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首頁 優秀范文 網絡通信基本概念

網絡通信基本概念賞析八篇

發布時間:2023-07-31 17:00:24

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的網絡通信基本概念樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

第1篇

關鍵詞:計算機網絡;學歷教育;初級指揮;通信工程專業

文章編號:1672-5913(2013)14-0072-05 中圖分類號:G642

0 引言

自20世紀末美軍提出“網絡中心戰”概念以來,戰爭模式逐漸從武器平臺對抗轉變為以網絡為中心的體系對抗,在全球范圍掀起了一場以信息化、網絡化為基本特征的新軍革浪潮。從根本上說,網絡技術的飛速發展和廣泛應用是推動這一變革的原動力。鑒于網絡技術對軍事行動乃至整個人類活動的深刻影響,計算機網絡課程已經成為培養通信工程專業初級指揮人才信息素養的重要環節。

計算機網絡一般被視為計算類專業的核心課程,而在軍校通信工程專業的全期培養計劃中長期作為拓展知識面的選修課對待,教學目標定位比較模糊,嚴重影響了后續軍事網絡相關課程的教學效果。筆者針對這一問題,根據通信工程專業初級指揮人才的職業價值取向,按照理工大學“學為主體,教為主導”的教學理念,結合多年教學實踐經驗,從通信工程專業定位出發,探討計算機網絡課程的教學目標定位、教學內容安排和教學方法設計。

1 教學目標定位

1.1 專業定位

傳統上,計算機相關課程在通信工程專業課程體系中所占的比重很小,學時十分有限。然而,計算機網絡是通信技術與計算機技術相結合的產物,并且在戰場“制信息權”爭奪中起決定性作用,這就要求通信工程專業初級指揮人才必須深入了解網絡原理才能勝任未來聯合作戰的崗位需求。2006年,美軍在新版的聯合出版物《聯合通信系統》中提出不再使用“指揮、控制、通信和計算機(C4)系統”這一術語,改用“指揮與控制(C2)”和“通信系統”替代心,這反映出新軍革背景下通信與計算機融合的發展趨勢。即便是在民用領域,“三網融合”技術也使得傳統通信網絡“終端+傳輸+交換”格局向“終端+云”模式轉變。因此,筆者認為軍校通信工程專業必須加大計算機教育的比重,某種意義上說應該將其作為“準計算機專業”對待。

對于計算機專業來說,IEEE和ACM制訂的《計算課程體系2005(CC2005)》是世界范圍內廣泛認可的課程設置指導性文件。根據CC2005的定義,所謂計算是指“任何需要、得益于或者創造計算機的面向目標的活動”。計算學科主要被劃分為計算機工程、計算機科學、信息系統、信息技術和軟件工程5個專業。

2008年,全國高等院校計算機基礎教育研究會推出的最新版《中國高等院校計算機基礎教育課程體系2008(CFC2008)》指出:對非計算機專業學生進行計算機教育的目的是“使他們掌握應用計算機的知識,能夠將計算機與信息技術用于其工作領域,成為既精通本專業知識又掌握計算機應用技術的復合型人才”。各院校可以根據自身特點對推薦的課程體系進行適當修改,進一步體現自己的辦學特色。

軍隊高等教育首先是國民教育的一個組成部分,在具體課程體系設置和教學內容安排上應滿足高等教育的基本要求。但是軍隊高等教育又有其獨特的職業價值取向,即培養勝任部隊第一任職的“基礎寬厚、信息主導、技指合一、全面發展”的高素質初級指揮人才。從CC2005劃分的專業來看,面向部隊初級指揮崗位的通信工程專業更接近信息技術專業或信息系統專業,具體的需求可以表述為:在特定軍事應用環境下,通過選擇、創造、應用、集成和管理的網絡通信技術來滿足作戰需要,或者關注戰場信息資源的獲取、部署、管理及使用,并能分析戰場信息需求和相關的組織運用過程,詳細描述、設計、組織、維護與作戰目標相一致的網絡通信系統。

筆者認為,使學員理解現代指揮信息系統的組成與工作原理,并在戰爭實踐中發揮作戰效能應該是教學的出發點和立足點,具體目標應該落實到針對網絡體系中的各種部件、裝備乃至系統做到“能組網、懂管理、會應用”,這應該是軍事院校通信人才培養的基本定位和鮮明特色。

1.2 課程定位

計算機網絡是增強學員的信息素質至關重要的一門課程,這一觀念基本上已經形成普遍共識。由于計算機網絡是當展最快的信息技術之一,課程內容非常龐雜。而對于軍校通信工程專業來說,計算機類課程學時非常有限,遠不能與地方高校同類專業相比。因此,在具體教學過程中,教學目標定位一直比較模糊。早期計算機網絡并不單獨設課,而是采取在一些涉及網絡的相關專業課程中泛泛介紹7層協議概念。近年單獨設課后,一度出現了寬帶通信網與Internet的主線之爭。目前仍然存在偏重基礎理論還是偏重應用能力的分歧。

CFC2008對理工類非計算機專業網絡技術與應用課程的要求是“從應用的角度出發,以TCP/IP協議作為基礎,以Intemet作為實例講解計算機網絡技術的基本原理,使學生建立計算機網絡的基本概念,掌握計算機網絡的構成和基本工作原理,學會計算機網絡的基本應用方法,了解網絡技術的最新發展”。從中可以看出,計算機網絡教學應該以Internet為主線,并且要強調基本原理。

筆者認為網絡基本概念和原理作為教學重點是毋庸置疑的,因為素質教育要求必須著眼學員未來職業生涯的長期發展,必須培養學員關注表面現象背后的科學問題,鍛煉對問題的抽象思維能力。但是網絡應用能力同樣需要給予高度關注,這一點對于軍校學員尤其重要。如何處理學時有限的矛盾呢?關鍵是要摒棄用一門課解決所有問題的幻想,通過合理設計課程體系和分層次的應用能力培養環節達到基礎理論和應用能力并舉的目標。

結合理工大學通信工程學院的實際情況,筆者梳理的通信工程專業課程體系中與網絡相關的模塊見圖1。數字通信原理、計算機硬件基礎和程序設計基礎是先修課程。計算機網絡課程的基本定位是使學員了解并掌握計算機網絡的基本概念、體系結構、協議工作原理和基本網絡工具的使用。在此基礎上通過后續課程理解和掌握軍事網絡的技術特點,比如戰術環境下對網絡協議、設備、組網應用的特殊要求。網絡應用能力則可以通過學員自主選擇開放實驗,或者在本科導師的指導下申請創新課題,完成畢業設計得到必要的培養和拓展訓練。

2 教材選取

目前公開出版的計算機網絡教材種類繁多。筆者重點比較了幾本獲得大多數本科院校公認的教材:Tanenbaum教授編著的《計算機網絡》、謝希仁教授編著的《計算機網絡》、Peterson和Davie編著的《計算機網絡――系統方法》、Kurose和Ross編著的《計算機網絡――自頂向下方法》。

Tanenbaum教授與謝教授的《計算機網絡》早期版本都以OSI 7層協議模型為主線,較新的版本改為以TCPhP的5層結構來組織內容,并結合了一些新出現的技術和標準。課程內容從物理層向應用層自底向上講解網絡的概念、基本原理、技術和體系結構,教學比較偏重理論,不便于開展實驗。

《計算機網絡――系統方法》同樣采用自底向上逐層講解的思路,但是作者反對嚴格地分層,強調計算機網絡的系統觀,圍繞“為什么這樣設計網絡”闡述關鍵技術和協議如何在實際應用中發揮作用,需要有充足的學時保證才能達到良好的教學效果。

筆者選用了《計算機網絡――自頂向下方法》,講授內容以Intemet為線索,自應用層向下逐層講解協議原理。自頂向下方法避免了傳統方法講解體系結構內容枯燥、不易理解的通病,從學員最熟悉的應用層開始層層深入。該教材的另一個特點是精心設計了大量的課后實踐任務,使復雜的網絡問題變得易于理解,便于學員開展自主學習。

3 教學內容安排

對于計算機網絡這樣飛速發展的領域來說,教學內容面面俱到是不可取的,應該著重培養學員的洞察力,能夠通過自己思考辨別什么重要,什么不重要,哪些是本質的,哪些是表面的;因此在教學內容選取上既要兼顧知識的系統性,又要考慮學員的接受能力,同時還要強調網絡基本應用能力。

對于不同專業來說,普遍認可的方法是對教學層次和內容進行分類,以更好地滿足不同專業的教學需求。筆者認為即便對同一專業的學員也應該提供分層次的自主學習和實驗環節,鼓勵學員依據自己的興趣愛好,深入鉆研網絡中的科學和技術問題,達到個性化教學的目的。

筆者按照通信工程專業初級指揮人才的培養目標,突出“學為主體”的教學理念,從理論教學和實踐環節兩個方面進行了詳細設計,以解決學時不夠這一突出矛盾。理論教學內容僅選取了教材《計算機網絡――自頂向下方法》的前5章,具體內容和知識點見表1,強調重要概念的對比理解。實踐環節區分了協議分析實驗、編程實驗、虛擬實驗、開放實驗和創新課題5個層次,見表2。其中,協議分析實驗、編程實驗和虛擬實驗要求課內完成,開放實驗和創新課題則由學員自主選擇。理工大學通信工程學院規定在畢業設計開題之前每名本科生至少要完成一個開放實驗或創新課題。

4 教學方法設計

鑒于計算機網絡課程的重要地位和作用,理工大學通信工程學院一直在探索和推廣以小班化教學模式進行本課程的教學。近幾年,筆者多次承擔了計算機網絡課程重點教學改革試點,在多種教學形式和方法綜合運用的基礎上,總結了兩種行之有效的教學法:問題驅動式教學法和課題研討教學法。

4.1 問題驅動式教學法

問題驅動式教學法采取“提出問題一解決問題一歸納分析”的模式,從實際到理論,從具體到抽象,從個別到一般。課程教學中,困擾學員的第一個問題就是網絡協議為什么要分層?教材第1章對這個問題的解釋并不能完全打消他們的疑慮,實際上這個問題必須等到對整個網絡的發展史、廣域網、局域網等基本概念以及網絡程序設計有一定認識之后才能真正理解。因此,筆者并不急于解釋這個問題,而是讓學員帶著這個問題從應用層逐層向下邊學習、邊思考、邊實踐,直到最后安排一次課堂討論,得出大家都能夠接受的答案。再比如,講解HTTP協議時,筆者首先從早期互聯網上多媒體信息共享不便的問題,講到Berners-Lee在一個“靈感”啟發下用3個創新發明了萬維網,然后通過軍訓網上的具體實例分析,發現非持久連接HTTP協議傳輸效率低下的問題,引導學員提出并發連接、持久連接、流水線式持久連接等改進方案。最后,結合當前萬維網信息檢索不便的問題,展望未來語義網的發展。實踐證明,這種問題驅動的方法符合計算機應用教育的特點和學員的認知規律,讓學員從關注知識點轉向關注思維過程,取得了很好的教學效果。

4.2 課題研討式教學法

筆者根據班級人數制定了十幾個課題,不僅側重原理應用同時也兼顧理論。課題主要是用Wireshark分析協議的工作原理和交互過程,另外還有Diikstra算法和Socket網絡編程,以及ALOHA和CSMA協議性能分析等。教員提供必要的參考資料、示例程序和課外閱讀材料,要求每個學員完成所有課題,課堂上指定一名學員上講臺簡短報告完成情況,就其中的重要原理和問題展開集體討論。近幾年的教學實踐情況說明,這是在課內學時有限的情況下,督促和引導學員利用課余時間自主學習網絡技術,鍛煉網絡應用能力的好方法,受到學員的普遍歡迎。

通過上述教學手段和方法的綜合運用,計算機網絡課程教學效果良好,激發了學員學習、應用、開發網絡的濃厚興趣。2012年度理工大學通信工程學院立項的本科生創新課題項目中,有40%與網絡應用有關,特別是在軟件制作類項目中比例高達70%。2011年本科畢業設計選題中,30.1%的學員選擇網絡方面的研發課題,2012年這一比例上升到33.4%。

第2篇

融合通信技術屬于計算技術和傳統通信技術融合的一種新型通信技術,其融合了計算機網絡和通信網絡,在網絡平臺上實現傳真、短信、電話、實時通信以及多媒體會議等眾多網絡通信服務。隨著電網業務不斷改革,對于通信平臺的信息交換要求變得更高,電力通信通過互聯網實現不同方式的網絡信息交換服務。融合通信技術將通信系統和IP設備集成到一起,創建一個涵蓋整個企業的通信平臺,將用戶像電一樣實現實時溝通。本文針對電網企業中采用融合通信技術的應用進行討論,分析了融合通信技術基本概念、發展現狀以及融合通信平臺構建等內容,為相關研究者提供參考。

一、融合通信簡介

融合通信技術實現了計算機技術和傳統通信技術融一種新型整合通信模式和解決方案,融合通信技術構建的網絡平臺具有較強的靈活性、集成性以及實用性較強的特點。融合通信技術實現了企業客戶之間進行網絡交流全新體驗,簡化了交流方式和提高了溝通效率。融合通信技術將會把持企業內部所有的通信模式,將固定電話通信、電子郵件通信以及移動設備通信等實現數據相互交換。融合通信技術將固定通信和移動通信模式整合到一個平臺,實現了提高數據交互效率和節約交流溝通成本,并最終實現電網企業的綜合實力提升。融合通信技術具有通信網絡的融合性、擴展性和多樣性,網絡通信的融合性將終端統一到一個網絡之上,并實現網絡統一管理和維護;網絡通信擴展性將通信功能更好的嵌入應用系統之中;網絡的多樣性使得網絡不僅是IP網絡、固定網絡,還包含了GSM網絡和無線網絡。

二、電網企業通信環境現狀

隨著人們對電力網絡的需求日益增多,電網企業的通信網絡服務負擔越來越大,如何實現高效通信將變得越來越重要。現代的電網企業故障造成的損害非常大,要求電力用戶必須要快速高效尋找應對策略。電網企業的員工和業務合作伙伴之間的溝通方式主要有下面幾種:移動電話、語音通信、郵件通信、傳真通過信、即時軟件通信以及短消息等方式。伴隨著電話會議、視頻會議、Web會議、移動互聯網和多媒體的普及,人們對于溝通交流的網絡通信質量也正在不斷提高。通過融合通信技術構建起組織結構,在組織機構中工作人員的溝通,通信的核心數據的準確性和數據來源相當重要。目前,核心數據主要來源于LDAP目錄。其主要的內容包含了組織機構人員的固定電話、郵件信息、Ip電話、手機號等重要信息。通過組織機構、個人組織和公共組進行分析和統計,使得用戶可以更加方便查詢。

三、融合通信技術應用效果

3.1優化工作人員及業務流程效率

融合通信技術可以幫助企業員工更加高效合作,通過融合通信技術來開拓員工之間的關系,使得員工關系更具有價值。按照電網企業的分布式通信對象進行集中統一綜合,從而獲得更加高效的通信模式。融合通信技術可以幫助電網企業員工協助工作。

3.2拓展電網企業價值

融合通信技術可以充分利用現代的企業資源設備,并創造出新的價值。傳統的通信模式遷移到IP電話,用戶的所有設備均能夠得到大部分保留。通過融合通信技術擴展資源能力,充分發揮出企業的價值。

3.3更好發揮軟件應用價值

融合通信技術不僅可以為電網企業提供更加全面的多廠協作通信服務,而且還可以更大限度的發揮出企業的價值。將企業的更多資源集中到企業的核心文化之中,并且通過企業的核心業務來實現資源集中。

四、結束語

第3篇

【關鍵字】4G通信網絡技術 網絡結構 關鍵技術

一、4G通信網絡技術

1、4G通信網絡技術的基本概念。4G通信網絡技術為用戶提供了12.5MB/s~18.75 MB/s的下行速度,用戶可以體驗到高質量的影像服務。3G網絡通信盡管給人們帶來了便捷的應用,但是4G通信網絡技術更具優越性,通信質量遠遠勝于3G網絡通信技術,并且4G通信網絡技術被更多的技術和應用支持,拓展領域更大,兼容性也更加的好。用戶可以使用較低的投入就可以享受到4G通信的樂趣,上網的速度更快,可以更好的適應用戶的需求。

2、4G通信技術特點。4G通信網絡技術具有的特點有:傳輸速率很快,最高可以達到150Mbps;網絡頻譜遠寬于3G通信技術;通信方式靈活。4G通信網絡技術使得人們可以實現使用任何一件物品都有可能成為移動通信的終端,可以隨時隨地進行網絡通信,聯網游戲等。

二、4G通信的網絡結構分析

4G通信網絡結構主要由無縫網絡結構和接入技術層結構兩部分組成,有著十分廣闊的應用前景,在現在和未來需要不斷的進行完善和更新。

2.1 4G通信接入技術層結構

當我們明確實際網絡應用的范圍和需求后,就可以利用4G通信接入技術層結構確認匹配的通信網絡系統。在這種結構下就可以對網絡技術進行合理的利用和安排。

2.2 4G通信無縫網絡結構

4G通信網絡技術相比于3G通信網絡技術的突出特點在于可以實現通信在各類接入技術之間以及各種有線系統的平衡。4G通信網絡技術在發展的過程中著重注意的是涉及到的接入系統需求。并且目前的4g通信網絡技術安全性有更好的保障,主要體現在通信網絡用戶業務、移動設備管理方面的安全性和可靠性能。

三、4G通信的關鍵技術分析

3.1正交頻分復用技術

正交頻分復用技術主要應用于多載波調制范圍內,將信道進行分解,分解成多個正交子信道,利用這種切換就可以轉換一定數量的高速數據信號,形成相應的低速子數據流,就可以進行調制處理,在每個子信道里進行數據傳輸。通過這種正交頻分復用技術就可以在接收端對正交信號進行分開處理,能夠有效的消除頻率選擇性衰落,在避免碼間串擾的同時提高了通信的性能。

3.2智能天線技術

可以在基站的現場的雙向天線設置智能天線,利用可編程電子相位關系的固定天線單元明確具體的方向,與此同時,還可以保障基站和移動臺之間的所有鏈路相關方向的特征。

3.3空分多址技術

實現多址通信的關鍵在于利用空間劃分獲取不同方位的信息和地址。這樣就可以提高傳輸信號在有限的頻率資源中進行有效的傳輸,各種途徑的傳輸信號就可以在在特定同一時間間隙領域中的實現。所以對于各類渠道的傳輸信號來講,同一時間內,利用空分多址技術就可以對信號的干擾問題進行有效的解決,提高信號的質量。

3.4多用戶檢測技術

應用多用戶檢測技術可以避免獨立用戶出現擴頻碼的正交情況,同時還可以解決用戶之間互相干擾和相互約束的問題。實現多用戶檢測技術的關鍵部分還是在于減少各用戶干擾報銷算法的復雜度。

3.5無線鏈路增強技術

第4篇

理解網絡協議的基本概念,能描述因特網TCP/IP協議的基本概念、思想與功能,理解網絡中數據傳輸的過程,能描述網絡的開放系統互聯協議(OSI)分層模型的基本思想。

教材分析

本節是《網絡通信工作原理》兩課時中的第一課時,內容比較抽象、深奧,但卻是網絡的基礎內容。只有在理解網絡數據傳輸過程的基礎上才能更好地理解數據的交換技術的作用,才可以更好地理解網絡服務。通過前兩章的學習,學生對“網絡能為我們做什么”和“因特網是如何組織與管理的”有了一定了解,但對網絡互聯通信的工作原理還是比較模糊,尚且停留在感性認識。因此,通過本節課的學習可以使學生加深對網絡中數據傳輸工作原理的認識,從而為以后學習網絡規劃設計奠定基礎。

學情分析

隨著因特網的發展與應用范圍的擴大,現在的高一學生對因特網提供的各種服務的應用已經比較熟練。學生們喜歡網絡游戲,喜歡QQ聊天,習慣于發E-mail,能夠網上購物,但是真正能夠了解網絡數據通信工作原理的學生卻寥寥無幾。在學生的日常生活和學習中,應該避免技術與應用、理論與實踐相脫節的現象。教師需要向學生充分展示網絡技術發展的指導思想,展示網絡技術與現代社會生活的相互作用。

教學目標

知識與技能目標:理解網絡中數據傳輸的過程;了解TCP/IP協議體系的基本知識;了解OSI模型的基本知識。

過程與方法目標:通過小組活動和討論,結合網上購物活動的生活實例類比網絡中分層思想和一些數據處理的方法及過程,自主探究學習新概念。

情感態度與價值觀目標:通過交流、討論,使理論與實踐相結合,進而培養學生的探究意識與合作意識。深刻認識和理解分層思想把復雜問題簡單化,體驗人類在解決問題的過程中表現出來的智慧。

設計策略

本節從教學內容來看是一節純理論的課,而且內容比較抽象。首先,在引課上要將網購的例子分析透徹,通過“情境分析、問題設疑”的方式引出“約定”和“功能層”的概念為后面講解TCP/IP協議的層次結構、OSI的層次模型埋下伏筆。教師在此基礎上具體講解TCP/IP協議體系的各功能層的作用及數據傳輸過程。其次,選擇學生最熟悉的網購是訂單的傳送過程為例,通過演示文稿直觀地模擬數據在網絡中的簡單傳輸過程,理解網絡通信的工作原理。再次,自主學習。在理論內容講授的過程中形式不能過于平緩,通過適當的設置讓學生參與到授課過程中可以及時捕捉學生的情緒。從TCP/IP協議模型到OSI層次模型的過渡穿插一個由學生自主學習教材內容的環節,讓學生自己從教材內容中歸納總結出OSI層次模型的產生背景、特點。

教學準備

投影儀、網絡教室、為教學設計所做的課件資料。

教學過程

1.引課

學生活動一:情境分析、角色扮演。

師:同學們,如果你要從淘寶網上購買一套“大嘴猴”親子裝,需要怎么做?

學生爭先恐后地給出答案。

師:現在每一組請一位同學,分別扮演賣家、快遞公司、運輸公司和買家,來共同模擬網購流程。其他同學注意觀察和思考在收發快遞中應該注意的事項,也就是注意哪些環節可以使快遞順利寄出,并且保證買家能順利收貨。

五位學生活動模擬。學生觀看表演并思考。

師:在包裹傳遞的過程中,主要涉及三個子系統,即用戶子系統、快遞子系統和運輸子系統。在此次網購中,網店售賣者、快遞公司、運輸部門分別扮演了什么角色?互相之間如何銜接協調?

學生:網店售賣者賣物品時都有個約定,就是寶貝描述要真實,這樣買家才知道自己選擇哪個尺碼以及花費多少金額。買家下單后,賣家根據訂單將商品打包,快遞公司收件時要求賣家在快遞單上填好發件人和收件人等相應內容,以免快遞被退回或送不到買家手上。快遞公司收到快遞后,交付給運輸部門進行運輸,這時快遞公司和運輸部門之間也有約定,如到達時間等。快遞運送到目的地后進行相反的過程,運輸公司將快遞交給快遞公司,快遞公司再將快遞送到買家手中。

設計意圖:學生通過分析網上購物活動的過程并能表達和模擬,體會到網購成功與否與“約定”很有關系,從而發現用戶子系統、快遞子系統、運輸子系統之間的約定,培養觀察和思考的能力。

2.授課

學生活動二:類比概念,模型對照。

師:我們如何抽象出一個網購流程模型呢?請總結網上購物活動的過程并能用文字和箭頭表達。

學生小組討論,寫下網購流程示意圖。

教師展示學生示意圖。教師展示網購流程圖,如圖1所示。

師:在包裹傳遞的過程中,主要涉及三個子系統。因而賣家和買家之間,快遞公司和快遞公司間都有約定,保證了快遞的準確傳遞。

在計算機網絡通信中,勢必也需要一種規范,將整個過程分為多個步驟。為了有效地傳遞網絡中的信息,計算機網絡采用層次性的結構模型,將網絡分成若干層次,每個層次負責不同的功能。每一個功能層中,通信雙方都要共同遵守相應的約定,我們把這個約定叫做協議。例如,我們曾設置過的TCP/IP協議,就是一種常用的網絡協議。各功能層之間,上一層對下一層提出服務要求,下一層完成上一層提出的要求。

師:網絡中數據的傳輸與網上購物活動具有一定的相似之處,如何理解呢?

生:快遞好比網絡中傳輸的數據,整個快遞系統好比計算機網絡,數據安全可靠的傳輸離不開各層之間的約定。

師:TCP/IP協議將網絡體系結構分為哪幾個層次呢?

生:TCP/IP協議大致可分成四層――應用層、傳輸層、網際層、網絡接口,它包含了TCP、IP、UDP(用戶數據協議)、ARP(地址解析協議)等眾多協議。

教師使用PPT展示TCP/IP概念層,如圖2所示。

師:什么是TCP/IP協議?它有何作用呢?

生:IP協議――互聯網絡協議,是把數據包從一個地方傳遞到另一個地方。TCP協議――傳輸控制協議,是對數據進行管理和校核,保證數據包在傳輸過程中的正確性。

教師使用PPT播放網購訂單的傳送過程,如下頁圖3所示。

設計意圖:TCP/IP協議的核心內容及其特點是本節的重點也是難點。通過類比,再介紹TCP/IP協議體系的產生背景及其特點,學生會更易于接受。

學生活動三:自主學習,介紹OSI模型。

師:TCP/IP協議產生于因特網的研究與實踐中,而在網絡世界中有一種通用的概念模型――OSI參考模型,即開放系統互聯參考模型,請圍繞以下問題自主學習第56~57頁:①什么是OSI(Open Systems Interconnection)參考模型,描述OSI參考模型的網絡體系結構示意圖。②OSI層次模型中各功能層的上下層是如何協調工作的?數據是如何傳輸的?③把OSI模型與TCP/IP協議體系對比一下,分別對應什么層次,各有何種作用?

學生閱讀、對比。

設計意圖:在此部分設置問題,教師為主導學生為主體,通過教材中關于OSI層次模型文章的閱讀,讓學生從中歸納總結出OSI層次模型產生的背景及其特點,避免了純理論內容的平鋪直敘,使學生更樂于接受。同時,教師給學生提供探究性學習的空間,更有利于知識的掌握。

3.課堂小結

師:在TCP/IP協議中,去掉了OSI參考模型中的表示層和會話層(這兩層的功能被合并在應用層實現),同時將OSI參考模型中的數據鏈路層和物理層合并為主機到網絡接口。在當前網絡數據傳輸過程中起到關鍵作用的是――TCP/IP傳輸協議。

教學反思

第5篇

關鍵詞:物聯網;移動通信網絡;融合

21世紀初金融危機嚴重影響了全球經濟的發展,2008年以后探索新的經濟發展方式成為世界各國面臨的首要問題,作為經濟強國的美國把開發新能源和物聯網作為國民經濟發展新的增長點。中國作為新興經濟大國在2009年政府工作報告中明確表示,物聯網成為五大戰略性新興產業之一,“感知中國”成為時代最強音,物聯網成為一個熱門的研究課題和學術職業。

1新興的物聯網

1.1物聯網的基本概念

第一次提出物聯網概念的是美國科學家艾什頓教授,他在1999年從事RFID研究時提出,2005年國際ITU組織進一步擴展了物聯網的內涵,直到21世紀初經濟危機后,世界各國陸續發表了各自的發展計劃。但這并不是物聯網的統一定義。歐洲和美國稱其為“物聯網”,而東亞的韓國和日本把物聯網理解成“無處不在的網絡”。“物聯網”,從字面意思分析,可以理解為通過網絡實現任何物品的連接,實現信息交換、智能服務和管理。這是物聯網在物理世界的延伸。它可以被定義為:是指采用一定的感知手段對世界物品的相關信息進行感知,并利用相應的信息網絡傳輸技術將物品互聯成網,實現信息的相互和遠距離傳輸,最終實現實物系統一定程度的自我智能管理以及人們對物品和過程的智能化感知、定位、監控和管理的一種互聯網絡。

1.2物聯網的基本結構

1.2.1感知層

物聯網的終端是通過傳感器實現對所連接物品的信息感知、傳遞和控制。信息感知部分的功能主要是感知物品的相關信息,傳感器把模擬信號轉換成數字信號,通過計算機處理后,將所感知的信息按照規定格式以有線或無線的形式發送到信息傳輸網絡。

1.2.2控制層

控制部分也稱嵌入式綜合技術,這種技術把傳感器、集成電路、計算機軟硬件、電子應用等完美結合,實現智能終端控制。它主要負責網絡信息傳輸和對接收的信息發出控制指令,從而滿足人們對物品的需要。

1.2.3網絡層

網絡層是物聯網信息傳輸的中間環節,它由計算機物聯網、本地無線網絡、公共移動通信網等多種信息傳輸網絡構成。信息傳輸網絡的主要功能是連接信息,對各個節點進行控制,在信息傳遞過程中實現安全管理和傳遞管理,同時為上層信息的應用及時提供必要的信息資源。

1.2.4應用層

應用層是物聯網的高級管理層,主要由多種應用程序和系統構成,它主要負責對網絡對象的位置進行監視和管理。物聯網日常收集到的信息是海量的,對如此龐大的數據信息的管理和應用,有必要采用數據挖掘和云計算技術來實現。技術人員通過信息的應用環節,即人與物的接口,能夠查詢有關信息并能夠進一步進行定位或監控。

1.3物聯網特點

1.3.1節點數量大、覆蓋面廣

物聯網就是物物相連的互聯網,其中包括人與物、物與物的連接,通過物聯網實現對物體的使用和管理,為人們的生活提供便利。例如自動警報系統、遠程控制系統、報表系統等為人們生活和工作提供方便。而人們實際生活中物品的數量遠遠多于人的數量,所處位置也可以說是無處不在,因此說物聯網的特點是節點數量大、覆蓋面廣。為了節約物聯網投資成本并提高使用質量,對于節點如此密集廣泛的物聯網,采用布設線纜的方式進行節點互聯是不現實的,所以物聯網采用封閉或遠程傳輸的無線網絡來實現信息傳遞將是必然發展趨勢。

1.3.2安全性和可靠性要求高

物聯網的遠程監控和管理對象多數具有私有特性,不同于計算機信息的開放性和信息共享,物聯網信息特征表現為專有性、封閉性和安全性。物聯網信息特性決定物聯網必須具有極高安全性,主要體現在信息傳輸安全和用戶接入安全。信息傳輸安全是要求信息在傳輸過程不會被非法竊取;用戶接入安全是指只有特定合法用戶才能接觸到特定物品信息,才能實現對特定物品的控制。否則,失去安全性能,聯網物品信息呈現混亂狀態,毫無疑問會給聯網系統相關的個人、家庭、單位甚至城市、國家的安全帶來負面影響。與此同時,由于物聯網連接的大都是行業、城市或者家庭的專有物品網絡,用戶要求能夠及時獲取物品的狀態信息并能隨時實現對物品的控制,這就要求物聯網的信息傳輸必須高度可靠,以保證相關物品系統的安全可靠運行。而只有這一點得到保證,物聯網業務才能夠在市場上得到廣泛應用。

1.3.3網絡管理和運行

為了實現信息的特殊性、高安全性和高可靠性,物聯網必須具備一個管理良好的網絡,這樣才能使信息傳輸和用戶訪問具有安全性和可靠性。只有由專業的運營商來管理物聯網,才能實現完善的管理。因此,物聯網運營過程中,要選擇一個可操作網絡。在多年的實踐中,電信運營商已積累了大量的公共信息網絡運營經驗,物聯網的運營由他們負責更能實現物聯網安全可靠性。

2物聯網與移動通信網絡的融合

2.1物聯網與移動通信融合的必要性

如上所述,由于信息節點數量巨大、地域覆蓋廣泛,且部分聯網的信息節點又具有一定的移動性,無論從建設成本還是從實現技術考慮,無線通信都將是物聯網信息傳輸的主要方式。而物聯網的可運營、管理的要求,也需要由專業網絡運營商滿足。目前,世界上絕大多數國家的城市都已覆蓋了移動通信網絡。由于網絡負載和網絡通信,大型信息傳輸網絡并不容易運行,移動運營商積累了豐富的管理經驗,非常適合網絡操作。因此,有必要實現物聯網和移動通信網絡的全面融合,加快物聯網建設速度,推進物聯網建設進程。

2.2物聯網和移動通信網絡基本融合的途徑

物聯網和移動通信網絡融合的基本途徑是將物聯網的信息感知和控制節點看作移動通信網絡的通信終端,將移動通信網絡的信息傳輸網絡同時作為物聯網的信息傳輸網絡,將物聯網的信息應用作為移動通信網絡的增值業務,從而將物聯網疊加到移動通信網絡上,實現物聯網和移動通信網絡的有機融合。

2.3物聯網和移動通信網絡具體融合的途徑

我國現階段的移動通信網絡服務內容主要包括語音通信、數據通信工程等方面,物聯網和移動通信網絡的融合是在傳統的語音通信移動通信網絡的基礎上的進一步發展,但現階段還存在一定的缺陷。應從以下幾個方面來完善。

2.3.1移動通信終端改造

作為一個節點控制、信息融合與控制網絡通信終端的傳感器,移動通信網絡接入終端對物聯網和移動通信網絡融合具有重要的作用。因此,必須對傳統的移動通信網絡功能和對象進行改革,可以通過兩種方式進行:提高傳統通信終端信息感知和目標控制能力。作為網絡信息傳感器節點,它們不僅具有控制器、傳感器和傳統移動通信的功能,也是移動通信的終端。

2.3.2移動通信網絡改造

我國現階段的移動通信網絡服務內容主要包括語音通信、數據通信工程等方面,物聯網和移動通信網絡的融合是在傳統的語音通信移動通信網絡的基礎上的進一步發展,由于傳統的移動通信網絡的主要發展方向是語音通信,在信息傳輸方面還存在缺陷,因此,必須對融合后的物聯網進行改造,增加物聯網的信息傳輸和管理功能,讓物聯網和移動通信網絡的融合發揮最大的作用。要區分對象對應的終端節點的信息,以提高信息傳輸的效率和管理效率。

3結語

物聯網研究和建設的推進是各大國現階段的主要發展方向,結合了現代移動通信系統的物聯網能夠實現無縫覆蓋和便捷接入,物聯網的數據通信能力不斷增強。物聯網與移動通訊相融合可以節約建設物聯網網絡的資金成本,對于物聯網應用快速普及有著重要的意義。

參考文獻

[1]周瑩,冷錦,劉中華.物聯網與移動通信網的融合發展研究[J].郵電設計技術,2011(7):25-29.

[2]高華.物聯網和移動通信網絡的融合研究[J].移動通信,2011,35(19):55-58.

[3]高旭東.物聯網(智能家居)中無線異構網絡融合網關的設計與應用[D].南京:南京郵電大學,2013.

[4]楊建棟.面向城市生命線管理的物聯網關鍵技術研究與應用[D].北京:北京工業大學,2016.

[5]丁杰.新型高效協作式移動無線傳感器網絡技術研究[D].北京:北京郵電大學,2012.

第6篇

受教學條件的限制,學院的移動通信實驗室內只有移動通信實驗箱,個別企業贈送的大型的移動通信設備由于年限已久,無法投入教學中,再加上教師數量的限制,所以為了增加學生對移動通信的感性認識,減少教學內容的抽象性,在移動通信課程的中后期組織了學生們參觀阿克蘇地區三大移動運營商的機房設備,參觀過程中,各公司的工程師在機房設備前對GSM系統和3G系統進行了詳細的介紹,并且利用信令分析儀為學生們介紹了移動通信網絡中活動用戶產生的所有信令,使抽象的內容具體化了,大大地增加了學生們學習移動通信課程的興趣。參觀過程中,學生們表現出了極大的熱情。每當工程師講解到他們課堂上學的理論知識的時候,學生都會很驚喜。通過這次活動,同學們對移動通信設備、通信網絡結構有了新的認識,對移動通信專業課程,也有了更足的信心。這樣實地參觀了設備過后,以前在書本上看過的專業知識、圖片得到了具體化,對于通信過程,也有了一種融會貫通的感覺。再次回到課堂上,學生學習的積極主動性明顯比參觀前大了很多。

2開通信實訓課程

通信實訓課是在課程即將結束的時候進行的。目前第三代移動通信占據主流,所以學院開了針對3G的移動通信實訓課程。在我國的存在的三大移動通信運營商中,中國移動經營著中國提出的TD-SCDMA網絡;中國聯通經營著美國標準的WCDMA網絡,中國電信經營著歐洲標準CDMA2000網絡,所以針對這三大網絡,分別使用實驗仿真教學軟件進行實訓。實驗仿真教學軟件的開發是基于現代通信工程教育的需求應運而生的,此軟件把大型網絡通信系統的所有功能移植于個人電腦上,讓每個學生在自己的電腦上就可以親身體驗最真實的硬件環境,模擬操作體驗主流的通訊業務。

2.1TD-SCDMA實訓

TD-SCDMA實訓課立足于中興通信公司研發的TD-SCDMAVbox仿真軟件,此軟件為具有移動通信原理基礎知識的學生提供了一個學習TD-SCDMARNS硬件和網管的工具。本軟件主要包括“虛擬機房”和“虛擬后臺”兩部分:用戶可以在“虛擬機房”中觀察機房環境,機房硬件結構,RRU、RNC和BBU的主要連線,指示燈的不同狀態和其狀態說明。用戶可以在“虛擬后臺”體驗網管數據配置過程,查看動態數據跟蹤;然后在虛擬電話中撥打其它號碼,發送短信;還可以打開信令跟蹤,查看信令跟蹤消息或信令故障的原因。通過本軟件,用戶可以了把移動通信課程學到的理論知識應用到實踐中,并能了解TD-SCDMA的硬件結構和網管后臺數據配置維護。

2.2CDMA2000實訓

CDMA2000實訓立足于中興通信公司研發的針對CDMA2000組網的ZXC10BSSB仿真軟件,學生可以在軟件搭建的“虛擬機房”中觀察機房設備BSCB基站控制器,BTSBI4、CBTSI2、CBTSO1系列基站的單板配置、指示燈的不同狀態和說明,以及各單板之間的主要連接線等。通過全面的互動查看,客戶可以對機房布置、硬件結構達到較深入的了解,籍由形象具體的場景建立起基本概念,增加學習興趣,為進一步的學習奠定良好的理解基礎。虛擬后臺包括“數據配置”、“虛擬電話”和“信令跟蹤”。學生通過BSCB和三類典型基站的數據配置,利用告警管理、動態數據跟蹤工具,結合虛擬手機和信令跟蹤工具,完成數據配置、調試、打通電話的完整實習過程。然后,客戶可以通過撥打電話,發送短信來體驗配置數據成功、業務實現的喜悅,并對手機的呼叫流程達到全面的理解。真實、動態的反饋可以提高客戶的學習興趣和效果。

2.3WCDMA實訓課

WCDMARNS實驗仿真教學軟件以WCDMA新型設備ZXWR的ATM交換、全IP模式典型配置為例,學生通過軟件,可以通過軟件完成網管數據的配置;也可以選擇“數據恢復”功能,導入一套已經配置好的樣例數據庫直接進入下即調試環節,便于學生靈活選擇學習階段。完成數據配置之后,客戶就可以在“動態數據管理”中查看系統各項動態數據的使用情況。同時,還可以通過“告警管理”對系統出現的各種告警信號進行查看。

3結語

第7篇

就電力營銷的基本概念而言,其核心就要求供電企業必須面對市場,面向用戶,利用技術與營銷策略的提升來適應不斷提高的技術與市場需求,以及作出真確的反應而提供供電用戶滿意的服務,即實現營銷過程中費用最低、速度最快、質量最優、性價比最佳的服務目標。在電力營銷改革中需要注意的是供電企業的特殊地位,其具有較強的政策性、社會性、服務性、技術性、經營統一性等,是生產經營于一體的產業模式。

2電力營銷的基本內容與改革意義

電力營銷的基本工作內容包括:在服務中辦理業務擴充,解決新老用戶的增容與新裝問題;負責對因為變更進行辦理,方便客戶做好電力營銷的日常管理工作;在營銷中做好電價與電費的管理,認真落實和執行電價策略,及時準確的抄表、核算,做好電費的準確回收與管理;做好電能計量的管理,以可靠的技術措施來保證電能計量的準確;針對電力網絡進行用電檢查,對用電安全、節約、計劃等進行全面控制,做好電力調度工作;全面提升管理能力拓展電能的銷售量;做好各項統計工作,做好基礎資料的采集、整理、分析,以備管理決策。電力營銷改革的意義:在電力發展的影響下,智能電網的發展對電力營銷產生了較大的影響,電力生產與營銷管理因為技術支持從內部已經呈現出高效率生產與管理的態勢,而針對客戶的營銷模式也應根據這個需要進行改變,利用先進的管理與營銷體制替代傳統的營銷模式,以此適應時代的需求,這就是營銷改革的重要意義。

3現有電力網絡的營銷狀況

我國供電網絡中,電力營銷管理多數承擔的是電力市場培育與電能銷售、服務的工作,這也是電力企業最為基本的營銷體制。從業務劃分上,邏輯屬性可以將供電營銷業務分為客服、業務、質量管理、營銷決策等層面。隨著計算機技術的引入,通信技術和自動化水平不斷提高,我國的電力營銷已經有了長足的發展與進步,其已經得到了多功能系統支持,如營銷信息管理、客服技術支持、自動抄表、銀行賬務、電力負荷自動調控等。雖然有了技術上的改進,但是從本質看,營銷思路與人員的基本素質的改變不能適應當前技術上的提高,因此必須能進入數字化營銷的理念,這樣才能適應供電智能化的發展。

4智能電網對供電營銷的影響

以往的電力營銷是抄表、核算、收費,主要的措施與手段相對被動,電力營銷僅僅集中在對客戶的被動式管理上,缺乏主動提供服務的能力。而智能化電網將電力從業人員從繁重的基礎數據調查中解放出來,使之可以將精力放在營銷業務環節上,即如何為客戶提供安全與穩定的供電服務,并幫客戶會解決問題等方面。所以智能技術解放了營銷中資源的浪費而提高了服務的質量,因此營銷必須適應此種變化。例如:智能化的用戶負荷管理系統的出現,就可以幫助負荷管理與控制可以理想地完成自動計量、電力制定、分布式上網監控等實時應用功能,為客戶知識的交互提供技術支持。系統利用現有的通信通道實現雙向通信,完成自動采集與分析功能,挖掘分析用電模式,預測市場發展,同時制定多元化的服務方案,并將信息傳遞給客戶,使其可以自由選擇,最終平衡電網供求。而用戶可以對配置方案進行優化選擇,整合自身的資源調整用電模式,從而提高生產效率。傳統的負荷控制模式相比,智能化的管理方式具備了以下四方方面的優勢:1)智能化用電量與方式監測;2)智能化數據通信與安全保障;3)智能化數據處理與信息挖掘;4)智能化負荷控制與營銷。

5改革后的智能營銷模式分析

從發展方向上看未來的電力系統將進入到智能營銷模式,即完全借助數字技術將電網運行與業務需要、社會效益等關聯起來,實現市場參與者實時化互動和能源供需平衡的調度,達到最優化控制能源配置,最安全、最經濟、最環保的服務和銷售模式。智能營銷體系可以分為經營、銷售、營銷等系統的全面自動化。智能化營銷的著眼點應在智能化服務上,電力商品的銷售與使用將具有較高的安全性、實時性、環保性,所以智能化營銷必須借助智能網絡技術,并圍繞這三個需要而展開深化與創新,具體表現是:高電能質量和高可靠性;在高級配電網絡和高級配電自動化的自愈功能,使之具有網絡重構和故障監控、定位、隔離、恢復等功能;網絡通信技術將保證系統地域攻擊;高級配網SCADA可以進行海量的數據處理并進行數據挖掘,以此為營銷提供數據支持;分布式的電能購銷、調度、頻率波動處理等,可以幫助開的清潔能源市場,實現分布式的網絡化銷售;營銷中系統可以結合動態化電價政策對電力負荷與測算進行差異化分析,以此慢優化銷售的需求,既滿足用戶需求也保證銷售效益。

6結語

第8篇

關鍵詞:云計算;物聯網

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)27-6113-03

物聯網(The Internet of Things),顧名思義,是“物物相連的互聯網”。物聯網的概念最早由美國麻省理工學院(MIT)自動標識中心(AIL)于1999年提出,主要依據物品編碼、RFID(射頻識別)技術,以互聯網為傳輸媒介,以傳感器網絡為基礎,按約定協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換、數據融合和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理等功能為一體的新型網絡平臺。2005年,國際電信聯盟ITU在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上正式確定了“物聯網”的概念。2009年6月18日,歐盟執委會也聲明,描述了物聯網的發展前景,并首次提出了物聯網發展和管理設想。2009年8月7日,總理在無錫提出“感知中國”理念,由此掀起了物聯網技術在國內的迅猛發展[ 1]。

隨著物聯網技術的逐漸成熟,和云計算相結合必將是未來的發展趨勢。其原因在于云計算提供了一個巨大的資源池,而應用的使用又有不同的負載周期,根據負載對應的資源進行動態伸縮(即高負載時動態擴展資源,低負載時釋放多余的資源)。將可以顯著地提高資源的利用率。另外,云計算的分布式計算和分布式存儲可以實現將大型任務細分成很多子任務,這些子任務分布式地或并行分配到在多個計算節點上進行調度和計算,同時將存儲資源抽象表示和統一管理。

因此,可以這樣預見,物聯網的迅猛發展可以借助云計算的諸多特征;而云計算的拓展則可以建立在物聯網上無處不在的傳感器網絡,從而實現技術的融合,產生更加巨大的正能量。

1 物聯網的基本原理

1.1 以傳感器網絡為基礎

深入剖析物聯網的概念可以發現,物聯網實質上是對各類傳感器和現有互聯網相互銜接的一個新技術,或者說是未來互聯網的一部分,其核心是智能傳感器網絡技術。傳感器網絡可以理解為人類感知世界的觸角,用這樣的觸角將感知世界的各種信息通過物理世界的各類互聯網絡進行傳遞、處理,從而使得數字虛擬世界中各種紛繁的畫面能夠呈現在人類社會中,讓我們能夠實時感知[2]。這樣的“感知——傳送——計算——應用”過程,便構成了我們所熟知的物聯網的運營模式。而這種運行模式中的關鍵在于廣泛而數目巨大的節點的存在和節點提供了無處不在的計算能力。節點是傳感器網絡的基本單位,主要完成智能感知、信息采集、數據融合、數據傳送和構造底層物理傳感器網絡等功能。節點一般由傳感器單元、處理單元、通信單元和電源以及其他輔助單元等組成。通常,對節點的設計要滿足如下幾個條件:(1)適合廣泛的應用場合、微型化、低功耗;(2)良好的接口、傳感器具有與較強的感知能力(3)較強的惡劣環境的工作能力和較強的抗干擾能力;(4)就有數據轉換能力,即能夠適應數據的串行到并行的轉換。

1.2 傳感器網絡的體系結構

深刻認識傳感器網絡的體系結構,是正確理解物聯網內涵的前提,也是將物聯網和云計算相結合的基礎。傳感器網絡體系結構可由三部分組成:分層的網絡通信協議、傳感器網絡管理和應用支撐技術[3 ]。

(1)網絡通信協議

這一層主要包括各種通信網絡與互聯網形成的融合網絡、物聯網管理中心、信心中心、各類樣本庫、算法庫和各類服務基礎設施。

(2)傳感器網絡管理

這一層主要包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器和M2M終端、傳感器網絡網關等。主要任務是解決感知和識別物體,采集和捕獲信息。

(3)應用支撐技術

應用支持技術主要解決物聯網與行業專業技術的結合以及提供廣泛的智能化解決方案。其關鍵在于信息的社會化共享以及信息安全等問題[4 ]。

1.3 傳感器網絡網絡安全分析

物聯網除了涉及到互聯網安全問題外,還需要面對傳感器網絡的安全問題。傳統互聯網存在的多種威脅已經擁有很多可行的應對措施;而傳感器網絡存在的安全問題必須引起人們的廣泛重視。比如,傳感器網絡一般可能遇到節點被攻擊、部分節點被物理操縱、信息流失和部分網絡被控制等問題。目前,常用的解決方案有節點身份認證、ZigBee技術等等。[5 ]。

2 基于云計算的物聯網實現可行性分析

2.1 物聯網云計算基礎

從前兩個小節的闡述不難發現,物聯網一般具備三個特征:全面感知、可靠傳遞和智能處理。而其中智能處理恰恰與近幾年來迅速崛起的“云計算”的理念相吻合。下面,先考察近幾年來云計算概念的發展情況。

云計算作為繼網格計算、互聯網計算、軟件即服務、平臺即服務等類計算模式的最新發展,云計算主要通過虛擬技術將各種互聯網的計算、存儲、數據、應用等資源進行有效整合與抽象,有效地為用戶提供了可靠服務的形式——大規模計算資源,從而將用戶從復雜的底層硬件邏輯、網絡協議、軟件架構中解放出來。這正是云計算理念中一直提倡的“平臺即服務”、“軟件即服務”。

維基百科對云計算的定義是:“云計算是一種動態的易擴展的且通常是通過互聯網提供虛擬化的資源計算方式,用戶不需要了解云內部的細節。云計算包括基礎設施即服務、平臺即服務和軟件即服務以及其他依賴于互聯網滿足客戶計算需求的技術趨勢”[ 6]。

IBM對云計算的定義是:“云計算是一種計算模式。在這種模式中,應用數據和IT資源以服務的方式通過網絡提供給用戶使用。大量的計算資源組成IT資源池,用于動態創建高度虛擬化的資源供給用戶使用”[ 7]。

為此,我們不難看出,未來的物聯網運營平臺需要在不同時間采集的海量信息源于數以億計的傳感器構建的傳感器網絡,并利用各個網絡節點對這些信息進行匯總、拆分、統計、備份,這對物聯網平臺的計算能力是一個至關重要的考驗。同時,資源負載在不同時間段也會存在相應的起伏。因此,考慮一個具有很好自適應能力的物聯網運營平臺是十分必要切迫切的任務,一方面避免重復性建設;另一方面也好充分利用好現有的理論和技術,從而尋求新的突破。至此,從上面的分析來看,云計算是與物聯網運營平臺相融合的一個很有前景的方向,其原因在于二者有基本相同的客戶需求,也有相似的物理設備基礎,將二者在理念和技術上進行相容,必將創造出更具活力的運營平臺。

2.2 基于云計算物聯網實現可行性分析

從上面幾點分析看,云計算是物聯網發展的必然趨勢,其計算方式、存儲手段、智能算法等等都將與云計算的理念和體系結構相融合。依據云計算的方式構建全新的物聯網服務模式,無論從理論還是商業運營模式都是可行的,其安全性也是有一定保證的。

3 基于云計算的物聯網基本設想

基于云計算的物聯網運營平臺,可以包括如下幾個部分:

(1)云基礎設施

包括傳感器網絡、物理資源以及能夠實現所有客戶共用的一個跨物理存儲設備的虛擬存儲池。能夠有效地提供資源需求的彈性伸縮和集群服務。

(2)基于云計算的物聯網平臺

該平臺是基于云計算物聯網運營系統的核心,主要實現網絡節點的配置和控制、信息的采集和計算功能。

(3)物聯網云應用

物聯網云應用是基于云計算的物聯網平臺的拓展部分,可以集成第三方行業應用。主要是利用虛擬化技術實現在一個物聯網環境下全部用戶資源共享、計算能力共享。

(4)物聯網管理系統

管理系統一方面用于監控基于云計算物聯網運營平臺的運行情況、資源彈性伸縮機制下資源利用的控制情況以及網絡用戶、安全以及服務管理等等。

上面幾點僅僅是在云計算相關概念的啟發下,以及對物聯網未來發展趨勢的一個初步設想,在有些方面的構建以及架構仍然存在問題,必將隨著云計算技術和物聯網技術的廣泛應用而逐漸改進,以便于在不遠的將來實現基于云計算理念的物聯網運營平臺。

4 結束語

文中主要針對物聯網的概念和近幾年的發展進行了簡單的闡述。然后,根據物聯網未來的發展趨勢進行了一定的預測,并根據物聯網的與云計算可能存在的交集展開了理論剖析。從理論和應用前景上分析了兩者融合的可行性和廣闊前景。最后,論文給出了基于云計算理念下的物聯網實現的簡單設想。

參考文獻:

[1] 孔曉波.物聯網概念和演進路徑[J].電信工程技術與標準化,2009, 22(12): 12-14.

[2] 石軍.“感知中國”促進中國物聯網加速發展[J]. 通信管理與技術,2009(5): 1-3.

[3] International Telecommunication Union,Internet Reports 2005: The Internet of things[R].Geneva: ITU,2005.

[4] http: //ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/documents/in_cerp.pdf.

[5] President. s Council of Advisors on Science and Technology. http:Mostp.gov/pdf/nitrd_review.pdf.

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