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无线通信技术在可穿戴计算机中的应用研究_工科论文十篇

2022-04-11

计算机论文】导语,大家眼前所阅览的此篇共有31486文字,由朱平建细心更正,发表在范万文网!世界知识产权组织在1977年版的《供发展中国家使用的许可证贸易手册》中,给技术下的定义:“技术是制造一种产品的系统知识,所采用的一种工艺或提供的一项服务,不论这种知识是否反映在一项发明、一项外形设计、一项实用新型或者一种植物新品种,或者反映在技术情报或技能中,或者反映在专家为设计、安装、开办或维修一个工厂或为管理一个工商业企业或其活动而提供的服务或协助等方面。”这是国际上给技术所下的最为全面和完整的定义。知识产权组织把世界上所有能带来经济效益的科学知识都定义为技术。无线通信技术在可穿戴计算机中的应用研究_工科论文十篇欢迎大家来浏览,希望能帮到你!

无线通信技术在可穿戴计算机中的应用研究_工科论文 第一篇

摘要:将蓝牙、CPRS无线通信以及USB技术应用于可穿戴计算机中,使其更具操作性、灵活性。重点介绍了蓝牙和CPRS技术以及蓝牙模块与USB接口的CPRS模块的硬件及软件实现。

关键词:可穿戴计算机 蓝牙 CPRS(通用分组无线业务) USB(通用串行总线)

近年来, 可穿戴计算机 (Wearable Computer,WearComp)悄然成为研究热点,发展势头非常迅猛。可穿戴计算机技术打破了传统的交互模式,使人与计算机成为一体,提高了人的整体交互和计算能力。它提供了一种无处不在的计算和无时不有的交互方式。

可穿戴计算机系统的硬件在应用的促进下得到了长足发展。基于其特点,可穿戴计算机的各个组成部分(终端设备)一般都处于分置状态,即“穿戴”在人体的不同部位。传统的WearComp一般是利用线缆将各终端设备连接到主机的各种接口,使穿戴人肢体活动受到限制且主机的端口显得比较冗杂。而将以蓝牙(Bluetooth)以及GPRS技术为代表的无线通信技术引人可穿戴计算机中,可以进一步使可穿戴计算机的交互方式向移动性、可获取性、自然性和简洁性发展。相对于传统的有线接口方式,无线方式的设计则更具有人性化。其中,蓝牙技术解决了WearComp中各终端设备与主机的通信问题,除去了众多线缆对人的束缚;GPRS技术使得WearComp能够轻松地享受电信服务商提供的各项无线通信业务,且时时在线。另外,蓝牙和USB总线技术的应用使得传统可穿戴计算机过于冗杂的主机接口得以精简。在这些基础上,笔者提出了一种无线通信技术在可穿戴计算机中的应用。

1 可穿戴计算机

随着计算机及相关元器件不断超微型化的发展,可穿戴计算机应运而生,是人们追求“计算机以人为本”这一理念和市场需求的必然产物。WearComp是计算机方面具有挑战性的前沿研究领域,是继PC机、笔记本电脑和掌上电脑之后的新一代计算机,也是计算机的尖端技术产品。它拓展了计算机的功能,开辟了新的应用领域,用途广泛,市场潜力巨大。作为新一代计算机(而不是新的机型),可穿戴计算机将形成一个新的产业,并将深刻地改变计算机市场的竞争格局,其社会和经济效益不可估量。

可穿戴计算机在许多领域具有特殊用途,可广泛应用于工业、军事、情报、新闻、医疗、商业、农业、金融与证券、抢险与救灾乃至日常生活等领域。它与UC技术、智能化住宅、智能化商业、智能化交通等相结合将使未来人类的生活方式发生巨大的变革,进入一个高度数字化和自动化的时代。工业是目前最有潜力的应用领域之一,特别是在室外、野外、水下等一些特殊场合,可穿戴计算机将发挥非常重要的作用。例如:大型复杂设备的安装与检修、巡视与检查、采掘、野外勘探等。军事是目前可穿戴计算机另一个最具潜力的应用领域,主要用于侦察、作战指挥、通信、复杂武器系统的操作与维护及仿真演习等。根据不同的用途,可穿戴计算机的种类也是多样化的,分别有侦察兵、炮兵、装甲兵、步兵、后勤人员及飞行员等专用的可穿戴计算机。

可穿戴计算机的主要组成部分包括低功耗嵌入式CPU、多种多样的便携式外设及其接口设备和能量高体积小的电源;基本外设主要有输出设备和输入设备。为了便于携带,输出设备用头盔显示器或眼镜显示器代替了传统的桌面台式显示器,输入设备用控制或较少按键的袖珍键盘代替了传统的键盘。另外,根据用户不同的需求,还需配备相应的外部设备,如无线通信设备、输入输出设备、图像采集设备、全球定位系统(GPS)以及各种各样的传感器。然而,为了将众多的外设集成在一起,必需将相应的接口电路集成在主板上。所以接口电路设计技术是可穿戴技术中关键技术之一[2]。

可穿戴计算机使人机关系变得非常紧密。同时,由于各种设备装备在人的身上,因此,安装的位置、形状、操作的便捷性等都要与人的自然属性密切结合,形成一个综合的、和谐的人机界面。这对新一代人机交互的研究提出了新的挑战。蓝牙技术的日渐兴起为实现人机交互方式的最大自由度提供了一个很好的解决方案。

2 蓝牙技术在可穿戴计算机中的应用

2.1 蓝牙技术概述

蓝牙是短距离无线数据的开放性规范。它以低成本近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术最初以取消各种电器之间的连线为目标。随着研究的深入,蓝牙技术已经用于实现网络中的各种数据及设备之间的无缝资源共享,以及工业控制网络之中。

蓝牙体系主要由蓝牙主机和蓝牙模块两大结构组成。蓝牙模块中最下层是无线电(Radio),负责最终的物理链接,包括的调制、发送和接收。

基带(Baseband):负责基带链路控制器的数字处理规范。基带链路控制器负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。基带链路控制器中包含三种纠错方案:1/3比例前向纠错(FEC)码、2/3比例前向纠错码、数据自动重发请求(ARQ)方案。

链路管理层(Link Manager):携带了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。LM能够发现其它远端的LM并通过LMP(链路管理协议)与之通信。

主机控制接口(HCl):通过主机控制接口HCI,可以方便地把蓝牙模块嵌入到各种数字设备中作为一个终端。

应用层:在蓝牙主机上,是一些应用程序。

2.2 蓝牙无线个域网

无线个域网WPAN的目的就是为了在小范围内能够将个人设备互联而组成网络。蓝牙作为一种小范围无线连接技术,能够在设备间实现方便快捷、灵活安全、低成本、低功耗的数据和通信,是目前实现无线个域网的主流技术之一。

蓝牙个人区域网PAN有两种应用模型:一种被称为组网络GN(Group Ad-hoc Networking);另一种被称为网络访问点NAP(Networking Access Point)。这两种实现模式分别有不同的网络结构和协议模型[3]。组网被设计用来允许一个或多个蓝牙设备组成一个局域网络,而网络访问点提供蓝牙设备进入Intemet网络的能力。无论是NAP还是GN都必须提供与TCP/IP和其它网络协议的无缝实现。图1是GN在协议栈部分图示[4]。

根据可穿戴计算机将组成的个域网的特点,采用组网络模型显然是比较合适的。

2.3 WearComp蓝牙个域网系统实现

2.3.1系统结构

下面以从事抢险救灾技术勘察工作人员的可穿戴计算机为例,具体介绍蓝牙技术的应用。根据工作人员的实际需求,该套可穿戴计算机应具有头戴显示器、耳机、耳麦、微型摄像机、手写输入板、腕式键盘和无线通信模块等外设。

根据蓝牙个人区域网PAN的组网络GN模式,笔者设计的可穿戴计算机系统结构组成如图2所示。其中各个终端设备和主机均内置了蓝牙模块。

2.3.2可穿戴计算机终端设备和蓝牙技术集成的实现

蓝牙协议支持点对点和点对多点的链接。每个蓝牙的微微网(piconet)中有Master和Slave两种权限,除了Slave和Master以外,各个Slave节点之间也可以通信。在这里只以单个的piconet为主干构建WearComp无线网络。Master节点为WearComp网络主控节点,实现信息的汇集处理功能;Slave节点为无线设备。考虑到各个无线设备之间是互相的,信息融合只在Master节点完成,所以仅实现Master点对多Slave点的通信,形成一个星型的拓扑结构。每个piconet有3位地址码,即piconet的容量最多为8个节点,各个Slave节点负责对原始数据的预处理(包括滤波、补偿、数字化等)和处理后数据的发送,上层是基于普通PC机或其他类型上位机(如嵌入式计算机)的Master节点,所有无线设备的信息在这

里进行更高一级处理。

在通用异步收发(UART)模式下,蓝牙模块依照标准接口使用,主控接口HCI已定义好,可以在RS232接口上实现。终端设备模块携带与蓝牙模块兼容的接口,如RS232。通过这个标准接口,终端设备接口模块可以与蓝牙模块连接在一起,实现对蓝牙模块的控制。这样不同厂家生产的蓝牙模块就可以与同一种终端设备衔接。

软件部分:整个系统的应用软件可分为三部分:

(1)运行在上位机上的应用程序,包括面向用户的图形用户界面、面向终端设备接口模块层的操作(主要是对终端设备的控制和通信),以及同蓝牙模块上的HCI固件(firmware)的通信程序。这部分可用面向对象的编程语言实现,把每个终端设备节点作为一个节点类的

广西省级基础地理信息系统建设及在国土资源信息化中的作用_工科论文 第二篇

本文主要探讨广西省级基础地理信息系统的必要性和建设内容,以及该系统在我区国土资源信息化中所发挥的作用。

【关键词】 国家空间基础设施(NSDI)、基础地理信息系统、3S、国土资源信息化

一、广西省级基础地理信息系统建设的急迫性和必要性

1、前言

有关文件曾明确指出“地理空间信息是实现可持续发展的利器”,而且“进入信息化社会后,人们每天接触到的信息中的80%以上与地理空间信息有关”。西方发达国家出于其、经济、军事目的和全球战略需要,在二十世纪九十年代就相继推出“信息高速公路”,“国家空间基础设施(NSDI)”和“数字地球”战略。顺应经济全球化,全球信息化的发展趋势,为使国土资源工作更好地适应我国可持续发展的需要,国土资源部将"加强信息系统建设,实现信息服务社会化"列为五大目标任务之一,并在新一轮国土资源大调查计划中设立“数字国土”工程,旨在通过信息基础设施建设,加速实现国土资源调查评价、规划、管理、保护和合理利用的现代化,为全社会提供方便快捷的国土资源信息服务,充分发挥国土资源在国家社会经济发展中的基础性、公益性和战略性作用。

西部大开发国家战略的实施为广西的全面发展带来了历史性机遇。基础设施建设、电子政务工程、产业结构调整、生态环境建设以及国民经济信息化等建设正在进行中。科学化决策是成功的关键因素之一,广大的决策者实际上每时每刻都在使用基础地理信息,只是手段还比较原始,还未充分发挥出信息技术的支撑作用。国土资源信息化、工业布局、农业结构优化、退耕还林(草)、基础设施建设、社会安全和管理都离不开科学规划、实施和动态监测,离不开地理空间信息的决策支持作用。不充分考虑地理分布特点的项目总会带来一系列严重的副作用。因此信息化社会需要重视地理空间信息的基本支撑作用。

2、国内及我区空间基础设施发展现状及趋势

20xx年,办公厅以【20xx】53号文转发国家计委等12个部委“关于促进我国国家空间信息基础设施建设和应用若干意见的通知”,提出要加快我国国家空间信息基础设施建设。国家提出“十五”期间构建“数字中国”地理空间基础框架作为国家空间信息基础设施的重要组成部分,为国民经济和社会信息化提供地理空间基础平台。为此,加大了国家基础地理信息系统的建设力度。目前已经完成了国家级1:100万、1:25万地理空间基础地理信息系统建设,正在进行国家1:5万基础地理信息系统的建设工作,以此作为“数字中国”地理空间基础框架的基础信息。

除了“数字中国”地理空间基础框架建设以外,许多省、自治区、直辖市也纷纷提出要建设省级地理空间基础框架。继海南省、市和福建省提出“数字海南”、“数字”与“数字福建”之后,全国又有湖南、湖北、陕西、山西等十多个省、市、自治区提出并确定了各自“数字区域”的发展计划。必须指出的是,省级基础地理信息系统的建设是数字省区地理空间基础框架的核心和基础。目前,、天津、上海等市,山西、广东等省基础地理信息中心相继建成了省级基础地理信息系统的示范工程。其他省区的基础地理信息中心都在加快研究和建设本省基础地理信息系统的步伐。

2000年,国家投资2.56亿启动“国家基础测绘设施项目”建设,简称”大专项”建设。广西在国家和区的支持下,于2000年8月正式立项(总投资近3000万元),目前已完成基础地理信息数据生产技术体系、基础地理信息数据传输网络体系的建设。基础地理信息管理服务体系、空间定位综合服务体系、广西数字化基地大楼的建设正在如火如荼的进行中。广西已建成主干千兆,百兆交换到桌面的局域网,以及光纤联接的广域网(党政机关网)。装备了企业级服务器、WWW服务器、OA服务器、海量的磁盘阵列、磁带库、图形工作站、高档微机、大型彩色扫描仪、大幅面绘图仪等硬件设备,以及数据库软件ORACLE,GIS软件ArcGIS、GeoStar、MapInfo、MapGIS、AutoCAD Map,遥感软件ERDAS,Web GIS软件ARCIMS、GeoSurf,数字摄影测量系统Virtuozo、Jx4A,扫描矢量化系统Geoway等软件。通过大专项的建设,还锻炼出一批精通3S(GIS-地理信息系统、GPS-全球定位系统、RS-遥感)技术、计算机与网络技术、测绘技术的综合型人才。

“九五”期间至今,广西建立了全区1:50万,1:25万DLG数据库,完成了DEM 共2148幅,DRG 591 幅,DOM 416幅,DLG 809幅;同时完成了三四等水准测量4211公里 516座。 C级GPS网点466点;完成了省级毗邻行政界线测绘3684公里, 区内地市级行政界线6270公里, 县市级行政界线10259公里的测绘,这些数据迫切需要建立相应数据库进行有效的管理。经过大专项建设,广西具备的1:1万基础地理信息数据年生产规模如下表所示 : 数据类型年生产能力(幅)数据库存储(GB)1:1万DOM (数字正射影像图)16001600幅×45MB/幅=721:1万DEM (数字高程模型)16001600幅×5MB/幅=81:1万DLG (数字线划地图)880880幅×4.5MB/幅=41:1万DRG (数字栅格地图)10001000幅×5MB/幅=5遥感影像数据按1米分辨率计算,500幅×100MB/幅=50GB

:按广西“十五”计划,需8~10年才能更新测绘完成全广西1:1万地图,广西共8495幅。

3、广西省级基础地理信息系统建设的重要意义

广西省级基础地理信息系统的建设是“数字广西”地理空间基础框架的核心和基础。将为“数字广西”的建设奠定良好的地理空间基础,为在信息社会和知识经济时代抢占经济、、科技的制高点,创造新的经济增长点打下坚实的基础。为建立电子政务、电子商务、社会保障等信息系统及信息化社区提供良好的条件,有力促进广西社会、经济的发展,推动信息化建设。以广西基础地理信息数据作为框架,区域内各行各业的数据才能够在空间上得到集成,不同区域的数据才能够无缝整合,从而保证决策依据的科学性和准确性。基础地理信息与各行业的专题信息有机结合将完善各专业管理信息系统的决策支持功能。广西省级基础地理信息系统的建立将及时满足信息化工程建设对基础地理信息的急迫需求。

二、广西省级基础地理信息系统建设的主要内容

1、 广西省级基础地理信息系统的总体目标

20xx年,广西正式启动广西省级基础地理信息系统的建设工作。主要工作由广西基础地理信息中心承担,拟于“十五”期末初步完成框架建设,20xx年全面建成。广西省级基础地理信息系统以1:1万基础地理信息数据库建设为核心,其总体目标是依托统一的标准体系和质量保障体系,建立数据生产体系,采集基础地理信息数据,建成数据库管理体系,形成完整的数据库;以GIS应用为主,兼顾地图产品的制作,建立产品开发体系和分发服务体系,以及支持系统运行的网络交换体系。为自治区、市、县宏观决策、规划修编、灾害监测,解决人口、资源、环境等面临问题,促进经济与社会可持续发展而提供有力的测绘保障。

2、广西省级基础地理信息系统研究和建设的主要内容

广西省级基础地理信息系统的建设包括数据生产体系的建设、数据库互操作平台的选定、地理空间数据库建设、数据库管理系统的研发、产品的模式和开发、基于Web GIS的地理空间信息网络化服务等。

在存储容量上,全区1:25万地理数据超过2GB,1:5万数据将超过70GB,1:1万数据将超过1TB,大地数据库及地名数据库将达到100MB。考虑到将来数据更新历史数据的存放以及其它不可预见因素,广西省级基础地理信息系统共需要1.5至2TB的存储空间。

图一:广西省级基础地理信息数据库的组成

3、广西省级基础地理空间数据库的组成(如图一所示)

(1) 1:100万地理空间数据库:包括覆盖广西地面分辨率为30m的航天遥感数字正射影像数据库(DOM)、地面格网间距为200m的数字高程模型数据库(DEM)、由原有地图扫描数字化处理形成的1:100万数字栅格地图数据库(DRG)、含有大地测量控制信息、地形、交通、水文、境界、居民地和地表覆盖信息等的1:100万数字线划地图数据库(DLG)。

(2) 1:25万地理空间数据库:包括覆盖广西地面分辨率为15m的航天遥感数字正射影像数据库、地面格网间距为100m的数字高程模型数据库、1:25万数字栅格地图数据库、数字线划地图数据库。

(3) 1:5万地理空间数据库:包括覆盖广西地面分辨率为5m的航天遥感数字正射影像数据库、地面格网间距为25m的数字高程模型数据库、1:5万数字栅格地图数据库、数字线划地图数据库。

(4) 1:1万地理空间数据库:包括覆盖广西地面分辨率为1m的数字正射影像数据库、地面格网间距为5m的数字高程模型数据库、1:1万数字栅格地图数据库、数字线划地图数据库。

(5) 重点地区1:2000地理空间数据库:覆盖重点地区地面分辨率为0.2~0.3m的数字正射影像数据库、地面格网间距为2.5m的数字高程模型数据库、1:2000数字栅格地图数据库、数字线划地图数据库。

(6) 地名数据库:包括广西各种地名的正式名称、所在地图图幅、地理坐标等信息。

(7) 空间定位成果数据库:包括覆盖广西的大地测量控制网、控制点、坐标系等数据。

(8) 元数据库:包括各种地理空间数据及数据库的规范化定义和说明信息,以便跟踪数据的动态变化和支持信息查询。

(9) 专题数据库:如土地覆盖数据库、人口分布数据库等。

4、关键技术研究:

广西

广西省级基础地理信息系统建设构思_工科论文 第三篇

〖摘要〗测绘工作是为国民经济建设服务的一项基础性、前期性和公益性的工作。测绘技术的发展,给测绘管理工作提出了新的课题。传统的测绘管理方法(包括行业管理、技术管理、生产管理、测绘资料管理及对外提供服务等)已不能满足现代技术发展的需要。本文就利用计算机技术、网络技术、办公自动化技术及GIS技术建设省级基础地理信息系统的有关问题提出作者的初步见解。

关键词 基础 地理信息系统

1 引言

随着电子技术、计算机技术及现代测绘技术的发展,GPS技术给传统的大地测量技术带来了革命性的变化。数字摄影测量技术使传统的航测技术产生了根本的变革。以GIS、GPS、RS为代表的3S的技术给测绘业带来了前所未有的机遇和挑战。国家以发展数字化测绘技术为起点,以推广3S技术应用为龙头,先后在四川、、黑龙江、陕西、湖北、广东、海南等地建立七个数字化测绘技术生产示范基地,并将发展地理信息产业确定为测绘行业的发展方向和归宿,1995年底,国家基础地理信息中心正式成立,同时在原来技术工作的基础上,开始筹建国家基础地理信息系统。

广西地区的GIS技术应用属全国较早的省份之一,北海市规划局、北海市土地局、南宁市土地局、柳州市规划局等均已建立或正在建设自己的地理信息系统。在测绘系统,3S技术应用起步虽然较晚,但经过各方面的共同努力,进步很快。以广西为代表的数字化测绘生产技术已基本形成生产规模,GPS应用技术已比较成熟,广西综合区情地理信息系统建设工作进展顺利,其它专题GIS技术开发与应用正在起步,数字摄影测量技术将在今后几年的1:5万、1:1万地形图更新建库工作中得到广泛应用。

测绘技术的发展,给测绘管理工作提出了新的课题。测绘行业管理、技术管理、生产管理、测绘产品(成果、资料)管理及对外提供服务等,无论从哪方面来说,传统的管理方法均不能满足现代技术发展的需要。形势的发展对基础地理信息提出了迫切要求[1] 。利用计算机技术、网络技术、办公自动化技术及GIS技术,建设广西基础地理信息系统,必须提到议事日程。本文就有关问题提出作者的初步见解,以期抛砖引玉,引起讨论,推动此项工作的健康而又快速地发展。

2 广西基础地理信息系统的构成

一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统,而是基础测绘管理工作的重要内容,必须有相应的行政管理体系与技术标准体系与之配套。因此,广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。

2.1 计算机硬件及网络环境

广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心,其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点,构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主,网络中心使用部分服务器及工作站,设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。

2.2 软件环境

系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件,如UNIx、WINDOS95、WINDOWS NT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件,这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义;在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下,可先使用成熟的商业软件(如ARC/INFO,GENAMAP等),但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件(数据采集、数据处理软件、图形图像处理等)宜采用成熟的国产化软件,如武汉测绘科技大学的数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等;部分应用软件自己开发,但要避免低水平的重复开发现象。

2.3 技术标准体系

系统应具有统一完整的技术体系,如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准,当没有国标和行标时,可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外,还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。

2.4 管理体系

严格地说,广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统,因此必须根据现代计算机网络及办公自动化的特点,建立一套新的管理体系,包括测绘行业管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。

2.5 数据库

数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括:

●管理数据库:行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。

●技术数据库:所有的技术标准、设计书、技术文档说明等。

●1/25万数据库:是全国1/25万数据库的分库,包括地形、地名、数字高程模型、景观影象四个部分。

●1/5万数据库。

●1/1万数据库及基础数字地面高程模型。

●1/5千数据库(重点地区)。

●数字正射影像库。

●大地测量成果数据库。

●地名数据库。

●境界数据库:包括国界、省界、地区界、市界、县界、乡界、村界、屯界等。

●其它专题数据库:如综合区情地理信息系统(9202)专题等。

3 广西基础地理信息系统的建设方针

广西基础地理信息系统的建设拟本着“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的方针,综合利用地理信息系统(GIS)技术、办公信息系统(OIS)技术、计算机网络技术以及多媒体技术等技术手段,进行系统建设。同时,系统的建设要高起点并切合实际,以保证系统有较长的生命周期及良好的可扩展性。因此,该系统建设强调以下三个原则:

3.1 实用性

确立以满足现代测绘管理工作为主要目标的思路。从实际出发,以解决实际应用问题为主,这样容易见效益,也使得系统自身能获得滚动发展和不断完善、扩充、更新的能力。

3.2 先进性

当前,国内外地理信息系统技术应用已取得了一定的经验,因此,本系统的建设在技术方案、系统设计、运行管理等方面应具有一定的先进性,系统的开发建设应采用软件工程学所倡导的开发模式及最新的理论、技术和方法,系统的设计应采用可视化技术、数据流与控制流集成化、软件功能部件化等最新设计方法,同时,考虑到系统的发展完善,系统的软硬件配置将具有一定时期的先进性;另外对系统的运行管理要有较高的要求,以保证系统具有一定的先进性和较长的生命周期。

3.3 可扩展性

根据客观情况,广西基础地理信息系统的建设将是一个不断完善、逐步提高的长期发展过程,这样就要求系统具有较强的可扩展性。

事实上,广西基础地理信息系统的建设已经有了一定的基础:广西全局的数字化测绘生产已基本形成规模,计算机的使用已比较普遍,局属各单位基本上都建立了自己的局域网,各级领导对此已有一定的认识,1996年成立的广西基础地理信息中心已经从整体上考虑这方面的有关问题。只要领导重视,各方面共同努力,此项工作会取得较快的进展。

4 须重点考虑的几个问题

广西基础地理信息系统的建设,在技术方面已基本成熟,只要遵循上述提出的“总体设计、急用优先、重点优先、成熟优先、分步实施”的建设方针,系统建设工作可顺利开展。在实施过程中,须重点考虑如下几个主要问题:

4.1 经费投入问题

系统建设需要大量的经费投入。一方面,广西基础地理信息系统属于基础测绘项目,部分经费可从基础测绘经费中投入。另一方面,系统建设工作属科研项目,应投入部分科研经费。部分专题数据库建库经费可从专题经费中解决(如9202工程)。类似如地名数据库、境界数据库这样的专题建设费用可联合其它有关部门共同解决。

4.2 管理问题

现代技术发展给测绘管理工作提出的挑战是不可避免的,与其被动地接受,不如主动地迎接。广西基础地理信息系统的建设,必定给乃至测绘系统的行政管理、生产、质量管理、测绘成果管理等带来重大变化。如测绘成果提供方式由现在的模拟产品方式向数字化产品方式过渡,再如数字摄影测量技术将使现在航测生产方法彻底改变,在相当长的一段时期内,模拟测绘产品与数字化测绘产品并存等等,其中有一系列问题需要研究和探讨。

4.3 人才问题

技术的发展和应用离不开高素质的技术人才。测绘行业过去一段时期人才流失比较严重。新技术的发展与应用一方面可锻炼和培养人才,另一方面可吸引人才,给技术人才以用武之地。

4.4 数据版权问题

模拟的测绘产品版权问题较好解决。受法律不健全、法制观念淡薄等客观条件的影响,数字化测绘产品的版权问题亟待解决,因为数字化产品一经提供,可以轻而易举地进行复制。要解决这个问题,除了法律外,还需要制定一系列的管理规章制度,如“权威数据审查制度”,当项目设计者提交设计成果时,同时应提交所使用的基础数据的来源证明,以限制数据的非法使用。

4.5 数据更新与数据版本管理问题

为满足国民经济建设的需要,必须定期更新数据,保持基础数据的现势性。数据更新后,历史数据仍须保存。因此必须建立一套有效的数据版本管理机制,确保有效数据能长期保存,又避免不必要的数据冗余。

参考文献:

1 龚健雅,建立我国的基础地理信息框架,中国测绘,1997(4):30-32 colspan="2" align='right' class="Article_tdbgall">

无线通信息技术的发展及在数字化社区中的应用_工科论文 第四篇

1、无线通信技术的发展过程

回顾通信发展的历史,我们发现了一个非常有趣有过程:1832年莫尔斯发明了电报,它传送的信息是由众所周知的点划码组成的,即人类最早的通信是采用数字方式进行的。以后贝尔又发明了电话,并由此造就一个电信产业。一个多世纪以来,以电话服务为主的电信业走了一条成功之路,取得了极大的发展。然而随着人类社会的发展,电信业务也从早期的电报、电话发展到今天多种业务并存的局面,通信的规模也发生了翻天覆地的变化。随着科学技术的发展,现代通信又进入了数字时代。20世纪90年代信息革命的浪潮,建设信息高速公路的号角声,信息和知识式的增长,特别是因特网商用化后的迅猛发展,使传统的电信业受到巨大的震动和冲击。带给我们的启示是,问题的核心在于“信息”。在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代中,人们更加需要随时随地获取信息,原来点对点的固定电话通信方式已远不能满足需求了。人类需要宽带的无线通信技术,来满足多媒体化、普及化、多样化、全球化和个性化的信息交流。 无线通信是指采用电磁波进行信息传递的通信方式。早在1897年,马可尼使用800KHZ中波进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验,开创了人类无线通信的新。 在无线通信初期,受技术条件的限制,人们大量使用长波及中波进行通信。20世纪20年代初人们发现的短波通信,直到20世纪60年代卫星通信兴起前,它一直是远程国际通信的重要手段,并且目前对应急通信和军用通信依然有一定实用价值。

20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信,成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路,亦可同时传输高质量彩色电视;尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80年代中期以来,随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展,使数字微波传输产生了一个革命性变化。特别应该指出的是20世纪80年代到90年代发展起来的一整套高速多状态自适应编码调制解调技术与信息号处理及检测技术,对现今卫星通信、移动通信、全数字HDTV传输、通用高速有线/无线接入,乃至高质量磁性记录等诸多领域的设计与处理及应用,发挥了重要作用。随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段;

第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。

第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。

第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行,频段扩展至900MHZ~1.9GHZ,而且除公众蜂窝电话通信系统外,无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。

第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。对于第三代移动TMT-2000纷纷参与标准的制定,经多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬兰赫尔辛基召开的ITU-R TG8/1第18次会议上5类RTT技术标准共6种方案成为最终结果。中国的TD-SCDMA方案也已成为其中之一。应该指出,UTRAWCDMA DS及TIA cdma2000MC的相应起步样机已经诞生,包括以GSM、caOne后向兼容为基础的第二代半过渡设备(G)EDGE、cdma IS-95B HDR(2.4Mbit/s峰值速率,64QAM调制)及cdma2000-1x等亦已推出。

此外,为接续Internet移动游览应用的无线应用协议(WAP)与无线连接技术蓝牙(Blue tooth)已经产生。从网络的角度来看,接入网可分成有线接入网和无线接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、对绞线、电话(一般为铜线)接入网等等;无线接入技术是近些年迅速发展起来的新技术领域,它从概念上产生了一个重大的飞跃,即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至入网的全部,从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。无线接入网品种繁多,如移动卫生系统,蜂窝移动通信系统,集群通信系统,一点到多点微波通信系统,微波蜂窝的无线本地接入系统(PHS、PAS、PACS、DECT)等。短距离之内的接入技术主要有蓝牙(Blue tooth)、红外线、DECT、IEEE802.11和共享无线接入协议(SWAP)/HomeRF等系统。继广域网(WAN、Wind、Area Network或城域网,MAN,Metropolitan Area Network)、局域网(LAN,Local Area Network)之后,最近人们又提出了“无线个域网”(WPAN、Wireless Personal Area Network)。这一新概念将小范围应用提升至网络理论的高度。在短短的时间,WPAN成为一个受人瞩目的新热点,WPAN的研究组成立不到1上,就演变为IEEE的专门工作组IEEE802.5(即WPAN Working Group,于1999年3月成立),可见其受重视的程度。

比较而言,Blue tooth系统更具有代表性,它正根据WPAN的概念向前发展。事实上,Blue tooth和WPAN的概念相辅相成,Blue tooth已经是WPAN的一个雏形。从它最初由Ericsson,IBM,Inter,Nokia和Toshiba公司作为原始发起组织而推出,1年多时间已吸引了近2000个国际上有影响的公司参与。1999年底,美国的4家公司3COM,Lucent,Microsoft和Motorola,与上述5公司一样作为Blue tooth的发起组织,使它在与SWAP、IEEE802.11等类似应用标准的竞争中脱颖而出,发展前景更加明朗。为了推动Blue tooth的发展,Blue tooth的标准是非专利的,Blue tooth已成为目前通信领域的一个新热点,预计不远的将来就可成为小范围无线多媒体通信的国际标准。总之,无线通信技术前景一片光明。

2、我国无线通信技术的发展

当前,中国是世界各国通信技术运营商和设备制造商关注的焦点,大家都希望在中国的市场上占有自己的发展空间和市场份额。移动通信在中国发展十分迅速,通信的走向一直为世人所瞩目。1987年11月,我国广东正式开通了第一个TACS制式模拟蜂窝移动通信系统,实现了移动电话用户“零”的突破。1994年底,广东又首先开通了GSM数字蜂窝移动通信系统,至1995年,全国已15个省、市也相继开通了GSM移动通信网。迄今为止,全国各省、自治区、直辖市面上都建设了GSM网,实现了国内和国际的全自动温游。目前我国正在积极准备在21世纪初期开展第三代移动通信的商用试验。

从1987年至今,我国移动电话用户数的增长很快,尤其是GSM网更是以人们始料不及的速度在迅猛发展。这主要是因为GSM系统在技术和经济方面均比TACS系统有较大的优势,更重要的是我国在GSM运营领域引入了竞争机制,促进了GSM网的发展。我国的移动通信用户已超过了8000万,位居世界第二。

近10年来,我国在移动通信领域的科研、设备生产等方面也取得了可喜的进步。国产移动通信设备—交换系统、基站和手机等都已经投入生产,并陆续投放市场,第三代移动通信系统的开发和研究也正与世界同步。可见,中国无线通信在运营业与制造业上已取得了第一阶段的成功。

3、今后无线通信技术的趋势

21世纪的电信技术正进主一个关键的转折时期、未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及IP技术的兴起,正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化、主要特点体现为以上几个方面:

(1)宽带化是通信信息技术发展的重要方向之一。随着光纤传输技术以及高通透量网络节点的进一步发展,有线网络的宽带化正在世界范围内全面展开,而无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进,无线传输速率将从第二代系统的9.6Kbit/s向第三代移动通信系统的最高速率2Mbit/s发展。

(2)核心网络综合化,接入网络多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变,网络的分组化和宽带化,使在同一核心网络上综合传送多种业务信息成为可能,网络的综合化以及管制的逐步开放和市场竞争的需要,将进一步推动传统的电信网络与新兴的计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最具开发潜力的部分,未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,接入核心网实现用户所需的各种业务。在技术上实现固定和移动通信等不同业务的相互融合,尤其是无线应用协议(WAP)的问世,将极大地推动无线数据业务的开展,进一步促进移动业务与IP业务的融合。

(3)信息个人化是下世纪初信息业进一步发展的主要方向之一。而移动IP正是实现未来信息个人化的重要技术手段,在手机上实现各种IP应用以及移动IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。移动智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的趋势。

(4)移动通信网络结构正在经历一场深刻的变革,随着网络中数据业务量主导地位的形成,现有电路交换网络向IP网络过渡的趋势已不可阻挡,IP技术将成为未来网络的核心关键技术,IP协议将成为电信网的主导通信协议。随着移动通信通用分组无线业务(GPRS)的引入,用户将在端到端分组传输模式下发

NET中对象序列化方法_计算机论文 第五篇

 摘  要  实现序列化最重要的两个原因是:将对象的状态保存在存储媒体中以便以后重新创建出完全相同的副本;按值将对象从一个应用程序域发送至另一个应用程序域。例如,序列化可用于在 ASP.NET 中保存会话状态;将对象复制到 Windows 窗体的剪贴板中;它还可用于按值将对象从一个应用程序域远程传递至另一个应用程序域。本文简要介绍了 Microsoft .NET 中使用的序列化。

关键词  .NET;序列化;封送

浅论基于B/S架构的高校教学资源库_计算机论文 第六篇

论文关键词:课程改革  特色教材  案例教学法  项目教学法  教学资源  专业能力  社会能力

论文摘要:本文提到AutoCAD技术是高职院校很多专业的学生要求应熟练掌握和应用的一项基本技能。作者通过其本人参与的AutoCAD课程研究小组研究表明,高职院校中从事AutoCAD课程教学的教师必须更新教学观念,积极探索有效的教学方法,才能改进AutoCAD教学效果,以最终达到培养学生专业能力和社会能力的目的。

AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一个软件,是国际上广为流行的绘图工具,它在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用。笔者从事AutoCAD教学与研究有十多年的历史了,深切感受到高职院校的机械、机电、数控、模具等专业的学生熟练掌握和应用AutoCAD技术是自身必备的一项基本技能。我院自AutoCAD课程开展项目化教学几年来,任课教币更新教学观念,积极探索有效的教学方法,教学水平不仅大幅度的提高,教学效果也明显改进。下面就来谈谈,我院AutoCAD课程改革与实践的几点特色。

1 基于过程的项目化特色教材为AutoCAD课程改革的需求提供了支持

从事一线教学的人都意识到,选择一本合适的教材对于保障教和学的效果是非常重要的。市场上,在选用教材上突出实践和技能训练,使高职学生上手不难,易看易学的教材却很难找到。此外,传统的AutoCAD教程内容也很难体现高职院校的办学特点,也过于系统化和细节化,使得教学的目的性不明确,教学效果较差。

我院AutoCAD项目化课程改革小组根据《高职高专专业人才培养目标及要求》,从高等职业技术教育的教学特点出发,本着宽基础、重应用的宗旨,并结合教师几年来的教学案例精心编写了《AutoCAD项目化教程》。该教材提供了典型的七个教学案例和一个综合项目,知识点明确,力求做到了讲、练、学三位一体,能激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力。教学案例设计具有由简单到复杂,由单一到综合,由非标准化到标准化作图的鲜明特点;综合项目内容真正取材于企业生产应用中的成品图形,又具备针对性和专业性强的特点。

《AutoCAD项目化教程的正式出版,标志着我院AutoCAD项目化课程改革走向成功迈出了关键性的一步,为AutoCAD项目化教学的实施提供了有力的保障。

2 现代都啁里运用是AutoCAD课程改革符合现代高职教育发展的需要

在研究探索AutoCAD新教学方法之前,“演示教学法”是我们在AutoCAD教学中普遍采用的一种方法。教学中,任课教师往往是先解释一下某个“命令”的功能,然后演示一下这个“命令”的操作过程就行了。通过新旧教学方法的比较,传统的教学模式,存在着一定的弊端:学生接受知识是被动的,容易失去学习的耐心和兴趣;常用的命令全部讲结束,学生还不能绘制出一张完整的图形,到了需要绘制完整图形的时候,很多同学对前面所学的不少命令的操作方法又没有什么印象了。

在《AutoCAD》课改中,我院任课教师在教学时特别注意教学方法的研究与应用,深刻意识到教学方法是否恰当是计算机教学是否有成效的关键。通过长期的教学实践摸索,我们总结出几种典型的教学方法很适合高职教育中AutoCAD课程的教学:案例教学法、项目教学法、任务驱动法、四步教学法、角色扮演教学法。

2.1案例教学法

学习AutoCAD知识,学生必须首先掌握一些常用的基本绘图与编辑命令的应用方法,都要经历“从不知到知之”的过程。我们研究并观察到学生一开始要对AutoCAD的学习产生兴趣,才能循序渐进的去学习它,学好它。因此,我们认为在对常用的基本绘图与编辑命令的讲解时,教师精心设计案例开展教学是非常重要的。

课改后的AutoCAD课程,我们设计了七个案例(情境)。以第一个案例为例,要求学生绘制一面五星红旗图案,通过五星红旗的绘制,学生很容易掌握“点(定数等份)”、“直线”、“圆”、“图案填充”、“修剪”、“删除”、“比例缩放”、“复制”、“移动”、“点样式”和“对象捕捉”等命令操作。由于五星红旗是学生很熟悉的对象,一开始学生们就会对绘图产生浓厚的兴趣。其余案例的选择,也都是学生熟悉的对象:如六角螺栓、棘轮、轴、休闲亭等,它们图形结构简单,学生很容易上手,并且各案例知识点明确。

在案例教学中,我们主张将任务提前布置给学生,让学生熟悉内容。在课堂上,学生就成了课堂的主体,教师的作用只是组织课堂、引导讨论。通常,教师是通过随机点名提问,发现问题,回答问题,总结提炼必要的理论知识和基本原理。案例教学法的运用,可以让学生问题和解决问题的过程中,能够最大限度地调动自己学习的主动性和积极性。

2.2项目教学法

这次,我院AutoCAD课改实施的主要对象是学院机械、机电、数控、模具等专业的学生。我们比较“案例教学方法”与传统的“演示教学方法”,前者让学生更容易接受知识。当学生学完所有的案例后,其综合应用知识能力、专业作图能力,以及对复杂图形的能力并没有很好的体现出来。针对这种情况,于是我们就以企业实际生产的一件具体的、具有实际应用价值的产品(齿轮泵)图纸设计任务来开展教学活动。

关于无线校园网络构建与应用_计算机论文 第七篇

论文摘要:随着无线网络技术的发展与校园信息化水平的提高,基于WLAN的无线校园网络构建技术已成趋势,成为有线校园网网络延伸的重要手段之一。该文对无线局域网的优点和有线校园网中存在问题进行研究,提出校园网中使用无线局域网的必要性,探讨无线局域网在校园网建设中的解决方案。

论文关键词:无线局域网;校园网;IEEE802.11;AP;子网设计

随着网络应用日益丰富,传统局域网络已经不能满足师生对移动网络的要求,无线局域网作为有线网络的补充手段,被更多的师生所认同和接受。众多师生开始在无线局域网中开展各种应用业务,教学、科研、管理、生活正在悄悄地改变。虽然如今无线局域网还不能完全脱离有线网络,但近年来,随着无线局域网技术业趋向成熟,无线局域网与有线网络的无缝连接,无线局域网正在以它的较高传输能力和很好的灵活性在高校各项应用中发挥日益重要的作用。

1 无线局域网基础知识与架构

1.1 无线局域网

无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)是指以无线信道作为传输媒介的计算机局域网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。

1.2 无线局域网的技术标准

无线局域网是利用射频技术实现无线通信的局域网络。该技术产生于20世纪80年代,WLAN主要是作为传统布线LAN的延展和替代,它能支持较高数据速率(1~300Mbit/s)、采用微蜂窝、微微蜂窝结构的,自主管理的计算机局部网络。还可以采用无线电或红外线作为传输媒质,采用扩展频谱技术,移动的终端可通过无线接人点来实现对Internet的访问。无线局域网有以下常用标准:

1)IEEE802.11b

802.11b(通常又称Wireless Fidelity,WI-FI),是现在最普及的无线标准之一。设备工作在2.4GHz的范围内,带宽可以达到11Mbps。

2)IEEE802.11a

802.11a标准是一个获得正式批准的无线以太网标准。它工作在5GHz频段上,使用正交频分复用技术,将5GHz分为多个重叠的频率,在每个子信道上进行窄带调制和传输,以减少信道之间的相互干扰,使带宽可以达到54Mbps。

3)IEEE802.11g

802.11g是一种混合标准,能向下兼容传统的802.11b标准。IEEE802.11g的54Mbps高数据吞吐量比802.11b快出5倍,将改善已有的应用性能,使高带宽数据应用成为可能。802.11品可以在同一个网络中与802.11b产品结合使用。

4)IEEE802.11n

IEEE802.11n将WLAN的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可达320Mbps。与以往的802.11标准不同,802.11n协议为双频工作模式(包含2.4GHz和5GHz两个工作频段)。这样11n保障了以往的802.11a、b、g标准兼容。另外,天线技术及传输技术使无线局域网的传输距离大大增加,可以达到几公里(并且能够保障100Mbps的传输速度)。

2 校园无线网络应用与优势

无线局域网以其灵活布设、高带宽和无线接人的优势,可以突破有线网络节点限制、实现多人同时上网的问题,大大地增加了校园网络信息点,方便在校师生获取信息,进一步提升学校的信息化水平。

2.1 无线局域网的优点

1) 安装维护方便无线局域网的安装简单,无需破墙、掘地、穿线架管,这样避免对建筑物及周边环境影响,减少网络布线工作量,一般只要安装一个或多个接入点AP设备,就可建成覆盖整个建筑或地区的局域网络。一旦发生事故,不必寻找损坏路线,只要检查发送端与接收端的是否正常即可。

2) 易于扩展

无线局域网技术有对等模式、中心模式、中继组网模式等多种配置方式,能够根据需要灵活选择。

3) 经济节约

由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用律较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。

4) 使用灵活在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后,在无线网的覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。

5) 传输速率高

无线局域网技术能够提供高速数据带宽,其中IEEE802.11g能提供的数据传输速率现在已经能够达到54Mbit/s。可以满足用户上网的实际需要。

2.2 无线校园网的网络应用

1)电子网络课堂教学。可以通过无线网络进行教学,拓展了知识空间。

2)移动教学。上课不用再聚集于教室,打破了空间的限制,拓展了地域空间。

3)随时互动辅导。师生不必在课堂上直接对话,拓展了教学空间。

4)科研与教学。校园师生可以随时、随地地从网上获取学术信息,获取无限的网络资源。

5)无线多媒体业务。无线活动教室;虚拟现实的学习环境;无线视频监控;校园电话及网上视频点播。

浅论基于计算机新技术的高职网络教学资源优化_计算机论文 第八篇

论文关键词:高职院校 网络教学资源 计算机新技术 资源优化       

论文摘要:随着信息技术的快速发展,高职学院网络教学资源日渐丰富,但是网络教学资源利用率不高。本文从网络教学资源的基本概念出发,高职学院网络教学资源的建设现状,对存在的问题进行了,提出了基于计算机新技术的高职网络教学资源优化策略.

0引言

本世纪人们对信息的获取、、处理、应用能力已成为现代人最基本的能力和文化水平的标志。计算机新技术背景下信息时代的来临不仅改变着人们的生产生活方式,同时也改变着人们的学习思维方式。Internet的崛起、信息高速公路的建设、计算机新技术的使用,为广大用户提供了不受时间、地点限制的学习方式。当互联网络发展趋向成熟的条件下,网络教学资源的优化就突显得非常重要。高职学院大力推进基于计算机新技术的网络教学资源优化是时代对现代教育发展的要求,也是现代教育发展的必然趋势。

1网络教学资源的基本概念

网络教学资源是一种新型的媒体,是利用计算机网络技术、多媒体技术、VR(虚拟现实)等技术将经过数字化处理或者经过再加工和制作的、可以在网络上运行传播的、能够展现相关知识内容的教学材料,是一种综合性教学系统。而基于计算机新技术和现代教学质量特点的有机结合,使他与传统教学资源相比有着强烈鲜明的不同之处,具有丰富性、灵活性、动态性、交互性等许多优势。网络教学资源的优化利用作为一种全新的现代教育模式,在全球发展十分迅速,正逐步演变为广泛的社会实践活动,并进一步推动了教育理念和教学方法的改革。高职院校通过提供良好的数字化、网络化、宽带化的教学资源,不仅可以促进学术交流扩大学校的影响,还可以提高学院整体教学质量。

2网络教学资源的现状

目前,许多高职院校都重视网络教学的开展,各地都在开展广泛的研究和实践。例如,各高职院校都在建设自己的校园网,使用多媒体设备,开发自己的精品课程等等。但是,通过对部分高职院校的网络教学资源建设和利用情况,发现存在着较为严峻的问题,主要是其教学思维和教学方法无法与计算机新技术如多媒体技术、智能网技术、智能压缩技术、网络安全技术等有效结合,走进了传统教学的误区。

2.1网络教学资源和计算机新技术结合欠佳网络教学资源是教师和学生学习的重要窗口,是学生接触专业知识的第二课堂,所以网络教学资源必须与计算机新技术相结合,体现各行业的专业特色和最新成果。各高职院校目前的网络教学资源、资料都不多,并且内容明显滞后,有的甚至只是有几个链接,资源没有和各专业知识相结合,千篇一律,没有自己的特色。

2.2网络教学资源中计算机新技术应用性不强大部分网络教学资源库建设者仍把眼光停留在“收集更多资源”上,将数据容量作为重点,忽视新技术的应用,导致资源库与教学实际需求存在一定差距,造成资源的可用性不强。

2.3网络教学资源缺乏有效管理和配置目前承担教学资源建设的人都是教学一线的教师,他们在知识结构上难以做到学科专家和计算机专家的兼容,极少采用计算机新技术进行开发出来的教学资源难免有所欠缺。

2.4网络教学资源反馈机制欠佳教与学是一个动态的过程,是学习者随时充满疑问及得到解惑后的高兴乃至不断循环的过程。目前我们的网络教学资源绝大多数都是静态的东西,只能满足学生对学习的基本需求,但无法满足他们在学习过程中产生的新需要,换言之就是满足学生个性化学习需求的东西太少。因此,在资源库中添加评价和反馈系统,根据学习者在学习过程中不断产生的反馈信息和新需求,逐步加强动态化学习资源的建设,及时解决学生在学习过程中的问题,为他们提供及时的学习支持服务。

3基于计算机新技术的网络教学资源优化策略

网络教学资源的建设和应用充分发挥了现代计算机网络及信息共享的优势,把计算机技术的三大特点多媒体化,智能化,三维图形化发挥极致,使得他具有传统教学模式所无可比拟的优点,符合教学改革的主流方向。构建网络教学资源的主要目的是为了让教师将多媒体资源组织成教案更好地进行教学,让学生通过差异化学习、文互式学习、协作式学习、探索性学习,积极地发挥学生们创新思维,自主的学习能力,为提高教学质量打好坚实的基础。

3.1利用多媒体新技术提高网络教学资源学习环境设计网络教学资源的质量是现代网络教学成败的关键,高质量的教学资源是开展网络教学的基础。提高网络教学资源的内容质量势在必行。

纵观大部分的网络教学平台都非常重视教学内容的简单传授,提供诸如课程介绍、课程内容、教学大纲、教学录像等功能。虽然大部分网络课程的教学内容讲解与演示环节都比较到位,提供了大量教师的讲义、PPT文件和上课的视频录像,但基本都是书本、课堂教学的简单搬迁。

因此,资源建设要突破传统的课程设计模式,利用计算机新技术,使教学平台能够支持模块化课程内容,以某一能力或技能的形成为主线,以“专题”或“主题”的形式开展网上教学,将专业知识和专业技能有机地融合为一体,增强教学内容的实用性。而且能在一定程度上满足学习基础不同、发展需求各异的学习者的需要,突出其实践性和社会性的特点。

另外,网络教学资源的建设不是一件简单的事情,而是一个长期、反复、不断更新的过程。因此,网络教学资源库离不开利用计算机新技术进行管理与维护。只有这样才能保证它的生命力。日常维护是资源库建设中的一项重要工作。

3.2利用计算机新技术加强网络教学资源互动性设计网络教学平台要有较强的互动性,良好的表现形式。不能仅在网页上出现大段的文字,最好配合动态插图。可以利用计算机新技术将静态与动态网页相结合,增加音频、视频等多媒体课件,增加动画效果等等。此外师生的互动非常重要,很多人都认为网络教育的互动远不如面对面的传统教学来的多。远距离学习中互动实现的程度将直接影响学生感到的孤立程度。但是,如果课程设计特别考虑教师与学生、学生与学生、学生与内容、以及学生与教学传输工具之间的互动,充分利用计算机新技术,网络课程中的互动程度远可以超过传统课程原因在于网络课程工具本身具有强大的交互潜力,如在线讨论工具、电子邮件、即时聊天和信息传输工具、在线视频、音频会议系统等等。

3.3利用计算机新技术加强网络教学资源安全性设计我国现有的教学资源规范有现代远程教育资源建设委员会于2000年5月颁布实施的<现代远程教育资源建设技术规范》及全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会颁布的“学习对象元数据(CELTS-3)标准”。其侧重点都是为了统一资源开发的开发行为、开发资源的制作要求、管理系统的功能要求,实现网络安全。

首先,利用计算机安全技术,使网络教学资源建设管理系统化。网络教学资源建设管理是一项复杂的系统工程,涉及多个部门的分工协作在网络资源建设过程中,学校教务管理部门、网络中心、现代化教育中心、图书馆、教师、学生等都发挥着重要的作用在学校整体网络教学资源建设中,必然会产生部门与部门之间、个人与集体之间、个人与个人之间的诸多矛盾,这就需要利用计算机新技术,在学校网络教学资源领导小组的统一领导下,协调好各方面的关系,使网络教学资源建设涉及的诸多单位和个人的作用在保障网络安全的前提下发挥到最大化。

其次,为了保证教师和学生高效的利用学习资源,必须利用计算机新技术,使网络教学资源内容通过一定的方式进行有效组织和管理。第一,与教学内容紧密集成,实施一体化管理可以使教学资源管理真正符合教学要求,在一个统一的系统中可以完成教学过程中资源的访问、发布等活动,避免了不同系统间的来回切换,降低了系统的复杂度及学习的难度。第二,具有开放性系统能够容纳各种形态的网上教学资源,不仅仅限于支持某些专用工具开发的教学内容。第三,具有共享后教师在进行备课等活动时可以浏览网上的内容,有需要借鉴的可以即时下载,也可以将自己开发的资源发布在网上。第四,体现人文的思想、服务的思想。把为使用者服务的观念放在首位,这样设计出来的平台才具有服务的理念和便于使用者操作等特点。

3.4利用计算机新技术构建网络教学资源的“三位一体”反馈机制网络教学中,虽然教师和学生的地位、教学方法等都发生了巨大的变化,但教育的目的仍然是促进学生的发展,所以衡量网络教学资源的有效性,一定要把学生的发展作为评价的核心标准。学生学习能力不同,而且能力倾向不同,所以在网络学习中也要体现学生的主体地位,根据学生关于学习要求的信息,利用面向对象数据库技术、动态网页技术,及时调整教学资源,以满足每个学生的学习需要;这是体现学生在学习中主体地位的实质问题。高职院校可以利用计算机在线考评技术,开展过程性评价,利用及时的反馈信息来指导、调控网络教学资源的建设与学生的学习活动,实现对网络教学资源的动态评价和动态调控。在实施评价时,评价方式从时间上可分为事前评价和事后评价。事前评价,通过成立专家、教师、学生“三位一体”的资源评价小组,根据事先制定的教育资源评价指标体系,编写不同的问卷来获取评价信息;事后评价,从资源发布后的一些统计信息和使用者在信息平台上发布的评论信息,并据此来完善该资源的小足之处。

4结束语

总之,利用计算机新技术进行网上教学资源建设的目的是为师生提供最丰富、最易于操作和使用的学习材料,从而使师生能更方便、更有效地到达教与学的目的。高职院校网络教学资源的整合建设是一个不断探索和丰富的过程,无沦在资源形式上还是教学模式上都在不断取得新的突破,需要结合高职院的特点与网络教学的实践,力求资源建设与教学改革相结合,持续稳定地推进网络教学资源建设工作的开展。

试论网络信息资源相关问题的研究与探讨_计算机论文 第九篇

论文关键词:网络信息资源 环境 组织 管理 传播

论文摘要:网络信息资源的迅速发展,其在为人们提供大量可利用的信息资源的同时,在传播中也会产生各种负面作用,因此,对网络信息资源进行有效的组织和管理,不断加强对其的监督与控制,是营造良好信息传播环境的必要保证。

一、引言

为更好地满足时代发展、社会需求,我国信息管理的过程经过上百年的发展经历了传统管理时期、技术管理时期、信息资源管理时期,现在正逐渐向网络信息资源管理阶段演进。近年来,随着计算机技术、网络技术、数字技术,以及通信技术的飞速发展,网络信息以其惊人的数量和速度增长,其在为人们带来便利、快捷信息服务的同时,无序和混乱的信息传播使得人们逐渐认识到加强网络信息资源组织和管理的必要性和重要性。而网络信息资源的特性与面临的诸多问题又决定了网络信息资源组织与管理这一命题的复杂性和关键性,为此,如何对网络中复杂的信息资源进行有效的组织、管理、配置及利用,是需要亟待解决的。

二、网络信息资源的含义及特点

(一)概述。网络信息资源又称虚拟信息资源,其作为知识经济时代的产物,是由数字化技术、数据库技术、网络通信技术、信息存储技术以及超媒体、超文本技术所支撑的信息资源,具体地讲,是将信息资源以数字化形式记录、以多媒体形式表达,存储在网络计算机磁介质、光介质以及各类通讯介质上,并通过计算机网络通讯方式进行传递信息内容的集合。简而言之,网络信息资源就是通过计算机网络可以利用的各种信息资源的综合。

(二)类型。鉴于信息来源的广泛性,致使人们目前对网络信息资源类型的划分还缺乏一个统一的标准,为此,可通过多个角度对其进行划分。如按网络信息的知识单元组成形式可以分为结构化数据资源和非结构化数据资源;按开发主体划分可以分为机构站点资源、企业公司站点资源、学校站点资源、科研院所等;按信息内容的范围则可以分为信息、教育信息、文化信息、学术信息、有害和违法信息等;按信息传播和交流的方式可以分为非正式信息、半正式出版物等。

(三)特点。随着互联网发展进程的不断加快,网络信息资源无论在数量、结构、载体形态、内涵传递,还是在分布和传播的范围等方面都显示出了新的特点。具体地讲,从内容上,其有着内容丰富、数量巨大、种类繁多、增长迅速、格式多样以及资源易于复制,存储数字化、传播网络化,信息源复杂,分布虽然开放但内容之间关联程度强的特点;从形式上,其有着动态性、非线性、交互性的特点;从效用上看,其有着开放性、共享性、时效性、强选择性、强转移性、高增值性的特点。

(四)缺陷。网络信息资源虽是如此的丰富、方便、快捷,但其自身的存在与传播、发展中仍存在诸多值得重视和管理的问题,如内容虽然丰富但庞杂无序,质量良莠不齐;大量信息虽得到快速的产生与传递,但却得不到长久保存;信息安全、网络安全、版权保护、隐私保护等都缺乏必要的法律制约和管理措施;通信线路的资费偏高,致使用户对网络信息资源使用的经济承受能力有限等等,这些问题及隐患在某种程度上严重地制约了网络信息资源的进一步发展和成熟。

三、网络信息资源的组织与管理

鉴于网络信息资源的优缺点并存,在大量的网络信息资源中筛选出高质量的信息则显得尤为重要,这必然要求人们对其所使用的资源予以正确、合理、有效的组织和管理。所谓的网络信息资源组织与管理是指按照一定原则、采用一定方法和模式,对因特网上某一领域大量的、分散的、杂乱的原始信息以及经过加工的信息材料进行搜索、、筛选、判别、评价、标引、排序、著录、存贮等处理,进而有效地排除其他不必要的信息、得到所需要的信息。

(一)入口控制。首先,通过网络信息相关政策、法律、法规、伦理道德的宣传教育等工作,即将法制手段、行政手段、精神文明予以有效结合,来使广大网上用户群中的信息生产者可以更规范、更有序地约束自己的行为,进而尽量避免各种不良信息、污染信息的发布与传递,以此形成健康、良好的网络文化和信息生存、发展空间。

(二)采集管理。对网络信息资源的采集,一方面要注意用户潜在的未来信息需求,懂得用户信息的需求特点、信息行为习惯、获取与吸收信息的机理与规律,使信息资源的描述、表现、传递符合用户口味;另一方面要通过人工采集(利用浏览因特网、查询有关书目、报刊等或与他人交流)和智能采集(利用专用的信息搜索软件)的方式,在遵循计划性、针对性、科学性、预见性原则的基础上,实现信息采集的个人化、专门化,并由选择检索点转向最相关信息,从以文献信息利用为中心转为以知识利用为中心。

(三)资源重组。为使用户在获取和利用信息系统的过程中,能够实现更方便、更快捷的检索和利用,可运用各种科学的理论、方法、技术对网络信息资源进行重组,如建立一定数量的、公认的检索质量高的网络信息资源指引库、搜索引擎机制、主题树网络信息资源导航等,使整个网络成为一个虚拟的、单一的、有组织的、有结构的信息集合,这对网络信息资源的组织起了一定的作用,一方面一定程度上实现了对网上信息的控制,另一方面在逻辑上优化了网络信息资源。

(四)良性循环。信息价值是有生命周期的,原来有用、有价值的信息随着时间的推移也许会失去其价值而变成信息垃圾,所以,一方面通过一些网络管理机构定期的组织利用问卷的方式进行用户投票评选来鉴别哪些信息有用及其所具有的价值,哪些信息无用;另一方面删除无用信息,剔除某些滞后的信息服务,以保证网络信息资源有一个良性的循环。

参考文献:

马费成.信息管理学基础.武汉:武汉大学出版社,20xx

[2]戴长生,梁加坡,杜娟.网络信息资源的组织与管理.电子商务,20xx,9

[3]徐险峰.网络信息资源组织的方式与方法.图书馆学刊,20xx,4

无线传感器网络故障检测研究_计算机论文 第十篇

摘要:针对无线传感器网络资源受限的特点,研究了故障管理的相关内容,主要对故障检测的几种常见方法进行比较说明,对于无线传感器网络的应用具有一定的指导意义。

关键词:无线传感器;资源受限;故障管理;故障检测。

无线传感器网络是由大量低成本且具有传感、数据处理和无线通信能力的传感器节点通过自组织方式形成的网络[1]。它于基站或移动路由器等基础通信设施,通过特定的分布式协议自组织起来形成网络。它能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,使需要这些信息的用户在任何时间、任何地点和任何环境条件下(尤其是仅适合无线通信条件下)获取大量详实而可靠的信息。因此,这种网络系统可以被广泛地应用于国防军事、、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域。

随着无线传感器网络应用范围的进一步扩展,常常被部署在极端环境来收集外部环境的数据。由于传感器节点的电源、存储和计算能力有限,并且应用环境恶劣,使得传感器节点比传统网络的节点更易于失效。在这些情况下维持高质量的服务,并尽可能地降低能源消耗是很有挑战性的,有效的故障管理对于达成这些目标是有极大帮助的。因此,对无线传感器网络故障进行管理是非常重要的。

1 无线传感器网络故障管理。

当网络或系统出现故障时,网络故障管理便成为管理员首要用到的工具。因此,故障管理事实上是整个网络管理的重中之重。

但遗憾的是,由于网络故障涉及到不同厂商,不同类型设备,涉及复杂的网络拓扑结构,涉及不同组织对故障类型的不同定位规则。

从用户的角度来说,希望在日常工作和生活中网络运营畅通,信息传输不受任何网络故障干扰。而从网络运行和管理者角度来说,他们希望在网络运营过程中,即使发生故障,也能很快地得到故障发生的原因。这些方方面面的因素使得对无线传感器网络故障管理的研究在近年来发展比较缓慢。下面参照传统网络的故障管理,将无线传感器网络的故障管理分为三个阶段:故障检测、故障诊断和故障恢复[2]来分别说明。

1) 故障检测。

为了确定故障的存在,需要收集与网络状态相关的数据。一般来说,网络发生故障后,网络设备将处于不正常的状态。通过获取设备的状态信息,就可以及时发现网络中出现的故障。收集网络状态信息有两种方法:设备向管理系统报告关键的网络事件;由网络管理系统定期地查询网络设备的状态,即主动轮询。

一般情况下,网络管理系统将这两种方法结合起来使用。当对网络组成部件状态进行检测后,不严重的简单故障通常被记录在错误日志中,并不作特别处理。而严重一些的故障则需要通过网络管理器,即所谓的“告警”。

网络设备一般都具有感知异常情况的能力,当设备发现自身或网络中的严重不正常现象时,它采用告警的方式报告给网管中心,因此,故障检测一般由网络中的设备完成。

2)故障诊断。

故障会在网络中传播,所有感知到故障的网络对象(包括物理对象和逻辑对象)都会发生告警,在一个大型网络中,一个故障可能会引起大量的告警。故障诊断就是对网络设备发出的告警进行相关处理,从一大堆的告警中找到故障发生的真正原因,并找出故障节点。在网络故障诊断中,一个理想的告警应该包含有关故障的五W 信息(Who、What、Where、When 和why)。由于网络设备对于自身以外的网络情况只了解非常有限的知识,所以网络设备产生的大部分网络告警只回答了who、what 和when 三个问题,而故障诊断要进行where 和why 的推理。另外,告警噪声的存在进一步增加了故障诊断的难度,这些告警噪声包含:告警丢失、延迟、重复和虚假告警等。

3) 故障恢复。

故障恢复的主要目的是根据识别的故障原因,自动或手动地对网络进行控制操作,恢复网络的正常运行。

2 无线传感器网络故障检测常见方法按照故障检测的执行主体所处位置的不同,可以将无线传感器网络故障检测方法分为集中式方法和分布式方法[3]。

2.1 集中式方法。

集中式方法[3]是无线传感器网络中较为常见的一种方法,一般来说是物理上或逻辑上处于中心位置的节点,负责对网络进行监控,追踪失败节点或可疑节点。由于中心节点要负责的事务较多,通常都让该节点不受能量的限制,能够执行大范围的故障管理事务。集中式方法的结构如图1 所示,主要采用周期轮询的方式来对节点进行管理:中心节点通常采用周期性主动探测的方式发布一些探测包,来获取节点的状态信息,对获得的信息进行,从而确定节点是否失效。

采用集中式网络管理,所有的网络设备都由一个管理者进行管理。当信息流量不大的时候,集中式网络管理简单且有效,在失效节点定位方面具有高效和准确的优点,所以它非常适用十小型的局域网络。在集中式网络管理结构下,管理者作为“客户”要完成复杂的网络管理任务,同时还必须与多个作为“服务器”的代理交换信息。这种结构存在着较大的缺陷,主要表现为:

1) 所有的和计算任务都集中在中心节点站, 造成网络管理的瓶颈,中心节点负载过重。由于其余节点的信息收集后都是发往中心节点,因此中心节点很可能变成一个专门用于数据传输的节点以满足故障检测和管理的需要。随之而来的问题就是中心节点所在的区域会有大量的流量往来,导致该区域的节点能量消耗急剧增加,越是靠近中心节点的越是这样,如图1 中的A,B 节点。

2) 中心节点站一旦失效,整个网管系统就崩溃了,这样导致整个系统的可靠性偏低。

3) 集中式结构导致大量的原始数据在网络上传输,带来了大量额外的通信量,占用大量的通信带宽,并导致网管系统工作效率降低。

4) 用于监测网络并收集数据的代理是预先定义好且功能固定的,一旦要扩展新的功能时十分不便,这样会造成系统的可扩展性较差。

5) 远端节点与管理中心之间的距离较远,且传感器网络中采用多跳通信,因此这两者之间的信息交互时延过长。

2.2 分布式方法分布式方法支持局部决策的概念,能够平滑地将故障管理分散到网络中去。目标是让节点在与中心节点通信前,能够给出一定层次的决策。在这种思想下,传感器节点能做的决策越多,越少的信息将被传输给中心节点,从而减少通信量。其算法流程如右表1。分布式的方法通常分为以下几种:

1) 节点自检测方法。节点自检测的方法依赖于节点自身所包含的功能进行故障检测,并将检测结果发送给管理节点。文献[4]中介绍了一种节点自检测的方法,通过软件和硬件的接口检测物理节点的失效。硬件接口包含了几个灵活的电路用于检测节点的方位和碰撞。软件接口包含了几个软件部件,用于采样传感器节点的读取行为。由于故障的检测由节点本身完成,这种方法的优点是不需要部署额外的软件或硬件节点用于故障检测。

2) 邻居协作的方法[5]。顾名思义,邻居协作的基本思想就是:在节点发出故障告警之前,将节点获得的故障信息与邻居(一跳通信范围内)获得的故障信息进行比较,得到确认的情况下才将故障信息发往管理节点。在大多数的情况下,中心节点并不知道网络中的任何失效信息,除非那些已经用节点协作方式确认的故障。这样的设计减少了网络的通信信息,从而保留了节点的能量。

3) 基于分簇的方法[6]。基于分簇的方法将整个网络分成不同的簇,从而将故障管理也分散到各自的区域内完成。簇内采用散播的方式来定位失败节点,簇头节点与一跳范围内的邻居以某种规则交换信息。通过收集到的信息,根据预先定义的失败检测规则可以最终确定失败节点。接着,如果发现了一个故障节点,该区域所在的节点将会把信息传播给所有的簇。

3 常见方法的比较。

从上可知,集中式方法与分布式方法都各有优缺点,针对于不同应用类型的网络,应该选取不同的方法。为了方便方法的选取,我们对上述方法个定性。考虑无线传感器网络本身能量有限的特点,以及故障检测的一般目的,我们选取能量消耗、通信开销、故障检测率和虚警率这四个方面进行比较,结果如表1。

4 结束语。

无线传感器网络的应用已经十分广泛,而且,一般认为物联网的最底部一层即为无线传感器网络, 因此对无线传感器网络的研究能很好地指导实践工作。本文对无线传感器网络故障检测的方法进行了分类描述, 对于指导无线传感器网络故障研究工作具有一定的指导意义。

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《无线通信技术在可穿戴计算机中的应用研究_工科论文十篇》

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