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即时通信技术原理范文

即时通信技术原理

即时通信技术原理范文第1篇

关键词:移动通信 切换技术 系统

在移动通信系统中,切换技术是确保众多用户都具有移动性不可忽略的方法。然而,在移动通信系统中,自引入蜂窝概念之后,才出现了切换技术,并且当前已经成为移动通信系统研究的重点技术。可以说,切换技术是当前移动通信蜂窝系统特有的功能,对整个移动通信系统性能产生巨大影响。传统的切换技术主要为硬切换技术。在切换时,首先要中断MS和原有基站之间的联系,然后再和新基站进行联系。但是,随着科学技术的不断发展,逐渐出现了第三代移动通信技术,这样一来,便出现了软切换技术。此切换技术指的是当信道载波频率相同的情况下切换信道也就是先使MS和新基站取得联系后,再和原有基站中断。以下是对移动通信技术和切换技术的发展进行了详细阐述。

一、移动通信技术和切换技术的发展

从上世纪80年代,便开始出现了第一代移动通信系统,大多数都应用在商用化,系统主要采用模拟技术,而接入技术主要采用的是频分多址FDMA,因此,提供的通信带宽是非常小的,仅为9.6kbit/S。在进入90年代后,便出现了数字蜂窝系统。在此阶段,我国移动通信的商业化取得了巨大的进步。和第一代移动通信相比,第二代通信系统有较强的保密性,业务种类较多,系统设置更加标准等优势,与此同时,还为用户提供了国家漫游活动。接入技术主要有两种,即时分多址技术与码分多址技术,传输速率最高可达到28.8kbit/S。不断是哪一代的移动通信系统,所设置的业务功能都主要在话音业务上。但是,随着通信技术的快速发展以及用户对无线需求的变化,从而使得移动通信传输速率以及业务功能都发生了巨大的变化。现如今,第三代移动通信系统的发展成为其研究的重点话题。可以说,此代系统不仅包含全球漫游功能,又具有网络服务功能,甚至传输速率更快,容量会更大。尽管第三代移动通信系统的出现是通信系统的一次重要改革,但是,第三代通信系统因其标准要求的不同使得网络融合、容量访问受限等诸多问题始终存在。仍然需要我们进一步的研究解决存在的问题。

随着蜂窝概念的引入,使得切换技术成为当前移动通信系统非常重要的一项技术,影响着整个系统的性能的发挥。蜂窝概率指的是把网络服务区划分成为多个小区,在每一个小区中设立一个基站,主要负责该小区移动通信联网与控制等各种功能。所以,我们可以把移动通信网络所覆盖的区域看作是由多个正六边形无线区域相连形成的一个大服务区。因服务区形状和蜂窝十分相似,因此,把系统定义为蜂窝式移动通信系统,其所对应的网络便为蜂窝网络。通过大量实践表面,蜂窝结构虽然能够适应高密度的用户群中,但是,又会引出一个非常复杂的问题,即如何真正确保移动始终保持通信而不会出现中断。想要解决此问题,必须借助切换技术。事实上,切换技术主要指的是如果用户在蜂窝区域中不断移动时,将此时的呼叫由一个蜂窝而转换到其他的蜂窝的过程。但是,随着科学技术的不断发展,又出现了更为复杂的切换技术,主要是在子网络中进行切换,此技术既包含传统切换技术所具有的功能,又可以确保用户不管在什么时间、什么地点都可以得到最优质的通信服务。在进行切换以后,用户便会享受更好的服务,获得高校的带宽,网络负载趋于平衡状态。

二、切换技术原理分析

1.切换原理

切换技术的原理主要是用户在由一个很小的覆盖范围转移到其它小区域覆盖范围时,应该使用户与新小区建立新的链路,与此同时,还要将原有的链路及时删除与释放,只有这样,才可以确保用户通话可以持续进行。

2.切换原因

进行切换的原因主要包含以下两方面:一方面,如果移动台接收到很弱的信号时,同时使移动台进入到其它的移动小区范围内时,便有可能会进行切换。这时,总系统可以控制移动台增加信号发射的功率,但是,如果信号电平始终在门限范围以下,那么就会立即起动切换。另一方面,因信号质量较差所引起的切换。在某些情况下,因信道受到干扰而降低信号质量,其信道的纠错功能难以保证信号质量达到一个能够接受的水平上,这样一来,系统会自动切换到一个通信较好的信道。

3.切换方式

切换方式主要有三种:第一种,移动台控制切换。移动台时刻对通信端口的信号强度、信号质量等进行监控,一旦出现满足切换条件的情况,移动台会立即选用一个更好的切换候选项发出切换的请求。第二种,网络控制切换。此切换方式是利用通信端口对信号强度、信号质量实施监控,如果信号恶化到某一固定值时,那么网络会立即自动切换到其它的通信端口上。在网络选用最好的端口之后,会立即通知新旧端口进行切换。第三种,为移动台的辅助切换。由移动台对四周各个端口的信号强度与质量进行检测同时将其结果立即发送给原有端口,由网络判断是否需要进行端口切换,以及会切换到哪个端口。

三、切换新技术

1.移动IP切换技术

由于传统IP协议不能更好的支持移动性,然而,对于当前的IP路由机制尽管能够使主机在互联网中进行移动,但是,IP地址唯一标识了网络所接入的位置。自移动IP切换技术的出现之后,即使是用户进入到其它的网络区域中,依然可以具有相同的IP地址,这样一来,可以保证漫游用户的持续通话。

2.异构网切换技术

由于当前移动通信技术不够统一,因此对于不同标准使用的用户来说,带来了极大的影响。然而,由于人们要求在与网络相接后,应该高质量的完成定位、收集数据等多种业务,但在某些特定区域使用某个标准为用户提供高质量的通信服务是非常困难的。因此,我们便可以引入异构网切换技术,由于此技术的研究刚开始起步,因此,此项新切换技术还不够成熟。

四、GSM切换过程中存在的问题

1.基站没有设置切换信道

当前,在某些小区中,因相邻小区通信业务过于繁忙,因此,导致基站没有足够的切换通道,这样一来,用户在切换时不能占用相邻小区闲置信道,导致呼叫受到限制。

2.信号较弱

在基站进行话务量切换时,有且请求会由于信号较弱而切换失败,有些尽管已经切换成功,但是,也会因信号强度问题而中断通话。

3.网络存在盲区

即时通信技术原理范文第2篇

关键词:光纤通信;通信系统;优点;发展

随着科学技术的迅猛发展,通信领域内的各种新型技术悄无声息的进行着演化,光纤通信技术的出现给通信领域带来了一场革命,使利用光纤作为传输媒介实现光传输变为了现实,实现了高速率,大容量的数据通信,光纤通信因此得到了业内人士的青睐,得到了快速的发展。经过半个世纪的研发,光纤通信技术应用于生活中的各个领域,但就目前的光纤通信技术而言,人类开发的仅是其潜在能力的5%左右,仍有巨大的潜力等待开发,因此光纤通信技术的应用前景将十分广阔,光纤通信技术将向更高水平,更深层次发展。

1 光纤通信技术概述

光纤通信技术,即利用光波作为信息载体,使用光导纤维作为传输媒介进行信号传输,达到信息的传递,其中光导纤维由纤芯,包层和涂层组成,利用纤芯和包层的折射率不同,实现光信号在纤芯内的全反射进一步实现光信号的传输。从原理上看,光纤通信系统由光源,光发射机,光纤,光接收机和光检波器构成,光纤通信系统可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统,其中数字光纤通信系统应用更为广泛,所有数字光纤通信系统都是以一连串的“0”和“1”组成的比特流方式进行通信。数字光纤通信系统的原理是,在信号的发送端将所要发送的信息进行A/D转换,利用转换后的数字信号调制光源器件,经调制后的光源器件会发出携带信息的光波,即当数字信号为“1”时,光源器件发送一个光脉冲,当数字信号为“0”时,光源器件不发送脉冲,光波经光纤传输后到达接收端,在接收端,光接收机通过光检波器检测所需信号,再进行D/A转换,恢复为原来的信息,完成信息的一次传递。

2 光纤通信技术的优点

2.1 通信容量大,传输距离远

光纤通信技术采用光导纤维来传递信号,与传统的同轴电缆,铜线相比,光纤的传输带宽要大的多,通信容量的大小与光纤的直径没有关系,理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以传输高达1000亿个话路,是传统电缆,铜线的几百甚至千倍,而且,一根光缆中包含了许多根光纤,可见光导纤维的通信容量要比一般的通信方式大得多。在传输过程中,光纤的损耗也是极小的,其使用的中继器也比较少,所以光纤通信适用于远距离传输,这是传统的电缆,微波等无法比拟的。

2.2 抗电磁干扰能力强,信号干扰小

信号在光导纤维传递的过程中,利用全反射原理在纤芯内进行传输,不受外界环境因素的影响,不会发生串扰现象,保密性比较好。光导纤维的外部一般采用石英,石英具有较强的绝缘性和抗腐蚀性,所以光纤不怕外界电磁场的干扰,耐腐蚀,尤其适合于强电领域内的通信应用。

3 光纤通信技术的发展

3.1 光纤光缆技术

我国光纤通信技术的发展,大概可以分为单模光缆,接入网光缆,室内光缆,通信光缆,塑料光缆五个阶段,每一个阶段的发展都代表着我国光纤通信技术的进步。从最初的普通单模光缆,其对光源的频谱宽度与稳定性都有较高的要求,到完全无金属光缆,塑料光缆,其传输速度比较快,而且成本低,再到今天的产业化的全波光纤,可以实现低损耗,低色散的传输,极大的提高了传输容量,每一次光缆技术的革命都是光纤通信技术的进一步提高。

3.2 光复用技术

复用技术是为了提高通信线路的通信容量,而采用的在同一条传输线路同时传输多路不同信号的技术。光复用技术一般分为光波分复用和光时分复用两种,光纤波分复用技术是指在同一条光纤上运用多束激光进行不同波长传输的一种光波技术,其根据每一条信道光波的频率或波长不同,在发送端通过合波器将不同波长的光波合为一束波进行传输,在接收端利用分波器将几种的光波再分别输入各个分系统,并经过进一步处理,恢复出原信号。光时分复用,是指把一条复用信道分成若干个时隙,每个基带数据光脉冲流分配占用一个时隙,然后将多条基带信号复用成高速光数据流信号进行传输,光纤时分复用即将高速的各支路数据流直接复用进光域,产生极高比特率的合成光数据流,进行数据传输。

3.3 光交换技术

光交换技术是指在光域内用光纤来进行网络数据,信号传输的交换传输技术。光交换技术可以分为光路交换技术和分组交换技术,光路交换又可分为时分交换方式,空间分交换方式和波分交换方式三种。光时分交换方式原理与电子学的时分交换原理基本相同,均采用信号时隙互换而完成交换,不过光时分交换是在光域内完成的。光空间交换方式基本原理是通过控制交换节点的状态实现输入端与输出端的连接与断开,进一步完成光信号的交换。光波分交换采用光波长互换原理,即通过信号检波器检测所需要的光信号波长,并将其调制到另一波长上进行传输,光波分交换充分利用了光路的宽带特性,不需要高速率交换,技术上比较容易实现。由于各种光交换技术均有其各自的优点,因此将几种光交换技术结合在一起可以更好的发挥其优势,即形成了复合型光交换技术,复合型光交换技术在未来将得到更广泛的应用。

3.4 光纤接入技术

光纤接入技术是实现将信息从主干网传入用户的关键技术。为了实现信息的高速率传输,满足普通用户的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,根据光纤到达的位置不同,可以分为FTTH(光纤到户),FTTB(光纤到楼),FTTC(光纤到路边),FTTCab(光纤到交接箱)等不同的应用,统称FTTx,。在FTTH中,主要采用点到点的P2P技术和点到多点的PON技术,P2P技术主要采用媒介转换器实现用户和局部的直接连接,为用户提供宽带的接入。PON技术称为无源光网络,可以与其他技术结合,如与以太网结合产生EPON,与同步数字体系结合产生GPON,与异步传输技术结合产生APON,各种结合技术个有利弊,在未来的光纤通信系统中需用事实证明哪种技术更好。

4 结束语

21世纪以来,光纤通信技术得到了快速的发展,光纤通信的许多技术由理论知识变为了现实。可以说,光纤技术已成为新世纪的全新技术的核心,它不仅成为了现代通信的主要传输手段,而且还应用于生活中各个领域。随着光纤通信技术的进一步发展,必将对整个通信领域产生巨大的影响,促使通信领域的进步,甚至影响着整个社会经济的发展。

参考文献

即时通信技术原理范文第3篇

【关键词】 PLC 带宽接入 信道特性 OFDM技术

电力线通信PLC是通过电力线、PLC的局端及终端调制解调器,建立电力线通信系统,即:运用PLC带宽接入技术,在电源插座上插入PLC终端调制解调器,以实现“四网合一”(电力、视频、语音、数据)。早在10年前,PLC的传输速率就已达到45Mbit/s,研发更高速的PLC指日可待。

一、PLC接入网络原理

PLC涉及电力技术、以太网技术及部分通信编码调制技术,其中在OSI的第二层以上,PLC与802.3以太网规范相符。PLC运用的是1M-30MHz频带范围的传输信号,其目前的传输速率是4.5-45M,即:首先,运用OFDM或GMSK调制技术调制用户数据,以保证电力线在电磁干扰环境下的数据传输性能可靠;其次,在电力线上传输;第三,先在接收端用滤波器滤出调制信号,再解调出原通信信号。据此,PLC设备以用户调制解调器、局端设备为主,其中局端的任务是连接外网及与调制解调器通信。PLC传输技术的任务是实现端到端接入,即:借助室内电源线网络,从用户PC传送IP至不同家庭室内入口点的集成器,另一传输段在这一入口点经低压配电网传输数据至供电电源的共用变压器。

二、PLC的信道特性

1、时变性。在我国,居民用电是通过220V交流两线供电,而在低压电网上,不同家庭的用电量与负载量具有不可预知性,且电器的关或开、马达的启或停及负载的切出或接入等具有随机性,因此电力线信道的时变性明显。针对线路信号的确定,不宜运用电压检测法,究其原因是低压电力线对500kHz频率信号在1s内的衰减变化高达20dB及信噪比变化约达10dB。

2、干扰噪声。干燥噪声的频率是10k-100MHz及其功率谱密度的衰减幅度是29dB/decade。通常而言,干扰噪声分为脉冲噪声和背景噪声两种,且都可能增大通信系统的瞬间误码率。研究发现,干扰噪声源自下列方面:一是一些电路及SCR器件发出的50Hz倍频谐波;二是电网与负载不同步产生的干扰,其具有平滑功率谱的特定;三是电子设备在开关时发出的单脉冲噪声。

3、衰减性。电力线信号衰减的主因不是阻抗,而是线上并联负载的类型、大小。通常来讲,信号衰减包括线路衰减、耦合衰减。理论认为,线路衰减是信号衰减的决定因素。实验表明,距离会对信号衰减造成影响,每1km衰减40-100dB,其中也存在地区差异,即:农村地区500m衰减50dB,城市地区200m衰减20dB。

三、PLC数据信号传输技术

1、OFDM技术的原理。对OFDM技术,其采用的是多路窄带正交子载波,可实现多路数据同时传输,且每一路信号具有较长的码元时间,则可防止码元相互干扰;OFDM通过动态选择子载波,可控制频率谷点对其的影响及减轻窄带干扰,这对维持通信系统的稳定状态非常重要。从20世纪70年代以后,OFDM技术的应用日趋实用化,即其可在同一电路线的不同信道上实现数据传输,即:将有效频谱划分成若干频谱相互重叠的OFDM通信子信道,且在空间上,不同子信道的载波以90°相位呈正交关系,详见图1。

2、OFDM技术的优势。1.电力线网络传输质量更高,即:当通信环境存在严重的电磁干扰时,OFDM技术也能保证数据的稳定传输,且能跟踪监控通信特性的异常改变;OFDM技术还能动态地适应通信路径传输数据在时间轴上能力的改变,并能通过切断或接通相应的载波来实现稳定通信。2.OFDM技术可自动测出传输介质上存在较高干扰脉冲或信号衰减的载波,并能采取有效的调制方法来实现载波在制定频率下的稳定通信。3.在高层建筑、信号散播及居民密集等地区,OFDM技术的应用可减轻信号受多径效应的影响。4.OFDM技术能有效对抗窄带干扰或频率选择性衰落,即对于多载波系统,单一衰落或干扰仅会影响到其中一部分载波,且可利用纠错码来纠错。5.OFDM技术能有效对抗信号波形之间产生的干扰,因此适合用在衰落信道和多径环境中实现数据的高速传输。

结语:虽然电力网结构及网络拓扑复杂,但OFDM技术的运用可提供有效的解决办法。总之,在当前的技术水平下,PLC宽带网络接入技术可以满足电网运行及负荷变化的要求,因此其提供给用户的INTERNET接入服务具有稳定性、可靠性的特点。

参 考 文 献

[1]张友博,楚占锋,马亚彬. 宽带PLC和窄带PLC通信技术对比研究[J]. 中国高新技术企业,2016,(19):40-41.

即时通信技术原理范文第4篇

关键词:变电站;同轴电缆;高清化;视频监控系统;系统使用率 文献标识码:A

中图分类号:TM72 文章编号:1009-2374(2017)11-0031-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.016

1 背景技术

江门供电局变电站视频及环境监控系统主站已经建设完成6年,该主站按照南方电网变电站视频及环境监控系统技术规范标准建设,后续变电站视频及环境监控系统建设都需要按照南网标准建设,但是该局原有建设的变电站视频监控系统中大部分还不具备接入基于南网标准建设变电站视频及环境监控系统主站能力。主要原因是原有的变电站视频监控系统建设时间早,采用模拟视频技术,同轴电缆传输(主要采用:SYV75-3或SYV75-5同轴电缆);旧有的变电站视频监控系统设备很多已经出现故障,需要维修更换,安装旧有设备的情况维修更换还是无法接入新的变电站视频及环境监控系统,原有系统建设前端摄像机大部分采用CIF、D1清晰度建设,随着视频监控技术的不断发展,高清化、智能化已经成为趋势,按照南网规范标准改造变电站视频监控系统需要的周期会很长,并且建设成本高。本发明是在基于同轴电缆传输的高清视频技术上开发一个装置,实现旧有变电站视频监控系统接入南网标准变电站视频及h境监控系统主站,找到低成本、快速部署、符合现有电站视频监控系统情况的高清升级改造技术方案,实现变电站视频监控系统统一管理,为更好地服务于南方电网。本次发明基于成熟化的同轴电缆传输高清视频技术,利用系统原有线缆,不改变系统结构,只需更换前后端设备即可实现图像视频的高清化、系统智能化、系统标准化。现有系统结构如图1所示:

2 视频监控系统的技术改进

通过接入同轴电缆传输高清视频技术,实现复用已有模拟系统同轴电缆的,在不改变原有同轴电缆线路以及监控点位数量的情况下,可以将系统从标清升级为高清,将原有系统中的摄像机的清晰度由原来的CIF、D1提升至1080P,具有“超距高清、便捷部署、低成本”等特点。前端摄像机更换为同轴高清摄像机,通过同轴电缆将视音频信号和控制信号,汇聚到编码存储设备;旧有的编码存储设备,需要替换为同轴高清硬盘录像机;距离大于500m的前端点位,一般会使用光纤进行传输,因此线路上可以复用原有的光纤传输链路,只需将光端机替换为同轴高清光端机,即可实现监控信号的传输;距离小于500m的监控点位,使用原有的同轴电缆即可实现监控信号的传输;由于同轴高清技术可以实现信号的复合传输,包括视频信息、音频信号、报警信号、控制信号,因此音频、报警等信号可以直接接入到前端摄像机上而不需要单独拉线缆进行传输,降低了成本和施工复杂度。同轴高清技术具有视频信号无损、信号传输无延时、多种信号共缆传输(包括视频、音频、报警、控制)等特点,利用以上特点可以在系统升级改造时实现对原有系统优化,比如:原有系统中某个摄像机采用固定摄像机,现在已经不能满足使用需求,需要更换为云台摄像机,现场还需增加报警设备、音频数据,原有系统需要新敷设控制线、报警信号线、音频线各一条,将原有固定摄像机更换为云台摄像机,增加报警设备、音频采集设备,同轴高清技术无需以上线缆,只需更换前端摄像机,增加报警设备、音频采集设备,利用原有同轴电缆即可将所有信号上传、摄像机控制等,并且摄像机可以升级成为高清1080P视频。通过对后端同轴高清硬盘录像机的上传信号进行重新编码,使之信号符合南方电网变电站视频及环境监控协议规定要求,使得原有变电站视频监控系统得以上传至主站,实现统一管理、统一调度、统一控制等,改变原有变电站视频监控系统独立运行的问题,提高系统使用率。系统连接图如图2所示:

3 项目采用的技术原理

第一,基于南方电网变电站及视频监控系统协议标准开发一个具有三种类型信号(模拟、同轴高清、网络)前端摄像机接入的后端控制主机,使得该设备具有较好的通用性、扩展性、延续性。

第二,高清同轴摄像机在调制方面采用基带调制与正交调幅调制技术,将视频调制为模拟电信号再进行传输,即高清复合视频接口。该技术避免CVBS的色度串扰现象,将亮度和色度信号进行彻底分离,进一步提升画面品质。

第三,高清同轴摄像机实现多信号共缆传输,在消隐区中同时嵌入了音频信号与双向数据通信信号。音频信号复合于行消隐中,以增加与视频信号的同步性,并通过自动补偿技术,最高支持44.1kHz采样率。正向和反向数据信道复合于帧消隐中,通过双向传输控制信号,实现接收端和发送端之间传输信息,支持如相机变焦、云台转动、实时报警等控制命令。其中正向发送数据由于发送时刻和电信号波特率可预测,且接收端具备高性能的自动补偿技术,可以支持较高的传输波特率。而反向发送数据由于存在阻抗匹配和信道传输不确定性的影响因素,信号频率较低且每次发送的数据量有限,因此支持的波特率较低。当然,反向信道也采用了自动补偿技术,对电信号的远距离传输信号进行一定的恢复。

第四,图像的品质、记录的保存、系统的安全性是数字监控系统三大要素,在记录保存方面使用了硬盘录像技术,具有以下特点:(1)多路实时性:系统用实时并行处理技术,每路信号均可独立操作互不干扰;(2)长时间录像存储:在保证图像清晰度和实时性的前提出下,提高了录像效率,支持长时录像;(3)智能录像管理:可按时间等设置参数对录像进行管理;(4)精细查询、回放功能:用户可根据摄像枪编号、时间段、事件等条件准确快速查找到所需要的录像文件并回放。回放时可随意快进、慢放、逐帧、逐秒、重复等方式,图像可以全屏放大;(5)高效成熟的压缩算法:系统采用压缩比大、实时性较强的压缩方式,减少存贮的介质。

4 改进技术的效果

(1)线路复用。最大化地复用原有传输链路,包括同轴电缆、电源供给等;(2)超距传输。传输距离在500m以内时,无需光端机等中继设备;(3)架构不变。尽量不改变现有监控系统体系,利用原有的业务系统;(4)信号复合传输。在同轴电缆上,可以传输视频、音频、控制信号,实现音视频同步采集、终端控制、语音对讲等功能,因此在施工时可以减少布线;(5)施工便捷。工程施工上,主要是替换前端摄像机和存储设备,施工技术门槛低,符合传统的施工方式;(6)经验复用。工程设计上,可以采用原有的设计方案;施工上,工人无需培训,直接复用模拟系统的建设施工经验;系统的使用上,原有业务人员日常工作无差异;系统维护上,业务经验和行政管理安排无需变更;(7)高性价比。充分考虑改造成本、运维成本等,投资收益最大化;(8)实现原有变电站视频监控系统得以上传至南方电网协议的变电站视频及环境监控系统主站,实现统一管理、统一调度、统一控制。

5 技术关键点及创新点

5.1 技术关键点

(1)三混合信号站端控制主机南网协议开发;(2)同轴电缆高清视频远距离传输调制技术;(3)高清视频信号补偿技术;(4)多种信号共缆传输。

5.2 创新点

(1)即有模拟变电站视频监控系统具备接入南网标准的变电站视频及环境监控系统主站;(2)利用同轴电缆实现变电站视频监控系统的低成本高清升级改造,同时改造周期短,实现系统快速部署(3)模拟高清调制技术,实现高清视频无损、无延时传输,即使是通过网线传输仍然能够保证图像质量;(4)信号复合传输,在同轴电缆或者双绞线上均可以传输视频、音频、控制信号,实现音视频同步采集、终端控制、语音对讲等功能;(5)线路复用,最大化地利用原有传输链路,包括同轴电缆、电源供给等;(6)利旧采用已敷设的同轴线缆,最小成本传输高清面,同时可传输音频、控制、报警信号,并支持南网协议,兼容现有主站平台。

6 结语

目前系统内变电站还有很多既有的模拟信号传输的变电站视频监控系统,该部分系统很多变电站视频监控设备及敷设线缆还未到年限,现有的改造方案是需要将原有的所有设备及线缆都进行更换,系统改造成本高、周期长;采用同轴电缆方式改造,利用原有的线缆,即有系统的摄像机无故障的部分还可以继续使用,故障的部分采用更换同轴高清摄像机即可,无需更换重复敷设电缆,实现高清视频监控。综合以上考虑,同轴高清编码南网协议具有广阔的市场前景。

参考文献

[1] 涂光瑜,罗毅.电力遥视系统原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2005.

[2] 刘荣.DSP技术的现状及发展[J].电子技术应用,1999,25(4).

[3] 高文,赵德斌,马思伟.数字视频编码技术原理[M].北京:科学出版社,2010.

即时通信技术原理范文第5篇

关键词:物联网;RFID技术;校园管理;应用

物联网( Internet of Things,IOT) 是通过各种信息传感设备,如射频识别( Radio Frequency Identification,RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接起来形成一个巨大的网络。进而可以进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理。以下将着手从物联网中的RFID技术及其应用进行分析。

1.物联网概述

物联网理念指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具有“内在智能”的设备如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等,以及具有“外在使能”(Enabled)的物品如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”、通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通(M2M)、应用大集成。

2.物联网中的RFID技术

2.1自动识别技术与RFID技术

在早期的信息系统中,相当一部分的数据都是通过人工手工采集和处理的,不仅数据量十分庞大,劳动强度过高,而且人为的失误很多,生产和决策的效率都比较低,也无法实现实时处理。因此,人们研究和发展了各种各样的自动识别技术,将产业工人从繁重而且准确度不高的手工劳动中解放出来,为正确地总结和决策制订提供了良好的参考依据。根据自动识别技术的特点,我们可以给出自动识别技术的基本概念。自动识别技术就是应用一定的识别装置,通过被识别物品和识别装置之间的互动,自动地获取被识别物品的相关信息,并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续操作的一种技术。一个完整的自动识别系统包括前端设备、应用程序接口(或中间件)和应用系统软件。前端设备完成数据的采集工作,应用系统软件对采集的数据进行处理,而应用程序接口(或中间件)则提供自动识别技术和应用系统软件之间的通信接口,将前端设备采集的数据转换成后端软件系统可以识别和利用的信息,并进行数据传递。图1给出了典型的自动识别系统模型。

RFID(射频识别)技术是一种无线自动识别技术,又称为电子标签技术,是自动识别技术的一种创新。RFID技术具有众多优点,广泛应用于交通、物流、安全和防伪等领域,其很多应用是作为条形码等识别技术的升级换代产品。下面简述RFID的基本原理、分类以及典型应用。

2.2物联网与RFID技术

物联网技术中较重要的是将实体拟人化的信息自动识别技术。一般能够用于信息自动采集的方法有多种,不同识别技术的原理和使用范围不同。物联网环境下的信息自动识别一般可以通过 RFID 技术、无线传感技术、全球定位系统以及激光扫描技术等实现。下面分析适应物联网环境下大规模的信息自动采集的RFID技术。一个典型的RFID系统包括读写器、标签和后端应用系统。以下分别对这几个部分和射频通信原理进行介绍。

2.2.1读写器

在RFID系统中,读写器是核心部件,起到了举足轻重的作用。作为连接后端系统和前端标签的主要通道,读写器主要完成了以下功能:①读写器和标签之间的通信功能。在规定的技术条件和标准下,读写器与标签之间可以通过天线进行通信。②读写器和计算机之间可以通过标准接口(如RS232、TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol),传输控制协议、网际协议)、USB(Universal Serial BUS,通用串行总线)等)进行通信。有的读写器还可以通过标准接口与计算机网络连接,并提供如下信息以实现多个读写器在网络中运行,即本读写器的识别码、读出标签的时间和信息。③能够在有效读写区域内实现多标签的同时识读,具备防碰撞的功能。④能够进行固定和移动标签的识读。⑤能够校验读写过程中的错误信息。⑥对于有源标签,往往能够识别与电池相关的信息,如电量等。对于RFID应用系统,读写器和标签的行为一般由后端应用系统控制来完成。通常将后端应用程序与读写器之间的通信信道称为后向通道,而将读写器和标签之间的通信信道称为前向信道。在后向通道中,应用系统作为主动方向读写器发出若干命令,获取应用所需的数据,而读写器作为从动方做出回应,建立与标签之间的通信。在前向信道中,读写器又作为主动方触发标签,并对所触发的标签进行认证、数据读取等,进而读写器将获得的标签数据作为回应传给应用系统(有源标签也可以作为主动方与读写器通信)。由此可以看到,读写器的基本作用就是作为连接前向信道和后向信道的核心数据交换环节,将标签中所含的信息传递给后端应用系统,从这个角度来看,读写器可以被看作是一种数据采集设备。

2.2.2标签

射频标签即RFID标签(也称为电子标签、射频卡等),有源标签除了没有与计算机接口电路外,有点类似读写器,其本身就是终端机具,以下主要讨论无源标签,它是指由IC芯片和微型天线组成的超小型的小标签。标签中一般保存有约定格式的电子数据,在实际应用中,标签附着在待识别物体的表面。存储在芯片中的数据,可以由读写器通过电磁波以非接触的方式读取,并通过读写器的处理器进行信息的解读,并可以进行修改和管理。按照一般的说法,RFID标签是一种非接触式的自动识别技术,可以理解为目前使用的条形码的无线版本。无源标签十分方便于大规模生产,并能够做到日常免去维护的麻烦,因此,RFID标签的应用将给零售、物流及身份识别、防伪等产业带来革命性的变化。RFID射频系统工作时,读写器发出查询信号,标签收到该信号后,将一部分整流为直流电源提供无源标签内的电路工作,另一部分能量信号将电子标签内保存的数据信息调制后返回读写器。读写器接收反射回的已调信号,从中提取信息。在系统工作的过程中,读写器发出的信号和接收反射回来的已调信号是同时进行的,但反射信号的强度比发射信号要弱得多。标签是物品身份及属性的信息载体,是一个可以通过无线通信的、随时读写的“条形码” ,加上标签的其它优点(如数据存储量相对较大,数据安全性较高,可以多标签同时识读等),使得RFID的应用前景十分广阔。

2.2.3编码、调制和解调

在射频通信系统中,编码、调制与解调是通信的核心过程。一般的通信系统都具有以下的通信模型:信源的作用是把各种可能的消息转换成原始电信号,即编码。为了使这个原始信号适合在信道中传输,由发送设备对原始信号进行变换,即调制。信道是信号传输的通道。在接收端,接收设备的功能与发送设备的功能相反,它能够从接收信号中恢复出相应的原始信号,即解调;同时接收端将复原的原始信号转换成相应的消息,即解码。

信号编码的作用是对要传输的信息进行编码,以便传输信号能够尽可能地与信道相匹配,防止信息干扰或者发生碰撞。调制器用于改变高频载波信号,即使得载波信号的振幅、频率或相位与调制的基带信号相关。射频识别系统的信道传输介质为电磁场和电磁波。解调器的作用是解调获取基带信号。信号解码的作用则是对从解调器传来的基带信号进行解码,恢复成原来的信息,并识别和纠正传输中的错误。

2.2.4 RFID空中接口协议

在RFID射频部分,数据是由无线信道传输的,电子标签和读写器之间通过相应的空中接口协议才能进行相互通信。空中接口协议定义了读写器与标签之间进行命令和数据双向交换的机制(包括编解码方式、调制解调方式等)。因此,空中接口标准决定了RFID射频部分的信道模型,在RFID系统中举足轻重,它将直接决定系统传输和识别的可靠性和有效性。

3.物联网在校园中的应用

目前,国内外高校、企业开展了无限传感网络的研究,这些都为技术进一步发展奠定基础,而基于物联网技术到底能为用户提供哪些独特的服务,才是物联网最终是否能广泛应用的关键。

3.1智能图书馆

RFID 射频识别技术,RFID 具有无线传输和大容量数据储存的能力,提高图书馆及档案馆管理的效率。RFID实现:①简化借还书手续。图书馆在处理读者借还书过程中都要扫描条形码还需做磁及消磁,以 RFID 卷标取代条形码、磁条,可以一次性读取数据资料,减少读者的等待时间,提升馆员业务速度;②便于定位错架的图书。利用 RFID无线电波感应技术,及时发现错架的图书,便于读者寻找,便于馆员整架工作;③降低盘点工作量。图书馆盘点的方式是将每本书从架上取出,这样费时费力效率低,通过 RFID 以无线电波传送信息,一次性获取数个 RFID 卷标数据,提高盘点工作效率;④实现读者自助借还书。图书馆构建自助借还设备,读者可自行办理图书的借还,不再受图书馆工作时间限制。应用校园物联网技术实现移动图书馆,建立以网站形式提供面向移动设备的无线访问服务,移动设备终端通过附带的 RFID 读写器,获得所需文字、图片、音像的 EPC 编码,便可阅读相关信息。

3.2 智能安全管理

主要措施是借助无线数据通信等技术对信息进行收集,处理并发送给用户。表现在学生日常安全管理工作中,就是把相关感应器和识别设备置放在学生活动的相关区域,比如图书馆、食堂,教室,寝室和一些不安全区域,一旦学生进入或者离开,手机就会发出相应信息提示或者警告。通过“物联网”,学生工作者可以随时掌握学生的准确位置和其他情况。极大地起到预防不安全事故的发生。学校可以在教室、走廊、大楼入口处、寝室门口、图书馆和顶楼等地点架设RFID读取器,每个学生配戴RFID标签。例如当学生到危险区域(如楼顶),通过RFID读取器,向学生本人发出危险提示,同时发出警报信息通知相关人员做即时处理,预防和阻止不安全事故发生。

参考文献:

[1]甘琳. RFID技术在图书馆的创新应用[J]. 图书馆论坛,2007(6),21.

即时通信技术原理范文第6篇

1.1通信容量大,传输距离远

光纤通信技术采用光导纤维来传递信号,与传统的同轴电缆,铜线相比,光纤的传输带宽要大的多,通信容量的大小与光纤的直径没有关系,理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以传输高达1000亿个话路,是传统电缆,铜线的几百甚至千倍,而且,一根光缆中包含了许多根光纤,可见光导纤维的通信容量要比一般的通信方式大得多。在传输过程中,光纤的损耗也是极小的,其使用的中继器也比较少,所以光纤通信适用于远距离传输,这是传统的电缆,微波等无法比拟的。

1.2抗电磁干扰能力强,信号干扰小

信号在光导纤维传递的过程中,利用全反射原理在纤芯内进行传输,不受外界环境因素的影响,不会发生串扰现象,保密性比较好。光导纤维的外部一般采用石英,石英具有较强的绝缘性和抗腐蚀性,所以光纤不怕外界电磁场的干扰,耐腐蚀,尤其适合于强电领域内的通信应用。

2光纤通信技术的发展

2.1光纤光缆技术

我国光纤通信技术的发展,大概可以分为单模光缆,接入网光缆,室内光缆,通信光缆,塑料光缆五个阶段,每一个阶段的发展都代表着我国光纤通信技术的进步。从最初的普通单模光缆,其对光源的频谱宽度与稳定性都有较高的要求,到完全无金属光缆,塑料光缆,其传输速度比较快,而且成本低,再到今天的产业化的全波光纤,可以实现低损耗,低色散的传输,极大的提高了传输容量,每一次光缆技术的革命都是光纤通信技术的进一步提高。

2.2光复用技术

复用技术是为了提高通信线路的通信容量,而采用的在同一条传输线路同时传输多路不同信号的技术。光复用技术一般分为光波分复用和光时分复用两种,光纤波分复用技术是指在同一条光纤上运用多束激光进行不同波长传输的一种光波技术,其根据每一条信道光波的频率或波长不同,在发送端通过合波器将不同波长的光波合为一束波进行传输,在接收端利用分波器将几种的光波再分别输入各个分系统,并经过进一步处理,恢复出原信号。光时分复用,是指把一条复用信道分成若干个时隙,每个基带数据光脉冲流分配占用一个时隙,然后将多条基带信号复用成高速光数据流信号进行传输,光纤时分复用即将高速的各支路数据流直接复用进光域,产生极高比特率的合成光数据流,进行数据传输。

2.3光交换技术

光交换技术是指在光域内用光纤来进行网络数据,信号传输的交换传输技术。光交换技术可以分为光路交换技术和分组交换技术,光路交换又可分为时分交换方式,空间分交换方式和波分交换方式三种。光时分交换方式原理与电子学的时分交换原理基本相同,均采用信号时隙互换而完成交换,不过光时分交换是在光域内完成的。光空间交换方式基本原理是通过控制交换节点的状态实现输入端与输出端的连接与断开,进一步完成光信号的交换。光波分交换采用光波长互换原理,即通过信号检波器检测所需要的光信号波长,并将其调制到另一波长上进行传输,光波分交换充分利用了光路的宽带特性,不需要高速率交换,技术上比较容易实现。由于各种光交换技术均有其各自的优点,因此将几种光交换技术结合在一起可以更好的发挥其优势,即形成了复合型光交换技术,复合型光交换技术在未来将得到更广泛的应用。

2.4光纤接入技术

光纤接入技术是实现将信息从主干网传入用户的关键技术。为了实现信息的高速率传输,满足普通用户的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,根据光纤到达的位置不同,可以分为FTTH(光纤到户),FTTB(光纤到楼),FTTC(光纤到路边),FTTCab(光纤到交接箱)等不同的应用,统称FTTx,。在FTTH中,主要采用点到点的P2P技术和点到多点的PON技术,P2P技术主要采用媒介转换器实现用户和局部的直接连接,为用户提供宽带的接入。PON技术称为无源光网络,可以与其他技术结合,如与以太网结合产生EPON,与同步数字体系结合产生GPON,与异步传输技术结合产生APON,各种结合技术个有利弊,在未来的光纤通信系统中需用事实证明哪种技术更好。

3结束语

即时通信技术原理范文第7篇

【关键词】扩频通信技术;煤矿;井下通信

煤炭一直是我国的主要能源,我国的煤炭资源大都埋藏较深,需要采用井工开采。在井工开采中,通信工作非常重要,它关系到煤矿的安全生产和矿工的生命安全,必须引起高度重视。扩频通信技术是近几十年来逐渐发展起来的一种比较先进的通信技术,具有抗干扰能力强等诸多优点。本文拟在回顾我国煤矿井下通信发展状况的基础上,对将扩频通信技术引入到煤矿井下通信中进行探讨。

1.目前我国煤矿井下通信中存在的问题

目前,我国的矿井移动通信系统主要由三种通信形式组成,即泄漏无线通信、感应通信和动力线载波通信。泄漏通信电线铺设复杂,费用昂贵,信号接收范围窄,只局限在离导线40 m以内的范围,而且还需要敷设专用传输线,这些缺点限制了该系统的推广应用;感应通信信号不稳定且有大量杂音,因而也无法成为井下的主流通信系统。动力线载波通信系统目前在架线电机车上有一定的应用,但同样存在很多的这样或那样的缺点不足,难以广泛应用。

目前,我国大多数井工开采的煤矿,井下通信都是采用有线网络的方式,但是煤矿的井下环境恶劣,通信电缆容易受到腐蚀,从而影响到通信信号甚至使信号中断。另外,当井下发生事故时,通信电缆有可能被损坏,从而通信也会受到影响。而如果采用移动通信,上述缺点就可以克服。由此可见,建立一个完善的煤矿井下移动通信系统对于保障煤矿生产安全和提高煤矿开采劳动生产率都具有非常重要的意义。而扩频通信技术就是一种无线通信方式。

2.扩频通信的原理

2.1 扩频通信的基本原理

扩频通信的全称是扩展频谱通信,其基本原理如下:原始信号本身与射频信号存在着一定的频带差。信号扩展后的带宽与扩展前的带宽之比叫做GP,它是整个通信系统中非常重要参数,一般,通过一种特定的调制方法,可以将发信端的原始信号带宽扩展,然后将扩展后的信号发送出去,在另一端进行接收。信号接收以后,再在接收端把接收到的信号复原为原始信号带宽来说,该数值应在10以上。

信息论创始人香农提出了著名的香农公式C=WLgZ,L=P/N,即信道容量C是一个常数,带宽W和信号噪声比P/N,可以交替使用,增加带宽可以降低系统的信噪比。换言之,相同的发射功率,在低信噪比的情况下增加带宽,可靠地传输信息,即使在信号被噪声彻底覆盖淹没的情况下,只要维持相应的带宽增量,其仍然可以保持一个相对稳定的信道,这便是扩频技术的基本思路和理论基础。电路交换是数据通信的一种重要的交换方式。

此交换方式主要是指将2台计算机或者终端在实现相互的通信时,使用同一条实际的物理链路,在整个通信过程中都会使用该链路实现对信息的传输。此外,还不允许其它的计算机或者是其它终端设备同时共享此电路。

就目前而言,被大家熟知的直接序列扩频技术,是一个利用伪随机码(PN码)发送信息的选择,然后直接进行调制,PN码速率Rb是远远比传送信息的速率Ri大的,因此Rb为调制后信号的速率,即无线电设备发出的信号频带比原来的初始信号扩大了RB/RI倍。接收器所使用的解扩技术能够实现高精度的信号减少直至还原,以此获得可靠的信息传输,如图1所示。

2.2 直接序列扩频通信系统

直接序列扩频是一种安全可靠抗干扰能力强的无线序列传输方式,简称直扩方式(DS法)。它利用一种高速率的扩频序列将信号的频谱在发射端进行拓展,同时在接收端使用相同的扩频码序列进行解扩,从而把处理过的信号变成原来的初始信号。其工作原理大致如下,其中接收端收到发射信号以后,利用PN码同步收集发送到PN码精确相位,然后产生出跟发送端PN码相位完全一致的伪码相位,用来作为本地的解扩信号,以便及时恢复数据信息,从而使得整个系统的接收工作能够顺利完成。如图2所示。

3.扩频通信系统的优点

作为新兴的通信体系,扩频通信是未来通信行业的一个重要研究发展方向,也是一种趋势。相比传统通信方式,它具有很多无法超越的优点。主要体现在以下几个方面:

(1)超强的抗干扰能力,无论是抗白噪声干扰,还是抗单频干扰或是抗其它干扰方式,它都体现出了很强的能力,特别是其频谱扩展的越宽,抗干扰能力越强的特点,对于长期受噪声污染的煤矿业来说是难能可贵的。

(2)易于实现CDMA。同一个频带,不同的扩频码序列,另用户间互不影响,关联甚微,这就构成了优于频分多址、时分多址的码分多址。

(3)可以和其它通讯设备系统共用信道,不但不互相干扰,还可以提高效率减少成本投资,实现信道复用。

4.国外国内扩频通信发展状况及其在煤矿行业的应用

早在上世纪四十年代,信息论的创始人香农就指出:信道的最大传输能力,可以用较大的信号频带宽度和较小的信噪比来实现,信号的功率即使低于噪声功率,仍然能够可靠通信。

20世纪五六十年代,随着通信技术的飞速发展和大规模集成电路与微处理器的出现,扩频技术才进入了实际研究和应用开发阶段,进入20世纪八十年代,它已广泛应用于军事领域,其后又应用于跟踪、导航、雷达、遥控等许多领域。全球导航系统GPS是扩频通信的重要应用,美国从上世纪七十年代末开始,历时20多年,耗资数百亿美元,才完成该系统。实践证明,GPS对人类活动影响极大,应用价值极高,它从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题。近十多年来,由于民用通信特别是陆地移动通信的迅速发展,企业家们又把目光瞄向了CDMA(码分多址),实际上许多著名的大型通信企业,都参加了CDMA产品的角逐,现已建成若干CDMA商用和民用移动通信网。

目前,该技术在煤矿采掘业中的应用尚处于起步甚至空白阶段。近年来陆续有一些国际与国内高校对该项目进行研究,但他们只是停留在对原有的一些通信技术进行些许改进方面,缺乏原始创新。我国是一个煤矿开采大国,对该项目进行研究意义深远。它的完成,即将标志着井下移动通信进入了一个新的阶段和层次,将对矿井的经济效益和安全起着巨大的推动作用。泄漏扩频通信和矿井地面穿透通信的研究是目前扩频通信井下研究应用的两大方向,如果这两个项目能够顺利研究实现,那么其产生创造的价值将是无法估量的。

参考文献

即时通信技术原理范文第8篇

关键词:制图数据 GIS数据 图形信息化 信息图形化 图库一体化

中图分类号:P28 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(c)-0038-02

天津市测绘院于1998年引入广州开思软件后,迅速推动了AutoCAD软件在内外业的应用,使AutoCAD软件逐步成为主要的测绘采集编辑基础平台软件。2009年启动开发的《天津市基础地理信息采集编辑软件》(以后简称采编软件)一期目标已基本实现,即替代开思软件。目前,在天津市测绘院积累了大量的基于AutoCAD软件的开发经验和成果,并积累了大量的DWG格式数据成果,其中1∶500和1∶2000符合《数据字典要求》。

开思软件是以插入点、骨架线、框架线、范围线等具有定位作用的要素(该类要素简称为特征要素,见图1)组织各部分符号的空间关系,以此来表示一个完整的地物。现有的CAD制图数据转换GIS数据的基本流程是提取定位点(块)、简单线、骨架线、框架线、闭合范围线等存储为GIS格式的点、线、面,然后添加属性,有些地物需要拓扑构面,这也是转换难度所在。也就是说现有的CAD制图数据中,相当部分已具备GIS数据特性只是存储格式不同而已,这就是利用信息图形化技术(城市勘测,2011年第4期)实现制图数据和GIS数据一体化的理论基础。

1 现有软件和数据不足

开思软件设计的骨架线、框架线主要目的是支持绘图函数绘制符号,开思软件在早期只关注图面编辑。随着数字化测绘技术完善和提高,对数据有了更高的要求,开思开始注重数据质量,把地物的属性以扩展属性的方式记录到特征要素上,也引入了关联,但受当时AutoCAD平台限制,没有利用拓扑提高数据质量和生产效率。靠句柄关联没有很好的解决地物的完整性问题。

《采编软件》基本沿袭了开思软件的数据结构和操作习惯,已经替代开思成为天津市测绘院基础测绘软件。虽然《采编软件》在关联关系、绘图工具、编辑工具等若干方面有了改进和完善,还有很多创新点,但《采编软件》以开思的替代品为目的设计,因此并没有赋予进一步的开发、设计需求。目前,《采编软件》涉及到了保存图形的编辑信息,但仍然还有很多工作要做;《采编软件》和开思软件一样,在采编功能和数据格式方面,基本没有针对数据建库的需要做特殊的设计。

开思软件和《采编软件》,最大的优点是遵循了《国家基本比例尺地图图式》,最大的缺陷是没有解决数据建库问题。我们通过对“一边有墙的棚房”数据分解看现有数据的构成(见图2)。

以“一边有墙的棚房”为例,从图2中可以看出,有些数据已经包含了制图数据,即满足《国家基本比例尺地图图式》;还包含了GIS数据特性,即从图形(Geometry)和属性(Attribute)上已经满足了GIS数据要求,只是没有存储为通用的GIS数据格式。也就是说,一个地物,或单幅图,或一个分区内,即在一个DWG文件内,已经包含了制图数据和GIS数据。当然,并不是所有地物都像“一边有墙的棚房”一样包含了制图数据和GIS数据,我们可以对其进行数据分解或改变其构成,使其也能包含制图数据和GIS数据。

2 图库一体化技术

2.1 图库一体化概念

图,是指制图数据,也可以是一个制图数据文件;库,是指GIS数据库,也可以是GIS数据。图库一体化是指,把一套制图数据,通过图形信息化技术把制图符号信息按“信息化规则”记录到特征要素上,图形信息化的成果是带有符号信息和属性信息的点、线、面,即带有符号信息的“GIS数据”;带符号信息的“GIS数据”入库,满足日常空间数据管理需求;出库的数据通过信息图形化技术还原成“入库前”的数据等一系列技术流程。

2.2 图库一体化技术流程

图库一体化技术流程包括如下5个重要模块(见图3)。

(1)图形信息化。把符号要素信息以一种格式记录存储到特征要素上,作为“图形信息”;部分复杂地物,人工编辑的符号要素过多且复杂,信息存储难度大,将部分符号经处理后,作为“图形信息”的辅助要素。

(2)信息数据格式转换入库。将DWG格式的图形信息化成果转换成(GIS)预定的格式存储在Oracle数据库中。

(3)空间数据库管理。利用Oracle Spatial开发数据库管理系统,提供查询提取、裁切分发、入库合并等若干服务。空间数据库管理系统包括数据入库、出库模块。

(4)数据出库。根据需求范围线裁切空间数据,输出DWG格式数据。

(5)信息图形化,信息图形化模块从数据字典数据库提取制图参数,把信息数据中的“图形信息”还原成入库之前的符号(块、线型、线宽、字体、字高、颜色、图层等若干参数),即DWG格式的数据(如同入库前的DWG数据成果)。

2.3 图库一体化解决的问题

(1)还原满足国标图式的符号。制图数据的重要性在于其完全满足《国家基本比例尺地图图式》,但不容易建库;图库一体化的重要意义在于在无损制图符号信息的条件下转换进入GIS数据库,并且出库后,能还原出制图数据原貌。

(2)一套数据建库。制图数据与GIS数据一体化,即只维护一套信息数据,用信息数据建库。充分应用CAD的制图功能和GIS的空间管理功能,有效的解决现有基础数据建库问题,能将DWG格式的数据无损的存入数据库,数据库能提供GIS数据分析和管理的各种服务,数据库输出的数据能够无损的还原成入库前的DWG格式数据(包括线型、图层、注记、关联等所有图形信息)。

(3)为自动缩编保存必要的编辑及符号信息。自动缩编,尤其是自动制图综合是需要参考制图信息的,即图面表示的合理性。目前制图综合还是一个世界难题,但保留必要的制图信息供未来进一步的开发是很有必要的。

(4)GIS数据实时提取。现有的作业模式是通过制图数据转换GIS数据,但时常会因为数据质量,出现这样或那样的问题。即使是个别地物转换失败,需要手动处理,也最终未能实现制图数据到GIS数据的自动转换。图库一体化的数据库中已经包含了GIS数据,则可实时提取GIS数据。

3 图形信息化和信息图形化

3.1 图形信息化

图形信息化是信息图形化的基础,是图库一体化的关键技术。地物的哪些符号需要作为信息保存,是需要判断的。地物的符号信息提取与记录是图形信息化的关键技术,这个过程叫做图形信息化。准确记录关键信息,以一种易读的方式存储,占用最小的数据存储空间,是图形信息化的基本原则。

需要保存的信息,基本可以概括为人工编辑的成果信息,或者叫侧重形象思维的图形信息。例如,用户为了满足图面需求编辑过的注记字高、注记位置,线状符号交汇处理等信息。能根据编码从数据字典数据库中提取的信息如线型、线宽、符号块、图层、颜色均不记录,绘图函数能自动生成的图形符号信息也不保存。以“开采的依比例尺通风平峒洞口”为例(见图4),要记录的图形信息包括,性质注记“煤”的插入点和字体,名称注记“大同”的插入点和字体(字高通过字体名称反算)。符号边线、中间的符号均可通过绘图函数绘制,不记录。

“开采的依比例尺通风平峒洞口”的图形信息化之后的属性信息如下:

注册程序名称:Map_Info

1000:1320203109

1000:开采的依比例尺平峒洞口

1000:大同

1000:煤

1000:进水

3.2 信息图形化

信息图形化,顾名思义,是用信息图形化模块读取存储在特征要素上的符号信息或属性信息,依据编码从数据字典数据库中提取特定符号化参数,还原符号。可见,信息图形化技术是数据库中的信息数据出库还原成入库前的数据,即符号化成满足《国家基本比例尺地图图式》的关键技术。 特征要素的选择,参见《数据字典》的“几何表示”。

信息图形化有三个重要应用:(1)符号、注记相关属性被编辑,例如房屋层数(XData)被编辑,触发注记“G5”被自动修改成“G6”。(2)特征要素被编辑,例如图3中骨架线节点移动,触发重绘符号。(3)数据出库,还原成制图数据与GIS数据一体的“入库前的”数据。其中(1)读取的是记录在特征要素上的属性信息,不是图形信息。

地物的多样性导致绘图函数的复杂性。根据国标编码和地物的具体绘制方式可以有效的将地物归类,抽象出相对通用的绘图函数,而信息图形化模块则根据国标编码调用相应的绘图函数。在实际应用中,有的地物只需要还原注记,有的地物只需要还原符号,有的地物两者均需要还原。

4 技术可行性

图库一体化软件包括图形信息化、转换入库、空间数据管理、转换出库、信息图形化五大模块。目前从技术可行性角度开发了实验版的软件。软件能够实现,将两片按单元管理的地形图(全要素)分别图形信息化,转换入库;入库后的数据支持裁切、出库;出库的信息数据可被还原成如同入库前的DWG格式成果数据。实验版软件开发完成能说明图库一体化技术具有可行性,但距离工程应用还有很长的路。比如,需要完善各模块与绘图函数整合,图形信息化和入库时对一些欠标准的数据的包容性处理,空间数据管理方面的增量更新、Oracle等商业数据库的管理等若干需要开发、完善的技术性问题,都需要投入大量的时间和人力。

5 结语

本文研究的基于图形信息化和信息图形化技术的图库一体化技术,能够充分利用现有的制图数据成果建立GIS数据库满足当前空间数据管理和GIS应用需求;在自动符号化还是世界难题的当下,解决了现行的GIS数据建库不能输出满足国标图式的制图数据的技术难题,尤其是绕开但解决了符号争位和表面注记摆放等技术难题。

参考文献

[1] 袁生礼,罗方方,仉明.基于AutoCAD Map 3D地形图信息图形化技术研究—以1∶2000地形图为例[J].城市勘测,2011(4):63-65.

[2] 李静兰.地图数据与空间数据一体化生产模式的实现[J].城市勘测,2011(3):12-15.

[3] 刘海砚.地图制图与空间数据生产一体化理论和技术的研究[D].郑州:信息工程大学,2002.

即时通信技术原理范文第9篇

关键词:远程网络;通讯技术;应用

近几年,网络信息技术在生活中得到了非常广泛的应用,这种网络技术的应用给人们带来了很大的便利,尤其是远程传输、远程教育等更是颠覆了人们传统的生活方式,人们通过这样的方式体验到了科技发展的实际成果,远程技术也更多的应用到了其他领域当中,从而使其作用能够充分的得以体现。

一、远程网络通讯的原理

要更好地应用好远程网络通讯技术,弄清楚其工作的原理是一个非常重要的前提和基础,从最基本的角度去看,远程网络技术就是要将一台计算机上的数据传输到另一台计算机上,这需要传输协议和网络IO技术作为一个重要的基础,网络IO主要有以下三种具体的形式它们是bio、nio和aio,远程网络通讯技术所有的工作都要以这个形式为基础来实现,为了能够保证使用起来更加的方便,在各种语言切换的程序中都会使用一些更加适合相关的应用来实现这一诉求。

远程网络的一个最为主要的功能就是一台计算机发送诉求,另一台计算机不断地将这些诉求进行准确的识别和处理,经过这些程序过后要再返回到请求端,这个过程中还会有其他的程序发出请求,然后按照远程网络通讯的原理来对其进行处理使其成为流,之后通过与程序相关的传输协议,最后经过相应的处理将其再传输给使用端。

二、远程网络通讯的特点和优点

计算机远程网络最终就是要实现计算机之间的相互信息的交换,所以计算机远程最重要的功能就是其通讯功能,由于计算机网络技术的出现也使得数字通信的使用更加广泛,而且在技术上也有了非常大的改进。通讯实际上就是将信息从一个地方传输到另一个地方。

从20世纪中叶起,网络通讯日益发展,开始出现了网络通讯代替模拟通讯的趋势。目前,无论是模拟通讯,还是网络通讯都获得了广泛的应用。今天,模拟通讯技术已达到相当完美的程度。通过现有的通信设备,已经能使远在万里之遥的亲人会面相叙如同近在咫次。此外,发展网络通信的原因就是除了网络信号本身具有的特点外,网络通信比模拟通信还有很多的突出的优点,主要的一点就是网络通讯比模拟通讯抗干扰能力强。随着科学的发展,通信接力日趋完善,在有线和无线电中,常常用在沿途适当地加装“中间放大器”来把信号放大,使信号始终保持一定的强度。

除此之外,网络通讯的信号传输不是非常复杂,对通讯设备没有特别高的要求,所以也比较节省资金,同时,电路类型大部分都是集成电路,集成电路有非常大的优势,不但结构相对简单,对相应的技术没没有非常高的要求,对能源的消耗也比较少,同时还不容易出现故障,我国的科技还在不断发展,所以在成本上还能进一步进行控制。数字设备的使用范围会越来越大,起到的作用也会越来越大的。

三、远程网络实现通讯技术的条件

(一)要想实现远程网络的通讯,最起码的首先要有一个通讯的通道这个条件的好坏将直接影响的是整个通讯效果的好与坏。这个通道就是所谓的通讯线路。在目前,被广泛运用的通讯的线路有这几种。对称电缆,这是一种带有多层绝缘层得导线,电磁场基本上就被限制在了技术的护套里面。因此受到外界的影响很小,但是仍然存在着相互回波的干扰,导致了传输率不是很高。架空明线,这种线是由双导线互相组成的,它容易受到外界的干扰。因为它的电磁场之间是相互开放的,传输的速率一般就在600bps左右。

还有一种质量比较好,容量也比较高的电路,这种电路叫做光纤电路,但是这种电路比较昂贵,所以对各方面的要求都比较高,所以当前大部分的企业还没有使用这种电缆。

(二)实现远程网络通讯的另一个非常重要的前提就是具备能够使得其实现的接口设备和终端设备,其实就是要借助于各类计算机作为一个重要的桥梁和纽带,这些设备就可以实现非常丰富的通讯功能,也可以使用选配的接口设备,但是只能实现比较简单的通讯功能。

(三)网络通讯技术的实现还要依赖于非常重要的远程通讯转换设备,因为通讯设备的功能要通过其在计算机上实现,如果没有了该设备传输的信息就无法接通按照人们的需求来转换。

(四)网络控制软件也是实现远程网络通讯技术的一个必要条件,这也是计算机对远程网络通讯技术的一个主要作用方式,用户可以根据自己的需要来发出不同的指令,最终实现通讯的目的,远程网络控制可以是多种方式的,同时还可以根据自己的需要来确定数据以何种方式传输。

四、微软公司的MSN

MSN是一种互联网上的即时信息软件,用户可以利用这个工具与好友通过互联网进行实时的文字交流,MSN的―个重要特点是用户可以选择决定是不是加入―个聊天对象,所以交流的对象都是经用户自己同意的朋友、家人和工作伙伴。微软在开发这个软件的时候利用了最新的加密机制对登录过程加密,并可通过允许名单和阻止名单来防止不良用户的干扰,所以使用户的应用更加安全。最新的MSN即时通讯软件用户带来了全新的即时聊天体验,包括个人照片显示,聊天窗口的背景图,更多的表情符号,还有共享资源,同一捌、组聊天等。

五、腾讯公司的QQ

腾讯QQ是由深圳市腾讯计算机系统有限公司开发的,基于Intemet的即时寻呼软件,可以使用QQ和好友用户进行交流,信息即时发送,即时回复,收发及时、功能全面。此外QQ还具有BP机网上寻呼、聊天室、传输文件、语音邮件、手机短讯服务等功能,QQ不仅仅是虚拟的网络寻呼机,更可与传统的无线寻呼网、GSM移动电话的短消息系统互联,目前QQ和全国多家寻呼台、移动通信公司有业务合作。QQ支持显示朋友在线信息、即时传送信息、即时交谈、即时发送文件和网址。

另外,网络通讯由于使用的信号简单,对通讯设备中所使用的电路的要求比较简单,因此成本低,目前网络通信中用到的电路绝大部分都是集成电路,它具有简便,轻巧,耗电低,不易发生故障等优点,随着大规模集成电路的发展,设备成本还可以进一步降低。数字通讯设备会越来越普遍,其应用也将越来越广泛。

六、结语

在计算机技术不断发展的今天,各种网络信息技术都不断地发展和创新,远程网络通讯技术也不例外,远程网络技术能够更好地实现信息和其他相关内容的传输和交换,从而使得人与人之间的沟通更加方便快捷,很多之前无法解决的难题都可以通过远程网络通讯技术得以解决,给人们的生活和工作提供了诸多的便利。■

参考文献

[1] 牛洋. 通讯技术在远程网络控制中的应用[J]. 硅谷. 2011(08)

即时通信技术原理范文第10篇

关键词:网络隔离;网络安全;物理隔离

1.引 言

随着互联网上病毒泛滥、信息恐怖、计算机犯罪等威胁日益严重,防火墙的攻击率不断上升,在政府、军队、电力等领域,由于核心部门的信息安全关系着国家安全、社会稳定,因此迫切需要比传统产品更为可靠的技术防护措施。面对新型网络攻击手段的出现和高安全度网络对安全的特殊需求,全新安全防范理念的网络安全技术----“网络隔离技术”应用而生。

网络隔离技术的目标是确保把有害的攻击隔离,在可信网络之外和保证可信网络内部信息不外泄的前提下,完成网络之间数据的交换。网络隔离是重要的网络安全措施,其目的是禁止网络之间的资源共享,防止一个网络的信息泄漏到另一个网络之上去。隔离是多层次和多级别的,包括泄密与非密信息的隔离,不同密级信息间的隔离,相同密级信息但属于不同拥有者之间的隔离;也包括信息存储隔离,信息传输隔离;还包括在不对高密级网络产生负面影响的前提下允许低密级网络的信息向高密级网络的流动。

2.网络隔离技术

有多种形式的网络隔离,如物理隔离、协议隔离、VPN隔离等。无论什么样式的网络隔离,最终一定要落实到数据或信息的隔离上。隔离概念是在为了保护高安全度网络环境的情况下产生的;隔离产品的大量出现,也是经历了五代隔离技术不断的实践和理论相结合后得来的。

第一代隔离技术——完全的隔离。此方法使得网络处于信息孤岛状态,做到了完全的物理隔离,需要至少两套网络和系统,更重要的是信息交流的不便和成本的提高,这样给维护和使用带来了极大的不便。

第二代隔离技术——硬件卡隔离。在客户端增加一块硬件卡,客户端硬盘或其他存储设备首先连接到该卡,然后在转接到主板上,通过该卡能控制客户端硬盘或其他存储设备。而在选择不同的硬盘时,同时选择了该卡上不同的网络接口,连接到不同的网络。但是,这种隔离产品有的仍然需要网络布线为双网线结构,产品存在着较大的安全隐患。

第三代隔离技术——数据转播隔离。利用转播系统分时复制文件的途径来实现隔离,切换时间非常之久,甚至需要手工完成,不仅明显的减缓了访问速度,更不支持常见的网络应用,失去了网络存在的意义。

第四代隔离技术——空气开关隔离。它是通过使用单刀双掷开关,使得内外部网络分时访问临时缓冲器来完成数据交换的,但在安全和性能上存在有许多问题。

第五代隔离技术——安全通道隔离。此技术通过专用通信硬件和专有安全协议等安全机制,来实现内外部网络的隔离和数据交换,不仅解决了以前隔离技术存在的问题,并有效地把内外部网络隔离开来,而且高效地实现了内外网数据的安全交换,透明支持多种网络应用,成为当前隔离技术的发展方向。

第五代隔离技术的实现原理是通过专有通信设备、专有安全协议和加密验证机制及应用层数据提取和鉴别认证技术、进行不同安全级别网络之间的数据交换,彻底阻断了网络间的直接TCP/IP连接,同时对网间通信的双方、内容、过程施以严格的身份认证,内容过滤、安全审计等多种安全防护机制、从而保证了网间数据交换的安全、可控、杜绝了由于操作系统和网络协议自身漏洞带来的安全风险。

3.网络隔离关键技术

网络隔离的关键是在于系统对通信数据的控制,即通过不可路由的协议来完成网间的数据交换。隔离的关键点就是要尽量提高网间数据交换的速度,并且对应用能够透明支持,以适应复杂和高带宽需求的网间数据交换。

4.第五代隔离技术的原理

目前的网络隔离系统通常由三部分组成,即内网处理单元、外网处理单元和隔离与交换控制单元。内网处理单元和外网处理单元之间的数据交换是通过不可路由的私有协议完成。原理如图1所示。

图 1

外网是安全性不高的互联网,内网是安全性很高的内部专用网。正常情况下,隔离设备和外网、隔离设备和内网、外网和内网是完全断开的。保证网络之间是完全断开的。隔离和交换控制单元可以理解为纯粹的存储介质,一个单纯的调度和控制电路。

  当外网需要有数据到达内网的时候,以电子邮件为例,外部的服务器立即发起对隔离设备的非TCP/IP协议的数据连接,隔离设备将所有的协议剥离或重组,将原始的数据写入存储介质。根据不同的应用,可能需要对数据进行完整性和安全性检查。一旦数据完全写入隔离设备的存储介质,隔离设备立即中断与外网的连接,恢复到完全隔离状态。转而发起对内网的非TCP/IP协议的数据连接。隔离设备将存储介质内的数据通过专用隔离硬件交换到内网处理单元。内网收到数据后,立即进行TCP/IP的封装和应用协议的封装,并交给应用系统。在控制台收到完整的交换信号之后,隔离设备立即切断隔离设备与内网的直接连接。

每一次的数据交换,隔离设备经历了数据的接受、存储和转发三个过程。由于这些规则都是内存和内核中完成的,因此速度上有保证,可以达到100%的总线处理能力。

物理隔离的一个特征,就是内网和外网永不连接,内网和外网在同一时间最多只有一个同隔离设备建立非TCP/IP协议的数据连接。其数据传输机制是存储和转发。物理隔离的好处是明显的,即使外网破坏情况下,内网不会有任何破坏,修复外网系统也非常容易。

5.结束语

目前正处于第五代网络隔离设备的研发阶段。网络隔离技术正向易用性、应用融合化等方向发展、网络隔离技术在负载均衡、冗余备份、硬件密码加速,易集成管理等方面还需要进一步改进,同时更好地集成入侵防御和加密通道、数字证书等技术,将成为新一代网络隔离产品发展的趋势。为了更好的满足我国提出的内网、外网和公网的网络体系结构,从成本和易管理方面出发,三网或多网的网络隔离设备也将成为网络隔离的一个发展方向。

参考文献:

[1]陈强,付强等.浅谈网络隔离技术[J].北京交通,2010(4).

[2]王莹.网络隔离技术[J].微计算机应用,2003(5).

即时通信技术原理范文第11篇

关键词:消防信息;信息收集;信息处理技术

消防是国民经济大系统中的安全保卫系统。任何系统的存在、运行和控制都离不开信息的收集与处理技术。消防工作的实践证明,掌握和运用消防信息收集与处理技术,是现代消防工作者必备的基本素质,是贯彻落实“预防为主、防消结合”消防工作方针的根本保证。本文仅就消防信息的收集意义、方法与处理技术问题谈谈个人体会与看法。

1 收集消防信息的重要意义

信息是各种事物的反映。消防信息与消防活动相伴而生,相随而行,不掌握和运用消防信息,就无法进行消防工作。而消防信息与其他行业信息一样,是不会自动摆在你的面前的。因此,收集是处理信息的前提和首要任务。

改革开放以来,我国经济社会突飞猛进的发展,社会财富和人口与日俱增;随着城市化进程的加快,财富和人口高度集中在大中城市;新技术和新材料的大量应用,防火和灭火工作中遇到了许多新情况,火险隐患日益增多。从铁岭市来看,城市楼堂馆所、商厦、住宅等建筑群林立,郊区和农村平房小院较多,城乡消防基础设施、居民消防意识及消防知识差距较大,但人们的消防安全要求越来越高。这就迫切要求我们提高消防工作效率和质量,而收集和处理消防信息恰恰是做好消防工作的基础和前提条件。

消防信息的突出特点是时效性更强。常言道,水火不留情、十万火急、兵贵神速,这对于消防信息收集与处理的及时性要求更高。在防火工作中,不能及时发现火险,或者不能及时发出火险整改通知书,不能及时排除火灾隐患,一旦发生火灾就将给人们的生命和财产造成重大损失,无法挽回。在火灾扑救工作中,对于消防信息的收集和处理要求更为重要,如果消防平时“六熟悉”工作中,没有收集和掌握火灾发生地点的燃烧物特征、消防基础设施设备状况等相关信息,火场信息传递不快、不准,就会贻误战机,不能充分发挥灭火战斗力,降低火灾扑救成效,造成更大程度上的损失。

2 消防信息收集的内容、原则与方法

进行消防信息收集工作,是个系统工程,必须确定收集内容,规定收集工作原则,明确科学的工作方法,才能保证工作质量,达到收集工作目的。

(1)消防信息的内容

消防信息的内容相当广泛丰富。根据消防工作内容划分,它可分为防火信息与火灾扑救信息;根据在消防工作中的地位作用划分,它可分为消防资源信息与消防管理信息等主要信息。后一种划分意义更大一些。

消防资源信息,即基础性信息。包括与消防监督工作活动全部相关信息的一切情报、资料、消息、数据等。诸如:监督检查、隐患整改、火警、火灾记录,灭火出动情况日报表,火灾扑救报告表,重大火灾报告;消防支队的装备实力,消防车辆与消防器材数量及其种类等消防装备情况,各类消防组织机构、人员数量、质量及其基本功考核数据;消防管理范围内的厂矿、企事业单位数量、其消防工作的基础情况,危险品的购、运、储情况;消防责任区的各种消防设施数量、功能质量,被保卫对象的布局、火险程度、防火分隔、道路情况等信息。

消防管理信息,即可用于作为消防管理决策使用的消防信息。包括消防决策、计划、任务、指标、标准、指令等信息。如月、季、半年和年度的火灾统计和分析,单项工作执行情况的汇报和总结,火灾原因的调查报告,各种消防决策、措施、规定和办法;年内不同时期的消防队工作计划、各种通知及通报资料等。

(2)收集消防信息的基本原则

消防信息的收集是消防信息处理的基础并且贯穿于消防工作的全部过程和始终。一般而论,应根据消防信息的内容和地位作用来确定消防信息收集原则与方法。为了及时、准确地收集消防信息,应该坚持全面性、准确性、系统性、有选择、有重点地信息收集原则。

全面性原则,即用直接或间接收集方法,对消防工作各个环节、各个阶段、内部与外部信息进行全方位地收集,同时要特别注意不断地收集新信息,开拓收集信息的新领域,使所得信息具有全面性。

准确性原则,即收集真实可靠的信息。信息是财富,但伪信息不如没信息。在纷杂无数的信息中,往往会有失真信息混杂其间,所以一定要去伪存真和明白、准确地表述信息,使所得信息具有可靠性。

系统性原则,即对消防运动发展变化的全过程的信息,进行不间断地系统和连续地跟踪收集,使所得信息具有完整性。

有选择原则,即对大量的原始信息,不能全部收集,应该选择其中应用价值大或者是急需的信息进行收集,提高信息收集工作效益。

重点收集原则,即对于消防重点保卫对象和较难取得的消防系统外部信息,如火灾危险性及其危害性大,经济社会的发展变化、社会重大方针政策、社会生活方式及社会心理因素变化等信息的收集,应该是重点收集内容。

(3)收集消防信息的基本程序

收集信息的基本工作程序:一是要拟定收集计划,其中包括确定收集对象范围、收集内容、信息来源、收集方法及数据结构设计;二是按计划进行直接和间接地信息收集工作,如果出现新情况,可及时调整计划,采取新措施,保证收集工作的顺利进行;三是对信息进行初步加工,向有关部门提供信息资料。

(4)收集消防信息的基本方法

方法是达到目的的手段和保证。确定消防信息收集程序是最基本的方法。根据我多年来消防工作的实践经验,我认为还应该补充如下五种并用的方法:

一是工程验收收集法,即在大量的各种建筑工程消防设施验收工作中,要全面、严格地按照消防工程安全设计标准进行消防工程验收,同时做好验收记录,建立工程消防设施情况信息档案,以备日后防火和灭火工作中运用。

二是火险整改收集法,即在日常的消防监督管理中对要求相关单位进行火险整改的情况进行收集的方法。凡是进行火险重点检查、发出火险整改通知书、要求限时进行火险整改的单位,都是重点消防管理对象,这方面的信息是消防重点,信息价值大,要抓住不放。

三是调查研究收集法,即有目的、有计划、有组织地在进行消防情况调查研究中收集消防信息的方法。这种方法与火险整改收集法比较相近,所不同的是这种方法调查的对象范围可以比火险整改收集信息的范围大,更为灵活和主动。

四是消防责任制收集法,即通过消防人员的消防安全管理责任区的划分,分工协作收集消防信息的方法。这种方法也可称为“谁分工谁负责”方法,把消防信息收集工作纳入消防管理日常工作过程,不必另起炉灶。

五是分类收集法,即将消防责任区的消防保卫对象,按其火险等级进行分类管理收集信息的方法。这种根据消防对象性质及其实际需要收集消防信息的方法,其效率和效果都比较好。

(5)收集消防信息的技术手段

消防信息收集所运用的技术手段,包括人工收集、机械收集、电子技术收集等多种手段及其同时应用,目前主要有运用卫星、飞机遥感技术和普遍运用计算机技术收集和处理信息。由于消防管理对象不同,应该采用不同的信息收集方法。

3 消防信息的处理技术

消防信息处理技术,是由消防信息处理过程、技术手段和消防信息处理人才构成的三大环节的统一体。

(1)消防信息处理过程

完整的消防信息处理过程,包括收集计划、信息源、收集、加工、储存、传递、信息使用、信息反馈等8个环节循环不断的运动过程。具体过程如下图所示。

图中表示的消防信息处理过程说明,信息处理过程是人的主观认识与信息的客观存在相统一的过程。其中,制定信息收集计划是信息工作的开始,计划质量决定信息收集工作质量。而计划需要在实施收集工作中进行必要的及时修正和调整,才能得到提高。所以,计划是信息收集和处理工作的起点和归宿,应该特别重视这个关键环节。

(2)消防信息处理技术

消防信息处理技术是对信息进行加工处理的手段及方法。传统的信息处理技术是指手工处理方式;进而主要是运用电话、电报技术传递信息,用打字机、复印机规范化表达信息,用沙盘展示消防战斗力及其布局等;再到以电子计算机为主体,对信息迅速收集、快速加工、准确计算、科学分类、高效率存储、迅速传递和反遗。计算机处理技术从初级到高级,又可分为局部代替人工处理的单项数据处理;由单机过度到终端计算机网络处理;到全部运用计算机技术高速进行信息数据分析、处理和逻辑判断,并可编制消防专用软件和数学模型,进行了网络技术处理三种基本方式,目前已经以第三种方式为主。

(3)消防信息处理人才

现代消防信息处理技术,需要有熟悉计算机技术的消防信息专职管理人才队伍掌握和运用。在计算机应用技术基本普及的情况下,培养一批精通计算机硬件和软件技术的高级信息处理人才,是确保消防信息收集、加工、存储及传递质量的关键。目前,信息专业化人才数量不足,素质更亟待提高。各级消防领导者,应该充分重视消防安全信息系统建设,重视人才培养教育,重视制度化、规范化管理,而且应首先学会运用计算机信息处理技术,才有可能提高消防队伍的整体素质,提高消防力,确保社会消防安全。

参考文献

[1]徐凤臣.消防经济学.辽宁人民出版社,1995.

即时通信技术原理范文第12篇

[关键词]网络支付信息安全量子计算量子密码

目前电子商务日益普及,电子货币、电子支票、信用卡等综合网络支付手段已经得到普遍使用。在网络支付中,隐私信息需要防止被窃取或盗用。同时,订货和付款等信息被竞争对手获悉或篡改还可能丧失商机等。因此在网络支付中信息均有加密要求。

一、量子计算

随着计算机的飞速发展,破译数学密码的难度也在降低。若能对任意极大整数快速做质数分解,就可破解目前普遍采用的RSA密码系统。但是以传统已知最快的方法对整数做质数分解,其复杂度是此整数位数的指数函数。正是如此巨额的计算复杂度保障了密码系统的安全。

不过随着量子计算机的出现,计算达到超高速水平。其潜在计算速度远远高于传统的电子计算机,如一台具有5000个左右量子位(qubit)的量子计算机可以在30秒内解决传统超级计算机需要100亿年才能解决的问题。量子位可代表了一个0或1,也可代表二者的结合,或是0和1之间的一种状态。根据量子力学的基本原理,一个量子可同时有两种状态,即一个量子可同时表示0和1。因此采用L个量子可一次同时对2L个数据进行处理,从而一步完成海量计算。

这种对计算问题的描述方法大大降低了计算复杂性,因此建立在这种能力上的量子计算机的运算能力是传统计算机所无法相比的。例如一台只有几千量子比特的相对较小量子计算机就能破译现存用来保证网上银行和信用卡交易信息安全的所有公用密钥密码系统。因此,量子计算机会对现在的密码系统造成极大威胁。不过,量子力学同时也提供了一个检测信息交换是否安全的办法,即量子密码技术。

二、量子密码技术的原理

从数学上讲只要掌握了恰当的方法任何密码都可破译。此外,由于密码在被窃听、破解时不会留下任何痕迹,用户无法察觉,就会继续使用同地址、密码来存储传输重要信息,从而造成更大损失。然而量子理论将会完全改变这一切。

自上世纪90年代以来科学家开始了量子密码的研究。因为采用量子密码技术加密的数据不可破译,一旦有人非法获取这些信息,使用者就会立即知道并采取措施。无论多么聪明的窃听者在破译密码时都会留下痕迹。更惊叹的是量子密码甚至能在被窃听的同时自动改变。毫无疑问这是一种真正安全、不可窃听破译的密码。

以往密码学的理论基础是数学,而量子密码学的理论基础是量子力学,利用物理学原理来保护信息。其原理是“海森堡测不准原理”中所包含的一个特性,即当有人对量子系统进行偷窥时,同时也会破坏这个系统。在量子物理学中有一个“海森堡测不准原理”,如果人们开始准确了解到基本粒子动量的变化,那么也就开始丧失对该粒子位置变化的认识。所以如果使用光去观察基本粒子,照亮粒子的光(即便仅一个光子)的行为都会使之改变路线,从而无法发现该粒子的实际位置。从这个原理也可知,对光子来讲只有对光子实施干扰才能“看见”光子。因此对输运光子线路的窃听会破坏原通讯线路之间的相互关系,通讯会被中断,这实际上就是一种不同于传统需要加密解密的加密技术。在传统加密交换中两个通讯对象必须事先拥有共同信息——密钥,包含需要加密、解密的算法数据信息。而先于信息传输的密钥交换正是传统加密协议的弱点。另外,还有“单量子不可复制定理”。它是上述原理的推论,指在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的,因为要复制单个量子就必须先做测量,而测量必然会改变量子状态。根据这两个原理,即使量子密码不幸被电脑黑客获取,也会因测量过程中对量子状态的改变使得黑客只能得到一些毫无意义的数据。

量子密码就是利用量子状态作为信息加密、解密的密钥,其原理就是被爱因斯坦称为“神秘远距离活动”的量子纠缠。它是一种量子力学现象,指不论两个粒子间距离有多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子。因此当使用一个特殊晶体将一个光子割裂成一对纠缠的光子后,即使相距遥远它们也是相互联结的。只要测量出其中一个被纠缠光子的属性,就容易推断出其他光子的属性。而且由这些光子产生的密码只有通过特定发送器、吸收器才能阅读。同时由于这些光子间的“神秘远距离活动”独一无二,只要有人要非法破译这些密码,就会不可避免地扰乱光子的性质。而且异动的光子会像警铃一样显示出入侵者的踪迹,再高明的黑客对这种加密技术也将一筹莫展。

三、量子密码技术在网络支付中的发展与应用

由于量子密码技术具有极好的市场前景和科学价值,故成为近年来国际学术界的一个前沿研究热点,欧洲、北美和日本都进行了大量的研究。在一些前沿领域量子密码技术非常被看好,许多针对性的应用实验正在进行。例如美国的BBN多种技术公司正在试验将量子密码引进因特网,并抓紧研究名为“开关”的设施,使用户可在因特网的大量加密量子流中接收属于自己的密码信息。应用在电子商务中,这种设施就可以确保在进行网络支付时用户密码等各重要信息的安全。

2007年3月国际上首个量子密码通信网络由我国科学家郭光灿在北京测试运行成功。这是迄今为止国际公开报道的惟一无中转、可同时任意互通的量子密码通信网络,标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出了关键一步。2007年4月日本的研究小组利用商业光纤线路成功完成了量子密码传输的验证实验,据悉此研究小组还计划在2010年将这种量子密码传输技术投入使用,为金融机构和政府机关提供服务。

随着量子密码技术的发展,在不久的将来它将在网络支付的信息保护方面得到广泛应用,例如获取安全密钥、对数据加密、信息隐藏、信息身份认证等。相信未来量子密码技术将在确保电子支付安全中发挥至关重要的作用。

参考文献:

[1]王阿川宋辞等:一种更加安全的密码技术——量子密码[J].中国安全科学学报,2007,17(1):107~110

即时通信技术原理范文第13篇

关键词: 信息技术 数学教育 重构

20世纪末21世纪初,我国教育界出现了一种新动向,强调以计算机和因特网为主要代表的信息技术在数学教育领域的应用:强调教师和学生在教与学的过程中使用技术,为教师有效使用技术进行教学提供专业发展方面的支持,建设数学资源,等等。事实上,信息技术在我国中小学数学教育领域的应用却是困惑重重,期望与现实操作之间有巨大的反差。针对目前此种状况,对信息技术与数学教育关系的重构就显得比较关键。

一、信息技术概念的界定

通过查阅资料和相关文献分析,一般有以下两种界定方式。

1.传统观点

信息技术包括信息传递过程中的各个方面,即信息的产生、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等技术。“信息技术教育”中的“信息技术”,可以从广义、中义、狭义三个层面来定义。广义指的是客观世界中各种事物的存在方式和它们运动状态的反应,表明客观世界的一切事物及其运动是信息之源,信息是对事物运动、变化状态的客观描述,以及客观事物之间相互作用和相互联系的反应;信息不是事物本身,而是事物所揭示的内容。中义指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和,强调的是人们对信息技术功能与过程的一般理解。狭义指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法,对图文声像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。

2.现代观点

信息技术(Information Technology)是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术(Information and Communications Technology),主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

二、信息化与数学教育关系的认识

自从现代意义上的学校产生以来,学校教育形式没有发生实质性的改变。学校教育建立在这样一种现实的基础上:学校传播的知识发展缓慢、数量有限,而且很稳定……随着教育改革的不断深入和现代科技的发展,教育也日趋信息化,在教学过程中合理使用计算机综合处理和控制文字、符号、图形、动画、音频和视频等,将它们有机组合并与传统教学手段结合起来,形成合理的教学过程与结构,达到最优化的效果。数学是一门抽象性和逻辑性都比较强的科目,在课堂教学中,恰当地运用多媒体技术,能化静为动、化抽象为直观,有效地突破数学教学中的难点,充分发挥信息技术的优势,把教学信息以丰富、生动的多媒体形式表达出来,改变课堂教学形式,达到比较好的教学效果。

三、信息技术辅助教学的理论依据

1.“经验之塔”理论

美国著名心理学家、视听教育家戴尔提出了著名的“经验之塔”理论。该理论认为人的认知能力首先是通过入的多种感官,经过实践而获得的较为具体的直接经验,然后是通过视听手段而获得的具有“亲切感”的比较间接的代替经验,最后通过思维能力理解得到间接的抽象经验,并强调人的认知能力经历了由具体到抽象、由特殊到一般的发展过程。由“经验之塔”理论我们可以得到如下启示:教学过程应符合学生认知发展规律,即教学应从具体经验入手,逐步进展到抽象经验,学生对数学教学中许多抽象概念和一些空间图形缺乏直接经验及感性认识,仅仅依靠传统的常规教学很难让学生完全理解,而借助多媒体课件图、文、声、像并茂的优势,为学生提供间接的代替经验,会使学生较好地理解那些抽象的数学知识。

2.建构主义理论

建构主义认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定情境即社会文化背景下,借助学习获取知识的过程中,依靠其他人包括教师和学习伙伴的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。建构主义学习理论强调创设真实情境,把创设情境看做是“意义建构”的必要前提,并作为教学设计的最重要内容之一,而多媒体技术正好是创设真实情境的最有效工具,在数学课堂教学中,利用信息技术创设真实情境,有利于提高学生学习兴趣。

四、信息技术与数学教育关系的重构

1.注意数学教育中的两个原则

在数学教育中,虽然说引进信息技术,可以进一步优化教学,但“数学化”原则和“再创造”原则在数学教学中缺一不可。

其一,荷兰数学家和数学教育家弗赖登塔尔(H.Freudenthal)认为,数学教学必须通过数学化来进行。数学化是指人们在观察、认识和改造客观世界的过程中,运用数学的思想和方法来分析和研究客观世界的种种现象并加以整理和组织的过程。现实数学教育所说的数学化有两种形式:一是实际问题转化为数学问题的数学化,即发现实际问题中的数学成分,并对这些成分做符号化处理;二是从符号到概念的数学化,即在数学范畴之内对已经符号化了的问题作进一步抽象化处理。

其二,弗赖登塔尔说的“再创造”,其核心是数学过程再现。学生“再创造”学习数学的过程实际上就是一个“做数学”(doingmathematics)的过程,这也是目前数学教育的一个重要观点。这一过程要求通过教师精心设计,创设问题情境,让学生自己动手实验研究、合作商讨,探索问题的结果。需要特别注意的是,弗赖登塔尔的数学教育理论不是“教育学与数学例子”式的论述,而是抓住数学教育的特征,紧扣数学教育的特殊过程,因而有“数学现实”、“数学化”、“数学反思”、“思辨数学”等诸多特有的概念。

即时通信技术原理范文第14篇

关键词:智能技术;电网输变电检修;应用

中图分类号:TM72 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0164-02

前言

电网输变电系统在运行过程中较容易发生故障,对电网运行的稳定性与安全性,会产生较大影响,加强状态检修十分必要。随着社会信息化水平的提升,电网管理智能化水平逐渐提高,将智能技术中的信息系统应用到电网输变电检修中,成为了电力领域发展的主要方向。

1 电网输变电检修的重要性及原则

1.1 电网输变电检修的重要性

以110V及以下电网输变电系统的运行为例,在自然因素以及人为因素的双重作用下,电网很容易出现故障,如线路短路及变压器绝缘老化等,对社会各领域的顺利运行不利[1]。加强电网输变电检修,能够使故障被及时发现并有效解决,可将故障控制在较小的范围内,减轻其影响,对于电力系统运行稳定性与安全性的提升,具有重要价值,同时对于电力系统故障维修成本的降低,以及经济效益的提升,也具有积极意义。

1.2 检修原则

电网输变电检修应坚持安全性、科学性及标准性的原则,具体如下[2]:(1)安全性:输变电检修应本着安全性原则而进行,检修应以保证电力用户、电网以及检修人员自身的安全为基础而展开。(2)科学性原则:随着社会信息化发展水平的提高,传统检修技术已经无法满足当前输变电线路的检修要求,将信息化技术以及智能化技术应用到检修过程中,体现科学性的检修原则,是提高检修效率与质量的关键。(3)标准性原则:检修过程,包括检修信息系统的建立过程,均应坚持标准性的原则而实现,应在参考国家对电网输变电检修的标准要求的基础上来完成。

2 智能技术在电网输变电检修中的应用

2.1 电网输变电检修信息系统

电网输变电检修信息系统,主要由四大模块构成,分别为GPS定位巡视模块、地理信息模块、生产管理模块、状态评估模块[3]:(1)GPS定位巡视模块:即在应用GPS技术的基础上,通过网络,将其与智能终端设备相联系,使故障定位得以实现的主要模块。巡视人员可以通过对GPS定位信息的观察,准确评估各个位置电力线路以及相应设备的运行情况。(2)地理信息模块:即通过对GIS技术的应用,将地图信息、文字以及图像等,反馈给检修人员,为故障检修提供参考的一大模块。(3)生产管理模块:包括数据分析、检修管理、技术改造管理等多项管理内容,要求针对输变电线路以及变压器等设备,建立信息管理档案以及检修档案,确保能够全面了解各设备以往的运行情况[4]。(4)状态评估模块:通过在线监测的方法,对电网输变电设备以及线路的状态进行评估,发现异常时,可通过预警的方法,提醒检修人员对设备进行检修。

2.2 检修思路与流程

检修思路与流程如下[5]:(1)对输变电线路及设备的运行状态进行u估,获取相应信息及数据,建立数据库,将输变电系统状态存储其中。(2)对输变电系统的状态进行诊断,将当前运行状态,与正常运行状态进行对比,评估系统运行的可靠性。(3)根据可靠性评价结果,提出检修决策,将可靠性分为1级、2级、3级共3个等级,1级代表可靠性强,无需维修,2级代表可靠性差,存在故障,需要维修,3级代表该设备或线路寿命终结,需对其加以更换。(4)将本次检修结果,存储到系统当中,以实现对输变电系统运行全过程的记录与控制。

2.3 数据检测与分析

数据的检测与分析过程,即输变电系统状态的评估过程,根据输变电设备类型的不同,评估内容也存在一定差异。变压器是输变电系统的重要组成部分,以其为例,状态评估指标主要包括定量指标与定性指标两种,具体如图1[6]:

状态评估指标及其所包含的评估内容如下:(1)定量指标:包括油色谱分析、油中微水的分析、局部放电量评估、电容型套管介损、铁芯接地电流5部分内容。(2)定性指标:包括绕组及底层油温评估、振动评估以及有载分接开关状况的评估3项指标。

考虑变压器状态评估指标数量,传统评估过程相对困难,应在应用智能化检修信息系统的基础上,通过模糊数学算法,使状态评估更好的实现。可以根据变压器状态的不同,将其分为正常、注意、异常、严重4种。正常即变压器处于正常运行状态。注意即变压器的运行处于危险状态,存在发生故障的可能,需对其加以严密关注。异常即变压器处于异常运行的状态,需要检修,以将故障控制在小范围内,提高输变电系统运行的安全性。严重,即变压器出现严重故障,必须立即采取措施加以维修。通过对电网输变电检修信息系统的应用,检修人员能够实现对变压器状态的实时监控,获取其状态信息,进而为故障的诊断提供依据。

2.4 故障诊断

故障诊断方法如下:(1)建立故障诊断数据库,通过对知识以及经验的积累,建立相应诊断标准,以此为参考,对故障进行诊断。将国内外输变电诊断标准要求纳入其中,提高诊断的合理性。(2)明确诊断程序:将故障的检修,分为大修、小修、临时修3种,在故障诊断过程中,明确检修的类型,以为检修人员以及检修顺序的规划提供参考。(3)异常数据诊断与分析:发现异常数据,应对其进行重点分析,将诊断结果以诊断报告的形式发送给检修人员,报告中,应包括故障类型、故障位置以及故障等级等多种。(4)检修管理:包括检修计划的制定、检修过程的记录以及检修结果的生成等,将上述信息补充到系统数据库中。

以变压器为例,变压器故障诊断参考标准如表1:

将上述诊断参考标准输入到系统当中,在上述问题发生时,系统能够根据特征参量,判断发生故障的部位,判断故障类型,完成故障的诊断,诊断智能化水平较高,应用价值显著。

3 讨论与展望

将智能信息系统应用到电网输变电检修中,能够有效提高检修效率,节约人力资源,对电网智能化水平的提升,能够起到极大的推动作用。就目前的情况看,虽然电力领域对上述技术已经有所应用,但仍处于初级阶段,电力领域应在总结知识及经验的过程中,加强对系统的优化与升级,进一步提高系统应用的可靠性,确保电网输变电检修技术智能化技术水平,能够得到进一步的提升。

4 结束语

电力领域应将电网输变电检修技术应用到电网管理过程中,加强对电网状态的检测以及对故障的诊断,使故障发生时,能够被及时感知,提高故障的解决效率,提高电网运行的稳定性与安全性。

参考文献:

[1]戴文,阮羚,丁坚勇,等.物联网技术在智能电网输变电设备在线监测中的应用[J].湖北电力,2013,03:8-10.

[2]孙晋,陈鹏,彭文彬.输变电技术在智能电网中的应用[J].中国高新技术企业,2016,36:42-43.

[3]程晖,林伟.输变电技术在智能电网中的应用分析[J].中国新通信,2017,05:116.

[4]王少华,叶自强,梅冰笑.输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用现状[J].高压电器,2011,04:84-90.

即时通信技术原理范文第15篇

高中信息技术教学的浅层学习与深度学习

学生为了过关而被动地学习,一般以记忆、背诵为主,谈不上理解,更谈不上与周围事物进行关联,是一种鼓励的学习。高中信息技术教学中的浅层学习更多地表现为记忆一些时间、地点、人物以及简单的操作。例如,学生只是记忆了信息的特征,却并未深度理解信息的特征,更谈不上能够根据信息特征理论来分析具体的生活和实践的实例。还有,学生可能只是掌握了简单的操作技能,却不能真正理解操作与技术之间的关系,也不明白为什么学习该技术,更不会把一种软件的操作迁移到另外一种软件中。所以,浅层学习表现在学习时把注意力放在了可能被提问的部分,并且尝试简单化地模仿和背诵这些内容。这种行为属于浅层学习。当然,并不是说浅层学习毫无用处,它作为课堂学习的基础还是必不可少的。

所谓深度学习(Deep Learning)指通过探究学习的共同体促进有条件的知识和元认知发展的学习。它鼓励学习者积极的探索、反思和创造,而不是反复的记忆。我们可以把深度学习理解为一种基于理解的学习。深度学习作为与浅层学习相对应的一种学习形态,它强调学习者批判性地学习新思想和知识,把它们纳入原有的认知结构中,将已有的知识迁移到新的情境中,从而帮助决策、解决问题。综合可以看出深度学习的特点有三个:①深度学习意味着理解与批判,即对于新知识要理解而不是仅仅简单地背诵或记忆。②深度学习意味着联系与构建,即要为所学习知识建立联系体系,形成主动建构的网络。③深度学习意味着迁移与应用,即能够将学习到的知识迁移与应用到新的情境之中。

虽然在高中信息技术教学中,浅层学习对应低级思维、线性思维,意味着片面的、机械的学习有存在的必要。但是,在高中信息技术教学实践中,我们还是需要学生不能够仅仅停留在浅层学习层面,而是应该努力向深度学习层面发展。

高中信息技术教学深度学习策略

高中信息技术教学中要努力挖掘技术的内涵和价值,突破浅层学习的桎梏,从而使得学生能够在深度学习中发展自己的高层次思维、批判性思维。在高中信息技术教学实践中,我尝试从以下几个方面去努力实现深度学习。

1.强化原理学习,实现技能迁移

高中信息技术教学不能仅仅就操作教操作,因为操作是千变万化的。而所有的信息技术操作都是基于一定的原理而产生的,操作只是这些原理的外延或者拓展。美国著名教育家布鲁纳认为,要使教学真正达到目的,就必须使学生在某种程度上获得一套概括了的基本思想或原理。这些基本思想或原理,构成了一种最佳的利于理解的知识结构。所以,高中信息技术教学必须要强化原理学习,才能够使学生领悟为什么会有这样的技术操作。通过深度剖析技术的本质,让学生明白这项技术是用来做什么的,能解决什么问题,怎样来运用这项技术,他们自然就体会到了学习这项技术的必要性和价值性,并能在实际生活中恰如其分地运用它。学生从操作模仿的局限中解放出来,他们抓住了技术的核心,在运用技术时不再盲目,不再有疑虑,体验着自由创作的乐趣。长此以往,学生便掌握了学习技术的一般方法,技术素养自然也就得到提升了。

例如,在学习Flas设计时,许多教师可能仅仅关注的是如何进行操作,很快就进入了对软件操作的教学之中,但是为什么Flash会产生动画效果,学生如果不明白动画的原理,自然也就不能够深入地理解操作之间的内在联系。张光伟老师在教授Flash软件之前,先采用了现场实验的方式,通过对比慢速图片和快速转动的图片,学生很容易看出由于快速转动,使这些图片看起来像是在动,继而教师再用科学的理论解释此类现象,从而使学生容易理解动画原理,即利用“视觉暂留”现象实现动画效果。现场实验效果虽然简单,但却能够让学生很轻松地理解动画的原理。学生只有在掌握了原理以后,才能够真正地把握操作的内核,使得技术操作具有一定的深度。

2.构建知识网络,支撑技术内核

孤立的知识难以记忆和学习,所以学生对于任何知识的学习都要经历一个将新知与旧知联系的过程。在高中信息技术教学中,教师应将相应的操作与技能建立联系,使得不同的知识点之间实现同化。理解的发展与获得是一个循序渐进的过程,学生通过教师的指导和自身不断的努力学习,不断深化对旧知和经验的理解,实现对新知和经验的理解,并且整合新旧知识和经验,以建立新旧两者之间的意义联系,如此循环往复,从而从低层次的理解一步一步迈向高层次的理解。