傳輸技術(shù)論文范文
時(shí)間:2023-04-01 11:45:29
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篇1
關(guān)鍵詞:圖像的實(shí)時(shí)傳輸;圖像傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和協(xié)議;MPEG-4高清晰視訊
Abstract:Haveintroducedthattheoperationimagetransfersapplicationinworkinginhospitalmedicaltreatmentandtheirprinciplemainly.
Keywords:Operationimagetransmission,standardandagreementthattheimagetransfers,MPEG-4heightislimpidlookatamessage
馬鞍山市中心醫(yī)院是三級(jí)醫(yī)院,其骨科在國(guó)內(nèi)外享有盛名,相關(guān)教學(xué)和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分頻繁,手術(shù)觀摩和指導(dǎo)是交流的重要內(nèi)容,手術(shù)室的特殊性決定了不可能在現(xiàn)場(chǎng)開展這些活動(dòng)。采用圖像傳輸系統(tǒng),將手術(shù)圖像傳到觀摩會(huì)議室來可以有效解決這一難題。骨科手術(shù)屬于高精密、高難度手術(shù),對(duì)于傳輸?shù)膱D像清晰度要求非常高,傳統(tǒng)的會(huì)議電視系統(tǒng)提供的圖像質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要,經(jīng)過多次演示和實(shí)際檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)采用DVISION的基于IP網(wǎng)絡(luò)的MPEG-4高清晰會(huì)議電視終端和多點(diǎn)控制單元(MCU),可提供高質(zhì)量手術(shù)圖像的遠(yuǎn)程傳輸。
1圖像傳輸?shù)母攀?/p>
醫(yī)院圖像傳輸是現(xiàn)代電信技術(shù)在醫(yī)療系統(tǒng)的應(yīng)用,綜合了異步傳輸模式(ATM)、電視、快速以太網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)圖像、聲音、數(shù)據(jù)的高速寬帶傳輸,具有雙向的功能。既有可視電話的雙向性,又有現(xiàn)場(chǎng)直播的時(shí)效性,且容量大、清晰度高。
醫(yī)院手術(shù)圖像傳輸系統(tǒng)有以下功能:手術(shù)室的教授通過該設(shè)備進(jìn)行雙向交流;一般的學(xué)生或醫(yī)生,可以在資料室通過設(shè)備終端進(jìn)行手術(shù)觀摩;可進(jìn)行手術(shù)圖像的傳輸和過程監(jiān)視;主要設(shè)備可作為多點(diǎn)控制用;存儲(chǔ)服務(wù)器可以對(duì)視音頻碼流進(jìn)行數(shù)字存儲(chǔ),存儲(chǔ)功能使保存、回放、剪輯和VCD/DVD制作輕易實(shí)現(xiàn)。
2圖像傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
手術(shù)直播特指專家于特定會(huì)議室實(shí)時(shí)觀看手術(shù)過程,給予手術(shù)醫(yī)生實(shí)時(shí)指導(dǎo),同醫(yī)生就手術(shù)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)交流、討論和研究的雙向交互式視頻會(huì)議系統(tǒng)。本方案中我院采用了三套終端(其中一套是只接收終端),一臺(tái)MCU,一臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器。設(shè)備匯接在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上,通過醫(yī)院的快速以太網(wǎng)的千兆光纖實(shí)現(xiàn)互通。
手術(shù)室終端視頻源包括:PELCO球型攝像頭和顯微鏡,并匯接在1臺(tái)視頻切換矩陣上。PELCO球型攝像頭可以水平方向360度旋轉(zhuǎn),垂直方向90度旋轉(zhuǎn),放置在手術(shù)室的頂角處,攝入角度可以覆蓋整個(gè)手術(shù)室,觀察宏觀景物活動(dòng),也可以進(jìn)行遠(yuǎn)端遙控。攝像機(jī)是通過無影燈的專用孔中觀察,不但可以看到手術(shù)部位的手術(shù)圖像。還可以遠(yuǎn)程遙控手術(shù)室攝像機(jī)的切換、搖移、拉伸、聚焦等,可以看到各種儀器的數(shù)據(jù)、主刀醫(yī)生的畫面、手術(shù)全景等畫面,并掌握全面情況。而無線麥克風(fēng)則可放置在醫(yī)生身上,以便于和遠(yuǎn)端進(jìn)行交流。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備不能提供高清晰的手術(shù)畫面,只能進(jìn)行遠(yuǎn)程的會(huì)診和交流,高清晰會(huì)議電視系統(tǒng)應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療,不但可以進(jìn)行一般的會(huì)診和交流,同時(shí)可以提供高清晰的手術(shù)畫面和顯微畫面。通過采用MPEG-4的4M碼流,其高品質(zhì)的圖像,使顯微鏡下的組織結(jié)構(gòu)也清晰無比。MPEG-4編碼器可實(shí)現(xiàn)每秒約48000個(gè)宏塊的吞吐率,提供了對(duì)兩個(gè)逐行SDTV(720×480,60fps)視頻流或14個(gè)CIF分辨率視頻流進(jìn)行解碼的足夠吞吐率。音頻編碼采用MPEG-4(AAC),AAC是一種由MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)定義的有損音頻壓縮格式。
數(shù)字化高清晰遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)不但可以提供高清晰的手術(shù)畫面、高保真的語音和雙向?qū)崟r(shí)交流,而且可以將手術(shù)過程同步存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中,便于教學(xué)和點(diǎn)播,并可以作為資料文獻(xiàn)記錄在光盤上。
3手術(shù)圖像傳輸功能介紹
3.1高清晰圖像在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸
因?yàn)椴捎肕PEG-4編解碼,在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播級(jí)質(zhì)量的視頻交流成為現(xiàn)實(shí)。手術(shù)室傳來的手術(shù)動(dòng)態(tài)圖像可達(dá)352x576像素(1CIF),X光片通過圖文展示臺(tái)可達(dá)704x576像素(4CIF),電腦圖像可達(dá)1024x768像素(XGA)。兩臺(tái)顯示設(shè)備分辨率自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整,如CIF+4CIF(手術(shù)圖像和X光片),CIF+XGA(手術(shù)圖像+PC圖像)等。同樣,會(huì)議室專家亦可將會(huì)議室圖像和專家提供的參考資料同時(shí)顯示在手術(shù)室的顯示設(shè)備上。傳統(tǒng)的視訊系統(tǒng)絕大多數(shù)采用的視頻編碼方式的圖像分辨率(352x288)就不高,從圖像本身來講比傳統(tǒng)產(chǎn)品要高。由于MPEG-4算法本身的優(yōu)勢(shì),可以保證高品質(zhì)的視頻回放質(zhì)量,即使在對(duì)視頻質(zhì)量要求極為苛刻的廣電行業(yè),MPEG-4也依然可以提供符合要求的廣播級(jí)圖像,這就是為什么MPEG-4會(huì)成為事實(shí)上的廣電數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)的原因。醫(yī)院由于要傳輸高質(zhì)量的手術(shù)圖像,所以對(duì)圖像清晰度的要求非常高,尤其是顯微鏡下的組織圖像,MPEG-4產(chǎn)品能夠提供從標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量圖像到專業(yè)廣播級(jí)的圖像質(zhì)量,滿足了醫(yī)院對(duì)圖像質(zhì)量的高要求。由于采用了4Mbit/s碼率,使顯微鏡下的組織圖像清晰,富有層次感。
3.2實(shí)時(shí)存儲(chǔ)
通過在線存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)時(shí)將手術(shù)全過程圖像畫面和聲音以流媒體格式存儲(chǔ)在服務(wù)器中,方便術(shù)后重新播放,可通過訪問存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)上的點(diǎn)播或廣播,并可制作成資料光盤存檔和交流。
3.3雙向、實(shí)時(shí)的教學(xué)功能
醫(yī)院手術(shù)室的主刀大夫可以通過圖像和聲音同監(jiān)視點(diǎn)或會(huì)議室的人員進(jìn)行討論和交流,監(jiān)視點(diǎn)或會(huì)議室的人員可以指導(dǎo)手術(shù)和隨時(shí)提問。
3.4強(qiáng)大的視頻會(huì)議控制中心MCU功能
醫(yī)院使用的視頻會(huì)議控制中心(MCU),是能夠同時(shí)支持H.261、H.263、H.264、MPEG-2、MPEG-4編解碼方式的多點(diǎn)控制單元,可以同時(shí)支持窄帶和寬帶終端(384Kbit/s-6Mbit/s),具有廣泛的適用性和極強(qiáng)的兼容性。
3.5操作簡(jiǎn)便
該圖像傳輸系統(tǒng)采用WEB方式的操作界面,功能一目了然,設(shè)置方便。成功地應(yīng)用MPEG-4高清晰遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)進(jìn)行手術(shù)圖像的傳輸,標(biāo)志著我院在遠(yuǎn)程圖像傳輸系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化、高清晰、可視化、實(shí)用化階段。MPEG-4高清晰視訊系統(tǒng)也成為現(xiàn)代遠(yuǎn)程圖像傳輸系統(tǒng)的標(biāo)志性產(chǎn)品。
4手術(shù)圖像傳輸在醫(yī)院的應(yīng)用及發(fā)展
手術(shù)圖像傳輸系統(tǒng)是遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)的有效擴(kuò)展應(yīng)用。應(yīng)用于醫(yī)療的實(shí)時(shí)畫面的遠(yuǎn)距離傳輸,所傳輸?shù)男Ч?、質(zhì)量、畫面乃至色差都直接與病人的生命及健康密切相關(guān),系統(tǒng)需對(duì)其承擔(dān)的任務(wù)負(fù)完全醫(yī)療和法律責(zé)任。因此,為了保證手術(shù)直播和遠(yuǎn)程醫(yī)療的效果,系統(tǒng)必須建立在高端視頻傳輸設(shè)備之上。
手術(shù)圖像傳輸系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體通信技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的一項(xiàng)具體應(yīng)用,主要應(yīng)用在手術(shù)室、胃鏡室、血管造影(DSA)室等科室的教學(xué)和會(huì)議中,是國(guó)內(nèi)開展得比較多的一項(xiàng)醫(yī)學(xué)工作。它主要是應(yīng)用視音頻編解碼技術(shù),通過一定的通訊手段,使身處異地的醫(yī)生之間可以相互看到對(duì)方的圖像及聽到對(duì)方的聲音,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)圖像的實(shí)時(shí)討論,達(dá)到模擬面對(duì)面交談的效果,并擴(kuò)展到遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診、遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程醫(yī)療培訓(xùn)、疫情匯報(bào)和學(xué)術(shù)交流等其他形式的應(yīng)用。其在醫(yī)院醫(yī)療工作中的應(yīng)用將越來越多,越來越廣,發(fā)展前景不可限量。
篇2
1、SDH系統(tǒng)
SDH是指同步數(shù)字系列,是在SONET的基礎(chǔ)上形成的主要針對(duì)光纖傳輸?shù)男碌臄?shù)字傳輸網(wǎng)體制。它在應(yīng)用過程中的主要原理是在信號(hào)通過某種形式固定在某個(gè)結(jié)構(gòu)上,并使光纖通過其進(jìn)行傳送,以一定的速率并且通過技術(shù)手段使光纖信號(hào)轉(zhuǎn)換成基本的電信號(hào),并使其在通過電纜和DDF接到所需用戶的端口。這種傳送信號(hào)的方式在發(fā)展過程中形成了全球統(tǒng)一的數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn),提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
2、WDM系統(tǒng)
WDM是波分復(fù)用系統(tǒng),是一種可以提高光纖頻率帶寬利用率的系統(tǒng)。WDM系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是使信號(hào)在光纖的傳播過程中能夠適應(yīng)不同的波長(zhǎng),這種技術(shù)采用了光發(fā)射機(jī)來進(jìn)行信號(hào)的傳送,將不同波長(zhǎng)的信號(hào)附著在一根光纖上,使其先復(fù)用再在節(jié)點(diǎn)處解復(fù)用,這項(xiàng)技術(shù)節(jié)省了大量的中間環(huán)節(jié),使信息傳輸速度更加快速、穩(wěn)固。
3、MSTPMSTP是以SDH為核心來實(shí)現(xiàn)多種線路的速率
MSTP具有多種技術(shù)的融合優(yōu)勢(shì),同時(shí)也具有了一些新的特點(diǎn),不僅提供了ATM、以太網(wǎng)、RPR、MLSP等多方面的功能,還能夠充分滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯集、與整合要求。在信息傳輸過程中MSTP不僅能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行整合,還可以滿足人們對(duì)信息管理的要求,在降低成本的同時(shí)提高的相應(yīng)的傳輸效率。
4、ASONASON是通過智能化來完成光網(wǎng)絡(luò)交換連接的傳送網(wǎng)
是在通信工程中最具核心意義的發(fā)展項(xiàng)目,數(shù)據(jù)信息傳輸速度快、容量大、安全性強(qiáng)在同領(lǐng)域項(xiàng)目的比較下具有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在傳輸及管理過程中自身的適用性更強(qiáng),在可擴(kuò)展性方面也具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),相較于以往的傳輸管理體系更能適應(yīng)對(duì)信息需求不斷增強(qiáng)的現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。
二、通信工程傳輸技術(shù)的應(yīng)用
1、長(zhǎng)途干線的傳輸網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用
SDH憑借具有較強(qiáng)的同步復(fù)用能力與較強(qiáng)的網(wǎng)管系統(tǒng)因而得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用,它不單單可以在通信工程的傳輸技術(shù)中廣泛應(yīng)用,同時(shí)在管理運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方面具有絕對(duì)化的優(yōu)勢(shì),它的傳輸信息的可靠性與靈活性使得SDH與WDM、ASON、DWDM等進(jìn)行相互組合,調(diào)配其兼容性,發(fā)揮各自的長(zhǎng)處,減少相對(duì)成本,從而建立起適合長(zhǎng)途干線傳輸?shù)男阅芊€(wěn)定、功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
2、本地骨干傳輸網(wǎng)的應(yīng)用
本地傳輸網(wǎng)的的布局要求一般對(duì)容量要求較小,可以根據(jù)各種傳輸技術(shù)的特點(diǎn)來分配,來實(shí)現(xiàn)本地的信息傳輸過程的要求,本地的信息傳輸雖然距離短,但相較與長(zhǎng)途干線的信息傳輸要更加復(fù)雜化,包括各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)等等。所以綜合考慮成本及傳輸速率等,一般情況下,本地傳輸網(wǎng)中的主要節(jié)點(diǎn)往往都集中在城市,采用WDM與DWDM具有較強(qiáng)的性價(jià)比和實(shí)用性,在系統(tǒng)維護(hù)、升級(jí)、管理等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。
3、寬帶局域網(wǎng)和接入網(wǎng)中的應(yīng)用
通信工程的傳輸技術(shù)在寬帶局域網(wǎng)和接入網(wǎng)中的應(yīng)用是十分普遍且具有時(shí)展意義的,目前個(gè)人用于記入到Internet和有線電視最主要的方式Modem、ASDL和HFC等,企業(yè)用戶則采用LAN接入,這些接入方式都是以SDH接入傳輸網(wǎng),利用ADM提供的靈活的接入口來滿足不同寬帶用戶的需求。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)接入是當(dāng)前各項(xiàng)發(fā)展中最為活躍的,人們?cè)趯W(xué)習(xí)及工作過程中對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的需求是不容小覷的,通信工程在傳輸技術(shù)中的這項(xiàng)應(yīng)用將為其帶來極大的經(jīng)濟(jì)利益。
三、通信工程中傳輸技術(shù)應(yīng)用的未來發(fā)展趨勢(shì)
1、ASON技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展
在未來的發(fā)展進(jìn)程中,ASON技術(shù)能夠結(jié)合大容量的特點(diǎn)與保護(hù)能力強(qiáng)的特點(diǎn),使得其在未來應(yīng)用過程中可以更容易實(shí)現(xiàn)智能化地網(wǎng)絡(luò)交接,所以ASON在發(fā)展演變進(jìn)程中具有相對(duì)的優(yōu)勢(shì),例如先進(jìn)性、可靠性、恢復(fù)性及保護(hù)性等功能,能夠自動(dòng)搜索和發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源,并且為市場(chǎng)需求提供多種準(zhǔn)備條件,保證通信工程流通順暢,所以ASON在未來發(fā)展進(jìn)程中具有很大的空間。
2、小型化的發(fā)展趨勢(shì)
通信工程的小型化發(fā)展趨勢(shì)是信息傳輸技術(shù)的又一個(gè)特點(diǎn),顧名思義,小型化就是將設(shè)備設(shè)施與產(chǎn)品外形精簡(jiǎn)化,不僅方便運(yùn)輸安裝,而且占地面積小,更加受到人們的喜愛。未來電子產(chǎn)品的發(fā)展進(jìn)程中一般都是以越來越精簡(jiǎn)化取勝,在相對(duì)更靈活的設(shè)施設(shè)備中卻涵蓋著更加豐富的使用功能,這是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。
3、多功能化的發(fā)展趨勢(shì)
同前面所講的小型化發(fā)展趨勢(shì)是一個(gè)道理,多功能化也將以方便的服務(wù)成為適應(yīng)潮流的必需品,在客戶自主選擇的過程中,小型且多功能的設(shè)備是首要考慮的因素。將多種功能集中在一個(gè)設(shè)備上,不僅節(jié)省成本及空間,更加減少輻射帶來的危害,其優(yōu)勢(shì)就是通過將以往的單一傳送信號(hào)的設(shè)備替換為具有直接接入功能設(shè)備,以此增加了設(shè)備的功能和用途,提高了傳輸設(shè)備增值業(yè)務(wù)的能力。
四、小結(jié)
篇3
現(xiàn)代科技的重要產(chǎn)物就是光纖通信技術(shù),光纖通信的載體是光和電信號(hào)。光纖分為單模光纖和多模光纖兩大類。單模光纖只能傳輸一種模式的光,且對(duì)光源的譜寬及穩(wěn)定性都有較高的要求。而多模光纖能在制定的波長(zhǎng)上用多個(gè)模式進(jìn)行同時(shí)傳輸,是一種高效的傳輸方式。與普通的通信傳輸技術(shù)相比,光纖的損耗率要低得多(可低達(dá)0.2dB/km);同時(shí),中繼光放大器間距可超過100km,而傳統(tǒng)的銅電纜中繼放大器間距僅為幾百米到幾千米。因此,除了用戶到小站間仍使用銅電纜,其他通信網(wǎng)中包括電視網(wǎng)、跨海洋的網(wǎng)絡(luò)全部使用光纖通信。此外,光纖通信抗電磁干擾能力極強(qiáng)。這是由于光纖通信設(shè)備的主要成分是SiO2(石英),其具有極強(qiáng)的抗腐蝕性和絕緣性。因此,光纖通信不會(huì)受到太陽黑子活動(dòng)、電離層變化、雷電以及人為釋放的電磁等方面的干擾,這一特性使得光纖可以應(yīng)用到軍事領(lǐng)域中?;竟饫w系統(tǒng)組成如圖2所示。
2通信工程中有線傳輸技術(shù)的改進(jìn)———以光纖有線傳輸技術(shù)為例
與其他傳輸技術(shù)相比,光纖傳輸技術(shù)有著較為突出的優(yōu)越性,現(xiàn)階段其己經(jīng)基本取代同軸電纜傳輸技術(shù)、絞合電纜傳輸技術(shù)等成為當(dāng)前最主流、應(yīng)用最廣泛的通信技術(shù)。加強(qiáng)光纖有線傳輸技術(shù)的改進(jìn)意義重大。
2.1光纖有線傳輸新技術(shù)的應(yīng)用
我國(guó)最早的光纖傳輸技術(shù)即為PDH技術(shù),其主要采用圖像與語音結(jié)合的多媒體方式進(jìn)行光纖傳輸,傳輸方式相對(duì)簡(jiǎn)單,且傳輸設(shè)備也比較單一,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷變化與發(fā)展,這種準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸技術(shù)已經(jīng)很難適應(yīng)時(shí)展的需要。2.1.1SDH技術(shù)的應(yīng)用SDH技術(shù)是繼PDH技術(shù)之后的一種更嚴(yán)密、更靈活的傳輸技術(shù)。以SDH技術(shù)為主的光纖傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備又稱為同步數(shù)字序列設(shè)備,SDH技術(shù)傳輸設(shè)備正為全球各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于光纖節(jié)點(diǎn)處理和傳輸中。由于當(dāng)前的SDH技術(shù)相較于之前的PDH技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸與處理功能、業(yè)務(wù)處理能力及傳輸網(wǎng)絡(luò)的靈活度與運(yùn)行能力、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等各方面都有了明顯的提升和改善,極大地彌補(bǔ)了原先的PDH技術(shù)的缺點(diǎn)和不足。2.1.2DXC技術(shù)的應(yīng)用該技術(shù)的出現(xiàn)是在SDH基礎(chǔ)上演變而來的,是為了更好地服務(wù)于用戶之間相互傳輸、轉(zhuǎn)化等信息提供相應(yīng)的技術(shù)支持。該技術(shù)的使用可以通過光纖數(shù)字技術(shù)傳輸網(wǎng)絡(luò)配線、軟件管理、業(yè)務(wù)監(jiān)控等方面進(jìn)行改革創(chuàng)新,進(jìn)而做到光纖業(yè)務(wù)分級(jí)處理、動(dòng)態(tài)信息監(jiān)控,從而保證了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。2.1.3DWDM技術(shù)的應(yīng)用密集波分復(fù)用系統(tǒng)簡(jiǎn)稱DWDM,現(xiàn)今它大致向兩大領(lǐng)域發(fā)展:用于DWDM系統(tǒng)長(zhǎng)途傳輸骨干網(wǎng)的大容量長(zhǎng)距離,以及用于DWDM系統(tǒng)本地骨干傳輸網(wǎng),其具有大容量短距離、多業(yè)務(wù)接口的低成本以及多速率的特征。使用DWDM技術(shù),能夠增長(zhǎng)光纖的傳輸容量,可達(dá)幾十倍、幾百倍,這給IP業(yè)務(wù)的指數(shù)性增長(zhǎng)提供了條件。DWDM的優(yōu)勢(shì)在于其具有容量超大,“透明”傳輸數(shù)據(jù),高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性,兼容全光交換,能最大限度地保護(hù)已有投資的特點(diǎn)。
2.2光纖有線傳輸網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)方案
2.2.1骨干層骨干層改進(jìn)由四部分組成:①通過收斂骨干層的帶寬和路由,讓它生成網(wǎng)狀或環(huán)狀型的組網(wǎng),且節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展性要非常強(qiáng);②盡量使用不同種類的光纜路由組網(wǎng),及不同種且能對(duì)其進(jìn)行自愈保護(hù)SDH環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中的直達(dá)電路;③為了使障礙點(diǎn)降到最低,應(yīng)盡最大努力縮減跳線轉(zhuǎn)接;④把接入層業(yè)務(wù)進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)處理,盡量采用接入環(huán)雙歸屬,合理地增加骨干環(huán)與骨干節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。2.2.2光纜線路光纜線路作為連接傳輸設(shè)備的物理介質(zhì),若中心局房對(duì)應(yīng)管轄區(qū)域沒有清晰的劃分,根據(jù)目前的設(shè)備類型的組成,核心層承擔(dān)兩局間電路和調(diào)度電路,為傳輸系統(tǒng)提供物理上的光通路,并且至各局的業(yè)務(wù)趨于均衡,建議對(duì)設(shè)備區(qū)域進(jìn)行中遠(yuǎn)期的規(guī)劃劃分,使運(yùn)營(yíng)商選擇符合自身網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的設(shè)備類型。故光纜線路優(yōu)化要求根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的組成,若中心局房對(duì)應(yīng)管轄區(qū)域合理并有清晰的劃分,通過設(shè)備搬遷調(diào)整實(shí)現(xiàn)合理劃分,從而為本地SDH光傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定發(fā)展打下基礎(chǔ),考慮經(jīng)濟(jì)、工程等因素。假設(shè)各環(huán)路均為STM-16環(huán)路,既可提高設(shè)備的可控能力,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整和設(shè)備搬遷替換過程可進(jìn)一步對(duì)生產(chǎn)性能高效性的各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估比較。以通路規(guī)劃的思路,可采用拓?fù)?,又可適當(dāng)引入設(shè)備廠家,采用兩纖雙向復(fù)用段保護(hù)方式,提高競(jìng)爭(zhēng)力。2.2.3接入層從兩個(gè)方面入手對(duì)接入層進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)接入環(huán)容量已經(jīng)趨于飽和的實(shí)際情況對(duì)運(yùn)用光纖資源并且做出接入環(huán)的裂變,相當(dāng)于把接入部分進(jìn)行化一為二的裂變,以此提升網(wǎng)絡(luò)的容納量;把接點(diǎn)數(shù)設(shè)置在8個(gè)范圍內(nèi)更加適應(yīng)當(dāng)今的環(huán)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)的現(xiàn)狀。運(yùn)用拆環(huán)的方法來提高環(huán)路的容量大小來解決接入節(jié)點(diǎn)相對(duì)多的環(huán)路。由于業(yè)務(wù)發(fā)展不斷增大的需要,通過提升環(huán)網(wǎng)的容量實(shí)現(xiàn)升級(jí)。2.2.4設(shè)備依據(jù)考慮的著重因素進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化,主要從以下幾個(gè)方面考慮:①根據(jù)自身發(fā)展需要的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和商務(wù)談判等情況,優(yōu)化方案實(shí)施的難點(diǎn)是搬遷替換設(shè)備過程和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,現(xiàn)今MSTP設(shè)備的優(yōu)選處理能力弱于SDH光傳輸網(wǎng)設(shè)備,而且要以保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行為基礎(chǔ)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。②對(duì)廠家設(shè)備環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化網(wǎng)層面的分布對(duì)廠家設(shè)備環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。而且在實(shí)際優(yōu)化的過程中,要對(duì)電源、光纖、機(jī)房等條件進(jìn)行充分地考慮,運(yùn)營(yíng)商在準(zhǔn)備的階段應(yīng)做好與設(shè)計(jì)院等各方意見的協(xié)調(diào)工作。不能局限在一個(gè)廠家的設(shè)備,要做出詳細(xì)的方案,但也不宜做出過多的電路割接方案,盡可能地形成一個(gè)具有完善、穩(wěn)定調(diào)整目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)方案。
3結(jié)語
篇4
一、基于傳感技術(shù)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
在教學(xué)實(shí)踐中我利用傳感技術(shù)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫胶芎玫膶?shí)驗(yàn)效果。分析教材、根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生的年齡特點(diǎn)合理選擇利用數(shù)字化傳感器材能夠有效提高課堂實(shí)驗(yàn)效果。課堂實(shí)驗(yàn)探究的高效,傳感技術(shù)儀器的有效使用,不僅需要分析教材,合理選材,還需要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。只有通過有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作,以學(xué)生為主體性,讓學(xué)生配合教師來完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生便于理解,又可增加學(xué)習(xí)興趣,才能使實(shí)驗(yàn)變得簡(jiǎn)單易行,達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。以下是四上年級(jí)《運(yùn)動(dòng)起來會(huì)怎樣》一個(gè)有關(guān)于心率傳感器的實(shí)驗(yàn)。首先,連接手握心率傳感器、界面和計(jì)算機(jī)。其次,啟動(dòng)LoggerPro或LoggerLite軟件,最后,程序?qū)⒆詣?dòng)識(shí)別手握心率傳感器,這樣就可以準(zhǔn)備采集數(shù)據(jù)了。測(cè)量一個(gè)人在激烈活動(dòng),例如做跳躍運(yùn)動(dòng)前、之間和之后的心率;測(cè)量一個(gè)人在運(yùn)動(dòng)后的心率返回平常心率要多久。讓學(xué)生在探究實(shí)踐的過程中,注重體驗(yàn)和感悟,又便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受和理解,從而也激發(fā)學(xué)生的興趣。
二、傳感技術(shù)探究實(shí)驗(yàn)室的組建
為了提高實(shí)驗(yàn)探究效率,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展,創(chuàng)建探究實(shí)驗(yàn)室,合理利用“數(shù)字化”儀器設(shè)備是非常重要的。數(shù)據(jù)采集器和傳感器的配備,主要用于采集并儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并根據(jù)探究需測(cè)定的參數(shù)。通過政府采購(gòu),我們采購(gòu)到探究實(shí)驗(yàn)室套材,主要有濕度、音高、音量、光強(qiáng)、pH值、溶解氧濃度、電流、電壓、氧氣含量、二氧化碳含量等傳感器,還可以根據(jù)需求來自行選擇;同時(shí),這些儀器的輕巧與便攜還為學(xué)生進(jìn)行戶外探究提供了可能。計(jì)算機(jī)軟件的安裝將傳感器插入計(jì)算機(jī)時(shí),傳感器可以精確地測(cè)量實(shí)驗(yàn)中獲取的各種數(shù)據(jù),并通過數(shù)據(jù)采集器傳到計(jì)算機(jī)中,計(jì)算機(jī)經(jīng)由配套軟件將數(shù)據(jù)以表格和圖像的形式呈現(xiàn),并進(jìn)行分析處理。
三、傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)器材在拓展課程中的應(yīng)用
篇5
(1)普遍腐蝕普遍腐蝕通常是指發(fā)生在沒有涂層或是涂層失效的油船船體構(gòu)件的表層。該腐蝕類型最顯著的特點(diǎn)就是腐蝕的厚度尺寸比較大,分布較其他類型更均勻、更持久,但又不便從外觀上對(duì)腐蝕程度做出定量判斷。(2)點(diǎn)狀腐蝕點(diǎn)狀腐蝕即為局部化的腐蝕,多發(fā)生于油船艙室底板或相關(guān)構(gòu)件相對(duì)更容易積水和潮濕的部位。通常情況下,發(fā)生在涂層部位的點(diǎn)狀腐蝕銹坑直徑小但比較深,而發(fā)生在非涂層部位的點(diǎn)狀腐蝕直接較大但銹坑較淺。(3)槽狀腐蝕該腐蝕類型屬于局部線狀腐蝕,主要發(fā)生在構(gòu)件交接的水流不暢或水流過快處,也容易發(fā)生在撓曲變形的艙壁板的平面或垂直構(gòu)件上。(4)焊接腐蝕屬于金屬電化腐蝕,多發(fā)生于手工焊接的焊縫及熱影響區(qū)附近,尤其是焊接存在缺陷的部位。
二、對(duì)油船腐蝕產(chǎn)生影響之因素分析
防止腐蝕是維護(hù)和保養(yǎng)油船結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,因此應(yīng)當(dāng)重視對(duì)其腐蝕規(guī)律性的分析研究工作,筆者經(jīng)過一定歸納總結(jié),認(rèn)為對(duì)油船腐蝕產(chǎn)生影響的因素主要表現(xiàn)在以下幾方面。(1)洗艙頻率經(jīng)過一定時(shí)間的持續(xù)作用,原油能在油船艙內(nèi)部件表層形成保護(hù)油膜,但高頻率的清洗油艙往往能在一定程度對(duì)這些油膜造成破壞,以至使部件暴露而加快腐蝕進(jìn)程。(2)洗艙介質(zhì)常用的洗艙介質(zhì)包括常溫或高溫的海水,當(dāng)然還有原油,而幾乎所有的洗艙介質(zhì)都會(huì)對(duì)保護(hù)油膜造成不同程度的破壞,其破壞力的強(qiáng)弱又以原油最小,而高溫海水破壞力最強(qiáng)。(3)油貨成分一般來說,具有更強(qiáng)黏結(jié)特性的油貨更有利于油船的防腐,而黏結(jié)特性較差或甚至是含硫含水含氧較高,則往往產(chǎn)生相對(duì)較強(qiáng)的酸腐蝕作用,尤其在原油卸載之后會(huì)表現(xiàn)的更為明顯。(4)壓載情況通常認(rèn)為,油船的腐蝕程度和艙室的壓載時(shí)間是成正相關(guān)的,同時(shí),如果壓載水如果發(fā)生污染繁衍有大量微生物的時(shí)候,會(huì)加快腐蝕的速度。(5)艙溫濕度鄰艙溫度越高、空艙濕度越大,腐蝕的速度也相應(yīng)更快,另外,在無水的條件下,陽極保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)揮防腐的作用。(6)陰極保護(hù)和陽極保護(hù)一樣,只有在有水存在的情況下,陰極保護(hù)裝置才能正常發(fā)揮功能,因此,不能對(duì)艙室的上部區(qū)域起到很好的保護(hù)作用。(7)涂層脫落如果艙室的涂層發(fā)生區(qū)域性的脫落,那么該區(qū)域的腐蝕程度會(huì)加速,甚至比相同條件下的完全無涂層艙室表面的腐蝕速度還要快很多。(8)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,如果未能對(duì)流水或積水區(qū)域做到很好的處理,或是因構(gòu)件的剛性問題產(chǎn)生屈曲的現(xiàn)象,都能導(dǎo)致腐蝕的發(fā)生。(9)離港到港正常情況下,貨油到港后都要進(jìn)行頻繁的洗艙,基于前文的分析,明顯油船到港的腐蝕概率要比離港時(shí)高。
三、油船防腐技術(shù)探討
油船的腐蝕防護(hù)的優(yōu)良與否直接關(guān)系到油船的壽命和運(yùn)輸安全。其防護(hù)措施包括從材料的選擇、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)到表面和陰極保護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)。針對(duì)船體受腐蝕的影響,其防護(hù)系統(tǒng)有兩個(gè)大的組成部分,分別為防腐蝕涂漆系統(tǒng)以及陰極保護(hù)系統(tǒng)。
(一)防腐蝕涂漆系統(tǒng)
船舶的防腐蝕涂漆系統(tǒng)即是指通過合理選擇船舶涂料,確立科學(xué)的涂漆工藝,最終在船舶各個(gè)部位的鋼鐵表面形成完整而致密的涂層,并以此來隔斷與腐蝕環(huán)境的接觸,從而對(duì)船體起到防腐保護(hù)的系統(tǒng)。當(dāng)前常見的傳播涂料包括水線涂料、甲板涂料、船殼涂料、飲水艙涂料、油艙涂料、壓載水艙涂料、防污涂料等多個(gè)品種。其中,用于水線以下的防腐蝕涂料又分作三個(gè)大類:⑴油性和瀝青類的傳統(tǒng)型防腐涂料;⑵高性能有機(jī)防腐涂料;⑶出現(xiàn)于上世紀(jì)80年代之后的以改性環(huán)氧樹脂涂料、玻璃鱗片涂料、無溶劑環(huán)氧涂料、氟樹脂涂料等為典型代表的高性能水下船底防腐涂料,這些材料目前已普遍進(jìn)入了工業(yè)化的生產(chǎn)應(yīng)用。另外,水線以上的防腐蝕涂料通常表現(xiàn)出更好的耐久耐候性,而且其保光保色效果也不錯(cuò)。
(二)陰極保護(hù)系統(tǒng)
通過采用一定的措施,可使船舶與海水直接接觸的整體部位變成陰極,以此保護(hù)鋼鐵船體減少或免除受腐蝕侵害的效果,該方法即為船舶的陰極保護(hù)。陰極保護(hù)系統(tǒng)主要有犧牲陽極和外加電流兩種保護(hù)策略。(1)犧牲陽極保護(hù)技術(shù)。犧牲陽極保護(hù)技術(shù)是指通過采用具有更低電極點(diǎn)位的金屬或合金材料與船體鋼鐵部位進(jìn)行連接安裝,并以犧牲安裝材料為代價(jià)保護(hù)船體構(gòu)件鋼材不被腐蝕的技術(shù)。該技術(shù)對(duì)于船舶浸水部位的保護(hù)效果最為明顯,所以應(yīng)用比較廣泛。該技術(shù)對(duì)船舶腐蝕的保護(hù)效果取決于所用陽極材料電化學(xué)性能的優(yōu)良,就當(dāng)前來看,鋅鋁鎘三元合金、高效鋁合金陽極以及鐵合金陽極是最為常見的陽極材料。在陽極材料型號(hào)和數(shù)量的選擇方面,視船舶的船型而定,但都應(yīng)充分考慮各部位的形狀、面積和環(huán)境情況等因素。犧牲陽極保護(hù)技術(shù)因?yàn)槲沩毻饧与娏鳎圆粫?huì)對(duì)臨近的設(shè)備造成任何干擾,其施工過程也非常簡(jiǎn)單易行。以新型的鋁合金陽極替代傳統(tǒng)鋅合金陽極是該技術(shù)既定的發(fā)展趨勢(shì),技術(shù)的實(shí)現(xiàn),不僅更有利于保護(hù)壽命的延長(zhǎng),而且可大大降低保護(hù)費(fèi)用的支出。(1)外加電流防腐技術(shù)。外加電流陰極保護(hù)防腐技術(shù)是用只起導(dǎo)電作用的輔助陽極替代犧牲型陽極材料,該輔助材料不會(huì)在使用的過程中被逐漸溶解,具體的做法是在它與船體鋼材構(gòu)件之間外加一直流電流,并利用海水形成電流回路,通過保護(hù)電流的輸入而實(shí)現(xiàn)對(duì)陰極的保護(hù)。該系統(tǒng)由施加外加電流的恒電位儀、參比電極以及不溶輔助陽極構(gòu)成,可較好地實(shí)現(xiàn)將船體的電位始終維系在合適的保護(hù)電位范圍。該技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是具有較長(zhǎng)的保護(hù)壽命以及較強(qiáng)的電位電流可調(diào)節(jié)性,因此愈發(fā)得以廣泛地應(yīng)用與船舶的腐蝕防護(hù)。但目前在可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性兩方面有所欠缺,這些也是未來此項(xiàng)技術(shù)需要著手改進(jìn)的地方。
篇6
1.1無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很受大眾的喜歡與它的高科技的發(fā)展是分不開的,而且許多國(guó)家也很重視它的發(fā)展,世界各國(guó)的工業(yè)界、高科技界和學(xué)術(shù)界對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展展開了猛烈的攻勢(shì),希望可以通過靠科技技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,許多國(guó)家還將無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)列入國(guó)家的重點(diǎn)研究技術(shù),而且一些周刊和雜志對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的評(píng)價(jià)也很高,認(rèn)為無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是未來引領(lǐng)世界計(jì)算機(jī)進(jìn)步的主要技術(shù)。
1.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展還很緩慢,這主要是由于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)出現(xiàn)的時(shí)間比較晚,無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)的研究方案中還處在初級(jí)階段,與西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比,存在嚴(yán)重的滯后性,我國(guó)在無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的研究主要局限在仿真計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等,在人們的生活和軍事中的應(yīng)用還很少,而且無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)可以用來作環(huán)境監(jiān)測(cè),我國(guó)卻沒有將無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)處。
1.3目前,中國(guó)的未來技術(shù)研究方向中有幾項(xiàng)是專門針對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行直接論述的,而且在一些重大會(huì)議的決策里面,也將無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)列為三大前沿信息技術(shù),無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的自發(fā)組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能感知技術(shù)都成為中國(guó)重點(diǎn)信息技術(shù)研究,無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)如此重視的情況下一定會(huì)有所成就,無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也成為社會(huì)信息技術(shù)發(fā)展的必然,在我國(guó),信息技術(shù)領(lǐng)域廣泛地被應(yīng)用已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí),對(duì)人們的生活、工作和社會(huì)的發(fā)展帶來很深刻的影響。
2無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展
2.1無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)代社會(huì),人類的生活水平在逐漸的提高,人們對(duì)于環(huán)境的探討也越來越重視,環(huán)境方面的應(yīng)用科學(xué)也越來越多,傳統(tǒng)的環(huán)境探索的模式已經(jīng)不能滿足人們對(duì)環(huán)境探索強(qiáng)烈的欲望,而且關(guān)于環(huán)境的采集數(shù)據(jù)的難度也越來越大。無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)及時(shí)地解決了環(huán)境探索方面的難關(guān),無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)戶外的野生動(dòng)物的跟蹤、發(fā)現(xiàn)和保護(hù)做出了巨大的貢獻(xiàn),通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),人們能夠?qū)Ω鞣N野生動(dòng)物的生存成長(zhǎng)環(huán)境做監(jiān)測(cè),比如說動(dòng)物生存環(huán)境的氣象、洪澇災(zāi)害、地球的物理環(huán)境、環(huán)境的污染狀況、大氣的監(jiān)測(cè)等等,根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果采取必要的保護(hù)措施和改善措施。
2.2無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起于軍事領(lǐng)域,無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用是它能夠在國(guó)家的邊疆上站崗放哨做警衛(wèi),將無線傳感網(wǎng)絡(luò)器安置在國(guó)家的邊疆防線上,士兵可以直接通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)國(guó)家邊疆進(jìn)行防御,接受來自不同方向的信息并及時(shí)果斷地做出相應(yīng)的措施。無線傳感器在軍事上的另外一個(gè)應(yīng)用就是可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位,以及時(shí)地防范敵軍的可能的侵襲和進(jìn)攻,還可以通過無線傳感技術(shù)對(duì)無人駕駛的車輛進(jìn)行擺布,戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,無線傳感網(wǎng)絡(luò)還能對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的破壞性和環(huán)境污染程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)并且評(píng)估。
2.3無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在家庭生活中的應(yīng)用和發(fā)展無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最貼近人的生活的應(yīng)用就是在家庭生活中的應(yīng)用,無線傳感網(wǎng)絡(luò)器可以為人民的生活提供很多方便,并且能夠使人們的生活環(huán)境更舒適,無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為人們的生活提供比較人性化智能家居,比如說像冰箱、真空吸塵器、錄像機(jī)和微波爐等,這樣用戶就可以在遠(yuǎn)處遙控這些家用產(chǎn)品,而且還能通過無線傳感技術(shù)在家里的主要房間安裝監(jiān)測(cè)器,以便隨時(shí)控制家里的安全。
2.4無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在健康護(hù)理人的方面的應(yīng)用主要是用來對(duì)患者和醫(yī)生的行為進(jìn)行監(jiān)測(cè),人的身體里面有很多我們并不知道的生理和心理數(shù)據(jù),將無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)安裝在病人的身上就可以隨時(shí)觀察病人的病情,并得到及時(shí)的救治,無線網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)在不久的將來會(huì)更加的方便,用途也會(huì)更加的多,還能實(shí)現(xiàn)醫(yī)療的遠(yuǎn)程遙控。
3結(jié)束語
篇7
關(guān)鍵詞:同步數(shù)字體制(SDH)虛級(jí)聯(lián)以太網(wǎng)
隨著1000MHz以太網(wǎng)技術(shù)的逐步成熟以及10GHz以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的即將問世,以太網(wǎng)技術(shù)正由局域網(wǎng)技術(shù)擴(kuò)展為城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)。但以太網(wǎng)的性能監(jiān)視和故障定位能力較弱,為了彌補(bǔ)這些缺陷,充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,目前網(wǎng)絡(luò)提供商正試圖利用現(xiàn)有的SDH光網(wǎng)絡(luò)來傳送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(EOS)。但是,由于以太網(wǎng)和SDH的標(biāo)準(zhǔn)速率并不完全匹配,當(dāng)將以太網(wǎng)幀向SDH幀映射的時(shí)候,往往要使用較大的SDH容器,從而造成傳輸帶寬的浪費(fèi)。例如,傳輸一個(gè)千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)往往需要一個(gè)完整的2.5Gbps的SDH傳輸通道,這無疑會(huì)造成巨大的帶寬浪費(fèi),理論上,可使用SDH級(jí)聯(lián)技術(shù)構(gòu)造大小合適的SDH傳輸通道,來傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù),但不幸的是很多現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)并不支持級(jí)聯(lián)處理,而要更新這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)施代價(jià)太大。因此這種級(jí)聯(lián)傳輸方法目前并不現(xiàn)實(shí)。
本文采用多個(gè)虛級(jí)聯(lián)的SDH虛容器(VC-3)為千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流開辟大小合適的SDH傳輸通道,配合使用鏈路容量調(diào)整配置(LCAS)技術(shù),不僅可以提高傳輸帶寬的利用率,而且可以動(dòng)態(tài)地分配帶寬資源。
1SDH虛級(jí)聯(lián)的基本原理
虛級(jí)聯(lián)是指用來組成SDH通道的多個(gè)虛容器(VC-n)之間并沒有實(shí)質(zhì)的級(jí)聯(lián)關(guān)系,它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中被分別處理獨(dú)立傳送,只是它們所傳的數(shù)據(jù)具有級(jí)聯(lián)關(guān)系。這種數(shù)據(jù)的級(jí)聯(lián)關(guān)系在數(shù)據(jù)進(jìn)入容器之前即作好標(biāo)記,待各個(gè)VC-n的數(shù)據(jù)到達(dá)目的終端后,再按照原定的級(jí)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行重新組合。SDH級(jí)聯(lián)傳送需要每個(gè)上SDH網(wǎng)元都有級(jí)聯(lián)處理功能,而虛級(jí)聯(lián)傳送只需要終端設(shè)備具有相應(yīng)的功能即可,因此易于實(shí)現(xiàn)。
如圖1所示,使用虛級(jí)聯(lián)技術(shù)可以將一個(gè)完整的客戶帶寬分割開,映射到多個(gè)獨(dú)立的VC-n中進(jìn)行傳輸,然后由目的終端將這些VC-n重新組合成完整的客戶帶寬。
包含X個(gè)VX-3的虛級(jí)聯(lián)通道可以用VC-3-Xv來表示。如圖2所示,VC-3-Xv提供一個(gè)由X個(gè)C-3容器構(gòu)成的凈荷域,X個(gè)C-3被映射在組成VC-3-Xv的X個(gè)VC-3里。每個(gè)VC-3都有各自的通道開銷(POH),其中POH中的HR字節(jié)用來做虛級(jí)聯(lián)處理的序列指示(SQ)和復(fù)幀指示(MFI),以下將詳細(xì)說明。
VC-3加上段開銷(SOH)即可構(gòu)成完整的STS-1信道,因此X個(gè)虛級(jí)聯(lián)的STS-1可表示為STS-1-Xv。由于STS-1-Xv中每一個(gè)STS-1信道的數(shù)據(jù)可能在網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立傳輸,各個(gè)STS-1信道的數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸后會(huì)存在不同的傳輸延遲。因此,當(dāng)STS-1-Xv中各個(gè)STS-1信道的數(shù)據(jù)到達(dá)目的終端時(shí),必然先對(duì)它們之間的時(shí)延差進(jìn)行補(bǔ)償,經(jīng)過重新同步定位后,重構(gòu)一個(gè)與送時(shí)相同的凈荷域。凈荷重構(gòu)的信息由H4字節(jié)攜帶,H4的編碼結(jié)構(gòu)如表1所示。
表1H4字節(jié)編碼
Bits7-4Bits3-0(MFI[3-0])MFI
MFI[11-8]0000n
MFI[7-4]0001n+1
保留(0000)0010n+2
保留(0000)0011n+3
保留(0000)…………
保留(0000)1101n+13
SQ[7-4]1110n+14
SQ[3-0]1111n+15
MFI用來指示各個(gè)虛級(jí)聯(lián)的STS-1數(shù)據(jù)幀之間的相位關(guān)系(時(shí)延差)。在H4字節(jié),MFI由兩級(jí)編碼構(gòu)成,對(duì)應(yīng)地有兩級(jí)MFI。第一級(jí)MFI由H4的低4位(0~3位)構(gòu)成,隨著每一個(gè)基本幀的到來,每一級(jí)MFI由0增加到15;第二級(jí)MFI有8比特,這8比特分別由第一級(jí)MFI的第0幀和第1幀的高4位(4~7位)構(gòu)成。這樣,一個(gè)復(fù)幀共由4096個(gè)基本幀構(gòu)成,復(fù)幀周期為512ms,因此可以表示256ms內(nèi)的相位差。
SQ用來指示各個(gè)虛級(jí)聯(lián)的STS-1信道在STS-1-Xv中排列順序。每個(gè)STS-1都有一個(gè)固定的SQ,STS-1-Xv中每一個(gè)傳送的STS-1信道的SQ為0,以此類推,第X個(gè)傳送的STS-1信道的SQ為(X-1)。SQ有8比特,這8個(gè)比特由第14和第15幀中H4的高4位(4~7位)構(gòu)成,8比特一共可以表示256個(gè)STS-1信道。
2SDH虛級(jí)聯(lián)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
本節(jié)依據(jù)虛級(jí)聯(lián)的基本原理,實(shí)現(xiàn)千兆以及網(wǎng)數(shù)據(jù)在2.5Gbps速率的SDH網(wǎng)絡(luò)中的虛級(jí)聯(lián)傳輸。虛級(jí)聯(lián)處理包括發(fā)送端虛級(jí)聯(lián)處理(TVCP)和接收端虛級(jí)聯(lián)處理(RVCP)兩部分。
2.1發(fā)送端虛級(jí)聯(lián)處理
TVCP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)在SDH物理通道中的是映射以及虛級(jí)聯(lián)復(fù)幀指示和序列指示的處理。
圖3中通用封幀處理器(GFP)負(fù)責(zé)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的封裝和定界。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)經(jīng)過GFP處理后,可被稱為以太網(wǎng)邏輯數(shù)據(jù)。虛線框部分為發(fā)端虛級(jí)聯(lián)處理模塊(TVCM)。TVCM的核心是一個(gè)復(fù)制機(jī),它將以太網(wǎng)邏輯數(shù)據(jù)從輸入緩存器移入輸出緩存器,在這個(gè)過程中將以太網(wǎng)邏輯數(shù)據(jù)映射到SDH通道中對(duì)應(yīng)的STS-1信道。映射的控制基于虛級(jí)聯(lián)配置器中的可編程信息,這些信號(hào)包括為以太網(wǎng)邏輯數(shù)據(jù)分配的SDH帶寬(STS-1信道數(shù)目)以及雙太網(wǎng)邏輯數(shù)據(jù)在SDH數(shù)據(jù)幀中的時(shí)隙位置(STS-1信道號(hào))。SDH通道開銷處理器主要完成各個(gè)虛級(jí)聯(lián)STS-1信道數(shù)據(jù)幀中MFI值和SQ值計(jì)算,以及H4字節(jié)的編碼和插入,其方法已經(jīng)在虛級(jí)聯(lián)基本原理中說明。
2.5Gbps速率的SDH傳輸通道共有48個(gè)STS-1信道,由于C-3的容量為44.73Mbit,因此一個(gè)千兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)至多占用22個(gè)STS-1信道,剩余信道可以用來傳輸其它業(yè)務(wù),因此虛級(jí)聯(lián)技術(shù)提高了傳輸帶寬的利用率。另外,由于只需利用LCAS協(xié)議改變虛級(jí)聯(lián)配置器中的可編程信息,就可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)的傳輸帶寬因此虛級(jí)聯(lián)技術(shù)提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬配置的靈活性。
2.2接收端虛級(jí)處理(RVCP)
RVCP主要實(shí)現(xiàn)SDH通道中各個(gè)虛級(jí)聯(lián)STS-1信道的級(jí)聯(lián)重組以及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的解映射。
收端虛級(jí)聯(lián)處理模塊(RVCM)如圖4所示,主要包括SQ和MFI提取器、同步統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)器、步邏輯、同步緩存器以及解映射器。
RVCM從信總線上接收SDH數(shù)據(jù)幀,并由SQ和MFI提取器直接從SDH通道開銷中捕捉H4字節(jié)。根據(jù)H4字節(jié)中的SQ值判斷各個(gè)虛級(jí)聯(lián)STS-1信道的排列順序,同時(shí),根據(jù)MFI值并利用同步緩存器對(duì)各個(gè)STS-1信道的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新同步定位,以補(bǔ)償它們之間的時(shí)延差。數(shù)據(jù)重定位后,解映射器將數(shù)據(jù)從SDH電信總線數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)邏輯通道的數(shù)據(jù)格式。
同步緩存器負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)虛級(jí)聯(lián)STS-1信道的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步處理,以實(shí)現(xiàn)各個(gè)信道數(shù)據(jù)幀的對(duì)齊。如圖5所示,根據(jù)各個(gè)虛級(jí)聯(lián)STS-1信道中數(shù)據(jù)幀的SQ值,將數(shù)據(jù)寫入同步緩存器中對(duì)應(yīng)的區(qū)域。各個(gè)STS-1信道數(shù)據(jù)的寫入地址由該信道數(shù)據(jù)幀MFI值確定,數(shù)據(jù)根據(jù)MFI值被跳躍地寫入對(duì)應(yīng)的緩存器地址,然后再按某共同的讀指順序讀出。這樣,通過同步緩存器對(duì)數(shù)據(jù)的重新同步定位,可補(bǔ)償各個(gè)STS-1之間的傳輸時(shí)延差。
在重定位過程中,同步邏輯要為同步緩存器中各個(gè)STS-1信道的數(shù)據(jù)確定一個(gè)共同的讀地址,這個(gè)過程可稱作同步過程。整個(gè)同步過程分為同步捕捉(SYN-ACQ)和同步(SYN)兩個(gè)狀態(tài)。
篇8
傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)主要包括美術(shù)理論、美術(shù)技能和審美等幾個(gè)方面。傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于提高學(xué)生美術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能等方面的文化修養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生良好的審美能力和鑒賞能力都有著重要的作用。因此,傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)地位不可動(dòng)搖。一個(gè)美術(shù)設(shè)計(jì)者的藝術(shù)修養(yǎng)和美術(shù)技能的提高離不開傳統(tǒng)美術(shù),只有具有扎實(shí)的繪畫功底、較高的藝術(shù)欣賞水平、藝術(shù)資質(zhì)及創(chuàng)新能力,才能創(chuàng)作出高質(zhì)量的作品。
1.1從藝術(shù)修養(yǎng)來看
藝術(shù)修養(yǎng)對(duì)于一個(gè)美術(shù)工作者來說是首先要具備的基本素養(yǎng),主要包括藝術(shù)欣賞、藝術(shù)審美等方面的能力。作為一個(gè)美術(shù)設(shè)計(jì)者來說,只有具備一定的藝術(shù)欣賞、審美能力,才能不斷地在生活實(shí)踐中觀察美、發(fā)現(xiàn)美、認(rèn)識(shí)美,也才能充分利用自己的審美能力去創(chuàng)造出美的形象。
1.2從美術(shù)技能來看
美術(shù)技能主要包括造型能力、創(chuàng)造性形象思維能力和抽象思維能力等,美術(shù)技能是美術(shù)工作者賴以生存的法寶。只有具有高超的美術(shù)技能,深厚的美術(shù)功底,才能有創(chuàng)造性的創(chuàng)作出好的作品,一個(gè)沒有高超美術(shù)技能的美術(shù)工作者是很難有大的發(fā)展。
2計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性
計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展,促進(jìn)了計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展,使之成為美術(shù)設(shè)計(jì)者不可缺少的工具。計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)有著先天的優(yōu)越性,在美術(shù)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。
2.1設(shè)計(jì)功能空前強(qiáng)大
作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具,計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的美術(shù)設(shè)計(jì)相比,具有直觀性強(qiáng)、存儲(chǔ)量大、展示便捷、動(dòng)感逼真、便于修改等特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和日益普及,計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用到美術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,成為設(shè)計(jì)者的必備工具,并在作品創(chuàng)作中發(fā)揮著無可替代的作用,大大提高設(shè)計(jì)效率。
2.2設(shè)計(jì)軟件豐富多樣
在傳統(tǒng)的美術(shù)設(shè)計(jì)中,可能因?yàn)橐稽c(diǎn)的失誤就會(huì)造成整體的報(bào)廢,造成巨大的時(shí)間和人力上的浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)因?yàn)榫哂锌尚薷男?,從而有效避免了這一問題。除此之外,計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)在發(fā)展過程中已逐漸走向成熟,產(chǎn)生了豐富多樣的設(shè)計(jì)軟件。Photoshop、CorelDraw等廣告平面設(shè)計(jì)軟件,大大提高了對(duì)照片、lo⁃go標(biāo)志、廣告、圖片的設(shè)計(jì)能力,增強(qiáng)了對(duì)圖片的處理效果。
2.3設(shè)計(jì)素材輕松可以獲取和存儲(chǔ)
計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為美術(shù)設(shè)計(jì)提供了便利的條件,設(shè)計(jì)素材的來源更廣,存儲(chǔ)更方便?;ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)建立了資源共享平臺(tái),這樣美術(shù)設(shè)計(jì)者就可以利用網(wǎng)絡(luò)搜集素材,存儲(chǔ)素材和傳遞素材等。
2.4應(yīng)用范圍廣泛
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及,計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)也不斷拓展,其設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)涵蓋了美術(shù)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面,主要包括平面設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁制作、影視創(chuàng)意、廣告攝影、建筑效果圖后期修飾等方面。由于計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍不斷發(fā)展,提高了美術(shù)工作者的工作積極性和工作效率,不斷涌現(xiàn)出大量的高質(zhì)量作品。
3計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系
3.1傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)
計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展雖然促進(jìn)了美術(shù)行業(yè)的變化,但是計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的核心仍是進(jìn)行美術(shù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)作品的功能性、藝術(shù)性以及文化品位都能對(duì)美術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。這就要求美術(shù)設(shè)計(jì)師必須掌握基礎(chǔ)的繪畫功底和造型技能,掌握視覺藝術(shù)所具備的觀察能力、創(chuàng)新能力和藝術(shù)語言的表達(dá)能力,而要具備這些能力,就離不開傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程。
3.2計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)是對(duì)傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展
計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展促使美術(shù)設(shè)計(jì)以嶄新的面貌展現(xiàn)出來。傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)主要鍛煉學(xué)生的構(gòu)圖、透視、造型和設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)能力,培養(yǎng)良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣能力。這些美術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程對(duì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)有重要的幫助。計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)者完成傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程之后,具備一定的設(shè)計(jì)思維能力,才能根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行作品創(chuàng)作。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)是設(shè)計(jì)者手中的重要工具,能夠幫助設(shè)計(jì)者完成一些操作過程,降低美術(shù)設(shè)計(jì)的工作量,拓寬創(chuàng)作空間。
3.3傳統(tǒng)美術(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)美術(shù)設(shè)計(jì)完美結(jié)合
篇9
船載集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)中,如圖1所示,集裝箱堆放位置和存放內(nèi)容,每個(gè)航程都可能不相同。這種隨機(jī)性決定了貨物狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集不可能使用定點(diǎn)采集、有線傳輸方式。經(jīng)對(duì)各種傳輸方式和特定對(duì)象的研究,在構(gòu)建船載集裝箱貨物監(jiān)控框架是,數(shù)據(jù)采集方案如下:1.研制無線移動(dòng)采集終端模塊,并將其懸掛在集裝箱箱體外,傳感器根據(jù)物體特性接入集裝箱內(nèi)或其他位置。移動(dòng)采集模塊中,內(nèi)嵌Zigbee通信模塊。船內(nèi)各集裝箱對(duì)應(yīng)的采集模塊構(gòu)成Zigbee無線傳感網(wǎng),并通過匯集節(jié)點(diǎn)將各集裝箱信號(hào)引入位于船內(nèi)監(jiān)控中心。2.研制無線協(xié)調(diào)終端模塊作為Zigbee匯聚節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)位于船內(nèi)監(jiān)控中心,并將匯集節(jié)點(diǎn)與船內(nèi)監(jiān)控主機(jī)互聯(lián)。通過匯集節(jié)點(diǎn),采集船內(nèi)各集裝箱貨物狀態(tài)數(shù)據(jù)。同時(shí),監(jiān)控主機(jī)還可通過船內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)總線接入船舶主機(jī)數(shù)據(jù)、駕控臺(tái)數(shù)據(jù)等,通過GPS接收本船位置信息、AIS接收周邊船舶位置信息。以此,構(gòu)成船內(nèi)監(jiān)控中心,在內(nèi)陸或近海可經(jīng)3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將重要數(shù)據(jù)傳入岸基監(jiān)控中心。3.若船內(nèi)監(jiān)控中心與集裝箱貨物存放區(qū)較遠(yuǎn),或者有障礙遮擋,需要安裝中繼Zigbee節(jié)點(diǎn),保證Zigbee無線傳感網(wǎng)的連續(xù)性。船內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集單元、GPS接收模塊、AIS接受模塊、Zigbee模塊、3G通信模塊、監(jiān)控主機(jī)等組成,并可與船內(nèi)機(jī)艙、駕控臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)。船內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2所示。前端傳感器數(shù)據(jù)采集模塊是由傳感器模塊與信息采集模塊所組成。傳感器一般是由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、信號(hào)調(diào)理元件、微處理器所組成。信息采集模塊由信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、電源單元、串口通信單元、微處理芯片所組成。將傳感器通模塊同過相應(yīng)的接口電路與數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)合就可以對(duì)船載危險(xiǎn)品的在途狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。前端傳感器數(shù)據(jù)采集模塊的原理框圖如圖3所示。
二、船內(nèi)ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信模塊研發(fā)
(一)船內(nèi)Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
Zigbee終端采集模塊可以通過串口與前端數(shù)據(jù)采集模塊相連接,當(dāng)前端數(shù)據(jù)采集模塊采集到傳感器數(shù)據(jù)時(shí),經(jīng)過處理后傳輸?shù)絑igbee終端采集模塊。每個(gè)Zigbee終端采集模塊設(shè)計(jì)有一個(gè)十六位標(biāo)識(shí)地址,加電后即進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模式,同時(shí)把本模塊標(biāo)識(shí)地址傳至Zigbee協(xié)調(diào)器模塊。前端數(shù)據(jù)采集模塊所采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過Zigbee終端采集模塊和所建立的無線鏈路傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)緩存區(qū)中,實(shí)現(xiàn)船內(nèi)集裝箱貨物狀態(tài)在線監(jiān)控,而且經(jīng)3G模塊可轉(zhuǎn)發(fā)到岸基監(jiān)控中心。在Zigbee終端節(jié)點(diǎn)信號(hào)有效范圍內(nèi),終端節(jié)點(diǎn)可直接與協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)。否則,Zigbee終端節(jié)點(diǎn)需要與Zigbee路由節(jié)點(diǎn)相連接,然后通過路由節(jié)點(diǎn)與Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)連接。Zigbee終端節(jié)點(diǎn)之間也可以相互發(fā)送數(shù)據(jù),即每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)可以作為路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。這樣形成一個(gè)互聯(lián)的Zigbee網(wǎng)絡(luò),每個(gè)節(jié)點(diǎn)在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中都具有一個(gè)唯一的十六位地址,如果該網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)只有一個(gè),則它的地址就是0X0000。Zigbee路由節(jié)點(diǎn),或稱中繼節(jié)點(diǎn)主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)深度的擴(kuò)展及子節(jié)點(diǎn)管理,以保證終端數(shù)據(jù)能夠順暢的傳輸?shù)絑igbee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)上。Zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是Zigbee網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)、船內(nèi)監(jiān)控局域網(wǎng)連接的橋梁,完成Zigbee網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換。
(二)Zigbee模塊硬件電路設(shè)計(jì)Zigbee
無線模塊是由電源電路、CC2530F256芯片、串行通信電路、按鍵與LED顯示電路組成,其原理框圖如圖5所示。CC2530F256芯片作為單芯片Zigbee解決方案,已經(jīng)將Zigbee協(xié)議的主要功能集成在CC2530F256芯片中(如RF電路)。在芯片程序存儲(chǔ)區(qū)注入不同功能的程序與協(xié)議,該模塊將會(huì)在Zigbee網(wǎng)絡(luò)中起不同的作用。模塊可以作為獨(dú)立的Zigbee終端設(shè)備(如采集模塊),也可以作為Zigbee路由模塊,用來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),還可以作為Zigbee協(xié)調(diào)器,用于和其它網(wǎng)絡(luò)終端及其他異構(gòu)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。基于本系統(tǒng)的功能需求,只需要對(duì)電源電路、通信電路、按鍵及LED顯示電路三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.電源電路由于ZigBee模塊中的CC2530F256芯片的工作電壓是3.3V,而本系統(tǒng)的工作電壓是5V所以需要對(duì)5V電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。ZigBee模塊用的電壓轉(zhuǎn)換芯片為AMS1117,如圖5所示的是AMS1117電路的最小單元。這些電路主要是降噪限流,確保電源系統(tǒng)更加穩(wěn)定。2.通信電路前端采集模塊采用的是異步串行口輸出,輸出的數(shù)據(jù)要經(jīng)過Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,因此,在Zigbee模塊與前端采集模塊的有線連接中采用異步串行接口(RS232),既可以簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)也可以縮短開發(fā)周期。由于從前端采集模塊采集的數(shù)據(jù)都經(jīng)過了RS232電平的轉(zhuǎn)換,所以Zigbee模塊需要將信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為CC2530F256可以讀寫的電平模式,即在Zigbee模塊的輸入端加載一個(gè)SP3232E電平轉(zhuǎn)換芯片,該轉(zhuǎn)換芯片電路的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,同時(shí)它屬低功耗芯片,適合使用電池進(jìn)行較長(zhǎng)期供電。最后,將接口以插針方式引出,以適應(yīng)外部連接要求。3.按鍵及LED顯示電路Zigbee模塊設(shè)計(jì)了兩路LED指示等方便觀測(cè)模塊電源供電狀態(tài)、系統(tǒng)的運(yùn)行及組網(wǎng)狀態(tài)。同時(shí)采用兩路按鍵來進(jìn)行模塊測(cè)試和復(fù)位操作,在模塊外部添加了外接180度旋轉(zhuǎn)天線提高數(shù)據(jù)收發(fā)的覆蓋范圍,減小數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率及收發(fā)功耗。Zigbee模塊的硬件電路圖如圖5所示,Zigbee網(wǎng)絡(luò)中所有類型的節(jié)點(diǎn),即終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的硬件電路相同。在Zigbee網(wǎng)絡(luò)通信中,各模塊應(yīng)用于不同功能的通信節(jié)點(diǎn),由軟件編程實(shí)現(xiàn)。
(三)系統(tǒng)應(yīng)用
以本文介紹的研究成果為基礎(chǔ)開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)已投入應(yīng)用,并取得了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。如圖6所示,船載數(shù)據(jù)采集終端一方面通過接收GPS定位信號(hào),對(duì)船舶航行的在途狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)采集船載集裝箱貨物信號(hào)。并將船舶的位置信息、船舶在途狀態(tài)信息以及貨物狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送到船舶監(jiān)控中心,及岸基監(jiān)控中心。各Zigbee終端模塊、中繼路由模塊、匯聚模塊根據(jù)安裝位置自主組網(wǎng)形成鏈路,而且軟件系統(tǒng)可以檢測(cè)到鏈路結(jié)構(gòu),并直觀顯示,如圖6(a)所示。船載AIS終端接收周邊船舶信息,并通過GIS技術(shù)、組態(tài)技術(shù)直觀顯示周邊船位信息,并對(duì)可能出現(xiàn)的碰撞、貨物過溫過壓等進(jìn)行安全預(yù)警,如圖6(b-d)所示。
三、結(jié)束語
篇10
文化滲透作為一個(gè)名詞,最先出現(xiàn)在企業(yè)管理策略中,文化滲透是指“企業(yè)在進(jìn)行文化建設(shè)和推廣過程中,把企業(yè)倡導(dǎo)的價(jià)值觀、經(jīng)營(yíng)理念、職業(yè)操守、為人處世之道等,通過各種途徑和形式,潛移默化地貫穿于企業(yè)管理的每一個(gè)環(huán)節(jié),達(dá)到企業(yè)所追求的共同的奮斗目標(biāo),讓企業(yè)員工有共同的價(jià)值認(rèn)同,從而達(dá)到管理員工、促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的目的”。學(xué)校體育文化滲透是指在體育教學(xué)過程中,把體育蘊(yùn)含的文化價(jià)值、審美情趣、體育觀念等,通過教化和熏陶的方式,滲透到每位學(xué)生的內(nèi)心,潛移默化地影響全體學(xué)生的體育價(jià)值觀、體育思維方式和體育情感、態(tài)度等,形成共同的價(jià)值追求,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生終身體育意識(shí)的目的。學(xué)校體育文化滲透和企業(yè)文化滲透有一定的區(qū)別,企業(yè)的文化滲透用于規(guī)范員工的行為,形成共同的價(jià)值觀,提高企業(yè)員工的凝聚力。學(xué)校體育文化滲透在于追求學(xué)生人格的完善和終身體育意識(shí)的培養(yǎng),“實(shí)踐證明,在體育教學(xué)中,這種富有藝術(shù)及人文精神的文化滲透越深刻、越全面、越長(zhǎng)久,其育人的實(shí)際效果就越好,從而促使受教育者的行為就越文明、越有影響力和震撼力”。因此,學(xué)校體育文化滲透的方式不是硬性地強(qiáng)加于學(xué)生身上,而是在潛移默化中達(dá)到潤(rùn)物細(xì)無聲的效果,所以學(xué)校體育文化滲透的方式應(yīng)該是教化和熏陶。
2運(yùn)動(dòng)技術(shù)與文化的共生性
對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的理解要把技術(shù)放在其母體文化的背景之下,因?yàn)?ldquo;任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明都首先在人類文化的環(huán)境中做評(píng)估,缺失文化實(shí)踐的背景,擬議中的技術(shù)不可能有進(jìn)展,文化因素是決定技術(shù)是否可能實(shí)現(xiàn)的內(nèi)在條件”。伊德選擇弓與箭的技術(shù)分析了在不同歷史時(shí)期,不同地域背景中技術(shù)存在的差異性,生動(dòng)地闡明了技術(shù)與不同文化情景的相適性要求。伊德認(rèn)為:“技術(shù)在協(xié)調(diào)人與世界關(guān)系的過程中,不僅僅是改變著人類活動(dòng)的習(xí)慣,更使得技術(shù)形成一種技術(shù)文化,進(jìn)而改變著人類的思維模式,人類越來越相信和依賴技術(shù)構(gòu)建出來的‘真實(shí)世界’”。因此,運(yùn)動(dòng)技術(shù)與文化二者不是截然分離的兩種東西,而是不可分割地聯(lián)系在一起的,確切地說運(yùn)動(dòng)技術(shù)是文化不可分割的重要組成部分,兩者存在著天然的共生關(guān)系。與此同時(shí),兩者的共生性還體現(xiàn)在:一方面,運(yùn)動(dòng)技術(shù)是文化積淀的產(chǎn)物;另一方面,它又是促進(jìn)了體育文化的發(fā)展。如果將運(yùn)動(dòng)技術(shù)細(xì)分的話,也可分為三個(gè)層次:最表層的是運(yùn)動(dòng)技術(shù)器物;中間層是運(yùn)動(dòng)技術(shù)制度或體制;最深層即核心層是運(yùn)動(dòng)技術(shù)的意識(shí)形態(tài)。運(yùn)動(dòng)技術(shù)作為人類有目的的活動(dòng)手段之一,承載著人類的體育需求和價(jià)值觀,是人追求健康或挑戰(zhàn)自我的最基本方式和方法,從而使運(yùn)動(dòng)技術(shù)集中鮮明地體現(xiàn)著人類的價(jià)值追求和價(jià)值賦予。
3體育教學(xué)中缺少文化的技術(shù)傳授之惑
長(zhǎng)期以來,我國(guó)的體育教學(xué)過分偏重以技術(shù)傳授為主導(dǎo)的外顯性教育,而無視以潛移默化為主導(dǎo)的內(nèi)隱性教育,導(dǎo)致了體育教育的文化缺陷,影響了對(duì)學(xué)生的體育文化教育,使得運(yùn)動(dòng)技術(shù)的傳授缺乏方向性與吸引力。在此教學(xué)模式下,學(xué)生群體很自然地就會(huì)認(rèn)為體育學(xué)習(xí)就是為了掌握和提高技術(shù),再加之體育教師所設(shè)定的“以技術(shù)為核心”教學(xué)目標(biāo)的偏頗,使天生存在運(yùn)動(dòng)能力不足或運(yùn)動(dòng)細(xì)胞缺少的學(xué)生(即使運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)的學(xué)生也有技術(shù)提高的極限)在單一價(jià)值觀的運(yùn)動(dòng)技術(shù)學(xué)習(xí)中。逐漸迷失了自我,枯燥的情緒隨之而來,找不到體育學(xué)習(xí)的樂趣,久而久之學(xué)生參與體育鍛煉的熱情受到壓制,導(dǎo)致了體育教學(xué)效果的不佳。
3.1文化教學(xué)內(nèi)容的缺失致使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣
在長(zhǎng)期的教學(xué)歷史中,體育教學(xué)內(nèi)容普遍存在重技術(shù)輕文化現(xiàn)象,以至于學(xué)生缺乏對(duì)各運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目所蘊(yùn)含的文化要素的掌握與了解,而教學(xué)中單純的運(yùn)動(dòng)技術(shù)教學(xué)并不能使學(xué)生產(chǎn)生情感上的共鳴,教學(xué)效果不理想。由于文化方面的教學(xué)具有歷史性、趣味性、知識(shí)性等特點(diǎn),正好與運(yùn)動(dòng)技術(shù)教學(xué)有很好的互補(bǔ)性,使學(xué)生在掌握運(yùn)動(dòng)技術(shù)的同時(shí),了解該運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目所產(chǎn)生的歷史背景、價(jià)值體系、文化隱喻等深層次的關(guān)聯(lián)知識(shí),使學(xué)生在技術(shù)學(xué)習(xí)中得到文化的渲染,文化的渲染又可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)的極大興趣。
3.2教學(xué)方法過于傳統(tǒng),抑制了學(xué)生的積極性
單純的運(yùn)動(dòng)技能傳授,教師的授課方式很難從傳統(tǒng)的教學(xué)方式中轉(zhuǎn)變過來,具體教學(xué)也是以教師為主導(dǎo)的灌輸式的技術(shù)教學(xué),從小學(xué)到高?;旧涎赜昧艘惶捉虒W(xué)模式,缺少循序漸進(jìn)的文化滲透歷程。正是由于缺少了文化層面的調(diào)適,最終造成了學(xué)生對(duì)體育學(xué)習(xí)的厭倦,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性不高。同時(shí),教學(xué)方法的陳舊,使學(xué)生始終處于被動(dòng)的技術(shù)模仿中,技術(shù)的簡(jiǎn)單模仿,限制了學(xué)生的創(chuàng)造性發(fā)揮,抑制了學(xué)習(xí)的積極性。
3.3重技術(shù)輕文化,導(dǎo)致學(xué)生綜合素質(zhì)不足
體育教學(xué)指導(dǎo)思想更多地關(guān)注運(yùn)動(dòng)技能的傳授和提高,而忽視了“文化”作為體育教育的重要組成部分,沒能把運(yùn)動(dòng)技能與文化的學(xué)習(xí)、教法的掌握和各種能力的提高貫穿整個(gè)教學(xué)過程。單純的運(yùn)動(dòng)技能傳授只能讓學(xué)生學(xué)會(huì)模仿,而不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,從而限制了體育習(xí)慣的養(yǎng)成,“授之以魚不如授之以漁”。
4技術(shù)傳授與文化滲透并重體育教學(xué)理念的實(shí)踐路徑
4.1“技術(shù)傳授與文化滲透并重”體育教學(xué)理念提出的依據(jù)
運(yùn)動(dòng)技術(shù):體育教學(xué)操作性和默會(huì)性特征指向的必然工具。體育教學(xué)具有操作性和默會(huì)性特征。其中操作性是體育教學(xué)的首要特征。從現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的角度看,“技能的本質(zhì)是一套操作程序控制了人的行為,包括外顯的身體活動(dòng)和內(nèi)在的思維活動(dòng)。程序性知識(shí)概念實(shí)際上也是一套操作規(guī)則或程序支配人的行為。所以,程序性知識(shí)概念實(shí)際上包含了我們平常所說的技能的概念。”可見,運(yùn)動(dòng)技術(shù)是一種操作形態(tài)的知識(shí),在體育教學(xué)中決不能忽視這種知識(shí)。與此同時(shí),體育教學(xué)具有默會(huì)性特征。英國(guó)哲學(xué)家波蘭尼指出:人類的知識(shí)有兩種,一種是用書面文字或地圖、數(shù)學(xué)公式來表述的知識(shí);另一種則是不能系統(tǒng)表述的知識(shí),例如我們有關(guān)自己行為的某種知識(shí)。如果我們將前一種知識(shí)稱為明言知識(shí)的話,那么我們就可以將后一種知識(shí)稱為默會(huì)知識(shí),波蘭尼由此提出他最著名的認(rèn)識(shí)論命題———“我們所認(rèn)識(shí)的多于我們所能告訴的”。語言文字僅是運(yùn)動(dòng)技術(shù)一種經(jīng)驗(yàn)性的表述,這就決定了我們對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的表達(dá)和傳授,也只能大概意義上的、模糊的表達(dá)和傳授,是不精確的。運(yùn)動(dòng)技術(shù)所呈現(xiàn)的“奧妙”與“訣竅”,是難以言表的,須由學(xué)習(xí)者長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)的練習(xí)才能體會(huì)到這種“奧妙”??梢哉f,運(yùn)動(dòng)技術(shù)的教學(xué)是體育教育的主要方法和手段,沒有了運(yùn)動(dòng)技術(shù)的教學(xué),體育課程無疑會(huì)成為“無源之水”、“無本之木”,因而,一定的運(yùn)動(dòng)技術(shù)教學(xué)是必不可少的。文化滲透:體育教學(xué)理念創(chuàng)新的核心。“無論是社會(huì)學(xué)取向的教學(xué)研究、哲學(xué)取向的教學(xué)研究,還是心理學(xué)取向的教學(xué)研究,它們都有其自身無法回避的局限性。如社會(huì)學(xué)取向的教學(xué)研究因過分追求教學(xué)的客觀化、科學(xué)化,忽視了教學(xué)活動(dòng)的主觀性、復(fù)雜性與人文性。每一種研究取向,對(duì)教學(xué)問題的分析途徑或解釋框架具有特定的作用,不足以全面分析教學(xué)活動(dòng)的復(fù)雜性。哲學(xué)取向的教學(xué)研究秉承理性主義的傳統(tǒng),沉溺于抽象的觀念世界,追求普遍性和絕對(duì)的確定性,缺乏對(duì)當(dāng)下的現(xiàn)實(shí)教學(xué)生活的實(shí)踐關(guān)照,忽視了教學(xué)問題的復(fù)雜性、境域性與文化的生成性。心理學(xué)取向的教學(xué)研究非常重視教學(xué)的工具技術(shù)理性,把教學(xué)看作是一種工藝與技術(shù),關(guān)注教學(xué)的程序、方法、策略與心理的問題。”對(duì)于體育教學(xué)的研究同樣存在這種情況,因此,我們需要一種更為全面的理論基礎(chǔ)來研究體育教學(xué)中的相關(guān)問題,實(shí)現(xiàn)多學(xué)科視野的融合。文化學(xué)恰恰就是這種著力點(diǎn),因?yàn)樯鐣?huì)學(xué)、哲學(xué)和心理學(xué)研究都根植于一定的文化傳統(tǒng)與文化背景。盡管近幾年人們開始從文化及文化學(xué)的視角關(guān)注體育教學(xué)問題,但是沒有真正將體育教學(xué)問題放到文化框架中來認(rèn)識(shí)。體育教學(xué)以文化為主要任務(wù)可以更好地促進(jìn)學(xué)生身心健康發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生終身體育意識(shí),因?yàn)?ldquo;文化的核心是價(jià)值觀念,價(jià)值觀念是學(xué)生進(jìn)行價(jià)值判斷的尺度;文化可以使學(xué)生擺脫自然的限制,運(yùn)用文化對(duì)自然進(jìn)行觀照,從而形成自我反思的能力,在一定意義上成為自我教育者;文化的功能之一就在于教化,一種文化體系就是一個(gè)教育學(xué)說;文化可以為學(xué)生提供信念;文化可以使學(xué)生變得智慧。”“文化就像是一個(gè)大溫室,潛移默化地影響著生活在里面的成員,既能夠影響和定義一個(gè)群體的價(jià)值觀念、思維方式、語言交流方式、道德觀念、生活方式等,又可以通過這些思維方式和交流方式等來創(chuàng)造和傳承各種物質(zhì)和精神成果。也就是說,文化蘊(yùn)含著創(chuàng)造的因素,又包含著傳承的因素;既包含精神的層面,也包含物質(zhì)的層面。”無疑,運(yùn)動(dòng)技術(shù)是文化的一種表現(xiàn)形式,是文化的結(jié)晶,文化包含著創(chuàng)造體育的源泉。運(yùn)動(dòng)技術(shù)往往歸于靜態(tài)的邏輯,而文化動(dòng)態(tài)地反映著運(yùn)動(dòng)技術(shù)形成的歷史過程。因此,完整而健全的體育教學(xué)不應(yīng)只是運(yùn)動(dòng)技術(shù)的傳授,而應(yīng)當(dāng)是一種包括運(yùn)動(dòng)技術(shù)在內(nèi)的整個(gè)體育文化的浸潤(rùn)。
4.2技術(shù)傳授與文化滲透并重體育教學(xué)理念的實(shí)踐路徑