數(shù)據(jù)通信概論精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的數(shù)據(jù)通信概論主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

電力線載波數(shù)據(jù)通信是利用工頻電能傳輸路線作為其傳輸媒介的一種通訊方式，是電力系統(tǒng)所特有的通信形式。隨著科技的不斷發(fā)展，飛機機載機電系統(tǒng)所需傳輸?shù)男畔①Y源在不斷增大，將飛機機電系統(tǒng)視為整體，并利用機載供電網(wǎng)絡進行信息數(shù)據(jù)的通信，已經(jīng)成為機載設(shè)備的重要發(fā)展方向。文章闡述了飛機電力線載波數(shù)據(jù)通信技術(shù)概論與特性，對飛機電力線載波數(shù)據(jù)通信技術(shù)進行分析。

關(guān)鍵詞：

飛機；電力線載波數(shù)據(jù)通信；技術(shù)分析

隨著我國通信科技技術(shù)方面的迅猛發(fā)展，電力線載波數(shù)據(jù)通信技術(shù)（PLC）應運而生，作為電力系統(tǒng)中所特有的通訊技術(shù)形式，在其商業(yè)領(lǐng)域，利用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)實時、高效的數(shù)據(jù)資源通信，有著較高的可靠性與安全性，使用更加方便。隨著科技發(fā)展，飛機的機載機電系統(tǒng)所要傳輸?shù)男畔①Y源開始不斷地增多，信息傳輸?shù)墓蚕硇耘c實時性變得至關(guān)重要，機上的多種機電設(shè)備對于保障飛行運行安全有著至關(guān)重要的意義，而在飛機機電系統(tǒng)中使用PLC技術(shù)，是我國飛機設(shè)備向著全電、多電機載系統(tǒng)發(fā)展的重要表現(xiàn)。

1飛機電力線載波數(shù)據(jù)通信技術(shù)概論

電力線載波通信是利用電力線路作為通信的信道，將信息資源的信號調(diào)制在一個高頻載波上進行傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。PLC系統(tǒng)主要由電力線載波機、耦合裝置以及電力線路組成[1]，載波機主要是對用戶所要傳輸?shù)脑夹盘栠M行調(diào)制，將其調(diào)制為適用于電力信道的高頻信號，并在接收端將其轉(zhuǎn)換為原始信號，充分滿足了通信的質(zhì)量要求。PLC在飛機機載系統(tǒng)中的應用，能夠使得飛機的電力通信整體效果良好，飛機中機載設(shè)備其用電波動進一步降低，且保證數(shù)據(jù)的安全性與可靠性。

2飛機電力線載波數(shù)據(jù)通信的特征

2.1優(yōu)點

（1）投資較少。飛機電力線通信系統(tǒng)不需要進行額外的布線，可以實現(xiàn)一線兩用的效果，有效降低了使用成本，并易于維護。（2）能夠組建與家庭局域網(wǎng)類似的飛機局域網(wǎng)絡。通過飛機電源插座的設(shè)置，能夠?qū)w機中電子設(shè)備網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)飛機通信系統(tǒng)中信息資源的實時共享。（3）傳輸?shù)乃俣雀摺ｋ娏€是通信整體線路的傳輸通道，通過擴頻或者OPDM的調(diào)制技術(shù)加持，并給予使用頻率的不同，可以達到3到10Mbps[2]。（4）飛機電力線通信穩(wěn)定性比較好。PLC在飛機機載系統(tǒng)中的應用，能夠使得飛機的電力通信整體效果良好，飛機中機載設(shè)備其用電波動進一步降低，且保證數(shù)據(jù)的安全性與可靠性。飛機在其自然的運行環(huán)境中，其電源系統(tǒng)的電壓變化總量的交流電源是115V左右，其直流電源在28.5V左右，機電設(shè)備的饋電線整體壓降小于8V，三相電壓的位移小于120°，總體的電壓諧波分量將小于5%。（5）屏蔽性好。飛機整體外殼架構(gòu)實際上已經(jīng)起到了屏蔽罩的作用，再加上飛機通常在距離地面較遠的對流層以上運行，能夠較大程度降低那些非人為干擾的情況。

2.2缺點

（1）噪聲干擾。噪聲主要是因為機電設(shè)備所連接的電源電力線用電所導致的，這些較強的噪聲將會直接影響信息資源的整體傳輸質(zhì)量，噪聲類型有脈沖噪聲、白噪聲以及周期噪聲等，并且這些噪聲的干擾無法在運行過程中進行避免。（2）低壓PLC使用哪一種數(shù)據(jù)的編碼進行通訊，其載波的中心頻率選擇、注入耦合以及電路都將直接決定著通訊整體質(zhì)量水平的高低。

3飛機電力線載波數(shù)據(jù)通信技術(shù)分析

3.1飛機電力線載波通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

飛機的機載設(shè)備是保證其運行與飛控系統(tǒng)安全性的一系統(tǒng)基本性機電系統(tǒng)，包括飛機電源系統(tǒng)、燃油管理、剎車、救生、液壓能源以及應急動力系統(tǒng)等。為了能夠?qū)Ψ謩e在飛機各處的機電設(shè)備信息資源實現(xiàn)貢獻，達到各個機電設(shè)備的相互協(xié)調(diào)，就必須實現(xiàn)機電設(shè)備的綜合性管理與控制，PLC技術(shù)在其中的應用十分有必要。飛機PLC系統(tǒng)其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)主要有兩層，即物理層（PHY）與數(shù)據(jù)的鏈路層（DLL），其中的DLL主要是將飛機相鄰站點之間的信息正確性傳輸，使得噪音與干擾項的數(shù)據(jù)通道成為一種近似無差錯的數(shù)據(jù)通道。DLL在其邏輯數(shù)理方面又可細分為邏輯鏈路子層（LOGICLINKCONTROL）與介質(zhì)的訪問控制子層（MAC）[3]。邏輯鏈路控制子層其主要功能為：（1）數(shù)據(jù)鏈路的拆除與建立工作，包括收發(fā)關(guān)系確定、同步地址的確認等。（2）信息資源傳輸，有信息格式、編碼、數(shù)量、信息流量的調(diào)節(jié)與接受認可程度等。（3）傳輸差錯的控制，包括對信息的丟失、失控與重復等控制與防止。（4）對異常情況的處理，對飛機中信息出現(xiàn)的異常情況進行實時監(jiān)控并在第一時間進行處理。在協(xié)議中對運行中的異常狀況進行故障維修處理與恢復。介質(zhì)訪問控制子層的主要功能：（1）對于來自LLC層的信息數(shù)據(jù)進行接收。（2）將飛機機電設(shè)備的網(wǎng)絡媒體使用時間與方式進行實時控制，保證信息傳輸?shù)母叨劝踩浴＃?）對接收到的數(shù)據(jù)信息進行整理并添加相關(guān)控制信息，將其下傳到物理層級中。（4）接收來自與物理層級的數(shù)據(jù)幀。（5）檢驗數(shù)據(jù)幀中的信息資源并對其進行控制。（6）將數(shù)據(jù)幀解開，并去除其控制層面，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)向LLC層的傳輸。物理層的PHY這一功能是向機電系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)鏈路的實體連接，并進行物理連接的維持與釋放有關(guān)電氣與機械方面的規(guī)程與功能?？偟膩碚f，物理層的問題就是在考慮資源在通信信道方面的傳輸問題。

3.2擴頻載波通信技術(shù)

拓展頻譜的通訊技術(shù)是近些年來發(fā)展較為快速的技術(shù)，在飛機的通信中有著較為廣泛的使用。擴頻技術(shù)是將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)拓寬到信息帶更寬的頻帶中，通過其接收端口的操作，將信息接收恢復到信息帶寬。擴頻通信是利用一種隨機編碼對進行傳輸?shù)男畔①Y源進行相關(guān)調(diào)制，然后通過頻譜的拓展傳輸，在接收端可利用同樣的編碼進行解讀處理。

3.3正交頻分復用技術(shù)

正交頻分復用（OFDM）是一種多載波的調(diào)制技術(shù)，通過信道中相互重疊的子信道進行數(shù)據(jù)信息的有效傳輸。此項技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)原有信號資源的多項分解，通過多個子信號的分類調(diào)制多個子載波，然后進行信息的統(tǒng)一發(fā)送，在其接收端口進行數(shù)據(jù)的有效合并，大大提升了數(shù)據(jù)的整體傳輸速率。并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)資源可以通過拓展多信息號效率進行脈沖干擾噪聲的有效抵抗，將所要傳輸?shù)拇行畔⑦M行串并轉(zhuǎn)換，然后以基帶形式利用IDFT進行信息調(diào)制[4]，在接收端口，可對接收到的信號進行相關(guān)技術(shù)處理，使其轉(zhuǎn)換為原有基帶信號。OFDM這一技術(shù)有著較強的抗干擾性能與高效寬帶利用效率，能夠?qū)崿F(xiàn)飛機各部分信息的靈活性傳輸，并按其本質(zhì)將其分解到不同載波頻帶中，以充分克服窄帶干擾與頻率表的衰落問題[5]，其前向的糾錯碼技術(shù)也可以有效克服脈沖噪聲的干擾，是現(xiàn)階段飛機高速信息傳輸?shù)睦硐爰夹g(shù)選擇，與信道編碼和交織技術(shù)的有效結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)通信的高效性。

4結(jié)束語

在現(xiàn)階段數(shù)字信息的傳輸都是經(jīng)過電纜、光纜等物理通道實現(xiàn)的，有著較多的劣勢。利用現(xiàn)有的電力線載波通信能夠?qū)崿F(xiàn)線路的投資與維護成本。隨著我國機電設(shè)備一體化的發(fā)展，電子線載波數(shù)據(jù)通訊已經(jīng)達到了一個較高的水平，其在飛機的機電設(shè)備整體化應用，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)總線技術(shù)與多處理機技術(shù)的統(tǒng)一管理，是機載設(shè)備的重要發(fā)展方向。

參考文獻

[1]曾萍，黃梓瑜，李仕彥，等.低壓電力線載波通信系統(tǒng)設(shè)計[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2012，12（03）：56-58.

[2]孔思豪.電力線載波通信技術(shù)的發(fā)展和應用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，20（09）：129-130.

[3]呂振肅，雷錫社，劉敏.低壓電力線通信技術(shù)及其應用[J].甘肅科學學報，2010，04（11）：28-34.

[4]孫海翠，張金波.低壓電力線載波通信技術(shù)研究與應用[J].電測與儀表，2010，08（03）：54-57.

第2篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

關(guān)鍵詞：自動列車控制，無線通信，定位，軌道交通

 

1、 概述

列車自動控制（Automatic TrainControl,簡稱ATC）系統(tǒng)由列車自動防護（AutomaticTrain Protection,簡稱ATP）、列車自動運行（AutomaticTrain Operation,簡稱ATO）、列車自動監(jiān)督（AutomaticTrain Supervision,簡稱ATS）三個子系統(tǒng)組成。ATC系統(tǒng)早在20世紀60年代開始研制試用，世界上第一條使用ATC系統(tǒng)的線路——維多利亞線——于1968年在英國倫敦投入運行。。隨著通信技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)的快速發(fā)展, 20世紀80年代以來，出現(xiàn)了基于通信的ATC系統(tǒng)（Communication Based Train Control,簡稱CBTC）?；谕ㄐ诺腁TC系統(tǒng)(CBTC)是指利用不依賴于軌道電路的高精度的列車定位、雙向連續(xù)、大容量的車——地數(shù)據(jù)通信以及車載、地面的安全功能處理器, 實現(xiàn)連續(xù)自動列車控制的一種系統(tǒng)?；谕ㄐ诺腁TC系統(tǒng)（CBTC）又分為采用軌間電纜為傳輸通道的CBTC(稱為IL CBTC)和采用無線數(shù)據(jù)通信的CBTC（稱為RF CBTC）。近年來隨著無線通信技術(shù)、計算機網(wǎng)路技術(shù)、安全處理技術(shù)的飛速發(fā)展，基于無線通信技術(shù)的ATC系統(tǒng)（RF CBTC）在我國軌道交通中已經(jīng)進入了實用階段，并成為ATC系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。

2、 基于無線通信的ATC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

基于無線通信的ATC系統(tǒng)（RF CBTC）車——地間通過無線數(shù)據(jù)通信方式實現(xiàn)連續(xù)、高速、雙向、大容量的信息交換，能夠滿足移動閉塞車——地通信的要求，它代表著ATC發(fā)展的最新方向，一般采取移動閉塞制式。從結(jié)構(gòu)上看，整個系統(tǒng)由聯(lián)鎖設(shè)備、RF CBTC地面設(shè)備、無線通信網(wǎng)絡和RF CBTC車載設(shè)備組成，如圖1 所示。但從功能上分為ATP子系統(tǒng)、ATO子系統(tǒng)、ATS子系統(tǒng)和聯(lián)鎖子系統(tǒng)。RF CBTC地面設(shè)備實現(xiàn)地面軌旁ATP功能，RF CBTC車載設(shè)備實現(xiàn)車載ATP、ATO功能，ATS在ATP、ATO子系統(tǒng)及聯(lián)鎖設(shè)備的支持下完成對全線列車運行的自動管理和監(jiān)控。

3、 基于無線通信的ATC系統(tǒng)的基本原理

基于無線通信的ATC系統(tǒng)（RF CBTC）的基本工作原理如圖2所示。調(diào)度控制中心(DCC) 位于整個架構(gòu)的最頂層, 它負責控制多個車站控制中心(SCC) , 以實現(xiàn)相鄰SCC 之間的控制通信。每個車站設(shè)一個車站控制中心。每一列車裝備有RF CBTC車載設(shè)備(OBE) , 車站控制中心控制其范圍內(nèi)所有列車的運行。SCC 通過其管轄范圍之內(nèi)的多個基站(BS) 與覆蓋范圍內(nèi)的RF CBTC車載設(shè)備實時雙向通信。信息的發(fā)送范圍就是車站無線通信系統(tǒng)的覆蓋范圍, 因此列車在運行過程中, RF CBTC 車載設(shè)備要依次與各個SCC 建立通信聯(lián)系, 接收SSC 發(fā)送的信息。每一SCC 要向其控制范圍內(nèi)的所有列車發(fā)送信息, 因此一個SCC 要同時與多個RF CBTC車載設(shè)備（OBE ）保持通信聯(lián)系。而一列車不能夠同時與多個SCC 通信, 在經(jīng)過不同的車站控制信號區(qū)域時, RF CBTC車載設(shè)備（OBE）會自動地采取信號區(qū)域的切換。列車在區(qū)段內(nèi)運行時,OBE利用無線方式通過BS將列車位置、速度信息發(fā)送給SCC。BS通過無線信道向空間發(fā)送信息,所在區(qū)域的列車根據(jù)自身的編號地址,接收發(fā)送給自己的信息,不會發(fā)生信息竄碼事件。SCC通過BS周期地將前行列車的位置、速度及線路參數(shù)等信息發(fā)送給后行列車；后行列車的OBE收到信息后,根據(jù)前車運行狀態(tài)(位置、速度)、線路參數(shù)(彎道、坡度等)、本車運行狀態(tài)、列車參數(shù)(列車長度、牽引重量、制動性能等) , 采用車上計算、地面(SCC) 計算或是車上、地面同時計算, 預期列車在一個信息周期末的狀態(tài)能否滿足列車追蹤間隔的要求,從而確定合理的駕駛策略,實現(xiàn)列車在區(qū)段內(nèi)高速、平穩(wěn)地以最優(yōu)間隔追蹤運行, 從而為實現(xiàn)移動閉塞分區(qū)提供可靠的技術(shù)支持。

4、 基于無線通信的ATC系統(tǒng)的車地通信方式及定位技術(shù)

（1）車地通信方式及特點

基于無線通信的ATC系統(tǒng)的車—地通信方式有三種。

1)無線電臺方式

采用自然空間作為車地信息傳輸?shù)闹饕浇?。無線信號在空氣中自然傳播，衰耗相對較大,并且要考慮不同電磁環(huán)境下的防干擾問題。但軌旁設(shè)備簡單，工程投資相對較少，設(shè)備可以采用高度通用化模塊，直接采用商業(yè)現(xiàn)貨，維修工作量小，長期運營費用低。

2)漏泄電纜方式

采用漏泄電纜作為車地信息傳輸?shù)闹饕浇?。。漏泄電纜安裝于軌旁或頂部，沿線貫通敷設(shè)，無線信號沿漏泄電纜傳輸。其特點是場強覆蓋效果均勻，傳輸速率高，傳輸衰耗較小，但漏纜價格較貴，工程投資較大。漏泄電纜系統(tǒng)可提供較寬的帶寬，不僅可傳輸車地雙向連續(xù)的數(shù)據(jù)，還可傳輸音頻和視頻信號。

3)裂縫波導方式

采用裂縫波導作為車地信息傳輸?shù)闹饕浇椤２▽Ч苎鼐€貫通敷設(shè)，安裝于線路的一側(cè)，無線信號沿波導管傳輸。其特點是波導傳輸方式衰耗小，且衰耗均勻，無反射波、鄰頻干擾、傳輸死區(qū)等情況。微波波導系統(tǒng)具有較寬的帶寬，不僅可傳輸車地雙向連續(xù)的數(shù)據(jù)，還可傳輸語音和視頻信號，而且傳輸衰耗小。。但波導價格貴，工程投資相對大。對于裂縫波導還可以完成列車的輔助定位功能。

（2）定位技術(shù)

基于無線通信的ATC系統(tǒng)的列車定位主要通過車載定位設(shè)備和地面定位設(shè)備共同實現(xiàn)。車載定位設(shè)備主要有：編碼里程計、測速雷達、測速電機（OPG）、車載測速傳感器、加速計、接近傳感器、車載擴頻電臺等；地面定位設(shè)備主要有：應答器、信標、裂縫波導、地面擴頻電臺等。應答器（或信標）主要用于確定列車在線路中的絕對位置，對于兩個應答器（或信標）之間的位置車載設(shè)備通過測速設(shè)備計算其走行距離加上上一應答器(或信標)的絕對位置計算而得。系統(tǒng)的定位精度取決于應答器（或信標）在線路上安裝密度和車載設(shè)備測速誤差。目前開通或?qū)⒁_通的絕大多數(shù)RF CBTC系統(tǒng)主要采用這種定位方式，通過應答器（或信標）加車載測速設(shè)備共同實現(xiàn)列車定位。

另外一種定位方式就是利用擴頻電臺實現(xiàn)列車定位。擴頻無線電臺定位的原理是：在地面沿線設(shè)置無線基站，無線基站不斷發(fā)射帶有其位置信息的擴頻信號，車載擴頻電臺同時接收到3個以上的無線基站信息，并分別計算出列車與基站的距離，即可以確定列車的即時位置。擴頻定位的精度取決于偽隨機編碼的頻率，編碼頻率越高，定位精度越高。150MHZ頻率的編碼可以實現(xiàn)1m以下的測距誤差。

5、 小結(jié)

基于無線通信的ATC系統(tǒng)（RF CBTC）應用無線通信技術(shù)，實現(xiàn)列車與地面之間的雙向、實時、可靠、大容量的信息傳輸。車地間通過無線網(wǎng)絡可以實現(xiàn)實時、雙向、安全、可靠的控車信息和列車運行狀態(tài)信息的傳輸，實現(xiàn)列車的實時、連續(xù)、閉環(huán)控制，不僅能實現(xiàn)先進的移動閉塞，縮短列車的行車間隔，大幅度提高列車的運行效率，而且還可以實現(xiàn)語音、視頻信息的傳輸，為旅客實現(xiàn)各種增值業(yè)務服務，滿足旅客多元化的旅行要求?；跓o線通信的ATC系統(tǒng)（RF CBTC）是軌道交通信號系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，隨著無線通信技術(shù)、計算機技術(shù)、安全處理技術(shù)的進一步發(fā)展和完善，以及設(shè)備國產(chǎn)化率逐步的提高，基于無線通信的ATC系統(tǒng)（RF CBTC）在我國軌道交通中將會得到更加廣泛的推廣與應用。

參 考 文 獻

1 IEEE Standard forCommunications-Based Train Control (CBTC)

Performanceand Functional Requirements. 1999.

2 曾小清,王長林，張樹京.《基于通信的軌道交通運行控制》同濟大學出版社,2007.5.

3 傅世善. 《閉塞與列控概論》中國鐵道出版社,2006.3.

第3篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

關(guān)鍵詞：移動電子商務；英特網(wǎng)；無線接入技術(shù)；3G

引言

英特網(wǎng)（Internet）和移動通信技術(shù)的出現(xiàn)，改變了人們傳統(tǒng)的生活、工作模式，打破了時間、地域的限制。移動電子商務（M-commerce）是通過移動通信技術(shù)與英特網(wǎng)有機結(jié)合所進行的電子商務活動。移動電子商務作為一種新型的電子商務方式，充分利用了移動無線網(wǎng)絡的優(yōu)點，是對傳統(tǒng)電子商務的有益的補充，具有非常廣闊的發(fā)展前景。近十年來，推動移動電子商務發(fā)展的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這些技術(shù)主要包括：無線應用協(xié)議（WAP）、移動IP（MobileIP）、藍牙技術(shù)（Bluetooth）、無線局域網(wǎng)（WLAN）、通用分組無線業(yè)務（GPRS）和第三代移動通信系統(tǒng)（3G）等。

一、移動電子商務

1.移動電子商務的定義及特點

目前，業(yè)界還沒有對移動電子商務的定義形成權(quán)威的、一致的認識，人們從不同的角度提出了不同的見解，這些見解各有不同出發(fā)點和含義。從技術(shù)的角度看，移動電子商務可看做電子商務的一個新的發(fā)展分支；但從應用的角度來看，移動電子商務是對有線電子商務的整合與發(fā)展，是電子商務發(fā)展的新形態(tài)。一般而言，移動電子商務的定義應包含“商務活動”、“英特網(wǎng)”和“無線網(wǎng)絡技術(shù)”三部分。文獻[1]將移動電子商務定義為：“消費者在支持英特網(wǎng)的無線通信網(wǎng)絡平臺上，借助移動的智能終端設(shè)備，完成商品或服務的購買或消費行為的社會經(jīng)濟活動。”可見，移動電子商務可以定義為：通過移動的智能終端設(shè)備、無線網(wǎng)絡和英特網(wǎng)結(jié)合所進行的電子商務活動。

通過移動電子商務，消費者可真正突破“時空限制”，隨時隨地獲取所需的服務、應用、信息和娛樂。和傳統(tǒng)基于英特網(wǎng)的電子商務相比，移動電子商務具有以下幾個顯著的特點：（1）交易不受時間和地點的限制；（2）移動終端擁有者的身份相對固定，可方便的向消費者提供個性化移動交易服務；（3）通過移動定位技術(shù)，可以提供與位置相關(guān)的交易服務。

2.推動移動電子商務發(fā)展的技術(shù)因素

移動電子商務同傳統(tǒng)電子商務的主要區(qū)別就是無線網(wǎng)絡的應用，而正是無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的快速發(fā)展，推動了移動電子商務的迅猛發(fā)展。從技術(shù)的角度看，推動移動電子商務發(fā)展的因素主要有以下三個。

（1）無線應用協(xié)議的推出。如何將英特網(wǎng)的豐富信息及先進的業(yè)務引入到移動電話等無線終端設(shè)備當中，是實現(xiàn)移動電子商務需要解決的第一個問題。無線應用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)，很好地解決了這個問題。無線應用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)使移動英特網(wǎng)有了一個通行的標準，使移動電話等無線終端設(shè)備接入英特網(wǎng)成為了可能。

（2）無線接入技術(shù)的快速發(fā)展。早期無線接入技術(shù)如GSM、TDMA和CDMA數(shù)據(jù)傳輸速率很低，不適于英特網(wǎng)接入。而近年來得到廣泛使用的通用分組無線服務（GPRS）等接入技術(shù)，大大提高了無線數(shù)據(jù)傳輸速率。目前，世界各國大力推廣的第三代移動通信技術(shù)（3G），不僅可以克服傳統(tǒng)無線接入方式傳輸速率方面的缺陷，而且還可以支持寬帶多媒體數(shù)據(jù)傳輸，這將縮小有線和無線接入的差距，必將進一步推動移動電子商務的發(fā)展。

（3）移動終端技術(shù)的日趨成熟。移動終端技術(shù)本質(zhì)上是一種結(jié)合手持硬件、無線寬帶網(wǎng)絡與移動應用軟件的總稱。目前市面上各種個人數(shù)碼助理（PDA）、智能手機（SmartPhone）已經(jīng)隨處可見，各種移動智能終端設(shè)備不斷推陳出新，移動終端用戶也不斷攀升。這不僅給消費者使用移動終端進行電子商務提供可能，而且在數(shù)量上大大超過互聯(lián)網(wǎng)用戶的移動終端用戶更是為移動電子商務提供了巨大的市場。

3.移動電子商務系統(tǒng)組成

移動電子商務系統(tǒng)主要由移動商務應用、移動終端設(shè)備、移動中間件和移動網(wǎng)絡設(shè)施組成。（1）移動商務應用主要是指移動電子商務為用戶提供的各種商品和服務活動；（2）移動終端設(shè)備就是指各種通過無線網(wǎng)絡接入英特網(wǎng)的終端設(shè)備，包括手機、個人數(shù)碼助理和筆記本等；（3）移動中間件是指連接電子商務與異構(gòu)網(wǎng)絡和操作系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)層，如ExpressQ和WAP等，它們屏蔽了分布環(huán)境中異構(gòu)的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議；（4）移動網(wǎng)絡設(shè)施是指支持移動電子商務的無線網(wǎng)絡和設(shè)備，包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。中國-二、移動電子商務的主要實現(xiàn)技術(shù)

1.無線應用協(xié)議（WAP）

無線應用協(xié)議WAP是WirelessApplicationProtocol的縮寫，它是由Motorola、Nokia、Ericsson和Phone.corn公司最早倡導和開發(fā)的，它的提出和發(fā)展是基于在移動中接入英特網(wǎng)的需要。WAP是開展移動電子商務的核心技術(shù)之一，它提供了一套開放、統(tǒng)一的技術(shù)平臺，使用戶可以通過移動設(shè)備很容易的訪問和獲取以統(tǒng)一的內(nèi)容格式表示的英特網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)信息和各種服務。通過WAP，手機可以隨時隨地、方便快捷地接入互聯(lián)網(wǎng)，真正實現(xiàn)不受時間和地域約束的移動電子商務。中國

2.移動IP（MobileIP）

移動IP（MobileIP）是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務小組（IETF）在1996年制定的一項開放標準。它的設(shè)計目標是能夠使移動用戶在移動自己位置的同時無須中斷正在進行的英特網(wǎng)通信。移動IP現(xiàn)在有兩個版本，分別為MobileIPv4（RFC3344）和MobileIPv6（RFC3775）。目前廣泛使用的仍然是MobileIPv4。目前移動IP主要使用三種隧道技術(shù)，即IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝來解決移動節(jié)點的移動性問題。

3.藍牙（BlueTooth）

藍牙（BlueTooth）是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月聯(lián)合推出的一項短程無線聯(lián)接標準。該標準旨在取代有線連接，實現(xiàn)數(shù)字設(shè)備間的無線互聯(lián)，以便確保大多數(shù)常見的計算機和通信設(shè)備之間可方便地進行通信?！八{牙”作為一種低成本、低功率、小范圍的無線通信技術(shù)，可以使移動電話、個人電腦、個人數(shù)字助理、便攜式電腦、打印機及其他計算機設(shè)備在短距離內(nèi)無須線纜即可進行通信。“藍牙”支持64kb/s實時話音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離為10m～100m，其組網(wǎng)原則采用主從網(wǎng)絡。

4.無線局域網(wǎng)（WLAN）

無線局域網(wǎng)絡WLAN是WirelessLocalAreaNetworks的縮寫，它是一種借助無線技術(shù)取代以往有線布線方式構(gòu)成局域網(wǎng)的新手段，可提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能，它支持較高的傳輸速率。它通常利用射頻無線電或紅外線，借助直接序列擴頻（DSSS）或跳頻擴頻（FHSS）、GMSK、OFDM和UWBT等技術(shù)實現(xiàn)固定、半移動及移動的網(wǎng)絡終端對英特網(wǎng)網(wǎng)絡進行較遠距離的高速連接訪問。1997年6月，IEEE推出了802.11標準，開創(chuàng)了WLAN先河；目前，WLAN主要有IEEE802.11x與HiperLAN/x兩種系列標準。

4.通用分組無線業(yè)務（GPRS）

GPRS的英文全稱為GeneralPacketRadioService，中文含義為通用分組無線服務，是歐洲電信標準化組織（ETSI）在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上制定的一套移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)標準。它利用“包交換”（Packet-Switched）的概念所發(fā)展出的一套無線傳輸方式。GPRS是2.5代移動通信系統(tǒng)。GPRS具有“數(shù)據(jù)傳輸率高”、“永遠在線”和“僅按數(shù)據(jù)流量計費”的特點，目前得到較廣泛的使用。

5.第三代移動通信技術(shù)（3G）

3G英文全稱為3rdGeneration，中文含義為第三代數(shù)字通信。它是由衛(wèi)星移動通信網(wǎng)和地面移動通信網(wǎng)所組成，支持高速移動環(huán)境，提供語音、數(shù)據(jù)和多媒體等多種業(yè)務的先進移動通信網(wǎng)。國際電聯(lián)（ITU）原本是要把世界上的所有無線移動通信標準在公元2000年左右統(tǒng)一為全球統(tǒng)一的技術(shù)格式。但是由于各種經(jīng)濟和政治的原因，最終形成了三個技術(shù)標準即歐洲的WCDMA，美國的CDMA2000和中國的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中國大唐移動通信第一次提出并在無線傳輸技術(shù)（RTT）的基礎(chǔ)上與國際合作完成的。中文含義為“時分同步碼分多址接入”。相對于其他兩個標準TD-SCDMA具有頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、建網(wǎng)成本低和高效支持數(shù)據(jù)業(yè)務等優(yōu)勢。

總結(jié)

移動通信和英特網(wǎng)的完美結(jié)合造就了移動電子商務。在技術(shù)更新與社會需求的交替推動下，移動電子商務已經(jīng)產(chǎn)生了一個不可阻擋的發(fā)展趨勢，它必將對全球經(jīng)濟和技術(shù)進步產(chǎn)生更加深遠的影響。

參考文獻：

[1]柯新生.電子商務運作與實例[M].北京:清華大學出版社，2007.

第4篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

在劇中，KO與肖奈互相入侵對方的電腦，并相約在世界極客大賽上一決高下，最終KO以一分之差輸給了肖奈，于是KO決定到致一科技公司打工一年。入侵、極客大賽……劇中這些炫酷的名詞都指向了一個不為大家所熟知的計算機類專業(yè)：信息安全。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，社會中幾乎所有的信息存儲和傳輸都依賴于計算機和網(wǎng)絡，而如何保障計算機網(wǎng)絡的安全就成為如今網(wǎng)絡社會的首要問題，信息安全專業(yè)應運而生。信息安全專業(yè)，簡單地說，就是對計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的建立、技術(shù)和管理采取安全保護，使得系統(tǒng)的軟硬件和數(shù)據(jù)不被偶然或故意地泄露、更改和破壞。信息安全雖然屬于新興的計算機類專業(yè)，但同時也是一門包含了計算機、通信、數(shù)學、物理、法律、管理等學科的交叉學科。

信息安全專業(yè)的開設(shè)時間只有十年左右，所以很多人對這個專業(yè)并不了解，甚至因為許多影視作品的夸張劇情，而對信息安全專業(yè)產(chǎn)生了許多誤解。

誤解一：黑客 = 信息安全

很多人都簡單地以為報考信息安全專業(yè)，畢業(yè)后就是成為一名黑客。而真實的情況是，黑客與信息安全專業(yè)并不是相同的概念，甚至可以說兩者之間是對立的關(guān)系。

說到黑客，大家的第一印象就是神秘、低調(diào)的電腦高手。早期的黑客指的是對計算機有著狂熱興趣和執(zhí)著追求，喜歡挑戰(zhàn)高難度的網(wǎng)絡系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)漏洞，并提出修補漏洞方法的人。從某種意義上講，黑客的出現(xiàn)推動了計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展與完善。而如今，越來越多的黑客為了謀取利益，利用技術(shù)手段去非法竊取他人的信息和破壞他人的計算機設(shè)備，“黑客”已經(jīng)逐漸成為網(wǎng)絡犯罪的代名詞。

很多時候，信息安全專業(yè)的同學更像是黑客的反義詞――紅客。紅客是指那些利用自己掌握的技術(shù)去維護國內(nèi)網(wǎng)絡的安全，并對外來的進攻進行還擊的計算機技術(shù)愛好者。但不論是黑客，還是紅客，都不能完全地代表信息安全這個專業(yè)的從業(yè)者，在我看來，他們更像是游走在網(wǎng)絡江湖中的俠客，個個身懷絕技，卻不顯山露水，默默地守護著網(wǎng)絡里的安全與正義。俠客們平時分散在各地，毫無聯(lián)系，卻總能在江湖危難之時結(jié)成聯(lián)盟，對外來勢力給予強力反擊，維護國家和集體的利益和聲譽。

誤解二：網(wǎng)絡安全 = 信息安全

很多人都以為，信息安全專業(yè)的唯一任務就是保障網(wǎng)絡的安全，這種看法其實是非常片面的。網(wǎng)絡安全只是信息安全領(lǐng)域中的一個分支，信息安全還包括通信安全、計算機安全、操作安全、信息本身的安全、人事安全、工業(yè)安全、資源保護和實體安全等多個方面。

在電視劇中，肖奈的致一科技公司在參加網(wǎng)游《新倩女幽魂》的競標時，被人惡意切斷服務器電源。在大家慌亂之時，肖奈馬上將游戲切換到正在同步運行的備用服務器上，成功地進行了競標演示，最終拿下網(wǎng)游的開發(fā)權(quán)。這就是影視作品中關(guān)于通信數(shù)據(jù)物理條件的計算機實體安全保護和突發(fā)事件處理的計算機運行安全這兩大信息安全保護方面的劇情體現(xiàn)。由此可見，信息安全專業(yè)可涉獵的范圍之廣。

在看電視劇時，我們都很佩服肖奈的機智，然而在現(xiàn)實生活中，由于系統(tǒng)自身安全穩(wěn)定性弱、外界惡劣天氣、病毒傳播、人為破壞等各種因素，我們正在用的每一款軟件、每一臺計算機或服務器，都用可能被別人篡改、操控或是隨時停止運作，從而導致巨大的損失。如果說警察是我們每個人現(xiàn)實生活中的保護者，那信息安全的從業(yè)者就是我們在計算機世界里的守護者。

根據(jù)國家互聯(lián)網(wǎng)應急中心的文件顯示，2015年前三季度，我國受到流量在1Gbit/s以上的DDoS攻擊次數(shù)近38萬次，日均攻擊次數(shù)_到1491次；以境外“海蓮花”為代表的黑客組織多年以來針對我國各個機構(gòu)實施APT攻擊等安全事件頻發(fā)。由此可見，國家對信息安全人才的需求量是非常大的。

第5篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)絡；傳輸；新技術(shù)

中圖分類號：TM131.4+6 文獻標識碼：A

互聯(lián)網(wǎng)的普及，最直接的影響是全球的信息環(huán)境.互聯(lián)網(wǎng)是目前世界上連接國家最多、使用最廣泛、影響最大的信息網(wǎng)絡?；ヂ?lián)網(wǎng)擁有龐大的信息資源，并將傳統(tǒng)意義上的物理空間轉(zhuǎn)變成無形的電子空間，使人類置身于一個虛擬的網(wǎng)絡社會中，為人類提供了全新的交往方式.已逐步成為人類生活中不可缺少的一部分。

在這個“網(wǎng)絡就是計算機”的時代，伴隨著有線網(wǎng)絡的廣泛應用，以快捷高效、組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡技術(shù)也在飛速發(fā)展。其中無線個人網(wǎng)是提供一種小范圍內(nèi)無線通信的手段，無線局城網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，在無線局域網(wǎng)發(fā)展的同時，又出現(xiàn)了無線城域網(wǎng)技術(shù)，因為它的推出是為了滿足日益增長的寬帶無線接入市場需求。

1無線個人網(wǎng)

無線個人網(wǎng)(WAN)指的是能在便攜式電器和通信設(shè)備之間進行短距離連接的網(wǎng)。WPAN的覆蓋范圍一般在半徑l0m的區(qū)域內(nèi)，術(shù)語“特別連接”包含兩層意思，一是指設(shè)備既能承擔主控功能，又能承擔被控功能的能力;二是指設(shè)備加入或離開現(xiàn)有網(wǎng)的方便性.藍牙系統(tǒng)實際上就是解決WPAN應用的第一種技術(shù)，它的明顯特點是低功耗、小型化、低成本。但藍牙設(shè)備的最高數(shù)據(jù)速率只有1 Mb/s,實際速率大約只有最高速率的一半。藍牙通信鏈路能支持最多3路話音，但此時留給突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務的帶寬就非常有限了，甚至沒有.然而，WPAN的數(shù)據(jù)速率至少要比藍牙高一個數(shù)量級。無線局域網(wǎng)一般用來替代有線的局域網(wǎng)技術(shù)，主要分為低速無線個人網(wǎng)和高速無線個人網(wǎng)。

1.1低速無線個人網(wǎng)

IEEE 802.15.4 (Low Rate Wireless Personal Area Network)網(wǎng)絡設(shè)備分為兩類:第一類完整功能設(shè)備(Full Functional Device, FFD)支持所有的網(wǎng)絡功能，是網(wǎng)絡的核心部分;第二類是部分功能設(shè)備(Reduced Functional Device, RFD)只支持最少的必要的網(wǎng)絡功能，網(wǎng)絡中一般大部分是此類設(shè)備。

無線個人網(wǎng)一般有兩種組網(wǎng)形式:星型網(wǎng)絡，以一個完整功能設(shè)備為網(wǎng)絡中心;簇型網(wǎng)絡，在若干星型網(wǎng)絡基礎(chǔ)上。中心的完格功能設(shè)備再互相連接起來，組成一個樹型網(wǎng)絡。物理層主要特性為: 868 MHz, 915 MHz, 2.4 GHz ISM頻段上的共27個信道。其中，信道0. 868-868.6 MHz中心頻率868.3 Hz, BPSK調(diào)制，提供20 Kb/s的數(shù)據(jù)通路:信道I-10中心頻率為906+2x(信道號一1) MHz,BPSK調(diào)制，每信道提供40 Kb/s的數(shù)據(jù)通路:信道11-26中心頻率=2405+5x(信道號一I) MHz.O-QPSK調(diào)制，每信道提供250 Kb/s的數(shù)據(jù)通路。媒體接入控制層主要特性為CSMA/CA接入，以及可選的超級幀(Superframe)分時機制。

無線個人局域網(wǎng)是當前發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一，相應的新技術(shù)也層出不窮，IEEE 802.11,HiperLAN2、藍牙(Bluetooth), IrDA. Home RF以及超寬帶(UWB)等6種技術(shù)。

1.2高速無線個人網(wǎng)

高速無線個人網(wǎng)(WPAN)工作在不需許可證的2.4 GHz頗段.最高速率可達55 Mb/s.

(1)高速率無線個人網(wǎng)的分類:高速率WAN的應用可以分為兩大類.第一類涉及大宗(多兆字節(jié))數(shù)據(jù)文檔傳送:第.二類涉及實時視像和高質(zhì)量聲音。

(2)高速率無線個人網(wǎng)的應用:在第一類應用中是以數(shù)字格式存儲多兆字節(jié)照片文檔及視像流的數(shù)字照相機和攝像機方面的應用。在第二類應用中，高質(zhì)量聲音和視像的配送方面有若干引人注目的應用。

高速率WPAN的另一應用領(lǐng)域是配有高質(zhì)量聲音和三維圖像的交互式游戲。高速率WPAN可以用來在多玩家游戲控制臺和高清晰度顯示器之間建立無線連接。

2無線局域網(wǎng)

在一個典型的無線局域網(wǎng)環(huán)境中，有一些進行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的設(shè)備，稱為接入點(AP )。通常，一個AP能夠在幾+至上百米的范圍內(nèi)連接多個無線用戶。在同時具有有線和無線網(wǎng)絡的悄況下，AP可以通過標準的Internet電纜與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡相連，作為無線網(wǎng)絡和有線網(wǎng)絡的連接點。無線局域網(wǎng)的終端用戶可通過無線網(wǎng)卡等訪問網(wǎng)絡。

2.1無線局域網(wǎng)的室外應用

無線局城網(wǎng)在室外主要有以下幾種類型:

（1）點對點型:該類型常用于固定的要聯(lián)網(wǎng)的兩個位置之間，是無線聯(lián)網(wǎng)的常用方式，使用這種聯(lián)網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡，優(yōu)點是傳輸距離遠、傳翰速率高、受外界環(huán)境影響較小。

(2)點對多點型:該類型常用于有一個中心點，多個遠端點的情況下。其最大優(yōu)點是組建網(wǎng)絡成本低、維護簡單:其次，由于中心使用了全向天線，設(shè)備調(diào)試相對容易。該種網(wǎng)絡的缺點也是因為使用了全向天線，波束的全向擴散使得功率大大衰減，網(wǎng)絡傳輸速率低，對于較遠距離的遠端點，網(wǎng)絡的可靠性不能得到保證。

(3)混合型:這種類型適用于所建網(wǎng)絡中有遠距離的點、近距離的點.還有建筑物或山脈阻擋的點。在組建這種網(wǎng)絡時，綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡方式，對于遠距離的點使用點對點方式，近距離的多個點采用點對多點方式，有阻擋的點采用中繼方式。

2.2無線局域網(wǎng)的室內(nèi)應用

無線局域網(wǎng)的室內(nèi)應用則有以下兩類情況:

(1)獨立的無線局域網(wǎng):這是指整個網(wǎng)絡都使用無線通信的情形。在這種方式下可以使用AP,也可以不使用AP。在不使用AP時，各個用戶之間通過無線直接互聯(lián)。但缺點是各用戶之間的通信距離較近，且當用戶數(shù)里較多時，性能較差.

(2)非獨立的無線局域網(wǎng):在大多數(shù)情況下，無線通信是作為有線通信的一種補充和擴展。我們把這種情況稱為非獨立的無線局域網(wǎng)。在這種配置下，多個AP通過線纜連接在有線網(wǎng)絡上，以使無線用戶能夠訪問網(wǎng)絡的各個部分。

3無線城域網(wǎng)

無線城域網(wǎng)的推出是為了滿足日益增長的寬帶無線接入(BWA)的市場需求。雖然多年來802.11x技術(shù)一直與許多其他專有技術(shù)一起被用于BWA，并獲得很大成功，但是WLAN的總體設(shè)計及其提供的特點并不能很好地適用于室外的BWA應用。當其用于室外時，在帶寬和用戶數(shù)量方面將受到限制，同時還存在著通信距離等其他一些問題。

【結(jié)束語】

回顧網(wǎng)絡發(fā)展的歷史軌跡，我們可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡技術(shù)是一個新老更替、優(yōu)勝劣汰的過程.超高速的光通信技術(shù)、高速無線通信技術(shù)等一批先進技術(shù)的出現(xiàn)，使得計算機互連網(wǎng)絡技術(shù)在未來將產(chǎn)生新的飛躍，相應地產(chǎn)生一大批先進的新興網(wǎng)絡技術(shù)，必將使得目前的網(wǎng)絡環(huán)境和應用方式發(fā)生了巨大變化，向“更大、更快、更安全、更及時、更方便”的方向發(fā)展。下一代的高速計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)將會更安全.同時，該系統(tǒng)將更具有主動性、可擴展性、適應性和服務的可集成性等特征

【參考文獻】

【1】竇文華，張鶴穎，鄭彥興 .計算機網(wǎng)絡前沿技術(shù).2007

第6篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；人才培養(yǎng)；地方經(jīng)濟；專業(yè)建設(shè)；職業(yè)教育

中圖分類號：TP391.44-4 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599(2012)01-0000-02

Study of the Training Mode of the Internet of Things

Luo Luoyang,Tian Liwei

(Guangdong University of Science&Technology Department of Computer Science,Guangzhou523083,China)

Abstract:The Internet of Things has a wide range of applications in many fields,a huge industrial space.The talents of Internet of Things become particularly important.And Dongguan economic restructuring and development strategy, the concept of service of the local economy, adjusting the direction of the professional and professional structure of the institutions of higher learning;according to the socio-economic needs and arrangements for the development of institutions of higher education professionals in training programs and courses standards; according to local economic environment,the construction of professional internet of things,cultivate the talents of business needs.

Keywords:Internet of Things;Personnel training;Local economy;Professional construction;Vocational education

一、物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)背景

當前，物聯(lián)網(wǎng)已成為各國構(gòu)建經(jīng)濟社會發(fā)展新模式和重塑國家長期競爭力的先導領(lǐng)域?！秶抑虚L期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》和《東莞市科學與技術(shù)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中均將物聯(lián)網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。發(fā)達國家通過國家戰(zhàn)略指引、政府研發(fā)投入、企業(yè)全球推進、應用試點建設(shè)、政策法律保障等措施加快物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，以搶占戰(zhàn)略主動權(quán)和發(fā)展先機。我國已具備一定的應用、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，并以建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)、智慧/智能城市建設(shè)和應用示范等為標志，形成了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展熱潮，取得了積極進展，但也暴露了一些深層次問題。

溫總理曾指出我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)最為緊迫的三個問題：一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來；二是在國家重大科技專項中，加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展；三是盡快建立中國的傳感信心中心，或者叫“感知中國”。同時，要早一點謀劃未來，早一點攻破傳感網(wǎng)核心技術(shù)，要依靠科技和人才，占領(lǐng)科技和經(jīng)濟發(fā)展制高點，保證我國具有可持續(xù)發(fā)展的能力和可持續(xù)的競爭力。

二、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)置的可行性和必要性

目前，東莞正在大力實施經(jīng)濟社會“雙轉(zhuǎn)型”戰(zhàn)略，致力于實現(xiàn)從資源型經(jīng)濟到創(chuàng)新主導型經(jīng)濟的轉(zhuǎn)變、從初級城市化社會向高級城市化社會的轉(zhuǎn)變，確定了以信息產(chǎn)業(yè)帶動工業(yè)化，壯大電子信息、裝備制造等優(yōu)勢主導產(chǎn)業(yè)，把“東莞制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皷|莞創(chuàng)造”的發(fā)展策略。東莞經(jīng)濟社會要實現(xiàn)“雙轉(zhuǎn)型”和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，其關(guān)鍵在于人才。物聯(lián)網(wǎng)作為一個宏大的產(chǎn)業(yè)，并不是一個簡單的應用領(lǐng)域，幾乎涉及東莞本地的電子、機械、家具、玩具、物流等所有應用領(lǐng)域，它面向現(xiàn)代信息處理技術(shù)，培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)分析與科技開發(fā)及研究方面的高素質(zhì)應用型技術(shù)人才，使其能夠在各個行業(yè)中貢獻自己的力量，為社會的發(fā)展做出貢獻。

因此，社會對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大，東莞對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求也是很大的。廣東科技學院按照地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的要求設(shè)置和調(diào)整專業(yè)。學院已建立了一支水平較高、結(jié)構(gòu)合理的管理隊伍和師資隊伍，具備了較充足的先進教學儀器設(shè)備和豐富的圖書資料，這為建設(shè)高質(zhì)量、高水平的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)提供了保障。

新專業(yè)以《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》為指南，以物理信息混合網(wǎng)絡化系統(tǒng)為載體，圍繞“網(wǎng)絡化信息感知”、“網(wǎng)絡化信息傳輸”、“網(wǎng)絡化信息服務與安全”、“網(wǎng)絡化資源優(yōu)化”四個主要研究方向，緊密結(jié)合地方經(jīng)濟發(fā)展需求與發(fā)展戰(zhàn)略，整合我校及校企合作的優(yōu)勢資源，建立以網(wǎng)絡專業(yè)為依托、多學科交叉的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”專業(yè)，為實現(xiàn)國家“信息化帶動工業(yè)化”的戰(zhàn)略決策，促進信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出重大貢獻，并推動依托單位信息學科群的跨越式發(fā)展。

三、物聯(lián)網(wǎng)知識結(jié)構(gòu)與培養(yǎng)目標

（一）知識結(jié)構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)是由感知層、網(wǎng)絡層和應用層組成的體系架構(gòu)。感知層實現(xiàn)對物理世界的智能感知識別、信息采集處理和自動控制，并通過通信模塊將物理實體連接到網(wǎng)絡層和應用層，該層需要硬件設(shè)計、嵌入式、傳感器等方面的知識和技能。網(wǎng)絡層主要實現(xiàn)信息的傳遞、路由和控制，包括延伸網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)，網(wǎng)絡層可依托公眾電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，也可以依托行業(yè)專用通信網(wǎng)絡，低速近距離無線通信技術(shù)、低功耗路由、自組織通信、無線接入M2M通信增強、IP承載技術(shù)、網(wǎng)絡傳送技術(shù)、異構(gòu)網(wǎng)絡融合接入技術(shù)以及認知無線電技術(shù)。應用層包括應用基礎(chǔ)設(shè)施/中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)應用。應用基礎(chǔ)設(shè)施/中間件為物聯(lián)網(wǎng)應用提供信息處理、計算等通用基礎(chǔ)服務設(shè)施、能力及資源調(diào)用接口，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在眾多領(lǐng)域的各種應用，該層主要為軟件組件技術(shù)，它將應用程序的不同功能模塊化，并通過標準化的接口和調(diào)用方式聯(lián)系起來，實現(xiàn)快速可重用的系統(tǒng)開發(fā)和部署。

“物聯(lián)網(wǎng)”知識結(jié)構(gòu)中的專業(yè)知識部分應體現(xiàn)其關(guān)鍵技術(shù)，包括：射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)、無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、軟件技術(shù)、硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和安全隱私，如圖1物聯(lián)網(wǎng)的三層圖。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)三層圖

（二）培養(yǎng)目標。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，所涉及到的知識包含感知、網(wǎng)絡通信、應用三個方面的內(nèi)容：感知層――傳感器相關(guān)知識和信號檢測相關(guān)知識；網(wǎng)絡層――網(wǎng)絡技術(shù)、通信技術(shù)、安全技術(shù)；應用層――數(shù)據(jù)處理、云計算、軟件開發(fā)等。所涉及的學科非常之廣，專業(yè)跨越之大，遠遠超過傳統(tǒng)的電子類或電氣類的學科。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)是多學科交叉的專業(yè)，一個學生要在四年的時間內(nèi)要很好地掌握硬件、網(wǎng)絡、軟件三方面的技術(shù)是十分困難的。因此開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，要根據(jù)所依托專業(yè)來選擇，重點突破一個方面，其他兩個方面作為擴展協(xié)同發(fā)展。由此，根據(jù)我校的實際情況，選擇以網(wǎng)絡專業(yè)為依托來開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。

綜上所述，“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)要求學生德、智、體、美全面發(fā)展，具備電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)，掌握有線和無線網(wǎng)絡通信理論、信息處理、計算機技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層、網(wǎng)絡層和應用層關(guān)鍵設(shè)計等專門知識和技能，并具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強的創(chuàng)新能力，成為能夠從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應用、設(shè)計、分析與開發(fā)等工程技術(shù)人才。

四、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)

作為本科專業(yè)，在民辦院校將其稱為應用型本科，其特點就是要根據(jù)地方經(jīng)濟的需求，開設(shè)符合地方經(jīng)濟發(fā)展的專業(yè)，培養(yǎng)為地方經(jīng)濟服務的應用型人才，則在課程體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計中要符合應用型本科的特點，根據(jù)前面的分析，根據(jù)東莞經(jīng)濟的特點，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程體系分為：公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、專業(yè)組選課、專業(yè)任選課五個模塊。

（一）公共課。該模塊為必修課，主要是思想政治教育課程和通識教育課程。幫助學生提高思想政治素質(zhì)、外語水平、邏輯思維能力和創(chuàng)新能力等，其主要課程有思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、中國近代史綱要、基本原理概論、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學語文、大學英語、專業(yè)導論、體育、大學生健康教育、就業(yè)指導。（二）專業(yè)基礎(chǔ)課。該模塊也叫學科基礎(chǔ)課，也是必修課，主要讓學生為學習物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的打下堅實的基礎(chǔ)，其課程主要有：高等數(shù)學、離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字邏輯、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)通信原理、數(shù)據(jù)庫原理及應用、計算機組成原理。（三）專業(yè)課。該模塊為必修課，主要課程有：物聯(lián)網(wǎng)工程導論、電路基礎(chǔ)、電子技術(shù)、通信電子電路、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、通信原理、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫原理、計算機網(wǎng)絡、微機原理與接口技術(shù)等。（四）專業(yè)課組選課?？梢愿鶕?jù)專業(yè)方向選擇以下課程：物聯(lián)網(wǎng)射頻技術(shù)、RFID基礎(chǔ)技術(shù)、無線 SoC基礎(chǔ)、傳感器設(shè)計基礎(chǔ)、傳感器網(wǎng)絡、ZigBee無線技術(shù)、網(wǎng)絡程序設(shè)計技術(shù)、單片機原理及應用、嵌入式Linux系統(tǒng)技術(shù)、DSP芯片應用技術(shù)、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)和藍牙技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層技術(shù)（3G/GPRS/GSM以太網(wǎng)）、嵌入式系統(tǒng)、WIFI技術(shù)及云計算在物聯(lián)網(wǎng)中的應用、通信安全理論、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)應用層設(shè)計等。（五）專業(yè)任選課。該模塊可以開設(shè)一些增加學生的學習興趣或綜合應用類的課程，如智能城市、智慧校園、智能交通、智能物流、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能電網(wǎng)、智能車輛管理系統(tǒng)等等的課程。

關(guān)于實驗實訓課程，則嵌入到課程中，體現(xiàn)教、學、做一體化教學，讓學生能及時的消化所學的知識，并能快速地將知識轉(zhuǎn)化為技能，應用到實際工作中去，如表1所示為物聯(lián)網(wǎng)各課程模塊的學分與學時。

表1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程模塊學分與學時數(shù)

五、小結(jié)

對于日漸興起的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，掌握核心技術(shù)無疑就掌握了市場主導權(quán)，把人們感知的自然界信息集成一個網(wǎng)絡，物體與物體之間做一個交互，這不只是一個新的技術(shù)，而是在包括過去射頻識別等技術(shù)在內(nèi)構(gòu)成一個面向應用的學科。由于這個學科更側(cè)重于應用，作為應用型本科院校，在物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程上就要更傾向于課堂應用性的設(shè)計，在教育中的應用應該充分利用學校中的用戶規(guī)模、校園網(wǎng)絡資源、信息服務產(chǎn)品開發(fā)能力，在建設(shè)資金、網(wǎng)絡運營經(jīng)驗、帶寬資源和信息服務提供等方面的優(yōu)勢，合作共建，分工協(xié)作，全力打造國內(nèi)高等院校中具有典型性的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。

參考文獻：

[1]胡忠望.“物聯(lián)網(wǎng)”新專業(yè)課程體系的設(shè)計[J].中國電力教育,2010（22）:109-110

[2]物聯(lián)網(wǎng)白皮書（2011）[R].北京:工業(yè)和信息化部電信研究院,2011

注：民辦職業(yè)教育主動適應經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的研究---2011-2012年度廣東省民辦教育協(xié)會研究課題，課題編號：GM2011028。

[作者簡介]

第7篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

關(guān)鍵詞：車載導航 藍牙路標 航位推算 位置修正

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0026-03

Research of Vehicle Location Assisted by Bluetooth Signposts

Sun Yafei Pan Tong

（High School Affiliated to Nanjing Normal University，Nanjing Jiangsu，210003，China）

Abstract：The vehicle location is the core part of intelligent transportation system， most of the existing vehicle navigation use GPS and Dead Reckoning（DR） navigation system. To solve the GPS/DR system problems of positioning blind area problem in high-rise buildings or tunnels，this paper uses bluetooth information， and installs bluetooth signposts sensor in navigation blind area，to correct the GPS/DR positioning results.This topic mainly studies the positioning error correction methods of bluetooth signposts sensor， and analyzes the signpost positioning error model.The results show that when the speed is less than 70 km/h， fixed position accuracy using bluetooth signposts can reach 10 meters；when the speed is more than 70km/h， and less than 170km/h， position correction precision can reach within 20 meters.

Key Words：Vehicle navigation；Bluetooth signposts；Dead reckoning；Position correction

交通是當今世界發(fā)展的一個重要問題。城市交通擁堵、交通事故頻發(fā)、交通環(huán)境惡化成為當今世界各國面臨的共同問題，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家都承受著不斷惡化的交通困擾[1]。城市中，為了提高車輛的運行效率，需要對車輛進行監(jiān)控和調(diào)度。為此，出現(xiàn)了智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，ITS）。

ITS運用先進的信息技術(shù)、電子通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)解決交通中存在的諸多問題。ITS通過系統(tǒng)集成，將道路、駕駛員和車輛有機地結(jié)合在一起，同時加強了三者之間的聯(lián)系，借助于系統(tǒng)的智能化技術(shù)，駕駛員可以實時了解道路交通以及周圍車輛的分布狀況，以最為安全和經(jīng)濟的方式到達目的地。同時，管理人員通過對車輛、駕駛員和道路信息的實時采集來提高其管理效率，以達到充分利用交通資源的目的。

車輛導航系統(tǒng)是ITS系統(tǒng)的核心部分，是其它各種功能的基礎(chǔ)。ITS中交通管理系統(tǒng)、自動避撞系統(tǒng)、自動收費系統(tǒng)、動態(tài)路線引導系統(tǒng)以及公共運輸中的車輛調(diào)度和管理系統(tǒng)都不同程度地依賴于車輛的位置信息，假如車輛導航系統(tǒng)不能提供ITS要求的位置精度和可靠性，ITS中大部分功能都將無法實現(xiàn)[2]。

全球定位系統(tǒng)GPS，能提供精確的四維時空信息，已廣泛應用于定位導航、資源勘查等領(lǐng)域[3]。從目前國內(nèi)外的研究報道來看，車輛的導航與定位都是基于GPS的前提下，輔以航位推算DR、地圖匹配MM等[4]。由于航位推算定位誤差隨時間發(fā)散，而地圖匹配算法也只有在車輛拐彎時才能提供與地圖精度相當?shù)亩ㄎ恍畔?，因此當由于高樓、遂道的遮擋，較長時間內(nèi)沒有GPS信號時，即使有DR、MM輔助，也難以進行高精度的導航定位，也就是說這種方式存在導航“盲區(qū)”[5]。

該文中將藍牙技術(shù)用于車輛導航系統(tǒng)。在GPS定位盲區(qū)設(shè)定基于藍牙的路標傳感器（Bluetooth Beacon，BB），采用GPS/DR/BB組合導航，解決了車輛導航中的盲區(qū)問題，實現(xiàn)了城市中全區(qū)域、全天時的導航與定位。文中將首先對GPS/DR組合定位原理進行分析，研究BB輔助定位的誤差特性，提出基于BB的位置修正模型，并通過實例分析所采用模型的有效性。

1 車輛GPS/DR組合定位原理

城市中，由于受到高樓、樹蔭的遮擋，GPS信號很弱，嚴重影響GPS的定位精度和定位可靠性。因此，城市車輛定位中單純的GPS定位無法滿足系統(tǒng)在定位精度和定位可靠性方面的要求，而DR（Dead Reckoning）航位推算可以在一定程度上彌補GPS的上述不足[6]。

車輛航位推算方法是一種常用的自主式車輛定位技術(shù)，它在水平直角坐標平面內(nèi)推算車輛的位置。車輛導航計算機以一定頻率采集陀螺儀、里程儀信息，在已知車輛初始位置的情況下，利用實時采集的陀螺儀和里程儀數(shù)據(jù)，推算得到下一時刻車輛的位置。

圖1所示為航位推算原理示意圖，A為起始時刻的位置，后續(xù)的B、C、D等各點的位置坐標可以通過式（1）進行計算得到：

（1）

式（1）中，和表示車輛在時刻的東向、北向位置；是車輛從時刻到時刻內(nèi)向前行駛的距離；是車輛在時刻的航向；是車輛時刻到時刻轉(zhuǎn)動的角速率（模型中，假定車輛在一個采樣周期內(nèi)以勻角速率轉(zhuǎn)動）；是航位推算的周期。

由以上分析可以看出，DR航位推算是一個位置、航向累積的過程，由于傳感器采集的數(shù)據(jù)總會存在一定誤差，因此，純DR航位推算誤差隨時間增加而變大。但是，航位推算可以實現(xiàn)系統(tǒng)的連續(xù)定位，不會出現(xiàn)GPS定位過程中出現(xiàn)的信號中斷現(xiàn)象。通過GPS/DR組合計算，可以充分利用GPS、DR各自的優(yōu)點，彌補雙方的不足，提高整個系統(tǒng)的定位精度和定位可靠性。

2 藍牙路標定位誤差修正

藍牙技術(shù)是一種開放性的、短距離無線通信技術(shù)標準[7]。它可以在較小范圍內(nèi)通過無線連接方式實現(xiàn)固定設(shè)備以及移動設(shè)備之間的網(wǎng)絡互聯(lián)，可以在各種數(shù)字設(shè)備之間實現(xiàn)靈活、安全、低成本、小功耗的數(shù)據(jù)通信。采用藍牙技術(shù)來實現(xiàn)車載導航系統(tǒng)與路標之間的數(shù)據(jù)通訊，具有很好的使用前景[8]。

2.1 藍牙路標定位誤差修正算法研究

不同的藍牙模塊通訊距離也不同，假設(shè)藍牙模塊通訊距離為R。設(shè)圖2中P點布置有一個藍牙路標，P點的坐標為（x0，y0），該藍牙模塊作用范圍為半徑R的圓?，F(xiàn)有一車以速度v向前行駛，當車輛行駛至藍牙路標的有效作用區(qū)域（A點）時，兩模塊間開始試圖建立通訊，直至車輛行駛到B點時通訊建立完畢，車輛獲得了P點的坐標值（x0，y0）。

如果用P點坐標來修正車輛的位置，則必然會帶來一定的誤差，應該用B點的坐標來修正車輛的位置信息才是正確的。

設(shè)B點的真實坐標為（x，y），從圖2中幾何關(guān)系可以得到：

（2）

式中，b表示汽車與藍牙路標間沿道路垂直方向上的距離，t表示車輛從A點行駛到B點的時間，也即藍牙模塊建立通訊的時間。通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，運動過程中車載設(shè)備和藍牙模塊建立通訊的時間約為2～3 s，計算時可取時間t為2.5 s。

另外，為了保證車輛至少連接一次，速度需要滿足：

（3）

下面針對不同的情況來分析藍牙路標的定位誤差。

2.2 直接利用路標位置修正車輛位置

由公式（2），可以求出x，y方向以及平面距離誤差分別為：

（4）

公式（4）表明，直接修正情況下的位置誤差與藍牙通信距離R、車輛與藍牙路標的垂直距離b、車速v、藍牙模塊通信建立時間t有關(guān)。

取車速v=50 km/h，通訊時間t=2.5 s，b=a/2=10/2=5 m，則 m m，

m。

在R、b、t取值一定的情況下，車速不同，對應的修正誤差也不相同，當車速時，距離最小。取R=100 m，b=5 m，t=2.5 s，可以計算當v=143.8 km/h時，x=0 m，y=5 m，d=5 m，此時車輛與藍牙路標間距離最短。同時可以得出如下結(jié)論：當車速范圍為120～170 km/s，直接修正的定位誤差

2.3 藍牙路標的修正補償算法

車輛行駛中可能沿著道路的內(nèi)側(cè)（快車道）或外側(cè)（慢車道）行駛，公式（2）中，b的取值難以確定。而通訊建立時間t的選取也有一定誤差[9]。因此b、t的取值會給B點坐標的計算帶來定位誤差。下面討論速度v、藍牙通訊時間t、以及道路寬度b的變化對修正結(jié)果的影響。

（1）通訊建立時間對藍牙路標定位誤差的影響：從公式（2）可以看出，通訊建立時間僅對x方向位置誤差有影響，由試驗數(shù)據(jù)，藍牙通訊的建立時間t取值范圍為2～3 s。因此可以得到定位誤差的最大值、最小值以及定位誤差的取值范圍。

（5）

式（5）表明：在藍牙通訊建立時間t不定（路寬b已知）的情況下，x方向的距離誤差與車速有關(guān)，x方向上的距離誤差范圍隨著車速v的增加而增加；x方向的距離誤差為常值。

（2）道路寬度對藍牙路標定位誤差的影響：道路寬度取值范圍為0～a。從式（2）可以得出定位誤差的最大值、最小值以及定位誤差的取值范圍：

（6）

從式（6）可以得出：隨著道路寬度a值的增加，x方向上的定位誤差范圍增大，y方向上的定位誤差范圍不變。

（3）道路寬度及通訊時間對藍牙路標定位的綜合影響：而當車輛沿道路內(nèi)側(cè)外側(cè)行駛時，b取值為0～a；通訊時間t=2～3 s，則B點的最大、最小坐標為：

（7）

取藍牙通訊建立時間t為2.5 s，b取為道路寬度a的一半。則B點坐標（x，y）為

（8）

由公式位置修正模型（8）修正車輛位置，x、y方向的修正誤差為：

（9）

（4）模型修正數(shù)據(jù)分析。假設(shè)藍牙模塊作用范圍R=100 m，道路寬10 m。對于以速度50 km/h行駛的車輛，由式（9）可得修正誤差為：7.3 m， m；對于以速度120 km/h行駛的車輛，修正誤差為：17 m， m。公式（8）表明：x方向誤差與車輛行駛速度有關(guān)，y方向誤差與道路寬度相關(guān)。如果要求10 m的定位精度，則要求車輛速度小于70 km/h。

直接用藍牙路標位置修正車輛位置：當車輛以速度50 km/h行駛， m， m；當車輛以速度120 km/h行駛， m m。顯然，車速為120km/h的時候，直接修正精度較高。

針對上述討論情況，得出結(jié)論：

1）當車速小于120 km/s，采用公式（8）進行修正；

2）當車速大于120 km/s且小于170 km/s時，采用藍牙路標的位置直接代替車輛位置。

通過以上方法的修正，系統(tǒng)定位精度可以達到10 m（車輛速度小于70 km/h）或者20 m（車輛速度大于70 km/h，且小于170 km/h）以內(nèi)。

2.4 位置修正殊情況分析

上述的藍牙路標修正算法中，僅考慮了一般的情況，并沒有對一些特殊情況進行分析。下面就其中幾種特殊情況進行分析。

（1）車速上限分析。從上文中，我們知道藍牙通訊有一定的建立時間，為2～3 s，如果車速過快，在沒有連接上的情況下，車輛就離開藍牙通信范圍。對公式（3），取R=100 m，b=10 m，t=3 s，可以得到車速上限v=240 km/s。

（2）車速較低情況考慮。車速較慢時，藍牙路標有可能與車輛建立不止一次的通訊連接。如果進行二次藍牙位置修正，則需要建立更加復雜的模型，以進一步提高藍牙路標位置修正精度[10]。

3 結(jié)語

該文首先研究了車輛導航系統(tǒng)的基本原理與算法，針對GPS全球定位系統(tǒng)和DR航位推算系統(tǒng)單獨實現(xiàn)車輛導航的不足，引入藍牙路標信息，提出BB輔助GPS/DR組合定位方案。接著，文中重點針對藍牙路標位置修正算法進行了研究，建立了道路寬度、車輛速度、藍牙路標通信建立時間與定位誤差間的關(guān)系模型；并使用模型修正車輛的位置，對影響定位誤差的3種因素（道路寬度因素、車輛速度因素、藍牙路標通信建立時間因素）進行理論與數(shù)據(jù)分析。

該文研究結(jié)果表明：當車速70 km/h，且

參考文獻

[1] 黃衛(wèi)，陳里得.智能運輸系統(tǒng)概論[M].北京：人民交通出版社，1999：57-60.

[2] 鄭平方，常青，張其善.車載GPS/DR組合導航系統(tǒng)的研究[J].北京航空航天大學學報，1999，25（5）：513-516.

[3] 徐紹銓，張華海，楊志強.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2001：101-117.

[4] 陸濤，劉建國，張乃鎮(zhèn)，等.GPS/DR車輛導航系統(tǒng)工程實現(xiàn)[J].導航，2000，36（1）：97-101.

[5] 房建成，李學恩，申功勛，等.市區(qū)車輛GPS/DR組合導航系統(tǒng)的研究[J].中國公路學報，1999（1）：84-89.

[6] 關(guān)桂霞.車載Gps/DR組合導航系統(tǒng)研究[D].太原：華北工學院，2001.

[7] 嚴紫建，劉元安.藍牙技術(shù)[M].北京：北京郵電大學出版社，2001：32-50.

[8] 張浩，趙千川.藍牙手機室內(nèi)定位系統(tǒng)[J].計算機應用，2011，31（11）：3152-3156.

第8篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

[關(guān)鍵詞]二元加法流密碼流密碼RBR系統(tǒng)

一、密碼學理論

密碼學主要是研究通信安全保密的學科。它包括兩個分支:密碼編碼學和密碼分析學。密碼編碼學主要研究如何對信息進行變換，以及保護信息在新的傳遞過程中不被敵手竊取、解讀和利用的方法，而密碼分析學則研究如何分析和破譯密碼。這兩者之間既相互獨立又相互促進。

密碼學的基本思想是對機密信息進行偽裝。一個完整的密碼系統(tǒng)由明文空間、密文空間、密碼方案和密鑰空間組成。加密前的信息稱為明文，明文的全體稱為明文空間。明文是信源編碼符號，可以簡單地認為明文是有意義的字符流或比特流。密文是經(jīng)過偽裝后的明文，全體可能出現(xiàn)的密文集合稱為密文空間，也可以被認為是字符流或比特。密碼方案準確地描述了加密變換和解密變換的具體規(guī)則，包括對明文進行加密時所使用的一組規(guī)則的描述和對密文還原時所使用的一組規(guī)則的描述。

流密碼是將明文消息按字符逐位加密，通常是將已編碼成比特串的明文消息序列與加密密鑰序列采取不進位的模2相加，收方也采用相同的方法恢復明文。流密碼可以進一步分成同步流密碼和自同步流密碼。

同步流密碼的主要優(yōu)點是無錯誤的傳播，一個傳播錯誤只影響一個符號，不會影響到后續(xù)符號；對于自同步流密碼，某一符號的傳輸錯誤將會影響到后面的符號的解密，也就是說，自同步流密碼有錯誤傳播現(xiàn)象。目前，已有的同步流密碼大多采用的是二元加法流密碼。密碼系統(tǒng)的一般模型如下圖所示:

二、RBR系統(tǒng)簡介

遠程網(wǎng)絡備份系統(tǒng)簡稱RBR系統(tǒng)，系統(tǒng)完成并實施后，將有效地對可能出現(xiàn)的各種災難進行有效的、快速的恢復。

1.RBR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

RBR系統(tǒng)由三個邏輯層組成:客戶層、管理層(中間層)和服務層。其中,客戶層代表系統(tǒng)所管理的客戶計算機的資源;管理層由備份適配器、認證服務器、管理控制臺等組成，構(gòu)成系統(tǒng)的管理核心；服務層代表提供存儲的服務器資源。其中管理層處于管理業(yè)務邏輯的核心。

2.RBR系統(tǒng)中實體和各實體功能

（1)客戶——多個

主要功能是完成備份集管理；備份數(shù)據(jù)文件壓縮/解壓縮、加密/解密;恢復/備份會話激活、執(zhí)行、協(xié)商；用戶證書管理。

（2)主控管理與通信實體——單個

主要功能是備份恢復會話協(xié)商、備份計劃管理、完整客戶備份數(shù)據(jù)目錄管理和備份服器管理。

（3)認證實體——多個

（4)備份服務器——多個

主要功能是客戶備份數(shù)據(jù)存儲和備份/恢復會話執(zhí)行。

3.RBR系統(tǒng)中的信息傳輸

來自客戶端頂層軟件的數(shù)據(jù)集信息經(jīng)過流化、壓縮、加密等過程，向下到達socket網(wǎng)絡傳輸層，在這里通過網(wǎng)絡傳送到服務器。在服務器一端，數(shù)據(jù)進行反向的處理，最后還原成數(shù)據(jù)集信息，由服務器端管理軟件進行統(tǒng)一存放。

在RBR系統(tǒng)中，客戶端與服務器之間的數(shù)據(jù)通道被認為是不安全的，因此，在數(shù)據(jù)進入通道之前，很必要對數(shù)據(jù)進行加密處理。另一方面，由于客戶端、服務器之間數(shù)據(jù)傳輸量大，過強的加密算法勢必造成數(shù)據(jù)傳輸速度的降低。因此,如何在速度和加密強度之間找到一個平衡點是系統(tǒng)研究的關(guān)鍵。

三、系統(tǒng)設(shè)計思路

RBR系統(tǒng)的工作內(nèi)容主要由備份計劃制訂、數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復三個環(huán)節(jié)組成。

1.備份計劃制訂

備份計劃的制訂過程,是由客戶端發(fā)出“提交備份申請”開始,以備份適配器/管理員批準或拒絕申請為終結(jié)點的邏輯過程。在這個過程,備份適配器要響應客戶端發(fā)來的“提交備份申請”消息,并經(jīng)管理員審核后處理,無論通過與否,都返回處理信息，最后制訂的計劃并不存放在客戶機本地。具體處理過程如下圖。

2.數(shù)據(jù)備份

備份過程不是由客戶機發(fā)起的，而是由備份適配器發(fā)起。因為備份計劃都保存于備份服務器，它們是由備份適配器統(tǒng)一管理，作為客戶機只維護本機要備份的數(shù)據(jù)集合。具體處理如右圖。

3.數(shù)據(jù)恢復

恢復與備份是一個反向的操作,但不是嚴格的“反操作”。在恢復過程中,要防止對用戶的錯誤操作。因此在恢復數(shù)據(jù)之前,要對客戶身份進行嚴格的驗證,具體實現(xiàn)如下圖。

四、加解密模塊分析設(shè)計

RBR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型可以用部屬圖描述如下（共有五個部分，分別為客戶端，服務器端，適配器，控制臺和證書服務器）。

RBR系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過程是在一個分層的結(jié)構(gòu)中進行的。如下圖所示。在RBR系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)和指令向下經(jīng)過數(shù)據(jù)打包、加密和壓縮、流化，最后通過Socket傳送到網(wǎng)絡中。在數(shù)據(jù)接受方，進行反方向的轉(zhuǎn)換。

五、加密方法選擇及算法實現(xiàn)

1.加密方法

按照對明文消息加密方式的不同，單鑰密碼體制一般可以分為:流密碼和分組密碼。分組密碼是將明文消息分為多個字符的分組,逐組進行加密的密碼體制。對于某一消息，分組密碼體制一般首先對明文消息填充，使其長度為固定分組長度的整數(shù)倍，然后，密碼算法將消息劃分成一個一個長度固定的分組，逐分組進行加密變換。

流密碼將消息分成連續(xù)的符號或比特用密鑰流逐個進行加密。如果流密碼所使用的是真正隨機產(chǎn)生的、與消息流長度相等的密鑰流，此時的密鑰流就是一次一密的密碼體制。

2.二元加法流密碼

（1)二元加法流密碼體制

在這種密碼中，密鑰、明文和密文都編碼為0,1序列。種子密鑰用來控制密鑰流發(fā)生器，是密鑰流發(fā)生器輸出的密鑰流，加密變換是模2加(即異或)。在解密時,解密方將利用通過安全信道傳送來的、同樣的種子密鑰與加密方相同的密鑰發(fā)生器，使密鑰流生成器輸出與加密端同步的密鑰,并使用與加密變換相同的解密變換,從而完成對明文的加密與解密。

二元加法流密碼體制如下圖：

在這種二元加法流密碼體制中，由于通信信息被編碼成“0”或“1”的二元序列，因此，利用一個簡單的二元靜態(tài)控制系統(tǒng)，從一個較短的密鑰產(chǎn)生一個很長的、不重復的“偽”隨機序列，從而能夠達到“一次一密”的密碼體制。

（2)二元加法流密碼密鑰流的性質(zhì)

二元流密碼的安全強度取決于密鑰生成器所生成的密鑰流的性質(zhì)。如果密鑰流是無周期的無限長的隨機序列，那么此時流密碼即為一次一密的密碼體制。但在實際中，密鑰流都是用有限存儲和有限復雜邏輯的電路來產(chǎn)生的，此時的密鑰流生成器只具有有限多個狀態(tài)，這樣，密鑰流的狀態(tài)呈現(xiàn)出一定長度的周期，其輸出也只能是周期序列。因此，實際應用中的流密碼不可能是一次一密的密碼體制。但是，只要密鑰流產(chǎn)生器產(chǎn)生的密鑰流周期足夠長，并且隨機性足夠好，那么可以近似地實現(xiàn)人們所追求的理想的保密體制。

（3)密鑰流生成器的結(jié)構(gòu)

流密碼的設(shè)計核心在于密鑰發(fā)生器的設(shè)計，流密碼的安全強度取決于密鑰發(fā)生器中密鑰流的周期、復雜度，隨機特性等，安全的密鑰流生成器的結(jié)構(gòu)必然使用了非線形變換。

密鑰流生成器可以分解成驅(qū)動和組合兩部分。其中密鑰流生成器的驅(qū)動部分將生成密鑰流生成器的狀態(tài)序列，使之周期很長，統(tǒng)計特性良好；非線形組合部分則顯著增加密鑰流的復雜程度，使密鑰流能夠抵抗各種攻擊，同時保持驅(qū)動部分提供良好的分布特性。

產(chǎn)生密鑰流最重要的部件是線形反饋移位寄存器。線形反饋移位寄存器由移位寄存器、運算器和反饋電路構(gòu)成。移位寄存器用來存儲數(shù)據(jù)，并受脈沖驅(qū)動。運算器含有乘法器和加法器。反饋電路不斷產(chǎn)生脈沖信號驅(qū)動移位寄存器進行移位運算，并將運算器的結(jié)構(gòu)反饋到寄存器的最高位，輸出最底位。

3.RC4流密碼算法分析

RC4算法是一種流式加密器（streamcipher），它將短的鍵值展開成為無限制的偽隨機數(shù)鍵值串。發(fā)送者使用這個鍵值串與明文信息做異或（XOR）運算處理并產(chǎn)生密文，接收者則使用鍵值產(chǎn)生適當?shù)逆I值串。并且對密XOR及鍵值串運算之后，就可以得到原始的明文。

六、結(jié)論

遠程網(wǎng)絡備份系統(tǒng)簡稱RBR系統(tǒng)設(shè)計完成并實施后，將有效地對可能出現(xiàn)的各種災難進行快速的恢復。從而有效地保證數(shù)據(jù)通信的安全，保證各企事業(yè)的工作能夠有條不穩(wěn)的進行。

參考文獻:

第9篇：數(shù)據(jù)通信概論范文

【關(guān)鍵詞】電力機車；主電氣電路；輔助電氣電路；控制系統(tǒng)

1 引言

和諧系列電力機車是南車集團和北車集團與國外企業(yè)合作，引進消化技術(shù)，并國產(chǎn)化的新一代交流貨運機車，型號有HXD1、HXD1B、HXD1C，HXD2、HXD2B、HXD2C和HXD3、HXD3B、HXD3C。和諧型系列機車電氣系統(tǒng)的主、輔回路均采用了交流控制技術(shù)，系統(tǒng)的設(shè)計堅持起點高、技術(shù)領(lǐng)先的原則，采用先進、成熟、可靠的技術(shù)，按照標準化、系列化、模塊化、信息化的總體要求進行全方位設(shè)計的。

2 主電氣系統(tǒng)

機車主電氣電路主要由網(wǎng)側(cè)電路、主變壓器、牽引變流器及牽引電機構(gòu)成，如圖1所示。其中和諧型系列電力機車網(wǎng)側(cè)電路主要由受電弓、主斷路器、臺避雷器、高壓電壓傳感器、高壓電流傳感器、高壓隔離開關(guān)、主變壓器原邊、回流側(cè)互感器和接地碳刷等組成。下面主要從主變壓器、變流器和牽引電機三個方面進行比較。

圖1 簡化主電氣電路

2.1 HXD1型電力機車主電路特點

（1）主變壓器

采用EFAT6744型電力機車牽引變壓器。其內(nèi)除主變壓器外，還裝有兩臺100HZ濾波電抗器。它們裝在一個郵箱內(nèi)，共用一個冷卻系統(tǒng)。主變壓器是單相變壓器，臥式結(jié)構(gòu)，采取車體下懸安裝方式。

（2）牽引變流器

每臺機車由2節(jié)車組成，每節(jié)車設(shè)有1個牽引變流柜，每個牽引變流柜由2套相互獨立的變流器組成。一個變流器包含2個并聯(lián)的四象限整流器、1個牽引逆變器和1個輔助逆變器等。

（3）牽引電機

采用西門子公司的1TB2624-0TD02型或國產(chǎn)化的JD160型鼠籠式三相異步牽引電動機，額定功率為1224千瓦，冷卻方式為強迫通風，采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）。

2.2 HXD2型電力機車主電路特點

（1）主變壓器

主變壓器為模塊化的臥式結(jié)構(gòu)，包括1個原邊繞組，4個牽引繞組，4個二次濾波電抗器，2個輔助濾波電抗器，強迫油循環(huán)風冷卻系統(tǒng)以及內(nèi)置的多種保護電器。

（2）牽引變流器

采用ONIX系統(tǒng)將IGBT技術(shù)應用于異步交流傳動機車。牽引傳動系統(tǒng)的每臺牽引電機與1個牽引逆變器和1個四象限整流器相連，組成四個獨立的驅(qū)動單元，這樣每根車軸驅(qū)動可以單獨切除，因此發(fā)生一個單獨的故障后，1臺機車上仍保持3/4牽引功率。

（3）牽引電機

牽引電動機采用由永濟電機公司國產(chǎn)化的YJ90A型牽引電機（阿爾斯通公司原型號為6 FRA 4567 B型），該型電動機為六極三相鼠籠式異步牽引電動機，定子采用全疊片無機殼結(jié)構(gòu)以減輕重量和改善散熱，額定功率為1224千瓦，冷卻方式為強迫通風，采用磁場定向直接轉(zhuǎn)矩控制。

3 輔助電氣系統(tǒng)

輔助電氣系統(tǒng)是由三相輸出輔助電源、充電機、輔助負載、低壓電器和輔助控制單元等組成。

3.1 HXD1型電力機車輔助電氣系統(tǒng)特點

HXD1型電力機車輔助電氣系統(tǒng)由集成在牽引變流器內(nèi)的輔助逆變器供電。兩個輔助逆變器分別從牽引變流器的一路中間直流環(huán)節(jié)取電，通過濾波變壓器和一組濾波電容器濾波后向兩個三相支路供電。230V/60Hz單相交流支路由一個440V/230V變壓器從三相恒頻恒壓支路取電。直流負載支路由蓄電池充電機供電。

3.2 HXD2型電力機車輔助電氣系統(tǒng)特點

兩個獨立的輔助變流器均采用 IGBT技術(shù)。每個輔助變流器包括降壓斬波器和逆變器，直接由主電路中間回路供電，變壓器不用設(shè)輔助繞組。在正常模式下，一個輔助變流器為定頻載荷供電，另一個為變頻載荷供電。如果一個輔助變流器驅(qū)動失效，另一個將為蓄電池充電器和整個機車的輔助載荷供電。蓄電池充電器單節(jié)車采用冗余設(shè)計，每兩節(jié)車也互為冗余，保證了110V電源的可靠性。

3.3 HXD3型電力機車輔助電氣系統(tǒng)特點

在HXD3型機車中，其三相輔助電路采用了輔助變流器給機車的各類輔助電機供電，三相輔助變流系統(tǒng)是采用日本東芝公司現(xiàn)有成熟的輔助傳動變流技術(shù)，由兩組輔助變流器組成。每組輔助變流器的功率均為230kVA，它們分別是APU1和PU2。APUl和APU2分別同2套牽引變流器安裝在一起，組成兩組功率變流柜。其風冷部分共用一個通風機和通風道，簡化了機車通風系統(tǒng)，減少了牽引變流器和輔助變流器之間的電氣接口，有利于設(shè)備安裝、檢修和維護。

4 微機控制系統(tǒng)

機車控制監(jiān)視系統(tǒng)，簡稱TCMS可以實現(xiàn)以下功能：根據(jù)司機指令完成對機車邏輯控制、主變流器及牽引電機控制、輔助變流器控制、牽引特性控制、制動特性控制、定速控制、半自動過分相控制，機車運行狀態(tài)顯示，具備故障保護、顯示、記憶，并在一定程度上可以自動排除、切換故障。

4.1 HXD1型電力機車微機控制系統(tǒng)特點

HXD1型電力機車裝載了西門子公司開發(fā)的“SIBAS32”32位微機控制系統(tǒng)和列車通信網(wǎng)絡（TCN），并安裝了“Locotrol”多機牽引無線同步控制系統(tǒng)和克諾爾公司的“CCB II”微機控制電空制動系統(tǒng)。“SIBAS 32”系統(tǒng)采用集散控制模式，由中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、輔助控制單元（ACU）、液晶顯示屏（HMI）和外設(shè)智能接口（KLIP）構(gòu)成，并采用網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信，由絞線列車總線（WTB）和多功能車輛總線（MVB）兩級網(wǎng)絡構(gòu)成，使機車控制系統(tǒng)具有控制、監(jiān)測、傳輸、故障診斷、顯示和存儲功能。

4.2 HXD2型電力機車微機控制系統(tǒng)特點

HXD2型電力機車采用了阿爾斯通公司開發(fā)的“Agate”微機網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是基于WorldFIP網(wǎng)絡通信總線，網(wǎng)絡架構(gòu)分為FIP車輛網(wǎng)絡（FIPV）和FIP列車網(wǎng)絡（FIPT）兩級，其中FIPV負責每節(jié)機車內(nèi)部各設(shè)備的信息交換，而FIPT用于兩節(jié)機車之間或兩組重聯(lián)機車之間的通信；控制系統(tǒng)具有全面的機車控制、監(jiān)測、傳輸、故障診斷、顯示和存儲功能。由基本硬件和軟件模塊組成：MPU（主處理）、CRT（牽引傳動控制模塊）、 CRA（輔助控制模塊）、RIOMS（遠程輸入輸出模塊）、DDU（司機室顯示器）等。

5 結(jié)論

通過對和諧型系列機車的電氣系統(tǒng)的分析，掌握了各系列機車交流電氣系統(tǒng)的特點，為機車的運營和管理提供可靠的技術(shù)支持。

參考文獻：

[1]黃濟榮.電力牽引交流傳動與控制.北京：機械工業(yè)出版社，1999.

[2]王立民，郝鳳榮.HXD3型交流傳動電力機車電氣系統(tǒng).鐵道機車車輛，2008.

[3]連級三.電傳動機車概論.成都：西南交通大學，2001.