導(dǎo)語：如何才能寫好一篇衛(wèi)星通信概論，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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衛(wèi)星功能里最為核心的功能就是通信功能。當(dāng)前，我國的衛(wèi)星通信已經(jīng)有了較快的發(fā)展，其覆蓋的范圍相對較廣、數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣容^快，存儲量較大。衛(wèi)星通信技術(shù)是一種高科技數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可以有效地在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與共享。衛(wèi)星通信的主要方式是地面發(fā)射數(shù)據(jù)傳輸信號到衛(wèi)星上，在經(jīng)衛(wèi)星傳輸?shù)搅硪坏貐^(qū)，有效地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資料的收集、傳輸與處理。

1衛(wèi)星通信技術(shù)概論

1.1衛(wèi)星通信技術(shù)

衛(wèi)星通信技術(shù)，簡單來說就是以人造地球衛(wèi)星為傳輸媒介，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸與共享。其利用的是衛(wèi)星不受環(huán)境及速度限制的特點。衛(wèi)星通信的主要方式是地面發(fā)射數(shù)據(jù)傳輸信號到衛(wèi)星上，在經(jīng)衛(wèi)星傳輸?shù)搅硪坏貐^(qū)，有效地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資料的收集、傳輸與處理。衛(wèi)星通信是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技技術(shù)進(jìn)步的必然產(chǎn)物。

1.2衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的主要是以衛(wèi)星通信技術(shù)為發(fā)展基礎(chǔ)的，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)可以在多顆衛(wèi)星之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞和共享，進(jìn)而在地面段衛(wèi)星接收中心與多顆衛(wèi)星之間就形成了一個通信網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)是衛(wèi)星通信發(fā)揮作用的關(guān)鍵平臺，便利了人們的生活與工作。

2衛(wèi)星通信的主要特點

（1）覆蓋范圍較廣闊，受區(qū)域限制性較小。在衛(wèi)星發(fā)射的波束區(qū)內(nèi)，從任何一處都可以通信。（2）不受地質(zhì)災(zāi)害影響，噪聲小，通信質(zhì)量高，可靠性好。（3）通信機動靈活、開通迅速、架設(shè)方便。（4）能經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)廣播，便于實現(xiàn)多方向多地點的多址聯(lián)系，組網(wǎng)。（5）容量大，典型通信衛(wèi)星的容量為數(shù)十至數(shù)百兆比特/秒，能為幾百個視頻信道或幾萬個話音與數(shù)據(jù)鏈路提供服務(wù)。（6）成本與距離無關(guān)，無論發(fā)射機與接收機之間距離有多遠(yuǎn)，衛(wèi)星傳輸?shù)某杀净臼且粯拥摹?/p>

3衛(wèi)星通信當(dāng)中的主要應(yīng)用技術(shù)

3.1CDMA技術(shù)

CDMA技術(shù)是當(dāng)前衛(wèi)星通信中最常用的技術(shù)。因為其不僅可以結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸用戶的具體要求及其自身的特點，進(jìn)行功率的控制，而且CDMA技術(shù)還可以利用多顆衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的接收，已達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。CDMA也可以理解為一種降低多址干擾的技術(shù)，其技術(shù)主要包括了扇形、控制功率及語音激活三大技術(shù)形式，CDMA技術(shù)有效的減少了在數(shù)據(jù)傳輸時產(chǎn)生的損失、消耗，同時其也保證了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的質(zhì)量與安全，目前，正應(yīng)用于衛(wèi)星通信中，為數(shù)據(jù)傳輸事業(yè)做了突出的貢獻(xiàn)。

3.2MPLS網(wǎng)絡(luò)體系

所謂MPLS網(wǎng)絡(luò)體系，就是一種可以將第二層交換與IP路由無縫集成的手段。當(dāng)前，MPLS技術(shù)是衛(wèi)星通信技術(shù)中發(fā)展較快且擁有廣大發(fā)展前景的高科技技術(shù)。MPLS網(wǎng)絡(luò)體系主要由三大部分構(gòu)成，包括用戶、接入界面及核心層。而用戶層又可劃分為三大類，即衛(wèi)星手持終端用戶、小型局域網(wǎng)用戶、其他相關(guān)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)用戶。用戶層、接入界面與核心層與MPLS進(jìn)行緊密結(jié)合，可以實現(xiàn)對傳輸數(shù)據(jù)的綁定及輸送，進(jìn)而有效地發(fā)揮了衛(wèi)星通信技術(shù)。因此，國家應(yīng)該大力研究MPLS網(wǎng)絡(luò)體系，爭取將其大范圍的應(yīng)用到地震監(jiān)測等領(lǐng)域中去。

3.3衛(wèi)星通信中用的抗干擾技術(shù)

通信系統(tǒng)抗干擾能力的提高主要通過兩個方面來實現(xiàn)：（1）提高系統(tǒng)干擾容限。使系統(tǒng)干擾容限提高的方法：提高接收機信干比處理增益，降低實現(xiàn)損耗和解調(diào)器輸入端要求的門限信噪比。（2）降低接收機輸入干信比。使接收機輸入干信比降低可通過以下幾種方法實現(xiàn)：信號發(fā)射功率需要提高、減低信號傳輸過程中的干擾造成的信號衰減，干擾所安裝的天線的增益、減小信號傳輸路徑損耗等。

4衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成

當(dāng)前，可將衛(wèi)星通信系統(tǒng)劃分為4大部分，即通信衛(wèi)星（即空間段衛(wèi)星）、關(guān)口站（即地面段數(shù)據(jù)接收地）、衛(wèi)星監(jiān)控體系、跟蹤指令系統(tǒng)這四個部分。其中衛(wèi)星通信的作用簡單概括來說就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)站，可以轉(zhuǎn)發(fā)地面的數(shù)據(jù)。進(jìn)行跟蹤及指令的相關(guān)系統(tǒng)的作用是跟蹤測量通信衛(wèi)星，并及時糾正其偏離軌道的現(xiàn)象。而衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)簡單來說就是對衛(wèi)星通信的性能進(jìn)行監(jiān)督與合理掌控，從而保障在數(shù)據(jù)傳輸過程中不會因為性能原因而產(chǎn)生傳輸中斷的現(xiàn)象。

5衛(wèi)星通信技術(shù)在地震觀測臺中的應(yīng)用

5.1技術(shù)思路

當(dāng)前，我國地震觀測臺站使用的是超5類雙絞線到儀器。我國地震觀測臺主要使用的是快速以太網(wǎng)技術(shù)。這種技術(shù)可以實現(xiàn)對于地震的有效觀測與處理。地震觀測臺站一般都會選擇2MSDH的光纖與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行連接，同時以局域網(wǎng)為連接基礎(chǔ)，已達(dá)到IP連接到儀器的目的。通常情況下，與區(qū)域中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送與共享采用的都是10/100M的光纖。

5.2路由設(shè)置

一般情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸都會選用同步數(shù)字體系。如果光纖線路出現(xiàn)了故障的話，路由器就會自動連接到衛(wèi)星通信的鏈路上，將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)資料通過衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，這樣就能保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會因此中斷。而當(dāng)排除了光纖線路的故障后，路由器又會自動進(jìn)行切換，進(jìn)而傳輸數(shù)據(jù)。

5.3調(diào)試注意問題

在對衛(wèi)星進(jìn)行調(diào)試的時候一定要注意以下問題：（1）在選擇安裝衛(wèi)星天線的地方時一定要注意選擇不存在干擾源或者是無障礙物的地方，同時安裝基座的時候一定要保證其牢靠程度，最好是選擇用水泥進(jìn)行固定，使之不能受到強風(fēng)等因素的影響。（2）一般情況下，在設(shè)置衛(wèi)星系統(tǒng)的總功率時要大于50W，這是為了達(dá)到穩(wěn)定接收數(shù)據(jù)的目的。（3）在選擇線纜的時候要依據(jù)情況而定。通常情況下，使用短線纜的情況是進(jìn)行對星時，而使用長纜時一般都是結(jié)束對星之后。但是需要著重注意的是即使使用長線纜，其長度也要短于80m。

6結(jié)語

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關(guān)鍵字：通信現(xiàn)代通信技術(shù)光纖光纖通信

中圖分類號：E271.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、什么是現(xiàn)代通信

1.1、縱觀通信的發(fā)展分為以下三個階段：第一階段是語言和文字通信階段。第二階段是電通信階段。第三階段是電子信息通信階段。1.2、信息傳輸技術(shù)主要包括光纖通信，數(shù)字微波通信，衛(wèi)星通信，移動通信以及圖像通信。

1.21、光纖是以光波為載頻，以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的一種通信方式，其主要特點是頻帶寬，比常用微波頻率高104~105倍；損耗低，中繼距離長；具有抗電磁干擾能力；線經(jīng)細(xì)，重量輕；還有耐腐蝕，不怕高溫等優(yōu)點。

1.22、數(shù)字微波中繼通信是指利用波長為1m~1mm范圍內(nèi)的電磁波通過中繼站傳輸信號的一種通信方式。其主要特點為信號可以"再生"；便于數(shù)字程控交換機的連接；便于采用大規(guī)模集成電路；保密性好；數(shù)字微波系統(tǒng)占用頻帶較寬等的優(yōu)點，因此，雖然數(shù)字微波通信只有二十多年的歷史，卻與光纖通信，衛(wèi)星通信一起被國際公認(rèn)為最有發(fā)展前途的三大傳輸手段。

1.23、衛(wèi)星通信簡單而言就是地球上的無線電通信展之間利用人在地球衛(wèi)星作中繼站而進(jìn)行的通信。

1.24、早期的通信形式屬于固定點之間的通信，隨著人類社會黨俄發(fā)展，信息傳遞日益頻繁，移動通信正是因為具有信息交流靈活，經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)勢，得到了迅速的發(fā)展，所謂移動通信，就是在運動中實現(xiàn)的通信。其最大的優(yōu)點是可以在移動的時候進(jìn)行通信，方便，靈活?，F(xiàn)在的移動通信系統(tǒng)主要有數(shù)字移動通信系統(tǒng)（GSM）,碼多分址蜂窩移動通信系統(tǒng)（CDMA）。

1.25數(shù)據(jù)網(wǎng)是計算機技術(shù)與近代通信技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物，它是信息采集，傳送，存儲及處理融為一體，并朝著更高級的綜合體發(fā)展。

二、淺談光纖的發(fā)展與前景

1、光纖通信的歷史

光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。1966年,美籍華人高錕和霍克哈姆,預(yù)見了低損耗的光纖能夠用于通信,敲開了光纖通信的大門,引起了人們的重視。1970年,美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖,光纖通信時代由此開始。1977年美國在芝加哥相距7000米的兩電話局之間,首次用多模光纖成功地進(jìn)行了光纖通信試驗。8.5微米波段的多模光波為第一代光纖通信系統(tǒng)。1981年又實現(xiàn)了兩電話局間使用1.3微米多模光纖的通信系統(tǒng),為第二代光纖通信系統(tǒng)。1984年實現(xiàn)了1.3微米單模光纖的通信系統(tǒng),即第三代光纖通信系統(tǒng)。80年代中后期又實現(xiàn)了1.55微米單模光纖通信系統(tǒng),即第四代光纖通信系統(tǒng)。用光波分復(fù)用提高速率,用光波放大增長傳輸距離的系統(tǒng),為第五代光纖通信系統(tǒng)。新系統(tǒng)中,相干光纖通信系統(tǒng),已達(dá)現(xiàn)場實驗水平,將得到應(yīng)用。光孤子通信系統(tǒng)可以獲得極高的速率,20世紀(jì)末或21世紀(jì)初可能達(dá)到實用化。

2、光纖技術(shù)發(fā)展的特點

2.1、頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到10Gbps。

2.2、損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低;若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。

2.3、抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng),光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。

2.4、無串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串?dāng)_,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

3、光纖技術(shù)的發(fā)展前景

對光纖通信而言,超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo),而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。

3.1、向超高速系統(tǒng)的發(fā)展。

目前10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應(yīng)用。但是,10Gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感,而已經(jīng)鋪設(shè)的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng)的要求,需要實際測試,驗證合格后才能安裝開通。它的比較現(xiàn)實的出路是轉(zhuǎn)向光的復(fù)用方式。光復(fù)用方式有很多種,但目前只有波分復(fù)用(WDM)方式進(jìn)入了大規(guī)模商用階段,而其它方式尚處于試驗研究階段。

3.2、向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)。

采用電的時分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當(dāng)錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。采用波分復(fù)用系統(tǒng)的主要好處是:1.可以充分利用光纖的巨大帶寬資源,使容量可以迅速擴(kuò)大幾倍至上百倍;2.在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖和再生器,從而大大降低了傳輸成本:3.與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān),是引入寬帶新業(yè)務(wù)的方便手段;4.利用WDM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)可望實現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。

3.3、開發(fā)新代的光纖

傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢,開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前,為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要,已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。3.4、全光網(wǎng)絡(luò)。

4、總結(jié)

光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。

三、現(xiàn)代通信概論專業(yè)學(xué)習(xí)規(guī)劃

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關(guān)鍵詞： 無線傳感； 互聯(lián)網(wǎng)； 智能化； 數(shù)字校園

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）11-27-03

Design and application of wireless sensor in campus network

Zheng Lei， Wang Wenli

（Guangxi International Business Vocational College， Nanning， Guangxi 530007， China）

Abstract： The timing of the development of wireless sensor campus network and related industries has coming. Through the wireless sensing and mobile Internet technology， the sensors are embedded in classrooms， training rooms， dormitories， libraries and parking lots. They are connected together to form "wireless sensor networks". "Wireless sensor networks" and various application software platform are integrated by the monitoring center. The school teaching， student management， teaching building management and application systems are combined to improve the clarity and flexibility of information exchanging to achieve "wireless sensor" mode of intelligent digital campus.

Key words： wireless sensor network； Internet； intelligent； digital campus

0 引言

在學(xué)校信息化建設(shè)中，面臨著各種不同的問題，如網(wǎng)絡(luò)安全體系脆弱，信息共享和自動化程度都不夠完整[1]。如果將無線傳感、虛擬化及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合應(yīng)用，以完善學(xué)校的各個管理系統(tǒng)，形成一個“無線傳感”模式的校園，都將提高教學(xué)、圖書管理、教學(xué)辦公樓管理等信息交互的明確性和靈活性，從而實現(xiàn)智能化管理的校園模式。

1 “無線傳感”技術(shù)體系

很早之前就出現(xiàn)了將傳感器采用點對點傳輸、連接傳感控制器而構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)[2]。隨著科學(xué)不斷發(fā)展，傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點處理信息的方式變得多樣化，其準(zhǔn)確性也大大提高。之后由于互聯(lián)網(wǎng)的普及和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，傳感網(wǎng)絡(luò)也滲透到互聯(lián)網(wǎng)中，并應(yīng)用到社會各個領(lǐng)域。無線傳感網(wǎng)絡(luò)是一個全新的信息獲取平臺，能夠?qū)崟r檢測和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各個檢測對象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。無線傳感網(wǎng)絡(luò)可以看成是由數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和控制管理中心三部分組成的。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都由傳感器、處理單元和通信模塊三部分組成，一個或者多個節(jié)點相互感應(yīng)相連，構(gòu)成一個類似局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，通過協(xié)議，再將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后經(jīng)無線電波傳輸給控制處理中心。

無線傳感技術(shù)目前已在移動設(shè)備中廣泛使用，如藍(lán)牙。在學(xué)校，無線傳感技術(shù)可以以校園網(wǎng)為支撐，通過信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)[3]，其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送與交互，采用智能計算技術(shù)對信息進(jìn)行分析處理，從而提高對物質(zhì)世界的感知能力，實現(xiàn)智能化的決策和控制[4]。物聯(lián)網(wǎng)將傳感技術(shù)和人工智能相結(jié)合，利用云計算模式識別等各種技術(shù)，從海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同領(lǐng)域、不同用戶的各種需求[5]。

無線傳感技術(shù)在應(yīng)用中最關(guān)鍵的就是無線電波感應(yīng)，我們把這層稱為感知層，感知層是無線傳感網(wǎng)絡(luò)的“感覺器官”，主要任務(wù)是對經(jīng)過處理信息進(jìn)行辨識與分類，是獲取信息的關(guān)鍵。感知層的功能和品質(zhì)決定了無線傳感網(wǎng)絡(luò)獲取信息的速度和獲取的信息的質(zhì)量。當(dāng)感知層獲取相應(yīng)的信息后，數(shù)據(jù)通過各類無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，這層我們稱為傳輸層。傳輸層通過傳輸介質(zhì)將信息準(zhǔn)確定位傳輸，最常見的兩種傳輸介質(zhì)是各種無線網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星傳輸，利用無線網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)短距離的傳輸，傳輸速度快而且準(zhǔn)確性高。利用衛(wèi)星傳輸，其信息傳輸范圍覆蓋非常大，但傳輸速度相對慢[6]。在無線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳輸層，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，采?PSFQ（Pump Slowly，F(xiàn)etch Quickly）重傳機制[7]，如圖1所示。

[A＼&][B＼&] [1][2沒有到達(dá)B][重新請求2][重新發(fā)送2][3][4]

圖1 PSFQ重傳機制

圖1中，源節(jié)點A可以低速向網(wǎng)絡(luò)注入數(shù)據(jù)包，接收點B有足夠的時間檢測這些數(shù)據(jù)包是否丟失，在檢測到如圖1中的數(shù)據(jù)包2發(fā)生丟失時，立刻向A請求重傳，一直到接收到指定的數(shù)據(jù)包，這樣利用接收點的延遲機制，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?。?shù)據(jù)通過傳輸層傳輸，接收點可以利用PC或者云平臺對接收的數(shù)據(jù)要進(jìn)行處理和存儲，這層我們稱之為平臺層。應(yīng)用層是對數(shù)據(jù)的使用，就像互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層一樣，應(yīng)用有很多，在校園網(wǎng)中，可以應(yīng)用于教室的管理、宿舍的管理和圖書館的管理等。這四層具體作用如圖2所示。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都具有這四層。

[樓宇管理][智能宿舍][環(huán)境監(jiān)測][更多…][應(yīng)用層][數(shù)據(jù)處理中心，如PC][分布式數(shù)據(jù)處理中心，如云平臺][各類無線網(wǎng)絡(luò)][衛(wèi)星通信網(wǎng)][讀卡器][溫度感知][攝像頭][更多…] [平臺層][傳輸層][感知層]

圖2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理層

2 “無線傳感”模式校園整體結(jié)構(gòu)

無線傳感校園建設(shè)的核心基礎(chǔ)之一就是數(shù)據(jù)融合平臺的建立。數(shù)據(jù)融合平臺的重要作用主要體現(xiàn)在：整合數(shù)據(jù)資源，統(tǒng)一信息管理。將校園內(nèi)的各個應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)整合在一起，實施統(tǒng)一的管理與控制，綜合利用各種網(wǎng)絡(luò)接入手段，提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，為無線傳感校園應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)通信保障。在無線傳感校園網(wǎng)中，使用者通過登錄界面，依照角色權(quán)限，登錄到綜合信息服務(wù)平臺，然后在綜合信息平臺選擇各類應(yīng)用，也就是說綜合信息平臺式整合校園中各類應(yīng)用系統(tǒng)，這種登錄方式是采用比較安全的以賬戶密碼和角色為安全策略的單點接入方式。

2.1 監(jiān)控中心

為保證使用者使用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，整個無線傳感網(wǎng)絡(luò)中需要有一個監(jiān)控中心，監(jiān)控中心最核心的部件就是傳感器，它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和處理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的應(yīng)用管理，是整個系統(tǒng)的核心。它隨時對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問，對系統(tǒng)的運行和配置數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括配置參數(shù)，發(fā)送監(jiān)控命令，收集各應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)和其他配置數(shù)據(jù)的管理等。接收的數(shù)據(jù)隨著實際情況的變化而變化，保證了數(shù)據(jù)的實時性。同時，監(jiān)控中心給使用者提供各綜合信息的主界面，相當(dāng)于網(wǎng)站的主頁，使用者可以通過主界面進(jìn)入各個應(yīng)用系統(tǒng)。主界面模塊主要由監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)顯示和控制面板等組成。將數(shù)據(jù)以圖形化的方式形象直觀地展示出來，為用戶提供整個無線傳感校園網(wǎng)的實時監(jiān)控。同時，使用者可根據(jù)自己的需求來配置和管理系統(tǒng)。

2.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和操作。將采集的實時數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可以根據(jù)使用者需要隨時調(diào)用數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)，為使用者了解相應(yīng)子應(yīng)用系統(tǒng)的實時狀態(tài)提供支撐，比如對于教室管理子系統(tǒng)，可以隨時了解教室的使用情況。監(jiān)控中心所有的信息數(shù)據(jù)都來至于數(shù)據(jù)庫，如圖3所示。

[接收和發(fā)送數(shù)據(jù)

][無線傳感校園網(wǎng)監(jiān)控中心][數(shù)據(jù)處理中心（數(shù)據(jù)庫）] [校園網(wǎng)] [接收和發(fā)送數(shù)據(jù)]

圖3 數(shù)據(jù)處理模式

圖3中，信息的傳遞主要是靠對應(yīng)接口，要保證數(shù)據(jù)的通信，其接口的配置和管理尤為重要。接口是軟件主系統(tǒng)對子系統(tǒng)的通道，通過與感知層的數(shù)據(jù)交互，可以實現(xiàn)使用者對底層硬件的控制。

3 子應(yīng)用系統(tǒng)

3.1 樓宇管理

無線傳感樓宇管理系統(tǒng)通過統(tǒng)一的平臺對建筑物內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行自動控制和管理，并對用戶提供信息和通信服務(wù)。另外對建筑物的所有設(shè)備、消防、保安設(shè)備等進(jìn)行綜合監(jiān)控和協(xié)調(diào)。將樓宇設(shè)備管理系統(tǒng)（如電源系統(tǒng)、多媒體教室設(shè)備、燈光系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等）、辦公自動化系統(tǒng)（OA）和通信自動化系統(tǒng)整合聯(lián)接起來，形成一體化樓宇管理系統(tǒng)。通過各種軟件接口集成以上各子系統(tǒng)，通過高速網(wǎng)絡(luò)和開放的、標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口進(jìn)行各系統(tǒng)間的無縫集成，以達(dá)到信息共享及系統(tǒng)的聯(lián)動，并自動完成數(shù)據(jù)采集、存儲、分析等工作，達(dá)到對樓宇內(nèi)所有機電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制。樓宇管理系統(tǒng)包括監(jiān)控和管理兩層主要功能，它通過主干網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心聯(lián)接，將樓宇內(nèi)的每個子系統(tǒng)集中在同一界面，通過這個界面可以十分方便的實現(xiàn)對樓宇內(nèi)的各子系統(tǒng)實施監(jiān)視、控制和管理，操作者可以得到所需的子系統(tǒng)信息，以及控制相關(guān)設(shè)備。

3.2 圖書館管理

圖書管理子系統(tǒng)對讀者、圖書、文獻(xiàn)、書庫書架的一體化標(biāo)識，構(gòu)架起計算機信息和館藏文獻(xiàn)、讀者服務(wù)之間的更為方便高效的管理與服務(wù)體系。監(jiān)控中心完成對圖書館所有設(shè)備的監(jiān)視與控制，主要包括自助“借/還”書、安全門禁及圖書盤點統(tǒng)計系統(tǒng)等。監(jiān)控中心能及時發(fā)現(xiàn)異常設(shè)備，更新軟件界面圖標(biāo)狀態(tài)，自動發(fā)出的報警信息。監(jiān)控中心還能獲取異常設(shè)備詳細(xì)信息。

3.3 車位狀態(tài)感知

每個傳感器節(jié)點通過超聲波對車位信息進(jìn)行檢測，檢測完后，通過微控制器進(jìn)行處理，并將檢測后的信息通過總線發(fā)送到數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，數(shù)據(jù)處理設(shè)備處理好數(shù)據(jù)后通過接口傳送到監(jiān)控中心，然后再自動將數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)庫中。應(yīng)用終端可以通過訪問數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，然后對車位狀態(tài)進(jìn)行管理。

3.4 重點人物位置感知

感知目標(biāo)信息的節(jié)點將感知信息廣播（無線）傳送到管理節(jié)點，再由管理節(jié)點融合感知信息，對目標(biāo)位置進(jìn)行判斷。由于無線傳感具有擴(kuò)展性強、實時性和隱蔽性好等特點，所以非常適合對運動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤定位。目標(biāo)定位應(yīng)用可以分為偵測、定位、報告三個階段。在偵測階段，每個傳感器節(jié)點隨機“啟動”以探測目標(biāo)，并在目標(biāo)出現(xiàn)后計算自身到目標(biāo)的距離，同時向網(wǎng)絡(luò)廣播包括節(jié)點位置及與目標(biāo)的距離等內(nèi)容的信息。

3.5 校園環(huán)境感知

隨著人們對于環(huán)境問題的關(guān)注程度越來越高，需要采集的環(huán)境數(shù)據(jù)也越來越多，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在校園指定點安裝傳感器，感知這些指定點的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等相關(guān)信息，將這些信息返回監(jiān)控中心，然后現(xiàn)在顯示在監(jiān)控中心的主界面。該子系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集端和移動監(jiān)控終端兩部分組成。在數(shù)據(jù)采集端，利用傳感器實現(xiàn)對環(huán)境的實時監(jiān)測，把所采集到的數(shù)據(jù)通過無線傳輸模塊傳送到移動監(jiān)控終端。在移動監(jiān)控終端，接收數(shù)據(jù)，將處理后的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。

將上述所有子系統(tǒng)整合起來，無線傳感校園總體應(yīng)用框架如圖4所示。

圖4 無線傳感校園網(wǎng)設(shè)計

4 結(jié)束語

本文對在校園網(wǎng)中應(yīng)用無線傳感技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。從“無線傳感”技術(shù)體系出發(fā)，首先設(shè)計了整體結(jié)構(gòu)，并對無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸處理進(jìn)行設(shè)計，最后對監(jiān)控中心的綜合應(yīng)用平臺中樓宇管理子系統(tǒng)、圖書館管理子系統(tǒng)、車位狀態(tài)感知子系統(tǒng)、重點人物定位子系統(tǒng)和校園環(huán)境子系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明和設(shè)計，形成了一個完整的“無線傳感模式”的校園網(wǎng)。

無線傳感技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將引發(fā)新一輪信息技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命，是信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來競爭的制高點和產(chǎn)業(yè)升級的核心驅(qū)動力[8]。由無線傳感技術(shù)引申出的物聯(lián)網(wǎng)概念是龐大和豐富的，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將更為廣泛。如果將物聯(lián)網(wǎng)、云計算服務(wù)和校園網(wǎng)的各軟件系統(tǒng)整合起來，這又將是新一輪的技術(shù)革命。

無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，傳感器感知的數(shù)據(jù)是整個網(wǎng)絡(luò)的核心，建設(shè)統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺和綜合信息服務(wù)平臺，并建立安全高效、統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)中心是重中之重[9]。就目前而言，在校園網(wǎng)中實現(xiàn)“無線傳感模式”，還面臨著許多問題。

⑴ 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)正常通信聯(lián)系中，信號可能被一些障礙物或其他電子信號干擾，如何安全有效進(jìn)行通信是個有待研究的問題。

⑵ 成本問題。在一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，需要使用數(shù)量龐大的微型傳感器，這樣成本會制約其發(fā)展。

⑶ 高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是組織無線傳感器的成網(wǎng)技術(shù)，有多種形態(tài)和方式，合理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以最大限度地利用資源。在其中還包括網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問題和大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點移動性管理問題等有待解決。

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篇4

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代教育技術(shù)；視聽說；教學(xué)

一、現(xiàn)代教育技術(shù)概論

現(xiàn)代教育媒體是指應(yīng)用現(xiàn)代科技成果發(fā)展起來的用以儲存、傳遞和處理教育信息的載體和工具，是多種教育技術(shù)與教育資源的總稱。目前學(xué)界把教育媒體分為兩大類：一類是傳統(tǒng)教育媒體，如教科書、學(xué)習(xí)參考書、講義、掛圖、實物、標(biāo)本等；另一類是現(xiàn)代教育媒體（又稱電教媒體），如幻燈片、投影、錄音、電影、電視、計算機、衛(wèi)星通信技術(shù)等?，F(xiàn)代教育媒體從某種意義上說是人體的延伸。印刷品是眼睛的延伸；無線電廣播、擴(kuò)音系統(tǒng)相當(dāng)于耳朵的延伸；攝影機、攝像機，相當(dāng)于視覺的延伸；電影、電視相當(dāng)于視聽覺得延伸；錄像機、錄音機的信息存儲計算機的邏輯運算相當(dāng)于人腦部分的延伸?，F(xiàn)代認(rèn)知語言學(xué)的理論中，把人的“信息加工”過程看成是與計算機信息加工的一個體系。

二、現(xiàn)代教育技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境

在未來的教育、教學(xué)活動中，網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)取代傳統(tǒng)的黑板和粉筆是大勢所趨。但是，還必須充分認(rèn)識到，在教育、教學(xué)活動中，即使運用了最先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)，也并不一定意味著教育就現(xiàn)代化了，從傳統(tǒng)教育向現(xiàn)代教育的轉(zhuǎn)變，最根本的是教育觀念的轉(zhuǎn)變。很普遍的一個現(xiàn)象是：在很多學(xué)校中，現(xiàn)代教育技術(shù)的硬件建設(shè)已相當(dāng)完備，計算機已成為基礎(chǔ)課程，但計算機操作方面的考核，仍然用筆答試卷進(jìn)行，仍以考試分?jǐn)?shù)來評價學(xué)生的創(chuàng)造能力和操作能力。這反映出應(yīng)試教育觀念的影響仍然很深，人們（尤其是教育部門的教師與領(lǐng)導(dǎo)）還沒有從實質(zhì)上理解素質(zhì)教育或接受素質(zhì)教育。也就是說，人們的觀念不能更新，物質(zhì)條件再優(yōu)越，教學(xué)方法和手段再先進(jìn)，也不可能從根本上改變應(yīng)試教育的現(xiàn)狀。

在我國，對于那些現(xiàn)代教育技術(shù)設(shè)施還不夠完備的廣大學(xué)校和地區(qū)來說，我國教育技術(shù)專家也提出了一種以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的“雙主”教學(xué)模式。這種教學(xué)模式是“以教為中心”和“以學(xué)為中心”的揉合與優(yōu)勢互補，它基本保留“傳遞一接受”的教學(xué)過程，以接受學(xué)習(xí)作為主要學(xué)習(xí)方式，教師有時處于中心地位，但更多時候是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。“雙主”教學(xué)模式強調(diào)對以計算機為基礎(chǔ)的現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用，強調(diào)學(xué)習(xí)的目的是實現(xiàn)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的意義建構(gòu)，即實現(xiàn)意義學(xué)習(xí)。顯然，“雙主”教學(xué)模式更適合我國國情，有助于實現(xiàn)我國的素質(zhì)教育。在此模式下，作為教育工作參與者有必要把現(xiàn)代教育技術(shù)作為工具（借助于多媒體工具和平臺，英語教學(xué)可以從視、聽、觸多個維度展開。不僅教師的授課、指導(dǎo)、輔助要通過各類媒體進(jìn)行，而且學(xué)生的學(xué)習(xí)和探索也要借助于各類媒體來實現(xiàn)。）；把現(xiàn)代教育技術(shù)作為資源（現(xiàn)代教育技術(shù)能夠提供多樣化的學(xué)習(xí)資源，如磁帶音像教材、多媒體教學(xué)軟件、校園網(wǎng)等，而且因特網(wǎng)本身就是一座世界上最大的教學(xué)資源庫。）；把現(xiàn)代教育技術(shù)作為環(huán)境（如多媒體綜合教室、多媒體計算機網(wǎng)絡(luò)教室、電子閱覽室、校園網(wǎng)、基于因特網(wǎng)的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)等。）；用現(xiàn)代教育技術(shù)實現(xiàn)合作學(xué)習(xí)（應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)提供的各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，發(fā)展學(xué)生的主體意識）。

三、現(xiàn)代教育技術(shù)與現(xiàn)代英語教學(xué)

1、現(xiàn)代教育技術(shù)在現(xiàn)代英語教學(xué)中的歷史

現(xiàn)代教育技術(shù)在英語教學(xué)中的運用已有近一個世紀(jì)的歷史。我國學(xué)者戴正南、黃正光（1998）把它分為三個階段，即萌芽階段、發(fā)展階段和深入階段。目前我國學(xué)者普遍認(rèn)為教育技術(shù)輔助教學(xué)萌芽階段始于19世紀(jì)末。20世紀(jì)發(fā)明了唱片和留聲機，他們用于輔助英語教學(xué)取得了很好的效果。1930年德國出版了第一部論述外語教學(xué)中使用錄音的教學(xué)法著作——《信語言教授中的留聲機》的論文集。20世紀(jì)30至60年代，科學(xué)地迅速發(fā)展又豐富了教育技術(shù)和媒體推動了現(xiàn)代教育技術(shù)輔助英語教學(xué)的向前發(fā)展。不久，以錄音機為主要設(shè)備的語言實驗室問世，并很快在英語教學(xué)中推廣應(yīng)用。這一發(fā)展標(biāo)志著現(xiàn)代教育技術(shù)輔助英語教學(xué)進(jìn)入新的發(fā)展時期。而這一時期正是行為主義“聽說教學(xué)法”的鼎盛時期。美國教學(xué)法專家Stack指出：“建立在‘聽說法’基礎(chǔ)上的教學(xué)體系的主要環(huán)節(jié)，就是在語言實驗室中進(jìn)行大量的練習(xí)。語言實驗室把教師從無窮的句型重復(fù)中解放出來，從而可能利用課堂時間于‘創(chuàng)造性’的語言活動”。20世紀(jì)70年代，各種不同類型的錄音機、錄像機、衛(wèi)星傳播、計算機等為英語教學(xué)創(chuàng)造了更為豐富的教學(xué)手段和教學(xué)環(huán)境。尤其是90年代后期，在教學(xué)上的運用從過去的聽說轉(zhuǎn)變?yōu)橐暵犝f，從視聽說到閱讀、寫作、翻譯、文學(xué)等課堂教學(xué)，從原來的語言實驗室教學(xué)到校園網(wǎng)教學(xué)從本土化的教學(xué)、大國際的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)到全球一體化教學(xué)等。教育技術(shù)的發(fā)展和在教學(xué)中的應(yīng)用在改變著教育，在改變著教學(xué)的模式，在改變著學(xué)習(xí)的模式，在改變著教師與學(xué)生，在改變著教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境，在構(gòu)建多元化、多元化的終身學(xué)習(xí)的信息化社會。

2、現(xiàn)代教育技術(shù)與現(xiàn)代英語教學(xué)

英語的目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地、有目的地使用語言的交際能力。英語作為一種交際工具，要通過英語交際活動和有趣的課堂教學(xué)活動才能更好地為學(xué)生掌握。具體來說，這不僅要求教材真實地接近生活，也要求教師在教學(xué)中創(chuàng)造性地利用教材進(jìn)行交際性教學(xué)，盡量避免使用母語解析英語。教師必須具備運用英語組織教學(xué)的能力，這是對教師能力最起碼的要求。教師還要善于營造一個使用英語的環(huán)境，鼓勵學(xué)生勇于運用英語學(xué)習(xí)和思考。英語教學(xué)要改革，要達(dá)到制高點，我們沒有理由不使英語教學(xué)數(shù)字化，我們沒有理由不依賴于現(xiàn)代教育技術(shù)，尤其是以計算機為核心的多媒體技術(shù)。

3、現(xiàn)代教育技術(shù)與現(xiàn)代英語教師

多媒體輔助英語教學(xué)應(yīng)當(dāng)作為現(xiàn)代英語教育和英語教學(xué)改革的制高點或突破口。現(xiàn)代英語教師應(yīng)有的素質(zhì)：一是要掌握三種語言與文化：中國語言文化、外國語言與文化、計算機語言與計算機文化；二是要掌握三種理論：教育理論、語言學(xué)理論、跨文化交際；三是要掌握三種媒體：大媒介（電子系統(tǒng)）、多媒體（幻燈、投影、錄音等）、綜合媒體（計算機技術(shù)、通訊技術(shù)結(jié)合構(gòu)成的信息網(wǎng)絡(luò)）；四是要掌握三種技術(shù)：編制技術(shù)、使用技術(shù)、維護(hù)技術(shù)；五是要掌握三種方法：教學(xué)方法、科研方法、創(chuàng)新方法；六是要具有三種個性品質(zhì)：勤奮、思索、創(chuàng)新。英語教師必須對教育學(xué)、心理學(xué)、傳播學(xué)、跨文化交際、現(xiàn)代教育技術(shù)學(xué)和教學(xué)法等方面的知識有比較深入的了解和掌握，以適應(yīng)現(xiàn)代教育輔助教學(xué)工作的需要。英語教師還應(yīng)掌握常用的現(xiàn)代教育技術(shù)，如幻燈片、投影儀、錄音機、計算機等現(xiàn)代教育技術(shù)設(shè)備的使用；幻燈、投影、錄音、錄像教材、軟件、網(wǎng)絡(luò)的一般編制技能和技巧。同時還要掌握上網(wǎng)，獲取、運用網(wǎng)上信息服務(wù)于教學(xué)的技能。