時間：2023-03-07 15:17:29
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論文摘要:通過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析,證實了藍牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。
隨著因特網、多媒體和無線通信技術的發展,人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈追求,作為無線通信技術一個重要分支的短距離無線通信技術正逐漸引起越來越廣泛的觀注。
1短距離無線通信技術簡介
近年來,由于數據通信需求的推動,加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展,短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段,WLAN技術、藍牙技術、UWB技術,以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信,分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。
2藍牙(Bluetooth)技術
“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準,也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內,通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯,使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享,也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動通信設備,使設備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通信。
藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎,采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網,并且能夠實現無線連接因特網,其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電,組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強,新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業務需求的必然演進趨勢。
作為一個新興技術,藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問,藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術,它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。
3超寬帶(UWB)技術
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末,此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展,人們對高速無線通信提出了更高的要求,超寬帶技術又被重新提出,并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息,通常每個脈沖持續的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz,因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時,UWB設備的發射功率卻很小,僅僅是現有設備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通信方式,它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下:
(1)抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,系統具有較大的處理增益,在發射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。
(2)傳輸速率高:UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍牙100倍。
(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統同時工作而互不干擾。
(4)消耗電能少:通常情況下,無線通信系統在通信時需要連續發射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發送出去,并且在需要時才發送脈沖電波,所以消耗電能少。
(5)保密性好:UWB保密性表現在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據;另一方面是系統的發射功率譜密度極低,用傳統的接收機無法接收。
(6)發送功率非常小:UWB系統發射功率非常小,通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。
(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術使用基帶傳輸,無需進行射頻調制和解調,所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件,系統結構簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。
參考文獻:
關鍵詞：在線式巡更無線實時
一、巡更系統概述：
巡更系統根據工作的方式，分為2大類：在線式巡更系統和離線式巡更系統。
離線式電子巡更系統：
根據物業管理的具體需要，在小區（或廠區）的巡更路線必經之處，粘上信息鈕，然后在電腦中按照要求規定巡更班次、時間間隔、巡更路線以及具體的巡更員。工作時，巡更員根據規定的巡更時間、路線進行巡更，到達每一個信息鈕處，使用隨身攜帶的數據采集器接觸信息鈕即可記錄下巡更員到達的時間和地點，利用巡更專用軟件處理數據信息，就能做到科學有效的管理。
巡更人員手握資料讀取器在值班室接觸代表自己的那個紐扣記憶體，表示開始上班，然后，沿巡更路線，手握資料讀取器逐個接觸紐扣記憶體（設于各巡更點），資料讀取器便記錄了這位巡更員上班的時間，到達各巡更點的時間。接班的巡更人員重復上述過程。
管理人員將資料讀取器插入資料轉換器后，電腦便可顯示巡更資料（巡更人員上班時間、到達各巡更點時間）。
該子系統由巡更棒（信息采集器）、巡更點（信息鈕）、電腦系統組成。
離線式電子巡更系統的巡更點及巡更點的位置的安排很容易通過軟件方法擴充，且信息鈕的安裝也十分方便。造價便宜。
普通在線式巡更系統
每個巡更點放置一個信息采集器，通過電纜直接連至控制管理中心電腦（原理上和門禁相同）。每個巡更點均設有時鐘，儲存巡更記錄達3200條以上。巡更時只要巡更員將巡更牌（感應式IC卡或者信息鈕）靠近（或者接觸）巡更點，信息采集器便自動記錄巡更員編號、時間、地點等信息（或者通過巡更按鈕來實現）。控制管理中心隨時可以實時了解巡更員（保安）的巡更情況。
該子系統由巡更牌（IC卡或信息鈕）、巡更點（信息采集器）/巡更按鈕、網絡擴展器、電腦系統組成。
在線式巡更系統因為安裝擴充巡更點比較困難（需要布線），而且其信息鈕和采集鈕的數量正好與離線式相反，大量的采集器導致成本居高不下。
二、短距離無線巡更系統簡介：
作為智能化安保系統的一個重要組成部分，巡更系統在每一個職能化小區內是必然配置。但是，基于成本以及巡更系統工程的難易程度的考慮，房產商一般會采用離線式巡更系統。
然而，在線式巡更系統因為其無與倫比的實時性，是離線式巡更系統無法做到的。那么是否有一種系統，兼具這2種巡更系統的優勢呢？
短距離無線巡更系統應該是個比較例向的解決辦法。
三、無線在線式巡更系統工作原理：
在小區（或廠區）的巡更路線必經之處，粘上信息采集鈕，然后在電腦中按照要求規定好巡更班次、時間間隔、巡更路線以及具體的巡更員。工作時巡更員根據規定的巡更時間、路線進行巡更，到達每一個信息采集鈕處，使用隨身攜帶的信息采集器接觸信息鈕，并且通過短距離無線模塊發送巡更時間、地址等信息，遠端通過與電腦連接的短距離無線接收模塊接收信息，在電腦上實時記錄下巡更員到達的時間和地點，并且可以通過電腦的電子地圖或LED顯示模塊即時直觀反映巡更信息。
無線巡更系統的巡更點及巡更點的位置的安排很容易通過軟件方法擴充，巡更點的安裝也和離線式巡更系統的信息鈕安裝同樣方便，并且可以和離線式系統的信息鈕兼容。
在線式巡更系統的管理人員不需要資料讀取器，電腦便可實時顯示巡更狀態（巡更人員信息、到達各巡更點時間）。
四、無線巡更系統設計原理
4．1、無線巡更系統軟硬件簡介：
巡更點：無源地址，一線傳輸--I-BUTTON
巡更棒：無源地址一線讀取、時間、時間地址儲存、緊急按鈕、可充電電池、身份地址識別（I-BUTTON）等（可以參造I-BUTTON的DS9092K系列）、無線即時輸出。
巡更接收器：無線輸入、記錄、報警暫存、實時輸出（2口包括接PC的RS232、繼電器模塊）、充電
軟件：模擬地圖、實時紀錄、實時報警、閃爍（聲光）顯示、SQL巡更紀錄、記錄查詢、報警（巡更異常）范圍鎖定等。
4．2、無線巡更系統硬件功能：
巡更棒：（包含發送器）
信息鈕地址信號采集，采集正確發出“嘀”和綠色LED亮的提示；
實時時鐘，并且可以被接受器調校；
信息鈕地址信號、采集時間的即時發送；
信息鈕地址信號、采集時間的存儲（需要16k以上的斷電保持的存儲空間）；
信息鈕地址信號、采集時間可以被接受器讀出；
緊急按鈕，以及信號可以被即時發送、存儲、被接受器讀出；
可充電電池、電量不足時的LED提示；
巡更棒地址，且隨其他信號同時發送、存儲、讀出；
巡更棒和發送器可以一體，但需要可以進行分別調試；
與接受器的直接連接口，可以在接受器上為PC機直接調試（包括校時）。
天線
發送信號時，考慮到信號的完整性，可以采用多次發送、和帶校驗碼等手段。
選用的無線電頻率是固定、零漂移，頻率為315MHz、400MHz、433MHz或900MHz。
接受器：
接受巡更棒的無線信號并解碼；
室內天線，留有室外高增益天線口
直接讀取、存儲巡更棒數據；
較大的信息儲存（斷電保持）量，可以選擇儲存滿覆蓋還是報警；
計算機直接串口（或USB口）連接，實時讀寫，以及串口保護；
報警及狀態存儲，包括：通訊連接口數據堵塞、通訊連接口丟失、失電、訊號校驗錯誤等；
信號指示：電源（上電自檢）、故障（應可以區分）、數據錯、外接繼電器等
繼電器輸出，基本32路繼電器輸出，擴展32路繼電器輸出；繼電器輸出保持狀態時間可調；
外接高增益天線；
上電自檢功能、防死機電路；
接受PC機時間校準；
直流穩壓電源輸入接口、備用電池輸入接口，閑時對電池充電；
電路設計時考慮該接受器可作為無線中繼的電路預留；
硬件測試、調校、設置小軟件：
巡更棒、發送器、接受器調測、自動記錄；
通訊頻率設置；
繼電器輸出保持狀態時間調節；
發送器、接受器的發送接受重復次數選擇
一般，巡更棒信號重復發送幾次（按照實際需要），在接受器收到信號（完整）后，剔除同一時間、同一巡更棒發送的其余數據信號。
4.3巡更軟件功能：
巡更地圖（示意圖）可以更換；
巡更路線、巡更點之間（順序）相對時間的設定（表格形式）；
雙擊巡更棒和巡更棒等彈出詳細資料。（包括編號、位置、等）
實時顯示巡更點觸發（到達），（再巡更圖上表示為某種顏色標志的閃爍延時）；
巡更棒移動模擬（巡更圖上），其顏色、形狀（人形，能夠輸入巡更員照片），、閃爍頻率區別于巡更點；巡更路線用刻度模擬距離和時間；巡更棒在2個巡更點之間模擬移動.
聲光報警；（可以分別設定是否禁止喇叭以及選擇報警的聲音；接收器對報警也應該有相應的指示燈和聲音提示；
接收器與管理計算機串口掉落報警；
緊急報警窗口彈出，窗口內線是巡更棒編號、巡邏員紀錄、相對巡更點（離開的巡更點和即將抵達的巡更點），以及可能位于的報警地點放大顯示；
巡更超時報警（有個默認值，為60秒）；
非順序巡更報警；
各種報警的值班操作員原因說明、處理紀錄；
報警紀錄表格顏色區別查詢、打印
巡更紀錄、巡更棒交接紀錄、操作員交接紀錄報表查詢、打印；
電腦與巡更棒、GSM接收器之間的時間參數自動校對。
各種調測程序；
操作員權限設定。
五、無線巡更系統的功能優勢以及成本優勢
作為在線式巡更系統，在功能上除了具備普通電纜直聯在線式巡更系統的優勢外，還具有：
實時報警功能：在巡更員巡更過程中發現以外情況可以用巡更棒自帶的報警按鈕進行報警，有利于監控中心得到處警信號后及時出警。該功能尤其適合于規模大、巡更時間長的小區、廠區。該功能還可以根據實際需要和巡更員體溫探測器等結合，使巡更途中發生以外使得到監控中心得即時救援，保護巡更員的自身安全。
脫機（計算機）工作：由于無線巡更系統自帶大型LED電子地圖輸出端口以及較大內存容量，系統完全可以脫離計算機進行工作，這樣可以避免由于計算機和微軟操作系統自身的故障導致系統的死機，使本系統工作更穩定，需要的外部環境更簡單。
大型LED電子地圖輸出功能：無線接收器還自帶32端口繼電器模塊，可以根據需要配置32個巡更點以內的LED電子地圖，接收器還可以根據需要擴展到64個巡更點的LED電子地圖顯示模塊。
造價低廉：無線巡更系統的巡更點的信息鈕和離線式巡更系統完全兼容，主要改變的只是巡更棒，其系統的造價相對低廉。
工程簡便：不需要埋管、不需要布線，整個工程量就是把沒有任何連線的巡更點（信息鈕）固定在巡更位置上，整個過程只要確保固定點的牢靠，沒有其他技術要求。工程還可以在小區（廠區）智能化系統全部完工之后進行，隨到隨裝。簡便易行。
六、無線巡更系統的展望
無線巡更系統以其優越的性價比，直觀、友好的用戶界面將有可能是今后巡更市場的主推產品。
無線巡更系統因為是模塊化的設計，為今后產品線的延伸留下了比較簡單的接口，將來可以根據小區、廠區不同的客觀環境以及客戶的不同需求，分別可以采用GSMSMS（短消息）、GPRS（分組無線業務）、2.4G等不同的無線傳輸接收方式。
附注：
無線巡更市場簡要分析：
上海房地產市場自1999年回升以來，商品房銷售一直保持著旺銷勢頭。1999年至2001年的銷售面積分別為1298萬平方米、1558萬平方米和1767萬平方米，3年累積總數超過4600萬平方米。而今年上海房地產的開工面積超過4000萬。其中，住宅市場更是一枝獨秀，住宅在商品房銷售面積中一直保持90%以上的份額。
目前普遍使用的無線通訊平臺結構簡單，可移植性差，為了實現各種無線功能，往往在每個具體的無線通訊平臺上都需要實現各種不同的無線應用，應用和無線通訊平臺間的接口十分繁多。因此，深入研究通用的無線通訊平臺技術，研制實用的無線通訊平臺就具有十分重要的意義。論文深入分析了作為無線通道和無線應用間橋梁的無線通訊平臺的技術特點，闡述了嵌入式無線通訊平臺的設計需求及其體系結構，并參考已有的無線通訊框架和相關通訊命令，設計了 Wireless－Platform 嵌入式無線通訊平臺，實現了無線通道和無線應用之間的平穩和高效通訊，使各種無線應用與具體的無線通訊平臺無關。
一、 嵌入式無線通訊平臺的概述
隨著計算機及相關技術的發展，嵌入式系統的應用范圍越來越廣，計算越來越自由，從一般的手持設備（如：手機，PDA 等）到網絡通信設備（如：路由器、交換機等）都涉及到嵌入式應用，并呈現滲透計算模式（PervasiveComputing）。各種嵌入式設備都具有功能專一、針對性強的特點。隨著 Internet 的發展，Internet 技術與信息家電、工業控制技術等結合日益密切，以手持上網設備（如：移動電話和智能 PDA）為代表的嵌入式信息終端就是這類結合體，這種手持上網設備一般都需要使用無線業務功能的支持來實現各種無線業務，如：通話，發送消息和其他操作。手持上網設備主要是通過無線通訊方式進行各種信息交互和傳遞，而無線通訊平臺正是其中的關鍵技術之一。嵌入式系統主要特點之一是多樣性。設備生產廠商在芯片選擇、無線通訊指令標準、無線業務支持和操作系統等會有許多不同的要求，沒有任何無線通訊平臺可以滿足所有嵌入式系統的要求。因此無線通訊平臺各個模塊也會根據不同的嵌入式系統進行不同實現，唯一相同的是無線通訊平臺提供給各種無線應用的抽象接口不會改變。無線通訊方式具有分散性、多樣性和變異性的特點。軟件開發過程中必須對無線通訊的特點進行細分，對各種業務進行更有針對性的設計開發，才能實現無線通訊平臺對各種無線應用的可拓展。
二、 嵌入式無線通訊平臺的設計
1、體系結構的設計
由于無線通訊平臺需要處理的數據接口種類比較繁多，無線通訊命令的標準也不同。無線通訊平臺需支持各個無線應用并行請求，處理無線上報消息，轉發無線應答給無線應用，通知無線應用處理上報消息，對無線數據進行緩沖和無線通信命令處理的動態擴展。無線通訊平臺由三個邏輯抽象層構成：數據處理層，服務處理層和應用接口層。無線通訊平臺總體流程如圖所示：
2、 各應用接口的設計
query 接口：當應用需要查詢無線通訊模塊的相關狀態等信息的時候，可以通過 query 接口來進行查詢；需要傳遞需要查詢的狀態的查詢類型，每種無線通訊模塊的狀態都對應一種類型，如：運營商號等；
modify 接口：當應用需要更改無線通訊模塊的狀態信息的時候，可以通過 modify 接口進行狀態更新，參數包括：更新狀態的類型和需要更新的值。
add 接口：添加數據到 SIM 卡存儲空間中，傳遞參數包括：位置，存儲空間標志，電話號碼，電話類型和姓名等信息；
update 接口：更新 SIM 卡存儲空間中的數據，傳遞參數包括：位置，存儲空間標志，電話號碼，電話類型和姓名等信息；
remove 接口：刪除 SIM 卡存儲空間中的數據，傳遞參數包括：位置和存儲空間標志等；
read 接口：讀 SIM 卡存儲空間中的數據，需要傳遞的參數包括：位置和存儲空間標志等；
flush 接口：由于電話本命令實時性要求不高，并且數據量比較大，因此電話業務服務器中對電話本命令和數據進行緩沖。當命令緩沖區滿的時候才執行命令，如果需要立即執行緩沖區中的命令，那么需要調用此接口。需要傳遞的參數包括：存儲空間標志等。
send 接口：發送短消息請求，傳遞的參數包括：短消息內容和消息標志等；
read 接口：讀取 SIM 卡某條短消息請求；
write 接口：往 SIM 卡寫短消息請求，傳遞的參數包括：短消息內容和消息標志等；
delete 接口：從 SIM 卡刪除某條短消息請求，傳遞的參數包括：消息標志和需要刪除的短消息位置等。
accept 接收來電：發送接收來電請求；
dial 撥號：呼叫當前的電話號碼，傳遞的參數包括：需要呼叫的電話號碼；
state 電話狀態查詢：查尋當前電話的狀態；
hangup 掛斷電話：掛斷當前的電話。
hold 保持電話：讓當前電話處于保持狀態。
activate 恢復電話：讓處于保持狀態的電話重新恢復。
join 加入多方會議。
splitMultiCall 離開多方會議。
begin：開始 STK 功能。
response：傳遞請求類型。
3、電話業務服務器軟件設計
應用注冊。由于無線系統有通知信息和命令結果返回，應用對于通知消息和/令結果返回的處理是被動的，電話業務服務器不能夠喚醒每個應用去處理無線通知消息和命令結果返回。因此，應用需要向電話業務服務器進行注冊。
請求操作。應用發送無線操作請求，電話業務服務器根據請求的唯一標志，調用對應的通訊處理模塊接口。
管理通訊通道。由于各個接口通過向指定的通道發送消息的方式傳遞數據，因此電話業務服務器必須對通訊通道進行建立，關閉和維護。
管理不同的通訊處理方式隊列。讓不同的通訊處理方式可以在一個通訊平臺中同時使用，而不會互相影響。
論文摘要：隨著信息技術的發展，智能建筑中的通信網絡技術水平決定了建筑智能化的程度。本文在分析了有線網絡和無線網絡的基本運作方式后，通過對比這兩種網絡布置的優劣勢，提出了在智能建筑中對通信網絡的設置選擇建議。
1引言
智能建筑的核心是系統集成，而系統集成的基礎則是智能建筑中的通信網絡。隨著計算機技術和通信技術的發展和信息社會的到來，迫使現代建筑觀念不得不更新。在信息化社會中，一個現代化大樓內，除了具有電話、傳真、空調、消防與安全監控系統外，各種計算機網絡、綜合服務數字網等都是不可缺少的。只有具備了這些基礎通信設施，新的信息技術，如電子數據交換、電子郵政、會議電視、視頻點播、多媒體通信等才有可能進入大樓。使它成為一個名符其實的智能建筑。隨著分布式智能建筑控制系統技術的日益成熟和應用普及，在建筑設備自動化系統中控制將進一步分散，在網絡中傳遞的將更多的是管理信息，系統的集成則越顯得重要。
目前，由于人們信息需求的激增，以及計算機技術帶來的多媒體終端等先進的終端技術，智能建筑實現智能化的瓶頸往往在于它的通信網絡。可以說，通信網絡技術水平的高低制約了智能建筑的智能程度。為此，智能建筑中的通信網絡的設計是完成建筑智能化工程的重點所在。因此，在建設智能建筑時，需要在大樓的設計階段，就要融進通信網絡的設計。通信網絡主要分為兩大類，一類是有線網絡，一類是無線網絡。
2有線網絡
有線網絡是把分布在數公里范圍內的不同物理位置的計算機設備連在一起，在網絡軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網絡系統。有線網絡在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網中的各節點不可移動。特別是當要把相離較遠的節點聯結起來時，敷設專用通訊線路布線施工難度之大，費用、耗時之多，實是令人生畏。這些問題都對正在迅速擴大的聯網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞，限制了用戶聯網。
有線網絡需要使用以太網電纜和網絡適配器。雖然兩臺電腦可以通過以太網交叉電纜實現互聯，但是有線網絡一般還需要網絡結點設備，比如HUB集線器、交換機或者路由器，以實現更多電腦的互聯。以太網、集線器或者交換機都是比較可靠的，畢竟這方面的技術已經十分成熟。要出問題的話，一般也就是電纜連接松散導致網絡掉線。有線網絡性能十分優越。傳統的以太網連接只提供10Mbps的帶寬，但是現在普遍使用100Mbps的快速以太網帶寬，需要的也僅僅是更高一點的成本。而且現在硬件發展迅速，大多支持100Mbps，而且有些也已經開始支持千兆速率了。
在大量使用網絡資源的時候，有線網絡中的集線器很容易造成網絡擁堵。而如果使用以太網交換機的話，則完全可以避免這個問題，所增加的成本也僅僅是一臺集線器的費用。
對于接入互聯網的任何有線網絡來說，防火墻是最首要的考慮因素。眾所周知，集線器和交換機本身并沒有防火墻功能，對于使用這些網絡設備的家庭用戶，可以在主機電腦上安裝防火墻。而使用路由器的用戶，則可以利用路由器本身具有的防火墻模塊，在連接路由器的電腦上，打開配置頁面進行簡單配置即可。
3無線網絡
所謂無線網絡，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術，其與有線網絡的用途十分類似，而最大的不同在于傳輸媒介的不同，即利用無線電技術取代網線。無線網絡技術既可以節省鋪設線纜的昂貴開支，避免了線纜端接的不可靠性，同時又可以滿足計算機在一定范圍內可以任意更換地理位置的需要。近年來，無線網絡已能夠通過與廣域網相結合的形式提供移動Internet多媒體業務。無疑，無線網絡將以它的高速傳輸能力和靈活性在智能建筑中發揮重要作用。
在現今有線網絡條件下的寫字樓中，隨著公司員工數量的增加，導致了工位的增加，但辦公室的空間有限，一味擴大辦公室、增加桌椅會增加運營成本，并不是理想的解決辦法。同時，人員座位和部門辦公室的調整也都會造成很大的麻煩，而銷售及服務支持人員頻繁外出使座位閑置造成了公司資源的嚴重浪費。
無線網絡可以克服這些問題，例如：在裝備了無線網絡以后，惠普公司的移動辦公環境使工位不再是唯一的辦公地點，與以前相比，員工數量在增加，但辦公桌椅的數量卻減少了，因為每天都有外出的員工，而那些在公司工作的員工，只要找到一個空位置就可以開展工作。員工不管在辦公室的任何一個角落，都能隨意地發電子郵件、分享文檔及上網瀏覽，大大提高了工作效率，同時也降低了總體擁有成本。
4有線網絡與無線網絡的對比
與有線網絡相比較，無線網絡具有開發運營成本低、時間短，投資回報快，易擴展，受自然環境、地形及災害影響小，組網靈活快捷等優點。可實現“任何人在任何時間，任何地點以任何方式與任何人通信”，彌補了傳統有線網絡的不足。隨著IEEE802.11標準的制定和推行，無線網絡的產品將更加豐富，不同產品的兼容性將得到加強。現在無線網絡的傳輸率已達到和超過了10Mbps，并且還在不斷變快。目前無線網絡除能傳輸語音信息外，還能順利地進行圖形、圖像及數字影像等多種媒體的傳輸。
眾所周知有線網絡是通過網線將各個網絡設備連接到一起，不管是路由器，交換機還是計算機，網絡通訊都需要網線和網卡；而無線網絡則大大不同，目前我們廣泛應用的802.11標準無線網絡是通過2.4GHz無線信號進行通訊的，由于采用無線信號通訊，在網絡接入方面就更加靈活了，只要有信號就可以通過無線網卡完成網絡接入的目的；同時網絡管理者也不用再擔心交換機或路由器端口數量不足而無法完成擴容工作了。總的來說無線網絡相比傳統有線網絡的優點主要體現在以下兩個方面：
第一，無線網絡組網更加靈活。無線網絡使用無線信號通訊，網絡接入更加靈活，只要有信號的地方都可以隨時隨地將網絡設備接入到企業內網。因此在企業內網應用需要移動辦公或即時演示時無線網絡優勢更加明顯。
第二，無線網絡規模升級更加方便。無線網絡終端設備接入數量限制更少，相比有線網絡一個接口對應一個設備，無線路由器容許多個無線終端設備同時接入到無線網絡，因此在企業網絡規模升級時無線網絡優勢更加明顯。
但是無線網絡相比傳統有線網絡同樣存在著缺點：
1.傳輸帶寬方面：與有線網絡相同，無線網絡的數據傳輸也受到帶寬限制，而且由于無線電傳輸沒有外部屏蔽能力，因此帶寬實際受限程度要遠超有線網絡，即使最先進的無線網絡技術也只能達到54Mbps每秒，比起100Mbps網絡而言實在是小巫見大巫。
2.傳輸距離方面：有線網絡與無線網絡都有信號衰減，與有線網絡相比，無線技術由于在空氣中傳輸，隨著氣候條件的改變，衰減速率有高有低，往往實際有效距離達不到最大極限，尤其在電器設備使用頻繁的室內，使用距離更是大幅度縮短。
3.抗干擾能力方面： 有線網絡是通過加屏蔽層等技術抗干擾，必要時以光纖技術提供千兆級別的傳輸質量，而無線網絡沒有任何屏蔽能力，只能通過自身的無線信號發射強度以及頻率、頻跳等技術來增強抗干擾性能，也由此造成了成本、體積和使用上的區別。
4.安全性方面：無線網絡的信號沒有邊界，任何人都可能截獲，其安全性能的缺陷主要體現在如下幾個方面：
第一，加密密文頻繁被破譯，已不再安全。曾幾何時無線通訊最牢靠的安全方式就是針對無線通訊數據進行加密，加密方式種類也很多，從最基本的WEP加密到WPA加密。然而這些加密方式已被陸續破解，首先是WEP加密技術被黑客在幾分鐘內破解；繼而國外研究員將WPA加密方式中TKIP算法逆向還原出明文。
WEP與WPA加密都被破解，這樣就使得目前無線通訊只能夠通過自己建立Radius驗證服務器或使用WPA2來提高通訊安全了。
第二，無線數據sniffer讓無線通訊毫無隱私。用戶最不放心的就是由于無線通訊的靈活性，只要有信號的地方入侵者就一定可以通過專業無線數據sniffer類工具嗅探出無線通訊數據包的內容，不管是加密的還是沒有加密的，借助其他手段都可以查看到具體的通訊數據內容。然而從根本上杜絕無線sniffer又不太現實，畢竟信號覆蓋范圍廣泛是無線網絡的一大特色。所以說無線數據sniffer讓無線通訊毫無隱私是其先天不安全的一個主要體現。
第三，修改MAC地址讓過濾功能形同虛設。雖然無線網絡應用方面提供了諸如MAC地址過濾的功能，很多用戶也確實使用該功能保護無線網絡安全，但是由于MAC地址是可以隨意修改的，通過注冊表或網卡屬性都可以偽造MAC地址信息。所以當通過無線數據sniffer工具查找到有訪問權限MAC地址通訊信息后，就可以將非法入侵主機的MAC地址進行偽造，從而讓MAC地址過濾功能形同虛設。
5.適用范圍方面： 無線技術不同的固有屬性決定了它們大致的使用范圍，即使某些時候試圖強行使用不合適的技術也將沒有合適的產品。一般來說，無線網絡更適用于移動特征較明顯的網絡系統，而有線網絡則更適用于固定的，對帶寬需求較高的網絡系統。
5結語
因此，在智能建筑的設計過程中，通信網絡的選擇就要針對建筑物本身的使用功能進行分別選擇，多數為固定人員位置的宜選用有線網絡，多數為移動人員位置的宜選用無線網絡，若兩者兼具則應考慮實現有線網絡與無線網絡兼容使用。
參考文獻
1情況簡述
近年來，隨著智能電網的深入發展，智能電表作為智能電網的智能終端，被廣泛應用于各類電量結算關口、工商業用戶及民用計量點。智能電表在運行過程中，除了實時的電能計量功能外，還會定時記錄負荷曲線，包括電量、電壓、電流、功率等數據，同時，電表的事件記錄可以記錄電表發生的各類歷史事件，智能電表還會根據用戶要求進行電量凍結，凍結電量數據會被記錄為歷史數據。智能電表提供了豐富多樣的實時數據和歷史數據，通過讀取這些數據，可以幫助用戶監控電表的工作狀態，分析電表的負荷變化情況，查找電表出現計量異常的原因。目前國內對于智能電表的實時監測基本沒有相應手段，廣泛采用的電能量計費系統，主要是用來遠程采集電量相關數據，通過采集終端的存儲和轉發，在主站段獲得一定時間間隔的電量相關的負荷數據，通過電能量計費系統獲得的數據不具備實時性，基本不具備問題追溯和故障診斷的功能。當前，計量部門如果要對某一只計量表計的數據進行數據分析，唯一的方法就是通過表計廠家提供的服務軟件，通過計算機和RS485等通訊方式，在當地進行數據的抄讀，往往受到現場環境和軟件使用的專業性的限制，操作起來極不方便，效率低。本課題研究的基于Android平臺的藍牙電表監測系統，實現了通過方便的移動終端對電表的狀態進行實時監控，分析并顯示向量圖。同時，也可以讀取實時數據和歷史數據。
2基本原理
2.1本課題所要解決的技術問題通過開發一套基于Android系統的APP軟件，利用手機等移動終端的藍牙無線通訊技術，配合藍牙無線光電頭，實時與智能電表進行交互通訊，獲取電表的各類實時數據和歷史數據，同時，可以對實時數據進行分析，通過圖形化界面，顯示計量線路的向量圖，極大的方便了用戶的抄表，安裝檢查，狀態分析，歷史數據讀取等工作。2.2本課題的技術原理藍牙無線光電頭采用吸附式非電接觸方式，與電能表通訊采用近紅外通訊方式，本光電頭內置藍牙無線模塊，可以實現藍牙通訊接口與紅外通訊接口的轉換，是本系統重要的通訊轉發單元。手機或移動終端的藍牙通訊模塊通過自動搜索功能與藍牙光電頭實現匹配，建立點對點的通訊連接。手機上的電能表監測系統軟件APP，根據請求指令，發出數據請求，通過藍牙光電頭轉發給電能表，電能表應答數據給監測系統。電能表監測系統軟件通過數據分析、處理，在檢測界面顯示實時數據，實時繪制向量圖，通過向量圖，不僅顯示了各相電壓電流的數值，還可以顯示相互的相位關系，對于分析電表的運行狀態，發現錯誤接線提供了更為直觀的判斷依據。當用戶讀取電表的負荷曲線、事件記錄等歷史數據時，系統會自動將讀取的數據轉化為文本或Excel文件的格式存儲，便于分析處理。
3技術關鍵點及創新點
3.1技術的關鍵點關鍵點一：藍牙無線通訊光電頭，采用電池供電，數據通訊可靠性要求高，尤其是大量數據通訊時的功耗保證。要求采用低功耗設計，重量輕，便于攜帶。關鍵點二：基于Android平臺的軟件設計方法，為了提供交互式的人機界面，需要顯示數據和圖形，為此，必須優化軟件設計，將軟件功能模塊化。關鍵點三：基于Android平臺的移動終端的應用。3.2技術的創新點創新點一：智能電表都具有紅外通訊接口，通常采用近紅外通訊，本課題采用了藍牙通訊光電頭，本光電頭可以將紅外通訊轉換為一般移動終端能識別的藍牙通信方式，利用藍牙技術，能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信，從而使移動終端與智能電表的數據傳輸變得更加迅速高效，是智能設備之間進行短距離無線通信的最佳選擇。創新點二：基于Android平臺的運用，由于是對電能表的直接通訊，本發明要求集成智能電表的通訊規約，要求可以兼容各種版本的智能電表的通訊協議，對不同軟件版本之間的區別，能夠自動適應。為此，軟件設計必須采用開放式的程序設計方法，通訊軟件的設計也必須在充分理解電能表計量原理的基礎上采用合理的數據采集方式。
4軟件設計方案：
4.1系統軟件設置框圖（圖2）：4.2開發環境:軟件開發平臺：系統是Android4.0以上版本開發工具Xamarin。4.3功能模塊設計:4.3.1軟件登錄和常用軟件設計一樣，提拱用戶登錄功能。4.3.2軟件連接監測電表需要一些通訊配置參數，只有正確配置好，才能夠連接電表，監測電表。連接電表成功后，會把電表的基本信息顯示出來。4.3.3方案配置本軟件功能點是通過配置方案來進行的，可以靈活配置。默認配置是三個方案：安裝檢查；向量圖；歷史數據。安裝檢查（1）配置需要監測的數據項。（2）選擇需要監測的數據項。（3）對電能表的運行工況進行檢查的時候，需要實時監測電表的運行狀況，監測電壓、電流、功率、功率因數，相角。向量圖（1）系統會自動讀出三相電壓，三相電流的數值和各自的相角關系。（2）根據讀出的電壓電流數值及相角，繪制實時向量圖。歷史數據當某一只電表出現可疑情況，或出現缺陷時，我們需要讀出電表的歷史數據記錄和事件記錄，用于故障分析。
5結論
基于Android平臺的藍牙無線電表監測技術可以方便地安裝在用戶手機上，供電局計量專業人員和供電營業所抄表人員不需要借助電腦和服務軟件，僅通過手機操作，就可以檢查電表的安裝是否正確，監測電表運行狀態是否正常。本項目研發成功后，不僅計量管理部門可以采用本電表監測系統軟件進行安裝調試，故障診斷，數據讀取。還可以推廣到其他變電站運行維護人員作為必備的巡查工具，尤其是，還可以給各供電所用戶抄表人員作為現場抄表的工具，減少人為抄表的差錯率，大大提高工作效率，節省運維成本。
6致謝
關鍵詞：地下鏟運機；超視距遙控；數據通訊；軟硬件設計
中圖分類號：TD422.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（c）-0000-00
1 引言
隨著地下采礦深度的增加，采礦的環境越來越惡劣，作業人員的安全問題越來越嚴峻，應對這一現象，超視距遙控采礦、智能采礦技術應運而生[1]。
超視距控制LHD作業時，車輛的運行狀態和周圍的景象等駕駛信息，通過車上傳感器和攝像頭獲取，經過無線網絡傳輸回基站，在地面基站控制臺的顯示器上顯示，駕駛員依據這些信息進行判斷，從而發出遠程駕駛指令，使LHD進行作業[2]。
CAT公司開發出了MineGEMTM系統；Sandvik公司推出了Automine系統；Atlas Copco公司研制出了Scooptram Automation 系統。國內在這方面的技術目前比較落后，還沒有成熟的技術產品問世，主要在高等院校和研究院進行技術上的研究[3]。
本文以ACY-2A型地下鏟運機為依據，設計加工出了電氣化的模型鏟運機，同時設計出了遠程控制臺，通過在實驗場所搭建無線網絡實現通訊，最終完成了超視距遙控的模擬實驗。
2 系統的組成及工作原理
2.1 系統的整體構造
通過設計，地下鏟運機超視距遙控系統需要完成以下功能[4]：
（1）柴油發動機的啟動、停止；（2）照明和喇叭控制；（3）鏟斗的舉升和翻轉；（4）車輛急停；（5）車輛的速度、制動以及轉向控制；（6）車輛工況信息的監控：主要有車速、發動機轉速、發動機水溫和水位、油位顯示、發動機油油溫、液壓系統報警等。
2.2 系統原理
其原理為：操控者在操控臺上操控踏板、按鈕、手柄等操控機構，向控制臺上的控制器發送操作信號，控制器采集到控制信號之后，按照協議通過RS232發送到上位機。上位機將接收到的信號通過以太網發送到模型車，模型車接收到信號之后轉換成CAN信號發送到執行控制器上，從而控制相應的執行機構，使車輛按要求的車速和路線行駛。模型鏟運機的狀態參數和周圍的場景由各種傳感器采集以及前后攝像頭拍攝獲取，模型車經過車上的車載電腦接入無線以太網，信號通過無線網絡傳回到操控臺的上位機上，從而在上位機上顯示，為操控者展現真實的車輛駕駛環境。
3 硬件的設計
3.1 系統組成
超視距遙控系統的硬件主要有遠程控制平臺（包括控制指令的生成傳輸以及人機交互界面顯示），模型車（包括車載電腦，鉸接角等各類傳感器，攝像頭），以及無線通訊系統。
3.2 遠程控制平臺
遠程控制臺應該能夠生成遙控控制指令并發送控制指令，設計合理的人機界面顯示狀態參數，從而完成遠程操控。遙控控制指令是由遠程控制臺上的模擬量和開關量兩種信號元器件形成。控制數據可變的用模擬量來表示，狀態明確、無參數變化的控制指令用開關量來表示。根據鏟運機的操控方式，可以將操作指令分為以下四類：
（1）狀態設定指令 這是控制車輛行動狀態的控制指令，通過按鈕和旋鈕來實現；（2）速度控制指令 用來控制車輛速度的指令，通過油門和制動踏板來實現車輛行駛速度的控制；（3）鏟斗作業指令 鏟運機作業需要操作鏟斗動作，鏟斗有翻轉和舉升兩類動作，這些指令都是模擬量信號，通過操作臺上的右手柄來實現；（4）轉向控制指令 該指令為模擬量信號，表達駕駛員轉向的意圖，通過左手柄X軸來實現功能。
3.3 模型車
模型車依據實際鏟運機設計成鉸接車模型，采用四輪獨立驅動。車載電腦采用的是聯合工控的PPC-3000 車載加固平板電腦，它帶有一路WIFI以太網接口和兩路USB接口。利用以太網接口來接受控制臺發送來的控制信號并傳輸回激光等傳感器采集到的信號；車上主控制器通過I/O口檢測到各傳感器信號并通過CAN總線發送給車載電腦，車載電腦通過主控制器下達控制信號，從而控制各執行部件的動作，這些執行部件有四個輪邊電機驅動系統，車載電氣系統（包括車燈、頂燈、喇叭等設備）以及液壓系統（鏟斗工作的驅動電機以及轉向推桿電機）。
3.4 無線通信
無線局域網的功能是實現車載電腦控制系統和遠程控制臺之間的無線通信，從而實現鏟運機超視距遙控。無線網絡由多個無線AP（ Access Point） 組成，這些AP的SSID名設置為一個，IP為同一個網段，信道間隔為5。模型車在樓道中行走時，車載電腦的無線網卡會掃描AP的信道并自動切換到信號最好的AP，通訊不會中斷，切換所需時間為幾毫秒。
4 軟件的設計
控制軟件是整個系統的核心部分，本系統的遠程遙控軟件可以分為兩部分，一部分是遠程控制臺基于單片機STM32控制器的程序，這部分是為了采集操作機構輸入信號，生成遙控指令，并通過RS232發送給上位機；另一部分是無線通訊程序，這是實現遠程控制端上位機和車載電腦之間數據的接受和發送。
4.1 單片機STM32程序
本系統中采用的單片機的編程語言是C語言，選擇的軟件開發平臺是IAR，在設計的遠程操控系統中，有六路模擬輸信號輸入，分別是：控制鏟斗姿態兩路、控制車輛行駛轉向兩路以及控制車速和制動兩路；四路開關量輸入，包括左右手柄兩個使能輸入信號、急停信號以及自動/手動信號。根據輸入的控制信號，單片機經過處理后將數據打包通過RS232發送出去，每幀共7個字節。上位機收到數據之后，如果校驗正確，則返回數據0x11以表示數據傳輸無誤，否則發送數據0x00以表示數據傳輸錯誤，要求重新發送。
4.2 無線通訊程序
通過網絡編程來實現控制端上位機和車載電腦之間的通訊，采用C#編程語言，具體實現是采用基于TCP/IP協議的Windows Socket。為了保證通訊信息的穩定和可靠性，超視距遙控系統采用的是TCP協議。由于在服務器端和客戶端兩端，利用Socket套接字傳輸的是連續的字節數據，通訊雙方并不知道傳輸而來的字節代表何種含義，因此必須在傳輸層定義自己的通訊協議，這樣才能使傳輸的數據轉換為有意義的信息。
5 實驗
為了檢驗超視距系統的控制效果，對模型車進行了多次的場地遙控實驗，實驗場所為“L”型樓道。通過控制成車輛的啟動、加速、恒速、制動、換擋和急停。實驗表明，車輛在樓道中能夠以超視距的方式實現駕駛，斷開重連程序保證了車輛遇到無線網絡信號不好的時候也能夠進行操控。
實驗結果說明，該超視距遙控操作系統具有良好的遙控駕駛功能，控制臺對模型車完全可控，操作簡便，能夠按照設計生成正確的遠程駕駛指令，能夠滿足安全性和可靠性的要求。
6 結束語
系統依據實際鏟運機設計出遠程操控系統和模型車，通過無線網絡系統實現了遠程控制。該模擬系統和實際系統的區別在于被控車輛工作環境不一樣，實際鏟運機工作于惡劣的井下，需要考慮通訊的穩定性和可靠性，這對于無線網絡硬件和軟件的搭建提出了更高的要求。本論文的研究對于實際超視距遙控技術具有良好的指導意義。
參考文獻
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論文摘要:分析了移動學習的對象、模式、特性、環境以及存在的不足,參考國內外移動學習的研究,對移動學習的發展前景進行了展望。
0前言
移動學習作為數字化學習(E-learning)中的一個分支,是又一個新的學習模式,是教育技術領域研究的又一個新熱點,對我國教育界已經不是一個陌生的概念。如今伴隨著無線通訊技術的迅猛發展,人們逐漸看到、感覺到移動學習存在的巨大潛力,因此如何將無線通訊技術應用于教育和培訓的話題又漸漸升溫。正如基更先生所指出的“,不是技術本身所固有的教育特性造就了遠程教育和開放大學的成功,而是公眾普遍擁有的技術造就了這種成功。”AlexzanderDye等人在它們的題為《MobileEducation-aglanceatthefuture》的文章中對M-Learning(移動學習)給出了一個較具體的定義:移動學習是一種在移動計算設備幫助下的能夠在任何時間、任何地點發生的學習,移動學習所使用的移動計算設備必須能夠有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流。
1移動學習的對象
移動學習的對象不僅僅局限于學生的學習,還推廣到公司員工、沒有受過良好教育又渴望學習的人等等,唯一的條件是他們必須擁有移動通訊設備。它的理念是讓學習“隨時、隨地、隨身”地發生。
(1)學生:在無線通訊發展迅速的今天,大部分的學生都擁有了電腦、手機等電子通訊工具。這就為移動學習提供了一個很好的條件,我們可以充分利用這個優勢來彌補課堂學習中的不足。
(2)公司員工:對于公司而言,移動設備的齊全及其高級功能,使“隨需應變”的“移動學習”變得可行。公司面臨的最大挑戰是如何將相關的信息和材料在最恰當的時間提供給員工,保持員工的工作投入和競爭力。而移動學習也可以方便地借助他們現有的設備來解決存在的問題。
(3)沒有受過良好教育又渴望學習的人:這些人要么工作環境差,甚至很無聊,又沒有機會參加任何社會組織的培訓。但是他們共有的是移動電話,用它來發短信、聊天、玩游戲。移動學習就要借助他們的移動電話來激發他們學習的熱情,給他們學習的機會,教給他們學習技能,讓他們更好地就業。
2移動學習的基本模式
以移動電話為支撐的短消息模式:這是最基本也最普遍的模式,是正在運用和開發潛力最大的模式。
以互聯網為支持的連接技術模式:移動學習是移動通信、網絡技術和現代教育三者結合的產物。所以互聯網的技術支持是非常重要的,在短信息模式中,可以借助這一技術基礎。其主要的技術支撐是:WAP(WirelessApplicationProtocol)無線應用協議“;藍牙”(Bluetooth)技術,一種用于替代便攜或固定電子設備上使用的電纜或連接線的短距離無線連接技術;GPRS(GeneralPacketRadioService)即通過無線分組業務、3G通信協議等,從而為我們提供在臺式和筆記本電腦上才能實現的功能,如收發E-mail、網頁瀏覽、流媒體、多媒體信息等。
3移動學習的特性
(1)數字化:移動學習主要借助的是移動通訊和網絡技術,它的數字化特性是由其自身所借助的設備和支持技術決定的,也正是由于網絡的迅速發展,才更能夠加快移動學習發展的步伐。
(2)即時性:移動學習能夠給學生提供一個最寬松的環境,使你隨時都能夠與他人交流新的想法,把你思想的閃光點與他人分享。移動學習的核心特征就是讓學習者能夠體驗學習的愉悅,讓學習者能夠在最佳的時間和地點進行學習。
(3)隨意性:移動學習可以利用零散時間學習,可以在回家、旅途、商場等任何時間、任何地點隨時進行學習。而如遇到什么疑難問題也可以借助手機短信與老師和同學聯系,獲得解答。
(4)學習環境是移動的:不論是傳統學習還是網絡學習,他們的學習環境都是固定的。而移動學習的一個最突出的特點就是它的環境的移動性。這樣學習不再局限于一個固定的環境,實現了學習真正意義上的自主性。4移動學習的環境
移動學習能否得到很好的應用和發展,與其環境也有很大的關系。它的環境是移動的,教師、研究人員、技術人員和學生都是移動的,這是不同于傳統學習環境的一個特性。但是移動學習主要借助的是移動公司的短信服務和網絡公司支持的移動設備,所以這個環境是非常重要的。在整個的過程中我們必須與移動通信公司及網絡公司達成協議,為我們的移動學習提供良好的環境。
在構建移動學習的同時,還要注意在任何場所學習的可行性。人是環境中最重要的一個要素,這就要求學習者具備一定的自我控制能力和自主學習的能力。移動學習中的學習者在整個流程當中,要能夠協調好與老師、同學、同事之間的關系,合理選擇學習的方式,實現自己的有效學習。在這個環境中,物力、財力等因素也是要考慮的問題。移動學習畢竟需要的是手機和網絡移動設備,這就提出了一個高于傳統學習的條件。如今在大學中幾乎實現了這樣的條件,所以我們要能夠利用便利的條件,發揮移動學習的作用,從而在實踐中探索,達到移動學習的真正目的——隨時隨地隨身地進行終身學習。
5移動學習存在的不足
(1)大多數研究者表示,PDA和WAP手機等移動設備只是目前在學習手段上的一種擴展,它們不能夠替代現有的學習工具。更重要的是,并非所有的學習內容和學習活動都適合使用移動設備。
(2)網絡學習中在線閱讀時間過長,學習者的眼睛容易疲勞,也容易讓學習者產生厭煩感。而利用手機來進行學習,其屏幕的大小、分辨率等對閱讀也有很大的限制,并且如果在路途中,車子的晃動等外在條件也影響學習者學習的心情等。
(3)移動學習的運用時機也存在一定的問題,人在走路或在車上學習時,最好是運用收音機、隨身聽或MP3等進行語言的聽力訓練。這樣也就不需要運用掌上電腦、手機等昂貴的移動設備,節約了學習成本。
(4)人文因素。在移動學習中我們經常考慮的是如何利用現有的設備進行有效的學習,而忽略了學習者的需求。如公司對員工進行培訓時運用移動學習,不僅可以提高員工的工作效率,也節省了很多的成本。但是員工是否樂意學習,是否能達到培訓的目的及產生一定的效果,這些問題都沒有考慮過。
總而言之,移動學習的優勢是有目共睹的,我們相信在利用各種設備的輔助之下開展的移動學習,也能夠給我們的教育帶來新的發展。但是,它的發展仍處在探索階段,如何才能夠發揮好它的內在優勢,在解決技術、環境、物資財力等方面的基礎上,更好地對學習者進行人文關懷,這都是我們應該關心的問題。因為教育的要旨是使全體學習者進行愉悅的、主動的學習,而不是被動的學習。這就需要我們在整個過程中進行有益的探索,真正實現移動學習隨時隨地隨身”的終身學習目標。
參考文獻:
[關鍵詞]區域定位 實時監控 數據采集 定位跟蹤
中圖分類號：TE933.207 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）22-0160-01
引言：在我國乃至全世界的很多珍稀動物瀕臨滅絕，對于野生動物的保護受到各個領域的關注。然而對于我國衛星定位導航領域的尖端“北斗”來說更希望為此提供幫助，北斗導航系統是基于衛星定位與通信系統架構的動態監控系統，基本管理的內容有狀態管理信息儲存。可以對動物個體的動態監測信息進行唯一標識、采集、傳輸、接收、儲存等。采用衛星定位與通信系統（BDS）與集傳感器、GPS技術、GIS技術、無線通訊技術、計算機、數據處理技術相結合，使的對瀕危動物的跟蹤和保護更具人性化、實時性和可靠性。
一、北斗導航系統的簡介
在美國研制出全球定位系統（GPS）和俄國的GLONASS之后我國自行研制出了北斗衛星導航系統簡稱BDS。北斗BDS的主要組成部分有空間端、地面端和用戶端。BDS具有短報文通信能力，并且初步具備區域導航、區域定位、區域授時能力，可以在全球范圍內為各類用戶提供高精度、高可靠的全天候、全天時的導航授時服務。其定位精度優于20米，授時精度由于100納秒。2000年以來我國的4顆北斗導航試驗衛星已成功發射，北斗導航的第一代系統由此建立。并且具備了包括中國以及周邊地區范圍內的定位、授時、報文、GPS廣域差分功能。目前中國已經建成由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成的斗衛星導航系統空間段，屬于二代系統。包括開放服務和授權服務兩種服務方式。在服務區內免費提供的定位、測速以及授時服務叫做開放服務，其定位精度為10米，測速精度為0.2米/秒。授權用戶和享受更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。這也是授權服務的特點。
二、如何實現“北斗”對瀕危動物的跟蹤保護
要利用北斗導航系統實現對瀕危動物的跟蹤保護，可以運用BDS技術制作成無線項圈，這樣可以了解到動物所在的位置和行程，是否會進入人類生活的區域等。運用BDS跟蹤項圈可以讓研究人員了解動物的情況，避免人和野生動物發聲沖突，起到保護瀕危動物的作用。無線項圈的標記范圍從0.5g 用于鳥類和田鼠到460g用于大象、熊和大角麋，最小的標記電池壽命14天，最大的標記電池壽命長達1600天（>4年）。對沒有明顯頸部的動物（如爬行動物蛇、蜥蜴和魚類），可使用可植入標記（Implantable Tag）。所有的標記均可配死亡率和行動傳感器（Mortality and activity sensors）。可改變動物標記的峰值電流和功率輸出，用來改變動物標記的使用范圍。
三、利用北斗導航系統跟蹤瀕危動物的必要性
（一）從北斗的角度分析
北斗導航系統是基于衛星定位與通信系統架構的動態監控系統，基本管理的內容有狀態管理信息儲存。可以對動物個體的動態監測信息進行唯一標識、采集、傳輸、接收、儲存等。采用衛星定位與通信系統（BDS）與集傳感器、GPS技術、GIS技術、無線通訊技術、計算機、數據處理技術相結合，使的對瀕危動物的跟蹤和保護更具人性化、實時性和可靠性。北斗BDS具有全天候定位、高精度定位、觀測時間短、測站間無需通視、儀器操作簡便的優勢。開放服務的定位精度為10米，測速精度為0.2米/秒。授權用戶和享受更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。各個領域都應該提高瀕危動物的保護意識，對于我國自行研制的北斗衛星定位與通信系統來說更應發揮其特長，為瀕危動物的保護貢獻力量。
（二）從社會和自然的角度分析
人類在對自然資源開發利用的過程中，大自然的生態系統遭到破壞，環境也受到污染。動物的物種由此滅絕的速度加快，不少珍稀動物瀕臨滅絕，對于野生動物的保護已迫在眉睫。瀕危動物保護對于社會來說耗資巨大又十分艱巨，需要采用多種手段來進行，涉及到法律、行政、經濟、社會輿論等諸多方面。建立自然保護區、馴養繁殖、采用法律的手段禁止商業性開發、開展國際合作、采用先進技術等都是保護瀕危動物的一些措施。目前瀕危動物的保護涉及到物種的多樣性，維持物種多樣性有利于自然的和諧發展。我們每一個人都應該意識到瀕危動物保護的重要性。
四、北斗導航系統跟蹤保護瀕危動物的意義
人類在對自然資源開發利用的過程中，大自然的生態系統遭到破壞，環境也受到污染。動物的物種由此滅絕的速度加快，不少珍稀動物瀕臨滅絕，對于野生動物的保護已迫在眉睫。北斗導航系統是基于衛星定位與通信系統架構的動態監控系統，基本管理的內容有狀態管理信息儲存。可以對動物個體的動態監測信息進行唯一標識、采集、傳輸、接收、儲存等。采用衛星定位與通信系統（BDS）與集傳感器、GPS技術、GIS技術、無線通訊技術、計算機、數據處理技術相結合，使的對瀕危動物的跟蹤和保護更具人性化、實時性和可靠性。可以起到維持生態平衡，維護物種的多樣性，對于我國自行研制的北斗衛星定位與通信系統來說更是發揮其特長，為瀕危動物的保護貢獻力量，同時也體現出我國高新技術對于生態環境具有很高的保護意識。
五、結論
多種多樣的物種組成了生態系統，每一個物種都是生態系統中的一個重要組成部分，包括人類，他們相互依存，相互聯系，物種多樣性被破壞，整個生態系統就會受到影響。大多數的瀕危動物都具有較高的經濟價值、藥用價值以及醫用價值。所以對于野生動物的保護受到各個領域的關注。科技的發展和進步對于野生動物的保護起到了促進的作用，衛星定位與通信系統的出現，對野生動物的跟蹤保護更是起到了不可替代的作用。衛星定位與通信系統對瀕危動物的活動范圍和行動軌跡進行實時監控，對瀕危動物進行定位跟蹤，對跟蹤動物的體溫、脈搏等數據進行采集和傳送。運用環境優化、刺激等手段引誘物種向有利的方向發展。北斗又是國衛星定位導航領域的尖端，利用北斗導航系統跟蹤瀕危動物能起到更好的保護作用。
參考文獻
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[關鍵詞]變壓器；防盜報警裝置；聲光報警；手機短信提示
中圖分類號：TN929.5；TM41；TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）46-0282-01
1 變壓器被盜事件及防范措施
唐山供電局下各供配電營業所轄區內，在2010至2012年期間發生了多起配變被盜事件，2011年12月份發生6起，2012年3起，變壓器的被盜耗費了大量的人力物力，嚴重影響了正常供電系統，給正常工作和安全帶來了很大的壓力。
2013年下各供配電營業所將“轄區變壓器防盜措施的改進”作為QC課題，初步研制了配電防盜的方案。結合目前市場上變壓器防盜器械的特點，變壓器防盜報警裝置應運而生。該報警裝置彌補了市場上產品的不足，不但能實現遠程短信、電話、Email報警，而且能在就地發出強有力的聲光報警信號，能有效的驅趕盜竊者，直接避免損失。裝置通過短信方式設置分時段運行，避免白天正常停電等情況造成的誤報警，提高了報警的準確率。
2 變壓器防盜技術國內發展現狀
針對農村變壓器頻繁被盜的情況及對盜竊分子作案手法的分析，科研工作者提出了許多解決方案，在一定程度上減少了盜竊案件的發生。國內目前主要采取三種方式進行變壓器防盜。
（1）安排專職人員進行日夜巡查這種結合治安、消防等的防盜方法，但依然無法滿足與違法犯罪分子斗爭的需要。僅靠人力來進行防范己經不能達到震懾犯罪分子的目的，技術預防逐步成為解決變壓器盜竊案件頻發的重要途徑。
（2）機械式防盜，主要由新型聯接栓、栓母及吸能釋能裝置組成或對變壓器進行焊接加固。采用該防盜方式以后，安裝與拆卸均需用專用的工具，用任何其它工具都不能將其卸除而開蓋盜竊。該方式防盜性能特別強，但只能增大犯罪分子拆卸難度，延長拆卸時間，不能防止變壓器被搬移。
（3）電氣式防盜，采用諸如紅外線，門磁開關，有限距離無線通訊等方式解決變壓器防盜問題，但是投入運行后，此類防盜報警設備因產品或系統局限性容易產生誤報警，抗干擾能力差，不能及時發送報警信息，造成了大量人力、物力、財力的浪費。
3 變壓器防盜系統
3.1 設計思路及原則
根據農村電網特點，變壓器智能防盜報警系統的設計方案需要滿足以下特點：
（1） 報警裝置必須滿足第一時間報警通知要求，進行電力設施盜竊破壞行為前必須對運行中的設備進行停電操作，故報警器必須在設備斷電的第一時間發出報警信息；
（2） 滿足現場聲光報警要求，大功率聲光報警器裝置在單一報警器設計中應用效果不佳，但結合在遠程防盜報警器中還是能夠很好的利用其現場震懾力的作用驅離盜竊者。
3.2 系統的構成及實現方法
該變壓器防盜報警裝置包括：聲光報警器、三相輸入供電及判斷電路、信號輸入輸出端子、主處理芯片，GSM無線通訊模塊和蓄電池。主要功能的實現方法如下：
（1）變壓器檢測模塊
當變壓器帶電運行時，裝置采集變壓器三相輸入電壓的變動情況，以判斷電力線路是否缺相或者停電。每相電借入經過一個光隔離器，當沒相電有220VAC時，光隔離器驅動隔離開光接通，從而將電源信號接入單片機的信號輸入端口。如果防盜報警器的門被強行打開，設置在門上的開關將會通過輸入輸出端子轉接后接入高電平信號到單片機的輸入端口，單片機接收到以上任一的信號，首先輸出高電平信號到輸出端口驅動繼電器線圈，繼電器開關觸點與輸入輸出端子上對應報警器的端子相連，從而實現報警器得電報警的目的。
（2）單片機信號處理模塊
單片機是防盜裝置的主要功能器件，用來對采集到的電壓信號進行儲存、處理。本次設計采用的是ATMEL公司生產的ME64單片機。該部分主要由ME64芯片、時鐘電路、復位電路、報警電路及單片機與信號采集單元和串行數據接口組成。
（3）事故報警模塊
選用了6-DZM-10型設備。LTE-1101J型警燈警報告警設備進行報警器模型的裝配制作，以便對產品的結構樣式做進一步的設計探討。經編程調試后電子板實現兩項主要功能：
（a） 手機短信提示，變壓器一旦非正常停電，系統馬上利用GSM900MHZ、1800MHZ、1900MHZ無線網絡發送相關信息到10組預設手機號碼中；
（b） 可通過手機指令自主設定報警時段，防止對計劃停電、搶修停電誤發報警信號。
3.3 變壓器防盜報警裝置安裝
報警裝置采用桿上安裝，主機外殼采用鋁合金制成，綜合考慮了散熱與防雨要求。報警器為LTE-1101J型號，其電源采用400V電源，型號為6-DZM-10，可對缺項故障做到準確及時提示。
4 防盜系統應用效果
唐山供電公司路北營業部30處容易被盜戶外柱上變壓器安裝了智能防盜報警器。2012年10月完成系統裝置的研發，2013年正式投入使用，使用過程中評價如下：
（1） 可使用普通手機人工接警也可以通過接警中心電腦自動報警，具有強大的聯網報警功能；
（2） 對電網供電三相線路檢測，能準確檢測并上報任一項異常情況；
（3） 具有斷電保護功能，當電源線北溲蠱鞣賴簾爸玫撓τ醚芯？
張立興
（唐山供電公司營銷部 河北 唐山 063000）
[摘 要]結合某供電局下各供配電營業所轄區內配電變壓器被盜的實際情況，本論文設計了一種新型變壓器防盜報警裝置，包括聲光報警器、三相輸入供電及判斷電路、信號輸入輸出端子、主處理芯片、GSM無線通訊模塊和蓄電池。變壓器一旦非正常停電，現場聲光報警的同時系統馬上利用無線網絡發送相關信息到10組預設手機號碼中，進行手機短信提示。并且可通過手機指令自主設定報警時段，防止對計劃停電、搶修停電誤發報警信號。
[關鍵詞]變壓器；防盜報警裝置；聲光報警；手機短信提示
中圖分類號：TN929.5；TM41；TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）46-0282-01
黃蘋凳畢低潮贛玫繚茨薌絳郵憊ぷ鰨ǖ綰笞遠淶紜？通過對變壓器防盜報警系統的實際應用，路北營業部農村配網變壓器臺區的設備盜竊事件減少，提高了配網設備完好率，配網設備水平的提高保證了廣大農村的供電可靠性，極大的推動了我局配網運行管理水平。
5 防盜系統的待改進部分
變壓器防盜報警系統的使用給配電安全提供了可靠的保證，但同時該系統本身還存在著一些不足：
（1）變壓器防盜報警系統在需要改進的時候，若能通過通信系統與變壓器的負控終端相兼容，那么系統的升級就能變得很簡單；
（2）在變壓器報警系統報警之后的后續村所聯防機制還不夠完善，需要加緊完善相關的應急處置與預案編制，以及落實可能產生的經費支出等問題。
