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通信技术概念范文

发布时间:2023-10-09 15:04:37

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇通信技术概念范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

通信技术概念

篇1

5G通信技术是以之前的无线通信网络技术为基础进行技术升级和改造,使其各项性能均优于之前的无线通信网络技术,为用户提供更多、更优质的业务服务。相比较2G、3G、4G无线网络通信技术而言,5G通信技术继承了它们的优势,并且在此基础上引入更加先进的技术,使得通信技术更加完善,一旦投入运行,势必会占据较大的通信市场份额。从5G通信技术的发展现状来看,其在建设中运用了纳米技术、隐私保密技术,更重视通信传输的安全性、便捷性和灵活性,大幅度提升传输速度,降低能量损耗,5G无线网络的拓扑结构如图1所示。综上,5G无线通信技术能够更好地保护个人通信信息,若在信息传输中遇到问题,5G通信技术会及时分析和解决问题,加大对通信信息的保护力度。

1.2技术优势

1.2.1传输速率更快

5G通信技术是最为先进的移动通信技术,相比较4G通信技术而言,是其数据传输速度的十倍以上,具备传输速率快的显著优势。从5G通信技术的实践应用来看,可在波段为28GHz的情况下保证传输速度可达1Gbps,而4G通信技术在同等条件下的传输速度只能达到75Mbps,并且非对称的数据传输能力仅高于2Mb/s,由此可见5G通信技术实现了传输速度的大幅度提升。

1.2.2兼容性更好

5G通信技术是一项兼容2G、3G、4G网络通信技术于一体的全通信平台,该平台不仅能够支持多种网络通信技术的使用,而且还能够接入BLUETOOTH、WIFI等无线技术,拓展通信服务功能,使5G通信技术具备良好的兼容性。尤其在网络平台支付方面,能够提高支付操作的安全性。

25G无线通信技术的应用

2.15G无线通信关键技术

在5G无线通信网络中,MIMO和D2D是两项较为关键的技术。

2.1.1MIMO技术

MIMO即多端口输入与输出技术,其通过加大对发射功率的复用及通信带宽的复用,从而使无线通信网络的性能变得更加完善。早期的MIMO只能实现单点对单点,随着技术的不断进步,现在已经可以实现单点对多点,具体的技术方案是将多根天线置于发射或接收端,由此可满足时频资源下,空间多路复用增益最大化,这样能够提升整个通信链路的可靠性,通信系统的总吞吐量将会随之大幅度提升。目前,业内的专家学者加大了对集中布设天线的研究力度,有的学者提出可以融合云无线接入网,获得一种全新的MIMO系统,如果该系统开发成功将会使整个5G无线通信网络的性能获得进一步提升。

2.1.2D2D技术

这是5G无线通信的关键技术,它的主要作用是对蜂窝系统进行补充,使无线数据流量的增长成为可能。D2D能够对资源进行精简,并且还可以减少外界的干扰,同时,传输效率的提升,使传输成本大幅度降低。在对D2D技术进行具体应用时,需要重点解决的问题是无线资源管理和通信实时性的保障,这将成为D2D技术的研究关键,上述问题解决后,D2D技术在5G无线通信中的作用将会得到最大限度地发挥。

2.25G无线通信技术的具体应用

安卓系统是以开放源代码和Linux为基础开发的操作系统,被广泛应用于平板电脑、智能手机系统中。安卓系统采用了分层架构,从高到底总共分为4层,分别为应用程序层、框架层、运行层和内核层。在分层架构中,5G纳米核心技术被应用于系统内核层,可以完全分离安卓基础文件与硬件的驱动系统。利用5G通信技术的高速无线传输优势,可保证云储存端与终端同步实现硬件驱动,从而缩小储存数据信息所占用的空间,并且还能够提高终端硬件外设装置的丰富性。安卓系统具备开放性强的特点,这也对信息数据的安全性带来了严峻考验,而利用5G通信技术中的纳米技术,能够对通信进行加密,引入量子密码学的相关技术避免通信中出现信息泄露问题,保护安卓终端设备的安全性。

3结论

综上所述,5G无线通信是网络技术的发展趋势,它的出现不但会带来更加安全和高速的网络之外,还能使全球网络的无缝连接成为可能。同时,5G无线通信的良好兼容性,使其能够在更多领域中获得应用。在未来一段时期,应加大对相关方面的研究力度,为5G的发展提供强有力的技术支撑。

作者:姚蕴珍 单位:山东科技大学电子通信与物理学院

参考文献

[1]王景尧,白岩,孟祥娇,崔雪然.5G无线通信技术发展跟踪与分析[J].现代电信科技,2014(12):1-4.

篇2

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0350-01

前言:近年来,5G已经成为了国内外的通信领域研究的重点内容。目前世界各个国家都在就5G的发展和应用需求以及关键的技术指标进行合理的研究,目的是为了能够早日实现对5G技术的全范围的应用和普及,为人们的生产和生活带来更大的便利,也在一定程度上,为社会的发展创造更为积极的因素。为此,相关的人员有必要对5G无线通信技术概念及相关应用进行认真的研究和分析。

1.5GT无线通信技术的相关概念介绍

随着经济的发展和科学技术的不断进步,人们对于无线网络技术的研究也在不断的深入,在这个过程中,我们对无线通信网络技术进行合理的升级和改造,形成了新的5G无线网络通信技术。我们在未来的技术发展过程中,能够将此技术应用的更为完善。5G无线通信网络技术主要是在国际通信工程发展的背景中提出来的一种重要的无线通信方式,其在未来的通信应用中,具有广泛的发展前景。在网络工程的建设过程中,我们不难发现,5G无线通信网络技术能够将纳米技术给予更为有效的利用,并且实现对相关使用者信息的有效保护,使得无线网络通信技术具有更大的便利性和灵活性,提高其对信息传递的质量和速度,减少了能量的损害[1]。在5G无线通信技术的应用过程中,我们能够发现,其具有最为明显的优点,就是其能够尽可能的对个人信息进行有效的保护,其中一旦出现问题,系统就会第一时间识别问题,采取合理的措施对其给予保护。

5G技术相比较其它的通信网络技术而言,具有更多的优点,其不仅能够将之前的一些无线网络通信技术的优点给予有效的保留,还能提高网络技术应用的灵活性,提高竞争力,为人们提供更为便利的服务,使得整体的服务更加智能化和人性化,帮助用户获得更快捷的网络使用体验,让人们体会到更为先进和更加智能的网络服务,为人们的生产和生活带来更大的便利。

2.5G无线通信技技术的关键性应用环节

2.1 新型多天线传输技术

在通信产业不断发展的环境背景下,频谱资源逐渐稀少。为此,如何有效的提高频谱资源的利用率,已经成为了通信技术在未来发展的过程中关注的方向和重点。我们通过LSAS技术的有效应用,能够带来绝大的阵列增益和干扰增益,使得小区的频率效率和边缘用户的频率效率得到很大的提升。与此同时,LSAS技术还可以实现对空间位置的有效划分,通过这种空间的合理划分,使得服务能够更好的满足多个用户的需求,不仅提高了通信的质量,还大大提高了通信的效率[2]。

2.2 高频传输技术的应用

我们通过通信技术的不断发展,低频段的资源也逐渐变得紧张,而5G技术需要更大的宽带,因此,我们需要做好频率的调整,来更好的满足5G技术的适应需求。我们需要进一步丰富频段资源,使得5G的宽带更能够满足人们对于5G网络的需求。纵观目前的各个国家的通信技术的研究现状,我们不难发现,各个国家都在对高低频的传输机械技术进行深入的研究,通信的企业也在对此技术进行进一步的研究。例如:韩国三星公司已经对28GHx和37GHx频段的信道传播特性进行了测量,根据实际的情况,对相关的频段的系统设备样机进行了研发和验证。通过这样的方式,充分的证明了频段在移动通信特定的场景下,可以实现可行性的应用。

2.3 密集网络技术

我们通过5G技术的应用,可以进一步的提升无线网路的发展潜能,我们需要识别相应的网络系统盲点,进一步保证5G技术的有效覆盖,通过这样的方式,提高用户对于5G网络技术的体验,满足人们对于数据和信息业务不断增长的使用需求。我们应该提高系统的抗干扰能力,实现网络技术的性能综合,这对于整个行业的发展也是非常重要的。

3.5G无线通信技术的应用

随着电子软件业的快速发展,各个领域的产品更新面临着更高的需求。为此,通信行业不仅要能够提供有效的优质服务,更要保证网络环境的质量。现代通信不仅要满足日常的语音和短信服务,还要提供强大的数据业务。从某种程度上说,5G技术的发展能够给客户带来更多的体验[3]。

3.1 具有较高的速度

我们从相关的系统官方数据显示上可以发现,4G的下载速度能够满足高清视频、高质量的音乐等大数据量传输的数据业务的需求。而5G的下载速度更大,其突破了读写瓶颈的硬盘的书写速度,这就意味着,传统的储存设备在5G网络的应用中失去了位置。我们按照这样的思路,可以进行大胆的假设,未来的移动终端可能是没有储存设备的,针对于有存储功能的设备,我们可以直接通过“云技术”去进行实现存储目的。从新兴的4K现象的技术来看,未来的视频清晰度能超出视网膜的视觉程度,将视屏的数据大小提升一个更高的程度。

3.1.1 5G无线通信技术在安卓系统的应用

众所周知,安卓系统主要是利用一种自由和开放的系统来进行操作,其主要适用于移动设备,例如:智能手机和平板电脑等。安卓的系统框架结构和其它的系统操作结构具有很大的相似性,我们从加工的层次上将其分为四个层次,从高到低依旧是:应用层,粗框架层,系统运行层和系统内核层等等。其中,在系统内核层中,我们可以运用5G纳米核心技术来实现安卓系统基础文件和硬件渠道的完美脱离,可以无缝隙的将硬件驱动从云储存段同步于终端,有效的节省了储存空间,丰富了硬件装置。与此同时,5G纳米技术中的高保密性也能够通过量子密码学进行加密处理,从而实现对通信中信息泄露形成有效的保护。

3.1.2 光场相机

光场相继是一种可以先拍照然后再焦的设备,我们通过对光场技术的应用,在拍照的时候不需要对焦,这样就会对传统的拍照习惯进行改变,而这样的技术会成为一个重要的抓拍利器,只要其能够在焦距范围之内,就可以实现成功的对焦。而且这种光场照片的阵容量非常重大,5G高度和云存储刚好满足这样的需求。此类产品对于将来的安全监控工作具有较大的作用,其也进一步的增强了储存空间和安全服务的质量,拓展出更多的数据业务[4]。

3.2 5G的高兼容性

5G是未来通信技术的发展趋势,为此,其在发展的过程中,能够提供更好的资源,大大的节约了资源的成本,提高服务的质量。通过5G技术的应用,能够有效的实现比特币的应用。随着5G技术的不断推广和应用,其也在这个过程中形成了很多概念性的产品,比特币就是一个重要的代表。比特币是一种网络虚拟货币,其不需要货币及来发行,而是通过特定的算法来进行大量的查收,其具有很多优势,逐步获得世界认可,充分的发挥了其自身的价值。在经济一体化的环境背景下,比特币为世界经济贸易提供了一个新的支付平台和方式,而5G通信技术的安全和兼容性刚好为比特币的交易提供了一个重要的保障。

结语

在科学技术不断发展的环境背景下,5G无线通信技术的应用能够更好的适应社会和时展的需求,为人们的生产和生活带来了更大的便利,为此,企业人员应该对此技术给予合理的完善和优化,不断增强其价值,促进通信行业更快更好的发展,也为我国的经济发展创造有利的条件。

参考文献

[1] 周士捷.基于Android和REST的大规模营销平台的设计与实现[D].东南大学,2016.

[2] 张洪丽.浅议5G无线通信技术概念及相关技术[J].通讯世界,2015,12:41.

[3] 赵康I.若干无线MIMO通信系统分集实现技术研究[D].南京大学,2014.

篇3

1引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率,但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

24G概念通信技术特点

目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:

a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;

b)移动终端可以是任何类型的;

c)用户可以自由地选择业务、应用和网络;

d)可以实现非常先进的移动电子商务;

e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mbit/s。

(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。

(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

34G概念通信关键技术探讨

(1)正交频分复用(OFDM)技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM有很多独特的优点:

a)频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM技术非常适合高速数据传输。

d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组

权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(SDR)技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面,当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑:

a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。

c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1]AjayR.Mishra著,中京邮电通信设计院,无线通信研究所译.蜂窝网络规划与优化基础.北京:机械工业出版社,2004.

[2]何琳琳,杨大成.4G移动通信系统的主要特点和关键技术.移动通信,2004(2).

[3]NamgiKim;HymenChoir;HyunsooYoon.Seamlesshandoffschemefor4GmobilesystemsbasedonIPandOFDM.2004IEEE60thVolume5,26-29Sept.2004Page(s):3315-3318Vol.5

[4]Gazis,V.;Housos,N.;Alonistioti,A.;Merakos,L.Genericsystemarchitecturefor4Gmobilecommunications.The57thIEEESemiannualVolume3,22-25April2003Page(s):1512-1516vol.3

[5]Lu,municationsMagazine,IEEEVolume41,Issue3,March2003Page(s):104-106

[6]刘伟,丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信,2004(2).

篇4

案例描述

第一阶段情境导入环节:中秋将至,从一个“月亮的故事”开始,笔者展示自己的半成品,给学生提供故事的开局,让他们去构思故事的结尾,并用动画的形式来“续写”自己的创意。

第二阶段新知学习环节:笔者引导学生分析开局中的动画效果,开展形状补间动画的学习,学生在边学边做中完成两个形状补间动画实例的制作。

第三阶段应用新知环节:笔者让学生应用所学知识来制作自己创意的故事结尾。

第四阶段展示与交流环节:师生从制作的内容到技术方法的应用,再到画面的美感、故事的完整性等角度开展生生评价与师生评价。

本节课对重难点(补间概念)的突破环节,教学片段如下:

师:你们看出这些对象发生了怎样的变化?

生:形状发生了变化,由弯月变成了圆月。

师:用你们已经学过的本领,会如何完成?

生:一幅一幅绘制,我们可以使用逐帧动画来实现这一效果。

师:今天我们要学习另一种更简便的动画制作方法――补间动画:我们只要制作头尾两帧动画,计算机会自动帮我们生成中间的过渡画面,这样的动画我们称之为“补间动画”……

学生操练,教师巡视并进行个别辅导,对于共性问题教师进行集体讲解。

在“分离”(文字矢量化)这一重难点的突破上,笔者是这样安排的:学生完成由月牙到月圆的形状补间动画后,接着应用“形状补间”来实现文字到图片的动画效果。学生尝试操作,遇到问题――画面跳闪,而非“渐变”的动画效果,由此引出文字的分离,对多个字一次分离还不够,要分离两次。学习后,学生再实现该动画效果。

……

临近下课,学生基本上已经完成指定的操作任务,进入课堂小结环节,笔者请学生说一说对“补间”和“分离”的认识、理解(①“补间”动画与逐帧动画的区别、优势以及为什么要对汉字进行“分离”?②“形状补间”动画的一般制作步骤是什么?)。学生能说出步骤,但问题①没人能回答出来。

案例反思

课堂上,教师操作示范讲解后,95%以上的学生都能完成两个形状补间动画的实例制作,75%以上的学生能完成自己的创意故事。单看操作任务,达成率相对较高,但回头看教学目标,却又有未达成之嫌――笔者虽确立了“理解补间动画的概念”这一教学目标,但教学过程中并未将其作为教学重点,只是只言片语简单提及。这最终导致学生无人能说出“补间动画”的概念,操作过程中多位学生提到“将哪一帧设置为形状‘那个’”这一问题,正体现了学生对“补间”词语的生疏以及对其概念的不理解。笔者再详细翻看教材,发现O置“形状补间”动画书本给出的答案是第1帧。(笔者觉得稍有不妥,因为明白了补间的概念和原理的人知道:在起始关键帧和结束关键帧之间的任何一帧都可以设置补间动画)

《基础教育信息技术课程标准》(专委会2012版)中提出:基础教育阶段信息技术课程的总目标是培养和提升学生的信息素养。信息素养在课程目标的不同维度均有体现,其中在知识与技能维度,强调了解或掌握信息技术的基本概念、原理、思想……《江苏省义务教育信息技术课程指导纲要》(2013年修订版)课程基本理念中也提到:信息技术课程要坚持学生对信息技术基础知识、基本能力的建构,信息技术既是学生学习的内容,又是学生学习与应用的工具,作为学生学习的内容,信息技术课程要向学生传授必要的信息技术概念、原理、方法、技能……

在实际的教学过程中,学生知道了概念,了解了原理,能更快、更好地掌握具体操作,做到用理论指导实践。但初中学生因受认知水平的限制,在信息技术概念和原理的讲解上,教师若仅从专业理论入手讲解,往往会导致教师在讲台上讲得口干舌燥,学生在台下呆若木鸡,反应冷淡,甚至出现教师越讲学生越糊涂的尴尬局面。义务教育阶段的信息技术课程是一门以培养学生的信息素养为主要目标的必修课程,要向学生传授必要的信息技术概念、原理、方法等,但很多时候概念、原理显得深奥、抽象,这就要求教师必须把它们变得鲜活、形象、直观、易于学习者接受,即为通俗化的任务,这也是笔者所理解的“通俗化”教学。在信息技术概念“通俗化”讲解教学中,笔者采用了以下四种简单的办法。

1.添字扩词法

也许是软件汉化、字词缩写的缘故,信息技术中的一些基本概念是新生词汇,显得生疏、晦涩,适当添字扩词、还其原貌,学生自然豁然开朗。例如,在本案例中的“补间”一词,教师可以添字扩词理解为“补(充中)间”:补间补间,补充中间,谁来补,Flash软件自动为我们补,我们所要做的是建立起始和结束两个关键帧。教师这样解释后,学生对“补间”的概念认识清晰、理解透彻。又如,“进制”一词,教师可以加字扩词理解为“进(位)制”,小学数学已对进位进行了深入的学习,逢十进一位为十进制,逢二进一位则为二进制。

2.解词释义法

有些概念借用了相关词语的原意,教学中教师可以翻阅字典,追根溯源,这在讲授信息技术基本概念和原理的同时,也增加了学生的人文知识积累。例如,动画制作中的“帧”,原意是指书画、书刊的装潢设计,一幅字画叫一帧。又如,图片处理中的“层”,原意解释是:①重叠起来的东西,重叠起来的东西中的一部分,如表层、大气层等;②重叠、重复,如层峦叠嶂、层出不穷等。由词语的字面意思引申到信息技术学科中,学生瞬间领悟其原理及思想。

3.实物演示法

实物演示法是指教师采用有关实物、教具将教学内容生动形象地展示出来,学生通过观察、思考获得知识的一种教学方法。它使抽象的知识具体化,直观性强,有利于引起学生的学习兴趣,能促进他们思维的发展。在信息技术的一些概念、原理教学中亦可巧妙使用该方法。例如,动画制作中的“遮罩”,教师可以在白纸上打印图形并抠图做成实物教具,用实物来演示“望远镜”动画效果和“彩虹文字”动画效果。学生对原本混淆不清的内容在看完教具演示后便顿悟了。又如,在图片处理的合成环节,为了让学生更好地理解图层的上下关系,教师也可以辅以实物――透明胶片,打印并抠图、剪裁好相关的图片。

篇5

一、移动通信技术专业课程体系现状

目前国内高职院校移动通信技术专业课程在讲授时,实训环节往往就是让学生上机实现书上的示例,没有与社会实际需要的专业技术及应用技术的最新发展联系起来。造成这一现象的重要原因是国内移动通信技术专业的教学基本还停留在传统的理工科人才培养模式,普遍缺少对学生工程能力和职业素质的训练,同时也缺乏进行这些训练所需的教学环境,囚此,培养出的学生与产业界的需求往往存在较大的脱节,难以很快融人现代IT企业的运作。

囚此,国内高职院校需要从移动通信技术专业的课程体系进行工程化改造,逐步建立工程化实践教学体系,着力培养学生的工程化开发能力和职业素质,并进而形成一个融基础理论、实训教学、工程实践为一体的整体化培养机制,使学生的基础知识、科学素养、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展。

二、移动通信技术专业课程改革思路

国内一些工程学院和软件学院积极开展了工程教育改革探索和实践,其中最重要的实践之一是引入了国际上先进的工程教育改革成果――CDIO工程教育理念。CDIO代表构思(coneeive)、设计(Design)、实现(hnplement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纠要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。

从2011年开始,我校移动通信技术专业在实践教学建设方面全面启动了基于CDIO工程教育模式的课程体系改革,其中,基于CDIO工程教育理念的移动通信专业课程体系建设已取得了阶段性成果。

1.以CDIO先进理念为指导,开发课程

课程设计依据CDIO工程教育理念,依据CDIO教学理念十二条标准对移动通信技术专业课程体系及本课程进行了详细的分析,以真实项目开发为导向,以培养学生个人技术能力、团队合作能力及系统构建能力为宗旨,与企业工程师共同开发的“一体化项目学习”课程。

2.以真实项目为载体,组织课程

课程及相关课程体系都以真实项目来驱动知识的学习。通过小型真实项目(二级项目),完成一门课程的学习,通过一体化的大型项目(一级项目),完成整个专业课程体系课程的学习,一级项目和二级项目之间有机衔接,二级项目是一级项目的一部分。

移动通信技术专业NET开发模块课程链路以“计算机技术系网站”作为该方向的一体化项目,为完成该一体化项目,依据网站开发的流程,知识逐渐递进的关系划分为以下5个项目“计算技术系网站”――网站前台设计项目;“计算技术系网站”――数据库设计及数据库操作项目;“计算机技术系网站”――基于C语言的数据库操作项目;“计算机技术系网站”―― 动态网站项目;“计算机技术系网站”――服务器部署项目。

3.以学生为主体,设计教学

课程的教学系统设计要以学生为主体,以学生的学习为中心;要面向高职学生的特点和整体水平进行教学目标设计,以促进课程总体目标的实现;要以建构主义等学习理论指导教学系统的元素设计。

4.以行动为导向,优化教学

课程学习以学生学习小组形式进行,一般3~5人,学生入学第二学期自由结合,一直到毕业该组同学都以一个整体的形式出现,一起进行课程考核,一起完成课程项目、学期项目、毕业项目等等。通过小组形式的学习,学生的团队能力、解决问题的能力、沟通能力、表达能力及专业技术等能力都有相应的提高。

通过课程的改革与实践,学生学习的主动性明显加强,学习兴趣显著增强,学习效果显著提高,专业能力明显提升。以此为基础,在今后的教学中,发现运行中存在的不足,进一步完善基于CDIO工程教育理念的移动通信专业课程体系。

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DP-500的核心 ―― EM-8500解码芯片

KiSS DP-500播放机采用Sigma Designs公司生产的EM-8500 DVD解码芯片,EM-8500通过了 DivX Networks的严格认证,能够高质量的实现包括DivX 5、DivX 4及DivX 3等所有版本的DivX视频的解码播放,并且支持DivX Networks的数字版权保护技术。EM-8500 DVD解码芯片支持DVD-Video、Superbit DVD、SVCD、VCD、Audio CD、Photo CD、DVD-R/DVD-RW、CD-R/CD-RW等盘片格式的播放,可进行DivX视频、WMA、MP3等媒体文件的解码播放,支持Dolby Digital、MP3、WMA、PCM等音频格式,可实现卡拉OK功能。EM-8500可提供NTSC/PAL复合视频、S-Video视频、Y/Pb/Pr高分辨率逐行或隔行扫描视频及DVI/HDCP等数字视频输出,具有双通道立体声、S/PDIF数字音频(可支持Dolby Digital 5.1压缩)等音频输出。

EM-8500的基本结构如图2所示,EM-8500芯片主要包括视频解码单元、音频解码单元、输入输出(I/O)单元、嵌入式的32位RISC(精简指令集计算机)单元、IDE-DVD加载器接口。其中嵌入式RISC主要用于运行系统软件和导航程序,芯片上集成的IDE(ATA/ATAPI-4)-DVD加载器接口可以支持任何一种采用标准IDE接口的DVD加载器、DVD-ROM光驱等。基于EM-8500芯片的DVD播放机的系统结构如图3所示,由图中可以看出基于EM-8500芯片的DVD播放机在结构上十分简单,因此整机性能十分稳定可靠。

DP-500与PC的连接和媒体文件的播放

DP-500能够自动识别和播放其所支持的各种格式的光盘,所以有关DP-500光盘播放方面的功能这里不再进行详细说明。下面我们所要介绍的是DP-500特有的一个功能,即用DP-500直接播放电脑硬盘上的视频、音频等媒体文件,DP-500的这一功能使得用户无需刻制光盘(或者是没有光盘刻录机的用户)也可以通过电视、音响欣赏自己从网上下载的电影、音乐及图片等媒体内容。要使用DP-500的这一功能,需要设置DP-500与电脑之间的网络连接,并在电脑上安装所附的“KiSS PC-Link”软件。图4为DP-500与电脑、电视和音响等设备的连接示意图,其中DP-500的10M/100M自适应网络接口可通过一台交换机或集线器与电脑、Internet接口实现连接。完成硬件的网络连接之后,即可用“KiSS PC-Link”光盘在电脑上安装“KiSS PC-Link”软件,在安装向导的提示下可以非常简便的完成“KiSS PC-Link”的安装,安装完成后启动“KiSS PC-Link”,在出现的“KiSS PC-Link”对话框上单击“Info”选项卡,即可获取电脑的网卡及IP地址等信息,记下电脑的IP地址。开启DP-500播放机并进入其“Quick Setup”菜单的“IP Address”设置,然后将电脑的IP地址输入即可。

要用DP-500播放电脑上的媒体文件,首先要在电脑上通过“KiSS PC-Link”将准备播放的媒体文件添加到DP-500的播放列表中。DP-500可以播放电脑上MP3、MP2、WMA、OGG等格式的音频文件,在电脑上单击“KiSS PC-Link”对话框上(图5)的“Audio”选项卡,再单击“Add Items”按钮,在出现的“Select audio files to be added”对话框上通过浏览文件夹找到要播放的音频文件,并单击选定文件图标,若要选定多个文件可在按下Ctrl或Shift键的同时单击多个文件的图标,选定文件后再单击“打开”按钮,即可将所选定的文件添加到音频文件的播放列表中。要用DP-500播放电脑上DivX格式的AVI视频文件,单击“KiSS PC-Link”对话框上的“Video”选项卡,再单击“Add Items”按钮,在出现的“Select audio files to be added”对话框上浏览、选定要播放的AVI文件后单击“打开”按钮,即可将所选定的文件添加到视频文件的播放列表中。用DP-500还可以在电视屏幕上展示电脑上JPG格式的图片(照片),单击“KiSS PC-Link”对话框上的“Pictures”选项卡,再单击“Add Pictures”按钮,在出现的“Select Picture files to be added”对话框上浏览、选定要播放的JPG或JPEG图片文件后单击“打开”按钮,即可将所选定的文件添加到图片文件的播放列表中。另外,也可以从“资源管理器”窗口中将DP-500所支持的各种格式的音频、视频、图片文件图标直接拖放到“KiSS PC-Link”对话框上相应的“Audio”、“Video”、“Pictures”列表中,以添加播放项目。播放列表中的项目,可通过单击右键进行删除、移动等处理。

在电脑上通过“KiSS PC-Link”创建媒体文件播放列表后,按动DP-500播放机遥控器上的“Menu”按钮,即可在电视屏幕上显示出来DP-500的菜单,用遥控器选择菜单上的 “KiSS PC-Link”,电视屏幕上就会显示出与电脑上“KiSS PC-Link”对话框的三个选项卡相对应的“Audio”、“Video”、“Pictures”三个菜单项,若选中“Audio”,电视屏幕即可显示在“KiSS PC-Link”中设置好的音频文件播放列表,之后即可选择列表中的音频文件开始播放。同样,若选择菜单上“Video”或“Pictures”,电视屏幕上就会显示视频文件或图片文件的播放列表,可继续用遥控器从列表中选择要播放的视频或图片,然后就可以通过电视屏幕欣赏电影或图片了。

用DP-500收听网络电台(KiSS WebRadio)

如果用户具备宽带接入Internet的条件,并按上述方式将DP-500播放机、电脑与Internet接入口进行了正确的连接和IP地址配置,那么就可以用DP-500接收、通过音响设备播放由KiSS提供的、丰富的网上电台节目(媒体内容)了。

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关键字:

信息时代;计算机;通信技术;优势应用

1走进计算机技术和通信技术

1.1计算机技术的概念

就计算机技术本身而言,计算机技术就是指计算机设备和计算机功能之间建立的所有技术,所以我们可以说计算机技术这个概念圈的范围还是较为广泛的。计算机技术我们可以从其功能的实现的方面将其划分成两个方面,第一,硬件技术部门,第二,软件技术部门。计算机软件技术一般而言是说计算机系统中的程序,是人机交互的主要模块。计算机的硬件技术一般而言是说计算机本身的构造和计算机相关的设备连接技术。计算机最主要的设计技术便是计算机的控制器,也是计算机的核心部分。

1.2通信技术的概念

从严格意义上讲,通信技术在很早以前就有了,最古老的包括原始人类简单的图形,现代化的包括我们日常使用的电话、电脑、手机等。通信技术为我们人类的生活提供了极大的便利条件。在当代社会通信技术迅速发展,但是还是无法完全满足人类的要求,因此,我们要引进计算机技术进行助力推动,将两者结合更好服务于我们的生活。

2计算机通信技术的优势所在

计算机技术与通信技术的完美结合大大促进了通信技术的发展,计算机通信技术在我们生活中越来越体现出了其极大的优越性。第一,计算机通信的形式多种多样。相比起以前的通信技术而言,计算机通信技术不仅能够展示文字,而且能够展示图片、声音、视频等不同的信息,体现出了计算机与通信技术结合的极大优越性。第二,计算机通信技术的传输更加快捷有效。计算机通信技术之所以会有这样的特点完全得益于计算机二进制数字的传输形式。相比传统的通信方式,计算机通信技术使得信息传递速度大大提高,便捷了人们的生活。第三,计算机通信技术使得数据的安全性更高。前文说到,计算机通信技术是通过计算机将信息转化为二进制的代码进行信息传输的,因此,这样的传输方式不仅能够使得信息传递更快,而且还有一个最重要的是这样的传输方式相比传统的通信方式而言更加具有安全性。

3信息时代计算机通信技术的主要应用领域

3.1计算机通信技术应用于信息处理

计算机通信技术应用于信息处理方面主要是集中体现于企业运作中的各种信息处理和信息的传递方面。企业应用计算机通信技术能够快速联系客户、准确进行业务管理等。甚至有的企业建立了属于自己的公司内部告诉企业局域网,大大提高了企业的管理水平。

3.2计算机通信技术应用于多媒体

随着互联网的不断发展,大部分地区的钢工地去以及办公场地都已经顺利进行了网络的覆盖,计算机通信技术能够完成图形、文字、视频等的交互任务。这项技术已然成为我们生活、学习、工作中不可或缺的一项重要技术。

3.3计算机通信技术应用于远程控制

在新的社会时代背景下,互联网技术越来越与计算机通信技术联系紧密,数字家庭和智能家庭的出现更是使我们看到了未来的方向。我们运用家庭终端设备还可以进行电话、电脑、电视的通信,甚至在不远的将来我们还能够将其发展为语音识别的控制系统,将语音转化为数据指令。计算机通信技术应用于远程设备将是可以预见的重要发展方向。

3.4计算机通信技术应用于即时通讯

在我们生活中经常用到的微信、QQ、陌陌等都是需要计算机通信技术进行远程服务器的链接从而实现数据的及时交换实现的。我们用到的QQ邮箱等服务器能够进行有效的数据存储、数据转发,微信、QQ能够进行迅速与服务器进行链接,并且尽快完成数据的交换。这些都是体现了计算机通讯技术运用于即时通讯领域。

3.5计算机通信技术应用于分布式数据库

计算机通信技术的不断发展给计算机数据库应用方面提供了一定的技术支持。分布式数据库应用极大的方便了我们的学习工作和生活,为各类数据的集合分布提供了一个良好的平台,例如:12306订票网站,这就是一个计算机通信技术应用于分布式数据库的最直接的一个例子。通信技术经过了漫长的发展,从有线通信到现在的无线通信,从计算机单一通信到现在的多种移动终端的互联式的通信。我国是通信应用人数最多的国家,因此对我国的计算机通信技术也有了较大的挑战,未来的通信技术发展的潜力一定是深不可测的。本文仅是根据自身的时间经验对计算机通信技术的应用进行了简要的研究和分析,希望能够促进计算机通信技术的发展和进步。

作者:刘伟 林思澄 单位:沈阳大学继续教育学院

参考文献

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物联网概念的正式提出是在2005年的信息社会世界峰会上,在我国,物联网最初被称为传感网,发展于2009年,已经逐渐成为我国新型战略性产业之一。信息化背景下,信息通信技术的发展和普及,为物联网的应用提供了良好的技术环境,而如何将信息通信技术更好的应用到物联网中,则是相关技术人员需要深入研究的课题。

1 物联网的概念和特点

物联网融合了红外感应、全球定位、激光扫描以及射频识别等技术,能够依照约定协议,实现物品与物品的相互连接,从而完成信息的传输和交换,以及识别、定位、跟踪、监控等功能。物联网实际上可以看作是互联网的一种延伸,几乎包含了互联网的全部资源,也可以兼容互联网中的所有应用。不过,物联网与互联网毕竟是两个不同的概念,其本身具有独特的私有化和个性化元素。物联网包含了三个基本的组成部分,分别是信息的感知与控制、信息的传输以及信息的应用。信息的感知与控制主要是结合不同类型的鞲衅魃璞富蛘哂氪感器对应的控制器,实现与终端物品的直接接触;信息的传输主要是通过感知与控制,结合信息传播技术,将相应的数据信息传输到网络终端,在这个过程中,必须保证信息安全;信息应用指针对经过了录入和传输,最终达到网络终端的信息进行应用,以完成对物品的直接控制。

在物联网中,物品控制的前提是对物品的感应,而人们在控制物品的过程中,涉及大量的信息系通信,因此物联网本身具有非常明显的广泛性,借以实现人与人之间、人与物之间的快速交互,保证了人对于物品的合理控制。在物联网中,所有连接的物品都具备私有属性,这也使得物联网中传播的信息附带上了私有属性,在交互过程中,必须切实保证信息安全。最初构建物联网的目的,是方便人们对事物的远程控制,因此,在避免信息泄露的同时需要保证网络系统的稳定性和可靠性,确保人们可以在任何时候通过网络了解事物的状态并对其进行控制。就目前来看,经过了长期的发展,物联网已经逐渐实现了设计初衷,保证了信息传输和交流的可靠性与安全性,备受用户的喜爱。

2 信息通信技术在物联网中的实践应用

2.1 应用方式

信息交流主要是在信息来源方和信息接收方之间构建起稳定高效的传输通道,考虑到物联网本身蕴含的数据信息众多,对于数据传输的效率和精度要求加高,传输通道的性能直接影响着信息的交流以及物联网的使用。想要保证信息的高效传达,不仅要求移动终端和传输通道本身可靠,还需要对信息传输的全过程进行跟踪管理,即通常意义上的网络维护。合理的网络维护能够对用户隐私进行保护,提升网络信息的质量,剔除其中的干扰信息,继而全面提升网络的信息通信水平。因此,物联网中应用信息通信技术,能够为物联网提供更加可靠的管理维护平台,保证物联网运行的安全性、可靠性和稳定性,提升物联网用户的接受度和满意度。

2.2 应用措施

最近几年,伴随着科学技术的进步,信息通信技术在数据传输方面取得了重大突破,技术水平不断提高,但是这并不意味着信息通信技术就可以成为“通用技术”。从满足物联网实际需求,提升物联网利用效率的角度出发,在应用信息通信技术的过程中,应该从两者不同的需求着手,针对信息通信技术进行改进和创新。就目前而言,信息通信技术对于信息的传输一般集中在两个方面,一是数据,二是语音,其本身实际上并不具备感知信息以及通知终端物品的功能。不仅如此,信息通信技术的管理对象是用户管理、传输设备管理、传输过程管理以及业务对象管理,这些管理并不包括对终端物品,管理对象只能是人,因此无法信息通信技术并不能作为物联网的节点来使用。从物联网的角度分析,其本身的私有属性和个性化特征要求信息终端需要具备相应的传感功能,在这种情况下,可以在信息通信系统设计中增加传感器,利用传感器实现对于物品状态的感知和远程控制。另外,在物联网中,应该重视信息通信技术的功能开发,改变原本的管理模式,提升技术的科学性和有效性,以更好的满足物联网用户的各种需求。

2.3 发展展望

就目前来看,物联网与信息通信技术的融合在普及上存在一定的困难,主要是缺乏统一的标准和市场规范,缺少可以吸引大众的业务,影响了通信技术的发展规模。因此,想要推动物联网和信息通信技术的长远发展,就必须研发更具吸引力的业务和产品,推动两者的完美融合。

3 结语

总而言之,结合物联网的概念和特点,对照信息通信技术的特点,可以发现,信息通信技术与物联网之间存在着非常密切的联系,将信息通信技术应用都物联网中,有着良好的可行性。不过,物联网与信息通信技术对于控制有着不同的要求,对于终端用户也有着不同的定位,在这种情况下,想要在物联网中充分发挥信息通信技术的作用,需要做出适当的改进,推动两者的共同发展。

参考文献

[1]曹永红.信息通信技术在物联网中的应用探索[J].产业与科技论坛,2016,15(18):68-69.

[2]边巴.信息通信技术在物联网中的应用探微[J].中国新技术新产品,2016(08):40-41.

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1通信技术的基本概念及其在农业生产中的发展现状

1.1通信技术的基本概念

通信技术在现代化社会中已经十分普遍,主要是通过电子设备传播数据、语言、图像等信息的传输系统。其按照传输媒质可以分为有线通信技术和无线通信技术。

1.2通信技术在农业生产中的发展现状

高科技农业生产方式在世界各地的农业领域十分盛行,大大减少了人力的资源和费用,同时提高了农业生产的工作效率。我国相比于其它发达国家来说,通信技术在农业领域的研究起步较晚,但是我国对于通信技术在农业生产领域的研究速度是十分快速的,在我国大部分地区已经具备相对完善的通信系统[1]。但仍有少部分地区通信技术在农业领域的研究应用中存在着许多问题,例如,农户思想传统,对通信技术的认识不足,认为其安装成本高、暂时利益小,从而不愿意在通信设备上进行投资。因此,我国要加强对通信技术的研究力度,解决通信技术在农业生产领域中的难题,实现全方面的农业生产信息化发展。

2通信技术在农业生产中的应用

2.1有线通信技术在农业生产中的应用

有线通信技术是通过两个不同空间的电子设备作为传送数据的媒介,其优势在于传播数据稳定、抗干扰能力强等。在农业生产领域常用的通信技术主要有RS-232/422/485、Field-bus、Ethernet等。RS-232/422/485在农业生产早期应用较为广泛的有线通信技术受到地势、距离以及环境的影响,其安装以及维修的成本较高,当受到恶劣天气或是环境变化的影响事,容易导致电子通信设备受损,从而降低其传播数据的质量,因此这种通信技术逐渐被农业生产所被淘汰。Field-bus技术在农业发展的几十年间不断研究和创新,在40多种技术中最具代表性的有CAN、PROFIBUS、FF等。它取代了传统的分布式控制系统,实现了用户的互操作性、网络的开放性、通信网络的全数字化。虽然这种技术可以节省成本及硬件数量,但其受到距离的限制,要依靠Ethernet和信息网的骨干Inter-net进行传送数据,这两种通信技术的融合对实现全球化生产以及精细化生产起到促进作用。

2.2无线通信技术在农业生产中的应用

无线通信技术根据所需通信距离可以氛围短距离无线通信技术和长距离无线通信技术。短距离无线通信技术包括无线局域网以及无线个域网,长距离无线通信技术包括无线广域网和无线城域网。无线广域网主要采用GSM,GPRS,CDMA,GPS和3G等常见的全球化通信技术;无线城域网采用WiMAX(全球微波接入互操作性)通信技术,可以利用天线向地面设备提供高效的互联网连接;无线局域网就是生活中最为普遍的WI-FI,用户只需简单的操作和小小的投资就能获得良好的网络资源。但是Wi-Fi受距离限制和环境的干扰而产生信号强弱变化,其路由器电子设备耗电量大;无线个域网主要包括Bluetooth,IrDA,RFID等技术,小范围下的个体间传播数据的网络通信技术。在农业现代化发展的建设中,无线广域网在大型农业设施及其管理领域中获得极大的收获,例如,根据GPRS、GPS、GSM等技术为设计基础的土壤信息实时监测系统、农田水样数据监测系统、温室大棚控制系统等。方便农户实时掌握农作物状态的同时,极大的提高了生产效率。另外,随着通信技术在农业生产领域研究的深入,无线个域网在农业科技工作者的研究下也取得了许多成果,例如基于红外线技术为基础的变量磷肥施肥系统、以蓝牙技术为基础的温室环境控制系统、对农作物灌溉水量的控制系统等。无线通信技术在农业生产中的应用较有线通信技术的应用更为广泛,因为无线通信技术在设备的建设和维护方面的资金更为低廉、组网操作便捷、扩展更为灵活,可以根据不同的生产需求使用不同的无线通信技术,促进我国农业设施的自动化、信息化、智能化的建设[2]。

3结束语

电子通信技术在农业生产中的应用是未来农业发展的必然趋势,根据不同的农业生产需求可以选择与之相对应的通信技术,在合理使用现有通信技术的同时,加大对新型农业装备通信技术的研发力度,促进我国精细化农业的发展,为我国农业生产提供新的现代化发展方向。

参考文献:

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【关键词】光纤通信 技术 应用 发展趋势

随着社会不断进步,人类已经步入了信息社会时代,光纤通信技术成为目前最为重要的通信方式之一。光纤通信技术的概念由1966年的美籍华人高锟和霍克哈姆等人提出。在1970年的时候,美国康宁公司研制出光纤,这种通新材料的体积较小、质量较轻,能够提升对电磁的抗干扰效果,因而具有广阔的发展空间。

1 光纤通信技术概念简介

光纤通信是指以光波为载体,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维,以光导纤维作为传输的媒介,然后通过光电变换,运用光来传输信息的通信系统。光纤主要分为三个部分,即内芯、包层以及图层。内芯的直径一般在几微米到几十微米之间,包层主要是指内芯外面的一层,其主要目的就是为了保护光纤不受损害。在平常生活中见到的光线系统并不是单根的光纤,而是由许多光纤聚集在一起形成的光缆。光纤是由玻璃材料制成的电气绝缘体,因此即使接地也不会发生回路的现象。并且在光的传播过程中,由于光纤保密性较好,因此也不会出现信息泄露的现象。另外,光纤的体积小、很细,能够节省大量的空间,并且其抗干扰的能力很强。

2 光纤通信技术的特点分析

(1)光纤通信技术损耗较低。光纤通信技术比传统的技术在传输过程中的损耗量非常低,很难发生较大的损耗,尤其是在短距离的运输过程中是传统技术无法比拟的。

(2)光纤通信技术运输容量较大。由于光纤通信技术使用了密集波分复用技术,因而具有很宽的频带,因此在进行信息传输的时候具有很大的容量。

(3)具有良好的抗水性以及抗电磁干扰能力。由于光纤通信技术中的一个重要组成部分是以石英作为原材料制成的光纤。这种材料可以明显提升光波导对电磁干扰的免疫力,能够不受雷电以及电缆的干扰。所以当石英通过加工制作就会让其拥有良好的抗水性以及很强的抗电磁干扰能力。

(4)具有良好的保密性。在运用光纤通信技术进行信息的传输工作时,不会发生串音的干扰,同时光纤所传达的信息也是无法窃听到的,因而具有很好的保密性。另外,光纤本身的直径较细、重量较轻,因而占用的体积较小,节省了大量的空间。并且生产光纤的原材料成本较低,能够极大的节省财力。

3 光纤通信技术的应用

3.1 光纤技术的应用情况

3.1.1 充当传感器方面的应用

现阶段,汽车的配电盘、计算机等都在使用光导纤维进行图像或者光源的传输。光纤技术若与敏感元件进行组合,则能够制成多种多样的传感器,对相关的温度、位移、压力等进行测量,从而不但节省了相关的资源,而且方便使用,具有广阔的发展空间。

3.1.2 光纤技术在医学领域的应用

光纤技术在医学领域内有着广泛的应用,比如可以利用光导纤维内窥镜可以导入患者的心脏等部位,同时还可以测量患者的体温、血压等生命体征,给医学带来极大的便利。

3.2 光纤通信技术的应用情况

3.2.1 在通信领域内的应用

目前,光纤通信技术在通信领域内以光导纤维作为介质的光纤通信占有重要的地位。尤其是在本地通信、国际通信、城域通信等重要的通信行业中利用光纤通信技术的占有很大一部分。并且光纤通信技术已经开始扩展,成为通信领域中非常重要的技术之一,推动者通信行业的发展。

3.2.2 在电力通信领域中的应用

电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而产生的。目前,电力通信是电网调度自动化、网络运营市场化以及管理现代化的基础,也是电力系统的重要基础设施。随着科学技术的发展,我国从较为单一的通信电缆和电力线载波通信手段到如今包括光纤、数字微波、卫星等多种通信手段并用的现状。电力通信在协调电力系统发电、配电等组成部分的联合运转以及保证电网安全可靠运行等当面发挥了重要的作用。光纤在电力通信领域的应用和发展的潜力是巨大的。

3.2.3 在有线电视网络方面的应用

我国的光纤技术在上世纪九十年代就已经开始应用,经过多年的发展,光纤技术也在不断成熟,尤其是在电信传输、电力通信网和广播电视网等方面的应用更为显著。光纤技术的不断成熟在很大程度上推动了有线电视网络的发展。

现阶段,广电综合信息网的规模不断扩大,系统的复杂程度也在不断增加,一定程度上对广电综合信息网的维护和管理工作带来较大的困难。因此,可以利用ATM+光纤或者综合SDH+光纤等构成宽带数字传输系统,或者可以构成多种形式的复合网络,这样才能够不断满足多种信息传输的需求。

就目前我国技术条件而言,要想实现宽带多媒体网络已经成为了可能。但是由于诸多因素的影响,致使我国的有线电视网络处于主导地位,因此只有通过对有线电视网络不断进行改造而逐渐实现宽带多媒体传输网络的构建。

4 光纤通信技术的发展趋势

4.1 通信信道容量不断增加

光纤通信技术在应用过程中各项技术已经得到了明显的转变。目前光纤通信技术10Gbps系统已经得到很大范围的使用,但是当前的光纤电缆与10Gbps系统还存在许多不匹配的地方。但是,若将不匹配的地方进行优化就很有可能进一步提升光纤通信的速度和容量。

4.2 全光网络

光纤通信的发展趋势乃是全光网络。全光网络主要是以光节点代替电节点,信息主要都是以光的形式进行传输和交换,交换机对信息的处理主要是根据其波长决定路由的。全光网络已经成为光纤通信发展的必然趋势,也将会成为未来信息网络的核心,因而全光网具有良好的发展前景。

5 结语

综上所述,光纤通信技术在生产和生活中发挥着重要的作用。虽然以上我们只提到了光纤通信技术的几点应用,但是在光纤通信技术的应用还有很多,这都需要在不断地实践中去完善。从而让光纤通信技术发挥其功能,在社会的发展中做出巨大的贡献。

参考文献

[1]蒋就兴.对光纤通信技术的特点和发展趋势的几点探讨[J].新材料新装饰,2014(09).

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中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1672-5913(2009)04-0109-02

公选课是以人文素质与科学素质为核心的综合素质类教育课程,是高校人才培养计划的重要组成部分,目的在于扩大大学生视野,提高大学生的科学素养和人文素养。

通信技术和通信产业是20世纪80年代以来发展最快的领域之一。纵观通信技术的发展,虽然只有短短一百多年的历史,却发生了翻天覆地的变化,从当初的人工交换到后来的电路交换,以及现在的分组交换和程控交换:从当初单一的固定电话到现在的光纤通信,卫星通信,移动通信,通信和计算机结合的各种其他业务,以及目前炙手可热的3G通信技术和以后的第四代通信。

随着通信技术的发展,人类已经逐渐步入信息化社会。在信息化社会中,现代通信技术与个人日常生活息息相关。在提倡素质教育、鼓励拓宽大学生知识面的今天,学习并掌握现代通信技术是必要的。基于上述考虑,我校在本科生中开设了“现代通信技术”公选课。

1 教学内容安排

“现代通信技术”属于通信及计算机相关专业的专业课范畴,该课程涉及多门通信及计算机专业的专业基础课程,专业性很强。而选修课的生源绝大部分来自非通信、非计算机专业,甚至非工科类专业,相关知识比较欠缺,因此在确定教学内容和选择教材时要非常慎重,综合考虑多方面的因素,把传授知识、科学普及与思想教育密切结合起来。

公选课一般只有32学时,从广度上来说,面面俱到既不可能也没有必要,只要能够涉及大多数主流通信方式及技术即可,这就要求精选内容、突出重点;从深度上来说,部分知识点的介绍不能太深,要把教学内容简化,做到把一般工作原理解释清楚为止。这一点非常重要,因为“现代通信技术”涉及到很多通信原理的内容,如果进行大量数学推导和公式计算,教学将变得非常枯燥,学生也不容易听懂,从而失去了开设公选课的意义。

经过综合考虑,确定教学内容包括六部分:通信系统概述、电话通信、无线电通信、光纤通信、移动通信和计算机网络。通信系统概述主要介绍通信系统的基本概念、相关模型和组成,以及通信复用方式、交换技术,让学生对通信系统建立初步概念;电话通信则以公共交换电话网PSTN为基础,让学生了解载波通信的基本过程,理解电话交换的概念与作用;无线电通信介绍无线电通信的基本组成及工作过程,另外通过短波通信、微波通信和卫星通信加深学生对无线电通信的了解;光纤通信从光源和传输介质两个角度进行讲解,突出光纤通信的优势;移动通信部分则以学生熟悉的GSM系统为基础,介绍移动通信过程中的位置登记、越区切换等概念,讲解3G标准及发展历史;计算机网络主要介绍网络组成、IP地址、TCP/IP协议,着重突出网络的应用,如WWW、FTP、E-mail等。

2 教学方法及手段

课堂教学的目的是利用有限的教学时间,使学生充分理解、掌握和运用该门课程的知识,完成教学计划。

2.1 传统教学方法的采用

2.1.1 授课由浅入深,语言通俗易懂

公选课的学生来自全校不同专业,学生相关知识基础参差不齐,这就要求教师在授课过程中要从最简单、最根本的源头谈起,逐步过渡,由浅入深,使学生把握问题的来龙去脉。比如,在通信系统概述中讲解“通信”这一概念时如果直接给出其定义,学生很难有透彻的认识。我从成语“千金买笑”谈起,讲马拉松的故事,再谈到击鼓、烽火台和信鸽等,这些具体例子让学生对“通信”有了很直观的认识,在此基础上给出其概念就容易接受得多。

“现代通信技术”专业性和理论性都很强,作为公选课,我在授课过程中尽量采用通俗易懂的语言,避免大量术语的堆砌。比如,把光纤容量的巨大与传统介质容量的甚小比喻成“高速公路”与“羊肠小道”;把调制过程比作“人坐船过河”,其中“人”相当于原始信号,“船”相当于载波。

2.1.2 课堂设置悬念

教师在讲课过程中提出一些问题,有些问题当时就回答,而有些问题则不做回答,在课堂中设置问题悬念,让学生带着问题听课,在听课过程中找答案,激发他们的求知欲。

2.1.3 互动教学

课堂教学要吸引学生注意力,使学生积极参与教学,活跃课堂气氛,这一点是至关重要的。上课时,教师不能采用满堂灌的方式滔滔不绝,而要注意学生的反应,不时与学生互动,调动学生的情绪,引导他们主动思考。

2.1.4 与学生建立融洽关系

教师在授课过程中态度要诚恳,不能给学生一种高高在上夸夸其谈的感觉,使学生产生反感和抵触情绪。在课堂互动的同时,利用课间多接触学生,加强师生交流,与学生建立融洽关系。课下交流还能从学生中获取有用的反馈信息,指导教师改进教学方式与方法,调整教学内容,以便取得更好地教学效果。

2.2 多媒体教学

多媒体教学以图文并茂、声像集成、动静配合、交流互动的表现形式,一扫传统单一、呆板的板书教学表达方式,将教学内容准确、直观、形象地表现出来,突出重点、难点。多媒体教学将教师从繁重的板书中解脱出来,充分利用课堂时间进行讲解,与学生交流,从而优化教学过程,提高教学质量和效率,化抽象为直观,化繁杂为简单,化空洞为具体,使课堂教学变得生动有趣。

多媒体教学的效果在很大程度上取决于课件的质量。制作课件时,首先要认真钻研教学内容,明确教学目标是什么,解决什么问题,难点是什么,重点是什么等,整理出思路清晰的教学方案;然后从视听角度进行总体构思,包括怎样设计开头,怎样结尾,用什么样的表现手法(图形、图像、声音和动画等)展示教学内容,使之结构严谨、层次分明、风格一致。还要考虑画面与声音之间的配合,使之符合心理和视觉规律。幻灯片不是简单的大量文字的堆砌,而应力求概括和精练,重点突出,以提纲式为主;另外还应选取合适的字体、字号,背景颜色合理搭配。

总之,应充分利用多媒体计算机丰富多彩、形象生动的图形、图像和动画技术,有效地解决常规教学手段难以表现和讲解的教学重点与难点,使学生通过多个感官来获取相关信息,增强学习兴趣,提高学习主动性和积极性。

2.3 动画演示

“现代通信技术”的教学内容常常涉及信号的处理过程,传统教学方式通过图形和数学公式将其表达出来,学生难以理解。为了直观地展示信号处理过程,我制作了大量flas进行演示。比如,讲解AM调制技术时,通过flas演示原始信号和载波生成已调信号的动态过 程,让学生对载波幅度随原始信号变化有直观感受,生动的波形和频谱图帮助学生理解信号处理的全过程;再如,讲解电话载波通信的复用技术时,通过flas演示载波通信的全过程,学生可以直观地感受到调制器、滤波器等在整个通信过程中的作用。

3 成绩考核方式的确定

课程成绩评定是否公平合理,不仅关系到每个学生的切身利益,而且体现和影响到教师的职业道德与职业形象,因此需要有完善的成绩评定方法,使成绩的给定能科学公正地反映学生的学习态度、学习效果以及掌握知识的能力。每学期的第一次课我就给出总评成绩的评定方式,即:总评成绩=期末考试成绩×60%+平时成绩×40%。平时成绩的比重之所以这么高,是想尽量避免学生混学分的现象,告诫学生要把功夫下在平时,单靠期末考试前临时抱佛脚是不行的。

平时成绩从课堂出勤、课堂发言、随堂测验等角度综合考察。课堂点名是约束学生出勤的有效方法,但使用该方法需要有一定的度,点名次数过多,占用上课时间:点名次数太少,达不到督促学生出勤的效果。基于上述考虑,每学期16次课中随机抽查课堂出勤情况3-4次,计入平时成绩,缺一次扣4分,在一定程度上避免了听不听课都一样的不公平现象,收到大部分学生的支持。课堂发言情况能够反映出发言者是否认真听课,是否在思考相关问题。我尝试给发言者加分奖励,把发言质量分为3档,分别奖励4、3、2分,计入平时成绩。这样不仅为学生提供了展示自己、锻炼自己的机会,也活跃了课堂气氛,调动了他们参与课堂教学的积极性。而将发言质量分档避免了少数学生没有思考问题而随意回答以获得平时成绩的现象。考虑到公选课的性质和特点,专门抽出时间进行期中考试不现实,我采用一种变通的方式,每学期安排2次随堂测试,一方面可以检验学生的听课效果,另一方面也可以变相考察学生的出勤情况,一举两得,随堂测试情况计入平时成绩。上述平时成绩记录在Excel表格中,随时进行更新。期末时,当着全体学生打开Excel文件,公布每个学生在课堂出勤、课堂发言和随堂测试等方面的表现,并计算平时成绩,让学生确实感觉到教师的公平、公正和公开。

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无线通信技术让人们的生活变得更加便捷,人与人之间的联系更加紧密,超宽带无线通信技术的运用和发展更是让通信技术和人们的生活迈向了全新的阶段,超宽带通信技术在我国得到迅速发展,成为未来发展的主流趋势并将在更多领域取得更大的进步和发展。

一、超宽带无线通信技术的概念及特点

1.超宽带无线通信技术的概念。超宽带技术在无线通信中的应用将无线通信的流通速度和流通范围提升到一个新的层面。根据民用领域开放的超宽带无线通信参数定义来看,超宽带技术是指相对带宽不小于0.2或绝对带宽不小于500MHz,并在指定的专门频段3.1 GHz~10.6GHz使用的通信方式。超宽带无线通信技术将个人的局域网PAN与无线局域网LAN的接入技术实现无线通信技术的低功耗和高带宽,并且无线通信技术变得更加简单方便安装和操作。

2.超宽带无线通信技术的特点。超宽带无线通信技术的显著特点首先是传输速率高,超宽带技术上使用的是上千兆赫兹的超级宽频带,即使是发送信号功率谱的密度很低,仍然可以保证较高速度的信息传输速率。另外一个特点是通信的距离将被缩短,信号传输受到距离的影响和高频信号强度会衰减很快,因此超宽频带的使用更加适用于短距离之间的通信。第三个特点是凭据发射功率较低,在短距离的通信应用中,超宽带发射机的发射功率通常可做到低于1mW,从理论上而言,超宽带信号所产生的干扰仅仅相当于一宽带的白噪声。这样有助于超宽带与现有窄带通信之间的良好共存,对于提高无线频谱的利用率具有很大的意义,更好的缓解日益紧张的无线频谱资源问题。并且超宽带信号的隐蔽性较强,不容易被发现和拦截,具有较高的保密性。第四大特点是其多径分辨率极高,因为其采用的是持续时间极短的窄脉冲,所以其时间上和空间上的分辨率都是极强的,方便进行测距、定位、跟踪等活动的开展,并且窄脉冲具有良好的穿透性,所遇超宽带在红外通信中也得到广泛的使用。最后,是超宽带无线通信技术的便携性,此技术使用基带传输,无需射频调制和解调,因此其设备功耗小,成本也较低,灵活的使用特性也使其更适合于便携型无线通信的使用。

二、超宽带无线通信技术的应用发展

1.使用领域广泛。由于超宽带无线通信使用的是一个超宽的带宽,拥有整个频谱的使用能力,所以其应用范围十分广泛,可以在很多领域例如只能交通系统、成像应用以及无线传感网等众多领域进行深入发展和应用,超宽带无线通信技术在未来的发展中将在更多的领域得到应用和发展。对于超宽带技术的应用也将逐渐在人们的生活和工作中得到普及,例如家庭应用、办公应用电子产品应用等等,数字化生活将全面到来,改变人们的生活状态和生活方式。早期的有线连接方式将被无线方式全面取代,人们的生活中超宽带无线技术将得到广泛的推广和规模化应用,人们的生活和工作都将变得更加方便快捷。在未来的发展中,超宽带无线技术将取代现有USB接口的线路按连接,推动超宽带无线通信技术在各个领域和层面得到更好的发展和实现。

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1 基本概念

光通信技术,就是以光波作为传送信息媒介的通信方式。与无线电波通信技术相同,光通信技术也属于电磁波通信技术,然而光波频率比无线电波的要高,波长较短,因此传播时信息容量更大。光通信技术主要有两种方式:光纤与无线,表现出高度带动性、渗透性与创造性。在信号覆盖与传播上有着显著优点。目前中国光通信技术发展相对成熟,以廉价灵活的传输特点,被运用到诸多领域内。

物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,依照原定程序协议,将现实中任何物体与互联网连接,通过信息交换与通讯,实现智能化识别、定位、监控、管理物体的网络。物联网物体本身与网络无关,是人们生产生活中存在的千万事物,在安装上传感器之后,与目前网络数据信息库链接,让人们直接去认识、管理这些事物。物联网的概念随着社会经济与科技发展,是不断演变,与概念刚提出时有了很大改进,涵盖范畴日益丰富。物联网核心能力是运输可靠、感知全面以及处理职能化这三个方面。它可以将识别的物件信息,通过场景感知,将信息聚合一起进行无缝连接处理。

尚前,光通信技术在物联网结构中发挥着巨大功能。两者互相结合,在工业、环境、军事、医疗、保健等人们各种日常生活与商务生产领域体现出优越的实用价值,造福人类生活。物联网中光通信技术主要有:光纤传感、射频识别、WiFi等近距离无线光通信技术、还有GPRS、3G、4G 移动通信技术等长距离无线通信技术。科研工作者们已经开始着手将光通信技术引入互联网终端,实现远距离的互联网检测控制、维护管理与正常运营。

2 物联网的基本结构

物质结构决定其用途,物联网也如此。物联网的分层结构模型,决定其工作环节依照顺序进行,逐步实现每一项技术功能。现在,物联网科研者普遍将物联网结构分为三个层面:感知层、网络层、应用层,每个层面的主要内容,见表1。

①感知层,物联网最低层次组织,是物联网技术的基础层次,负责获取物体信息感知与获取。我们常见的硬件设施有摄像头、传感器网络、二维码标签和识读器、视频检测标识等。

②网络层位于物联网技术的中间层次,连接感知层与应用层,完成数据信息的长距离运输与管理任务,直接地讲就是信息传播的桥梁,将感知层获取采集的数据信息,传送到终端应用层。其实现方式就是我们常见的各种通信网络,如GPRS、3G、4G 移动通信网络,蜂窝无线通信网络、有线通信等方式。

③应用层,是物联网最上层,主要对数据进行运用,或者进行智能处理,将具体数据信息应用在行业当中。其表达方式就是终端显示器与数据库等,能够直接表现数据信息的平台。

物联网的基本结构决定了其对数据信息的感知、传输以及智能处理的功能。正是物联网职能、便捷的功能,决定其广泛的应用前景。

3 光通信技术在物联网中的应用现状

3.1 物联网感知层的应用

光通信技术在物联网感知层上的应用,主要形式是光纤传感技术。在光导纤维与光纤通信技术的迅猛发展形势下,光纤传感技术也同步发展起来。它是以光为载体,光纤为煤质传输信息的崭新传感技术,属于光子技术领域。光纤传感技术基本工作原理,是光波在光纤中传播时,光波主要性质会随着外界环境变化而产生物理改变。将光纤传感技术与光纤通信技术结合一起,是构建网络化与矩阵化传感体系的发展方向。光纤宽带性的特点,可以将多种传感器集中使用在单个光纤中,对多个目标进行测量,因此在物联网感知层上可以表现明显优势。

光通信技术为互联网感知层信息采集提供更好的质量保证,连接起物理世界转向信息世界的关键环节。无线光通信技术,是光与无线通信技术的结合物,利用频率高波长短特征,其通信宽带是WiFi的104 倍,4G 移动通信的100倍。

光通信技术在在RFID系统中的运用。光传感与通信技术在RFID系统上,实现电子标签与读写器两者近距离无线通信,准确识别物体上的电子标签,读取其中的数据信息。目前,光传感技术主要读取无源电子标签,改变了传统无线信号射频短的不足,提高了RFID系统的感应能力。RFID读写器对于光通信技术应用,是与互联网网络层的接入当中,创建双向功能的网关设备,将其与RFID系统相互协作与融合起来,对物品信息进行实时共享。在实际应用中,利用光通信技术的RFID系统,很好延长读写器与网络层连接距离,将读写器直接变成职能终端,更方便地接入移动通信网络。另外就是,光通信技术可以感应多个电子标签,并能防止信息之间相互冲突,减少信息干扰,保证数据信息的安全。

光通信技术在无线传感网络中的运用。传统无线网络的传感器随机分布,处理单元与通信单元自行组织。这种不稳定结构只能完成近距离传感、通信,传输距离也比较短。融合光通信技术之后,可以进行长距离传输,距离可以达到100 m。

3.2 物联网网络层应用

互联网目前信息有线通信方式中,主要就是光纤通信。以光波为媒介的传送形式,光纤通信技术可以容纳更多信息量,实现快速传播不受干扰,还可以进行长距离传输。无论是传输速度距离,还是信息安全方面,都具有无可替代的优势。并且光通信技术建设便于铺设,可以进行现20 THz 的宽带接入,十分适合物联网大数据传输需求。

GPRS在我国已成熟运营几十年,网络可靠性高,基站覆盖范围广泛,适合物联网无处不在的网络要求,GPRS数据传输速率最高值为115 kbps。采用光通信技术的3G网络技术可以提供最高2 Mbps数据传输速率,为日益增强的物联网数据业务提供了支持和保障。而4G网络技术的性能更加优越,采用正交频分复与多端口输入输出技术,数据传输率高达201 Mbps,宽带是3G的十倍。光通信技术大大提高了物联网数据传输能力,大大优化了网络层结构。移动通信的安全机制,是以人与人之间通信基础,在物联网中进行应用时,大量的数据会造成网络堵塞,信息安全性降低。光通信技术创建了多个传入传出端口,签订物与物、物与人之间的安全协议,并可以根据通信需要与物联网特征增强安全机制。

移动通信网络是以光通信技术为核心,在人与人、物与人、人与自然之间可以实现任意时间与地点的信息交换与交流。目前,中国已经形成较为成熟的移动通信网络。物联网以其作为网络层,可以更好整合社会中任意物品的信息,减少技术成本,并能保证高效的信息传输率,为开发移动物联网创造了优良的技术条件。

3.3 物联网无线终端应用

M2M设备中的光通信技术,可以满足许多数据请求,并自动包含其中的数据设备。将GPRS、3G、4G嵌入到M2M设备中,创建手机终端。这样就将手机打造成为通信、感知、信息处理的职能终端。光通信技术在将物联网终端塑造成移动通信终端上,具有十分重要的作用。他它符合移动通信网络终端的管理方式,以人与人之间通信为基础,在安全协议与多端口通信信息处理上效果良好。

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