時間:2023-06-08 10:57:06
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇通信標準與規范,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘要在分析縣市級郵政通信管理作特點的基礎上,闡述,如何建立郵政通信標準化、程序化、規范化的管理體系,最大限度地調動和激發全網的綜合通信能力。
糊眥躺性縣(救當前,郵電行業為實現“九五計劃和分,包括經營管理、業務管理、生產組織管理、20__年遠景目標,正在加速實現兩個根本性轉變。這是一個涉及通信全局的大問題,也是一個系統工程。對于縣(市)郵電局來說,加強郵政通信的管理,以期適應整個經濟走向市場化、集約化的客觀要求,從而提高郵政通信網的整體效能,是實現郵政兩個根本性轉變的重要措施之一。
一、正確分析縣(市)級郵政通信管理工作的特點,有的放矢開展郵政管理工作縣市級郵政通信處于生產經營第一線,是郵政通信的起點和終點。既有生產任務又有經濟指標,既有質量指標,又有數量指標,管理工作錯綜復雜。正確分析郵政管理工作特點,隨時掌握郵政生產經營的動態變化,有的放矢地開展郵政通信管理工作,是適應郵政兩個根本轉變的前提。目前,縣(市)級郵政通信管理有以下幾個方面特點:
1.郵政通信管理工作的復雜性
(1)管理I作的內容繁[找文章還是到文秘站 ,更多原創!注:]多按管理內容收端日期:質量管理、現場管理、通信服務規范管理、資金物資管理、安全生產管理、基礎工作管理、設備管理等l0種。按管理層次分,有股室公司、支局班組、臺席班段。按管理強度分,有剛性指標,柔性指標等。
(2)業務種類多,業務性強按業務種類分,主要有函件、包件、快件、特快專遞、機要、報刊發行、儲蓄、匯兌、集郵等,而每項業務種類中又細分若干類別.,經辦的各類業務均有詳盡的規定。
(3)業務1種多,生產經營組織難度大按經辦業務的工種分,有營業、投遞、封發、分發、郵件接發、郵件運輸等。除生產型工種外,管理型的工種有業務管理和查詢、匯兌檢查、儲蓄事后監督等。在生產經營中,任何一個環節出現問題,都將影響郵政通信質量以致成為通信事故。因而要做到全程全阿密切配合.上一環為下一環服務,下一環為上一環把關,形成嚴密的組織管理系統。
2.郵政業務管理的法規性
(1)業務法律性強郵政通信全程全網,聯合作業,必須用法律來保障國家機關、團體,以及人民群眾的郵政通信。郵政主管部門必須按郵政法、刑法及相關法規來制訂郵政通信發展及服務方針,為郵政工作的正常進行提供法律保障保護用戶的用郵權利,調整郵政企業與用戶之間的法律關系,使郵政工作人員處理郵件業務做到有章可循。
(2)業務規范性強郵政通信必須遵照
各類業務處理規則、規定、通知、通令及地方權力機構制定的地方性法則和規范性文件,如郵件禁寄限寄規定、郵件規格標準價格儲蓄利息標準等
(3)郵政通信時限性強郵政業務的時限處理規則規定:郵件按種類分先后次序處理;各類郵件寄達各地最大全程時限;各類郵件進局的最大處理時限及投遞時限;符合哪一級時限標準才能經辦哪些業務等。
(4)郵件規格標準高為適應自動化分揀以及運輸投遞、查詢等,對各類郵件明確規定重量、大小、書寫、封裝、封發規格標準。
3.郵政通信的社會服務性
郵政通信是服務性行業,優質服務是郵政部門的出發點和歸宿(1)社會服務的廣泛性從辦理郵政業務的社會服務面來看,有社會的各階層,如干部、工人、農民、學生、軍隊等。
(2)社會服務的滲透性郵政通信已成為人們不可缺少的、無法由其他通信方式和部門取代的通信手段,它與人們的生活工作、學習、娛樂、交往息息相關因此,郵政部門應努力創造一個舒適清新的服務環境.運
用現代的服務設施、使用規范的服務用語、嚴格遵照操作標準和規范.努力為社會服務,樹立良好的企業形象。
4.郵政業務的市場競爭性
國家通過法律賦予郵政企業對某些特定業務享有獨家專營的權利隨著社會主義市場經濟的建立,許多郵政業務已進入市場競爭,例如特快專遞、儲蓄、報刊發行、商包等因此.郵政部門必須加強經營管理.轉換經營
機制.增強競爭意識,參與競爭,在競爭中求生存和發展。
5.郵政通信物資資金的流通性
郵政通信在很大程度上是實現物資的空間轉移、資金的社會流通。一是物資在空間轉移中工作環節多、物資品種多包裝各異、運輸方式各異存放條件各異;二是經辦儲蓄匯兌、報刊發行等業務的資金流量大,且資金流動中每時每刻都發生動態變化如橙滋局1995年郵政業務資金達2億元以上.業務收入達450萬余元,三是郵政生產人員都與資盤金、物資打交道,物資資金的管理成為郵政通信管理總之,縣(市)級郵政通信管理工作錯綜復雜,工作量大,管理難度大。我們面臨的問題是:如何規范郵政通信管理,理順各方面關系,使繁雜的郵政通信管理達到標準化、程序化規范化,變事后管理為事前管理,熟練掌握生產經營環節,爭取管理工作的主動,以適應日益多層次、多樣化的社會需求,達到提高郵政通信質量和經濟效益的目的二、建立郵政通信標準化、程序化、規范化管理體系,最大限度地調動和激發全網的綜合通信能力為了適應經濟發展對郵政通信多層次、[文章來源于=文秘站 =站-幫您找文章,12小時內解決您的文章需求注:].多樣化的需求,不斷滿足用戶對郵政服務功髓、服務水平和質量等方面越來越高的要求,提高郵政通信整體素質和效益,正確處理管理與效益,管理與發展的辯證關系,郵政部門在擴大外延增長方式的同時,十分重視擴大內涵增長方式,以管理促發展,向管理要效益.建立郵政通信標準化,程序 化、規范化管理體系,通過科學的管理轉化為現實生產力,最大限度地調動和激發全網的綜臺通信能力
1.縣(市)級郵政通信標準化建設.是郵政通信管理工作的起點郵政通信管理標準化是管理工作和生產
第1期楊昌柏提高縣(市)級郵政通信管理水平適應兩個根本轉變操作的行為規范。制訂郵政通信管理標準,使郵政通信生產做到有章可依,有標準可考核,是郵政通信管理工作的起點,是實施郵政通信標準化建設中十分重要的管理環節。
(1)縣(市)衄郵政通信標準化建設的目
的縣(市)級郵政通信管理標準化以郵政業
務規章制度為基礎,根據各類業務的生產環
節制訂操作規程,達到統一、簡化、高質、高效
的目的。
(2)縣(市)級郵政通信標準化建設的分
類縣(市)級郵政通信管理標準化建設內容
繁多,大致可分為兩大類,一類屬通信管理
類,為管理工作行為規范,另一類屬通信生產
類,為通信生產操作行為規范。通信管理標準
分為業務管理經營管理、生產組織管理、質
量管理、通信服務管理、基礎管理標準等,通
信生產操作標準是各項業務生產過程中各環
節的規范。
(3)縣(市)級郵政標準化建設的要求
郵政通信管理標準要根據縣(市)級郵政通信
的特點,本著從實際出發的態度來制訂。第
一
,要適應市場經擠的要求,對競爭性業務要
以市場為導向,采用靈活經營的辦法。第二,
要重視社會服務水平的提高,把改善服務、樹
立良好的企業形象作為發展業務的原動力。
第三,要建立嚴格的資金物資管理標準,并納
入管理工作的重要議事日程。第四,要重視生
產中各工序各環節的銜接,確保郵政通信迅
速準確安全、方便。在標準制訂中要做到三
全,即:①項目全,管理標準與生產操作標準
并重,管理標準是為生產操作標準服務的.生
產操作標準是管理標準的重要組成部分i②
業務種類全,各項業務有標準可依;③操作環
節全,操作大約可分為三個環節,如操作前期
準備環節,操作主要環節、操作善后環節等。
標準的制訂要簡便易行,可操作性強,既要避
免不切合實際的生搬硬套,又要符合業務規
章制度的基本原則。
(4)縣(市)衄郵政通信標準化建設必須
注意的問題
①郵政通信管理標準的制訂要抓住主要
方面和主要環節。
@標準的制訂要可操作性強,應在生產
實踐中反復實驗,使之科學合理。
⑤標準的制訂必須量化,便于綜合考核。
量化要注意突出重點,綜合平衡,通過量化考
核,能如實反映事物的真實面目和內容。
④標準要在執行中反復修訂,不斷提高,
以利于提高操作人員的業務能力和管理人員
的管理水平,促進郵政通信整體素質的提高。
2、縣(市)級郵政通信程序化管理,是郵
政通信管理工作的優化
縣(市)級郵政通信管理標準化建設是實
施郵政通信程序化管理的基礎。郵政通信程
序化管理是把種類齊全的各類管理標準,按
通信生產的規律和通信管理的特點,以最優
順序排列組合,達到優化管理工作和生產環
節,形成郵政管理和生產操作規律,避免管理
工作和生產操作的盲目性。
縣(市)級郵政通信程序化管理內容很
多,大約可分為兩大類。
一是郵政通信生產的操作程序。把操作
標準有序進行排列,l例如郵政營業人員的班
前準備操作程序是:①檢查營業室安全設施;
@打掃清潔衛生,③整理臺席、用品用具及業
務單冊按定址定位標準擺放整齊;④備足零
錢和出售票品,⑤開門迎接頤客。各項業務在
操作過程中也應按大的環節編入程序。
二是郵政通信管理的工作程序。把郵政
管理工作編入程序,根據各項管理的特點和
時限性,認真分析后進行程序設計。例如,郵
政通信的質量管理部分確定了全年季度、
月、天應實施的工作程序。栓滋局擬定全年郵
政管理文秘站 工作實施3個匯審、3個大檢查3個
會議、4個通報:3個匯審即,1月集郵預訂工
作業務資金匯審,2月報刊發行業務資金匯
審,5月儲匯資金業務匯審;3個大檢查即,4
月、1O月儲匯資金業務檢查,6月投遞工作檢
38湖北郵電技術
查;3個會議即,年初郵政工作會議.8月投遞
工作會議,9月發行工作會議;4個通報即.按
季投遞員營銷工作通報.按季投遞員排單管
理通報,按月郵件規格質量通報,按月儲匯業
務質量檢查稽核通報
以上檢查、匯審均形成定型管理量化標
準,會議和通報均形成一定形式和格局。這
樣.把郵政通信質量管理從大的方面引入了
程序管理,有效地控制了通信質量,確保了業
務資金物資的安全。‘
3.縣(市)級郵政通信規范化管理,是郵
政管理工作的核心
縣(市)級郵政通信規范化管理建立在標
準化、程序化管理之上,使標準化、程序化管
理在日常操作中得以準確的貫徹實施郵政
通信規范化管理是整個郵政通信管理工作的
核心問題,是整個管理工作成敗的關鍵。
(1)郵政通信規范化管理必須做到制度
化、經常化管理制度化包含兩層意思。一是
健全規章制度,明確工作職責;二是按制度實
施職責。堅持標準、持之以恒必須貫穿在管理
工作和業務操作中。如松滋局每月初召開郵
政通信生產倒會,總結上月生產經營情況及
存在問題,安排布置本月生產經營活動。叉如
所屬生產班組及支局,每日早上現場管理,檢
查人員就位簽到。支局、班組每月一次講評會
和經濟質量分析會等,都達到了有效管理的
目的。
(2)郵政通信規范化管理必須加強日常
的監昔工作
①郵政通信規范化監管要自上而下形成
體系必須建立各層次監管機構,配齊人員,
并明確本文來自文秘站 職責;監管工作要形成制度化,經常
化.充分發揮兼職監管人員的作用,加強對兼
職監管人員履行職責的考核。
@加強監督和業務部門的監管職能監
管的形式主要有:日常檢查、突襲檢查、大檢
查、匯審檢查綜合評審(根據大檢查評分、匯
審評分和日常稽查記錄對各單位進行專業管
理綜合評價)。
③總結表彰,獎懲兌現,鼓勵先進,鞭策
后進要應用經濟杠桿獎優罰劣。通信生產
實行轉軌變型,變單純的生產服務型為經營
服務型,把業務操作與市場緊密結合起來,接
受市場的檢驗,把執行操作規程規范變成每
個操作者的自覺行為。
三、縣(市)級郵政通信管理工
作的兩點建議
I.重視管理人才的培養
郵政通信專業性強、要求高,而管理人才
缺乏,不適應郵政通信管理工作要求。有計
劃、有步驟地培養現代化郵政專業管理干部
已成為當務之急。采取各種教育形式培養有
現代化管理知識、懂業務、會管理、有創業精
神的一大批郵政專業管理干部,已成為郵政
通信實現兩個根本轉變的首要任務。
2.加大對郵政通信設備和管理設施的投
人
郵政通信要采用專業化,集團化經營方
式,使經營管理電子化、生產操作機械化自動
化,努力改善郵政通信生產和工作環境,適應
日益增長的業務發展需要。
總而言之,縣(市)級蝦政通信標準化、程
序化、規范化管理,是通過提高生產要紊的使
用效率和合理構成來實現的經濟增長方式,
是克服其重視通信能力發展和企業外部開
拓,不重視企業內部管理的有效措施,是郵政
【關鍵詞】 民航通信 導航監視設備 校飛方案
隨著社會經濟的快速發展以及航空技術的大力發展,我國民航事業獲得了較大的發展。隨之而來的是,人們對民航飛行的安全越來越重視。而飛行校驗的作用主要在于對民航通信導航監視設備的空間信號質量進行有效的檢測,并對相應的系統功能進行校準,以此來確保民航飛行的安全。因此,對民航通信導航監視設備校飛方案的有效性進行探討已成為當前研究的重要課題之一。
一、民航通信導航監視設備校飛的種類
所謂“飛行校驗”是指,根據相關的飛行校驗規范,并使用飛行校驗飛機來對通信導航監視設備的空間質量進行檢測和評估的過程。目前,民航通信導航監視設備校飛的種類有很多。一般而言,其種類主要包括四種,即投產校驗、監視性校驗、定期校驗以及特殊校驗。其中,投產校驗的目的是為了獲取校驗對象所有的信息與技術參數;監視性校驗是基于投產校驗上的一種不定期的飛行校驗方法;定期校驗的目的是為了檢測校驗對象是否滿足持續運行的相關要求和符合相關的技術標準;特殊校驗是一種較為特殊的飛行校驗,其主要是針對性地對校驗對象所受影響的部分進行飛行校驗。目前,飛行校驗的對象包括很多,其主要表現為航向信標、全向信標、無方向信標、測距儀、指點信標以及下滑信標等。
二、民航通信導航監視設備校飛方案的有效性制定
由于行校驗對于民航通信導航而言,至關重要;它是確保民航飛行安全的重要前提和保障。因此,民航部門必須采取行之有效的策略對民航通信導航監視設備校飛方案進行有效性制定。筆者根據上述內容,并結合相關的工作經驗,共總結出以下幾點:
2.1對校飛實施單位的任務和職責進行明確
民航部門要對民航通信導航監視設備校飛方案進行有效性制定,首先必須對校飛實施單位的任務和職責進行明確。一般而言,飛行校驗機構應對校驗時間進行明確,并為此負責。同時,飛行校驗機構還應根據相關的規定對飛行校驗所需的設備、儀器以及系統等進行嚴格的檢查,以此來確保其滿足飛行校驗的需求。此外,飛行校驗機構還應根據飛行校驗的項目和標準來嚴格對飛行校驗任務進行執行,并在飛行校驗結束后出具相關的飛行校驗報告書。
由于校驗對象運行管理單位所涉及的部門較多,且其管理水平的好壞對飛行校驗效益造成嚴重的影響。因此,民航部門還必須在校飛方案中對校驗對象運行管理單位各個部門的職責進行明確。例如,校驗對象運行管理單位中的業務管理部門,其主要職責在于上報飛行校驗申請、校驗結果以及設備開發申請,并對校驗時間進行協調。
2.2對飛行校驗的對象進行明確
民航部門要對民航通信導航監視設備校飛方案進行有效性制定,還必須以文字敘述或表格的方式來將飛行校驗的對象明確在方案之中。一般而言,飛行校驗的對象主要包括兩個方面的內容,即校驗對象的基本信息和新建的設備系統。其中,校驗對象的基本信息主要是指臺站設備信息,如臺站名稱、設備廠家、設備類型與型號以及臺站經緯度等。
2.3明確飛行校驗的程序
民航部門要對民航通信導航監視設備校飛方案進行有效性制定,還必須在方案中明確飛行校驗的程序。一般而言,在對飛行校驗分析程序進行制訂之前,應先根據相關的規定對飛行校驗科目進行確定。值得注意的是,不同的設備系統其校驗科目的要求也不盡相同。待飛行校驗科目確定好之后,相關部門應嚴格按照飛行校驗科目的相關要求來對各個科目的飛行校驗程序進行制訂。由于在制訂飛行校驗程序的過程中會涉及到相關的空域問題。因此,相關部門在對飛行校驗程序進行制訂之前,還應對空域問題進行充分考慮,以此來確保其制訂的科學性和合理性。
2.4做好飛行校驗報告的編制工作
在飛行校驗正式結束后,設備運行管理部門應根據飛行校驗的檢測和評估結果來對飛行校驗報告進行編制,以此來確保飛行校驗報告的科學性和合理性。同時,飛行校驗報告中的內容應包括各個飛行校驗科目的統計數據、臺站的基本信息、各個飛行校驗科目的圖標以及對雷電基本性能的相關結論與評估等。
三、結束語
綜上所述,飛行校驗不僅能夠確保民航飛行的安全,而且也是能夠對其通信導航監視設備的空間信號質量進行有效的檢測。因此,民航部門必須對通信導航監視設備校飛方案進行制定,并采取行之有效的策略來不斷提高其校飛方案的有效性,以此來不斷提高校飛的效率。由于本文篇幅有限,必然存在不足之處。故而,這還需要我們進一步對民航通信導航監視設備校飛方案的有效性進行探討和研究。
參 考 文 獻
網絡銷售以其直接價格低廉、方便的交易方式、靈活的支付方式開始強勢崛起,以成為很多公式主要的銷售渠道。計算機通信給我國大中小企業帶來了更多的利潤。為什么計算機通信能帶來這么多的好處呢。這主要由計算機通信的特點決定的。以數據交換與傳輸和強大的數據分析處理能力的計算機通信技術相比于傳統電話通信,其主要特點主要有以下幾個方面:
高效的數據信息傳輸能力是計算機通信的特點之一。一條線路數字信息的傳輸速率為64kbit/s,具有每分鐘48萬個字符的傳輸能力。相比語言模擬信息傳輸方式的2400bit/s和每分鐘18000個字符能力,數字傳輸比模擬傳輸具有更多的數據信息傳輸量更高的數據傳輸效率,能夠很好的應對現代大規模網絡應用帶來的全信息、高速度的傳輸處理要求。
由于計算機通信時用數字通信技術比較適和多媒體通信比如圖像、語音、文字、數值、視頻等多媒體信息。而多媒體通信有在當今網絡通信中占主導地位。
與傳統的電話通信相比計算機通信應用數字通信技術易于加密,強行解密很難,信息安全的到很好的保證。在傳輸過程當中抗干擾能力強,同時還有很好的降噪能力,遠距離傳輸信號穩定等特點。
根據網絡數據分析計算機通信有25%數據通信持續時間在1s以下,約50%持續進間為5s以下。然而電話通信的平均時間約為3-5min;同時計算機通信還具有呼叫時間短等特點。所以計算機通信擁有更高效的數據傳輸能力,這樣能減少通訊的硬件設施的建造成本和維護成本。高效的數據傳輸能力能來很高的經濟效益。(5)計算機通信曼徹斯特編碼技術,曼徹斯特碼Manchestercode(又稱裂相碼、雙向碼),一種用電平跳變來表示1或0的編碼,其變化規則很簡單,即每個碼元均用兩個不同相位的電平信號表示,也就是一個周期的方波,但0碼和1碼的相位正好相反。
在計算機網絡技術高速發展的今天,計算機網絡通信已經遍布世界大多數國家和地區,不同地區、不同語言、不同網絡、不同廠商生產的硬件之間要實現無阻礙通信就變得至關重要,一個適合于整個計算機網絡通信的通信標準就顯得尤為重要了。制定網絡通信的標準主要考慮二個方面的問題:一是,硬件設施方面,硬件設備是搭建網絡的基礎,統一的硬件標準,有利于網絡信號性質和傳輸的穩定,保證信號的質量。但是更值得我們考慮的問題是網絡通信的邏輯層次統一的標準。建立一套在邏輯上的約定與規定,形成通信協議,通信協議的建立保障通信在不同文化、不同硬件、不同地區之間的順利傳輸、轉化。因此標準性是設計,實施和評價通信系統的重要指標。
現在,EIA、IEEE、ITU-TSS、ECMA、ISO、ANSI等權威標準機構為通信協議標準化和規范化的建立做出很大的貢獻,全球通信行業都執行這些標準,為信息全球化做出了很大貢獻。國際電信聯盟(ITU),是聯合國的一個專門機構。包含三個電信標準部門(TSS),無線電通信部門和電信發展部門,其中從事標準化工作的TSS是由原CCITT和CCIR部分合并而成,其主要職責是對相關電信資費,操作和技術等問題提出意見和建議,促進全球的電信標準化。TSS關于計算機通信相關的建議系列有:F系列建議:除電話以外的電信業務;G系列建議:有關數字系統和網絡,傳輸系統和媒體;H系列建議:有關非話信號的線路傳輸;I系列建議:有關ISDN;T系列建議:有關文件結構的重點性能,遠程信息業務和高層協議;V系列建議:有關電話網上的數據通信;X系列建議:有關開放系統通信和數據網;Z系列建議:關于程序語言。ISO主要針對操作系統考慮開展計算機(數據)通信的協議標準化工作,使得計算機網絡設備具有更好的兼容性。
ANSI是美國全國性的技術情報交換中心,是美國標準化和協調的最高機構,由通信載波、用戶、制造商及其他有關組織組成。IEEE是美國制定電氣標準的專業組織,對數據通信標準的制定有重大影響。它主要從事OSI模型中數據鏈路層與物理層協議的制定工作。EIA是美國電子工業商界協會,重點關注標準的開發工作,主要從事OSI模型中物理層有關的標準制定,比如RS-232C標準。ECMA是一個標準化和技術評議機構,主要工作是開發用于通信技術和計算機有關的標準。中國國家標準局是我國有關技術標準與工程的法律制定機構,并頒布相關的標準。在計算機網絡和通訊業中,我國已決定采用相應的國際標準。在1983年成立了計算機與信息處理標準化技術委員會,負責ISO/TC97所對應的標準化工作。
進入21世紀以來,科學技術飛速發展。光電子學、光纖技術、微電子科技以及計算機語言的成熟應用,使得計算機網絡和通信的到了很大的普及。計算機通信已經廣泛應用于國防、科研、工業、電信、金融、教育等諸多行業,信息技術的發展為當今社會代來了很大的方便,網絡購票、購物已經進入大多數人的生活。在線數據查詢,電子郵件,可視圖文業務等為企業的辦公帶來了巨大的便利于利益。計算通信技術為代表的信息技術已經成為推動國民經濟發展的強大動力。
作者:葛洪玉單位:江蘇省人民政府
令人茫然的文字迷局
患難見真情!想必特斯拉在無人駕駛車禍事故后對這句話的理解深刻了許多。以色列駕駛輔助芯片及軟件制造商Mobileye認為特斯拉宣傳的自動駕駛技術并不成熟,有一定廣告夸大手法存在,其宣傳的自動駕駛應該是駕駛輔助系統。
如果說大家還能較好地理解“自動駕駛”和“輔助駕駛”,那“無人駕駛”、“自我駕駛”、“自動化汽車”呢?不但美國總統奧巴馬和美國運輸部對同一個事物的用詞出現偏差,我國產業界重量級人物對相關用詞的意見也不統一。在2016年的兩會上,吉利汽車董事長李書福在提案中建議加快“自動駕駛”立法,而百度董事長李彥宏建議加快制定和完善“無人駕駛汽車”的相關政策法規。連名字都沒弄清楚,能指望無人駕駛行業規范和國家法律法規能跟上?這恐怕是無人駕駛最大的癥結所在。
無人駕駛本身是一項系統的工程,需要各種復雜的電子控制設備互相協同才能實現目標,從基本的車輛定位、控制、穩定到立體視覺、電磁控制等等,市場用十大系統對無人駕駛汽車進行解析的同時,意味著這十大系統都需要相關的產業規范,這些都將成為無人駕駛能否崛起的關鍵。
不可或缺的高精度地圖
無人駕駛最基本功能之一為導航,其實現需要依據自身GPS及高精度地圖來確定位置和行駛方向。無人駕駛應用要求GPS定位精度需要到達厘米級別(目前精度>1米),并提供更精確的三維數據已應對復雜的駕駛環境。高精度地圖不但需要百度、高德、四維圖新等企業長期投入地圖底層數據測繪,并同芯片、傳感器等硬件廠商進行深度合作,而Here、Mobileye等企業也開始依托定制化完成對地圖行業的布局,但總體而言,當前的電子地圖還遠不能滿足無人駕駛的需要,這恐怕不是短時間能解決的問題。
急需統一的通信標準
駕駛員會用語言、手勢、喇叭等形式在駕駛過程中完成同其他駕駛員的交流,汽車智能駕駛系統呢?作為物聯網的重要分支,汽車在向無人駕駛邁進的過程中,通信標準成為急需邁過的一道門檻。從目前標準定立情況和國家政策推動看,V2X是指車對外界的信息交換,它包括V2V(車-車)、V2I(車-基礎設施)、V2P(車-行人)等方式車聯網通信技術,即車對外界的信息交換,是未來智能交通運輸系統的關鍵技術。V2X產業本身又細分為DSRC和LTE-V兩個標準和產業陣營,歐美、日本及我國相關汽車產業鏈企業根據各自狀況和應用環境選擇不通通信標準,雖然LTE-V成為我國車聯網通信標準的幾率很大,但除本身有一定不確定性外,通信環境也是阻礙。
車聯網通信及數據分析處理及回饋將產生大量的即時信息流,現有以4G為主的移動網絡顯然難以滿足如此大的即時通信數據交換,5G成為構筑車聯網通信環境希望的同時,其本身標準、資費等又需要市場解決。
以突破成本為首的激光雷達
在眾多幫助汽車獲得感知功能的智能車載硬件中,測距傳感器絕對是不可或缺的存在。相比超聲波、毫米波、攝像頭等其余傳感器,不受天氣、照明等環境干擾,能夠清晰、穩定探測汽車周圍3D數據的的激光雷達被市場一致看好能夠成為主流技術,但高昂的成本卻讓激光雷達推廣乏力。
百度在之前演示的自動駕駛車上,使用的激光雷達成本就高達70萬人民幣,已經超過絕大部分主流汽車整車售價了。作為無人駕駛汽車的必要裝備,激光雷達的成本將成為必須攻克的難點。
容易被忽視的倫理問題
如果在行駛途中面臨一個道德困境,要么撞到馬路上的一名兒童,要么急打方向盤以避免撞到兒童、但可能撞到其他車道的汽車以致本車人員傷亡,那么無人駕駛汽車會“果斷”選擇優先保護車內人員、寧愿撞到兒童。
一般人遇到這種情況,會立即作出踩剎車、打方向盤以避免撞人的反應,但無人駕駛汽車系統往往以“最佳選擇”為核心,追求最佳選擇的時候往往同人類情感倫理產生沖突。當被撞行人數量較少且以行人為主時,人們往往傾向支持無人駕駛汽車系統的選擇,但當可能被撞行人數量上升且出現兒童、孕婦一類弱勢群體時,人們又很難接受系統“無情”的選擇。
這類情感倫理的沖突不僅僅會引發市場對無人駕駛應用的討論,更容易從行業規范、立法等方面產生爭論從而推遲無人駕駛應用的落地。
一步一個腳印的推進
無人智能駕駛的發展方向相對明確,但其發展始終需要一個過程和時間沉淀,依據汽車自動駕駛系統對方向盤及加減速操作的控制程度,無人智能駕駛發展歷程可大致分為五個階段,目前1級和2級輔助駕駛已經成熟量產,包括1級警告提示類功能車道偏離預警LDW、前撞預警FCW、盲點檢測BSD、交通標志識別TSR等,以及2級干預輔助類功能自適應巡航ACC、車道保持輔助LKA、緊急自動剎車AEB、智能遠光燈IHC、自動泊車AP等。3級綜合功能自動駕駛已有充分技術儲備,如豐田的公路自動駕駛輔助AHAC,特斯拉的自動巡航Autopilot,以及通用的Super Cruise,但離量產還有一段時間。
任何技術從研發、試產到量產中間都要經過多個環節,而在全面推向個人消費級市場以前,試商用也是必不可少的,整個發展過程無論是技術還是市場都需要時間,無人駕駛的癥結可以說是需要用時間來彌補的。
Abstract: The concept, requirement and structure of home sensor networking is introduced in the paper, and the system of home sensor networking based on TD gateway and OSGi service platform is proposed, the TD home gateway structure is analyzed and the software system structure of intelligent devices of home sensor networking is pointed out.
關鍵詞:智能家庭網絡;TD;OSGi
Key words: home sensor networking;TD;OSGi
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)03-0184-01
0引言
智能家庭網絡是指在家庭內部通過一定的傳輸介質(如電力線、雙絞線同軸電纜、無線電、紅外等)將各種電氣設備和電氣子系統連接起來,采用統一的通信協議,對內實現資源共享;對外能通過網關與外部網(如Ethernet,ISDN,TD-SCDMA等)互連進行信息交換[1]。通過智能家庭網絡能實現如下功能:對電氣設備的控制和管理、家居安全、能源管理、多媒體服務、通過計算機或機頂盒連接互聯網[2]。
1TD-SCDMA和OSGi簡介
TD-SCDMA作為中國提出的第三代移動通信標準(簡稱3G)。隨著中國移動的TD三期建設,TD網絡日漸完善,已經能覆蓋重點城市的熱點區域。
OSGi規范由OSGi聯盟制定,為網絡服務定義了一個標準的、面向服務的計算環境。OSGi規范主要面向連接在網絡上的家用終端和網關設備,Java的框架結構使其具有平立性、可移植性、可靠性、動態性、安全性等特性[3]。
2基于TD網關和OSGi服務平臺的智能家庭網絡設計
2.1 網絡總體結構
智能家庭網絡主要是家庭內部的控制網絡,與局域網基本相同,他們都是由自主處理器組成的分布式系統,各處理器之間可通過通信設備互相交換數據。系統主要由控制網絡、計算機網絡配置和管理子系統以及家庭網關等部分組成。
家庭的電氣設備和電氣子系統通過網絡節點連接到總線上,系統一方面可以通過計算機對網絡系統進行初始化配置、調試和故障診斷;另一方面可以通過家庭網關進行遠程報警、遠程監控、遠程抄表[4]。
2.2 TD網關
在計算機網絡中,網關往往用來連接不同類型、而且協議差別又較大的網絡。為了未來家庭內部的信息家電能連入Internet,并實現遠程控制和管理以及信息家電之間的互操作和安全性問題,我們在家庭網絡內部設置了一個TD家庭網關,提供一個智能家庭網絡的控制平臺。
該家庭網關是家庭網絡的中心,它具備兩方面的接口:與家庭外部的接口和與家庭內部的接口。家庭外部的接口將TCP/UDP數據包封裝成TD無線幀,并實現與移動運營商基站的通信,該TD網關同時支持FTTH接口,以實現同Internet的高速通信。家庭網關與家庭內部的接口是指多個物理層接口,有HomeAPI、HomeRF、Bluetooth、802.3、802.11等,通過這些接口,實現與家庭網絡中的家電設備相連接。
2.3 軟件體系架構
智能家庭網內部各設備之間的軟件體系架構圖如圖所示,Bundle是基于Java的應用,一個Bundle就是一個JAR文件,為了使框架能夠獲得服務,服務實現被打包成Bundle。
Bundle主要實現下列任務:安裝、升級和卸載Bundle,開始和停止Bundle,Bundle的注冊、注銷和跟蹤服務[3]。對每個安裝在框架中的Bundle,都有一個相關的Bundle對象。對象用于管理Bundle的Java類的名字域,通過對類的加載和解析,通過建立Bundle的獨立名字域,可以避免Bundle的類名沖突。
OSGi框架的注冊功能用于在Bundle之間交換Service服務, 它提供了所需的安全性和受控性。通過這種注冊機制,Bundle可以向其它Bundle提供服務, 同時也可以使用其它Bundle的服務。注冊機制是有安全性保護的,Java環境提供了所需要的平臺無關性、可靠性和安全特性。
圖中TD網關實現了安全認證Bundle和病毒過濾Bundle來控制遠程計算機對家庭內部網絡的訪問;電表實現了讀數Bundle來支持遠程讀數;電視機實現了點播Bundle和記賬Bundle分別來實現電視點播及有線電視計費。
TD-SCDMA是我國提出的第三代移動通信標準,隨著中國移動的TD三期建設,TD網絡日漸完善;OSGi是最有機會成為智能家庭網絡國際標準的協議規范,它運用Java語言來實現,具有最大的平立性和兼容性。研究基于TD網關和OSGi平臺的智能家庭網絡,開發具有實用價值的產品,具有巨大的現實意義。
參考文獻:
[1]葉朝輝,揚士元.智能家庭網絡研究綜述[J].計算機應用研究,2001,9:1-5.
[2]周新華,曹英其.智能家庭網關的OSGiR3實現[J].計算機工程與設計,2005,26(2):372-374.
關鍵詞 物聯網 安全 標準體系
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A
物聯網被稱為繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮,將給IT和通信帶來廣闊的新市場。目前,各國都在投入巨資深入研究探索物聯網。我國也正高度關注、重視物聯網的研究。
1 標準化組織概述
物聯網應用所涉及的技術保羅萬象,整合了近年來各個計算機以及通信領域的前沿科技,例如標示技術、信息存儲、信息處理、無線通信、信息安全等。在每一項技術領域都有相應的標準化組織在推進發展著該領域的標準文件。如國際標準化組織最大的推動者ISO,國際物品編碼協會GSI,美國電氣與電子工程師協會IEEE等。物聯網的發展與大力推廣需要得到標準化組織的支持,標準制定與推廣直接關系到物聯網應用的范圍、領域以及普及程度。
2 國內外標準化組織的研究方向與路線
國際電報聯盟(International Telegraph Union,ITU)是聯合國的一個專門機構,它由電信標準化部門(ITU—T)、無線通信部門(ITU—R)和電信發展部門(ITU—D)組成。ITU開展的與物聯網相關的工作包括:標簽,網絡架構與需求以及傳感器網絡安全等。
ITU—T_SG17是專門研究泛在網安全問題的小組。針對泛在網總體框架方面進行系統研究的國際標準組織比較有代表性的就是國際電信聯盟ITU—T。歐洲電信標準化協會是由歐盟批準建立的,其標準化領域主要是電信業。在物聯網領域的研究方向是M2M的應用需求、架構,以及設備標識、尋址、安全隱私、計費等。
第三代合作伙伴計劃包含了歐洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韓國的TTA、美國的TI和中國通信標準化協議六個組織。其物聯網領域的研究方向有移動終端、無線接入、業務架構和安全等。3GPP首先對以移動通信網絡為基礎發展M2M通信進行了可行性研究,然后重點研究支持MTC對移動通信網絡的增強要求,包括對GSM、UTRAN、EUTRAN的增強要求,以及對GPRS,EPC等核心網絡的增強要求。在安全方面,3GPP首先研究與物聯網安全相關的業務需求,并對M2M設備的遠程簽約信息的管理進行研究,包括遠程簽約的可信任模式、安全要求以及對應的解決方案等。在已有工作的基礎上,3GPP研究支持MTC對移動網絡的安全特征和要求。
Internet工程任務組是一個由為互聯網技術發展做出貢獻的專家自發參與和管理的國際民間機構。致力于互聯網技術與運行研究,對互聯網協議標準及用途進行解釋與建議。在物聯網領域,其正在推廣的應用于低功耗,短距離通信的輕量級IPV6協議棧得到業界學者的重視與認可。
中國通信標準化協會是國內企業、事業單位聯合組織的。CCSA主要致力于推動國內通信業的標準化進程,其在物聯網領域內的標準化工作主要包括網絡融合、機器類通信、感知延伸等方向的標準化制定。CCSA的物聯網技術路線是以規模化應用為目標,分階段實現移動通信網絡與傳感網絡的融合,最終實現物聯網的可運營、可管理和產業化。
3 標準化成果與進展
3.1 ITU—T
IUT—T近年來在物聯網安全方面主要成果表現在生物測定安全以及提供安全通信服務的內容上。生物測定安全即在通信業務中,利用用戶的生物特征作為認證工具是通信安全的一種有前景的技術手段。生物測定安全的過程分為:生物特征獲取過程—提取過程—匹配過程—存儲過程—判斷過程—應用過程。將生物測定系統擴展到公眾網絡一直是ITU—T_SG17小組努力的目標,由于生物特征數據相當敏感,當數據在公網中傳輸時,需要有相應的安全解決方案。
ITU—T_SG17規定安全通信服務研究領域包括:家庭網絡安全、移動安全、基于應用層安全協議以及網頁服務安全。如基于證書的家庭網絡安全研究,移動通信認證架構研究,移動通信增值服務安全研究以及反垃圾信息研究等。在基于證書的家庭網絡安全方面主要工作是為家庭網絡應用建立證書管理體系,通過適當簡化x.509證書屬性內容,應用在家庭網絡中。
3.2 ETSI
ETSI詳細說明了M2M系統相關的安全需求,在機密性、完整性、身份認證以及授權批準這些基本需求上進行詳述并且提供了系統需要防范的潛在威脅的特例。此外,ETSI還對M2M系統的功能架構進行了闡述,提出了高層的架構方案,并對架構中各部分涉及安全的模塊進行了分析。
3.3 3GPP
3GPP描述了智能交通、智能讀表、智能售貨機和財產/貨物跟蹤四個用例,提出了與物聯網安全相關的若干業務需求:Dos攻擊防范需求、終端安全需求和遠程簽約信息的配置和更改需求等。3GPP為了解決遠程簽約信息的配置和更改的問題,提出了三種解決方案,并對各種方案細節做了分析。
3.4 IETF
IETF總結了6Lowpan 網絡中存在的安全挑戰,主要包括要求是資源消耗最小化影協將安全性能最大化;6Lowpan的部署使得安全包含被動加密到主動干涉;網絡處理過程包含端到端信息傳輸網的中間節點等。同時,該組織提出了6Lowpan網絡的安全需求,包括:數據機密性、數據認證、完整性、新鮮指數、有效性、魯棒性、能量使用效率等。大多數6Lowpan中對用戶數據安全的攻擊或威脅,看似可信的,其實后果很糟糕,這主要是因為6Lowpan是通過無線方式接入英特網。對6Lowpan安全的研究從研究網絡各層中的各種各樣的威脅開始,分為:物理攻擊、DOS攻擊、網絡層攻擊、傳輸層攻擊。
3.5 CCSA
CCSA 泛在網工作組成立較晚,目前各項標準正在緊鑼密鼓的研究中,尚未取得明顯工作成果,且多數標準文稿暫時都是保密的。在物聯網安全方面,CCSA的無線通信技術委員會(TC5)制定的《M2M業務研究報告》中,針對M2M 應用,對涉及的安全問題進行了闡述。
4 分析與討論
物聯網安全研究是各大標準化組織的研究重點之一,ETSI在完成安全需求階段工作基礎上,第二階段網絡架構也已經獲得初步成果。3GPP的研究重點在于移動網絡優化技術對安全的影響和設備接入安全問題,目前已經有了階段性的研究成果;3GPP研究了多種行業應用需求,其中包括安全需求,成果向應用的移植過程比較平穩,同時這兩個標準化組織注意保持兩個研究體系間的協同和兼容。ITU主要研究了泛在網中的安全問題,涵蓋面比較廣泛,任何與安全有關的話題都可以進行討論。IETF主要在6Lowpan網絡上討論了安全威脅與應對措施,并未形成工作組正式草稿。國際各大組織對物聯網紛紛啟動標準研究工作,雖取得一定進展和成果,但物聯網關鍵技術和協議尚未統一。
國內的標準化組織雖然起步晚,但對物聯網標準化的形成工作仍緊鑼密鼓地進行,并取得了一定的進展。但從本文對國內外物聯網安全標準化體系的研究與分析可以看出,國內標準化進程還存在一定的問題。本文提出三點建議。首先,需要加快標準化研究,建立物聯網產業技術同盟,建立跨行業、跨領域的標準化協作機制,積極參與制訂我國物聯網安全的相關技術規范。其次,確定核心研究方向,盡快形成統一標準。最后,攻破核心物聯網安全技術,掌握標準制定主動權。
參考文獻
關鍵詞: 變電站自動化; 自動化系統; 信息設備; 可操作性; 可拓展性
中圖分類號: TM76 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2012)06-0084-01
1 引言
二十世紀九十年代以來變電站自動化系統技術得到了快速發展,構成了電網調度自動化系統的重要組成部分,隨著變電站自動化系統應用范圍的拓展,常規變電站自動化系統逐漸顯露出“技術瓶頸”。微電子技術、光電技術、網絡通信等現代技術的發展,使變電站自動化系統面臨了一個嶄新的發展機遇,數字化變電站關鍵技術將能有效地突破常規變電站自動化系統的“技術瓶頸”。
2 常規變電站自動化系統存在的問題
常規變電站自動化系統應用的特點是變電站二次系統采用單元間隔的布置形式,裝置之間相對獨立,二次回路線路長,所接設備多、負載重,在現場可以看到反應同一個電流的位置上安裝了一串不同型號不同類型的TA以提高負載能力,常規變電站大量二次電纜的存在造成了變電站運行中的安全隱患。常規變電站自動化系統主要有以下幾方面的問題:
2.1信息難以共享。變電站自動化系統接入的信息大致可以分為電力系統運行信息、如電流、電壓、頻率等;變電站設備運行狀態信息,如一次設備、二次設備是否投運等;變電站設備異常信息,如測控裝置異常,保護裝置直流失卻等;電網事故信息,如斷路器、保護動作跳閘等。由于信息采集部分來自于不同的TA,因此,作為變電站自動化系統應用主要環節的測控、保護、故障錄波器等系統信息的應用、處理分屬于不同的專業管理部門,不同的IED以功能劃分,獨立運行,變電站自動化系統、變電站與控制中心之間的通信以及控制中心層面不同應用之間缺乏統一的建模規范。來自不同信息采集單元的設備信息無法共享,形成了各種“信息孤島”現象。
2.2設備不具備互操作性。在變電站自動化系統發展初期,人們就期待解決不同生產廠一家二次設備之間的互操作性,甚至互換性,這里所討論設備之間的互操作性是指二次IED設備,在同一個網絡上或通信通道上能夠工作,實現共享信息和命令的能力。這些IED還應具有互換性,也就是說,一個廠家的IED可用另一個廠家的IED替換,而不需要改變系統中其它元件。由于二次設備缺乏統一的功能和接口規范,通信標準的采用缺乏一致性,各廠家對于相同規約實現上的差異,至今不能實現不同廠家IED之間的互操作。通信標準對二次設備互操作性影響表現在三個方面。首先,規約制定、執行具有一定的滯后性,90年代初期為了實現各種IED之間互操作,國際電工組織IECTC57和IECTC95成立了聯合工作組,開始制定IEc6087o系列標準,直到2004年才完成IEc60870一5系列標準,IEC60870一5系列規約的發展經過了10年的時間。九十年代中期分層分布式變電站自動化系統開始在我國電力系統得到推廣和應用,國內1999年等同采用IEC6O870一5系列規約,規約標準化的實施滯后于國內分層分布式變電站自動化系統的應用。目前大量在我國電力系統運行的變電站自動化系統,二次IED設備之間的互連是廠家之間根據工程要求制定相應的“廠方協議”來實現的。不同的設備廠家之間、應用于不同地區乃至同一地區不同時期的變電站自動化系統,其IED之間的互連協議都可能存在差別,這種差別嚴重妨礙了廠‘家IED之間的互操作性。其次是規約與網絡通信機制不一致。變電站自動化系統站內大量保護設備采用的IEC60870-5-103標準是基于RS232/485串行通信,其本質上是一種問答式規約。2000年以后各廠家推出的第二代分層分布式變電站自動化系統是基于網絡通信的,不能完全采用IEC6O87O-5-103標準。為了提高系統重要信息的實時響應速度,需要增加IED主動傳輸重要事件的通信機制,不同廠家實現這一機制的技術方案也存在相當差異,這些都妨礙了IED的互操作性。最后是規約結構上的不完整性。IEC制定IEc6O870-5-103標準時提出了IED通過采用通用報文來實現“自我描述”的概念,但標準缺乏通用報文具體應用時的指導性規范。為了考慮標準與此前開發并已實際應用的IED設備相兼容,在等同采用IEC標準時相應的電力行業標準在其附錄中補充了很多不符合互操作性原則的專用報文,因此,沒有很好地解決互操作性問題。
2.3系統的可擴展性差。按照莫爾定律,計算機芯片的集成度每18個月翻一番,隨著IT技術的迅猛發展,與變電站自動化系統相關的通信、嵌入式應用等技術的更新速度比變電站自動化系統(一般認為其更新周期應在12年以上)的更新速度快得多。由于互操作性和信息模型等原因,現有的變電站自動化系統在系統擴展或設備部分更新時需要付出很大的附加成本。在變電站增加間隔或自動化系統中更新測控裝置或繼電保護裝置時,由于通信接口和通信協議的差別往往需要增加規約轉換設備,并且需要進行現場調試,甚至還可能需要更改自動化系統的數據庫定義并進行相應的試驗驗證,采用不同廠家的設備更新時則更加困難。
2.4可靠性受二次電纜影響。現有變電站自動化系統IED之間,以及IED與一次系統設備和變電站自動化系統之間大多采用電纜連接,二次系統的安全性取決于變電站IED具有的耐受電磁干擾的能力,同時,必須確保引入到IED的電磁干擾低于裝置本身可以耐受的水平。實際運行中由于種種原因,經常發生由于電纜遭受電磁干擾和一次設備傳輸過電壓引起IED運行異常;盡管電力行業的有關規定中要求繼電保護二次回路一點接地,但由于二次回路接地點的狀態無法實時檢測,二次回路兩點接地的情況仍時有發生,并對繼電保護產生不良影響,甚至造成設備誤動作。在二次電纜比較長的情況下由電容禍合的干擾可能造成繼電保護誤動作。國家電力調度通信中心主編的《電力系統繼電保護典型故障分析》1101中215個事故案例中,因二次系統問題引起的保護不正確動作有92次,二次電纜實際上構成了變電站安全運行的主要隱患。
參考文獻:
一 第三代移動通信技術對芯片的要求
近年來移動通信發展迅猛,自70年代末期模擬蜂窩系統問世以來,不到二十年時間,已經發展到以數字化技術為特征的第二代移動通信,進入90年代以后,世界各國已著手探尋第三代移動通信(即未來個人通信)的實現路徑。
第三代移動通信標準有兩個主要目標:一是實現多媒體、寬帶化、智能化和高質量的全球通信;二是規范尋呼、無繩、蜂窩和低軌道衛星在內的多種標準,統一"空中接口"。IMT-2000將寬帶CDMA視為優先考慮的方案,但在頻分模式的選擇上,歐洲建議由GSM向上過渡;北美建議由CDMA向上發展,日本力求與歐洲靠近。為完成以上兩個目標,同時針對前兩代的移動通信系統的特點和不足,對第三代移動通信系統提出了以下要求:
1、頻譜利用率高。其中第二代的GSM系統的頻帶利用率是第一代的TACS系統的頻帶利用率的兩倍,而到了第三代移動通信系統則要求達到TACS系統頻譜利用率的四倍。
2、可提供全球無縫覆蓋和漫游。就是要與已存在的第一代和第二代系統的共存與兼容,這其中包括:能否重復使用第一代和第二代的某些網絡設備,如MSC,計費系統,智能平臺,與PSTN的接口,用戶數據庫等;能否重復使用第一代和第二代系統的無線接口協議和網絡接口協議;能否實現兩代系統間的漫游和軟切換;能否實現在新系統上支持前兩代系統的業務;系統間頻譜的兼容性;等等。
3、可提供多種的業務。除提供窄帶業務外,也要提供第一代和第二代所不能提供的數據速率為2MBPS的語音(包括聲話碼),傳真以及寬帶視頻等多媒體業務,這就存在著話音和圖象壓縮技術。
4、多種移動通信的融合。包括蜂窩、無繩、衛星移動通信系統等。要使得系統對每個無線接口的包容性最大,以便簡化多模移動終端的開發。
5、各種運行環境。包括陸地、航空、海域和各種運行業務,要求其服務質量相當于固定網的水平,保密性好、收費合理、頻率資源管理、系統配置、業務提供、網絡結構等均更合理、靈活、可與智能網相結合。
6、系統的起始配置小而簡單。可平滑升級,支持IMT2000以前系統的演進和過渡,移動終端便捷,成本低等。
【關鍵詞】物聯網 智能家居 產業鏈
1 物聯網智能家居概述
智能家居概念的起源很早:20世紀80年代初,隨著大量采用電子技術的家用電器面市,住宅電子化開始實現;80年代中期,將家用電器、通信設備與安全防范設備各自獨立的功能綜合為一體,又形成了住宅自動化概念;至80年代末,由于通信與信息技術的發展,出現了通過總線技術對住宅中各種通信、家電、安防設備進行監控與管理的商用系統,這在美國被稱為Smart Home,也就是現在智能家居的原型。
智能家居在WiKi百科中定義如下:以住宅為平臺,兼備建筑、網絡通信、信息家電、設備自動化,集系統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。進入21世紀后,智能家居的發展更是多樣化,技術實現方式也更加豐富。總體而言,智能家居發展大致經歷了4代。第一代主要是基于同軸線、兩芯線進行家庭組網,實現燈光、窗簾控制和少量安防等功能。第二代主要基于RS-485線、部分基于IP技術進行組網,實現可視對講、安防等功能。第三代實現了家庭智能控制的集中化,控制主機產生,業務包括安防、控制、計量等業務。第四代基于全IP技術,末端設備基于zigbee等技術,智能家居業務提供采用“云”技術,并可根據用戶需求實現定制化、個性化。目前智能家居大多屬于第三代產品,而美國已經對第四代智能家居進行了初步的探索,并已有相應產品。
近年來,物聯網成為全球關注的熱點領域,被認為是繼互聯網之后最重大的科技創新。物聯網通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議把任何物品與互聯網連接起來進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。物聯網的發展也為智能家居引入了新的概念及發展空間,智能家居可以被看作是物聯網的一種重要應用。基于物聯網的智能家居,表現為利用信息傳感設備(同居住環境中的各種物品松耦合或緊耦合)將家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起,并與互聯網連接起來,進行監控、管理信息交換和通訊,實現家居智能化。其包括:智能家居(中央)控制管理系統、終端(家居傳感器終端、控制器)、家庭網絡、外聯網絡、信息中心等。
2 物聯網智能家居現狀分析
2.1 國內外發展現狀
自1984年世界上第一幢智能家居在美國建成以來,歐美和東南亞等經濟比較發達的國家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國、日本、德國、法國、韓國的廣泛應用,為世界范圍內智能家居產業標準制定和業務模型探索起到了至關重要的作用。自1998年微軟提出“維納斯計劃”之后,相關行業都在積極推動這個產業的發展。但是從嚴格意義上來說,目前仍處于初級啟動階段。圖1~3分別為2005~2009年國外智能家居產能產量統計、國外智能家居產品消費統計以及國外智能家居主要消費領域統計。
美國智能家居以數字家庭和數字技術改造為契機,偏重于豪華感,追求舒適和享受,但其能源消耗很大,不符合現階段世界范圍內低碳、環保和開源節流的理念。日本的智能家居是開發、設計、施工規模化與集團化,以人為本,注重功能,兼顧未來發展與環境保護,大量采用新材料、新技術,充分利用信息、網絡、控制與人工智能技術,實現住宅技術現代化。德國的智能家居追求專項功能的開發,注重基本的功能性。韓國政府對智能小區和智能家居采取多項政策扶持,規定在漢城等大城市的新建小區必須具有智能家居系統,目前韓國全國80%以上的新建項目采用智能家居系統,產生了像三星、LG等知名的智能家居品牌。
中國智能化住宅的發展,在經歷了近10年的探索階段之后,建筑面積目前已達到400億平方米,預計到2020年還將新增300億平方米。2010年中國的智能建筑將會達到9000幢。全國智能化住宅小區的建設數量,未來十年將達到上萬個。中國智能家居產業中北京、上海、深圳發展相對超前:深圳的智能家居在布線方面做得比較好,前瞻性較強,考慮電源、空調、電話、電視、網絡等方面較周全,預埋智能布線的觀念比較超前;北京的智能家居在考慮功能和地方風格方面做得比較好;上海浦東新城區的城區規劃和小區布置更符合上海這樣一個商業化大都市的需求。青島海爾和霍尼韋爾的示范應用值得借鑒。青島東城國際作為U-home智能家居示范項目,曾在2008年底讓前1000戶業主享受到了U-home智能系統帶來的便利與舒適。
2.2 標準化現狀
與智能家居關聯的技術、產業眾多,涉及的技術標準體系比較廣泛,如電子、通信、建筑業、家電等幾個領域。
(1)電子信息領域
工業與信息化部成立“家庭網絡標準工作組”、“資源共享、協同服務標準工作組(IGRS)”和“數字電視接收設備與家庭網絡平臺接口標準”工作組,提出國家標準立項計劃共19項;
中國電子技術標準化研究所組織相關國內企業在IEC/TC100提交了家庭多媒體網關規范(現已進入CD階段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了閃聯系列技術標準(現已進入FCD或CD階段)。
(2)通信領域
中國通信標準化協會組建了家庭網絡特別工作組,于2006年頒布了首批2個標準;
在3GPP提出與輕量級IPv6相關的移動通信標準。
(3)建筑與社區信息化領域
國家標準化管理委員會于2006年頒布了由國家建設部制定的《建筑及居住區數字化技術應用》系列國家標準,包括四個子標準;
2008年4月,全國智能建筑及居住區數字化標準化技術委員會(SAC/TC426)成立,負責智能建筑物數字化系統領域國家標準的制修訂工作。
(4)家電領域
國家發展和改革委員會于2006年頒布了由中國家用電器研究院制定的QB/T2836-2006《網絡家電通用要求》
由于物聯網的發展給智能家居帶來新的內容,因此近期基于物聯網的智能家居還需要進一步開展標準化工作,如2010年2月2日,中國通信標準化協會(CCSA)泛在網技術工作委員會(TC10)成立,其中智能家居相關標準也已立項,標志著我國開始在物聯網智能家居標準領域進行深入的研究。
2.3 物聯網智能家居產業特點
總的來說,我國物聯網智能家居產業有如下特點:
(1)需求旺盛
隨著國家經濟的發展和人民生活水平的提高,物聯網智能家居的應用需求日益增強。雖說智能家居在國內已發展10年多,但仍然面臨著傳統解決方案性能單一、價格高、難以規模推廣的發展“瓶頸“。不過隨著物聯網的發展,智能家居行業將迎來新機遇。
(2)產業鏈長
智能家居涉及土建裝修、通信網絡、信息系統集成、傳感器件、家電、醫療、自動控制等多個領域。
(3)滲透性廣
由于智能家居涉及的業務滲透到生活的方方面面,因此其產業鏈長,導致行業的滲透性強。
(4)帶動性強
能夠帶動建筑、制造業、信息技術的諸多領域發展。
2.4 物聯網智能家居現狀分析
基于物聯網的智能家居從體系架構上來看,由感知、傳輸和信息應用三部分組成。感知指家居末端的感應、信息采集以及受控等設備,傳輸包括家庭內部網絡和公共外部網絡數據的匯集和傳輸,信息應用主要是指智能家居應用服務運營商提供的各種業務。物聯網智能家居產業鏈現狀如圖4所示:
圖4 物聯網智能家居產業鏈現狀
可以看出,作為物聯網重要的應用,智能家居涉及多個領域,相對于其它的物聯網應用來說,擁有更廣大的用戶群和更大的市場空間,同時與其他行業有大量的交叉應用。目前,智能家居應用多是垂直式發展,行業各自發展,無法互聯互通,并不能涉及到整個智能家居體系架構的各個環節,如家庭安防,主要局限在家庭或小區的局域網內,即使通過電信運營商網絡給業主提供彩信、視頻等監控和圖像采集業務,由于業務沒有專用的智能家居業務平臺提供,仍然無法實現整個家庭信息化。但也應看到,智能家居已經發展很多年,業務鏈上各環節,除業務平臺外,都已較為成熟,而且均能獲得利潤,具有各自獨立的標準體系。在都有各自的“小天地”但規模相對較小的現狀下,要在未來實現規模化發展,還有許多問題亟待解決,如圖5所示。
造成目前智能家居現狀的原因是多方面的,包括前期政府扶持不夠、資金投入不足、行業壁壘、地方保護,以及智能家居和物聯網相關技術短期內不成熟等。由于智能化家庭是社會生產力發展、技術進步和社會需求相結合的產物,隨著人民生活的提高、國家部門的扶持,相關行業協會的成立,智能家居將逐步形成完整的產業鏈,統一的行業技術標準和規范也將進一步得以制定與完善。智能化家庭網絡正向著集成化、智能化、協調化、模塊化、規模化、平民化方向發展。
3 物聯網智能家居發展建議
政府推動示范項目,使擁有一定智能家居技術、行業用戶、相關產品、解決方案的廠商企業得到更多資金支持,使用戶得到消費補貼等實惠,從而帶動物聯網技術發展,推動智能家居應用。物聯網智能家居系統的可集成性是建立在系統的開放性基礎之上的,要求系統所采用的協議必須有廣泛的產品支持,并不斷加強建立統一的物聯網智能家居標準的步伐。要想在未來實現規模化發展,需要出現涉及整個業務鏈的智能家居業務運營商,提供整個業務鏈的解決方案、業務集成以及設備維護等,這樣才能使得業務鏈良性發展,進一步促進家庭保險業、服務業、金融業等其他行業以及三網融合的發展。智能家居核心位置企業應研發共用平臺,降低中小廠家研發成本和技術門檻;培養專業物聯網智能家居服務和技術人才,包括方案、開發、設計、業務支撐等。國家和相關部門和地方政府應大力支持,按“急用先行、采監先行、城市先行和以點帶面”原則,有規劃、有步驟地扎實、積極推進,形成2~3個重點發展區域,強調地域特色并進一步推廣;產業鏈各方應借鑒國際先進研究成果,針對國內實際需求,共同為實現智能家居在國內的跨越式發展而努力。
4 結束語
智能家居作為家庭信息化的實現方式,已成為社會信息化發展的重要組成部分。從個人、公共服務以及政府需求來看,凸顯出發展智能家居產業的迫切性。在國家大力推動工業化與信息化兩化融合的大背景下,物聯網將是智能家居產業發展過程中一個比較現實的突破口,對智能家居產業的發展具有重大意義。物聯網技術的發展與成熟,使得跨產業、跨領域技術和業務融合成為現實,并成為智能家居行業的產業化加速器。在物聯網給智能家居產業帶來機遇的同時,物聯網和智能家居所面臨的問題同樣是不可忽視的,挑戰與機遇并存。
參考文獻
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【作者簡介】
童曉渝:管理學博士,高級工程師。現任中國聯通集團研究院院長,對信息與通信技術、業務運營和經營管理有著豐富的實踐與研究。曾參與多項重大項目,并獲多項科技進步獎、管理創新獎和發明專利,出版過多本著作。
房秉毅:現任職于中國聯通研究院研發部,高級工程師,博士,主要從事核心網新技術、物聯網等方面的研究。
張云勇:博士后,高級工程師,中國通信學會高級會員,目前在中國聯通研究院從事相關技術的研究,主要研究方向為下一代網絡、IPv6、3G核心網與軟交換、WiMAX。曾作為主要研究人員參與了總裝備部項目、教育部博士點基金項目、863項目、國家自然科學基金項目、國家科技部項目的研究。
2010年世界電信日主題與上海世博會主題相互輝映
電子式互感器的發展實現了模擬量采集的數字化,相繼IEC61850通信標準代替了傳統的通信規約,解決了不同廠家的二次設備互操作問題。目前,智能變電站內的運行狀態全部以數字化信息表示,信息傳遞實現網絡化,通信模型達到標準化,使各種設備和功能共享統一的信息平臺。
在智能變電站中,間隔層中的二次設備主要接收由過程層合并單元發送的數字式電壓電流信息,而合并單元通信采用IEC61850-9-2標準傳送電流電壓采樣值數據給間隔層的保護與控制設備。這樣就要求一次設備和二次設備具有以太網通信接口,并且數據通信遵循IEC61850-9-2標準,為了驗證數據通信設備的正常連接和數據通信的正確性,還需建立以太網通信接口的上位機測試系統。本文在詳細研究IEC61850通信標準的基礎上,針對智能變電站相關電子設備的發展和應用現狀,介紹了一種基于IEC61850-9-2標準的通信及測試系統設計方法。
IEC61850-9-2協議簡介
IEC61850不是一個單純的通信規約,而是一個面向變電站自動化系統性的標準,它指導了變電站自動化的設計、開發、工程和維護等各個領域。IEC61850共分為10個部分,其中第1、2、3、4、5部分為簡單概述、術語、總體要求、系統項目管理、通信性能評估方面內容;第6~9部分為通信標準的核心內容;第10部分為IEC61850規約一致性測試內容。其中IEC61850-9-2主要應用于智能變電站中的過程層與間隔層之間的通信,它通過ISO/IE C8802-3的采樣值傳輸,基于混合協議棧的抽象模型定義了由應用層直接映射到ISO/IEC8802-3鏈路層的協議規范。
通信數據包含在APDU(應用協議數據單元)中,它由APCI(應用協議控制信息)和ASDU(應用服務數據單元)兩部分組成,在IEC61850-9-2協議中要求APDU是經過ASN.1編碼的,其ASN.1編碼的APDU幀結構如圖1所示,該圖為連接4個ASDU的APDU幀結構示例。
IEC61850-9-2中規定SMV報文幀格式是不固定的,里面的內容可以自定義,且數據組織比較靈活。在應用層中,ASDU是模擬量采樣值信息最終的承載者,它由通用數據集ASDU與狀態數據集ASDU兩部分組成。報頭、幀起始、廣播地址、源地址以及最后的幀校驗為以太網幀結構的標準形式。TPID/TCI存放以太網幀的優先權標記和虛擬局域網標志信息。IEEE為IEC61850-9定義的幀格式分配了以太網類型值為0x88BA,它是IEC61850-9標準定義的SMV報文的標志。幀格式中間的應用協議數據單元(APDU)部分即是以太網幀的內容,存放著模擬量采樣值數據。APDU的開頭部分為APDU長度標記和數據集的個數,它采用ASN.1編碼規則的基本編碼規則(BER)進行編碼。狀態數據集ASDU反映其他IED設備二進制輸入的狀態,通用數據集ASDU中,開頭部分為邏輯設備名、邏輯節點名和數據集等標志ASDU來源的信息,真正用于電能計量的信息是ABC三相電流和ABC三相電壓。
以太網通信系統設計
1 系統硬件電路設計
數據傳輸需要一款支持以太網通信接口的芯片,而且傳輸速率要求達到近百兆。本設計選用DM9000A以太網控制芯片,該芯片是一款全集成、功能強大、性價比高的快速以太網MAC控制器。它帶有通用的處理器接口和EEPROM外擴存儲器接口,支持10/100Mb/s的可選擇數據傳輸速率,內部帶有16KB的SRAM,其中13KB作為接收數據緩存區,3KB作為發送數據緩存區,該芯片還采用單電源供電,IO接口電平兼容3.3V和5V。DM9000A不只在性能上滿足通信系統的設計要求,而且采用數據線與地址線復用的訪問模式,極大地簡化了硬件電路設計。
該系統由DSP5409處理器和以太網控制芯片DM9000A兩部分來實現,以DSP按照給定的算法運算處理數據,通過以太網控制芯片DM9000A有序的將基于IEC61850-9-2協議的數據幀發送出去。DM9000A這款以太網控制芯片不僅性價比很高,而且封裝引腳較少,有利于PCB信號走線設計,其電路原理圖如圖2所示。由于以太網傳輸速率比較快,所以要求PCB合理走線以提高其工作穩定性。信號線“RX-”和“RX+”、“TX-”和“TX+”最好分別采用差分等長走線,并且16條數據線盡量成帶狀等長走線。
2 系統軟件設計
對于系統軟件設計,首先要編寫DM9000A底層驅動,在編寫驅動時首先讀取其VID和PID寄存器以測試能否建立基本的讀寫操作,在實現對寄存器的讀寫操作的基礎上,初始化DM9000A芯片及其數據發送操作。如若無法讀取到DM9000A的VID和PID,可考慮通過示波器檢查各控制信號(CS、IOW、IOR和CMD等)的電平建立和保持時間是否符合DM9000A數據手冊要求。
通信系統的數據輸出流程如圖3所示,當上電/復位,或者當上電/復位,或者DSP5409處理器更新了數據時,以太網控制芯片DM9000A將被初始化,并且重新組建IEC61850-9-2數據幀,當對接收到的各路數據處理完成之后,將調用數據發送函數,否則等待采樣數據處理完成。為提高工作效率,數據發送函數并非每次調用都重新寫入整個數據幀到以太網發送緩存,而是只將變化的數據更新到數據幀的相應位置上,其他沒發生變化的數據將不必重復操作,當更新完整個數據幀的數據后則啟動DM9000A發送數據。
LABVIEW測試系統設計
本測試軟件是通過使用NI公司官網上提供的以太網數據抓取模塊實現對以太網通信數據的抓取。因獲取到的數據均為瞬時采樣值,不能直接作為校驗數據,校驗所需的有效值和初始相角在測試軟件中使用傅里葉算法得到,下面給出算法思路。
被采樣的信號是一個周期性的時間函數,可表示為:
式1中n=0,1,2,…;an和bn表示各次諧波的正弦項和余弦項的振幅。因為各次諧波的相位可能是任意的,故將其分解為任意振幅的正弦項和余弦項之和。根據傅里葉級數的原理,a1和b2分別可表示為:
在用計算機處理時,式2,3的積分可以用梯形法求得:
由于x(t)是周期函數,則求a1和b1的積分區間可以是x(t)的任意一段,只要滿足一個周期的長度即可。測試軟件中傅氏算法的周期采樣點數根據合并單元周波采樣點數設為80,即是N=80,而xk(k=0,1,2,…,79)則為獲取到的一個周波的瞬時采樣值。其部分LABVIEW測試程序如圖4所示。
系統測試結果
合并單元的輸出IEC61850-9-2數據幀格式是已知的,測試的目的在于檢驗以太網數據發送、傳輸與接收是否正確無誤,其測試結果如圖5所示。通過測試軟件抓取并解析出來的數據經過軟件匹配處理后,將數據依次還原到IEC61850-9-2協議規定的幀位上,圖5中幀位“Ethertype”對應的數據為88BA(十六進制),幀位“APPID”對應的數據為4001(十六進制)。測試表明各個幀位上的數據跟發送的IEC61850-9-2數據完成吻合。測試軟件界面顯示的是還原得到的IEC61850-9-2采樣波形,信號源給出的是頻率50Hz,峰峰值1V的正弦波形,從還原出來的波形可以看出各個通道的波形連續、完整和平滑,滿足測試要求。
關鍵詞:應急通信;弊端;規劃
應急通信是指在出現自然的或人為的突發性緊急情況時,綜合利用各種通信資源,保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法,是一種具有暫時性的特殊通信機制。應急通信應具有隨機性、不確定性、緊急性、靈活性、安全性等特點。
1 常見的應急通信手段及其特點
目前主要的應急通信手段主要有衛星通信、集群移動通信、短波無線電通信、微波接力通信方式。這四種方式都具有采用無線通信方式、機動性好、通信設備開通巡視等特點,非常適合在緊急情況下的應急通信保障。
1.1 衛星通信
衛星通信不受一般緊急事件的影響,具有覆蓋面大、無縫隙覆蓋、在衛星覆蓋區域內無通信盲區、與地形和距離不敏感、不受地理環境、氣候條件和時間限制等優勢,能夠覆蓋到大范圍沒有地面通信網絡覆蓋的地域,是組成無縫隙覆蓋信息網不可缺少的組成部分,非常適合應急通信廣度的需求。缺點是衛星通信容量有限,使用成本高。
1.2 集群移動通信系統
集群通信是多個用戶共用一組無線電信道的專用移動通信系統的技術,群組內用戶共享前向信道,支持群組呼叫,它采用PTT方式,呼叫接續快,被叫不需摘機,適合調度類業務和專用系統。其基本系統可為單基地臺或多基地臺,基本結構可分為單交換中心的單基地臺網絡結構和單交換中心的多基地臺網絡結構,組網方式便捷、靈活,非常適用于應急現場指揮專網應用。缺點是其覆蓋范圍有限。
1.3 短波無線電通信
短波通信具有通信距離遠、抗毀能力和自主通信能力強、運行成本低等特點,采用地波傳播和電離層傳播,能滿足中、長距離的通信要求。同時短波電臺實現了數字化和小型化,體積小、重量輕,便于機動。缺點是頻率資源有限、受地形、地物、天氣影響較大,同時通信質量很難得到保障。
1.4 微波接力通信
微波接力通信具有通信容量大、通信質量穩定、可跨越高山、水域快速組建鏈路、抗災害性強、能夠提供多種業務等優點。但是微波接力通信繞射能力差,微波接力站站與站之間必須直視,頻率較高在自由空間傳輸損耗較大等缺點。
2 當前應急通信手段存在的弊端
雖然通過幾年的發展和建設,應急辦、公安、通、消防、武警、警衛等部門都分別具備了較強的現場通信能力,采用了包括無線寬帶接入、“動中通”衛星通信、單兵視頻傳輸等在內的各種先進通信技術,但仍然存在如下弊端:
⑴各參戰部門間現場信息的共享和聯合指揮通信還沒有能夠較好的實現,導致現場處置部門各自為戰,不能形成指揮調度“條塊結合”的整體優勢,現場指揮主責單位不能較為全面的掌控現場情況。
⑵現場應急通信組網沒有形成規范和流程,各部門具有很大隨意性,大大影響了現場通信組網的高效性和實用性,可能導致現場通信組織的混亂,甚至不同部門間互相干擾的情況。
⑶以衛星通信設備為核心的應急通信指揮車建設模式和思路,削弱了現場處置指揮的功能,使“現場通信指揮車”變成了“現場信息采集車”,沒有能夠起到現場通信組網,支撐現場指揮調度和輔助決策的作用。
⑷各單位內部應急通信系統建設沒有形成體系,各種應急通信手段功能單一,系統的綜合利用效率不夠,不能充分發揮整體效能。
3 應急通信體系發展及技術探討
3.1 應急通信體系規劃
⑴頂層設計與規劃。我國國土面積大,各種突發事件與災害多,國家統一規劃應急通信系統建設很有必要。要根據全國各地不同地區的地理特點、人員分布特點、城市特點及環境特點等,擬制出符合實際需求的規劃,即做好集群通信、短波通信、微波通信、超短波通信和衛星通信幾種手段的建設技術方案。
⑵制定標準,系統建設規范。我國應急通信系統建設在不斷完善之中,對一些突發事件與災害,應急通信的使用已積累了相當豐富的經驗,如汶川大地震中一些地區的應急通信設備在搶險救災過程中發揮了重要作用。但是,災區應急通信設備數量配備不局、設備配備單一、設備互連不上、人員操作不熟練等問題。因此,很有必要制定全國統一的應急通信標準。
2010年1月,CCSA應急通信特設任務組(ST3)審查通過了國家第一部應急通信標準,這標志著我國應急通信系統的建設更加規范。
⑶做好預案,隨時投入使用。國家、省、市(地)、縣、鄉等各級各行業均應根據自己所處地理位置、所配通信手段、所配設備數量、所在崗位保障重點等,制定出相應的切合實際、詳盡周密、行之有效的應急通信保障預案。對可能發生恐怖襲擊和戰爭等關系到國家安危和民族存亡的大事的預案,更要多次演練。
⑷監管到位,專網互聯互通。目前,隨著國民經濟的發展,公安、人防、消防等部門的應急通信建設投入較大,各應急通信專網建設規模不斷擴大或更新。政府部門要進一步加強監管,加強對各專網建設部門相關人員的培訓和教育,使大家提高認識、統一思想,嚴格督促檢查與考核,加大對專網間互聯互通工作中出現的惡性事件的查處力度,依照有關規定予以嚴厲追究。同時,加強專網間互聯互通相關標準的制定,用制度約束,否則提高應急通信效率就是一句空話。
⑸努力發展優勢通信。目前,指揮中心話音與突發事件與災害現場進行話音通信的同時,越來越要求送來逼真的現場視頻圖像和相關數據,目前主要是配置車載Ku頻段“動中通”、車載Ku頻段“靜中通”和便攜站“靜中通”,其業務集語音、數據、視頻于一體,可超越時間與空間的限制,被廣泛地用于應急通信。但Ka頻段衛星通信可用帶寬寬(3500MHz),傳輸速率高(總容量超過70Gbit/s),干擾少,設備體積小。因此,今后應急通信應廣泛應用Ka 頻段車載站和便攜站。
3.2 應急通信組網技術體系研究
⑴C3P IM的理念。通過借鑒美國軍方使用的指揮調度模型 C4ISR和雅典奧運會安保指決策系統C4I的理念,對下一代應急通信項目Project MESA的研究,總結各類重大事件現場應急通信保障的案例,分析現有的通信資源和技術手段,提出采用C3PIM重大現場應急通信保障的理念,為各類重大現場提供全方位的信息通信支持。
⑵技術體系設計。參照C3PIM的設計理念,筆者提出了應急通信保障的技術體系,該體系包括現場綜合通信指揮平臺、現場通信網絡、單兵通信設備三大部分,共同組成一套有機整體,為現場處置的指揮員、各部門參戰單兵提供從語音指揮調度到現場圖像采集的綜合通信支持。
現場綜合通信指揮平臺:該平臺是重大突發現場通信控制和信息匯集的“大腦”,能夠靈活快速部署在現場指揮部。它實現不同現場使用的通信設備間的互聯互通,包括數字集群電臺、模擬系統電臺、雙工電話,甚至軍隊上使用的一些短波電臺等。通過通信互聯上的靈活控制,為多部門現場處置協調提供技術支持,為決策提供輔助,以及對現場通信組網資源的控制和調配。
現場通信網絡:現場的通信網絡可以是多樣的,主要針對兩方面應用。一是指揮調度話音通信網,應急處置部門是使用半雙工的集群或常規系統。二是現場數據網絡。考慮到單兵通信設備應具備便攜性、小型化,且應兼有話音、數據和圖像的功能,所以該網絡應具備獨立組網的能力,能夠融合傳輸多種業務,經驗證明基于Mesh技術的多跳自組網比較適合。
單兵通信設備:前端處置小組的通信單兵配備的通信設備,這些設備應具有便攜性,而且發射機功率應盡量控制在最小范圍。在傳輸網絡上,采用基于IP的多跳自組網技術,能夠讓通信單兵只攜帶一套通信設備,滿足語音、數據和視頻同時傳輸的需求。相關設備包括了無線電臺、圖像采集設備、單兵通信網絡終端以及其他傳感設備。
4 小結
應急通信越來越重要,建立起能夠在各種突發性事件與災害下,將現場音視頻采集信息和地理位置信息等綜合信息在現場實時研判和快速決策以及傳輸到指揮中心研判和快速決策的應急通信指揮系統,是提升應急指揮能力和遠程決策能力的發展方向。作為應急通信系統的設計和建設企業,有責任學習和宣傳應急通信的相關內容,關注應急通信相關標準的制定,應用應急通信的新技術,設計和生產出應急通信新裝備。
[參考文獻]
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一、改革理念
目前,通信的“三網融合”正在實現,固定電話網絡和計算機網絡技術已經趨于成熟,而無線(移動)通信正處于蓬勃發展的階段,移動通信網絡的規劃建設以及移動信息服務技術研發是當前的技術熱點。前些年,高校的通信網實驗室建設基本上是基于有線傳輸平臺的程控交換和計算機網絡,不能實現無線通信接入和個人移動通信接入。我校通信工程專業在2009年獲得了浙江省財政資助實驗室“移動通信技術綜合實驗室”的立項。該實驗室以移動通信接入網系統架構,以3G標準建設技術平臺,使信息通信類專業的實驗教學和目前通信領域所應用的技術保持同步,保持對教學和科研的前瞻性支持。在此之前,我校和浙江華為通信技術公司已開展了校企聯合實驗室建設與實驗教學的合作,一個小型的3G標準無線基站和接入網系統的硬件平臺已基本實現。以上述3G移動通信實驗室為平臺,以移動通信專業方向為切入點,通過和國內知名通信企業華為公司的深入合作,在師資培訓、課程與教材建設、實踐教學、實習實訓等方面對原有教學內容和教學模式進行改革,把以課堂傳授知識為主的專業課程教學與直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產與科研實踐有機結合,其目標是:提高通信類專業畢業生的工程實踐素質和能力,以實現與企業需求的“對接”,為通信行業和移動通信技術的發展及應用開發培養高質量人才;通過產學研合作,提升通信專業建設水平,使之逐步向工程教育方向發展。這里所指的產學研是指:“產”,接收人才輸出的用人單位;“學”,人才培養教學體系;“研”,科研環境和學科發展情況,指將人才培養和用人單位、社會的需求以及學校已有的科研力量、環境和校外資源聯系起來,共同建立有利于學生成長的培養計劃和實踐環節。無數國內外教育實踐證明,產學研一體化是培養應用型人才的必由之路。
二、改革的思路
改革的主要內容和具體思路如下:1.改造課程體系對專業培養計劃中的無線通信模塊課程進行教學改革,整合原有的課程(數字移動通信、無線互聯網絡、通信網設計與管理、通信標準與規范等),刪除陳舊的內容,減少理論部分,合并重復的內容,以“輕理論,重應用,強實時,合需求”為原則、以3G移動通信系統(以一種制式為主)為主線重新構建該模塊的教學體系,以系統級、網絡級的綜合知識與技術為重點,保持教學內容對專業核心技術的跟隨性。2.改革實踐教學在3G移動通信接入網設備平臺的基礎上開發設計性、綜合性和系統級的實驗,使得專業課程的實踐教學從原理驗證性實驗和仿真實驗過渡到以掌握實際系統技術為目標的綜合性技術訓練。傳統的模擬實驗設備,比如實驗箱、模擬操作臺等,在基礎理論課程的學習上的確能夠起到很大作用。但是實際工業系統上的技術訓練應成為專業教育階段學生的主要學習手段,在系統級和網絡級的設備、技術的綜合實訓中,知識點在實驗過程中融合和交織使用,學生的能力逐步提高,達到對整體專業技術的綜合理解,并具備針對此類系統的基本工作能力。3.師資培訓和教學能力提升分期分批安排專業教師、研究生到知名通信企業參加接入網、設備平臺、網絡規劃優化等方面的新技術培訓,選擇部分教師在企業頂崗實習和參加崗位認證。在通信技術更新迅速的現實狀況下,雖然靠教師自學也有一定的效果,但難于從時效、質量和整體水平上得到保證,因此培訓是必要的手段。只有具有實際工程技術的教師才能開展以工程技術實踐為導向的實踐教學。教師在企業的培訓還可以學習企業先進的管理方法,引進企業大學的教學理念,促進教師改善教學方法,實現教學內容的工程化、教學方式的互動化、教學管理的規范化。4.校企合作校企合作包含以下幾方面的內容:在校企聯合實驗室平臺上引入企業培訓課程和崗位認證的相關內容,與企業資深工程人員一起共同進行課程開發和建設;教師走進企業進行技術培訓,企業人員直接來校講授課程;針對就業崗位需求,聯合開展針對性強的實習實訓項目;聯合進行移動信息終端和移動信息服務業務的技術研發,建立長期和牢固的產學研緊密合作辦學關系。四、結束語針對當前移動通信教學研究現狀,分析了其存在的問題,提出了以社會需求為導向的移動通信課程改革與人才培養研究的理念和思路,并在師資培訓、課程與教材建設、實踐教學、實習實訓等方面進行了具體的實踐。通過此次改革不僅能提高學生的工程實踐能力,而且還能提高學生的就業率,希望能為其他高校提供借鑒。
作者:金小萍 金寧