等綜合成本來考慮進行成本的最小化。
(4)M2M終端數(shù)目巨大,需要更靈活和有策略的終端管理。潛在的海量M2M終端接入通信網(wǎng)絡,而且M2M終端無論是從傳輸特性、QoS要求和移動性,還是從終端的分布密度方面,都與H2H終端有很大不同。
(5)以小數(shù)據(jù)量傳輸為主。
如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)來進行MTC通信,其系統(tǒng)的效率、成本和適用性都無法達到最優(yōu)。因此,在考慮M2M業(yè)務特征的同時減少對H2H業(yè)務的影響,從而設計MTC專用的通信系統(tǒng),是當前物物通信不斷發(fā)展背景下的一個重要課題。
2 M2M業(yè)務特征分析
網(wǎng)絡架構的設計,需要以網(wǎng)絡所承載的具體業(yè)務為出發(fā)點[2]。也就是說,M2M網(wǎng)絡架構的設計需要充分分析M2M業(yè)務特征和需求,結合終端上下行數(shù)據(jù)量、頻度、QoS需求等方面的業(yè)務特征,將物聯(lián)網(wǎng)應用分為如下五類。其中,對各類應用的部分需求和特征進行了分析,包括移動性、群組通信、鑒權以及按計劃周期性處理等,不同場景間有較大差異。
(1)監(jiān)控報警類:傳感器本地監(jiān)測數(shù)據(jù),當發(fā)生不符合預期的數(shù)據(jù)變化時通過網(wǎng)絡通知應用層進行報警。
平均數(shù)據(jù)傳輸速率:低,僅在某些觸發(fā)條件下發(fā)送少量上行數(shù)據(jù)流量。
尖峰數(shù)據(jù)傳輸速率:不同場景間有較大差異,與應用需求確定的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容有關。
QoS要求:不同場景間有較大差異,與應用需求以及當前數(shù)據(jù)所代表的含義有關。
數(shù)據(jù)安全要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)可靠傳遞要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)持續(xù)性:低,僅在發(fā)生預置的事件時存在短暫的或者持續(xù)時間較短的數(shù)據(jù)傳輸。
與人交互性:低,通常由系統(tǒng)根據(jù)預置處理方式自動處理。
對連接性的需求:需要監(jiān)控連接性以防破壞或無效。
終端移動性:因無下行流量需求,所以無移動性需求。
舉例:輸血車血液環(huán)境監(jiān)測;井蓋監(jiān)控;移動資產(chǎn)跟蹤。
(2)數(shù)據(jù)收集類
平均數(shù)據(jù)傳輸速率
上行流量:中,數(shù)據(jù)量較大,持續(xù)的數(shù)據(jù)上報或者周期性數(shù)據(jù)上報;下行流量:低,更多的是用于修改上報規(guī)則等。
尖峰數(shù)據(jù)傳輸速率:不同場景間有較大差異,與應用需求確定的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容有關。
QoS要求:不同場景間有較大差異,與應用需求以及當前數(shù)據(jù)所代表的含義有關。
數(shù)據(jù)安全要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)可靠傳遞要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)持續(xù)性:取決于數(shù)據(jù)傳輸間隔和傳輸方式的選擇。[]
與人交互性:低,通常由系統(tǒng)根據(jù)預置處理方式自動處理。
對連接性的需求:需要監(jiān)控連接性以防破壞或無效。
終端移動性:因偶爾有下行數(shù)據(jù),所以需要優(yōu)化的移動性管理。
舉例:氣象信息監(jiān)測;火災現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集;路況信息收集。
(3)信息推送類
平均數(shù)據(jù)傳輸速率
上行流量:通常較低,主要用于提供應用所需的過濾或輸入條件(如位置信息);下行流量:通常較大,主要用于傳遞所推送的信息(如廣告、視頻媒體等),持續(xù)的、基于交互等外界條件出發(fā)的或者周期性的數(shù)據(jù)推送。
尖峰數(shù)據(jù)傳輸速率:具有明顯的尖峰數(shù)據(jù)特征,在條件觸發(fā)后下發(fā)匹配的信息。
QoS要求:不同場景間有較大差異,與應用需求以及當前數(shù)據(jù)所代表的含義有關。
數(shù)據(jù)安全要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)可靠傳遞要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)持續(xù)性:通常具有較長時間的持續(xù)性。
與人交互性:高,通常用戶會做出反饋,系統(tǒng)根據(jù)反饋對推送的信息進行調(diào)整。
對連接性的需求:較強,需要維護網(wǎng)絡連接以便于進行數(shù)據(jù)的正確傳輸。
終端移動性:兩極分化。部分終端有很強的移動性;部分終端則通常不移動。
舉例:智能博物館等。
(4)視頻監(jiān)控類
平均數(shù)據(jù)傳輸速率
上行流量:高,主要用于傳遞所監(jiān)控的多媒體數(shù)據(jù);下行流量:低,主要用于傳遞控制和調(diào)節(jié)命令等。
尖峰數(shù)據(jù)傳輸速率:無明顯的尖峰數(shù)據(jù)特征,數(shù)據(jù)傳輸通常維持一個相對穩(wěn)定的傳輸速率。
QoS要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)安全要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)可靠傳遞要求:不同時刻有不同的要求。如在正常情況下要求適中,但一旦發(fā)生某些預置的事件則需要較高的可靠性傳遞。
數(shù)據(jù)持續(xù)性:通常具有長時間的持續(xù)性。
與人交互性:低,用戶偶爾會對視頻監(jiān)控過程進行干預。
對連接性的需求:較強,需要維護網(wǎng)絡連接以便于進行數(shù)據(jù)的正確傳輸。
終端移動性:兩極分化。部分終端有很強的移動性;部分終端則通常不移動。
舉例:家庭安防中的視頻監(jiān)控等。
(5)遠程控制執(zhí)行器類
平均數(shù)據(jù)傳輸速率
上行流量:通常較低,主要用于提供應用所需的過濾或輸入條件(如預置事件的發(fā)生);下行流量:取決于控制對象和控制命令的復雜程度。
尖峰數(shù)據(jù)傳輸速率:通常具有明顯的尖峰數(shù)據(jù)特征。
QoS要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)安全要求:不同場景間有較大差異,與應用需求有關。
數(shù)據(jù)可靠傳遞要求:要求較高,因涉及到控制過程是否能夠正常實現(xiàn)。
數(shù)據(jù)持續(xù)性:通常具有長時間的持續(xù)性。
與人交互性:高,通常是對人操作指令的具體反映。
對連接性的需求:較強,需要維護網(wǎng)絡連接以便于進行數(shù)據(jù)的正確傳輸。
終端移動性:兩極分化。部分終端有很強的移動性;部分終端則通常不移動。
舉例:工業(yè)自動化等。
3 M2M業(yè)務對現(xiàn)網(wǎng)架構的影響
從對現(xiàn)網(wǎng)架構的影響來說,M2M業(yè)務可以分為兩類:A類是現(xiàn)有網(wǎng)絡不能滿足需要網(wǎng)絡優(yōu)化的業(yè)務,這類業(yè)務需要過載控制功能來避免網(wǎng)絡過載,以及針對客戶的業(yè)務需求提供差別化的服務;B類是對于現(xiàn)有網(wǎng)絡影響較小的業(yè)務,這類業(yè)務是對時效性要求不高的MTC業(yè)務,而且這些業(yè)務和現(xiàn)在的移動網(wǎng)絡業(yè)務有類似的需求。從整體來說,M2M業(yè)務中大部分是A類業(yè)務,以下分析的是A類業(yè)務對現(xiàn)網(wǎng)架構的影響[3]。
M2M業(yè)務的多樣性、差異化,網(wǎng)絡的多種接入方式,M2M終端的海量性、差異化,以及M2M業(yè)務表現(xiàn)出來的傳統(tǒng)電信業(yè)務所不具有的各種特點,都對現(xiàn)網(wǎng)架構和網(wǎng)元設備產(chǎn)生了很大影響,其直接后果是現(xiàn)網(wǎng)的核心網(wǎng)元如HLR/PCRF/GGSN的能力已經(jīng)不能滿足M2M業(yè)務所帶來的信令、流量沖擊和業(yè)務控制需求,主要體現(xiàn)在以下方面:
(1)由于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的特殊性,可能會產(chǎn)生瞬時大量的信令,會對無線網(wǎng)絡的關鍵信令控制設備(STP/HLR/PCRF)造成影響而導致全網(wǎng)的癱瘓。因此,一方面要大規(guī)模提高相關信令控制設備的容量或設備的信令處理能力;另一方面需要進行差異化、分優(yōu)先級的接入控制;此外,關鍵信令控制和處理設備要具備一定的設備過載保護機制以及高容災、高流控能力,避免關鍵網(wǎng)元的過載,從而有效提升整網(wǎng)的可靠性。
(2)由于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的特殊性,其接入方式的多樣性,涉及行業(yè)及用戶和設備的多樣性、海量性,因此需要對用戶數(shù)據(jù)管理HLR網(wǎng)元進行相應增強,包括其數(shù)據(jù)庫的可擴展性和靈活性,除了標準的用戶簽約信息,還有設備序列號、設備驅(qū)動程序信息、位置信息和配額信息等運營商、M2M客戶私有字段等;對多種接入類型的支持,可對由不同接入類型(2G/3G/LTE)接入網(wǎng)絡的設備進行鑒權;對用戶標識和尋址的靈活動態(tài)支持,支持一卡多號或一號多卡;支持對終端設備基本狀態(tài)的查詢,能通過網(wǎng)絡側下發(fā)終端“蘇醒”請求,發(fā)現(xiàn)設備被盜時能夠立刻鎖死等。
關鍵詞:GPRS;遠程監(jiān)控系統(tǒng);無線組網(wǎng)
中圖分類號:TP273文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)02-460-02
GPRS-based Remote Monitoring System of Water
GAO Zhi-lin1,2, WANG Jin-hai1
(1.Tianjin Polytechnic University, School of Information, Tianjin 300160, China; 2.Langfang Advanced Technician School, Langfang 065000, China)
Abstract: The use of GPRS wireless data network for data communication platform to achieve water pumping station for remote data collection, monitoring, transmission and control to achieve the right purpose of a remote pumping station unattended.
Key words: GPRS; remote monitoring system; wireless networking
隨著科學技術的發(fā)展,人類社會已進入信息時代。水利信息化建設,就是充分利用現(xiàn)代信息技術,開發(fā)和利用水利信息資源,包括對水利相關數(shù)據(jù)進行采集、傳輸、存儲、處理和利用,同時,為了更好的提高效率,節(jié)省人力資源,也要對供水相關設施進行遠程控制及監(jiān)測,提高水利信息資源的應用水平和共享程度,從而全面提高水利建設和水務處理的效能及效益。中小城市自來水泵房遠端監(jiān)控系統(tǒng)就是在這一背景下提出的,是我國水利信息化建設的重要組成部分。本系統(tǒng)利用現(xiàn)有信息監(jiān)測設備,以中國移動GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)為數(shù)據(jù)通信平臺,實現(xiàn)城市內(nèi)各個大的自來水泵房的遠程數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測,傳輸以及控制,從而達到對遠端泵房無人職守的目的。
1 GPRS介紹
GPRS是通用分組無線業(yè)務(GeneralPacketRadio Service)的英文簡稱,是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務,目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務。GPRS采用與GSM同樣的 無線調(diào)制標準、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結構、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結構,這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當前的電路交換的話音業(yè)務信道極其相似。因此,現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù),而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸,也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。 GPRS理論帶寬可達171.2Kbit/s,實際應用帶寬大約在40~100Kbit/s,在此信道上提供TCP/IP連接,可以用于INTERNET連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?。GPRS是一種新的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務,在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間提供一種連接,給移動用戶提供高速無線IP或X.25服務。GPRS采用分組交換技術,每個用戶可同時占用多個無線信道,同一無線信道又可以由多個用戶共享,資源被有效的利用,數(shù)據(jù)傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收,用戶永遠在線且按流量計費,迅速降低了服務成本。
基于GPRS網(wǎng)絡組建的自來水網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)有如下特點:
永遠在線:GPRS DTU一開機就能自動附著到GPRS網(wǎng)絡上,并與數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路,隨時收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設備的數(shù)據(jù),具有很高的實時性;數(shù)據(jù)中心需固定IP,向固定IP透明傳輸數(shù)據(jù)。如圖1所示。
按流量計費 GPRS DTU一直在線,按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用,沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時不收費用。
2 系統(tǒng)控制方案選擇及功能
跟據(jù)控制點要求,選擇德國萬可電子公司的遠程IO系列產(chǎn)品,結合深圳宏電GPRS功能做到智能無線傳輸。上位控制中心采用國產(chǎn)優(yōu)秀軟件組態(tài)王,進行上位畫面的制作。整個系統(tǒng)通過現(xiàn)場采集站(遠程IO站)采集一次儀表的數(shù)據(jù),并將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)中心,同時在數(shù)據(jù)中心上進行歷史數(shù)據(jù)的備份存儲。從而達到系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時性和完整性?,F(xiàn)場站具有故障報警功能,保存報警記錄,在手動運行模式下,操作工可通過控制中心啟停、調(diào)節(jié)現(xiàn)場設備。系統(tǒng)結構圖及功能簡介如圖2。
圖例功能說明:
下位機分別有溫度傳感器,流量計,電流互感器,接觸器,紅外報警器等設備。下面依次說明:
1) 溫度傳感器采用貼片式溫度傳感器,直接貼于水泵泵體表面,測量水泵泵體的溫度,并實現(xiàn)溫度超限報警的功能;
2) 流量計使用智能流量計,直接通過RS232同監(jiān)測控制器通訊,來交換數(shù)據(jù);
3) 電流互感器測量泵各個相的電流值,并把該數(shù)據(jù)遠傳至數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)各個相電流的實時檢測,并根據(jù)設定值實現(xiàn)報警;
4) 監(jiān)測控制器控制泵交流接觸器的動作,實現(xiàn)泵的遠程開關動作,并且根據(jù)交流接觸器的狀態(tài),判斷當前泵的啟停狀態(tài),以判斷當前泵能否啟動;
5) 紅外報警器主要是判斷泵房中的非法闖入報警,防止泵房中的非法人為操作;
6) 通訊過程是所有上行或下行數(shù)據(jù)經(jīng)過GPRS無線網(wǎng)絡進行傳送,上行數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡傳送至監(jiān)控中心接收服務器,服務器把數(shù)據(jù)做篩選,判斷,分類后,寫入數(shù)據(jù)庫,客戶端計算機如果需要瀏覽數(shù)據(jù),則向數(shù)據(jù)庫服務器查詢所需數(shù)據(jù),并形成相關報表,報警,曲線等直觀顯示界面,以供客戶瀏覽。
3 上位軟件部分介紹
本軟件完全基于網(wǎng)絡的概念,是一種真正的客戶―服務器模式,支持分布式歷史數(shù)據(jù)庫和分布式報警系統(tǒng),可運行在基于TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議的網(wǎng)上,使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機以及更高層次的廠級連網(wǎng)。
TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議提供了在不同硬件體系結構和操作系統(tǒng)的計算機組成的網(wǎng)絡上進行通信的能力。一臺PC機通過TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議可以和多個遠程計算機(即遠程節(jié)點)進行通訊。
本軟件的網(wǎng)絡結構是一種柔性結構,可以將整個應用程序分配給多個服務器,可以引用遠程站點的變量到本地使用(顯示、計算等),這樣可以提高項目的整體容量結構并改善系統(tǒng)的性能。服務器的分配可以是基于項目中物理設備結構或不同的功能,用戶可以根據(jù)系統(tǒng)需要設立專門的IO服務器、歷史數(shù)據(jù)服務器、報警服務器、登錄服務器等。下面先介紹一下這幾種服務器的含義:
IO服務器:負責進行數(shù)據(jù)采集的站點,一旦某個站點被定義為IO服務器,該站點便負責數(shù)據(jù)的采集。如果某個站點雖然連接了設備,但沒有定義其為IO服務器,那這個站點的數(shù)據(jù)照樣進行采集,只是不向網(wǎng)絡上。IO服務器可以按照需要設置為一個或多個。
報警服務器:存儲報警信息的站點,一旦某個站點被指定為一個或多個IO服務器的報警服務器,系統(tǒng)運行時,IO服務器上產(chǎn)生的報警信息將通過網(wǎng)絡傳輸?shù)街付ǖ膱缶掌魃?經(jīng)報警服務器驗證后,產(chǎn)生和記錄報警信息。報警服務器可以按照需要設置為一個或多個。報警服務器上的報警組配置應當是報警服務器和與其相關的I/O服務器上報警組的合集。如果一個IO服務器不做為報警服務器,系統(tǒng)中也沒有報警服務器,系統(tǒng)運行時,該IO服務器的報警窗上不會看到報警信息。
歷史記錄服務器:與報警服務器相同,一旦某個站點被指定為一個或多個IO服務器的歷史數(shù)據(jù)服務器,系統(tǒng)運行時,IO服務器上需要記錄的歷史數(shù)據(jù)便被傳送到歷史數(shù)據(jù)服務器站點上,保存起來。對于一個系統(tǒng)網(wǎng)絡來說,建議用戶只定義一個歷史數(shù)據(jù)服務器,否則會出現(xiàn)客戶端查不到歷史數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。
登錄服務器:登錄服務器在整個系統(tǒng)網(wǎng)絡中是唯一的。它擁有網(wǎng)絡中唯一的用戶列表,其它站點上的用戶列表在正常運行的整個網(wǎng)絡中將不再起作用。所以用戶應該在登錄服務器上建立最完整的用戶列表。當用戶在網(wǎng)絡的任何一個站點上登錄時,系統(tǒng)調(diào)用該用戶列表,登錄信息被傳送到登錄服務器上,經(jīng)驗證后,產(chǎn)生登錄事件。然后,登錄事件將被傳送到該登錄服務器的報警服務器上保存和顯示。這樣,保證了整個系統(tǒng)的安全性。另外,系統(tǒng)網(wǎng)絡中工作站的啟動、退出事件也被先傳送到登錄服務器上進行驗證,然后傳到該登錄服務器的報警服務器上保存和顯示。
客戶:如果某個站點被指定為客戶,可以訪問其指定的IO服務器、報警服務器、歷史數(shù)據(jù)服務器上的數(shù)據(jù)。一個站點被定義為服務器的同時,也可以被指定為其它服務器的客戶。
一個工作站站點可以充當多種服務器功能,如I/O服務器可以被同時指定為報警服務器、歷史數(shù)據(jù)服務器、登錄服務器等。報警服務器可以同時作為歷史數(shù)據(jù)服務器、登錄服務器等。
4 結束語
本系統(tǒng)具有技術先進、可靠性高、實效性強等特點,可方便、快捷地實現(xiàn)城市自來水泵房的實時數(shù)據(jù)采集和遠程控制。本系統(tǒng)現(xiàn)已實施一年多,為公司節(jié)省了人力、物力,對于整個城市目前以及將來的水利信息建設必將有深遠的意義。
參考文獻:
[1] 齊強.無人職守泵站遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)[J].熱力發(fā)電,2006(35).