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關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ);網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與空間和范圍有關(guān),有大有小,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以為人們提供學(xué)習(xí)和解決問題的場所。在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下人們可以實(shí)現(xiàn)資源共享,建立通信,為生活學(xué)習(xí)和工作提供了便利。高職計(jì)算機(jī)課程時(shí)高校學(xué)生所必修的課程,基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)是高職計(jì)算機(jī)課程中所必學(xué)的一部分。網(wǎng)絡(luò)的普及為學(xué)習(xí)和工作帶來了很多便利,網(wǎng)絡(luò)知識的學(xué)習(xí)對學(xué)生尤其是高職本科生來說是很重要的一項(xiàng)任務(wù)。高職生是國家極力培養(yǎng)的為現(xiàn)代化做貢獻(xiàn)的新有為青年,對網(wǎng)絡(luò)知識的掌握顯得更有分量。因此在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,做好高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)對高職生甚至上升到國家層面都是很重要的。
1對新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的分析
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有它自己的組合方式,它一般是由設(shè)施、資源、平臺、工具、通訊等幾個(gè)部分組成。多媒體計(jì)算機(jī)、因特網(wǎng)等為其設(shè)施。資源是一個(gè)泛化的概念,這里的資源指學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)對象,是經(jīng)過數(shù)字化信息技術(shù)處理的多樣化、可以實(shí)現(xiàn)共享的學(xué)習(xí)材料和對象。網(wǎng)絡(luò)平臺有它自己的呈現(xiàn)方式,是可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的軟件系統(tǒng)。通訊是建構(gòu)協(xié)商的保障,而工具是對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)問題進(jìn)行解決的一個(gè)學(xué)習(xí)工具?,F(xiàn)在市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,使得工作、學(xué)習(xí)、生活都是處于網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代。人們看重網(wǎng)絡(luò)的便利,以網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用為中心尋求自身的價(jià)值。但是網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展環(huán)境并非是穩(wěn)定的,在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件下,構(gòu)建和諧、健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展亟待解決的問題,網(wǎng)絡(luò)的便利為很多人帶來利益。創(chuàng)建法制網(wǎng)絡(luò)體系為人們提供了規(guī)范人們網(wǎng)絡(luò)道德的有力途徑,讓他們在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代里真正找到自己的價(jià)值和意義。新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境隨著經(jīng)濟(jì)和人們的思想理念的發(fā)展而發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)造對一個(gè)時(shí)代的發(fā)展很重要,因?yàn)橐粋€(gè)好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境會給處在環(huán)境中的人們提供一個(gè)良好的發(fā)展平臺,使他們在便利的條件下為網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代化發(fā)展做出更多的有價(jià)值的貢獻(xiàn)。另外,對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管機(jī)制也是很重要的一項(xiàng)任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的創(chuàng)立與改善需要一定的監(jiān)管機(jī)制為基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代為信息的來源與渠道提供了廣闊的空間,信息的安全性也受到質(zhì)疑,因此對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的管理與監(jiān)督也是對信息安全性的一個(gè)關(guān)鍵性的保障。新的時(shí)代、新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,隨著時(shí)代的發(fā)展而改善,把握好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)展的趨勢適時(shí)做出對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的改善,新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境就是一個(gè)新的機(jī)遇。
2新網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)方略
在高校內(nèi),Intranet環(huán)境一般與互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境在客戶端角度的操作完全一致。高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用功能的需求難以滿足,因此可以在高校內(nèi)Intranet環(huán)境下李立勇架設(shè)相關(guān)服務(wù)器方式來解決高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的難題。通過對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)需求的調(diào)查了解,在高校內(nèi)Intranet環(huán)境中應(yīng)該架設(shè)三種服務(wù)器,這三種服務(wù)器分別是Web服務(wù)器、DNS服務(wù)器和電子郵件服務(wù)器。在一些高校內(nèi),網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的一些硬件設(shè)施不是那么完善,因此根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)要求,也為了給計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)提供便利,可以把上面三種服務(wù)器疊加起來,應(yīng)用到一臺服務(wù)器的主機(jī)上。在實(shí)驗(yàn)局域網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境方面,很多高校有高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,并且基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室利用一定的方式構(gòu)筑以它為單位的局域網(wǎng)。另外,很多高校的內(nèi)部為了教學(xué)與辦公便利及對信息化快速掌握和對外網(wǎng)站的管理,均不同程度地構(gòu)建了學(xué)校內(nèi)網(wǎng),用于平常辦公、教學(xué)、信息處理等內(nèi)容,學(xué)校內(nèi)網(wǎng)除這些職能之外,還可以兼顧高校內(nèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。首先,經(jīng)過教師端服務(wù)器把實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)和高校內(nèi)的Intranet連接,接著在校內(nèi)Intranet設(shè)立一臺單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)器主機(jī),集成高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需求所對應(yīng)的服務(wù)器。在高校內(nèi)Intranet環(huán)境下,出于一系列因素的考慮,可以選用Windows2003Server這樣的服務(wù)器系統(tǒng)平臺,應(yīng)用這個(gè)系統(tǒng)可以增強(qiáng)安全性,作為一個(gè)服務(wù)系統(tǒng),是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用人員的絕佳選擇。在高校內(nèi),高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)應(yīng)用方面的需求主要有三個(gè)方面:其一,對一些網(wǎng)站的瀏覽與訪問;對網(wǎng)站的瀏覽和訪問是為了滿足高校學(xué)生在一些知識或者問題層面的一些需求。其二,對Web資源的下載,下載的內(nèi)容中通常都有一些文字、圖片等。其三,滿足在高校內(nèi)進(jìn)行一些電子郵件方面的應(yīng)用,其中包括電子郵件的收發(fā)問題,郵箱的注冊或?qū)λ锗]件的整理和處理問題等。在網(wǎng)站的瀏覽和對Web資源下載這兩個(gè)方面,應(yīng)該有Web服務(wù)應(yīng)用于DNS服務(wù)應(yīng)用結(jié)合起來協(xié)同實(shí)現(xiàn)。Web服務(wù)的主要參考價(jià)值就是能夠滿足高校內(nèi)資源信息的需要而一些網(wǎng)站信息。而DNS服務(wù)則是針對學(xué)生的一項(xiàng)服務(wù),它可以在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)機(jī)的Web的瀏覽時(shí)提供訪問域名的分析。接下來是針對高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)應(yīng)用方面需求的第三個(gè)方面,這個(gè)需求需要Web服務(wù)應(yīng)用、DNS服務(wù)應(yīng)用和電子郵件服務(wù)也就是三個(gè)方面的需求服務(wù)應(yīng)用同時(shí)工作才能實(shí)現(xiàn)。注冊郵箱需Web頁面,而電子郵件的服務(wù)就是提供與POP3協(xié)議相關(guān)的服務(wù),最終在一系列服務(wù)的協(xié)同幫助下進(jìn)行郵件收發(fā)操作。這些方案只有在具體實(shí)施的情況下才能發(fā)揮它應(yīng)有的作用,因此對方案的提出是為了更好的實(shí)施到高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中。
3結(jié)語
總的來說,新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對計(jì)算機(jī)的發(fā)展要求提到了一個(gè)平臺。鑒于此,在網(wǎng)絡(luò)的大環(huán)境下,高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)也應(yīng)該有所創(chuàng)新。另外,高職生作為國家精心培養(yǎng)的高等人才,更應(yīng)該利用網(wǎng)絡(luò)資源為自己提供更大的發(fā)展空間和發(fā)展機(jī)會。高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架設(shè)計(jì)不僅關(guān)系高校教學(xué)的便利,也關(guān)系到對高校內(nèi)人才的培養(yǎng),值得探索。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:工程設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案探討
隨著計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)的日益發(fā)展,特別是信息技術(shù)的飛速發(fā)展,各勘測設(shè)計(jì)院建立自己的局域網(wǎng),成為勢在必行的工作或計(jì)劃,總院也要求2000年甲級院必須建網(wǎng)。但是,為什么要建網(wǎng)?建一個(gè)什么樣的網(wǎng)?它的帶寬多大才合適?在網(wǎng)上干些什么?怎樣實(shí)現(xiàn)信息共享?除了信息共享和設(shè)備共享外,還能做什么?怎么樣才能通過網(wǎng)絡(luò)提高CAD勘測設(shè)計(jì)效率?怎么樣才能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)ISO9000的管理?這些都是大家所關(guān)心的問題,也都希望能有一個(gè)系統(tǒng)而完整的解決方案。本文就這些問題做一些初步的探討。
1工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)狀和面臨的問題
自80年代以來,工程設(shè)計(jì)行業(yè)CAD的應(yīng)用已經(jīng)有相當(dāng)大的發(fā)展,大部分設(shè)計(jì)單位已拋掉了圖板而由計(jì)算機(jī)輔助完成設(shè)計(jì),其中部分設(shè)計(jì)院的CAD應(yīng)用達(dá)到相當(dāng)高的水平。近年來,不少院已達(dá)到人手一機(jī)并接近100的CAD出圖率。但是,隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用在各設(shè)計(jì)院的深入和普及,一些問題也漸漸暴露出來。
在這普及推廣CAD應(yīng)用的10余年里,很多工程設(shè)計(jì)單位都積累了大量的電子文檔和電子圖檔,這些都是無形資產(chǎn),它們的積累構(gòu)成了企業(yè)最寶貴的財(cái)富。但這些電子信息分散在單個(gè)的PC上,無法對其共享和利用,不可能進(jìn)行有效的檢索和查詢,由于缺乏管理,久而久之變成了電子垃圾,反而影響了日常生產(chǎn)。各設(shè)計(jì)院迫切需要對現(xiàn)有的電子信息進(jìn)行有效的組織和管理。
企業(yè)要參與國際市場的競爭,其質(zhì)量規(guī)范體系必須與國際接軌。PDM(ProductsDataManagement)產(chǎn)品中的工作流程控制模塊,以其嚴(yán)格的工序?qū)徍撕椭萍s,可為實(shí)施ISO9000提供有力的工具。
工程設(shè)計(jì)部門已開始從面向產(chǎn)品整個(gè)生命周期的角度來重新思考、重整、優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部的設(shè)計(jì)工具,對設(shè)計(jì)過程進(jìn)行重整,以便更有效地組織生產(chǎn)。但面臨如下問題:
隨著電子存貯的各種圖紙文檔數(shù)量的增加,如何有效地管理、瀏覽和查找這些電子圖檔?
改型設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)和已有的圖紙來提高工作效率的,如何有效地共享信息資源?
設(shè)計(jì)變更時(shí),如何利用圖紙的版本策略來跟蹤設(shè)計(jì),以確保信息的一致性和有效性?
如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)將全面質(zhì)量管理或ISO9000質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有效地貫徹到設(shè)計(jì)流程中去?
如何對設(shè)計(jì)流程進(jìn)行規(guī)范和管理?如何加強(qiáng)設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員間的交流和協(xié)同?
如何將大量歷史資料歸檔,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理,并逐步積累,建立通用件、通用圖庫?
如何有效地對項(xiàng)目組成員進(jìn)行工作量的均衡、調(diào)整、評估?
如何有效地對項(xiàng)目及分項(xiàng)目的進(jìn)度進(jìn)行跟蹤、調(diào)整?
解決問題的途徑是建立一個(gè)合適的網(wǎng)絡(luò),并且要有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。
2工程設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決方案
各設(shè)計(jì)院建網(wǎng)工作的關(guān)鍵是方案選擇,要從網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)到面向用戶的應(yīng)用系統(tǒng),提供全面解決方案,包括:綜合布線子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)(圖1)。
在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)提供可靠的傳輸介質(zhì),使之具有高度的可管理性和可擴(kuò)展性,能支持多種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù);網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)則在布線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,為高層的應(yīng)用系統(tǒng)提供足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬,為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)提供高速、可靠的網(wǎng)絡(luò)平臺。結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),只要滿足一定的數(shù)據(jù)傳輸帶寬,滿足網(wǎng)絡(luò)的管理要求即可,它們具有與一般企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相似的要求;但是,最高層的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件系統(tǒng),應(yīng)考慮生產(chǎn)和管理的需要,滿足工程設(shè)計(jì)的特殊要求。
圖一:網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成示意圖
2.1結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)
為了滿足網(wǎng)絡(luò)對于帶寬、管理、擴(kuò)充和靈活應(yīng)用的要求,達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目標(biāo),擬采用
結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng),它由四個(gè)子系統(tǒng)組成:工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、垂直子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)布線用五類無屏蔽雙絞線或光纖,每個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)連接…,這里不去詳細(xì)討論。
2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
考慮到整體目標(biāo)和目前的發(fā)展趨勢,網(wǎng)絡(luò)可采用10Base/100BaseT交換式快速以太網(wǎng),擬用WindowsNT或Novell作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件,并采用相應(yīng)的網(wǎng)管軟件和防病毒軟件。本文也不作具體討論。
2.3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用子系統(tǒng)
為了滿足工程設(shè)計(jì)部門的特殊要求,上海交通大學(xué)金維計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成有限公司針對工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的實(shí)際問題,引進(jìn)了PDM(ProductsDataManagement)技術(shù)來開發(fā)有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件,一般來講,PDM是管理與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程的技術(shù):
l與產(chǎn)品相關(guān)的所有信息,包括部件信息,結(jié)構(gòu)配置、文件、CAD檔案、審批信息等;
l與產(chǎn)品相關(guān)的所有過程,即對這些過程的定義和管理,包括信息的審批和分配。
關(guān)鍵詞AdHoc網(wǎng)絡(luò);擁塞控制;顯式控制協(xié)議
引言
隨著無線技術(shù)的進(jìn)步,對于建立一個(gè)提供低花費(fèi)因特網(wǎng)接入的寬帶無線網(wǎng),無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)很有潛力的候選者。對于這種新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),需要一種能夠有效處理多跳網(wǎng)絡(luò)及其變形的傳輸協(xié)議。
當(dāng)前,最廣泛使用的TCP協(xié)議是TCPReno及其變種。然而,最近的研究表明TCPReno在無線Adhoc網(wǎng)絡(luò)中遇到了公平和效率的問題。究其原因,主要有以下三個(gè)方面:
①TCP沒有區(qū)別開擁塞控制和可靠性控制。TCP通過報(bào)文丟失事件來檢測擁塞,但在AdHoc網(wǎng)絡(luò)中,報(bào)文丟失雖然與擁塞密切相關(guān),但它并不是一個(gè)可靠的擁塞信號,報(bào)文丟失也可能是由于與傳輸信道有關(guān)的錯(cuò)誤和與結(jié)點(diǎn)移動有關(guān)的路由失敗引起的。
②TCP依賴AIMD算法調(diào)節(jié)擁塞窗口使網(wǎng)絡(luò)收斂到公平的帶寬共享。因此,在重新路由后,它不能高效率地獲得空閑帶寬。
③AdHoc網(wǎng)絡(luò)的吞吐量主要取決于傳輸負(fù)載。當(dāng)傳輸負(fù)載增加到超過一定門限,鏈路出錯(cuò)率增加,吞吐量降低。而TCP流量控制為了填充瓶頸接口隊(duì)列,常常向網(wǎng)絡(luò)中注入太多的報(bào)
文。
本文設(shè)計(jì)了一種解決后兩個(gè)問題的新的擁塞控制策略去改進(jìn)無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的性能,該策略采納了一種顯式擁塞控制體系結(jié)構(gòu),這種體系結(jié)構(gòu)由中間結(jié)點(diǎn)作出擁塞估計(jì)并把速率反饋送回發(fā)送端,發(fā)送端基于收到的速率反饋調(diào)整其傳輸速率。這種協(xié)議叫無線顯示控制協(xié)議,即WXCP(WirelesseXplicitControlProtocol),其設(shè)計(jì)思想來自XCP(eXplicitControlProtocol),一種為高帶寬延遲網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基于窗口的擁塞控制策略。WXCP在中間結(jié)點(diǎn)和發(fā)送端集成了一系列機(jī)制以使XCP適用于無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在中間結(jié)點(diǎn),WXCP做了更為精確的擁塞狀況估計(jì),并基于多個(gè)擁塞度量值計(jì)算速率反饋。通過使用顯式速率反饋而不是搜索可用帶寬,WXCP流能夠迅速收斂并獲得良好的吞吐量。同時(shí),WXCP流能夠比TCP流更快收斂到平穩(wěn)。另外,還在發(fā)送端引入了報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)及減緩機(jī)制用以處理小窗口和峰值問題。
1相關(guān)工作
WXCP是對為高帶寬延遲積網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的XCP的擴(kuò)展。同時(shí)也有許多關(guān)于為多跳無線網(wǎng)絡(luò)可靠數(shù)據(jù)傳輸改進(jìn)TCP性能或者設(shè)計(jì)新的策略的相關(guān)研究。
①第一類方法是基于端到端的測量。Wang和Zhang[2]提出的通過檢測并響應(yīng)無序報(bào)文傳遞事件以提高TCP的性能的方法。Fu等[3]提出了一個(gè)TCP友好的傳輸協(xié)議,這種協(xié)議基于端到端的測量對報(bào)文和連接行為進(jìn)行多值聯(lián)合鑒定以試圖區(qū)分不同的事件,例如由于移動引發(fā)的連接斷開、重連接及網(wǎng)絡(luò)擁塞引起的信道錯(cuò)誤等。
②也有研究者試圖通過使用來自路由層的顯式反饋來改進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)中的可靠數(shù)據(jù)傳輸性能。Holland和Vaidy[4]研究由于移動造成的鏈接破壞對TCP性能的影響并提出了一種顯式鏈路失敗通知技術(shù)(ELFN)。Chandran[5]也提出了一種TCP反饋的相似機(jī)制。Liu和singh[6]在傳輸層和路由層之間引入了一個(gè)薄層用以處理來自中間結(jié)點(diǎn)的顯式通知并保護(hù)TCP不受AdHoc網(wǎng)絡(luò)潛在行為的影響。
這兩類方法通過區(qū)分與擁塞有關(guān)的報(bào)文丟失和由于信道錯(cuò)誤和路由失敗引起的報(bào)文丟失來提高TCP性能,解決了上面提出的第一個(gè)問題。
③最近,研究者又提出用來自中間結(jié)點(diǎn)的顯式速率反饋來解決第二和第三個(gè)問題。Sundanrasan等[7]提出了一種基于速率的傳輸層協(xié)議ATP。在ATP中,發(fā)送端基于來自瓶頸結(jié)點(diǎn)的顯式速率反饋調(diào)整傳輸速率。Chen等[8]介紹了EXACT(ExplicitrAte-basedflowConTrol),將ATM的ABR擁塞控制使用的基于速率的反饋應(yīng)用于AdHoc網(wǎng)絡(luò)。
本策略也是利用顯式速率反饋解決第二和第三個(gè)問題,但與這些方法不同的是,本策略在發(fā)送端使用的是基于窗口的擁塞控制而不是純基于速率的擁塞控制。與[8]相比,WXCP的中間結(jié)點(diǎn)并不維持每個(gè)流的信息,因此WXCP的實(shí)施將更為簡單。雖然[7]也不維持每個(gè)流的信息,但它并沒有考慮到無線傳輸信道的空間特性。而且WXCP在不同的流之間維持時(shí)間公平而不是吞吐量公平,因此WXCP能獲得一個(gè)的更高總吞吐量。
2WXCP在AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的具體實(shí)現(xiàn)
2.1基本思想
假設(shè)MAC協(xié)議的基本機(jī)制為:1基于CSMA/CA。2單播報(bào)文確認(rèn)。把XCP應(yīng)用到共享信道的無線網(wǎng)絡(luò)是具有挑戰(zhàn)性的,為了精確計(jì)算反饋,XCP路由器必須預(yù)先知道準(zhǔn)確的鏈路容量。然而在共享信道無線網(wǎng)絡(luò)中,所有的結(jié)點(diǎn)競爭信道,真正的吞吐能力隨著傳輸負(fù)載的變化而變化。XCP在接口處獲得鏈路容量以計(jì)算速率反饋,由此引入的容量估計(jì)會使XCP產(chǎn)生膨脹的反饋,從而發(fā)送端發(fā)送的報(bào)文將超過鏈路的傳輸能力,隊(duì)列建立并加長。而WXCP并不使用通過一個(gè)固定接口獲得的容量,通過局部地檢測中間結(jié)點(diǎn)的信道狀況,WXCP獲得合理的容量估計(jì)。另外,WXCP還在發(fā)送端加入了報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)機(jī)制和減緩機(jī)制用以處理小窗口和峰值問題。
2.2擁塞度量的描述
WXCP使用三個(gè)度量去檢測結(jié)點(diǎn)處的資源使用狀態(tài)和擁塞程度:可用帶寬(Availablebandwidth),接口隊(duì)列長度(interfacequeue(IFQ)length)和平均鏈路層重傳(averagelinklayerretransmission(ALR))。不失一般性,這是使用可用帶寬代表可用網(wǎng)絡(luò)容量。可用帶寬越小,擁塞發(fā)生的可能性越大。可用帶寬可以基于本地監(jiān)測進(jìn)行估計(jì)而不需要額外控制報(bào)文的交換。如果周期性估計(jì),信道空閑時(shí)間代表網(wǎng)絡(luò)容量在估計(jì)周期內(nèi)仍然可用。為了把信道空閑時(shí)間轉(zhuǎn)換為傳輸速率,需要計(jì)算鏈路層吞吐量。因?yàn)樵诓煌奈恢脽o線信道狀況可能不同,到不同的鄰居結(jié)點(diǎn)的鏈路層吞吐量也可能不同。因此,雖然使用相同信道,但在WXCP中使用可用帶寬是所有路徑的平均可用帶寬。如果估計(jì)周期是T,則平均可用帶寬B:
B=(1)
是在周期T內(nèi)的信道空閑時(shí)間,bw是到所有不同接收端的平均鏈路層吞吐量。該模型可以用IEEE802.11DCFMAC協(xié)議實(shí)現(xiàn),該協(xié)議使用CSMA/CA機(jī)制控制多個(gè)結(jié)點(diǎn)訪問相同的信道。通過監(jiān)測無線電情況,可以得到,它是在觀察間隔T中結(jié)點(diǎn)使用信道時(shí)間,物理載波偵聽時(shí)間,虛擬載波偵聽時(shí)間的總和,可以由T-得到。在802.11DCF中,任何非廣播數(shù)據(jù)報(bào)總是伴隨著一個(gè)確認(rèn)數(shù)據(jù)報(bào),bw是每個(gè)鏈路層吞吐量測量樣本值的平均值,鏈路層吞吐量測量樣本值計(jì)算公式為:
(2)
是報(bào)文j的大小,是報(bào)文傳遞到MAC層的時(shí)間,是收到相應(yīng)的ACK報(bào)文的時(shí)間。
第二個(gè)度量值是輸出接口隊(duì)列狀態(tài)。當(dāng)輸入傳輸速率比輸出傳輸速率大,報(bào)文開始緩存在接口隊(duì)列(IFQ)中并且隊(duì)列的長度增加,當(dāng)隊(duì)列滿時(shí),到達(dá)隊(duì)列的后續(xù)報(bào)文被丟棄。TCP由此推斷網(wǎng)絡(luò)中擁塞的存在。
由于隱藏終端的問題,如果沒有任何協(xié)調(diào)措施,發(fā)送端與不在其偵聽范圍但在接收端偵聽范圍的結(jié)點(diǎn)競爭接收端周圍的一個(gè)信道,如果隱藏通信來自流本身,這就是眾所周知的自沖突。當(dāng)一個(gè)流向網(wǎng)絡(luò)中注入過多的報(bào)文,自沖突會發(fā)生,傳輸延遲增加,吞吐量減小。通過調(diào)整傳輸速率,可以改變自沖突的程度。然而發(fā)送端的IFQ長度對于檢測自沖突并不是足夠的靈敏。因此,這里使用成功發(fā)送報(bào)文的平均鏈路層重傳作為第三個(gè)擁塞度量值去檢測自沖突程度。
使用ALR去偵聽自沖突會遇到許多的干擾,因?yàn)闊o線AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文丟失不僅僅因?yàn)樽詻_突,還包括其它的無線信道錯(cuò)誤(例如由于多路徑反射和來自其它信號源、路徑散射的信號沖突)和路由失敗。將自沖突與其它的無線信道錯(cuò)誤區(qū)分開是很難的,有可能當(dāng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷嚴(yán)重的無線信道錯(cuò)誤,結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生大量的重傳,卻由此推斷存在嚴(yán)重自沖突,但事實(shí)上并沒有沖突。WXCP通過遵循TCP中保持最小擁塞窗口CWND大于或等于一個(gè)報(bào)文的規(guī)定處理這個(gè)問題。而事實(shí)上,一個(gè)報(bào)文大小的CWND對大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)來說接近最優(yōu)值。在最壞的情況下,當(dāng)嚴(yán)重的無線信道錯(cuò)誤產(chǎn)生和WXCP偵聽自沖突不正確時(shí),協(xié)議至少能以一個(gè)報(bào)文大小的CWND工作并獲得合理的性能。
2.3WXCP中顯式擁塞反饋的計(jì)算
在WXCP中,中間結(jié)點(diǎn)基于報(bào)文頭部攜帶的流信息和在上文的擁塞度量值作出擁塞控制和公平控制決定。因?yàn)樵跓o線網(wǎng)絡(luò)中,不同路徑上的鏈路層吞吐量是不同的,為了達(dá)到高的總吞吐量,WXCP公平控制器在流之間維護(hù)時(shí)間公平性而不是吞吐量公平性。每個(gè)控制間隔T,T是這個(gè)結(jié)點(diǎn)上的所有的流的RTT的平均值,WXCP計(jì)算總反饋:
(3)
B是被該結(jié)點(diǎn)本身和n個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)共享的可用帶寬的估計(jì)值。n可以通過對上一個(gè)控制間隔中監(jiān)聽到的報(bào)文的不同的源端進(jìn)行計(jì)數(shù)得到,代表在控制間隔中觀察到的接口隊(duì)列最小長度。代表上一控制間隔中對所有目的結(jié)點(diǎn)成功傳輸報(bào)文的ALR。是常數(shù)。
當(dāng)總反饋為正,即對所有的流增加相同的活動時(shí)間。因此,任意流i的活動時(shí)間的改變,將與同一常量成正比,假設(shè)流i流過路徑k的鏈路層吞吐量為,因?yàn)榕c該流吞吐量的變化成正比,并與鏈路吞吐量成反比(i.e.,=)。流i吞吐量的變化與路徑的鏈路層吞吐量成正比。另外,流i擁塞窗口的改變即是其吞吐量與RTT乘積的改變。因此,流i擁塞窗口的改變應(yīng)該與該流的RTT和鏈路層吞吐量成正比,即(i.e.,∝)。一個(gè)流的擁塞窗口總的改變是它收到的每個(gè)報(bào)文反饋的總和。在控制間隔T中,經(jīng)過路由器的流i的報(bào)文的期望數(shù)量正比于該流的擁塞窗口,反比于其往返延遲時(shí)間和報(bào)文大小(i.e.,)。故每個(gè)報(bào)文的正反饋Pi:
Pi=(4)
是常數(shù)。因?yàn)榭偟耐ㄐ潘俾实脑黾拥扔谒辛魉俾试黾拥目偤?。可以由?)得到,
=(5)
L代表該結(jié)點(diǎn)上所有的流。相似地,當(dāng)總的反饋為負(fù)時(shí),計(jì)算每個(gè)流的負(fù)反饋。在這種情況下,讓流i的活動時(shí)間的減少與流i的當(dāng)前活動時(shí)間成正比。(i.e.,∝)。同時(shí),與流i的吞吐量成正比并與成反比。就可以得到流i吞吐量的減少與其當(dāng)前吞吐量成正比(i.e.,∝)。這與XCP是相同的,根據(jù)XCP,每個(gè)報(bào)文的負(fù)反饋由下面公式得到,
(6)
常量可以由下面的式子(7)得到,
=(7)
2.4報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)
與XCP一樣,WXCP的發(fā)送端維持擁塞窗口cwnd以及往返延遲估計(jì)值rtt。當(dāng)報(bào)文離開時(shí),發(fā)送端在報(bào)文頭部填入其當(dāng)前cwnd和rtt,當(dāng)新的應(yīng)答報(bào)文到達(dá),發(fā)送端根據(jù)映帶報(bào)文中的反饋信息調(diào)整它的cwnd,即cwnd=max(cwnd+feedbaclk,s),s是報(bào)文的大小。對于反饋,WXCP響應(yīng)報(bào)文丟失的方式與TCP一樣。[14,3]顯示當(dāng)TCP以一個(gè)小的擁塞窗口工作時(shí),窗口的大小限制了發(fā)送端可能收到的返回ACK的數(shù)量。因?yàn)門CP要求三個(gè)重復(fù)的ACK去觸發(fā)快重傳,小窗口可能阻止這些算法有效。
WXCP保持擁塞窗口的大小接近最優(yōu)值以獲得好的吞吐量。為了避免不必要的超時(shí),WXCP發(fā)送端需要向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送足夠的報(bào)文去判斷當(dāng)前報(bào)文的丟失模式。因此引入報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)狀態(tài)到發(fā)送端的WXCP狀態(tài)機(jī)。基本思想是當(dāng)擁塞窗口小時(shí),如果沒有新的ACK收到,也沒有足夠數(shù)量的重復(fù)ACK返回,發(fā)送端不是等待一個(gè)重傳超時(shí),而是從基于窗口的控制轉(zhuǎn)換到減小傳輸速率的基于速率的控制。如圖1所示,兩個(gè)定時(shí)器,報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)定時(shí)器和減緩定時(shí)器,都加入到發(fā)送端。每次當(dāng)重傳定時(shí)器復(fù)位,報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)定時(shí)器設(shè)置其超時(shí)時(shí)間為當(dāng)前穩(wěn)定的RTT估計(jì)。如果沒有丟包,路徑的RTT不會有明顯增加,報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)定時(shí)器在它重置之前也不會超時(shí)。否則,當(dāng)報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)定時(shí)器發(fā)生超時(shí),就檢查當(dāng)前的擁塞窗口,如果擁塞窗口比門限值Wmin小,發(fā)送端進(jìn)入報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)狀態(tài)。在此狀態(tài),報(bào)文以當(dāng)前傳輸速率一半的速率減緩發(fā)送(e.g.,),并且發(fā)送端每發(fā)送一個(gè)擁塞窗口的報(bào)文,傳輸速率減小一半。在報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)期間,cwnd不變,RTT估計(jì)正常更新。如圖1所示,發(fā)送端在以下情況下退出丟包發(fā)現(xiàn)狀態(tài):
①已有的報(bào)文注入到網(wǎng)絡(luò)中但仍然沒有新的ACK返回,并且重復(fù)ACK的數(shù)量小于3,即可推斷大多數(shù)的報(bào)文丟失并且發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)擁塞。發(fā)送端停止向網(wǎng)絡(luò)注入新的報(bào)文并且等待重傳超時(shí)。
②發(fā)送端收到3個(gè)重傳ACK,說明有報(bào)文丟失,發(fā)送端退出報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)狀態(tài)開始快重傳和快恢復(fù)。
③發(fā)送端收到新的ACK,說明在網(wǎng)絡(luò)中沒有報(bào)文丟失和擁塞。
④重傳定時(shí)器超時(shí)。如果路徑的RTT過大,網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文增加到Wmin之前可能發(fā)生重傳定時(shí)器超時(shí),在這種情況,發(fā)送端進(jìn)入重傳超時(shí)狀態(tài)并且按與TCP相同的方法重傳丟失報(bào)文。
2.5減緩機(jī)制
基于窗口的傳輸策略具有利用ACK自時(shí)鐘的優(yōu)勢。但也有缺點(diǎn),即當(dāng)發(fā)送端收到大量ACK報(bào)文和以高速率發(fā)送報(bào)文時(shí)產(chǎn)生了峰值。這些報(bào)文會在無線信道上相互干擾,為了平滑這一峰值,減緩機(jī)制被引入到基于窗口的WXCP發(fā)送端。定義Bt為最大可容忍的峰值,WXCP發(fā)送端通過Bt為它的最大通信量整形。一般地,當(dāng)可利用擁塞窗口空間為,發(fā)送端在允許范圍內(nèi)盡力發(fā)送最多的報(bào)文。在WXCP中,發(fā)送端檢查Bt,如果<Bt,報(bào)文正常發(fā)送;否則,同一個(gè)擁塞窗口的報(bào)文以速率減緩發(fā)送,cwnd即為當(dāng)前擁塞窗口,rtt代表上一個(gè)RTT樣本,只要減緩發(fā)送報(bào)文的應(yīng)答報(bào)文中的一個(gè)被收到,減緩狀態(tài)終止,后繼報(bào)文以ACK自時(shí)鐘發(fā)送出去。
2.6參數(shù)設(shè)置
報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)門限Wmin:當(dāng)擁塞窗口達(dá)到此門限,WXCP連接總是按基于窗口速率控制工作。當(dāng)擁塞窗口小于此門限,WXCP連接進(jìn)入報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)狀態(tài)以減少不必要的超時(shí),設(shè)Wmin為7個(gè)報(bào)文。
減緩機(jī)制最大可容忍峰值:代表在網(wǎng)絡(luò)中WXCP連接能容忍的峰值,為了最小化自沖突,我門設(shè)置為2個(gè)報(bào)文。
中間結(jié)點(diǎn)的參數(shù):此算法在中間結(jié)點(diǎn)有三個(gè)參數(shù),α控制可用帶寬的分配,它的值在0和1之間,α值越大,WXCP利用可用帶寬的速率增加得越快。為了減少傳輸延遲,WXCP盡力在中間結(jié)點(diǎn)保持短的IFQ和低的自沖突,這由β和ζ控制。因此必須設(shè)置這三個(gè)參數(shù)用以平衡由于利用可用帶寬所增加的協(xié)議響應(yīng)時(shí)間和IFQ排隊(duì)及自沖突所帶來的延遲時(shí)間。設(shè)α,β,ζ為0.20,0.11和67[10]。
3WXCP在AdHoc網(wǎng)絡(luò)中主要特點(diǎn)
在無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)中,由于WXCP自身的特性,WXCP較TCP及其一些改進(jìn)方案有許多優(yōu)點(diǎn),更能適應(yīng)無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)的需要。
①WXCP在中間結(jié)點(diǎn)做了更為精確的擁塞狀況估計(jì)。通過顯式速率反饋及時(shí)調(diào)整傳輸速率,WXCP流能夠迅速收斂到平穩(wěn)并獲得良好的吞吐量,具有良好的穩(wěn)定性。
②WXCP的中間結(jié)點(diǎn)并不維持每個(gè)流的信息,而基于擁塞度量值和報(bào)文頭部攜帶的流信息作出擁塞控制和公平控制決定,實(shí)施將更為簡單。并且WXCP公平控制器在不同的流之間維持時(shí)間公平而不是吞吐量公平,能夠獲得更好的公平性和更高的總吞吐量。
③發(fā)送端WXCP狀態(tài)機(jī)中引入的報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)狀態(tài)和減緩機(jī)制能夠有效地處理小窗口和峰值問題。其主要利用兩個(gè)定時(shí)器,報(bào)文丟失發(fā)現(xiàn)定時(shí)器和減緩定時(shí)器,并根據(jù)不同的情況選擇不同的處理策略,發(fā)送端還通過為它的最大通信量整形,避免了不必要的超時(shí),平滑了當(dāng)發(fā)送端收到大量ACK報(bào)文和以高速率發(fā)送報(bào)文時(shí)產(chǎn)生了峰值,提高了穩(wěn)定性。
④由于無線信道存在干擾,可能會由無線信道錯(cuò)誤和路由失敗造成的報(bào)文丟失錯(cuò)誤地推斷出存在嚴(yán)重的自沖突,WXCP通過保持最小CWND大于或等于一個(gè)報(bào)文來處理這個(gè)問題。即便在最壞的情況下,當(dāng)嚴(yán)重的無線信道錯(cuò)誤產(chǎn)生和WXCP檢測自沖突不正確時(shí),協(xié)議至少能以一個(gè)報(bào)文大小的CWND工作并獲得合理的性能。
4結(jié)束語
本文指出了TCP及相關(guān)策略在無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)存在的主要不足,對XCP在無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用WXCP進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論,給出了WXCP具體實(shí)施方法,分析了WXCP在無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的主要特點(diǎn)。
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關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 識別系統(tǒng) 研究
中圖分類號:TP393.07 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
網(wǎng)絡(luò)識別技術(shù)與人們的生活密切相關(guān),為人們生活提供不少便利,但是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)的開發(fā)并不是一帆風(fēng)順的。網(wǎng)絡(luò)識別系統(tǒng)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的程序設(shè)計(jì),本文對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)識別系統(tǒng)進(jìn)行簡單的介紹,并舉例說明識別系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用,希望我國的網(wǎng)絡(luò)識別技術(shù)今后有更好的發(fā)展,使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)以更安全高效的形象展現(xiàn)在人們面前。
1簡介網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)
1.1網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)的實(shí)用性
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別概念的提出立即引起專業(yè)人士的關(guān)注,按照此想法設(shè)計(jì)出來的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)運(yùn)用領(lǐng)域廣、實(shí)用性強(qiáng)、方便人們的生活。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)是一種基于信息采集與信息決策處理過程的智能化系統(tǒng),對數(shù)據(jù)庫的容量和智能化程度要求很高,這就為系統(tǒng)編程提高難度。生活中常用的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)是用于辨別人、事、物方面的系統(tǒng),建立之初僅用于刑事偵查、緝捕在逃罪犯,后來隨著技術(shù)蔓延,開始應(yīng)用于生活中,指紋識別鎖、面部辨別器、聲紋識別等為人們的生活帶來便利。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)還可以進(jìn)行身份驗(yàn)證,設(shè)置訪問權(quán)限,運(yùn)用到實(shí)際中可提高人們的安全指數(shù)。
1.2網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)的組成
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)大致包括三部分,信息采集錄入、數(shù)據(jù)分析整合、信息識別甄選,三部分環(huán)環(huán)相扣,緊密相關(guān)。信息采集錄入是系統(tǒng)建立的基礎(chǔ),豐富的信息數(shù)據(jù)資源使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)更加完善。數(shù)據(jù)分析整合是信息采集與識別的連線,大量的信息數(shù)據(jù)如果不能很好的分析,只會造成資源的浪費(fèi),還會因占用過大內(nèi)存導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行慢。信息識別甄選是網(wǎng)絡(luò)識別系統(tǒng)最關(guān)鍵的一環(huán),也是最智能化的一環(huán),是網(wǎng)絡(luò)識別技術(shù)應(yīng)用中起決定性作用的部分。
2網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用
隨著科技發(fā)展進(jìn)步,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速,黑客、木馬的存在時(shí)刻威脅著人們的信息安全,保障網(wǎng)絡(luò)信息安全、設(shè)置信息探訪權(quán)限,便顯的尤為重要。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,為人們的信息安全,甚至是生命安全提供了保障。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)采用生物認(rèn)證的方法,每個(gè)人的生物信息不盡相同,系統(tǒng)根據(jù)個(gè)體差異,篩選識別出與所需信息符合的人或物。常用的識別方式有指紋識別、腳印識別、人臉識別。
2.1指紋識別
指紋識別在我國有悠久的歷史,早在6000多年前就有應(yīng)用。但是由于缺乏大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)與制造優(yōu)勢,中國沒有在指紋sensor(傳感器)上有所突破,與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)的智能指紋識別系統(tǒng)在我國卻遲遲沒有建立。就像電腦芯片一樣,我國所采用的指紋sensor大多是美國等發(fā)達(dá)國家提供,桎梏我國的指紋識別領(lǐng)域的發(fā)展。不同手指指紋紋脊的樣式不同,且紋脊樣式不會因?yàn)槟挲g增長等原因改變,指紋的此種生理特性為指紋識別奠定基礎(chǔ)。指紋還具有唯一性、穩(wěn)定性、易采集性、不易偽造破譯等特點(diǎn),使指紋識別有更高的安全保障。自動指紋識別系統(tǒng)(AFIS)是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)的一種具體表現(xiàn)形式,系統(tǒng)通過對指紋紋線構(gòu)成、流線、中心點(diǎn)等分析,達(dá)到識別指紋的目的,在現(xiàn)實(shí)生活中有很廣泛的應(yīng)用。
2.2腳印識別
腳印是人們外在生理特征之一,由于每個(gè)人身高體重、走路姿勢等因素,對鞋底會造成不同程度的磨損,腳印會有細(xì)微差別。腳印識別系統(tǒng)就是根據(jù)這一特性,對腳印進(jìn)行分析鑒定,多用于警方的偵查工作,與血型資料庫、DNA數(shù)據(jù)庫共同做為刑偵過程中的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。腳印的收集處理比指紋收集稍復(fù)雜,需要對所得腳印圖像進(jìn)行多方面的處理。首先對腳印進(jìn)行灰度處理,增加腳印明暗對比度,方便之后的圖像處理。接著系統(tǒng)采用的是最大方差閾值分割法(即Otsu法),加快處理速度并能夠?qū)⒛_印與背景分開,減小背景因素在腳印識別過程中的影響。中值濾波是腳印識別系統(tǒng)中常用的一種處理方法,處理圖像后可使腳印圖像不清晰的細(xì)節(jié)變得明朗。中值濾波處理后的圖像可能有一些較大的區(qū)域噪聲,可通過對圖像進(jìn)行開運(yùn)算操作除去區(qū)域噪聲。最后通過垂直投影和水平投影對腳印的明暗像素值進(jìn)行掃描,可對腳印進(jìn)行定位,方便刑事偵查。
2.3人臉識別
人臉識別是指給定一個(gè)靜止或動態(tài)圖像,利用已有的人臉數(shù)據(jù)庫來確認(rèn)圖像中的一個(gè)或多個(gè)人。人臉圖像采集比指紋采集或腳印收集方便,不需要通過直接接觸就可以獲得人臉圖像。每個(gè)人五官位置、形狀都有細(xì)微差別,人臉識別系統(tǒng)就是根據(jù)面目的瞳間距、鼻子位置、嘴巴長度等生理特征的不同,進(jìn)行人臉識別。通過這些特征識別,與數(shù)據(jù)庫已有的信息進(jìn)行比對,進(jìn)行人物識別。此系統(tǒng)開發(fā)之初用于國家安保、在逃犯緝拿,后來技術(shù)隨著發(fā)展逐漸運(yùn)用到其他行業(yè)。我們都有豐富的面目表情變化,表情差異為人臉識別系統(tǒng)的運(yùn)行提高難度,因此人臉識別系統(tǒng)要求更智能化,系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求更高。
3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)前景
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)的部分成果已經(jīng)在人們生活中得到廣泛的應(yīng)用,高檔住宅的門鎖已經(jīng)從密碼鎖換至指紋鎖或人臉識別鎖,大大提高了安全系數(shù)。利用腳印識別、指紋識別等方式對罪犯進(jìn)行追蹤,提高破案率。人臉識別在追蹤在逃嫌疑犯方面也發(fā)揮巨大作用。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)有廣闊的發(fā)展前景,識別系統(tǒng)一定會像電腦普及一樣走進(jìn)家家戶戶,為人們的生活保駕護(hù)航。
4結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的識別系統(tǒng)現(xiàn)今得到了更為廣泛的應(yīng)用,在生活中的應(yīng)用可提高人們生活的安全程度,在國家安保上,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)也發(fā)揮著重要作用。時(shí)刻優(yōu)化完善程序是保證識別系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用識別系統(tǒng)在研究人員的不懈努力下定會更加完善,造福大眾。
參考文獻(xiàn)
文摘要:在互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境下,傳統(tǒng)教學(xué)模式將發(fā)生著深刻的變革,必然從封閉模式向開放模式轉(zhuǎn)變,形成書本知識和網(wǎng)絡(luò)信息相結(jié)合,教師傳授和學(xué)生自我探索相結(jié)合的全新的現(xiàn)代教學(xué)理念和教學(xué)模式,因此,在教學(xué)模式改革中,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用既是必要的,也是富有深遠(yuǎn)意義的。
在互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境下,傳統(tǒng)教學(xué)模式將發(fā)生著深刻的變革,必然從封閉模式向開放模式轉(zhuǎn)變,形成書本知識和網(wǎng)絡(luò)信息相結(jié)合,教師傳授和學(xué)生自我探索相結(jié)合的全新的現(xiàn)代教學(xué)理念和教學(xué)模式,因此,在教學(xué)模式改革中,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用既是必要的,也是富有深遠(yuǎn)意義的,下面即從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的必要性、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用如何改革教學(xué)模式以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用改革教學(xué)模式的意義三個(gè)方面進(jìn)行分述。
一、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在教學(xué)模式改革中的必要性
(一)傳統(tǒng)教學(xué)在目前教學(xué)中存在的問題
從目前的現(xiàn)狀看,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已與新時(shí)展的形勢不相適應(yīng),首先,傳統(tǒng)的教學(xué)注重學(xué)習(xí)結(jié)果,忽視知識和技能獲得的過程,由于學(xué)生頭腦中的學(xué)習(xí)結(jié)果是可以通過測驗(yàn)來檢測的,比較容易外顯出來,容易被人們觀察和研究,而學(xué)生頭腦中的思考過程不僅是純個(gè)別化的,而且難以外顯,不太容易被教師所注意和觀察。所以,傳統(tǒng)的教學(xué)很容易陷人“結(jié)果中心”的偏向。例如,傳統(tǒng)英語教學(xué)模式的主要缺陷就在于重結(jié)果而輕過程、重“筆”而輕‘舊”,為克服這些缺陷,誕生了諸如“英語角”、語音教室等輔助手段,并取得了一定的收效。
其次,由于傳統(tǒng)的教學(xué)以講授法為主,學(xué)生的學(xué)習(xí)則以接受學(xué)習(xí)為主。很顯然,傳統(tǒng)教學(xué)忽視了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí),但是隨著信息技術(shù)的普及,學(xué)生獲取信息的來源開始變得多樣化,學(xué)生不再只是從教師和書本上獲取知識和信息,他們還可以從互聯(lián)網(wǎng)上等其它方面獲取大量信息,因此,一味強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí),已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代的要求。
總之,傳統(tǒng)教學(xué)以教師為施教人,學(xué)生為受教人;各種教學(xué)因素需要固定:時(shí)空的限制、教具的簡單化、教師角色單一;知識體系、學(xué)習(xí)過程、授課過程、演示實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)缺乏探索性和研究性。而且傳統(tǒng)教學(xué),學(xué)生對授課節(jié)奏變化難以接受,老師較難始終保持高質(zhì)、高效的教學(xué),學(xué)習(xí)效果不能及時(shí)反饋于教師,教師對教學(xué)的評估很難掌握,因而教師的創(chuàng)造性和拓展性發(fā)揮的空間就很狹窄,更無從發(fā)揮。所以,改革不適應(yīng)的教育觀念與教學(xué)手段已迫在眉睫。
(二)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的必要性
1.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,為教學(xué)提供了豐富的教學(xué)資源,同時(shí)改變著教育觀念。信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了“可擴(kuò)充式教材”、“可編組式教材”,使課堂教學(xué)與類科學(xué)知識迅速增長的變化相結(jié)合。學(xué)生可以將自己的創(chuàng)造性設(shè)想、幻想通過網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行探討、交流,從靜止的、封閉的、模式化的課堂中融人到“虛擬的”、有個(gè)性和創(chuàng)造性的跨時(shí)空的網(wǎng)絡(luò)交換資源中進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)將更富有趣味和創(chuàng)造性。
2.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于教學(xué)改變了教學(xué)中師生之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,使二者能夠建立共學(xué)關(guān)系,有時(shí)候甚至?xí)霈F(xiàn)教師后學(xué)于學(xué)生的情況。在學(xué)校教學(xué)中,應(yīng)特別重視信息技術(shù)課程實(shí)施,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。要將不同學(xué)科、不同教材的相關(guān)因素融合起來設(shè)計(jì)教學(xué),充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在課堂中的作用。同時(shí),在利用網(wǎng)絡(luò)上的有用資源的過程中,形式是多種多樣的,形成性的課題的討論,因此,教師應(yīng)掌握一定的課時(shí)劃分及根據(jù)學(xué)習(xí)主題的不同來確定一堂網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下課堂教學(xué)的時(shí)間和確定學(xué)生活動的范圍。
3.通過網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,教師可以獲取與教學(xué)有關(guān)的各種輔導(dǎo)材料,設(shè)計(jì)教學(xué)模式。借助于網(wǎng)絡(luò),教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)創(chuàng)作過程將更靈活。教師對教材、對知識的信息再加工,需要融進(jìn)其個(gè)性、思想、理念和方法,最大限度地體現(xiàn)教師作為一個(gè)有個(gè)性的思考者所具有的一切本領(lǐng),經(jīng)過這一個(gè)準(zhǔn)備過程,使教師更好地扮演自己的角色,履行自己的職責(zé)。應(yīng)用校園局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)方便了教師更廣泛地查詢、獲取信息和知識。網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能使教師獲得創(chuàng)造的自由,更能體驗(yàn)創(chuàng)造的樂趣,增強(qiáng)課堂的成就感和價(jià)值感。
二、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用如何改革教學(xué)模式
(一)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用有利于實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)目標(biāo)
在傳統(tǒng)教育模式下,通常是作業(yè)、試卷的交流多而語言的交流少,僅有的課間和個(gè)別輔導(dǎo)等交流形式存在面窄、參與學(xué)生少的缺點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)多方面、多層次的開放式師生交流,使全方位的立體信息在教學(xué)過程中得到充分運(yùn)用,在滿足個(gè)體化學(xué)習(xí)要求的同時(shí)引發(fā)學(xué)生的想像力和創(chuàng)造力。利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,學(xué)生可以不受時(shí)間和呈現(xiàn)方式的限制,通過多種設(shè)備,使用各種學(xué)習(xí)平臺,獲得高質(zhì)量的課程信息,有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識和加深對現(xiàn)實(shí)世界的理解,有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師通過精心設(shè)計(jì)教學(xué)程序,創(chuàng)設(shè)多種教學(xué)情景來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情感,使教學(xué)過程中,師生之間、學(xué)生之間充分地互相交流,民主地、和諧地、理智地參與教學(xué)過程,這正是師生相互作用的最佳形式,因而也是發(fā)揮教學(xué)整體效益的可靠保證。
(二)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能夠增強(qiáng)感官效應(yīng),鍛煉學(xué)生膽識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以將圖像、聲音、視頻、動畫等多種媒體融合在一起,在教學(xué)中,這種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的教學(xué)情境可引起學(xué)生的多感官參與,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極主動地探索知識;而且網(wǎng)絡(luò)本身就是一個(gè)虛擬社會,在這里你可以大膽地“為所欲為”,譬如內(nèi)向、靦腆的學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中,完全不需要顧忌“面子”,而大膽地同另一些虛擬對象用不太熟悉、可能出錯(cuò)的英語交流思想和敘述事情。所有這些都能促使學(xué)生成為知識信息的主動建構(gòu)者,并最終提高他們的學(xué)習(xí)效率。
(三)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用必須與教學(xué)理論有機(jī)結(jié)合
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是高新技術(shù),如果不在先進(jìn)的教學(xué)理論指導(dǎo)下進(jìn)行精心的教學(xué)設(shè)計(jì)就不能發(fā)揮其優(yōu)勢,沒有任何一種媒體在所有場合都是最優(yōu)的,每種媒體都有其各自擅長的特定范圍,而知識能用多種媒體表示,可有詳簡之分,不同的抽象層次、不同的媒體相互配合對認(rèn)識有很大的促進(jìn)作用,能夠大大提高教學(xué)效果。教育遠(yuǎn)不是簡單的知識傳遞與復(fù)制,我們認(rèn)識它的初級階段,用感官直接反映,把豐富多彩的客觀世界直接映射成感性認(rèn)識,但這還很不夠,為了使認(rèn)識深化,需要去粗取精、由表及里,需要經(jīng)過抽象,形成概念,掌握規(guī)律,形成理性認(rèn)識,然后才能靈活應(yīng)變。
(四)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的前提下促進(jìn)先進(jìn)思想的實(shí)現(xiàn)
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要促使傳統(tǒng)的以教師為中心、以課堂為中心、以書本為中心的教育方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生學(xué)習(xí)為中心、以強(qiáng)化個(gè)體實(shí)踐為中心、以信息交流為中心、變被動教育為主動教育、變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育、變知識教育為智能教育,現(xiàn)代教育的思想、理論、觀點(diǎn),都是為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,適應(yīng)社會對人才需求的變化,一般書架型、工匠型的人才已經(jīng)不適應(yīng)信息社會的發(fā)展需要,而素質(zhì)全面、接受繼續(xù)教育能力強(qiáng)、智能型、有創(chuàng)新精神的人才,才更適應(yīng)時(shí)代的激烈競爭。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究的基本思路、主要途徑和重點(diǎn),也是進(jìn)行教學(xué)改革的創(chuàng)新點(diǎn)和突破口,我們應(yīng)據(jù)此來發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢。
三、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用改革教學(xué)模式的意義
應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改革教學(xué)模式既是現(xiàn)代科技發(fā)展的必然結(jié)果,更是新課程改革的客觀需要,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改革教學(xué)模式具有以下深遠(yuǎn)的意義:
(一)有利于教師教育水平的提高
網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,使學(xué)生們占據(jù)課堂的中心地位,使教師由單靠黑板、粉筆等傳統(tǒng)教學(xué)工具與手段向現(xiàn)代教育技術(shù)的教學(xué)手段轉(zhuǎn)變,教師不再充當(dāng)知識的傳授者,而是成為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、幫助者、合作者或?qū)W習(xí)方法的使者。而且,教師還會把先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)融人到教學(xué)工作中,這樣,就要求教師不僅應(yīng)具有扎實(shí)的科學(xué)知識,更需要掌握先進(jìn)的教育理念,認(rèn)真組織、正確引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)??梢哉f,這一轉(zhuǎn)變是傳統(tǒng)教學(xué)方式向現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的飛躍。
(二)有利于改變落后的教學(xué)手段
由于多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用改變了教師以往上課的方式,比如,傳統(tǒng)英語教學(xué)模式經(jīng)常使用的“情景”引人法,由于受條件的局限,在常規(guī)課堂中一般只能設(shè)計(jì)單個(gè)場景,不能激發(fā)所有學(xué)生的興趣;而運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以從素材資源庫中索引出與本節(jié)課有關(guān)的各種“情景”,提供給學(xué)生自由點(diǎn)播,體育型、軍事型、旅游型、游戲型、影視片段型情景等等都會吸引不同的學(xué)生,從而使所有學(xué)生都能找到興趣點(diǎn)。此外,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)功能,還可以讓學(xué)生在完成必要的學(xué)習(xí)和操練后,隨時(shí)從資源庫中調(diào)出檢測題進(jìn)行自我檢測,利用相關(guān)軟件控制,給予檢測通過的學(xué)生訪問資源庫中課外閱讀、課外活動等素材的權(quán)限。
(三)有利于學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力的提高
關(guān)鍵詞:多媒體;網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用;開發(fā)
早在二十世紀(jì)初期年代,計(jì)算機(jī)就已經(jīng)發(fā)明出來了,在那個(gè)年代計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況還屬于應(yīng)用數(shù)字信號來進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和對金融行業(yè)的管理不斷發(fā)展起來的。之后計(jì)算機(jī)加入了文字處理系統(tǒng),又不斷的加入圖像和聲音,到了八十年代計(jì)算機(jī)已經(jīng)加入了電視的功能系統(tǒng)。而到了九十年代初期,計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展到能夠系統(tǒng)的處理文字、圖像、動畫、聲音等多種信息。而多媒體網(wǎng)絡(luò)就是兩種媒體或者兩種媒體以上的信息交流轉(zhuǎn)播媒體,使用的媒體包括、電視圖像、動畫圖像、聲音、圖形和文字等。多媒體的應(yīng)用和發(fā)展說明了人們在表_信息和獲取信息的方式在進(jìn)行不斷的發(fā)展,人類能夠通過網(wǎng)絡(luò)、多媒體計(jì)算機(jī)和光盤存儲器等設(shè)備就可以獲取或者表達(dá)信息,這對人類的文明和社會的發(fā)展有著很重大的影響意義。
一、多媒體在網(wǎng)絡(luò)上的具體應(yīng)用
多媒體發(fā)展對于人類的生活來說發(fā)生了巨大的改變,人們可以通過多媒體進(jìn)行信息的交流和傳播,利用多媒體的數(shù)字化信息和多樣化信息等特點(diǎn),信息的傳播變得額越來越迅速和快捷。
(一)聲音、錄音、電視、廣播的應(yīng)用
用戶可以網(wǎng)上接收世界傷任何地點(diǎn)傳播的聲音和電視廣播圖像。這種多媒體廣播不但可以進(jìn)行單目標(biāo)廣播的傳輸,還可以同時(shí)進(jìn)行多目標(biāo)的廣播傳輸,而且廣播的傳輸效果非常好。
(二)聲音點(diǎn)播應(yīng)用
在聲音點(diǎn)播的應(yīng)用中,用戶可以傳送經(jīng)過解壓存儲在計(jì)算機(jī)或者其他服務(wù)機(jī)上的聲音文件,這些聲音文件可以包括各種類型的聲音內(nèi)容。比如說:音樂、廣播檔案文件、教師的授課內(nèi)容、歷史的趕趕文件等所有聲音內(nèi)容。用戶可以不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制來點(diǎn)播聲音文件。用戶在點(diǎn)播的時(shí)候只需要在啟動播放器幾秒鐘的時(shí)間里就可以聽見點(diǎn)播的聲音和內(nèi)容,而且還能夠邊播放邊下載存儲內(nèi)容。
(三)影視點(diǎn)播應(yīng)用
影視點(diǎn)播又稱為交互電視,影視點(diǎn)播應(yīng)用與聲音點(diǎn)播應(yīng)用基本上是相同的概念。用戶可以傳送經(jīng)過解壓存儲在存計(jì)算機(jī)或者其他服務(wù)機(jī)上的壓縮的影視文件。這些文件可以內(nèi)容可以是:教師授課的影像內(nèi)容、歌手的MV、錄制的小視頻、歷史的檔案片、動畫片等所有影視文件,影視點(diǎn)播應(yīng)用與聲音點(diǎn)播相比,需要較大的存儲空間和較快的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。
(四)電話應(yīng)用
用戶可以在因特網(wǎng)上進(jìn)行撥打電話和接聽電話,多媒體電話應(yīng)用與我們用的線路電話的意義是一樣,用戶可以像線路電話通信一樣進(jìn)行近距離或者遠(yuǎn)距離的通話,通話費(fèi)用較線路電話來說更低一些。
(五)分組實(shí)時(shí)電視會議應(yīng)用
這類多媒體應(yīng)用與電話應(yīng)用基本上相同,不同的是用戶可以直接看到進(jìn)行通話人的實(shí)時(shí)影像,在進(jìn)行遠(yuǎn)距離會議的時(shí)候可以允許多人參加,還可以打開多個(gè)會議窗口。
二、多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)
多媒體應(yīng)用是一種能夠進(jìn)行管理、操作控制、文件存儲、聲音影像播放、瀏覽各類媒體信息的軟件,將各種多媒體的素材信息通過技術(shù)設(shè)計(jì)和效果創(chuàng)意集中到一起,實(shí)現(xiàn)聯(lián)想式訪問的一種應(yīng)用形式。媒體網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和研究主要包括:多媒體數(shù)據(jù)信息的處理技術(shù)、多媒體的創(chuàng)作工具技術(shù)、多媒體的編輯工具技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)的存儲技術(shù)、多媒體的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。近年來,人們正在致力于多媒體的應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用在教育、醫(yī)療、實(shí)驗(yàn)等更高質(zhì)量的遠(yuǎn)程應(yīng)用上。
由于多媒體應(yīng)用是建立在對公眾的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)至上的,所以想要獲得更高質(zhì)量的多媒體應(yīng)用必須要依賴于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能得到更好的而發(fā)展。隨著近年來多媒體技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展的越來越廣泛迅速,所以在未來的發(fā)展形勢也是必然要更加廣泛和迅速的。首先IP的地址信息需要改正缺點(diǎn)加入新的特點(diǎn),目前所應(yīng)用的IP4到IP6的實(shí)驗(yàn)開發(fā)技術(shù)已經(jīng)正式啟動,IP6較IP4在地址空間的問題上更加的廣泛,IP6能夠提供有效提供地址空間,將路由器的再進(jìn)行分組處理之后能夠提供更高的安全性能。
目前國外和國內(nèi)方面投入了大量的物力財(cái)力和人力對在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)有要求十分嚴(yán)格的多媒體應(yīng)用進(jìn)行研究。當(dāng)下在試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行研發(fā)和運(yùn)用的多媒體網(wǎng)絡(luò)包括:(SEM)掃描控制電子顯微鏡,三維腦電圖,大氣物理與空間研究和遠(yuǎn)程授課等,這些對時(shí)效性和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求較高的多媒體應(yīng)用具有能夠?qū)h(yuǎn)程科學(xué)器械進(jìn)行實(shí)時(shí)操作,交互協(xié)同工作,多站點(diǎn)大范圍計(jì)算和信息數(shù)據(jù)挖掘,系統(tǒng)虛擬仿真,實(shí)現(xiàn)虛擬共享的一些特點(diǎn),這類多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用只有在高性能的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中才能夠得以實(shí)現(xiàn)。比如利用互聯(lián)網(wǎng)向全世界進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻與音頻的數(shù)字形式的廣播,在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的電視服務(wù),對于音頻與視頻的實(shí)時(shí)性能的標(biāo)準(zhǔn)和要求比較高,而現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上面普遍使用的視頻點(diǎn)播則是觀看儲存在服務(wù)器上的電影文件,不具有真正的實(shí)時(shí)性。
遠(yuǎn)程教育平臺的開發(fā)和應(yīng)用。比如網(wǎng)絡(luò)上游船課及所研發(fā)的新型遠(yuǎn)程教育平臺V-C系統(tǒng),對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教育局限性有了重大的突破,能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的視頻,語音,信息數(shù)據(jù)之間的傳遞,能夠提供真正的可視環(huán)境的虛擬課堂。這個(gè)教育平臺是依據(jù)國際電聯(lián)IP網(wǎng)絡(luò)多媒體通訊H.323的協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)的。該平臺具備的功能包括:混音和語音傳輸,圖片傳輸,多點(diǎn)會議模式與會議控制(實(shí)現(xiàn)多方同時(shí)進(jìn)行通話);多路混音和速率協(xié)調(diào)配置,數(shù)據(jù)會議(能夠共享應(yīng)用程序和文件信息的傳輸?shù)龋?yōu)創(chuàng)科技所研發(fā)的V-C系統(tǒng)能夠滿足多種多媒體實(shí)時(shí)教學(xué)應(yīng)用的需求,并且還在進(jìn)行不斷的功能研發(fā)擴(kuò)展和優(yōu)化更新。以系統(tǒng)自身具備的API接口為基礎(chǔ)與應(yīng)用程序軟件進(jìn)行集成,依據(jù)用戶的實(shí)際需要來進(jìn)行更多功能的研發(fā)。
三、結(jié)束語
多媒體應(yīng)用程序在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)展前景是極其廣闊的。多媒體應(yīng)用程序的發(fā)展和進(jìn)步是以高性能的寬帶網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施為基礎(chǔ)的,在不久的將來多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用將會更加的高品質(zhì)和豐富多彩。讓人們真正的體會到網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用為人們的生活帶來的方便和快捷。
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關(guān)鍵詞:無線;傳感器網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用
中圖分類號:TP212.9;TN929.5
隨著傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、通信技術(shù)及嵌入式計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,具備通信能力、計(jì)算能力、感知能力的微型傳感器開始廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。因此,應(yīng)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行詳細(xì)的研究,對其進(jìn)行不斷完善。
1 相關(guān)概念
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了微機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和傳感器三大技術(shù),是以數(shù)據(jù)處理為中心的系統(tǒng),其通過對網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的感知對象信息進(jìn)行感知、采集、處理,并將其轉(zhuǎn)發(fā)給觀察者。其是由傳感器節(jié)點(diǎn)通過應(yīng)用無線通信技術(shù)自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新興的信息技術(shù)的領(lǐng)域,其在民用、軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用前景都非常的廣泛。無線傳感器節(jié)點(diǎn)的組成有計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、傳感子系統(tǒng)和能量供應(yīng)子系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)是通過微控制器和微處理器構(gòu)成的,其主要負(fù)責(zé)對傳感器進(jìn)行控制、對傳感數(shù)據(jù)的算法與執(zhí)行通信協(xié)議進(jìn)行相關(guān)的處理。而短距離的無線通信的無線收發(fā)電路主要由通信子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。而激勵裝置及傳感器共同構(gòu)成傳感子系統(tǒng)。能量供應(yīng)子系統(tǒng)主要由交直流轉(zhuǎn)換器及電池組成。
一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)一般由很多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成,且節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用不同,其組成部分也各有很多差別。傳感單元包括很多傳感功能的D/A、A/D轉(zhuǎn)換模塊,并根據(jù)所需監(jiān)測的對象的具體情況來判斷使用單一或多功能的傳感器。處理單元主要是通過存儲器、嵌入式CPU、嵌入式操作系統(tǒng)等共同將嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成成立起來。傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)、sink節(jié)點(diǎn)、分布式傳感器節(jié)點(diǎn)、用戶界面等。為獲取第一手信息,會密集的投放傳感器節(jié)點(diǎn)在待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)。Sink節(jié)點(diǎn)其本身可進(jìn)行充電,儲備了很多能量,相當(dāng)于網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。能夠讓信息平臺和位于較遠(yuǎn)處節(jié)點(diǎn)所收集到的信息之間進(jìn)行信息的傳輸或交換,如互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星。而用戶界面是處理監(jiān)測信息的平臺,通過用戶界面能夠更加便捷的掌握及處理從監(jiān)測區(qū)域獲得的信息。傳感器網(wǎng)絡(luò)的生成及其工作方式是先將通過使用機(jī)械方法、飛行器空投方法等隨機(jī)散播傳感器節(jié)點(diǎn)并將其布置到待監(jiān)測的區(qū)域。之后傳感器節(jié)點(diǎn)將會保持在自檢啟動的喚醒狀態(tài)。所有的傳感器通過發(fā)出信號,監(jiān)控并記錄周圍傳感器節(jié)點(diǎn)相應(yīng)對外的工作的情況。節(jié)點(diǎn)通過對所監(jiān)測到的別的傳感器節(jié)點(diǎn)的狀況的分析,并通過組網(wǎng)算法形成網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,則要通過路由算法對合適路徑進(jìn)行選擇來實(shí)現(xiàn)。
2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)內(nèi)容
2.1 安全性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全方面主要包括安全路由及安全協(xié)議。通常,很多節(jié)點(diǎn)都會密集分布在相同的區(qū)域內(nèi),而最終要到達(dá)目的地則需要通過很多的節(jié)點(diǎn)消息的傳導(dǎo)。傳感器具有動態(tài)性,且是多跳結(jié)構(gòu),需要每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具備路由功能。且傳感器節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)潛在的路由,極易遭受入侵,進(jìn)而造成整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全受到威脅。網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議將關(guān)鍵的路由服務(wù)提供給了整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可用性與安全性也受到安全的路由算法很大的影響。安全路由協(xié)議通過使用身份認(rèn)證、認(rèn)證廣播以及雙向連接認(rèn)證等機(jī)制,能夠增強(qiáng)路由的安全性,使網(wǎng)絡(luò)對外部攻擊的抵御能力得到有效地提高。在安全保障方面有安全組播和密鑰管理兩種方式。安全組播是指可能在敵對環(huán)境中設(shè)置無線傳感器網(wǎng)絡(luò),需在其里形成基于源端認(rèn)證的安全組播以避免供給者將偽造的信息注入網(wǎng)絡(luò)中。
2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量問題。傳感器的節(jié)點(diǎn)需要對待監(jiān)測區(qū)域獲得的消息進(jìn)行分析及數(shù)據(jù)處理等,且其分布的數(shù)量多范圍大,而其一般通過電池進(jìn)行供電,可用電量有限。且為數(shù)量龐大的節(jié)點(diǎn)更換電池很困難。因此,在不影響節(jié)點(diǎn)功能的基礎(chǔ)上,節(jié)約其電池能量也成為其軟硬件設(shè)計(jì)的核心問題。因此,在很多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,因傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測的事件具有偶發(fā)性,不需要所有的單元都工作,可通過使用休眠模式,使節(jié)點(diǎn)能夠自適應(yīng)進(jìn)行喚醒與休眠,進(jìn)而達(dá)到節(jié)省能量的目的。還可將所有的功耗單元進(jìn)行相應(yīng)的有機(jī)組合,使眾多的傳感器節(jié)點(diǎn)形成多種不同的狀態(tài),讓其根據(jù)具體情況在不同狀態(tài)之間進(jìn)行切換,節(jié)省其需耗損的能源。
2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及網(wǎng)狀與星形相互混合的方式。而關(guān)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)種類的使用決定也需要進(jìn)行多方面的考慮。如需要考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x,傳輸?shù)念l率,節(jié)點(diǎn)的變化水平等多重因素。在很多節(jié)點(diǎn)間能夠發(fā)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的業(yè)務(wù)流能,且各節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路能夠被直接的建立起來。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的健壯性很強(qiáng),因節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間都連接有多條鏈路,當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)失敗時(shí),網(wǎng)絡(luò)會重新配置此節(jié)點(diǎn)周圍的所有節(jié)點(diǎn),重新保持各節(jié)點(diǎn)之間的連接。但因所有節(jié)點(diǎn)都長期處于正常工作的狀態(tài),能量的消耗也就更為嚴(yán)重,處理的負(fù)擔(dān)也較大。節(jié)點(diǎn)與基站間發(fā)生星形結(jié)構(gòu)的業(yè)務(wù)流。星形結(jié)構(gòu)所需要的能量少,但受到直傳距離的限制。網(wǎng)狀與星形的混合方式具備網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的自修復(fù)和擴(kuò)展功能,還具有星形結(jié)構(gòu)簡單低耗的優(yōu)點(diǎn)。在中繼器或路由器的周圍進(jìn)行一些星形方式設(shè)置節(jié)點(diǎn),并通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng),這樣就能在一定程度上擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。
3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用
3.1 在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,其低成本、自組織性、密集性、隨機(jī)分布、強(qiáng)大的容錯(cuò)能力及抗毀性等特性都是軍方所需要的。一般將大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過特種炮彈發(fā)射或飛機(jī)撒播等方法集中撒播到人員很難到達(dá)的觀察區(qū)域。分析監(jiān)測區(qū)域的目標(biāo)的距離、目標(biāo)的目的地及速度等,可通過被動傳感器如聲學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)以及電氣等類型的傳感器及主動傳感器來完成。一般情況下,傳感器只需穩(wěn)定工作數(shù)周,不用嚴(yán)格要求其功耗。但若在未知環(huán)境如需要克服氣候、壓力、溫度等方面的惡劣環(huán)境。以及為防止其被發(fā)現(xiàn)及摧毀,傳感器本身也應(yīng)盡量小型化。應(yīng)優(yōu)先考慮傳感器適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力及小型化的要求。
3.2 在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境方面的應(yīng)用也很廣泛。其可以對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測,也可用于野外火災(zāi)的檢測。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用廣泛。國外發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對部分農(nóng)田的土壤濕度、光照強(qiáng)度等進(jìn)行適時(shí)的檢測,來確定如何耕作土壤。環(huán)境方面的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署所需要的成本低、操作也相對簡單、不需要進(jìn)行農(nóng)田的現(xiàn)場維護(hù)、長期不需要進(jìn)行電池的更換。而節(jié)點(diǎn)的密集布置,能夠?qū)⑽⒂^的環(huán)境因素檢測出來,這為環(huán)境的監(jiān)測研究提供了新的路徑
3.3 在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。在醫(yī)療領(lǐng)域無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也十分廣泛。通過將一些體溫、血壓等微型無線傳感器安裝在病人的身上,并通過其住宅內(nèi)的傳感器網(wǎng)關(guān),醫(yī)生能夠遠(yuǎn)程了解病人的身體健康狀況。將血壓及脈搏監(jiān)測設(shè)備等具有特殊功能的傳感器節(jié)點(diǎn)安裝在住院病人的身上,通過傳感器網(wǎng)絡(luò),病人的病情可以及時(shí)反饋到醫(yī)生的手中,并作出及時(shí)有效的處理。還可利用傳感器網(wǎng)絡(luò)收集從病人身上累積到的長期的生理數(shù)據(jù)來進(jìn)行相關(guān)的新藥品的研制。除此之外,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在藥物管理等方面也能發(fā)揮其特殊優(yōu)勢,將節(jié)點(diǎn)與藥品的類別相互對應(yīng)放置,通過連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后將所開藥品辨認(rèn)出來,防止拿錯(cuò)藥或開錯(cuò)藥的情況發(fā)生。
綜上所述,傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)新興的包含著多學(xué)科的技術(shù)。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景的不斷擴(kuò)大,其將受到越來越的研究和關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的領(lǐng)域也將更加廣泛,必將對人們的生產(chǎn)及生活產(chǎn)生重大的影響。
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論文摘要:隴粉互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)葬機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及視繃處理技術(shù)的進(jìn)步,利用寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視預(yù)傳特和應(yīng)用已逐漸成為視繃盆撞核城的發(fā)展方向。早在2002年,基于寬帶網(wǎng)絡(luò)的視須上控業(yè)務(wù)的研發(fā)工作已經(jīng)開始,經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完菩,目前基于第三代網(wǎng)絡(luò)視效直技技術(shù)的平安城市建設(shè)工作已經(jīng)逐步得到了普及。本文時(shí)平安城市建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用問超進(jìn)行了探討。
1平安城市的網(wǎng)絡(luò)組成
平安城市建設(shè)中一般采用目前最先進(jìn)的數(shù)字化視頻技術(shù),可以高清晰地對多路模擬視頻信號進(jìn)行捕捉、轉(zhuǎn)換、存儲,并且能夠?qū)⑺杉瘓D像不失幀地進(jìn)行多畫面顯示。該系統(tǒng)具有數(shù)字方式記錄、多索引回放、圖像編輯、圖像并網(wǎng)等諸多特點(diǎn)。一般由以下三個(gè)主要部分組成。
1 .1前端設(shè)備
前端設(shè)備完成模擬視頻的拍攝、探測器報(bào)警信號的產(chǎn)生、云臺防護(hù)罩等的控制、報(bào)警輸出、行動輸出等功能。前端設(shè)備主要包括攝像頭、電動變焦鏡頭、探測器、煙霧探測器、溫濕度傳感器、紅外燈、云臺、防護(hù)罩、解碼器、警燈、警笛、防盜照明燈、監(jiān)聽器、報(bào)警控制主機(jī)等設(shè)備。
1.2數(shù)字化處理和錄像部分
數(shù)字化處理和錄像部分是系統(tǒng)方案的現(xiàn)場核心,它完成模擬視頻監(jiān)視信號的數(shù)字采集、mpeg4壓縮、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)記錄和檢索、硬盤錄像等功能。本著綜合性價(jià)比高且性能可靠性優(yōu)先的原則,在系統(tǒng)中采用了各通道獨(dú)立板卡、各路監(jiān)控信號單獨(dú)處理的方式,配備了高性能處理主機(jī),冗余系統(tǒng)處理能力,便于升級。
1.3控制/通訊系統(tǒng)
控制包括攝像機(jī)云臺、鏡頭控制、報(bào)警控制、報(bào)警通知、自動手動設(shè)防、防盜照明控制等功能,同樣用戶的工作只是在中央監(jiān)控系統(tǒng)桌面點(diǎn)擊鼠標(biāo)。因此,操作方便是數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)顯著特征。
2平安城市的系統(tǒng)功能要求
平安城市系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備及系統(tǒng)的互聯(lián)、互通、互控,實(shí)現(xiàn)視音頻及報(bào)警信息的采集、傳輸/轉(zhuǎn)換、顯示/存儲、控制;進(jìn)行身份認(rèn)證和權(quán)限管理,保證信息的安全;應(yīng)能與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動,并提供與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口l31。主要包括:實(shí)時(shí)圖像點(diǎn)播、遠(yuǎn)程控制、存儲和備份、歷史圖像的檢索和回放、與其它系統(tǒng)的接口、系統(tǒng)的人機(jī)交互、用戶與權(quán)限管理、網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)信息安全管理、日志管理等多項(xiàng)內(nèi)容。
對于監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃設(shè)計(jì)來說,主要應(yīng)考慮前端設(shè)備接人監(jiān)控中心、監(jiān)控中心互聯(lián)、用戶終端接人監(jiān)控中心和網(wǎng)絡(luò)帶寬的預(yù)留。同時(shí),監(jiān)控中心內(nèi)部及監(jiān)控中心間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)應(yīng)符合通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)yd/t1171-2001中所規(guī)定的1級(交互式)或1級以上服務(wù)質(zhì)量(qos)等級標(biāo)準(zhǔn)。具體到網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)上要求:網(wǎng)絡(luò)時(shí)延上限值為400ms;時(shí)延抖動上限值為soms;信息(包括媒體信息、控制信息及報(bào)警信息等)經(jīng)由ip網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí),端到端的信息延遲時(shí)間包括發(fā)送端信息采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經(jīng)歷的時(shí)間。前端設(shè)備與監(jiān)控中心間端到端的信息延遲時(shí)間應(yīng)不大于2s。前端設(shè)備與用戶終端間端到端的信息延遲時(shí)間應(yīng)不大于4s。
此外,應(yīng)保證圖像信息的原始完整性,即在色彩還原性、圖像輪廓還原性(灰度級)、事件后繼性等方面均與現(xiàn)場場景保持最大相似性。系統(tǒng)的最終顯示圖像應(yīng)達(dá)到4級(含4級)以上圖像質(zhì)量等級,對于電磁環(huán)境特別惡劣的現(xiàn)場,圖像質(zhì)量應(yīng)不低于3級。高風(fēng)險(xiǎn)對象的圖像存儲、回放的圖像分辨率應(yīng)與其相對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級劃分規(guī)定的要求相一致,保證目標(biāo)圖像質(zhì)量的有效性。經(jīng)智能化處理的圖像,其質(zhì)量不受上述等級劃分要求的限制,但對指定目標(biāo)的處理,其處理前后的保留信息應(yīng)保持一致。
3平安城市的系統(tǒng)組網(wǎng)及存儲方式
3.1組網(wǎng)方式
建設(shè)平安城市網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),當(dāng)前比較常用的組網(wǎng)方式是集中式或分布式兩種系統(tǒng)。其中,集中式系統(tǒng)主要適合中小型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控,其主要特點(diǎn)為系統(tǒng)中設(shè)一個(gè)全網(wǎng)管理中心。全網(wǎng)管理中心負(fù)責(zé)全網(wǎng)業(yè)務(wù)的管理、業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)、業(yè)務(wù)分析、數(shù)據(jù)備份、視頻分發(fā)、路由調(diào)度、計(jì)費(fèi)等。分散式系統(tǒng)適合大型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),其主要特點(diǎn)為系統(tǒng)中設(shè)一個(gè)全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心和多個(gè)區(qū)域管理中心。全網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心只負(fù)責(zé)全網(wǎng)業(yè)務(wù)的管理、業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)、業(yè)務(wù)分析、數(shù)據(jù)備份、路由調(diào)度等,它的數(shù)據(jù)獲取途徑是直接從區(qū)域管理中心獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬,減小了系統(tǒng)瓶頸(包括網(wǎng)絡(luò)瓶頸和服務(wù)器瓶頸)。目前,分散式組網(wǎng)是平安城市組網(wǎng)的主流方式。建設(shè)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),可根據(jù)監(jiān)控的區(qū)域范圍及業(yè)務(wù)需求實(shí)行分級結(jié)構(gòu),形成省級監(jiān)控中心作為一級平臺,周邊地市為二級平臺的大型輻射狀網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。二級平臺可按實(shí)際需要擴(kuò)展為:二級前端平臺、二級客戶端平臺、二級分發(fā)平臺、二級存儲平臺;二級平臺可安裝在一臺服務(wù)器上或多臺服務(wù)器上;二級平臺與主平臺之間以ip的方式進(jìn)行通訊,業(yè)務(wù)大量增加后,可將存儲、分發(fā)及接人服務(wù)器下移到縣中心,形成三級平臺。
3 .2存儲方式
das(diskattaehedstorage)
存儲設(shè)備(raid系統(tǒng)、磁帶機(jī)和磁帶庫、光盤庫)可以直接連接到服務(wù)器。是一種傳統(tǒng)的,也是最常見連接方式,最容易理解和實(shí)施;由于das沒有獨(dú)立操作系統(tǒng),且das系統(tǒng)之間沒有連接,數(shù)據(jù)只能采用分散管理。其最大的優(yōu)點(diǎn)出了易于實(shí)施外.主要變現(xiàn)在das的前期投資比較少。
nas(net, orkattaehedstorage)
nas由于本身裝有獨(dú)立的os,為此可以通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)完全跨平臺的共享,也完全支持winnt, linux, unix等多做系統(tǒng)共享同一存儲分區(qū)。nas是一種可以實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)管理的方式。主要缺點(diǎn)為僅能本地備份,無法進(jìn)行服務(wù)器備份,安全性不高,且前期的投入比較大。
san(storageareanet, ork)
san是一種完全獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲的網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)傳輸率非??臁W钪饕娜秉c(diǎn)是操作系統(tǒng)僅能做到服務(wù)器端,無法進(jìn)行san網(wǎng)絡(luò)的不直接訪問,但這也從另一方面增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。此外,san在數(shù)據(jù)庫環(huán)境、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等多個(gè)方面比較das和nas系統(tǒng)都有著非常明顯的優(yōu)勢。在安全性、傳輸速率、存儲保護(hù)、資源共享以及數(shù)據(jù)恢復(fù)等方面都有著很大的優(yōu)勢,為此被越來越多地應(yīng)用到實(shí)際建設(shè)當(dāng)中。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī);網(wǎng)絡(luò);基礎(chǔ)
引言:
在如今的社會中,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的范圍比較普遍,已經(jīng)滲透到了人們工作和生活的各個(gè)方面,在社會上發(fā)揮著極其重要的作用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用代表著社會進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代,是生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,說明人們的生活在進(jìn)步在人們在溝通方面不再局限于時(shí)間和空間的限制,可以非常方便的就實(shí)現(xiàn)信息的交換。
1什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
1.1網(wǎng)絡(luò)的定義。網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)最基礎(chǔ)的條件就是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信線路,通過通信線路和相關(guān)的軟件將分散于各個(gè)的計(jì)算機(jī)互連起來,形成一個(gè)功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)。通過網(wǎng)絡(luò)的連接,可以實(shí)現(xiàn)信息交換,資源共享等,為工作和生活都提供了極大的便利,不僅方便了人們的生活,在工作中也提高了工作效率。
1.2網(wǎng)絡(luò)的分類,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有多種分類方法.常見的分類有:
(1).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按照地理范圍劃分為:局域網(wǎng),城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)四種;
(2)按交換方式劃分為:線路交換網(wǎng)、存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換網(wǎng)和混合交換網(wǎng);
(3)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分為:總線型、星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)狀網(wǎng);
(4)按傳輸帶寬方式進(jìn)行劃分為:基帶網(wǎng)和寬帶網(wǎng);
(5)按傳輸技術(shù)分為:廣播網(wǎng)、非廣播多路訪問網(wǎng)、點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng);
(6)按網(wǎng)絡(luò)中使用的操作系統(tǒng)分為:NetWare網(wǎng)、Windows NT網(wǎng)和Unix網(wǎng)等l
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成
2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件。軟件由服務(wù)器、工作站、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)通信設(shè)備及通信信道組成。
2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件。
軟件是在計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間,對計(jì)算機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行管理和控制的一種方式,根據(jù)軟件的具體功能可以將其分為兩種類型,一種是系統(tǒng)軟件,一種是應(yīng)用型軟件。
(1)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件。絡(luò)系統(tǒng)軟件是控制和管理網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,提供網(wǎng)絡(luò)通信,管理和維護(hù)共享資源的網(wǎng)絡(luò)軟件。它包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)通信軟件及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
(2)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。應(yīng)用型的軟件,大多數(shù)情況下是為了某一項(xiàng)實(shí)際中應(yīng)用的功能而開發(fā)的,具有很強(qiáng)的目的性,同時(shí)可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)和管理。
2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常由資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)和通信協(xié)議三個(gè)部分組成。資源子網(wǎng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶,通信子網(wǎng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信、全網(wǎng)絡(luò)面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理工作。而通信雙方必須共同遵守的規(guī)則和約定就稱為通信協(xié)議,它的存在與否是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與一般計(jì)算機(jī)互連系統(tǒng)的根本區(qū)別。
3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能有四個(gè)方面:
3.1資源共享。
實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),最主要的功能就是資源的共享,在共享方面可以由硬件的軟件的,但是最主要的還是數(shù)據(jù)方面。通過資源的共享,可以使工作和生活更加的便捷,提高了工作效率。
3.2分布處理。
是指當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)荷過重時(shí),可以將其處理的任務(wù)傳送到網(wǎng)絡(luò)中的其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,以提高整個(gè)系統(tǒng)的利用率。對于大型的綜合性的科學(xué)計(jì)算和信息處理,通過適當(dāng)?shù)乃惴?,將任?wù)分散到網(wǎng)絡(luò)中不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行分布式的處理。促進(jìn)分布式數(shù)據(jù)處理和分布式數(shù)據(jù)庫的發(fā)展。利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分布處理,建立性能優(yōu)良、可靠性高的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
3.3數(shù)據(jù)通信。
數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)的基礎(chǔ),將各個(gè)不同地理位置的計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)的傳輸有效的連接起來,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的功能。
3.4綜合信息服務(wù)。
當(dāng)今的信息化社會中,各行各業(yè)每時(shí)每刻都要產(chǎn)生大量的信息需要及時(shí)的處理,而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在其中起著十分重要的作用。
4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的常用設(shè)備
4.1集線器(Hub)是單一總線共享式設(shè)備,提供很多網(wǎng)絡(luò)接口,負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)計(jì)算機(jī)連在一起。所謂共享是指集線器所有端口共用一條數(shù)據(jù)總線,因此平均每用戶(端口)傳遞的數(shù)據(jù)量,速率等受活動用戶(端口)總數(shù)量的限制。
4.2網(wǎng)卡(NIC)插在計(jì)算機(jī)主板插槽中,負(fù)責(zé)將用戶要傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備能夠識別的格式,通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸。
4.3線纜網(wǎng)絡(luò)的距離擴(kuò)展需要通過線纜來實(shí)現(xiàn),不同的網(wǎng)絡(luò)有不同連接線纜,如光纖、雙絞線、同軸電纜等。
4.4交換機(jī)(Switch)也稱交換式集線器。交換機(jī)要比集線器的性能更為優(yōu)良,它在各個(gè)端口之間都是獨(dú)立的總線,在數(shù)據(jù)的傳輸方面也是獨(dú)立存在的,不會受到其他因素的制約和影響。并且它還比集線器擁有更多的功能,比如說對數(shù)據(jù)的過濾、網(wǎng)絡(luò)的分段和廣播控制等等。
4.5綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)即ISDN(Integrated Service DigitalNetwork),是一種撥號連接方式。
4.6公共電話網(wǎng)即PSTN(Public Swithed TelephoneNetwork),速度9600bps~28.8kbps,經(jīng)壓縮后最高可達(dá)115.2kbps,傳輸介質(zhì)是普通電話線。
4.7 X.25網(wǎng)是一種出現(xiàn)較早且依然應(yīng)用廣泛的廣域網(wǎng)方式,速度為9600bps-64kbpsl有冗余糾錯(cuò)功能。
4.8幀中繼即Frame Relay,是在X.25基礎(chǔ)上發(fā)展起來的較新技術(shù)。速度一般選擇為64kbps 2.048Mbps。
4.9調(diào)制解調(diào)器(Modem)作為末端系統(tǒng)和通信系統(tǒng)之聞信號轉(zhuǎn)換的設(shè)備,是廣域網(wǎng)中必不可少的設(shè)備之一.分為同步和異步兩種。
4.10異步傳輸模式即ATM(Asynchronous TransferMode),是一種信元交換網(wǎng)絡(luò),最大特點(diǎn)是速率高、延遲小、傳輸質(zhì)量有保障。
4.11專線即Leased Line,在中國稱為DDN,是一種點(diǎn)到點(diǎn)的連接方式,速度一般選擇64kbps-2.048Mbps。
結(jié)束語
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在給人們帶來便捷的同時(shí),也存在著一定的風(fēng)險(xiǎn),對網(wǎng)絡(luò)的使用要有篩選和甄別的能力。在信息的傳遞方面非常快速,已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到了遠(yuǎn)程教學(xué)和會議中,打破了地理格局的限制。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,為社會的進(jìn)步創(chuàng)造了機(jī)遇,同時(shí)也帶來了挑戰(zhàn),我們要將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向著更高的層次發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王姝. 高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程改革的探索[J]. 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,01:45-47.